-
Technisches
Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem,
das in einem Fahrzeugsitz vorgesehen ist, und insbesondere ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, um zu verhindern, dass
der Fahrzeuginsasse bei einer Aufprallsituation unter dem Sicherheitsgurt
abtaucht oder nach vorne rutscht.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Der
Ausdruck "Abtauchen" bedeutet das Durchrutschen
eines Fahrzeuginsassen unter dem Sicherheitsgurt bei einer Aufprallsituation,
wie beispielsweise einem Fahrzeugunfall, für den Fall, dass der Sicherheitsgurt
beim Zurückhalten
des Beckens des Fahrzeuginsassen versagt. Dies kommt meistens dann
vor, wenn der Fahrzeuginsasse an einem Randbereich sitzt und/oder
die Sitzlehne extrem schräg
gestellt ist, so dass die Rückhalteeigenschaft des
Sicherheitsgurtes beeinträchtigt
ist, da der Sicherheitsgurt nicht den richtigen Teil des Fahrzeuginsassen
zurückhalten
kann.
-
Die
anhängige
US-Patentanmeldung Nr. 09/526.405, die am 15. März 2000 eingereicht wurde (US-B-6
908 149) offenbart ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem,
bei dem ein Vorrutschsicherungselement durch ein Paar Gehäusen, die
an beiden Seiten des Sitzrahmens an einem vorderen Abschnitt des
Sitzunterteils befestigt sind, beweglich gelagert ist, um wahlweise
nach oben vorzustehen. Das vordere Ende des Sitzes wird nur im Falle
einer Aufprallsituation, wie beispielsweise bei einem Fahrzeugunfall,
durch das Betätigen
des Vorrutschsicherungselements durch eine Antriebseinheit angehoben.
-
Das
vordere Ende des Sitzes oder das Polsterelement des Sitzpolsters,
das durch das Vorrutschsicherungselement nach oben bewegt wird, wird
durch die Last des Fahrzeuginsassen bei der Aufprallsituation fast
völlig
zusammengedrückt,
wobei das Vorrutschsicherungselement praktisch direkt zwischen den
Beinen des Fahrzeuginsassen angreift. Dies kann für den Fahrzeuginsassen
unangenehme Folgen haben, so dass eine Maßnahme zur Verringerung des
Aufpralls erforderlich ist.
-
Es
können
zum Beispiel ein Teil oder sämtliche
der Polsterelemente aus einem energieabsorbierenden Material aus
geschäumtem
Harz oder dergleichen hergestellt sein, das eine vorteilhafte Energieabsorptionseigenschaft
besitzt, wodurch jedoch nicht nur die Kosten steigen sondern auch
der Fahrkomfort des Fahrzeuginsassen gegenüber den üblichen, nur aus einem herkömmlichen
Polstermaterial bestehenden, Sitzen beeinträchtigt wird.
-
Kurzusammenfassung
der Erfindung
-
Im
Hinblick auf die Probleme des Standes der Technik ist es eine Hauptaufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem
gegen ein Abtauchen zu schaffen, das zuverlässig das Abtauchen im Falle
eines Fahrzeugunfalls verhindert.
-
Es
ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem gegen ein Abtauchen
zu schaffen, welches den Aufprall an den Beinen des Fahrzeuginsassen
reduziert, wenn das Vorrutschsicherungselement ausgefahren wird.
-
Es
ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem gegen ein Abtauchen
zu schaffen, das wirtschaftlich und einfach in der Herstellung ist.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die zuvor genannten Aufgaben durch das im Anspruch
1 festgelegte Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem
gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
-
Durch
die Energieabsorptionseinrichtung kann die maximale Last, die auf
die Beine des Fahrzeuginsassen aufgebracht wird, gesteuert werden während der
Fahrzeuginsasse bei einem Fahrzeugunfall wirksam zurückgehalten
wird. Durch das Steuern der maximalen auf die Beine des Fahrzeuginsassen
aufgebrachten Last können
Verletzungen des Fahrzeuginsassen vermindert werden.
-
Die
Energieabsorptionseinrichtung gemäß der Erfindung umfasst wenigstens
ein relativ verformbares Element, das um das Rohrelement angeordnet ist,
und ein relativ verformbares Element, das in dem Rohrelement angeordnet
ist, wobei wenigstens eines der relativ verformbaren Elemente aus
geschäumtem Harz
besteht. Beispielsweise kann eine Manschette aus Urethanschaum mit
beschränkter
Verformbarkeit um das Rohrelement gewickelt sein.
-
Das
Querstück
besteht typischerweise aus einem Rohrelement. In diesem Fall kann
die Energieabsorptionseinrichtung Perforationen, die in dem Rohrelement
gebildet sind, oder ein relativ verformbares Element, das in dem
Rohrelement angeordnet ist, aufweisen. Das Rohrelement kann aus
einem üblichen
Rohr mit einem kreisförmigen
Querschnitt bestehen oder kann in dem Abschnitt, der an den Beinen
des Fahrzeuginsassen angreift, abgeflacht sein. Das Rohrelement
kann darüber
hinaus aus einem Stempel mit einem einstückigen Plattenstück oder
einem zweistückigen
Plattenteil bestehen.
-
Die
maximale Last, die auf die Beine des Fahrzeuginsassen aufgebracht
wird, kann kontrolliert werden, indem das Querstück derart gebildet wird, dass
eine vorher festgelegte Verformung herbeigeführt wird. Dies kann beispielsweise
dadurch erreicht werden, dass lokal verformbare Abschnitte, wie
z.B. Schlitze, Vertiefungen, Öffnungen,
Ausnehmungen und dünnwandige
Abschnitte in geeigneten Abschnitten des Querstücks oder lokal verstärkte Abschnitte, wie
z.B. Rippen und dickwandige Abschnitte, geschaffen werden.
-
Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
-
1 eine
transparente perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden Erfindung
ist;
-
2 eine
explodierte perspektivische Ansicht der Unterbaugruppe ist, die
an der rechten Kopfseite des Sitzrahmens vorgesehen ist;
-
3 eine
Seitenansicht der Unterbaugruppe an der rechten Seite von rechts
betrachtet ist;
-
4 eine
Ansicht im Schnitt entlang der Linie IV-IV in 3 ist;
-
5 eine
perspektivische Ansicht der Unterbaugruppe ist, die an der linken
Kopfseite des Sitzrahmens vorgesehen ist;
-
6 eine
Seitenansicht der Unterbaugruppe an der linken Seite von links betrachtet
ist;
-
7 eine
Teilansicht von unten des Querstücks
und eines der Arme ist;
-
8 eine
Ansicht im Schnitt des Querstücks
oder des Vorrutschsicherungselements ist;
-
9 eine
Ansicht im Schnitt der Antriebseinheit mit einer Zylindereinheit
und einer Kolbenstange ist;
-
10–15 perspektivische
Ansichten sind, die unterschiedliche Ausführungsformen des Vorrutschsicherungselements
zeigen;
-
16 eine
Ansicht im Schnitt des in 15 gezeigten
Vorrutschsicherungselementes ist;
-
17 eine
Ansicht im Schnitt ist, die eine weitere Ausführungsform des Vorrutschsicherungselementes
zeigt; und
-
18–19 perspektivische
Ansichten sind, die verschiedene Ausführungsformen des Vorrutschsicherungselements
zeigen.
-
Genaue Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
-
1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Fahrzeugsitz 1 umfasst ein Sitzunterteil 1a und ein
Sitzrückenteil 1b,
das typischerweise durch einen nicht in der Zeichnung gezeigten
verstellbaren Gelenkmechanismus in einem gewünschten Winkel geneigt werden
kann. Das Sitzunterteil 1a weist einen Sitzrahmen 4 auf,
der in diesem Fall aus einem rechteckförmigen Rahmen mit einem Paar
Längsseitenelementen
und einem Paar Querstücken,
welche die vorderen und hinteren Enden der Seitenelemente miteinander
verbinden, und einem Polsterteil 5, das den Sitzrahmen 4 überdeckt,
besteht. Das Polsterteil 5 kann in einfacher Weise aus
einem geschäumten Kunststoffmaterial
hergestellt sein oder aus irgendeinem bekannten Verbundstoff bestehen.
Zwei Unterbaugruppen 2 und 3, die ein Fahrzeugeninsassen-Rückhaltesystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung bilden, sind an den Innenseiten der Seitenteile des Sitzrahmens 4 angebracht.
Der Sitzrahmen 4 kann von einer Sitzschienenanordnung,
die an dem Rumpf des Fahrzeugs durch Schlitten gleitbeweglich befestigt
ist, getragen werden und so gebildet sein, dass sie an einer gewünschten
Position mit einem nicht in der Zeichnung gezeigten Sitzeinstellmechanismus
fixiert werden kann.
-
2 bis 4 zeigen
den Aufbau der Unterbaugruppe 2 auf der rechten Seite des
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems.
Die Unterbaugruppe 2 umfasst ein rohrförmiges Gehäuse 6, welches einen
rechteckförmigen
Querschnitt aufweist und sich in Längsrichtung des Fahrzeugrumpfes
erstreckt. Das Gehäuse 6 besteht
aus einem Hauptteil 7 und einem Verschlussteil 8,
die beide durch Pressformung aus einem Blechteil hergestellt sind.
Das Hauptteil 7 umfasst einen sich vertikal erstreckenden Abschnitt 7a und
ein Paar Flansche 7b, die sich von den oberen und unteren
Enden des vertikal verlaufenden Abschnitts 7a in Richtung
Verschlussteil 8 erstrecken. Bei dieser Ausführungsform
sind die oberen und unteren Flansche 7a an den vorderen
Enden des Gehäuses 6 nahtlos
miteinander verbunden. An den freien Enden der oberen und unteren
Flansche 7b sind Vorsprüngen 9 ausgebildet,
die in entsprechende Öffnungen 10,
die in dem Verschlussteil 8 vorgesehen sind, eingesetzt
und am Verschlussteil 8 verkrimpt werden.
-
Ein
Arm 11 ist an dem vorderen Ende des Gehäuses 6 schwenkbar
befestigt. Der Arm 11 umfasst einen seitlich verlaufenden
Steg 11a und ein Paar Armflansche 11b, die von
beiden Seiten des Stegs 11a herabhängen. Die oberen vorderen Abschnitte
des Hauptteils 7 und des Verschlussteils 8 weisen
miteinander ausgerichtete Öffnungen 12 und 13 auf,
wobei eine entsprechende Öffnung 19 durch die
Armflansche 11b hindurch gebildet ist. Eine Hutmanschette 25 erstreckt
sich durch diese Öffnungen 12, 13 und 19,
um den Arm 11 bezüglich
des Gehäuses 6 schwenkbar
zu befestigen.
-
Eine
Antriebseinheit mit einer Zylindereinheit 22, die sich
in einer Längsrichtung
erstreckt, und eine Kolbenstange 23, die sich von einem
vorderen Ende der Zylindereinheit 22 erstreckt, ist in
dem Gehäuse 6 aufgenommen.
Das vordere Ende der Kolbenstange 23 ist mit einem Ring 23a versehen.
Die Außenumfangsfläche der
Kolbenstange 23 ist mit ringförmigen oder spiralförmigen Nuten
versehen. Die unteren vorderen Abschnitte des Hauptteils 7 und
des Verschlussteils 8 sind mit Schlitzen 14 und 15 versehen, die
sich in Längsrichtung
erstrecken, und ein entsprechender Schrägschlitz 18, der nur
eine geringe Längserstreckung
aufweist und von der Öffnung 19 versetzt
angeordnet ist, erstreckt sich durch die Armflansche 11b.
Ein Stift 30 wird durch diese Schlitze 14, 18 und 15 sowie
durch den Ring 23a hindurchgeführt und durch einen Befestigungsring 31 darin
gehalten.
-
Wie
am besten in 4 gezeigt ist, sind der vertikal
verlaufende Abschnitt 7a des Hauptteils 7 und
das Verschlussteil 8 derart profiliert, dass sie sich an
die zylindrische Kontur der Zylindereinheit 22 anpassen
oder sich um diese winden. Rechteckförmige Öffnungen 16 und 17 sind
in mittleren Abschnitten des Hauptteils 7 und des Verschlussteils 8 gebildet, in
welchen ein radialer Flansch 22a, der am vorderen Ende
der Zylindereinheit 22 ausgebildet ist, mit einem Verriegelungsmechanismus 24,
der an dem vorderen Ende des radialen Flansches 22a gebildet
ist, in Verbindung gehalten wird. Daher sind die nach vorne gerichteten
Kanten der rechteckförmigen Öffnungen 16 und 17 derart
gebildet, um den Rückschlag der
Zylindereinheit 22 bei deren Betätigung über die hintere Fläche des
radialen Flansches 22a auffangen zu können. Diese Kanten sind ebenfalls
an die Kontur der Zylindereinheit 22 angepasst, da der
vertikal verlaufende Abschnitt 7a des Hauptteils 7 und
des Verschlussteils 8 an die Kontur der Zylindereinheit 22 angepasst
sind und folglich an der hinteren Fläche des radialen Flansches 22a über eine
relativ große
Kontaktfläche
anliegen können.
Diese rechteckförmigen Öffnungen 16 und 17 sind
jeweils an allen Seiten geschlossen, so dass eine hohe mechanische
Festigkeit bezüglich
des Aufpralls, der zum Zeitpunkt der Aktivierung des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems
hervorgerufen wird, erreicht werden kann.
-
Diese
Unterbaugruppe 2 wird an dem Seitenelement des Sitzrahmens 4 durch
das Hindurchführen
zweier Gewindebolzen 26 und 29 durch die Hutmanschette 25,
die den Arm 11 schwenkbar befestigt, und durch eine Öffnung 28,
die in einem laschenförmigen
Vorsprung des Verschlussteils 8 an einem oberen hinteren
Ende davon ausgebildet ist, von der Innenseite des Sitzrahmens 4 gebildet
ist, und Befestigungsmuttern von der Außenseite des Sitzrahmens 4 befestigt.
Die Hutmanschette 25 ist in einer ausreichenden Länge gebildet,
um der Axialkraft der Gewindebolzen 26 standzuhalten, ohne
die Schwenkbewegung des Arms 11 zu verhindern. Hierzu ist
ein Spiel vorhanden, das eine geringfügige seitliche Bewegung des
Arms 11 entlang der Hutmanschette 25 erlaubt,
wobei ein Gummiring 27, der zwischen einem Kopf der Hutmanschette 25 und
einer Seite des Arms 11 angeordnet ist, ein Klappern des
Arms 11 bei Gebrauch verhindert.
-
Die 5 und 6 zeigen
den Aufbau der Unterbaugruppe 3 auf der linken Seite des
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems.
Die Unterbaugruppe 3 umfasst ein rohrförmiges Gehäuse 36, das einen
rechteckförmigen
Querschnitt hat und sich in Längsrichtung
des Fahrzeugrumpfes erstreckt. Das Gehäuse 36 besteht aus
einem Hauptteil 37 und einem Verschlussteil 38,
die beide durch Pressformung aus einem Blechteil hergestellt sind.
Das Hauptteil 37 umfasst einen sich vertikal erstreckenden
Abschnitt 37a und ein Paar Flansche 37b, die sich
von den oberen und unteren Enden des sich vertikal erstreckenden
Abschnitts 37a in Richtung des Verschlussteils 38 erstrecken.
Die freien Enden der oberen und unteren Flansche 37b sind
mit Vorsprüngen 39 versehen,
die in entsprechende Öffnungen 40,
die in dem Verschlussteil 38 gebildet sind, eingesetzt
und mit dem Verschlussteil 38 verkrimpt sind.
-
Ein
Arm 41 ist an dem vorderen Ende des Gehäuses 36 schwenkbar
befestigt. Der Arm 41 umfasst einen sich seitlich erstreckenden
Steg 41a und ein Paar Armflansche 41b, die von
beiden Seiten des Stegs 41a herabhängen. Die oberen vorderen Abschnitte
des Hauptteils 37 und des Verschlussteils 38 weisen
miteinander ausgerichtete Öffnungen 42 und 43 auf,
und eine entsprechende Öffnung 49 ist
durch die Armflansche 41b hindurch gebildet. Eine Hutmanschette 55 wird
durch diese Öffnungen 42, 43 und 49 hindurchgeführt, um
den Arm 41 bezüglich des
Gehäuses 36 schwenkbar
zu befestigen.
-
Eine
Stange 53, die sich in Längsrichtung erstreckt, ist
in dem Gehäuse 36 aufgenommen.
Das vordere Ende der Stange 53 ist mit einem Ring 53a versehen.
Die Außenumfangsfläche der
Stange 53 ist mit ringförmigen
oder spiralförmigen
Nuten versehen. Die unteren vorderen Abschnitte des Hauptteils 37 und
des Verschlussteils 38 sind mit Schlitzen 44 und 45 versehen,
die sich in Längsrichtung
erstrecken, und ein entsprechender Schrägschlitz 48, der nur
eine geringfügige
Längserstreckung
hat und von der Öffnung 49 versetzt
angeordnet ist, erstreckt sich durch die Armflansche 41b.
Ein Stift 60 wird durch diese Schlitze 44, 48 und 45 und
durch den Ring 53a hindurchgeführt und mittels eines Halterings 61 darin gehalten.
-
Rechteckförmige Öffnungen 46 und 47 sind in
mittleren Abschnitten des Hauptteils 37 und des Verschlussteils 38 gebildet,
in welchen ein Verriegelungsmechanismus 54 gehalten ist,
wobei sich die Stange 53 durch diesen Verriegelungsmechanismus 54 erstreckt.
-
Diese
Unterbaugruppe 3 wird an dem Seitenelement des Sitzrahmens 4 durch
das Hindurchführen
eines Paares Gewindebolzen 56 und 59 durch die
Hutmanschette 55, die den Arm 41 schwenkbar lagert,
und durch eine Öffnung 58,
die in einem laschenförmigen
Vorsprung des Verschlussteils 38 an einem oberen hinteren
Ende davon gebildet ist, von der Innenseite des Sitzrahmens 4 und
Befestigungsmuttern von der Außenseite
des Sitzrahmens 4 befestigt. Die Hutmanschette 55 ist
mit einer ausreichenden Länge
versehen, um der Axialkraft der Gewindebolzen 56 standzuhalten,
ohne die Schwenkbewegung des Arms 41 zu verhindern. Hierzu
ist ein Spiel vorhanden, das eine geringfügige seitliche Bewegung des
Arms entlang der Hutmanschette zulässt, wobei ein Gummiring 57,
der zwischen einem Kopf der Hutmanschette 55 und einer
Seite des Arms 41 vorgesehen ist, ein Klappern des Arms 41 während des
Gebrauchs verhindert.
-
Ein
Querstück,
das aus einem Rohrelement 32 besteht und als ein Vorrutschsicherungselement fungiert,
erstreckt sich über
das freie Ende 20 des Armes 11 der Unterbaugruppe 2 und
das freie Ende 50 des Armes 41 der Unterbaugruppe 3 und
ist mit diesen verschweißt.
Beim Verschweißen
jedes Endes des Rohrelements 32 mit dem entsprechenden
Arm 11 bzw. 41 müssen Maßnahmen ergriffen werden, um
einen entsprechenden Schweißbereich
sicherzustellen. Es ist darüber
hinaus erforderlich, das Gewicht und die Größe der betreffenden Teile zu
minimieren. Anstatt jedes Ende des Querstücks 32 in eine in
dem entsprechenden Arm 11 bzw. 41 vorgesehene Öffnung einzustecken,
tragen die freien Enden 20 und 50 des Armes 11 und 41 lediglich
die Unterseite des Rohrelements 32. Dadurch wird ein ausreichender
Schweißbereich
geschaffen, während das
Gewicht und die Größe der betreffenden
Teile verringert sind.
-
Da
sich das Rohrelement 32 nicht über das Seitenprofil der Unterbauanordnungen 2 oder 3 erstrecken
darf, sind die freien Enden 20 oder 50 jedes Armes 11 bzw. 41,
die aus den Armflanschen bestehen, mit einer geringeren Breite gebildet,
indem die Flansche 11b und 41b um vertikale Faltlinien
nach innen gebogen werden, wie durch die Bezugszeichen 21 und 51 angegeben.
Folglich kann sich das Rohrelement 32 nach außen über das äußere Profil
der freien Enden 20 oder 50 des Armes 11 bzw. 41 erstrecken,
ohne den Sitzrahmen 4 zu beeinträchtigen, wie in 7 gezeigt.
Da das Rohrelement 32 etwas über das äußere Profil des freien Endes
des Arms vorsteht, kann der Schweißvorgang ohne die Gefahr des Abschmelzens
des äußeren Endes
des Rohrelementes 32 erfolgen. Darüber hinaus ist, wie in 7 gezeigt,
jeder Endabschnitt 32a des Rohrelements 32 fassongeschmiedet
oder radial nach innen gekrimpt. Folglich kann eine ausreichende
Materialmenge zum Schweißen
zur Verfügung
gestellt und verhindert werden, dass das Rohrelement 32 während des Schweißens schmilzt.
-
Wie
in den 2, 5, 7 und 8 gezeigt,
ist ein energieabsorbierendes Element 70 um das Rohrelement 32 gewickelt.
Dieses energieabsorbierende Element 70 kann aus irgendeinem Material
hergestellt sein, das den Aufprall verringert, der von dem Rohrelement 32 auf
den Fahrzeuginsassen übertragen
wird, wie z.B. ein rohrförmiges
Element, das aus einem geschäumten
Harzmaterial, wie z.B. aus hartem Urethan, besteht. Wenn mehrere Schichten
aus unterschiedlichen energieabsorbierenden Elementen 70 mit
verschiedenen Energieabsorptionseigenschaften verwendet werden,
kann eine gewünschte
Gesamt-Energieabsorptionseigenschaft
erreicht werden. Das energieabsorbierende Element 70 kann
um das Rohrelement 32 herum einsatzgeformt sein oder nachträglich am
Rohrelement 32 angebracht werden.
-
Bezugnehmend
auf 9 umfasst die Zylindereinheit 22 ein
zylindrisches Zylinderelement 72, ein Kolbenelement 71,
das gleitbeweglich in dem Zylinderelement 72 aufgenommen
ist, und ein Treibmittelmodul 73, das in einem von dem
Flansch 22a beabstandeten Ende des Zylinderelements 72 aufgenommen
ist. Das Treibmittelmodul 73 hat einen Abschnitt mit geringem
Durchmesser, der dem Kolbenelement 71 zugewandt ist, und
ein ringförmiges
Abdichtelement 74 ist auf den Abschnitt mit geringem Durchmesser
so aufgesteckt, dass er an einer ringförmigen Schulter, die von dem
Basisteil des Abschnitts mit geringem Durchmesser und der Innenumfangsfläche des
Zylinderelements 72 gebildet wird, anliegt, um das Gas,
das von dem Abschnitt mit geringem Durchmesser erzeugt wird, wenn
das Treibmittelmodul 73 in Betrieb ist, abzudichten. Das Ende
des Zylinderelements 72 benachbart zu dem hinteren Ende
des Treibmittelmoduls 73 ist an dem Treibmittelmodul 73 verkrimpt,
und die ringförmige Dichtung 74 stützt das
Treibmittelmodul 73 federnd gegenüber der Krimpkraft ab. Eine
Druckspiralfeder 75 ist zwischen dem Kolbenelement 71 und
der ringförmigen
Dichtung 74 angeordnet. Das innere Ende der Kolbenstange 23 ist
kugelförmig
ausgebildet und in einer komplimentären kugelförmigen Ausnehmung, die in dem
Kolbenelement 71 gebildet ist, aufgenommen.
-
Der
Verriegelungsmechanismus 24 umfasst ein Gehäuse 76,
das im Inneren eine schräge
Fläche 77 aufweist.
Ein Verriegelungselement 78 wird durch eine Druckspiralfeder 79 federnd
gegen die schräge Fläche 77 gedrückt, und
die schräge
Fläche 77 ist
so ausgerichtet, dass das Verriegelungselement 78 durch
die Federkraft der Druckspiralfeder 79 auch federnd gegen
die äußere Fläche der
Kolbenstange 23 gedrückt
wird. Das Verriegelungselement 78 weist eine Zahnung 80 auf,
die mit der genuteten Fläche der
Kolbenstange 23 kämmt.
Aufgrund der Orientierung der schrägen Fläche 77 kann das Verriegelungselement 78 nicht
verhindern, dass sich die Kolbenstange 23 durch das Wegdrücken von
der schrägen
Fläche 77 gegen
die Federkraft der Druckspiralfeder 79 nach außen bewegt,
jedoch verhindern, dass sich die Kolbenstange 23 durch
das Verkeilen zwischen der geneigten Fläche 77 und der Außenumfangsfläche der
Kolbenstange 23 nach innen bewegt.
-
Lediglich
ein Verriegelungselement 78 wurde bei der zuvor beschriebenen
Ausführungsform
verwendet, um einen Teil der Außenumfangsfläche der Kolbenstange 23 in
Eingriff zu bringen, es kann jedoch auch eine Vielzahl von Verriegelungselementen verwendet
werden, um die Außenumfangsfläche der Kolbenstange 23 in
mehreren Richtungen in Eingriff zu bringen. Der andere Verriegelungsmechanismus 54 kann ähnlich dem
Verriegelungsmechanismus 24 sein.
-
Das
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem wird
demnach von der rechten und linken Unterbaugruppe 2 und 3 sowie
dem Rohrelement 32 gebildet. Ein Aufprallsensor bestehend
aus einem nicht in der Zeichnung gezeigten Beschleunigungssensor
oder dergleichen, und eine Steuereinheit können vorgesehen sein, um das
Rückhaltesystem
bei Bedarf zu aktivieren.
-
Die
Arbeitsweise dieser Ausführungsform
ist im Folgenden beschrieben. Wird ein Aufprall eines Fahrzeugunfalls
festgestellt, wird in der Zylindereinheit 22 Gas erzeugt,
wobei der daraus resultierende rasche Anstieg des Innendrucks in
dem Zylinderelement 72 einen Axialdruck erzeugt, der das
Kolbenelement 71 aus dem Zylinderelement 72 drückt, wodurch
das freie Ende der Kolbenstange 23 rasch nach vorne schnellt.
Als eine Folge davon dreht sich der Arm 11, der mit dem
freien Ende der Kolbenstange 23 verbunden ist, im Gegenuhrzeigersinn,
wie durch die gestrichelten Linien in 3 angegeben, und
das Rohrelement 32 bewegt sich in Richtung nach oben, so
dass sich das Sitzpolsterteil 5 nach außen wölbt und das Abtauchen des Fahrzeuginsassen verhindert.
Die ringförmige
Schulter, die in der Innenumfangsfläche des Zylinderelements 72 an
dem geflanschten Ende der Zylindereinheit 22 gebildet ist, verhindert,
dass das Kolbenelement 71 nach vorne aus der Zylindereinheit 22 herausgeschleudert
wird. Wenn kein Gas mehr von dem Treibmittelmodul 73 erzeugt
wird und die Antriebskraft der Zylindereinheit 22 fehlt,
wird durch die Einweg-Verriegelungsmechanismen 24 und 54 verhindert,
dass sich das Rohrelement 32 nach unten bewegt, so dass
das Abtauchen weiterhin verhindert wird. Das energieabsorbierende Element 70 schafft
eine erforderliche Abfederung.
-
Die
Zylindereinheit 22 wurde nur an der rechten Seite des Sitzes
verwendet, kann jedoch auch an beiden Seiten des Sitzes verwendet
werden. Wenn zwei Zylindereinheiten verwendet werden, kann jede von
ihnen kleiner gebildet sein. Obwohl nicht in den Zeichnungen gezeigt,
kann der Einweg-Verriegelungsmechanismus
auch aus einem Einweg-Verriegelungsmechanismus des Kugeltyps bestehen,
wie beispielsweise einem Ratschenmechanismus oder dergleichen, der
das Zurückdrehen
fortlaufend verhindern kann.
-
Das
energieabsorbierende Element 70 wurde um das Rohrelement 32 gewickelt,
das als Vorrutschsicherungselement bei der energieabsorbierenden
Einrichtung in der dargestellten Ausführungsform fungiert, wobei
jedoch dasselbe Ziel dadruch erreicht werden kann, dass dem Rohrelement
durch das Verändern
des Materials, der Wanddicke, des Durchmessers und der Querschnittform
des Rohrelements eine bestimmte energieabsorbierende Eigenschaft
verliehen wird.
-
Die 10 und 11 zeigen
Ausführungsformen,
bei denen das Vorrutschsicherungselement ein Rohrelement 82,
von dem ein Abschnitt, der den Beinen des Fahrzeuginsassen zugewandt
ist, abgeflacht ist, um eine Berührungsfläche bestehend
aus einem abgeflachten Abschnitt 82a zur Herstellung eines
Flächenkontaktes
mit den Beinen des Fahrzeuginsassen zu bilden und folglich den Flächendruck
gegenüber
dem normalen Rohrelement 32 zu reduzieren, und ein energieabsorbierendes
Element 70, das um das Element 32 gewickelt ist,
umfasst. Die in 10 gezeigte Ausführungsform
verwendet ein Rohrelement 82, das den abgeflachten Abschnitt 82a nur
in seinem mittleren Bereich hat, und die in 11 gezeigte
Ausführungsform
verwendet ein Rohrelement 32, bei dem sich der abgeflachte
Abschnitt 32a über
seine gesamte Länge
erstreckt.
-
Die 12 bis 14 zeigen
Ausführungsformen,
bei denen ein Rohrelement 83, das als das Vorrutschsicherungselement
fungiert und das mit mehreren Öffnungen 83a versehen
ist, um dessen Verformungseigenschaften zu steuern, anstelle des normalen
Rohrelements 32. Diese Öffnungen 83a können in
ein Plattenelement gestanzt sein, das anschließend zu einem Rohr geformt
wird. 12 zeigt eine Ausführungsform,
bei der die Öffnungen 83a aus
Schlitzen bestehen, die sich in Axialrichtung erstrecken. 13 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der die Öffnungen 83a aus
in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzen bestehen. Und 14 zeigt
eine Ausführungsform,
bei der die Öffnungen 83a aus
einer Kombination von axial verlaufenden Schlitzen und in Umfangsrichtung
verlaufenden Schlitzen bestehen. Eine gewünschte Verformungseigenschaft kann
in geeigneter Weise durch das Verändern der Größe, der
Anzahl, der Form und der Abstände
der Öffnungen 83a erreicht
werden.
-
Die 15 und 16 zeigen
eine Ausführungsform,
bei der ein Plattenelement durch Stanzen zu einem Rohrelement 84 geformt
wurde, das einen rechteckförmigen
oder elliptischen Querschnitt hat, um eine abgeflachte Berührungsfläche 85 zu
bilden, die den Beinen des Fahrzeuginsassen zugewandet ist und den
Flächendruck
durch das Erreichen eines Flächenkontakts
mit den Beinen des Fahrzeuginsassen verringert. Die beiden Randabschnitte
des Plattenelements können
sich in der Art eines herabhängenden
Flansches 84b nebeneinander erstrecken, und miteinander
punktverschweißt
werden, um die rohrförmige
Form des Rohrelements 84 beizubehalten. Das Rohrelement 84 ist
mit einem Paar Rippen 84a versehen, die sich in Axialrichtung
auf beiden Seiten der Mittellinie des Rohrelements 84 erstrecken,
und ein Paar Nuten 84c ist in dem herabhängenden
Flansch 84b benachbart zu dessen äußerem Ende gebildet. Die Rippen 84a erhöhen lokal
den Widerstand gegen die Biegeverformung des Rohrelements 84 während die
Nuten 84c lokal den Widerstand gegen die Biegeverformung
verringern. Folglich kann sich das Rohrelement 84 einer
kontrollierten und vorher festgelegten Biegeverformung unterziehen,
wenn es zum Zeitpunkt des Ausfahrens mit einer Last beaufschlagt
wird.
-
17 ist
eine modifizierte Ausführungsform des
Rohrelements 86, das aus einem Paar Plattenelementen 86a und 86b hergestellt
ist, die an einem Paar herabhängender
Flansche 86c verbunden sind. Das Rohrelement 86 weist
einen elliptischen Querschnitt auf, und die beiden Plattenelemente 86a und 86b sind
entlang der Flansche 86c durch Punktschweißen verbunden.
-
18 zeigt
eine Ausführungsform
des Vorrutschsicherungselements, das aus einem Rohrelement 87 besteht,
das gegenüber
dem normalen Rohrelement 32 eine relativ dünne Wand
aufweist, die mit einem energieabsorbierenden Material 88 gefüllt ist.
Das energieabsorbierende Element 88 kann in das Rohrelement 87 einführt oder
in dem Rohrelement 87 aufgeschäumt werden. Ein Bauteil, das
aus einem dünnen
Plattenstück
hergestellt ist und einen geschlossenen Querschnitt aufweist, knickt
typischerweise lokal begrenzt ein und ist daher ungeeignet, um eine
gewünschte
Lasteigenschaft zu schaffen. Wenn es jedoch mit einem energieabsorbierenden
Element 88 gefüllt
ist, kann dies verhindert und eine gewünschte energieabsorbierende
Eigenschaft sowie eine gewünschte
Verformungseigenschaft erreicht werden.
-
Bei
der in 19 gezeigten Ausführungsform
wird die Verformungseigenschaft durch das Bilden einer Vielzahl
von Umfangsschlitzen 89a in dem Rohrelement 89 auf
der Seite, die den Beinen des Fahrzeuginsassen zugewandt ist anstelle
eines normalen Rohrelements 32 gesteuert. Zwei Ausnehmungen 89b sind
an der Unterseite des Rohrelements 89 benachbart zu dessen
beiden äußeren Enden
gebildet. Gemäß diesem
Aufbau wird, wenn eine Last von der Seite des Fahrzeuginsassen aufgebracht
wird, das Rohrelement 89 unter einer relativ geringen Last
geringfügig
verformt, bis die Schlitze 89a geschlossen sind, wobei
jedoch, wenn die Schlitze 89a geschlossen sind (20),
das Rohrelement 89 formbeständiger wird und einer höheren Last standhalten
kann. Die Ausnehmungen 89b an der Unterseite des Rohrelements 89 tragen
dazu bei, dass sich das Rohrelement 89 in einer genau festgelegten
und vorhersehbaren Weise verformt.
-
Bei
den zuvor beschriebenen Ausführungsformen
wurde die energieabsorbierende Anordnung entweder alleine oder in
Kombination mit der Berührungsflächenanordnung,
die einen Flächenkontakt mit
den Beinen des Fahrzeuginsassen herstellen kann, verwendet, es ist
jedoch auch möglich,
nur die Berührungsflächenanordnung,
die einen Flächenkontakt
mit den Beinen des Fahrzeuginsassen herstellen kann, oder in Kombination
mit anderen Anordnungen zu verwenden.
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung in Bezug auf deren bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist dem Fachmann auf dem Gebiet klar, dass verschiedene
Veränderungen
und Modifizierungen möglich
sind, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, der in den
beigefügten
Ansprüchen
festgelegt ist, zu verlassen.