WO2022008405A1 - Fahrzeuginsassenrückhaltesystem - Google Patents

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WO2022008405A1
WO2022008405A1 PCT/EP2021/068446 EP2021068446W WO2022008405A1 WO 2022008405 A1 WO2022008405 A1 WO 2022008405A1 EP 2021068446 W EP2021068446 W EP 2021068446W WO 2022008405 A1 WO2022008405 A1 WO 2022008405A1
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seat
protection chamber
vehicle occupant
gas bag
vehicle
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PCT/EP2021/068446
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Benjamin Weimer
Werner Freisler
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Zf Automotive Germany Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a vehicle occupant restraint system.
  • the object of the invention is to improve the restraint effect of a gas bag in a vehicle occupant restraint system.
  • a vehicle occupant restraint system which comprises a vehicle seat which has a backrest with a seat back surface, the seat back surface being intended for a vehicle occupant sitting on the vehicle seat to lean against it.
  • an airbag module integrated into the vehicle seat which comprises an airbag that is L-shaped in a horizontal sectional plane and that has a collecting section that forms a first leg of the L and that is positioned along a longitudinal direction of the seat at a distance from the seat back surface.
  • the gas bag includes a connecting section that forms a second leg of the L and that connects the collecting section to the vehicle seat.
  • a fillable head protection chamber which protrudes from the collecting section along a vertical direction of the seat and has a head collecting surface facing the seat backrest surface, is arranged on the collecting section.
  • the head protection chamber is brought into its restraint position by the L-shaped assembly of connecting section and catching section in which it can catch the head of the vehicle occupant in a restraint situation and is supported in this position. In this way, the protection for a vehicle occupant in the event of a forward displacement can be improved by an airbag integrated into the seat.
  • This L-shaped arrangement formed by the fillable connection section and the fillable collection section forms an inherently rigid, dimensionally stable base and is therefore also referred to below as the base airbag.
  • This base airbag can bring one or more further inflatable chambers, here e.g. the inflatable head protection chamber, into a desired position while it unfolds and inflates and when fully inflated can serve as a supporting base for this chamber(s).
  • the inflatable head protection chamber e.g. the inflatable head protection chamber
  • the head protection chamber is preferably designed with a significantly smaller volume than the basic airbag and has an elongated cross section, e.g. For example, when filled, the head protection chamber has an approximately cuboid or cushion-like shape.
  • the head protection chamber can have approximately the same depth as the catching section along a longitudinal direction of the seat and can also have essentially the same dimensions as the catching section in the transverse direction of the seat.
  • the head protection chamber In the fully inflated state of the airbag, the head protection chamber preferably lies opposite the head of the vehicle occupant along the longitudinal direction of the seat and catches the head when the occupant moves forward along the longitudinal direction of the seat.
  • another impact surface for catching the vehicle occupant can be provided on the gas bag, which is then preferably formed on the catching section and extends below the head-catching surface in the direction of a seat section of the vehicle seat.
  • the longitudinal direction of the seat is defined by the direction of arrangement of the seat back and a seat portion on which the vehicle occupant sits, and corresponds to the viewing direction of a vehicle occupant seated on the vehicle seat.
  • the longitudinal direction of the seat coincides with a longitudinal direction of the vehicle.
  • the vertical direction of the seat corresponds here to the vertical.
  • the airbag Since the entire airbag is integrated into the vehicle seat, the airbag is always in the correct position to catch the vehicle occupant in a restraint situation, even if the vehicle seat is rotated relative to the longitudinal direction of the vehicle or, for example, the backrest is folded back into a comfortable position.
  • the L-shaped basic airbag can have at least one stabilization element on the catching section and/or on the connecting section, which stabilizes the position of the catching section relative to the connecting section during the restraint situation and which ensures that the catching section maintains its position relative to the connecting section when the vehicle occupant is caught largely maintained compared to an unloaded position.
  • the tether can be connected to a pull-in mechanism that shortens the length of the tether running inside the basic gas bag during the restraint situation.
  • the stabilizing element is a flat L-shaped tether that runs through the collecting section and the connecting section and is arranged, for example, parallel to the upper and/or lower sides of the basic airbag and is connected to the wall of the airbag.
  • one or more stabilizing elements in the form of, for example, triangular fabric sails can also be used, which are attached in particular to the outside of the wall of the gas bag in the area of the transition from the collecting section to the connecting section.
  • the gas bag has at least one stabilizing element, which is designed as a flat L-shaped tether.
  • the head protection chamber When the gas bag is completely inflated, the head protection chamber can have a different internal pressure than the base gas bag of the gas bag. A desired retention behavior of the head protection chamber can thus be set.
  • the gas pressure in the head protection chamber can be chosen to be higher or lower than the gas pressure in the basic gas bag.
  • overflow openings or overflow valves are provided between the collecting section and the head protection chamber, through which filling gas passes from the collecting section into the head protection chamber.
  • the basic gas bag and the head protection chamber are inflated using the same gas generator.
  • a suitable selection of the overflow openings or overflow valves makes it possible to set a lower internal pressure in the head protection chamber than in the basic airbag.
  • the head protection chamber it is also possible to connect the head protection chamber to a gas generator via its own filling gas supply line, which is separate from a filling gas supply line to the rest of the gas bag, ie to the basic gas bag.
  • the wall of the head protection chamber is firmly connected to the wall of the base gas bag, but it does not necessarily have to be able to Gas transfer between the base gas bag and the head protection chamber.
  • the advantage here is that the internal pressure of the head protection chamber can be selected individually, although the gas supply line to the head protection chamber does not have to assume any function with regard to stabilizing or positioning the head protection chamber, since this takes place via the basic gas bag.
  • the filling gas for the head protection chamber can be generated by a gas generator that is provided in addition to a gas generator provided for filling the basic airbag, or also by the gas generator of the basic airbag.
  • all of the gas generators are preferably included in a single gas bag module arranged in the backrest in order to simplify the assembly of the vehicle occupant restraint system.
  • This gas bag module normally also contains the folded gas bag.
  • the filling gas is fed to the basic airbag preferably via an inflation mouth of the basic airbag, which is provided on the connecting section and which is connected directly to the gas generator in the backrest.
  • the gas bag module additionally comprises a side protection chamber that can be filled, which, in the filled state, extends to the side of the backrest next to a head of the vehicle occupant.
  • the side protection chamber can be a side airbag that is separate from the basic airbag.
  • the side protection chamber is preferably connected directly to the basic airbag, analogously to the head protection chamber.
  • the side protection chamber is connected, for example, to a part of the connecting section close to the backrest and is brought into position and stabilized in position by this.
  • the side protection chamber can be attached to an upper end of the connecting section of the basic airbag in the vertical direction of the seat.
  • the side protection chamber extends beyond an upper end of the seat back to completely cover the vehicle occupant's head.
  • the internal pressure of the side protection chamber can be set to be the same as or different from the internal pressure of the basic gas bag. If the side protection chamber is to have a different internal pressure than the basic airbag, a lower internal pressure can be achieved, for example, via suitable overflow openings or overflow valves, while a higher internal pressure is preferably generated by a separate gas generator assigned to the side protection chamber.
  • the side protection chamber is preferably combined in the same module housing or the same module casing as the basic gas bag and the head protection chamber.
  • a support surface can be provided on the underside of the gas bag's collection section, with which the gas bag is supported on the thighs of the vehicle occupant on the vehicle seat, which also improves the positioning of the collection section and the head protection chamber.
  • the support surface is provided, for example, directly below the head protection chamber in plan view.
  • the stabilization of the airbag can also be improved in that at least one support element assigned to the airbag is provided on the vehicle seat, which forms a reaction surface on which the connecting section, the collecting section, the head protection chamber and/or the side protection chamber are supported when the Vehicle occupant is caught by the gas bag.
  • the support element can be designed as a rigid component or as a component that can be filled with gas and can be, for example, an extendable support plate arranged on the vehicle seat or a gas bag with a small volume and high internal pressure.
  • the support element should form an enlarged surface on the seat, which lies to the side of the airbag and which, when the vehicle occupant is caught by the airbag, absorbs forces acting laterally outwards and diverts them into the vehicle seat in order to support the airbag and hold it in the desired position .
  • FIG. 1 shows a schematic side view of a vehicle occupant restraint system according to the invention, with the gas bag being completely filled;
  • FIG. 2 shows the vehicle occupant restraint system from FIG. 1 in a plan view.
  • the figures show a vehicle occupant restraint system 10 with a vehicle seat 12 which includes a gas bag module 16 integrated into a backrest 14 .
  • the vehicle seat 12 also has a conventionally known seat section 18, the backrest 14 and the seat section 18 being arranged one behind the other in a longitudinal direction L of the seat.
  • the seat front-rear direction L coincides with a vehicle front-rear direction.
  • a gas bag 20 is accommodated folded up in the gas bag module 16 . If a restraint situation occurs, the gas bag 20 is filled with inflation gas via a gas generator 22 of the gas bag module 16 and unfolds from the backrest 14 into the three-dimensional shape shown in FIGS.
  • the airbag 20 includes a basic airbag 24 which has a connecting section 26 running in the longitudinal direction L of the seat and a catching section 28 adjoining the connecting section 26 and running perpendicularly to the longitudinal direction L of the seat in the transverse direction Q of the seat.
  • the basic airbag 24 is thus L-shaped, with the connecting section 26 forming a first leg of the L, here the transverse leg, and the collecting section 28 forming a second leg of the L, here the longitudinal leg (however, the length ratios of the connecting section 26 and collecting section 28 can be chosen arbitrarily).
  • the connecting section 26 is fixed to the gas bag module 16 in the backrest 14, while the collecting section 28 without its own fixed Connection to the vehicle seat 12 in the vehicle interior in front of a seat back surface 30 of the backrest 14 is located.
  • the seat back surface 30 is that surface against which a vehicle occupant 32 leans when he is seated on the vehicle seat 12 .
  • a fillable head protection chamber 34 is provided which protrudes from the catching section 28 and is structurally connected to the catching section 28, for example by a jacket of the head protection chamber 34 being sewn to a jacket of the base airbag 24.
  • the vertical seat direction H corresponds to the vertical here.
  • the head protection chamber 34 when the head protection chamber 34 is completely filled, it extends along the vertical direction H of the seat so far that a head catch surface 36 on the head protection chamber 34 facing the seat backrest surface 30 is in a favorable position around a head 38 of the vehicle occupant 32 if this shifts forwards in a restraint situation along the longitudinal direction L of the seat.
  • the catch section 28 has an additional impact surface below the head catch surface 36 , which also serves to catch the vehicle occupant 32 .
  • FIG. 2 shows that the head protection chamber 34 extends, for example, approximately across the width of the seat section 18 along the seat transverse direction Q or at least up to the thighs of the vehicle occupant 32.
  • a contact surface 40 is provided on an underside of the collecting section 28 in the area of the head protection chamber 34, with which the gas bag 20 rests over a distance d along the seat longitudinal direction L on the thighs of the vehicle occupant 32 in order to additionally support the gas bag 20.
  • the fillable interior of the head protection chamber 34 is in flow connection with the fillable interior of the basic airbag 24 .
  • two overflow openings or overflow valves 42 are indicated in FIG flows into the basic airbag 24, from there it enters the head protection chamber 34. If overflow valves are used, it is possible to select the internal pressure of the completely filled head protection chamber 34 to be lower than the internal pressure of the completely filled basic airbag 24.
  • a separate gas generator 46 is provided for filling the head protection chamber 34, which is connected to its own filling gas supply line 48, which brings the filling gas directly and exclusively into the head protection chamber 34 (indicated by dashed lines in FIG. 1). It would also be possible to fill the head protection chamber 34 with a higher internal pressure than the basic gas bag 24. In this case, no flow connection between the interior of the head protection chamber 34 and the interior of the basic gas bag 24 has to be provided.
  • the gas bag 20 also has a fillable side protection chamber 50 which, when fully inflated, extends to the side of the backrest 14 next to the head 38 of the vehicle occupant 32, as can be seen in the figures.
  • the side protection chamber 50 projects beyond an upper end of the backrest 14 .
  • the side protection chamber 50 is arranged at an upper end of the connecting section 26 of the base airbag 24 in the vertical seat direction H and is also structurally fastened there. This can be done, for example, by connecting, e.g. sewing, a jacket of the side protection chamber 50 to the jacket of the connecting section 26 .
  • An overflow opening or an overflow valve 52 can also be provided in this area, so that the side protection chamber 50 can be filled via the gas generator 22 that fills the basic airbag 24 .
  • the head protection chamber 34 it is possible to have a separate, separate gas generator 54 for the side protection chamber 50 to be provided, which supplies 56 filling gas into the side protection chamber 50 via a separate filling gas supply line. In this case, there does not have to be a flow connection between the side protection chamber 50 and the base airbag 24 .
  • all of the gas generators 22 , 46 , 54 are combined in the gas bag module 16 .
  • the head protection chamber 34 and the side protection chamber 50 are also accommodated in the gas bag module 16 together with the basic gas bag 24 .
  • the base airbag 24, the head protection chamber 34 and/or the side protection chamber 50 can be filled by the same gas generator 22, with the gas being distributed via a suitable diffuser.
  • the gas distribution and thus the internal pressure of the base gas bag 24, the head protection chamber 34 and/or the side protection chamber 50 can be adjusted in a simple manner by means of such a diffuser.
  • Such a diffuser for gas distribution is shown in DE 102019 124 202, for example.
  • the basic airbag 24 here has at least one stabilizing element 58, which is indicated schematically in FIG. 1 with a dashed line.
  • Stabilizing member 58 may be configured in any suitable manner. For example, it is formed by one or more tethers that run through the interior of the catching section 28 and the connecting section 26 .
  • the tether has the shape of the L-shaped cross section of the base airbag 24 and is connected to the wall of the base airbag 24 .
  • the tether is fixed to an outer wall 60 of the catching section 28 and connected to a retraction mechanism arranged in the backrest 14, which shortens the effective length of the tether in the restraint situation and thus stabilizes the position of the catching section 28.
  • the stabilizing element 58 is a fabric sail that is fastened to the outside of the wall of the base airbag 24 at a transition between the catching section 28 without a connecting section 26 in order to hold the catching section 28 in its position.
  • the vehicle occupant restraint system 10 additionally comprises at least one support element 62 arranged on the vehicle seat 12, which forms a reaction surface on which the connecting section 26, the collecting section 28, the head protection chamber 34 and/or the side protection chamber 50 are supported when the Vehicle occupant 32 is caught by the gas bag 20.
  • the support element 62 is a rigid body, for example, which is accommodated inside the vehicle seat 12 before the restraint situation and is moved out of the vehicle seat 12 in the restraint situation, so that the airbag 20 has a rigid reaction surface available which, when the vehicle occupant is caught, falls on the Gas bag 20 can absorb acting forces and derive them into the vehicle seat 12 .
  • the supporting element 62 could also be formed, for example, by a separate small airbag with a high internal pressure, which is able to exert a supporting effect on the airbag 20 and hold it in the desired position.
  • the gas generators 22, 46, 54 are activated, and the gas bag 20 is unfolded from the gas bag module 16 out of the backrest 14 by the outflowing filling gas.
  • the head protection chamber 34 and the side protection chamber 50 are filled.
  • the base airbag 24 brings the head protection chamber 34 to its intended position in the seat longitudinal direction L in front of the vehicle occupant 32 and forms a dimensionally stable basis for the head protection chamber 34 due to the inherent stability of the base airbag 24 and, if applicable, the contact surface 40 on the thighs of the vehicle occupant 32. This extends in front of the The upper body and the head 38 of the vehicle occupant 32 and catches them in the event of a forward displacement along the longitudinal direction L of the seat.
  • the optionally provided side protection chamber 50 is brought into its intended position by the connecting section 26 and stabilized by it in this position, so that the head 38 of the vehicle occupant 32 is caught by the side protection chamber 50 when it is displaced along the seat transverse direction Q.
  • the basic airbag 24 can be stabilized in its L-shape by suitable stabilizing elements 58 and/or support elements 62 to such an extent that the connecting section 26 and the catching section 28 are in their unloaded position while the vehicle occupant 32 is being caught by the head protection chamber 34 and/or the side protection chamber 50 essentially maintained.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem umfasst einen Fahrzeugsitz (12), der eine Rückenlehne (14) mit einer Sitzlehnenfläche (30) aufweist, und ein in den Fahrzeugsitz (12) integriertes Gassackmodul (16) mit einem Gassack (20), der in einer horizontalen Schnittebene L-förmig ist und der Auffangabschnitt (28) aufweist, der entlang einer Sitzlängsrichtung (L) mit Abstand zur Sitzlehnenfläche (30) positioniert ist, sowie einen Verbindungsabschnitt (26), der den Auffangabschnitt (28) mit dem Fahrzeugsitz (12) verbindet. Am Auffangabschnitt (28) ist eine entlang einer Sitzhochrichtung (H) vom Auffangabschnitt (28) abstehende befüllbare Kopfschutzkammer (34) angeordnet, die eine der Sitzlehnenfläche (30) zugewandte Kopf-Auffangfläche (36) aufweist.

Description

Fahrzeuginsassenrückhaltesystem
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem.
Unter anderem hinsichtlich der Thematik des autonomen Fahrens werden Überlegungen angestellt, dem Fahrzeuginsassen eine größere Freiheit bezüglich seiner Sitzposition zu ermöglichen. Dies bringt mit sich, dass die Position der Fahrzeugsitze relativ zu anderen Fahrzeugkomponenten unbestimmter wird. So entsteht die Notwendigkeit, die Fahrzeugsitze mit Gassäcken auszustatten, die eine ausreichende Eigensteifigkeit aufweisen, um den auf dem zugehörigen Sitz sitzenden Insassen auch ohne Abstützmöglichkeit an anderen Fahrzeugkomponenten sicher auffangen zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Rückhaltewirkung eines Gassacks in einem Fahrzeuginsassenrückhaltesystem zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit einem Fahrzeuginsassenrückhaltesystem gelöst, das einen Fahrzeugsitz umfasst, der eine Rückenlehne mit einer Sitzlehnenfläche aufweist, wobei die Sitzlehnenfläche dazu vorgesehen ist, dass sich ein auf dem Fahrzeugsitz sitzender Fahrzeuginsasse daran anlehnt. Außerdem ist ein in den Fahrzeugsitz integriertes Gassackmodul vorgesehen, das einen Gassack umfasst, der in einer horizontalen Schnittebene L-förmig ist und der einen, einen ersten Schenkel des L bildenden Auffangabschnitt aufweist, der entlang einer Sitzlängsrichtung mit Abstand zur Sitzlehnenfläche positioniert ist. Außerdem umfasst der Gassack einen, einen zweiten Schenkel des L bildenden Verbindungsabschnitt, der den Auffangabschnitt mit dem Fahrzeugsitz verbindet. Am Auffangabschnitt ist eine entlang einer Sitzhochrichtung vom Auffangabschnitt abstehende befüllbare Kopfschutzkammer angeordnet, die eine der Sitzlehnenfläche zugewandte Kopf-Auffangfläche aufweist.
Die Kopfschutzkammer wird durch die L-förmige Anordnung aus Verbindungsabschnitt und Auffangabschnitt in ihre Rückhalteposition gebracht, in der sie den Kopf des Fahrzeuginsassen in einer Rückhaltesituation auffangen kann und wird in dieser Position abgestützt. Auf diese Weise lässt sich der Schutz für einen Fahrzeuginsassen bei einer Vorverlagerung durch einen sitzintegrierten Gassack verbessern.
Diese durch den befüllbaren Verbindungsabschnitt und den befüllbaren Auffangabschnitt gebildete L-förmige Anordnung bildet dabei eine eigensteife, formstabile Basis und wird im Folgenden daher auch als Basisgassack bezeichnet.
Dieser Basisgassack kann eine oder mehrere weitere befüllbare Kammern, hier z.B. die befüllbare Kopfschutzkammer, in eine gewünschte Position bringen, während er sich entfaltet und befüllt und im vollständig aufgeblasenen Zustand als abstützende Basis für diese Kammer(n) dienen.
Die Kopfschutzkammer ist vorzugsweise mit einem deutlich geringeren Volumen ausgebildet als der Basisgassack und hat z.B. in einer horizontalen Ebene, die in einer Sitzhochrichtung oberhalb der horizontalen Schnittebene, in der der Basisgassack einen L-förmigen Querschnitt zeigt, einen länglichen Querschnitt. Beispielsweise hat die Kopfschutzkammer im befüllten Zustand eine in etwa quader- oder kissenförmige Gestalt.
Entlang einer Sitzlängsrichtung kann die Kopfschutzkammer in etwa die gleiche Tiefe aufweisen wie der Auffangabschnitt und kann auch in Sitzquerrichtung im Wesentlichen dieselben Abmessungen haben wie der Auffangabschnitt.
Im vollständig befüllten Zustand des Gassacks liegt die Kopfschutzkammer vorzugsweise entlang der Sitzlängsrichtung dem Kopf des Fahrzeuginsassen gegenüber und fängt den Kopf bei einer Vorverlagerung des Insassen entlang der Sitzlängsrichtung auf. Zusätzlich zur Kopf-Auffangfläche kann am Gassack eine weitere Prallfläche zum Auffangen des Fahrzeuginsassen vorgesehen sein, die dann vorzugsweise am Auffangabschnitt ausgebildet ist und sich in Verlängerung der Kopf- Auffangfläche unterhalb dieser in Richtung zu einem Sitzabschnitt des Fahrzeugsitzes erstreckt.
Die Sitzlängsrichtung ist hier durch die Richtung der Anordnung der Sitzlehne und eines Sitzabschnitts, auf dem der Fahrzeuginsasse sitzt, definiert und entspricht der Blickrichtung eines auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen. Bei einer herkömmlichen Sitzausrichtung fällt die Sitzlängsrichtung mit einer Fahrzeuglängsrichtung zusammen.
Die Sitzhochrichtung entspricht hier der Vertikalen.
Da der gesamte Gassack in den Fahrzeugsitz integriert ist, befindet sich der Gassack stets in der korrekten Position, um den Fahrzeuginsassen in einer Rückhaltesituation aufzufangen, auch wenn der Fahrzeugsitz gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung verdreht oder beispielsweise die Rückenlehne in eine Komfortstellung zurückgeklappt ist.
Zur zusätzlichen Stabilisierung kann der L-förmige Basisgassack am Auffangabschnitt und/oder am Verbindungsabschnitt wenigstens ein Stabilisierungselement aufweisen, das die Position des Auffangabschnitts gegenüber dem Verbindungsabschnitt während der Rückhaltesituation stabilisiert und das dafür sorgt, dass beim Auffangen des Fahrzeuginsassen der Auffangabschnitt seine Position relativ zum Verbindungsabschnitt gegenüber einer unbelasteten Position weitgehend beibehält.
Als Stabilisierungselement kommt beispielsweise ein im Inneren des Basisgassacks verlaufendes Fangband infrage, dass an einer oder mehreren Stellen mit der Außenwandung des Gassacks und beispielsweise auch mit der Rückenlehne verbunden ist.
Das Fangband kann in einer Variante mit einer Einzugsmechanik verbunden sein, die eine im Inneren des Basisgassacks verlaufende Länge des Fangbands während der Rückhaltesituation verkürzt. ln einer bevorzugten Variante ist das Stabilisierungselement ein flächiges L- förmiges Fangband, dass durch den Auffangabschnitt und den Verbindungsabschnitt verläuft und das z.B. parallel zu oberen und/oder unteren Seiten des Basisgassacks angeordnet und mit der Wandung des Gassacks verbunden ist.
In einer weiteren Variante können auch ein oder mehrere Stabilisierungselemente in Form von beispielsweise dreieckigen Gewebesegeln verwendet werden, die insbesondere außen an der Wandung des Gassack im Bereich des Übergangs des Auffangabschnitts zum Verbindungsabschnitt befestigt sind.
Auch eine Kombination von mehreren gleichartigen oder unterschiedlichen Stabilisierungselementen ist denkbar. In bevorzugten Ausführungsformen weist der Gassack dabei zumindest ein Stabilisierungselement auf, das als ein flächiges L-förmiges Fangband ausgebildet ist.
In einem vollständig befüllten Zustand des Gassacks kann die Kopfschutzkammer einen vom Basisgassack des Gassacks unterschiedlichen Innendruck aufweisen. So ist ein erwünschtes Rückhalteverhalten der Kopfschutzkammer einstellbar. Der Gasdruck in der Kopfschutzkammer kann dabei größer oder kleiner gewählt werden als der Gasdruck im Basisgassack.
Beispielsweise sind zwischen dem Auffangabschnitt und der Kopfschutzkammer Überströmöffnungen oder Überströmventile vorgesehen, durch die Füllgas vom Auffangabschnitt in die Kopfschutzkammer gelangt. In diesem Fall werden der Basisgassack und die Kopfschutzkammer mittels desselben Gasgenerators befüllt. Durch eine geeignete Wahl der Überströmöffnungen oder Überströmventile ist es möglich, in der Kopfschutzkammer einen geringeren Innendruck einzustellen als im Basisgassack.
Alternativ ist es auch möglich, die Kopfschutzkammer über eine eigene Füllgaszuleitung mit einem Gasgenerator zu verbinden, die von einer Füllgaszuleitung zum restlichen Gassack, also zum Basisgassack, getrennt ist. Dabei ist die Wandung der Kopfschutzkammer fest mit der Wandung des Basisgassacks verbunden, jedoch muss nicht unbedingt eine Möglichkeit zum Gasübertritt zwischen dem Basisgassack und der Kopfschutzkammer gegeben sein. Der Vorteil hierbei ist, dass der Innendruck der Kopfschutzkammer individuell gewählt werden kann, wobei jedoch die Gaszuleitung zur Kopfschutzkammer keine Funktion bezüglich der Stabilisierung oder Positionierung der Kopfschutzkammer übernehmen muss, da dies über den Basisgassack erfolgt.
Das Füllgas für die Kopfschutzkammer kann durch einen Gasgenerator erzeugt werden, der zusätzlich zu einem für das Befüllen des Basisgassacks vorgesehenen Gasgenerator bereitgestellt ist, oder auch durch den Gasgenerator des Basisgassacks.
Vorzugsweise sind jedoch sämtliche Gasgeneratoren in einem einzigen in der Rückenlehne angeordneten Gassackmodul umfasst, um die Montage des Fahrzeuginsassenrückhaltesystems zu vereinfachen.
Dieses Gassackmodul enthält normalerweise auch den zusammengelegten Gassack.
Die Füllgaszuleitung zum Basisgassack erfolgt vorzugsweise über einen Einblasmund des Basisgassacks, der am Verbindungsabschnitt vorgesehen ist und der direkt mit dem Gasgenerator in der Rückenlehne verbunden ist.
In einer möglichen Variante umfasst das Gassackmodul zusätzlich eine befüllbare Seitenschutzkammer, die sich im befüllten Zustand seitlich der Rückenlehne neben einem Kopf des Fahrzeuginsassen erstreckt.
Die Seitenschutzkammer kann ein vom Basisgassack separater Seitengassack sein. Vorzugsweise ist die Seitenschutzkammer aber analog zur Kopfschutzkammer direkt mit dem Basisgassack verbunden. Im letzteren Fall ist die Seitenschutzkammer beispielsweise mit einem lehnennahen Teil des Verbindungsabschnitts verbunden und wird durch diesen in Position gebracht und in ihrer Position stabilisiert.
Dabei kann die Seitenschutzkammer an einem in Sitzhochrichtung oberen Ende des Verbindungsabschnitts des Basisgassacks angesetzt sein.
Vorzugsweise ragt die Seitenschutzkammer über ein oberes Ende der Rückenlehne hinaus, um den Kopf des Fahrzeuginsassen vollständig abzudecken. Analog zur Kopfschutzkammer kann der Innendruck der Seitenschutzkammer gleich oder unterschiedlich zum Innendruck des Basisgassacks eingestellt werden. Soll die Seitenschutzkammer einen anderen Innendruck aufweisen als der Basisgassack, so lässt sich ein geringerer Innendruck beispielsweise über geeignete Überströmöffnungen oder Überströmventile erzielen, während ein höherer Innendruck vorzugsweise durch einen eigenen Gasgenerator, der der Seitenschutzkammer zugeordnet ist, erzeugt wird.
Vorzugsweise ist jedoch zur Vereinfachung der Montage die Seitenschutzkammer im gleichen Modulgehäuse oder der gleichen Modulumhüllung wie der Basisgassack und die Kopfschutzkammer zusammengefasst.
Zur weiteren Stabilisierung des Gassacks kann an einer Unterseite des Auffangabschnitts des Gassacks eine Auflagefläche vorgesehen sein, mit der sich der Gassack an den Oberschenkeln des Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz abstützt, was auch die Positionierung des Auffangabschnitts und der Kopfschutzkammer verbessert. Die Auflagefläche ist beispielsweise in Draufsicht direkt unterhalb der Kopfschutzkammer vorgesehen.
Die Stabilisierung des Gassacks kann alternativ oder zusätzlich auch dadurch verbessert werden, dass am Fahrzeugsitz wenigstens ein dem Gassack zugeordnetes Abstützelement vorgesehen ist, das eine Reaktionsfläche bildet, an der sich der Verbindungsabschnitt, der Auffangabschnitt, die Kopfschutzkammer und/oder die Seitenschutzkammer abstützt, wenn der Fahrzeuginsasse vom Gassack aufgefangen wird. Das Abstützelement kann als starres Bauteil oder als mit Gas befüllbaren Bauteil ausgelegt sein und kann beispielsweise eine am Fahrzeugsitz angeordnete ausfahrbare Stützplatte oder ein Gassack mit kleinem Volumen und hohem Innendruck sein. Das Abstützelement sollte in der Rückhaltesituation eine vergrößerte Fläche am Sitz bilden, die seitlich des Gassacks liegt und die beim Auffangen des Fahrzeuginsassen durch den Gassack seitlich nach außen wirkende Kräfte aufnimmt und in den Fahrzeugsitz ableitet, umso den Gassack abzustützen und in der gewünschten Position zu halten.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen: Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassenrückhaltesystems, wobei der Gassack vollständig gefüllt ist; und
Figur 2 das Fahrzeuginsassenrückhaltesystem aus Figur 1 in einer Draufsicht.
Die Figuren zeigen ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem 10 mit einem Fahrzeugsitz 12, der ein in eine Rückenlehne 14 integriertes Gassackmodul 16 umfasst.
Neben der Rückenlehne 14 weist der Fahrzeugsitz 12 auch einen herkömmlich bekannten Sitzabschnitt 18 auf, wobei die Rückenlehne 14 und der Sitzabschnitt 18 in einer Sitzlängsrichtung L hintereinander angeordnet sind. In einem herkömmlichen Fahrzeug in einer normalen Fahrsituation fällt die Sitzlängsrichtung L mit einer Fahrzeuglängsrichtung zusammen. Es ist jedoch auch denkbar, Fahrsituationen vorzusehen, in denen der Fahrzeugsitz 12 in einer abweichenden Position angeordnet ist, sodass die Sitzlängsrichtung L von der Fahrzeuglängsrichtung abweicht oder sogar entgegen dieser ausgerichtet ist.
Vor dem Eintreten einer Rückhaltesituation ist im Gassackmodul 16 ein Gassack 20 zusammengelegt aufgenommen. Tritt eine Rückhaltesituation ein, so wird der Gassack 20 über einen Gasgenerator 22 des Gassackmoduls 16 mit Füllgas befüllt und entfaltet sich aus der Rückenlehne 14 heraus in die in den Figuren 1 und 2 dargestellte dreidimensionale Gestalt.
Der Gassack 20 umfasst dabei einen Basisgassack 24, der einen entlang der Sitzlängsrichtung L verlaufenden Verbindungsabschnitt 26 sowie einen an den Verbindungsabschnitt 26 anschließenden, senkrecht zur Sitzlängsrichtung L in Sitzquerrichtung Q verlaufenden Auffangabschnitt 28 aufweist. Der Basisgassack 24 ist somit L-förmig, wobei der Verbindungsabschnitt 26 einen ersten Schenkel, des L, hier den Querschenkel, und der Auffangabschnitt 28 einen zweiten Schenkel des L, hier den Längsschenkel, bildet (die Längenverhältnisse von Verbindungsabschnitt 26 und Auffangabschnitt 28 können aber beliebig gewählt werden).
Der Verbindungsabschnitt 26 ist fest mit dem Gassackmodul 16 in der Rückenlehne 14 verbunden, während der Auffangabschnitt 28 ohne eigene feste Verbindung mit dem Fahrzeugsitz 12 im Fahrzeuginnenraum vor einer Sitzlehnenfläche 30 der Rückenlehne 14 liegt.
Die Sitzlehnenfläche 30 ist dabei diejenige Fläche, an die sich ein Fahrzeuginsasse 32 anlehnt, wenn er auf dem Fahrzeugsitz 12 Platz genommen hat.
An dem in einer Sitzhochrichtung H oberen Ende des Auffangabschnitts 28 ist eine vom Auffangabschnitt 28 abstehende befüllbare Kopfschutzkammer 34 vorgesehen, die strukturell mit dem Auffangabschnitt 28 verbunden ist, beispielsweise, indem ein Mantel der Kopfschutzkammer 34 mit einem Mantel des Basisgassacks 24 vernäht ist.
Die Sitzhochrichtung H entspricht hier der Vertikalen.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, erstreckt sich die Kopfschutzkammer 34 im vollständig befüllten Zustand entlang der Sitzhochrichtung H so weit, dass eine zur Sitzlehnenfläche 30 gerichtete Kopf-Auffangfläche 36 an der Kopfschutzkammer 34 in einer günstigen Position ist, um einen Kopf 38 des Fahrzeuginsassen 32 aufzufangen, wenn sich dieser in einer Rückhaltesituation entlang der Sitzlängsrichtung L nach vorne verlagert.
Unterhalb der Kopf-Auffangfläche 36 weist in diesem Beispiel der Auffangabschnitt 28 eine zusätzliche Prallfläche auf, die auch dem Auffangen des Fahrzeuginsassen 32 dient.
Figur 2 zeigt, dass sich die Kopfschutzkammer 34 beispielsweise in etwa über die Breite des Sitzabschnitts 18 entlang der Sitzquerrichtung Q oder zumindest bis über die Oberschenkel des Fahrzeuginsassen 32 erstreckt.
An einer Unterseite des Auffangabschnitt 28 ist im Bereich der Kopfschutzkammer 34 eine Auflagefläche 40 vorgesehen, mit der der Gassack 20 über einer Strecke d entlang der Sitzlängsrichtung L auf den Oberschenkeln des Fahrzeuginsassen 32 aufliegt, um den Gassack 20 zusätzlich abzustützen.
Das befüllbare Innere der Kopfschutzkammer 34 steht in einer ersten Variante mit dem befüllbaren Inneren des Basisgassacks 24 in Strömungsverbindung. Hierzu sind in Figur 2 zwei Überströmöffnungen oder Überströmventile 42 angedeutet, über die Füllgas, das von dem Gasgenerator 22 erzeugt wird und in den Basisgassack 24 einströmt, von diesem in die Kopfschutzkammer 34 gelangt. Werden Überströmventile verwendet, so ist es möglich, den Innendruck der vollständig befüllten Kopfschutzkammer 34 geringer zu wählen als den Innendruck des vollständig befüllten Basisgassacks 24.
In einer anderen Variante ist zum Befüllen der Kopfschutzkammer 34 ein eigener, separater Gasgenerator 46 vorgesehen, der mit einer eigenen Füllgaszuleitung 48 verbunden ist, die das Füllgas direkt und ausschließlich in die Kopfschutzkammer 34 bringt (gestrichelt angedeutet in Figur 1). So wäre es auch möglich, die Kopfschutzkammer 34 mit einem höheren Innendruck zu befüllen als den Basisgassack 24. In diesem Fall muss keine Strömungsverbindung zwischen dem Inneren der Kopfschutzkammer 34 und im Inneren des Basisgassacks 24 vorgesehen sein.
In dem hier gezeigten Beispiel weist der Gassack 20 auch eine befüllbare Seitenschutzkammer 50 auf, die sich im vollständig befüllten Zustand seitlich der Rückenlehne 14 neben dem Kopf 38 des Fahrzeuginsassen 32 erstreckt, wie in den Figuren zu erkennen ist.
Die Seitenschutzkammer 50 ragt dabei über ein oberes Ende der Rückenlehne 14 hinaus.
Im hier gezeigten Beispiel ist die Seitenschutzkammer 50 an einem in Sitzhochrichtung H oberen Ende des Verbindungsabschnitts 26 des Basisgassacks 24 angeordnet und dort auch strukturell befestigt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Mantel der Seitenschutzkammer 50 mit dem Mantel des Verbindungsabschnitts 26 verbunden, z.B. vernäht, ist.
In diesem Bereich kann auch eine Überströmöffnung oder ein Überströmventil 52 vorgesehen sein, sodass die Seitenschutzkammer 50 über den Gasgenerator 22, der den Basisgassack 24 befüllt, befüllt werden kann.
Bei der Verwendung eines Überströmventils wäre es denkbar, einen geringeren Innendruck für die Seitenschutzkammer 50 als für den Basisgassack 24 einzustellen.
Alternativ ist es, wie oben für die Kopfschutzkammer 34 diskutiert, möglich, für die Seitenschutzkammer 50 einen eigenen, separaten Gasgenerator 54 vorzusehen, der über eine separate Füllgaszuleitung 56 Füllgas in die Seitenschutzkammer 50 liefert. In diesem Fall muss keine Strömungsverbindung zwischen der Seitenschutzkammer 50 und dem Basisgassack 24 bestehen.
In diesem Beispiel sind sämtliche Gasgeneratoren 22, 46, 54 im Gassackmodul 16 zusammengefasst. Die Kopfschutzkammer 34 und die Seitenschutzkammer 50 sind hier zusammen mit dem Basisgassack 24 ebenfalls zusammengelegt im Gassackmodul 16 aufgenommen.
Alternativ (nicht dargestellt) ist es möglich, dass der Basisgassack 24, die Kopfschutzkammer 34 und/oder die Seitenschutzkammer 50 von demselben Gasgenerator 22 befüllt werden, wobei die Gasverteilung über einen geeigneten Diffusor erfolgt. Durch einen derartigen Diffusor kann die Gasverteilung und dadurch der Innendruck des Basisgassack 24, der Kopfschutzkammer 34 und/oder der Seitenschutzkammer 50 auf einfache Weise angepasst werden. Ein derartiger Diffusor zur Gasverteilung ist beispielsweise in der DE 102019 124 202 gezeigt.
Der Basisgassack 24 weist hier wenigstens ein Stabilisierungselement 58 auf, das in Figur 1 mit einer gestrichelten Linie schematisch angedeutet ist.
Der Stabilisierungselement 58 kann auf beliebige geeignete Weise gestaltet sein. Beispielsweise ist es durch ein oder mehrere Fangbänder gebildet, die durch das Innere des Auffangabschnitts 28 und des Verbindungsabschnitts 26 verlaufen.
In einer bevorzugten Variante hat das Fangband die Gestalt des L-förmigen Querschnitts des Basisgassacks 24 und ist mit der Wandung des Basisgassacks 24 verbunden.
In einer anderen möglichen Variante ist das Fangband an einer Außenwand 60 des Auffangabschnitts 28 fixiert und mit einer in der Rückenlehne 14 angeordneten Einzugsmechanik verbunden, die in der Rückhaltesituation die effektive Länge des Fangbands verkürzt und so den Auffangabschnitt 28 in seiner Position stabilisiert. In einer dritten Variante ist der Stabilisierungselement 58 ein Gewebesegel, dass an einem Übergang zwischen dem Auffangabschnitt 28 ohne Verbindungsabschnitt 26 außenseitig an der Wandung des Basisgassacks 24 befestigt ist, um den Auffangabschnitt 28 in seiner Position zu halten. Bei dem hier gezeigten Beispiel umfasst das Fahrzeuginsassen rückhaltesystem 10 zusätzlich noch wenigstens ein am Fahrzeugsitz 12 angeordnetes Abstützelement 62, das eine Reaktionsfläche bildet, an der sich der Verbindungsabschnitt 26, der Auffangabschnitt 28, die Kopfschutzkammer 34 und/oder die Seitenschutzkammer 50 abstützt, wenn der Fahrzeuginsasse 32 vom Gassack 20 aufgefangen wird. Das Abstützelement 62 ist beispielsweise ein starrer Körper, der vor der Rückhaltesituation im Inneren des Fahrzeugsitzes 12 aufgenommen ist und in der Rückhaltesituation aus dem Fahrzeugsitz 12 herausbewegt wird, sodass der Gassack 20 eine starre Reaktionsfläche zur Verfügung hat, die die beim Auffangen des Fahrzeuginsassen auf den Gassack 20 wirkenden Kräfte aufnehmen und in den Fahrzeugsitz 12 ableiten kann. Anstelle eines starren Körpers könnte das Abstützelement 62 z.B. auch durch einen separaten kleinen Gassack mit einem hohen Innendruck gebildet sein, der dazu in der Lage ist, eine abstützende Wirkung auf den Gassack 20 auszuüben und diesen in der gewünschten Position zu halten.
Während einer Rückhaltesituation werden die Gasgeneratoren 22, 46, 54 aktiviert, und durch das ausströmende Füllgas wird der Gassack 20 aus dem Gassackmodul 16 aus der Rückenlehne 14 heraus entfaltet. Dabei füllt sich der Basisgassack 24, also der Verbindungsabschnitt 26 und der Auffangabschnitt 28, mit Gas. Außerdem werden die Kopfschutzkammer 34 und die Seitenschutzkammer 50 befüllt. Der Basisgassack 24 bringt die Kopfschutzkammer 34 an ihre vorgesehene Position in Sitzlängsrichtung L vor dem Fahrzeuginsassen 32 und bildet aufgrund der Eigenstabilität des Basisgassacks 24 und gegebenenfalls der Auflagefläche 40 auf den Oberschenkeln des Fahrzeuginsassen 32 eine formstabile Grundlage für die Kopfschutzkammer 34. Diese erstreckt sich vor dem Oberkörper und dem Kopf 38 des Fahrzeuginsassen 32 und fängt diesen bei einer Vorverlagerung entlang der Sitzlängsrichtung L auf.
Die optional vorgesehene Seitenschutzkammer 50 wird durch den Verbindungsabschnitt 26 in ihre vorgesehene Position gebracht und durch diesen in dieser Position stabilisiert, sodass der Kopf 38 des Fahrzeuginsassen 32 bei einer Verlagerung entlang der Sitzquerrichtung Q von der Seitenschutzkammer 50 aufgefangen wird. Der Basisgassack 24 lässt sich durch geeignete Stabilisierungselemente 58 und/oder Abstützelemente 62 so weit in seiner L-Form stabilisieren, dass der Verbindungsabschnitt 26 und der Auffangabschnitt 28 während des Auffangens des Fahrzeuginsassen 32 durch die Kopfschutzkammer 34 und/oder die Seitenschutzkammer 50 ihre unbelastete Position im Wesentlichen beibehalten.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem mit einem Fahrzeugsitz (12), der eine Rückenlehne (14) mit einer Sitzlehnenfläche (30) aufweist, wobei die Sitzlehnenfläche (30) dazu vorgesehen ist, dass sich ein auf dem Fahrzeugsitz (12) sitzender Fahrzeuginsasse (32) daran anlehnt, und mit einem in den Fahrzeugsitz (12) integrierten Gassackmodul (16), das einen Gassack (20) umfasst, der in einer horizontalen Schnittebene L-förmig ist und der einen, einen ersten Schenkel des L bildenden Auffangabschnitt (28) aufweist, der entlang einer Sitzlängsrichtung (L) mit Abstand zur Sitzlehnenfläche (30) positioniert ist, sowie einen, einen zweiten Schenkel des L bildenden Verbindungsabschnitt (26), der den Auffangabschnitt (28) mit dem Fahrzeugsitz (12) verbindet, wobei am Auffangabschnitt (28) eine entlang einer Sitzhochrichtung (H) vom Auffangabschnitt (28) abstehende befüllbare Kopfschutzkammer (34) angeordnet ist, die eine der Sitzlehnenfläche (30) zugewandte Kopf-Auffangfläche (36) aufweist.
2. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Auffangabschnitt (28) und/oder der
Verbindungsabschnitt (26) wenigstens ein Stabilisierungselement (58) aufweisen, das die Position des Auffangabschnitts (28) während einer Rückhaltesituation stabilisiert.
3. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vollständig befüllten Zustand des Gassacks (20) die Kopfschutzkammer (34) einen von einem aus dem Verbindungsabschnitt (26) und dem Auffangabschnitt (28) gebildeten Basisgassack (24) unterschiedlichen Innendruck aufweist.
4. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Auffangabschnitt (28) und der
Kopfschutzkammer (34) Überströmöffnungen (42) oder Überströmventile (42) vorgesehen sind, durch die Füllgas vom Auffangabschnitt (28) in die Kopfschutzkammer (34) gelangt.
5. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfschutzkammer (34) über eine eigene Füllgaszuleitung (48) mit einem Gasgenerator (46) verbunden ist, die von einer Füllgaszuleitung zum restlichen Gassack (20) getrennt ist.
6. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gassackmodul (16) zusätzlich eine befüllbare Seitenschutzkammer (50) umfasst, die sich im befüllten Zustand seitlich der Rückenlehne (14) neben einem Kopf (38) des Fahrzeuginsassen (32) erstreckt.
7. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenschutzkammer (50) an einem in Sitzhochrichtung (H) oberen Ende des Verbindungsabschnitts (26) des Gassacks (20) angesetzt ist.
8. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Unterseite des Auffangabschnitts (28) des Gassacks (20) eine Auflagefläche (40) vorgesehen ist, mit der sich der Gassack (20) an den Oberschenkeln des Fahrzeuginsassen (32) auf dem Fahrzeugsitz (12) abstützt.
9. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeugsitz (12) wenigstens ein dem Gassack (20) zugeordnetes Abstützelement (62) vorgesehen ist, das eine Reaktionsfläche bildet, an der sich der Verbindungsabschnitt (26), der Auffangabschnitt (28), die Kopfschutzkammer (34) und/oder die Seitenschutzkammer (50) abstützt, wenn der Fahrzeuginsasse (32) vom Gassack (20) aufgefangen wird.
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