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Die
Erfindung betrifft eine Sicherheitsanordnung in einem Fahrzeugsitz
mit einem Sitzrahmen, auf dem ein Sitzpolster angebracht ist, und
einer Airbageinheit mit einem Gasgenerator und einem Gassack, die
unterhalb des Sitzpolsters an dem Sitzrahmen angeordnet ist.
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Die
Sicherheit von Fahrzeuginsassen bei Unfällen wird durch eine Vielzahl
von Einrichtungen erhöht.
So werden im Falle eines Unfalles Gassäcke oder Airbags vor und neben
dem Fahrzeuginsassen aufgeblasen. Weiterhin sind Sicherheitsgurte
vorgesehen, die den Insassen bei einem Unfall zurückhalten.
Gegebenenfalls sind diese Sicherheitsgurte mit Gurtstraffereinrichtungen
ausgestattet, um den Rückhalteffekt
zu verbessern.
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Bei
einem Frontalaufprall besteht für
einen angeschnallten Fahrzeugnutzer die Gefahr, dass das Becken
des Sitznutzers unter dem Beckengurt durchrutscht, sodass die sicherheitstechnisch
günstige
Position des Sitznutzers verlassen wird. Dadurch besteht die Gefahr,
dass die übrigen
Sicherheitseinrichtungen nicht wirksam werden, z. B. indem der Fahrzeuginsasse
nicht in den Gassack eintaucht, oder dass der Fahrzeuginsasse sich
an dem Schultergurt verletzt.
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Um
dieser Gefahr zu begegnen und das so genannten „Submarining” zu verhindern,
sind aus dem Stand der Technik mehrere Lösungen bekannt. Eine Lösung besteht
in einer sehr harten Ausgestaltung der Sitzfläche bzw. des Sitzpolsters,
sodass ein Unterdurchtauchen des Beckens unter dem Beckengurt nicht
erfolgen kann. Dies ist aufgrund des mangelnden Komforts, insbesondere
auf langen Strecken, nicht akzeptabel.
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Aus
der
GB 2,412,092 A1 ist
ein Fahrzeugsitz mit einer Airbageinheit bekannt, bei dem eine Trägerplatte
in einem Sitzrahmen montiert ist. Innerhalb der Trägerplatte
ist ein gefalteter Airbag in einer Auswölbung gelagert. Der gefaltete
Airbag füllt
diese Auswölbung
aus und bildet zusammen mit der Trägerplatte eine Ebene. Bei einem
Unfall wird ein zugeordneter Gasgenerator aktiviert und befüllt den
Gassack mit Gas. Dadurch wird ein Sitzpolster angehoben und der „Submarining”-Effekt
vermindert oder eliminiert.
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Die
GB 2,385,028 beschreibt
eine aufblasbare Sicherheitsanordnung mit einer aufblasbaren Einheit
aus zumindest einem vorgeformten, plastisch deformierbaren Element,
das als Teil eines Randes einer aufblasbaren Kammer ausgebildet
ist. Sobald ein Gasgenerator aktiviert wird, wird ein zunächst nach
innen gefalteter Vorsprung nach außen gestülpt. Das aufblasbare Element
kann aus Kunststoff oder Metall aufgebaut sein. Ein so genanntes
Beckenrückhaltekissen
bildet eine Erhöhung
im Wesentlichen über
die gesamte Breite im vorderen Bereich des Sitzkissens aus, um das
Risiko eines Nachvornegleitens zu minimieren.
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Die
aufblasbaren Einrichtungen aus dem Stand der Technik müssen entweder
aufwendig gefaltet oder vorgeformt werden, was eine Herstellung und
Montage relativ komplex und kostenaufwendig macht.
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Die
DE 60300351 T2 beschreibt
eine Insassenschutzvorrichtung in einem Fahrzeugsitz mit einem Sitzpolster
und einem aufblasbaren Sack, der innerhalb des Sitzpolsters oder
unterhalb der Vorderseite des Sitzpolster platziert ist. Ein Gaserzeuger
ist zum Aufblasen des Sackes im Falle eines Fahrzeugnotfalles vorgesehen.
Oberhalb des Sackes ist eine Platte angeordnet, die durch den Sack
nach dem Aufblasen nach oben gedrückt wird. Der Schlauch weist einen
röhrenförmigen Sack
und ein röhrenförmiges Maschengurtbandgewebe
auf, das den Sack umgibt. Der Sack ist aus einem verlängerten
gefalteten Teil ausgebildet.
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Die
DE 100 65 464 A1 beschreibt
eine Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung mit einem Sitz, der ein Sitzflächenpolster
und eine Sitzrückenlehne
aufweist. Ein Mittel oder eine Einrichtung zum Erhärten des
vorderen Teils des Sitzflächenpolsters
im Notfall ist in Gestalt eines Luftgurtes vorgesehen, der in seiner
Länge abnimmt,
wenn er aufgeblasen wird. Der Luftgurt liegt unterhalb des Sitzpolsters,
eine Platte kann mit dem Luftgurt gekoppelt werden, um den vorderen
Teil des Sitzpolsters härter
auszugestalten. In einer Ausführungsform
ist gezeigt, dass der Luftgurt durch eine Metallplatte umschlossen
ist. Die Metallplatte ist in zwei Hälften übereinander gefaltet, der Luftgurt
ist dazwischen eingefügt.
Die Metallplatte wird durch Befestigungselemente an einer Basisplatte
befestigt. Wird der Luftgurt aufgeblasen, wird die Metallplatte
zusammen mit der Deformation des Luftgurtes plastisch deformiert
und ausgedehnt, wobei das Sitzkissen nach aufwärts gedrückt oder zusammengedrückt wird,
so dass dieser Teil erhärtet
wird.
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Die
DE 298 15 521 U1 beschreibt
einen Sitz für
ein Fahrzeug mit zumindest einem Sitzelement, auf dessen Oberseite
eine Sitzfläche
angeordnet ist. Weiterhin ist ein Sensor zur Messung des dynamischen
Fahrzustandes vorgesehen. Am oder im Sitz ist ein Airbag angeordnet,
durch den die Neigung und/oder Ausformung der Sitzfläche zumindest
bereichsweise innerhalb sehr kurzer Zeit verstellbar ist. Der vordere
Teil einer Sitzschale kann durch den Airbag um ein Foliengelenk
verschwenkt werden, um dem „Submarining”-Effekt
entgegenzuwirken.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sicherheitseinrichtung in
einem Fahrzeugsitz bereitzustellen, die ein Nachvornerutschen des
Sitznutzers im Falle eines Unfalles effektiv vermeidet und gleichzeitig
einfach zu montieren und herzustellen ist.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch eine Sicherheitseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Die
erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung
in einem Fahrzeug mit einem Sitzrahmen, auf dem ein Sitzpolster
angebracht ist, und einer Airbageinheit mit einem Gasgenerator und
einem Gassack, die unterhalb des Sitzpolsters an dem Sitzrahmen
angeordnet sind, sieht vor, dass der Gassack im nicht aktivierten
Zustand ungefaltet und flach auf dem Sitzrahmen oder einer Auflage
aufliegt. Der Gassack, der im vorderen Bereich des Sitzkissens unterhalb
einer Polsterung flach ausgebildet auf dem Sitzrahmen liegt, verhindert
im aufgeblasenen Zustand das „Submarining” eines
Sitznutzers und reduziert die Verlagerung des Beckens bei einem
Unfall. Dadurch kann das Becken bei einem Unfall durch das Sitzgurtsystem
wirkungsvoll zurückgehalten
werden. Darüber
hinaus wird eine geringere Belastung auf das Becken durch den Beckengurt
ausgeübt.
Ebenso wird die Belastung des Beckens von dem Sitz reduziert, wenn das
Becken nach vorne verlagert wird. Die ungefaltete Anordnung des
Gassackes hat eine Erleichterung der Montage und ein schnelleres
Aufblasen des Gassackes zur Folge, wodurch sich die Reaktionszeiten verringern
lassen. Darüber
hinaus nimmt der ungefaltete Gassack weniger Raum ein und erhöht der Gestaltungsspielraum
bei der Sitzkonstruktion. Der Gassack weist Entlüftungsöffnungen, bevorzugt in Schlitzform,
auf, um ein kontrolliertes Entweichen des vom Gasgenerator bereitgestellten
Entfaltungsgases zu bewirken. Ebenfalls weist die Stützplatte, die
im aktivierten Zustand des Gassackes an diesem anliegt, Lüftungsöffnungen
auf, die korrespondierend zu den Entlüftungsöffnungen des Gassackes angeordnet
sind, damit die Stützplatte
die Entlüftung
des aufgeblasenen Gassackes nicht unmäßig behindert.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Sitzrahmen eine
plattenförmige
Auflage für den
Gassack aufweist, auf der dieser aufliegt. Diese plattenförmige Auflage
ist bevorzugt geneigt ausgebildet, in Richtung zur Sitzvorderkante
ansteigend geneigt, um ein passives Element zur Unterstützung des „Antisubmarining” bereitzustellen.
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Der
Gasgenerator ist bevorzugt an dem Sitzrahmen, insbesondere unterhalb
des Sitzrahmens montiert und befindet sich bevorzugt in unmittelbarer Nähe des flach
auf der Auflage oder dem Sitzrahmen montierten Gassackes. Dadurch
lassen sich eine kompakte Bauweise und ein schnelles Entfalten realisieren.
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Der
Gasgenerator ist an dem Sitzrahmen oder der plattenförmigen Auflage über Befestigungsbolzen,
Schrauben oder dergleichen befestigt, alternativ kann der Gasgenerator
auch angeschweißt sein.
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Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Stützplatte
zumindest einen Teil des Gassackes im nicht aktivierten Zustand
gegenüber
dem Sitzpolster abdeckt, um den Gassack vor Beschädigungen
zu schützen,
wenn dieser unterhalb des Sitzpolsters montiert ist. Dadurch wird
verhindert, dass der Gassack durch die Bewegungen des Sitznutzers auf
dem Sitzpolsters beschädigt
wird.
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Die
Stützplatte
kann ein Teil des Sitzrahmens sein und aus einem Kunststoff- oder
Blechmaterial ausgebildet sein. Die Stützplatte ist dabei in Richtung auf
den Gassack gefaltet oder umgelegt und kann an dem Sitzrahmen oder
an der Auflagerplatte befestigt oder angeordnet sein. Bei einer
einteiligen Ausgestaltung der Stützplatte
ist es vorgesehen, dass an der Knicklinie oder Faltlinie eine filmscharnierartige Verbindung
besteht. Alternativ dazu ist es möglich, dass die Stützplatte
gelenkig an dem Sitzrahmen gelagert ist, beispielsweise indem Laschen
in Ausnehmungen eingeführt
und gegebenenfalls umgebogen werden. Alternativ kann ein separates
Gelenk oder Scharnier vorhanden sein, das die Stützplatte mit dem Sitzrahmen
oder der Auflagerplatte verbindet.
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Der
Sitzrahmen oder die Auflagerplatte kann ein Gehäuse für den Gasgenerator ausbilden,
so dass der Gasgenerator lediglich in dieses Gehäuse eingeführt und über Befestigungseinrichtungen,
beispielsweise Schrauben oder Befestigungsbolzen, an der Auflagerplatte
oder dem Sitzrahmen befestigt sein kann. Eine bevorzugte Ausgestaltung
sieht vor, dass die Auflagerplatte ein separates Bauteil ist, das zugleich
ein Gehäuse
für den
Gasgenerator ausbildet, mit einem vorbefestigten Gassack, der beispielsweise
Löcher
an seinem Umfang außerhalb
einer Umfangsnaht aufweist und in Haken oder dergleichen eingehakt
und befestigt ist. Dadurch wäre
eine modulartige Ausgestaltung der Auflagerplatte mit Gasgenerator
und Gassack, gegebenenfalls mit einer ausgebildeten oder angeordneten
Stützplatte möglich, wobei
das Modul lediglich in den Sitzrahmen eingeschraubt oder eingehakt
und der Gasgenerator mit einer entsprechenden Verkabelung verbunden werden
muss, um eine funktionsfähige
Sicherheitseinrichtung bereitstellen zu können.
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Die
Stützplatte,
die als Unterstützung
für die rampenartige
Ausgestaltung des vorderen Bereiches des Sitzrahmens ausgebildet
ist, kann elastisch in Richtungen auf den Gassack vorgespannt sein,
um diesen sicher im nicht aktivierten Zustand an Ort und Stelle
zu halten. Dies kann durch eine Feder, insbesondere einer Torsionsfeder,
geschehen, die in Richtung auf den Gassack vorgespannt ist, so dass
die Stützplatte
wie ein Deckel auf dem flachen Gassack aufliegt.
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Der
Gassack besteht dabei bevorzugt aus einem Gewebe, das ganz oder
teilweise beschichtet sein kann, wodurch die Masse und das Gewicht
im Vergleich zu den bekannten Entfaltungskörpern aus Metall oder Kunststoff
verringert werden kann. Gleichzeitig wird die Bauhöhe im Vergleich
zu den üblichen
Einrichtungen reduziert.
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Der
Gasgenerator kann ein Druckluftbehälter oder ein pyrotechnischer
Gasgenerator sein.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung an Hand der beigefügten
Figuren näher
erläutert.
Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Bauteile.
Aus Gründen
der Übersichtlichkeit
sind nicht in sämtlichen
Figuren alle Bezugszeichen aufgeführt. Es zeigen:
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1 – eine schematische
Teilschnittansicht durch einen Fahrzeugsitz;
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2 – eine Unteransicht
des Sitzkissens gemäß der 1;
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3 – eine Detaildarstellung
eines Sitzunterteiles;
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4 – ein Sitzunterteil
gemäß 3 mit entfaltetem
Gassack;
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5 – einen
Zustand gemäß 4 von schräg vorn;
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6 – eine Variante
der Erfindung;
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7 – einen
Gassack in seiner entfalteten Stellung;
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8 – eine perspektivische
Ansicht von schräg
vorn; sowie
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9 – eine Unteransicht
der Variante gemäß der 6 bis 8.
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In
der 1 ist schematisch ein Fahrzeugsitz 1 ohne
eine Rückenlehne
dargestellt. Auf dem Fahrzeugsitz 1 befindet sich ein Sitznutzer 20,
der ebenfalls nur teilweise schematisch dargestellt ist. Der Fahrzeugsitz 1 weist
ein Sitzpolster 2 auf, das auf einem Sitzrahmen 3 befestigt
ist. Der Sitzrahmen 3 bildet eine Auflagerplatte 4 aus
oder nimmt eine solche Auflagerplatte 4 auf, die sich im
vorderen Bericht des Fahrzeugsitzes 1 in Richtung zu dem
vorderen Sitzrand ansteigend erstreckt. Auf diese Auflagerplatte 4,
die sich bevorzugt quer über
die gesamt Sitzbreite erstreckt, ist flach ein Gassack 5 aufgelegt, der
sich im Wesentlichen über
die gesamte Sitzbreite erstreckt. Der Gassack 5 kann mit
einem Druck zwischen 3 und 5 bar betrieben wer den und ist bevorzugt
als ein einkammeriger Gassack ausgebildet. Dabei kann der Gassack 5 aus
zwei Gewebezuschnitten, die über
eine Umfangsnaht miteinander vernäht sind, oder als ein einstückig gewebter
Gassack ausgebildet sein. Die Webart der Fasern des Gewebes des
Gassackes erstreckt sich in und senkrecht zur Fahrtrichtung und
kreuzt sich bevorzugt in einem rechten Winkel.
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Das
Gewebe ist teilweise oder vollständig beschichtet,
um gegenüber
einem heißen
Gas, das aus einem Gasgenerator 6 im Falle eines Unfalles
in den Gassack 5 eingeleitet wird, widerstandsfähig zu sein.
Darüber
hinaus kann die Beschichtung einen zusätzlichen Abdichteffekt erzielen.
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Über den
flachen Gassack 5 ist eine Stützplatte 8 ausgebildet
und angeordnet, die im Wesentlichen der aufsteigenden Kontur der
Auflagerplatte 4 entspricht. Die Stützplatte 8 ist über ein
Gelenk 9, beispielsweise eine Art Filmscharnier oder ein
anderes Gelenk, mit dem Sitzrahmen 3 oder mit der Auflagerplatte 4 verbunden.
Sowohl die Auflagerplatte 4 als auch die Stützplatte 8 bilden
ein Gehäuse 10 zur Aufnahme
des Gasgenerators 6 aus. Alternativ kann die Stützplatte 8 eingehakt,
aufgelegt oder umgebogen sein.
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Die 2 zeigt
in Unteransicht das Sitzkissen des Sitzes 1 gemäß der 1.
Der Sitzrahmen 3 mit der schräg nach oben gerichteten Auflagerplatte 4 und
dem darüber
angeordneten Sitzpolster ist ebenso zu erkennen wie das Gehäuse 10,
das als Teil der Auflagerplatte 4 bzw. des Sitzrahmens 3 ausgebildet
ist. Montageflansche 14 dienen zur Befestigung des Gasgenerators
bzw. des Sitzpolsters.
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In
der 3 ist eine Detaildarstellung des Sitzunterbaues
mit dem Sitzrahmen 3, dem flach auf der Auflagerplatte 4 angeordneten
Gassack 5 und der darüber
gelegten Stützplatte
zu erkennen. Der Gassack 5 ist an dem Gasgenerator 6 befestigt
und wird von diesem auch im Falle eines Aufblasens an dem Sitzrahmen 3 bzw.
an der Auflagerplatte 4 gehalten. Wie in der 2 zu
erkennen ist, ist der Gasgenerator über Befestigungslaschen 7 an
dem Sitzrahmen 3 bzw. der einstückig damit ausgebildeten Auflagerplatte 4 befestigt.
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In
der 4 ist das Sitzunterteil gemäß 3 in dem
entfalteten Zustand des Gassackes 5 gezeigt. Nach einem
Unfall wurde über
eine Steuereinrichtung ein Sensorsignal an den Gasgenerator weitergeleitet,
der dann entweder das gespeicherte Druckmedium oder den pyrotechnischen
Treibsatz aktivierte. Dadurch wurde der Gassack 5 aufgeblasen
und die Stützplatte 8 aufgerichtet
und nach oben verlagert. Ein sich nach vorne bewegendes Becken des
Sitznutzers würde
in diesem Zustand gegen die Stützplatte 8 gedrückt werden.
Ein Nachvornerutschen des Beckens wurde dadurch effektiv verhindert,
ebenso wie ein Unterdurchtauchen des Beckens unter einem nicht dargestellten
Beckengurt.
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Neben
der Rückhaltewirkung
der aufgerichteten Stützplatte 8 und
der Anhebung des darüber befindlichen
Sitzpolsters 2 verhindert die Stützplatte 8 auch bei
einem nicht aktivierten Gassack 5 das „Submarining” durch
die nach vorne ansteigende Konturierung. Dies gilt auch für einen
Sitz mit einem nicht montierten Airbag. Die Stützplatte 8 ist gelenkig über das
Gelenk 9 mit Auflagerplatte 4 verbunden und unterstützt und
hält den
Gassack 5 nach der Aktivierung in dem gewünschten
Zustand. Darüber
hinaus bildet die Stützplatte 8 ein
Teil des Gehäuses, ebenso
wie die Auflagerplatte 4.
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Nicht
dargestellte Öffnungen
können
korrespondierend zur Entlüftungsöffnungen
in dem Gassack vorhanden sein, um einen Gasauslass zu ermöglichen.
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5 zeigt
den Zustand gemäß 4 aus einer
anderen Ansicht, nämlich
von schräg
vorn. Im nicht aktivierten Zustand kann der Gassack 5 auf
der Auflagerplatte 4 festgelegt sein, beispielsweise durch Einhaken
von Laschen oder Knöpfen.
Die Auflagerplatte 4 stützt
den Gassack 5 nach unten ab und stellt gleichzeitig die
Rampenfunktion gegen das „Submarining” im nicht
aktivierten Zustand des Gassackes 5 bereit.
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In
der 6 ist eine Variante der Erfindung gezeigt, bei
der der Gassack 5 flach auf der Auflagerplatte 4 aufliegt,
wobei keine Stützplatte 8 den
Gassack 5 abdeckt. Die Auflagerplatte 4 bildet
das Gehäuse
für den
nicht dargestellten Gasgenerator aus.
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In
der 7 ist der Gassack 5 in seiner entfalteten
Stellung gezeigt. Über
umgebogene Laschen 15 wird der Gassack an der Auflagerplatte 4 und
dem Sitzrahmen 3 gehalten. Befestigungsstutzen 7 ragen durch
die Auflagerplatte 4 hindurch, mit denen der Gasgenerator
festgelegt werden kann.
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Eine
perspektivische Ansicht von schräg vorn
ist in der 8 gezeigt, ebenfalls ohne Sitzpolster
und Stützplatte 8.
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Die 9 zeigt
eine Unteransicht der Variante gemäß der 6 bis 8.
Das ausgeformte Gehäuse 10 ist
in dieser Ansicht ebenso zu kennen wie die Schraubbefestigung über Befestigungsstutzen 7, die
nach oben in Richtung der Vorderkante geneigte Anordnung der Auflagerplatte 4 und
das über
dem flachen Gassack ausgebildete Sitzpolster 2.
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Der
Gasgenerator 6 und das Gehäuse 10 sind bevorzugt
an dem hinteren Ende des Gassackes 5 angeordnet, da dort
die größte Polsterdicke
vorhanden ist. Der Gasgenerator 6 kann direkt an der Auflagerplatte 4 mit
oder ohne eine Nahtverstärkung
des Gassackes 5 montiert sein.
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Durch
die Anordnung des Gasgenerators 6 an dem rückwärtigen Ende
des Gassackes wird ein Aufrollen des Gassackes 5 in Richtung
auf das Sitzvorderende vermieden. Das Becken des Sitznutzers wird
nicht unmittelbar durch den Gasgenerator 6 kontaktiert,
sodass Schädigungen
des Beckens durch einen unmittelbaren Kontakt mit dem Gasgenerator 6 nicht
zu erwarten sind. Darüber
hinaus wird der Gassack 5 an der richtigen Stelle, nämlich möglichst nahe
an dem Becken zuerst aufgeblasen.
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Der
Gasgenerator ist bevorzugt vor dem Zunähen in dem Gassack 5 angeordnet,
um einen aufwendigen Anschluss durch besondere Befestigungsmittel
oder ein separates Umnähen
zu vermeiden. Darüber
hinaus wird die Stabilität
des Gassackes erhöht,
wenn sich der komplette Gasgenerator innerhalb des Gassackes befindet.
Die Befestigungsbolzen 7 ragen durch das Gewebe des Gassackes 5 hindurch.
Die Steuerleitung zum Auslösen
des Gasgenerators 6 kann durch eine Entlüftungsöffnung in dem
Gassack 5 hindurchgeführt
sein.
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- 1
- Sitz
- 2
- Sitzpolster
- 3
- Sitzrahmen
- 4
- Auflagerplatte
- 5
- Gassack
- 6
- Gasgenerator
- 7
- Befestigungsbolzen
- 8
- Stützplatte
- 9
- Gelenk
- 10
- Gehäuse für Gasgenerator
- 14
- Montageflansch