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Die
vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine passive Fahrzeugsicherheitsvorrichtung,
die einen Teil eines Sicherheitsgurts mit einem von einer Aufblasvorrichtung
gelieferten Hochdruckgas aufbläst,
um einen Insassen auf einem Sitz zu halten, wenn ein Fahrzeug kollidiert,
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ein
Luftgurtsystem für
ein Kraftfahrzeug, das einen Luftsack innerhalb des Sicherheitsgurts
eines Sitzgurtes enthält
und einen Insassen sanft zurückhält durch
Aufblasen des Luftsacks, wenn das Fahrzeug kollidiert, ist offenbart
in der
JP-11-348720
A . Bei diesem Luftgurtsystem wird das Volumen, wenn der
Luftsack aufgeblasen ist, minimiert durch Zunahme der Dicke, wenn
ein Schultergurt zum Zurückhalten
eines Insassen in seinem Mittelabschnitt aufgeblasen wird, der mit
der Vorderfläche
einer Brust des Insassen in Kontakt kommt, und durch Abnahme der Dicke
an den oberen und unteren Enden, die mit dem Hals und der Seite
in Kontakt kommen, um somit die erforderliche Kapazität für die Aufblasvorrichtung
zu reduzieren.
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Der
herkömmliche
Typ von Luftgurtsystem hat die Hauptaufgabe, die Brust eines Insassen
bei einer Frontalkollision von Fahrzeugen zurückzuhalten, wobei es aufgrund
des dünnen
oberen Endes des Luftsacks schwierig ist, den Kopf und den Hals eines
Insassen bei einem seitlichen Stoß effektiv zurückzuhalten.
Um somit den Kopf und den Hals des Insassen bei einem seitlichen
Stoß zu
schützen, müssen ein
Seiten-Airbagsystem und ein Luftvorhangsystem neben dem Luftgurtsystem
vorgesehen werden. Wenn jedoch das Seiten-Airbagsystem und das Luftvorhangsystem
zusätzlich
zum Luftgurtsystem vorgesehen werden, werden die Kosten nicht nur deutlich
erhöht,
sondern es kann auch in einem kompakten Fahrzeug schwierig sein,
genügend
Raum für die
Montage des Seiten-Airbagsystems und des Luftvorhangsystems sicherzustellen.
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Aus
der
JP 11-165605 A ist
eine passive Fahrzeugsicherheitsvorrichtung nach dem Oberbegriff
von Anspruch 1 bekannt. Dort ist die Aufblasvorrichtung (Gasgenerator)
in einer neben dem Sitz angeordneten Säule – z. B. der B-Säule – der Fahrzeugkarosserie
angebracht.
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Aus
der
EP 1 031 472 A2 und
der
DE 298 11 734
U1 ist jeweils ein Fahrzeugsitz mit integriertem Sicherheitsgurtsystem
bekannt, mit auf den Gurten befestigten aufblasbaren Polstern, die
die Schultern des Insassen übergreifen.
Ein Gasgenerator ist auf der Rückseite
der Sitzlehne angeordnet über
Schläuche
mit den Polstern verbunden.
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Die
GB 2 341 358 A zeigt
verschiedene Gurtsysteme mit einem die Brust des Insassen diagonal kreuzenden
Abschnitt, der mit Druckgas aufblasbar ist. Die Lage des Gasgenerators
ist dort nicht offenbart.
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Es
ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein effektives Zurückhalten
der Brust, des Kopfes und des Halses eines Insassen in einer passiven
Fahrzeugsicherheitsvorrichtung zu ermöglichen, die den Insassen durch
Aufblasen eines Sicherheitsgurts zurückhält.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelost durch
eine passive Fahrzeugsicherheitsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die einen aufzublasenden
Teil eines Sicherheitsgurts, der diagonal an der Vorderfläche der
Brust eines Insassen angeordnet ist, mit Hochdruckgas, das von einer
Aufblasvorrichtung erzeugt wird, aufbläst, um somit den Insassen auf
einem Sitz zu halten, wenn ein Fahrzeug kollidiert, wobei ein oberer
Teil des aufzublasenden Teils des Sicherheitsgurts an einer Position
angeordnet ist, in der jede Seite des Kopfes und des Halses des
Insassen geschützt
werden kann, und eine entsprechende Form aufweist.
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Da
gemäß der oben
erwähnten
Konfiguration der obere Teil des aufgeblasenen Teils des Sicherheitsgurts,
das diagonal auf der Vorderfläche
der Brust des Insassen angeordnet ist, an einer Position angeordnet
ist, in der jede Seite des Kopfes und des Halses des Insassen geschützt werden
können,
und eine entsprechende Form besitzen, kann selbstverständlich die
Brust des Insassen mit dem aufgeblasenen Teil bei einer Frontalkollision
sanft zurückgehalten
werden, wobei ermöglicht
wird, daß der
Kopf und der Hals des Insassen mit dem aufgeblasenen Teil bei einem
seitlichen Stoß sanft zurückgehalten
werden und der Sicherheitsgurt der Passivsicherheitsvorrichtung
auch als ein Seiten-Airbagsystem und ein Luftvorhangsystem wirken
kann.
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Bevorzugt
nimmt die Dicke eines aufzublasenden Teils des Sicherheitsgurts
nach dem Aufblasen von einem oberen Teil zu einem unteren Teil ab.
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Da
gemäß der oben
erwähnten
Konfiguration die Dicke des aufzublasenden Teils des Sicherheitsgurts
nach dem Aufblasen von einem oberen Teil zum unteren Teil abnimmt,
kann die benötigte
Kapazität
der Aufblasvorrichtung reduziert werden durch Verringern der Dicke
des unteren Teils des aufzublasenden Teils, in welchem die erforderliche Rückhaltekraft
leicht erhalten werden kann, selbst wenn die Dicke reduziert ist,
was das sichere Zurückhalten
des Kopfes und des Halses des Insassen mit dem oberen Teil des aufzublasenden
Teils und ein Reduzieren des Volumens ermöglicht.
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Bevorzugt
sind die aufzublasenden Teile von zwei Sicherheitsgurten diagonal
auf der Vorderfläche der
Brust eines Insassen gekreuzt.
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Da
gemäß der oben
erwähnten
Konfiguration die aufzublasenden Teile der zwei Sicherheitsgurte
diagonal auf der Vorderfläche
der Brust des Insassen gekreuzt sind, können der Kopf und der Hals
des Insassen nicht nur bei einem seitlichen Stoß von rechts oder von links
sanft zurückgehalten
werden, sondern der Kopf kann auch sicher bei einer Frontalkollision
zurückgehalten
werden, wobei das Kinn daran gehindert wird, mit der Brust in Kontakt
zu kommen. Da außerdem
die aufzublasenden Teile der zwei Sicherheitsgurte nach unten dünner werden, können die
aufzublasenden Teile gleichmäßig gekreuzt
werden.
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Die
Erfindung wird im folgenden auf der Grundlage von Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen gezeigt sind.
Es zeigen:
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1 eine
allgemeine Seitenansicht, die ein Dreirad-Fahrzeug zeigt;
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2 eine
Ansicht aus einer Richtung, die durch einen Pfeil 2 in 1 gezeigt
ist;
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3 eine
Ansicht aus einer Richtung, die durch einen Pfeil 3-3 in 2 gezeigt
ist;
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4 eine
Ansicht aus einer Richtung, die durch einen Pfeil 4-4 in 3 gezeigt
ist;
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5 eine
Ansicht aus einer Richtung, die durch einen Pfeil 5-5 in 3 gezeigt
ist;
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6 eine
allgemeine perspektivische Ansicht, die ein Luftgurtsystem zeigt;
und
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7 eine
Ansicht gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung entsprechend der 2.
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Die 1 bis 6 zeigen
eine erste Ausführungsform
der Erfindung.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, ist ein Dreirad-Fahrzeug
V mit einem vor der Fahrzeugkarosserie angeordneten Vorderrad Wf
und zwei rechten und linken Hinterrädern Wr versehen, die hinter der
Fahrzeugkarosserie angeordnet sind. Das Vorderrad Wf ist am unteren
Ende einer Gabel 13 vorgesehen, die mit einer Griffstange 12 verbunden
ist, die von einem Karosserierahmen 11 unterstützt wird, und
kann durch Betätigung
der Griffstange 12 nach rechts und nach links gelenkt werden.
Eine Schwingeneinheit 14, in die ein Motor und ein Getriebe
integriert sind, ist im hinteren Abschnitt des Karosserierahmens 11 über ein
Gelenk 15 unterstützt,
so daß die
Schwingeneinheit rechts und links schwingen kann, wobei die Hinterräder Wr,
die die Antriebsräder sind,
an der Schwingeneinheit 14 angeordnet sind. Ein Sitz 16,
auf dem ein Insasse sitzt, ist über
dem Karosserierahmen 11 vorgesehen, wobei ein Gepäckkasten 17 auf
der Schwingeneinheit 14 steht und hinter dem Sitz 16 angeordnet
ist. Zwei Streben 18 sind an beiden Seiten einer Sitzlehne 16b vorgesehen,
wobei ein Dachträger 19,
der die jeweiligen oberen Enden der beiden Streben 18 verbindet,
und das obere Ende eines Beinschildes 20 mittels einer
Windschutzscheibe 21 und einem Dach 22 verbunden sind.
Eine Kopfstütze 24 zum
Stützen
der Rückseite des
Kopfes des Insassen ist an einem Querelement 23 zum Verbinden
der jeweiligen Mittelabschnitte der beiden Streben 18 vorgesehen.
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Wie
mit Bezug auf die 3 bis 6 deutlich
wird, ist ein Luftgurtsystem 25 zum Zurückhalten des Insassen auf dem
Sitz 16 versehen mit einer Rückziehvorrichtung 26,
die an der rechten Seite eines Sitzkissens 16a vorgesehen
ist, einer Aufblasvorrichtung 28, die an einer Aufblasvorrichtungsmontage
(27) vorgesehen ist, die an einer Position nahe der rechten
Seite in der Mitte des Querelements 23 befestigt ist, einem
Sicherheitsgurt 30, dessen oberes Ende mit einer Sicherheitsgurtmontageklammer 29 verbunden
ist, die am Querelement 23 an der linken Seite der Aufblasvorrichtungsmontageklammer 27 befestigt
ist, und dessen anderes Ende von der Rückziehvorrichtung 26 aufgewickelt
wird, einer Zunge 31, die einen Mittelabschnitt des Sicherheitsgurts 30 so
unterstützt,
daß der
Sicherheitsgurt gleiten kann, und einer Schnalle 32, die
an der linken Seite des Sitzkissens 16a vorgesehen ist
und mit der die Zunge 31 verbunden ist, so daß die Zunge
abgenommen werden kann.
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Die
an sich bekannte Rückziehvorrichtung 26 wickelt
den Sicherheitsgurt 30 auf, so daß das untere Ende normalerweise
herausgezogen werden kann, wenn ein mechanischer Beschleunigungssensor
keine Beschleunigung mit einem vorgegebenen Wert oder höher erfaßt, wobei
der Sicherheitsgurt 30 herausgezogen werden kann und eine
Bewegung des Körpers
des Insassen erlaubt, und wobei dann, wenn der mechanische Beschleunigungssensor
zum Zeitpunkt einer Kollision des Fahrzeuges eine Beschleunigung
mit einem vorgegebenen Wert oder höher erfaßt, der Sicherheitsgurt 30 blockiert
wird, so daß er
nicht herausgezogen werden kann und der Insasse zurückgehalten
wird. Die an sich bekannte Aufblasvorrichtung 28 wird gezündet, wenn
der Beschleunigungssensor eine Beschleunigung mit einem vorgegebenen
Wert oder höher
erfaßt,
und erzeugt durch Verbrennung eines Treibmittels Hochdruckgas.
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Für den Sicherheitsgurt 30 sind
ein Beckengurt 33 zwischen der Rückziehvorrichtung 26 und
der Zunge 31 sowie ein Schultergurt 34 zwischen
der Zunge 31 und der Aufblasvorrichtung 28 integriert, wobei
die Zunge 31 frei in der Umgebung einer Verbindung des
Beckengurtes 33 und des Schultergurtes 34 des
Sicherheitsgurts 30 gleiten kann. Der Beckengurt 33 wird
von einem flach gewebten Gurt gebildet, der aus einer normalen Kunstfaser
gefertigt ist, wobei der Schultergurt 34 aus einem gefalteten
Luftsack 34a, der aus Urethan-Gummi und Silikon-Gummi gefertigt
ist, und einer elastischen Abdeckung 34b, die die Außenseite
abdeckt, gebildet ist. Ein Teil (ein in den 1 bis 3 und
in 6 durch eine gestrichelte Linie gezeigter Teil),
in dem der aufblasbare Luftsack 34a im Schultergurt 34 aufgenommen ist,
bildet einen aufzublasenden Teil 43.
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Die
Aufblasvorrichtungsmontageklammer 27 ist mit einer oberen
Trägerplatte 35 versehen,
die an der Aufblasvorrichtung 28 befestigt ist, und einer
unteren Trägerplatte 36,
die am Umfang der Aufblasvorrichtung 28 angesetzt ist und
mittels eines Bolzens 37 fixiert ist, wobei das Querelement 23 vertikal
zwischen den beiden Trägerplatten 35 und 36 verläuft. Die
Sicherheitsgurtmontageklammer 29 ist mit dem Körper 38 der
Klammer versehen, wobei ein Befestigungselement 40 am Körper 38 mittels
vier Bolzen 39 fixiert ist und mit dem Querelement 23 davor
und dahinter zwischen dem Körper 38 und
dem Befestigungselement 40 fixiert ist. Das obere Ende
des Schultergurtes 34 ist an einer Düse 38a angesetzt, die
von der Vorderfläche
des Körpers 38 der
Klammer hervorsteht, und ist mittels eines Fixierungsbandes 41 fest
fixiert. Eine Hochdruckgaszuführungsleitung 42,
die sich vom oberen Ende der Aufblasvorrichtung 28 erstreckt,
ist mit der Düse 38a über einen Hochdruckgasdurchlaß 38b verbunden,
der innerhalb des Körpers 38 der
Klammer ausgebildet ist.
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Im
folgenden wird die Wirkung der Ausführungsform der Erfindung mit
der obenerwähnten Konfiguration
beschrieben.
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Wenn
der Beschleunigungssensor die Beschleunigung mit einem vorgegebenen
Wert oder höher
aufgrund einer Kollision des Fahrzeuges erfaßt, wird die Aufblasvorrichtung 28 gezündet und
es wird Hochdruckgas erzeugt, wobei dann, wenn das Hochdruckgas
von der Hochdruckgaszuführungsleitung 42 dem
innerhalb des Schultergurtes 34 enthaltenen Luftsack 34a über den
Hochdruckgasdurchlaß 38b und
die Düse 38a zugeführt wird,
der Luftsack 34a zusammen mit der Abdeckung 34b durch
den Druck aufgeblasen wird. Da wie oben beschrieben die Kontaktfläche mit
den Insassen erhöht
ist, im Vergleich zu derjenigen des Schultergurtes 34 vor
dem Aufblasen, wenn der Schultergurt 34 des Sicherheitsgurts aufgeblasen
ist, kann im Vergleich zu einem herkömmlichen Gurtsystem der Insasse
sanft zurückgehalten
werden.
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Wie
in den 1 bis 3 und in 6 durch
eine gestrichelte Linie gezeigt ist, ist der aufgeblasene Teil 43 des
Schultergurtes 34, der sich diagonal längs der Vorderfläche der
Brust B des Insassen erstreckt, in seinem oberen Teil am dicksten
und wird ausgehend vom oberen Teil nach unten allmählich dünner. Der
dickste Teil des aufgeblasenen Teils 43 kommt mit der rechten
Seite des Kopfes H und des Halses N des Insassen in Kontakt. Daher
kann die Brust B des Insassen, die sich entsprechend der Trägheit bei
einer Frontalkollision nach vorne zu bewegen versucht, sanft mit
einem Mittelabschnitt und einem unteren Abschnitt des aufgeblasenen
Teils 43 zurückgehalten
werden, wobei der Kopf H und der Hals N des Insassen, die sich bei
einem seitlichen Stoß entsprechend
der Trägheit
nach rechts zu bewegen versuchen, durch einen oberen Teil des aufgeblasenen
Teils 43 sanft zurückgehalten
werden können.
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Da
zu diesem Zeitpunkt der obere Teil des aufgeblasenen Teils 43 des
Schultergurtes 34 am dicksten ist, werden der Kopf H und
der Hals N des Insassen sicher zurückgehalten und können vor
einer Kollision mit der Strebe 18 bewahrt werden. Da der
Unterleib des Insassen durch einen Beckengurt 33 zurückgehalten
wird, ist eine Last, die ein unterer Abschnitt der Brust B durch
den Schultergurt 34 erfährt,
relativ klein, jedoch kann die Kapazität der Aufblasvorrichtung 28 reduziert
werden durch Verringern der Dicke des unteren Teils des aufgeblasenen
Teils 43, der den unteren Abschnitt der Brust B zurückhält, während eine
erforderliche und ausreichende Rückhaltekraft
sichergestellt wird.
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Da
der Beckengurt 33 und der Schultergurt 34 integriert
sind und in die Zunge 31 eingesetzt sind, so daß sie gleiten
können,
können
sie von einer Rückziehvorrichtung 26 aufgewickelt
werden, wobei die Anzahl der Teile reduziert werden kann im Vergleich
zu einem Fall, bei dem jeweils für
den Beckengurt 33 und den Schultergurt 34 zwei
Rückziehvorrichtungen
vorgesehen sind. Da das obere Ende des Schultergurtes 34 direkt
an der Gurtgewebemontageklammer 29 fixiert ist und eine
Gleitführung
zum Herausziehen des Schultergurtes 34 nicht vorgesehen
ist, kann eine Verzögerung
des Aufblasens des Schultergurtes 34, da die Strömung des
Hochdruckgases von der Aufblasvorrichtung 28 durch die
Gleitführung
behindert wird, verhindert werden.
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Im
folgenden wird mit Bezug auf 7 eine zweite
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Ein
Luftgurtsystem 25 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
ist mit einem zweiten Sicherheitsgurt 30' versehen, der die Vorderseite
der Brust B eines Insassen zusammen mit dem ersten Sicherheitsgurt 30 zusätzlich zum
ersten Sicherheitsgurt 30 des Luftgurtsystems 25 gemäß der ersten
Ausführungsform
kreuzt. Der zweite Sicherheitsgurt 30' wird von nur einem Schultergurt 34' gebildet und
ist nicht mit einem Beckengurt versehen, wobei eine Zunge 31', die am unteren
Ende des Schultergurtes 34' vorgesehen
ist, mit einer Schnalle 32' verbunden
werden kann, die an der rechten Seite eines Sitzkissens 16a vorgesehen
ist. Der Schultergurt 34' des
zweiten Sicherheitsgurts 32' kann
mit Hochdruckgas aufgeblasen werden, das von einer an einem Querelement 23 vorgesehenen
Aufblasvorrichtung 28' erzeugt
wird. Die Form des aufgeblasenen Teils 43' des Schultergurtes 34' des zweiten
Sicherheitsgurts 30' und
diejenige des ersten Sicherheitsgurts 30 sind zweiseitig symmetrisch,
wobei der aufgeblasene Teil an seinem oberen Teil, der jeweils der
linken Seite des Kopfes H und des Halses N des Insassen zugeordnet
ist, am dicksten ist und ausgehend vom oberen Teil nach unten allmählich dünner wird.
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Da
der zweite Sicherheitsgurt 30' nicht mit einer Rückziehvorrichtung
versehen ist, ist ein Zungengehäusekasten 44 zum
Aufnehmen der Zunge 31, wenn der zweite Sicherheitsgurt
nicht benutzt wird, an der linken Seite des Sitzkissens 16a vorgesehen.
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Da
gemäß der zweiten
Ausführungsform
die aufgeblasenen Teile 43 und 43' der ersten und zweiten Sicherheitsgurt 30 und 30' diagonal auf
der Vorderfläche
der Brust B des Insassen gekreuzt sind, können der Kopf H und der Hals
N des Insassen auch bei einem seitlichen Stoß von rechts oder von links sanft
zurückgehalten
werden. Außerdem
befindet sich das Kinn des Insassen bei einer Frontalkollision zwischen
den zwei aufgeblasenen Teilen 43 und 43' und kann an
einer Berührung
der Brust B gehindert werden. Da die zwei aufgeblasenen Teile 43 und 43' nach unten
dünner werden,
können
die aufgeblasenen Teile 43 und 43' auf der Vorderfläche der
Brust B gleichmäßig gekreuzt
werden.
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Oben
wurden Ausführungsformen
der Erfindung genauer beschrieben, jedoch kann die Konfiguration
der Erfindung in einem weiten Bereich verändert werden, ohne vom Gegenstand
der Erfindung abzuweichen.
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Zum
Beispiel ist in den Ausführungsformen ein
Dreirad-Fahrzeug V beschrieben, jedoch kann die Erfindung auch auf
ein Zweirad-Fahrzeug und auf ein Vierrad-Fahrzeug angewendet werden.
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Um
ein effektives Zurückhalten
der Brust, des Kopfes und des Halses eines Insassen zu ermöglichen,
wird eine Fahrzeug-Passivsicherheitsvorrichtung geschaffen, die
den Insassen zurückhält durch
Aufblasen eines Sicherheitsgurt. Da ein oberer Teil eines aufzublasenden
Teils des Sicherheitsgurts eines Luftgurtsystems an einer Position
angeordnet ist, in der jede Seite des Kopfes und des Halses eines Insassen
geschützt
werden kann, und eine entsprechende Form aufweist, kann somit die
Brust des Insassen mit dem aufgeblasenen Teil bei einer Frontalkollision
sanft zurückgehalten
werden, wobei der Kopf und der Hals des Insassen bei einem seitlichen Stoß sanft
zurückgehalten
werden können
und das Luftgurtsystem auch als Seiten-Airbagsystem und als ein
Luftvorhangsystem dienen können.
Da außerdem die
Dicke beim Aufblasen des aufzublasenden Teils ausgehend vom oberen
Teil nach unten abnimmt, kann die erforderliche Kapazität einer
Aufblasvorrichtung reduziert werden durch Reduzieren des Volumens
eines unteren Teils des aufgeblasenen Teils, wobei die benötigte Rückhaltekraft
leicht erhalten werden kann, selbst wenn der untere Teil dünner ist.