DE2246079A1

DE2246079A1 - Stossdaempfende, den kopf schuetzende vorrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2246079A1
Application number: DE2246079A
Authority: DE
Inventors: Arne Georg Asberg
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1972-09-19
Filing date: 1972-09-20
Publication date: 1974-03-28
Also published as: GB1378581A

Description

AB Volvo., Göteborg / Schweden

Stoßdämpfende, den Kopf schützende Vorrichtung für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine stoßdämpfende, den Kopf schützende Vorrichtung für Fahrzeuge - insbesondere für Fahrzeuge, die wenigstens einen Vordersitz mit Lehne und einen Rücksitz aufweisen - bestehend aus einem Schutzelemenf im oberen Teil jeder Lehne, das aus einer Ruhestellung innerhalb der Außenflächen der Lehne in eine Bereitschaftsstellung bewegbar ist, in der durch das Element eine Fläche zum Dämpfen des Stoßes des Kopfes einer einen von beiden Sitzen einnehmenden Person hergestellt

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ist, v/enn als Ergebnis von z.B. einer Kollision radikale Veränderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit eintreten.

Es sind eine Anzahl von Schutzvorrichtungen für in Fahrzeugen sitzende Personen bekannt, welche an den Lehnen von Fahrzeugsitzen angebracht sind, von denen die Nackenschutzvorrichtung am bekanntesten ist. Solche Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, die Sicht einer im Vordersitz reisenden Person nach hinten zu beeinträchtigen, was sich insbesondere beim Rückwärtsgang bemerkbar macht. Außerdem wird die Sicht einer im Rücksitz reisenden Person nach vorn beeinträchtigt. Das Problem der beeinträchtigten Sicht nach hinten zeigt sich insbesondere beim Zurücknehmen des Fahrzeuges, wenn ein Sicherheitsgurt getragen wird. Eine andere an den Lehnen von Fahrzeugsitzen angebrachte vorgeschlagene Sicherheitsvorrichtung weist einen sich automatisch füllenden Ballon, einen sogenannten Luftschlauch, auf, der sich bei einer von hinten erlittenen Kollision des Fahrzeuges z.B. rasch betätigt und mit Gas füllt, um im aufgeblasenen Zustand eine Kopfschutzeinrichtung sowohl für die im Fahrzeug vor als auch die hinter der Lehne sitzende Person zu bilden. Es ist jedoch festgestellt worden, daß solche Luftschläuche in einem bestimmten Ausmaß einen Schock verursachen, teils wegen dem hohen Geräuschpegel bei Aufblasen des LuftSchlauches, und teils, weil sich der Druck im Fahrzeugabteil rasch erhöht, v/enn die Fenster des Fahrzeugs geschlossen sind. Wegen der Form, die die Luftschläuche einnehmen, müßte auch die Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit praktisch genau in Längsrichtung des Fahrzeugs stattfinden, damit der erforderliche Schutzgrad gewährt wird, da es sonst sein kann, daß der gegen den Schlauch schlagende Kopf einer Person an die Seite des Schläuche gleiten kann. Luftschläuche sind außerdem teuer.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Kopfschutzvorrichtung mit einem Schutzelement vorzusehen, welches die bekannten Nackenschutzvorrichtungen ersetzt und solange es

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nicht dem beabsichtigten Zweck dient, die Sicht nach hinten nicht beeinträchtigt. Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine solche Kopfschutzvorrichtung in einer Art und Weise zu bauen, daß sie gleichzeitig ein wirksames Schutzelement für eine hinter der Vorrichtung sitzende Person bildet, wenn letztere z.B. als Ergebnis einer Kollision von vorn nach vorwärts geschleudert wird. Außerdem ist die Kopfschutzvorrichtung erfindungsgemäß so konstruiert, daß eine hinter der Vorrichtung sitzende Person nicht verletzt wird, wenn die Vorrichtung rasch in ihre Bereitschaftsstellung bewegt wird. Eine solche Verletzung wird leicht vermieden, wenn sich die in Frage stehende Person über die Lehne vor ihrem eigenen Sitz beugt.

Erfindungsgemäß werden obige Vorteile dadurch erreicht, daß das Schutzelement wenigstens zwei stoßdämpfende bzw. Auffangflächen besitzt, von denen in der Bereitschaftsstellung des Elements eine erste Fläche im wesentlichen nach vorne und eine zweite im wesentlichen nach hinten oder schräg nach hinten und oben gerichtet ist, und daß wenigstens die zweite Auffangfläche um eine in einem oberen, rückwärtigen Teil der Lehne vorgesehene, sich quer zum Fahrzeug erstreckende Welle herum in dfe Bereitschaftsstellung bewegbar ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert und beschrieben v/erden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist.

Fig. 1 ist eine perspektivische Rückansicht eines mit einer Ausführungsform der Erfindung versehenen Fahrzeugäbteils und zeigt das Schutzelement in Bereitschaftsstellung außerhalb der Außenflächen eines vorderen Fahrzeugsitzes,

Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt in Längsrichtung des Fahrzeugs durch die in Fig. 1 dargestellte Lehne, jedoch mit in Ruhe- bzw. eingeklappter Stellung befindlichem Schutzelement-,

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Pig. 3 ist ein Pig. 2 entsprechender Vertikalschnitt, zeigt jedoch eine andersgeartete Kraftübertragungsbzw. Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Schutzelements in die in der Figur gezeigte Bereitschaftsstellung,

Flg. 4 ist ein Fig. 2 und 3 ähnlicher Teilschnitt und zeigt ein erfindungsgemäßes System zum manuellen Rückführen des Schutzelements aus der Bereitschafts- in die eingeklappte Stellung.

Fig. 1 ist ein Blick schräg von hinten in das Innere eines Automobils 1. In der Figur ist eine Lehne 2 gezeigt, welche aus einem Fahrzeugsitz 4 nach oben ragt und deren oberer Teil sich in Form eines Überhangs nach rückwärts erstreckt. Aus der oberen Fläche der Lehne 2 erhebt sich ein Kopfschutzelement 6, dessen Vorderfläche 7 eine Nackenschutzeinrichtung bildet, mit einer stoßdämpfenden Oberfläche für eine in Sitz 4 sitzende Person. Die entsprechende Rückfläche S bildet gleichzeitig eine Kopfschutzeinrichtung mit einer stoßdämpfenden Fläche für eine hinter der Lehne 2 sitzende Person für den Fall, daß der Kopf dieser letzteren Person als Ergebnis einer kräftigen Bremsung des Fahrzeuges, einer Kollision oder dergleichen, nach vorn geschleudert wird.

Die Kopfschutzvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann bei allen Fahrzeugtypen verwendet werden. Wenn Fahrzeuge nur mit zwei nebeneinander angeordneten Sitzen versehen sind, dient die erfindungsgemäße Vorrichtung natürlich nur als Nackenschutz.

Die in der Figur dargestellte und mit einem Überhang versehene Lehne 2 kann entweder einstückig gebaut sein, oder der Überhang kann die Form eines an der Lehne 2 angebrachten Gehäuses J5 haben. Das Schutzelement 6 kann so angeordnet sein, daß es sich aus der Lehne 2 oder dem Gehäuse 3 oder aus beiden Elementen 2, J erstreckt. Es ist jedoch wichtig, daß das Schutzelement in eine

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eingeklappte Stellung bewegbar ist, in welcher es ruht, wenn das Fahrzeug geparkt ist oder normal fährt. Das Element befindet sich in dieser Stellung innerhalb der Außenflächen der Lehne und/oder des Gehäuses und beeinträchtigt daher weder die Rück- noch-Vorwärtssicht der Personen im Fahrzeug. Das hervorstehende Element 6 wird in die dargestellte Bereitschaftsstellung bewegt, wenn das Fahrzeug in eine Kollision verwickelt ist oder aufgrund eines anderen Ereignisses starken Bremskräften ausgesetzt ist.

Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die Lehne 2 in Längsrichtung des Fahrzeuges. Hier ist das Schutzelement β in Ruhestellung gezeigt, während die Bereitschaftsstellung des Elements gestrichelt angedeutet ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besteht das Schutzelement 6 aus einem Körper, der zur Drehung um eine in der Lehne 2 quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnete Welle angebracht ist. Die Welle 9 ist in einem oberen hinteren Teil 10 der Lehne 2 angebracht.

Wenn das Schutzelement 6 die Form einer einzelnen, zusammenhängenden Struktur aufweist, erhält es am besten einen (von der Seite gesehenen) Querschnitt in Form eines Kreissektors. In diesem Fall bildet die stoßdämpfende Fläche 7 den Bogen des Sektors und die stoßdämpfende Fläche 8 einen sich nach oben erstreckenden Radius. Ein Radius oder beide Radien des Kreissektors können jedoch auch eine nach außen konvexe Form aufweisen, wodurch im Extremfall der Querschnitt durch das Schutzelement 6 als kreisförmig angesehen werden kann, ohne sichtbaren Übergang zwischen den beiden Flächen 7» 8 und mit an der Peripherie des Kreises angebrachter Welle 9.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Tasche 11 im oberen Teil der Lehne 2 angeordnet. Die Tasche 11 ist oben offen und ihre Form so gestaltet, daß sie das Schutzelement 6 aufnimmt, wenn das •Element sich in Ruhestellung befindet. In dieser Stellung des Schutzelements ist eine stoßdämpfende Fläche 7 in der Tasche

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untergebracht, während sich die stoßdämpfende Fläche 8 mit der Oberfläche 5 der Lehne 2 vereinigt und ein Teil derselben bildet.

In den dargestellten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kopfschutzvorrichtung besteht das Schutzelement 6 lediglich aus einem Hauptteil mit einem starren, nachgiebigen Körper, z.B. aus Leichtmetall, auf dem ein weicher Überzug von z.B. kompaktem Kunststoffschaum angeordnet ist. Einer Ausstattung des Schutzelements mj.t einer Anzahl von Teilen, z.B. zwei schwenkbaren Flügeln jevieils an den stoß dämpfenden Flächen 7> 8, oder einem schwenkbaren Flügel an der Fläche 8 und einem vertikal bewegbaren Teil an der Fläche 7 steht jedoch nichts entgegen. Es ist aber wichtig, daß ein Bestandteil des Schutzelements 6 um die Welle 9 drehbar angeordnet ist.

In Fig. 2 ist auch eine bevorzugte Form einer kraftübertragenden bzw. Betätigungseinrichtung 12 gezeigt, mit der das Schutzelement aus der Ruhestellung in die Bereitschaftsstellung bewegbar ist. Die Kraftübertragungseinrichtung 12 der dargestellten Ausführungsform weist einen in der Figur in Ruhestellung gezeigten Balg l'j> auf, dessen Hauptteil in einer besonders geformten Ausnehmung 14 am Boden der Tasche 11 aufgenommen ist. Der sich ausdehnende Balg 15 vermag gegen die Bodenfläche 15 des Schutzelements 6 zu drücken und das Element in seine Bereitschaftsstellung zu bewegen.

Der Balg I3 wird in geeigneter Weise elektrisch betätigt, z.B. mittels einer Betätigungsvorrichtung l6, die mit einer mit Druckgas gefüllten und mit dem Balg 15 verbundenen Gaspatrone 18 versehen ist. Das in den Balg strömende Druckgas bläst ersteren auf und bewegt dadurch das Schutzelement in seine Bereitschaftsstellung. Anschlageinrichtungen 17 sind vorgesehen, um das Schutzelement 6 in seiner Bereitschaftsstellung zu halten, nachdem das Element durch die Kraftübertragungseinrichtung 12 in

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diese Stellung bewegt wurde. Die Art und Weise, in welcher die Anschlageinrichtung 17 arbeitet, ergibt sich aus Fig- 3·

Fig. 3 ist ein Fig. 2 entsprechender Schnitt. Die Konstruktion der Lehne 2 und des Schutzelements 6 der Fig. 5 entspricht im wesentlichen den beschriebenen Ausführungsformen.. In Fig. J5 ist das Schutzelement in Bereitschaftsstellung gezeigt, wobei die erste stoßdärnpfende Fläche 7 des Elements nach vorn und die zweite stoßdämpfende Fläche 8 im wesentlichen nach hinten gerichtet ist. Wie bereits erwähnt, kann die Fläche 8 auch schräg nach hinten und oben gerichtet sein.

Wie in der zuerst beschriebenen Ausführungsform ist das Schutzelement 6 durch eine Anschlageinrichtung 17 daran gehindert, sich in eine Stellung über die wirksame Bereitschaftsstellung zu bewegen. Die Anschlageinrichtung 17 besteht aus zwei schwenkbaren, miteinander verbundenen Armgliedern 19, 19a, deren freie Enden jeweils mit dem Schutzelement β und dem Boden der Tasche 11 schwenkbar verbunden sind. Wenn das Sehutzelement 6 aus seiner Ruhestellung in seine schützende Bereitschaftsstellung bewegt wird, bewegen sich die Armglieder der Anschlageinrichtung 17 gleichzeitig aus der in Fig. 2 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung. Der Vereinigungspunkt 20 der Arme 19,19a wird auf diese Weise über einen Totpunkt hinaus bewegt, an dem ein Arm jeweils in der Verlängerung des anderen angeordnet ist, in die in Fig. dargestellte Stellung, in welcher der Schwenkpunkt 20 an einem Anschlag 21 ruht· Der Anschlag 17 verhindert auch, daß das Sehutzelement 6 durch sein Eigengewicht in öle Ruhestellung herunterfällt.

Die in der Ausführungsform der Fig. 3 verwendete Kraftübertragungseinrichtung ist mit der Bezugszahl 22 bezeichnet und entrhält eine Feder, die in Ruhestellung des Schutzelements unter Druck steht und welche zwischen dem Boden 41 der Tasche 11 und

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der oberen Fläche 15 des Schutzelements 6 angeordnet ist. Eine besonders geformte Ausnehmung 14a ist zu diesem Zweck im Boden der Tasche 11 und/oder an der Unterseite des Schutzelements 6 in geeigneter Weise angeordnet, um eine ausreichende Auflage für die Feder 22 vorzusehen.

Um eine unbeabsichtigte Betätigung des Schutzelements der Ausführungsform gemäß Fig. 3 zu verhindern, ist eine das Schutzelement in seiner Ruhestellung verriegelnde Verriegelungseinrichtung 23 vorgesehen. So ist in der Ausführungsform gemäß Fig, 3 eine Spcrrkugel 24 dargestellt, welche in Verriegelungsstellung normalerweise in eine entsprechend geformte Ausnehmung 25 im eingesenkten Element eingreift. Im Fall einer Kollision oder bei Vorkommen einer sonstigen schweren Bremskraft der Fahrzeuggeschwindigkeit wird ein zur Schwenkbewegung um eine Welle 27 angeordnetes Pendel 28 nach einer Seite bewegt, und zwar in der Richtung von einem der beiden Pfeile 26. Dadurch wird der Druck auf dfe Feder 29 gelöst und ein Kolben 30 nach unten bewegt, woraufhin ein verriegelnder Kolben 31 nach unten bewegt wird, gegen die Kraft einer Feder 32, durch die, Zugkraft des Drahtes 33· Die Kugel 24 wird durch diese Folge von Ereignissen aus der dargestellten Verriegelungsstellung gelöst Und das Schutzelement durch die Kraftübertragungseinrichtung 22 nach oben gedrückt. Um das Schutzelement zurück in seine Ruhestellung innerhalb der Außenflächen der Lehne zu bewegen, ist es notwendig, die Teile 24 bis 33 der Betätigungseinrichtung in die Ausgangsstellung zu bringen, was manuell oder in anderer Weise geschieht.

Das Schutzelement 6 wird in geeigneter Weise in die Ruhestellung zurückgeführt, nachdem es betätigt wurde, weil die das Fahrzeug beschleunigenden oder zurückhaltenden Kräfte einen bestimmten, im voraus festgelegten Wert überschritten haben, oder als Resultat anderer Ereignisse. Daher betrifft die Erfindung auch Einrichtungen zu diesem Zweck und Einrichtungen zum Verriegeln des

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Schutzelements in seiner Ruhestellung. Diese Einrichtungen sind in Fig. 4 dargestellt, einem den Fig. 2 und 3 ähnlichen Teilschnitt. An der Welle ~$k_s an der das Armglied I9 der Anschlageinrichtung 17 schwenkbar angebracht ist, ist ein Knopf 55 vorgesehen, der an der Außenseite der Lehne 2 oder des Gehäuses 3 oder in einer Stellung außerhalb der Lehne oder des Gehäuses zugänglich ist. Das Schutzelement kann durch Drehen des Knopfes in seine Ruhestellung bewegt werden. Es wird dann in dieser Ruhestellung wieder verriegelt, z.B. durch die in der Figur dargestellte Verriegelungseinrichtung, welche einen an einer Welle 37 angebrachten Sperrhaken 36 aufweist und mit einem von außen erreichbaren Knopf 38 zusammenwirkt. Der Sperrhaken 36 kann so gedreht werden, daß er einen am Schutzelement angebrachten Knopf 39 erfaßt.

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Claims

Patentansprüche

1. Stoßdämpfende, den Kopf schützende Vorrichtung für Fahrzeuge - Insbesondere für Fahrzeuge, die wenigstens einen Vordersitz mit Lehne und einen Rücksitz aufweisen - bestehend aus einem Schutzelement im oberen Teil jeder Lehne, das aus einer Ruhestellung innerhalb der Außenflächen der Lehne in eine Bereitschaftsstellung bewegbar ist, in der durch das Element eine Fläche zum Dämpfen des Stoßes des Kopfes einer einen von beiden Sitzen einnehmenden Person hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Schutzelement (6) wenigstens zwei stoßdämpfende bzw. Auffangflächen besitzt, von denen in der Bereitschaftsstellung des Elements eine erste Fläche (7) im wesentlichen nach vorne und eine zweite (8) im wesentlichen nach hinten oder schräg nach hinten und oben gerichtet ist, und daß wenigstens die zweite Auffangfläche um eine in einem oberen, rückwärtigen Teil der Lehne vorgesehene, sich quer zum Fahrzeug erstreckende Welle (9) herum in die Bereitschaftsstellung bewegbar ist.

2. Den Kopf schützende Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Auffangfläche (8) in Ruhestellung im wesentlichen horizontal ist, daß die Welle (9) an dieser Fläche in Nähe ihrer Hinterkante befestigt ist, und daß sich die erste Auffangfläche (7) in Ruhestellung des Schutzelements (6) im wesentlichen vertikal erstreckt und so angeordnet ist, daß sie eine Vertikalbewegung zu .vollziehen vermag.

5. Den Kopf schützende Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Schutzelement (6) aus einem Körper besteht, der im Vertikalschnitt in Längsrichtung des Fahrzeuges im wesentlichen die Form eines

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Kreissektors aufweist, wobei der sich nach oben erstreckende Radius des Sektors die erste Auffangfläche (7) bildet und die Drehwelle (9) des Schutzelements (6) im wesentlichen mit dem Mittelpunkt des Kreises zusammenfällt.

4. Den Kopf schützende Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß der obere, hintere Teil der Lehne (2) die Form einer rückwärts gerichteten Schutzplatte hat, deren Oberseite eine Tasche zum Aufnehmen des Schutzelements (6) aufweist, in der sich das Element in seiner Ruhestellung befindet.

5. Den Kopf schützende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Stoßdämpfungsfläche (7) des Schutzelements (6) in Ruhestellung des letzteren in der Lehne verborgen ist, und daß die zweite Stoßdämpfungsfläche einen Teil der Oberfläche der Lehne bildet.

6. Den Kopf schützende Vorrichtung nach Anspruch 2 oder j5, dadurch gekennzeichnet , daß eine auslösbare kraftübertragende Einrichtung (12) so angeordnet ist, daß sie das Schutzelement (6) aus seiner Ruhestellung in seine schützende Bereitschaftsstellung zu bewegen vermag, wobei- die kraftübertragende Einrichtung (12) zwischen der unteren Fläche (15) des Schutzelements und dem Boden (41) der Tasche in der Lehne (2) angeordnet ist und bei Auslösung gegen den Boden des Schutzelements (6) wirkt, um das letztere rasch in seine schützende Bereitschaftsstellung zu bewegen.

7. Den Kopf schützende Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die kraftübertragende Einrichtung (12) ein ausdehnbares, hohles und dicht verschlossenes Element, wie s.B. einen Balg (Ij5) aufweist, welcher mit einer

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Druckgas enthaltenden Gaspatrone (18) verbindbar ist, wobei
eine elektrische Einrichtung zum Betätigen der Patrone vorgesehen ist, um eine Expansion des ausdehnbaren Elements (15)
zum Bewegen des Schutzelements (6) in seine Bereitschaftsstellung zu bewirken.

8. Den Kopf schützende Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die kraftübertragende Einrichtung eine in Ruhestellung des Schutzelements (6) zusammengedrückte Feder (22) enthält, daß eine bewegbare Verriegelungseinrichtung in der Lehne (2) in Nähe der Tasche (11) angeordnet ist, welche das Schutzelement (6) in seiner Ruhestellung zurückhält, wobei die Feder (22) so angeordnet ist, daß sie sich bei Bewegung der Verriegelungseinrichtung aus ihrer verriegelnden
Stellung aus dem zusammengedrückten Zustand löst und zwar durch die Kraft einer zweiten, in der Lehne angeordneten Feder (29), wobei eine vorzeitige Bewegung derselben durch eine pendelnde
Anschlageinrichtung (28) verhindert ist.

9· Den Kopf schützende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß eine mechanische Verriegelungseinrichtung (17) so angeordnet
ist, daß sie eine Bewegung des Schutzelements (6) aus der Bereitschaf tss teilung in die Ruhestellung verhindert.

10. Den Kopf schützende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte den oberen Kantenteil der Lehne (2) und ein an diesem Kantenteil angebrachtes Gehäuse (2) umfaßt.

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