DE3631881A1 - Rueckhaltevorrichtung fuer einen fahrzeuginsassen - Google Patents

Rueckhaltevorrichtung fuer einen fahrzeuginsassen

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Description

Die Erfindung betrifft eine Rückhaltevorrichtung für einen auf einem Fahrzeugsitz plazierten Fahrzeugin­ sassen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
Die Rückhaltewirkung des Sicherheitsgurtes wird während eines Frontalaufpralls durch eine günstige Insassenkinematik wesentlich verbessert. Hierzu gehört ein sehr hoch gelegenes Abstützniveau des Sitzkissens, das beim Crash nicht nachgibt und dadurch ein Durch­ tauchen des angegurteten Insassens nach unten nicht zuläßt. Aus Sitzkomfortgründen kann jedoch dieses Niveau nicht grundsätzlich in die unfalltechnisch höchste Position gelegt werden.
Bei einer bekannten Gurthaltevorrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS 33 37 232) wird daher mittels eines Hebemechanismus die vordere Sitzkante beim Crash angehoben, so daß diese kurz vor dem Auftreffen des beim Frontalaufprall nach vorn beschleunigten Insassens in der unfalltechnisch optimalen Position liegt. Hier­ zu weist der Hebemechanismus einen karosseriefesten Luftzylinder auf, in dem beim Crash schlagartig ein Druck aufgebaut wird. Die Druckluft wird über eine Druck­ luftleitung einem im Sitzkissen integrierten Luft­ kissen zugeführt. Das Luftkissen wird aufgeblasen und bewirkt eine Anhebung der Vorderkante des Sitz­ kissens.
Die Wirksamkeit der Rückhaltevorrichtung hängt aber auch entscheidend von der Lage des Verzweigungs­ punktes zwischen dem Diagonal- und Beckengurtabschnitt des Sicherheitsgurtes in Relation zum Hüftknochen des Sitzenden ab. Bei manchen Fahrzeugsitzen, ins­ besondere bei Fondsitzen, liegt dieser, bei angelegtem Sicherheitsgurt am Gurtschloß sich ausbildende Ver­ zweigungspunkt aus anderen zwingenden Gründen, z.B. wegen der guten Zugänglichkeit des Gurtschlosses, nicht in einer optimal tiefen Position, so daß die Rückhaltevorrichtung trotz der auf optimalem Niveau liegenden Stützfläche des Sitzkissens ihre maximale Wirkung nicht entfalten kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückhalte­ vorrichtung der eingangs genannten Art mit verbesserter Rückhaltewirkung zu schaffen.
Die Aufgabe ist bei einer Rückhaltevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung erfin­ dungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung hat den Vor­ teil, daß unabhängig von den Plaziermöglichkeiten des Gurtschlosses am Sitzunterrahmen oder Karosserieboden im Crashfall der Verzweigungspunkt zwischen Diagonal- und Beckengurtabschnitt immer so tief liegt, daß in Verbindung mit der um einen vorgegebenen Betrag angehobenen Stützfläche eine optimale Insassen­ kinematik erzielt wird. Die erfindungsgemäße Rückhal­ tevorrichtung ist vor allem bei Fahrzeugsitzen ein­ setzbar, die aus Sitzkomfortgründen eine niedrige Sitzvorderkante und eine hohe Gurtschloßlage auf­ weisen, wie dies bei Fondsitzen mit durchgehender Bank der Fall ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung mit zweckmäßigen Weiterbildungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2-7.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dabei aus Anspruch 2. Durch einen solchen Sitz­ keil wird der angegurtete Fahrzeuginsasse bei Crash nach kurzem Federweg des gefederten Sitzpolsters abgefangen, so daß das Gesäß des Fahrzeuginsassens nicht weiter in das Sitzkissen eintauchen kann. Durch die Deformierbarkeit des Sitzkeils wird ein Teil der Bewegungsenergie des Fahrzeuginsassens zusätzlich ab­ gebaut. Als deformierbare Sitzkeile können Blechkon­ struktionen, umschäumte Rohrkonstruktionen, Kunststoff­ schalen etc. verwendet werden.
Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigen jeweils in schematischer Darstel­ lung:
Fig. 1 und 2 jeweils eine Seitenansicht eines Fahrzeug­ sitzes mit einer Rückhaltevorrichtung für einen Fahrzeuginsassen gemäß einem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel.
Der in Fig. 1 schematisch skizzierte Fahrzeugsitz weist in bekannter Weise ein Sitzkissen 10 und eine Rückenlehne 11 auf. Wie üblich besteht das Sitzkissen 10 aus einem gefederten Sitzpolster 12, das auf einem Sitzunterrahmen 13, meist in Form einer Sitzschale, befestigt ist.
Die dem Fahrzeugsitz zugeordnete Rückhaltevorrichtung für einen auf dem Fahrzeugsitz plazierten Fahrzeug­ insassen weist einen Sicherheitsgurt 14 und einen Gurtver­ schluß 15 zur Verriegelung des Sicherheitsgurtes nach Anlegen durch den Fahrzeuginsassen auf. Von dem zwei­ teiligen, aus Einsteckzunge 16 und Aufnahmeteil 17 beste­ henden Gurtverschluß 15 ist die Einsteckzunge 16 am Sicherheitsgurt 14 und das Aufnahmeteil 17 am Sitzunter­ rahmen 13 festgelegt. Bei in das Aufnahmeteil 17 ein­ gesteckterEinsteckzunge 16 wird der Sicherheitsgurt 14 von dem Gurtverschluß 15 in zwei Gurtabschnitte, den Diagonalgurt 18 und den Beckengurt 19, unterteilt.
Zu der Rückhaltevorrichtung gehört noch ein Hebemecha­ nismus 20 zum Anheben des Abstützniveaus im vorderen Endbereich 21 des Sitzkissens 10 bei Frontalaufprall. Hierzu ist im Sitzkissen 10 ein deformierbarer Sitz­ keil 22 vorgesehen, der um einen zum hinteren Sitz­ ende 37 verlagerten Drehpunkt 23 am Sitzunterrahmen 13 schwenkbar gehalten ist und eine zum vorderen Sitzende 24 hin ansteigende Keilfläche 25 aufweist. Der Sitz­ keil 22 kann als Blechkonstruktion, als umschäumte Rohrkonstruktion oder als Kunststoffschale ausgebildet sein. Zur Verstellung des Sitzkeils 22 zwecks Anheben des vorderen Endbereichs 21 des Sitzkissens 10 greift der Hebemechanismus 20 an dem dem vorderen Sitzende 24 zugekehrten Vorderende 26 des Sitzkeils 22 an.
Der Hebemechanismus 20 weist ein scherenartiges Spreizgetriebe 27 mit zwei über ein Gelenk 28 verbun­ denen Schenkeln 29, 30 und einen pyrotechnischen Linearantrieb 31 auf. Das Spreizgetriebe 27 ist an dem freien Ende des einen Schenkels 29 nahe dem vorderen Ende des Sitzunterrahmens 13 an diesem schwenkbar gelagert und mit dem freien Ende des anderen Schenkels 30 an dem vorderen Ende 26 des Sitzkeils 22 angelenkt. Das frei bewegliche Gelenk 28 ist mit dem Linearantrieb 31 gekoppelt und so angeordnet, daß bei Einwirken einer Zugkraft auf das Gelenk 28 die Schenkelaufspreizrichtung des Spreiz­ getriebes 27 zum vorderen Sitzende 24 hin gerichtet ist.
Der in Fig. 1 nur schematisch skizzierte pyrotech­ nische Linearantrieb 31 ist bekannt und z.B. in der DE-PS 23 49 891 detailliert beschrieben. Prinzipiell besteht er aus einem Zylinder 32, in welchem ein Kolben 33 mittels einer im Crashfall gezündeten pyrolytischen Treibladung 34 in Axialrichtung des Zylinders 32 antreibbar ist. Der Kolben 33 ist über ein erste Zugelement 35, z.B. Stahlseil, mit dem Gelenk 28 des Spreizgetriebes 27 verbunden. Der etwa horizontal ausgerichtete Zylinder 32 ist an dem Sitz­ unterrahmen 13 gelenkig befestigt, damit das Zugelement 35 bei der mit Aufspreizung der Schenkel 29 des Spreiz­ getriebes 27 verbundenen Schwenkbewegung des Gelenks 28 geradlinig ausgerichtet bleibt.
An dem Gelenk 28 ist ein zweites Zugelement 36 in Form eines Stahlseiles befestigt und mit dem Aufnahmeteil 17 des Gurtver­ schlusses 15 verbunden. Statt an dem Gelenk 28 kann das zweite Zugelement 36 auch unmittelbar am ersten Zugele­ ment 35 oder am Kolben 33 selbst befestigt sein. Nahe dem hinteren Sitzende 37 ist am Sitzunter­ rahmen 13 eine Umlenkrolle 38 drehbar gelagert. Die Umlenkrolle 38 ist dabei so angeordnet, daß das zweite Zugelement 36 an dem Aufnahmeteil 17 des Gurt­ verschlusses 15 mit einer Zugkraft angreift, die schräg nach unten und wegweisend von dem vorderen Sitzende 24 gerichtet ist.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Rückhaltevorrichtung ist wie folgt:
Im normalen Betriebsfall stützt sich das Sitzpolster 12 des Sitzkissens 10 federnd auf dem Sitzkeil 22 ab. Bei Belastung des Sitzkissens 10 nimmt der schwenkbare Sitzkeil 22 an der Einfederung des Sitzpolsters 12 teil und wird von dem auf dem Sitzkissen 10 plazierten Fahr­ zeuginsassen nicht als unangenehm harte Kante empfun­ den.
Bei Frontalaufprall des Fahrzeugs wird über einen auf die extreme Fahrzeugverzögerung ansprechenden Sensor die pyrotechnische Treibladung 34 des Linearantriebs 31 gezündet. Durch die Expansion des Gases wird der Kol­ ben 33 schlagartig im Zylinder 32 in Richtung zum vor­ deren Sitzende 24 hin beschleunigt. Über das erste Zugelement 35 wird das Spreizgetriebe 27 in die in Fig. 1 strichliniert gezeichnete Stellung überführt. Durch die Schenkelaufspreizung des Spreizgetriebes 27 wird der Sitzkeil 22 an seinem Vorderende 26 um die Höhe A in Vertikalrichtung angehoben. Zugleich wird über das zweite Zugelement 36 der Gurtverschluß 15 um eine Wegstrecke B schräg nach unten in eine tiefere Position verlagert. Dadurch ist eine äußerst günstige Insassenkinematik erzielt, in welcher der Insasse tief in das Sitzkissen 10 hineingezogen wird und mit dem Gesäß auf die steil aufgerichtete Keilfläche 25 des Sitzkeils 22 mit sehr hochliegendem vorderen Ende auftrifft. Das Spreizgetriebe 27 ist so ausgebildet, daß es in seiner Spreizstellung sperrt und der Sitz­ keil 22 damit dem Insassen einen erheblichen Rückhalte­ widerstand entgegensetzt. Damit ist zuverlässig ver­ hindert, daß der angegurtete Insasse unter dem Sicher­ heitsgurt hindurchrutscht und der Beckengurtabschnitt 19 am Unterleib hochrutscht und sich hier unter die Rippen schiebt.
Das in Fig. 2 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel einer Rückhaltevorrichtung stimmt weitgehend mit der in Fig. 1 erläuterten Rückhaltevorrichtung überein, so daß gleiche Bauteile der Rückhaltevorrichtung mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Der einzige Unterschied besteht in der Ausbildung des Hebe­ mechanismus 120, dessen Bezugszeichen daher um 100 gegenüber gleichartigen Bezugszeichen in Fig. 1 erhöht sind. Der Hebemechanismus 120 besteht wie­ derum aus einem identisch ausgebildeten Spreizge­ triebe 127 und einem pyrotechnischen Antrieb, hier jedoch einem Rotationsantrieb 139 mit Aufwickelrolle 140. Auf der Aufwickelrolle 140 werden die beiden als Stahlseile ausgebildeten Zugelemente 135 und 136 aufgewickelt. Das Spreizgetriebe 27 ist so angeordnet, daß die Schenkelspreizrichtung zum hinteren Sitzende 37 hin gerichtet ist. Der Rotationsantrieb 139 ist nahe dem hinteren Sitzende 37 an dem Sitzunterrahmen 13 so ange­ ordnet, daß das auf die Aufwickelrolle 140 auflaufende zweite Zugelement 136 auf den Gurtverschluß 15, von dem in Fig. 2 nur das Aufnahmeteil 17 dargestellt ist, eine Zugkraft ausübt, die - identisch wie in Fig. 1 - schräg nach unten zum hinteren Sitzende 37 weisend gerichtet ist.
Im Crashfall treibt der pyrotechnische Rotations­ antrieb 139 die auf seiner Antriebswelle drehfest sitzende Aufwickelrolle 140 in Fig. 2 im Uhrzeiger­ sinn an. Beide Zugelemente 135 und 136 werden auf­ gewickelt. Das an dem Gelenk 128 des Spreizgetriebes 127 angreifende erste Zugelement 135 bewirkt damit in gleicher Weise eine Aufspreizung des Spreizgetrie­ bes 127 und eine Anhebung des schwenkbar am Sitzunter­ rahmen 13 gehaltenen Sitzkeils 22. Das am Aufnahmeteil 17 des Gurtverschlusses 15 angreifende zweite Zug­ element 136 bewirkt eine Verlagerung des Gurtverschlus­ ses 15 nach unten in Richtung zum Sitzunterrahmen 13.

Claims (7)

1. Rückhaltevorrichtung für einen auf einem Fahrzeug­ sitz plazierten Fahrzeuginsassen mit einem Sicher­ heitsgurt, einem am Sitzkissen des Fahrzeugsitzes vorstehenden Gurtverschluß zur Gurtverriegelung und mit einem bei Frontalaufprall aktivierbaren Mechanismus zur Veränderung der Abstützwirkung des Sitzkissen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtverschluß (15) mit dem Hebemechanismus (20; 120) in der Weise gekoppelt ist, daß der aktivierte Hebemechanismus (20; 120) den Gurtverschluß (15) nach unten, in Richtung zur Sitzunterseite hin ver­ lagert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Sitzkissen (10) ein vorzugsweise deformierbarer Sitzkeil (22) mit zum vorderen Sitzende (24) hin ansteigender Keil­ fläche (25) integriert ist, der um einen zum hinteren Sitzende (37) hin verlagerten Drehpunkt (23) am Sitzunter­ rahmen (13) schwenkbar gehalten ist, und daß der Hebemechanismus (20; 120) an dem Sitzkeil (22) nahe dessen dem vorderen Sitzende (24) zugekehrten Vorder­ ende (26) angreift.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebemechanis­ mus (20; 120) ein Spreizgetriebe (27; 127) mit zwei über ein Gelenk (28; 128) verbundenen Schenkeln (29, 30; 129, 130) aufweist, daß das Spreizgetriebe (27; 127) am freien Ende des einen Schenkels (29; 129) nahe dem vorderen Ende des Sitzunterrahmens (13) an diesem schwenkbar gelagert ist und am freien Ende des anderen Schenkels (30; 130) an dem Vorderende (26) des Sitzkeils (22) angelenkt ist und daß das freibewegliche Gelenk (28, 128) mit einem An­ trieb (31; 139) gekoppelt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hebemechanismus (20; 120) einen bei Frontalaufprall auslösbaren, vorzugsweise pyrotechnischen, Antrieb (31; 139) für den Sitzkeil (22) und den Gurtverschluß (15) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (31; 139) über ein erstes Zugelement (35; 135), vorzugs­ weise Stahlseil, am Gelenk (28; 128) des Spreizge­ triebes (27; 127) mit einer in Schenkelaufspreiz­ richtung des Spreizgetriebes (27; 127) wirkenden Zugkraft und über ein zweites Zugelement (36; 136), vorzugsweise Stahlseil, am Gurtverschluß (15) mit einer vom vorderen Sitzende (24) wegweisenden, schräg nach unten gerichteten Zugkraft angreift.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schenkelaufspreiz­ richtung des Spreizgetriebes (27) zum vorderen Ende (24) des Sitzkissens (10) hin weist, daß der An­ trieb (31) ein Linearantrieb ist und daß das zum Gurtver­ schluß (15) führende zweite Zugelement (36) über eine am Sitzunterrahmen (13) nahe dem hinteren Sitz­ ende (37) gelagerte Umlenkrolle (38) geführt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schenkelaufspreiz­ richtung des Spreizgetriebes (127) zum hinteren Sitzende (37) hin weist, daß der Antrieb ein Rotationsantrieb (139) mit Aufwickelrolle (140) für die Zugelemente (135, 136) ist und daß zumindest die Aufwickelrolle (140) nahe dem hinteren Sitz­ ende (37) angeordnet ist.
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