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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugsitzanordnung für ein Kraftfahrzeug
sowie ein Verfahren zum Schützen
eines Fahrzeuginsassen.
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Es
ist bekannt, in einen Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeuges einen Seitengassack
zu integrieren, der sich bei einer Kollision des Fahrzeuges in den Raum
zwischen dem Fahrzeugsitz und der Fahrzeugseitenstruktur hinein
entfaltet.
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Das
von der Erfindung zu lösende
Problem besteht darin, einen auf einfache Weise realisierbaren und
effizienten Schutz für
einen auf einem Fahrzeugsitz befindlichen Fahrzeuginsassen zu schaffen.
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Dieses
Problem wird durch die Fahrzeugsitzanordnung gemäß Anspruch 1 sowie durch das
Verfahren gemäß Anspruch
20 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Danach
wird eine Fahrzeugsitzanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt,
mit
- – einem
Fahrzeugsitz, der mindestens ein zum Schutz eines auf dem Fahrzeugsitz
befindlichen Fahrzeuginsassen aufblasbares Element aufweist, wobei
- – das
aufblasbare Element so ausgebildet und angeordnet ist, dass es sich überwiegend
in Richtung auf den Fahrzeuginsassen ausdehnt, wenn es aufgeblasen
wird.
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Das
aufblasbare Element weist insbesondere ein Hüllmaterial auf, das eine aufblasbare
Kammer begrenzt. Das Hüllmaterial
ist z. B. aus einem herkömmlichen
Gassackgewebe gebildet, wobei zwei oder mehr Lagen des Gassackmaterials,
insbesondere über
eine Randnaht, miteinander verbunden sein können. Als Hüllmaterial kommen jedoch auch andere
(z. B. elastische) Materialien in Frage.
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Des
Weiteren kann die Kammer des aufblasbaren Elementes auch unmittelbar
durch Strukturen des Fahrzeugsitzes selber begrenzt sein, so dass das
aufblasbare Element kein gesondertes Hüllmaterial aufweist. Auf diese
Ausgestaltung wird weiter unten genauer eingegangen.
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In
einer Variante erstreckt sich das aufblasbare Element im nicht aufgeblasenen
Zustand flach. Weist das aufblasbare Element ein Hüllmaterial
auf, das aus einer oder mehrere Materiallagen besteht, ist es z.
B. ungefaltet oder nur mit wenigen Falten (z. B. mit nur einer Falte)
versehen an oder in dem Fahrzeugsitz angeordnet.
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Des
Weiteren ist das aufblasbare Element in einem Beispiel der Erfindung
so ausgebildet und angeordnet, dass es sich im aufgeblasenen Zustand größtenteils
zwischen einer Seite des eingebauten Fahrzeugsitzes, die der dem
Fahrzeugsitz näheren Fahrzeuglängsseite
(der beiden, einander gegenüberliegenden
Fahrzeuglängsseiten
des Fahrzeugs) zugewandt ist und dem Fahrzeuginsassen erstreckt. D.
h. das aufblasbare Element erstreckt sich nicht wie ein konventioneller
Seitengassack überwiegend
zwischen dem Fahrzeugsitz und der Fahrzeuglängsseite, sondern in einem
Bereich, der einerseits durch eine Ebene, in der sich die zur Fahrzeuglängsseite weisende
Seite des Fahrzeugsitzes erstreckt und andererseits durch den Fahrzeuginsassen
begrenzt ist. Das aufblasbare Element ragt somit im aufgeblasenen
Zustand kaum oder gar nicht in den Raum zwischen dem Fahrzeugsitz
und der Fahrzeuglängsseite hinein.
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Zum
Aufblasen des aufblasbaren Elementes sind insbesondere Mittel vorgesehen,
die das aufblasbare Element ab Beginn einer Kollision des Kraftfahrzeuges
aufblasen. Die Mittel werden durch ein Steuersignal einer Crash-Sensorik
des Fahrzeuges aktiviert; insbesondere, wenn diese eine Seitenkollision
des Fahrzeugs detektiert. Somit hat das aufblasbare Element die
Funktion, den Fahrzeuginsassen im Falle einer sich tatsächlich ereignenden
Kollision zu schützen.
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Das
aufblasbare Element ist in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung
so ausgebildet und angeordnet, dass es, während es sich (impulsartig)
ausdehnt, eine Kraft (bzw. einen Impuls) auf den Fahrzeuginsassen
ausübt,
die ihn von einer Fahrzeugseitenstruktur (Fahrzeuglängsseite)
weg bewegt. Insbesondere wird der Fahrzeuginsasse durch das sich aufblasende
aufblasbare Element von einer Kollisionsstelle des Fahrzeugs, insbesondere
von einem Abschnitt der dem Fahrzeugsitz nächstliegenden Fahrzeuglängsseite,
der von einer Kollision des Fahrzeugs betroffen ist, weg bewegt.
Das Aufblasen des aufblasbaren Elementes erfolgt insbesondere so,
dass die Kraft auf den Fahrzeuginsassen nicht so groß wird,
dass ein Verletzungsrisiko besteht.
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Durch
das Bewegen des Fahrzeuginsassen von der Kollisionsstelle weg wird
einer Bewegung des Fahrzeuginsassen aufgrund seiner Massenträgheit auf
die Kollisionsstelle zu entgegengewirkt. Zudem vergrößert sich
der zwischen dem Fahrzeuginsassen und der Kollisionsstelle vorhandene
Weg (Absorptionsweg), so dass mehr Energie einer infolge der Kollision
in den Fahrzeuginnenraum intrudierenden Struktur des Fahrzeugs (insbesondere
der Fahrzeuglängsseite)
dissipiert wird, bevor die Struktur auf den Fahrzeuginsassen auftrifft,
als bei Verwendung nur eines konventionellen Seitengassacks.
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Insbesondere übt das aufblasbare
Element somit die Kraft auf den Fahrzeuginsassen, die ihn von der
Kollisionsstelle weg bewegt, aus, bevor es in direkten Kontakt mit
einem in den Fahrzeuginnenraum intrudierenden Abschnitt der Fahrzeugseitenstruktur
kommt. Das bedeutet, dass das Wegbewegen des Fahrzeuginsassen von
der Kollisionsstelle unabhängig
von der Bewegung der Kollisionsstelle auf den Fahrzeuginsassen zu
ist, d. h. der Fahrzeuginsasse wird nicht aufgrund eines Aufpralls
der intrudierenden Fahrzeugseitenstruktur auf das aufblasbare Element
bewegt. Erst im weiteren Verlauf der Kollision, d. h. bei fortgeschrittenem
Eindringen der Fahrzeugseitenstruktur in den Innenraum, kann es
zu einem mittelbaren oder unmittelbaren Aufprall der intrudierenden
Struktur mit dem Fahrzeuginsassen kommen, wobei die Stärke des
Aufpralls durch den verlängerten
Absorptionsweg vermindert ist.
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Das
aufblasbare Element ist in einer Variante der Erfindung so ausgebildet
und angeordnet, dass es überwiegend
auf den Rippenbereich des Fahrzeuginsassen einwirkt. In einer ande ren
Ausgestaltung wird die Kraft vorwiegend im Bereich der Schulter
und/oder des Beckens des Fahrzeuginsassen auf diesen übertragen.
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In
einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist die Fahrzeugsitzanordnung
Mittel zum Dämpfen
eines Aufpralls des Fahrzeuginsassen und/oder einer Fahrzeugstruktur
auf das aufblasbare Element auf. Die Mittel umfassen insbesondere
ein absorbierendes Element, das Energie der aufprallenden Struktur
bzw. des aufprallenden Fahrzeuginsassen dissipiert. Beispielsweise
umfassen die Mittel eine Stoßdämpferstruktur,
die mit dem aufblasbaren Element gekoppelt ist, oder eine Abströmöffnung,
aus der Gas aus dem aufblasbaren Element nach außen abströmen kann.
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Die
Abströmöffnung ist
beispielsweise permanent in einem Hüllenmaterial, das eine Kammer des
aufblasbaren Elementes umgibt, vorhanden. In einer anderen Ausgestaltung
ist die Abströmöffnung zu
Beginn des Aufblasens des aufblasbaren Elementes verschlossen und
wird erst zu einem vorgebbaren Zeitpunkt nach Beginn des Aufblasens
geöffnet
oder sie wird erst nach einer bestimmten Zeit in dem aufblasbaren
Element gebildet. Es können
selbstverständlich
auch mehrere Abströmöffnungen
vorhanden sein.
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In
einer Weiterbildung ist das aufblasbare Element ausgebildet, in
einer ersten Phase des Ausdehnens die Kraft auf den Fahrzeuginsassen
auszuüben,
während
die Mittel zum Dämpfen
eines Aufpralls (des Fahrzeuginsassen und/oder einer intrudierenden
Fahrzeugstruktur) während
einer nachfolgenden, zweiten Phase des Ausdehnens des aufblasbaren
Elementes aktiviert werden.
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In
dieser Weiterbildung erfolgt somit zuerst ein Aufblasen des aufblasbaren
Elementes, ohne dass die Mittel zum Dämpfen des Aufpralls aktiviert sind.
Dies ermöglicht
insbesondere eine möglichst effiziente
Kraftübertragung
vom sich ausdehnenden aufblasbaren Element auf den Fahrzeuginsassen und
somit ein möglichst
wirksames Wegbewegen des Fahrzeuginsassen. Beispielsweise weisen
die Mittel zum Dämpfen
eines Aufpralls in dieser Variante der Erfindung eine Abströmöffnung des
aufblasbaren Elementes auf, die erst nach einer bestimmten Zeit nach
Beginn des Aufblasens des aufblasbaren Elementes freigegeben wird,
damit sich das aufblasbare Element in der Anfangsphase möglichst
rasch ausdehnt und einen möglichst
großen
Impuls auf den Fahrzeuginsassen ausübt.
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Die
Abströmöffnung kann
z. B. passiv gesteuert sein, d. h. insbesondere einen Mechanismus umfassen,
der die Ausdehnung des Gassacks nutzt, um die Abströmöffnung freizugeben.
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Dies
kann beispielsweise ein Band sein, das an einem Hüllmaterial
des aufblasbaren Elementes festgelegt ist und das mit einem Verschlussmechanismus
der Abströmöffnung verbunden
ist. Das Öffnen
der Abströmöffnung kann
auch aktiv erfolgen, insbesondere durch eine Verschlussvorrichtung,
die auf ein Steuersignal einer Crash-Elektronik des Fahrzeugs reagiert
und die Ausströmöffnung in
Abhängigkeit
von dem Steuersignal z. B. pyrotechnisch oder elektromechanisch
freigibt.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass das aufblasbare Element und/oder die
Mittel zum Aufblasen des aufblasbaren Elementes zwar insbesondere
bei Beginn der Kollision aktiviert werden. Es kann jedoch auch vorgesehen
sein, dass das Aufblasen des aufblasbaren Elementes bereits vor
dem Beginn der eigentlichen Kollision initiiert wird, um den Fahrzeuginsassen
möglichst
weit von der Kollisionsstelle weg zu bewegen und einen möglichst
großen
Absorptionsweg zu schaffen. Das Auslösen des aufblasbaren Elementes
kann somit bereits als Reaktion auf ein Steuersignal einer Pre-Crash-Elektronik
des Fahrzeugs erfolgen.
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In
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist das aufblasbare Element
reversibel aufblasbar gestaltet, d. h. es kann auch zu Komfortzwecken (z.
B. zur Veränderung
der Form des Sitzes) aufgeblasen werden. Gleichzeitig sind die Mittel
zum Aufblasen des aufblasbaren Elementes so ausgestaltet, dass sie
ein wiederholtes Befüllen
des aufblasbaren Elementes ermöglichen.
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Es
versteht sich, dass der Fahrzeugsitz auch eine Mehrzahl aufblasbare
Elemente aufweisen kann. Insbesondere können mehrere aufblasbare Elemente
jeweils in Form einer Kammer eines Mehrkammerelementes ausgebildet
sein. Die Kammern sind z. B. durch ein gemeinsames Hüllmaterial
begrenzt und untereinander z. B. durch Nähte abgegrenzt, wobei nicht
ausgeschlossen ist, dass die Kammern oder einige der Kammern in
Strömungsverbindung
miteinander stehen.
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Das
aufblasbare Element bzw. die mehreren aufblasbaren Elemente ist/sind
darüber
hinaus z. B. an oder in einer Seitenwange des Fahrzeugsitzes angeordnet,
der dem auf dem Sitz befindlichen Fahrzeuginsassen zugewandt ist.
Die Seitenwange begrenzt insbesondere ein Mittelteil einer Sitzfläche und/oder
einer Rückenlehne
des Fahrzeugsitzes. Es kann auch vorgesehen sein, dass an einander
gegenüberliegenden
Seitenwangen des Fahrzeugsitzes jeweils aufblasbare Elemente angeordnet
sind.
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In
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei aufblasbare
Elemente – bezogen
auf den eingebauten Zustand des Fahrzeugsitzes – entlang der Fahrzeughöhenrichtung übereinander
und/oder mindestens zwei aufblasbare Elemente quer zur Fahrzeuglängsrichtung
nebeneinander angeordnet. Das Anordnen mehrerer aufblasbarer Elemente übereinander
ermöglicht
insbesondere, dass ein größerer Körperabschnitt
des Fahrzeuginsassen (entlang seiner Körperlänge) von dem aufblasbaren Element
abgedeckt wird bzw. über
einen größeren Körperabschnitt
eine Kraft auf den Fahrzeuginsassen übertragen werden kann. Insbesondere
sind die übereinander
angeordneten aufblasbaren Elemente so beschaffen, dass sie sich
im aufgeblasenen Zustand jeweils im Wesentlichen nicht zwischen
dem Fahrzeugsitz und der dem Fahrzeugsitz nächstliegenden Fahrzeugseitenstruktur
erstrecken.
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Die
quer zur Fahrzeuglängsrichtung
angeordneten aufblasbaren Elemente sind insbesondere so ausgebildet
und angeordnet, dass sich die Kräfte in
Richtung des Fahrzeuginsassen, die jeweils beim Ausdehnen der aufblasbaren
Elemente entstehen, addieren, so dass eine gegenüber einem einzelnen aufblasbaren
Element erhöhte
Kraft (bzw. Impuls) auf den Fahrzeuginsassen einwirkt. Insbesondere
sind die nebeneinander angeordneten mehreren aufblasbaren Elemente
so ausgestaltet und angeordnet, dass sie sich im aufgeblasenen Zustand
im Wesentlichen nicht zwischen dem Fahrzeugsitz und der dem Fahrzeugsitz
nächstgelegenen
Fahrzeugseitenstruktur erstrecken.
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Es
versteht sich, dass die mehreren aufblasbaren Elemente, die in Fahrzeughöhenrichtung übereinander
bzw. die in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordnet sind,
entweder als separat hergestellte Elemente, die z. B. miteinander
verbunden sind, oder als Kammern eines Mehrkammerelementes ausgebildet
sein können.
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In
einer weiteren Variante der Erfindung ist das aufblasbare Element
in einer Polsterung des Fahrzeugsitzes angeordnet. Beispielsweise
umfasst das aufblasbare Element ein Hüllmaterial, das eine Kammer
des aufblasbaren Elementes umgibt, wobei das Hüllmaterial in die Polsterung
(z. B. in Form eines Schaumes) eingebettet ist. In einer anderen
Variante ist das aufblasbare Element in Form eines dehnbaren Hohlraumes
in der Polsterung ausgebildet. Das Hüllmaterial, das eine Kammer
des aufblasbaren Elementes umgibt, ist somit durch die Polsterung
selber gebildet, d. h. die Polsterung begrenzt die Kammer des aufblasbaren
Elementes. Ein zusätzliches
Hüllmaterial
ist nicht vorhanden. Beispielsweise ist die Polsterung in der Umgebung
des Hohlraumes im Wesentlichen gasdicht ausgeführt, so dass beim Auf blasen
des Hohlraums möglichst
wenig Gas über
die Polsterung abströmt
und ein effizientes Ausdehnen des Hohlraums erfolgt.
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Sind
mehrere aufblasbare Elemente vorhanden (z. B. in Form mehrerer Kammern
eines aufblasbaren Mehrkammerelementes) müssen die einzelnen aufblasbaren
Elemente nicht unbedingt gleichzeitig befüllt werden. Denkbar ist auch,
dass die aufblasbaren Elemente nacheinander oder einige der aufblasbaren
Elemente gar nicht befüllt
werden. Wie bzw. welche der aufblasbaren Elemente befüllt werden,
wird insbesondere von einer Steuerelektronik des Fahrzeugs bestimmt,
die Art und Schwere der Kollision und/oder Kenndaten (Körpergröße, Körpergewicht,
etc.) des Fahrzeuginsassen erfasst.
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In
einer anderen Variante ist das aufblasbare Element zwischen einer
Polsterung und einem Bezug (z. B. Stoff oder Leder) des Fahrzeugsitzes
angeordnet. Zudem ist das aufblasbare Element an der Polsterung
und/oder an dem Bezug festgelegt, d. h. über Befestigungsmittel mit
dem Bezug verbunden. Zusätzlich
oder alternativ kann das aufblasbare Element mit einer anderen Struktur
des Fahrzeugsitzes verbunden sein. Das Verbinden des aufblasbaren Elementes
mit einer Struktur des Fahrzeugsitzes hat insbesondere den Zweck,
Kräfte,
die bei einem Aufprall des Fahrzeuginsassen auf das aufblasbare
Element entstehen, abzuleiten bzw. das aufblasbare Element beim
Aufprall des Fahrzeuginsassen in Position zu halten.
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In
einer anderen Ausgestaltung ist das aufblasbare Element an einer
Außenseite
eines Fahrzeugsitzbezuges angeordnet. Dies beispielsweise so, dass
es sich im aufgeblasenen Zustand zwischen dem Fahrzeugsitz (z. B.
einer Seitenwange des Fahrzeugsitzes) und dem Fahrzeuginsassen erstreckt. Insbesondere
erstreckt es sich im aufgeblasenen Zustand zwischen der Seite des
Fahrzeugsitzes, die der dem Fahrzeugsitz nächstgelegenen Fahrzeugseitenstruktur
zugewandt ist, und dem Fahrzeuginsassen.
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Des
Weiteren kann die Fahrzeugsitzanordnung Befestigungsmittel aufweisen, über die
das aufblasbare Element so an einer Struktur des Fahrzeugsitzes
befestigt ist, dass die Richtung des Ausdehnens des aufblasbaren
Elementes beeinflusst wird. Beispielsweise umfassen die Befestigungsmittel
ein Band, das einen Abschnitt eines Hüllmaterials des aufblasbaren
Elementes mit dem Fahrzeugsitz verbindet, wobei das Band die Hauptausdehnungsrichtung
des aufblasbaren Elementes steuert. Selbstverständlich können auch mehrere derartige
Bänder vorgesehen
sein.
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In
einer weiteren Variante weist die erfindungsgemäße Fahrzeugsitzanordnung ein
Hüllmaterial
auf, das eine Kammer des aufblasbaren Elementes begrenzt, wobei
ein Verbindungselement vorgesehen ist, das zwei Abschnitte einer
Innenseite des Hüllmaterials
so miteinander verbindet, dass die Richtung des Ausdehnen des aufblasbaren
Elementes beeinflusst wird. Insbesondere ist das Verbindungselement
in Form eines Bandes („Fangband”) ausgebildet.
Es können
auch mehrere derartige Bänder
angeordnet sein.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Fahrzeugsitzanordnung
des Weiteren einen Gassack, der sich im entfalteten Zustand größtenteils
zwischen einer Fahrzeugseitenstruktur und dem Fahrzeugsitz erstreckt.
D. h. neben dem aufblasbaren Element bzw. der Mehrzahl aufblasbarer
Elemente, die beim Ausdehnen eine Kraft auf den Fahrzeuginsassen
ausüben,
ist ein konventioneller Gassack (insbesondere ein Seitengassack)
angeordnet, der dazu dient, Energie einer intrudierenden Fahrzeugstruktur
(insbesondere einer Struktur einer Fahrzeuglängsseite) zu dissipieren. Ein
derartiger zusätzlicher
konventioneller Gassack ist aufgrund der Schutzwirkung des aufblasbaren
Elementes jedoch nicht zwingend erforderlich.
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Als
Mittel zum Aufblasen des aufblasbaren Elementes wird insbesondere
ein pyrotechnischer Gasgenerator verwendet, der zum Zeitpunkt der
Kollision des Fahrzeugs gezündet
wird. In einem anderen Beispiel dient eine pneumatische Druckquelle zum
Aufblasen des aufblasbaren Elementes, die z. B. mit einem herkömmlichen
Gasgenerator ergänzt werden
kann.
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Insbesondere
kann die pneumatische Druckquelle zu einem Aufblasen des aufblasbaren
Elementes vor oder bei Beginn der eigentlichen Kollision verwendet
werden, d. h. in einer ersten Phase des Aufblasens, während der
herkömmliche
(z. B. pyrotechnische) Gasgenerator erst in einer späteren zweiten
Phase gezündet
wird, um das Aufblasen des aufblasbaren Elementes zu unterstützen. Die
Mittel zum Aufblasen des aufblasbaren Elementes können, sollte
zusätzlich
ein konventioneller Gassack vorhanden sein, gleichzeitig auch dazu
dienen, den konventionellen Gassack aufzublasen. Es kann jedoch
auch vorgesehen sein, dass das aufblasbare Element und der konventionelle
Gassack jeweils eigene Mittel zum Aufblasen aufweisen.
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In
einer weiteren Variante der Erfindung sind das aufblasbare Element
und die Mittel zum Aufblasen des aufblasbaren Elementes (und gegebenenfalls
weitere Elemente wie z. B. Halteelemente) in den Fahrzeugsitz, insbesondere
in die Rückenlehne des
Fahrzeugsitzes, in tegriert. In einer Ausgestaltung sind diese Komponenten
als separates Modul realisiert, das während des Zusammenbaus des Fahrzeugsitzes
oder nach dem Zusammenbau des Fahrzeugsitzes in diesem oder an diesem
angeordnet wird. Insbesondere kann das aufblasbare Element so ausgelegt
sein, dass seine Wirkung im Wesentlichen unabhängig von der Art des Fahrzeuges ist,
so dass das aufblasbare Element (bzw. ein Modul, das das aufblasbare
Element und Mittel zum Aufblasen des aufblasbaren Elementes umfasst)
für unterschiedliche
Fahrzeugtypen verwendbar ist.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Fahrzeugsitzanordnung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 eine
Fahrzeugsitzanordnung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 eine
Fahrzeugsitzanordnung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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4 eine
Fahrzeugsitzanordnung gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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5 eine
Schnittansicht eines Teiles eines Fahrzeugsitzes gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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6 den
Fahrzeugsitz aus 5 mit einem aufblasbaren Element
im aufgeblasenen Zustand;
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7 eine
Schnittansicht eines Teiles eines Fahrzeugsitzes einer Fahrzeugsitzanordnung
gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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8 eine
Schnittansicht eines Teiles einer Fahrzeugsitzanordnung gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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9 eine
Schnittansicht eines Teiles einer Fahrzeugsitzanordnung gemäß einem
achten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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10 eine
Schnittansicht eines Teiles einer Fahrzeugsitzanordnung gemäß einem
neunten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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11 eine
Abwandlung des Ausführungsbeispiels
der 10;
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12 eine
weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels
der 10;
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13 eine
perspektivische Ansicht einer Ausgestaltung zweier aufblasbarer
Elemente; und
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14 eine
perspektivische Ansicht einer anderen Ausgestaltung zweier aufblasbarer
Elemente.
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1 zeigt
eine Fahrzeugsitzanordnung 1, die in einem Fahrzeug 2 montiert
ist. Die Fahrzeugsitzanordnung 1 umfasst einen Fahrzeugsitz 3,
der ein im Bereich seiner Rückenlehne 31 angeordnetes aufblasbares
Element 4 aufweist.
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Das
aufblasbare Element 4 wird aufgeblasen, wenn eine Crash-Sensorik
des Fahrzeugs eine Kollision an einer Seitenstruktur 21 (Fahrzeuglängsseite)
des Fahrzeugs feststellt. Die Kraft, die aufgrund der Kollision
auf die Seitenstruktur einwirkt, ist durch den Pfeil K gekennzeichnet.
Das aufblasbare Element 4 ist so ausgebildet und angeordnet,
dass es sich nach Aktivieren impulsartig überwiegend in Richtung auf
einen auf dem Sitz befindlichen Fahrzeuginsassen 5 ausdehnt
und so beim Ausdehnen eine Kraft F auf den Fahrzeuginsassen 5 ausübt.
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Die
Kraft F, die der Fahrzeuginsasse durch das sich ausdehnende aufblasbare
Element 4 erfährt,
bewegt ihn von der Seitenstruktur 21 und somit von der
Kollisionsstelle weg, wodurch sich der Absorptionsweg, der zur Verfügung steht,
um Energie einer Struktur der Fahrzeuglängsseite 21, die unter Einwirkung
der Kollisionskraft K in den Fahrzeuginnenraum intrudiert, zu dissipieren.
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Das
aufblasbare Element 4 ist im Unterschied zu einem herkömmlichen
Seitengassack so an dem Fahrzeugsitz angeordnet, dass es sich im aufgeblasenen
Zustand größtenteils
zwischen einer Seite 312 des Fahrzeugsitzes 3,
die der dem Sitz 3 benachbarten Fahrzeuglängsseite 21 zugewandt
ist, und dem Fahrzeuginsassen 5 erstreckt. Ein konventioneller
Seitengassack erstreckt sich hingegen im aufgeblasenen Zustand in
dem Raum zwischen der Seite 312 und der Fahrzeuglängsseite 21.
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2 zeigt
in Abwandlung des Ausführungsbeispiels
der 1 eine Fahrzeugsitzanordnung, die neben dem aufblasbaren
Element 4 auch einen konventionellen Seitengassack 6 aufweist.
In dieser Variante der Erfindung wird der Fahrzeuginsasse durch das
sich ausdehnende aufblasbare Element 4 von der Seitenstruktur 21,
die von einer Kollision betroffen ist, wegbewegt. Gleichzeitig wird
die Absorption von Energie einer aufgrund der Kollision intrudierenden
Struktur durch den sich im aufgeblasenen Zustand zwischen dem Fahrzeugsitz 3 und
der Fahrzeuglängsseite 21 erstreckenden
Seitengassack 6 unterstützt.
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Eine
andere Abwandlung des Ausführungsbeispiels
der 1 zeigt 3. Hier
sind zwei aufblasbare Elemente 4a, 4b quer zur
Fahrzeuglängsachse
nebeneinander angeordnet, die jeweils eine Kraft auf den Fahrzeuginsassen 5 ausüben, wenn
sie sich ausdehnen. Die Kraft des äußeren (d. h. näher an der
Fahrzeuglängsseite 21)
angeordneten Elementes 4b wird überwiegend mittelbar über das
innere aufblasbare Element 4a auf den Fahrzeuginsassen übertragen.
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Die
in Richtung auf den Fahrzeuginsassen weisenden Kräfte addieren
sich durch diese Anordnung der beiden aufblasbaren Elemente, so
dass eine größere Kraft
auf den Fahrzeuginsassen 5 einwirkt als bei Verwendung
nur eines einzelnen aufblasbaren Elementes, wodurch der Fahrzeuginsasse um
einen größeren Weg
von der Kollisionsstelle wegbewegt werden kann.
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Die
aufblasbaren Elemente 4a, 4b sind insbesondere
so angeordnet, dass sich im aufgeblasenen Zustand jeweils größtenteils
zwischen der Seite 312 des Fahrzeugsitzes an dem Fahrzeuginsassen 5 erstrecken,
d. h. sie erstrecken sich nicht oder nur mit einem geringen Anteil
zwischen dem Fahrzeugsitz 3 (d. h. dessen Seite 312)
und der Fahrzeuglängsseite 21.
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4 zeigt
eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels
der 1, wonach zwei aufblasbare Elemente 4a, 4b in
Fahrzeugshöhenrichtung übereinander
angeordnet sind. Mit dieser Anordnung ist es möglich, auf einen größeren Körperabschnitt
des Fahrzeugsinsas sen 5 einzuwirken. Insbesondere ist das
obere aufblasbare Element 4a im Schulterbereich des Fahrzeuginsassen
angeordnet, während
sich das untere aufblasbare Element 4b von einem Rippenbereich
bis zu einem Beckenbereich des Fahrzeuginsassen 5 erstreckt.
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Selbstverständlich können die
Anordnungen der 2 bis 4 auch miteinander
kombiniert werden. Es können
z. B. mehrere Elemente in Fahrzeughöhenrichtung übereinander
und auch gleichzeitig mehrere Elemente in Fahrzeugquerrichtung nebeneinander
angeordnet sein. Zusätzlich
kann zudem auch ein konventioneller Seitengassack, wie in 2 gezeigt,
vorgesehen werden.
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5 zeigt
einen horizontalen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugssitzanordnung
in Höhe
einer Rückenlehne
des Fahrzeugsitzes der Fahrzeugsitzanordnung. Die Rückenlehne 31 weist eine
Seitenwange 311 auf, die ein Mittelteil 314 der Rückenlehne 31 begrenzt.
In der Seitenwange 311 ist ein Rahmen 313 angeordnet,
der die Rückenlehne stabilisiert.
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Der
Rahmen 313 ist zumindest abschnittsweise von einer Polsterung 7 umgeben,
die darüber hinaus
einen Abschnitt des Fahrzeugsitzes bildet, der einem auf dem Sitz
befindlichen Fahrzeuginsassen (nicht dargestellt) zugewandt sein
soll. Die Polsterung 7 ist von einem Bezug 8 umgeben,
der eine Außenseite
des Fahrzeugsitzes bildet. Die Polsterung 7 ist z. B. durch
ein schaumartiges Material gebildet.
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In
der Polsterung 7 ist ein aufblasbares Element 4 angeordnet.
Das aufblasbare Element weist in einer Variante ein vom Material
der Polsterung 7 verschiedenes Hüllmaterial auf, das eine aufblasbare Kammer 41 begrenzt.
Z. B. besteht das Hüllmaterial aus
einem textilen Gewebe, etwa einem konventionellen Gassackmaterial.
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In
einer anderen Variante weist das aufblasbare Element 4 kein
gesondertes Hüllmaterial
auf, sondern das Material der Polsterung 7 begrenzt unmittelbar
die aufblasbare Kammer 41. In dieser Variante ist das aufblasbare
Element somit als dehnbarer Hohlraum in der Polsterung 7 ausgebildet.
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Das
in die Polsterung 7 integrierte aufblasbare Element 4 wird über Mittel
zum Aufblasen in Form eines Gasgenerators 9 (z. B. eines
Mikro-Gasgenerators) aufgeblasen. Der Gasgenerator 9 ist
in die Rückenlehne 31 des
Fahrzeugsitzes integriert und über
einen Halter 91, der insbesondere an dem Rahmen 313 festgelegt
sein kann, befestigt.
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6 zeigt
das aufblasbare Element 4 in aufgeblasenem oder zumindest
teilweise aufgeblasenem Zustand. Das aufblasbare Element 4 ist
so angeordnet und beschaffen, dass es sich im Wesentlichen in Richtung
eines auf dem auf einem Fahrzeugsitz befindlichen Fahrzeuginsassen
(nicht dargestellt) ausdehnt und so über Polsterung 7 eine Kraft
auf den Fahrzeuginsassen ausübt,
die diesen von einer Kollisionsstelle wegbewegt. Das Material der
Polsterung ist entsprechend dehnbar ausgebildet, so dass sich das
aufblasbare Element in seinem Inneren im Wesentlichen ungehindert
in Richtung auf den Fahrzeuginsassen ausdehnen kann.
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In
einer anderen Variante (7) ist die Polsterung 7 so
beschaffen, dass sie durch das Ausdehnen des aufblasbaren Elementes 4 zumindest teilweise
aufreißt,
und so das Ausdehnen des aufblasbaren Elementes und die Kraftübertragung
auf den Fahrzeuginsassen möglichst
wenig behindert. Gemäß 7 ist
die Polsterung so ausgebildet, dass sie zusammen mit dem Bezug 8 in
zwei Teile 7a, 7b aufreißt. Das dem Fahrzeuginsassen
zugewandte Teil 7b wird durch das sich ausdehnende aufblasbare Element
mit in Richtung auf den Fahrzeuginsassen bewegt, so dass eine Kraft
von dem sich ausdehnenden aufblasbaren Element über den Abschnitt 7b der Polsterung 7 auf
den Fahrzeuginsassen übertragen wird.
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8 zeigt
ebenfalls einen Schnitt durch den Lehnenbereich eines Fahrzeugsitzes
einer erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzanordnung.
Im Unterschied zu den Varianten der der 5 bis 7 ist das
aufblasbare Element 4 jedoch zwischen der Polsterung 7 und
dem Bezug 8 angeordnet.
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Dabei
erstreckt sich insbesondere ein Hüllmaterial, das die aufblasbare
Kammer 41 des Elementes 4 begrenzt, zwischen der
Polsterung 7 und dem Bezug 8 (vgl. Ausschnitt 8A).
In einer anderen Variante weist das aufblasbare Element 4 kein
vom Bezug oder der Polsterung verschiedenes Hüllmaterial auf, sondern das
aufblasbare Element wird unmittelbar durch den Bezug und/oder die
Polsterung des Fahrzeugsitzes gebildet, d. h. die Kammer 41 des aufblasbaren
Elementes wird durch den Bezug 8 und/oder die Polsterung 7 begrenzt.
Beispielsweise ist die Kammer 41 in dieser Variante durch
Nähte,
die den Bezug an der Polsterung festlegen, abgeteilt.
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Weist
das aufblasbare Element wie in 8 ein separates
Hüllmaterial
auf, kann dieses an dem Bezug 7 und/oder der Polsterung
festgelegt sein. Dies ist in den Ausschnitten B und C dargestellt,
wonach das Hüllmaterial 42 des
aufblasbaren Elementes 4 über Befestigungs mittel 45 (z.
B. Klebstoff oder eine Naht) an dem Bezug 8 bzw. an der
Polsterung 7 festgelegt sind. Die Befestigungsmittel 45 dienen
insbesondere auch dazu, das aufblasbare Element 4 beim
Aufprall des Fahrzeuginsassen oder einer (z. B. in den Fahrzeuginnenraum
intrudierenden) Fahrzeugstruktur in Position zu halten und/oder
eine Kraft, die dabei auf das aufblasbare Element wirkt, abzuleiten.
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9 zeigt
ein zwischen der Polsterung 7 und dem Sitzbezug 8 angeordnetes
aufblasbares Element 4 in zumindest teilweise aufgeblasenem
Zustand. Der Sitzbezug 8 ist in diesem Beispiel so dehnbar
ausgebildet, dass er das Ausdehnen des aufblasbaren Elementes möglichst
wenig behindert. In einer anderen Variante wird der Sitzbezug durch das
Ausdehnen des aufblasbaren Elementes zerrissen, so dass sich das
aufblasbare Element ungehindert ausdehnen kann. Hierfür können beispielsweise Schwächungen
(z. B. in Form einer Perforation oder einer Reißnaht) in dem Sitzbezug vorhanden
sein.
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Die
Fahrzeugsitzanordnung weist in diesem Ausführungsbeispiel zudem Befestigungsmittel
in Form eines Bandes 100 auf, über die ein Abschnitt des Hüllmaterials 42 des
aufblasbaren Elementes mit einem Teil 200 des Fahrzeugsitzes
verbunden ist. Das Band 100 dient dazu, die Richtung des
Ausdehnens des aufblasbaren Elementes zu beeinflussen, d. h. dazu
beizutragen, dass sich das aufblasbare Element überwiegend in Richtung auf
den Fahrzeuginsassen ausdehnt. Gleichzeitig kann das Band 100 so
beschaffen und angeordnet sein, dass es das aufblasbare Element
beim Aufprall des Fahrzeuginsassen und/oder einer Fahrzeugstruktur
in Position hält.
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10 betrifft
eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzanordnung,
wobei wiederum eine Schnittansicht durch eine Rückenlehne 31 des Fahrzeugsitzes
der Fahrzeugsitzanordnung gezeigt ist. Das aufblasbare Element 4 ist
in dieser Variante von außen
an der Rückenlehne 31 (genauer
an deren Seitenwange 311) angeordnet und z. B. mit dem
Bezug 8 und/oder der Polsterung 7 der Rückenlehne 31 verbunden.
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11 zeigt
eine Weiterbildung der Variante der 10, wobei
im Inneren, d. h. in der Kammer 41, des aufblasbaren Elementes 4 ein
Verbindungselement in Form eines Fangbandes 300 angeordnet ist.
Das Fangband 300 verbindet Abschnitte der Innenseite des
Hüllmaterials 42 miteinander,
so dass das aufblasbare Element 4 im aufgeblasenen Zustand
eine Einschnürung
aufweist. Das Fangband 300 dient insbesondere dazu, die
Ausdehnungsrichtung des aufblasbaren Elementes zu beeinflussen, insbesondere
so, dass sich das aufblasbare Element im Wesentlichen in Richtung
auf den Fahrzeuginsassen ausdehnt.
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12 betrifft
eine weitere Abwandlung der Variante der 10, wonach
zwei aufblasbare Elemente 4a, 4b vorgesehen sind,
die jeweils als Kammer eines Mehrkammerelementes 40 ausgebildet sind.
Das Mehrkammerelement 40 weist ein Hüllmaterial 402 auf,
das die beiden Kammern 4a und 4b begrenzt. Die
beiden Kammern sind durch ein Trennelement 403 voneinander
abgetrennt, wobei das Trennelement 300 das Innere des Hüllmaterials 402 durchläuft. In
dem Beispiel der 11 besteht zwischen den beiden
aufblasbaren Elementen 4a, 4b keine Verbindung.
Es kann jedoch vorgesehen sein, dass das Trennelement 403 eine Öffnung aufweist, so
dass ein Überströmen von
Gas aus dem einen aufblasbaren Element in das andere möglich ist.
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13 ist
eine perspektivische Ansicht eines Mehrkammerelementes 40 dar,
in dem aufblasbare Elemente 4a, 4b in Form von
Kammern gebildet sind. Die Kammern sind durch eine Trennwand 403 voneinander
getrennt.
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Eine
andere Ausgestaltung zweier aufblasbarer Elemente ist in 13 dargestellt.
Danach liegen zwei separat hergestellte aufblasbare Elemente 4a, 4b mit
ihren Außenseiten
abschnittsweise aneinander und sind über eine Verbindung 400 (z.
B. in Form einer Naht) miteinander verbunden.
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- 1
- Fahrzeugsitzanordnung
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Fahrzeugsitz
- 4,
4a, 4b
- aufblasbares
Element
- 5
- Fahrzeuginsasse
- 6
- Seitengassack
- 7
- Polsterung
- 7a,
7b
- Teilstück
- 8
- Bezug
- 9
- Gasgenerator
- 21
- Fahrzeuglängsseite
- 31
- Rückenlehne
- 40
- Mehrkammerelement
- 41
- Kammer
- 42
- Hüllmaterial
- 45
- Befestigungsmittel
- 91
- Halter
- 100
- Band
- 200
- Teil
- 300
- Band
- 311
- Seitenwange
- 312
- Seite
- 313
- Rahmen
- 314
- Mittelteil
- 400
- Verbindung
- 402
- Hüllmaterial
- 403
- Trennelement
- F
- Kraft
auf Fahrzeuginsassen
- K
- Kraft
auf Fahrzeuglängsseite