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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Energieübertragungselement sowie ein Sitzmodul für ein Kraftfahrzeug.
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Um im Falle von Seitenkollisionen auf ein Kraftfahrzeug Fahrzeuginsassen vor Verletzungen zu schützen, ist üblicherweise die Fahrgastzelle steif ausgebildet. Um einer Verformung der Fahrgastzelle vorzubeugen, schlägt beispielsweise die
DE 101 43 881 A1 die Verwendung eines Energieaufnahmeelementes vor, welches zur Verwendung bei einem Sitz, insbesondere einem Vordersitz eines Fahrzeugs, quer zur Fahrtrichtung angeordnet befestigt wird. Die
DE 36 07 855 A1 offenbart eine Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs mit einem verbesserten Seitenaufprallschutz.
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Die
DE 198 39 519 A1 beschreibt eine Fahrgastzelle einer Fahrzeugkarosserie mit einer die Fahrzeuginsassen bei Seitenkollisionen schützenden Schutzeinrichtung, die in jeder Fahrzeugtür, jedem Fahrzeugsitz und in der am Karosserieboden befestigten Mittelkonsole integrierte, quer zur Zellenlängsachse verlaufende Versteifungselemente und zwischen diesen angeordnete Prallplatten umfasst, die alle in einer horizontalen Ebene liegen und sich bei Seitenkollision über die Prallplatten aneinander abstützen.
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Die
DE 100 57 151 A1 beschreibt eine Seitenaufprallschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Seitenstabilisierungselement, wobei die Seitenaufprallschutzvorrichtung mindestens ein Aufprallsensorelement aufweist, durch das ein Aufprall eines Gegenstandes auf eine Längsseite des Kraftfahrzeugs detektierbar ist und ein für den Aufprall charakteristisches Signal erzeugbar ist, wobei die Seitenaufprallschutzvorrichtung ein Steuerelement aufweist, an das das Signal übermittelbar ist, wobei das Seitenstabilisierungselement bei übermitteltem Signal durch das Steuerelement von einer Ruhestellung impulsförmig in eine aktivierte Stellung überführbar ist, in der ein stabilisierendes Seitenelement des Kraftfahrzeugs durch das Seitenstabilisierungselement stützbar ist.
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Die
DE 10 2006 004 141 A1 beschreibt einen Energieabsorptionskörper mit im Wesentlichen in einer axialen Richtung verlaufenden Seitenelementen, wobei die Seitenelemente nach außen gewölbt sind und mit zumindest einem Energieabsorptionselement, wobei das Energieabsorptionselement zwischen den Seitenelementen angeordnet ist, und wobei das Energieabsorptionselement zur Aufnahme einer von den Seitenelementen auf das Energieabsorptionselement ausübbaren Zugkraft und zur Deformation bei einer in radialer Richtung auf eines der Seitenelemente ausgeübten Druckkraft ausgebildet ist.
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Die
DE 100 43 290 C1 beschreibt eine Vorrichtung zum Schutz der Insassen eines Fahrzeugs bei einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis. Um zu erreichen, dass bei einem Aufprall energieabsorbierende Elemente die Freiräume zwischen den im Fahrzeug befindlichen Insassen und der benachbarten Fahrzeugstruktur opimal ausfüllen, schlägt die
DE 100 43 290 C1 vor, etwa senkrecht zur Aufprallrichtung verschiebbare Prallpolsterelemente anzuordnen, die durch entsprechende, mittel Sensoren aktivierbare Aktuatoren verschiebbar angeordnet sind.
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Die
US 5 584 525 A beschreibt einen Fahrzeugsitz mit einem Fahrzeugsitzführungselement, das an der Fahrzeugunterseite zwischen einer seitlichen Türschwelle und einem Tunnel befestigt ist. Eine verstärkende Struktur wird durch Rohre zwischen Sitz und Tür realisiert.
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Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Fahrzeugsitz, einem türseitigen Karosserieteil, einem fahrzeugmittleren Karosserieteil und einem sich in Querrichtung zum Kraftfahrzeug erstreckenden Energieübertragungselement so zu gestalten, dass die Sicherheit der Insassen bei einem Seitenaufprall hoch ist.
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Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem Fahrzeugsitz, einem türseitigen Karosserieteil, einem fahrzeugmittleren Karosserieteil und einem sich in Querrichtung zum Kraftfahrzeug erstreckenden Energieübertragungselement, wobei das Energieübertragungselement zur Übertragung einer bei einem Seitenaufprall auf das türseitige Karosserieteil wirkenden Druckkraft auf das fahrzeugmittlere Karosserieteil ausgebildet ist, wobei der Fahrzeugsitz separiert von dem Energieübertragungselement an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug hat den Vorteil einer hohen Verletzungssicherheit von Fahrzeuginsassen, welche sich im Kraftfahrzeug befinden. Durch das Energieübertragungselement werden bei einem Seitenaufprall wirkende Druckkräfte direkt auf das fahrzeugmittlere Karosserieteil abgeleitet, wobei ein solches fahrzeugmittleres Karosserieteil üblicherweise eine hohe mechanische Stabilität als Teil der Karosserie aufweist. Dadurch, dass der Fahrzeugsitz separiert von dem Energieübertragungselement an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, ist gewährleistet, dass eine Aufprallenergie nicht auf den Fahrzeugsitz übertragen wird, sondern am Fahrzeugsitz vorbei auf die Karosserie geleitet wird. Damit kann beispielsweise eine energieabsorbierende Deformation von Teilen der Fahrzeugkarosserie, insbesondere im Bereich des fahrzeugmittleren Karosserieteils, stattfinden, wohingegen der Sitzbereich eines Passagiers von einer solchen Deformation im Wesentlichen unbeeinflusst bleibt. Es herrscht keine direkte Kraftübertragung vom Energieübertragungselement auf den Fahrzeugsitz, da der Fahrzeugsitz nicht am Energieübertragungselement befestigt ist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das Energieübertragungselement für einen Seitenaufprall deformationssteif ausgebildet. Damit ist gewährleistet, dass im Sitzbereich des Fahrzeuginsassen aufgrund der hohen Steifigkeit des Energieübertragungselementes keine Deformation von Fahrzeugteilen stattfindet, wodurch beispielsweise verhindert wird, dass ein Passagier durch solche sich deformierenden Fahrzeugteile eingeklemmt wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist am Energieübertragungselement kraftfahrzeugtürseitig ferner ein erstes Prallelement angeordnet, wobei das erste Prallelement zur Übertragung der bei dem Seitenaufprall auf das türseitige Karosserieteil wirkenden Druckkraft auf das Energieübertragungselement ausgebildet ist. Ein solches Prallelement hat den Vorteil, dass vorzugsweise großflächig Druckkräfte aufgenommen und auf das Energieübertragungselement übertragen werden können. Dies ist insbesondere deshalb sinnvoll, da üblicherweise eine Deformation nicht exakt punktförmig im Bereich des Energieübertragungselementes stattfinden wird, sondern versetzt dazu.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das erste Prallelement ferner ein erstes Antriebselement auf, wobei das erste Antriebselement zur automatischen Überführung des ersten Prallelements von einer Parkposition in eine Funktionsposition bei einem Seitenaufprall ausgebildet ist, wobei erst in der Funktionsposition ein Formschluss zwischen dem türseitigen Karosserieteil und dem ersten Prallelement stattfindet. In der Parkposition hingegen ist ein solcher Formschluss nicht gegeben. Rein visuell betrachtet hat dies den Vorteil, dass in der Parkposition das Prallelement von einem Passagier nicht wahrgenommen wird und somit das äußere Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugs nicht beeinträchtigt wird. Außerdem wird damit vermieden, dass das Prallelement in die Fahrgastzelle in der Parkposition, d. h. im nicht aktivierten Zustand des Antriebselements, hineinragt. Erst in der Funktionsposition findet ein Formschluss zwischen dem türseitigen Karosserieteil und dem ersten Prallelement statt, sodass eine effektive Kraftübertragung von dem türseitigen Karosserieteil auf das erste Prallelement und vom ersten Prallelement auf das Energieübertragungselement stattfindet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist am Energieübertragungselement kraftfahrzeugmittelseitig ferner ein zweites Prallelement angeordnet, wobei das zweite Prallelement zur Übertragung der bei dem Seitenaufprall auf das türseitige Karosserieteil wirkenden Druckkraft auf das fahrzeugmittlere Karosserieteil ausgebildet ist. Außerdem weist das zweite Prallelement ein zweites Antriebselement auf, wobei das zweite Antriebselement zur automatischen Überführung des zweiten Prallelements von einer Parkposition in eine Funktionsposition bei einem Seitenaufprall ausgebildet ist, wobei erst in der Funktionsposition ein Formschluss zwischen dem fahrzeugmittleren Karosserieteil und dem zweiten Prallelement stattfindet. Auch hier gilt das bereits hinsichtlich des ersten Prallelements Gesagte, nämlich dass sich hierbei ein visuell sauberer ästhetischer Gesamteindruck der Kraftfahrzeugzelle ergibt, da vorzugsweise in der Parkposition das erste und das zweite Prallelement von einem Fahrzeuginsassen als abstehende Bauteile nicht wahrgenommen werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das erste und/oder das zweite Prallelement zur Energieabsorption der bei dem Seitenaufprall auf das türseitige Karosserieteil wirkenden Prallenergie ausgebildet. Damit findet beim Seitenaufprall eine zusätzliche Absorption der Aufprallenergie durch diese Prallelemente statt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem ersten und/oder zweiten Antriebselement um ein elektromotorisches Antriebselement und/oder ein pneumatisches Antriebselement und/oder ein pyrotechnisches Antriebselement und/oder ein Antriebselement welches einen Wandlerwerkstoff aufweist. In allen Fällen sollte jedoch gewährleistet sein, dass im Falle der Detektion eines Seitenaufpralls oder allgemein eines Kraftfahrzeugcrashs in Sekundenbruchteilen eine Überführung des ersten und/oder zweiten Prallelementes von der Park- in die Funktionsposition erfolgt.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind das erste und das zweite Antriebselement identisch miteinander. In anderen Worten ist für das Energieübertragungselement lediglich ein einziges Antriebselement vorgesehen, welches sowohl das erste als auch das zweite Prallelement von der Parkposition in die Funktionsposition überführt.
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Es sei angemerkt, dass das erste und/oder zweite Antriebselement entweder am jeweiligen Prallelement selbst angeordnet sein kann, oder dass zwei Segmente des Energieübertragungselements über ein Antriebselement miteinander verbunden sein können. Im letztern Fall befindet sich dann am jeweiligen Ende der Segmente jeweils das erste und/oder zweite Prallelement.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das fahrzeugmittlere Karosserieteil ein Energieabsorptionselement auf, wobei das Energieabsorptionselement zur Energieabsorption der bei dem Seitenaufprall auf das türseitige Karosserieteil wirkenden Prallenergie ausgebildet ist. Vorzugsweise sind hierbei das Energieabsorptionselement des fahrzeugmittleren Karosserieteils und die Energieabsorptionseigenschaften des ersten und/oder zweiten Prallelements aufeinander abgestimmt. Außerdem erfolgt vorzugsweise eine Abstimmung auf die Steifigkeit des fahrzeugmittleren Karosserieteils. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass im Falle eines sehr starken seitlichen Aufpralls zunächst die Prallelemente einen kleinen Teil der Prallenergie absorbieren, wobei während dieser Energieabsorption ein Auslösen der Fahrzeugairbags stattfindet. Dadurch bleibt die Fahrgastzelle innerhalb eines ersten Zeitraums weitgehend intakt, sodass eine vollständige und ungehinderte Entfaltung der Airbags gewährleistet ist. So können die Airbags im Wesentlichen vollständig aufgeblasen werden, um damit einen maximalen Schutz von Fahrzeuginsassen zu gewährleisten. Erst nach diesem Aufblasen der Airbags erfolgt daraufhin im Extremfall eine Deformation des Energieabsorptionselements des fahrzeugmittleren Karosserieteils und damit eine leichte Deformation der Fahrgastzelle. Nichtsdestotrotz ist der Passagier durch die bereits entfalteten Airbags hinreichend geschützt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Energieabsorptionselement um eine Wabenstruktur und/oder eine Schaumstruktur. Beispielsweise weist das Energieabsorptionselement geschäumtes Aluminium auf.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das fahrzeugmittlere Karosserieteil eine Röhrenform auf, wobei durch diese Röhrenform eine besonders gute Kraftableitung auf die Fahrzeugkarosserie möglich ist. Beispielsweise handelt es sich bei dieser Röhrenform um eine U-Form. Eine solche U-Form ist beispielsweise durch einen Kardantunnel des Kraftfahrzeugs gegeben.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Fahrzeugsitz eine Sitzfläche auf, wobei das Energieübertragungselement in dem die Sitzfläche bildenden Sitzvolumen verläuft. Vorzugsweise liegt das Energieabsorptionselement möglichst hoch unter der Sitzfläche, d. h. möglichst direkt am Insassen, sodass gewährleistet ist, dass bei einem Seitenaufprall wirkende Deformationskräfte der Kraftfahrzeugtür am Passagier vorbei auf das fahrzeugmittlere Karosserieteil abgeleitet werden können. Durch das nahezu unmittelbar unterhalb des Fahrzeuginsassen verlaufenden Energieabsorptionselements ist eine hohe Steifigkeit der Fahrgastzelle im Knie- und Beckenbereich des Fahrzeuginsassen gewährleistet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verläuft das Energieübertragungselement in einem Versteifungsrohr des Kraftfahrzeugsitzes. Wie bereits oben erwähnt, ist hier jedoch entscheidend, dass keine mechanische Verbindung zwischen Energieübertragungselement und Versteifungsrohr, d. h. dem Energieübertragungselement und dem Kraftfahrzeugsitz selber vorliegt. Wäre dies der Fall, so würde im Falle eines Seitenaufpralls und im Falle von auf das Energieabsorptionselement wirkenden Kräfte ein Teil dieser Kräfte auf den Fahrzeugsitz selbst übertragen, was jedoch gleichzeitig mit einer Energieübertragung dieser Aufprallkräfte auf den Passagier einhergeht. Durch die „Entkopplung” von Energieübertragungselement und Fahrzeugsitz wird damit einem erhöhten Verletzungsrisiko des Kraftfahrzeuginsassen vorgebeugt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Energieübertragungselement zusammen mit dem Sitz bewegbar. Damit ist gewährleistet, dass sich das Energieübertragungselement immer in optimaler Position relativ zur Sitzposition des Fahrzeuginsassen befindet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem türseitigen Karosserieteil um eine Kraftfahrzeugtür und/oder eine Kraftfahrzeugsäule, wie zum Beispiel eine A-, B- oder C-Säule und/oder einen Überrollbügel. Damit werden insgesamt für einen Seitenaufprall zwei Lastpfade gebildet, nämlich einmal der Lastpfad zur Kraftübertragung über die Säulen des Kraftfahrzeugs an die Kraftfahrzeugkarosserie und zum anderen der Lastpfad von der Übertragung der Last von der Tür und/oder den Säulen und/oder den Überrollbügeln auf das Energieübertragungselement und von dort auf die Fahrzeugkarosserie durch das fahrzeugmittlere Karosserieteil.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Kraftfahrzeug ferner eine Seitenkonsole auf, wobei die Seitenkonsole am Fahrzeugboden zwischen der Kraftfahrzeugtür und dem der Kraftfahrzeugtür zugewandten Fahrzeugsitz fixierbar ist, wobei die Seitenkonsole zumindest ein seitliches Führungselement aufweist, wobei der Fahrzeugsitz über die Seitenkonsole an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, wobei das Führungselement zur Führung einer Verschiebebewegung des Fahrzeugsitzes in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, wobei das Energieübertragungselement separiert von der Seitenkonsole in der Seitenkonsole verläuft.
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Dadurch wird die Sicherheit eines Fahrzeuginsassen weiter erhöht. Zunächst bei einem Seitenaufprall wirkende Kräfte werden unmittelbar über das Energieübertragungselement an die Fahrzeugkarosserie über das fahrzeugmittlere Karosserieteil abgeleitet. Findet jedoch eine weitere Deformation der Fahrgastzelle aufgrund eines extrem starken Seitenaufpralls statt, so bilden die Fahrzeugtüre, die Seitenkonsole und der Fahrzeugsitz eine geschlossene Kraftkette, welche wiederum dazu geeignet ist, Kräfte auf die Kraftfahrzeugkarosserie abzuleiten.
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Die Verwendung der zusätzlichen Seitenkonsole hat ferner den Vorteil, dass zwischen der Kraftfahrzeugtür und dem Fahrzeugsitz eine geschlossene Kraftkette zwischen Türe, Seitenkonsole und Sitz gebildet wird, was die Steifigkeit dieses Gesamtverbundes bei einem Seitenaufprall erhöht. Da außerdem der Kraftfahrzeugsitz an der Seitenkonsole fixierbar ist und damit nicht mehr auf Schienen bewegt werden muss, welche am Kraftfahrzeugboden angeordnet sind, ergibt sich der Vorteil, dass die bei einem Seitenaufprall auf den Fahrzeugsitz wirkenden seitlichen Kräfte nicht zu einer Kraftübertragung in Form einer Hebelwirkung führen: Ein Seitenaufprall wird üblicherweise im Bereich der Hüfte oder auf Kniehöhe eines sitzenden Fahrzeuginsassen erfolgen, sodass die dort am Kraftfahrzeugsitz angreifenden Kräfte zu einer starken Hebelwirkung auf die „Sitzverankerungen” führen, mittels welcher der Kraftfahrzeugsitz direkt am Kraftfahrzeugboden montiert ist. Sind hingegen diese Montagepunkte, das heißt die Führungselemente, für den Kraftfahrzeugsitz in der Nähe der Hüfte bzw. eines Kniebereichs eines sitzenden Fahrzeuginsassen am Fahrzeugsitz angeordnet, so wird diese beim Seitenaufprall wirkende Hebelkraft auf den Fahrzeugsitz wesentlich reduziert. Durch die Verwendung der Seitenkonsole, welche zumindest ein seitliches Führungselement aufweist, lässt sich eine solche Anordnung von einer Kraftfahrzeugsitzbefestigung in der Nähe eines Kniebereiches oder Hüftbereiches eines Fahrzeuginsassen realisieren.
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Typischerweise werden Seitenkollisionen auf Hüfthöhe des Passagiers stattfinden, sodass im Falle dessen, wenn Führungselemente auf Höhe des Bodens der Kraftfahrzeugkarosserie befestigt sind, sehr starke Hebelkräfte auf diese Führungsschienen wirken. Damit könnte der Fahrzeugsitz aus seiner durch die Führungsschienen bewirkten Verankerung herausgerissen werden, wodurch ein Passagier starke Verletzungen davontragen würde. Ist hingegen der Fahrzeugsitz über Führungsschienen, welche unmittelbar unterhalb der Sitzfläche angeordnet sind, an einer Seitenkonsole befestigt, so werden Hebelkräfte auf solche Führungselemente wesentlich verringert. Es sei darauf hingewiesen, dass nichtsdestotrotz in diesem Fall starke Hebelkräfte auf die Befestigungsmittel der Seitenkonsole wirken, mittels welche die Seitenkonsole an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Allerdings können, da die Seitenkonsole mit ihrer Unterseite vorzugsweise starr an der Karosserie befestigt ist, diese Befestigungsmittel sehr stabil ausgelegt werden, sodass auch durch sehr starke Hebelkräfte kein Herausreißen der Seitenkonsole aus ihrer Befestigung an der Fahrzeugkarosserie erfolgt.
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Es sei angemerkt, dass sich das Energieübertragungselement in verschiedene Segmente gliedern kann, welche in Querrichtung zum Kraftfahrzeug aneinander angrenzen, sodass eine relative Bewegung von Fahrzeugsitz und Seitenkonsole zueinander in Fahrzeuglängsrichtung möglich ist. Vorzugsweise liegt jedoch ein durchgängiges Energieübertragungselement, beispielsweise in Form einer hohlförmigen Stange oder eines Profilträgers, vor, welcher sich durch die Seitenkonsole hindurch erstreckt. Dadurch, dass das Energieübertragungselement auch an der Seitenkonsole selbst nicht befestigt ist und lediglich „lose” in der Seitenkonsole verläuft, ist wiederum gewährleistet, dass zunächst die bei einem Seitenaufprall auftretenden Druckkräfte auf das fahrzeugmittelseitige Karosserieteil übertragen werden und keine unmittelbare Kraftübertragung auf die Seitenkonsole selbst und damit auf den Fahrzeugsitz stattfindet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Seitenkonsole so geformt, dass der Bereich zwischen der Fahrzeugtür und dem Fahrzeugsitz von der Seitenkonsole ausgefüllt ist. Damit ist gewährleistet, dass bereits zu Beginn eines Seitenaufpralls eine geschlossene Kraftkette zwischen Fahrzeugtür, Seitenkonsole und Fahrzeugsitz vorliegt. Damit wird ein sehr steifer Verbund zwischen Fahrzeugtür, Seitenkonsole und Fahrzeugsitz gebildet, wodurch die Gesamtstabilität der Fahrgastzelle weiter erhöht wird. Außerdem wird dadurch, dass die Seitenkonsole so geformt ist, dass der Bereich zwischen der Kraftfahrzeugtür und dem Fahrzeugsitz von der Seitenkonsole ausgefüllt ist, einer Verschmutzung und einem visuell unästhetischen Gesamteindruck des Kraftfahrzeugs insofern vorgebeugt, da keine Spalten oder Lücken zwischen der Fahrzeugtür und dem Fahrzeugsitz entstehen, in welche etwaige Gegenstände oder auch Schmutz geraten könnten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Führungselement zur Führung des Fahrzeugsitzes unmittelbar an der Unterkante des Fahrzeugsitzes ausgebildet. Wie bereits oben erwähnt hat dies den Vorteil, dass üblicherweise auf Höhe der Unterkante des Fahrzeugsitzes einwirkende Seitenaufprallkräfte nicht zu einer starken Hebelwirkung auf die Verankerung des Fahrzeugsitzes führen können, wodurch die Stabilität der Fahrzeugsitzanbindung an das Kraftfahrzeug erhöht wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Seitenkonsole auf der dem Fahrzeugsitz zugewandten Seite ein Polsterelement auf und ist auf der dem Fahrzeugsitz abgewandten Seite ungepolstert.
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Es sei hier darauf hingewiesen, dass unter Seitenkonsole sowohl die Seitenkonsole selbst als auch sämtliche an der Seitenkonsole angeordneten Elemente wie eine Seitenpolsterung, Armauflage und ein Aufsatz verstanden werden. Die Tatsache, dass die Seitenkonsole und damit auch die Seitenpolsterung, der Aufsatz und/oder die Armauflage auf der dem Fahrzeugsitz abgewandten Seite ungepolstert ist, hat den Vorteil, dass im Falls eines Seitenaufpralls durch die Fahrzeugtür auf die Seitenkonsole wirkenden Kräfte direkt und ohne eine Deformation der Seitenkonsole von der Seitenkonsole auf den Kraftfahrzeugboden abgeleitet werden. Außerdem bildet die Seitenkonsole mit dem Fahrzeugsitz eine geschlossene Kraftkette. Durch die Polsterung hingegen auf der Seite, welche zu dem Fahrzeugsitz zugewandt ist, ist ein hoher Sitzkomfort eines dort befindlichen Passagiers gewährleistet. Wird der Passagier aufgrund von Kräften, wie sie beim Seitenaufprall auftreten, auf die Seitenkonsole gedrückt, so ergibt sich aufgrund der zwischen Seitenkonsole und Fahrzeugsitz befindlichen Polsterung eine Abdämpfung des Aufpralls und damit eine Minderung des Verletzungsrisikos des Fahrzeuginsassen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Seitenkonsole ferner eine Seitenpolsterung auf. Im Folgenden sei ohne Beschränkung der Allgemeinheit angenommen, dass es sich bei der Seitenpolsterung um eine Armauflage handelt. Allerdings ist dies nicht zwingend notwendig, da die Seitenpolsterung auch in z-Richtung oberhalb oder unterhalb einer typischen Armauflagenposition angeordnet sein kann, so dass sich in diesem Fall die Seitenpolsterung nicht mehr als Armauflage eignet. In diesem Fall dient die Seitenpolsterung in erster Linie einem Seitenaufprallschutz, was im Detail im Folgenden anhand verschiedener Ausführungsformen erläutert wird.
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Im Falle einer Ausgestaltung als Armauflage ergibt sich außerdem der Vorteil, dass wiederum die Türverkleidung sehr dünn ausgestaltet werden kann, da auch die Funktion der Armauflage in den Fahrzeuginnenraum, in diesem Fall auf die Seitenkonsole hin, verlegt wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Armauflage durch den Aufsatz der Seitenkonsole gebildet. Dieser Aufsatz ist dabei vorzugsweise in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs relativ zum Kraftfahrzeug verschiebbar, wobei die Unterseite der Seitenkonsole fest mit dem Kraftfahrzeug, insbesondere dessen Boden, verankert ist. Damit besteht eine stabile Anbindung der Seitenkonsole an das Kraftfahrzeug, ohne dass jedoch auf den Komfort einer sich bewegenden Armauflage verzichtet, werden muss. Zusätzlich hat eine sich bewegende Armauflage den Vorteil, dass sich diese relativ zum Kraftfahrzeugsitz immer in der gleichen Position befindet, sodass unabhängig von der Körpergröße des Fahrzeuginsassen, und damit der individuellen Sitzposition, die relative Anordnung von Kraftfahrzeugsitz und Armauflage stets dieselbe ist.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Armauflage in Längsrichtung und/oder y-Richtung und/oder in z-Richtung des Kraftfahrzeugs beweglich. Beispielsweise ist die Armauflage durch eine Drehbewegung um eine in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verlaufende Achse in y-Richtung bewegbar. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass ferner ein Antriebselement vorgesehen ist, wobei das Antriebselement für eine Bewegung der Armauflage in Längsrichtung und/oder y-Richtung ausgebildet ist. Das Antriebselement ist beispielsweise für eine automatische Bewegung der Armauflage in y-Richtung zum Fahrzeug hin im Crashfall ausgebildet. Diese Ausführungsformen haben alle samt den technischen Vorteil, dass die Position einer Armauflage relativ zum Fahrzeuginsassen individuell eingestellt werden kann. Je näher sich dabei die Armauflage in y-Richtung am Körper des Kraftfahrzeuginsassen befindet, desto geringer werden die Beschleunigungswege, welche auf einen Kraftfahrzeuginsassen bei einem Seitenaufprall wirken. Befindet sich beispielsweise eine Armauflage auf der linken Seite des Fahrzeuginsassen und findet ein Seitenaufprall von rechts statt, so wird der Fahrzeuginsasse von rechts nach links auf die Armauflage hin beschleunigt. Ist der Weg, beispielsweise durch die automatische Bewegung der Armauflage in y-Richtung zum Fahrzeugsitz hin im Crashfall auf Null reduziert, so kann auch keine Relativbeschleunigung des Körpers des Kraftfahrzeuginsassen und der Armauflage stattfinden – die Armauflage wirkt damit im Crashfall als „Crashpad” und Kraftaufnahmeelement.
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Des Ziel, im Crashfall eine Relativbewegung zwischen Armauflage und Kraftfahrzeuginsassen zu minimieren, erreicht die vorliegende Erfindung auch durch die weitere Ausführungsform, dass die Armauflage in ihrer Größe in y-Richtung veränderbar ist. Beispielsweise ist die Armauflage in ihrer Größe in y-Richtung durch einen Aufblasvorgang veränderbar. So kann in diesem Fall die Armauflage in ihrer Größe in y-Richtung zum Fahrzeugsitz hin insbesondere durch einen automatischen Aufblasvorgang im Crashfall verändert werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Armauflage durch eine Teleskopanordnung in z-Richtung verschiebbar, wobei ein Ende der Teleskopanordnung mit der Seitenkonsole verbunden ist. Damit ist gewährleistet, dass zum einen ein einfacher Einstieg und Ausstiegvorgang in bzw. aus dem Kraftfahrzeug möglich ist, jedoch nichtsdestotrotz nicht auf Komfort und Sicherheit beim Betrieb des Kraftfahrzeugs verzichtet werden muss: Beispielsweise ist es möglich, dass die Armauflage in z-Richtung optimal an die Ellenbogenhöhe des Fahrzeuginsassen angepasst werden kann, wobei die Ellenbogenhöhe üblicherweise weit oberhalb einer Sitzflächenebene liegen wird. So ist bevorzugt, dass die Armauflage in z-Richtung bei einem Einstiegsvorgang bündig mit der Sitzfläche abschließt und anschließend automatisch in eine z-Position verfahren wird, welche bequem für das Auflegen eines Arms ist. Außerdem ist durch die Verstellung in z-Richtung weiter gesichert, dass im Falle eines Seitenaufpralls die Armauflage als seitliches Stützelement für den Kraftfahrzeuginsassen in optimaler Position in z-Richtung für den Fahrzeuginsassen anordenbar ist.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Seitenkonsole eine in y-Richtung verlaufende Drehachse auf, wobei die Armauflage durch eine Drehbewegung um diese Achse von einer Parkposition in eine Funktionsposition überführbar ist. Eine solche Drehbewegung dient auch wiederum einem erleichterten Ein- und Ausstieg eines Passagiers in das Kraftfahrzeug, da sowohl beim Ein- als auch beim Ausstieg die volle Türfläche für den Ein- und Ausstiegsvorgang freigegeben ist – eine Behinderung des Ein- und Ausstiegs durch hervor- oder herausstehende Teile der Armauflage wird verhindert.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Arm um eine in y-Richtung verlaufende erste Drehachse der Seitenkonsole drehbar, wobei der Arm eine in y-Richtung verlaufende zweite Drehachse aufweist, wobei die Armauflage durch eine Drehbewegung um diese in y-Richtung verlaufende zweite Drehachse und eine Drehung des Arms um die erste Drehachse von einer Parkposition in eine Funktionsposition überführbar ist. Hier gilt ebenfalls das obig Gesagte, nämlich, dass damit gewährleistet ist, dass für einen Ein- und Ausstiegsvorgang die volle Türbreite ohne eine Behinderung durch wesentlich hervorstehende Teile der Armauflage gegeben ist.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Armauflage durch eine Bewegung auf einer kreissegmentförmigen Bahn in der x-z-Ebene von der Parkposition in ihre Funktionsposition überführbar. Auch hier gilt das obig Gesagte hinsichtlich einer möglichst großen Freigabe der Türfläche für einen Ein- und Ausstiegsvorgang.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Armauflage ferner Bedientasten zur Steuerung von Fahrzeugfunktionen auf. Da außerdem vorzugsweise die Armauflage zusammen mit dem Fahrzeugsitz bewegbar ist, ist hier gewährleistet, dass in jeder Position des Kraftfahrzeugsitzes in gleich komfortabler Weise eine Betätigung dieser Bedientasten gewährleistet ist. Kleinere Menschen, welche eine andere Sitzposition als größere Menschen bevorzugen, haben in gleicher Weise direkten Zugang zu diesen Bedientasten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Armauflage automatisch beim Schließen der der Armauflage zugeordneten Kraftfahrzeugtür von der Parkposition in die Funktionsposition überführbar. Damit ist gewährleistet, dass die Armauflage als Sicherheitselement in einem Kraftfahrzeug als solches auch tatsächlich verwendet wird. Durch das automatische Überführen der Armauflage von der Park- in die Funktionsposition ist stets gewährleistet, dass sich die Armauflage in einer solchen Position befindet, in welcher sie im Crashfall auch als Schutzelement wirken kann.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Seitenkonsole und/oder die Armauflage einen integrierten Airbag auf.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Sitzmodul für ein Kraftfahrzeug mit zumindest einem ersten Fahrzeugsitz und einer ersten Seitenkonsole, wobei die erste Seitenkonsole am Fahrzeugboden zwischen der Kraftfahrzeugtür und dem der Kraftfahrzeugtür zugewandten Fahrzeugsitz fixierbar ist, wobei die erste Seitenkonsole zumindest ein seitliches Führungselement aufweist, wobei das Führungselement zur Führung einer Verschiebebewegung des Fahrzeugsitzes in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, wobei ein erstes Energieübertragungselement separiert in der ersten Seitenkonsole verläuft, wobei sich das erste Energieübertragungselement in Querrichtung zum Kraftfahrzeug erstreckt und zur Übertragung einer bei einem Seitenaufprall auf ein türseitiges Karosserieteil wirkenden Druckkraft auf ein fahrzeugmittleres Karosserieteil ausgebildet ist, wobei der erste Fahrzeugsitz separiert von dem ersten Energieübertragungselement an der ersten Seitenkonsole befestigbar ist.
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Dies hat den Vorteil, dass ein Modul in seiner Gesamtheit vorgefertigt werden kann, welches lediglich in entsprechende Aufnahmen des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden muss. Damit ist es beispielsweise möglich, je nach Komfortanforderungen und Preisklasse individuelle Sitzmodule für Kraftfahrzeuge zu konfigurieren, welche in eine für alle Fahrzeugklassen gemeinsame Fahrzeugkarosserie einsetzbar sind.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Sitzmodul ferner einen zweiten Fahrzeugsitz, eine zweite Seitenkonsole und eine Mittelkonsole auf, wobei die erste und zweite Sitzkonsole an einander abgewandten Enden des ersten und zweiten Fahrzeugsitzes angeordnet sind, wobei die beiden Fahrzeugsitze durch die Mittelkonsole voneinander getrennt sind, wobei die Mittelkonsole weitere Führungselemente zur Führung einer individuellen Verschiebebewegung der beiden Fahrzeugsitze in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs aufweist.
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Auch hiermit ist es möglich, in universeller Weise eine Kraftfahrzeugkarosserie bereitzustellen, welche mit unterschiedlichen Sitzmodulen ausgestattet wird. Eine separate Montage von Fahrzeugsitz und Kraftfahrzeugkarosserie ist nicht mehr notwendig, was einen entsprechenden Montagevorgang erheblich beschleunigt.
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Es sei angemerkt, dass in diesem Fall das Energieübertragungselement durchgängig zwischen den beiden sich gegenüberliegenden türseitigen Karosserieteilen quer zum Kraftfahrzeug verlaufen kann, wodurch die Gesamtsteifigkeit der Fahrgastzelle weiter erhöht wird. Um dennoch eine Energieübertragung an die Fahrzeugkarosserie im Bereich des fahrzeugmittleren Karosserieteils zu gewährleisten, kann im Bereich des fahrzeugmittleren Karosserieteils das Energieübertragungselement eine U-förmige Bogenform aufweisen, und in diesem Bereich fest mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sein. Bei einer Umformung ist auch eine H-Form oder T-Form oder Ähnliches möglich.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der erste und/oder der zweite Fahrzeugsitz zwischen der jeweiligen Seitenkonsole und der Mittelkonsole unterhalb der Sitzfläche eine zusätzliche Versteifung auf. Diese Versteifung dient weiter zu einer Stabilitätserhöhung der Fahrgastzelle insbesondere im Knie- und Hüftbereich eines Fahrzeuginsassen. Außerdem ist durch die Verwendung von seitlichen Führungselementen der Seitenkonsole eine Unterbringung einer solchen zusätzlichen Versteifung ohne Weiteres möglich, da auf eine Befestigung des Fahrzeugsitzes unmittelbar unterhalb der Sitzfläche an der Fahrzeugkarosserie verzichtet werden kann. Die besagte Versteifung kann hierbei verschiedene Formen, wie zum Beispiel eine U-Form, aufweisen.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer Fahrgastzelle,
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2 eine weitere schematische Seitenansicht einer Fahrgastzelle,
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3 eine schematische Ansicht einer Fahrgastzelle mit Passagier,
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4 eine weitere schematische Ansicht einer Fahrgastzelle mit Fahrzeugsitz und Mittelkonsole,
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5 schematische Ansichten von fahrzeugmittleren Befestigungen eines Energieübertragungselements,
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6 eine schematische Ansicht eines Sitzmoduls mit Seitenkonsolen und einer Mittelkonsole,
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7 verschiedene schematische Ansichten von Armauflagen für Kraftfahrzeuge.
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Im Folgenden sind einander ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Hierbei wird allgemein ohne Beschränkung der Allgemeinheit davon ausgegangen, dass wenn von Armauflagen die Rede ist, diese Armauflagen auch allgemein durch „Seitenpolster” ersetzt werden können. Auch ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich, die Armauflage an einem Fahrzeugsitz zu befestigen.
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Die 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Fahrgastzelle, in welcher sich ein Passagier 106 befindet. Der Passagier 106 sitzt auf der Sitzfläche 104 eines Fahrzeugsitzes.
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Die Fahrgastzelle wird begrenzt durch die Fahrzeugkarosserie 108 und die Kraftfahrzeugtüre 110. Ferner ist in der 1 ein U-förmiger Kardantunnel 122, also ein fahrzeugmittleres Karosserieteil, vorgesehen welches fest mit der Fahrzeugkarosserie 108 verbunden ist.
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Der Fahrzeugsitz und damit die Sitzfläche 104 sind mit der Fahrzeugkarosserie 108 über Fixierungselemente 118 verbunden. Bei diesen Fixierungselementen 118 handelt es sich beispielsweise um Führungsschienen, welche in Längsrichtung zum Kraftfahrzeug, d. h. in X-Richtung, verlaufen und damit eine Schiebebewegung, um eine Einstellmöglichkeit des Kraftfahrzeugsitzes in X-Richtung zu ermöglichen.
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Um im Falle eines Seitenaufpralls aus der Richtung 116 auf die Kraftfahrzeugtüre 110 eine hohe Sicherheit des Passagiers 106 zu gewährleisten, sind verschiedene Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen. Zum einen weist die Kraftfahrzeugtüre 110 ein Energieabsorptionselement 114 auf, welches auf der dem Fahrgastraum abgewandten Seite der Fahrzeugtüre 110 angeordnet ist. Dieses Absorptionselement kann Aufprallenergie zumindest teilweise absorbieren. Dies ist insbesondere bei leichten Seitenkollisionen aus der Richtung 116 relevant, was dazu führt, dass lediglich der Bereich 114 der Kraftfahrzeugtüre deformiert wird, wohingegen die Gesamtstruktur der Fahrgastzelle ansonsten unverändert bestehen bleibt.
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Ferner weist die Fahrzeugtür 110 eine biegesteife Fläche 112 auf, welche sehr steif ausgebildet ist. Der Sinn dieser Fläche 112 ist, dass im Falle eines Aufpralls eine auf die Fahrzeugtür 110 wirkende Kraft hoch effektiv auf ein Energieübertragungselement 100 übertragen werden kann. Das Energieübertragungselement 100 taucht damit vorzugsweise nicht in die Struktur der Kraftfahrzeugtüre 110 ein, sondern wird von der sich deformierenden und verschiebenden Fahrzeugtüre 110 in Richtung 116 bewegt.
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An dem fahrzeugmittleren Karosserieteil zugewandten Ende weist das Energieübertragungselement 100 eine Prallfläche 102 auf. In der 1a befindet sich die Prallfläche zusammen mit dem Energieübertragungselement in einer Parkposition, in welcher vorzugsweise keine Berührung zwischen dem Kardantunnel 122 und dem Prallelement 102 stattfindet. Außerdem berührt auf der dem türseitigen Karosserieteil 110 zugewandten Seite das Energieübertragungselement die Fahrzeugtüre 110 nicht, sodass insgesamt gewährleistet ist, dass unter Verwendung der Führungselemente 118 ein freies Bewegen des Fahrzeugsitzes zum Einstellen einer optimalen Sitzposition in X-Richtung möglich ist.
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Die 1b zeigt die Anordnung der 1a nach einem erfolgten Seitenaufprall aus der Richtung 116. Deutlich erkennbar ist, dass im unteren Bereich der Kraftfahrzeugtür, dem Bereich 128, die Karosserie 108 und auch Teile der Kraftfahrzeugtür in Richtung 116 deformiert sind. Außerdem wurde eine Antriebselement 120, zum Beispiel ein pyrotechnisches Antriebselement, aufgrund des Seitenaufpralls aktiviert, sodass das der Kraftfahrzeugtür 110 zugewandte Ende des Energieübertragungselementes zuvor auf die Fläche 112 gepresst wurde. Durch die Deformation der Fahrzeugkarosserie und der Kraftfahrzeugtür im Bereich 128 wurde daraufhin das Energieübertragungselement auf den Kardantunnel 122 aufgepresst. Durch diesen Aufpressvorgang findet vorzugsweise zunächst eine Deformation der Prallfläche 102 statt, welche jedoch in der 1b nicht gezeigt ist. Bei sehr hohen Aufprallkräften findet außerdem eine Deformation eines Teils des Kardantunnels 122 statt. Für eine effektive Energieabsorption weist der Kardantunnel entlang der inneren Oberfläche eine geschäumte Aluminiumstruktur vor, welche stark energieabsorbierend wirkt. Dadurch ist, wie in der 1b ersichtlich, ein Teil der Oberfläche des Kardantunnels 122 in der Richtung 116 deformiert.
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Vergleicht man die 1a und 1b, so ist ersichtlich, dass durch den Seitenaufprall die relative Lage von Fahrzeugkarosserie 108 und Kraftfahrzeugsitz mit Passagier 106 durch den Aufprall nicht verändert wurde. Der Grund liegt darin, dass das Energieübertragungselement 100 mechanisch von der Sitzfläche 104 und damit vom Kraftfahrzeugsitz entkoppelt ist – eine direkte feste mechanische Anbindung von Energieübertragungselement 100 und Kraftfahrzeugsitz liegt nicht vor. Dadurch transferiert das Energieübertragungselement 100 Deformationsenergie auf andere Bereiche der Fahrzeugkarosserie, wie beispielsweise den Kardantunnel 122, dessen Deformation gegenüber dem Insassen 106 unkritisch ist.
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Ferner in der 1 gezeigt ist ein Seitenairbag 126, der aufgrund des Seitenaufpralls ausgelöst wurde. Wie bereits oben erwähnt, sind vorzugsweise die Deformationseigenschaften von Prallfläche 102 und Kardantunnel mit Aluminiumausschäumung 124 so gestaltet, dass im Falle eines sehr starken Seitenaufpralls zunächst keine Deformation innerhalb der Fahrgastzelle stattfindet, sodass sich der Airbag 126 zum Schutz des Insassen 106 ungehindert und vollständig entfalten kann. Erst nach Entfaltung des Airbags, beispielsweise innerhalb der ersten 30 ms des Aufpralls, beginnt die eigentliche Deformation von Prallelement 102 und gegebenenfalls des Kardantunnels 122 mit seiner geschäumten Aluminiumstruktur 124.
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Die 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Fahrgastzelle, in welcher sich ein Fahrzeugsitz 204 befindet. Der Fahrzeugsitz 204 weist wiederum eine Sitzfläche 104 auf, wobei die Sitzfläche 104 durch ein Sitzvolumen 200 gebildet wird. Innerhalb des Sitzvolumens verlaufen Versteifungsrohre 202, wie beispielsweise Knie- oder Hüftversteifungsrohre. Innerhalb dieser Versteifungsrohre befinden sich die Energieübertragungselemente 100. Wie bereits im Detail erwähnt, sind diese Energieübertragungselemente 100 mechanisch von den Versteifungsrohren 202 entkoppelt – eine direkte mechanische Verbindung zwischen Energieübertragungselement 100 und Fahrzeugsitz 204 liegt nicht vor.
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Die 3 zeigt eine weitere schematische Ansicht einer Fahrgastzelle. Im Unterschied zur, 1 weist die Fahrgastzelle der 3 ferner eine Seitenkonsole 300 auf. Diese Seitenkonsole ist über Befestigungsmittel 302 direkt mit dem Boden der Fahrzeugkarosserie 108 verbunden. Die Seitenkonsole 300 weist ein seitliches Führungselement 304 auf, wobei der Fahrzeugsitz mit seiner Sitzfläche 104 über die Seitenkonsole 300 an der Fahrzeugkarosserie 108 befestigt ist. Das Führungselement 304 dient zur Führung einer Verschiebebewegung des Fahrzeugsitzes in Längsrichtung, d. h. in X-Richtung des Kraftfahrzeugs. Somit ist der Fahrzeugsitz nicht direkt am Boden der Fahrzeugkarosserie 108 befestigt. Eine weitere Befestigung des Fahrzeugsitzes in Form eines Führungselementes 304 befindet sich am Kardantunnel 122. Die Führungselemente 304 sind vorzugsweise zur Führung des Fahrzeugsitzes unmittelbar an der Unterkante des Fahrzeugsitzes ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel der 4 befinden sich die Führungselemente 304 deshalb direkt unterhalb der Sitzfläche 104. Im Falle eines Seitenaufpralls aus Richtung 116 ist somit gewährleistet, dass die auf den Fahrzeugsitz gegebenenfalls wirkenden Kräfte, beispielsweise durch eine eingedrückte Fahrzeugtüre 110, nicht zu einer starken Hebelwirkung auf die Führungsschienen führen können, mittels welcher der Fahrzeugsitz an der Fahrzeugkarosserie 108 befestigt ist.
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Typischerweise werden Seitenkollisionen in die Hüfthöhe des Passagiers 106 stattfinden, sodass im Falle dessen, wenn Führungselemente auf Höhe des Bodens der Kraftfahrzeugkarosserie 108 befestigt sind, sehr starke Hebelkräfte auf diese Führungsschienen wirken. Damit könnte der Fahrzeugsitz aus seiner durch die Führungsschienen bewirkten Verankerung herausgerissen werden, wodurch ein Passagier 106 starke Verletzungen davontragen würde. Ist hingegen der Fahrzeugsitz über Führungsschienen 304, welche unmittelbar unterhalb der Sitzfläche 104 angeordnet sind, an einer Seitenkonsole befestigt, so werden Hebelkräfte auf solche Führungselemente 304 wesentlich verringert. Es sei darauf hingewiesen, dass nichtsdestotrotz in diesem Fall starke Hebelkräfte auf die Befestigungsmittel 302 der Seitenkonsole 300 wirken. Allerdings können, da die Seitenkonsole mit ihrer Unterseite vorzugsweise starr an der Karosserie befestigt ist, diese Befestigungsmittel sehr stabil ausgelegt werden, sodass auch durch sehr starke Hebelkräfte kein Herausreißen der Seitenkonsole aus ihrer Befestigung an der Fahrzeugkarosserie erfolgt.
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Die Seitenkonsole 300 weist außerdem eine Armauflage 308 auf, welche vorzugsweise mit dem Fahrzeugsitz verschiebbar gekoppelt ist. Damit ist gewährleistet, dass in jeder Position des Fahrzeugsitzes die Armauflage 308 dieselbe relative Lage zum Fahrzeugsitz und damit zum Passagier 106 einnimmt. In der Armauflage 308 ist außerdem ein Airbagmodul 310 eingebaut, sodass im Crashfall ein Aufblasen des Airbags das Verletzungsrisiko des Passagiers 106 mindert.
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In der 3 ist ferner das Energieübertragungselement 100 gezeigt, welches unterhalb der Sitzfläche 104 des Fahrzeugsitzes verläuft. Außerdem verläuft das Energieübertragungselement 100 in der Seitenkonsole 300, ohne mit diesem in mechanisch starrer Verbindung zu stehen. im Falle eines Seitenaufpralls aus der Richtung 116 wird wiederum automatisch ein pyrotechnisches Antriebselement 120 ausgelöst, welches die Prallflächen 306 und 102 des Energieabsorptionselementes 100 gegen die Fläche 112 der Fahrzeugtüre 110 und gegen den Kardantunnel 122 presst. Findet nun aufgrund starker Deformationskräfte eine Bewegung der Kraftfahrzeugtür in Richtung 116 statt, wird das Energieübertragungselement 100 in Richtung 116 verschoben. Da jedoch das Energieübertragungselement mechanisch nicht mit dem Sitz und der Seitenkonsole 300 verbunden ist, führt diese Verschiebebewegung in Richtung 116 zu keiner Verschiebung von Seitenkonsole 300 und Sitzfläche 104. Weder die Armauflage 308 noch der Passagier 106 selber werden durch den Deformationsvorgang in die Richtung 116 bewegt. Dadurch wird das Verletzungsrisiko des Passagiers 106 wesentlich abgemildert.
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Es sei angemerkt, dass es auch möglich ist, die Prallfläche des Energieabsorptionselements 100 direkt und ständig an der Fläche 112 der Fahrzeugtüre anliegen zu haben. In diesem Fall wird z. B. beim Schließen der Fahrzeugtüre die Fläche 112 auf die Prallfläche aufgepresst oder zumindest an die Prallfläche direkt angelegt, sodass bei einem Seitenaufprall ebenfalls wiederrum die Kraftfahrzeugtüre 110, das Energieabsorptionselement 100 und der Kardantunnel 122 eine geschlossene Kraftkette bilden, welche verhindert, dass eine weitere Deformation der Fahrgastzelle und damit gegebenenfalls ein Einklemmen eines Passagiers stattfindet.
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Im Falle eines sehr starken Seitenaufpralls aus der Richtung 116 kann der Fall auftreten, dass die Fahrzeugtüre 110 mit ihrer Innenfläche 112 so stark verschoben wird, dass die Innenfläche 112 auf die Seitenkonsole 300 aufgepresst wird. Allerdings bilden in diesem Fall die Kraftfahrzeugtüre 110, die Seitenkonsole 300, der Fahrzeugsitz und der Kardantunnel 122 eine geschlossene Kraftkette, welche verhindert, dass eine weitere Deformation der Fahrgastzelle und damit gegebenenfalls ein Einklemmen des Passagiers 106 stattfindet.
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Je nach Ausführungsform ist es auch möglich, dass die Fahrzeugtüre, die Seitenkonsole 300 und der Fahrzeugsitz so ausgestaltet sind, dass zwischen Kraftfahrzeugtüre 110, Seitenkonsole 300 und Kraftfahrzeugsitz bei geschlossener Kraftfahrzeugtüre keine Lücke entsteht – der Bereich zwischen der Kraftfahrzeugtür und dem Fahrzeugsitz ist vollständig von der Seitenkonsole 300 ausgefüllt. In diesem Fall wird vorzugsweise eine der Fahrzeugtür 110 zugewandte Seite der Seitenkonsole 300 durch die Prallfläche 306 gebildet, welche in einer entsprechenden Vertiefung der Seitenkonsole 300 eingelassen ist. In diesem Fall bilden die Fahrzeugtüre 110, die Seitenkonsole 300, der Fahrzeugsitz, der Kardantunnel 122 als auch das Energieübertragungselement 100 grundsätzlich eine Einheit, wobei eine Kraftübertragung durch die Kraftkette Fahrzeugtür, Seitenkonsole, Sitz und Kardantunnel als auch durch die Kraftkette Fahrzeugtür, Energieübertragungselement und Kardantunnel gegeben ist.
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Die 4 zeigt eine weitere schematische Ansicht eines Kraftfahrzeuginnenraums mit einem Kraftfahrzeugsitz 206, bestehend aus einer Sitzfläche 104, einer Rückenlehne und einer Kopfstütze. In der 4 ist sowohl ein Sitz für die Fahrer- als auch die Beifahrerseite gezeigt. Die beiden Sitze von Fahrer- und Beifahrerseite sind durch die Konsole 122 voneinander getrennt. Die Konsole bestehend aus einem Kardantunnel 122 weist ein Behältnis mit einer Armauflage 308 in Form eines Deckels auf, wobei der Deckel zur Abdeckung eines Stauraums der Mittelkonsole vorgesehen ist.
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Ferner ersichtlich in der 4 ist die Seitenkonsole 300, welche Stauräume 400 aufweist, welche zur Aufnahme von Gegenständen vorgesehen sind. Die Seitenkonsole 300 weist dabei eine Höhe auf, welche die Unterkante der Kraftfahrzeugtüre – entsprechend der Oberkante des Türrahmens – in z-Richtung überragt.
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Ferner vorgesehen in 4 ist ein Stauraum, welcher in Form einer Ziehschublade 402 ausgebildet ist. Dieser Stauraum befindet sich zwischen Mittelkonsole 122, Seitenkonsole 300 sowie der Sitzfläche 104 und dem Kraftfahrzeugboden.
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Es sei angemerkt, dass anstatt der Verwendung einer Ziehschublade 402 auch ein Klappmechanismus vorgesehen werden kann, welcher zur Freigabe einer Stauraumöffnung ausgebildet ist.
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Die Seitenkonsole 300 weist außerdem eine Prallfläche 306 auf, welche in die Seitenkonsole 300 eingelassen ist. An der Prallfläche 306 ist wie in der 3 im Detail erläutert ein Energieübertragungselement 100 angeordnet, welches zur Übertragung einer Aufprallenergie auf den Kardantunnel 122 im Crashfall vorgesehen ist. Das Prallelement 306 steht dabei nicht in mechanisch starrer Verbindung mit der Seitenkonsole 300, sodass eine Energieübertragung im Falle eines Seitenaufpralls direkt über das Energieübertragungselement auf den Kardantunnel 122 stattfinden kann.
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Die 5 zeigt weitere Ausführungsformen, gemäß welcher Energieübertragungselemente 100 an einem fahrzeugmittleren Karosserieteil 500 befestigt werden können. In der 5a ist eine U-förmige Befestigung gezeigt, wobei aufgrund der kreisbogenförmigen Ausgestaltung des Elementes 502 besonders effektiv Kräfte auf die Karosserie 108 übertragen werden können.
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In der 5b ist die Anordnung von Energieübertragungselementen 100 und Element 502, über welches eine Befestigung am fahrzeugmittleren Karosserieteil 500 stattfindet, T-förmig ausgebildet.
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In der 5c ist eine H-förmige Anbindung der Energieübertragungselemente 100 an das fahrzeugmittlere Karosserieteil 500 gezeigt, wobei die karosseriefesten Elemente 502 einen Raum begrenzen, welcher von einem energieabsorbierenden Material 124, beispielsweise geschäumten Aluminium, ausgefüllt ist.
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Die 6 zeigt eine schematische Ansicht eines Sitzmoduls für ein Kraftfahrzeug. Das Sitzmodul besteht aus einer Mittelkonsole 122 sowie zwei seitlich zur Mittelkonsole angeordneten jeweiligen Sitzflächen 104 und zugehörigen Seitenkonsolen 300. Durch eine Montage eines solchen Sitzmoduls, bestehend aus Sitzflächen, Mittel- und Seitenkonsolen, ist es möglich, durch einen einfachen Montagevorgang das bereits fertig vormontierte Sitzmodul im Kraftfahrzeug unterzubringen. Das Sitzmodul muss lediglich an den Befestigungspunkten 302 mit dem Kraftfahrzeugboden 108 befestigt werden. Ähnlich wie hinsichtlich 2 im Detail diskutiert, weist das Sitzmodul ein seitliches Führungselement 304 auf, welches zur Führung eines gegenstückigen Führungselementes eines Kraftfahrzeugsitzes ausgebildet ist.
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Die Armauflage 308 ist vorzugsweise in x-, y- und z-Richtung verstellbar, um somit optimal den Anforderungen eines Kraftfahrzeuginsassen zu genügen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Armauflage 308 auch mit der Sitzfläche 104 gekoppelt sein kann, sodass durch eine Bewegung der Sitzfläche 104 in Längsrichtung, d. h. in x-Richtung des Kraftfahrzeugs, ebenfalls eine gleiche Bewegung der Armauflage 308 erfolgt.
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Die Armauflage 308 der Seitenkonsolen 300, ebenso wie die Armauflagen 308 der Mittelkonsole 122, weisen jeweils Airbags 310 auf, welche im Crashfall auslösen, um damit eine Stabilisierung eines Kraftfahrzeuginsassen auf der Sitzfläche 104 zu bewirken.
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In der 6 ist ferner eine Versteifung 704 gezeigt, welche U-förmig ausgebildet ist und welche in dem Stauraum 400 unterhalb der Sitzfläche 104 angeordnet ist. Diese Versteifung 704 dient einer Stabilitätserhöhung des Bereiches um die Sitzfläche 104 des Kraftfahrzeugsitzes.
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Ferner schematisch in der 6 gezeigt ist eine Achse 702, welche in x-Richtung verläuft und um welche die Armauflage 308 eine Schwenkbewegung in y-z-Richtung 700 durchführen kann. Beispielsweise kann nach einem Einstiegsvorgang die Armauflage in Richtung 700 an den Passagier herangezogen werden, um damit dem Passagier eine gute Seitenabstützung zu bieten. Außerdem kann im Crashfall vorgesehen sein, dass die Armauflage 308 automatisch weiter an den Passagier in Richtung 700 herangeschwenkt wird, um somit eine Seitenstabilisierung des Passagiers zu bewirken.
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Die 7 zeigt verschiedene schematische Seitenansichten von Kraftfahrzeugsitzen, wobei Seitenkonsolen bewegliche Armauflagen 308 aufweisen. In der 7a ist die Armauflage 308 zumindest in z-Richtung, d. h. in Richtung 600, nach oben und nach unten verschiebbar, um somit einen Abdominal- und/oder Thoraxbereich eines Kraftfahrzeuginsassen abzudecken. Nicht gezeigt in der 7a ist die Möglichkeit, dass die Armauflage 308 auch wahlweise aufblasbar bzw. in y-Richtung verfahrbar ist, um somit insbesondere bei einem Seitenaufprall eine Abstützung des Abdominal- und/oder Thoraxbereichs eines Kraftfahrzeuginsassen zu gewährleisten. Zur Bewegung der Armauflage 308 dient beispielsweise eine in der 7a nicht gezeigte Teleskopanordnung.
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Anstatt die Armauflage 308 in der 7a in ihre Funktionsposition durch Verfahren in Richtung 600 zu bringen, ist es alternativ zur Armauflage 308 möglich, eine Armauflage 616 bereitzustellen, welche in Richtung 616 von ihrer Parkposition parallel zur Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes in ihre Funktionsposition auf Höhe und parallel zum Abdominal- und/oder Thoraxbereich zu bringen. In diesem Fall ist die Armauflage 616 jedoch in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs etwas kürzer ausgebildet, sodass diese Armauflage beim Einstieg eines Passagiers in das Kraftfahrzeug, bzw. beim Ausstieg, kein Hindernis darstellt, sondern sich lediglich wie in der 8a dargestellt vor der breiten Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes befindet.
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Die 7b zeigt eine alternative Ausführungsform einer Armauflage 308, welche beispielsweise über eine Teleskopvorrichtung 604 in Richtung 602 von ihrer Park- in ihre Funktionsposition überführbar ist. Die Richtung 602 stellt dabei eine kombinierte x-z-Bewegung auf einer kreisbogensegmentförmigen Bahn dar. In der Parkposition befindet sich vorzugsweise die Armauflage 308 in einer Position, welche in der 7b gestrichelt dargestellt ist. In dieser Position befindet sich dabei vorzugsweise der überwiegende Teil der Armauflage 308 auf Höhe bzw. unterhalb der Sitzfläche 104 und außerdem in y-Richtung gesehen vor der Rückenlehne, sodass ein Ein- und Ausstiegsvorgang in der Parkposition der Armauflage 308 nicht behindert wird. In der Funktionsposition hingegen ist gewährleistet, dass zum einen eine komfortable Auflagefläche für einen Arm eines Kraftfahrzeuginsassen gegeben ist und zum anderen im Falle eines Seitenaufpralls gesichert ist, dass eine Schleuderbewegung des Kraftfahrzeuginsassen auf die Kraftfahrzeugtür vermieden wird. Auch hierzu ist vorzugsweise die Armauflage 308 in y-Richtung verfahrbar. Besonders bevorzugter Weise erfolgt dieses Verfahren in y-Richtung im Crashfall automatisch, ähnlich dem Prinzip eines Gurtstraffers, sodass bei Detektion eines Crashs beispielsweise durch Aufblasen oder automatisches Verfahren der Armauflage 308 in Richtung eines Abdominal- oder Thoraxbereiches eines Kraftfahrzeuginsassen eine Stabilisierung des Kraftfahrzeuginsassen stattfindet.
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Die 7c zeigt eine weitere Ausführungsform, in welcher eine Armauflage 308 an einem Arm 610 befestigt ist. Der Arm 610 ist an der Unterkante der Seitenkonsole auf Höhe der Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes über eine Drehachse 606 befestigt, sodass der Arm 610 um die in y-Richtung verlaufende Drehachse 606 eine Schwenkbewegung in Richtung 608, d. h. in der Y-Z-Ebene, durchführen kann. Ferner weist der Arm 610 auf der der Drehachse 606 abgewandten Seite eine weitere Drehachse 612 auf, welche ebenfalls in y-Richtung des Kraftfahrzeugs verläuft. An dieser Drehachse ist die Armauflage 308 schwenkbar befestigt. Somit kann durch Schwenken des Armes in Richtung 608 um die Achse 606 und durch Schwenken der Armauflage 308 um die Achse 612 in Richtung 608 eine Überführung der Armauflage 308 von der in der 7c gestrichelt gezeigten Parkposition in die Funktionsposition bewirkt werden. Vorzugsweise ist hierbei eine Bewegung des Arms 610 und der Armauflage 308 um die Achsen 606 und 612 gekoppelt, was den Vorteil hat, dass in definierter Weise eine Verschwenkung der Armauflage 308 von der Parkposition in die Funktionsposition möglich ist. Außerdem ist es möglich, eine solche Verschwenkung beispielsweise beim Starten des Kraftfahrzeugs automatisch zu bewirken.
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Es sei angemerkt, dass ein solch automatisches Überführen der Armauflage 308 von der Park- in die Funktionsposition auch in den 5a und 5b implementiert werden kann. In allen Fällen dient damit das Überführen der Armauflage 308 von der Park- in die Funktionsposition dem Zweck einer erhöhten Sicherheit, da damit im Falle eines Seitenaufpralls gewährleistet ist, dass ein Beschleunigungsweg eines Abdominal- oder Thoraxbereiches in Richtung der Kraftfahrzeugtür verkürzt wird, wodurch das Verletzungsrisiko eines Fahrzeuginsassen erheblich vermindert wird. Die Überführung von der Park- in die Funktionsposition ist in dem Fall vorzugsweise ein Bestandteil der Bedienung des Kraftfahrzeugs, welcher denselben Stellenwert einnimmt wie beispielsweise heutzutage das Anlegen eines Sicherheitsgurtes.
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Hinsichtlich 7c sei noch angemerkt, dass in der Parkposition vorzugsweise die Armauflage 308 vollständig eine Einstiegsfläche für einen Passagier freigibt, wobei diese Einstiegsfläche jene Fläche ist, welche durch die Sitzfläche 104 und die Fläche der Rückenlehne 104, welche der Sitzfläche 104 zugewandt ist, begrenzt wird. In x-Richtung gesehen überdeckt somit vorzugsweise in der Parkposition die Querschnittsfläche der Rückenlehne die Querschnittsfläche der Armauflage 308.
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In den 7a–7c ist ferner für die jeweilige Armauflage 308 eine Bedienkonsole 618 gezeigt, wobei die Bedienkonsole zur Steuerung verschiedener Kraftfahrzeugfunktionen wie z. B. Tempomat, Radio und Navigationssystemfunktionen oder Fensteröffner ausgebildet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Energieübertragungselement
- 102
- Prallfläche
- 104
- Sitzfläche
- 106
- Passagier
- 108
- Fahrzeugkarosserie
- 110
- Fahrzeugtür
- 112
- Fläche
- 114
- Energieabsorptionselement
- 116
- Richtung
- 118
- Führungselement
- 120
- Antriebselement
- 122
- Kardantunnel
- 124
- Energieabsorptionselement
- 126
- Airbag
- 128
- Deformationsstelle
- 200
- Sitzvolumen
- 202
- Versteifungsrohr
- 204
- Sitz
- 300
- Seitenkonsole
- 302
- Befestigungsmittel
- 304
- Führungselement
- 306
- Prallelement
- 308
- Armauflage
- 310
- Airbag
- 400
- Stauraum
- 402
- Schublade
- 500
- fahrzeugmittleres Karosserieteil
- 502
- Befestigung
- 504
- Richtung
- 700
- Richtung
- 702
- Achse
- 704
- Versteifung