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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, umfassend einen Fahrzeugsitz und einen Kopfairbag, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Curtain- oder auch Vorhangairbags werden häufig in geschlossenen Kraftfahrzeugen eingesetzt, um den Kopf der sich im Fahrzeug befindenden Personen an die Kinematik des Fahrzeugs anzukoppeln und vor herumfliegenden Splittern zu schützen. Sie sind vorzugsweise im Dachholm der Karosserie angeordnet. Löst der Curtain-Airbag aus, dann entfaltet sich dieser wie ein Vorhang vor dem/den Fenster(n) des Fahrzeugs. Bei offenen Fahrzeugen wie beispielsweise Cabriolets kommt ein sogenannter Head-Thorax-Airbag zum Einsatz. Beide Airbagsysteme sollen den Kopf des Insassen im Falle eines Unfalls schützen.
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Um zu gewährleisten, dass sich der Curtain-Airbag im Falle eines Unfalls vollständig entfalten kann, ist im Fahrzeuginnenraum ein gewisser Bauraum vorzusehen. Dieser Bauraum schränkt den Bauraum der Kopfstütze ein, sodass diese in der Breite auf den Entfaltungsraum des Curtain-Airbags reduziert werden muss. Aktuell ist die Position des Curtain-Airbags im Fahrzeug fest, sodass eine individuelle Anpassung an den Insassen nicht gegeben ist. Ein Curtain-Airbag kann bei der Entfaltung am Sitz hängen bleiben. In diesem Falle wäre die Schutzfunktion des Curtain-Airbags nicht optimal. Da der Curtain-Airbag in den Dachholm integriert wird, muss ein Bauraum in selbigem vorgesehen werden, sodass die Geometrie des Dachholms beeinflusst wird. In offenen Fahrzeugen wie beispielsweise Cabriolets kann aufgrund des fehlenden Dachs ein Curtain Airbag nicht zum Einsatz kommen.
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Ein Head-Thorax-Airbag ist eine Kombination aus Kopf- und Seitenairbag und wird vorrangig in den Sitz integriert. Folglich müssen für einen Fahrzeugsitz zwei Airbags gesondert entwickelt und gesteuert werden: der Seitenairbag für das geschlossene Fahrzeug und der Head-Thorax-Airbag für das offene Fahrzeug. In offenen Fahrzeugen ist der Kopf des Insassen nur seitlich geschützt. Bei Überschlägen des Fahrzeugs beispielsweise kann es zu einem Kontakt zwischen Kopf und Fahrbahn kommen, da der Head-Thorax-Airbag für die Oberseite des Kopfes keinen Schutz bietet.
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Aus der
WO 2012/044245 A1 ist eine Anordnung mit einem Airbag für einen Fahrradfahrer bekannt, die am Kopf einer Person positioniert wird. Bei einem Unfall entfaltet sich der Airbag so, dass er den Kopf der Person umgibt und ihn schützt.
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Aus der
EP 1 797 782 A1 ist eine Anordnung mit Airbag bekannt, die dem Schutz des Nackens einer Person dient. Die Anordnung umfasst Befestigungsmittel für eine Befestigung an einer Kopfstütze eines Fahrzeugs.
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Sowohl die Anordnung aus der
WO 2012/044245 A1 als auch die Anordnung gemäß
EP 1 797 782 A1 haben den Nachteil, dass die Bewegungsfreiheit der zu schützenden Person erheblich eingeschränkt wird, da der Airbag am Körper selbst getragen wird.
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Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die den Komfort für die Fahrzeuginsassen erhöht und sowohl in geschlossenen als auch in offenen Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann, wobei gleichzeitig zusätzlicher Bauraum für die Kopfstütze frei wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass der Kopfairbag dazu ausgebildet ist, einen Innenbereich zumindest teilweise zu umschließen. Dies ist besonders vorteilhaft, da bei einem Unfall vorzugsweise der Kopf der auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Person in diesem Innenbereich angeordnet ist, sodass er zuverlässig geschützt wird. Unter einem teilweise umschlossenen Innenbereich wird hier insbesondere verstanden, dass der Innenbereich an zumindest drei Seiten von dem Kopfairbag umschlossen ist.
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Der Kopfairbag kann außerdem innerhalb der Rückenlehne und/oder innerhalb der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes angeordnet sein. Unter dem Begriff „innerhalb” wird hier insbesondere verstanden, dass die Kopfstütze und/oder die Rückenlehne eine Ausnehmung aufweisen, in der der Kopfairbag angeordnet ist. Die Ausnehmung kann von einer Außenfläche der Kopfstütze bzw. der Rückenlehne umgeben sein. Somit ist der Kopfairbag von außen nicht zu erkennen oder zu spüren. Für den Benutzer entsteht somit keinerlei Einschränkung des Komforts. Unter einem Kopfairbag wird hier insbesondere ein Airbag verstanden, der bei einem Unfall den Kopf einer Person schützt.
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Unter dem Begriff „Rückenlehne” wird hier insbesondere der Bereich des Fahrzeugsitzes verstanden, an den sich eine Person beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Fahrzeugsitzes mit ihrem Rücken und/oder den Schultern anlehnt. Die Kopfstütze schließt sich oberhalb der Rückenlehne an eben diese an, sodass eine Person dort ihren Kopf anlehnen kann.
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Auch auf einen Curtainairbag kann verzichtet werden. Dadurch wird eine unabhängige Entwicklung der Bauteile ermöglicht, so dass z. B. in der Komfortauslegung der Kopfstütze keine Rücksicht mehr auf diesen Entfaltungsraum des Curtainairbags genommen werden muss. Es kann also ein Gleichteil für unterschiedliche Fahrzeug-Ausführungen hergestellt werden. Die Einsparung im Entwicklungsaufwand ist entsprechend groß.
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Falls der Kopfairbag in der Rückenlehne angeordnet ist, ist er vorteilhafterweise im oberen Bereich der Rückenlehne angeordnet. Dies ist der Endbereich der Rückenlehne, der der Kopfstütze zugewandt ist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Kopfairbag in einem entfalteten Zustand in einer ersten senkrecht zur Rückenlehne verlaufenden Ebene eine Teilkreis-, Teilellipsen-, Ellipsen- oder Kreisform aufweisen, die den Innenbereich zumindest teilweise umschließt. Es ist auch möglich, dass der Kopfairbag eine vieleckige Form aufweist. Dies schließt insbesondere ein, dass die Innenkontur und/oder die Außenkontur des Kopfairbags die zuvor genannten Formen aufweisen kann. Der entfaltete Zustand des Kopfairbags kann beispielsweise bei einem Unfall ausgelöst werden, indem Luft oder ein anderes Fluid mit Druck in den Kopfairbag strömt. Die Teilkreis-, Teilellipsen-, Ellipsen- oder Kreisform ist vorteilhaft, da der Kopf eines Fahrzeuginsassen so von dem Kopfairbag umschlossen wird und besonders gut gegen Aufschläge oder umherfliegende Splitter geschützt wird. Außerdem wird der Kopf während des Unfalls von dem Kopfairbag umgriffen und so vor heftigen ruckartigen Bewegungen geschützt.
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Unter einem Teilkreis bzw. einer Teilellipse wird hier insbesondere verstanden, dass es sich um einen Teilbereich eines Kreises bzw. einer Ellipse handelt. Die Form könnte auch als Kreisbogen bzw. Ellipsenbogen bezeichnet werden.
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Die Form des Kopfairbags im entfalteten Zustand kann beispielsweise durch Gewebebänder erreicht werden, die in oder an dem Kopfairbag angeordnet sein können.
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Es ist auch möglich, dass der Kopfairbag im entfalteten Zustand an seiner Innenseite, die dem Kopf der Person zugewandt ist, eine vieleckige Form, eine Teilkreis-, Teilellipsen-, Ellipsen- oder Kreisform aufweist, während er an seiner Außenseite, die von dem Kopf der Person wegweist, eine kastenähnliche Form – beispielweise eine Quaderform – aufweist. Dadurch kann der Kopfairbag flächig an ein Bauteil des Fahrzeugs angekoppelt werden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Kopfairbag im entfalteten Zustand in einer zweiten senkrecht zur Rückenlehne verlaufenden Ebene eine vieleckige Form, eine Teilkreis-, Teilellipsen-, Ellipsen- oder Kreisform aufweisen. Die zweite Ebene kann dabei senkrecht zur ersten Ebene verlaufen. Diese Ausführungsform erhöht weiter die Sicherheit für den Fahrzeuginsassen.
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Wenn der Kopfairbag im entfalteten Zustand in der ersten und der zweiten Ebene eine Teilkreis-, Teilellipsen-, Ellipsen- oder Kreisform aufweist, wird der Kopf einer Person sowohl von links und rechts (z. B. die erste Ebene) als auch von unten und oben (z. B. die zweite Ebene) umschlossen. Das Resultat kann ein entfalteter Kopfairbag sein, der den Kopf der Person in etwa wie ein Helm umschließt.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Anordnung Druckerzeugungsmittel umfassen. Die Druckerzeugungsmittel können einen ersten Fluidbehälter umfassen, der mit dem Kopfairbag durch eine erste Fluidleitung verbunden ist. Die Druckerzeugungsmittel können dazu ausgebildet sein, das Fluid mit einem Druck zu beaufschlagen, sodass das Fluid durch die erste Fluidleitung in den Kopfairbag strömt. Die Druckerzeugungsmittel können beispielsweise einen Gasgenerator umfassen. Das Fluid kann vorzugsweise ein Gas sein, das bereits im Stand der Technik für die Entfaltung von Kopfairbags verwendet wird. Es ist auch möglich, dass ein Festtreibstoff vorliegt, der von den Druckerzeugungsmitteln – beispielsweise durch einen elektrischen Strom – in ein Fluid umgewandelt werden kann.
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Der Fahrzeugsitz kann eine Sitzfläche und eine Kopfstütze aufweisen, wobei ein erstes Ende der Rückenlehne der Sitzfläche zugewandt ist und ein zweites Ende der Rückenlehne, das dem ersten Ende gegenüberliegt, der Kopfstütze zugewandt ist. Der Fluidbehälter kann innerhalb der Rückenlehne und/oder innerhalb der Kopfstütze angeordnet sein.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Druckerzeugungsmittel zumindest einen Anschluss für eine Zündungselektronik aufweisen. So können mittels der Zündungselektronik die Druckerzeugungsmittel dazu veranlasst werden, das Fluid mit Druck zu beaufschlagen.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Rückenlehne eine Rückenlehnfläche und die Kopfstütze eine Kopflehnfläche aufweisen. Die Rückenlehnfläche kann beispielsweise einen verstellbaren Winkel mit der Sitzfläche einschließen. Die Rückenlehnfläche kann zwischen der Sitzfläche und der Kopflehnfläche angeordnet sein. Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch kann sich eine auf dem Fahrzeugsitz sitzende Person mit ihrem Rücken an der Rückenlehnfläche und mit ihrem Kopf an der Kopflehnfläche anlehnen.
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Der Kopfairbag kann so innerhalb der Rückenlehne und/oder innerhalb der Kopfstütze angeordnet sein, dass der Kopfairbag durch das Fluid in einer Richtung senkrecht zur Rückenlehnfläche und/oder senkrecht zur Kopflehnfläche entfaltbar ist. So kann der Kopfairbag bei einem Unfall den Kopf einer Person schützen. Der Kopfairbag kann beispielsweise zusammengefaltet innerhalb der Rückenlehne und/oder der Kopfstütze angeordnet sein. Bei einem Unfall strömt das Fluid in den Kopfairbag. Dadurch wird der Kopfairbag entfaltet.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Anordnung Sensormittel umfassen, die dazu ausgebildet sind, die Körpergröße einer auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Person zu erfassen. Eine Position des Kopfairbags kann dann an die Größe der Person angepasst werden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Druckerzeugungsmittel zumindest einen zweiten Fluidbehälter und zumindest eine zweite Fluidleitung umfassen. Der Kopfairbag kann Trennmittel umfassen, die den Kopfairbag zumindest in eine erste und eine zweite Kammer aufteilen. Die erste Kammer kann über die erste Fluidleitung mit dem ersten Fluidbehälter verbunden sein und die zweite Kammer kann über die zweite Fluidleitung mit dem zumindest einen zweiten Fluidbehälter verbunden sein. Es kann also Fluid in dem zumindest einen zweiten Fluidbehälter durch die Druckerzeugungsmittel mit einem Druck beaufschlagt werden, sodass das Fluid durch die zweite Fluidleitung in die zweite Kammer strömt.
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Es ist auch möglich, dass der erste Fluidbehälter alle Kammern füllt. Es können auch mehrere Leitungen eine bestimmte Kammer füllen. Ferner sind Reihen- und Parallelschaltungen möglich.
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Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, um die Größe des Kopfairbags anpassen zu können. So kann entweder der gesamte Kopfairbag entfaltet werden oder aber nur eine Kammer des Kopfairbags. Dies ist insbesondere in Kombination mit den Sensormitteln vorteilhaft. Die Sensormittel können dazu ausgebildet sein, die Druckerzeugungsmittel und/oder die Zündungselektronik so zu steuern, dass nur das Fluid im ersten Fluidbehälter, nur das Fluid im zweiten Fluidbehälter oder die Fluide in beiden Fluidbehältern mit Druck beaufschlagt werden, sodass sie in die jeweiligen Kammern des Kopfairbags strömen. So kann die Größe des Kopfairbags an die Größe der Person angepasst werden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Trennmittel als Reißnaht ausgebildet sein. So kann eine der beiden Kammern getrennt von der anderen durch das Fluid entfaltet werden, ohne dass diese Entfaltung von der anderen Kammer behindert wird. Falls nur eine der Kammern mit dem Fluid gefüllt wird, reißt die Reißnaht.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Rückenlehne und/oder die Kopfstütze zumindest eine Sollbruchstelle aufweisen. Der Kopfairbag kann im Bereich der Sollbruchstelle angeordnet sein. Beispielsweise kann der Kopfairbag direkt hinter der Sollbruchstelle angeordnet sein. Wenn das Fluid in den Kopfairbag strömt, entfaltet sich dieser und durchbricht die Rückenlehne und/oder die Kopfstütze an der Sollbruchstelle. So wird die Entfaltung des Kopfairbags vereinfacht.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das eine Anordnung nach einer Ausführungsform der Erfindung umfasst.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei werden für gleiche oder ähnliche Bauteile und für Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Funktionen dieselben Bezugszeichen verwendet. Darin zeigen
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1 eine schematische Ansicht einer Anordnung mit einem Fahrzeugsitz und einem Kopfairbag;
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2 drei schematische Ansichten einer Anordnung mit einem Fahrzeugsitz und einem Kopfairbag während einer Entfaltung des Kopfairbags;
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3 vier schematische Schnittansichten der Anordnung aus 2 entlang der Linie A-A aus 2C;
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4 eine schematische Schnittansicht der Anordnung aus 2 entlang der Linie B-B aus 2C; und
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5 eine schematische Ansicht einer auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Person mit einem Airbag nach einer Ausführungsform der Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 2
- Rückenlehne
- 3
- Kopfstütze
- 4
- Sitzfläche
- 5
- Druckerzeugungsmittel
- 6
- Fluidleitung
- 7
- Kopfairbag
- 8
- Kopf
- 9
- Gewebeband
- 10
- Kraftbegrenzer
- 11
- Oberkörper
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Der Fahrzeugsitz 1 weist eine Rückenlehne 2, eine Kopfstütze 3 und eine Sitzfläche 4 auf. Innerhalb der Rückenlehne 2 sind Druckerzeugungsmittel 5 angeordnet. Diese können beispielsweise einen Gasgenerator aufweisen. Innerhalb der Kopfstütze 3 ist ein Kopfairbag 7 angeordnet, der über eine Fluidleitung 6 mit den Druckerzeugungsmitteln 5 verbunden ist.
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Bei einem Unfall beaufschlagen die Druckerzeugungsmittel 5 ein Fluid mit einem Druck. Das Fluid strömt durch die Fluidleitung 6 in den Kopfairbag 7. Durch das unter Druck stehende Fluid wird der Kopfairbag 7 entfaltet und kann so den Kopf einer auf dem Fahrzeugsitz 1 sitzenden Person schützen. Reim Entfaltungsvorgang des Kopfairbags 7 zerbricht zumindest ein Teil einer Oberfläche der Kopfstütze 3. Hierfür kann eine Sollbruchstelle an der Kopfstütze 3 vorgesehen sein, die eine zielgerichtete Entfaltung des Kopfairbags 7 ermöglicht.
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In den 2A bis 2C ist ein Fahrzeugsitz mit einer Rückenlehne 2 und einer Kopfstütze 3 gezeigt. Für den Kopfairbag 7 sind zwei alternative Anordnungsmöglichkeiten gezeigt. Zum einen kann der Kopfairbag 7 in der Rückenlehne 2 angeordnet sein. Es ist auch möglich, dass der Kopfairbag 7 in der Kopfstütze 3 angeordnet ist. Bei einem Fahrzeugsitz mit einer in der Rückenlehne integrierten Kopfstütze ist es auch möglich, dass der Kopfairbag sowohl teilweise in der Kopfstütze als auch teilweise in der Rückenlehne angeordnet ist.
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In 2A befindet sich der Kopfairbag 7 komplett in der Kopfstütze 3 oder der Rückenlehne 2. Diese beiden Möglichkeiten sind in den 2A bis 2C als Alternativen dargestellt. Bei einem Unfall entfaltet sich der Kopfairbag 7 wie in 2B dargestellt. Bei der Entfaltung weist der Kopfairbag 7 eine Teilkreisform auf, sodass er sich um den Kopf der auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Person legt. In 2C ist der Kopfairbag 7 komplett entfaltet und umschließt den Kopf der Person in etwa wie ein Sturzhelm. So wird der Kopf besonders sicher geschützt. Zusätzlich zur abdämpfenden Funktion des Kopfairbags wird der Kopf während des Unfalls seitlich geführt und vor ruckartigen Bewegungen geschützt.
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In den Schnittansichten der 3A bis 3D ist der Entfaltungsvorgang des Kopfairbags 7, beispielsweise bei einem Unfall, dargestellt. Der Kopfairbag entfaltet sich in der Schnittebene, die senkrecht zur Kopfstütze 3 und zur Rückenlehne 2 verläuft, zunächst teilellipsenförmig. Die Entfaltung des Kopfairbags in anderen Richtungen ist in den 3A bis 3D aufgrund der Schnittdarstellung nicht ersichtlich. In der 3D ist der Kopfairbag komplett entfaltet und weist eine Ellipsenform auf, die den Kopf der auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Person in der Schnittebene komplett umgibt.
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In der Schnittansicht der 4 ist der entfaltete Kopfairbag 7 dargestellt, wie er einen Kopf 8 teilweise umschließt. Die Form des Kopfairbags 7 wird dabei insbesondere durch ein Gewebeband 9 definiert. Außerdem ist ein Kraftbegrenzer 10 vorgesehen, der in der Kopfstütze angeordnet ist. Der Kraftbegrenzer 10 begrenzt die vom Gewebeband 9 auf den Kopfairbag 7 ausgeübte Kraft.
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In 5 ist ebenfalls der entfaltete Kopfairbag 7 dargestellt. Er umschließt den Kopf 8 teilweise, sodass das Gesicht frei ist, damit die Person atmen kann. Außerdem ist dargestellt, dass ein Teil des Airbags in einem Bereich zwischen dem Kopf 8 und dem Oberkörper 11 der Person verläuft.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2012/044245 A1 [0005, 0007]
- EP 1797782 A1 [0006, 0007]