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Die Erfindung betrifft ein Kindersitz-Rückhaltesystem mit einem Sicherheitsgurtsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Kindersitz für die Nutzung in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 22.
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Stand der Technik
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Zur Verbesserung des Insassenschutzes werden bei der Beförderung von Kindern in Fahrzeugen Kindersitze eingesetzt, die auf dem Beifahrersitz oder einem der Fahrzeugsitze im Fahrzeugfond befestigt werden können. Die Befestigung der Kindersitze kann beispielsweise über den fahrzeugseitigen Drei-Punkt-Sicherheitsgurt oder eine sogenannte Isofix-Befestigung erfolgen.
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Bei Kindersitzen für Kinder im Alter von etwa 9 Monaten bis zu 4 Jahren sind sowohl Kindersitze bekannt, die eine rückwärts gerichtete Beförderung ermöglichen, als auch solche, die eine vorwärts gerichtete Beförderung ermöglichen.
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Bei der vorwärts gerichteten Beförderung sind dabei zur Sicherung des Kindes in dem Kindersitz einerseits Rückhaltesysteme bekannt, die einen Fünf-Punkt-Gurt umfassen, als auch solche Rückhaltesysteme, die ein Fangelement aufweisen.
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Bei einem Unfall, insbesondere bei einem Frontallzusammenstoß, besteht insbesondere bei Kindern der Altersgruppe von 9 Monaten bis 4 Jahren eine erhöhte Gefahr von Nacken- oder Schulterverletzungen, da bei Kindern in dieser Altersgruppe der Kopf des Kindes in Relation zum Körper noch sehr groß und schwer ist. Durch ein Fangelement können beispielsweise die in einer Unfallsituation entstehenden und auf den Nacken und/oder die Schulter wirkenden Kräfte durch die großflächige Auffangfläche reduziert werden. Zudem kann durch das Fangelement der Verlauf einer Vorverlagerung des Oberkörpers des Kindes verbessert und Belastungen des Nacken- und Schulterbereichs verringert werden.
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Die Rückhaltewirkung kann bei einem nicht optimal gesicherten Kind nicht ausreichend gegeben sein. Eine solche Situation kann beispielsweise dann eintreten, wenn das Fangelement des Kindersitzes nicht nah genug an dem Kind anliegt oder der Fünf-Punkt-Sicherheitsgurt nicht eng genug am Körper des Kindes anliegt. Ursachen hierfür können beispielsweise dicke Winterkleidung oder ein zu schwaches Anlegen des Fangelements bzw. des Fünf-Punkt-Sicherheitsgurts sein.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rückhaltesystem für einen Kindersitz zur Verfügung zu stellen, mit dem eine optimierte Rückhaltung eines Kindes in dem Kindersitz erreicht werden kann und dadurch der Schutz für das Kind verbessert werden kann. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung einen Kindersitz mit einer optimierten Rückhaltung des Kindes zur Verfügung zu stellen. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung eines Rückhaltesystems für einen Kindersitz zu verbessern bzw. alternative Möglichkeiten für die Steuerung zur Verfügung zu stellen.
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Lösung der Aufgabe
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Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach dem Anspruch 1 und dem Anspruch 22. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Ein erfindungsgemäßes Kindersitz-Rückhaltesystem umfasst ein Sicherheitsgurtsystem für einen Kindersitz zum Schutz eines Kindes, welches als Insasse in dem Kindersitz befördert werden kann. Das Sicherheitsgurtsystem umfasst zumindest einen Sicherheitsgurt mit einem oder mehreren Gurtelementen, einem Gurtschloss und einer Steckzunge. Steckzunge und Gurtschloss sind im Anwendungsfall reversibel verbunden. Die Steckzunge und/oder das Gurtschloss sind an einem Gurtelement des Sicherheitsgurts angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Gurtschloss fest an einem Ende eines zugehörigen Gurtelements angeordnet, wohingegen die Steckzunge über eine Gurtführung auf dem ihr zugeordneten Gurtelement verschiebbar angeordnet ist. Insbesondere ist durch die Erfindung aber auch vorgesehen, dass das Gurtschloss und/oder die Steckzunge direkt an einem weiteren Element des Kindersitz-Rückhaltesystems angeordnet sind. In weiteren Ausführungsformen können sowohl das Gurtschloss als auch die Steckzunge verschiebbar und/oder fest an einem Gurtelement angeordnet sein. Durch die Verstellbarkeit des Gurtschlosses und/oder der Steckzunge soll insbesondere erreicht werden, dass das Rückhaltesystem an die körperlichen Gegebenheiten des Kindes angepasst werden kann. Weiterhin kann das Kindersitz-Rückhaltesystem ein Anzeigeelement umfassen, das dem Anwender signalisiert, ob das Sicherheitsgurtsystem wirksam angelegt ist. Eine Erkennung kann dabei insbesondere einen Gurtschlosssensor umfassen, der überprüft, ob die Steckzunge richtig in dem Gurtschloss verrastet ist.
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Zur Verbesserung des Insassenschutzes des Kindes umfasst das Sicherheitsgurtsystem des erfindungsgemäßen Kindersitz-Rückhaltesystems ein über eine Steuerung aktivierbares Straffelement. Das Straffelement des Sicherheitsgurtsystems steht mit zumindest einem Gurtelement des Sicherheitsgurts und/oder einem Gurtschloss in Wirkverbindung, um den Sicherheitsgurt straffen zu können. Dadurch kann der Sicherheitsgurt in einer Unfallsituation durch eine Aktivierung des Straffelements gestrafft werden. Durch die Straffung des Sicherheitsgurts kann eine Vorwärtsbewegung des Kindersitzinsassen, insbesondere eines Beckenbereichs des Kindes, verringert werden.
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Das Straffelement kann dabei sowohl mit einem Gurtelement als auch mit einem Gurtschloss und/oder einer Steckzunge in Wirkverbindung stehen. Dadurch führt eine Aktivierung des Straffelements stets zu einer Straffung des Sicherheitsgurts und somit zu einer optimierten Rückhaltung des Kindes durch das Kindersitz-Rückhaltesystem. Da das Kind durch die Straffung in einer Unfallsituation früher an der Gesamtverzögerung des Fahrzeuges teilnimmt, kann dadurch der Schutz für das Kind verbessert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Kindersitz-Rückhaltesystem weiterhin ein Fangelement. Das Fangelement ist dabei vorzugsweise an einem Gurtelement (im Weiteren als Fangelement-Gurtelement bezeichnet) des Sicherheitsgurts angeordnet. Um das Fangelement an dem Fangelement-Gurtelement anordnen zu können, umfasst das Fangelement eine Führung und/oder eine Aufnahme für das Fangelement-Gurtelement. Das Fangelement funktioniert in einer Unfallsituation einerseits ähnlich wie ein aufgeblasener Airbag. Die bei einem Unfall entstehende Energie wird über das gesamte Fangelement verteilt und absorbiert, wodurch die Belastung auf den Nacken des Kindes in einer Unfallsituation verringert werden kann. Andererseits wird durch das Fangelement der Verlauf der Vorverlagerung eines Kindes verbessert, indem eine Rotation des Oberkörpers hin zu dem Fangelement ermöglicht wird. Dadurch können die entstehenden Kräfte besser verteilt werden, sodass vorzugsweise Belastungen des Nackens und/oder des Brust- und Schulterbereichs verringert werden können.
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Das Fangelement-Gurtelement kann beispielsweise beidseitig eine Steckzunge umfassen, sodass das Fangelement-Gurtelement zusammen mit dem Fangelement vollständig von den weitern Elementen des Kindersitz-Rückhaltesystems getrennt werden kann. Durch die Möglichkeit, das Fangelement vollständig von den weiteren Elementen des Kindersitz-Rückhaltesystems zu trennen, kann beispielsweise das Hineinsetzen und/oder Herausnehmen des Kindes aus dem Kindersitz vereinfacht werden. Das Fangelement-Gurtelement kann in einer solchen Ausführungsform aus zwei Gurtelementen bestehen, die über Gurtstoppelemente miteinander verbundenen sind. Die Gurtstoppelemente sind vorzugsweise beidseitig an den Enden eines ersten der beiden Gurtelemente des Fangelement-Gurtelements angeordnet. An dem zweiten Gurtelement sind die beiden Steckzungen verschiebbar angeordnet, wobei jeweils ein Ende von dem zweiten Gurtelement durch eines der beiden Gurtstoppelemente geführt ist. Die Gurtstoppelemente sind derart ausgebildet, dass sie die Enden des zweiten Gurtelements verschiebbar und feststellbar aufnehmen können. Derartige Gurtstoppelemente sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden beispielsweise bei Kindersitzen aus dem Stand der Technik oder bei Sechs-Punkt-Gurten im Motorsportbereich zum Einstellen der Gurtlänge genutzt.
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Alternativ kann das Fangelement-Gurtelement einstückig ausgebildet sein. In einer solchen Ausführungsform ist vorzugsweise nur ein Gurtstoppelement vorhanden, wobei ein Ende des Fangelement-Gurtelements fest mit dem Gurtstoppelement verbunden ist. Das andere Ende des Fangelement-Gurtelements ist hierbei verschiebbar und feststellbar in dem Gurtstoppelement angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform kann das Fangelement auch derart ausgebildet sein, dass das Gurtelement nur einseitig lösbar mit den weiteren Elementen des Kindersitz-Rückhaltesystems verbunden ist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Fangelement in einer solchen Ausführungsform fest mit den weiteren Elementen des Kindersitz-Rückhaltesystems verbunden. Durch den Begriff „fest“ soll hier lediglich eine nicht lösbare Verbindung beschrieben werden, wobei dies nicht ausschließt, dass das Fangelement und/oder das Gurtelement des Fangelements verschiebbar und einstellbar an dem Kindersitz-Rückhaltesystem, insbesondere dem Sicherheitsgurtsystem des Kindersitz-Rückhaltesystems, angeordnet sind. Die Länge des Fangelement-Gurtbands kann in einem solchen Ausführungsbeispiel beispielsweise über eine Steckzunge, die einstückig mit einem Gurtstoppelement ausgebildet ist, eingestellt werden. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, dass das Kindersitz-Rückhaltesystem einen Gurtaufroller für das Fangelement-Gurtelement umfasst.
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Das Fangelement des Kindersitz-Rückhaltesystems ist vorzugsweise mehrteilig ausgebildet und umfasst zumindest einen Grundkörper und ein Beckenrückhalteelement. Das Beckenrückhalteelement steht dabei mit dem Fangelement-Gurtelement in Wirkverbindung. Bei einer Aktivierung des Straffelements wird durch die hervorgerufene Straffung des Sicherheitsgurtes das Fangelement-Gurtelement, das mit dem Beckenrückhalteelement in Wirkverbindung steht, gestrafft. Durch diese Straffung wird das Beckenrückhalteelement des Fangelements in Richtung des Beckens des Kindes verschoben. Dadurch kann in einer Unfallsituation die Vorwärtsbewegung des Becken- und Bauchbereichs des Kindes beschränkt werden und die daraus entstehenden Beschleunigungen, die auf das Kind wirken, verringert werden. Durch die Beschränkung der Vorverlagerung des Beckenbereichs kann zudem eine Optimierung der gewollten Vorverlagerung im Bereich des Oberkörpers erreicht werden. Durch die optimierte und gewollte Abwickelung im Oberkörper des Kindes kann eine optimale Schutzwirkung durch das Fangelement erreicht werden.
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Das Beckenrückhalteelement kann zudem mehrteilig ausgebildet sein. Weiterhin können das einteilige und/oder das mehrteilige Beckenrückhalteelement als Keilelement ausgebildet sein oder ein Keilelement umfassen.
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Ein solches Keilelement kann in dem Fangelement derart zu dem Grundkörper und/oder einem weiteren Element des Fangelements angeordnet sein, dass bei einer Aktivierung des Straffelements einerseits das Beckenrückhalteelement hin zu dem Kind bewegt wird. Andererseits wird der Grundkörper durch die Keilverbindung zwischen dem Keilelement und dem Grundkörper und/oder einem weiteren Element des Fangelements nach oben in Richtung des Kopfes des Kindes bewegt. Dadurch kann sowohl eine Vorwärtsbewegung des Kindes im Becken- und Bauchbereich verringert werden und zudem die Aufprallfläche des Fangelements vergrößert werden. Vorzugsweise kann durch die vergrößerte Fangelementfläche die gewollte Vorverlagerung des Kindes im Bereich des Oberkörpers weiter optimiert werden. Somit kann dadurch die Belastung des Kindes in einer Unfallsituation verringert und der Schutz des Kindes verbessert werden.
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Um einen effektiven Schutz des Kindes zu gewährleisten, bestehen die Elemente des Fangelements, auf die das Kind in einer Rückhalte- bzw. Unfallsituation auftrifft und die das Kind zurückhalten sollen, vorzugsweise aus einem energieabsorbierenden Material. Dadurch kann durch das Fangelement eine ähnliche Funktion erreicht werden, wie durch einen Airbag. In typischen Ausführungsformen bestehen zumindest der Grundkörper und/oder das Beckenrückhalteelement aus dem energieabsorbierenden Material.
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Das Fangelement ist im Bereich der Aufnahme bzw. der Führung für das Fangelement-Gurtelement vorzugsweise derart verstärkt ausgebildet, dass das Straffen des Sicherheitsgurts bei einer Aktivierung des Straffelements überwiegend in eine Bewegung des Fangelements hin zu dem Kind umgewandelt wird. Hierfür ist das Fangelement im Bereich der Aufnahme bzw. Führung für das Fangelement-Gurtelement im Wesentlichen formstabil ausgebildet.
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Vorzugsweise ist die Aufnahme bzw. Führung des Fangelements zumindest teilweise als separates Element ausgebildet. Das im wesentlichen formstabile Führungselement ist vorzugsweise in den Grundkörper eingesetzt. In einer Ausführungsform weist das Führungselement zudem Leitabschnitte für das Beckenrückhalteelement auf. Durch die Leitabschnitte kann in einer Rückhaltesituation, wie etwa einem Unfallereignis, die Straffung des Sicherheitsgurts des Kindersitz-Rückhaltesystems in eine definierte Bewegung des Beckenrückhalteelements umgewandelt werden.
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Für eine möglichst effektive Kraftübertragung von dem Fangelement-Gurtelement auf das Beckenrückhalteelement in einer Rückhaltesituation weist das Beckenrückhalteelement auf der dem Fangelement-Gurtelement zugewandten Seite eine im wesentlichen formstabile Deckplatte auf. Die Deckplatte kann einstückig mit dem Beckenrückhalteelement ausgebildet sein und/oder als separates Bauteil auf dieses aufgesetzt sein. Um eine gerichtete Kraftübertragung von dem Fangelement-Gurtelement auf das Beckenrückhalteelement zu erreichen, kann die Deckplatte ebenfalls Führungen oder Aufnahmen für das Fangelement-Gurtelement aufweisen. Durch die Führungen oder Aufnahmen an der Deckplatte kann das Fangelement-Gurtelement insbesondere bei der Straffung des Sicherheitsgurts in einer für die Kraftübertragung vom Fangelement-Gurtelement auf das Beckenrückhalteelement vorteilhaften Position gehalten bzw. geführt werden.
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Die Funktion des Straffvorgangs eines Kindersitz-Rückhaltesystems mit einem Fangelement wird im Folgenden anhand der Ausführungsform beschreiben, bei der beidseitig des Fangelements eine Steckzunge an dem Fangelement-Gurtelement angeordnet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Straffelement eines Kindersitz-Rückhaltesystems als ein Gurtschlossstraffer ausgebildet. Bei einer Aktivierung des Straffelements in einer Unfallsituation werden die beiden Gurtschlösser durch dasselbe Straffelement hin zu dem Straffelement gezogen. Hierfür sind die Gurtschlösser über zumindest ein Gurtelement und/oder zumindest eine Seilverbindung mit dem Straffelement verbunden. Abhängig von der Art des Straffelements sowie des Einbauraumes können ein Gurtelement bzw. beide Gurtelemente, die das Straffelement jeweils mit einem der Gurtschlösser verbinden, durch einen Haltebügel und/oder Umlenkbügel umgelenkt werden. Dadurch kann eine beidseitig gleichmäßige Straffung erreicht werden.
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Das Fangelement-Gurtelement wird bei der Straffung über die beidseitige Gurtschloss-Steckzungen-Verbindung zu dem Kind gezogen. Durch das Heranziehen des Fangelement-Gurtelement an das Kind wird zudem das Fangelement, insbesondere das Beckenrückhalteelement, hin zu dem Kind, insbesondere zu dem Beckenbereich des Kindes, bewegt bzw. gedrückt. Dadurch können die Vorwärtsbewegung des Kindes in einer Rückhaltesituation beschränkt und somit die auf das Kind wirkenden Beschleunigungen verringert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das Straffelement in dem Fangelement angeordnet und steht mit dem Fangelement-Gurtelement in Wirkverbindung. Das Fangelement weist in einer solchen Ausführungsform eine Aufnahme für das Straffelement auf. Bei einer Aktivierung des Straffelements wird das Fangelement-Gurtelement gestrafft und das Fangelement, insbesondere das Beckenrückhalteelement des Fangelements, wird dadurch zu dem Kind, insbesondere zu dem Beckenbereich des Kindes bewegt bzw. gedrückt.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Kindersitz-Rückhaltesystem ein Sicherheitsgurtsystem, bei dem der Sicherheitsgurt als Fünf-Punkt-Sicherheitsgurt ausgebildet ist. Das Kindersitz-Rückhaltesystem weist in einer Ausführungsform mit einem Fünf-Punkt-Sicherheitsgurt in der Regel kein zusätzliches Fangelement auf. Jedoch ist durch die Erfindung auch eine Kombination eines Fünf-Punkt-Sicherheitsgurts mit einem zusätzlichen Fangelement umfasst. Das zusätzliche Fangelement kann dabei auch mehrteilig, beispielsweise zweiteilig, ausgebildet sein.
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Bei einem Kindersitz-Rückhaltesystem mit einem Fünf-Punkt-Sicherheitsgurt steht das Straffelement vorzugsweise mit den Beckengurtelementen und/oder den Schultergurtelementen in Wirkverbindung. Vorzugsweise ist das Straffelement mit den Enden der Beckengurtelemente verbunden. Dadurch werden bei einer Straffung die Beckengurtelemente gestrafft und zu dem Kind hingezogen. Dadurch kann insbesondere die Vorwärtsbewegung des Beckens in einer Rückhaltesituation begrenzt und somit der Schutz für das Kind durch das Kindersitz-Rückhaltesystem erhöht werden.
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Bei einem Kindersitz-Rückhaltesystem mit einem Fünf-Punkt-Sicherheitsgurt ist das Gurtschloss des Sicherheitsgurtsystems in der Regel an einem Beingurtelement angeordnet. Weiterhin sind jeweils ein Beckengurtelement und ein Schultergurtelement einstückig ausgebildet, wobei jeweils eine Steckzunge an dem einstückigen Becken-/Schultergurtelement angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Ende des Beckengurtelements mit dem Straffelement verbunden. Das Ende der Schultergurtelemente ist dabei vorzugsweise mit einem Spannelement verbunden, sodass der Sicherheitsgurt des Kindersitz-Rückhaltesystems an die körperlichen Gegebenheiten eines Kindes angepasst werden kann.
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Weiterhin können die Schultergurtelemente mit einem Kraftbegrenzungsmechanismus in Wirkverbindung stehen. Dadurch kann in einer Rückhaltesituation durch das Straffen der Beckengurtelemente zunächst Gurtlose des Sicherheitsgurtes beseitigt werden. Zudem kann durch den Straffvorgang eine Vorwärtsbewegung des Kindes, insbesondere eine Vorwärtsbewegung des Beckens des Kindes, zumindest verringert werden. Durch den Kraftbegrenzungsmechanismus kann anschließend eine gezielte Vorverlagerung des Oberkörpers des Kindes erreicht werden. Durch die so beschränkt zugelassene Rotation des Oberkörpers kann vorzugsweise eine Belastung des Nacken- und Schulterbereichs des Kindes verringert werden.
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In einer Ausführungsform umfasst das Schultergurtelement des Fünf-Punkt-Sicherheitsgurts weiterhin ein Polsterelement. Das Polsterelement umfasst vorzugsweise Dämpfungselemente, die eine Auflagefläche des Schultergurtes vergrößern und dadurch in einer Rückhaltesituation eine punktuelle Belastung des Kindes durch die Schultergurtelemente verhindern. Weiterhin können die Schultergurtelemente gurtintegrierte Gassackmodule, wie sie bereits aus dem Stand der Technik bekannt sind, umfassen. Die gurtintegrierten Gassackmodule können vorzugsweise durch die Steuerung des Kindersitz-Rückhaltesystems aktiviert werden. In einer Rückhaltsituation werden dadurch Kammern der gurtintegrierten Gassackmodule mit Gas befüllt und die Auflagelagefläche des Schultergurtes vergrößert.
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Das Straffelement eines erfindungsgemäßen Kindersitz-Rückhaltesystems ist vorzugsweise als ein pyrotechnischer Straffer ausgebildet. Insbesondere kann das Straffelement als eine pyrotechnische Linearantriebseinrichtung und/oder als eine pyrotechnische Rotationsantriebseinrichtung ausgebildet sein. Der Aufbau und die Funktion solcher pyrotechnischen Linear- und Rotationsantriebseinrichtungen ist aus dem Bereich der Gurtschlossstraffer und der Endbeschlagstraffer für Sicherheitsgurte bekannt. Für den Einsatz in dem Kindersitz-Rückhaltesystem muss der zur Verfügung gestellte Straffweg einer solchen bekannten pyrotechnischen Linear- und/oder Rotationsantriebseinrichtung gegebenenfalls an das Kindersitz-Rückhaltesystem und den benötigten Einzug eines Gurtelements angepasst werden.
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Weiterhin kann ein Gurtelement des Sicherheitsgurts eines erfindungsgemäßen Kindersitz-Rückhaltelements mit einem Gurtspannmechanismus in Wirkverbindung stehen. Über den Gurtspannmechanismus kann der Sicherheitsgurt, insbesondere ein oder mehrere Elemente des Sicherheitsgurts, gespannt und an die körperlichen Gegebenheiten des Kindes angepasst werden. In einem Ausführungsbeispiel kann der Gurtspannmechanismus weiterhin ein Nachspannelement umfassen, welches beispielsweise über einen Energiespeicher ein automatisches Nachspannen des Sicherheitsgurts ermöglicht.
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Alternativ kann ein Kindersitz-Rückhaltesystem einen Gurtaufroller umfassen, auf dem zumindest ein Gurtelement des Sicherheitsgurts automatisch aufrollbar ist. Dadurch kann sich der Gurt selbsttätig spannen und zudem automatisch nachspannen. Um ein ungewolltes Lösen bzw. Lockern des Sicherheitsgurts zu verhindern, kann an dem mit dem Gurtaufroller verbundenen Gurtelement ein in Auszugsrichtung wirkendes und reversibel festlegbares Gurthalteelement angeordnet sein. Weiterhin kann auch eine Federkraft des Gurtaufrollers so ausgelegt werden, dass ein Kleinkind den Sicherheitsgurt nicht ohne weiteres lockern kann. Beispielsweise kann das Fangelement-Gurtelement auf dem Gurtaufroller aufrollbar sein, wobei in einer solchen Ausführungsform der Gurtaufroller vorzugsweise auf der einen Seite des Fangelements und das Gurtschloss auf der anderen Seite des Fangelements angeordnet sind.
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Weiterhin kann das erfindungsgemäße Kindersitz-Rückhaltesystem ein Gassackmodul und/oder Seitenaufprallschutzelemente umfassen. Das Gassackmodul und/oder das Seitenaufprallschutzelement kann beispielsweise in und/oder an einer Seitenwange des Kindersitzes angeordnet werden, in dem das Kindersitz-Rückhaltesystem zum Einsatz kommt. Beispielsweise kann durch das Gassackmodul in einer Rückhaltesituation die Vorwärtsbewegung des Kopfes des Kindes beschränkt und abgedämpft werden. Dadurch kann beispielsweise die Belastung des Nackens des Kindes verringert werden. weiterhin können auch Seitengassackmodule bzw. energieabsorbierende Seitenaufprallschutzelemente in einer Seitenwange des Kindersitzes vorgesehen sein, die eine seitliche Bewegung des Kindes bei einem Seitenaufprallereignis beschränken bzw. verringern.
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Die Steuerung des erfindungsgemäßen Kindersitz-Rückhaltesystems kann in einer Ausführungsform über Sensordaten und/oder Steuerbefehle zumindest eines Fahrzeugsteuergeräts des Fahrzeugs erfolgen, in dem der Kindersitz genutzt wird. Hierfür umfasst das Kindersitz-Rückhaltesystem ein Transferelement, über das die Steuerung des Kindersitz-Rückhaltesystems mit der Fahrzeugsteuerung koppelbar ist.
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Vorzugsweise umfasst das Transferelement ein Sende- und Empfangselement, das zur kontaktlosen Daten- und/oder Energieübertragung geeignet ist. Beispielsweise kann die Steuerung des Kindersitz-Rückhaltesystems über Bluetooth oder eine WLAN-Verbindung mit der Fahrzeugsteuerung gekoppelt werden. Weiterhin ist auch der Einsatz einer induktiven Daten- und/oder Energieübertragung zwischen Fahrzeugsteuerung und der Steuerung des Kindersitz-Rückhaltesystems denkbar. Alternativ kann die Steuerung des Kindersitz-Rückhaltesystems über eine kabelgebundene Steckverbindung mit der Fahrzeugsteuerung verbunden werden.
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In einer Ausführungsform ist die Steuerung des Kindersitz-Rückhaltesystems autark ausgebildet. Hierfür umfasst die Steuerung des Kindersitz-Rückhaltesystems zumindest eine Sensorik mit zumindest einem Sensorelement, ein Steuergerät zur Auswertung von Daten der Sensorik und Steuerung des Straffelements und/oder des Gassackmoduls und eine Energieversorgungseinheit. Die Energieversorgungseinheit kann beispielsweise über aufladbare Batterieelemente erfolgen.
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Alternativ kann die Steuerung ein Aufprallerkennungssystem aufweisen, dass beispielswiese zumindest teilweise in Halteelementen eines Kindersitzes, in den das Kindersitz-Rückhaltesystem integriert ist, umfasst sein kann.
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Weiterhin umfasst die vorliegende Erfindung einen Kindersitz für die Nutzung in einem Fahrzeug. Ein solcher Kindersitz umfasst neben einem Sitzelement mit einer Sitzschale zur Aufnahme eines Kindes ein Grundelement. Zumindest das Grundelement des Kindersitzes umfasst ein Halteelement zur Anbringung des Kindersitzes auf einem Fahrzeugsitz.
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In einem Ausführungsbeispiel sind die Halteelemente des Grundelements als Haltearme ausgebildet und/oder umfassen Haltearme, die an einem fahrzeugfesten Haltebügel verrastbar sind. Bei einer solchen Verbindung kann es sich insbesondere um eine ISOFIX-Verbindung gemäß der Norm ISO 13216 handeln. Bei einer derartigen ISOFIX-Verbindung können Elemente einer Steuerung, insbesondere Elemente und/oder Sensoren einer Aufprallerkennung, in den Haltearmen angeordnet sein. In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die Halteelemente am Grundkörper und/oder an dem Sitzelement als Aufnahme für den fahrzeugseitigen Drei-Punkt-Sicherheitsgurt ausgebildet.
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Die Sitzschale und das Grundelement können einteilig fest miteinander verbunden ausgebildet sein. Alternativ können die Sitzschale und das Grundelement des Kindersitzes als reversibel miteinander verbindbare Elemente ausgebildet sein. Dies ermöglicht beispielsweise, dass die Sitzschale getrennt von dem Grundelement aus dem Fahrzeugsitz entnommen werden kann.
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Der erfindungsgemäße Kindersitz umfasst weiterhin ein erfindungsgemäßes Kindersitz-Rückhaltesystem. Das Straffelement des Kindersitz-Rückhaltesystems ist in einer typischen Ausführungsform in dem Sitzelement des Kindersitzes angeordnet. Vorzugsweise ist das Straffelement in dem Sitzelement unterhalb der Sitzschale im Bereich eines Übergangs von der Sitzfläche zu der Rückenlehne der Sitzschale angeordnet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist in dem Sitzelement beidseitig der Sitzschale ein Gurtschloss des Sicherheitsgurtsystems des Kindersitz-Rückhaltesystems angeordnet. Vorzugsweise sind die beiden Gurtschlösser jeweils über ein Gurtelement (im weiteren Gurtschloss-Gurtelement) mit dem Straffelement verbunden. Das Straffelement ist vorzugsweise als ein pyrotechnischer Linearantrieb ausgebildet. Das Straffelement ist vorzugsweise derart in dem Sitzelement angeordnet, dass die Längsachsen der Gurtschloss-Gurtelemente im Bereich des Straffelements parallel zu der Längsachse des Straffelements angeordnet sind. Hierfür werden Die Gurtschloss-Gurtelemente in dem Sitzelement beispielsweise über Umlenkbügel zu einem Anbindepunkt des Straffelements hin umgelenkt. Die Umlenkbügel sind derart in dem Sitzelement angeordnet, dass beide Gurtschloss-Gurtelemente an demselben Anbindepunkt des Straffelements mit dem Straffelement verbunden werden können und ein gleichmäßiges Zurückziehen der beiden Gurtschlösser über die Gurtschloss-Gurtelemente in einer Rückhaltesituation gewährleistet werden kann.
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Allgemein kann bzw. können der oder die Umlenkbügel anstatt einer bügelförmigen Ausbildung, alternativ jegliche Form und Ausgestaltung aufweisen, die eine Umlenkung des mit dem Straffelement verbundenen Gurtelement gewährleisten und einen Straffvorgang in einer Rückhaltesituation nicht verhindern.
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Der Kindersitz umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform weiterhin ein Fangelement, das in einer Rückhaltesituation die Bewegung des Kindes beschränkt und die entstehende Energie absorbiert. Das Fangelement wird vorzugsweise über beidseitig angeordnete Steckzungen mit den beidseitig in dem Sitzelement angeordneten Gurtschlössern verbunden. Dadurch wird bei einer Straffung das Fangelement, insbesondere ein Beckenrückhalteelement des Fangelements über die Gurtschloss-Steckzunge-Verbindung zu dem Kind in dem Kindersitz hingezogen und dadurch die Vorwärtsbewegung eingeschränkt.
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In einer Ausführungsform ist die Verbindung zwischen dem Beckenrückhalteelement und dem Grundkörper als Keilverbindung ausgebildet. Alternativ kann die Keilverbindung auch zwischen zwei Einzelelementen, eines mehrteiligen Beckenrückhalteelements ausgebildet sein. Die Keilverbindung ist dabei so angeordnet und ausgelegt, dass bei einem Straffvorgang einerseits das Beckenrückhaltelement hin zu dem Kind, insbesondere zu dem Becken des Kindes, bewegt wird. Andererseits wird zugleich der Grundkörper des Fangelements nach oben bewegt, wodurch die Aufprallfläche des Fangelements, die das Kind in einer Rückhaltesituation zurückhält, vergrößert wird.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in
- - 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kindersitzes mit einem Fangelement;
- - 2 eine schematische Darstellung eines Teilausschnitts, mit einem Straffelement, eines Sicherheitsgurtsystems eines erfindungsgemäßen Kindersitz-Rückhaltesystems;
- - 3 a) und b) eine Draufsicht auf ein Sitzelement eines Kindersitzes mit dem Teilausschnitt des Sicherheitsgurtsystems nach 2; vor und nach einem Straffvorgang;
- - 4 eine perspektivische Darstellung auf das Sitzelement nach 3;
- - 5 ein Element einer Sitzschale des Kindersitzes;
- - 6 eine Vorderansicht in Schnittdarstellung auf das Sitzelement nach 3 mit dem Sitzschalenelement nach 5;
- - 7 a) bis e) verschiedene Ansichten eines Fangelements für ein Kindersitz-Rückhaltesystem;
- - 8 a) und b) eine schematische Seitenansicht auf einen erfindungsgemäßen Kindersitz mit einem Fangelement in ungeschnittener und geschnittener Darstellung;
- - 9 a) und d) eine schematische Seitenansicht auf den Kindersitz nach 9 nach einem Straffvorgang;
- - 10 a) und b) eine Vorderansicht einer Schnittdarstellung des Kindersitzes nach 9 vor und nach dem Straffvorgang; und
- - 11 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kindersitzes mit einem Fünf-Punkt-Sicherheitsgurt.
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1 zeigt eine Ausführungsform eines Kindersitzes 2 für die Nutzung in einem Fahrzeug mit einem Kindersitz-Rückhaltesystem 4, dessen Sicherheitsgurtsystem 6 einen Fangelement 12 umfasst und mit einem Straffelement 44 (siehe beispielsweise 2 bis 6) in Wirkverbindung steht. Der Kindersitz 2 umfasst in der dargestellten Ausführungsform ein Grundelement 8 sowie ein Sitzelement 10. Eine fahrzeugfeste Fixierung kann über Halteelemente 39 erreicht werden, die mit Haltebügeln des Fahrzeugs (nicht dargestellt) verrastbar sind. Weiterhin umfasst das Grundelement 8 einen Stützfuß 38, der bei einer Unfallsituation eine Rotation des Kindersitzes 2 verhindern kann.
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Das dargestellte Sitzelement 10 umfasst neben einer Sitzschale 30 eine Kopfstütze 32 sowie ein Seitenaufprallschutzelement 36. Die hier dargestellte Kopfstütze umfasst ein weiteres Seitenaufprallschutzelement 34, das beispielsweise ein Gassackmodul umfassen kann.
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In dem Sitzelement 10 des Kindersitzes 2 sind zudem Elemente des Sicherheitsgurtsystem 6 des Kindersitz-Rückhaltesystems 4 angeordnet.
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Der Fangelement 12 des Sicherheitsgurtsystem 6 ist über ein Fangelement-Gurtelement 16 an einem Führungselement 28 des Fangelements 12 angeordnet. Beidseitig des Fangelements 12 sind an dem Fangelement-Gurtelement 16 Steckzungen 18 verschiebbar angeordnet. An dem Fangelement-Gurtelement 16ist ein Gurtstoppelement 22 angeordnet. Das Gurtstoppelement 22 ist fest an einem Ende des Fangelement-Gurtelements 16 angeordnet. Das andere Ende des Fangelement-Gurtelements 16 ist derart durch eine Aufnahme an den Gurtstoppelement 22 geführt, dass einerseits durch einen Anwender die Gurtlänge und somit ein Abstand des Fangelements 12 zu der Sitzschale des Sitzelements 10 des Kindersitzes 2 verstellt werden kann, andererseits aber ein selbsttätiges Verstellen der Gurtlänge, beispielsweise durch Bewegungen des Kindes, verhindert wird (siehe auch 7).
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind beidseits des Fangköpers 12 an dem Fangelement-Gurtelement 16 Steckzungen 18 angeordnet. Über die Steckzungen 18 und Gurtschlösser 20 kann der Fangelement 12 mit den weiteren Elementen des Sicherheitsgurtsystems 6 des Kindersitz-Rückhaltesystems 4 verbunden werden. Durch die beidseitige Anordnung einer Steckzunge-Gurtschloss-Verbindung an dem Fangelement 12, kann dieser vollständig von dem Sitzelement 10 des Kindersitzes 2 abgetrennt werden.
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In 2 ist ein Verstärkungselement 40 eines Kindersitzes 2 dargestellt. Über eine Strafferanbindung 50 ist das Straffelement 44, hier ein pyrotechnischer Linearantrieb, an dem Verstärkungselement 40 befestigt. Zudem sind beidseits im Bereich der Enden des Straffelements 44 Umlenkbügel 42 an dem Verstärkungselement 40 befestigt.
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Die Gurtschlösser 20 des Sicherheitsgurtsystems 6 sind über Gurtschloss-Gurtelemente 48 und 49 mit einem Anbindepunkt 46 des Straffelements 44 verbunden. Die Umlenkbügel 42 dienen der Umlenkung der Gurtschloss-Gurtelemente 48 und 49, sodass durch ein einzelnes Straffelement 44 in einer Rückhaltsituation eine Gurtschlossstraffung erreicht werden kann, die an beiden Gurtschlössern 20 des Sicherheitsgurtsystems 6 erfolgt.
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Die 3 a) und 3 b) zeigen eine mögliche Anordnung des Verstärkungselements 40 mit dem Straffelement 44 an einem Bodenelement 54 sowie der Gurtschlösser 20 an einem Außenelement 52 des Sitzelements 10. In 3 a) ist die Anordnung dargestellt bevor das Straffelement 44 aktiviert wurde und in 3 b) nachdem das Straffelement 44 aktiviert wurde. Aus 3b) ist zudem der Straffweg 56 ersichtlich, um den die Gurtschloss-Gurtelemente 48 und 49 von dem Straffelement 44 gestrafft wurden. Bei der Aktivierung des dargestellten Straffelements 44 wird durch die Steuerung des Kindersitz-Rückhaltesystems 4 ein kleiner Gasgenerator gezündet, der in dem Strafferrohr 78 des Straffelements 44 angeordnet ist. Durch das von dem Gasgenerator erzeugte Gas wird in dem Strafferrohr 78 ein Kolben entgegen der Straffrichtung 68 bewegt. Der Kolben ist mit dem Seilelement 82 verbunden. Das Seilelement 82 wird zu dem Anbindepunkt 46 des Straffelements 44 über eine Umlenkung 80 geführt. Durch die Umlenkung 80 wird der Anbindepunkt 46 bei der Straffung in Straffrichtung 68 um den Straffweg 56 bewegt. Der Straffweg 56 entspricht zudem im Wesentlichen der Länge, um die die beiden Gurtschlösser 20 bei der Straffung über die Gurtschloss-Gurtelemente 48 und 49 in Richtung des Bodenelements 54 des Sitzelements 10 gezogen werden. Das dargestellte Au ßenelement 54 weist Gurtschlossführungen 86 und Gurtschloss-Gurtelementführungen 88 auf, die beispielsweise eine definierte Positionierung und eine definierte Bewegung bei einem Straffvorgang der Gurtschlösser 20 unterstützen (siehe auch 4).
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht von schräg hinten auf ein Sitzschalenelement 58 des Sitzelements 10. An dem Sitzschalenelement 58 ist in dem Bereich, der an das Straffelement 44 angrenzt eine Abschirmplatte 60 angeordnet.
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In 6 ist eine Schnittdarstellung des Sitzelements 10 dargestellt. Insbesondere geht aus 6 die Führung der Gurtschloss-Gurtelemente 48 und 49 in dem Sitzelement 10 hervor.
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Das in der 6 linke Gurtschloss 20 ist über das Gurtschloss-Gurtband 48 mit dem Anbindepunkt 46 des Straffelements 44 verbunden. Das Gurtschloss-Gurtelement 48 wird über die in 6 nicht dargestellte linke Gurtschloss-Gurtelementführung 88 und den linken Umlenkbügel 42 in dem Sitzelement 10 zum Anbindepunkt 42 des Straffelements 44 geführt.
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Das in der 6 rechte Gurtschloss 20 ist über das Gurtschloss-Gurtelement 49 mit dem Anbindepunkt 46 des Straffelements 44 verbunden. Um ein Straffen beider Gurtschlösser 20 durch dasselbe Straffelement zu erreichen wird das Gurtschloss-Gurtelement 49 zunächst durch die nicht dargestellte rechte Gurtschloss-Gurtelementführung 88 und den rechten Umlenkbügel 42 geführt und anschließend noch über den linken Umlenkbügel 42 umgelenkt. Durch die Umlenkung des Gurtschloss-Gurtelements 49 an dem linken Umlenkbügel 42 kann die Bewegung des Anbindepunkts 46 in Straffrichtung 68 in eine entgegengesetzte Straffrichtung 66 für das Gurtschloss-Gurtelement 49 umgewandelt werden.
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in den 7 a) bis 7 e) sind verschiedene Ansichten des Fangelements 12 dargestellt. Das dargestellte Fangelement 12 umfasst neben einem Grundkörper 24 ein Beckenrückhalteelement 26. Das Beckenrückhalteelement 26 und der Grundkörper 24 sind derart angeordnet, dass diese zumindest in einer Rückhaltesituation durch eine Straffung des Sicherheitsgurts durch das Straffelement 44 zueinander verschiebbar sind. Das Beckenrückhalteelement 26 umfasst auf der dem Fangelement-Gurtelement 16 zugewandten Seite eine im Wesentlichen formstabile Deckplatte 29. Über die Deckplatte 29 wird bei einer Straffung des Sicherheitsgurts eine effektive und gleichmäßige Kraftübertragung von dem Fangelement-Gurtelement 16 auf das Beckenrückhalteelement 26 ermöglicht. Das Führungselement 28 zur Aufnahme des Fangelement-Gurtelements 16 ist ebenfalls im Wesentlichen formstabil ausgebildet.
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In den 8 und 9 ist das Sitzelement 10 des Kindersitzes mit dem Fangelement 12 dargestellt, wobei 8 die Anordnung vor einer Straffung und 9 die Anordnung nach einer Straffung darstellt.
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Der Vergleich der 8 a) und 9 a) ist zeigt, dass bei einem Straffvorgang die Gurtschlösser 20 durch das Straffelement 44 entlang der Straffrichtung 64 in das Sitzelement eingezogen werden. Durch die Straffung wird über die Gurtschloss-Steckzunge-Verbindung das Fangelement-Gurtelement 16 in Richtung zu der Sitzschale 30 des Sitzelements 10 des Kindersitzes 2 gezogen. Über das Fangelement-Gurtelement 16 wird wiederum das Beckenrückhalteelement 26 zu der Sitzschale 30 und somit zu einem Beckenbereich eines (hier nicht dargestellten) Kindes, bewegt. In den Schnittdarstellungen der 8 b) und 9 b) ist die Position des Beckenrückhaltelements 26 vor der Straffung und nach der Straffung gezeigt. Durch den Pfeil 62 in 9 wird die Bewegungsrichtung des Beckenrückhalteelements 26 dargestellt, die durch die Straffung hervorgerufen wird.
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Die 10 a) und 10 b) zeigen schematisch eine Schnittdarstellung durch das Sitzelement 10 mit dem Kindersitz-Rückhaltesystem 4 vor und nach der Straffung. In der 10 a) sind die Bewegungsrichtungen dargestellt, die durch die Aktivierung des Straffelements hervorgerufen werden. Die Bewegung des Anbindepunkts 46 in Straffrichtung 68 erzeugt eine Bewegung der Gurtschlösser 20 in Richtung 64 hin zu dem Bodenelement 56 des Sitzelements 10. Dadurch wird wiederum das Beckenrückhalteelement 26 zu der Sitzschale 30 gezogen und eine Bewegung des Beckens eines Kindes (nicht dargestellt) beschränkt.
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In 11 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kindersitz 2 dargestellt. Das Sicherheitsgurtsystem 6 des Kindersitz-Rückhaltesystems 4 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Fünf-Punkt-Sicherheitsgurt 70 ausgebildet.
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Der Fünf-Punkt-Sicherheitsgurt 70 umfasst neben einem Beingurtelement 76, zwei Beckengurtelemente 74 und zwei Schultergurtelemente 72. Jeweils ein Beckengurtelement 74 und ein Schultergurtelement 72 des dargestellten Fünf-Punkt-Sicherheitsgurts 70 sind einstückig ausgebildet. An dem einstückig ausgebildeten Becken-Schultergurtelementen 75 ist jeweils eine Steckzunge 18 angeordnet. Das Gurtschloss 20 des Fünf-Punkt-Sicherheitsgurt 70 ist an dem Beingurtelement 76 angeordnet. Der Fünf-Punkt-Sicherheitsgurt 70 kann über ein Spannelement 90 gespannt werden. Das Spannelement 90 kann hierfür mit dem Beingurtelement 76 und/oder den Schultergurtelementen 72 in Wirkverbindung stehen.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Beckengurtelemente 74 mit dem Straffelement 44 verbunden. Die Anordnung des Straffelements 44 in dem Kindersitz 2 entspricht im Wesentlichen der Anordnung, wie sie in den 2 bis 6 dargestellt ist. Im Unterschied zu den 2 bis 6, weist das Außenelement 52 des Sitzelements 10 beidseitig der Sitzschale 30 eine Beckengurtführung 84 anstelle der Gurtschlossführung 86 auf. Zudem sind die Beckengurtelemente 74 mit dem Anbindepunkt 46 des Straffelements 44 verbunden. Eine Aktivierung des Straffelements 44 bewirkt somit insbesondere eine Straffung der Beckengurtelemente 74 und beschränkt dadurch die Vorwärtsbewegung eines Kindes im dem Kindersitz 2 in einer Rückhaltesituation.