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Die Erfindung betrifft eine Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Rückhaltevorrichtung.
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Rückhaltevorrichtungen für Fahrzeuge, mit mindestens einem Airbag sind in zahlreichen Variationen bekannt. Zum Schutz des Fahrers sitzt der korrespondierende Airbag in der Regel im Zentrum des Lenkrads, im sogenannten Pralltopf. Das bedeutet, dass durch die Größe des Airbagmoduls die Größe des Pralltopfs definiert ist. Durch die Anordnung des Airbags für den Fahrer im Pralltopf des Lenkrads, ist das Wegklappen des Lenkrads während eines hochautomatisierten Fahrbetriebs des Fahrzeugs nicht möglich. Das Lenkrad kann daher nur in Längsrichtung verfahren werden, um auch im hochautomatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs das Entfalten des Airbags und den Schutz des Fahrers zu gewährleisten.
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Aus der
DE 20 2006 001 826 U1 ist eine Rückhaltevorrichtung für die Fahrerseite eines Kraftfahrzeugs bekannt, welches eine Instrumententafel und eine Lenksäule mit einem beweglichen Lenkrad für die Lenkung des Kraftfahrzeuges aufweist. Das Lenkrad ist frontal gegenüber dem Fahrer angeordnet. Die Rückhaltevorrichtung weist mindestens eine Airbaganordnung mit mindestens einem entfaltbaren Airbag auf. Die Airbaganordnung ist auf der dem Fahrer abgewandten Seite des Lenkrads in einer stationären Baugruppe an einer Oberseite der Lenksäule so angeordnet, dass ein erster Airbag der Airbaganordnung sowohl zwischen dem Lenkrad und der Instrumententafel und/oder einem anderen Karosserieteil als auch außen um das Lenkrad herum entfaltbar ist. Hierbei entfaltet sich der Airbag über das Lenkrad und ist nach der Entfaltung einerseits zumindest teilweise zwischen dem Lenkrad und dem Fahrer sowie andererseits zwischen dem Lenkrad und der Instrumententafel und/oder dem anderen Karosserieteil angeordnet. Ein zweiter Airbag ist an einer Unterseite der Lenksäule angeordnet und entfaltet sich von unten um das Lenkrad oder in Richtung Beinbereich des Fahrers.
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Aus der
DE 10 2020 101 803 A1 ist ein Insassensicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lenkrad bekannt, welches zur Fahrtrichtungsänderung um eine Lenkachse drehbar ist und einen Lenkradkranz zur manuellen Betätigung des Lenkrads aufweist. Der Lenkradkranz ist zwischen einer Lenkbetriebsstellung und einer Insassensicherheitsstellung bewegbar und spannt eine Kranzebene auf, die sich in der Lenkbetriebsstellung senkrecht zur Lenkachse erstreckt. In seiner Insassensicherheitsstellung ist der Lenkradkranz gegenüber der Lenkbetriebsstellung entlang der Lenkachse translatorisch verschoben und ferner so um eine Drehachse verschwenkt, dass sich die Kranzebene nicht mehr senkrecht zur Lenkachse erstreckt. Außerhalb des Lenkrads ist ein Frontairbagmodul verbaut, welches einen Frontairbag aufweist, der sich bei einer Modulaktivierung in einen Raum zwischen dem Lenkradkranz und einem Fahrzeuginsassen erstreckt. Des Weiteren ist außerhalb des Lenkrads ein Knieairbagmodul verbaut, welches einen Knieairbag aufweist, der sich bei einer Modulaktivierung in einen Raum zwischen einer Armaturentafel des Kraftfahrzeugs und einem Fahrzeuginsassen erstreckt.
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Aus der
DE 10 2014 018 877 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit zumindest einem Airbag bekannt, welcher zur Befüllung und einer dadurch bedingten Entfaltung strömungstechnisch mit einem Gasgenerator gekoppelt ist und im unausgelösten Zustand in einem Dachbereich des Fahrzeuges angeordnet ist. Hierbei ist mittels eines Fahrerassistenzsystems ein zumindest teilautonomer Fahrbetrieb durchführbar, in welchem ein Lenkrad in einer Nichtbetriebsstellung positioniert ist. Bei einer Aktivierung des Airbags ist ein Volumen des Airbags in Abhängigkeit einer Position des Lenkrades einstellbar.
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Aus der
US 2018/0037248 A1 ist eine Lenkradanordnung für ein zum autonomen Fahren geeignetes Kraftfahrzeug bekannt. Das Lenkrad kann von einer Gebrauchsposition, in welcher der Fahrer des Fahrzeugs durch Drehen noch einen Lenkwunsch vorgeben kann, in eine Ruheposition geschwenkt oder gekippt werden. Das Schwenken oder Kippen des Lenkrads von der Gebrauchsposition in die Ruheposition schaltet einen autonomen Fahrzeugbetriebsmodus ein, in dem sich das Fahrzeug ohne Unterstützung des Fahrers entlang der Fahrbahn bewegt. Das Schwenken oder Kippen des Lenkrads aus der Ruheposition in die Gebrauchsstellung schaltet den autonomen Fahrzeugbetriebsmodus aus. Hierzu kann der Lenkradkranz schwenkbar oder kippbar an einer ortsfesten oder mit dem Lenkradkranz verbundenen Speiche des Lenkrads befestigt sein. Der Lenkradkranz kann derart innerhalb einer Kranzführungshülse geführt werden, dass der Lenkradkranz um die Drehachse des Lenkrads gedreht werden kann.
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Aus der
US 2020/0001815 A1 ist eine Insassenrückhaltestruktur bekannt, welche ein Lenkrad, das mit einem Griffabschnitt versehen ist, eine Instrumententafel, einen Airbag und eine Kollisionssteuereinheit umfasst. Der Griffabschnitt hat eine azyklische Form. Das Lenkrad ist so ausgebildet, dass es zu einer Vorderseite oder einer unteren Seite des Fahrzeugs bewegbar ist. Bei einer Kollision des Fahrzeugs ist die Kollisionssteuereinheit so konfiguriert, dass es den Airbag entfaltet, nachdem das Lenkrad in Richtung der Vorderseite oder der unteren Seite des Fahrzeugs bewegt wurde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit einer solchen Rückhaltevorrichtung bereitzustellen, welche den Fahrer des Fahrzeugs in einem Crashfall sowohl in einem Selbstfahrbetrieb als auch in einem hochautomatisierten Fahrbetrieb schützt.
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Diese Aufgabe wird durch eine Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Um eine Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche den Fahrer des Fahrzeugs in einem Crashfall sowohl in einem Selbstfahrbetrieb als auch in einem hochautomatisierten Fahrbetrieb schützt, umfasst die Rückhaltevorrichtung einen Hauptairbag und einen Zusatzairbag. Der Hauptairbag ist in einer Lenksäule angeordnet, und der Zusatzairbag ist in einem Lenkrad angeordnet. Das Lenkrad ist von einer Gebrauchsposition, in welcher das Lenkrad frontal vor dem Fahrer angeordnet ist und in Richtung Brustbereich des Fahrers zeigt, in eine Nichtgebrauchsposition überführbar, in welcher das Lenkrad nach unten geklappt ist und in Richtung Beinbereich des Fahrers zeigt. Hierbei wird nur der Hauptairbag im Crashfall ausgelöst und entfaltet, wenn sich das Lenkrad in seiner Gebrauchsposition befindet. Wenn sich das Lenkrad in seiner Nichtgebrauchsposition befindet, werden der Hauptairbag und der Zusatzairbag im Crashfall ausgelöst und entfaltet.
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Des Weiteren wird ein Fahrzeug mit einer in einem Innenraum angeordneten Instrumententafel, einem an einer Lenksäule angebrachten Lenkrad und einer solchen Rückhaltevorrichtung vorgeschlagen, welches in einem Selbstfahrbetrieb oder in einem hochautomatisierten Fahrbetrieb betrieben werden kann.
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Da der Hauptairbag in der Lenksäule angeordnet ist, ist es möglich, dass das Lenkrad im hochautomatisierten Fahrbetrieb in seine Nichtgebrauchsposition überführt werden kann, ohne dass darunter die Sicherheit des Fahrers leidet. Durch den Zusatzairbag im Pralltopf des Lenkrads kann im hochautomatisierten Fahrbetrieb ein zweiter, unterstützender Airbag gezündet werden, welcher die Sicherheit entscheidend erhöhen kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Rückhaltevorrichtung kann sich der Hauptairbag in der Gebrauchsposition des Lenkrads über das Lenkrad in einen Bereich zwischen dem Fahrer und dem Lenkrad entfalten. Dadurch ist der Fahrer im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs bei einem Crashfall gut geschützt.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Rückhaltevorrichtung kann sich der Hauptairbag in der Nichtgebrauchsposition des Lenkrads von vorne oben kommend in einen Bereich vor dem Fahrer entfalten. Zudem kann sich der Zusatzairbag in der Nichtgebrauchsposition des Lenkrads nach unten in Richtung Beinbereich des Fahrers entfalten. Dadurch kann der Fahrer auch im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs bei einem Crashfall gut geschützt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Rückhaltevorrichtung können das Lenkrad und die Lenksäule in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung verstellbar sein. Dadurch kann die Stellung des Lenkrads optimal an den Fahrer angepasst werden. Zudem kann das Lenkrad mittels eines Klappmechanismus durch eine kombinierte Schwenkbewegung in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung von der Gebrauchsposition in die Nichtgebrauchsposition und zurück geschwenkt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des Fahrzeugs kann das Lenkrad im Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs in seiner Gebrauchsposition und im hochautomatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs in seiner Nichtgebrauchsposition angeordnet und fixiert sein.
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Die für die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Fahrzeug.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische und ausschnittsweise Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung;
- 2 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug aus 1 mit dem Lenkrad in einer Gebrauchsposition;
- 3 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug aus 2 mit einem ausgelösten und entfalteten Hauptairbag;
- 4 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug aus 1 mit dem Lenkrad in einer Nichtgebrauchsposition; und
- 5 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug aus 4 mit einem ausgelösten und entfalteten Hauptairbag und einem ausgelösten und entfalteten Zusatzairbag.
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Wie aus 1 bis 5 ersichtlich ist, weist das dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1 eine in einem Innenraum 3 angeordnete Instrumententafel 5, ein an einer Lenksäule 14 angebrachtes Lenkrad 12 und eine erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung 10 auf. Hierbei ist das Fahrzeug 1 in einem Selbstfahrbetrieb oder in einem hochautomatisierten Fahrbetrieb betreibbar.
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Wie aus 1 bis 5 weiter ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung 10 für ein Fahrzeug 1 einen Hauptairbag 17A und einen Zusatzairbag 17B. Der Hauptairbag 17A ist in der Lenksäule 14 angeordnet, und der Zusatzairbag 17B ist im Lenkrad 12 angeordnet. Das Lenkrad 12 ist von einer in 1 bis 3 dargestellten Gebrauchsposition, in welcher das Lenkrad 12 frontal vor einem Fahrer 7 angeordnet ist und in Richtung Brustbereich des Fahrers 7 zeigt, in eine in 4 und 5 dargestellte Nichtgebrauchsposition überführbar, in welcher das Lenkrad 12 nach unten geklappt ist und in Richtung Beinbereich des Fahrers 7 zeigt. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, wird nur der Hauptairbag 17A in einem Crashfall ausgelöst und entfaltet, wenn sich das Lenkrad 12 in seiner Gebrauchsposition befindet. Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, werden der Hauptairbag 17A und der Zusatzairbag 17B im Crashfall ausgelöst und entfaltet, wenn sich das Lenkrad 12 in seiner Nichtgebrauchsposition befindet.
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Wie aus 1 bis 5 weiter ersichtlich ist, sind der Hauptairbag 17A und der Zusatzairbag 17B jeweils zusammen mit einem nicht näher dargestellten Gasgenerator zu einem Airbagmodul 16 zusammengefasst. Hierbei ist ein erstes Airbagmodul 16A mit dem Hauptairbag 17A unter einer Abdeckung an einer Oberseite der Lenksäule 14 angeordnet. Die Konstruktion der Lenksäule 14 ist so ausgeführt, dass diese den Kräften des sich entfaltenden Hauptairbags 17A standhält. Ein kleineres zweites Airbagmodul 16B mit dem kleineren Zusatzairbag 17B ist unter einer Abdeckung im Pralltopf 12.1 des Lenkrads 12 angeordnet.
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Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, ist das Lenkrad 12 im dargestellten Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs 1 in seiner Gebrauchsposition angeordnet und fixiert. Wie aus 4 und 5 weiter ersichtlich ist, ist das Lenkrad im dargestellten hochautomatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1 in seiner Nichtgebrauchsposition angeordnet und fixiert.
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Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, entfaltet sich der Hauptairbag 17A in der Gebrauchsposition des Lenkrads 12 über das Lenkrad 12 in einen Bereich zwischen dem Fahrer 7 und dem Lenkrad 12. Der Zusatzairbag 17B wird in der Gebrauchsposition des Lenkrads 12 nicht ausgelöst und entfaltet.
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Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, entfaltet sich der Hauptairbag 17A in der Nichtgebrauchsposition des Lenkrads 12 von vorne oben kommend in einen Bereich vor dem Fahrer 7. Zusätzlich entfaltet sich der Zusatzairbag 17B in der Nichtgebrauchsposition des Lenkrads 12 nach unten in Richtung Beinbereich des Fahrers 7. Dadurch unterstützt der kleinere Zusatzairbag 17B den Hauptairbag 17A und schützt zusätzlich den Beinbereich des Fahrers 7.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, sind das Lenkrad 12 und die Lenksäule 14 entlang eines ersten Verfahrwegs VW1 in Fahrzeuglängsrichtung x und entlang eines zweiten Verfahrwegs VW2 in Fahrzeughochrichtung z verstellbar. Dadurch ist das Lenkrad 12 mittels eines Klappmechanismus 18 durch eine kombinierte Schwenkbewegung in Fahrzeuglängsrichtung x und in Fahrzeughochrichtung z von der in 1 bis 3 dargestellten Gebrauchsposition in die in 4 und 5 dargestellte Nichtgebrauchsposition und zurück schwenkbar. Da das Lenkrad 12 samt Lenksäule 14 ein- und ausfahren sowie nach oben und unten bewegt werden kann, wird sich die Konzeptionierung und Gestaltung des Instrumententafel 5 rund um die Lenksäule 14 verändern und so die technischen Voraussetzungen schaffen, um das erste Airbagmodul 16A aufzunehmen. Diese Veränderung führt unweigerlich zu einer neuen und interessanten Innenraumanmutung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 3
- Innenraum
- 5
- Instrumententafel
- 7
- Fahrer
- 10
- Rückhaltevorrichtung
- 12
- Lenkrad
- 12.1
- Pralltopf
- 14
- Lenksäule
- 16, 16A, 16B
- Airbagmodul
- 17A
- Hauptairbag
- 17B
- Zusatzairbag
- 18
- Klappmechanismus
- VW1, VW2
- Verfahrweg
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- y
- Fahrzeugquerrichtung
- z
- Fahrzeughochrichtung