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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
DE 10 2019 112 653 A1 ist ein Insassen-Airbagsystem zur Verwendung in einem Fahrzeug mit einem einziehbaren Lenkrad und einer ersten Airbaganordnung bekannt, welche sich im einziehbaren Lenkrad befindet. Die erste Airbaganordnung ist konfiguriert, um ein erstes Airbagkissen zwischen einem Insassen und einer starren Struktur des Fahrzeugs auszulösen. Das Insassen-Airbagsystem beinhaltet auch eine zweite Airbaganordnung, die konfiguriert ist, um ein zweites Airbagkissen zwischen dem Insassen und der starren Struktur des Fahrzeugs auszulösen. Das Insassen-Airbagsystem beinhaltet auch ein Airbagsteuermodul, das konfiguriert ist, um das Auslösen des ersten Airbagkissens zu unterdrücken und das Auslösen des zweiten Airbagkissens zu ermöglichen, wenn sich das einziehbare Lenkrad in einer eingefahrenen Position befindet.
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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 ersten Airbag und einen zweiten Airbag, welche jeweils in einer Lenksäule angeordnet sind. Ein an der Lenksäule angeordnetes Lenkrad ist von einer Gebrauchsposition, in welcher das Lenkrad frontal vor einem Fahrer angeordnet ist und in Richtung Brustbereich des Fahrers zeigt, in eine Nichtgebrauchsposition überführbar, in welcher das Lenkrad weggeklappt ist. Hierbei wird nur der erste Airbag in einem Crashfall ausgelöst und entfaltet, wenn sich das Lenkrad in seiner Gebrauchsposition befindet. Wenn sich das Lenkrad in seiner Nichtgebrauchsposition befindet, wird nur der zweite Airbag 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 sowohl der erste Airbag als auch der zweite Airbag in der Lenksäule angeordnet sind, ist es möglich, dass das Lenkrad im hochautomatisierten Fahrbetrieb in seine Nichtgebrauchsposition überführt werden kann, ohne dass darunter die Sicherheit des Fahrers leidet. Da kein Airbag mehr im Pralltopf des Lenkrads angeordnet ist, ist eine freie Gestaltung und Nutzung des Pralltopfs durch andere Funktionalitäten möglich. Des Weiteren kann die Airbagform verändert und dem Körper der Insassen besser angepasst werden, weil sich der Airbag nicht mehr mit dem Lenkrad mit dreht. Der Fahrer kann dadurch besser geschützt werden. Darüber hinaus bieten sich neue Möglichkeiten für einen hochautomatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs. Speziell dann, wenn das Lenkrad beispielsweise nach unten wegklappt ist oder vollständig von einer Aufnahme aufgenommen wird.
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Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung verwenden zwei Airbags. Hierbei ist das Entfaltungsverhalten des ersten Airbags im Crashfall auf das Lenkrad in der Gebrauchsposition und auf den Selbstfahrbetrieb des Fahrzeugs abgestimmt. Da der erste Airbag in der Nichtgebrauchsposition des Lenkrads nach seiner Entfaltung durch das fehlende Lenkrad weniger Halt hat, da das Lenkrad als Unterstützung fehlt, wird im Crashfall der zweiter Airbag und nicht der erste Airbag im hochautomatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs zum Schutz des Fahrers eingesetzt. Das Entfaltungsverhalten des zweiten Airbags im Crashfall ist auf das Lenkrad in der Nichtgebrauchsposition und auf den hochautomatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs abgestimmt. Da der Fahrer im hochautomatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs in der Regel weiter vom Lenkrad weg in einer entspannteren Komfortsitzposition sitzt, ist der zweite Airbag auf einen größeren Abstand zum Fahrer eingestellt.
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Dadurch kann der Schutz des Fahrers im hochautomatisierten Fahrbetrieb des Fahrzeugs verbessert werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Rückhaltevorrichtung kann sich der erste Airbag 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 zweite Airbag in der Nichtgebrauchsposition des Lenkrads von vorne kommend in einen Bereich vor dem Fahrer 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 kann ein Abstand des zusammengefalteten zweiten Airbags zum Fahrer kleiner als ein Abstand des zusammengefalteten ersten Airbags zum Fahrer sein. Das bedeutet, dass der erste Airbag einen größeren Abstand zum Lenkrad in der Gebrauchsposition als der zweite Airbags aufweist. Daher kann sich der erste Airbag leichter über das Lenkrad in den Bereich zwischen dem Fahrer und dem Lenkrad entfalten.
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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 nach unten 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 ersten Airbag,
- 4 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug aus 1 mit dem Lenkrad in einer Nichtgebrauchsposition;
- 5 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug aus 4 mit einem ausgelösten und entfalteten zweiten Airbag; und
- 6 bis 8 jeweils eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Lenkrads für die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug aus 1 bis 5;
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Wie aus 1 bis 8 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 8 weiter ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung 10 für ein Fahrzeug 1 einen ersten Airbag 17A und einen zweiten Airbag 17B, welche jeweils in der Lenksäule 14 angeordnet sind. 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 weggeklappt ist. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, wird nur der erste Airbag 17A in einem Crashfall ausgelöst und entfaltet, wenn sich das Lenkrad 12 in seiner Gebrauchsposition befindet. Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, wird nur der zweite Airbag 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 erste Airbag 17A und der zweite Airbag 17B jeweils zusammen mit einem nicht näher dargestellten Gasgenerator zu einem Airbagmodul 16 zusammengefasst. Hierbei ist ein erstes Airbagmodul 16A mit dem ersten Airbag 17A unter einer Abdeckung an einer Oberseite der Lenksäule 14 angeordnet. Ein zweites Airbagmodul 16B mit dem zweiten Airbag 17B ist unter einer Abdeckung ebenfalls an der Oberseite der Lenksäule 14 angeordnet. Die Konstruktion der Lenksäule 14 ist so ausgeführt, dass diese den Kräften des sich entfaltenden ersten Airbags 17A und des sich entfaltenden zweiten Airbags 17B standhält. Hierbei ist ein Abstand des zusammengefalteten zweiten Airbags 17B zum Fahrer 7 kleiner als ein Abstand des zusammengefalteten ersten Airbags 17A zum Fahrer 7.
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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 erste Airbag 17A in der Gebrauchsposition des Lenkrads 12 über das Lenkrad 12 in einen Bereich zwischen dem Fahrer 7 und dem Lenkrad 12. Der zweite Airbag 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 zweite Airbag 17B in der Nichtgebrauchsposition des Lenkrads 12 von vorne kommend in einen Bereich vor dem Fahrer 7. Hierbei ist der zweite Airbag 17B in der Lage einen größeren Abstand zum Fahrer 7 zu überbrücken, wenn dieser sich in einer Komfortsitzposition befindet.
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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 nach unten 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, ein Lenkrad ohne Airbagmodul 16 zu realisieren. Diese Veränderung führt unweigerlich zu einer neuen und interessanten Innenraumanmutung.
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6 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele eines solchen Lenkrads 12A, 12B, 12C. Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, kann in der Mitte des Lenkrads 12 beispielsweise ein Bildschirm 12.2 von Lenkradspeichen 12.1A gehalten werden. Wie aus 7 weiter ersichtlich ist, können filigranere Lenkradspeichen 12.1 B verwendet werden. Zudem kann das Lenkrad 12C eine ganz andere Form, wie beispielsweise eine in 8 dargestellte Brezelform aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 3
- Innenraum
- 5
- Instrumententafel
- 7
- Fahrer
- 10
- Rückhaltevorrichtung
- 12, 12A, 12B, 12C
- Lenkrad
- 12.1A, 12.1B
- Lenkradspeiche
- 12.2
- Bildschirm
- 14
- Lenksäule
- 16, 16A, 16B
- Airbagmodul
- 17A
- erster Airbag
- 17B
- zweiter Airbag
- 18
- Klappmechanismus
- VW1, VW2
- Verfahrweg
- x
- Fahrzeuglängsrichtung
- y
- Fahrzeugquerrichtung
- z
- Fahrzeughochrichtung