Sicherheitseinrichtung für Fahrgastsitze, insbesondere Kindersitze von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für Fahrgastsitze, vorzugsweise von Kindersitzen für Kraftfahrzeuge.
Für Landfahrzeuge sind Sicherheitseinrichtungen bekannt, die die Insassen des Fahrzeuges bei Unfällen oder auch schon bei abrupten Verzögerungen der Bewegung des Fahrzeuges schützen. Solche Sicherheitseinrichtungen weisen meist ein oder mehrere Luftkissen auf, die, soweit sie zum Schutz der im vorderen Bereich des Fahrzeuges sitzenden Personen dienen, in ihrem unaktivierten Zustand im Armaturenbrett oder in der Rückenlehne des Fahrgastsitzes angeordnet und mit einer Steuereinrichtung verbunden sind, um durch ein von dieser ausgehendes Signal explosionsartig mit einem Gas befüllt zu werden. Sicherheitseinrichtungen dieser Art bieten lediglich einen Schutz für das Gesicht und den Oberkörper der sich auf dem jeweiligen Fahrzeugsitz befindlichen Person.
Durch die DE 198 34 061 A1 wurde eine Sicherheitseinrichtung bekannt, deren Luftkissen in der eine Sollbruchstelle aufweisenden Kopfstütze untergebracht und ebenfalls durch ein von einer Steuereinrichtung ausgehendes Signal aktivierbar ist. Das Luftkissen besteht dabei zumindest aus zwei miteinander verbundenen Teilluftkissen, die nacheinander aufgeblasen werden, sodaß sowohl das Gesicht als auch die beiden Kopfseiten der entsprechenden Person geschützt werden.
Diese Sicherheitseinrichtungen sind größenmäßig auf Erwachsene zugeschnitten und bieten daher für Kinder keinen ausreichenden Schutz.
Durch die DE 196 11 588 A1 wurde ein Kindersitz für Fahrzeuge bekannt, welcher im Kopfbereich der Rückenlehne ein zwischen deren Rückwand und dem vorderen Bereich des Bezugsstoffes ein gearbeitetes aufblasbares Luftkissen aufweist. Dieses Luftkissen erfüllt insoweit eine Airbag- funktion, als es mit einem Auslaßventil versehen ist, welches selbsttätig beim Auftreten eines Überdruckes oder durch ein Signal gesteuert öffnet.
Hierdurch wirkt das Luftkissen beim Aufprall des Kopfes des Kindes nicht als Feder, sondern nimmt die Energie mit dämpfender Wirkung auf. Nachdem das Kind bei einem Frontalaufprall des Fahrzeuges zunächst nach vorne geschleudert wurde, wird es anschließend zurück geschleudert und trifft auf das über das Ablaßventil luftablassende Luftkissen, sodaß der Kopf relativ weich abgefangen wird. Bei einem Heckaufprall wird das Kind direkt gegen das Luftkissen gepreßt. Durch die Funktion des Ablaßventils kann das Kind daher in beiden Fällen sanft abgefangen werden, sodaß sowohl schwere Schädelprellungen, als auch traumatische Hinterkopfver- letzungen vermieden werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Sicherheitseinrichtung für mit einem Fahrzeug lösbar verbindbare Kindersitze zu schaffen, die es ermöglicht, den jeweiligen Kindersitz sowohl ohne die Sicherheits-einrichtung als auch zusammen mit dieser zu benutzen, wobei diese einerseits für den Kopfbereich einen "Rundum-Schutz" bieten soll, andererseits aber einen nur geringen Montageaufwand erfordert und auch in Kraftfahrzeugen verwendbar ist, deren Steuereinheit des Sicherheitssys-tems für jeden der Fondsitze nur einen einzigen Anschluß aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Durch die Verwendung eines ersten Luftkissens, das von einem Mittelkissen und zwei jeweils an dieses angrenzenden Seitenkissen gebildet wird, wobei sowohl für den Stirn- als auch für die beiden Seitenbereiche des Kopfes ein ausreichender Schutz gewährleistet ist. Ein Schutz für die Rückseite des Kopfes wird hierbei dadurch erreicht, daß im Bereich der Vorderseite der Rückenlehne des Kindersitzes ein zweites, in deren oberen Bereich ragendes zweites Luftkissen vorgesehen ist, das entweder an der Rückenlehne lösbar befestigbar, oder an dieser ausgebildet ist und eine lösbare Steckverbindung aufweist, um entweder durch die Steuereinheit des Sicherhetssystems des Fahrzeuges oder durch ein Luftpolster befüllt zu werden, das im vorderen Bereich der Sitzfläche des Kindersitzes vorgesehen ist und an dieser eine höckerähnliche, sich über die wesentliche Breite der Sitzfläche erstreckende Erhebung bildet.
Hierbei ist davon ausgegangen, daß beispielsweise bei einem Auffahrunfall sich der Körper des Kindes in Fahrtrichtung bewegt, wobei durch die damit verbundene Gewichtsverlagerung das Luftpolster zusammengedrückt und die in ihm enthaltene Luft in das an der Rückenlehne vorgesehene zweite Luftkissen geleitet wird, die durch die Vorwärtsbewegung des Oberkörpers des Kindes völlig entlastet ist.
Zur Befestigung des Gehäuses für das erste Luftkissen am Kindersitz ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse einen U-förmigen Ansatz aufweist, dessen einer Schenkel an der Rückseite der Rückenlehne und dessen anderer Schenkel an deren Vorderseite angreift.
Eine genaue Positionierung des Gehäuses wird dadurch erreicht, daß der an der Vorderseite der Rückenlehne angreifende Schenkel des Gehäuses eine Abstufung mit einer im wesentlichen horizontal gerichteten Begrenzungsfläche aufweist, die auf der Stirnseite einer an der Vorderseite der Rückenlehne angeordneten Gegenlage aufliegt.
Zur Unterstützung der durch die Schenkel des U-förmigen Ansatzes erzielbaren Klemmverbindung zwischen der Rückenlehne und dem Gehäuse ist dieses mittels einer Schraubverbindung, vorzugsweise einer Schnellschlußverbindung mit der Rückenlehne verbindbar.
Das zweite Luftkissen bildet dann sowohl bei einem Frontal- als auch bei einem Heckaufprall eine nachgiebige aber nicht federnde Gegenlage für den Kopf des Kindes, wenn das zweite Luftkissen ein Druckbegrenzungsventil aufweist, das bei Überschreiten eines voreinstellbaren Druckes im Luftpolster den Durchfluß zum zweiten Luftkissen freigibt.
Dabei ist es vorteilhaft wenn die das Luftpolster mit dem zweiten Luftkissen verbindende Schlauchleitung oder das Luftkissen selbst ein Ablaßventil aufweist, das oberhalb eines vorbestimmbaren Druckes öffnet.
Eine in konstruktiver Hinsicht günstige Lösung für die Rückenlehne ergibt sich dann, wenn deren Rückwand aus einem verformungsfesten Material besteht, und ihre Vorderwand elastisch verformbar ausgebildet ist, wobei
beide Wände im unaktivierten Zustand des Luftkissens einen Mindestabstand zueinander zur Bildung einer geschlossenen Kammer aufweisen.
Eine gegen äußere Einflüsse geschützte Verbindung zwischen dem zweiten Luftkissen und dem Luftpolster wird dann erreicht, wenn das Luftkissen über eine innerhalb der Rückenlehne bzw dem Sitz angeordnete Schlauchleitung mit dem verformbaren Luftpolster strömungsmäßig verbunden ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen derselben.
Es zeigt:
Fig.1 : Eine Seitenansicht eines Fahrgastsitzes eines Kraftfahrzeuges mit einem daran befestigten Kindersitz;
Fig.2: Eine Schnittdarstellung eines Kindersitzes mit dem das erste Luftkissen aufnehmenden Gehäuse sowie dem zweiten Luftkissen in unaktiviertem Zustand;
Fig.3: Eine Schnittdarstellung entsprechend Fig. 2, jedoch mit aktiviertem erstem und zweitem Luftkissen;
Fig.4: Eine Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit unaktiviertem zweitem Luftkissen;
Fig.5: Eine Schnittdarstellung entsprechend Fig. 4, jedoch mit aktiviertem zweitem Luftkissen;
Fig.6: Eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit aktiviertem erstem und zweitem Luftkissen;
In Fig. 1 ist ein üblicher Fahrgastsitz dargestellt, der einen Sitz 1, eine Rückenlehne 2 und eine daran befestigte Kopfstütze 3 aufweist. Am Fahrgastsitz ist ein üblicher Kindersitz 4 befestigt, der einen Sitz 5 mit einer Sitzfläche 6, einer Rückenlehne 7 und zwei in seitlichem Abstand zueinander angeordneten Seitenwänden 8 aufweist.
In Fig. 2 ist ein ein erstes Luftkissen 9 aufnehmendes Gehäuse 11 gezeigt, das in bekannter Weise eine nicht näher dargestellte Sollbruchstelle zum Austritt des ersten Luftkissens 9 aufweist. Das Gehäuse 11 ist in seinem unteren Bereich mit einem U-förmigen Ansatz 12 versehen, an dem zwei Schenkel 13, 14 ausgebildet sind. Der Abstand der beiden Schenkel 13, 14 entspricht der Dicke der Rückenlehne 7, sodaß das Gehäuse 11 auf die Rückenlehne 7 aufgeklemmt werden kann. An der Vorderseite der Rückenlehne 7 kann eine Gegenlage 15 für den kurzen Schenkel 14 des Gehäuses 11 angeordnet sein. Der Schenkel 14 weist eine Abstufung 16 auf, deren horizontale Begrenzungsfläche 17 auf der oberen Stirnfläche der Gegenlage 15 aufliegt. Damit ist die höhenmäßige Relativlage des Gehäuses 11 zur Rückenlehne 7 festgelegt, wie dies auch aus Fig.3 ersichtlich ist. Zur weiteren Sicherung der Relativlage von Gehäuse 11 und Rückenlehne 7 können beide zusätzlich mittels einer als Schnellschlußverbindung ausgegildeten Schraubverbindung miteinander verbunden sein, die in Fig.3 durch eine Strichpunktlinie symbolisiert ist.
Das Gehäuse 11 weist einen Anschluß 18 für eine lösbare, vorzugsweise steckbare (nicht dargestellte) Verbindung des Luftkissens 9 mit der Steuereinheit der Sicherheitseinrichtung des Fahrzeuges auf, die bei Fahrzeugen, die seither schon für mit in den Kindersitz integriertem Luftkissen vorbereitet oder ausgestattet sind, ebenfalls erforderlich ist.
Das Luftkissen 9 kann von einem Mittelkissen 19 sowie zwei seitlich hiervon angeordneten Seitenkissen 21 gebildet sein, die im unanktivierten Zustand durch nicht dargestellte Trennwände strömungsmäßig voneinander getrennt sind. Beim Aufblasen des Luftkissens 9 wird daher zunächst das Mittelkissen 19 bis zum Erreichen eines vorbestimmbaren Druckes befüllt. Oberhalb dieses Druckes zerreißen die Trennwände, sodaß jetzt die beiden Seitenkissen 21 befüllt werden und sich bis zu einem vorbestimmten Ausmaß aufblähen. Während sich das Mittelkissen 19 des Luftkissens 9 hauptsächlich vor dem Kopf und dem Oberkörper des Kindes aufbläht, blähen sich die beiden Seitenkissen 21 seitlich des Kopfes auf und bilden daher auf beiden Seiten des Kopfes einen Schutz sowohl gegen dessen seitliches Aufprallen gegen die Seitenwände 8, als auch gegen Glassplitter oder sonstige Gegenstände.
Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist an der Vorderseite der Rückenlehne 7 ein zweites Luftkissen 22 angeordnet. Dieses weist im unbefüllten Zustand einen nahezu rechteckigen Querschnitt auf. An das Luftkissen 22 ist eine Schlauchleitung 23 angeschlossen, die zu einem im vorderen Bereich der Sitzfläche 6 des Sitzes 5 angeordneten Luftpolster 24 führt, das, wie aus Fig.2 hervorgeht, im befüllten Zustand eine vorzugsweise gewölbte Oberfläche aufweist. Die Gegenlage 15 sowie das Luftpolster 24 können mittels üblichen Klettverschlüssen an der Rückenlehne 7 bzw dem Sitz 5 lösbar befestigt sein. In der Schlauchleitung 23 ist ein Druckbegrenzungsventil 25 vorgesehen, das beim Überschreiten des vorbestimmbaren Druckes im Luftpolster 24 den Durchfluß zum zweiten Luftkissen 22 freigibt. Ferner ist im zweiten Luftkissen 22 bzw in der Schlauchleitung 23 ein Ablaßventil 26 vorgesehen, das beim Überschreiten eines vorbestimmbaren Druckes im zweiten Luftkissen 22 öffnet, um den Rückfluß der Luft in das Luftpolster 24 zu ermöglichen. Das Druckbegrenzungsventil 25 und das Ablaßventil 26 sind zu einer Baueinheit 27 zusammengefaßt, die über nicht dargestellte Steckverbindungen in die Schlauchleitung 23 integriert ist.
Das Luftpolster 24 ist auf der Sitzfläche 6 so angeordnet, daß es in der normalen Sitzlage des Kindes weitestgehend unbelastet ist. Da sich sowohl durch eine abrupte Verzögerung der Bewegung des Fahrzeuges, als auch bei einem Frontalaufprall das Gewicht des Kindes vom hinteren Bereich der Sitzfläche 6 zu deren vorderem Bereich verlagert, wird das Luftpolster 24 hierdurch zusammen gedrückt, sodaß das Druckbegrenzungsventil 25 nach Erreichen eines voreinstellbaren Druckes öffnet und die Luft vom Luftpolster 24 in das Luftkissen 22 strömen kann. Durch den entstehenden Rückprall des Kindes wird zunächst der Druck im zweiten Luftkissen 22 erhöht; da aber das Ablaßventil 26 oberhalb eines ebenfalls voreinstellbaren Druckes öffnet, erfolgt beim Aufprall des Kindes auf das zweite Luftkissen 22 gleichzeitig eine Abfuhr der Luft aus diesem, sodaß das zurück prallende Kind vom Luftkissen 22 sanft aufgefangen wird.
Zum Aktivieren des zweiten Luftkissens 22 ist es selbstverständlich auch möglich, dieses auch funktionsmäßig in die Steuereinheit des Fahrzeuges zu integrieren, und das Ablaßventil 26 am Luftkissen 22 selbst anzuordnen.
In einer weiteren, in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform, kann das das Luftkissen 9 aufnehmende Gehäuse 28 an der Kopfstütze 3 des Fahrzeugsitzes angeordnet und mittels nicht gezeigten Befestigungsmitteln, beispielsweise Bändern an dieser befestigt sein. Dabei ist das Luftpolster 24, wie in Fig.6 angedeutet, an der Sitzfläche 6 des Sitzes 5 angeordnet und über die Schlauchleitung 23 zum Gehäuse 28 geführt. In der Schlauchleitung 23 sind -wie bei der ersten Ausführungsform- ein Druckbegrenzungsventil 25 und auch ein Ablaßventil 26 angeordnet, wodurch sich die im Grunde gleiche Funktionsweise wie bei der ersten Ausführungsform ergibt.
Bei den in den Fig.2, 3 und 6 dargestellten Ausführungsformen sind das zweite Luftkissen 22 und auch das Luftpolster 24 jeweils außerhalb der Rückenlehne 7 bzw außerhalb des Sitzes 5 angeordnet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das zweite Luftkissen 22 nachträglich am Kindersitz angebracht werden soll.
In den Fig. 4 und 5 ist eine solche Ausbildung eines an einem Fahrgastsitz befstigbaren Kindersicherheitssitzes 30 gezeigt, der im wesentlichen von einem Sitz 31, einer daran befestigten Rückenlehne 32 und zwei Seitenwänden 33 gebildet ist. Die Rückenlehne 32 ist von einer Rückwand 34 und einer Vorderwand 35 gebildet, die ein geschlossenes Luftkissen 36 bilden und im unaktivierten Zustand einen gegenseitigen Mindestabstand aufweisen. Dabei besteht die Rückwand 34 aus einem verformungsfesten Material, während die Vorderwand 35 elastisch verformbar ausgebildet ist. Das Luftkissen 36 ist in seinem unaktivierten Zustand derart mit Luft befüllt, daß beide Wände im wesentlichen parallel zueinander gerichtet sind und es eine elastische Widerlage für den Rücken und gegebenenfalls auch den Kopf des Kindes bildet.
An das Luftkissen 36 ist eine Schlauchleitung 37 angeschlossen, die zu einem verformbaren Luftpolster 38 führt, das innerhalb einer nicht näher bezeichneten Ausnehmung im Sitz 31 angeordnet ist. Zur Bildung des Luftpolsters 38 ist in der Ausnehmung des Sitzes 31 eine luftdichte und verformbare Blase 39 vorgesehen, die an die Schlauchleitung 37 ange-
schlössen ist. Zur Befüllung der Blase 39 ist diese mit einem Einfüllstutzen 40 versehen, der von außen zugänglich ist.
Das Luftpolster 38 ist anlog zum Luftpolster 24 der ersten Ausführungsform im vorderen Bereich der Sitzfläche des Sitzes 31 so angeordnet, daß es in der normalen Sitzlage des Kindes weitestgehend unbelastet ist und durch das sich bei einer abrupten Verzögerung der Bewegung des Fahrzeuges, oder bei einem Frontalaufprall verlagernde Gewicht des Kindes vom hinteren Bereich der Sitzfläche zu deren vorderem Bereich zusammendrückbar ist.
In der Schlauchleitung 37 ist ein Druckbegrenzungsventil 41 vorgesehen, das beim Überschreiten des vorbestimmbaren Druckes im Luftpolster 38 den Durchfluß zum Luftkissen 36 freigibt. Ferner ist im Luftkissen 36 bzw in der Schlauchleitung 23 ein Ablaßventil 42 vorgesehen, das beim Überschreiten eines vorbestimmbaren Druckes im Luftkissen 36 öffnet, um den Rückfluß der Luft in das Luftpolster 38 zu ermöglichen. Das Druckbegrenzungsventil 41 und das Ablaßventil 42 sind zu einer Baueinheit 43 zusammengefaßt, die über nicht dargestellte Steckverbindungen in die Schlauchleitung 37 integriert ist.
Durch die vorbeschriebene Ausbildung wird die gleiche Wirkung wie bei der ersten Ausführungsform erreicht, d.h. durch den entstehenden Rückprall des Kindes wird zunächst der Druck im Luftkissen 36 erhöht; da aber das Ablaßventil 42 oberhalb eines ebenfalls voreinstellbaren Druckes öffnet, erfolgt beim Aufprall des Kindes auf das Luftkissen 36 gleichzeitig eine Abfuhr der Luft aus diesem, sodaß das zurück prallende Kind vom Luftkissen 36 sanft aufgefangen wird.