DE10004483C2 - Airbagvorrichtung zur Anordnung im Dachrahmenbereich eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Airbagvorrichtung zur Anord­ nung im Dachrahmenbereich eines Kraftfahrzeuges

Aus der DE 298 18 411 U1 ist ein Gassackmodul zur Anordnung im Dach­ rahmenbereich eines Kraftfahrzeugs bekannt, und zwar gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1. Dieses Modul gemäß dem Stand der Technik weist eine Distanzhülse auf, die ein Auseinanderbewegen der Seitenwände des u- förmigen Gehäuses zumindest weitgehend verhindert. So kann die Vorrich­ tung gemäß diesem Stand der Technik im Falle des Aufblasens eines Kopf­ airbags zwar verhindern, dass sich die Verkleidung des Fahrzeugdachs in nennenswertem Umfang in Richtung des Fahrzeuginnenraums bewegt. Durch eine derartige Bewegung der Verkleidung in Richtung des Fahrzeugin­ nenraums würde der für einen Fahrzeuginsassen zur Verfügung stehende Raum verringert und somit die Gefahr erhöht, dass der Fahrzeuginsasse im Falle eines Unfalls unter Einwirkung von Seitenaufprallkräften mit dem Kopf gegen die in den Fahrzeuginnenraum gedrückten Verkleidungsteile stößt und sich dadurch Verletzungen zuzieht. Die Distanzhülse ist jedoch nicht geeig­ net, bei Druck- bzw. Stauchbeanspruchung nachzugeben und energieabsor­ bierend zu wirken.

DE 196 12 227 A1 offenbart eine Anordnung, in der ein Gassack längs eines Holmes oder einer Säule eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei der Gassack von einem separaten Deformationselement gehalten wird, welches energieabsor­ bierend wirken kann.

JP 09-254736 offenbart eine Kopfairbaganordnung für ein Kraftfahrzeug, wobei der Airbag sowie ein energieaborbierendes Element zwischen einem Holm und der Innenverkleidung des Daches untergebracht ist.

Schließlich offenbart JP 10-138861 eine Airbaganordnung, bei der ein Airbag innerhalb eines separaten Gehäuses angeordnet ist, jedoch weist diese Vorrichtung kein Distanzelement auf, um ein Aufspreizen der Seitenwände des Gehäuses beim Aufblasen des Gassackes zu verhindern. Eine energieabsorbierende Struk­ tur ist um das Gehäuse mit dem gefalteten Gassack herum vorgesehen, ist aber sehr raumgreifend.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Air­ baganordnung derart weiterzubilden, dass sie im Falle eines Auftreffens des Kop­ fes eines Fahrzeuginsassen auf die Dach- bzw. Seitenverkleidung des Fahrzeugs Energie absorbieren kann, wodurch die Gefahr verringert wird, dass es bei einem derartigen Auftreffen des Kopfes zu Verletzungen des Fahrzeuginsassen kommt. Derartige Szenarien sind beispielsweise dann denkbar, wenn ein Fahrzeuginsas­ se zwar einer seitlichen Beschleunigung ausgesetzt ist, die dazu führt, dass er mit dem Kopf gegen die Seiten- bzw. Dachverkleidung eines Fahrzeuges prallt, die auf das Fahrzeug einwirkenden Kräfte aber nicht groß genug sind, um das Auf­ blasen des Kopfairbags auszulösen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine gattungsgemäße Airbag­ vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Der vorangegangenen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden sich dem Fachmann, auf dessen Gebiet sich die vorliegenden Erfin­ dung bezieht, beim Lesen der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlichen, wobei folgendes gezeigt ist:

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer Vorrichtung, deren erstes Aus­ führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist;

Fig. 2 ist eine Isometrieansicht eines Teils der Vorrichtung der Fig. 1; und

Fig. 3 ist eine Isometrieansicht eines Teils einer Vorrichtung, die ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Eine ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufweisende Vorrichtung 10 ist in Fig. 1 gezeigt. Die Vorrichtung 10 weist eine Fahr­ zeuginsassenschutzeinrichtung 12 (schematisch gezeigt) auf, die als ein Seitenvorhang bekannt ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Seitenvorhang 12 in einer Fahrzeugdachstruktur 14 nahe einer Tür 16 an der Seite des Fahr­ zeugs gespeichert. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Seitenvorhang 12 eine aufblasbare Einrichtung, die in der Dachstruktur 14 in einem gefal­ teten, nicht aufgeblasenem Zustand gespeichert ist, wie schematisch in Fig. 1 gezeigt. Wenn der Seitenvorhang 12 aufgeblasen ist, ist er aufgefaltet und eingesetzt von der Dachstruktur 14 in das Insassenabteil 17. Der Seitenvor­ hang 12 ist dann zwischen einem Fahrzeuginsassen und der Tür 16 ange­ ordnet, um dabei zu helfen, die Bewegung des Insassen in eine Richtung nach außen bezüglich eines Fensters (nicht gezeigt) in der Tür 16 unter dem Einfluß der Fahrzeugzusammenstoßkräfte einzuschränken.

Wie teilweise in Fig. 1 gezeigt, hat die Dachstruktur 14 steife Strukturme­ tallteile, einschließlich einer Dachplatte 20 und einer Dachschiene 22. Die Dachschiene 22 erstreckt sich um den Umfang der Dachplatte 20 und besitzt eine im allgemeinen dreieckige Querschnittskonfiguration. Die Dachstruktur 14 weist ferner einen Himmel bzw. eine Dachauskleidung 24 auf, die sich über das Insassenabteil 17 hinweg erstreckt, um die Dachplatte 20 und die Dachschiene 22 gegen sich zu verdecken.

Der Himmel 24 im ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt eine Au­ ßenschicht 26 und eine zusammendrückbar auslenkbare Basis 28. Die Au­ ßenschicht 26 ist bevorzugterweise aus einem Gewebe gebildet. Die Basis 28 ist bevorzugterweise aus Schaumstoff bzw. elastomerischem Schaum ge­ bildet. Der Himmel 24 besitzt ferner eine Substratschicht 30, die bevorzug­ terweise aus Plastik gebildet ist. Ein Umfangskantenteil 32 des Himmels 24 wird durch sich überlappende Umfangskantenteile 34 und 36 der Außen­ schicht 26 bzw. der Substratschicht 30 definiert.

Ein Formstreifen 38 ist auf der Dachschiene 22 neben einer Dichtung 40 für die Tür 16 montiert. Der Kantenteil 32 des Himmels 24 ist zwischen dem Formstreifen 38 und der Dachschiene 22 geklemmt. Obwohl der Formstreifen 38 im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der Dachschiene 22 verbunden ist durch Verriegelungslaschenteile bzw. Verriegelungsan­ satzteile 42 des Formstreifens 38, könnten irgendwelche anderen geeigneten Befestigungsstrukturen als Alternativen verwendet werden. In jedem Fall wird der Formstreifen 38 an die Dachschiene 22 fest genug befestigt, so daß der Kantenteil 32 des Himmels 24 fest zwischen dem Formstreifen 38 und der Dachschiene 22 während gewöhnlicher Fahrzeugbetriebsbedingungen fest­ geklemmt bleibt.

Der Seitenvorhang 12 ist in einem Plastikgehäuse 50 enthalten. Im ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuse 50 eine trogförmige Struktur, die sich entlang der Dachschiene 22 über der Tür 16 erstreckt. Eine Innenseitenwand 52 des Gehäuses 50 ist benachbart zur Dachschiene 22 angeordnet. Eine gegenüberliegende Außenseitenwand 54 des Gehäuses 50 ist von der Dachschiene 22 beabstandet. Das Gehäuse 50 ist geneigt, so daß die Außenseitenwand 54 im allgemeinen unterhalb der Innenseitenwand 52 angeordnet ist. Die Außenseitenwand 54 ist somit be­ nachbart zum Fahrzeuginsassenabteil 17 angeordnet. Eine Einsatzöffnung 55 im Gehäuse 50 ist durch untere Kanten 56 und 58 der Seitenwände 52 und 54 und zwischen diesen definiert.

Eine Leitung 60 erstreckt sich in den Seitenvorhang 12, um eine Quelle für Aufblasströmungsmittel (nicht gezeigt) mit dem Seitenvorhang 12 zu verbin­ den. Die Quelle für Aufblasströmungsmittel wird auf eine bekannte Weise betätigt, wenn das Fahrzeug einen Zusammenstoßzustand erfährt, der einen spezifizierten Schwellenwertpegel erreicht oder übersteigt. Aufblasströ­ mungsmittel wird dann in den Seitenvorhang 12 durch eine Vielzahl von Auslaßöffnungen 62 geleitet, die entlang der Leitung 60 beabstandet sind.

Wenn das Aufblasströmungsmittel damit beginnt, den Seitenvorhang 12 auf­ zublasen, bewegt es den Seitenvorhang 12 nach unten durch die Einsatz­ öffnung 55 und kraftvoll gegen den benachbarten Kantenteil 32 des Himmels 24. Die Kraft des Aufblasströmungsmitteldrucks im Seitenvorhang 12 zieht den Kantenteil 32 des Himmels 24 nach außen von zwischen dem Form­ streifen 38 und der Dachschiene 22. Wenn das Aufblasströmungsmittel wei­ ter den Seitenvorhang 12 aufbläst, bewegt es den Seitenvorhang 12 weiter nach unten am Formstreifen 38 vorbei und in das Insassenabteil 17 in Rich­ tung auf die Tür 16.

Das Gehäuse 50 ist durch die Dachschiene 22 mittels einer Vielzahl von Befestigungsstrukturen 70 befestigt, von denen eine in Fig. 1 gezeigt ist. Die Befestigungsstrukturen 70 sind gleich und voneinander entlang dem Ge­ häuse 50 beabstandet. Jede Befestigungsstruktur 70 weist einen Befestiger 72 und eine Klammer 74 auf.

Wie beispielhaft in Fig. 2 gezeigt, besitzt jede Klammer 74 des ersten Aus­ führungsbeispiels der Erfindung erste und zweite Teile 76 und 78. Der erste Teil 76 der Klammer 74 ist eine rohrförmige Struktur mit einer zylindrischen Seitenwand 80, die bezüglich einer Längsachse 81 zentriert ist. Die rohrför­ mige Struktur 76 weist einen ringförmigen Halteflansch 82 und ein Paar von im allgemeinen rechteckigen Halteansätzen bzw. Haltelaschen 84 auf. Der Halteflansch 82 erstreckt sich radial nach außen von einem unteren Ende 86 der Seitenwand 80 weg. Die Haltelaschen 84 erstrecken sich radial nach au­ ßen von einem oberen Ende 88 der Seitenwand 80 weg, und zwar an dia­ metral gegenüberliegenden Stellen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die rohrförmige Struktur 76 im ersten Aus­ führungsbeipiel der Erfindung eine einstückige Struktur, die aus einem ein­ zigen, homogenen Metallmaterial gefertigt ist. Durch "einstückig" ist gemeint, daß die rohrförmige Struktur 76 eine einzelne Einheit ohne separate jedoch verbundenen Elemente ist. Jedoch könnte die rohrförmige Struktur 76 alternativ separate jedoch verbundene Elemente aufweisen, und Materialien an­ ders als Metall könnten verwendet werden.

Eine Vielzahl von axial langgestreckten Schlitzen 92, von denen zwei in der Fig. 2 gezeigt sind, erstrecken sich durch die Seitenwand 80 der rohrförmi­ gen Struktur 76. Die Schlitze 92 sind zwischen sich axial erstreckenden Ab­ schnitten 94 der Seitenwand 80 angeordnet. Wie vollständiger in der Folge beschrieben, sind die Abschnitte 94 der Seitenwand 80 relativ zueinander unter dem Einfluß von Zusammenstoßkräften auslenkbar, die auf die Klam­ mer 74 durch einen Insassen des Fahrzeugs angelegt werden. Der zweite Teil 78 der Klammer 74 ist eine kurze, ringförmige Struktur mit einer Mittel­ öffnung 95 und ist eng bzw. dicht innerhalb der Seitenwand 80 der rohrför­ migen Struktur 76 benachbart zum oberen Ende 88 der Seitenwand 80 auf­ genommen. Eine oder mehrere Schweißungen 96 befestigen den zweiten Teil 78 an die Seitenwand 80. Der zweite Teil 78 ist somit mit der Seiten­ wand 80 verbunden, um als eine Endwand für die rohrförmige Struktur 76 zu dienen.

Jede Klammer 74 ist durch das Gehäuse 50 auf die in der Fig. 1 gezeigte Weise aufgenommen. Das Oberende 88 der Seitenwand 80 wird zuerst durch eine kreisförmige Öffnung 100 in der Außenseitenwand 54 des Gehäu­ ses 50 aufgenommen. Die Haltelaschen 84 werden simultan durch ein Paar von diametral gegenüberliegenden Schlitzen 102 aufgenommen, die sich ra­ dial nach außen von den Öffnungen 100 aus erstrecken. Die Seitenwand 80 der rohrförmigen Struktur 76 wird dann durch die Öffnung 100 bewegt, bis der Halteflansch 82 an die Außenseitenwand 54 des Gehäuses 50 radial au­ ßerhalb der Öffnung 100 und der Schlitze 102 anstößt. Wenn die Halte­ laschen 84 die Innenseitenwand 52 des Gehäuses 50 erreichen, werden sie ähnlich durch ein Paar von Schlitzen (nicht gezeigt) aufgenommen, die sich radial nach außen von einer kreisförmigen Öffnung 104 in der Innenseiten­ wand 52 aus erstrecken. Die Klammer 74 wird dann um die Achse 81 ge­ dreht, um die Haltelaschen 84 in Umfangsrichtung weg von den Schlitzen in der Innenseitenwand 52 zu bewegen.

Wenn die Klammer 74 durch das Gehäuse 50 auf die vorangegangene Wei­ se aufgenommen wurde, wird das Gehäuse 50 gegen die Dachschiene 22 in die Position der Fig. 1 plaziert. Die Oberenden 88 der Seitenwände 80, so­ wie die Endwände 78 und die Haltelaschen 84 stoßen mit der Dachschiene 22 zusammen. Die Befestiger 72 werden dann durch die rohrförmigen Strukturen 76 eingeführt. Insbesondere ist jeder Befestiger 72 eine Metall­ schraube mit einem Kopf 110 anschließend an die Endwand 78 innerhalb der entsprechenden rohrförmigen Struktur 76. Jede Schraube 72 weist ferner einen Schraubgewindeschaft 112 auf, der sich vom Kopf 110 durch die Öff­ nung 95 in der Endwand 78 erstreckt. Der Schaft 112 wird durch eine Mutter 114 geschraubt, die an die Dachschiene 22 geschweißt ist.

Wie zuvor beschrieben, löst sich der Kantenteil 32 des Himmels 24 von der Dachschiene 22 unter dem Einfluß von Druckkräften, die durch das Auf­ blasströmungsmittel entwickelt werden, das in den Seitenvorhang 12 von der Leitung 60 aus fließt. Die Aufblasströmungsmitteldruckkräfte, die auf den Seitenvorhang 12 wirken, zwingen auf ähnliche Weise die Außenseitenwand 54 des Gehäuses 50 zu einer Bewegung weg von der Innenseitenwand 52. Jedoch stehen die Halteflansche 82 an den unteren Enden der rohrförmigen Strukturen 76 mit der Außenseitenwand 54 sicher genug in Eingriff, um eine solche Bewegung der Außenseitenwand 54 einzuschränken. Dies ermöglicht es, daß das Gehäuse 50 die in sich aufblasenden Seitenvorhang 12 für ei­ nen Austritt aus dem Gehäuse 50 in eine Richtung lenkt, die sich von der Einsatzöffnung 55 in Richtung auf die Tür 16 erstreckt. Die Befestigerstruktu­ ren 70 helfen somit dem Seitenvorhang 12 dabei, die Bewegung eines Fahr­ zeuginsassen aus der Tür 16 unter dem Einfluß von Fahrzeugzusammen­ stoßkräften einzuschränken.

Fahrzeugzusammenstoßkräfte können ebenso bewirken, daß sich ein Fahr­ zeuginsasse gegen den Himmel 24 benachbart zur Dachschiene 22 über der Tür 16 bewegt. Beispielsweise können Fahrzeugzusammenstoßkräfte bewir­ ken, daß sich der Kopf eines Insassen gegen den Himmel 22 benachbart zu einer der rohrförmigen Strukturen 76 bewegt. Solche Zusammenstoßkräfte können groß genug sein, daß sie bewirken, daß der Kopf des Insassen den Himmel 24 zusammendrückt bis eine weitere Bewegung des Kopfes des In­ sassen durch die rohrförmige Struktur 76 widerstanden wird. Daher ist ge­ mäß der vorliegenden Erfindung die Seitenwand 80 einer jeden rohrförmigen Struktur 76 durch Schlitze 92 geschwächt, so daß die Abschnitte 94 der Seitenwand 80 zwischen den Schlitzen 92 relativ zueinander unter dem Ein­ fluß von Fahrzeugzusammenstoßkräften auslenkbar sind, die durch einen Fahrzeuginsassen angelegt werden. Dies ermöglicht es, daß die rohrförmige Struktur 76 axial in Richtung auf die Dachschiene 22 zusammensackt bzw. kollabiert und dadurch die kinetische Energie des Insassens zum Schutze des Insassens verteilt.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist alternative Klammern 200 auf, von denen eine in Fig. 3 gezeigt ist, anstelle der Klam­ mern 74 im ersten Ausführungsbeispiel. Jede Klammer 200 ist eine einstüc­ kige rohrförmige Struktur mit einer rechteckigen Querschnittskonfiguration. Jede Klammer 200 hat somit vier orthogonale Seitenwände 202. Jede Klam­ mer 200 hat ferner vier geschlitzte Eckteile 204. Wie die zuvor beschriebene Klammer 74 ist somit die Klammer 200 so konfiguriert, daß sie in Längsrich­ tung bei Auslenkung der Seitenwände 202 relativ zueinander unter dem Ein­ fluß von durch den Fahrzeuginsassen angelegten Fahrzeugzusammenstoß­ kräften kollabiert bzw. zusammensackt.

Ein Paar von rechteckigen Haltelaschen 206 erstrecken sich nach außen von einem entsprechendem Paar von gegenüberliegenden Seitenwänden 202 des Oberendes der Klammer 200. Die Laschen 206, die sich nach außen vom Oberende der Klammer 200 aus erstrecken, sind so konfiguriert, daß sie im wesentlichen auf die gleiche Weise wirken, wie die Laschen 84 (Fig. 2), die sich nach außen vom Oberende der Klammer 74 aus erstrecken. Ein weiteres Paar von gegenüberliegenden Laschen 208 am Oberende der Klammer 200 erstrecken sich nach innen von den entsprechenden Seiten­ wänden 202. Diese Laschen 208 definieren zusammen eine Endwand 210 mit einer Mittelöffnung 212 zur Aufnahme eines Befestigers wie der Befesti­ ger 72.

Die Klammer 200 besitzt ferner vier rechteckige Haltelaschen 214, die sich nach außen von den vier Seitenwänden 202 am Unterende der Klammer 200 aus erstrecken. Die Haltelaschen 214 am Unterende der Klammer 200 sind so konfiguriert, daß sie im wesentlichen auf die gleiche Weise wirken wie der Halteflansch 82 am Unterende der Klammer 74.

Claims (3)

1. Airbagvorrichtung zur Anordnung im Dachrahmenbereich (14) eines Kraft­ fahrzeuges mit einem Gehäuse (50), das Seitenwände (52, 54) aufweist und im Querschnitt u-förmig ist und in dem ein gefalteter Gassack (12) aufgenommen ist, wobei ein Distanzelement (74, 200) zwischen den Seitenwänden (52, 54) vorgesehen ist, das beim Aufblasen des Gassackes (12) ein Aufspreizen der Seitenwände verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement (74, 200) energieverzehrend ausgelegt ist, indem im wesentlichen in Längsrichtung verlaufende Schlitze (92, 204) vorgesehen sind.

2. Airbagvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Dis­ tanzelement (74) einen runden Querschnitt aufweist.

3. Airbagvorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Dis­ tanzelement (200) einen rechteckigen Querschnitt aufweist.