DE10036992A1 - Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Das Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug weist ein ausfahrbares Frontendteil und zumindest einem zwischen dem Frontendteil und einem ortsfest verbleibenden Fahrzeugteil aufblasbaren Airbag (6) auf. Der Airbag (6) ist mit zwei miteinander in Verbindung stehenden Kammern (6a, 6b) versehen, von welchen die eine im Bereich zwischen dem ausfahrenden Frontendteil und dem ortsfest verbleibenden Fahrzeugteil und die andere oberhalb der ersten und sich über den Frontbereich des Kraftfahrzeuges legend aufblasbar sind. Die obere Kammer (6a) bildet ein härteres Gaspolster.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem ausfahrbaren Frontendteil und mit zumindest einem zwischen dem Frontendteil und einem ortsfest verbleibenden Fahrzeugteil aufblasbaren Airbag.

Ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen, als Aufprallschutzvorrichtung dienenden Sicherheitssystem ist beispielsweise aus DE-A-199 05 784 bekannt. Der im Bereich zwischen der Karosseriestruktur und dem Frontendteil in Abhängigkeit von Signalen einer Crashsensorik aufblasbare Airbag ist Antrieb und Ausfahrhilfe für das Frontendteil.

Bei dem aus der DE-A-44 26 090 bekannten Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug sind Ausfahrvorrichtungen für den vorderen und den rückwärtigen Stoßfänger sowie in den Stoßfängern integrierte Airbags vorgesehen, die gemeinsam mit den Ausfahrvorrichtungen aktivierbar sind und sich im aufgeblasenen Zustand von außen um die Stoßstangen legen sollen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein Sicherheitssystem der eingangs genannten Art zu verbessern, um die Schutzwirkung für vom Kraftfahrzeug erfasste Personen zu optimieren und somit die Schwere etwaiger Verletzungen zu vermindern.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Airbag zwei miteinander in Verbindung stehende Kammern aufweist, von welchen die eine im Bereich zwischen dem ausfahrenden Frontendteil und dem ortsfest verbleibenden Fahrzeugteil und die andere oberhalb der ersten und sich über den Frontbereich des Kraftfahrzeuges legend aufblasbar sind, wobei die obere Kammer ein härteres Gaspolster bildet.

Die obere härter aufblasbare Kammer des Airbags wird somit derart ausgelegt, dass sie an einem sonst für schwerere Verletzungen verantwortlichen Bereich des Fahrzeuges ein Gaspolster mit einem sehr guten Aufprallschutz für eine vom Kraftfahrzeug frontal erfasste Person zur Verfügung stellt. Die weichere Airbagkammer stellt sicher, dass die Kraftverteilung über auf das Frontendteil unmittelbar ausgeübte Kräfte eine Aufpralldämpfung bewirken kann, um die Wucht des unmittelbaren Aufpralls des Körpers der erfassten Person auf das Frontendteil zu reduzieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Frontendteil über gesondert auslösbare Aktuatoren nach vorne ausfahrbar. Dadurch kann eine prompte und zeitlich unverzögerte Ausfahrbewegung gewährleistet werden.

Das ortsfest verbleibende Fahrzeugteil ist insbesondere ein Querträger. Dadurch kann das Sicherheitssystem mit der erforderlichen Stabilität in angeordnet werden.

Die für eine Ausfahrbewegung vorgesehenen Bestandteile können vorteilhafter Weise ein vergleichsweise leicht ausgeführt werden. In diesem Zusammenhang ist es günstig, wenn das ausfahrbare Frontendteil einen am Querträger gelagerten Zwischenträger aufweist, an welchem eine äußere Stossfängerverkleidung befestigt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dabei am Zwischenträger außenseitig ein Prallkörper, insbesondere Schaumstoff, angeordnet. Der Prallkörper bildet ein zusätzliches Aufprall dämpfendes Element.

Der Querträger wird insbesondere an zwei seitlichen Längsträgern des Fahrzeuges unter Zwischenanordnung von Crashboxen angeordnet. Der Querträger ist auf diese Weise mit dem Fahrzeug auf eine stabile Weise verbindbar, wobei die Crashboxen Aufprall dämpfend wirken.

Die Aktuatoren selbst werden vorzugsweise am Querträger, und zwar zwischen diesem und dem Zwischenträger, in einer Position in Verlängerung der Längsträger, untergebracht. Hier steht einerseits ausreichend Raum zur Unterbringung der Aktuatoren zur Verfügung und andererseits ist diese Position für ein Abfangen der beim Auslösen der Aktuatoren wirkenden Kräfte günstig.

Um ein möglichst promptes Entfalten des Airbags über den gesamten Frontbereich des Fahrzeuges sicherzustellen, ist von Vorteil, wenn der gefaltete Airbag über die Breite des Frontbereiches des Fahrzeuges zwischen dem Querträger und dem Zwischenträger untergebracht ist.

Die obere Kammer des Airbags wird insbesondere als die großvolumigere Kammer ausgeführt, um den Aufprall des Körpers der vom Fahrzeug erfassten Person möglichst wirkungsvoll dämpfen und abfangen zu können.

Die Stossfängerverkleidung hat einerseits in der Grundstellung möglichst stabil am Fahrzeug befestigt zu sein, soll sich jedoch in einer entsprechenden Unfallsituation ohne allzu großen Kraftaufwand nach vorne bewegen lassen. Es ist daher von Vorteil, wenn die Stossfängerverkleidung über lösbare Verbindungseinrichtungen seitlich am Fahrzeug befestigbar ist.

Wird die Stossfängerverkleidung mit einem Spoiler versehen, so ist es von besonderem Vorteil, wenn dieser von seiner Innenseite her an einer nach vorne ausfahrbaren Spoilerverstärkung abstützbar ist. Der Spoiler ist daher über die Spoilerverstärkung in der Lage, von unten her eine vom Kraftfahrzeug erfasste Person in Richtung Fronthaube des Fahrzeuges zu heben.

Die Spoilerverstärkung sollte ausreichend stabil am Fahrzeug angeordnet sein. Dazu kann die Spoilerverstärkung an Spoilerkonsolen, die am Querträger befestigt sind, gelagert und mittels weiterer Aktuatoren nach vorne ausfahrbar sein.

Die Aktuatoren selbst werden insbesondere als lösbare Vorspanneinrichtungen, beispielsweise Feldelemente, ausgeführt, die mechanisch, elektrisch, pyrotechnisch oder dergleichen auslösbar sind.

Die Auslösung der Aktuatoren und des Airbags wird bevorzugt über eine elektronische Auswerteeinheit, die Signale einer Crashsensorik verarbeitet, durchgeführt.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematische Darstellungen eines Ausführungsbeispieles der Erfindung enthält, näher beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht des Frontbereiches eines Kraftfahrzeuges mit einem nicht aktivierten erfindungsgemäßen Sicherheitssystem,

Fig. 1a ein Detail aus Fig. 1 in einer Schnittdarstellung längs durch den Querträger,

Fig. 2 eine Schrägansicht des Frontbereiches des Kraftfahrzeuges aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Frontbereichs des Kraftfahrzeuges aus Fig. 1 mit aktiviertem Sicherheitssystem und

Fig. 4 eine Schrägansicht des Frontbereiches des Kraftfahrzeuges aus Fig. 3.

In den Zeichnungsfiguren ist jeweils der Frontbereich eines Kraftfahrzeuges, und zwar eines Personenkraftwagens, dargestellt. Zum besseren Verständnis der Erfindung sind in den Fig. 2 und 4 Bestandteile des Sicherheitssystems eingezeichnet, die bei einer Betrachtung des Fahrzeuges von außen nicht ersichtlich sind.

Das Kraftfahrzeug weist, wie es beispielsweise in Fig. 1 und Fig. 2 zu sehen ist, zwei Längsträger 2 auf, an deren vorderen Enden je eine als Puffer wirkende Crashbox 3 angeordnet ist. An den beiden Crashboxen 3 ist ein Querträger 4 befestigt. Die beiden Crashboxen 3 bilden daher eine Brücke zum Querträger 4, welcher über einen Großteil des Frontbereiches 1 des Kraftfahrzeuges verläuft. Der im Querschnitt beispielsweise U-förmig ausgeführte Querträger 4 bildet gemeinsam mit einem im Querschnitt vorzugsweise ebenfalls U-förmigen Zwischenträger 5 eine Aufnahme für zumindest einen zusammengefalteten Airbag 6.

Der Zwischenträger 5 ist ein quer über den Frontbereich 1 des Fahrzeuges verlaufendes Bauteil, welches auf nicht dargestellte Weise am Querträger 4 nach vorne ausfahrbar angeordnet ist. Die Ausfahrbewegung ist zumindest über einen gewissen Bereich rückstellbar. Zwischen dem Zwischenträger 5 und dem Querträger 4 ist der zumindest eine Airbag 6, vorzugsweise über die gesamte Länge des zur Verfügung stehenden Raumes, untergebracht.

Der Airbag 6, auf den weiter unten näher eingegangen wird, ist Bestandteil eines Airbagmoduls, welches zumindest einen in den Zeichnungsfiguren nicht dargestellten Gasgenerator umfasst. Das Airbagmodul ist mit einer Crashsensorik wirkverbunden, welche in den Zeichungsfiguren nicht dargestellte Sensoren, insbesondere Pre-Crashsensoren, aufweist, die an entsprechenden Stellen am Frontbereich des Fahrzeuges, beispielsweise im Bereich eine vorderen Stoßfängers 7, untergebracht sein können. Die Signale der Sensorik sind in einer im Fahrzeug untergebrachten elektronischen Auswerteeinheit entsprechend verarbeitbar.

Wie insbesondere Fig. 1a zeigt, sind in Verlängerung der beiden Längsträger 2 zwischen dem Querträger 4 und dem Zwischenträger 5 Aufnahmen für Aktuatoren 9 untergebracht. Die beiden Aktuatoren 9 sind vorgespannte Einrichtungen bzw. Energiespeicher, beispielsweise Federaktuatoren, die auf elektrische, elektromagnetische, pyrotechnische oder sonstige Weise betätigbar sind und im Auslösefall eine prompte, zeitlich möglichst unverzögerte Ausfahrbewegung des Zwischenträger 5 bewirken sollen.

Weitere Bestandteile des bereits erwähnten Stoßfängers 7 sind ein außen am Zwischenträger 5 befestigter Prallkörper 10, welcher beispielsweise aus einem Schaumstoff besteht, und eine am Zwischenträger 5 befestigte Stoßfängerverkleidung 8. Die insbesondere aus einem Kunststoff bestehende Stoßfängerverkleidung 8 überdeckt den Querträger 4 und den Zwischenträger 5 frontseitig und an den beiden Seiten des Fahrzeuges. Die im Auslösefall des Sicherheitssystems nach vorne ausfahrbaren Teile sind somit der Zwischenträger 5 mitsamt den auf ihm angeordneten Teilen, Stoßfängerverkleidung 8 und Prallkörper 10 sowie der Airbag 6.

Die Stoßfängerverkleidung 8 ist über je eine lösbare Gleitclipsverbindung 11 an den beiden seitlichen Karosserieblechen des Fahrzeuges befestigt. Die Clipsverbindung 11 kann beispielsweise ein mit dem Karosserieblech verbundenes Befestigungsteil 11a aufweisen, wo eine Schraube, ein Bolzen oder dergleichen, welche bzw. welcher an der Stoßfängerverkleidung 8 befestigt ist, verrastbar ist. Durch einen entsprechend gestalteter Schlitz im Befestigungsteil 11a kann im Auslösefall des Sicherheitssystems eine Freigabe der Stoßfängerverkleidung 8 durch ein Lösen des Bolzens oder der Schraube beim Überschreiten einer gewissen Kraft erfolgen.

Der untere Randbereich der Stoßfängerverkleidung 8 ist als ein nach vorne gewölbter Spoiler 8a ausgeführt oder mit einem solchen versehen. Der Spoiler 8a ist innerhalb der Verkleidung 8 an einer Spoilerverstärkung 12 abstützbar, die als rohrförmiges Bauteil ausgeführt sein kann, welches sich insbesondere über die gesamte Länge des Spoilers 8a erstreckt. Die Spoilerverstärkung 12 ist an zumindest zwei Spoilerkonsolen 13, die an Unterseite des Querträgers 4 befestigt sind, angeordnet.

Die Spoilerverstärkung 12 ist dabei als ein nach vorne ausfahrbares Teil ausgeführt und ist zu diesem Zweck an den Spoilerkonsolen 13 entsprechend gelagert. Weitere, nicht dargestellte Aktuatoren stellen sicher, dass in einer entsprechneden Unfallsituation die Spoilerverstärkung 12 ebenso wie die Stoßfängerverkleidung 8 nach vorne ausgefahren wird.

Erfindungsgemäß ist der Airbag 6 als ein Mehrkammerairbag ausgeführt. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Airbag 6 zwei Kammern 6a, 6b auf, deren Ausgestaltung und Wirkungsweise anhand der Fig. 3 näher beschrieben wird, die den ausgelösten und somit aufgeblasenen Zustand des Airbags 6 zeigt. Wie aus dieser Zeichnungsfigur ersichtlich ist, sind bei ausgefahrenem Stoßfänger 7 die beiden Kammern 6a, 6b des Airbag 6 aufgeblasen und bilden übereinander angeordnete Gaspolster, wobei das obere Gaspolster 6a großvolumiger ist als das untere. Die untere Kammer 6b bläst sich im Bereich zwischen dem Querträger 4 und dem Zwischenträger 5 auf und ist derart ausgeführt, dass sie ein weicheres Gaspolster bildet als die obere Airbagkammer 6a. Dabei kann über die Größe und die Anzahl der Abströmöffnungen in der Airbaghaut die gewünschte Härte der Gaspolster eingestellt werden. Die untere Airbagkammer 6b unterstützt beim Aufblasen zusätzlich die über die Aktuatoren 9 eingeleitete Ausfahrbewegung des Zwischenträger 5 mitsamt der Stoßfängerverkleidung 8.

Der Airbag 6 ist vorzugsweise so ausgeführt und angeordnet, dass sich beide Kammer 6a, 6b im Wesentlichen über den Frontbereich des Fahrzeuges ausbreiten können, wobei sich die obere Kammer 6a oberhalb der Stoßfängerverkleidung 8 unter Abdeckung der Scheinwerferbereiche über den vorderen Bereich der Fronthaube legt. Dies ist in Fig. 4 dargestellt. Die obere Kammer 6a des Airbags 6 deckt daher im aufgeblasenen Zustand jene Frontbereiche des Kraftfahrzeuges ab, die schwerere Verletzungen verursachen können.

Die erwünschte unterschiedliche Härte der durch die aufgeblasenen Kammern 6a, 6b gebildeten Gaspolster hat folgende Gründe. Wird ein Fußgänger vom Fahrzeug frontal erfasst, wird die auf die Stoßfängerverkleidung 8 wirkende Aufprallkraft über den Prallkörper 10 und den Zwischenträger 5 vergleichsweise großflächig verteilt, sodass das von der Kammer 6b gebildete Gaspolster weich genug sein soll, um eine Verletzungen vermeidende, weiche Rückstellung der Ausfahrbewegung der Stoßfängerverkleidung 8 zur Aufpralldämpung zu bewirken. Das von der Kammer 6b gebildete Gaspolster muß hingegen hart genug sein, um den Aufprall des Körpers des Unfallopfers aufzufangen und gut zu dämpfen.

Die gesamte Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems wird zusammenfassend anhand der Fig. 3 und Fig. 4 erläutert.

Erfasst die Sensorik den Aufprall oder einen unmittelbar bevorstehenden Aufprall eines Fußgängers wird über die Elektronik ein Auslösen der Aktuatoren 9 und ein Ansteuern und Zünden des Gasgenerators für den Airbag 6 in die Wege geleitet. Dadurch werden der Zwischenträger 5 mitsamt der Stoßfängerverkleidung 8 nach vorne ausgefahren und gleichzeitig die beiden Kammern 6a, 6b des Airbags 6 entfaltet und aufgeblasen. Diese Lage, in der ein optimaler Aufprallschutz für eine vom Kraftfahrzeug erfasste Person gegeben ist, ist in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellt. Gleichzeitig mit der Ausfahrbewegung der Stoßfängerverkleidung 8 wird auch die Spoilerverstärkung 12 aus ihren Halterungen an den Spoilerkonsolen 13 nach vorne bewegt. Dadurch kann verhindert werden, dass der vom Kraftfahrzeug erfasste Fußgänger unter das Kraftfahrzeug gelangt, da die von unten her ansetzende Spoilerverstärkung 12 mithilft, die vom Kraftfahrzeug erfasste Person auf die Fronthaube des Fahrzeuges zu heben. Somit können schwerere Verletzungen vermieden werden.

Die Ansteuerung des Airbagmoduls kann derart erfolgen, dass in Abhängigkeit von den Signalen der Sensorik der Druck, mit welchem der Airbag aufgeblasen wird, variiert wird.

Die Erfindung ist auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungen nicht eingeschränkt. Anstelle eines Airbagmoduls können mehrere Airbagmodule eingesetzt werden. Der bzw. die Airbag(s) kann bzw. können an mehreren Stellen mit Gas befüllt werden.

Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem kann mit anderen Sicherheitseinrichtungen, beispielsweise einem Frontscheibenairbag kombiniert werden.

Claims (15)

1. Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einem ausfahrbaren Frontendteil und mit zumindest einem zwischen dem Frontendteil und einem ortsfest verbleibenden Fahrzeugteil aufblasbaren Airbag, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbag (6) zwei miteinander in Verbindung stehende Kammern (6a, 6b) aufweist, von welchen die eine im Bereich zwischen dem ausfahrenden Frontendteil und dem ortsfest verbleibenden Fahrzeugteil und die andere oberhalb der ersten und sich über den Frontbereich des Kraftfahrzeuges legend aufblasbar sind, wobei die obere Kammer (6a) ein härteres Gaspolster bildet.

2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fronendteil über gesondert auslösbare Aktuatoren (9) nach vorne ausfahrbar ist.

3. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsfest verbleibende Fahrzeugteil ein Querträger (4) ist.

4. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ausfahrbare Frontendteil einen am Querträger (4) gelagerten Zwischenträger (5) aufweist, an welchem eine äußere Stoßfängerverkleidung (8) befestigt ist.

5. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Zwischenträger (5) außenseitig ein Prallkörper (10), insbesondere aus Schaumstoff, angeordnet ist.

6. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (4) an zwei seitlichen Längsträgern (2) des Fahrzeuges unter Zwischenanordnung von Crashboxen (3) angeordnet ist.

7. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatoren (9) am Querträger (4), zwischen diesem und dem Zwischenträger (5) sowie vorzugsweise in einer Position in Verlängerung der Längsträger (2), untergebracht sind.

8. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der gefaltete Airbag (6) über die Breite des Frontbereiches des Fahrzeuges zwischen dem Querträger (4) und dem Zwischenträger (5) untergebracht ist.

9. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Kammer (6a) des Airbag (6) die großvolumigere Kammer ist.

10. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßfängerverkleidung (8) über lösbare Verbindungseinrichtungen (11) seitlich am Fahrzeug befestigbar ist.

11. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoßfängerverkleidung (8) mit einem Spoiler (8a) versehen ist, welcher innenseitig an einer nach vorne ausfahrbaren Spoilerverstärkung (12) abstützbar ist.

12. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spoilerverstärkung (12) an Spoilerkonsolen (13), die am Querträger (4) befestigt sind, gelagert ist und mittels weiteren Aktuatoren nach vorne ausfahrbar ist.

13. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das die Aktuatoren (9) lösbare Vorspanneinrichtungen, beispielsweise Federelemente aufweisen, die mechanisch, elektrisch, pyrotechnisch und dergleichen auslösbar sind.

14. Sicherheitssystem nach Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösung der Aktuatoren (9) und des Airbags (6) über eine elektronische Auswerteeinheit, die Signale einer Crashsensorik verarbeitet, erfolgt.

15. Kraftfahrzeug mit einem Sicherheitssystem nach zumindest einem der Ansprüchen 1 bis 14.