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Die
Erfindung betrifft Motorradgassäcke,
Motorräder
mit solchen Gassäcken,
ein Verfahren zur Herstellung eines Motorradgassacks und Verfahren zum
Schutz eines Fahrers eines Motorrads im Crashfall.
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Es
sind großvolumige
Gassäcke
für Motorräder bekannt,
die ein Volumen von ca. 140 l aufweisen. Der zugehörige Gasgenerator
und damit das gesamte Airbagmodul sind daher relativ groß ausgebildet.
Dies ist jedoch nur bei relativ großen Motorrädern akzeptabel, so dass ein
Gassack mit reduziertem Gassackvolumen anzustreben ist, ohne die Rückhalteperfomance
aufgrund eines reduzierten Gassackvolumens zu beeinträchtigen.
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Weiter
besteht ein Bedarf, bekannte Gassäcke für Motorräder hinsichtlich Ihrer Rückhalte-
und Schutzeigenschaften insbesondere in Situationen zu verbessern,
in denen der Fahrer sich in einer vorgebeugten Fahrhaltung und damit
in der Nähe
des Gassackmoduls befindet, so dass im Crashfall die Gefahr einer
Gassackentfaltung derart besteht, dass der Fahrer nicht ideal geschützt und
möglicherweise
sogar durch den Gassack verletzt wird. Solche Situationen werden
im Automobilbereich als „out
of position (oop)" bezeichnet.
Bei sportlich ausgelegten Motorrädern
und bei hohen Fahrgeschwindigkeiten stellen sie jedoch eine normale
Sitzposition dar.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Motorradgassäcke und
zugehörige
Motorräder
sowie Herstellungsverfahren und Verfahren zum Schutz eines Fahrers
bereitzustellen, die die geschilderten Probleme lösen oder
reduzieren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Gassäcke mit
den Merkmalen der Ansprüche
1, 23 und 35, Motorräder
mit den Merkmalen der Ansprüche
18, 30, 53 und Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 19,
32 und 54 gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Danach
ist in einem ersten Erfindungsaspekt ein Motorradgassack vorgesehen,
der im aufgeblasenen Zustand eine dem Fahrer zugewandte Einbuchtung
aufweist. Die Einbuchtung verläuft
in einer Ausgestaltung horizontal und unterteilt den Gassack in
zwei Bereiche, einen oberen Gassackbereich und einen unteren Gassackbereich.
Die Gassackbereiche können
mit unterschiedlichen Körperteilen
oder -bereichen des Fahrers in Kontakt treten, so dass ein besonders
wirkungsvoller Schutz bereitgestellt werden kann. Auch kann in Ausführungsbeispielen
die Einbuchtung selbst einen weichen Aufprall bereitstellen, indem
der Fahrer zumindest teilweise in die Einbuchtung eintaucht.
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Die
beiden Gassackbereiche sind in einer Ausgestaltung der Erfindung
durch Haltemittel untereinander sowie direkt oder indirekt mit dem
Fahrzeugkorpus verbunden. Die Haltemittel dienen der Fixierung der
Position der beiden Bereiche zueinander und in Bezug auf das Fahrzeug,
um im Crashfall für
den eindringenden Fahrer die notwendige Rückhaltung zu gewährleisten.
Dabei bestimmen sie den Innendruck, die Stabilität, die Form und die Höhe des Gassackes
oder können
zur Einstellung dieser Werte beitragen. Die Haltemittel sind beispielsweise
als Gurte oder Fangbänder
ausgebildet.
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Wenn
der Gassack mit Gas gefüllt
wird, entstehen zwei Blasen (die beiden Gassackbereiche), die in
einem bestimmten Winkel zueinander stehen. Zwischen den beiden Blasen
entsteht die dem Fahrer zugewandte Ausbuchtung. Der Winkel der beiden Blasen
zueinander wird durch die Haltemittel bestimmt.
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Die
Herstellung eines solchen Gassacks kann dadurch erfolgen, dass zwei
zweidimensionale Platten oder Gassacklagen aufeinander gelegt und zusammengenäht werden.
Anschließend
wird der Gassack quer zu einer Längsachse
der beiden Gassacklagen, bevorzugt in der Mitte, einmal gefaltet
und werden die Enden mit Haltemitteln, wie z. B. Bändern, miteinander
verbunden, beispielsweise zusammengenäht. An der unteren Gassacklage
wird ein Einblasmund für
das Gas eines Gasgenerators ausgebildet. Der einmal gefaltete Gassack
wird dann derart in einem Motorrad angeordnet, dass sich bei einem
Aufblasen des Gassacks im Auslösefall
zwei winklig zueinander angeordnete blasenartige Bereiche bzw. Gassackbereiche
ausbilden, die zwischen sich eine dem Fahrer zugewandte Einbuchtung
ausbilden.
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Der
durch die Erfindung bereitgestellte Gassack mit zwei Gassackbereichen
und einer dazwischen verlaufenden Einbuchtung bewirkt einen effizienten
Rückhalt
eines Motorradfahrers. Die Gassackbereiche ermöglichen, dass der Gassack an
verschiedenen Stellen mit dem Motorradfahrer interagiert und diesen
zurückhält. Beispielsweise
bewirkt der obere Bereich einen Rückhalt im Bereich des Kopfes
und der Schultern und bewirkt der untere Bereich einen Rückhalt im
Bereich des Rumpfes.
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In
einem zweiten Erfindungsaspekt ist ein Motorradgassack vorgesehen,
der derart ausgebildet und am Fahrzeugkorpus fixiert ist, dass er
zumindest unmittelbar nach dem Aufblasen um seine Fixierung am Fahrzeugkorpus
drehbar ist. Diese Drehbewegung oder Rotation kann dazu genutzt
werden, einem aufprallenden Fahrer eine bestimmte Kinematik beim
Abheben von der Sitzbank im Crashfall aufzuzwingen und diesen dadurch über ein
vor dem Motorrad befindliches Hindernis zu leiten.
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Der
Gassack ist dabei in einer Ausgestaltung unmittelbar nach dem Aufblasen
ausschließlich
am oder im vorderen Tankbereich, insbesondere unmittelbar vor dem
Lenker am Fahrzeugkorpus des Motorrads fixiert. Eine weitere Fixierung
des Gassacks beispielsweise durch Fangbänder liegt unmittelbar nach
dem Aufblasen nicht vor. Die Fixierung des Gassacks erfolgt beispielsweise
im Bereich des Einblasmundes des Gassacks.
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Der
Gassack ist in einer Ausführungsvariante
derart ausgebildet und am Fahrzeugkorpus fixiert, dass er unmittelbar
nach dem Aufblasen eine erste Position einnimmt, aus der heraus
er in eine zweite Position drehbar ist, wobei die Drehbewegung in Fahrtrichtung
erfolgt. Dabei ist der Gassack in der ersten Position benachbart
zum Fahrer ausgebildet ist, so dass der Fahrer im Crashfall infolge
der Fahrzeugverzögerung
in der ersten Position in Kontakt mit dem Gassack treten kann.
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Ein
Verfahren zum Schutz eines Fahrers eines Motorrads im Crashfall
weist die folgenden Schritte auf:
- – Bereitstellen
eines Gassacks am Motorrad, der zumindest unmittelbar nach dem Aufblasen
um seine Fixierung am Fahrzeugkorpus drehbar ist, wobei der Gassack
unmittelbar nach dem Aufblasen eine erste Position einnimmt, aus
der heraus er in eine zweite Position drehbar ist, und wobei die
erste Position benachbart zum Fahrer liegt,
- – in
Kontakt treten des Fahrers mit dem Gassack infolge der Fahrzeugverzögerung beim
Crash, während
sich der Gassack in der ersten Position befindet,
- – Rotieren
des Gassacks aufgrund des von der Sitzbank abhebenden und mit dem
Gassack in Kontakt stehenden Fahrers um die Fixierung am Fahrzeugkorpus,
bis der Gassack die zweite Position erreicht, und
- – Abbremsen
der Drehbewegung des Gassacks, wobei dessen Drehbewegung in der
zweiten Position im Wesentlichen beendet ist.
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Das
Abbremsen erfolgt beispielsweise durch Fahrzeugkomponenten wie Verkleidungsteile
oder Teile des Lenkers und/oder durch Fangbänder, die erst in der zweiten
Position auf den Gassack wirken.
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Es
ist weiter vorgesehen, dass der in Kontakt mit dem Gassack stehende
Fahrer bei der Rotation des Gassacks durch diesen eine vertikale
Geschwindigkeitskomponente erfährt.
Dies ist ein natürlicher Vorgang,
wenn der Gassack in Fahrtrichtung rotiert und führt dazu, dass gewissermaßen eine
Rampe gebildet wird, entlang derer der von der Sitzbank abhebende
Fahrer sich bewegt. Beim Abbremsen des Gassacks verliert der Fahrer
den Kontakt zum Gassack und wird aufgrund der erhaltenen vertikalen
Geschwindigkeitskomponente über
ein vor dem Motorrad befindliches Hindernis geleitet. Über den
Innendruck im Gassack kann dabei festgelegt werden, wie steil die
Flugkurve des Fahrers ist.
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In
einem dritten Erfindungsaspekt ist ein Motorradgassack vorgesehen,
der derart ausgebildet und angeordnet ist, dass er sich in einer
ersten Entfaltungsphase im wesentlichen in horizontaler Richtung
bezogen auf die Fahrbahnebene und in einer zweiten Entfaltungsphase
im wesentlichen in vertikaler Richtung entfaltet. Dies ermöglicht insbesondere eine
effektive Gassackentfaltung für
Fahrer, die sich in einer vorgebeugten Haltung auf dem Motorrad
befinden.
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Dabei
ist der Gassack in einem Ausführungsbeispiel
derart ausgebildet, dass er einen Gassackbereich aufweist, der sich
in der ersten Entfaltungsphase oberhalb des Tankes des Motorrads
in horizontaler Richtung entfaltet, wobei dieser Gassackbereich
erst in der zweiten Entfaltungsphase mit Gas befüllt wird. Alternativ ist vorgesehen,
dass der Gassack einen Gassackbereich aufweist, der sich in der ersten
Entfaltungsphase ebenfalls oberhalb des Tankes des Motorrads in
horizontaler Richtung entfaltet, jedoch nicht mit Gas befüllbar und
beispielsweise als Membran ausgebildet ist.
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In
beiden Fällen
liegt eine flache Entfaltung in horizontaler Richtung des Gassacks
in der Anfangsphase der Entfaltung vor, wobei der Gassack zwischen
den Tankbereich und den Fahrer gezogen wird, auch wenn dieser sich
in einer vorgebeugten Fahrhaltung befindet.
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In
einer weiteren Ausgestaltung weist der Gassack zwei bezogen auf
die Längsachse
des Motorrads seitliche Gassackbereiche auf, zwischen denen der
sich oberhalb des Motorradtankes entfaltende Gassackbereich als
mittlerer Gassackbereich ausgebildet ist, wobei in der ersten Entfaltungsphase ausschließlich die
seitlichen Gassackbereiche mit Gas befüllt werden und diese sich dabei überwiegend in
oder entgegen der Fahrtrichtung entfalten. Die seitlichen Gassackbereiche
stehen dabei über
einen Zwischenbereich in Strömungsverbindung
und bilden zusammen in der ersten Entfaltungsphase in der Draufsicht
eine U-förmige
Kontur.
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Ein
Verfahren zum Schutz eines Fahrers eines Motorrads im Crashfall,
der in vorgebeugter Haltung auf dem Motorrad sitzt, umfasst die
Schritte:
- – Bereitstellen
eines Gassacks am Motorrad, der sich in einer ersten Entfaltungsphase
im wesentlichen in horizontaler Richtung bezogen auf die Fahrbahnebene
und in einer zweiten Entfaltungsphase im wesentlichen in vertikaler
Richtung entfaltet,
- – während der
ersten Entfaltungsphase, Entfalten eines mittleren Gassackbereichs
oberhalb des Tankes des Motorrads allein in horizontaler Richtung,
und
- – anschließend Entfalten
des Gassacks in vertikaler Richtung, wobei der zwischen den Tank
und den Fahrer in horizontaler Richtung gezogene Gassackbereich
allein oder zusammen mit weiteren Gassackbereichen einen Aufprallbereich
für den
Fahrer bildet.
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In
einer Ausgestaltung wird der mittlere Gassackbereich in der ersten
Entfaltungsphase durch zwei angrenzende seitliche Gassackbereiche
zwischen Tank und den Fahrer gezogen, wobei die beiden seitlichen
Gassackbereiche in der ersten Entfaltungsphase mit Gas befüllt werden
und sich dabei im Wesentlichen horizontal in Fahrrichtung oder entgegen
der Fahrtrichtung entfalten.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der mittlere Gassackbereich in der zweiten
Entfaltungsphase mit Gas befüllt
wird und dadurch zu einer vertikalen Ausdehnung des Gassacks in
der zweiten Entfaltungsphase beiträgt oder diese bewirkt. Ebenso
kann vorgesehen sein, dass der mittlere Gassackbereich in der zweiten
Entfaltungsphase nicht mit Gas befüllt wird und beispielsweise
als Membran ausgebildet ist. Der mittlere Gassackbereich wird für diesen
Fall durch die sich in der zweiten Entfaltungsphase dann vertikal
entfaltenden seitlichen Gassackbereiche jedoch mit angehoben.
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Im
folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Gassackzuschnitt bestehend aus zwei zweidimensionalen Gassacklagen,
die an ihren Rändern
miteinander vernäht
sind, in Draufsicht und in Schnittansicht;
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2 den
aufgeblasenen Gassack der 1, wobei
der Gassack der 1 in der Mitte einmal gefaltet
ist und die Enden des Gassacks durch Bänder miteinander verbunden
sind;
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3 einen
auf einem Motorrad montierten aufgeblasenen Gassack gemäß der 2;
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4–7 Vorderansichten
mehrerer Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Gassäcke entsprechend der 2,
wobei der obere und der untere Bereich unterschiedlich ausgebildet
sind;
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8–11 Seitenansichten
unterschiedlicher Ausgestaltungen erfindungsgemäßer Gassäcke und deren Anordnung und
Befestigung auf einem Motorrad, wobei unterschiedliche Haltemittel
zur Verbindung der beiden Gassackbereiche untereinander und mit
dem Motorrad vorgesehen sind;
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12–15 Vorderansichten
verschiedener Ausführungsbeispiele
eines aufgeblasenen Gassacks, wobei unterschiedliche Haltemittel
zur Verbindung der beiden Gassackbereiche miteinander und mit dem
Fahrzeugkorpus vorgesehen sind;
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16 in
Seitenansicht ein Motorrad mit einem schematisch eingezeichneten
erfindungsgemäßen Gassack;
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17 eine
Vorderansicht aus Sicht des Fahrers eines oberen Motorradbereichs
mit einem erfindungsgemäßen Gassack;
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18 ein
Ausführungsbeispiel
eines Gassacks für
ein Motorrad, wobei der Gassack drehbar an dem Fahrzeug befestigt
ist,
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19 in
Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Ausführungsvariante
eines Gassacks für
ein Motorrad, bei der der Gassack sich zunächst horizontal und anschließend vertikal
entfaltet, wobei die 19 einen anfänglichen Entfaltungszustand zeigt;
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20 den
Gassack und das Motorrad der 19 in
Seitenansicht, wobei der anfängliche
Entfaltungszustand dargestellt ist;
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21 den
Gassack und das Motorrad der 19 und 20 in
Seitenansicht bei vollständig aufgeblasenem
Gassack;
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22 das
Motorrad und der vollständig
aufgeblasene Gassack der 21 in
Draufsicht;
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23 in
Draufsicht ein zweites Ausführungsbeispiel
einer Ausführungsvariante
eines Gassacks für
ein Motorrad, bei der der Gassack sich zunächst horizontal und anschließend vertikal
entfaltet, wobei die 23 einen anfänglichen Entfaltungszustand
zeigt;
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24 den
Gassack und das Motorrad der 23 in
Seitenansicht, wobei der anfängliche
Entfaltungszustand dargestellt ist;
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25 den
Gassack und das Motorrad der 23 und 24 in
Seitenansicht mit vollständig aufgeblasenem
Gassack;
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26 eine
Draufsicht auf den Gassack und das Motorrad der 25 bei
vollständig
aufgeblasenem Gassack;
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27 eine
Abwandlung des Gassacks der 23 bis 26;
und
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28 in
Draufsicht ein drittes Ausführungsbeispiel
einer Ausführungsvariante
eines Gassacks für
ein Motorrad, bei der der Gassack sich zunächst horizontal und anschließend vertikal
entfaltet, wobei die 23 einen anfänglichen Entfaltungszustand zeigt.
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Allgemein
stellt die Erfindung Motorradgassäcke zur Verfügung, d.
h. die Gassäcke
sind zur Anordnung in einem Motorrad vorgesehen und ausgebildet.
Ein Motorradgassack ist dabei Teil eines Gassackmoduls, das mit
dem Fahrzeugkorpus verbunden ist. Weitere Elemente eines Gassackmoduls
sind beispielsweise ein Gehäuse
oder eine Verpackung, ein Diffusor und ein Gasgenerator. Auf diese
weiteren Elemente wird im Folgenden nicht eingegangen werden, da
sie dem Fachmann bekannt sind.
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Die 1 zeigt
eine erste Ausführungsvariante
eines Gassacks, der für
eine Anordnung in einem Motorrad vorgesehen ist. Der Gassack wird
aus einem zweidimensionalen Zuschnitt 1 hergestellt, der aus
zwei parallelen zweidimensionalen Platten oder Gassacklagen 11, 12 besteht,
die an ihren seitlichen Enden durch eine Naht 13 verbunden
sind. Der Zuschnitt und die Gassacklagen 11, 12 besitzen
eine längliche
Erstreckung. Durch Falten entlang einer Mittellinie 15 entstehen
zwei winklig zueinander angeordnete Bereiche 21, 22,
die in der 2 dargestellt sind.
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Die
beiden winklig zueinander angeordneten Bereiche 21, 22 bilden
gemäß der 2 zwischen
ihren einem Fahrer zugewandten Enden eine Einbuchtung 25 aus.
An ihren einem Fahrer abgewandten Enden sind die beiden Bereiche 21, 22 über einen gefalteten
Bereich 23 miteinander verbunden. Über einen Einblasmund 16 ist
der Gassack in an sich bekannter Weise mit Gas befüllbar.
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Weiter
sind Haltemittel in Form von zwei Bändern 31 vorgesehen,
die über
Befestigungspunkte 41, 42 sowohl mit dem oberen
Gassackbereich 21 als auch dem unteren Gassackbereich 22 verbunden sind.
Die Haltemittel 31 definieren den Abstand zwischen dem
oberen Bereich 21 und dem unteren Bereich 22 und
damit die Größe der Einbuchtung 25,
die sich zwischen den beiden Bereichen 21, 22 dem
Fahrer zugewandt ausbildet. Die Einbuchtung 25 verläuft bei
der dargestellten Ausführungsform
in horizontaler Richtung.
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Die 3 bis 17 zeigen
verschiedene Ausgestaltungen eines Gassackes mit horizontaler Einbuchtung
zwischen zwei winklig zueinander angeordneten Gassackbereichen.
Wie im Folgenden im Einzelnen ausgeführt, sind dabei zahlreiche
Variationen in Bezug auf die Größe und Form
des oberen und unteren Gassackbereichs möglich sowie hinsichtlich der
Verbindung der beiden Gassackbereiche untereinander und mit dem
Fahrzeugkorpus. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass separate Haltemittel
zwischen dem oberen Bereich und dem unteren Bereich sowie dem unteren
Bereich und dem Fahrzeugkorpus vorgesehen sind. Alternativ sind Haltemittel
zwischen dem oberen Bereich und dem Fahrzeugkorpus und dem unteren
Bereich und dem Fahrzeugkorpus vorgesehen. Weiter alternativ sind durchgehende
Haltemittel zwischen dem oberen Bereich und dem Fahrzeugkorpus vorgesehen,
wobei diese zusätzlich
am unteren Bereich fixiert sein können. Die Haltemittel sind
in einer Ausgestaltung flexibel ausgeführt und bestehen beispielsweise
aus Gewebe, ähnlich
wie bei Sicherheitsgurten. Sie sind im Ausgangszustand im Fahrzeugkorpus
verstaut. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass die Haltemittel zumindest
teilweise in den Gassackzuschnitt integriert sind.
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Die 3 zeigt
eine Ausgestaltung mit einem Gassack 10, der entsprechend
der Darstellung der 2 einen oberen und einen unteren
Bereich 21, 22 mit einer dazwischen ausgebildeten
horizontalen Einbuchtung 25 aufweist. Als Haltemittel sind zwei
Gurte 31 vorgesehen (in der Seitendarstellung der 3 ist
nur einer der seitlich angeordneten Gurte 31 zu erkennen),
die über
Befestigungspunkte 41, 42 sowohl mit dem oberen
Gassackbereich 21 als auch dem unteren Gassackbereich 22 verbunden und
zusätzlich
an ihrem unteren Ende 43 fest am Fahrzeugkorpus befestigt
sind. Es ist somit ein durchgehendes Haltemittel zwischen dem oberen Bereich 21 und
dem Fahrzeugkorpus 50 vorgesehen, wobei das Haltemittel
zusätzlich
am unteren Bereich 22 fixiert ist.
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Die 4 zeigt
aus Sicht eines Fahrers den aufgeblasenen Gassack 10 mit
einem oberen Gassackbereich 21, einem unteren Gassackbereich 22 sowie
einer dazwischen ausgebildeten horizontalen Einbuchtung 25.
Dabei sind ebenfalls die dem Fahrer zugewandten Enden 21a, 22a der
beiden Gassackbereiche 21, 22 dargestellt. Diese
Enden 21a, 22a definieren den dichtesten Abstand
der beiden Gassackbereiche 21, 22 zum Fahrer.
Zwischen ihnen ist die horizontal verlaufende Einbuchtung 25 ausgebildet.
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Das
Ausführungsbeispiel
der 5 stellt beispielhaft eine Variante dar, bei der
der obere Gassackbereich 21 kleiner ausgebildet ist als
der untere Gassackbereich 22. Bei der 6 dagegen
ist der obere Gassackbereich 21 größer ausgebildet als der untere Gassackbereich 22.
Bei der 7 wiederum ist der obere Gassackbereich 21 kleiner
ausgebildet als der obere Gassackbereich, weist aber gegenüber der
Ausgestaltung der 5 eine größere vertikale und geringere
horizontale Ausdehnung auf.
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Die 8 zeigt
in Seitenansicht den gefalteten Gassack 10 zusammen mit
Haltemitteln 31. Die Ausgestaltung entspricht der Ausgestaltung
der 3. Es sind durchgehende Haltemittel 31 zwischen
dem oberen Bereich 21 und dem Fahrzeugkorpus 50 vorgesehen,
wobei die Haltemittel über
Befestigungspunkte 41, 42 mit dem oberen und dem
unteren Gassackbereich 21, 22 verbunden sind.
Von dem Motorrad sind ebenso wie in den 9 bis 11 nur
die oberen Teile dargestellt.
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Die
in Form von zwei Gurten 31 ausgebildeten Haltemittel sind
dabei jeweils an den Seiten der Gassackbereiche 21, 22 befestigt,
verlaufen also nicht entlang dem Fahrer zugewandten Ende der beiden
Bereiche 21, 22. Dies weist den Vorteil auf, dass der
Fahrer im Crashfall in die horizontale Einbuchtung 25 eintauchen
kann.
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Die
Ausgestaltung der 9 entspricht bis auf den Umstand
der Ausgestaltung der 8, dass die Haltemittel 31 näher an die
dem Fahrer zugewandte Stirnseite der Gassackbereiche 21, 22 verlagert
sind.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 10 sind zum einen erste Haltemittel 32 vorgesehen,
die den oberen Gassackbereich 21 mit dem unteren Gassackbereich 22 über Befestigungspunkte 41, 42 verbinden.
Des Weiteren sind zweite Haltemittel 33 vorgesehen, die
den unteren Gassackbereich mit dem Fahrzeugkorpus 50 verbinden.
Die zweiten Haltemittel sind dabei über einen Befestigungspunkt 43 mit
dem unteren Gassackbereich 22 und zum anderen fest mit
dem Fahrzeugkorpus 50 verbunden. Die Haltemittel 32, 33 sind ähnlich der
Ausgestaltung der 8 in seitlichen Bereichen des
Gassacks 10 an diesem befestigt. Die Verwendung zweier
gesonderter Haltemittel ermöglicht
einen größeren Spielraum bei
der Befestigung der Haltemittel mit dem Fahrzeugkorpus und der Gassackbereiche 21, 22 untereinander.
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Die
Ausgestaltung der 11 entspricht im Wesentlichen
der Ausgestaltung der 10, wobei entsprechend der Ausgestaltung
der 9 die Haltemittel 32, 33 näher der
dem Fahrer zugewandten Stirnseite des Airbags angeordnet sind.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 12 sind der obere Gassackbereich 21 und
der untere Gassackbereich 22 durch Haltemittel 34, 35 miteinander
verbunden, die durch zwei an der dem Fahrer zugewandten Stirnseite
des Gassacks parallel verlaufende Gurte 34, 35 gebildet
werden. Die Gurte 34, 35 sind jeweils über Befestigungspunkte 41 mit
dem oberen Gassackbereich 21, über Befestigungspunkte 42 mit
dem unteren Gassackbereich 22 und über Befestigungspunkte 44 mit
dem Fahrzeugkorpus 50 verbunden.
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In
der Ausgestaltung der 13 sind die beiden Gurte 34, 35 nicht
parallel, sondern winklig derart zueinander angeordnet, dass sie
in Richtung des Fahrzeugkorpus 50 zusammenlaufen. In der 14 sind
die beiden Gurte 34, 35 gekreuzt, so dass der Befestigungspunkt 42 mit
dem unteren Gassackbereich 22 ein gemeinsamer ist. In der
Ausgestaltung der 15 laufen die beiden Gurte 34, 35 nach
oben zusammen und weisen einen gemeinsamen Befestigungspunkt 41 mit
dem oberen Gassackbereich 21 auf.
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Die
Anordnung der Haltemittel 33, 34 an der dem Fahrer
zugewandten Stirnseite des Gassacks 10 kann einen zusätzlichen
Rückhalt
des Fahrers im Crashfall bereitstellen und den Grad des Eindringens in
die horizontal verlaufende Einbuchtung 25 beeinflussen.
Auch die Stabilität
des Gassacks 10 bzw. dessen beider Gassackbereiche 21, 22 zueinander wird
durch Lage und Länge
der Haltemittel beeinflusst. Da die Länge der Haltemittel auch den
Winkel bestimmt, den die beiden Gassackbereiche 21, 22 zueinander
einnehmen, bestimmen die Haltemittel bzw. Fangbänder schließlich auch zum einen die Form
des Gassacks einschließlich
dessen Höhe
sowie den Gasinnendruck im aufgeblasenen Gassack.
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Die 16 und 17 zeigen
schematisch einen Gassack entsprechend einer der vorangehend beschriebenen
Varianten im aufgeblasenen Zustand an einem Fahrzeug. Der Gassack
ist im nicht entfalteten Zustand in einem Ausführungsbeispiel im oder am vorderen
Tankbereich vor dem Lenker untergebracht. Der Gassack ist dort mit
seinem Einblasbereich fixiert. Eine weitere Fixierung des aufgeblasenen
Luftsacks erfolgt durch die beschriebenen Haltemittel.
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Der
in den 1 bis 17 dargestellte Gassack minimiert
das Gassackvolumen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Rückhalteperformance.
Durch die dadurch mögliche
Verwendung kleinerer Gasgeneratoren verringern sich die Modulabmessungen
insgesamt, was den Einsatz der erfindungsgemäßen Airbagmodule auch in kleineren Zweiradfahrzeugen
ermöglicht.
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Die 18 zeigt
einen mit dem Korpus eines Motorrads verbundenen Gassack 110,
dessen Funktion nicht primär
in einem Energieabbau des aufprallenden Fahrers liegt. Vielmehr
soll der Gassack den Fahrer im Crashfall durch Bilden einer Rampe
und durch Aufzwingen einer bestimmten Kinematik beim Abheben von
der Sitzbank über
ein vor dem Motorrad befindliches Hindernis hinwegleiten.
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Die 18 zeigt
den Gassack 110 im aufgeblasenen Zustand. Im nicht aufgeblasenen
Zustand befindet sich der Gassack 110 in einem Gassackmodul,
das im oder am vorderen Tankbereich vor dem Lenker untergebracht
ist. Der Gassack 110 weist einen Einblasbereich auf, der
dementsprechend am oder im vorderen Tankbereich fixiert ist. Der
entsprechende Gassackunterbringungsraum bzw. die Fixierung 120 ist
in der 18 schematisch dargestellt. Der
Gassack 110 kann dabei grundsätzlich beliebig ausgestaltet
sein, beispielsweise eine oder mehrere Kammern oder ein oder mehrere
Abströmventile
aufweisen. In einer Ausgestaltung ist der aufgeblasene Gassack näherungsweise
kugelförmig.
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Es
ist vorgesehen, dass die Fixierung 120 jedenfalls in der
Anfangsphase der Entfaltung die einzige Fixierung des Gassackes 110 in
Bezug auf den Fahrzeugkorpus 50 darstellt. Insbesondere
besteht keine Fixierung durch Fangbänder, die den Gassack 110 unmittelbar
nach dem Aufblasen in einer stabilen Position halten würden. Dies
führt zu
einer Drehbarkeit des Gassacks 110 um seine Fixierung 120.
Insbesondere ist der Gassack 110 zwischen einer ersten Position
A, die der Gassack unmittelbar nach seiner Entfaltung einnimmt,
und einer zweiten Position B, die der Gassack 110 nach
einer Interaktion mit dem Fahrer einnimmt, drehbar.
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Der
Gassack 110 ist in einer Ausgestaltung derart am oder im
vorderen Tankbereich befestigt, dass er sich bei seiner Entfaltung
zunächst
zumindest teilweise entgegen der Fahrtrichtung und damit in Richtung
des Fahrers entfaltet hin zur Position A, so dass der Fahrer zu
einem frühen
Zeitpunkt des Crashs in Kontakt mit dem Gassack treten kann.
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Im
Crashfall gerät
der Fahrer infolge einer Fahrzeugverzögerung in Kontakt mit dem Gassack 110.
Dieser rotiert daraufhin ausgehend von der Position A um seine Fixierung 120 in
Fahrtrichtung gegenüber
dem Fahrzeugkorpus 50. Eine Fixierung des Gassacks liegt
dabei wie beschrieben lediglich am Einblasbereich 120 des
Gassackes 110 und damit näherungsweise punktuell vor.
Der Fahrer, der aufgrund der Fahrzeugverzögerung von der Sitzbank abhebt,
gelangt zur Anlage an den Gassack 110 und folgt der Rotation
des Gassacks 110. Ihm wird dabei durch den Gassack 110 und
dessen Rotation eine Bewegung entsprechend dem Pfeil X aufgezwungen, die
eine vertikale Komponente besitzt. Der Gassack 110 bildet
dabei gewissermaßen
eine Rampe, die den Fahrer anhebt.
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Der
Fahrer folgt der Rotation des Gassackes 110 so lange, bis
dessen Schwenkbewegung abgebremst wird. Ein solches Abbremsen kann
durch eine Anlage des Gassackes 110 an Fahrzeugkomponenten
wie z. B. Verkleidungsteile 55 oder Teile des Lenkers 60 erfolgen.
An der anderen Ausgestaltung erfolgt ein Abbremsen der Rotation
des Gassackes 110 durch Fangbänder, die im Vergleich zu den
in Bezug auf die 1 bis 17 beschriebenen
Fangbänder jedoch
eine größere Länge aufweisen,
so dass sie erst in einer späteren
Phase der Gassackentfaltung auf den Gassack 110 wirken.
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Durch
das Abbremsen des Gassackes bewegt sich der Fahrer nun relativ zu
dem Gassack 110 und verliert den Kontakt mit diesem. Aufgrund
des vorangegangenen Anhebens des Fahrers durch den Gassack 110 besitzt
dieser nun eine Flugkurve, die ihn über und vor das vor dem Motorrad
befindliche Hindernis leitet.
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Die
sich ergebene Flugkurve hängt
von dem Ort der Fixierung des Gassackes am Fahrzeugkorpus (dem Drehpunkt)
sowie dem Abbremspunkt des Gassackes ab. Weitere Einflussfaktoren
sind der Gassackinnendruck und der Zündzeitpunkt. Dabei gilt, dass
je „weicher" der Gassack ist,
umso flacher die Flugkurve des Fahrers verläuft, weil dieser bei einem
weichen Gassack tiefer in diesen eindringen kann.
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In
einer Ausgestaltung wird der Gassack 110 der 18 mit
einem höheren
Innendruck beaufschlagt als ein Gassack, der lediglich für den Abbau von
Aufprallenergie vorgesehen ist, so dass der Gassack 110 der
Bewegung des Fahreres eine deutliche vertikale Komponente überlagern
kann.
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In
einer weiteren Ausgestaltung ist im Motorrad eine Sensorik enthalten,
die die Einstellung einer variablen Flugkurve in Abhängigkeit
von den Parametern der aktuellen Crashsituation erlaubt. So können durch
eine geeignete Sensorik und/oder Pre-Crash-Sensorik crashrelevante Parameter wie die
Geschwindigkeit und die Verzögerung
des Motorrads, die Größe, das
Gewicht, die Sitzposition und die Relativgeschwindigkeit zum Motorrad
des Fahrers sowie die Größe und die
Näherungsgeschwindigkeit
des Unfallgegners bestimmt werden. Aus diesen Parametern können dann
durch eine Steuereinrichtung geeignete Werte für den Gasinnendruck, den Zündzeitpunkt
sowie die Länge
eines eventuell vorhandenen Fangbandes angepasst an die aktuelle Situation
eingestellt werden.
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Die 19 bis 22 zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines Motorrads mit einem Gassackmodul. Das Gassackmodul und damit
der Gassack 210 ist im oder am hinteren Bereich des Tanks 51,
im vorderen Bereich der Sitzbank 52 oder in einem Übergangsbereich
zwischen dem Tank 51 und der Sitzbank 52 angeordnet.
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Im
Anfangszustand der Entfaltung weist der Gassack 210 drei
Kammern auf, zwei Seitenkammern 211, 212 und eine
zwischen diesen angeordnete Mittelkammer 213. Die beiden
Seitenkammern 211, 212 liegen seitlich des Tankes
und oberhalb der Oberschenkel eines Fahrers. Die dazwischen liegende
Mittelkammer 213 ist oberhalb des Tankes 51 positioniert.
Die beiden Seitenkammern 211, 212 stehen über ein
im Einblasbereich 215 des Gassackes angeordnetes Zwischenstück 214 in
Strömungsverbindung.
Der Einblasbereich 215 ist dabei derart ausgebildet, dass
aus einem Gasgenerator ausströmendes
Gas seitlich in die beiden Seitenkammern 211, 212 geleitet
wird. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechend ausgebildete
Gasleiteinrichtung erreicht werden.
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Die
Seitenkammern 211, 212 und die Mittelkammer 213 sind
jedenfalls in der Anfangsphase der Entfaltung gasdicht voneinander
abgetrennt. Dies erfolgt beispielsweise durch eine Reißnaht oder
durch mit Überströmöffnungen
versehene Wandungen. Eine solche Reißnaht oder Wandung ist in der 19 schematisch
als gepunktete Linie 216 dargestellt.
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Die
Seitenkammern 211, 212 und das Zwischenstück 214 bilden
in der Anfangsphase der Entfaltung in der Draufsicht näherungsweise
eine U-förmige
Kontur, wobei im entfalteten Zustand die offene Seite des „U" in Fahrtrichtung
weist. Im Auslösefall werden
zunächst
die beiden Seitenschenkel des „U" bzw. die Seitenkammern 211, 212 sukzessive
mit Gas gefüllt,
wie durch die Pfeile und die gestrichelt dargestellten Ausdehnungsphasen
der Seitenkammern dargestellt ist. Die Reißnaht 216 bzw. die
in den Wandungen zwischen den Kammern 211, 212, 213 vorgesehenen Überströmöffnungen
sind derart ausgelegt, dass ein Gasübertritt in die Mittelkammer 213 erst
ab einer bestimmten Entfaltungsposition bzw. einem bestimmten Gasdruck
in den Seitenkammern 211, 212 erfolgt. Sofern
die Kammern 211, 212, 213 durch eine
Reißnaht 216 voneinander
getrennt sind, besteht der Gassack nach deren Aufreißen aus
einer einzelnen Kammer. Sofern die Kammern 211, 212, 213 durch
Wandungen mit Überströmöffnungen
voneinander getrennt sind, bleibt die Aufteilung in drei Kammern
auch nach Überströmen von
Gas in die Mittelkammer 213 erhalten.
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Die
beschriebene Ausgestaltung des Gassacks 210 führt dazu,
dass sich der Gassack 210 im Crashfall in der Anfangsphase
zunächst
annähernd horizontal
in Fahrtrichtung entfaltet. Die beiden Seitenkammern 211, 212 werden
zuerst mit Gas befüllt und
entfalten sich vorwiegend seitlich des Tankes 51 und oberhalb
der Oberschenkel des Fahrers horizontal in Fahrtrichtung. Die oberhalb
des Tankes positionierte Mittelkammer wird dagegen noch nicht mit
Gas befüllt.
Dies ist in den 19 und 20 dargestellt. Durch
den verzögerten
Gasübertritt
von den Seitenkammern 211, 212 zur Mittelkammer 213 kann
die Mittelkammer 213 annähernd unbefüllt und flach zwischen dem
Tank 51 und dem Fahrer in Fahrtrichtung nach vorne gezogen
werden. Dadurch werden Belastungen eines Fahrers, der sich in einer
vorgebeugten Sitzposition befindet, in dieser Phase erheblich reduziert.
Eine solche vorgebeugte Sitzposition ist dabei bei sportlich ausgelegten
Motorrädern
und bei hohen Fahrtgeschwindigkeiten die normale Sitzposition.
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Erst
wenn die Mittelkammer 213 den Tank 51 zu einem
bestimmten Teil oder vollständig
bedeckt, erfolgt die Befüllung
der Mittelkammer 213, etwa wie erläutert durch Aufreißen der
Reißnähte oder
durch einen Gasübertritt über ein
oder mehrere Überströmöffnungen,
wobei sich der Gassack dann aufgrund der nun erfolgenden Befüllung der
Mittelkammer 213 in eine Richtung senkrecht zur Fahrbahnebene
entfaltet und seine endgültige
Größe annimmt.
Dies ist in den 21 und 22 dargestellt.
Dabei stellt in der 21 die Position C den Außenumfang
der einen Seitenkammer 211 am Ende der ersten Entfaltungsphase
dar. Der fertig entfaltete Gassack 210 bildet eine dem
Fahrer zugewandte Aufprallfläche 218 aus.
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Der
Gassack 210 ist somit für
einen Abbau von Aufprallenergie konzipiert, wobei eine vorgebeugte
Haltung des Fahrers berücksichtigt
wird. Der Gassack 210 wird dabei in der Anfangsphase flach und
entlang der Fahrtrichtung entfaltet. Erst in einer zweiten Entfaltungsphase
entfaltet sich der Gassack 210 in vertikaler Richtung.
Trotz der vorgebeugten Sitzposition des Fahrers kann der Gassack 210 somit den
Fahrer im Crashfall aufnehmen und dessen Aufprallenergie abbauen,
und dies ohne die Gefahr einer Verletzung des Fahrers durch den
Gassack am Anfang der Entfaltung.
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Die 23 bis 26 zeigen
eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels
der 19 bis 22, bei
der die Mittelkammer durch eine flexible, gewebeartige Membran 220 ersetzt ist.
Die Membran 220 besteht beispielsweise aus einem einlagigen Gassackmaterial.
Sie kann jedoch auch mehrlagig ausgebildet sein oder aus einem anderen
Material bestehen.
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Es
sind wie bei dem Ausführungsbeispiel
der 19 zwei Seitenkammern 211, 212 vorgesehen, die über ein
Zwischenstück 214,
das im Einblasbereich 215 des Gassackes 210' angeordnet
ist, in Strömungsverbindung
stehen. Die Seitenkammern 211, 212 und das Zwischenstrück 214 bilden
in der Draufsicht in der ersten Entfaltungsphase eine U-förmige Kontur.
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Die
beiden Seitenkammern 211, 212 sind über die
Membran 220 miteinander verbunden, die einen zwischen den
Seitenkammern 211, 212 ausgebildeten Trennspalt 217 überbrückt. Die
Membran 220 ist dabei kein Bestandteil einer Wandung eines mit
Gas befüllbaren
Gassackbereichs. Die Membran 220 bildet zusammen mit den
Seitenkammern 211, 212 den Aufprallbereich für den Fahrer.
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Die
Seitenkammern 211, 212 sind derart dimensioniert,
dass ihre Wandungen bei einer Befüllung mit Gas jedenfalls in
der zweiten Entfaltungsphase im Bereich des Trennspaltes 217 in
Kontakt zueinander geraten und beide Kammern 211, 212 dann
das Bestreben haben, sich voneinander abzustoßen und zu entfernen. Diese
voneinander weg gerichtete Bewegung der Seitenkammern 211, 212 wird durch
die Membran 220 verhindert, wobei diese durch die auftretenden
Kontaktkräfte
gespannt wird. Die Maße
der Membran 220 zwischen Befestigungsstellen an der linken
und der rechten Seitenkammer 211, 212 bestimmt
dabei die Kräfte,
mit denen die Membran 220 gespannt wird.
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In
der ersten Entfaltungsphase (23 und 24)
entfaltet sich der Gassack 210' flach parallel zur Fahrbahnebene,
wie in Bezug auf die 19 und 20 beschrieben.
In der zweiten Entfaltungsphase (25 und 26)
entfaltet sich der Gassack 210' dann in einer Richtung senkrecht
zur Fahrbahnebene. Anders als bei dem Ausführungsbeispiel der 19 bis 22 wird
dies jedoch ausschließlich
hervorgerufen durch eine weitere Befüllung der Seitenkammern 211, 212,
die sich dabei von der Oberfläche
des Tanks 51 abstoßen.
Dabei wird die Membran 220 gespannt, die in der ersten
Entfaltungsphase lediglich zwischen Tank 51 und Fahrer
in Fahrrichtung über
den Tank 51 gezogen wurde.
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In
der 25 stellt die Position C den Außenumfang
der einen Seitenkammer 211 am Ende der ersten Entfaltungsphase
dar.
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Die 27 zeigt
eine Abwandlung, bei der die Membran 220' anders als bei den 23 bis 26 nicht
auf der dem Fahrer zugewandten Oberseite der Seitenkammern 211, 212 diese
miteinander verbindet. Vielmehr ist die Membran 220' gegenüber der 26 horizontal
versetzt in Richtung der Fahrbahnebene. Sie befindet sich damit
innerhalb des Spaltes 217, der zwischen den beiden Seitenkammern 211, 212 ausgebildet
ist. Dies führt
dazu, dass der Fahrer im Crash-Fall ein Stück weit in den Spalt 217 eindringen
kann, ohne von der Membran 220' aufgefangen zu werden.
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Die
Gassäcke
der Ausführungsbeispiele
der 19 bis 27 können auch
alternativ derart am Motorrad befestigt sein, dass sie sich entgegen
der Fahrtrichtung entfalten, also in umgekehrter Richtung am Motorrad
befestigt sind. Das jeweilige Gassackmodul befindet sich dann im
oder am vorderen Tankbereich möglichst
unmittelbar vor dem Lenker. Ein Beispiel hierfür ist in der 28 dargestellt,
die den Gassack der 19 – montiert in umgekehrter Richtung – darstellt.
Hinsichtlich der Funktionsweise wird dementsprechend auf die Beschreibung
der 19 bis 23 hingewiesen.
Der Gassack 210'' entfaltet sich
gemäß der 18 zuerst
horizontal entgegen der Fahrtrichtung.
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In
sämtlichen
Ausgestaltungen der 19 bis 28 können zusätzliche
Haltemittel wie Fangbänder
zur Lagesicherung des Gassackes im vollständig aufgeblasenen Zustand
vorgesehen sein. Solche Haltemittel können im Ausgangszustand im Fahrzeugkorpus
verstaut oder zumindest teilweise in den Gassackzuschnitt integriert
sein.
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Die
Erfindung beschränkt
sich in ihrer Ausgestaltung nicht auf die vorstehend dargestellten
Ausführungsbeispiele.
Beispielsweise sind Variationen im Hinblick auf die Form des Gassacks
sowie hinsichtlich des Ortes und der Art der Befestigung des Gassacks
am Motorrad möglich.
Der beschriebene Gassack kann grundsätzlich in Verbindung mit beliebigen
Modulbauformen und Gasgeneratoren eingesetzt werden.