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Die
Erfindung betrifft ein Airbagmodul für einen Fahrzeugsitz,
welcher eine Sitzfläche und in vertikaler Ausrichtung dazu
eine Rückenfläche aufweist, wobei das Airbagmodul
zur Anordnung an oder in dem Fahrzeugsitz ausgebildet ist und wobei
das Airbagmodul einen Airbag aufweist, der ausgebildet ist, bei
Aktivierung des Airbagmoduls in eine Expansionsrichtung expandiert
zu werden. Die Erfindung betrifft auch einen Fahrzeugsitz mit diesem
Airbagmodul.
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Seitenairbagsysteme
in Fahrzeuge dienen dazu, die Fahrzeuginsassen vor den Folgen einer seitlichen
Krafteinwirkung, wie zum Beispiel hervorgerufen durch eine Kollision
oder einen Überschlag, zu dämpfen und damit zu
minimieren. Hierzu wird bei der Aktivierung der Seitenairbagsysteme
ein Airbag expandiert, welcher sich zwischen einer Seitenwand des
Fahrzeuges und dem dazu benachbarten Insassen positioniert. Bislang
sind verschiedene Positionen für die Positionierung des
Airbags im nicht-expandierten Zustand vorgeschlagen worden. So sind sogenannte
Vorhang-Airbag bekannt, welche sich ausgehend von dem Dach des Fahrzeugs
expandieren oder Airbagsysteme, welche in der Sitzlehne integriert
sind und sich von dort aus zwischen Insassen und Seitenwand schieben.
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Beispiele
für derartige Seitenairbagsysteme sind aus der Druckschrift
DE 10 2005 001 597
B4 bekannt, die als nächstkommender Stand der
Technik angesehen wird. In dieser Druckschrift wird ein in der Seitenlehne
eines Fahrzeuges integriertes Airbagmodul vorgestellt, welches ausgebildet
ist, bei einer Expansion den Airbag in Vorwärtsfahrtrichtung
des Fahrzeuges zu expandieren und zwischen der Seitenwand und dem
Insassen zu platzieren.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Airbagmodul bzw. einen
Fahrzeugsitz mit einem Airbagmodul vorzuschlagen, welche eine hohe
Sicherheit von Insassen gewährleisten.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Airbagmodul mit den Merkmalen des Anspruches
1 und durch einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Anspruches
6 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der
nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Im
Rahmen der Erfindung wird ein Airbagmodul, welches für
einen Fahrzeugsitz geeignet und/oder ausgebildet ist, offenbart.
Der Fahrzeugsitz ist bevorzugt zur Integration in einem Fahrzeug,
insbesondere einem Personenkraftwagen, ausgebildet. Bei abgewandelten
Ausführungsformen kann der Fahrzeugsitz auch in anderen
Mobilen, wie zum Beispiel Lastkraftwagen, Bussen, Zügen,
Flugzeugen, Schiffen etc. eingesetzt werden.
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Grob
betrachtet umfasst der Fahrzeugsitz eine Sitzfläche zur
Aufnahme des Insassen und eine Rückenfläche, welche
sich gewinkelt, insbesondere in vertikaler Ausrichtung zu der Sitzfläche
erstreckt und für ein Anlehnen des Insassen ausgebildet
ist.
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Das
Airbagmodul ist zur Anordnung an oder in dem Fahrzeugsitz ausgebildet
und kann somit an den Fahrzeugsitz angesetzt oder in den Fahrzeugsitz integriert
werden. Das Airbagmodul umfasst mindestens einen Airbag, welcher
ausgebildet ist, bei Aktivierung des Airbagmoduls in eine Expansionsrichtung
expandiert zu werden. Die Expansionsrichtung gibt dabei die Grobrichtung
zwischen der Position des Airbags im nicht-expandierten Zustand
und im expandierten Zustand wider.
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Erfindungsgemäß wird
vorgeschlagen, dass die Expansionsrichtung zur vertikalen und/oder
einer lotrechten Ausrichtung gleichgerichtet ist. Insbesondere wird
der Airbag gegen die Schwerkraftrichtung expandiert.
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Im
Gegensatz zum bekannten Stand der Technik, welcher sich auf eine
Expansionsrichtung für Seitenairbags beschränkt,
die in Vorwärtsfahrtrichtung oder – bei abgewandelten,
bekannten Ausführungsformen – zur Fahrzeugwand
hin gerichtet ist, wird vorgeschlagen, dass der Airbag, ausgehend
von dem Airbagmodul, in Richtung eines Fahrzeugdaches expandiert
wird. Neben neuen Design- und Integrationsmöglichkeiten
des erfindungsgemäßen Airbagmoduls weist dieses
funktionell betrachtet den Vorteil auf, dass sich der Airbag zunächst
im Hüftbereich des Insassen entfaltet und dort folglich
zuerst seine Schutzwirkung aufbaut. Damit ist dieser Bereich des
Insassen deutlich besser geschützt als bei den bisher bekannten
Ausführungsformen von Seitenairbags. Durch die frühe
Expansion im Hüftbereich wirkt der Airbag zudem früher
oder direkter auf den Insassen ein, wodurch eine schnelle Ankopplung des
Insassen an Fahrzeugbeschleunigungen bzw. -verzögerungen
erfolgt. Es ist sogar denkbar, dass sogenannte Paddingmaßnahmen
in der Fahrzeugtür oder in der Fahrzeugwand, welcher üblicher
Weise zum Schutz des Hüftbereiches des Insassen eingerichtet
werden, verkleinert oder sogar vollständig entfallen können.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Expansionsrichtung des Airbags in einem Winkelbereich von kleiner
als ±30°, vorzugsweise kleiner als ±15°,
zu der vertikalen bzw. einer lotrechten Richtung oder genau in vertikaler
bzw. lotrechter Richtung ausgerichtet. Die Winkelbereiche beziehen
sich dabei wahlweise auf einen Winkel in einer senkrechten Ebene
parallel zu einer gedachten Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeuges
und/oder zur einer dazu senkrechten Ebene. Die Expansionsrichtung
kann somit in Bezug auf den Fahrzeugsitz, insbesondere die Sitzfläche,
in Vorwärtsfahrtrichtung stechend, neutral oder schleppend
ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann die Expansionsrichtung
nach außen zur Fahrzeugwand geneigt, nach innen zum Fahrzeuginnenraum
geneigt oder neutral ausgerichtet sein.
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Bei
einer möglichen konstruktiven Ausbildung der Erfindung
ist das Airbagmodul zur externen Befestigung auf oder an dem Fahrzeugsitz
ausgebildet. Das Airbagmodul kann somit zum Beispiel auch als Nachrüstteil
unmittelbar an den Fahrzeugsitz angeschraubt werden. In dieser Ausführungsform
ist es bevorzugt, wenn das Airbagmodul in einem Gehäuse angeordnet
ist, welches als Sichtseiten als Außenseiten aufweist,
die beispielsweise eine Dekoroberfläche tragen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform ist das Airbagmodul jedoch
zur Integration in den Fahrzeugsitz ausgebildet, vorzugsweise derart,
dass sich das Airbagmodul optisch derart in den Fahrzeugsitz einfügt,
dass es verdeckt oder versteckt, insbesondere unsichtbar angeordnet
ist.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz mit
einem Airbagmodul, wie er zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem
der vorhergehenden Ansprüche.
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Bei
diesem Fahrzeugsitz ist vorzugsweise vorgesehen, dass sich das Airbagmodul
und/oder der Airbag über mindestens 50%, vorzugsweise über mindestens
80% einer Sitzwange des Fahrzeugsitzes und/oder der Sitzfläche
des Fahrzeugsitzes in Vorwärtsfahrtrichtung erstreckt.
Dadurch, dass sich das Airbagmodul bzw. der Airbag über
einen weiten Bereich parallel oder gleichgerichtet zur Fahrzeugwand
erstreckt, ist bereits bei der ersten Expansionsphase des Airbags
der Hüftbereich des Insassen über einen breiten
Bereich und damit zuverlässig geschützt.
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Bei
einer bevorzugten konstruktiven Art der Integration ist das Airbagmodul
und/oder ein Schusskanal für den Airbag des Airbagmoduls
in einer oder der Sitzwange oder in einen Randbereich des Fahrzeugkissens
des Fahrzeugsitzes platziert. Möglich ist z. B. die Integration
des Airbagmoduls in dem Wurzelbereich der Sitzwange, so dass dieses
von einem Benutzer taktil schwer oder gar nicht erfassbar ist.
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Besonders
bei einer Integration in die Sitzwange ist es bevorzugt, wenn die
Sitzwange eine Schaumstofffüllung aufweist, wobei der Schusskanal als
ein Schaumstoffschnitt in der Schaumstofffüllung ausgebildet
ist bzw. diesen umfasst. Es ist optional möglich, dass
der Schusskanal innenseitig zur Erniedrigung der Reibung zwischen
Airbag und Schaumstoff mit einem reibungsvermindernden, z. B. elastischen
und/oder biegeschlaffen Material versehen bzw. ausgekleidet ist.
Der Schusskanal und/oder der Schaumstoffschnitt erstreckt sich vorzugsweise in
einer Ebene, welche gleichgerichtet oder leicht gewinkelt (z. B.
kleiner 15°) zu einer senkrechten, parallel zur Vorwärtsfahrtrichtung
ausgerichteten Ebene ist.
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Bevorzugt
ist die Seitenwange so ausgebildet, dass diese sich bei der Expansion
des Airbags trichterförmig öffnet. Hierbei wird
ein erster Wangenschenkel in Richtung der Fahrzeugwand und ein zweiter
Wangenschenkel zu dem Insassen hin geschwenkt, wobei über
den inneren Wangenschenkel vorzugsweise die von dem expandierenden
Airbag ausgehenden Kräfte großflächig
und gleichmäßig auf die Hüfte bzw. die
Rippen des Insassen übertragen werden. Durch die großflächige Übertragung
wird das punktuelle Kraftniveau deutlich verringert, so dass die
Hüftbelastung und ggf. Rippeneindrückungen deutlich
reduziert sind. Bei einer optionalen Weiterbildung ist das Airbagmodul
derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass der Insasse durch den Expansionsdruck
des Airbags, der über den zweiten Wangenschenkel übertragen
wird, von der Außenseite weggeschoben oder -gedrückt
wird, so dass der Abstand des Insassen zur Außenseite und
somit zur Intrusionsseite vergrößert wird.
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Bei
einer möglichen konstruktiven Integration des Airbagmoduls
ist dieses an einem Sitzrahmen des Fahrzeugsitzes mechanisch, zum
Beispiel durch eine Schraubverbindung, befestigt. Werden die mechanischen
Schnittstellen zur Aufnahme des Airbagmoduls an dem Sitzrahmen bereits
bei der Fertigung des Sitzrahmens berücksichtigt, so kann
dieser kostengünstig bzw. kostenneutral integriert werden.
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Besonders
bevorzugt weist der Sitzrahmen einen freien Schenkel auf, der das
Airbagmodul an einer der Fahrzeugwand zugewandten Seite zumindest
abschnittsweise umgreift. Dieser freie Schenkel dient dazu, das
Airbagmodul vor Krafteinwirkungen von Seiten der Fahrzeugwand zu
schützen. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass mindestens
50%, vorzugsweise mindestens 80% und insbesondere mindestens 90%
des Airbagmoduls durch den Schenkel in Expansionsrichtung abgedeckt
sind. Vorzugsweise erstreckt sich der freie Schenkel über
mindestens 80%, vorzugsweise mindestens 90% und insbesondere vollständig über
die Länge des Airbagmoduls in Vorwärtsfahrtrichtung
Besonders bevorzugt ist sowohl die Schussrichtung des Airbags aus
dem Airbagmodul als auch die Flächenerstreckung des Schusskanals
in Expansionsrichtung ausgerichtet. Diese Wahl der Airbagführung
erlaubt eine besonders hohe Dynamik des Airbags bei der Expansion. Ferner
muss der Airbag bei der Expansion nicht über die Fahrzeugwand
umgelenkt bzw. geführt werden, so dass der ansonsten benötigte
Abstand zwischen Fahrzeugsitz und Fahrzeugwand bzw. Seitenverkleidung
deutlich reduziert werden kann. Ein daraus resultierender Vorteil
ist es, dass Seitenverkleidungsteile nicht mehr direkt vom Airbag
angeschossen und beschädigt werden, so dass auf Verstärkungsmaßnahmen
verzichtet und preiswerteres Material an der Fahrzeugwand eingesetzt
werden kann.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird somit
ein Airbagmodul für den Seitenschutz vorgeschlagen, welches
an dem inneren Rahmen eines Fahrzeugsitzkissens bzw. Fahrzeugsitzes so
angeordnet ist, dass der Airbag des Airbagmoduls zwischen dem Sitzrahmen
des Sitzkissens und dem Insassen entfaltet.
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Weitere
Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung. Dabei zeigen:
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1 einen
schematischen Querschnitt in einer horizontalen Ebene, zum Beispiel
parallel zum Fahrzeugboden, durch einen Fahrzeugsitz mit einem Airbagmodul
als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 in
gleicher Darstellung wie 1 ein zweites Ausführungsbeispiel
des Airbagmoduls in dem Fahrzeugsitz.
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Einander
entsprechende oder gleiche Teile sind jeweils mit einander entsprechenden
oder gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 zeigt
in einer stark schematisierten Schnittdarstellung den Seitenbereich
eines Fahrzeugsitzes 1 mit einem Airbagmodul 2 als
ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Schnittebene der
Schnittdarstellung ist vertikal ausgerichtet und senkrecht zu einer
Vorwärtsfahrtrichtung eines Fahrzeuges, in dem der Fahrzeugsitz 1 bestimmungsgemäß eingebaut
ist. Der Fahrzeugsitz 1 kann beispielsweise in einem Personenkraftwagen,
Lastkraftwagen, aber auch in anderen Mobilen eingesetzt werden.
Das Airbagmodul 2 ist als vollständige Funktionseinheit,
z. B. Mit Schutzgehäuse bzw. -hülle, Gasgenerator
etc. ausgebildet.
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Der
Fahrzeugsitz 1 zeigt eine Sitzfläche 3, welche
die Oberseite eines Fahrzeugsitzkissens 4 bildet. Das Fahrzeugsitzkissen 4 liegt
auf einer Drahtmatte 5 auf, welche einen Teil der Sitzwanne
bildet. In dem dargestellten rechten Bereich des Fahrzeugsitzes 1 geht
das Fahrzeugsitzkissen 4 randseitig in eine Sitzwange 6 über,
welche den Insassen im Hüftbereich seitlich stabilisiert.
Im Wurzelbereich der Sitzwange verläuft ein Sitzrahmen 7,
an dem die Drahtmatte 5 befestigt ist. Der Übergang
von dem Fahrzeugsitzkissen 4 zur Sitzwange 6 ist
in der dargestellten Querschnittdarstellung einem liegenden L entsprechend
ausgebildet.
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In
dem Übergangsbereich zwischen Sitzwange 6 und
Fahrzeugsitzkissen 4 ist das Airbagmodul 2 so
platziert, dass das Airbagmodul 2 bei Aktivierung einen
Airbag 8 über einen Schusskanal 9 in
näherungsweise vertikaler Richtung als Expansionsrichtung
expandieren kann. Wie sich aus der 1 ergibt
ist die Expansionsrichtung um bis zu 10° gegenüber
einer Vertikalen oder Lotrechten zu einer in der 1 nicht
dargestellten Fahrzeugwand geneigt.
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Das
Airbagmodul 2 kann sich, ausgehend von einer nicht dargestellten
Rückenlehne des Fahrzeugsitzes 1, über
den gesamten Bereich der Sitzwange 6 in Vorwärtsfahrtrichtung
des Fahrzeuges erstrecken, so dass der Airbag 8 über
die gesamte Breite der Hüfte eines Insassen in einer ersten
Expansionsphase aufgeblasen wird.
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Mechanisch
ist das Airbagmodul 2 an dem Sitzrahmen 7 befestigt.
Der Sitzrahmen 7 ist in der gezeigten Querschnittdarstellung
als eine Winkelkonstruktion ausgeführt, wobei das Airbagmodul 2 auf
einem horizontal ausgerichteten Mittelabschnitt 10 befestigt,
zum Beispiel aufgeschraubt, ist. An der Außenseite des
Fahrzeugsitzes 1 ist der Sitzrahmen 7 abgewinkelt,
so dass sich ein vertikal erstreckender, freier Schenkel 11 ergibt,
der das Airbagmodul 2 zumindest ausgehend von dem Mittelabschnitt 10 um 50%
der Gesamterstreckung abdeckt und auf diese Weise vor Krafteinflüssen
von der Außenseite sichert.
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Das
Innenvolumen der Sitzwange 6 bzw. des Sitzkissens 4 wird
durch einen Schaumstoff gebildet, wobei der Schusskanal 9 durch
einen Schaumstoffschnitt vorbereitet wird. Der Schaumstoffschnitt
erstreckt sich in Fahrtrichtung und in etwa vertikaler Richtung,
leicht zu einer Außenseite bzw. der Fahrzeugwand geneigt.
Zur Verbesserung der Expansionskinematik ist in der Sitzwange 6 unmittelbar
angrenzend an das Airbagmodul 2 eine Kavität 12 in Form
eines Freiraumes angeordnet, welche die Expansion des Airbags 8 in
der Sitzwange 6 unterstützt.
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In
der 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel
in der 1 ist das Airbagmodul 2 an dem freien
Schenkel 11 befestigt, welcher damit neben der Sicherungsfunktion
auch eine Montagefunktion als mechanische Schnittstelle einnimmt.
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Zudem
ist die 2 als eine Überlagerungsdarstellung
ausgeführt, wobei der Fahrzugsitz 1 mit geschlossenem
Schusskanal 9 – im nicht-aktivierten Zustand des
Airbagmoduls 2 – und zugleich mit trichterförmig
geöffnetem Schusskanal 9 – im aktivierten Zustand
des Airbagmoduls 2 – gezeigt ist. Bei der Aktivierung
des Airbagmoduls 2 wird der Schusskanal 9 durch
den Airbag 8 aufgespannt, wobei ein innerer Wangenschenkel 13 und
ein äußerer Wangenschenkel 14, welche
beide in Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeuges verlaufen,
auseinandergedrückt werden. Ebenfalls zeichnerisch angedeutet
ist die Hüfte 15 eines Insassen auf dem Fahrzeugsitz 1,
an die sich der innere Wangenschenkel 13 anlegt und diesen
sichert.
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Die
Schussrichtung des Airbagmoduls 2 und die Expansionsrichtung
des Airbags 8, welche weiter durch den Verlauf des Schusskanals 9 definiert
ist, sind gleich zu einer Fahrzeugdecke hin gerichtet und insbesondere
parallel oder leicht geneigt zu einer Verkleidung 16 einer
Fahrzeugwand ausgerichtet.
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Diese
Ausführungsform hat den Vorteil, dass der Abstand zwischen
dem Fahrzeugsitz 1 und der Verkleidung 16 sehr
klein gewählt werden kann, so dass die Gesamtpassage des
Fahrzeuges verbessert ist. Durch die Positionierung des Airbagmoduls 2 in
der Sitzwange 6 wird erreicht, dass der Hüftbereich 15 des
Insassen komplett und vorzugsweise in vollständiger Länge
in Vorwärtsfahrtrichtung mit dem Airbag 8 überdeckt
und dadurch erweiterten Schutz bietet. Ferner lenkt der Airbag 8 den
inneren Wangenschenkel 13 in Richtung des Insassen und
verteilt vom Airbag 8 ausgehende Kräfte großflächig
und gleichmäßig auf die Hüfte 15 und
ggf. die Rippen des Insassen, so dass das auftretende Kraftniveau
signifikant verringert werden kann und Verletzungen vermieden werden
können. Bereiche der Verkleidung 16, insbesondere
Seitenverkleidungsteile, werden nicht mehr direkt vom Airbag 8 angeschlossen
und durch diesen beschädigt, so dass auf Verstärkungsmaßnahmen
verzichtet und preiswerteres Material eingesetzt werden kann. Ebenso
kann auf Paddingmaßnahmen in der Fahrzeugtür zum
Schutz des Hüftbereiches 15 verzichtet bzw. dieser
geringer dimensioniert werden.
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Der
Schusskanal 9 ist im geschlossenen Zustand ausgangsseitig
durch einen Aufreißbereich 17 verschlossen, der
sich in Vorwärtsfahrtrichtung entlang der Sitzwange 6 erstreckt.
Der Aufreißbereich kann z. B. als eine Naht in einem Dekorbezug
ausgebildet sein.
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- 1
- Fahrzeugsitz
- 2
- Airbagmodul
- 3
- Sitzfläche
- 4
- Fahrzeugsitzkissen
- 5
- Drahtmatte
- 6
- Sitzwange
- 7
- Sitzrahmen
- 8
- Airbag
- 9
- Schusskanal
- 10
- Mittelabschnitt
- 11
- Schenkel
- 12
- Kavität
- 13
- innerer
Wangenschenkel
- 14
- äußerer
Wangenschenkel
- 15
- Hüfte
- 16
- Verkleidung
- 17
- Aufreißbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005001597
B4 [0003]