DE102010004405A1

DE102010004405A1 - Beifahrerkopfairbaganordnung

Info

Publication number: DE102010004405A1
Application number: DE201010004405
Authority: DE
Inventors: Nelson De Oliveira; Damien Demulder
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2010-01-13
Publication date: 2011-07-14
Also published as: WO2011085943A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beifahrerkopfairbaganordnung zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug mit einem Airbag (10) mit zwei Kammern (12, 14), wobei die erste Kammer (12) mit einem Gasgenerator (2) koppelbar und mit Entfaltungsgas befüllbar ist, die zweite Kammer (14) strömungstechnisch mit der ersten Kammer (12) verbunden ist, in der ersten Kammer (12) Überströmöffnungen (20) ausgebildet sind, durch die Entfaltungsgas aus der ersten Kammer (12) in die zweite Kammer (14) strömt. In einer der Kammern (12, 14) ist zumindest ein Fangelement (30) angeordnet, das eine Ausdehnung des Airbags (10) in Richtung auf den Beifahrer begrenzt. Die zweite Kammer (14) ist als Kontaktkammer zum Auffangen des Kopfes des Beifahrers im Falle eines Unfalles angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Beifahrerkopfairbaganordnung zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug mit einem Airbag mit zwei Kammern sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Beifahrerkopfairbaganordnung.
Die Sicherheitsanforderungen im Straßenverkehr sind je nach Land oder Region verschieden, so dass aus den unterschiedlichsten Gründen ein Fahrzeughersteller ein Fahrzeugmodell mit unterschiedlichen Varianten an Sicherheitsausstattungen ausrüsten möchte. Es ist dabei angestrebt, dass gleiche Fahrzeugmodelle problemlos an unterschiedliche Sicherheitsniveaus angepasst und entsprechend ausgerüstet werden können. Fahrzeuge beispielsweise ohne einen Beifahrerairbag sind an derjenigen Stelle, an der ein Airbag eingebaut werden könnte, lediglich mit einer Abdeckung über die Ausnehmung in dem Armaturenbrett versehen. Wird ein Beifahrerairbag gewünscht, wird diese Abdeckung entfernt und durch ein entsprechendes Beifahrerkopfairbagmodul ersetzt. Solche Variationsmöglichkeiten sind insbesondere für Kleinfahrzeuge vorgesehen, deren Sicherheitsgrundausstattung vielfach ausbaufähig ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sicherheitseinrichtung bereitzustellen, die leicht und preiswert herstellbar ist und ein ausreichendes Sicherheitsniveau bereitstellt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Beifahrerkopfairbaganordnung mit den Merkmalen des Hauptanspruches und ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruches gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren aufgeführt.
Die erfindungsgemäße Beifahrerkopfairbaganordnung zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug mit einem Airbag mit zwei Kammern sieht vor, dass die erste Kammer mit einem Gasgenerator koppelbar und mit Entfaltungsgas befüllbar ist, dass die zweite Kammer strömungstechnisch mit der ersten Kammer verbunden ist, dass in der ersten Kammer Überströmöffnungen ausgebildet sind, durch die Entfaltungsgas aus der ersten Kammer in die zweite Kammer strömt, wobei in einer der Kammern zumindest ein Fangelement angeordnet ist, das eine Ausdehnung des Airbags in Richtung auf den Beifahrer begrenzt und dass die zweite Kammer als Kontaktkammer zum Auffangen des Kopfes des Beifahrers im Falle eines Unfalles angeordnet ist. Durch das Unterteilen des Kopfairbags in zwei Kammern und das Anordnen eines Fangbandes oder mehrerer Fangbänder innerhalb des Airbags zwischen den Kammern ist es möglich, den Airbag relativ flach auszugestalten, so dass dieser ein kleines Füllvolumen aufweist. Das Füllvolumen liegt vorzugsweise zwischen 30 und 40 Litern, wodurch ein relativ kleiner Gasgenerator vorgesehen sein kann, der eine preiswerte Realisierung der Airbaganordnung gewährleistet. Durch die Unterteilung in eine erste Kammer, die beispielsweise eine Füllkammer ist, und eine zweite Kammer, die den Kopf des Beifahrers auffängt und auch als Kontaktkammer bezeichnet werden kann, ist es möglich, unterschiedliche Kammergrößen vorzusehen, so dass eine angepasste Volumenverteilung der einzelnen Kammern leicht erreicht werden kann. So kann die zweite Kammer größer als die erste Kammer sein, so dass die Kontaktkammer ein größeres Polstervolumen als die erste Füllkammer bereitstellen kann. Unter der zweiten Kammer wird auch derjenige Abschnitt eines Airbags verstanden, der jenseits der Fangbänder oder jenseits des Fangbandes liegt. Dies bedeutet, dass die beiden Kammern nicht voneinander getrennt sein müssen oder nur ein kleiner Strömungsquerschnitt zwischen den Kammern vorhanden ist, die Trennung zwischen den Kammern kann auch durch Bänder oder Elemente erfolgen, die das Einströmen von Entfaltungsgas nur minimal behindern.
Die zweite Kammer liegt in Entfaltungsrichtung hinter der ersten Kammer, so dass das Entfaltungsgas zunächst in die erste Kammer eingeleitet und dann unter Fortführung der Entfaltungsrichtung der ersten Kammer die zweite Kammer entfaltet, die sich an die erste Kammer anschließt.
Bevorzugt weist der Airbag eine rechteckige Kontur auf, wobei die Breite und Länge des Airbags größer als die Tiefe ist. Durch die relativ flache, rechteckige Kontur kann eine schnelle Entfaltung und eine schnelle Positionierung der Kontaktkammer an der vorgesehenen, notwendigen Stelle positioniert werden. Vorzugsweise ist die Breite größer als die Länge, um auch bei einem Schrägaufprall ein ausreichend großes Areal mit einer Kontaktkammer abdecken zu können.
Die zweite Kammer ist vorzugsweise an der ersten Kammer befestigt, wobei das Fangelement eine Abgrenzung zwischen den beiden Kammern ausbildet. Die zweite Kammer kann an der ersten Kammer angenäht, angeschweißt oder angeklebt sein, wobei das Fangelement ein Teil der ersten Kammer sein kann und die Überströmöffnungen aufweist. Alternativ dazu kann das Fangelement als ein separates Bauteil ausgebildet sein, das an der ersten Kammer und gegebenenfalls auch an der zweiten Kammer befestigt ist, beispielsweise angenäht, angeschweißt oder angeklebt. Die Befestigung des separaten Fangelementes kann durch ein gemeinsames Vernähen, Verschweißen oder Verkleben des Materials der zweiten Kammer an dem Material der ersten Kammer erfolgen. Üblicherweise ist der Airbag aus einem Gewebe hergestellt, das Fangelement oder die Fangelemente können ebenfalls aus einem Gewebe hergestellt sein.
Der Airbag kann in einem zusammengelegten Zustand von einer Weichumhüllung umgeben sein und ist bevorzugt in einem Gehäuse gelagert. Das Gehäuse ist mit einer Abdeckung versehen, die beispielsweise bündig mit der Oberfläche eines Armaturenbrettes abschließt.
Der Airbag kann im unbefüllten, zusammengelegten Zustand in einem Armaturenbrett in einer zur Windschutzscheibe gerichteten Ausnehmung befestigt sein. Diese Anordnung wird als eine so genannte „top mounted”-Position bezeichnet. Um einen ausreichenden Schutz für den Beifahrer vorzusehen, ist die Anordnung so ausgeführt, dass die zweite Kammer des Airbags sich in Richtung auf den Beifahrer entfaltet, also im Wesentlichen von der Windschutzscheibe weg.
Befindet sich der Airbag in einer so genannten „front mounted”-Position, also in einer zum Beifahrer gerichteten Ausnehmung in einem Armaturenbrett, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zweite Kammer sich in Richtung auf die Windschutzscheibe entfaltet, um so eine angemessene Positionierung der Kontaktkammer zu erreichen.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit einer wie oben beschriebenen Beifahrerkopfairbaganordnung sieht vor, die Kontaktfläche des Airbags mit einem Körperteil des Fahrzeuginsassen oberhalb eines Armaturenbrettes angeordnet ist. Die Kontaktfläche des Airbags, die für den Kontakt mit dem Beifahrer im Falle eines Unfalles vorgesehen ist, liegt bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug oberhalb eines Armaturenbrettes. Es ist also vorgesehen, dass der Airbag im entfalteten Zustand oberhalb des Armaturenbrettes zu liegen kommt, so dass der Kopf bei einem Aufprall oder Unfall wirksam vor einem unmittelbaren Kontakt mit dem Armaturenbrett geschützt wird.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 – eine schematische Darstellung eines Airbagmoduls;
2 – eine Beifahrerkopfairbaganordnung in Draufsicht;
3 – eine Schnittdarstellung des Airbags;
4 – einer erste Einbau- und Entfaltungssituation; sowie
5 – eine zweite Einbausituation.
In der 1 sind die wesentlichen Komponenten eines Airbagmoduls gezeigt, nämlich ein Gehäuse 4, in dem ein Gasgenerator 2 angeordnet ist, der mit einem Airbag 10 in strömungstechnischer Verbindung steht. Der Airbag 10 besteht aus einer ersten Kammer, in die der Gasgenerator 2 unmittelbar Entfaltungsgas abgibt, und einer zweiten Kammer, die an der ersten Kammer befestigt ist oder sich an die erste Kammer anschließt. Die erste Kammer und die zweite Kammer stehen in strömungstechnischer Verbindung miteinander. Nach dem Zünden des Gasgenerators 2 entfaltet sich der Airbag 10 in Richtung auf einen Beifahrer und verhindert einen unmittelbaren Aufprall eines Kopfes auf ein ungepolstertes Strukturelement des Fahrzeuges, beispielsweise auf ein Armaturenbrett. Um den Airbag 10 ist eine Umhüllung 11 angeordnet, die den zusammengelegten Airbag 10 in dem Gehäuse 4 schütz und stabilisiert, bis er entfaltet wird.
In der 2 ist der Airbag 10 im entfalteten, unbefüllten Zustand gezeigt. Der Gasgenerator 2 sitzt unterhalb der ersten Kammer 12 und ist an dem Gewebe der ersten Kammer 12 festgelegt. An der ersten Kammer 12 ist eine zweite Kammer 14 über Verbindungsnähte 13 befestigt. Die zweite Kammer 14 ist somit an der ersten Kammer 12 angenäht. Zwischen den Kammern 12, 14 ist ein Fangelement 30 in Gestalt eines Fangbandes angeordnet. Die Befestigung erfolgt über Befestigungsnähte 33 an der ersten Kammer 12 und, wie in der 3 zu sehen ist, auch an der zweiten Kammer 14. In dem Fangelement 30 sind Durchgangsöffnungen 20 angeordnet, damit das Entfaltungsgas aus der ersten Kammer 12 in die zweite Kammer 14 hineinströmen kann.
In der 2 ist zu erkennen, dass der Gesamtaufbau des Airbags 10 in der Draufsicht rechteckig ist, wobei die Breite größer als die Länge des Airbags 10 ist. Die Tiefe des Airbags 10 wird durch das Fangelement 30 begrenzt. Es können auch mehrere Fangelemente angeordnet sein, die die Tiefenausdehnung der ersten Kammer 12 und damit auch der zweiten Kammer 14 begrenzen.
In der Schnittdarstellung gemäß 3 ist zu erkennen, dass die erste Kammer 12 in Richtung auf die zweite Kammer 14 durch das Fangelement 30 begrenzt wird. Das Fangelement 30 begrenzt gleichzeitig die maximale Tiefe des Airbags 10 im Bereich der Verbindungsnähte 13, 33 zwischen dem Fangelement 30, der ersten Kammer 12 und der zweiten Kammer 14.
In der 4 ist die Airbaganordnung im montierten Zustand gezeigt. Die Airbaganordnung bestehend aus dem Gehäuse 4, dem Gasgenerator 2 und dem Airbag 10 mit der ersten Kammer 12, der zweiten Kammer 14 und dem Fangelement 30 ist in einem Armaturenbrett 40 eines Kraftfahrzeuges montiert. Das Armaturenbrett 40 grenzt an eine Windschutzscheibe 50 an, wobei die Einbausituation dergestalt ist, dass das Gehäuse 4 in der Nähe der Windschutzscheibe 50 befestigt ist. Eine solche Einbausituation wird auch als „top mounted” bezeichnet, also auf der Oberseite des Armaturenbrettes 40. Der Airbag 10 befindet sich also im unbefüllten, zusammengelegten Zustand in einem Armaturenbrett 40 innerhalb des Gehäuses 4 in einer zur Windschutzscheibe 50 gerichteten Ausnehmung. Nach dem Zünden des Gasgenerators 2 und durch das Befüllen der Kammern 12, 14 wird die nicht dargestellte Abdeckung des Armaturenbrettes 40 im Bereich des Gehäuses 4 geöffnet, beispielsweise aufgerissen und der Airbag 10 mit der ersten Kammer 12 und der zweiten Kammer 14 erstreckt sich in Richtung auf den Beifahrer, also von der Windschutzscheibe 50 weg. Die zweite Kammer 14, die so genannte Kontaktkammer 14, liegt dabei in demjenigen Bereich zwischen dem Armaturenbrett 40 und dem Beifahrer, in dem ein Aufprall des Kopfes des Beifahrers zu erwarten ist. In der Regel ist der Beifahrer angeschnallt. Die Bewegungsrichtung des Kopfes ist durch den Kreis und den Pfeil angedeutet. Im Falle eines Unfalles tritt der Kopf des Beifahrers in Kontakt mit der zweiten Kammer 14, die den Aufprall auffängt und einen direkten Kontakt mit dem Armaturenbrett 40 verhindert.
Eine Variante der Erfindung ist in der 5 gezeigt, bei der es sich um eine so genannte „front mounted” Einbaulage handelt. Das Gehäuse 4 öffnet sich in Richtung auf den Beifahrer zum Fahrzeuginnenraum, so dass sich die erste Kammer 12 nach oben und in Richtung auf die Windschutzscheibe 50 erstreckt. Die zweite Kammer 14 legt sich in Verlängerung der ersten Kammer 12 vor denjenigen Bereich, in dem ein Aufprall des Kopfes erwartet wird. Die zweite Kammer 14 erstreckt sich also in Richtung auf die Windschutzscheibe 50.
In den 4 und 5 sind Einbausituationen dargestellt, bei denen die Einströmrichtung in oder entgegen der Fahrtrichtung erfolgt. Es ist bei manchen Fahrzeugen jedoch nicht möglich, dass der Gasgenerator und ggf. der Airbag wie dargestellt eingebaut werden kann, sondern beispielsweise seitlich an dem äußeren Ende des Armaturenbrettes oder neben dem Armaturenbrett eingebaut werden muss. In diesem Fall verläuft die Strömungsrichtung des Entfaltungsgases quer zur normalen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges.
Die rechteckige Form des Airbags 10 ermöglicht eine flache und großflächige Abdeckung potentieller Aufprallbereiche, so dass mit einer leichten, schnell zu befüllenden und preiswerten Airbaganordnung ein hohes Maß an Sicherheit bereitgestellt werden kann. Die rechteckige Ausgestaltung ermöglicht es ebenfalls, dass die Anforderungen an einen Airbag bei einem Schrägaufprall erfüllt werden, wenn das Fahrzeug nicht frontal, sondern schräg gegen ein Hindernis prallt. Das schräge Aufprallen führt zu einer entsprechenden seitlichen Verlagerung oder einem seitlichen Versatz, so dass der Kopf nicht unmittelbar in Blickrichtung nach vorn verlagert wird. Der rechteckige Aufbau dient dazu, dass der Airbag 10 sehr breit ausgestaltet werden kann, was zu einer verbesserten Schutzwirkung bei einem Schrägaufprall führt.

Claims

Beifahrerkopfairbaganordnung zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug mit einem Airbag (10) mit zwei Kammern (12, 14), wobei die erste Kammer (12) mit einem Gasgenerator (2) koppelbar und mit Entfaltungsgas befüllbar ist, die zweite Kammer (14) strömungstechnisch mit der ersten Kammer (12) verbunden ist, in der ersten Kammer (12) Überströmöffnungen (20) ausgebildet sind, durch die Entfaltungsgas aus der ersten Kammer (12) in die zweite Kammer (14) strömt, in einer der Kammern (12, 14) zumindest ein Fangelement (30) angeordnet ist, das eine Ausdehnung des Airbags (10) in Richtung auf den Beifahrer begrenzt und dass die zweite Kammer (14) als Kontaktkammer zum Auffangen des Kopfes des Beifahrers im Falle eines Unfalles angeordnet ist.
Beifahrerkopfairbageinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (14) in Entfaltungsrichtung hinter der ersten Kammer (12) angeordnet ist.
Beifahrerkopfairbaganordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbag (10) eine rechteckige Kontur aufweist und die Breite und Länge größer als die Tiefe ist.
Beifahrerkopfairbaganordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (14) an der ersten Kammer (12) befestigt ist und das Fangelement (30) eine Abgrenzung zwischen den Kammern (12, 14) ausbildet.
Beifahrerkopfairbaganordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fangelement (30) Teil der ersten Kammer (12) ist und die Überströmöffnungen (20) aufweist.
Beifahrerkopfairbaganordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fangelement (30) zusammen mit der zweiten Kammer (14) an der ersten Kammer (12) befestigt, insbesondere angenäht ist.
Beifahrerkopfairbaganordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbag (10) im zusammengelegten Zustand von einer Weichumhüllung umgeben ist.
Beifahrerkopfairbaganordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbag (10) im unbefüllten, zusammengelegten Zustand in einem Armaturenbrett (40) in einer zu Windschutzscheibe (50) gerichteten Ausnehmung befestigt und die zweite Kammer (14) sich in Richtung auf den Beifahrer entfaltet.
Beifahrerkopfairbaganordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbag (10) im unbefüllten, zusammengelegten Zustand in einem Armaturenbrett (40) in einer zum Beifahrer gerichteten Ausnehmung befestigt und die zweite Kammer (14) sich in Richtung auf die Windschutzscheibe (50) entfaltet.
Kraftfahrzeug mit einer Beifahrerkopfairbaganordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche des Airbags (10) mit einem Körperteil des Fahrzeuginsassen oberhalb eines Armaturenbrettes (40) angeordnet ist.