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Die Erfindung betrifft einen Airbag für einen Kraftwagen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 3.
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Ein solcher Airbag für einen Kraftwagen ist der
DE 10 2007 052 246 A1 als bekannt zu entnehmen. Der Airbag weist eine Stützstruktur auf, welche mit einem Medium beaufschlagbare Stützelemente umfasst. Die Stützstruktur ist unter Beaufschlagung der Stützelemente mit dem Medium aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar und umgibt in ihrer Rückhalteposition ein Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise.
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Der Vorteil eines solchen, eine Stützstruktur mit Stützelementen aufweisenden Airbags ist, dass die Stützstruktur besonders schnell aus ihrer Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden und in der Rückhalteposition ein besonders großes Volumen im Innenraum des Kraftwagens einnehmen kann. Dadurch kann wenigstens ein Fahrzeuginsasse bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders gut aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden.
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Dabei ist eine vorteilhafte Positionierung der Stützstruktur im Innenraum von Vorteil, damit der Fahrzeuginsasse vorteilhaft, d. h. in einer günstigen Position auf den Airbag aufprallen und das Rückhaltevolumen sehr gut zum Auffangen und Rückhalten des Fahrzeuginsassen genutzt werden kann.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Airbag für einen Kraftwagen der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders vorteilhafte Positionierung der Stützstruktur im Innenraum des Kraftwagens realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Airbag für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Airbag für einen Kraftwagen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um einen Airbag für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass eine besonders vorteilhafte Positionierung der Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition realisierbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass wenigstens eines der Stützelemente ein mit dem Medium beaufschlagbares Volumen mit einem, zumindest in einem Teilbereich des Volumens variierenden Querschnitt aufweist.
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Mit anderen Worten weist das Stützelement bzw. sein Volumen in dem Teilbereich wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Querschnitte auf, welche sich beispielsweise hinsichtlich ihrer Form und/oder ihres Flächeninhalts voneinander unterscheiden. Durch diese Darstellung des variierenden Querschnitts kann die Entfaltung der Stützstruktur, d. h. die Bewegung der Stützstruktur aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition infolge des Beaufschlagens der Stützelemente mit dem Medium, insbesondere mit einem Gas und insbesondere mit Luft, gezielt gesteuert werden, so dass eine besonders vorteilhafte Positionierung oder Ausrichtung der Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition im Innenraum des Kraftwagens realisierbar ist.
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Durch dieses gezielte Entfalten der Stützelemente und somit der Stützstruktur können unerwünschte Kollisionen der Stützelemente beispielsweise miteinander und/oder mit sich im Innenraum befindenden Objekten vermieden werden. Somit weist die Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition eine besonders vorteilhafte Ausrichtung insbesondere relativ zu einem Fahrzeuginsassen auf, so dass dieser bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung mittels des Airbags besonders gut aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden kann. Mit anderen Worten können sogenannte OOP-Werte (OOP – out of position – außer Position) vermieden oder auf einem sehr geringen Niveau gehalten werden. Diese OOP-Werte charakterisieren eine ungünstige Positionierung der Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition relativ zum Innenraum und insbesondere relativ zum Fahrzeuginsassen.
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Zur Erfindung gehört auch ein Airbag für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 3 angegebenen Art, bei welchem zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Positionierung der Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass wenigstens eines der Stützelemente ein mit dem Medium beaufschlagbares Volumen aufweist, in dem zumindest ein Zwischenelement angeordnet ist, mittels welchem ein Gesamtquerschnitt des Volumens zumindest bereichsweise in wenigstens zwei von dem Medium durchströmbare Teilquerschnitte unterteilt ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten erfindungsgemäßen Airbags sind dabei als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten erfindungsgemäßen Airbags anzusehen und umgekehrt.
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Durch die Unterteilung des Gesamtquerschnitts in die Teilquerschnitte ist es auch beim zweiten Airbag der Erfindung möglich, die Entfaltung der Stützstruktur aus ihrer Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition gezielt zu steuern und unerwünschte Kollisionen der Stützstruktur mit Objekten zu vermeiden. Somit ist eine besonders vorteilhafte Ausrichtung bzw. Positionierung der Stützstruktur im Innenraum und insbesondere relativ zum Fahrzeuginsassen realisierbar, so dass der Fahrzeuginsasse bei seiner unfallbedingten Verlagerung vorteilhaft und frühzeitig aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden kann. Insbesondere ist es bei beiden Airbags der Erfindung möglich, einen besonders großen und insbesondere zumindest überwiegenden Teil des Rückhaltevolumens zum Auffangen und Rückhalten des Fahrzeuginsassen zu verwenden, so dass dieser besonders frühzeitig bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung rückgehalten werden kann.
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Die bei den beiden Airbags der Erfindung vorgesehenen Maßnahmen, um die Entfaltung der Stützstruktur gezielt zu steuern, gewährleisten gleichzeitig eine besonders einfache und somit kostengünstige Herstellung der Stützstruktur. Ferner können zusätzliche, kosten- und gewichtsintensive Stellglieder zum Steuern der Entfaltung der Stützstruktur vermieden werden. Ferner kann ein sogenanntes Packvolumen der Stützstruktur, d. h. ihr Volumen in der Aufbewahrungsposition besonders gering gehalten werden, so dass der Airbag an besonders vorteilhaften Stellen im Innenraum positionierbar ist.
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Das wenigstens eine Stützelement mit dem den variierenden Querschnitt aufweisenden Volumen bzw. das wenigstens eine Stützelement mit den beiden Teilquerschnitten kann auch als sogenannter Aufstellmuskel der Stützstruktur verwendet werden, um das Entfalten der Stützstruktur in die Rückhalteposition gezielt zu beeinflussen und zu steuern. Durch das Vorsehen des variierenden Querschnitts und/oder der Teilquerschnitte kann das Verhalten des wenigstens einen Stützelements bei dessen Beaufschlagen mit dem Medium gezielt beeinflusst und eingestellt werden, so dass in der Folge die Bewegung der Stützstruktur in die Rückhalteposition insgesamt gezielt beeinflusst werden kann.
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Insbesondere ist es dadurch möglich, einerseits die Funktion der Stützstruktur hinsichtlich ihrer Bewegung in die Rückhalteposition zu gewährleisten und andererseits eine aus der Bewegung in die Rückhalteposition beispielsweise auf den Fahrzeuginsassen wirkende Kraft beispielsweise in ihrer Richtung gezielt einzustellen und zu beeinflussen. Dadurch können auch auf den Fahrzeuginsassen infolge der Bewegung der Stützstruktur in die Rückhalteposition wirkende Belastungen in einem geringen Rahmen gehalten werden.
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Ferner ist es möglich, dass wenigstens eine Stützelement mit dem variierenden Querschnitt und/oder mit den Teilquerschnitten gezielt und bedarfsgerecht in der Stützstruktur anzuordnen, um so die Stützstruktur an entsprechenden, hinsichtlich ihrer Bewegung in die Rückhalteposition kritischen Stellen zu beeinflussen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Perspektivansicht eines Stützelements einer Stützstruktur für einen Airbag eines Kraftwagens, wobei das Stützelement ein mit einem Medium beaufschlagbares Volumen aufweist, in dem ein Zwischenelement angeordnet ist, mittels welchem ein Gesamtquerschnitt des Volumens zumindest bereichsweise in wenigstens zwei von dem Medium durchströmbare Teilquerschnitte unterteilt ist;
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2 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des Stützelements;
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3 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des Stützelements;
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4 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des Stützelements; und
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5 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform des Stützelements.
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1 zeigt ein Stützelement 10 einer Stützstruktur eines Airbags für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen. Die Stützstruktur umfasst dabei eine Mehrzahl von weiteren Stützelementen und das Stützelement 10, welche miteinander verbunden sind. Die Stützelemente sind als Volumenelemente ausgebildet und weisen ein jeweiliges Volumen auf, wobei das Volumen des Stützelements 10 in 1 mit 12 bezeichnet ist. Die jeweiligen Volumina der Stützelemente und somit auch das Volumen 12 des Stützelements 10 sind mit einem Medium, insbesondere Gas und insbesondere Luft, mittels wenigstens eines Gasgenerators des Airbags beaufschlagbar. Dadurch werden die jeweiligen Stützelemente aufgeblasen, wodurch die Stützstruktur aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition entfaltet, d. h. bewegt wird. In der Aufbewahrungsposition ist die Stützstruktur in einem Gehäuse des Airbags aufgenommen, während die Stützstruktur in einer Rückhalteposition zumindest bereichsweise im Innenraum des Kraftwagens angeordnet ist.
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In der Rückhalteposition ist dabei ein Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise durch die Stützstruktur umgeben. Die Stützelemente bzw. ihre jeweiligen Volumina sind dabei fluidisch miteinander verbunden, so dass durch diese fluidische Verbindung ein zusammenhängendes Gesamtvolumen der Stützstruktur geschaffen ist. Dieses Gesamtvolumen ist dabei mit dem Medium zu beaufschlagen, d. h. aufzublasen, um somit die Stützstruktur in die Rückhalteposition zu bewegen. Das Gesamtvolumen ist dabei wesentlich geringer als das Rückhaltevolumen, so dass die Stützstruktur besonders schnell, d. h. in einer besonders kurzen Zeit aus ihrer Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegbar ist und in der Rückhalteposition ein besonders großes Volumen im Innenraum des Kraftwagens einnimmt. Dadurch kann wenigstens ein Fahrzeuginsasse im Innenraum bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung und einer daraus resultierenden, unfallbedingten Verlagerung mittels des Airbags frühzeitig aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden.
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Die Stützstruktur ist zumindest im Wesentlichen fachwerkartig bzw. fachwerkförmig ausgebildet und weist somit eine Fachwerkstruktur auf, wobei die zumindest im Wesentlichen röhrenförmigen, miteinander verbundenen Stützelemente Strebenelemente der Fachwerkstruktur bilden. Zwischen den Strebenelementen sind Freiflächen bzw. Freiräume vorgesehen, über welche Luft aus dem Innenraum in das Rückhaltevolumen einströmen kann, wenn die Stützstruktur in die Rückhalteposition bewegt wird.
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Die Bewegung der Stützstruktur in die Rückhalteposition geht mit einer Vergrößerung des Rückhaltevolumens einher, wodurch im Rückhaltevolumen während der Bewegung aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition ein Unterdruck erzeugt wird. Durch diesen Unterdruck wird Luft aus dem Innenraum zumindest im Wesentlichen passiv in das Rückhaltevolumen eingesaugt. Es kann vorgesehen sein, dass die Beaufschlagung des Rückhaltevolumens mit einem Gas, insbesondere mit Luft, durch wenigstens einen weiteren Gasgenerator des Airbags unterstützt wird, wobei mittels des weiteren Gasgenerators Gas bzw. Luft in das Rückhaltevolumen aktiv eingeblasen wird.
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Um nun eine gezielte Entfaltung der Stützstruktur in die Rückhalteposition zu realisieren und Kollisionen der Stützstruktur bzw. ihrer Stützelemente miteinander und/oder mit anderweitigen Objekten im Innenraum des Kraftwagens zu vermeiden, ist in dem Volumen 12 des Stützelements 10 ein Zwischenelement 14 angeordnet, mittels welchem ein von der in das Volumen 12 eingeblasenen Luft durchströmbarer Gesamtquerschnitt 16 des Volumens 12 bereichsweise in zwei von der Luft durchströmbare Teilquerschnitte 18, 20 unterteilt ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Volumen 12 des Stützelements 10 mittels des Zwischenelements 14 in zwei Teilvolumina 22, 24 unterteilt ist, welche mittels des Zwischenelements 14 fluidisch voneinander getrennt sein können.
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Wie 1 ferner zu entnehmen ist, sind die Teilquerschnitte 18, 20 in Längserstreckungsrichtung des Stützelements 10 variierend ausgebildet. Dabei verjüngt sich der Teilquerschnitt 18 in einer ersten, durch einen Richtungspfeil 25 angedeuteten und parallel zur Längserstreckungsrichtung des Stützelements 10 verlaufenden Richtung, während sich der Teilquerschnitt 20 in einer zweiten, entgegengesetzt zur ersten, durch einen Richtungspfeil 26 angedeuteten und parallel zur Längserstreckungsrichtung des Stützelements 10 verlaufenden Richtung verjüngt.
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Das Zwischenelement 14 kann beispielsweise einstückig mit einem Hüllenelement 29 des Stützelements 10 ausgebildet sein, wobei das Hüllenelement 29 das Volumen 12 des Stützelements 10 umgibt bzw. begrenzt. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Zwischenelement 14 derart gebildet ist, dass zwei einander gegenüberliegende Wandungsbereiche des Hüllenelements 29 miteinander verbunden, beispielsweise vernäht, sind.
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Durch diese Ausgestaltung des Stützelements 10 kann dessen Verhalten beim Beaufschlagen des Stützelements 10 mit der Luft gezielt beeinflusst und eingestellt werden, so dass in der Folge die Bewegung der Stützstruktur aus der Ausbewahrungsposition in die Rückhalteposition gezielt gesteuert werden kann. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Positionierung und Ausrichtung der Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition insbesondere relativ zum Fahrzeuginsassen bewirkt werden, so dass der Fahrzeuginsasse besonders vorteilhaft aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden kann. Mit anderen Worten kann das Stützelement 10 als sogenannter Aufstellmuskel verwendet werden, welcher die Bewegung der Stützstruktur in die Rückhalteposition gezielt steuert.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Stützelements 10, in dessen Volumen 12 zwei Zwischenelemente 14 angeordnet sind. Durch die Zwischenelemente 14, welche entsprechend dem Zwischenelement 14 gemäß 1 ausgebildet sein können, ist der Gesamtquerschnitt 16 vorliegend in drei von der Luft durchströmbare Teilquerschnitte 18, 20, 28 unterteilt. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Volumen 12 mittels der Zwischenelemente 14 in drei Teilvolumina 22, 24, 30 unterteilt ist. Vorliegend verjüngen sich die Teilquerschnitte 18, 28 in der ersten Richtung, wobei sich der Teilquerschnitt 20 in der zweiten Richtung verjüngt.
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Vorliegend sind durch die Teilvolumina 22, 24, 30 drei Teilröhren des röhrenförmigen Stützelements 10 gebildet, wobei in das eine der Teilröhren bildende Teilvolumen 24 die Luft über den Gesamtquerschnitt 16 einströmen kann. In die anderen, durch die Teilvolumina 22, 30 gebildeten Teilröhren kann die Luft über die entsprechenden Teilquerschnitte 18, 28 einströmen, welche sich in der zweiten Richtung bis zu einem Ende 32 des Stützelements 10 maximal erweitern.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Stützelements 10, wobei im Volumen 12 ein Zwischenelement 14 angeordnet ist, mittels welchem der Gesamtquerschnitt 16 in zwei Teilquerschnitte 18, 20 unterteilt ist. Die von der Luft durchströmbaren Teilquerschnitte 18, 20 weisen in Summe einen Flächeninhalt auf, welcher geringer ist als der Flächeninhalt des Gesamtquerschnitts 16. Das Zwischenelement 14 kann – wie beim Stützelement 10 gemäß 1 und 2 – separat vom Hüllenelement 29 ausgebildet und mit diesem verbunden, beispielsweise vernäht, sein. Alternativ kann das Zwischenelement 14 – wie beim Stützelement 10 gemäß 1 und 2 – einstückig mit dem Hüllenelement 29 ausgebildet sein. Durch die entsprechende Form des Zwischenelements 14 ist es realisiert, dass der Teilquerschnitt 18 ausgehend von seinem minimalen Flächeninhalt sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung erweitert. Gleiches trifft auf den Teilquerschnitt 20 zu.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Stützelements 10, in dessen Volumen 12 ein Zwischenelement 14 angeordnet ist. Durch das Zwischenelement 14 ist der Gesamtquerschnitt 16 in zwei Teilquerschnitte 18, 20 unterteilt. Da das Zwischenelement 14 zumindest im Wesentlichen parallel zur Längserstreckungsrichtung des Stützelements 10 verläuft, sind die Teilquerschnitte 18, 20 in Längserstreckungsrichtung zumindest im Wesentlichen konstant.
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Auch im Volumen 12 des Stützelements 10 gemäß 5 ist ein Zwischenelement 14 angeordnet, mittels welchem der Gesamtquerschnitt 16 in Teilquerschnitte 18, 20 unterteilt ist. Die von der Luft durchströmbaren Teilquerschnitte 18, 20 weisen dabei in Summe einen Flächeninhalt auf, welcher geringer ist als der Flächeninhalt des Gesamtquerschnitts 16.
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Da sich das jeweilige Zwischenelement 14 gemäß 3 bis 5 lediglich über einen Teillängenbereich der Längserstreckung des Stützelements 10 erstreckt, ist das Volumen 12 nicht in wenigstens zwei Teilvolumen unterteilt. Mit anderen Worten ist das Volumen 12 noch zusammenhängend. Die Luft muss beim Einblasen in das Volumen 12 lediglich die entsprechenden Teilquerschnitte 18, 20 durchströmen, so dass dadurch das Bewegungsverhalten des entsprechenden Stützelements 10 bei der Entfaltung der Stützstruktur gezielt eingestellt werden kann. In der Folge kann dadurch auch die Bewegung der Stützstruktur insgesamt gezielt beeinflusst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007052246 A1 [0002]
