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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein externes Airbagkissen für ein Fahrzeug, welches sich vor einem frontalen Stoßfänger von einem Fahrzeug aufbläst.
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Externe Airbags (bzw. Außenairbags) werden vor den Stoßfängern von Fahrzeugen vorgesehen. Ein solcher, externer Airbag wird vorn aufgeblasen, wenn eine Kollisionsgefahr detektiert wird, so dass das Fahrzeug bei einem Aufprall geschützt wird.
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1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines externen Airbags eines internen Stands der Technik, und der externe Airbag ist innerhalb eines Stoßfängers angeordnet. Im Detail entfaltet sich ein Airbagmodul an dem hinteren Träger (z. B. Querträger) des Stoßfängers und bläht sich von dem Stoßfänger mittels einer Entfaltungsführung (bzw. Auffaltführung) nach außen.
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2 ist eine Ansicht, welche ein externes Airbagkissen eines internen Stands der Technik zeigt, welche von der Anmelderin entwickelt, aber noch nicht veröffentlicht worden ist, wobei ein Kissen in einer Kastenform ausgebildet ist, sich entlang der Vorderseite des Stoßfängers eines Fahrzeugs in Querrichtung entfaltet und den Stoßfänger überdeckt.
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Ferner weist der externer Airbag im Innern eine Mehrzahl von Kammern auf, welche mittels Trennwände abgetrennt sind, und ein Gas strömt unabhängig in die jeweiligen Kammern hinein, wodurch verhindert wird, dass das gesamte Kissen sich zu einer Seite biegt oder einklappt.
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Ferner sind variable Entlüftungsöffnungen an den Seiten geformt, um einen Stoß nach raschem Entfalten ausreichend absorbieren zu können, so dass die variablen Entlüftungsöffnungen öffnen und das Gas herausgelassen wird, wenn der Innendruck zunimmt auf einen vorbestimmten Druck oder darüberhinaus. Ferner sind gewöhnliche Entlüftungsöffnungen in Richtung zum Stoßfänger geformt, um einen Stoß effektiv zu absorbieren, nachdem sich der Airbag entfaltet hat, und das Fahrzeug beim Aufprall zu schützen.
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Allerdings weist solch ein Airbag des internen Stands der Technik ein Problem darin auf, dass Druck an einer spezifischen Kammer übermäßig konzentriert wird, so dass der Airbag reißen kann, und je höher die Aufprallgeschwindigkeit ist, desto schneller steigt der Innendruck, so dass es schwierig ist, mittels existierender Entlüftungsöffnungsstrukturen mit unterschiedlichen Aufprallgeschwindigkeiten in den tatsächlichen Situationen umzugehen.
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Die vorstehend im Zusammenhang mit dem Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung dienen und sollen nicht als eine Anerkennung oder irgendeine Form von Hinweis verstanden werden, dass diese Informationen einen dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
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Ferner ist aus der
DE 100 59 222 B4 eine Sicherheitseinrichtung an einer Fronthaube eines Kraftfahrzeugs zum Schutz von Fußgängern oder dergleichen bekannt, bei dem ein matratzenartiger, großflächiger Mehrkammer-Haubenairbag vorgesehen ist, der eine untere Hochdruckkammer und eine darüber angeordnete obere Niederdruckkammer aufweist, die wiederum durch eine im aufgeblasenen Zustand in etwa horizontal verlaufende Trennwand, in der Überströmöffnungen ausgebildet sind, getrennt sind, wobei im Bereich der Niederdruckkammer Niederdruckkammer-Ausströmöffnungen und im Bereich der Hochdruckkammer druckgesteuerte Hochdruckkammer-Ausströmöffnungen ausgebildet sind.
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Außerdem offenbart die
DE 10 2008 051 565 A1 eine Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Pre-crash-Element, das in Abhängigkeit von mittels einer Pre-crash-Sensoreinrichtung erfassten Kollisionsparametern zur Energieabsorption aktivierbar ist und das zumindest einen Airbag umfasst, der mittels eines Gasgenerators aufblasbar ist, wobei der Airbag hinter einer Stoßfängerabdeckung an einem endseitigen Querträger angeordnet ist. Eine baulich besonders kompakte und bei leichteren Kollisionen Schäden an Einbauteilen vermeidende Sicherheiteinrichtung wird erzielt, indem der Airbag im nichtaktivierten Zustand in unmittelbarer Nähe hinter dem im Wesentlichen vertikal verlaufenden Wandabschnitt der Stoßfängerabdeckung angeordnet und am Querträger abgestützt ist, wobei zumindest Bereiche des vertikalen Wandabschnittes nachgiebig ausgeführt sind.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung lösen die Aufgabe, ein externes Airbagkissen für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches effektiv mit dem Aufprall umgehen kann, indem eine unabhängige Entlüftungsöffnung für jede Kammer geformt wird, und eine Beschädigung eines Airbags und eine sekundäre Verletzung verhindern kann, indem ein rascher Druckanstieg sogar bei hoher Geschwindigkeit oder einem hohen Aufprallgrad verhindert wird.
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Hierzu stellt die vorliegende Erfindung ein externes Airbagkissen für ein Fahrzeug bereit, aufweisend: eine Außenhülle (bzw. Außenabdeckung), welche sich zum Überdecken eines vorderen Abschnitts eines Stoßfängers eines Fahrzeugs aufbläst; eine Mehrzahl von Trennwänden, welche innerhalb der Außenhülle zur Trennung der Innenseite in eine Mehrzahl von Kammern in der Querrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind; und variable Niederdruck-Entlüftungsöffnungen und variable Hochdruck-Entlüftungsöffnungen, welche an den jeweiligen Kammern angeordnet sind und sich in Abhängigkeit vom Innendruck der Kammern selektiv öffnen, wobei die variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnungen und die variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnungen in Richtung zum Stoßfänger des Fahrzeugs gerichtet angeordnet sind, wenn die Außenhülle sich aufbläst, und abwechselnd oberhalb und unterhalb der Mittellinie, welche die Innenseite der Außenhülle passiert, angeordnet sind.
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Die Verbindungslöcher können durch die Trennwände hindurch geformt sein, um den Druckunterschied unter den Kammern zu reduzieren.
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Die Außenhülle kann aufweisen: einen länglichen Einlass, durch welchen ein Gas nach innen einströmt, an der Stoßfängerseite des Fahrzeugs; einen Verbindungsabschnitt, welcher vom Einlass aus zu allen Seiten offen ist; und einen Stoßabsorptionsabschnitt, welcher sich in einer Kastenform vom Verbindungsabschnitt aus erstreckt.
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Die variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnungen und die variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnungen können an den Verbindungsabschnitten der Kammern angeordnet sein.
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Bei den ganz links und ganz rechts angeordneten Kammern in den Kammern können die variable Niederdruck-Entlüftungsöffnung und die variable Hochdruck-Entlüftungsöffnung an den Verbindungsabschnitten und den Seiten der Kammern positioniert sein.
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Ein Paar aus einer variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnung und einer variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnung, welche einander zugewandt sind, kann für jede Kammer vorgesehen sein.
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Die variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnungen und die variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnungen können gemäß den Materialien der Entlüftungsöffnungen oder den Haltekräften der Entlüftungsöffnungen unterschieden sein.
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Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ bzw. „Fahrzeug-“ oder andere ähnliche Begriffe, die hierin verwendet werden, Motorfahrzeuge bzw. motorisierte Fahrzeuge im Allgemeinen einschließen, wie z. B. Personenkraftwagen einschließlich Geländewagen bzw. Sports Utility Vehicles (SUV), Busse, Lastkraftwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge bzw. gewerblich genutzte Fahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere mit alternativen Kraftstoffen betriebene Fahrzeuge (z. B. mit Kraftstoffen, die von anderen Ressourcen als Erdöl gewonnen werden). Soweit wie hierin Bezug genommen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Kraftquellen bzw. Antriebsmittel aufweist, wie z. B. Fahrzeuge mit sowohl Benzin- als auch Elektroantrieb.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben weitere Merkmale und Vorteile, wie im Detail aus den angehängten Zeichnungen, die hierin einbezogen sind, und den folgenden näheren Beschreibungen sichtbar werden, die zusammen zur Erläuterung gewisser Prinzipien der vorliegenden Erfindung dienen.
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Die oben genannten und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail mit Bezug auf gewisse beispielhafte Ausführungsformen davon beschrieben, welche in den angehängten Zeichnungen illustriert sind, welche im Folgenden nur zur Illustration dienen und daher nicht die vorliegende Erfindung darauf einschränken.
- 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines externen Airbags des internen Stands der Technik.
- 2 ist eine Ansicht, welche ein Kissen eines externen Airbags des internen Stands der Technik zeigt.
- 3 ist eine Ansicht, welche ein beispielhaftes, externes Airbagkissen für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 4 ist ein Diagramm, welches einen Entfaltungsdruck des externen Airbagkissens, welches in 2 gezeigt ist, zeigt.
- 5 ist ein Diagramm, welches einen Entfaltungsdruck des externen Airbagkissens, welches in 3 gezeigt ist, zeigt.
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Es versteht sich, dass die angehängten Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu sind und lediglich eine vereinfachte Darstellung der verschiedenen Merkmale gemäß den Grundprinzipien der Erfindung präsentieren. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel, besondere Dimensionen, Orientierungen, Lagen und Umrisse, werden in Teilen durch eine besonders beabsichtigte Anwendung und Nutzungsumfeld bestimmt werden.
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In den Figuren kennzeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder entsprechenden Bauteile der vorliegenden Erfindung in allen verschiedenen Figuren der Zeichnungen.
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindungen auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Auf der anderen Seite ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
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3 ist eine Ansicht, welche ein externes Airbagkissen für ein Fahrzeug gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt, und das Airbagkissen gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Außenhülle 100, welche sich zum Überdecken der vorderen Seite eines Stoßfängers eines Fahrzeugs aufbläst; eine Mehrzahl von Trennwänden 300, welche innerhalb der Außenhülle 100 zur Trennung der Innenseite in eine Mehrzahl von Kammern 200 in der Querrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind; und variable Niederdruck-Entlüftungsöffnungen 400 und variable Hochdruck-Entlüftungsöffnungen 500, welche an den jeweilige Kammern 200 angeordnet sind und sich in Abhängigkeit vom Innendruck der Kammern 200 selektiv öffnen.
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Im Detail ist das externe Airbagkissen im Inneren der Vorderseite eines Stoßfängers eines Fahrzeugs angeordnet und wird aufgeblasen, wobei ein Kissen sich mittels einer Explosion eines Gasgenerators nach außen entfaltet.
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Dafür wird das Airbagkissen mittels einer Außenhülle 100 implementiert, und die Mehrzahl von Trennwänden 300 sind vertikal und in vorgegebenen Abständen parallel innerhalb der Außenhülle 100 angeordnet, um die Außenhülle 100 in eine Mehrzahl von Kammern 200 in der Querrichtung eines Fahrzeugs zu teilen, wie in der Figur gezeigt. Daher ist der Airbag in Kammern 200 aufgeteilt und ein vorbestimmter Innendruck wird für jede der Kammern 200 festgesetzt, so dass die Kammern 200 jeweils effektiv einen Stoß absorbieren können, unabhängig vom Aufprall- bzw. Stoßwinkel.
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Im Detail sind Verbindungslöcher 320 durch die Trennwände 300 hindurch geformt, um die Druckunterschiede unter den Kammern 200 zu reduzieren, so dass die Kammern 200 ein Gas miteinander teilen (bzw. die Kammern miteinander in Gasfluidverbindung stehen).
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Ferner weist die Außenabdeckung 100 auf: einen länglichen Einlass 110, durch welchen ein Gas nach innen einströmt, an der Stoßfängerseite des Fahrzeugs; einen Verbindungsabschnitt 120, welcher vom Einlass 110 aus zu allen Seiten sich öffnet; und einen Stoßabsorptionsabschnitt 130, welcher sich in einer Kastenform vom Verbindungsabschnitt aus erstreckt, so dass je weiter die Außenhülle 100 vom Fahrzeug ist, desto größer die gesamte Querschnittsfläche wird, wodurch der Bereich des Schutzes für das Fahrzeug (oder auch für einen Fußgänger) größer wird.
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Die Außenhülle 100 des Airbagkissens weist variable Niederdruck-Entlüftungsöffnungen 400 und variable Hochdruck-Entlüftungsöffnungen 500 auf, welche sich gemäß dem Innendruck der Kammern 200 selektiv öffnen, um die anfängliche Entfaltungskraft zu sichern und während einer Kollision Stöße zu absorbieren.
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Die variablen Entlüftungsöffnungen sind aus Silikon oder einem Material mit niedrigem Schmelzpunkt teilweise an der Fläche der Außenhülle 100 hergestellt, so dass die variablen Entlüftungsöffnungen zur Ausbildung von Entlüftungslöchern schmelzen, wenn die Kammern mit einem Gas von hoher Temperatur und hohem Druck gefüllt sind, oder die Entlüftungsöffnungen sind genäht und werden aufgerissen, so dass Entlüftungslöcher geformt werden. Darüber hinaus gibt es weitere Möglichkeiten der Implementierung von variablen Entlüftungsöffnungen. Die variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnungen 400 und die variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnungen 500 sind dazu vorgesehen, sich zu unterschiedlichen Zeitpunkten zu öffnen, in Abhängigkeit vom Material der Entlüftungsöffnungen oder den Haltekräften der Entlüftungsöffnungen.
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Im Detail öffnen die variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnungen 400 bei einem vorbestimmten Innendruck oder mehr, und die variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnungen 500 öffnen, wenn ein höherer Innendruck erreicht wird. Der Innendruck des externen Airbagkissens kann sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Intensität des Aufpralls verändern, so dass es möglich, den gleichen Stoßabsorptionseffekt bei niedrigem und hohem Druck zu erzielen und dadurch eine sekundäre Verletzung aufgrund von einem hohen Druck auszuschließen, indem ein angemessener Innendruck bei einem Aufprall mit einer niedrigen Geschwindigkeit mittels Öffnens von nur den variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnungen 400 gehalten wird und ein angemessener Innendruck bei einem Aufprall mit einer hohen Geschwindigkeit mittels Öffnens von auch den variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnungen 500 gehalten wird.
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Die variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnungen 400 und die variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnungen 500 sind an den Verbindungsabschnitten 120 der Kammern 200 positioniert.
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Ferner sind bei den ganz links und ganz rechts angeordneten Kammern 220 in den Kammern 200 die variable Niederdruck-Entlüftungsöffnung 400 und die variable Hochdruck-Entlüftungsöffnung 500 an den Verbindungsabschnitten 120 und den Seiten 222 der Kammern 220 positioniert. Das beruht darauf, dass die Auslegung aufgrund von einem kleinen, unzureichenden Raum schwierig ist, die Entlüftungsöffnungen an der ganz linken und der ganz rechten Kammer 220 zu formen, und da die Seiten 222 nicht in Kontakt kommen mit einem Objekt, kann das Gas (dort) herausgelassen werden kann. Ferner wird ein Widerstand aufgrund des Stoßfängers des Fahrzeugs erzeugt, wenn das Gas ausgestoßen wird über die Verbindungsabschnitte 120, so dass das Gas leicht ausgestoßen werden kann, wenn das Gas zusätzlich über beide Seiten herausgestoßen wird.
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Ein Paar bestehend aus einer variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnung 400 und einer variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnung 500, welche einander zugewandt sind, ist für jede Kammer 200 vorgesehen, so dass alle Entlüftungsöffnungen sich sequentiell und symmetrisch öffnen in die gleiche Richtung ohne eine Kipp- oder Rollbewegung (bzw. -vibration).
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Ferner sind die variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnungen 400 und die variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnungen 500 oberhalb und unterhalb der Mittellinie, welche die Innenseite der Außenabdeckung 100 passiert, und abwechselnd an den Kammern 200 angeordnet, so dass ein vertikales Rütteln minimiert wird.
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Das heißt: die variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnungen 400 und die variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnungen 500 sind in Richtung zum Stoßfänger des Fahrzeugs gerichtet angeordnet, wenn die Außenhülle 100 sich aufbläst, und sind abwechselnd oberhalb und unterhalb der Mittellinie, welche die Innenseite der Außenhülle 100 passiert, angeordnet, so dass eine Kipp-/Rollvibration und auch ein vertikales Rütteln verhindert werden können, weil die Drücke, welche oben und unten herausgelassen werden, ausgeglichen sind; daher ist es möglich, einen Stoß, welcher auf das Fahrzeug wirkt, zu absorbieren, wobei die Stellung bzw. die Anordnung aufrechterhalten wird, auch wenn das Gas ausgestoßen wird.
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4 ist ein Diagramm, welches einen Entfaltungsdruck des externen Airbagkissens, welches in 2 gezeigt ist, zeigt, und 5 ist ein Diagramm, welches einen Entfaltungsdruck des externen Airbagkissens, welches in 3 gezeigt ist, zeigt.
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Es ist aus 4 erkennbar, dass je höher die Aufprallgeschwindigkeit ist, desto größer der Innendruck des Airbags ist, welcher rapide zunimmt, so dass die Unterschiede im Maximaldruck in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit größer werden.
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Allerdings kann man aus der 5 erkennen, dass der Innendruck, da die variablen Niederdruck-Entlüftungsöffnungen 400 und die variablen Hochdruck-Entlüftungsöffnungen 500 sequentiell geöffnet werden, weniger rapide ansteigen, auch wenn die Aufprallgeschwindigkeit zugenommen hat, und die Unterschiede im Maximaldruck erheblich verringert werden. Dies zeigt, dass es möglich ist, eine sekundäre Verletzung und eine Explosion des Kissens zu vermeiden, indem die Bildung eines exzessiven Innendrucks des Airbags auch bei Änderung der Aufprallgeschwindigkeit verhindert wird.
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Gemäß dem externen Airbagkissen für ein Fahrzeug mit der oben beschriebenen Struktur ist es möglich, effektiv mit dem Aufprall umzugehen, indem eine unabhängige Entlüftungsöffnung für jede Kammer geformt wird, und eine Beschädigung eines Airbags und eine sekundäre Verletzung zu verhindern, indem ein rascher Druckanstieg sogar bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit oder einem hohen Aufprallgrad verhindert wird.
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Ferner kann sich der Airbag rasch entfalten, da die Entlüftungsöffnungen im frühen Entfaltungsstadium nicht betätigt sind.
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Ferner, da die Entlüftungsöffnungen abwechselnd angeordnet sind, wird das Kissen nicht gerüttelt oder einseitig verspannt, auch wenn die Entlüftungsöffnungen betätigt sind.
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Zwecks Erläuterung und genauer Definition der angehängten Ansprüche werden Begriffe wie zum Beispiel „vordere“ usw. zur Beschreibung der Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die Positionen verwendet, wie sie in den Figuren dargestellt sind.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden. Es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und damit dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche definiert wird.
