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Die Erfindung betrifft ein Außenairbagsystem für ein Fahrzeug mit wenigstens einem an einer Längsseite des Fahrzeugs angeordneten entfaltbaren Schutzelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein gattungsbildendes Außenairbagsystem ist aus der
US 6 883 631 B2 bekannt, bei welchem im Seitenbereich des Fahrzeugs ein Außenairbag sich über die Länge von der A-Säule bis zur B-Säule mit vier Kammern erstreckt, so dass sich die erste Kammer an der A-Säule und die vierte Kammer an der B-Säule abstützen können, die gegenüber dem Fahrzeugtürbereich steifere Zonen darstellen. Die zweite und dritte Kammer befinden sich im Bereich der Fahrzeugtüre.
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Mit diesem bekannten Außenairbagsystem soll im Falle eines Pfahl-Seitenaufpralls im Bereich der Fahrzeugtüre verhindert werden, dass der Pfahl in die Fahrzeugtüre intrudiert und dabei den Fahrzeuginsassen verletzen könnte. Dies soll dadurch erreicht werden, dass bei einer Detektion einer Intrusion eines solchen Pfahls bspw. in die dritte Kammer der Innendruck dieser dritten Kammer und der vierten Kammer erhöht wird, wodurch in Bezug auf den Pfahl das Fahrzeug nach hinten gedrückt werden soll, so dass sich dadurch die Auftreffstelle des Pfahls in Richtung der ersten Kammer des Außenairbagsystems verschiebt, die sich vor der A-Säule befindet.
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Bei einem seitlichen Barriereaufprall, wenn also bspw. ein Fahrzeug in die zweite und dritte Kammer intrudiert, werden die vor den Fahrzeugsäulen liegenden Kammern im Vergleich zu den dazwischen liegenden Kammern mit einem höheren Druck aufgeblasen, wodurch diese Kammern eine höhere Steifigkeit aufweisen als die beiden dazwischen liegenden Kammern. Dadurch können höhere Aufprallkräfte in die beiden Fahrzeugsäulen übertragen werden gleichzeitig eine Deformation im Bereich der zweiten und dritten Kammer verringert werden.
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Als wesentlicher Nachteil dieses bekannten Airbagsystems gemäß der
US 6 883 631 B2 kann angesehen werden, dass die Funktionssicherheit nicht in allen Crashsituationen gewährleistet ist und daher dennoch die Gefahr besteht, dass insbesondere bei einem Pfahl-Seitenaufprall unerwünschte tiefe Intrusionen in die Fahrzeugtüre auftreten.
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Ein Außenairbagsystem ist aus der
DE 11 2006 000 159 T5 bekannt, welches an einer Außenseite des Fahrzeugs angeordnet ist und einen ersten sowie einen zweiten Airbag als Schutzelemente umfasst. Zur selektiven Aktivierung eines zugehörigen Gasgeneratorsystems wird zunächst der erste Airbag aufgeblasen und der zweite Airbag entsprechend vorliegenden Systembetriebsbedingungen anschließend aufgeblasen. Damit soll ein mechanischer Schaden des Fahrzeugs im Falle einer Kollision reduziert werden.
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Des Weiteren ist ein solches Außenairbagsystem für ein Fahrzeug auch in der
DE 102 03 287 A1 beschrieben, welches wenigstens zwei Airbags als Schutzelemente umfasst, die mittels wenigstens einer Gasquelle aufgeblasen werden. Hierzu ist zwischen der Gasquelle und den beiden Airbags ein zentraler Gasverteiler angeordnet, über den ein Gasstrom in Abhängigkeit von mittels einer Sensoreinrichtung sensierten Crashparametern mittels einer Steuereinrichtung gesteuert in einen der Airbags verteilt wird. Damit soll mit wenigen Bauteilen eine einfache Steuerung der Aktivierung und eine gezielte Entfaltung von Airbags ermöglicht werden.
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Der Vollständigkeit halber sei auf die
DE 10 2005 012 719 A1 hingewiesen, die eine Fußgängerschutzeinrichtung für ein Fahrzeug beschreibt, die ein als Airbag ausgeführtes Pre-Crash-Element und eine Pre-Crash-Sensoreinrichtung umfasst, wobei der Airbag an einer Fronthaube des Fahrzeugs angeordnet ist. Bei Vorliegen vorgegebene Kollisionsparameter wird der Airbag aktiviert und vor dem Fahrzeug aufgeblasen. Das Energieabsorptionvermögen des Airbags ist in Abhängigkeit der erfassten Kollisionsparameter einstellbar, bspw. mittels eines dem Airbag zugeordneten schaltbaren Ventilelementes oder durch einen dem Airbag zugeordneten mehrstufigen Gasgenerator.
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Die aus dem genannten Stand der Technik bekannten Außenairbags weisen im Falle von Seitenkollisionen eine Reihe von Nachteilen auf bzw. führen nicht zu einem für die Fahrzeuginsassen wirkungsvollen Schutz.
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Da der Abstand zwischen den Fahrzeugtüren und den Fahrzeuginsassen nur gering ist, ist der Deformationsweg nicht ausreichend, um wirksam Energie abzubauen, da insbesondere die Türen und die Fahrzeugaußenhaut aufgrund der großen Membranflächen nur sehr geringe Biegesteifigkeiten aufweisen. Wenn sich nun die bekannten Außenairbags im Wesentlichen an den weichen Türen und an der weichen Fahrzeugaußenhaut abstützen, werden dort Deformationen mit tiefen Intrusionen erzeugt, die zu zusätzlichen Belastungen der Fahrzeuginsassen führen können.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung ein Außenairbagsystem der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem bei einem Seitenaufprall eine hohe Energieabsorption mit der Folge einer wesentlichen Verringerung der Deformationen der Fahrzeugtüre und der Außenhaut des Fahrzeugs erreicht wird und dadurch mögliche Insassenbelastungen vermieden oder zumindest reduziert werden.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Außenairbagsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Ein solches Außenairbagsystem für ein Fahrzeug mit wenigstens einem an einer Längsseite des Fahrzeugs angeordneten entfaltbaren Schutzelement, bei welchem
- - das Schutzelement im nichtentfalteten Zustand in einem Karosseriebauteil oder Karosserieanbauteil des Fahrzeugs angeordnet ist,
- - das Schutzelement als Außenairbag ausgebildet ist, welcher sich im entfalteten Zustand über wenigstens zwei benachbarte Fahrzeugsäulen erstreckt,
- - an den wenigstens zwei benachbarten Fahrzeugsäulen jeweils ein zumindest teilweise an die äußere Kontur der wenigstens zwei Fahrzeugsäulen angepasster aufblasbarer Stützairbag angebunden ist und
- - im aufgeblasenen Zustand die Stützairbags einen höheren Innendruck aufweisen als der Außenairbag,
zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass
- -der jeweils eine V-förmige Stützairbag im aufgeblasenen Zustand sich zwischen den Fahrzeugsäulen und dem entfalteten und aufgeblasenen Außenairbag befindet und denselben mit jeweils einer Fahrzeugsäule kraftschlüssig verbindet.
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Mit solchen Stützairbags werden die Seitenaufprallkräfte im Falle eines Seitenaufpralls über den Außenairbag in die Stützairbags und damit in die zugehörigen Fahrzeugsäulen eingeleitet, so dass die Crashkräfte von den weichen Karosseriebauteilen, wie bspw. den Fahrzeugtüren und der Fahrzeugaußenhaut fern gehalten werden. Durch die Gestaltung der Geometrie der Stützairbags und des Außenairbags sowie deren Innendrücke lässt sich eine optimale Anpassung an die strukturmechanischen Gegebenheiten der Fahrzeugkarosserie bzw. deren Karosseriestruktur erzielen.
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Im nichtentfalteten Zustand der Stützairbags und des Außenairbags können diese einschließlich der zugehörigen Gasgeneratoren unterhalb der Schwellerabdeckung eines Schwellers des Fahrzeugs untergebracht werden. Im Fall einer Aktivierung wird die Schwellerabdeckung von den Stützairbags und dem Außenairbag weggedrückt, so dass die Stützairbag vor einer A-, B- oder C-Säule positioniert werden.
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Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, wenn die aufgeblasenen Stützairbags sich in Fahrzeughochrichtung entlang der Fahrzeugsäule erstrecken. Damit wird eine besonders hohe Energieabsorption im Falle eines Seitenaufpralls erzielt, da hohe Auflagerkräfte über die Stützairbags und die Fahrzeugsäulen in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet werden.
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Werden mehrere Stützairbags, bspw. für die A-Säule und die B-Säule sowie gegebenenfalls auch für die C-Säule verwendet, ergibt sich eine besonders wirkungsvolle Tragstruktur für den Außenairbag, da diese Stützairbags in der Art von aufblasbaren Trägern ein Auflager für den Außenairbag bilden, der sich in diesem Fall von der A-Säule bis zur B-Säule bzw. C-Säule erstreckt. Die Seitenaufprallkräfte im Falle eines Seitenaufpralls werden dann weitgehend über diese Stützairbags in die Fahrzeugsäulen eingeleitet, ohne dass dadurch eine übermäßige Deformation der zwischen diesen Fahrzeugsäulen vorhandenen Fahrzeugtüren in Kauf genommen werden muss.
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Zusätzlich kann weiterbildungsgemäß ein Stützairbag für den Schweller des Fahrzeugs vorgesehen werden, der die Stützairbags im Bereich der Fahrzeugsäulen verbindet und ebenso in seiner Geometrie an die äußere Kontur des Schwellers zumindest teilweise angepasst ist. Damit kann zusammen mit den Stützairbags an der A-Säule und der B-Säule bzw. zusätzlich an der C-Säule eine besonders wirkungsvolle Stützstruktur für den Außenairbag erreicht werden. Vorzugsweise verbindet der sich entlang des Schwellers erstreckende Stützairbag die Stützairbags der wenigstens zwei Fahrzeugsäulen U-förmig.
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Eine letzte vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Außenairbag sich in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) weiter erstreckt als die Stützairbags der wenigstens zwei Fahrzeugsäulen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Seitenansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Außenairbagsystem als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- 2 eine schematische Draufsicht auf das Fahrzeug gemäß 1,
- 3 eine schematische Schnittansicht des Schnittes I-I nach 1, und
- 4 eine schematische Schnittansicht des Schnittes II-II nach 1.
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Die 1 bis 4 zeigen in verschiedenen Ansichten und Schnitten ein Ausführungsbeispiel eines Außenairbagsystems 10 gemäß der Erfindung im aktivierten also entfalteten Zustand, welches als Precrash-Schutzaktuator für Seitencrashs dient.
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Dieses Außenairbagsystem 10 befindet sich an der Längsseite eines Fahrzeugs 1 im Bereich der Fahrzeugsäulen, erstreckt sich also im entfalteten Zustand von der A-Säule 2.1 über die B-Säule 2.2 bis zur C-Säule 2.3 und umfasst mehrere Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 sowie einen Außenairbag 11, der im Folgenden als Türschutzairbag 11 bezeichnet wird. Im nichtentfalteten Zustand befindet sich das Außenairbagsystem 10 einschließlich der zugehörigen Gasgeneratoren unterhalb einer aus Kunststoff hergestellten Schwellerabdeckung eines Schwellers 3 des Fahrzeugs 1.
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Damit diese Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 eine Stützstruktur für den Türschutzairbag 11 bilden können, sind diese zum einen direkt an die Fahrzeugsäulen 2.1, 2.2 und 2.3 sowie an den Schweller 3 direkt kraftschlüssig angebunden und zum anderen mit einem höheren Innendruck aufgeblasen als der Türschutzairbag 11. So ist der Stützairbag 12.1 vor der A-Säule 2.1, der Stützairbag 12.2 vor der B-Säule 2.2, der Stützairbag 12.3 vor der C-Säule 2.3 und der Stützairbag 12.4 vor dem Schweller 3 positioniert, wobei deren äußere Formen jeweils an die Kontur dieser Fahrzeugsäulen 2.1, 2.2 und 2.3 bzw. an die Kontur des Schwellers 3 angepasst sind. Aufgrund des höheren Innendrucks der Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 sind diese wesentlich steifer als der Türschutzairbag 11. Der Innendruck in den Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 liegt bspw. zwischen 2 und 4 bar, während der Innendruck in dem Türschutzairbag 11 zwischen 0,5 und 1,0 bar liegt.
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Die Stützairbags 12.1, 12.2 und 12.3 sind unter Anpassung an die äußere Kontur der Fahrzeugsäulen 2.1, 2.2 und 2.3 V-förmig ausgebildet und erstrecken sich entsprechend diesen Fahrzeugsäulen in z-Richtung des Fahrzeugs 1. Der Stützairbag 12.4 ist unter Anpassung an die äußere Kontur des Schwellers 3 ebenso V-förmig ausgebildet und erstreckt sich in x-Richtung des Fahrzeugs 1 und verbindet W-förmig die den Fahrzeugsäulen 2.1, 2.2 und 2.3 zugeordneten Stützairbags 12.1, 12.2 und 12.3 an deren unteren Endbereichen. Diese Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 können jeweils als separate Luftsäcke und damit als Mehrkammer-System mit jeweils einem zugehörigen Gasgenerator oder einem gemeinsamen Gasgenerator ausgebildet werden. Ferner ist es möglich diese Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 mit einem gemeinsamen Luftsack als Einkammer-System mit einem zugehörigen Gasgenerator auszubilden.
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Der Türschutzairbag 11 ist im Wesentlichen als flacher Quader ausgebildet und überdeckt diese Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 und schützt daher gleichzeitig die zwischen diesen Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 sich befindenden Fahrzeugtüren 4 und 5.
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Die Stützairbags 12.1, 12.2 und 12.3 sind in z-Richtung so ausgebildet, dass in z-Richtung der Türschutzairbag 11 V-förmig von der Seitenfläche des Fahrzeugs 1 schräg nach außen absteht, wie dies insbesondere aus den 3 und 4 ersichtlich ist. Damit wird die Oberkante des Türschutzairbag 11 unter einem vorgegebenen Winkel dem Kollisionsobjekt entgegengestellt. Durch die Geometrie der Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 kann der Winkel des Türschutzairbags 11 so eingestellt werden, dass die Krafteinleitung in die Fahrzeugkarosserie optimal erfolgt und ein freier Raum zwischen dem Türschutzairbag 11 und dem mittleren und oberen Bereich der Fahrzeugtüren 4 und 5 entsteht, um die Deformationen in diesem Bereich zu reduzieren, da sich in diesem Bereich auch der Bauch- und Brustbereich der Fahrzeuginsassen befindet, die damit besser geschützt werden.
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Da die Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 sich zwischen den Fahrzeugsäulen 2.1, 2.2 und 2.3 und dem Schweller 3 einerseits und dem Türschutzairbag 11 andererseits befinden, bilden die steifen Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 im Falle einer Seitenkollision ein Auflager für den Türschutzairbag 11, so dass die Seitenkollisionskräfte über diese Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 in die steifen Fahrzeugsäulen 2.1, 2.2, 2.3 und den steifen Schweller 3 in die Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs 1 und nicht in die dazwischen liegenden Fahrzeugtüren 4 und 5 eingeleitet werden. Damit werden die weichen Karosseriebauteile, insbesondere die Fahrzeugtüren 4 und 5 und die Fahrzeugaußenhaut von den Seitenkollisionskräften nicht wesentlich kraftbeaufschlagt und dadurch die Deformationen an diesen Fahrzeugtieren 4 und 5 und der Fahrzeugaußenhaut vermieden, zumindest aber weitgehend reduziert.
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Dadurch wird eine hohe Energieabsorption im Falle einer Seitenkollision mit einem Kollisionsobjekt erzielt, da hohe Auflagekräfte über die Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet werden. Dies bewirkt ein die Unfallschwere reduzierender großer Geschwindigkeitsabbau des Kollisionsobjekts mit der Folge der Reduktion der Strukturdeformationen am Fahrzeug 1, welches letztendlich zu einer Reduktion der Insassenbelastungen führt. Auch die durch die Abschirmung mittels der Stützairbags 12.1, 12.2, 12.3 und 12.4 bewirkten verringerten Deformationen der Fahrzeugtüren 4 und 5 sowie der Fahrzeugaußenhaut führen ebenfalls zu einer Reduktion der Insassenbelastungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2.1
- Fahrzeugsäule des Fahrzeugs 1, A-Säule des Fahrzeugs 1
- 2.2
- Fahrzeugsäule des Fahrzeugs 1, B-Säule des Fahrzeugs 1
- 2.3
- Fahrzeugsäule des Fahrzeugs 1, C-Säule des Fahrzeugs 1
- 3
- Schweller
- 4
- vordere Fahrzeugtür des Fahrzeugs 1
- 5
- hintere Fahrzeugtüre des Fahrzeugs 1
- 10
- Außenairbagsystem
- 11
- Außenairbag, Türschutzairbag des Außenairbagsystems 10
- 12.1
- Stützairbag des Außenairbagsystems 10
- 12.2
- Stützairbag des Außenairbagsystems 10
- 12.3
- Stützairbag des Außenairbagsystems 10
- 12.4
- Stützairbag des Außenairbagsystems 10
