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Die Erfindung betrifft ein Airbagsystem für ein Fahrzeug gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein korrespondierendes Fahrzeug mit einem solchen Airbagsystem.
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Airbagsysteme für Fahrzeuge sind in zahlreichen Variationen bekannt. In aktuellen Fahrzeugen werden zum Schutz der Insassen im Falle eines Seitencrashes zwei Airbags verwendet. Hierbei werden Brustkorb, Bauch und Becken mit Hilfe eines im Sitz verbauten Seitenairbags geschützt. Der Kopf wird über einen im seitlichen Dachrahmen verbauten Kopfairbag geschützt. Der Seitenairbag und der Kopfairbag können auch bei einem Überschlagszustand des Fahrzeugs ausgelöst werden.
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Als nachteilig kann dabei angesehen werden, dass ein Luftsack des Seitenairbags aufgrund des im Fahrzeug zur Verfügung stehenden geringen Entfaltungsraums nur wenig Volumen zur Energieabsorption zur Verfügung hat und damit in seiner Wirksamkeit beschränkt ist. Erschwerend kommt hinzu, dass sich der zur Verfügung stehende Entfaltungsraum im Crashfall durch fortschreitende Intrusionen sehr schnell verringert. Dies kann bei einer verspäteten Aktivierung des Seitenairbags dazu führen, dass der Luftsack des Seitenairbags sich nicht optimal positionieren und nicht seine volle Rückhaltewirkung entfalten kann.
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Der Abdeckbereich des Kopfairbags ist aufgrund des zur Verfügung stehenden Entfaltungsraums ebenfalls in seiner Größe beschränkt. Bei extremen Neigungen der Sitzlehne kann sich der Kopf des Insassen außerhalb des optimalen Schutzbereichs des Kopfairbags befinden. Dadurch steigt das Verletzungsrisiko für den Kopf im Falle eines Seitencrashes signifikant.
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Aus der
DE 100 41 042 A1 ist ein Airbagsystem für ein Fahrzeug bekannt. Hierbei ist in einem Fahrzeugsitz ein Seitenairbag angeordnet, welcher im Falle eines Seitenaufpralls auf das Fahrzeug oder eines Überschlagszustands des Fahrzeugs aufgeblasen wird, um einen Insassen zu schützen. Der Seitenairbag hat einen Kopfteil, um den Kopf des Insassen zu schützen, und einen Rumpfteil, um den Rumpf des Insassen zu schützen. Eine Gehäuseanordnung nimmt den gefalteten Seitenairbag auf, wobei das Kopfteil wenigstens teilweise auf links gedreht ist und im Rumpfteil aufgenommen ist. Der Kopfteil ist das letzte Teil des Seitenairbags, der aufgeblasen wird. In einem teilweise entfalteten ersten Zustand ist der Rumpfteil nach vorne von der Gehäuseanordnung aus aufgeblasen und das Kopfteil ist unaufgeblasen im Rumpfteil angeordnet. In einem teilweise aufgeblasenen zweiten Zustand des Seitenairbags ist das Rumpfteil nach vorne von der Gehäuseanordnung aus aufgeblasen und das Kopfteil ist bezüglich des Rumpfteils vollständig nach außen und in Richtung nach vorne und oben aufgeblasen. In einem vollständig aufgeblasenen dritten Zustand des Seitenairbags erstreckt sich das Kopfteil vom Rumpfteil aus nach oben und hinten.
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Als nachteilig kann bei einem derartigen Seitenairbag der Umstand angesehen werden, dass der Luftsack des Seitenairbags kompliziert in der Gehäuseeinordnung gefaltet ist, um die gewünschte Entfaltung und Schutzwirkung zu erzielen.
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Aus der
DE 10 2016 118 216 A1 ist eine Schutzvorrichtung für Fahrzeuginsassen bekannt. Die Vorrichtung weist ein Airbag-Modul, einen Aktuator und eine Steuerung auf.
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Aus der
DE 102 58 245 A1 ist eine Sicherheitseinrichtung, insbesondere zum Schutz von Kindern in einem Kraftfahrzeug bekannt. Die Sicherheitseinrichtung weist wenigstens einen Rückhaltfächer als Seitenfächer auf, der im nicht aktivierten Grundzustand zusammengeklappt an einem Fahrzeugbauteil verstaut ist. Im aktivierten Zustand ist der Seitenfächer fächerartig als Seitenhalt neben einer Sitzposition aufklappbar.
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Aus der
DE 10 2007 045 550 A1 ist ein Kraftfahrzeugsitz mit einem Polster bekannt, das mit einem flexiblen Bezug bezogen ist. In dem Polster ist eine Sicherheitseinrichtung mit einem Airbag angeordnet, der mit einem Gasgenerator gekoppelt ist. Der Gasgenerator wird bei Vorliegen von Sensordaten über einen Unfall oder über einen bevorstehenden Unfall aktiviert und befüllt den Airbag mit Gas, so dass dieser entfaltet wird.
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Aus der
DE 195 38 657 A1 ist eine Gassack-Seitenaufprall-Schutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen bekannt, die in die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes integriert ist und eine Druckgasquelle sowie einen durch diese aufblasbaren Thoraxschutz-Gassack aufweist, der sich beim Aufblasen in einem Raum seitlich der Rückenlehne entfaltet. Zudem ist ein zusätzlicher Kopfschutz-Gassack vorgesehen, der sich beim Aufblasen unabhängig von dem Thoraxschutz-Gassack oberhalb von diesem entfaltet. Diese Gestaltung ermöglicht, trotz des sich üblicherweise zwischen der B-Säule und dem Fahrzeuginsassen erstreckenden Sicherheitsgurtes den Kopfschutz-Gassack in einem geeigneten Bereich oberhalb des Thoraxschutz-Gassacks zu entfalten.
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Aus der
DE 10 2007 013 543 A1 ist ein gattungsgemäßes Airbagsystem für ein Fahrzeug, mit mindestens einem in einem Fahrzeugsitz angeordneten Airbag und einer Crashsensorik bekannt, wobei der mindestens eine Airbag auslösbar ist, wenn die Crashsensorik einen bevorstehenden Aufprall oder einen erfolgten Aufprall erkennt, wobei ein erster Airbag im Schulterbereich einer Sitzlehne des Fahrzeugsitzes und ein zweiter Airbag im Beckenbereich der Sitzlehne des Fahrzeugsitzes angeordnet ist, wobei ein erster Luftsack des ersten Airbags in einer ersten Auslösephase in eine erste Position entfaltbar ist und in Höhe einer Schulter eines den Fahrzeugsitz besetzenden Insassen einen Bewegungsimpuls erzeugt, welcher den Insassen in Richtung Fahrzeugmitte bewegt, wobei ein zweiter Luftsack des zweiten Airbags in einer zweiten Auslösephase in Höhe eines Beckens des den Fahrzeugsitz besetzenden Insassen entfaltbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Airbagsystem für ein Fahrzeug und ein korrespondierendes Fahrzeug mit einem solchen Airbagsystem bereitzustellen, welches einem im Fahrzeugsitz verbauten Airbag zusätzlichen Platz zur Entfaltung zur Verfügung stellt.
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Diese Aufgabe wird durch ein Airbagsystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Um ein Airbagsystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches einem im Fahrzeugsitz verbauten Airbag zusätzlichen Platz zur Entfaltung zur Verfügung stellt, ist ein erster Airbag im Schulterbereich einer Sitzlehne des Fahrzeugsitzes und ein zweiter Airbag im Beckenbereich der Sitzlehne des Fahrzeugsitzes angeordnet. Hierbei ist ein Luftsack des ersten Airbags in einer ersten Auslösephase in eine erste Position entfaltbar und erzeugt in Höhe einer Schulter eines den Fahrzeugsitz besetzenden Insassen einen Bewegungsimpuls, welcher den Insassen in Richtung Fahrzeugmitte bewegt. Ein Luftsack des zweiten Airbags ist in einer zweiten Auslösephase in Höhe eines Beckens des den Fahrzeugsitz besetzenden Insassen entfaltbar und rotiert den entfalteten ersten Luftsack von der ersten Position in eine zweite Position, in welcher der entfaltete erste Luftsack auf Höhe eines Kopfs des den Fahrzeugsitz besetzenden Insassen angeordnet ist.
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Zudem weist der erste Luftsack des ersten Airbags im entfaltenden Zustand eine Zylinderform auf und ist über einen Koppelabschnitt drehbeweglich mit dem Fahrzeugsitz verbunden. Eine Längsachse des zylinderförmigen ersten Luftsacks verläuft in der ersten Position vertikal in Fahrzeughochrichtung und in der zweiten Position horizontal in Fahrzeuglängsrichtung.
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Nachfolgend wird unter dem ersten Airbag ein Kopfairbag verstanden, dessen Luftsack im entfalteten Endzustand den Kopf des Insassen bei einem Seitenaufprall oder einem Überschlag schützt. Unter dem zweiten Airbag wird ein Seitenairbag verstanden, dessen Luftsack im entfalteten Endzustand den Rumpf des Insassen bei einem Seitenaufprall oder einem Überschlag schützt.
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Das neuartige Airbagsystem vereinigt im ersten Airbag zwei Funktionen in einem Bauteil, die bei einem erkannten Crashfall zu unterschiedlichen Auslösephasen nacheinander wirken. In der ersten Auslösephase wird der Insasse mit Hilfe des in die erste Position entfalteten ersten Luftsacks an der Schulter weggeschoben. Durch das Wegschieben erhält der im Fahrzeugsitz verbaute zweite Luftsack, welcher als Seitenairbag wirkt, zusätzlichen Platz zur Entfaltung. Zudem werden Insassenbelastungen signifikant reduziert, da der Insasse bereits vorbeschleunigt ist und nicht mehr so hart von den eindringenden Bauteilen getroffen werden kann. In der zweiten Auslösephase rotiert der entfaltete erste Luftsack so nach oben, dass der erste Luftsack in der neuen zweiten Position als Kopfschutz dient. Somit reduzieren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Airbagsystems für ein Fahrzeug das Verletzungsrisiko des Insassen, schaffen mehr Platz für die Entfaltung des zweiten Luftsacks und stellen in der zweiten Auslösephase einen zusätzlichen Kopfschutz bereit. Besonders vorteilhaft ist es, die Entfaltung des zweiten Luftsacks als Aktuator für das Rotieren des ersten Luftsacks von der ersten Wegdrückposition in die zweite Kopfschutzposition zu nutzen. Somit wird die Rotationsbewegung des ersten Luftsacks in vorteilhafter Weise durch den sich entfalteten zweiten Luftsack ausgelöst, so dass im ersten Airbag keine weiteren Aktivierungsprozesse implementiert sind. Ausführungsformen des Airbagsystems für ein Fahrzeug können je nach Anwendung, den heute im Dachrahmen verbauten Kopfairbag ergänzen oder diesen ersetzen. Durch die Anordnung des ersten Airbags in der Sitzlehne wandert der bereitgestellte Kopfschutz mit der Neigung der Sitzlehne, so dass der Kopfschutz in vorteilhafter Weise auch bei großen Neigungen der Sitzlehne verfügbar ist.
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Die für das erfindungsgemäße Airbagsystem beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Fahrzeug mit einem solchen Airbagsystem.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Airbagsystems kann die zweite Auslösephase zeitlich auf die erste Auslösephase folgen oder mit der ersten Auslösephase überlappen. Dadurch kann der Entfaltungs- bzw. Aufblasvorgang der beiden Luftsäcke an das Crashszenario angepasst und der Insassenschutz in vorteilhafter Weise verbessert werden. Die erste Auslösephase kann in vorteilhafter Weise vor dem Crash mit einer Precrashfunktion eingeleitet werden. Die Precrashaktivierung ist aber keine Voraussetzung. Die Aktivierung der ersten Auslösephase vor einem bevorstehenden Aufprall kann beispielsweise in Abhängigkeit von einer Aufprallwahrscheinlichkeit erfolgen, welche basierend auf Crashinformationen berechnet wird, welche von einer Crashsensorik zur Verfügung gestellt werden. Dadurch können Ausführungsformen des Airbagsystems für ein Fahrzeug sowohl nach einem erkannten Aufprall, als auch vor dem erkannten Aufprall aktiviert werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Airbagsystems kann sich der erste Luftsack in der ersten Auslösephase in Fahrtlängsrichtung und in Fahrzeugquerrichtung entfalten. Insbesondere durch die Entfaltung in Fahrzeugquerrichtung kann der erste Luftsack den Insassen einfach in Richtung Fahrzeugmitte wegschieben.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Airbagsystems kann sich der zweite Luftsack in der zweiten Auslösephase in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung entfalten und in vorteilhafter Weise den Rumpf des Insassen schützen. Zudem kann der sich entfaltende zweite Luftsack den entfalteten ersten Luftsack um eine in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Drehachse in Fahrzeughochrichtung rotieren. Dadurch gelangt der erste Luftsack in seine zweite Position, in welcher der entfaltete erste Luftsack den Kopf des den Fahrzeugsitz besetzenden Insassen schützen kann. Zudem kann ein Fangband die Rotationsbewegung des entfalteten ersten Luftsacks um die in Fahrzeugquerrichtung verlaufende Drehachse in Fahrzeughochrichtung begrenzen.
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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. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische und ausschnittsweise Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Airbagsystems für ein Fahrzeug,
- 2 eine schematische perspektivische Darstellung eines Fahrzeugsitzes mit dem erfindungsgemäßen Airbagsystem für ein Fahrzeug aus 1 nach einer ersten Auslösephase,
- 3 eine schematische perspektivische Darstellung des Fahrzeugsitzes aus 2 während einer zweiten Auslösephase, und
- 4 eine schematische perspektivische Darstellung des Fahrzeugsitzes aus 2 und 3 nach der zweiten Auslösephase,
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Wie aus 1 bis 4 ersichtlich ist, umfasst ein dargestellter Ausschnitt eines Fahrzeugs 1 ein Airbagsystem 10, welches mindestens einen in einem Fahrzeugsitz 3 angeordneten Airbag 12, 16 umfasst, und eine Crashsensorik 7. Der mindestens eine Airbag 12, 16 wird ausgelöst, wenn die Crashsensorik 7 einen bevorstehenden Aufprall oder einen erfolgten Aufprall erkennt.
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Erfindungsgemäß ist ein erster Airbag 12 im Schulterbereich einer Sitzlehne 5 des Fahrzeugsitzes 3 und ein zweiter Airbag 16 ist im Beckenbereich der Sitzlehne 5 des Fahrzeugsitzes 3 angeordnet. Hierbei ist ein erster Luftsack 15 des ersten Airbags 12 in einer ersten Auslösephase in eine erste Position entfaltbar und erzeugt in Höhe einer Schulter 2.2 eines den Fahrzeugsitz 3 besetzenden Insassen 2 einen Bewegungsimpuls, welcher den Insassen 2 in Richtung Fahrzeugmitte bewegt. Ein Luftsack 19 des zweiten Airbags 16 ist in einer zweiten Auslösephase in Höhe eines Beckens 2.3 des den Fahrzeugsitz 3 besetzenden Insassen 2 entfaltbar und rotiert den ersten Luftsack 12 von der ersten Position in eine zweite Position, in welcher der entfaltete erste Luftsack 12 auf Höhe eines Kopfs 2.1 des den Fahrzeugsitz 3 besetzenden Insassen 2 angeordnet ist.
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Obwohl in 1 bis 4 beispielhaft nur ein Fahrzeugsitz 3 dargestellt ist, sind zumindest die Fahrzeugsitze 3 im Frontbereich des Fahrzeugs 1 jeweils mit einem ersten Airbag 12 und einem zweiten Airbag 16 ausgerüstet. Grundsätzlich können aber alle Fahrzeugsitze 3 jeweils mit zwei solchen Airbags 12, 16 ausgestattet werden.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, umfasst der erste Airbag 12 eine erste Auslösevorrichtung 13, welche beispielsweise einen Gasgenerator und eine pyrotechnische Zündvorrichtung umfasst, und den ersten Luftsack 15 entfaltet bzw. aufbläst. Der zweite Airbag 16 umfasst eine zweite Auslösevorrichtung 17, welche beispielsweise einen weiteren Gasgenerator und eine weitere pyrotechnische Zündvorrichtung umfasst, und den zweiten Luftsack 19 entfaltet oder aufbläst. Eine Auswerte- und Steuereinheit 9 wertet die von der Crashsensorik 7 erfassten und zur Verfügung gestellten Crashinformationen aus. In Abhängigkeit von der Auswertung aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit 9 in der ersten Auslösephase über die erste Auslösevorrichtung 13 den ersten Airbag 12 und in der zweiten Auslösephase über die zweite Auslösevorrichtung 17 den zweiten Airbag 16. Hierbei kann die zweite Auslösephase zeitlich auf die erste Auslösephase folgen oder sich mit der ersten Auslösephase überlappen. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit 9 über eine Precrashfunktion die erste Auslösephase vor einem bevorstehenden Aufprall aktivieren. Die Aktivierung der ersten Auslösephase vor einem bevorstehenden Aufprall kann beispielsweise in Abhängigkeit von einer Aufprallwahrscheinlichkeit erfolgen, welche die Auswerte- und Steuereinheit 9 basierend auf den Crashinformationen berechnet.
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Wie aus 2 bis 4 weiter ersichtlich ist, ist der erste Airbag 12 oberhalb des zweiten Airbags 16 in der Sitzlehne 5 angeordnet. Hierbei weist der erste Luftsack 15 des ersten Airbags 12 im entfaltenden Zustand eine Zylinderform auf und ist über einen Koppelabschnitt 15.1 drehbeweglich mit dem Fahrzeugsitz 3 verbunden. Der zweite Luftsack 19 des zweiten Airbags 16 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Tropfenform auf. Selbstverständlich kann der zweite Luftsack 19 des zweiten Airbags 16 auch eine andere geeignete Form aufweisen und ist nicht auf die Tropfenform beschränkt.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, verläuft eine Längsachse des zylinderförmigen ersten Luftsacks 15 in der dargestellten ersten Position vertikal in Fahrzeughochrichtung z. In der ersten Auslösephase entfaltet sich der erste Luftsack 15 in Fahrtlängsrichtung x und in Fahrzeugquerrichtung y. Dadurch schiebt der erste Luftsack 15 den Insassen 2 an der Schulter 2.2 in Fahrzeugquerrichtung y zur Fahrzeugmitte hin weg. BR1 bezeichnet eine entsprechende Bewegung des Fahrzeuginsassen zur Fahrzeugmitte hin. Dadurch wird das Verletzungsrisiko reduziert und zusätzlich mehr Platz für den später aktivierten zweiten Luftsack 19 des zweiten Airbags 16 geschaffen.
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Wie auf 3 weiter ersichtlich ist, entfaltet sich der zweite Luftsack 19 in der dargestellten zweiten Auslösephase in Fahrzeuglängsrichtung x und in Fahrzeughochrichtung z. BR2 bezeichnet eine entsprechende Bewegung des zweiten Luftsacks 19 nach oben. Dadurch rotiert der sich entfaltende zweite Luftsack 19 den entfalteten ersten Luftsack 12 um eine in Fahrzeugquerrichtung y verlaufende Drehachse in Fahrzeughochrichtung z. BR3 bezeichnet eine entsprechende Rotationsbewegung des ersten Luftsacks 15. Die Rotationsbewegung BR3 des entfalteten ersten Luftsacks 15 um die in Fahrzeugquerrichtung y verlaufende Drehachse in Fahrzeughochrichtung z kann beispielsweise durch ein nicht näher dargestelltes Fangband begrenzt werden.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, verläuft eine Längsachse des zylinderförmigen ersten Luftsacks 15 in der dargestellten zweiten Position horizontal in Fahrzeuglängsrichtung x und schützt den Kopf 2.1 des Insassen 2. Zusätzlich schützt der zweite Luftsack 19 den Rumpf des Insassen 2. Dadurch wird das Verletzungsrisiko reduziert.
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Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Airbagsystems für ein Fahrzeug stellen einen ersten Airbag mit einem ersten Luftsack zur Verfügung, welcher zwei Funktionen in zwei Auslösephasen hat. In der ersten Auslösephase wird der Insasse weggeschoben und in der zweiten Auslösephase rotiert der entfaltete erste Luftsack und dient in der neuen Position als Kopfschutz. Besonders vorteilhaft ist die Nutzung der Entfaltung des zweiten Luftsacks des zweiten Airbags als Aktuator zum Rotieren des entfalteten ersten Luftsacks.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Insasse
- 2.1
- Kopf
- 2.2
- Schulter
- 2.3
- Becken
- 3
- Fahrzeugsitz
- 5
- Sitzlehne
- 7
- Crashsensorik
- 9
- Auswerte- und Steuereinheit
- 10
- Airbagsystem
- 12
- erster Airbag (Schulter, Kopf)
- 13
- erste Auslösevorrichtung
- 15
- erster Luftsack
- 15.1
- Koppelabschnitt
- 16
- zweiter Airbag (Becken)
- 17
- zweite Auslösevorrichtung
- 19
- zweiter Luftsack
- BR1, BR2
- Bewegung
- BR3
- Rotationsbewegung
