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Die vorliegende Erfindung betrifft eine ein Auffangmittel aufweisende Airbagvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie ein hiermit ausgestattetes Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 7.
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Airbagvorrichtungen für Kraftfahrzeuge sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt. Sie dienen dazu, etwaige unfallbedingte Verletzungen eines Fahrzeuginsassen zu verringern oder sogar gänzlich zu vermeiden, indem mindestens ein Körperteil desselben gegen ein mit einem Gas gefüllten Luftsack prallt. So ist es beispielsweise bekannt, den Kopf eines Fahrzeuginsassen bei einem Frontalunfall gegen einen aus einer Instrumententafel des Kraftfahrzeuges herausbewegten, in Form eines Luftsackes ausgebildeten Kopfairbag prallen zu lassen. Hierzu wird ein bei einem unfallfreien Betrieb gasentleerter Luftsack (dessen Zustand im Folgenden als erster Betriebszustand bezeichnet werden soll) vermittels eines Gasgenerators innerhalb von Millisekunden mit einem Gas beaufschlagt, bis dieser einen gasbefüllten Zustand (der im Folgenden als zweiter Betriebszustand bezeichnet werden soll) einnimmt.
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Es ist leicht zu erkennen, dass diese Technik ihre Grenze bei durch die Airbagvorrichtung zu überspannenden vergleichsweise großen Räumen findet.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das genannte Problem zu lösen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Airbagvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den hierzu gehörigen Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Airbagvorrichtung für ein Kraftfahrzeug weist zunächst einen ersten Luftsackabschnitt auf, der in einem ersten Betriebszustand gasentleert und in einem zweiten Betriebszustand gasgefüllt ist. Sie weist ferner mindestens einen zweiten Luftsackabschnitt auf, der in einem ersten Betriebszustand gasentleert und in einem zweiten Betriebszustand gasgefüllt ist. Der erste Luftsackabschnitt und der zweite Luftsackabschnitt sind im zweiten Betriebszustand unter Ausbildung eines Aufnahmeraumes voneinander beabstandet, wobei mindestens ein gemeinsames erstes Aufnahmemittel vorgesehen ist, das einen Körperteil eines Fahrzeuginsassen im zweiten Betriebszustand mindestens zeitweise aufnimmt. Hierzu weisen der erste Luftsackabschnitt und der zweite Luftsackabschnitt eine höhere Steifigkeit auf als das erste Aufnahmemittel. Mithin kann ein in einen Unfall verwickelter Insasse des Kraftfahrzeugs in an sich bekannter Weise gegen das Aufnahmemittel prallen, das vermittels der mit Gas befüllten, quasi als Stützwände dienenden Luftsackabschnitte präzise geführt und in seiner Lage stabilisiert ist.
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Je nach Anbringungsort und Ausgestaltung der Luftsackabschnitte und des Aufnahmemittels kann die erfindungsgemäße Airbagvorrichtung insbesondere als Kopfairbag, Seitenairbag oder Knieairbag ausgebildet sein, wodurch unfallspezifischen Anforderungen auf einfache Art Rechnung getragen werden kann.
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In vorteilhafter Weise ist mit der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung ein insgesamt zweckgebundenes und temporär wirkendes Abstützungsmittel für den Fahrzeuginsassen geschaffen, das bei einer unfallfreien Situation vergleichsweise wenig Raum in dem Kraftfahrzeug einnimmt, bei einem Unfall jedoch als gasgefülltes, steifigkeitserhöhendes und lastaufnehmendes Mittel ausgebildet ist. Dabei kann die erfindungsgemäße Airbagvorrichtung, anders als aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen, auch große Räume innerhalb des Kraftfahrzeuges ausfüllen oder überspannen, ohne dass ein im ersten Betriebszustand bedeutend größeres Stauvolumen für ihre Unterbringung erforderlich wäre.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Airbagvorrichtung einen dritten Luftsackabschnitt auf, der in einem ersten Betriebszustand gasentleert und in einem zweiten Betriebszustand gasgefüllt ist. Der zweite Luftsackabschnitt und der dritte Luftsackabschnitt sind im zweiten Betriebszustand unter Ausbildung eines zweiten Aufnahmeraumes voneinander beabstandet und weisen mindestens ein zweites Aufnahmemittel auf, gegen das ein Körperteil eines Fahrzeuginsassen im zweiten Betriebszustand prallen kann. Auch hier weisen der zweite Luftsackabschnitt und der dritte Luftsackabschnitt eine höhere Steifigkeit als das zweite Aufnahmemittel auf. In vorteilhafter Weise kann hierdurch der durch die erfindungsgemäße Airbagvorrichtung im zweiten Betriebszustand einzunehmende bzw. zu überspannende Raum gegenüber dem Stand der Technik vergleichsweise größer ausfallen, ohne dass diese im ersten Betriebszustand ein bedeutend größeres Stauvolumen einnehmen würde.
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Die genannten beiden Luftsackabschnitte können in vorteilhafter Weise einteilig ausgebildet sein oder, sofern diese mehrteilig ausgebildet sind, stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden sein.
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Das für die zuvor offenbarten Luftsackabschnitte erforderliche Gas wird in vorteilhafter Weise durch mindestens einen an sich bekannten Gasgenerator erzeugt, der als pyrotechnischer Gasgenerator, Kaltgasgenerator oder Hybridgasgenerator ausgebildet sein kann. Der Gasgenerator, ein Teil der Gasgeneratoren oder alle Gasgeneratoren sind mit den Luftsackabschnitten wirkverbunden, indem diese ganz oder teilweise in den Luftsackabschnitten untergebracht oder indem diese mit den Luftsackabschnitten über Gasführungsmittel, insbesondere Schläuche, verbunden sind. Eine Auslösung eines Gasgenerators erfolgt aufgrund mindestens eines an sich bekannten, mit einer ebenfalls an sich bekannten Bordelektronik des Kraftfahrzeuges wirkverbundenen Crashsensors.
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Die erfindungsgemäß vorgesehenen Luftsackabschnitte können aus jedem geeigneten Werkstoff ausgebildet sein. In besonders bevorzugter Weise ist dieser Werkstoff ein Polyamid oder ein Polyethylenterephtalat.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung ist die erfindungsgemäße Airbagvorrichtung derart eingerichtet, dass sich das Volumen der Luftsackabschnitte bei Einnahme des zweiten Betriebszustandes in einer beliebigen gewünschten Raumrichtung verändert.
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In vorteilhafter Weise können ein Luftsackabschnitt, ein Teil der Luftsackabschnitte oder alle Luftsackabschnitte über mindestens ein Gasauslassmittel verfügen, durch welches das Gas nach einem definierten Zeitraum aus der erfindungsgemäßen, in einer Unfallsituation aufgeblasenen Airbagvorrichtung austreten kann. Das Gasauslassmittel kann insbesondere als Auslassventil ausgebildet sein und/oder in Form von definierten Öffnungen in der Außenhaut des jeweiligen Luftsackabschnittes, durch die das Gas peu-à-peu austritt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Aufnahmemittel als textiles Flächengebilde, insbesondere nach Art eines Stoffes oder als Netz, ausgebildet. Das Flächengebilde kann aus dem gleichen Werkstoff oder einem anderen Werkstoff wie ein Luftsackabschnitt ausgebildet sein. Alternativ ist es möglich, das Flächengebilde aus einem Werkstoff auszubilden, dessen Elastizität größer als die eines Luftsackabschnittes ist. Hierdurch und/oder durch eine geeignete Ausgestaltung des stoffartigen Flächengebildes, insbesondere sein Flächengewicht und/oder die Art seiner Herstellung als gewebtes, gewirktes oder gestricktes Erzeugnis, kann in vorteilhafter Weise eine gewünschte Elastizität des Aufnahmemittels erzielt werden, um einen gegen dieses prallenden Körperteil, insbesondere einen Kopf oder einen Oberkörper, möglichst schonend aufzunehmen und Bewegungsenergie abzubauen.
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In vorteilhafter Weise sind zwei benachbarte Luftsackabschnitte im zweiten Betriebszustand, in einem Horizontalschnitt in einer x-y-Ebene eines an sich bekannten Koordinatensystems gemäß ISO 4130-1978 betrachtet, U-förmig oder V-förmig ausgebildet, wobei sich das Aufnahmemittel im Bereich der voneinander entfernten Schenkel des U bzw. V befindet. Mit anderen Worten kann das Aufnahmemittel an den jeweiligen extremalen Enden jeden Zweiges der Schenkel oder dazwischen positioniert sein. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise eine Anordnung geschaffen, bei der ein verunfallter Körperteil eines Fahrzeuginsassen durch das Aufnahmemittel abgebremst und gegebenenfalls in dem zwischen den Schenkeln befindlichen Zwischenraum schützend aufgenommen wird.
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Dem Grundsatz nach können die beiden Luftsackabschnitte fluidisch getrennt voneinander ausgebildet sein, um ihre gewünschte Funktion zu erfüllen. Alternativ können die erfindungsgemäß vorgesehenen Luftsackabschnitte fluidisch miteinander verbunden sein, wodurch eine koordinierte Entfaltung der Airbagvorrichtung zur Einnahme des zweiten Betriebszustandes weiter vereinfacht wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Luftsackabschnitte an einer gemeinsamen, mit mindestens einem Gasgenerator wirkverbundenen Basis angeordnet sind. Die Basis ist eingerichtet, an einem Teil des Kraftfahrzeuges, insbesondere der Karosserie, einer Instrumententafel, einem Dachhimmel o.dgl. befestigt zu werden, wodurch in vorteilhafter Weise eine besonders einfache Montage der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung ermöglicht ist.
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Die oben genannte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Kraftfahrzeug gelöst, das mindestens eine Airbagvorrichtung der zuvor offenbarten Art aufweist. Die dargestellten Vorteile gelten adäquat. Die erfindungsgemäße Airbagvorrichtung kann sich dabei an jedem geeigneten Ort in einem Kraftfahrzeug befinden, insbesondere an einer Stirnwand einer Kraftfahrzeugkarosserie oder einer Instrumententafel.
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Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die beigefügten, nicht maßstäblichen Figuren eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Darin enthaltene gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
- 1 ist eine vereinfachte Draufsicht auf einen im Frontbereich eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges befindlichen Kraftfahrzeuginnenraum, in dem eine in einem zweiten Betriebszustand befindliche erfindungsgemäße Airbagvorrichtung angeordnet ist.
- 2 zeigt eine zu 1 alternative Ausführungsform.
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In 1A ist ein Teil eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges 1 in Draufsicht gezeigt. Konkret ist ein Teil eines Kraftfahrzeuginnenraumes 5 gezeigt, der eine einen Teil einer Karosserie 10 bildende Stirnwand 15, eine in Hauptfahrtrichtung betrachtet linke A-Säule 20, eine rechte A-Säule 25, eine Instrumententafel 30 nebst Lenkrad 35 sowie einen teilweise dargestellten Fahrersitz 40 und Beifahrersitz 45 aufweist.
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In der teilweise gebrochen dargestellten Instrumententafel 30 ist eine Airbagvorrichtung 50 angeordnet, die sich nach einem Unfall in ihrem zweiten Betriebszustand befindet, um eine Schutzfunktion als Kopfairbag für einen hier nicht gezeigten Beifahrer zu erfüllen.
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Die Airbagvorrichtung 50 umfasst gemäß diesem Ausführungsbeispiel zunächst einen Gasgenerator 55, der mit einem hier nicht weiter dargestellten Crashsensor und einer ebenfalls nicht weiter dargestellten Bordelektronik des Kraftfahrzeuges 1 wirkverbunden ist.
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Des Weiteren umfasst die Airbagvorrichtung 50 eine an der Instrumententafel 30 befestigte Basis 60, von der ein erster Luftsackabschnitt 65 und ein zweiter Luftsackabschnitt 70 im Kraftfahrzeuginnenraum 5 in Richtung Beifahrersitz 45 abragen. Die beiden Luftsackabschnitte 65 und 70 sind fluidisch miteinander verbunden, so dass das von dem Gasgenerator 55 erzeugte Gas die beiden derart prall befüllen kann, bis sie vergleichsweise steif ausgebildet sind.
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Wie der 1 entnommen werden kann, bilden die beiden Luftsackabschnitte 65 und 70 jeweils einen Schenkel eines V, das in der x-y-Ebene eines an sich bekannten fahrzeugeigenen kartesischen Koordinatensystems liegt. Mithin befindet sich ein Aufnahmeraum 75 zwischen den genannten Schenkeln. An den jeweiligen extremalen, dem Beifahrersitz 45 zugewandten Enden der Luftsackabschnitte 65 und 70 ist ein Aufnahmemittel 80 befestigt, gegen das ein Kopf des hier nicht gezeigten Fahrzeuginsassen bei einem Unfall aufprallt. Das als Netz ausgebildete Aufnahmemittel 80 ist gegenüber den mit Gas gefüllten Luftsackabschnitten 65 und 70 flexibler ausgebildet, so dass der Kopf durch die Airbagvorrichtung 50 in einer Unfallsituation ohne weitere Komplikationen zuverlässig und sicher abgebremst wird, wobei er - je nach Schwere des Unfalls - auch mindestens teilweise in den Aufnahmeraum 75 einzudringen vermag.
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In Höhenrichtung, also in x-z-Ebene betrachtet, bildet die der linken A-Säule zugewandte Fläche des ersten Luftsackabschnittes 65 eine im Wesentlichen rechteckige Fläche, deren Höhe dem Grundsatz nach frei gewählt werden kann. So ist es denkbar, dass die genannte Fläche von dem Niveau der Sitzfläche des Beifahrersitzes 45 ausgehend bis zu dem hier nicht gezeigten Dachhimmel des Kraftfahrzeuges 1, oder einem Anteil hiervon, entspricht. Identische oder ähnliche Verhältnisse können für die der rechten A-Säule 25 zugewandte Fläche des zweiten Luftsackabschnittes 70 und die die jeweiligen Innenschenkel des V ausbildenden Flächen gewählt werden.
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In 2 ist eine gegenüber der 1 alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung 50 in ihrem zweiten Betriebszustand gezeigt. Die Airbagvorrichtung 50 weist einen ersten Luftsackabschnitt 65 und einen zweiten Luftsackabschnitt 70 auf, die in Richtung des Fahrersitzes 40 voneinander unter Ausbildung eines Aufnahmeraumes 75 voneinander beabstandet sind. Der Aufnahmeraum 75 wird, wie bereits unter Bezug auf 1 gezeigt, von einem als Netz ausgebildeten Aufnahmemittel 80 überspannt. Ein Teil des ersten Luftsackabschnittes 65 liegt gegen das Lenkrad 35 an, was die Stützwirkung zugunsten des Aufnahmemittels 80 in vorteilhafter Weise weiter verbessert.
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Die Airbagvorrichtung 50 umfasst weiter einen dritten Luftsackabschnitt 85, der zusammen mit dem zweiten Luftsackabschnitt 70 einen dem Beifahrersitz 45 zugeordneten Aufnahmeraum 90 bildet. Auch der Aufnahmeraum 90 wird von einem als Netz ausgebildeten Aufnahmemittel 95 auf die zuvor beschriebene Weise überspannt.
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Wie der 2 entnommen werden kann weist die Airbagvorrichtung 50, nachdem sie von durch einen Gasgenerator 55 erzeugtes Gas prall gefüllt ist, eine vergleichsweise zerklüftete Geometrie in der x-y-Ebene auf, bei der der erste Luftsackabschnitt 65 zusammen mit dem zweiten Luftsackabschnitt 70 und der zweite Luftsackabschnitt 70 mit dem dritten Luftsackabschnitt 85 eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt einnehmen. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass nicht nur ein Kopf eines verunfallten Fahrers bzw. Beifahrers (beide nicht gezeigt), sondern auch deren jeweilige Oberkörper von der Airbagvorrichtung 50 sicher aufgenommen werden können.
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Zur Einnahme einer gewünschten Geometrie der in 1 und 2 gezeigten Airbagvorrichtungen 50 während des Aufblasvorganges sind an geeigneten Stellen der Basis 60 und/oder der Luftsackabschnitte 65, 70 bzw. 85 an sich bekannte, hier nicht abgebildete Abnäher, Fangbänder oder dergleichen Mittel vorgesehen. Darüber hinaus können an geeigneten Stellen an sich bekannte Gasauslassmittel, insbesondere Vents, positioniert sein, um die Steifigkeit der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtungen in Abhängigkeit von der Zeit wunschgemäß zu steuern. Es sei ferner angemerkt, dass die Steifigkeit eines, einiger oder aller Luftsackabschnitte 65, 70 bzw. 85 je nach Anwendungsfall oder Positionierung in einem Kraftfahrzeug 1 gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 5
- Kraftfahrzeuginnenraum
- 10
- Karosserie
- 15
- Stirnwand
- 20
- linke A-Säule
- 25
- rechte A-Säule
- 30
- Instrumententafel
- 35
- Lenkrad
- 40
- Fahrersitz
- 45
- Beifahrersitz
- 50
- Airbagvorrichtung
- 55
- Gasgenerator
- 60
- Basis
- 65
- erster Luftsackabschnitt
- 70
- zweiter Luftsackabschnitt
- 75
- Aufnahmeraum
- 80
- Aufnahmemittel
- 85
- dritter Luftsackabschnitt
- 90
- Aufnahmeraum
- 95
- Aufnahmemittel
- Q
- Fahrzeugquerrichtung
- x, y, z
- Kartesisches Koordinatensystem gemäß ISO 4130-1978
