DE102021132946A1

DE102021132946A1 - Insassenrückhaltesystem

Info

Publication number: DE102021132946A1
Application number: DE102021132946.9A
Authority: DE
Inventors: Hylus Ranjit Raj Jayakar
Original assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2021-12-14
Publication date: 2022-06-30
Also published as: US11878647B2; CN114763120A; US20220203924A1

Abstract

Ein Rückhaltesystem ist zum Schutz eines Insassen auf einem Sitz eines Fahrzeugs vorgesehen und weist einen Airbag mit einem Hauptteil auf, der aus einem verstauten Zustand in einen entfalteten Zustand vor dem Insassen aufblasbar ist. Von dem Hauptteil erstrecken sich Arme, die voneinander beabstandet sind, um ein nicht aufgeblasenes Volumen zum Aufnehmen des Insassen in Abhängigkeit eines Fahrzeugzusammenstoßes zu bilden. Die Arme sind derart ausgeführt, dass sie sich zu entgegengesetzten Seiten des Insassen aufblasen, bevor der Insasse in den Airbag eindringt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Es ist bekannt, eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung, wie z.B. einen Airbag, zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs bereitzustellen. Airbags sind in Abhängigkeit des Eintritts eines Ereignisses, für das Insassenschutz erwünscht ist, wie z.B. ein Aufprall auf das Fahrzeug, ein Fahrzeugüberschlag oder eine Kombination aus diesen, entfaltbar.
Bei Erfassung des Eintritts eines Ereignisses, für welches das Aufblasen des Airbags erwünscht ist, wie z.B. ein Fahrzeugzusammenstoß, liefert ein Sensor ein Signal an die Aufblaseinrichtung. Die Aufblaseinrichtung wird in Abhängigkeit des Signals betätigt und liefert in bekannter Weise Aufblasmedium an den Airbag. Der sich aufblasende Airbag übt eine Kraft aus, die den verdeckenden Aufbau (z.B. Lenkrad, Armaturenbrett, Dachverkleidung, Zierleisten, Padding, Polsterung) zerbricht, aufreißt, verschiebt oder anderweitig öffnet, und der Airbag bläst sich in einen vollständig aufgeblasenen und entfalteten Zustand auf. Der Airbag schützt in diesem aufgeblasenen und entfalteten Zustand den Fahrzeuginsassen gegen Aufschläge, beispielsweise auf Teile des Fahrzeugs.
Bei der Entwicklung und Erprobung von Fahrzeugsicherheitssystemen verlassen sich Hersteller und Sicherheitsbehörden auf Statistikmodelle und -daten, um Leistungskriterien zu quantifizieren und eine Systemleistung zu messen. Dabei wird auf statistische Fahrzeuginsassen Bezug genommen, die die physischen Eigenschaften von Fahrzeuginsassen repräsentieren, für welche Fahrzeugsicherheitssysteme Schutz bieten sollen. Es werden außerdem unterschiedliche Insassen- und/oder Fahrzeugszenarien in Betracht gezogen.
Ein Szenario, für welches Hersteller von Fahrzeugsicherheitssystemen derartige Systeme auslegen können, wird als ein Out-of-position (OOP) Insasse¹ bezeichnet. Die OOP-Leistung eines Fahrzeugsicherheitssystems bezieht sich darauf, wie dieses System auf einen Insassen reagiert, der zum Zeitpunkt der Entfaltung außerhalb der normalen Sitzposition positioniert ist. Im Hinblick auf Fahrzeug-Airbags bezieht sich eine OOP-Leistung auf die Leistung des Airbags, wenn der Insasse zum Zeitpunkt der Airbag-Entfaltung außerhalb der normalen Sitzposition positioniert ist. Eine OOP-Leistung kann wesentlich sein, da ein OOP-Insasse näher (d.h. näher als ein normal sitzender Insasse) an dem Bereich des Fahrzeugs positioniert sein kann, aus dem sich der Airbag entfaltet.
Fahrzeuginsassen können eine Vielzahl von OOP-Positionen einnehmen. Beispielsweise könnte ein OOP-Insasse zum Zeitpunkt der Entfaltung nach vorne gelehnt sein, was zum Beispiel dann der Fall sein kann, wenn der Insasse gerade einen Gegenstand (Geldbörse etc.) aus dem Fußraum des Fahrzeugs holt. Als weiteres Beispiel könnte sich ein Insasse an die Seite des Fahrzeugs lehnen, was der Fall sein kann, wenn der Insasse gerade schläft. In einem weiteren Beispiel könnte sich der Insasse zur Seite gedreht haben und seinen/ihren Rücken am Seitenaufbau des Fahrzeugs positioniert haben, was beispielsweise der Fall sein kann, wenn sich der Insasse anderen Personen im Fahrzeug zuwendet und sich mit diesen unterhält oder sich um ein Kind kümmert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem Beispiel wird ein Rückhaltesystem zum Schutz eines Insassen auf einem Sitz eines Fahrzeugs bereitgestellt und weist einen Airbag mit einem Hauptteil auf, der aus einem verstauten Zustand in einen entfalteten Zustand vor dem Insassen aufblasbar ist. Von dem Hauptteil erstrecken sich Arme und sind so voneinander beabstandet, dass sie ein nicht aufgeblasenes Volumen zum Aufnehmen des Insassen in Abhängigkeit eines Fahrzeugzusammenstoßes bilden. Die Arme sind zum Aufblasen zu gegenüberliegenden Seiten des Insassen vor dem Eindringen des Insassen in den Airbag ausgeführt.
In einem weiteren Beispiel weist ein Rückhaltesystem zum Schutz eines Insassen auf einem Sitz eines Fahrzeugs einen Hauptteil auf, der aus einem verstauten Zustand in einen entfalteten Zustand vor dem Insassen aufblasbar ist. Von dem Hauptteil erstrecken sich Arme und sind so voneinander beabstandet, dass sie ein nicht aufgeblasenes Volumen zum Aufnehmen des Insassen in Abhängigkeit eines Fahrzeugzusammenstoßes bilden. Die Arme weisen eine Tiefe in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs auf, die größer als eine Tiefe des Hauptteils ist. Mindestens einer der Arme ist dazu ausgeführt, einen Fahrzeugaufbau als eine Reaktionsfläche zum Beschränken der Bewegung des Airbags in Abhängigkeit des Eindringens des Insassen in den Airbag zu nutzen. Mindestens ein Fangband ist in jedem Arm vorgesehen.
In einem weiteren Aspekt, allein oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, weisen die Arme eine Tiefe in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs auf, die größer als eine Tiefe des Hauptteils ist.
In einem weiteren Aspekt, allein oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, sind die Arme in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs geneigt.
In einem weiteren Aspekt, allein oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, sind die Arme mindestens um 90° zueinander in einer Innen-Außen-Richtung des Fahrzeugs abgewinkelt.
In einem weiteren Aspekt, allein oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, entfaltet sich der Hauptteil aus einem Lenkrad des Fahrzeugs.
In einem weiteren Aspekt, allein oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, entfaltet sich der Hauptteil aus einem Armaturenbrett des Fahrzeugs.
In einem weiteren Aspekt, allein oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, ist mindestens einer der Arme dazu ausgeführt, den Fahrzeugaufbau als eine Reaktionsfläche zum Beschränken der Bewegung des Airbags in Abhängigkeit des Eindringens des Insassen in den Airbag zu nutzen.
In einem weiteren Aspekt, allein oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, ist der Fahrzeugaufbau eine Tür.
In einem weiteren Aspekt, allein oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, ist der Fahrzeugaufbau ein Sitz.
In einem weiteren Aspekt, allein oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, ist ein Sensor zum Erfassen des Eintritts eines Ereignisses, für welches eine Entfaltung des Airbags erwünscht ist, und zum Erzeugen eines dieses anzeigenden Signals vorgesehen. Eine Steuerung ist mit dem Sensor verbunden und betätigt in Abhängigkeit des Empfangs des Signals eine Aufblaseinrichtung, um den Airbag in den entfalteten Zustand aufzublasen.
Figurenliste

1 zeigt eine Draufsicht eines Fahrzeugs mit einem beispielhaften Insassenrückhaltesystem.
2 zeigt eine Draufsicht eines Innenraumes des Fahrzeugs.
3 zeigt eine Draufsicht des Innenraumes des Fahrzeugs aus 2 während eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs mit einem beispielhaften Airbag des Insassenrückhaltesystems in einem entfalteten Zustand.
4A zeigt eine Seitenansicht des Airbags aus 3.
4B zeigt eine Draufsicht des Airbags aus 3.
5 zeigt eine Seitenansicht des Innenraumes des Fahrzeugs aus 3.
6 zeigt eine Draufsicht des Innenraumes des Fahrzeugs aus 2 während eines Schrägaufpralls mit dem Airbag im entfalteten Zustand.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Fahrzeug-Airbag und betrifft insbesondere einen Airbag, der einen Frontal- und Seitenschutz für Fahrzeuginsassen bietet. Die 1-6 veranschaulichen ein beispielhaftes Fahrzeugsicherheitssystem in Form eines Insassenrückhaltesystems 10. Bezugnehmend auf die 1-2 erstreckt sich das Fahrzeug 20 entlang einer Mittellinie 22 von einem ersten oder vorderen Ende 24 zu einen zweiten oder hinteren Ende 26. Das Fahrzeug 20 erstreckt sich zu einer linken Seite 28 und einer rechten Seite 30 auf gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie 22. Jede Seite 28, 30 weist einen Seitenaufbau 29 mit einer A-Säule, eine B-Säule, einer C-Säule sowie mit den Säulen verbundenen Türen auf.
Das erste Ende 24 des Fahrzeugs 20 weist ein Armaturenbrett 42 auf, das einem Fahrgastraum oder einer Fahrgastzelle 40 zugewandt ist. Eine Windschutzscheibe 44 befindet sich zwischen dem Armaturenbrett 42 und einem Dach 32. Das Fahrzeug 20 kann ein autonomes Fahrzeug sein, wobei in diesem Fall die Fahrgastzelle 40 ohne Bedienungssteuerungen wie z.B. einem Lenkrad, Pedalen, Instrumenten, Mittelkonsole etc. vorgesehen sein kann. Hierbei kann das Armaturenbrett 42 verkleinert oder insgesamt entfernt sein, um den Raum in der Fahrgastzelle 40 zu maximieren. In dem dargestellten Beispiel erstreckt sich ein Lenkrad 49 aus dem Armaturenbrett 42.
In der Fahrgastzelle 40 sind Sitze 50 positioniert. In dieser offenen Konfiguration der Fahrgastzelle 40 können die Fahrzeugsitze 50 ohne Einschränkung durch die Notwendigkeit, einen Fahrer/eine Bedienungsperson des Fahrzeugs zu unterstützen, in vielfältiger Weise konfiguriert, positioniert und angeordnet sein. Beispielsweise können die Sitze 50 in 2 in einer vorderen und einer hinteren Reihe 52 bzw. 54 nach vorne gewandt ähnlich wie in herkömmlichen Automobilen angeordnet sein. Es ist erkennbar, dass das Fahrzeug 20 alternativ mehr oder weniger Sitzreihen 50 aufweisen kann (nicht dargestellt). In jedem Fall ist jedem Sitz 50 ein Sicherheitsgurt 56 zum Zurückhalten eines Insassen 60 auf diesem Sitz zugeordnet.
Jeder Sitz 50 weist ein Unterteil oder eine Sitzfläche 53 zum Aufnehmen der Beine 66 des Insassen 60 auf. Eine Rückenlehne 55 verläuft von dem Unterteil 53 in Richtung des Daches 32 und nimmt den Oberkörper 64 des Insassen 60 auf. Eine Kopfstütze 57 ist mit der Rückenlehne 55 verbunden und nimmt den Kopf 62 des Insassen 60 auf.
Das in 1-2 gezeigte Insassenrückhaltesystem 10 weist Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtungen in Form von aufblasbaren Airbags 70 auf, die in dem Armaturenbrett 42 und/oder Lenkrad 49 des Fahrzeugs 20 angebracht sind und jedem Sitz 50 in der vorderen Reihe 52 zugeordnet sind. Auch wenn die Airbags 70 in dem Armaturenbrett 42 und dem Lenkrad 49 ähnlich sind, werden die Konstruktion und die Funktion nur des Airbags im Armaturenbrett und in Verbindung mit dem Beifahrersitz 50 in Kürze erläutert.
Der Airbag 70 ist mindestens entweder gerollt oder gefaltet, bevor er im Armaturenbrett 42 platziert wird, z.B. in der Front des Armaturenbretts, die in dem Fahrzeug 20 nach hinten weist. Der gerollte Airbag 70 kann jeweils in einer Abdeckung oder einem Gehäuse/Modul 68 vorgesehen sein, die/das sodann in dem Armaturenbrett 42 platziert wird. Das Modul 68 weist auch eine Aufblaseinrichtung 74 zur Bereitstellung von Aufblasmedium für den jeweiligen Airbag 70 auf. Die Aufblaseinrichtung 74 ist mit einer Airbagsteuerung 80 (siehe 2), die einen oder mehr Aufprallsensoren (nicht dargestellt) aufweist oder mit diesen kommuniziert, wirkverbunden (z.B. über Leitungen). Die Airbagsteuerung 80 ist funktionsfähig, um den Eintritt eines Aufprallereignisses zu bestimmen und die Aufblaseinrichtung 74 auf bekannte Weise zu betätigen, um den Airbag aufzublasen. Die Aufblaseinrichtung 74 kann von jedem bekannten Typ sein, z.B. vom Speichergas-, Festtreibstoff-, angereicherten oder Hybridtyp.
Der Airbag 70 kann aus jedem geeigneten Material wie z.B. Nylon (z.B. 6-6 fädiges Nylongewebe) bestehen und kann auf jede geeignete Art hergestellt sein. Zum Beispiel kann der Airbag 70 ein oder mehrere Materialstücke oder -bahnen aufweisen. Falls mehr als ein Stück oder eine Bahn verwendet wird, können die Stücke oder Bahnen durch bekannte Mittel wie Nähen, Ultraschallschweißen, Heißkleben oder Klebstoffe miteinander verbunden werden, um den Airbag 70 zu bilden. Der Airbag 70 kann unbeschichtet, mit einem Material wie einem gasundurchlässigen Urethan beschichtet, oder mit einem Material wie einer gasundurchlässigen Folie laminiert sein. Der Airbag 70 kann somit eine gasdichte oder im Wesentlichen gasdichte Konstruktion aufweisen. Der Fachmann wird erkennen, dass auch alternative Materialien wie Polyestergarn sowie alternative Beschichtungen wie Silikon zur Herstellung des Airbags 70 verwendet werden können.
Bei Erfassen des Eintritts eines Ereignisses, für welches ein Aufblasen des Airbags 70 erwünscht ist, wie z.B. ein Fahrzeugfrontalzusammenstoß, liefert die Steuerung 80 Signale an die Aufblaseinrichtung 74 (siehe 3). Bei Empfang der Signale von der Steuerung 80 wird die Aufblaseinrichtung 74 betätigt und liefert in bekannter Weise Aufblasmedium an das aufblasbare Volumen des Airbags 70. Der sich aufblasende Airbag 70 übt eine Kraft auf das Armaturenbrett 42 aus, wodurch sich das Armaturenbrett öffnet (z.B. über eine Reißnaht oder eine Klappe). Dadurch wird der Airbag 70 zum Aufblasen und Entfalten aus einem verstauten Zustand hinter dem Armaturenbrett in einen entfalteten Zustand freigegeben, der sich in die Fahrgastzelle 40 sowohl vor dem als auch auf gegenüberliegenden Seiten des Insassen 60 erstreckt. Der Airbag 70 schützt im aufgeblasenen Zustand den Fahrzeuginsassen 60 auf dem Sitz 50, indem er den Aufprall des Insassen abfängt.
Die Form/Konfiguration des Airbags 70 kann so gewählt sein, dass sie mit anatomischen Merkmalen eines Insassen 60 übereinstimmt, der als statistischer Vertreter der Bevölkerung ausgewählt ist. Beispielsweise kann der Airbag 70 so konfiguriert sein, dass er einen 50-Perzentil (50%) Mann aufnimmt, was bedeutet, dass der Insasse, für den der Airbag ausgeführt ist, ein Mann ist, der größer als 50% der männlichen Bevölkerung ist. Andere Insassen, für welche der Airbag 70 konfiguriert sein kann, sind ein größerer Insasse, wie z.B. ein 75% Mann, ein sehr großer Insasse, wie z.B. ein 95% Mann, oder eine kleine Frau, wie z.B. eine 5% Frau. Es können auch Körpergrößen innerhalb dieser Grenzen gewählt werden.
Außerdem kann der Insasse, im Schutzvorrichtungsjargon, in einer hier als „normale“ oder „übliche“ Sitzposition bezeichneten Sitzposition sitzen. Damit ist gemeint, dass der Insasse 60 mit seinem oder ihrem Gesäß auf der Sitzfläche 53, nach vorne gewandt, mit seinem oder ihrem Rücken anliegend an die oder nahe der Rückenlehne 55 und dem Kopf 62 anliegend an die oder nahe der Kopfstütze 57 auf dem Sitz 50 sitzt.
Andererseits kann der Insasse 60 alternativ auch außerhalb der normalen Sitzposition sitzen, wie zuvor als ein Out-of-position („OOP“) Insasse bezeichnet. Vor diesem Hintergrund ist der hier dargestellte und beschriebene Airbag 70 vorteilhafterweise so konfiguriert, dass er bei einem Frontal-, Seiten- oder Schrägaufprall des Fahrzeugs Insassen schützt, die zu einer vorher festgelegten statistischen Bevölkerungsgruppe gehören und normal oder außerhalb ihrer Position sitzen.
Bezugnehmend auf die 4A-4B weist der Airbag 70 einen Hauptteil 100 sowie ein Paar von Vorsprüngen oder Armen 110, 120 auf, die sich von dem Hauptteil erstrecken. Der Hauptteil 100 ist mit dem Modul 68 verbunden und steht in Strömungsverbindung mit der Aufblaseinrichtung 74. Der Hauptteil 100 erstreckt sich somit in das Armaturenbrett 42 und ist mit diesem verbunden. Der Hauptteil 100 weist eine vordere bzw. dem Insassen zugewandte Bahn 102 und eine hintere Bahn 104 auf, die von dem Insassen 60 abgewandt ist, d.h. die dem Armaturenbrett 42 zugewandt ist. Die Bahnen 102, 104 wirken zusammen, um ein aufblasbares Volumen 106 zur Aufnahme von Aufblasmedium aus der Aufblaseinrichtung 74 zu definieren. Der Hauptteil 100 ist im aufgeblasenen und entfalteten Zustand mit dem Sitz 50 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung ausgerichtet und ist somit mit dem Insassen 60 auf dem Sitz ausgerichtet.
Die Arme 110, 120 verlaufen von dem Hauptteil 100 in eine Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs 20. In einem Beispiel verlaufen die Arme 110, 120 in einem Winkel α₁ voneinander weg, und der Airbag 70 ist damit im Wesentlichen V-förmig. In einem Beispiel kann der Winkel α₁ ungefähr 90° betragen. Es werden auch größere und kleinere Winkel in Erwägung gezogen. In jedem Fall wirken die Arme 110, 120 und der Hauptteil 100 zusammen, um dazwischen ein nicht aufgeblasenes Volumen oder eine Tasche 130 zu definieren. Die Arme 110, 120 können symmetrisch oder asymmetrisch um den Hauptteil 100 angeordnet sein. Die Arme 110, 120 können identisch sein oder sich voneinander unterscheiden.
Der Arm 110 verläuft nach hinten und an der Innenseite des Insassen 60 von einem ersten, mit dem Hauptteil 100 verbundenen Ende 112 zu einem zweiten Ende 114. Der Arm 110 definiert ein aufblasbares Volumen 116 in Strömungsverbindung mit dem aufblasbaren Volumen 106 des Hauptteils 100. Der Arm 120 verläuft nach hinten und an der Außenseite des Insassen 60 von einem ersten, mit dem Hauptteil 100 verbundenen Ende 122 zu einem zweiten Ende 124. Der Arm 120 definiert ein aufblasbares Volumen 126 in Strömungsverbindung mit den aufblasbaren Volumina 106, 116. Die Arme 110, 120 weisen in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung eine Tiefe auf, die größer als die Tiefe des Hauptteils 100 ist.
Die Arme 110, 120 können sich in einem Winkel α₂ bezüglich der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs erstrecken, so dass sie nach oben in Richtung des Daches 32 in einer Richtung geneigt, d.h. abgewinkelt sind, die zu dem hinteren Ende 26 des Fahrzeugs 20 hin verläuft (siehe 5). Alternativ kann der Winkel α₂ null sein (nicht dargestellt).
Die Arme 110, 120 können mit einer zusätzlichen Konstruktion zum Steuern des Aufblasens und der Entfaltung der Arme sowie zur Erhöhung ihrer Steifigkeit versehen sein. Wie dargestellt, sind Fangbänder 132 in dem Arm 110 vorgesehen und entlang ihres Umfangs durch Nähen, Schweißen etc. an diesem befestigt. Die Fangbänder 132 sind im Allgemeinen rechteckig und verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. Die Fangbänder 132 überspannen die Breite des Armes 110 und können senkrecht in diesem aufeinandergeschichtet sein.
Fangbänder 134 sind in dem Arm 120 vorgesehen und entlang ihres Umfangs durch Nähen, Schweißen etc. an diesem befestigt. Die Fangbänder 134 sind im Allgemeinen rechteckig und verlaufen im Wesentlichen parallel zueinander. Die Fangbänder 134 überspannen die Breite des Armes 120 und können in diesem senkrecht aufeinandergeschichtet sein. Jeder Arm 110, 120 kann mit mehr oder weniger entsprechenden Fangbändern 132, 134 als dargestellt versehen sein, auch ohne Fangbänder.
Wie in 3 und 5 dargestellt, bewegt sich das Fahrzeug 20 in die allgemein durch den Pfeil A angegebene Fahrtrichtung. Da der Insasse 60 angeschnallt ist, bewirkt ein Frontalaufprall, der zu einer Vorwärtsbewegung des Insassen 60 führt, dass der Insasse an der Taille abknickt und einer abgewinkelten oder bogenförmigen Bahn, wie allgemein durch den Pfeil F angegeben, in Richtung des Hauptteils 100 des Airbags 70 folgt. Charakteristisch für diese abgewinkelte/bogenförmige Bahn F weist die Bewegung des Insassen 60 Komponenten sowohl nach vorne (d.h. weg von der Rückenlehne 55) als auch nach unten auf (d.h. in Richtung des Armaturenbretts 42).
Vorteilhafterweise stützt sich der Hauptteil 100, der mit dem Sitz 50 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung ausgerichtet ist, am Armaturenbrett 42 ab, um eine Reaktionskraft für den eindringenden Insassen 60 bereitzustellen. Hierzu grenzt die hintere Bahn 104 an das Armaturenbrett 42 an, wenn der Hauptteil 100 aufgeblasen wird, wodurch der Hauptteil einer Vorwärtsbewegung in Abhängigkeit eines Eindringens des Insassen 60 standhält. Dadurch kann der Hauptteil 100 Belastungen auf den sich bewegenden Insassen 60 verringern, indem er einen erwünschten Ride-down-Effekt an diesem bereitstellt. Insbesondere nimmt der durch den Hauptteil 100 gebotene Ride-down-Effekt den sich nach vorne bewegenden Insassen 60 durch Abfedern auf, wodurch er für ein sanfteres Abbremsen des eindringenden Insassen in der Vorwärtsrichtung sorgt.
Infolgedessen bewegt sich der Insasse 60 in der Richtung F in das nicht aufgeblasene Volumen 130 zwischen den Armen 110, 120 und greift schließlich in die Bahn 102 ein. Wenn der Insasse 60 daraufhin in den Hauptteil 100 eindringt, stellt das Armaturenbrett 42 eine Reaktionsfläche derart bereit, dass Aufschläge zwischen dem eindringenden Insassen und dem Airbag 70 reduziert werden.
In einem weiteren, in 6 gezeigten Beispiel kann sich der Insasse 60 in Abhängigkeit eines Schrägaufpralls, und/oder wenn er/sie versetzt oder abgewinkelt auf dem Sitz 50 sitzt, schräg auf den entfalteten Airbag 70 zu bewegen (nämlich in einem Winkel bezüglich der Mittellinie 22). Ein Schrägaufprall soll sich auf Szenarien beziehen, in welchen der Aufprall dazu führt, dass sich der Insasse 60 in dem Fahrzeug 20 schräg nach vorne in eine Richtung bewegt, die nicht parallel zur Fahrzeugmittellinie 22 und zur Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs verläuft (siehe Pfeil A).
Beispielsweise kann ein linker Schrägaufprall auf der linken Seite 28 des Fahrzeugs 20 in Abhängigkeit davon auftreten, dass das Fahrzeug zum Beispiel in einem Winkel in ein anderes Fahrzeug oder ein Hindernis schleudert, oder in Abhängigkeit davon, dass ein anderes, sich in einem Winkel bewegendes Fahrzeug auf dieses auftrifft. Der linke Schrägaufprall ist allgemein durch den mit B bezeichneten Doppelpfeil dargestellt. In ähnlicher Weise kann ein rechter Schrägaufprall auf der rechten Seite 30 des Fahrzeugs 20 in Abhängigkeit davon auftreten, dass das Fahrzeug zum Beispiel in einem Winkel in ein anderes Fahrzeug oder Hindernis schleudert, oder in Abhängigkeit davon, dass ein anderes, sich in einem Winkel bewegendes Fahrzeug auf dieses auftrifft. Der rechte Schrägaufprall ist allgemein durch den mit C bezeichneten Doppelpfeil dargestellt.
Im Falle eines Schrägaufpralls bewegt sich der Insasse 60 in dem Fahrzeug 20 in einer Richtung nach vorne, die entweder nach links zur linken Seite 28 des Fahrzeugs 20 oder nach rechts zur rechten Seite 30 des Fahrzeugs in einem Winkel verläuft. Ein linker Schrägaufprall B bewirkt, dass sich der Insasse 60 nach vorne links in der entsprechenden Richtung D in die allgemein in gestrichelten Linien angegebene Position bewegt. Umgekehrt bewegt sich der Insasse 60 im Falle eines rechten Schrägaufpralls C nach vorne rechts in der entsprechenden Richtung E in die allgemein in gestrichelten Linien angegebene Position.
Die Schrägrichtungen, in die sich der Insasse 60 bewegt, sowie seine/ihre sich daraus ergebende Position können natürlich je nach den Gegebenheiten des Aufprallereignisses, wie z.B. dem Winkel bzw. der Geschwindigkeit, mit dem/der das Fahrzeug 20 auf ein anderes Fahrzeug oder Objekt aufprallt, variieren. Somit ist die schräge Bewegung des Insassen 60 in Richtungen nach außen und innen, die durch die jeweiligen Pfeile D, E angegeben ist, sowie die daraus resultierende entsprechende Position jedes Insassen lediglich beispielhaft.
Der Grad, in dem der Hauptteil 100 des Airbags 70 den Insassen 60 bei einem Schrägaufprall schützen kann, hängt von dem Grad ab, in dem eine Insassenbewegung von der Vorwärtsrichtung abweicht (d.h. dem Winkel zwischen den Pfeilen A und D oder zwischen den Pfeilen A und E). Wenn der Grad, in dem eine Bewegung des Insassen 60 von der Vorwärtsrichtung abweicht (d.h. wenn sich der Winkel vergrößert), verringert sich auch die Fähigkeit des Hauptteils 100 allein, den Insassen bei der Entfaltung in der in 6 gezeigten Art und Weise zu schützen. Mit einer zunehmend schrägen Bewegung des Insassen verringert sich somit die Fähigkeit des Hauptteils 100 allein, den Insassen 60 zu schützen.
Vor diesem Hintergrund sind die Arme 110, 120 an dem Airbag 70 vorteilhafterweise dazu ausgeführt, den sich schräg bewegenden Insassen 60 aufzunehmen. Insbesondere nehmen sowohl die Tiefe der Arme 110, 120 in Vorwärts-Rückwärts-Richtung als auch der Winkel α₁ dazwischen einen großen Bereich von Schrägbewegungen des Insassen 60 bei Fahrzeugzusammenstößen auf - einschließlich der Bewegung eines OOP-Insassen, der einen Schrägaufprall des Fahrzeugs erleidet.
Hierzu erstreckt sich der Arm 110 zu einer Position an der Innenseite des Insassen und nach hinten im Fahrzeug 20, die ausreicht, um den Insassen in Abhängigkeit eines beliebigen Grades an Bewegung nach innen in Richtung D zu schützen. Der Arm 110 kann sich nach hinten zu einer Position erstrecken, die mit dem Oberkörper 64 des Insassen ausgerichtet und/oder mit der Rückenlehne 55 ausgerichtet ist. Der Arm 110 kann sich beispielsweise auch an dem angrenzenden Sitz 50 in der vorderen Reihe 52 und/oder einem Insassen auf diesem Sitz als Reaktionsfläche abstützen. Insbesondere kann der sich entfaltende Arm 110 in den angrenzenden Sitz 50 und/oder den angrenzenden Insassen 60 entweder vor dem oder in Abhängigkeit des Eindringens des Insassen eingreifen, so dass er als Barriere zwischen dem sich nach innen bewegenden Insassen 60 und dem angrenzenden Sitz/Insassen wirkt. Auf diese Weise kann der Arm 110 auch als Seitenvorhang wirken, um den sich in der Art und Weise D schräg bewegenden Insassen 60 vor einem Kontakt mit Gegenständen an der Innenseite des Insassen zu schützen.
Die Arme 110, 120 werden aufgeblasen und vollständig entfaltet, bevor der Insasse 60 in den Airbag 70 eingreift, und damit wird der Insasse 60 bei einer Bewegung in der Art und Weise D in dem nicht aufgeblasenen Volumen 130 zwischen den Armen aufgenommen. Folglich führt eine weitere Bewegung des Insassen 60 in der Art und Weise D dazu, dass der Insasse in den Arm 110 (und, je nach Stärke der Schrägbewegung nach innen, eventuell in den Hauptteil 100) eingreift. Wenn der Insasse 60 daraufhin in den Airbag 70 eindringt, stellen das Armaturenbrett 42 und/oder der angrenzende Sitz 50 und/oder der angrenzende Insasse eine Reaktionsfläche derart bereit, dass Aufschläge zwischen dem eindringenden Insassen und dem Airbag verringert werden.
In ähnlicher Weise erstreckt sich der Arm 120 in eine Position an der Außenseite des Insassen 60 und nach hinten im Fahrzeug 20, die ausreichend ist, um den Insassen in Abhängigkeit eines beliebigen Grades an Bewegung nach außen in Richtung E zu schützen. Der Arm 120 kann sich nach hinten zu einer Position erstrecken, die mit dem Oberkörper 64 des Insassen ausgerichtet und/oder mit der Rückenlehne 55 ausgerichtet ist. Der Arm 120 kann sich beispielsweise auch an dem Seitenaufbau 29, wie z.B. der B-Säule oder der Seitentür 30, als Reaktionsfläche abstützen. Insbesondere kann der sich entfaltende Arm 120 in den Seitenaufbau eingreifen und als eine Barriere zwischen dem sich nach außen bewegenden Insassen 60 und dem Seitenaufbau wirken. Auf diese Weise kann der Arm 120 auch als Seitenvorhang wirken, um den Insassen 60, der sich in der Art und Weise E schräg bewegt, vor einem Kontakt mit Gegenständen an der Außenseite des Insassen zu schützen.
Die Arme 110, 120 werden aufgeblasen und vollständig entfaltet, bevor der Insasse 60 in den Airbag 70 eingreift, und somit wird der Insasse 60 bei einer Bewegung in der Art und Weise E in dem nicht aufgeblasenen Volumen 130 zwischen den Armen aufgenommen. Folglich führt eine weitere Bewegung des Insassen 60 in der Art und Weise E dazu, dass der Insasse in den Arm 120 (und, je nach Stärke der Schrägbewegung nach außen, eventuell in den Hauptteil 100) eingreift. Wenn der Insasse 60 daraufhin in den Airbag 70 eindringt, stellen das Armaturenbrett 42 und/oder der Seitenaufbau 29 eine Reaktionsfläche derart bereit, dass Aufschläge zwischen dem eindringenden Insassen und dem Airbag verringert werden. Folglich schützt der Airbag 70 vorteilhafterweise den Insassen 60 sowohl bei einem Frontal- als auch bei einem Schrägaufprall des Fahrzeugs und wirkt außerdem als Seitenvorhang - indem er sich an einem angrenzenden Fahrzeugaufbau und/oder Insassen abstützt - um dies zu erreichen.
Es ist erkennbar, dass, wenn der Airbag 70 in dem Lenkrad 49 positioniert ist und sich aus diesem entfaltet, sich die Arme 110, 120 in ähnlicher Weise zu entgegengesetzten Seiten des Insassen/Fahrzeugführers entfalten und sich an dem angrenzenden Fahrzeugaufbau, z.B. dem angrenzenden Beifahrersitz 50, einem darauf sitzenden Insassen oder dem fahrerseitigen Aufbau 29 abstützen, um den Fahrerinsassen 60 bei Frontal- und Schrägaufprall des Fahrzeugs zu schützen. Weiterhin ist erkennbar, dass der hier dargestellte und beschriebene Airbag an zusätzlichen Positionen im Fahrzeug implementiert werden kann, beispielsweise in der Rückenlehne 55 der vorderen Reihe 52, um einen Schutz für Insassen 60 in der hinteren Reihe 54 vorzusehen.
Der Airbag der vorliegenden Erfindung ist dadurch von Vorteil, dass er Fahrzeuginsassen in einer großen Bandbreite von Aufprallszenarien, wie z.B. Frontal- und Schrägaufprall, sowie von Insassenpositionen Schutz bieten kann. Zu diesem Zweck darf, aufgrund des Ausmaßes der Entfaltung der Arme nach hinten, die Position des Insassensitzes bezüglich des Armaturenbretts die Fähigkeit des Airbags zur Aufnahme einer Insassenbewegung in Abhängigkeit eines Fahrzeugaufpralls nicht negativ beeinflussen. Insbesondere können Insassen mit längeren Beinen, die somit eine weiter vom Armaturenbrett zurückversetzte Sitzposition benötigen, dennoch zwischen den Armen des entfalteten Airbags der vorliegenden Erfindung aufgenommen werden.
Weiterhin können die entfalteten Arme aufgrund der Position und der Länge der Arme nach hinten als Seitenvorhänge fungieren, um Aufschläge zwischen dem Insassen und angrenzenden Insassen, angrenzenden Sitzen bzw. einem angrenzenden Fahrzeugseitenaufbau zu verhindern.
Die vorstehende Beschreibung betrifft Beispiele der vorliegenden Erfindung. Es ist natürlich nicht möglich, jede vorstellbare Kombination von Bauteilen oder Methodiken zum Zwecke der Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu erläutern, jedoch wird ein Durchschnittsfachmann erkennen, dass viele weitere Kombinationen und Vertauschungen der vorliegenden Erfindung möglich sind. Entsprechend soll die vorliegende Erfindung alle derartigen Änderungen, Abwandlungen und Variationen umfassen, die unter den Erfindungsgedanken und den Bereich der beiliegenden Ansprüche fallen.

Claims

Rückhaltesystem zum Schutz eines Insassen auf einem Sitz eines Fahrzeugs, mit: einem Airbag, der einen Hauptteil, welcher aus einem verstauten Zustand in einen entfalteten Zustand vor dem Insassen aufblasbar ist, und Arme aufweist, die sich von dem Hauptteil erstrecken, wobei die Arme voneinander beabstandet sind, um ein nicht aufgeblasenes Volumen zum Aufnehmen des Insassen in Abhängigkeit eines Fahrzeugzusammenstoßes zu bilden, und derart ausgeführt sind, dass sie sich zu entgegengesetzten Seiten des Insassen aufblasen, bevor der Insasse in den Airbag eindringt.
Rückhaltesystem zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs, mit: einem Airbag, der einen Hauptteil, welcher aus einem verstauten Zustand in einen entfalteten Zustand vor dem Insassen aufblasbar ist, sowie Arme aufweist, die sich von dem Hauptteil erstrecken, wobei die Arme voneinander beabstandet sind, um ein nicht aufgeblasenes Volumen zum Aufnehmen des Insassen in Abhängigkeit eines Fahrzeugzusammenstoßes zu bilden, wobei die Arme in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs eine Tiefe haben, die größer als eine Tiefe des Hauptteils ist, wobei mindestens einer der Arme dazu ausgeführt ist, einen Fahrzeugaufbau als eine Reaktionsfläche zum Beschränken der Bewegung des Airbags in Abhängigkeit des Eindringens eines Insassen in den Airbag zu nutzen, wobei mindestens ein Fangband in jedem Arm vorgesehen ist.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Fangbänder, die in den Armen vorgesehen sind.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs eine Tiefe haben, die größer als eine Tiefe des Hauptteils ist.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs geneigt sind.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme um mindestens ungefähr 90° zueinander in einer Innen-Außen-Richtung des Fahrzeugs abgewinkelt sind.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Hauptteil aus einem Lenkrad des Fahrzeugs oder aus einem Armaturenbrett des Fahrzeugs entfaltet.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Arme derart ausgeführt ist, dass er den Fahrzeugaufbau als Reaktionsfläche zum Beschränken der Bewegung des Airbags in Abhängigkeit des Eindringens des Insassen in den Airbag nutzt.
Rückhaltesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugaufbau eine Tür oder ein weiterer Sitz ist.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin mit: einem Sensor zur Erfassung des Eintritts eines Ereignisses, für welches eine Entfaltung des Airbags erwünscht ist, und zur Erzeugung eines dieses anzeigenden Signals; sowie einer Steuerung, die mit dem Sensor verbunden ist und, in Abhängigkeit des Empfangs des Signals, eine Aufblaseinrichtung betätigt, um den Airbag in den entfalteten Zustand aufzublasen.