DE10311006B4

DE10311006B4 - Airbag-Vorrichtung eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10311006B4
Application number: DE2003111006
Authority: DE
Inventors: Thomas Thilow
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2009-10-01
Anticipated expiration: 2023-03-14
Also published as: DE10311006A1

Abstract

Airbag-Vorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit zwei aufblasbaren Airbags (4, 5), die nebeneinander angeordnet und derart ausgestaltet sind, dass sie im aufgeblasenen Zustand die Knie (13) und zusätzlich die Unterschenkel (10) eines Fahrzeuginsassen (1) im vorderen und außenseitigen Bereich schützen, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Airbag (4, 5) eine Gassackkammer (20) im fußraumseitigen Bereich einer Armaturentafel (6) zur gefalteten Aufnahme des Airbags (4, 5) im nicht aufgeblasenen Zustand zugeordnet ist und sich die beiden Airbags (4, 5) im aufgeblasenen Zustand in einer Ebene zwischen den Knien (13) berühren.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Airbag-Vorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit zwei aufblasbaren Airbags, die nebeneinander angeordnet und derart ausgestaltet sind, dass sie im aufgeblasenen Zustand die Knie und zusätzlich die Unterschenkel eines Fahrzeuginsassen im vorderen und außenseitigen Bereich schützen.
Aus der Praxis ist die Schwierigkeit bekannt, einen einteiligen Knieairbag in einer bestimmten Position zwischen den Knien eines Fahrzeuginsassen und einer Lenksäulenverkleidung derart optimal anzuordnen, dass der Knieairbag einen maximalen Schutz des Fahrzeuginsassen gewährleistet. Diese Schwierigkeit tritt besonders bei großen Personen oder bei Personen in ungünstigen Sitzpositionen, so genannten out-of-Positionen, auf.
Die DE 101 05 561 A1 zeigt eine Airbageinheit für den Kniebereich von Fahrzeuginsassen, die aus einem Gehäuse mit einem Gaserzeuger und einem eingelagerten Gassack besteht, der im aufgeblasenen Zustand eine sich vor dem Kniebereich des Fahrzeuginsassen erstreckende Form aufweist. Die Airbageinheit ist unter dem Sitzflächenbereich eines Fahrzeugsitzes angeordnet und der Austrittsbereich der Gassäcke liegt im seitlichen Randbe reich der Sitzfläche und ist überwiegend in Richtung der Längsachse des Fahrzeuges gerichtet.
Darüber hinaus offenbart die DE 201 17 794 U1 eine Knierückhaltevorrichtung für einen Fahrer eines eine Lenksäule aufweisenden Kraftfahrzeuges mit einer Lenksäulenverkleidung und zwei hinter der Lenksäulenverkleidung im gefalteten Zustand angeordneten Gassäcken, die sich beim Entfalten vor die Knie des Fahrers erstrecken können.
Die DE 298 074 24 U1 beschreibt eine Knieschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen, bei der ein Airbag ausschließlich den Kniebereich des Fahrzeuginsassen beim Aufprall des Kraftfahrzeuges schützt. Der übrige Beinbereich außerhalb des Kniebereichs wird jedoch von dem Airbag nicht abgedeckt, weshalb für diesen ungeschützten Beinbereich nach wie vor ein großes Verletzungsrisiko besteht.
Aus der DE 43 02 891 C2 ist eine Airbag-Vorrichtung zum Schutz der Knie eines Fahrzeuginsassen bekannt, die im Cockpit eines Kraftfahrzeuges im Bereich einer Mittelkonsole angeordnet ist und jeweils einen Airbag für einen Fahrer- und einen Beifahrersitz aufweist. Die beiden Airbags entfalten sich bei einem Aufprallunfall des Kraftfahrzeuges jeweils quer zur Fahrzeuglängsrichtung und bieten somit keinen hinreichenden Schutz, insbesondere nicht zwischen den Knien des Fahrers und der Lenksäulenverkleidung.
Einen einteiligen Airbag für den Kniebereich beschreibt die DE 43 01 906 C2 , der jedoch wegen seiner einteiligen Ausgestaltung nicht optimal zwischen der Lenksäulenverkleidung und den Knien des Fahrers positioniert werden kann und daher auch nur einen eingeschränkten Schutz ermöglicht.
Des Weiteren zeigt die EP 0 684 164 B1 ein luftsack-betätigtes Kniepolster in einem Kraftfahrzeug, bei dem bei einem Aufprallunfall des Kraftfahrzeuges eine Polsterplatte durch einen Gassack gegen den Kniebereich des Fahrzeuginsassen bewegt wird. Wegen der Steifigkeit der Polsterplatte besteht jedoch bei einem Aufprallunfall eine relativ hohe Verletzungsgefahr des Fahrzeuginsassen im Kniebereich.
Schließlich offenbart die DE 197 01 709 C2 eine Knieschutzeinrichtung für eine auf einem im Inneren eines Kraftfahrzeuges angeordneten Sitz sitzende Person für den Fall einer unfallbedingten Verformung des Beinraumes, die ein dem Beinraum zugeordnetes Airbagmodul mit wenigstens einem ersten Gassack aufweist, der auf der dem Fahrzeuginneren zugewandten Seite mit einer mit ihm verbundenen Lastverteilerplatte versehen ist, die auf der dem Fahrzeuginneren zugewandten Seite mit einem zweiten Gassack versehen ist. Die Knieschutzeinrichtung ist sonach konstruktiv relativ aufwändig.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Airbag-Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einem einfachen Aufbau einen zuverlässigen Schutz der unteren Extremitäten eines Fahrzeuginsassen bei einem Aufprallunfall gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass jedem Airbag eine Gassackkammer im fußraumseitigen Bereich einer Armaturentafel zur gefalteten Aufnahme des Airbags im nicht aufgeblasenen Zustand zugeordnet ist und sich die beiden Airbags im aufgeblasenen Zustand in einer Ebene zwischen den Knien berühren.
Da die beiden Airbags die unteren Extremitäten des Fahrzeuginsassen im aufgeblasenen Zustand wenigstens teilweise umfassen, werden zumindest die aufprallgefährdeten Bereiche der Beine, nämlich die Knie und die Unterschenkel, des Fahrzeuginsassen bei einem frontalen und/oder seitlichen Aufprall durch die Airbag-Vorrichtung optimal vor Verletzungen geschützt. Aufgrund der Ausgestaltung der Airbags ist ein wirksamer Schutz auch weitestgehend unabhängig von der Körpergröße oder der momentanen Sitzposition des Fahrzeuginsassen gewährleistet. Da sich die beiden Airbags im aufgeblasenen Zustand in einer Ebene zwischen den Knien berühren, existiert kein Spalt zwischen den beiden aneinander grenzenden Airbags, in den zumindest eine der unteren Extremitäten des Fahrzeuginsassen gelangen könnte, und der das Verletzungsrisiko steigern würde. Um die beiden Airbags, insbesondere bei einer Anordnung beidseitig zur Lenksäule, im nicht aktivierten Zustand entsprechend dem Platzangebot im Bein- bzw. Fußraum des Kraftfahrzeuges zu installieren und ein störungsfreies Entfalten der Airbags bei deren Beaufschlagung mit einem Druckgas zu gewährleisten, ist jedem Airbag eine Gassackkammer zugeordnet. Die beiden Gassack kammern können zueinander beabstandet angeordnet werden, wobei durch entsprechende Gasleitkanäle auch die Druckgasversorgung der beiden Airbags durch einen gemeinsamen Gasgenerator zu realisieren ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist jeder Airbag im aufgeblasenen Zustand einen L-förmigen Querschnitt auf. Durch die L-Form gewährleisten die beiden Airbags beiden Beinen des Fahrzeuginsassen zu dem frontalen Aufprallschutz auch einen seitlichen Aufprallschutz und verhindern, dass die Beine des Insas sen bei einem Aufprallunfall seitlich in Anlage an die Fahrzeugtür oder die Mittelkonsole gelangen. Zweckmäßigerweise erstreckt sich der lange Schenkel des L-förmigen Airbags über den Frontbereich und der kurze Schenkel über den Außenseitenbereich sowohl des Knies als auch des Unterschenkels des Fahrzeuginsassen.
Zur Anpassung der Geometrie jedes Airbags an das Platzangebot im Fußraum des Kraftfahrzeuges weist vorteilhafterweise der dem Fahrzeuginsassen abgewandte frontale Bereich jedes Airbags in dessen Längenerstreckung eine Abwinklung auf. Der frontale Bereich jedes Airbags beginnt kurz oberhalb eines Fußgelenkes des Fahrzeuginsassen und verläuft zunächst parallel zu dessen Unterschenkel bis in etwa zur Hälfte des Unterschenkels, wo der frontale Bereich in Richtung des Fahrzeuginsassen abgewinkelt ist und in einer Ebene oberhalb eines Oberschenkels endet, um einen wirksamen Schutz für das Knie sicherzustellen.
Nach einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind die beiden Airbags auf einer Fahrerseite beidseitig zu einer Lenksäule angeordnet. Im Bereich der Lenksäule ist die Anordnung eines Knie- und Beinairbags aufgrund der hier herrschenden Platzverhältnisse besonders problematisch, da sich die Lenksäule meist störend sowohl auf die Unterbringung als auch die Entfaltung der Airbags beim Aufblasen auswirkt. Diese Schwierigkeiten werden durch jeweils einen links und rechts neben der Lenksäule angebrachten Airbag behoben, der sich im zugeordneten Beinbereich des Fahrzeuginsassen, also ebenfalls links und rechts zu der Lenksäule, entfaltet.
Da auch die Beine des Beifahrers bei einem Aufprallunfall stark verletzungsgefährdet sind, sind alter nativ die beiden Airbags auf einer Beifahrerseite angeordnet.
Zweckmäßigerweise ist jede Gassackkammer in einem separaten Airbagmodul mit jeweils einem zugeordneten Gasgenerator ausgebildet. Durch die Zuordnung jeweils eines Gasgenerators zu einem Airbag ist eine relativ kompakte Dimensionierung des Gasgenerators und damit auch des gesamten Airbagmoduls möglich. Darüber hinaus arbeitet jedes Airbagmodul unabhängig von dem anderen Airbagmodul, weshalb zum einen eine relativ hohe Sicherheit beim Insassenschutz gewährleistet und zum anderen eine relativ große Beabstandung der beiden Airbagmodule zueinander ohne eine Kopplung durch Gasleitkanäle möglich ist. Die beiden Gasgeneratoren können bei einem Aufprallunfall parallel gezündet werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Darstellung aufgeblasener Airbags einer erfindungsgemäßen Airbag-Vorrichtung eines Kraftfahrzeuges,
2 eine Seitenansicht einer Einzelheit II nach 1,
3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III nach 1,
4 eine vereinfachte Darstellung des Schnittes nach 3,
5 eine Darstellung einer Armaturentafel mit der Airbag-Vorrichtung und
6 einen Schnitt gemäß der Linie VI-VI nach 5,.
1 zeigt einen Fahrzeuginsassen 1 auf einem Fahrersitz 2 eines Kraftfahrzeuges, dessen unterer Beinbereich 3 durch aufgeblasene Airbags 4, 5 einer Airbag-Vorrichtung geschützt ist. Die im Querschnitt L-förmigen Airbags 4, 5 überdecken den unteren Beinbereich 3 frontal und außenseitig, so dass dieser Bereich des Fahrzeuginsassen 1 bei einem Aufprallunfall sowohl gegenüber einer Armaturentafel 6 als auch seitlich gegenüber einer Fahrzeugtür und einer Mittelkonsole sicher vor Verletzungen geschützt ist. Hierbei erstrecken sich lange Schenkel 7 der Airbags 4, 5 quer zur Fahrzeuglängsrichtung und kurze Schenkel 8 längs zur Fahrzeuglängsrich tung. Die Airbags 4, 5 grenzen mit den Stirnseiten 9 ihrer langen Schenkel 7 unmittelbar aneinander, weshalb kein Schlitz zwischen ihnen besteht, durch den Unterschenkel 10 des Fahrzeuginsassen 1 bei einem Aufprallunfall, beispielsweise wegen einer ungünstigen Sitzposition, hindurchgedrückt und verletzt werden könnten. In Längsrichtung der Beine verlaufen die beiden Airbags 4, 5 ausgehend von einem Bereich unmittelbar über Fußgelenken 11 über die Unterschenkel 10, wobei sie in etwa in deren Mitte eine Abwinklung 12 in Richtung des Fahrzeuginsassen 1 aufweisen, und erstrecken sich bis über die Knie 13 in einen Bereich direkt unterhalb eines Lenkrades 14.
Die 2, 3 zeigen durch Pfeile 15 dargestellte frontale Abstützkräfte, die beim Fahrzeugaufprall auf den Kniebereich und Schienbeinbereich einwirken. Ferner zeigen die 3 und 4 durch Pfeile 16 repräsentierte seitliche Abstützkräfte, die sich aufgrund der L-Form des Querschnitts der beiden Airbags 4, 5 ergeben. Da die Airbags 4, 5 im aufgeblasenen Zustand an einer sich über deren gesamte Längenerstreckung vorhandenen Berührungsfläche 17 aufgrund des herrschenden Gasinnendruckes fest aneinandergepresst werden, entstehen sich gegenseitig aufhebende Abstützkräfte, die durch Pfeile 18 dargestellt sind. Da diese Abstützkräfte relativ groß sind, ist an der von den Stirnseiten 9 der langen Schenkel 7 der Airbags 4, 5 gebildeten Berührungsfläche 17 ein unerwünschtes Durchtreten eines Beines zuverlässig ausgeschlossen.
Um beide Airbags 4, 5 entsprechend dem Platzangebot im Bein- bzw. Fußraum des Kraftfahrzeuges zu installieren und ein störungsfreies Entfalten der Airbags 4, 5 bei deren Beaufschlagung mit einem Druckgas zu gewährleisten, sind die beiden Airbags 4, 5 gemäß 5 beidseitig zu dem Lenkrad 14 und damit auch beidseitig zu einer unterhalb einer Lenksäulenverkleidung 19 angeordne ten Lenksäule beabstandet zueinander positioniert. Jeder Airbag 4, 5 ist in einer Gassackkammer 20 eines einen Gasgenerator 21 aufweisenden Airbagmoduls 22 zusammengefaltet und reißt bei seiner druckgasbeaufschlagten Entfaltung eine im fußraumseitigen Bereich der Armaturentafel 6 durch örtliche Verschwächungen ausgebildete Austrittsklappe 23 auf.

1: Fahrzeuginsasse
2: Fahrersitz
3: Beinbereich
4: Airbag
5: Airbag
6: Armaturentafel
7: langer Schenkel
8: kurzer Schenkel
9: Stirnseite von 7
10: Unterschenkel
11: Fußgelenk
12: Abwinklung
13: Knie
14: Lenkrad
15: Pfeil
16: Pfeil
17: Berührungsfläche
18: Pfeil
19: Lenksäulenverkleidung
20: Gassackkammer
21: Gasgenerator
22: Airbagmodul
23: Austrittsklappe

Claims

Airbag-Vorrichtung eines Kraftfahrzeuges mit zwei aufblasbaren Airbags (4, 5), die nebeneinander angeordnet und derart ausgestaltet sind, dass sie im aufgeblasenen Zustand die Knie (13) und zusätzlich die Unterschenkel (10) eines Fahrzeuginsassen (1) im vorderen und außenseitigen Bereich schützen, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Airbag (4, 5) eine Gassackkammer (20) im fußraumseitigen Bereich einer Armaturentafel (6) zur gefalteten Aufnahme des Airbags (4, 5) im nicht aufgeblasenen Zustand zugeordnet ist und sich die beiden Airbags (4, 5) im aufgeblasenen Zustand in einer Ebene zwischen den Knien (13) berühren.
Airbag-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Airbag (4, 5) im aufgeblasenen Zustand einen L-förmigen Querschnitt aufweist.
Airbag-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der lange Schenkel (7) des L-förmigen Airbags (4, 5) über den Frontbereich und der kurze Schenkel (8) über den Außenseitenbereich sowohl des Knies (13) als auch des Unterschenkels (10) erstreckt.
Airbag-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Fahrzeuginsassen (1) abgewandte frontale Bereich jedes Airbags (4, 5) in dessen Längenerstreckung eine Abwinklung (12) aufweist.
Airbag-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Airbags (4, 5) auf einer Fahrerseite beidseitig zu einer Lenksäule angeordnet sind.
Airbag-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Airbags (4, 5) auf einer Beifahrerseite angeordnet sind.
Airbag-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gassackkammer (20) in einem separaten Airbagmodul (22) mit jeweils einem zugeordneten Gasgenerator (21) ausgebildet ist.