DE19729627A1 - Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad - Google Patents
Airbag-Einrichtung für ein KraftradInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Airbag-Einrichtung für ein
Kraftrad, welche eingesetzt wird, um einen durch einen Unfall eines
Fahrzeugs oder durch ein Verhalten nach dem Unfall verursachten Aufprall
eines Fahrers zu dämpfen.
Seit einiger Zeit werden in Kraftfahrzeugen, beispielsweise in
Personenkraftwagen, Airbag-Einrichtungen als Mittel zum Dämpfen eines
durch einen Unfall des Fahrzeugs verursachten Aufpralls eines Fahrers
eingesetzt. Airbag-Einrichtungen haben sich aufgrund einer hohen
Aufpralldämpfungs-Wirkung bewährt und sind weit verbreitet. Auch für
Krafträder ist es erwünscht, eine Airbag-Einrichtung zu entwickeln und in
der Praxis einzusetzen, welche dazu ausgelegt ist, eine hohe
Aufpralldämpfungs-Wirkung für einen Fahrer zu erzielen.
Allerdings ist der Fahrer eines Kraftrads nicht von einer Passagierkabine
umgeben, sondern befindet sich in offener Umgebung. Somit ist es
notwendig sowohl das Volumen eines ausgedehnten (aufgeblasenen)
Airbags so groß wie möglich auszulegen als auch eine gesonderte
Betrachtung für die Montagestelle- und -festigkeit des Airbags relativ zum
Fahrzeugkörper anzustellen, wenn der Fahrer durch den Airbag
zurückgehalten werden soll.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine neue Airbag-Einrichtung für
ein Kraftrad vorzusehen, welche die oben genannten Probleme beseitigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zur Beseitigung der oben genannten
Probleme eine Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad vorgesehen, umfassend
einen Airbag, der an einem Fahrzeugrumpf-Rahmen angeordnet ist und dazu
ausgelegt ist, sich angenähert nach oben auszudehnen, um einen Aufprall
eines Fahrers zu dämpfen, wobei der Airbag durch ein flexibles Airbag-Be
festigungselement, beispielsweise durch ein Seil oder einen Riemen, mit
dem Fahrzeugrumpf-Rahmen verbunden ist und sich das Airbag-Be
festigungselement bei Ausdehnung des Airbags zusammen mit dem
Airbag dehnt, um den Airbag am Fahrzeugrumpf-Rahmen zu halten. Bei
einem Unfall des Fahrzeugs dehnt sich der Airbag vor dem Fahrer aus, um
den Fahrerkörper zurückzuhalten und dadurch einen Aufprall des Fahrers
wirksam zu dämpfen.
In der obigen Airbag-Einrichtung ist die Verbindung zwischen Airbag-Be
festigungselement und Fahrzeugrumpf-Rahmen, beispielsweise, unter
einem Sitz angeordnet.
In der obigen Airbag-Einrichtung ist ferner die Verbindung des Airbag-Be
festigungselements und des Fahrzeugrumpf-Rahmens, beispielsweise, von
einem Querelement des Fahrzeugrumpf-Rahmens gebildet.
In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Airbag-Einrichtung ist ein
Paar rechter und linker Airbag-Befestigungselemente vorgesehen.
Ferner ist in der obigen Airbag-Einrichtung die Verbindung des Airbag-Be
festigungselements und des Fahrzeugrumpf-Rahmens, beispielsweise,
hinter dem Airbag angeordnet.
Bevorzugt ist in der obigen Airbag-Einrichtung, beispielsweise, ein flexibles
Führungs- und Haltestück zwischen jeder der rechten und linken
Seitenflächen des Airbags und jeder rechten und linken Seite des
Fahrzeugrumpf-Rahmens angeschlossen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann, wie oben vorgeschlagen, der
Airbag vor dem Fahrer und im wesentlichen oberhalb des Fahrzeugrumpf-Rah
mens aufgeblasen werden, um den Fahrer einzugrenzen, wodurch ein
Aufprall des Fahrers wirksam gedämpft werden kann. Darüber hinaus ist es
zum Zeitpunkt des Ausdehnens des Airbags möglich, die auf den Airbag
ausgeübte Belastung zu reduzieren und dadurch die Airbag-Monta
gefestigkeit zu steigern.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben, welches in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf
die Fig. 1 bis 8 beschrieben, wobei
Fig. 1 eine Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Airbag-Ein
richtung ausgestatteten Kraftrads ist,
Fig. 2 eine Draufsicht des Kraftrads ist,
Fig. 3 eine vergrößerte teilweise weggelassene Längsschnittansicht des von
einer Strichpunktlinie in Fig. 1 umgebenen Abschnitts nach Pfeil 3 ist,
Fig. 4 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 4-4 in Fig. 1
ist,
Fig. 5 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 5-5 in Fig. 1
ist,
Fig. 6 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 6-6 in Fig. 1
ist,
Fig. 7 eine Schnittansicht des Kraftrads mit einem Airbag in ausgedehntem
Zustand ist und
Fig. 8 eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht des Airbags in seinem
ausgedehnten Zustand ist.
In Fig. 1 und 2 ist eine Vordergabel 2 lenkbar durch den Vorderabschnitt
eines Rumpf-Rahmens 1 eines Kraftrads gehalten und ein Vorderrad Wf
drehbar von der Frontgabel 2 gehalten dargestellt. Auf der anderen Seite
sind Schwingarme 3 vertikal schwenkbar durch den rückseitigen Abschnitt
des Rumpf-Rahmens 1 gehalten, und ein Hinterrad Wr wird von den
Schwingarmen 3 gehalten. Ein Kraftstofftank 4 ist auf der Oberseite der
vorderen Hälfte des Rumpf-Rahmens 1 angebracht, und ein Sitz 5 ist auf
Sitzschienen am rückseitigen Abschnitt des Rumpf-Rahmens 1 angebracht,
so daß sich dieser Sitz 5 heben und senken kann. Der Großteil des Rumpfrahmens
1 ist durch eine Frontverkleidung 6 und eine Rückverkleidung 7
bedeckt.
Ein Zwischenraum ist zwischen dem Vorderabschnitt des Kraftstofftanks 4
und einer oberen Verbindung der Vordergabel 2 ausgebildet, und ein Airbag-Mo
dul M der erfindungsgemäßen Airbag-Einrichtung ist in diesem
Zwischenraum angeordnet.
Im folgenden wird nun der Aufbau des Airbag-Moduls M und ein
Montageaufbau zum Anbringen desselben am Rumpf-Rahmen 1
hauptsächlich mit Bezug auf Fig. 3 bis 6 beschrieben werden. Eine
Montagestrebe 10 ist an der obenliegenden Fläche des Rumpf-Rahmens 1
in einer Position zwischen dem Frontabschnitt des Kraftstofftanks 4 und der
oberen Verbindung der Vordergabel 2 befestigt. Ein untenliegender
Öffnungsabschnitt eines Airbag-Gehäuses 12 ist an der Montagestrebe 10
mit Hilfe eines Montagestücks 11 befestigt. Das Airbag-Gehäuse 12 ist in
Form einer Haube aus einem leichtgewichtigen Material, wie beispielsweise
Kunstharz, ausgebildet. Das Airbag-Gehäuse 12 umfaßt einen
Aufnahmeabschnitt 12₁, welcher dazu ausgelegt ist, einen Airbag 14 in
zusammengefaltetem Zustand aufzunehmen, und umfaßt ferner einen
Abdeckabschnitt 12₂ zum Abdecken einer obenliegenden offenen Fläche des
Aufnahmeabschnitts 12₁. Um den Abdeckabschnitt 12₂ herum ist außer im
Bereich eines Gelenkabschnitts 12₃, welcher an einer Seite des
Abdeckabschnitts 12₂ vorgesehen ist, ist ein (Soll-)Bruchabschnitt 12₄
ausgebildet, welcher leicht unter Einwirken einer Stoßkraft bricht, welche
größer als ein vorbestimmter Wert ist. Wie später beschrieben (siehe Fig. 8)
wird, dehnt sich der Airbag 14 aus und der (Soll-)Bruchabschnitt 12₄ bricht
auf, wenn eine Stoßkraft auf das Kraftrad einwirkt, welche größer als der
vorbestimmte Wert ist, so daß der Abdeckabschnitt 12₂ mit dem als
Drehpunkt dienenden Gelenkabschnitt 12₃ nach oben geöffnet wird. Damit
wird zugelassen, daß sich der Airbag 14 im wesentlichen nach oben
ausdehnt.
Innerhalb des Airbag-Gehäuses 12 ist das Airbag-Modul M an der
Montagestrebe 10 befestigt. Das Airbag-Modul M ist mit einem Airbag 14
und einem Füllgerät (Gasgenerator) 16 versehen, welches ein Gas zum
Aufblasen des Airbags erzeugt. Der Airbag 14 ist sackförmig mit einer
Bodenöffnung 14₁ ausgebildet und in zusammengefaltetem Zustand im
Airbag-Gehäuse 12 aufgenommen. Ein Mündungsstück 15 ist an der
Bodenöffnung 14₁ befestigt, und das Füllgerät (Gasgenerator) 16 ist in einer
luftdichten Weise am Mündungsstück 15 und auch unmittelbar an der
Montagestrebe 10 befestigt.
Der Airbag 14 umfaßt ein Grundgewebe aus Polyamid mit einer sehr hohen
Zugfestigkeit und ein auf das Grundgewebe aufgebrachtes
Beschichtungsmaterial, um Gasleckagen zu verhindern. Ein Entlüftungsloch
zum Entleeren des im Inneren befindlichen Gases ist im Airbag 14 an einer
geeigneten Stelle ausgebildet. Als Füllgerät 16 wird ein bekanntes Füllgerät
(Gasgenerator), wie beispielsweise ein Gastyp, ein Festkörpertyp, ein
Mixgastyp oder ein Luftsaugtyp eingesetzt.
Enden eines Paars von Airbag-Befestigungselementen 18, 18 sind mit einem
Mittenabschnitt der Rückseite des Airbags 14 verbunden. Die Airbag-Be
festigungselemente 18 sind flexibel ausgebildet und werden jeweils,
beispielsweise, von einem Seil oder einem Riemen gebildet. Die Airbag-Be
festigungselemente 18 sind in zusammengefaltetem Zustand nach außen
in die Umgebung des Airbag-Gehäuses 12 jeweils durch einen Ausgang 19
herausgezogen, welcher in der Rückwand des Airbag-Gehäuses vorgesehen
ist, und laufen sowohl an der rechten Seite als auch an der linken Seite des
Kraftstofftanks 4 vorbei. Im weiteren Verlauf erstrecken sich deren freie
Enden unterhalb des Sitzes 5 und sind an der Stelle gerade unterhalb des
Frontabschnitts des Sitzes 5 jeweils an einem Montagestück 20 befestigt,
welches mit einem Querelement 1c des Rumpf-Rahmens 1 durch
Befestigungsmittel, wie beispielsweise Bolzen oder dergleichen, verbunden
ist. Folglich ist die Montagefestigkeit der Airbag-Befestigungselemente 18,
18 am Rumpf-Rahmen 1 gesteigert und es wird ein verbessertes Aussehen
erzielt.
Die Airbag-Befestigungselemente 18 sind jeweils in Form eines Seils,
Riemens oder eines (Blech-)Streifens ausgebildet, damit sie einfach
Zusammenfaltbar sind und eine ausreichende Zugfestigkeit aufweisen, um
ein Abtrennen des Airbags 14 vom Rumpf-Rahmen 1 zu verhindern.
Bevorzugt sind die Befestigungselemente 18 aus einem Material ausgebildet,
welches nicht nur flexibel sondern auch elastisch ist. Beispielsweise kann
daßelbe Material verwendet werden, wie das des Grundgewebes des
Airbags 14.
Rechte und linke Aufnahmeaussparungen 22, 22 zum Aufnehmen der
länglichen Abschnitte der Airbag-Befestigungselemente 18, 18, welche sich
vom Airbag-Gehäuse 12 aus erstrecken, sind in den rechten und linken
Außenseitenflächen des Kraftstofftanks 4 über die gesamte Länge des
Kraftstofftanks ausgebildet. Wie in Fig. 5 gezeigt, haben die
Aufnahmeausnehmungen 22, 22 jeweils V-förmigen Querschnitt, und
deren offene Oberseiten sind mit Abdeckungen 23, 23 aus elastischem
Material, wie beispielsweise Kunstharz, abgedeckt. Wie in Fig. 4 gezeigt,
sind die vorderen Ende der rechten und linken Abdeckungen 23, 23
verlängert, und an einer Seite der verlängerten Abschnitte sind
Gelenkabschnitte 23₁, 23₁ integral angeformt. Die Gelenkabschnitte 23₁,
23₁ sind durch Gelenkstifte 24, 24 schwenkbar mit der Außenwandung des
Kraftstofftanks 4 verbunden. Auf der anderen Seite, wie in Fig. 6 gezeigt,
sind die rückseitigen Enden der rechten und linken Abdeckungen 23, 23
jeweils an einer Seite durch flexible Schnurelemente 25, 25, wie
beispielsweise Drähte oder Seile, mit dem Kraftstofftank 4 verbunden. Im
Normalfall sind die länglichen Abschnitte der rechten und linken Airbag-Be
festigungselemente 18, 18 in den rechten und linken
Aufnahmeaussparungen 22 aufgenommen, wie mit der durchgezogenen
Linie in den Fig. 4 bis 6 gezeigt. Wenn der Airbag 14, wie später
beschrieben, aufgeblasen wird, öffnen sich die rechten und linken
Abdeckungen 23, 23 in entgegengesetzten Richtungen, und die rechten und
linken Airbag-Befestigungselemente 18, 18 treten aus den
Aufnahmeaussparungen 22, 22 aus und dehnen sich zusammen mit dem
ausgedehnten Airbag 14, wie mit der Strichpunktlinie in den Fig. 4 bis 6
angezeigt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist ein Paar rechter und linker Führungs- und
Haltestücke 26, 26 an deren unteren Enden mit der rechten und linken Seite
des Rumpf-Rahmens 1 mit Befestigungsmitteln, wie beispielsweise Bolzen
oder Muttern, befestigt. Wie die Airbag-Befestigungselemente 18, 18 sind
die Führungs- und Halteelemente 26, 26 auch in Form eines Riemens aus
flexiblem Material ausgebildet und erstrecken sich in das Airbag-Gehäuse
12, wobei deren obere Enden an rechten und linken Außenseiten des
Airbags 14 befestigt sind. Beim Ausdehnen des Airbags 14 dehnen sich die
Führungs- und Haltestücke 26, 26 zusammen mit dem Airbag und führen
den Airbag derart, daß sich der Airbag im wesentlichen oberhalb des Rumpfrahmens
1 erstreckt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Aufprallsensor S, wie beispielsweise ein
G-Sensor, am Frontabschnitt des Rumpf-Rahmens 1 vorgesehen und das
Füllgerät (Gasgenerator) 16 wird nach Maßgabe eines erfaßten, vom Sensor
S bereitgestellten Signals eingeschaltet und füllt Hochdruckgas in den
Airbag 14.
Der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben werden. Im
Fall, daß das Kraftrad auf ein Hindernis auftrifft, erfaßt der Aufprallsensor
S die Kollision und sendet dieses erfaßte Signal an das Füllgerät
(Gasgenerator) 16, welches nachfolgend in Betrieb geht und Hochdruckgas
erzeugt. Das Gas wird in den zusammengefalteten Airbag 14 durch die
Bodenöffnung 14₁ eingeführt, wodurch der Airbag aufgeblasen wird. Zu
diesem Zeitpunkt dehnt sich der Airbag angenähert nach oben aus, wie in
Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Der Airbag 14 ist am Rumpf-Rahmen 1 unter dem
Sitz 5 mittels der flexiblen Airbag-Befestigungselemente 18, 18 befestigt,
so daß bei Ausdehnen des Airbags 14 an den Airbag-Befestigungselementen
18, 18 gezogen wird, diese in der Folge die Abdeckungen 23, 23 öffnen,
aus den Aufnahmeaussparungen 22, 22 austreten und sich dehnen. Der
Airbag 14 wird in einer dem Fahrer R gegenüberliegenden Position gehalten,
wie in Fig. 7 gezeigt, wodurch der Fahrer zurückgehalten wird und der
Aufprall des Fahrers gedämpft werden kann. In diesem Fall dehnen sich
auch die flexiblen rechten und linken Führungs- und Haltestücke 26, 26
zusammen mit dem Airbag 14 und führen eine nach oben gerichtete
Ausdehnung des Airbags.
Danach wird das in dem Airbag 14 befindliche Hochdruckgas durch die
Ventilöffnung 17 langsam an die Umgebung abgegeben (entleert).
Da der Airbag 14 am Rumpf-Rahmen 1 mittels der flexiblen und elastischen
Airbag-Befestigungselemente 18 befestigt ist, kann sich dieser in die den
Fahrer zurückhaltende Position ausdehnen und den Aufprall des Fahrers
wirksam dämpfen. Ferner ist es zum Zeitpunkt des Aufblasens
(Ausdehnung) des Airbags 14 möglich, die auf den montierten Abschnitt
des Airbags ausgeübten Zug- und Scherkräfte zu verringern.
Nun wird mit Bezug auf Fig. 9 eine Modifikation des oben beschriebenen
Ausführungsbeispiels beschrieben werden. Diese Modifikation unterscheidet
sich im Aufbau eines Abdeckmontageteils für den Kraftstofftank ein wenig
vom oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Fig. 9 zeigt einen Abschnitt
des Montageteils, in welchem die gleichen Bauteile, wie im obigen
Ausführungsbeispiel, durch dieselben Bezugszeichen wie im obigen
Ausführungsbeispiel bezeichnet sind.
In Fig. 9 sind im Querschnitt konkav ausgebildete Aufnahmeaussparungen
22′, 22′ in den rechten und linken Seitenflächen des Kraftstofftanks 4
ausgebildet und längliche Abschnitte der Airbag-Befestigungselemente 18,
18 sind in den Aufnahmeaussparungen 22′, 22′ aufgenommen. Rechte und
linke Abdeckungen 23′, 23′ zum Öffnen und Verschließen der nach oben
hin offenen Seiten der rechten und linken Aufnahmeaussparungen 22′, 22′
sind jeweils am Boden der Aussparungen 22′, 22′ durch eine Mehrzahl von
Befestigungsmitteln 28, . . ., befestigt. Jede Abdeckung 23′ ist aus einem
weichen Material, wie beispielsweise Kunstharz, ausgebildet, und ein
Gelenkabschnitt 23₁ ist integral an der Abdeckung ausgebildet. Mit dem
Gelenkabschnitt 23₁ als Drehpunkt kann die Abdeckung 23′ seitlich des
Kraftstofftanks 4 geöffnet und verschlossen werden.
Obwohl ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung im
Vorstehenden beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf dieses
beschränkt, sondern es können verschiedene andere Ausführungsformen im
Rahmen der Erfindung realisiert werden. Es ist wünschenswert, daß das
Airbag-Befestigungselement in einer Form ausgebildet ist, welche einen
geringen Raum einnimmt, wie beispielsweise die Form eines (Blech-)
Streifens, Seiles, Riemens oder Films, unter Verwendung eines flexiblen
einfach zusammenfaltbaren Materials. Es steht offen, das
Befestigungselement als Einzelteil oder aus mehreren Teilen auszubilden.
Ferner kann das Befestigungselement nur aus einem einzigen Material oder
aus einem Laminat mehrerer Materialien ausgebildet werden.
Es wird vorgeschlagen, eine Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad vorzusehen,
welche Einrichtung den Körper eines Fahrers zurückhält, um wirksam einen
auf den Fahrer wirkenden Aufprall zu dämpfen.
Vor dem Fahrer wird ein Airbag 14 am Fahrzeugrumpf-Rahmen 1
angebracht, und ein Ende eines Airbag-Befestigungselements 18 ist am
Airbag 14 befestigt, während das andere Ende desselben mit dem Rumpfrahmen
1 verbunden ist. Nach Ausdehnen des Airbags 14 dehnt sich das
Airbag-Befestigungselement 18 zusammen mit dem Airbag, um den Airbag
zu halten.
Claims (6)
1. Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad, umfassend einen Airbag (14), der
an einem Fahrzeugrumpf-Rahmen (1) angeordnet und dazu ausgelegt
ist, sich angenähert nach oben auszudehnen, um einen Aufprall eines
Fahrers (R) zu dämpfen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Airbag (14) durch ein flexibles Airbag-Befestigungselement
(18) mit dem Fahrzeugrumpf-Rahmen (1) verbunden ist, welches
Airbag-Befestigungselement (18), beispielsweise, ein Seil oder ein
Riemen ist, wobei sich das Airbag-Befestigungselement (18) beim
Ausdehnen des Airbags (14) zusammen mit dem Airbag (14) dehnt,
um den Airbag am Fahrzeugrumpf-Rahmen (1) zu halten.
2. Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung des Airbag-Be
festigungselements (18) mit dem Fahrzeugrumpf-Rahmen (1)
unterhalb eines Sitzes (5) angeordnet ist.
3. Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung des Airbag-Be
festigungselements (18) mit dem Fahrzeugrumpf-Rahmen (1) ein
Querelement (1c) des Rahmens (1) ist.
4. Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar von
rechten und linken Airbag-Befestigungselementen (18) vorgesehen
ist.
5. Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Airbag-
Befestigungselements (18) mit dem Fahrzeugrumpf-Rahmen (1) hinter
dem Airbag (14) angeordnet ist.
6. Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungs- und
Haltestück (26) zwischen jeder der rechten und linken Seitenflächen
des Airbags (14) und jeder der rechten und linken Seiten des
Fahrzeugrumpf-Rahmens (1) angeschlossen ist.
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