DE19729627A1 - Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad - Google Patents

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.