DE19750945C2 - Seitenaufprallschutzmodul zur Montage an einem Sitz eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Seitenairbag-Modul gemäß Anspruch 1.

Ein großer Prozentsatz an Verletzungen von Fahrzeuginsassen wird durch Seitenaufprallzusammenstöße verursacht. Herkömmliche Air­ bag-Module werden für Frontalzusammenstöße verwendet, um die Verletzung von Insassen zu minimieren. Ein typisches Airbag- Modul weist ein Gehäuse auf, ein am Gehäuse befestigtes Aufblas­ mittel und ein Luftkissen bzw. einen Luftsack oder einen Airbag, der Teil eines Rückhaltemoduls bildet. Ein Zusammenstoßsensor wird verwendet, um einen Fahrzeugzusammenstoß zu erfassen, der das Aufblasmittel auslöst, damit Aufblasgase frei werden und den Airbag aufblasen. Kraftfahrzeug-Airbags haben sich als Mittel erwiesen, mit welchem die Verletzungen von Fahrzeuginsassen wäh­ rend Frontalzusammenstößen deutlich verringert werden können. Angesichts dessen sind in jüngster Zeit Versuche unternommen worden, Seitenaufprall-Airbags in Fahrzeuge einzubauen, um eine ähnliche Verringerung von Verletzungen von Fahrzeuginsassen zu ermöglichen, die von einem Seitenaufprall herrühren.

Ein bekannter Typ eines Seitenaufprallmoduls wird in einer Fahr­ zeugtür in Kombination mit einem Seitenaufprallsensor montiert. Der Airbag ist hinter einem Entfaltungspanel rückgehalten, wel­ ches öffnet bzw. aufbricht, um den Airbag während des Entfaltens freizugeben. Ein Problem bei diesem Typ von Seitenaufprall­ schutzmodul besteht jedoch darin, daß unterschiedlich große Insassen im Fahrzeug vorhanden sind, und die Sitze innerhalb des Fahrzeugs dementsprechend in unterschiedliche Stellung einge­ stellt werden können. Beispielsweise verschiebt ein großer Fahr­ gast den Sitz auf den Sitzeinstellschienen in eine hintere bzw. die hinterste Stellung, während ein kleiner Insasse den Sitz in eine vordere bzw. die vorderste Stellung verschiebt. Deshalb muß ein größerer Luftsack als an sich erforderlich aus der Fahrzeug­ tür heraus entfaltet werden, um den gesamten Bereich der Fahr­ zeuginsassen-Sitzstellungen und Fahrzeuginsassengrößen abzudec­ ken.

Ein zweiter Typ eines bekannten Seitenaufprall-Airbag-Moduls ist an der B-Säule bzw. der Verriegelungs- bzw. Sitzgurtbefesti­ gungssäule des Fahrzeugs angebracht. Diese Ausführungsform lei­ det jedoch an denselben Problemen wie die vorstehend erläuterte Montage des Moduls an einer Fahrzeugtür; insbesondere muß ein größerer Airbag als an sich notwendig verwendet werden, um den gesamten Positionsbereich unterschiedlich großer Fahrzeuginsas­ sen abzudecken.

Ein dritter Typ eines bekannten Seitenaufprall-Airbag-Moduls ist an einem Fahrzeugsitz angebracht.

Die US 5,553,887 A betrifft ein aufblasbares Sicherheitsmodul für die Sicherheitseinrichtung eines Fahrzeugs und insbesondere ein Gehäuse für ein solches Sicherheitsmodul, das für ein rasches Entweichen und ein korrektes Positionieren eines Luftkissens sorgt, um einen zugehörigen Fahrzeuginsassen bei einem frontalen oder seitlichen Aufprall zu schützen. Hierbei ist ein Gehäuse nicht von Schaumstoff oder einem textilen Gebilde verdeckt, vielmehr liegt es zum Fahrzeuginneren hin offen. Bei diesem Ausführungsbeispiel der US 5,553,887 A wird die äußere Gehäuse­ hälfte ein integraler Bestandteil der Oberfläche des Fahrzeug­ sitzes. Im Betrieb entfaltet sich das Luftkissen aus dem Gehäuse unmittelbar ins Fahrzeuginnere hinein zwischen den Fahrzeugin­ sassen und die Seitenwand der Fahrzeugtür. Das Positionieren des Luftkissens wird dadurch erleichtert, dass die Energie des Luft­ kissens unter Verwendung von inneren und äußeren Leitrampen geführt wird.

Die DE 196 32 586 A1 offenbart eine Anordnung eines Seitenair­ bag-Moduls an einem Kraftfahrzeugsitz. Hierbei wird durch eine Öffnung in einem Sitzbezug ein Seitenairbag-Modul in einer Auf­ nahmeöffnung eines Skelettes eingesetzt, und mit Schrauben befe­ stigt. Ein Kragen bildet hier eine elastische und mit Vorspan­ nung auf dem Sitzbezug eines Polsterteils aufliegende Lippe, die einen Spalt zwischen dem Polsterteil und dem Seitenairbag-Modul abdeckt und den Sitzbezug an den Rändern der Öffnung fixiert.

Durch Anbringen bzw. Montieren des Airbag-Moduls an einem Sitz, der sich zusammen mit dem Fahrzeuginsassen bewegt, kann der Airbag in dieselbe Position relativ zu dem Fahrzeuginsassen ungeachtet dessen Größe und Sitzposition entfaltet werden. Typischerweise wird in einem Fahrzeugsitz ein Seitenaufprallmodul ähnlich demje­ nigen eingebaut, das für ein Airbag-Modul für einen Frontal­ aufprall verwendet wird. Der Airbag muß aus dem Sitz austre­ ten, indem die Sitzkante zerrissen werden, der daraufhin be­ schädigt und möglicherweise nicht reparierbar ist.

Es besteht deshalb weiterhin ein Bedarf an einem leicht zu­ sammen- und einbaubaren Airbag-Modul für ein Kraftfahrzeug. Die vorstehend genannten Module sind in unterschiedlichen Fahrzeugbauteilen montiert und der Airbag durchbricht das ab­ deckende Randmaterial oder Paneele, wenn er sich entfaltet. Um den Zusammenbau bzw. Einbau zu erleichtern, ist das erfin­ dungsgemäße Seitenaufprallschutzmodul so aufgebaut, daß es von außen auf der Außenseite des Fahrzeugsitzes montiert wer­ den kann. Da das Modul ein externes Moduls ist, ist es sicht­ bar. Ein Grund dafür, ein sichtbares Seitenaufprallschutzmo­ dul zu schaffen, besteht darin, dem Fahrzeuginsassen klar zu machen, wo es sich befindet, damit dieser es nicht etwa ver­ sperrt. Außerdem gestalten sich Zusammenbau und Ersatz einfa­ cher als beim herkömmlichen Modulaufbau, weil das erfindungs­ gemäße Modul nicht im Sitz eingebettet bzw. vergraben ist, wodurch das Modul gewartet werden kann, ohne daß der Sitz zerrissen werden muß. Ein sichtbares Moduls ist außerdem ein gutes Werbemittel für einen Fahrzeughersteller, da es den Kunden vom Vorhandensein dieses Merkmals im Kraftfahrzeug in­ formiert.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht angesichts Vorstehendem darin, ein verbessertes Seitenaufprall-Airbag- Modul für ein aufblasbares Kraftfahrzeug-Zusatzrückhaltesy­ stem zu schaffen, das an einem Fahrzeugsitz optimal bzw. von außen montierbar angebracht ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Demnach schafft die vorliegende Erfindung mehrere Ausfüh­ rungsformen eines vorteilhaften Seitenaufprall-Airbag-Moduls. In jedem Fall ist der Modulaufbau dazu ausgelegt, in eine Vertiefung auf der Seite einer Lehne eines Kraftfahrzeugsit­ zes angebracht zu werden. Nach der Installation paßt sich das Modul formmäßig an die Außenkontur des Sitzes aus ästheti­ schen Gründen an. Im Fall jeder der Ausführungsformen weist das Modul ein Gehäuse mit einem Bodenabschnitt und einem Ge­ häusedeckel auf. Bei einer Ausführungsform ist der Gehäuse­ deckel größer als der Bodenteil des Moduls und umschließt da­ mit den Rand der Sitzvertiefung, in welcher das Modul einge­ setzt ist. Bei einer weiteren Ausführungsform bildet der Bo­ denteil des Gehäuses einen Flansch zum Abdecken der Ränder der Sitzvertiefung und der Gehäusedeckel sitzt innerhalb des Bodenteils, um den Airbag im Gehäuse einzuschließen.

Bei sämtlichen Ausführungsformen weist der Modulaufbau ein Aufblasmittel mit einem Gewindestutzenende auf, das sich durch eine Stutzenöffnung in einer Montageplatte am oberen Ende eines Halters erstreckt und am Halter durch eine Gewin­ demutter festgelegt ist. Der Halter hat zwei Gewindemontagestut­ zen, die von seiner Rückseite vorspringen. Der Halter mit dem angebrachten Aufblasmittel ist am Gehäuse dadurch festgelegt, daß seine Gewindemontagestutzen sich durch Montageöffnungen in der Rückseite des Gehäuses erstrecken. Die Montagestutzen des Halters legen das gesamte Modul am Sitzrahmen des Fahrzeugs fest. Ein Airbag und eine Airbag-Ummantelung, die den Airbag im nicht entfalteten bzw. zusammengefalteten Zustand umschließt, ist am Halter befestigt. Der Airbag-Deckel weist einen Aufreiß­ saum auf, der zerreißt, wenn der Airbag sich ausdehnt. Der Ge­ häusedeckel öffnet sich beim Aufblasen und erlaubt die vollstän­ dige Entfaltung des Airbags.

Das erfindungsgemäße Modul erlaubt einen vereinfachten Zusammen­ bau bzw. Einbau mit wenigen getrennten Teilen. Außerdem erleich­ tert das erfindungsgemäße Modul die Wartung und den Austausch, falls erforderlich.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine dreidimensionale Ansicht eines Gehäuses, das zur Aufnahme einer Airbag-Baugruppe vorbereitet ist,

Fig. 2 eine Explosionsansicht des erfindungsgemäßen Seiten­ aufprallschutzmoduls zur Montage an einem Sitz,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Seiten­ aufprallschutzmoduls zur Montage an einem Sitz in zusammengebautem Zustand zum Einbau in einem Fahrzeug­ sitzhohlraum bzw. einer Fahrzeugsitzvertiefung,

Fig. 4 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Seitenauf­ prallschutzmoduls in einen Fahrzeugsitz installiert,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugsitzes unter Darstellung der Fahrzeugsitzvertiefung, eines vertika­ len Rahmenelements und der ersten Ausführungsform des sichtbaren erfindungsgemäßen Seitenaufprallschutzmo­ duls in Einbauposition.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung besteht ein Seitenaufprallschutzmodul 10 zur Montage an einem Fahrzeugsitz aus einem Gehäuse 11 mit einem Bodenteil 20 und einem Gehäusedeckel 30, einem Aufblasmittel 70, einem Halter 40, einem Luftsack bzw. Airbag 50 und einer Luftsack- bzw. Air­ bag-Ummantelung 60. Der Gehäusedeckel 30 ist am Bodenteil 20 des Gehäuses 11 im Schnappsitz angelenkt, um das Aufblasmittel 70, den Halter 40, den Airbag 50 und die Airbag-Ummantelung 60 auf­ zunehmen. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist das Modul 10 im vollständig zusammengebauten bzw. eingebauten Zustand an einer Fahrzeugsitz­ lehne 90 entlang einem vertikal verlaufenden Sitzrahmenelement 91 befestigt. Das Bodenteil 20 des Gehäuses 11 weist einen Ver­ längerungsflansch 134 auf, der eine Sichtabdeckung für die Rän­ der bzw. Kanten der Sitzvertiefung 92 bereitstellt. Der Verlän­ gerungsflansch 134 erstreckt sich zur Abdeckung des Sitzmateri­ als benachbart zur Sitzvertiefung 92. Der Gehäusedeckel 30 passt in den Bodenabschnitt 20.

Das Gehäuse 11 ist bevorzugt aus einem Kunststoffverbundstoff mit einer Entfaltungsöffnung gebildet, die auswärts weist.

Alternativ ist das Gehäuse 11 entweder als Magnesiumgußteil oder als tiefgezogenes Blechmetallteil gebildet. Das Gehäuse 11 ist so aufgebaut und angeordnet, daß es den Halter 40, das Aufblas­ mittel 70, den Airbag 50 und die Airbag-Ummantelung 60 in gefal­ teter nicht aufgeblasener Konfiguration als Airbag-Baugruppe aufnimmt.

Der Halter 40 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, bevorzugt aus einem Metallblech gebildet und hat zwei Gewindemontagezapfen bzw. -stutzen 41, die von der Rückseite vorstehen, eine Montageplatte 43 auf ihrer Oberseite einschließlich einer Aufblasmittelstut­ zenöffnung 42 und einer offenen Bodenseite 44. Beim Aufblasmit­ tel 70 kann es sich um ein pyrotechnisches Treibmittel, ein Druckgastreibmittel oder eine Kombination aus beiden handeln, auf die als "hybrides" Aufblasmittel bezug genommen wird. Das Aufblasmittel 70 wird durch die offene Halterbodenseite 44 ein­ geführt, bis das Gewindestutzenende 71 des Aufblasmittels in der Aufblasmittelstutzenöffnung 42 der Montageplatte 43 aufgenommen ist. Daraufhin wird eine Mutter 72 auf das Gewindestutzenende 71 des Aufblasmittels geschraubt, wodurch das Aufblasmittel 70 im Halter 40 aufgenommen ist. Der Halter 40 ist derart hergestellt, daß das Aufblasmittel 70 in ihm eingesperrt ist, wobei jedoch eine ausreichende Anzahl an Öffnungen 46 freibleiben, durch welche das Aufblasgas hindurchtreten kann.

Ein Airbag-Konstruktionen innewohnendes gemeinsames Problem besteht darin, daß die hohe Temperatur, der in den Airbag hinein freigesetzten Gase den Airbag lokal erhitzen kann. Diese lokale Airbag-Erhitzung kann zu einer Störung des Airbags führen, wes­ halb es erwünscht ist, das Airbag-Modul derart aufzubauen, daß dieses Problem vermieden wird. Eine Lösung für das lokale Erhit­ zungsproblem besteht darin, einen Hitzeschild zwischen dem Auf­ blasmittel 70 und dem Airbag 50 anzuordnen. Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Halter 40 außerdem einen Hitzeschild 45 auf. Der Hitzeschild 45 ist inte­ gral mit dem Halter 40 gebildet und benachbart zu dem Aufblas­ mittel 70 angeordnet, wenn dieses in den Halter 40 eingesetzt ist. Der Hitzeschild 45 ist außerdem so aufgebaut, daß er die erzeugten Gase in gewünschter Richtung leitet, um die Aufblas­ richtung des Airbags 50 zu kontrollieren.

Der Airbag 50 ist so hergestellt, daß er den Halter 40 und das Aufblasmittel 70 einschließt. Der Airbag 50 ist bevorzugt aus silikonbeschichtetem Nylon aufgebaut, wobei zwei (nicht gezeig­ te) Gasauslässe in der Nähe seiner Oberseite angeordnet sind. Die Airbag-Ummantelung 60, die bevorzugt aus Tyvek hergestellt ist, umschließt den gefalteten Airbag 50, schützt ihn vor Schmutzstoffen vor dem Aufblasen und ist dazu ausgelegt, während des Aufblasens zu zerreißen, damit der Airbag 50 durch sie hin­ durchtreten kann. Die Airbag-Ummantelung 60, der Airbag 50, der Halter 40 und das Aufblasmittel 70 bilden, wenn sie zusammen­ gebaut sind, eine Airbag-Baugruppe 80, die in das Gehäuse 11 paßt. Hierbei handelt es sich jedoch nur um eine von zahlreichen Formen, welche die Baugruppe 80 einnehmen kann.

Die Baugruppe 80 wird in das Gehäuse 11 eingesetzt. Ein elek­ trisches Kabel 73 und ein elektrischer Stecker 74 sind dazu ausgelegt, durch die Öffnung 21 an der Bodenseite 25 des Boden­ teils 20 des Gehäuses 11 hindurchzutreten. Gewindemontagezapfen 41 des Behälters erstrecken sich durch Montageöffnungen 22 auf der Rückseite 24 des Bodenteils 20.

Der Gehäusedeckel 30 ist am Bodenteil 20 durch ein Gelenk 35 befestigt und wird in den Bodenteil 20 in Schnappsitz gebracht, um die Baugruppe 80 im Bodenteil 20 des Gehäuses 11 einzusper­ ren. Der Bodenteil 20 hat drei Laschen 26 bis 28, die drei ähn­ lich beabstandeten Bügeln bzw. Klammern 31 bis 33 am Gehäuse­ deckel 30 entsprechen. Jede Lasche 26 bis 28 hat eine vordere Schrägfläche mit einer überhängenden Lippe. Die Bügel 31 bis 33 passen jeweils in Einspannkanäle 29 benachbart zu jeder Lasche 26 bis 28. Ein Loch in jedem Bügel 31 bis 33 muß über die ent­ sprechende überhängende Lippe derart geschnappt werden, daß der Gehäusedeckel 30 zwangsweise in Eingriff mit dem Bodenteil 20 gelangt.

Das zusammengebaute Modul 10 ist in Fig. 3 gezeigt. Der Gehäuse­ deckel 30 ist größer ausgelegt als der Bodenteil 20, so daß der Deckel 30 über den gesamten Umriß des Bodenteils 20 mit einer Lippe 34 verläuft. Diese Lippe 34 ist dazu ausgelegt, daß dann, wenn das Modul 10 im Sitzhohlraum bzw. in der Sitzvertiefung 92 angeordnet ist, die Lippe 34 einen Abschnitt des benachbarten Sitzmaterials überdeckt. Dies dient dazu, die Ränder bzw. Kanten der Sitzvertiefung 92 ebenso abzudichten bzw. abzuschließen wie sämtliche Montagebolzen, die zum Befestigen des Moduls 10 am Fahrzeugsitzrahmenelement 91 dienen.

Nach Empfangen eines Zusammenstoßsignals erzeugt das Aufblas­ mittel 70 Gas, das in den Airbag 50 durch die Düsen 75 geleitet wird, um den Airbag 50 aufzublasen. Sobald der Airbag 50 sich ausdehnt, öffnet sich der Airbag-Ummantelungsaufreißsaum. Der Gehäusedeckel 30 ist dazu ausgelegt, aufzugehen, damit der Air­ bag 50 außerhalb des Bodenabschnitts 20 des Gehäuses 11 aufge­ blasen werden kann. Der Bodenabschnitt 20 stellt Reaktionsober­ flächen bereit, um das Aufblasen des Luftsacks 50 richtungsmäßig festzulegen. Der aufgeblasene Airbag stellt während eines Fahr­ zeugzusammenstoßes für einen Fahrzeuginsassen Energieabsorption und eine verbesserte Auftreffläche bereit.

Claims (2)

1. Seitenairbag-Modul zur Befestigung am Rahmengestell (91) einer Rückenlehne (90) eines Fahrzeugsitzes, aufweisend ein Gehäuse (11) mit Deckel (30), wobei im Gehäuse (11) ein Gasgenerator (70), ein Gassack (50) und ein Halter (40) für den Gasgenerator (70) aufgenommen sind und wobei am Gehäuse (11) ein umlaufender Flansch (134) vorhanden ist, der den Rand einer Sitzpolsteröffnung abdeckt und in dem der Deckel (30) mit einer Schnappverbindung sitzt.

2. Seitenairbag-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Halter (40) ein Hitze­ schild (45) zur Gasströmungsleitung integriert ist.