DE19841347A1 - Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Airbagsystem für ein KraftfahrzeugInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Airbagsystem für die Fahrgastzelle (1) eines Fahrzeuges, mit einem zu einem Paket zusammengelegten Gassack (2), der einen mit der Fahrgastzelle (1) verbundenen ersten Sackrand (2') und einen bei Aufblasen spannbaren zweiten Sackrand (2'') aufweist. Der zweite Sackrand (2'') ist dabei an einem ersten Befestigungspunkt (3) und einem zweiten Befestigungspunkt (4) mit der Fahrgastzelle (1) verbunden, wobei an dem ersten Befestigungspunkt (3) eine Spannvorrichtung (5) angeordnet ist. DOLLAR A Die bekannte Spannvorrichtung erfordert den Einsatz einer zusätzlichen Kraftquelle, bespielsweise einer vorgespannten Feder, was die Erfindung vermeiden soll. Hierzu weist die Spannvorrichtung (5) eine Kraftumlenkung (6) und ein riemen- oder gurtartiges Zugmittel (8) auf, das mit einem ersten Ende an dem ersten Befestigungspunkt (3) mit dem zweiten Sackrand (2'') verbunden ist und derart mit der Kraftumlenkung (6) zusammenwirkt, daß es eine Bewegung des zweiten Sackrandes (2'') bei Aufblasen des Gassackes (2) in Ausdehnungsrichtung (A) in eine Zugkraft des Zugmittels (8) in Zugrichtung (Z) umzusetzen vermag. Durch die Erfindung kann nun der Gasdruck zum Spannen des zweiten Sackrandes genutzt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Airbagsystem zur Sicherung eines oder mehrerer Insassen einer
Fahrgastzelle eines Fahrzeuges, mit einem in nicht aktiviertem Zustand zu einem Paket
zusammengelegten, aufblasbaren Gassack, der einen mit der Fahrgastzelle verbundenen
ersten Sackrand und einen zweiten Sackrand aufweist, der sich zumindest einseitig bei
Aufblasen des Gassackes von dem ersten Sackrand in eine Ausdehnungsrichtung bewegt
und im Bereich seiner Enden an einem ersten Befestigungspunkt und einem zweiten
Befestigungspunkt mit der Fahrgastzelle verbunden ist, wobei an dem ersten
Befestigungspunkt eine Spannvorrichtung angeordnet ist, über die der Gassack beweglich
mit der Fahrgastzelle verbunden ist und die zum Spannen des zweiten Sackrandes den
ersten Befestigungspunkt beim Aufblasen des Gassackes zusätzlich in eine zur
Ausdehnungsrichtung in einem Winkel angeordnete, insbesondere rechtwinklige Zugrichtung
zu verlagern vermag.
Neben den bereits heute serienmäßig in nahezu alle größeren Fahrzeugen eingesetzten
Fahrer- und Beifahrer-Airbags, werden heutzutage verstärkt auch sogenannte Seiten-
und/oder Kopfairbags eingesetzt, die im Falle eines Seiten-Crashs bzw. eines Überschlags
des Fahrzeugs die Passagiere gegen Kollision seitlich eindringenden Objekten (z. B. an der
Kollision beteiligte andere Fahrzeuge, Bäume etc.) und/oder mit den seitlichen Holmen der A-
Säule, B-Säule oder der C-Säule der Fahrzeugkarosserie schützen sollen. Derartige Airbags
sind in nicht aktiviertem Zustand als Paket zusammengelegt und oft in einem durch
Verkleidungsteile abgedeckten Hohlraum angeordnet, der bei Kopfairbags in der Regel an
der jeweiligen Dachkante plaziert ist. Im Falle einer Auslösung z. B. durch eine kritische
Beschleunigung in Querrichtung wird die Abdeckung durch die Verkleidungsteile geöffnet
und der Airbag senkt sich jalousieartig vor die Seitenflächen des Fahrzeugs.
Es ist zweckmäßig, den Airbag so auszugestalten, daß er mit einem oberen Sackrand fest
mit der Fahrgastzelle des Fahrzeugs verbunden ist, beispielsweise im Bereich der
Dachkante, und daß der sich durch das Aufblasen des Gassackes im Unfallfalle bewegte
zweite Sackrand, der sich zum Beispiel von der Dachkante nach unten in Richtung der
Fensterbrüstungen bewegt, über eine Spannvorrichtung gespannt wird, die ein Ausweichen
des Gassackes auch bei Entfall der Stützwirkung durch die Fensterfläche (z. B. bei einem
Zerbersten der Scheiben bei einem Roll-over-Crash) verhindert. Ein derartiges Spannsystem
muß ebenfalls hinter den Verkleidungsteilen verborgen sein, damit bei zusammengelegtem
Gassack die Funktionalität der Türen und der Bewegungsbereich der Passagiere nicht
beeinträchtigt wird.
Ein Airbagsystem mit einer Spannvorrichtung für den zweiten Sackrand des Gassackes im
aufgeblasenen Zustand ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 297 16 573 bekannt. Bei
dieser Spannvorrichtung wird der erste Befestigungspunkt des zweiten Sackrandes, der an
einer A- oder C-Säule der Fahrgastzelle angeordnet ist, durch eine vorgespannte Zugfeder
im aufgeblasenen Zustand gespannt.
Obwohl durch diese bekannte Spannvorrichtung der zweite Sackrand wirksam gespannt
werden kann, erweist es sich als nachteilhaft, daß bei dieser Ausgestaltung mit der Zugfeder
ein verhältnismäßig kostenintensives Bauteil benötigt wird, wodurch die Herstellungskosten
des Airbagsystems ansteigen. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Airbagsystems besteht
darin, daß die Herstellung und Montage der vorgespannten Feder verhältnismäßig aufwendig
ist und einen relativ großen Einbauraum zur Aufnahme des schwenkbar gelagerten
Federbeins erfordert. Eine derartige Lagerung ist erforderlich, damit der erste
Befestigungspunkt bei Aufblasen des Gassackes mit dem zweiten Sackrand in die
Ausdehnungsrichtung bewegt werden kann und somit erst bei Aufblasen des Gassackes der
Türbereich durch die Spannvorrichtung belegt wird. Zusätzlich besteht durch die
Notwendigkeit einer vorgespannten Feder die Gefahr, daß die gewünschte Spannwirkung
aufgrund einer mangelhaften Montage oder eines Federversagens nicht eintritt.
Aus der europäischen Patentanmeldung 0 798 172 ist ferner ein Airbagsystem bekannt, das
einen ausblasbaren Gassack aufweist, dessen unterer Sackrand über zwei Torsionsbänder
spannbar ist, die die Enden des unteren Sackrandes mit der Fahrgastzelle verbinden und
durch die Abwärtsbewegung des seitlich angeordneten Gassackes beim Aufblasen tordiert
werden, wodurch eine Längenkontraktion mit entsprechender Spannung des Sackrandes
bewirkt wird.
Nachteilig ist bei dieser Spannvorrichtung, daß diese einen in inaktivem Zustand
zusammengerollten Gassack erfordert, der durch das Aufblasen abgewickelt wird, da nur
dann die Torsion des Spannbandes eintritt. Ferner können naturgemäß die Spannbänder bei
großflächigen Gassäcken nur kurz sein, wodurch eine hohe Torsionsbelastung auftreten
kann und die Bänder bei gleichzeitiger Zugbelastung durch die Spannwirkung versagen
können.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein zuverlässig aktivierbares Airbagsystem zu schaffen,
das kostengünstig herstellbar und möglichst unauffällig und leicht zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannvorrichtung eine
Kraftumlenkung und ein riemen- oder gurtartiges Zugmittel aufweist, das mit einem ersten
Ende an dem ersten Befestigungspunkt mit dem zweiten Sackrand verbunden ist und derart
mit der Kraftumlenkung zusammenwirkt, daß eine Bewegung zweiten Sackrandes bei
Aufblasen des Gassackes in Ausdehnungsrichtung in eine Zugkraft des Zugmittels in
Zugrichtung umzusetzen vermag.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Airbagsystems mit einer Spannvorrichtung,
die im wesentlichen von der Kraftumlenkung sowie dem riemen- oder gurtartigen Zugmittel
gebildet ist, kann die Bewegung des zweiten Sackrandes während des Aufblasens sowie die
durch den Gasdruck erzeugte Kraft zum Spannen des zweiten Sackrandes in Zugrichtung
genutzt werden. Hierdurch entfallen zusätzliche Funktionsbauteile wie die aus dem Stand der
Technik bekannte Feder, was zum einen eine Reduzierung der Herstellungskosten sowie
des Ausfallrisikos des Airbagsystems ermöglicht und zum anderen den Montageaufwand
erheblich verringert.
Die durch die Expansion des Gassackes beim Aufblasen durch einen Gasgenerator erzeugte
Kraft ist dabei ausreichend groß, um eine wirksame Spannung zusätzlich zum Aufblasen des
Gassackes zu erzeugen. Bevorzugt ist das Airbagsystem mit einer Rückzugsperre versehen,
die ein Erschlaffen des einmal gespannten zweiten Sackrandes auch bei nachlassendem
Gasdruck infolge von Undichtigkeiten oder gewollter Druckreduzierung verhindert. Diese
Rückzugsperre kann auf das Zugmittel oder auch auf die Kraftumlenkung wirken, sofern
letztere hierfür geeignet ist.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Spannvorrichtung nach der
Art eines Flaschenzugs mit anschließender Umlenkung des Zugmittels ausgebildet, wobei
die Kraftumlenkung ein erstes Umlenkelement und ein zweites Umlenkelement aufweist, um
die das Zugmittel, das von dem ersten Befestigungspunkt zu einem an dem Gassack
angeordneten Anlenkpunkt verläuft, jeweils herumgeführt ist. Der Anlenkpunkt ist so an dem
Gassack angeordnet, daß er während des Aufblasens und der damit verbundenen
Bewegung in Ausdehnungsrichtung mit bewegt ist. Um eine maximale Bewegungsstrecke zu
realisieren, ist der Anlenkpunkt bevorzugt am zweiten Sackrand angeordnet. Dieser
Anlenkpunkt kann von einer einfachen Befestigung gebildet sein, so daß eine Bewegung des
zweiten Sackrandes eine unmittelbar entsprechende Bewegung des mit dem ersten
Befestigungspunkt verbundenen Endes des Zugmittels verursacht. Es ist jedoch auch
möglich, daß das Zugmittel an einem weiteren Befestigungspunkt an der Fahrgastzelle
befestigt ist und der an dem Gassack angeordnete Anlenkpunkt eine weitere Umlenkung des
Zugmittels bewirkt. In diesem Fall ergibt sich ein flaschenzugähnlicher Aufbau, so daß eine
sehr günstige Ausnutzung der Expansionskraft des durch den Gasgenerator erzeugten
Gasdruckes möglich ist.
Das erste Umlenkelement ist bei dieser Ausgestaltung so an der Fahrzeugzelle angeordnet,
daß sich der Abstand zwischen ihm und dem Anlenkpunkt im Laufe der
Expansionsbewegung des Gassackes und durch die damit verbundene Bewegung des
Anlenkpunktes in Ausdehnungsrichtung vergrößert. Durch diese Vergrößerung des
Abstandes wird das Zugmittel in Richtung der Ausdehnungsrichtung gezogen, wodurch
wiederum der bewegliche erste Befestigungspunkt am zweiten Sackrand in Zugrichtung
gezogen und der zweite Sackrand gespannt wird.
Bevorzugt ist die Spannvorrichtung mit einer Rückzugsperre versehen, die auch nach
Nachlassen des Innendrucks des Gassackes die Spannkraft des zweiten Sackrandes
aufrechterhält. Dies ist insbesondere deswegen vorteilhaft, weil das erfindungsgemäße
Airbagsystem bevorzugt als Seitenairbag eingesetzt wird, bei dem im Gegensatz zu einem
Front-Airbag die zu schützende Person wiederholt im Laufe eines mehrfachen Überschlags
des Fahrzeugs in Kontakt mit dem Gassack kommen kann. In diesem Fall kann auch nach
Wegfall der Stützwirkung der Seitenwandung der Fahrgastzelle, etwa durch Bersten der
Scheiben, durch den gespannten zweiten Sackrand die Schutzwirkung des Gassackes
weitgehend aufrechterhalten werden.
Die Rückzugsperre kann entweder als gesondertes Bauteil auf das Zugmittel wirken oder
auch in eines der Umlenkelemente integriert sein. So kann beispielsweise das Zugmittel mit
einem Rastkörper versehen sein, der bei voll aufgeblasenem Airbag in eine entsprechende
Rastaufnahme einrastet und damit einen Rücklauf des Zugmittels verhindert. Eine besonders
einfache Ausgestaltung der Zugvorrichtung besteht dagegen in einer üblichen einseitig
wirkenden Klemmvorrichtung, die zwei Klemmkörper aufweist, die das Zugmittel in einer zur
Zugrichtung entgegengesetzten Richtung zu blockieren vermögen.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Airbagsystems weist eine
Kraftumlenkung auf, die von einer drehbar gelagerten Aufwickeltrommel gebildet ist. Das
Zugmittel ist bei dieser Ausgestaltung mit einem Ende am ersten Befestigungspunkt befestigt
und mit dem anderen Ende auf die Aufwickeltrommel aufgewickelt bzw. dort befestigt. Die
Aufwickeltrommel wiederum wirkt mit einem Betätigungshebel zusammen, der mit dem
Gassack, insbesondere am zweiten Sackrand verbunden ist, so daß eine Expansion des
Gassackes in Ausdehnungsrichtung den Betätigungshebel verschwenkt und damit die
Aufwickeltrommel verdreht. Durch diese Drehbewegung der Aufwickeltrommel wird das
Zugmittel auf die Aufwickeltrommel aufgewickelt und somit der erste Befestigungspunkt in
Richtung der Aufwickeltrommel gezogen.
Zur Erzielung einer größeren Weglänge für die Bewegung des ersten Befestigungspunkts
kann zwischen dem Betätigungshebel und der Aufwickeltrommel ein entsprechend
übersetztes Getriebe zwischengeschaltet sein. Das Übersetzungsgetriebe kann
beispielsweise von einem drehbar an der Fahrzeugkarosserie gelagerten Antriebsrad
gebildet sein, das mit dem Betätigungshebel verbunden ist, so daß ein Schwenken des
Betätigungshebels infolge des Herabsenkens des zweiten Sackrandes bei Aufblasen des
Gassackes eine Drehung des Antriebsrades verursacht. Das Antriebsrad treibt wiederum mit
die Aufwickeltrommel an, so daß durch die Wahl der Durchmesser des Antriebsrades und
der Aufwickeltrommel das Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes festgelegt ist.
Die Kraftübertragung vom Antriebsrad auf die Aufwickeltrommel kann auf eine der üblichen
Arten, etwa durch eine Ausbildung beider Elemente als miteinander kämmende Zahnräder
oder als Reibräder, erfolgen. Das Antriebsrad kann neben der Aufwickeltrommel angeordnet
sein, so daß die Übertragungskraft jeweils an der Außenseite in Umfangsrichtung angreift, es
kann jedoch auch im Inneren der dann als Hohlrad auszubildenden Aufwickeltrommel
angeordnet sein, wobei bei dieser Ausgestaltung das Antriebsrad exentrisch zur
Aufwickeltrommel angeordnet ist. Auch diese Ausführungsform ist bevorzugt mit einer
Rückzugsperre für das Zugmittel versehen, die hier besonders einfach in die
Aufwickeltrommel oder in das Antriebsrad durch eine übliche, beispielsweise mit der
Verzahnung zusammenwirkenden Rückdrehsperre integriert werden kann. Damit durch den
Betätigungshebel der Bewegungsraum des zweiten Befestigungspunktes nicht eingeschränkt
ist, sollte dieser entweder als Teleskoparm ausgebildet sein oder entlang des zweiten
Sackrandes verschiebbar an dem Gassack gelagert sein.
Ein bevorzugter Einsatzzweck des erfindungsgemäßen Airbagsystems besteht in dem
Aufbau eines längs der Fahrzeugseitenfläche verlaufenden, vertikalen Schutzkissens zur
Abfederung eines Insassen des Fahrzeugs im Unfallfalle. Dieses Schutzkissen kann sowohl
als Einzelschutz für die vorderen oder hinteren Passagiere, also zwischen der A-Säule und
der B-Säule bzw. zwischen der B-Säule und der C-Säule angeordnet sein, als auch als
vollständiger Seitenairbag, der die gesamte Fahrzeugseite jalousieartig abdeckt, also von der
A-Säule zur C-Säule verläuft, ausgebildet sein. In diesen Fällen ist der zweite Sackrand dann
derjenige Rand des Gassackes, der sich von oben nach unten bewegt und dann in Höhe
etwa der Fensterbrüstungen oder der Armlehnen des Fahrzeugs gespannt wird.
Ein weiterer möglicher Einsatzzweck besteht in dem Aufbau eines quer zur Fahrtrichtung
verlaufenden Sicherungssystems durch das erfindungsgemäße Airbagsystem. In diesem Fall
kann der Airbag beispielsweise von der B-Säule eines Fahrzeugs zur gegenüberliegenden B-
Säule verlaufen und so einen wirksamen Schutz für die hinteren Passagiere aufbauen. Durch
die Spannung des zweiten Sackrandes kann dieser Airbag unabhängig von einer sonstigen
Stützwirkung, beispielsweise durch die Rücklehnen der Vordersitze, seine Schutzwirkung
entfalten. Dies hat zum einen den Vorteil, daß die vorderen Passagiere im Falle eines
Frontalaufpralls vor Gegenständen geschützt sind, die von hinten nach vorne fliegen und dort
mit den Passagieren kollidieren könnten, und zum anderen auch die hinteren Passagiere
einen vor sich befindlichen Airbag zur Verfügung gestellt bekommen. Insbesondere aufgrund
der zu beobachtenden mangelnden Neigung zur Benutzung der hinteren Sicherheitsgurte
kann dieses System zumindest einen Minimalschutz bieten.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung kann bei einem quer verlaufenden Airbagsystem in
der Verkleidung der entsprechenden Fahrzeugsäule untergebracht werden. In diesem Fall ist
beispielsweise das erste Umlenkelement im Bereich des Übergangs der entsprechenden
Säule der Fahrgastzelle zum Dach und das zweite Umlenkelement auf Höhe der
Fensterbrüstung angeordnet. Nach Zünden des Gasgenerators entfaltet sich dann der quer
im Dachhimmel verlaufende und durch Abdeckelemente verdeckte Airbag nach unten, wobei
der erste Befestigungspunkt ebenfalls in der Nähe des Übergangs von der Seitenwand auf
das Dach angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung steht weniger die seitliche Verlagerung
des ersten Befestigungspunkts im Laufe der Expansionsbewegung im Vordergrund als die
Möglichkeit der sicheren Befestigung des zweiten Sackrandes des aufgeblasenen Airbags,
ohne aufwendige Führungsschienen in der entsprechenden Säule des Fahrzeugs vorsehen
zu müssen.
Weitere Einsatzzwecke für derartige quer verlaufende Airbags können neben dem Einsatz in
Pkws auch der Einsatz in anderen Verkehrsmitteln, insbesondere öffentlichen
Verkehrsmitteln oder Bussen sein. Hier können die in der Regel nicht angeschnallten oder
sogar stehenden Insassen ebenfalls durch einen Airbag geschützt werden, der sich von oben
aus dem Dachhimmel im Unfallfalle absenkt.
Sowohl die quer verlaufende als auch die längs verlaufende Ausführungsform des
Gassackes können jeweils zwei (oder noch mehr) Spannvorrichtungen aufweisen, so daß
neben dem ersten Befestigungspunkt auch der zweite Befestigungspunkt durch eine
Spannvorrichtung verlagerbar ist. Im Falle des quer verlaufenden Airbags ist dies sogar
besonders bevorzugt, da auf diese Weise eine rechtwinklige Gassackform mit ausreichender
Kraftaufnahme im Bereich des zweiten Sackrandes möglich ist. Die Spannvorrichtung für den
zweiten Befestigungspunkt wird dabei identisch zu derjenigen für den ersten
Befestigungspunkt sein. Je nach räumlichen Erfordernissen kann diese allerdings auch
anders ausgestaltet sein.
In dem Fall, daß sowohl die Spannvorrichtung für den ersten Befestigungspunkt als auch die
Spannvorrichtung für den zweiten Befestigungspunkt die Spannwirkung über ein
gleichartiges Zugmittel erreichen, können beide Zugmittel an denjenigen Enden, die jeweils
dem Befestigungspunkt abgewandt sind, miteinander verbunden sein. In diesem Fall erübrigt
sich eine Befestigung dieser Enden an der Fahrzeugkarosserie, und die jeweiligen
Anlenkpunkte am Gassack erfüllen ausschließlich die Funktion einer Umlenkung der
Zugmittel. Bei dieser Ausgestaltung ist es besonders vorteilhaft, wenn statt zweier getrennter
Zugmittel beide Spannvorrichtungen mit ein- und demselben gurtartigen Zugmittel arbeiten,
so daß für die Spannung des zweiten Sackrandes neben den beiden Kraftumlenkungen
lediglich ein weiteres Bauteil benötigt wird. Das gemeinsame Zugmittel kann dann für den
Insassen des Fahrzeugs unsichtbar hinter einer Verkleidung der Dachkante vor oder hinter
dem Gassackpaket verlegt sein.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der
Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht des inneren Seitenbereichs einer Fahrgastzelle mit einem
erfindungsgemäßen Airbagsystem, wobei der Airbag in inaktivem Zustand als Paket
zusammengelegt dargestellt ist,
Fig. 2 das Airbagsystem aus Fig. 1 nach Aufblasen des Airbags,
Fig. 3 die Ansicht eines Airbagsystems mit quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Gassack
und
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines
erfindungsgemäßen Airbagsystems.
In Fig. 1 ist ein Airbagsystem dargestellt, das von einem parallel zur Längsseite der
Fahrgastzelle 1 des Fahrzeugs verlaufenden Gassack 2 gebildet ist, der hier in nicht
aktiviertem Zustand dargestellt ist. In diesem Zustand ist der Gassack 2 üblicherweise zu
einem Paket zusammengelegt und hinter Verkleidungselementen der Karosserie verborgen
angeordnet. Der Gassack ist mit einem ersten Sackrand 2' an der Fahrgastzelle 1 befestigt
und bewegt sich im Falle eines Unfalles durch Aufblasen eines über einen Stoßsensor
gesteuerten Gasgenerator in Ausdehnungsrichtung A, die hier vertikal nach unten gerichtet
ist. Der hier unten angeordnete zweite Sackrand 2'' ist über einen ersten Befestigungspunkt 3
und einen zweiten Befestigungspunkt 4 ebenfalls mit der Fahrgastzelle verbunden. Seide
Befestigungspunkte sind beweglich an der Fahrgastzelle angeordnet, so daß die Bewegung
des zweiten Sackrandes 2'' trotz der Verbindung dieser Punkte mit der Fahrgastzelle 1
möglich ist.
Die bewegliche Lagerung des ersten Befestigungspunkts 3 wird durch eine Spannvorrichtung
5 bewirkt, die eine Kraftumlenkung 6 sowie ein gurtartiges Zugmittel 8 aufweist. Das
gurtartige Zugmittel 8 ist seinerseits an der Fahrgastzelle 1 befestigt und verläuft von dort
zunächst zu einem auf dem zweiten Sackrand 2'' angeordneten Anlenkpunkt, wo es in
Richtung eines ersten Umlenkelements 6' umgelenkt wird. Dieses erste Umlenkelement 6' ist
ebenso wie ein zweites Umlenkelement 6'' ortsfest mit der Fahrgastzelle 1 des Fahrzeugs
verbunden. Das Zugmittel 8 wird von den Umlenkelementen 6', 6'' jeweils umgelenkt, so daß
es schließlich zu dem ersten Befestigungspunkt 3 am zweiten Sackrand 2'' des Gassackes 2
geführt ist.
Der zweite Befestigungspunkt 4 des Gassackes 2 kann entweder ortsfest sein, wodurch sich
oberhalb des gespannten zweiten Sackrandes 2'' ein dreieckiger aufgespannter Sackbereich
ergibt. Dieser kann zusätzlich über den zweiten Sackrand 2'' hinaus weitere Bereiche
aufweisen, die dann jedoch nicht mehr von der Spannwirkung profitieren. Aus diesem Grund
ist bevorzugt auch der zweite Befestigungspunkt 4 mit einer Spannvorrichtung versehen, so
daß auch dieser im Laufe des Aufblasens bewegbar ist und der zweite Sackrand 2'' unterhalb
eines potentiellen Auftreffbereichs der zu schützenden Körperteile der Passagiere spannbar
ist.
In Fig. 2 ist der Gassack des Airbagsystems aus Fig. 1 in aufgeblasenem Zustand
schematisch dargestellt. Durch die Abwärtsbewegung des zweiten Sackrandes 2'' ist der
Anlenkpunkt 7 mit dem zweiten Sackrand 2'' in Ausdehnungsrichtung A nach unten
gewandert. Da gleichzeitig das gurtartige Zugmittel 8 oberhalb des ersten Sackrandes 2' fest
mit der Karosserie verbunden und um den Anlenkpunkt herum gelegt ist, bewirkt das
Abwärtsbewegen des Anlenkpunktes 7 eine Zugbewegung auf den zwischen dem
Anlenkpunkt 7 und dem ersten Befestigungspunkt 3 gelegenen Bereich des Zugmittels 8. Da
dieser Bereich über das erste Umlenkelement 6' und das zweite Umlenkelement 6'', die
jeweils das erforderliche Widerlager für die Zugkraft darstellen, umgelenkt ist, wird auf diese
Weise die Strecke zwischen dem zweiten Umlenkelement 6'' und dem ersten
Befestigungspunkt 3 verkürzt, wodurch der erste Befestigungspunkt 3 in Zugrichtung
gezogen wird.
Bevorzugt ist die Geometrie der Funktionsbauteile des erfindungsgemäßen Airbagsystems
so ausgelegt, daß die gewünschte Zugwirkung im Rahmen der konstruktiv bedingten
Flexibilität des Gassackes bei voll aufgeblasenem Gassack zur Verfügung steht. Das
gurtartige Zugmittel 8 kann entweder aus einem starren Material oder auch aus einen
flexiblen Material gefertigt sein, wobei ein starres Material den besonderen Vorteil hat, daß
der Prozeßablauf des Aufspannens des Gassacks nicht durch Dehnungseffekte eines
flexiblen Materials verzögert wird. Die Spannvorrichtung 5 kann zusätzliche eine
Rückzugsperre aufweisen, die nach Spannen des zweiten Sackrandes 2'' die Spannung
auch bei nachlassendem Gasdruck aufrechterhält.
Für die Funktion des erfindungsgemäßen Airbagsystems ist es erforderlich, daß der
Anlenkpunkt 7 am Gassack relativ zur Lage des ersten Umlenkelements 6' derart angeordnet
ist, daß sich seine Entfernung zum ersten Umlenkelement 6' im Laufe der Expansion des
Gassackes 2 vergrößert. Hierzu kann der Anlenkpunkt 7 sowohl, wie im dargestellten Fall
gezeigt, am zweiten Sackrand 2'' angeordnet sein, als auch in einem mittleren Bereich des
Gassackes 2 angeordnet sein. Entscheidend für seine Lage ist lediglich das Erfordernis, wie
große die Differenz der Entfernung des Anlenkpunktes 7 zum ersten Umlenkelement 6'
jeweils im zusammengelegten und im aufgeblasenen Zustand des Gassackes 2 sein muß,
um die erforderliche Weglänge des ersten Befestigungspunkts 3 zur hinreichenden
Spannung des zweiten Sackrandes 2'' zu gewährleisten.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Airbagsystems dargestellt,
dessen funktionale Bauteile ähnlich zu dem in Fig. 1 dargestellten Airbagsystem sind. Im
Unterschied zu dem in Fig. 1 dargestellten Airbagsystem verläuft der Gassack 2 dieses
Systems quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs, um so die Passagiere gegen die Folgen
eines Frontalunfalles zu schützen. Bei geeigneter Ausgestaltung kann ein derartiger Gassack
2 nicht nur als Airbagsystem für die in Fahrtrichtung hinter ihm sitzenden Passagiere dienen,
sondern unter Umständen sogar die Funktion der Kopfstütze für die vor ihm sitzenden
Fahrgäste unterstützen bzw. übernehmen. Eine entsprechende Ausgestaltung der Form des
Gassackes 2 kann durch Absteppungen bzw. durch im Inneren des Gassackes 2
angeordnete Distanzfäden, die von einer Sackbreite zur gegenüberliegenden verlaufen,
gewährleistet werden.
Dieses Airbagsystem kann besonders gut in Fahrzeugen eingesetzt werden, bei denen die
Gefahr besteht, daß die Passagiere nicht ordnungsgemäß angeschnallt sind. Dies sind
insbesondere die Sitzplätze eines öffentlichen Verkehrsmittels bzw. eines Reisebusses.
Ferner kann dieses Airbagsystem auch als Sicherung genutzt werden, um Passagiere nach
der Art eines aus einem Kombi-Fahrzeug bekannten Trennetzes vor im Falle eines Unfalles
nach vorne fliegenden Gegenständen zu schützen. Des weiteren bietet sich das System zur
noch weiteren Verbesserung des Schutzes von Pkw-Rücksitzpassagieren an.
In Fig. 4 ist ein Ausschnitt einer Fahrzeugkarosserie 1 mit einer weiteren Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Airbagsystems dargestellt. Die Kraftumlenkung wird bei diesem
Airbagsystem von einer drehbar an der Fahrgastzelle 1 gelagerten Aufwickeltrommel 10
gebildet, die eine Außenverzahnung aufweist und mit dieser Außenverzahnung mit einem
Antriebsrad 12 kämmt, das wiederum über einen Betätigungshebel 9 mit dem zweiten
Sackrand 2'' verbunden ist. Der Betätigungshebel 9 ist drehfest mit dem Antriebsrad 12
verbunden, so daß ein Herabsenken des zweiten Sackrandes 2'' in Ausdehnungsrichtung A
ein Schwenken des Betätigungshebels um einen Schwenkwinkel α1 verursacht.
Durch das Schwenken des Schwenkhebels 9 in Schwenkrichtung α1 wird das Antriebsrad 12
und durch die kämmende Verbindung damit auch die Aufwickeltrommel 10 in Rotation
versetzt. Durch diese Drehung der Aufwickeltrommel 10 wird das Zugmittel 8 in Richtung der
Aufwickeltrommel gezogen und damit der zweite Sackrand 2'' des Gassackes in Zugrichtung
gespannt. Die Aufwickeltrommel 10 wird dabei aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser
des Antriebsrades 12 und der Aufwickeltrommel 10 um einen relativ zum Schwenkwinkel α1
größeren Drehwinkel α2 verdreht. Durch Wahl der Durchmesserverhältnisse kann das
Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes nach den Wünschen des Entwicklers
angepaßt werden, so daß bei allen Karosserie- bzw. Airbagformen eine hinreichende
Spannwirkung erzielbar ist.
1
Fahrgastzelle
2
Gassack
2
' Erster Sackrand
2
'' Zweiter Sackrand
3
Erster Befestigungspunkt
4
Zweiter Befestigungspunkt
5
Spannvorrichtung
6
Kraftumlenkung
6
' Erstes Umlenkelement
6
'' Zweites Umlenkelement
7
Anlenkpunkt
8
Zugmittel
9
Betätigungshebel
10
Aufwickeltrommel
11
Übersetzungsgetriebe
12
Antriebsrad
A Ausdehnungsrichtung
Z Zugrichtung
α1
A Ausdehnungsrichtung
Z Zugrichtung
α1
Schwenkwinkel des Betätigungshebels
α2
α2
Drehwinkel der Aufwickeltrommel
Claims (14)
1. Airbagsystem zur Sicherung eines oder mehrerer Insassen einer Fahrgastzelle (1) eines
Fahrzeuges, mit einem in nicht aktiviertem Zustand zu einem Paket zusammengelegten,
aufblasbaren Gassack (2), der einen mit der Fahrgastzelle (1) verbundenen ersten
Sackrand (2') und einen zweiten Sackrand (2'') aufweist, der sich zumindest einseitig bei
Aufblasen des Gassackes (2) von dem ersten Sackrand (2') in eine
Ausdehnungsrichtung bewegt und im Bereich seiner Enden an einem ersten
Befestigungspunkt (3) und einem zweiten Befestigungspunkt (4) mit der Fahrgastzelle
(1) verbunden ist, wobei an dem ersten Befestigungspunkt (3) eine Spannvorrichtung (5)
angeordnet ist, über die der Gassack (2) beweglich mit der Fahrgastzelle (1) verbunden
ist und die zum Spannen des zweiten Sackrandes (2'') den ersten Befestigungspunkt (3)
beim Aufblasen des Gassackes (2) zusätzlich in eine zur Ausdehnungsrichtung (A) in
einem Winkel angeordnete, insbesondere rechtwinklige Zugrichtung (Z) zu verlagern
vermag, dadurch gekennzeichnet, daß
die Spannvorrichtung (5) eine Kraftumlenkung (6) und ein riemen- oder gurtartiges
Zugmittel (8) aufweist, das mit einem ersten Ende an dem ersten Befestigungspunkt (3)
mit dem zweiten Sackrand (2'') verbunden ist und derart mit der Kraftumlenkung (6)
zusammenwirkt, daß es eine Bewegung des zweiten Sackrandes (2'') bei Aufblasen des
Gassackes (2) in Ausdehnungsrichtung (A) in eine Zug kraft des Zugmittels (8) in
Zugrichtung (Z) umzusetzen vermag.
2. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (8) mit
einem zweiten Ende an dem Gassack (2) in einem durch das Aufblasen bewegten
Anlenkpunkt (7) angelenkt ist und die Kraftumlenkung (6) ein erstes Umlenkelement (6')
und ein zweites Umlenkelement (6'') aufweist, die jeweils an der Fahrgastzelle (1)
ortsfest angeordnet sind und das Zugmittel (8) umlenken, wobei das erste
Umlenkelement (6') derart angeordnet ist, daß der Abstand zwischen ihm und dem
Anlenkpunkt (7) für das zweite Ende des Zugmittels (8) durch die Bewegung des
Gassackes (2) während des Aufblasens zunimmt und das zweite Umlenkelement (6'')
derart angeordnet ist, daß das Zugmittel (8) in Zugrichtung (Z) umgelenkt ist.
3. Airbagsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ende des
Zugmittels (8) an der Fahrgastzelle (1) befestigt ist und das Zugmittel (8) an dem durch
das Aufblasen des Gassackes (2) bewegten Anlenkpunkt (7) zusätzlich flaschenzugartig
umgelenkt ist.
4. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftumlenkung (6)
eine drehbar an der Fahrgastzelle (1) gelagerte Aufwickeltrommel (10), auf welcher der
dem ersten Ende abgewandte Teil des Zugmittels (8) aufwickelbar ist, und einen
einseitig mit der Aufwickeltrommel (10) zusammenwirkenden Betätigungshebel (9)
aufweist, der mit seinem freien Ende mit dem zweiten Sackrand (2'') verbunden ist,
wobei durch die Bewegung des zweiten Sackrandes (2'') in Ausdehnungsrichtung (A) bei
Aufblasen des Gassackes (2) der Betätigungshebel (9) relativ zur Aufwickeltrommel (10)
verdrehbar ist und damit das Zugmittel (8) zur Erzeugung einer Zugkraft in Zugrichtung
(Z) aufwickelbar ist.
5. Airbagsystem nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kraftumlenkung ein Übersetzungsgetriebe (11) aufweist, das ein Schwenken des
Betätigungshebels (9) um einen Schwenkwinkel (α1) in eine Drehung der
Aufwickeltrommel (10) um einen relativ zum Schwenkwinkel (α1) größeren Drehwinkel
(α2) umzusetzen vermag.
6. Airbagsystem nach dem der vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet,
daß das Übersetzungsgetriebe (11) von einem drehbar an der Fahrgastzelle (1)
gelagerten Antriebsrad (12) gebildet ist, das in Umfangsrichtung eine Kraft auf die
Aufwickeltrommel (10) zu übertragen vermag, wobei der Betätigungshebel (9) im
wesentlichen drehfest mit dem Antriebsrad (12) verbunden ist.
7. Airbagsystem nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
das Antriebsrad (12) und die Aufwickeltrommel (10) jeweils eine Verzahnung aufweisen,
wobei die Verzahnung des Antriebsrades (12) mit der Verzahnung der Aufwickeltrommel
(10) im Eingriff steht.
8. Airbagsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausdehnungsrichtung (A) im wesentlichen vertikal und die Zugrichtung (Z) im
wesentlichen horizontal verläuft.
9. Airbagsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zugmittel (8) oder die Kraftumlenkung (6) eine Rückzugsperre aufweisen, die
nach Spannen des zweiten Sackrandes (2'') durch die Spannvorrichtung (5) die
Spannung des zweiten Sackrandes (2'') aufrecht erhält.
10. Airbagsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zugmittel (8) von einem elastischen Gurt gebildet ist.
11. Airbagsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gassack (2) als jalousieartiger Seitenairbag ausgebildet ist, wobei der erste
Befestigungspunkt und der zweite Befestigungspunkt an oder unterhalb der A-Säule
(1A), der B-Säule (1B) oder der C-Säule (1C) der Fahrgastzelle (1) an oder unterhalb
jeweils unterschiedlichen Säulen (1A, 1B, 1C) angeordnet sind.
12. Airbagsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gassack (2) rechtwinklig zur Fahrtrichtung angeordnet ist, wobei der erste
Befestigungspunkt und der zweite Befestigungspunkt jeweils einander gegenüberliegend
an den Seiten der Fahrgastzelle (1) angeordnet sind.
13. Airbagsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem zweiten Befestigungspunkt (4) eine zusätzliche Spannvorrichtung
angeordnet ist, die den zweiten Befestigungspunkt (4) in eine zweite Zugrichtung zu
verlagern vermag.
14. Airbagsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils dem ersten
Befestigungspunkt entgegengesetzten Enden des Zugmittels (8) der Spannvorrichtung
(5) und des Zugmittels der zusätzlichen, den zweiten Befestigungspunkt (4) in die
zweite Zugrichtung verlagernden Spannvorrichtung miteinander verbunden sind,
insbesondere auch einstückig miteinander verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998141347 DE19841347A1 (de) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE1998141347 DE19841347A1 (de) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19841347A1 true DE19841347A1 (de) | 2000-03-16 |
Family
ID=7880468
Family Applications (1)
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DE1998141347 Withdrawn DE19841347A1 (de) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug |
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