DE19860827A1 - Rückhaltesystem für einen Frontalaufprall eines Fahrzeugs - Google Patents

Rückhaltesystem für einen Frontalaufprall eines Fahrzeugs

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für einen Frontalaufprall mit einem am Fahrzeugdach gehalterten und sich im aktivierten Zustand vor wenigstens einem Fahrzeuginsassen entfaltenden Airbag. Sie löst die Aufgabe, das Rückhaltesystem zum Schutz des Kopfes und des Thorax eines Fahrzeuginsassen auszubilden und so zu gestalten, daß es im aktivierten Zustand optimal wirksam ist. Dazu weist der Airbag (4, 8, 12, 18, 23, 43, 45, 46) einen Kopf- und einen Thorax-Teil (5/6, 9/10, 13/14, 21/20, 25/24, 41/42, 47/49, 48/50) auf, ist nach vorne/unten entfaltbar, und jeder Teil ist im entfalteten Zustand mit einem Teilbereich in Fahrzeuglängsrichtung am Fahrzeugaufbau (7, 11) abgestützt, oder der Airbag ist als Kopfairbag (26, 28, 30, 35) ausgebildet, nach vorne/unten entfaltbar und bildet mit einem Thorax-Airbag (27, 29, 31, 32) das Rückhaltesystem, wobei beide Airbags (26/27, 28/29, 30/31, 30/32) abgestützt sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für einen Frontalaufprall eines Fahrzeugs mit einem am Fahrzeugdach gehalterten und, aus gelöst durch eine Sensorik, sich vorhangartig entfaltenden Airbag, insbesondere für einen PKW.
Ein an einem Fahrzeugdach angeordneter und sich vorhangartig bei einem Frontalaufprall entfaltender Airbag zum Schutz des Kopfes eines Fahrzeuginsassen ist aus der DE 42 12 416 A1 bekannt. Der dort als "Luft-Kissen-Vorhang mit seitlichen Polstern" beschriebene Airbag ist in Hohlstreben installiert, die innen am Wagendach angebracht sind. Bei einem Frontalaufprall wird dieser Airbag durch in den Stoßstangen angeordnete Sensoren, die einen Impuls an einen Druckluftzylinder und Klappenverschlüsse geben, aktiviert. Die die Hohlstreben abdeckenden Klappen (Klavierscharniere) sind quer zur Längsachse des Fahrzeugs an der Vorderkante der Hohlstreben angeschlagen. Bei einer Aktivierung des Systems geben sie somit eine nach hinten/unten weisende Öffnung für den sich entfaltenden Airbag frei. Dieser entfaltet sich insassennah in den vor dem jeweiligen Fahrzeuginsassen vorhandenen Freiraum. Da der Airbag frei vom Dach herunterhängend entfaltet ist, kann er in Ermangelung eines Widerlagers seine volle Rückhalte-Wirkung nur schwerlich entfalten. Zwar ist die Bewegungsfreiheit des Kopfes und des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen eingeschränkt, aber da der Airbag in Fahrzeuglängsrichtung nicht lagestabil ist, immer noch so groß, daß Verletzungen im Halswirbelbereich nicht ausgeschlossen werden können.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Rückhaltesystem für einen Frontalaufprall eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Schutz des Kopfes und des Thorax eines Fahrzeuginsassen auszubilden und so zu gestalten, daß es im aktivierten Zustand optimal wirksam ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Rückhaltesystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Danach weist der am Fahrzeugdach gehalterte und sich im aktivierten Zustand vor wenigstens einem Fahrzeuginsassen entfaltende Airbag einen Kopf- und einen Thoraxteil auf, die jeweils im entfalteten Zustand mit einem Teilbereich ihrer vorderen Gewebepartie am Fahrzeugaufbau abgestützt sind, oder der Airbag ist ausschließlich als Kopfairbag ausgebildet und bildet mit einem zusätzlichen Thorax-Airbag ein Rückhaltesystem aus, dessen beide Airbags mit ihrer vorderen Gewebepartie am Fahrzeugaufbau abgestützt sind. Dazu ist der Airbagmodul so im Dach angeordnet, daß sich der Airbag nach vorne/unten entlang des oberen Bereiches der Frontscheibe und dann in Richtung des Insassen entfaltet.
Die Abstützung macht den Airbag bzw. das Airbagsystem lagestabil und schafft dadurch mehr Sicherheit. Bei der ersten Lösung wird zudem überhaupt kein Bauraum in der Schalttafel bzw. in der Lenkung benötigt, bei der zweiten Lösung ein reduzierter, da der Thorax-Airbag als Teil des Rückhaltesystems kleiner ausfallen kann. Durch die Anordnung des Airbags im Fahrzeugdach und dessen Entfaltung nach vorne/unten ist die Aggressivität des sich momentan entfaltenden Airbags gegenüber dem Insassen erheblich verringert, was mit einer Reduzierung der Gefährdung des/der Insassen einhergeht.
Die Abstützung kann für den Kopf-Teil bzw. den Kopfairbag im oberen Bereich der Frontscheibe gegeben sein und für den Thorax-Teil bzw. den Thorax-Airbag an der Schalttafel oder dem Lenkrad. Sie kann aber auch durch zusätzlich bei der Aktivierung des Airbagmoduls zur Verfügung gestellte Rückhaltemittel erfolgen, beispielsweise durch zwischen den A-Säulen gespannte Gurtbänder. Der separate Thorax-Airbag ist zweckmäßigerweise in der Schalttafel oder dem Lenkrad angeordnet. Dabei ist der Thorax-Airbag erheblich kleiner ausgebildet und damit weniger aggressiv als ein bekannter Frontairbag. Bei einer Ausgestaltung der hinteren Fahrzeugsitze mit dem Rückhaltesystem dienen die Kopfstützen und die Rücklehnen der Vordersitze als Abstützung.
Der im Fahrzeugdach integrierte Airbag ist vorteilhaft für jeweils einen Fahrzeugsitz/­ Fahrzeuginsassen ausgelegt. Damit ist neben der Aktivierung des Fahrerairbags eine Aktivierung nur dann erforderlich, wenn der jeweilige Fahrzeugsitz auch besetzt ist.
Der Gasgenerator für den/die im Dach angeordneten Airbag/s kann im Dach- Frontbereich in der Mitte des Fahrzeugs oder am Übergang von der jeweiligen A-Säule zum Dachholm im Dach integriert sein. Eine Anordnung in den A-Säulen im Bereich der Schalttafel ist ebenfalls möglich, wobei das Gas dann über Gaslanzen (Rohre, Gewebeschläuche) in oder an den A-Säulen zum Airbag im Dach geleitet wird.
Für die Gestaltung des Airbags ist es vorteilhaft, wenn der Kopf-Teil und der Thorax-Teil durch eine Gewebeschicht voneinander getrennt sind, die eine oder mehrere Gasdurchtrittsöffnungen aufweist, und wenn zuerst der Thorax-Teil befüllt wird, weil dieser zuerst benötigt wird und deshalb bevorzugt und sehr schnell entfaltet und in Position gebracht werden muß. Dazu ist dieser zweckmäßigerweise über wenigstens einen Gewebeschlauch mit dem Gasgenerator verbunden, der im unteren Teil des Thorax-Teiles mündet. Diese Gewebeschlauchanordnung beschleunigt auch die Airbagbewegung nach unten, weil zunächst nur der Gewebeschlauch mit einem gegenüber dem Airbag geringeren Volumen aufgeblasen und nach unten entfaltet wird, ehe das Gas in den Thorax-Teil und von diesem in den Kopf-Teil strömt. Die beschleunigte Airbagbewegung nach unten ist auch dann gegeben, wenn die beiden Teile nicht durch eine Gewebeschicht voneinander getrennt sind. Letztere Ausführung führt jedoch wegen des größeren Volumens des Airbags nicht zu einer bevorzugten Entfaltung des Thorax-Teils.
Frontseitig kann der Airbag als dünner befüllbarer Vorhang ausgebildet sein, der auch über pyrotechnische Strammer an den A-Säulen oder gezielt an der Lenkung vorbei- oder bis kurz vor diese heruntergezogen werden kann, an dem fahrzeuginnenseitig ein Thorax-Teil und über diesem ein Kopf-Teil angeordnet sind, wobei beide Teile mit dem Vorhang über Gasdurchtrittsaussparungen verbunden sind oder nur der Thorax-Teil und mit diesem dann der Kopf-Teil, so daß die vorbeschriebenen Vorteile der bevorzugten Thorax-Teil-Befüllung auch bei dieser Ausführung gegeben sind.
Bei dem aus einem Thorax-Airbag und einem separaten Kopfairbag gebildeten Rückhaltesystem ist der Thorax-Airbag auch am Beckengurt oder am Schultergurt anordenbar, wobei zwischen den Gewebelagen des Airbags Zündschnüre eingebracht sind und die am Fahrzeuginsassen anliegende Seite des Gurtes wärmeisolierend ausgeführt ist. Der Vorteil dieses Systems liegt darin, daß schon bei der Entfaltung des Airbags der Fahrzeuginsasse an diesem anliegt und von diesem zurückgehalten wird.
Der Kopfairbag kann zur Beschleunigung seiner Entfaltung an seinen beiden Seiten (quer zur Fahrzeuglängsachse) mit einem Gewebeschlauch versehen und über diesen von unten befüllbar ausgebildet sein, wobei auch jeder Gewebeschlauch mit einem Gasgenerator verbunden sein kann. Ebenso sind die übereinander angeordneten Kopf- und Thorax-Teile des jeweiligen Airbags zwischen beidseitig ausgebildeten Gewebeschläuchen anordbar und über diese vom Dach aus befüllbar.
Bei nebeneinander angeordneten und nur gemeinsam und gleichzeitig entfaltbaren Airbags mit einem Kopf- und einem Thorax-Teil kann zwischen diesen auch ein mit den Airbag-Teilen beider Seiten verbundener Gewebeschlauch ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch:
Fig. 1 einen Airbag mit einem Kopf-Teil und einem Thorax-Teil für den Fahrer,
Fig. 2 einen Airbag mit einem Kopf-Teil und einem Thorax-Teil für den Beifahrer,
Fig. 3 eine andere Ausführung des Airbags nach Fig. 1,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Airbags mit einem Kopf-Teil und einem Thorax-Teil für den Fahrer,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Airbag mit einem Kopf-Teil und einem Thorax-Teil für den Beifahrer,
Fig. 6 ein aus einem Kopf-Airbag und einem Thorax-Airbag gebildetes Rückhaltesystem für den Fahrer,
Fig. 7 ein aus einem Kopf-Airbag und einem Thorax-Airbag gebildete Rückhaltesystem für den Beifahrer,
Fig. 8 ein Rückhaltesystem mit einem am Beckengurt eines Sicherheitsgurtes angeordneten Thoraxairbag,
Fig. 9 ein Rückhaltesystem mit einem am Schultergurt eines Sicherheitsgurtes angeordneten Thorax-Airbag,
Fig. 10 einen Kopf-Airbag, von der Fahrgastzelle aus betrachtet,
Fig. 11 eine weitere Ausführung eines Kopfairbags, von der Fahrgastzelle aus betrachtet,
Fig. 12a und 12b einen Airbag mit Kopf- und Thorax-Teil, von der Fahrgastzelle aus betrachtet und
Fig. 13 diesen Airbag in einer weiteren Variante.
In den Fig. 1 bis 5 sind Ausführungen eine Rückhaltesystems dargestellt, bei denen das Rückhaltesystem mit einem aus einem Kopf-Teil und einem Thorax-Teil bestehenden Airbag gebildet ist, wobei jeder Teil mit einem Teilbereich am Fahrzeugaufbau abgestützt ist. Fig. 1 zeigt einen gemeinsam mit einem Gasgenerator 1 im Übergangsbereich des Fahrzeugdaches 2 zur Frontscheibe 3 eines PKW integrierten Fahrer-Airbag 4, der sich bei seiner Befüllung nach vorne/unten entfaltet und einen Kopf-Teil 5 und einen Thorax-Teil 6 ausgebildet. Der Kopf-Teil 5 stützt sich mit einem oberen Teilbereich an der Frontscheibe 3 und der Thorax-Teil 6 am Lenkrad 7 ab. Der Gasgenerator kann alternativ auch im unteren Bereich der A-Säule angeordnet sein (1') und über eine in der A-Säule verlegte Gaslanze mit dem Airbag 4 in Verbindung stehen. In Fig. 2 ist die Beifahrerseite gezeigt. Der dort in gleicher Weise wie auf der Fahrerseite angeordnete und aktivierbare Beifahrer-Airbag 8 stützt sich im aktivierten Zustand mit dem oberen Bereich seines Kopf-Teils 9 an der Frontscheibe 3 und mit dem Thorax-Teil 10 an der Schalttafel 11 ab. Alternativ kann der Gasgenerator (1') im unteren Bereich der A-Säule angeordnet sein.
Fig. 3 zeigt einen Fahrer-Airbag 12 mit einem Kopf-Teil 13 und einem Thorax-Teil 14, die durch eine Gewebeschicht 15 mit einer Gasdurchtrittsöffnung 16 voneinander getrennt sind. In den unteren Teil des Thorax-Teils 14 mündet ein Gewebeschlauch 17, der mit dem Gasgenerator 1 verbunden ist und über den der Airbag 12 befüllt wird.
Eine weitere Ausführung zeigt Fig. 4. Dort weist der Fahrer-Airbag 18 einen als befüllbarer Vorhang 19 ausgebildeten Teil auf, an dem ein Thorax-Teil 20 und ein Kopf- Teil 21 angeordnet und jeweils separat mit dem Vorhang 19 verbunden und befüllbar sind. Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführung weist der Beifahrer-Airbag 22 ebenfalls einen als befüllbarer Vorhang 23 ausgebildeten Teil auf, an dessen unterem Ende ein Thorax-Teil 24 und an diesem ein Kopf-Teil 25 ausgebildet ist. Der Kopf-Teil 25 ist über den Thorax-Teil 24 befüllbar, der nach der Entfaltung des Vorhangs (Vorhang-Teils) 23 zuerst befüllt wird.
In den Fig. 6 bis 9 sind Ausführungen eines Rückhaltesystems dargestellt, bei denen der Airbag als Kopf-Airbag ausgebildet ist und durch einen separaten Thorax-Airbag ergänzt ist. Sowohl der Kopf-Airbag als auch der Thorax-Airbag ist am Fahrzeugaufbau abgestützt. So zeigt Fig. 6 ein aus einem Kopf-Airbag 26 und einem Thorax-Airbag 27 gebildetes Rückhaltesystem für den Fahrer. Der Kopf-Airbag 26 ist im oberen Bereich an der Frontscheibe 3 und im unteren Bereich am Lenkrad 7 abgestützt. Der Thorax-Airbag 27 ist am Lenkrad 7 angeordnet und abgestützt und erheblich kleiner als ein bekannter Lenkrad-Airbag. Das Rückhaltesystem wird durch die gegenseitige Anlage der beiden Airbags 26 und 27 stabilisiert.
In Fig. 7 ist die Beifahrerseite dargestellt. Der Kopf-Airbag 28 ist bei diesem Rückhaltesystem an der Frontscheibe 3 und an dem in der Schalttafel 11 angeordneten Thorax-Airbag 29 abgestützt.
Die Fig. 8 und 9 zeigen ein Rückhaltesystem für einen Beifahrer, das aus einem Kopf- Airbag 30 und einem am Sicherheitsgurt angeordneten Thorax-Airbag 31 bzw. 32 gebildet ist. Der Kopf-Airbag 30 ist sowohl an der Frontscheibe 3 als auch an der Schalttafel 11 abgestützt. Der Airbag 31 ist am Beckengurt 33 und der Airbag 32 am Schultergurt 34 ausgebildet. Diese Gurt-Airbags 31 und 32 entfalten sich mit einem geringeren Teil ihres Volumens in Richtung auf den Fahrzeuginsassen und wirken somit direkt gegenüber dem als Rückhaltemittel dienenden Gurt als Rückhaltemittel und mit einem größeren Teil ihres Volumens vor dem jeweiligen Gurt und bilden mit dem abgestützten Kopf-Airbag 30 das Rückhaltesystems aus.
Die Fig. 10 bis 13 zeigen Befüllungsvarianten für die vorbeschriebenen Rückhaltesysteme. So ist in Fig. 10 ein Kopf-Airbag 35 dargestellt, der über die gesamte Fahrzeugbreite reicht und der über beidseitig angeordnete Gewebeschläuche 36, die um dessen unteres freies Ende herumgeführt und dort mit Gasdurchtrittsöffnungen 37 versehen sind, befüllt ist. Die Gewebeschläuche 36 sind jeweils durch einen im Übergangsbereich der A-Säule zum Dach 2 angeordneten Gasgenerator 1 beblasbar und entfalten sich vom Gasgenerator 1 entlang des oberen Bereiches der Frontscheibe 3 nach unten zum Lenkrad 7 bzw. zur Schalttafel 11.
Die Abstützung sowohl am Lenkrad 7 als auch an der Schalttafel 11 ist durch eine angepaßte Formgebung des Airbags 35 an seiner Vorderseite gegeben.
Fig. 11 zeigt einen über die gesamte Fahrerbreite reichenden Kopf-Airbag 38, der über einen in seiner Mitte angeordneten Gewebeschlauch 39, der sich am unteren Ende des Airbags 38 in zwei nach beiden Seiten hin erstreckende Zweige teilt, über Gasdurchtrittsöffnungen 40 befüllt ist. Der Gewebeschlauch 39 ist mit einem Gasgenerator 1 verbunden.
In den Fig. 12a und 12b ist eine Befüllungsanordnung für einen aus einem Kopf-Teil 41 und einem Thorax-Teil 42 gebildeten Airbag 43 für einen Fahrzeuginsassen dargestellt. Die Befüllung erfolgt über seitlich mit beiden Teilen 41 und 42 verbundene Gewebeschläuche 44, die mit einem Gasgenerator 1 verbunden sind. Fig. 13 zeigt schließlich eine Befüllungsanordnung für zwei nebeneinander angeordnete Airbags 45 und 46 mit einem Kopf-Teil 47 bzw. 48 und einen Thorax-Teil 49 bzw. 50, wobei letztere frontseitig an die unterschiedlichen Fahrzeugaufbauteile - Lenkrad 7 und Schalttafel 11 - angepaßt sind. Die Airbags 45 und 46 stehen jeweils mit einem Gasgenerator 1 in Wirkverbindung und sind über einen jeweils seitlich angeordneten Gewebeschlauch 51 und einen zwischen ihnen angeordneten und gemeinsam genutzten Gewebeschlauch 52 befüllbar.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Gasgenerator
2
Fahrzeugdach
3
Frontscheibe
4
Fahrer-Airbag
5
Kopf-Teil
6
Thorax-Teil
7
Lenkrad
8
Beifahrer-Airbag
9
Kopf-Teil
10
Thorax-Teil
11
Schalttafel
12
Airbag
13
Kopf-Teil
14
Thorax-Teil
15
Gewebeschicht
16
Gasdurchtrittsöffnung
17
Gewebeschlauch
18
Fahrer-Airbag
19
Vorhang
20
Thorax-Teil
21
Kopf-Teil
22
Beifahrer-Airbag
23
Vorhang
24
Thorax-Teil
25
Kopf-Teil
26
Kopf-Airbag
27
Thorax-Airbag
28
Kopf-Airbag
29
Thorax-Airbag
30
Kopf-Airbag
31
Thorax-Airbag
32
Thorax-Airbag
33
Beckengurt
34
Schultergurt
35
Kopf-Airbag
36
Gewebeschlauch
37
Gasdurchtrittsöffnungen
38
Kopf-Airbag
39
Gewebeschlauch
40
Gasdurchtrittsöffnungen
41
Kopf-Teil
42
Thorax-Teil
43
Airbag
44
Gewebeschlauch
45
Airbag
46
Airbag
47
Kopf-Teil
48
Kopf-Teil
49
Thorax-Teil
50
Thorax-Teil
51
Gewebeschlauch
52
Gewebeschlauch

Claims (8)

1. Rückhaltesystem für einen Frontalaufprall mit einem am Fahrzeugdach gehalterten und sich im aktivierten Zustand vor wenigstens einem Fahrzeuginsassen entfaltenden Airbag, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag (4, 8, 12, 18, 23, 43, 45, 56) einen Kopf- und einen Thorax-Teil (5/6, 9/10, 13/14, 21/20, 25/24, 41/42, 47/49, 48/50) aufweist, nach vorne/unten entfaltbar ist, und jeder Teil im entfalteten Zustand mit einem Teilbereich in Fahrzeuglängsrichtung am Fahrzeugaufbau (7; 11) abgestützt ist, oder daß der Airbag als Kopf-Airbag (26, 28, 30) ausgebildet, nach vorne/unten entfaltbar ist, und mit einem Thorax-Airbag (27, 29, 31, 32) ein Rückhaltesystem bildet, und daß beide Airbags (26/27, 28/29, 30/31, 30/32) abgestützt sind.
2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf-Teil (5, 9, 13, 21, 25) oder der Kopf-Airbag (26, 28, 30) im oberen Bereich an der Frontscheibe (3) und der Thorax-Teil (6, 10, 14, 20, 24) oder der Thorax-Airbag (27, 29, 31, 32) an der Schalttafel (11) oder dem Lenkrad (7) abgestützt sind.
3. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kopf- und Thorax-Teil (13/14) durch eine eine Gasdurchtrittsöffnung (16) aufweisende Gewebeschicht (15) voneinander getrennt sind und daß der Thorax-Teil (14) über wenigstens einen in dessen unteren Teil mündenden Gewebeschlauch (17) mit einem Gasgenerator (1) verbunden ist.
4. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag (18) als dünner befüllbarer Vorhang (19) ausgebildet ist, an dem fahrzeuginnenseitig ein Thorax-Teil (20) und über diesem ein Kopf-Teil (21) angeordnet sind, wobei entweder beide Teile (20, 21) für sich über den Vorhang (19) befüllbar sind oder der Kopf-Teil (21) über den befüllbar am Vorhang (19) angeordneten Thorax-Teil (20) befüllbar ist.
5. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thorax- Airbag (31, 32) am Beckengurt (33) oder am Schultergurt (34) angeordnet ist.
6. Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf-Airbag (35) an beiden Seiten jeweils mit einem Gewebeschlauch (36) versehen und über diese von unten befüllbar ist, wobei jeder Gewebeschlauch (36) mit einem Gasgenerator (1) verbunden ist.
7. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß Kopf- und Thorax-Teil (41/42) zwischen an den Außenseiten ausgebildeten und mit einem Gasgenerator (1) verbundenen Gewebeschläuchen (44) angeordnet und über diese befüllbar sind.
8. Rückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen nebeneinander angeordneten Airbags (45, 46) mit einem Kopf- und einem Thorax- Teil (47/49, 48/50) ein gemeinsamer Gewebeschlauch (52) angeordnet ist.
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