DE19904321B4

DE19904321B4 - Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugs mit einem Lenkradairbag

Info

Publication number: DE19904321B4
Application number: DE1999104321
Authority: DE
Inventors: Thomas Wohllebe
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2019-01-29
Also published as: DE19904321A1

Abstract

Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Lenkradairbag (8, 9), der im Nabenbereich eines Lenkrads (3) einer Fahrzeuglenkung angeordnet ist, und mit wenigstens einem Gasgenerator (6, 7), wobei
der wenigstens eine Lenkradairbag (8, 9) ortsfest und ohne mitzudrehen im Nabenbereich (4) des Lenkrads (3) angebracht ist,
dadurch gekennzeichnet, dass eine am Lenkrad (3) angebrachte und mit diesem mitdrehende Airbagklappenanordnung (13) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugs mit einem Lenkradairbag nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einer allgemein bekannten, gattungsgemäßen Anordnung eines Lenkradairbags ist ein Lenkrad-Airbagmodul im mittleren Nabenbereich eines Lenkrads angebracht. Das Lenkrad-Airbagmodul enthält einen durch einen Crashsensor aktivierbaren Gasgenerator mit einem Diffusor, an den ein im Ausgangszustand gefalteter Lenkradairbag angeschlossen ist. Zudem weist das Lenkrad-Airbagmodul eine in Richtung des Fahrzeuglenkers aufreißbare Airbagklappe auf, durch die der aktivierte Lenkradairbag austritt und vor dem Lenkrad entfaltbar ist.
Eine Lenksäule ist bei üblichen Fahrzeuglenkungen durchgängig und zusammen mit dem Lenkrad drehbar verbunden. Durch die Mitdrehung des Airbagmoduls ist es erforderlich, dass dies eine rotationssymmetrische Form für eine relativ gute Schutzfunktion bei allen Lenkwinkeln aufweist. Eine Anpassung der Airbagform an individuelle Gegebenheiten ist somit nur beschränkt durchführbar. Weiter sind bei einer solchen Anordnung nachteilig Signale, insbesondere von einem karosserieseitig feststehenden Crashsensor, auf rotierende Teile der Lenkung und des Airbagmoduls zu übertragen, was einen relativ hohen Aufwand erfordert und die Signalübertragung beeinträchtigen kann.
Aus der DE 21 36 539 A ist eine gattungsgemäße Insassenschutzvorrichtung mit einem Airbag bekannt, der im Nabenbereich eines Lenkrads einer Fahrzeuglenkung angeordnet ist. Das Airbagmodul ist zusammen mit seiner Abdeckung auf einer feststehenden rohrförmigen Lagerung gehalten. Das Lenkrad ist mit seiner Nabe drehbar auf der Lagerung gelagert und über ein Vorgelegegetriebe mit einer Lenkspindel verbunden.
Aus der DE 21 31 902 A ist eine weitere Insassenschutzvorrichtung mit einem Lenkradairbag bekannt, dessen Abdeckung am Ende eines Führungstrichters angebracht ist. Der Führungstrichter ist wiederum mit einem Zündpatronen-Behälter verschweißt, der ortsfest und ohne mitzudrehen auf der Lenksäule sitzt. Aus der DE 31 45 731 A1 ist eine weitere Insassenschutzvorrichtung mit einem Lenkradairbag im Nabenbereich eines Lenkrads einer Fahrzeuglenkung bekannt. Der Airbag ist zusammen mit einem Gasgenerator in einem Pralltopf untergebracht, dessen zum Fahrer weisende Seite von einer Polsterplatte abgeschlossen ist, die auf dem Pralltopf sitzt. Der Pralltopf ist zusammen mit der Polsterplatte bewegungsentkoppelt von einer Lenkrad-Drehung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugs mit einem Lenkradairbag zu schaffen, bei der größere Freiheiten für die Anpassung der Airbaggeometrie an individuelle Gegebenheiten möglich sind.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 ist der Lenkradairbag ortsfest und ohne mitzudrehen im Nabenbereich des Lenkrads angebracht. Außerdem ist eine an sich bekannte Airbagklappenanordnung vorgesehen, die vom unverdrehbaren Airbagmodul entkoppelt ist und mit dem Lenkrad als Nabenabdeckung mitdreht.
Damit ist die Position eines gefüllten Lenkradairbags im Insassenraum unabhängig vom aktuellen Lenkwinkel des Lenkrads, so dass die Gestalt des Lenkradairbags optimal an die Gegebenheiten im Fahrzeuginnenraum anpassbar ist. Insbesondere kann der Lenkradairbag unsymmetrisch ausgebildet sein und beispielsweise in einem Kopfaufschlagbereich so breit sein, dass er in den Bereich der benachbarten A-Säule reicht und ggf. seitliche, nach hinten weisende, nasenförmige Wülste aufweist.
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lenksäule ortsfest und unverdrehbar als Achse für das Lenkrad angebracht ist und das Lenkrad an der Lenksäule drehbar gelagert ist, und dass der Lenkradairbag und der Gasgenerator ein Lenkrad-Airbagmodul bilden, das an der Lenksäule angebracht ist. Vorteilhaft kann das Lenkrad-Airbagmodul am freien Ende der Lenksäule angebracht sein.
Alternativ dazu kann eine unverdrehbare Anordnung eines Lenkradairbags dadurch erreicht werden, dass zwischen dem Lenkradairbag oder einem Lenkrad-Airbagmodul und dem Lenkrad und/oder der Lenksäule ein Getriebe geschaltet ist. Dieses Getriebe ist so ausgelegt, dass der Lenkeinschlag des Lenkrads bezüglich des Lenkradairbags kompensiert wird, so dass der Lenkradairbag oder das Lenkrad-Airbagmodul stets in einer unverdrehten Stellung gehalten ist. Eine solche Anordnung ist auch für eine durchgehende Einheit aus Lenkrad und Lenksäule möglich, wobei die Reaktionskräfte des Getriebes karosserieseitig im Bereich der Lenksäule abstützbar sind.
Zudem können vorteilhaft unsymmetrische Airbaganordnungen mit mehreren Airbags, vorzugsweise einem unteren, größeren Thorax-/Beckenairbag und einem oberen, kleineren Kopfairbag, vorgesehen sein. Diese Airbags können hinsichtlich ihrer Gestalt, des Füllvorgangs und des Füllgrads optimal an die Geometrie des Fahrzeuginnenraums und an ein Unfallgeschehen angepasst werden. Insbesondere kann die Befüllung der beiden Airbags über zwei ein- oder mehrstufige Gasgeneratoren, ggfs. zeitversetzt, durchgeführt werden. Damit ist insbesondere eine zeitlich abgestufte Befüllung möglich, wobei durch eine frühzeitige Füllung des Thoraxairbags eine sehr schnelle Abstützung des Thorax und damit eine günstige frühe Rückhaltung des Fahrers erreichbar sind. Der Kopfairbag und der Thoraxairbag können in ihrer Kennung auf den jeweils zu schützende Körperteil angepasst und abgestimmt werden. Zudem können in einer Steuerung des Aufblasvorgangs weiter erfasste Parameter, wie Größe und Gewicht des Fahrers, Unfallschwere, Sitzposition, usw. mit einbezogen werden.
Weiter vorteilhaft kann der Gasgenerator gleichzeitig die Lenksäule bilden. Schließlich wird vorgeschlagen, dass das Lenkrad im Crashfall zur Aufnahme von Energie definiert verformbar ist.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht auf eine Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugs mit einem ortsfest und ohne mitzudrehen im Nabenbereich des Lenkrads angebrachten Lenkradairbag, und
2 eine schematische Seitenansicht der Insassenschutzvorrichtung nach 1.
In 1 ist schematisch eine Draufsicht auf eine Insassenschutzvorrichtung 1 und in 2 eine schematische Seitenansicht dieser Insassenschutzvorrichtung 1 dargestellt. Wie dies aus den 1 und 2 ersichtlich ist, umfasst die Insassenschutzvorrichtung 1 eine ortsfest und unverdrehbar ausgebildete Lenksäule 2, die mit einem unteren Ende mit einem Querrohr 16 verbunden ist. Diese Lenksäule 2 bildet ferner die Achse für ein Lenkrad 3 aus, das an der Lenksäule 2 drehbar gelagert ist. Bei Verwendung eines stabförmigen Gasgenerators kann dieser gleichzeitig als Lenksäule dienen.
Die Insassenschutzvorrichtung 1 umfasst ferner ein Lenkrad-Airbagmodul 5, das, wie dies insbesondere aus der 2 ersichtlich ist, einen oberen Gasgenerator 6 und einen unteren Gasgenerator 7 aufweist. Außerdem weist dieses Lenkrad-Airbagmodul 5 einen Kopfairbag 8 sowie einen Thoraxairbag 9 auf. Der Kopfairbag 8 ist mit dem oberen Gasgenerator 6 verbunden, während der Thoraxairbag 9 mit dem unteren Gasgenerator 7 verbunden ist.
Wie dies den 1 und 2 weiter entnommen werden kann, ist das Lenkrad-Airbagmodul 5 an einem freien Lenksäulenende 10 angebracht. Dieses freie Lenksäulenende 10 bildet die Lenkradnabe 4 des Lenkrads 3, so daß das Lenkrad-Airbagmodul 5 ortsfest und ohne mitzudrehen im Nabenbereich des Lenkrads 3 angebracht ist.
Das freie Lenksäulenende 10 weist eine Airbagaustrittsöffnung 12 auf, durch die hindurch der Kopfairbag 8 und der Thoraxairbag 9 im Crashfall austritt und vor dem Lenkrad 3 aufgeblasen wird. Diese Airbagaustrittsöffnung 12 ist mit einer Abdeckung 13 abgedeckt, die vom unverdrehbaren Airbagmodul 5 entkoppelt ist und mit dem Lenkrad 3 als Nabenabdeckung mitdreht.
Die Abdeckung 13 ist, was in der 2 allerdings nur äußerst schematisch dargestellt ist, mehrteilig und rotationssymmetrisch aufgebaut, z. B. aus mehreren, kreissegmentförmigen Teilen. Damit soll erreicht werden, daß das Öffnungsverhalten der Klappe, die mit dem Lenkrad gegenüber dem festen Airbag verdrehbar ist, unabhängig vom Lenkradwinkel immer gleich ist und sich der oder die Airbags in jeder Lenkradstellung gleichermaßen entfalten kann bzw. können. Die einzelnen Teile der Abdeckung 13 sind miteinander verbunden, vorzugsweise unter Ausbildung von hier nicht dargestellten Vorkerbungen.
Das Lenkrad 3 ist so ausgebildet, daß es im Crashfal durch gezielte Verformung (gestrichelte Linien in 1) Energie aufnehmen kann.
Der Lenkwinkel zwischen der unverdrehbaren Lenksäule 2 und dem Lenkrad 3 wird mittels einer „steer by wire”-Anordnung 11, z. B. einem Generator, elektrisch abgegriffen und über einen nachgeschalteten Lenkantrieb in einen Lenkausschlag der gelenkten Räder umgesetzt, was hier jedoch nicht dargestellt ist.
Die Funktionsweise der Insassenschutzvorrichtung wird nachfolgend anhand der 2 näher erläutert:
Im Crashfall wird die Befüllung des Kopfairbags 8 und des Thoraxairbags 9 über den oberen Gasgenerator 6 und den unteren Gasgenerator 7 gesteuert zeitversetzt durchgeführt, um den Thoraxairbag 9 vor dem Kopfairbag 8 zu füllen. Dadurch wird eine schnelle Abstützung des Thorax und eine günstige frühe Rückhaltung des Fahrers erreicht.
Dazu wird im Crashfall zuerst der untere Gasgenerator 7 gezündet, wodurch der Thoraxairbag 9 mit Gas gefüllt wird und sich entfaltet. Aufgrund dieser Volumenvergrößerung des Thoraxairbags 9 reißt ein Bereich der Abdeckung 13 an den Vorkerbungen auf, wobei die Austrittsöffnung 12 des Thoraxairbags 9 freigegeben wird.
Nach dem Zünden des oberen Gasgenerators 6 und dem damit verbundenen Aufblasen des Kopfairbags 8 wird ggf. der noch geschlossene Bereich der Abdeckung 13 weggeklappt, um die Austrittsöffnung 12 zum Austritt des Kopfairbags 8 freizugeben. Die Klappenteile sind dabei so am Lenkrad 3 angelenkt, daß sie nach dem Aufreißen der Abdeckung 13 und dem Austritt des Kopfairbags 8 und des Thoraxairbags 9 am Lenkrad 3 gehalten sind.

1: Insassenschutzvorrichtung
2: Lenksäule
3: Lenkrad
4: Lenkradnabe
5: Airbagmodul
6: oberer Gasgenerator
7: unterer Gasgenerator
8: Kopfairbag
9: Thoraxairbag
10: freies Lenksäulenende
11: steer by wire-Anordnung
12: Airbag-Austrittsöffnung
13: Abdeckung

Claims

Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Lenkradairbag (8, 9), der im Nabenbereich eines Lenkrads (3) einer Fahrzeuglenkung angeordnet ist, und mit wenigstens einem Gasgenerator (6, 7), wobei der wenigstens eine Lenkradairbag (8, 9) ortsfest und ohne mitzudrehen im Nabenbereich (4) des Lenkrads (3) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Lenkrad (3) angebrachte und mit diesem mitdrehende Airbagklappenanordnung (13) vorgesehen ist.
Insassenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule (2) ortsfest und unverdrehbar als Achse für das Lenkrad (3) angebracht ist und das Lenkrad (3) an der Lenksäule (2) drehbar gelagert ist, und dass der Lenkradairbag (8, 9) und der Gasgenerator (6, 7) ein Lenkrad-Airbagmodul (5) bilden, das an der Lenksäule (2) angebracht ist.
Insassenschutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkrad-Airbagmodul (5) am freien Ende (10) der Lenksäule (2) angebracht ist.
Insassenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Lenkradairbag (8, 9) oder einem Lenkrad-Airbagmodul (5) und dem Lenkrad (3) und/oder der Lenksäule (2) ein Getriebe geschaltet ist, welches einen Lenkeinschlag des Lenkrads (3) und einer mit dem Lenkrad (3) mitdrehenden Lenksäule (2) so umsetzt, dass der Lenkradairbag (8, 9) oder das Lenkrad-Airbagmodul (5) stets in einer unverdrehten Stellung gehalten ist.
Insassenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenkradairbag (8, 9) unsymmetrisch ausgebildet ist.
Insassenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenkrad-Airbagmodul (5) mit wenigstens zwei Airbags (8, 9) vorgesehen ist und deren Befüllung über zwei ein- oder mehrstufige Gasgeneratoren (6, 7) ggfs. zeitversetzt durchführbar ist.
Insassenschutzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Airbags (8, 9) des Lenkrad-Airbagmoduls (5) durch einen unteren, größeren Thorax-/Beckenairbag (9) und einem oberen, kleineren Kopfairbag (8) gebildet sind.
Insassenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (6, 7) gleichzeitig die Lenksäule (2) bildet.
Insassenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Lenkrad (3) im Crashfall zur Aufnahme von Energie definiert verformen kann.