DE19913906A1

DE19913906A1 - Airbagsystem für ein Kraftrad

Info

Publication number: DE19913906A1
Application number: DE19913906A
Authority: DE
Inventors: Soichiro Hosono; Hideki Hayashi; Atsuo Ota
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-03-30
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2019-03-27
Also published as: JP4052531B2; JPH11278342A; DE19913906B4

Abstract

Lösung: DOLLAR A In einem Airbagsystem 30 ist ein Beschleunigungssensor an einer Stelle nahe einem unteren Endabschnitt einer ein Vorderrad 6 lagernden Vordergabel angeordnet. DOLLAR A Wirkung: DOLLAR A Wenn das Kraftrad mit einem Hindernis, beispielsweise mit einem Fahrzeug, zusammenstößt, werden Stöße schnell über einen kurzen Weg vom Vorderrad zu dem Sensor übertragen. Folglich ist der Sensor dazu in der Lage, augenblicklich eine auf diesen durch den Aufprall des Kraftrads auf das Hindernis, wie beispielsweise das Fahrzeug, wirkende Beschleunigung zu erfassen, und der Airbagmodul ist dazu in der Lage, den Airbag ohne Verzögerung aufzublasen.

Description

Fachgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen bei einem Airbagsystem für ein Kraftrad.

Stand der Technik

Ein Airbagsystem für ein Kraftrad, wie es in der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 9-328087 offenbart ist, ermöglicht ein Komprimieren eines Airbags und bewegt den Airbag, so daß ein Aufprall, welcher auf den Fahrer wirken kann, wirksam absorbiert wird.

Mit Bezug auf Fig. 7 umfaßt ein Kraftrad einen Fahrzeugrahmen 1, eine zum Drehen an einem vorderen Endabschnitt des Fahrzeugrahmens 1 gelagerte Fahrzeuggabel 2, ein zur Drehung an einem unteren Endabschnitt der Vordergabel 2 gelagertes Vorderrad Wf, einen am Fahrzeugrahmen 1 angebrachten Fahrzeugtank 4, einen sich vom Fahrzeugrahmen 1 über den Kraftstofftank 4 erstreckenden bewegbaren Rahmen 10, ein Airbagmodul M, welches einen Airbag 16 umfaßt und am oberen Abschnitt des bewegbaren Rahmens 10 angebracht ist, und einen Aufprallsensor S (Stoßsensor), welcher am vorderen Abschnitt des Fahrzeugrahmens 1 angebracht ist.

Durch die Erfindung zu lösendes Problem

Wenn das Kraftrad mit einem Hindernis zusammenstößt, beispielsweise mit einem anderen Fahrzeug, werden Stöße über das Vorderrad Wf und die Vordergabel 2 auf den Fahrzeugrahmen 1 übertragen, wobei der Aufprallsensor S die Stöße erfaßt und ein Aufprallerfassungssignal an den Airbagmodul M ausgibt, woraufhin der Airbag 16 des Airbagmoduls M mit Gas gefüllt (aufgeblasen) wird.

Aufgabe der Erfindung

Das Airbagsystem muß die Stöße über den kürzestmöglichen Übertragungsweg erfassen, um die Stöße so schnell wie möglich zu erfassen, so daß der Airbag 16 ohne Verzögerung mit Gas gefüllt wird, um den Fahrer wirksam vor dem Aufprall zu schützen.

Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Airbagsystem für ein Kraftrad bereitzustellen, welches dazu ausgelegt ist, durch einen Aufprall hervorgerufene Stöße schnell zu erfassen.

Mittel zum Lösen der Aufgabe

Gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Airbagsystem für ein Kraftrad einen Airbag und ist dazu ausgelegt, den Airbag mit Gas zu füllen (aufzublasen), wenn auf das Kraftrad eine einen vorbestimmten Wert überschreitende Beschleunigung wirkt, und das Airbagsystem umfaßt ferner einen Beschleunigungssensor, welcher an einer Stelle nahe dem unteren Endabschnitt einer am Kraftrad angebrachten und ein Vorderrad lagernden Vordergabel angeordnet ist.

Wenn das Kraftrad mit einem Hindernis, beispielsweise einem Fahrzeug, kollidiert, werden Stöße schnell über einen kurzen Weg vom Vorderrad zum Sensor übertragen.

Wirkung der Erfindung

Der vorstehende Aufbau der vorliegenden Erfindung besitzt die folgende Wirkung.

Bei dem Airbagsystem für das Kraftrad nach Anspruch 1 ist der Beschleunigungssensor an der Stelle nahe dem unteren Endabschnitt einer Vordergabel angeordnet. Wenn das Kraftrad mit einem Fahrzeug kollidiert, wird ein Stoß vom Vorderrad über den kurzen Weg auf den an der Stelle nahe dem unteren Endabschnitt der Vordergabel angeordneten Beschleunigungssensor übertragen. Folglich wird sofort nach der Kollision des Kraftrads eine Beschleunigung durch den Beschleunigungssensor erfaßt und der Airbag kann schnell aktiviert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Kraftrads, welches mit einem Airbagsystem gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines unteren Endabschnitts einer am Kraftrad angebrachten Vordergabel;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine typische Ansicht, welche die Position eines im Airbagsystem gemäß der vorliegenden Erfindung enthaltenen Erfassungselements zeigt;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines Kraftrads, welche der Erklärung des Betriebs des Airbagsystems gemäß der vorliegenden Erfindung (erste Hälfte) dient; und

Fig. 6 ist eine Seitenansicht eines Kraftrads, welche der Erklärung des Betriebs des Airbagsystems der vorliegenden Erfindung (zweite Hälfte) dient.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen sollten in der Orientierung der Bezugszeichen betrachtet werden.

Mit Bezug auf Fig. 1 umfaßt ein mit einem Airbagsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstetes Kraftrad 1 einen Fahrzeugrahmen 2, ein am vorderen Ende des Fahrzeugrahmens 2 angebrachtes Kopfrohr 3, eine zum Drehen am Kopfrohr 3 gelagerte Vordergabel 4, ein zur Drehung an einem unteren Endabschnitt der Vordergabel 4 gelagertes Vorderrad 6, eine an einem oberen Endabschnitt der Vordergabel 4 gelagerte Griffstange 7, einen an der Griffstange 7 gehaltenen Kupplungshebel 8 und einen am Fahrzeugrahmen 2 angebrachten Kraftstofftank 11.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines mit einem Airbagsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüsteten Kraftrads. Das Kraftrad 1 ist versehen mit einem Paar von Gleitmechanismen 12 (es ist lediglich ein Gleitmechanismus 12 auf der linken Seite gezeigt), welche an entgegengesetzten Seiten des Kraftstofftanks 11 derart angeordnet sind, daß sie sich vom Fahrzeugrahmen 2 aus nach vorne erstrecken, mit einem sich zwischen den Gleitmechanismen 12 über den Kraftstofftank 11 erstreckenden bewegbaren Rahmen 13, mit einem Airbagmodul 14, welcher einen an der Oberseite des bewegbaren Rahmens 13 angeordneten Airbag umfaßt, mit einem Paar von Stoßaufnahmemechanismen 15 (es ist lediglich ein linker Stoßaufnahmemechanismus 15 gezeigt) zum Hemmen der Vorwärtsbewegung des Airbagmoduls 14, welche sich zwischen dem Fahrzeugrahmen 1 und dem bewegbaren Rahmen 13 erstrecken, und mit einer Aufprallentscheidungseinheit 16, welche ein Airbagfüllsignal an den Airbagmodul 14 ausgibt, um dem Airbag mit Gas zu füllen (aufzublasen).

In Fig. 1 ist ferner eine vordere Schutzvorrichtung 17, eine obere Verkleidung 18 mit einer Scheibe, eine vordere Verkleidung 21, ein Sitz 22, eine hintere Verkleidung 23, ein Seitenständer 24, ein Hauptständer 25, ein Schwingarm 26, ein Hinterrad 27 und eine hintere Schutzvorrichtung 28 gezeigt.

Die Gleitmechanismen 12, der bewegbare Rahmen 13, der Airbagmodul 14, die Stoßaufnahmemechanismen 15, die Aufprallentscheidungseinheit 16 und ein Beschleunigungssensor bilden ein Airbagsystem in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung.

Der Gleitmechanismus 12 umfaßt ein Paar von am Fahrzeugrahmen 2 befestigten Seitenführungsschienen und ein Paar von Schlitten, welche entlang der Seitenführungsschienen gleiten.

Der bewegbare Rahmen 13 ist an den Schlitten der Gleitmechanismen 12 befestigt.

Der Airbagmodul M umfaßt einen zusammengefalteten Airbag und eine Aufblasvorrichtung, welche zum Aufblasen des Airbags Gas produziert.

Jeder der Stoßaufnahmemechanismen 12 ist durch Verbinden eines Zylinders aus einem plastisch deformierbaren Material und einer Stange mit einem Abschnitt eines geringfügig größeren Durchmessers als der Innendurchmesser des Zylinders gebildet. Der Zylinder ist mit dem Fahrzeugrahmen 2 verbunden, und die Stange ist mit dem bewegbaren Rahmen 13 verbunden.

Wenn sich der bewegbare Rahmen 13 nach vorne bewegt, wobei er an den Stangen zieht, bewirken die Stangen, daß sich der Zylinder ausdehnt, um einen Widerstand gegen die Vorwärtsbewegung des bewegbaren Rahmens 13 zu erzeugen, so daß auf den bewegbaren Rahmen 13 wirkende Stöße aufgenommen werden.

Fig. 2 ist eine vergrößerte Seitenansicht eines unteren Endabschnitts einer bei dem mit einem Airbagsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüsteten Kraftrad vorgesehenen Vordergabel. Mit Bezug auf Fig. 2 ist eines der Beine der Vordergabel 4 mit einem Vorsprung 4a an der Außenseitenoberfläche eines unteren Endabschnitts versehen. Ein Endabschnitt einer Achse 31 ist in seinem Inneren mit einem Beschleunigungssensor 32 versehen, und der Beschleunigungssensor 32 ist an der Achse 31 mit einem Bolzen 33 befestigt. Das Ende der Achse 31 ist am unteren Endabschnitt des Beins der Vordergabel 4 mit einem Bolzen 34 befestigt. In Fig. 2 sind mit 35 Bremsscheiben einer Scheibenbremseinheit, mit 36 ein Rad und mit 37 ein Reifen bezeichnet.

Die Achse 31 ist mit einer flachen Oberfläche 31 a versehen. Die Achse 31 ist an der Vordergabel 4 befestigt, wobei deren flache Oberfläche 31a in Kontakt mit dem Vorsprung 4a der Vordergabel 4 steht, um die Achse 31 in einer vorbestimmten Winkelposition relativ zur Vordergabel 4 festzulegen.

Der Beschleunigungssensor 32 erfaßt dann, wenn das Kraftrad mit einem Hindernis beispielsweise mit einem Fahrzeug kollidiert, Beschleunigungen, welche auf das Kraftrad in durch den Pfeil (1) angezeigte Richtungen wirken, d. h. in Richtungen senkrecht sowohl zur Längsachse der Vordergabel 4 als auch zur Achse der Achse 31. Der Beschleunigungssensor 32 kann ein Dehnungsmesser, ein piezoelektrischer Sensor oder ein elektrischer Schalter sein, welcher durch die Bewegung einer Masse geschlossen wird.

Da der Beschleunigungssensor 32 lediglich Beschleunigungen erfaßt, welche auf das Kraftrad in Richtungen sowohl senkrecht zur Längsachse der Vordergabel 4 als auch senkrecht zur Achse der Achse 31 wirken, erfaßt der Beschleunigungssensor 32 keine Beschleunigungen, welche auf diesen in Richtungen parallel zur Längsachse der Vordergabel 4 wirken, wenn die Vordergabel 4 einen Axialhub durch Unebenheiten in der Fahrbahn ausführt.

Mit Bezug auf Fig. 3 weist die Vordergabel 4 ein rechtes Bein 4R und ein linkes Bein 4L auf. Die Achse 31 ist an der Vordergabel 4 mit Bolzen 38 befestigt.

Der Beschleunigungssensor 32 umfaßt einen Sensorkörper 32a und ein Sensierelement 32b, welches im Sensorkörper 32a aufgenommen ist. Der Sensorkörper 32a ist in die Bohrung 31c der Achse 31 eingesetzt und durch den Bolzen 33 an Ort und Stelle gehalten. Eine Keilnut 32c ist im Außenumfang des Sensorkörpers 32a ausgebildet, eine Keilnut 31b ist im Innenumfang der Bohrung 31c der Achse 31 ausgebildet und ein Keil (Paßfeder) 39 ist in die Keilnuten 32c und 31b eingesetzt, um die Winkelposition des Sensorkörpers 32a relativ zur Achse 31 zu bestimmen.

Durch Bestimmen der Position der Achse 31 relativ zur Vordergabel 4 und durch Bestimmen der Position des Beschleunigungssensors 32 relativ zur Achse 31 kann der Beschleunigungssensor 32 Beschleunigungen erfassen, welche auf das Kraftrad in den Richtungen sowohl senkrecht zur Längsachse der Vordergabel 4 als auch senkrecht zur Achse der Achse 31 wirken.

Das Sensierelement 32b ist an einer Stelle angeordnet, welche im wesentlichen der Mitte zwischen dem rechten Bein 4R und dem linken Bein 4L der Vordergabel 4 entspricht. In Fig. 3 sind bei 41 Lager und bei 42 und 43 Öldichtungen gezeigt.

Fig. 4 ist eine typische Ansicht, welche der Erläuterung der Position des Sensierelements 32b des Airbagsystems dient, betrachtet durch das Kopfrohr 3 entlang der Lenkachse C der Vordergabel 4. In Fig. 4 zeigt ein oberer Teil der Zeichnung die Vorderseite des Rumpfs des Kraftrads 1 und der andere Teil der Zeichnung zeigt die Rückseite des Rumpfs des Kraftrads 1.

Wie in Fig. 3 gezeigt, ist das Sensierelement 32b des Beschleunigungssensors 32 an der Stelle, welche der Mitte zwischen dem rechten Bein 4R und dem linken Bein 4L der Vordergabel 4 entspricht, und nahe der Lenkachse C des Kopfrohrs 3 angeordnet.

Das Sensierelement 32b ist dazu ausgelegt, lediglich Beschleunigungen zu erfassen, die auf das Vorderrad 6 (Fig. 1) in durch den Pfeil (2) in Fig. 4 dargestellte Richtungen wirken. Wenn das Vorderrad 6 zum Lenken gedreht wird, erfaßt das Sensierelement 32b Beschleunigungen, welche auf das Vorderrad 6 in Richtungen parallel zu der Richtung wirken, in welcher das Vorderrad 6 gerichtet ist.

Nachfolgend wird der Betrieb des Airbagsystems 30 beschrieben.

Fig. 5 stellt einen Zustand dar, in welchem das Kraftrad 1 gerade mit einem Fahrzeug V kollidiert ist und bei welchem gerade auf die Vordergabel 4 Stöße ausgeübt wurden.

Fig. 6 stellt einen Erfassungsmodus einer Beschleunigung durch den Beschleunigungssensor 32 (Fig. 5) im Vergleich zu einem Erfassungsmodus einer Beschleunigung bei einem Vergleichsbeispiel dar.

In Fig. 5 werden dann, wenn das Kraftrad 1 mit dem Fahrzeug V kollidiert, während sich dieses noch bewegt, Stöße durch das Vorderrad 6 auf die Vordergabel 4 übertragen.

Das Sensierelement 32b (Fig. 3) des in der Achse 31 des Vorderrads 6 eingebauten Beschleunigungssensors 32 erfaßt die Stöße und gibt ein Beschleunigungserfassungssignal an die Aufprallentscheidungseinheit 16 ab.

Wenn das Beschleunigungserfassungssignal eine Beschleunigung anzeigt, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, gibt die Aufprallentscheidungseinheit 16 ein Airbagaufblassignal an den Airbagmodul 14 aus. Folglich füllt der Airbagmodul 14 den nicht gezeigten Airbag, um den Fahrer D zu schützen.

Der Gleitmechanismus 12 ermöglicht, daß der bewegbare Rahmen 13 den Airbagmodul 14 bei der Bewegung nach vorne hält, und der Stoßaufnahmemechanismus 15 übt einen Widerstand auf den bewegbaren Rahmen 13 gegen eine Kraft aus, welche den bewegbaren Rahmen 13 nach vorne drückt, so daß auf den bewegbaren Rahmen 13 durch den Fahrer D ausgeübte Stöße aufgenommen (absorbiert) werden können.

Da der Beschleunigungssensor 32 des Airbagsystems 30 (Fig. 1) nahe dem das Vorderrad 6 (Fig. 5) lagernden unteren Ende der Vordergabel 4 angeordnet ist, werden dann, wenn das Kraftrad 1 mit dem Fahrzeug V kollidiert, Stöße vom Vorderrad 6 über einen kurzen Weg zu dem in die Achse 31 (Fig. 3) eingesetzten Beschleunigungssensor 32 übertragen. Folglich kann eine auf das Vorderrad 6 wirkende Beschleunigung unmittelbar (im Augenblick) nach der Kollision des Kraftrads mit dem Fahrzeug V erfaßt werden und der Airbagmodul 14 kann schnell aktiviert werden.

In einigen Fällen wird die Griffstange 7 (Fig. 5) unter Krafteinwirkung gedreht und die Richtung der Vordergabel 4 wird durch die auf das Vorderrad 6 nach der Kollision des Kraftrads 1 mit dem Fahrzeug V ausgeübten Stöße verändert. (Es sei angenommen, daß die Vordergabel 4 um einen Winkel θ gedreht wird.)

Das Sensierelement 32b erfaßt eine Beschleunigung u, welche auf dieses durch die Stöße des Aufpralls ausgeübt werden, und eine Beschleunigung α1, welche auf dieses durch die Drehbewegung der Griffstange 7 (Fig. 5) ausgeübt wird. Da der Abstand R1 zwischen der Lenkachse C und dem Sensierelement S kurz ist, ist die Beschleunigung α1 klein. Da die Beschleunigung α1 keine Komponente aufweist, welche in einer Richtung senkrecht zu der Linie wirkt, welche sich zwischen dem rechten Bein 4R und dem linken Bein 4L der Vordergabel 4 erstreckt, beeinflußt die Beschleunigung α1 nicht die Beschleunigung α.

Wenn in einem ebenfalls in Fig. 6 gezeigten Vergleichsbeispiel ein Sensierelement S, welches in einem Beschleunigungssensor vorgesehen ist und dem Sensierelement 32b entspricht ( zugunsten der Klarheit wird allerdings das Sensierelement S als anderes Sensierelement definiert, welches sich von dem Sensierelement 32b unterscheidet), an der Innenseitenoberfläche des linken Beins 4L der Vordergabel 4 angeordnet ist, erfaßt das Sensierelement S des Beschleunigungssensors (Fig. 5) eine Beschleunigung α, welche auf dieses durch die Stöße des Aufpralls wirkt, und eine Beschleunigung α2, welche auf dieses durch die Drehbewegung der Griffstange 7 (Fig. 5) wirkt. Da der Abstand R2 zwischen der Lenkachse C und dem Sensierelement S groß ist, ist die Beschleunigung α2 groß.

Da die jeweiligen Richtungen der Beschleunigungen α und α2 im wesentlichen entgegengesetzt zueinander sind, ist eine aktuelle durch das Sensierelement S gemessene Beschleunigung, d. h. die Vektorsumme der Beschleunigungen α und α2, klein.

Deshalb ist das Sensierelement 32b dazu in der Lage, den Vektor (der Beschleunigung) umso genauer zu erfassen, je näher das Sensierelement 32b an der Lenkachse C angeordnet ist.

Das Sensierelement 32b des Beschleunigungssensors 32 kann an einer optionalen Position in der Achse 31 entweder an dem einen oder an dem anderen Ende der Achse 31 oder an der Außenoberfläche oder an der Innenoberfläche des unteren Endabschnitts der Vordergabel 4 angeordnet sein.

Lösung

In einem Airbagsystem 30 ist ein Beschleunigungssensor an einer Stelle nahe einem unteren Endabschnitt einer ein Vorderrad 6 lagernden Vordergabel angeordnet.

Wirkung

Wenn das Kraftrad mit einem Hindernis, beispielsweise mit einem Fahrzeug, zusammenstößt, werden Stöße schnell über einen kurzen Weg vom Vorderrad zu dem Sensor übertragen. Folglich ist der Sensor dazu in der Lage, augenblicklich eine auf diesen durch den Aufprall des Kraftrads auf das Hindernis, wie beispielsweise das Fahrzeug, wirkende Beschleunigung zu erfassen und der Airbagmodul ist dazu in der Lage, den Airbag ohne Verzögerung aufzublasen.

Claims

Airbagsystem für ein Kraftrad (1), wobei das Airbagsystem einen Airbag (14) umfaßt und dazu ausgelegt ist, den Airbag (14) mit Gas zu füllen, wenn eine einen vorbestimmten Wert überschreitende Beschleunigung auf das Kraftrad (1) wirkt; und wobei das Airbagsystem einen Beschleunigungssensor (32) umfaßt, welcher an einer Stelle nahe einem unteren Endabschnitt einer an dem Kraftrad (1) angebrachten und ein Vorderrad (37) lagernden Vordergabel (4) angeordnet ist.