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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Airbag System, das an dem vorderen Ende eines Fahrzeugs angebracht
ist.
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Diesbezügliche Vorrichtungen sind in
den japanischen ungeprüften
offengelegten Patentanmeldungs-Veröffentlichungen H6-144154 und H7-125605
offenbart.
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Eine Stoßabsorptionsvorrichtung für einen Fußgänger ist
in der japanischen nicht geprüften
offengelegten Patentanmeldungs-Veröffentlichung H6-144154 gezeigt,
die beschreibt, dass sich ein Airbag gerade nach vorne von einer
Stoßstange
ausdehnt. Dieser Typ von Vorrichtung benötigt eine große Kapazität des Airbags
um sämtliche
Vorwärtsbereiche
abzudecken und erfordert eine lange Ausdehnungszeit. Zusätzlich nimmt
die Stoßstangengröße zu, um
den Airbag mit großer
Kapazität
zu speichern, so dass die Stoßstange
weniger Entwurfsfreiheit aufweist.
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Bei der Haubenairbag-Vorrichtung
der japanischen nicht geprüften
offengelegten Patentanmeldungs-Veröffentlichung H7-125605 dehnt
sich der Airbag über
eine große
obere Oberfläche
der Haube aus. Deshalb wird die Kapazität des Airbags groß und die
Zeit, die für
eine Ausdehnung benötigt
wird, wird lang. Es ist zusätzlich
erforderlich den Airbag mit großer
Kapazität
in dem kleinen Raum zwischen der Haube und der Maschineneinheit
zu installieren, wodurch für
die Konstruktion des vorderen Teils des Fahrzeugs eine starke Einschränkung auferlegt
wird.
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Die
GB-A-2311966 beschreibt ein Airbagsystem,
das auf einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist, mit einer Stoßstange,
die an dem vorderen Ende der Karosserie befestigt ist, einem Airbag,
der hinter der Stoßstange
angeordnet ist, einem Sensor zum vorherigen Erfassen einer Fahrzeugfrontkollision
und zum Erzeugen eines Kollisionssignals, und eine Aufblaseinheit,
die das Kollisionssignal empfängt
und Gas zum Ausdehnen bzw. Aufblasen des Airbags erzeugt und zuführt. Der
untere Teil der Stoßstange
ist verschiebbar, um eine Vorwärtsausdehnung
des Airbags zu erlauben.
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Die
DE 2330745 A beschreibt, dass die vordere
Seite eines Airbags mit einer harten Kante versehen wird, so dass
eine Kollision mit einem kleinen Objekt (einem Baum) nicht nur eine
lokale Kompression verursacht, sondern fast eine gleichförmige vollständige Kompression
des ausgedehnten externen Airbags.
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Demzufolge ist es eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung ein Airbagsystem für einen Fußgängerschutz bereitzustellen,
das einen Schutz für einen
Fußgänger bereitstellt,
wobei ein tatsächliches Verhalten
berücksichtigt
wird, wenn eine Kollision auftritt, und das auch erlaubt, dass die
Kapazität
des Airbags kleingemacht wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt
ein Airbagsystem bereit, wie im Anspruch 1 aufgeführt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Seitenansicht des vorderen Teils eines Fahrzeugs, wobei der Zustand
gezeigt ist, in dem ein Fußgänger durch
ein Airbagsystem in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
geschützt
wird;
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2 eine
ausführliche
Querschnittsansicht des vorderen Teils des Fahrzeugs;
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3 eine
Querschnittsansicht des ausgedehnten Zustands des Airbags;
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4A eine
schematische Darstellung des Zustands, bei dem ein kollidierendes
Objekt in Kontakt mit einem Airbag ist, der nicht einen Teil mit
hoher Festigkeit aufweist;
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4B eine
schematische Darstellung des Zustands, bei dem ein kollidierendes
Objekt in Kontakt mit einem Airbag ist, der einen Teil mit hoher
Festigkeit aufweist;
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5 einen
Graph, der den Start einer Abstoßungsgrafik mit unterschiedlichen
effektiven Oberflächengebieten
zeigt;
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6 eine
Querschnittsansicht, die einen Airbag in Übereinstimmung mit der zweiten
Ausführungsform
zeigt;
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7 eine
Querschnittsansicht, die einen Airbag in Übereinstimmung mit der dritten
Ausführungsform
zeigt;
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8 eine
Querschnittsansicht, die einen Airbag in Übereinstimmung mit der vierten
Ausführungsform
zeigt;
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9 eine
Querschnittsansicht, die einen Airbag in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform
zeigt;
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10 eine
perspektivische Ansicht, die einen Airbag in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform
zeigt;
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11 eine
Querschnittsansicht, die den Zustand eines Airbags in Übereinstimmung
mit der sechsten Ausführungsfotm
vor einer Ausdehnung zeigt;
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12 eine
Querschnittsansicht, die den Zustand eines Airbags in Übereinstimmung
mit der sechsten Ausführungsform
nach einer Ausdehnung zeigt;
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13 eine
Querschnittsansicht, die einen Airbag gemäß der siebten Ausführungsform
zeigt;
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14 eine
Querschnittsansicht, die einen Airbag in Übereinstimmung mit der achten
Ausführungsform
zeigt;
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15 eine
Querschnittsansicht, die den Zustand eines Airbags in Übereinstimmung
mit der neunten Ausführungsform
vor einer Ausdehnung zeigt;
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16 eine
Querschnittsansicht, die den Zustand eines Airbags in Übereinstimmung
mit der neunten Ausführungsform
nach einer Ausdehnung zeigt; und
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17–21 Querschnitte von Airbags,
die nicht einen Teil der Erfindung bilden.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bevorzugte Ausführungsformen eines Airbagsystems
zum Verringern eines Aufschlags für einen Fußgänger in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung werden nachstehend näher
beschrieben, wobei auf die relevanten beiliegenden Zeichnungen Bezug
genommen wird.
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1 bis 5 zeigen ein Airbagsystem
in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Ein Fahrzeug 1 weist einen Fahrzeugvorderkörper 1a und
das Airbagsystem auf.
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Das Airbagsystem weist einen Fußgängersensor 3 zum
Erfassen oder vorherigen Erfassen einer Kollision mit einem Fußgänger M oder
dergleichen auf der innerhalb einer Stoßstange 2 angeordnet
ist, die an dem vorderen Teil des vorderen Körpers 1a vorgesehen
ist. Ein erstes Querelement 4 ist entlang der Breitenrichtung
des Fahrzeugs innerhalb der Stoßstange 2 angeordnet.
Ein Metallstützelement 6a (6)
und ein Endteil der Stoßstange 2 sind
mit Schrauben bzw. Bolzen auf der oberen Oberfläche des ersten Querelements 4 mit
einem dazwischen liegenden Verstärkungselement 5 mit
einem hutförmigen
Querschnitt angebracht. Das Stützelement 6a erstreckt
sich in Richtung der Vorderseite entlang der oberen Oberfläche der
Stoßstange 2,
die ein Außenoberflächenelement
umfasst.
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Ein Kühlergrill 7 ist über der
Stoßstange 2 installiert,
die ein Außenoberflächenelement
umfasst. Ein Airbag 8 und eine Aufblaseinheit 9 werden
durch ein Stützelement 6b (6)
hinter dem Kühlergrill 7 gehalten.
Der Airbag 8 weist einen beutelförmigen Airbagkörper 8a auf,
der in einem zusammengefalteten Zustand gespeichert ist. Dem Airbagkörper 8a wird eine
Beutelform gegeben und er wird mit Hilfe eines Signals von dem Fußgängersensor 3 aufgeblasen, und
er tritt durch eine Öffnung,
die durch Wegschieben des Kühlergrills 7 bereitgestellt
wird, und dehnt sich weiter aus, um so in einer Weise angeordnet
zu werden, die ihn veranlasst ein Gebiet abzudecken, das im Bereich
von der oberen Oberfläche
der Stoßstange 2 zu
im wesentlichen dem hinteren Endteil einer Haube 10 reicht.
Deshalb weist der Airbag 8 eine kleine Kapazität auf, so
dass sogar dann, wenn er hinter dem Kühlergrill 7 gespeichert
wird, er die Auslegung von anderen Geräten nicht beeinträchtigt.
Ein Teil 11 mit hoher Festigkeit, der eine Festigkeit aufweist,
die größer als
die anderen Teile des Airbagkörpers 8a ist,
ist an einem Teil oder über
dem gesamten Gebiet im wesentlichen des vorderen Teils des Airbags 8 vorgesehen.
Der Teil 11 mit hoher Festigkeit ist durch Erhöhen der
Dicke eines Teils des Airbagkörpers 8a gebildet.
Ein Kondensor 12, ein Kühler 13 und
dergleichen sind hinter dem Airbag 8 angeordnet, der in
der voranstehend erwähnten
Weise konfiguriert ist.
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Eine Haube 10 ist über dem
Gitter (Grill) 7 angeordnet. Ein Stützelement 6c (6)
mit einem hutförmigen
Querschnitt ist an der vorderen Kante der unteren Oberfläche der
Haube 10 angebracht. Die drei Stützelemente 6a, 6b und 6c sind
jeweils so orientiert, dass sie eine Oberfläche im wesentlichen senkrecht
zu einer Richtung aufweisen, die in Richtung zu der Fahrtrichtung
des Fahrzeugs nach oben geneigt ist. Das Stützelement 6 kann alternativ
entweder ein Element oder vier oder mehrere Elemente sein. Während die
abstoßenden
Elemente 6 in dieser Ausführungsfonn durch Verstärkungselemente
der Haube 10 und der Stoßstange 2 gebildet
sind, können
diese durch die Haube 10 und die Stoßstange 2 selbst gebildet
werden.
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Der Betriebsvorgang dieser Ausführungsform
ist wie folgt.
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Zuerst, wenn der Fußgängersensor 3,
der innerhalb der Stoßstange 2 installiert
ist, eine Kollision mit einem Fußgänger M erfasst oder vorher
erfasst, dann wird ein Betriebssignal (Kollisionssignal) an den Airbag 8 ausgegeben,
was den Airbag 8 veranlasst den Kühlergrill 7 herauszudrücken, wodurch
eine Öffnung
darin gebildet wird, durch die der Airbag 8 von dem Fahrzeug
herauskommt. Sobald er außerhalb des
Fahrzeugs ist dehnt sich der Airbag 8 weiter aus, um so
ein Gebiet abzudecken, das von der oberen Oberfläche der Stoßstange 2 zu im wesentlichen dem
vorderen Endteil der Haube 10 reicht. Weil sich der Airbag 8 über nur
das voranstehend erwähnte
begrenzte Gebiet ausdehnt, weist er eine kleine Kapazität auf, wodurch
die Zeit verkürzt
wird, die für
die Ausdehnung benötigt
wird.
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Der Oberschenkelknochen und der Bauch bzw.
die Taille eines Fußgängers kollidieren
mit dem Fahrzeug nach der ersten Kollision zwischen dem Fußgängerbein
und dem Fahrzeugvorderkörper. Wenn
die Richtung der zweiten Kollision nach oben und zu der Fahrtrichtung
des Fahrzeugs schräg
ist, wird eine effektive Abstoßungskraft
von dem Stützelement 6 erzeugt,
welches sich rechtwinklig zu der zweiten Kollisionsrichtung erstreckt.
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Eine Abstoßungskraft wirkt auf ein deformiertes
Gebiet des Airbags, gebildet durch ein kollidiertes Bein oder einen
kollidierten Oberschenkelknochen oder eine kollidierte Taille des
Fußgängers. Der
vordere Teil des Airbags 8 weist eine höhere Festigkeit als andere
Teile des Airbags 8 auf und bildet einen Teil 11 mit
hoher Festigkeit. Somit wird der Aufschlag von dem Fußgänger an
den Teil 11 mit hoher Festigkeit geladen und der Teil 11 mit
hoher Festigkeit deformiert den größten Teil des Gebiets des Airbags 8,
und bildet ein großes
effektives Gebiet, das den Aufschlag über den gesamten Airbag 8 verteilt, wie
in den 4A und 4B gezeigt. Das große effektive
Gebiet kann einen schnellen Anstieg der Energieabsorptionskurve
während
einer ersten Stufe der Kollision erzeugen und verbessert die Energieabsorptionscharakteristiken.
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6 ist
eine Zeichnung, die die zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform
ist ein getrennter Teil 14 mit hoher Festigkeit in dem
Airbag 8 vorgesehen, wobei der Teil 14 mit hoher
Festigkeit durch zwei Stoffschichten gebildet ist, die auf der inneren
Oberfläche des
Airbagkörpers 8a überlagert
sind. Weil keine Notwendigkeit besteht die Dicke und Konstruktion
des Airbagkörpers 8a selbst
zu ändern,
ist es möglich,
einen bereits hergestellten Airbagkörper 8b zu verwenden.
Die Stoffschichten können
alternierend eine Schicht oder drei oder mehrere Schichten sein
und diese können
alternierend auf die äußere Oberfläche des
Airbagkörpers 8a überlagert
werden.
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7 ist
eine Zeichnung, die die dritte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform
ist der Airbag 8 mit einem getrennten Teil 15 mit
hoher Festigkeit versehen. Der Teil 15 mit hoher Festigkeit
ist durch Befestigen einer einzelnen Schicht aus einem Harzmaterial
an der inneren Oberfläche
des Airbagkörpers 8a gebildet.
Die dritte Ausführungsform
muss die Dicke oder Konstruktion des Airbagkörpers 8a selbst nicht
verändern,
so dass es möglich
ist, einen bereits hergestellten Airbagköper 8a zu verwenden.
Es ist alternativ möglich
ein metallisches Material anstelle des Harzmaterials zu verwenden
oder das Material auf der äußeren Oberfläche des
Airbagkörpers 8a anzubringen.
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8 ist
eine Zeichnung, die die vierte Ausführungsform zeigt und betrifft
einen Teil 16 mit hoher Festigkeit, der an dem Airbag 8 angebracht
ist. In dieser Ausführungsform
ist der Teil 16 mit hoher Festigkeit mit 4 Teilen getrennt,
die einfach in dem Fahrzeug zu speichern sind. Somit sind 4 Teile 16 mit
hoher Festigkeit mit kleinen vertikalen Breiten in einer Zeile mit
ihren Längen
in die laterale Richtung auf entweder der inneren Oberfläche oder
der äußeren Oberfläche eines
Airbagkörpers 8a orientiert,
angebracht. Die Länge
in der lateralen Richtung der Teile 16 mit hoher Festigkeit
ist lang und die Teile mit hoher Festigkeit sind in vier in der
vertikalen Richtung aufgeteilt, so dass die zusammengefaltete Speicherung des
Airbagkörpers 8a erleichtert
wird.
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9 und 10 sind Zeichnungen, die
die fünfte
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen. In dieser Ausführungsform
ist ein wiederverschließbarer
Deckel 17 vor dem Airbag 8 gebildet. Der Deckel 17 steuert
die Ausdehnung des Airbags 8 und stellt eine Führung so
bereit, dass sich der Airbag 8 in zuverlässiger Weise
von dem Fahrzeug durch die Öffnung
in dem Kühlergrill 7 nach
außen ausdehnt.
Der Airbag 8 und die Aufblaseinheit 9 sind unten
in der Öffnung
angeordnet, um nicht über
die Kante des Deckels außerhalb
des Fahrzeugs vorzustehen. Die Kante des Deckels 17 ist
innerhalb des Fahrzeugs 1 angeordnet; der Fußgänger M kommt nicht
in Kontakt mit den Enden des Deckels 17.
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11 und 12 sind Zeichnungen, die die
sechste Ausführungsform
der vorliedenden Erfindung zeigen. In dieser Ausführungsform
ist der Kühlergrill 7 an
einem Teil des im wesentlichen vorderen Teils des Airbags 8 befestigt,
wobei der Kühlergrill 7 als
ein Teil mit hoher Festigkeit dient. Der Airbag 8 wird
durch den Kühlergrill
ruckartig bewegt und dehnt sich nach vorne von der Öffnung in
dem Kühlergrill 7 mit
Zuverlässigkeit
aus. Es gibt keine Notwendigkeit für einen Deckel, um als eine
Führung
zu dienen, wie dies in der fünften
Ausführungsform
gemacht wird, wodurch die Anzahl von Teilen verringert wird.
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13 ist
eine Zeichnung, die die siebte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform
ist ein Kühlergrill 18 integral
mit dem Airbagkörper 8a aus
dem gleichen Material davon gebildet, um so als ein Teil mit hoher
Festigkeit zu dienen. Der Kühlergrill 18 ist
ein Blindteil, welches Luft nicht durchlässt, und Luft wird durch einen
Lufteinlass eingeleitet, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist.
In Übereinstimmung
mit dieser Ausführungsform
werden der Airbag 8 und der Kühlergrill 18 zusammengebildet,
um eine weitere Verringerung in der Anzahl von Komponenten zu erreichen.
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14 ist
eine Zeichnung, die die achte Ausführungsform bildet. In dieser
Ausführungsform
ist eine Kerbe 30 in einem Teil des Airbagkörpers 8a gebildet
und ein getrennt vorgesehener Kühlergrill 19 ist an
der Kerbe 30 als ein Teil mit hoher Festigkeit angebracht.
Der Kühlergrill 19 ist
ein Blindteil, welches Luft nicht durchlässt. Da der Kühlergrill 19 in
einem getrennten Element vorgesehen ist, ist die Herstellung des
Airbags 8 einfacher als in der siebten Ausführungsform.
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15 und 16 sind Zeichnungen, die die
neunte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen. In dieser Ausführungsform
ist das obere Ende eines Kühlergrills 20 an
dem Fahrzeugkörper über ein
Gelenk bzw. ein Scharnier 21 gelenkig angebracht, um den
Kühlergrill 20 während der
Ausdehnung zu der oberen Seite der Haube 10 zu verschwenken.
Der Kühlergrill 20 wird
als Stützelement des
Airbags verwendet. Der Kühlergrill 20 absorbiert den
Aufschlag der Haube von dem kollidierten Fußgänger.
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17 zeigt
einen Airbag 8 und eine Aufblaseinheit 9, die
in einer Stoßstange 2 durch
eine Öffnung
an dem vorderen Teil des Fahrzeugs aufgenommen werden. Die Öffnung ist
mit einem Deckel 22 abgedeckt, der auf der oberen Oberfläche der Stoßstange 2 vorgesehen
ist. Während
einer Ausdehnung tritt der Airbag 8 durch eine Öffnung,
um ein Gebiet abzudecken, das von der oberen Oberfläche der
Stoßstange 2 zu
im wesentlichen dem vorderen Endteil der Haube 10 reicht,
wodurch ein Effekt erreicht wird, der ähnlich zu demjenigen der ersten Ausführungsform
ist. Da der Deckel 22 gelenkig an dem vorderen Ende der
Stoßstange 2 über ein
Gelenk 23 angebracht ist, weist die Kante des Deckels zum
Boden mit der Ausdehnung. Somit wird verhindert, dass ein Fußgänger M oder
dergleichen die Kante 22a des Deckels 22 kontaktiert.
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Die 18 und 19 sind ein Draht 24,
der als ein Stopper zwischen dem Ende 22a des Deckels 22 und
dem hinteren Ende der Stoßstange 2 vorgesehen
ist. Während
der Ausdehnung hält
der Draht 24 den Deckel 22 an einer Position,
die geringfügig zu
der hinteren Seite des Fahrzeugs geneigt ist. Der Deckel 22 ist
geringfügig
nach hinten geneigt, so dass ein Fußgänger M oder dergleichen nicht
in einen direkten Kontakt mit dem Ende 22a des Deckels 22 kommt.
Zusätzlich
dient der Deckel 22 als ein Teil mit hoher Festigkeit,
so dass das große
effektive Oberflächengebiet
einer Kollision mit einem Fußgänger M oder
dergleichen dadurch erreicht wird und eine effektivere Aufschlagabsorption
erreicht.
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20 zeigt
eine Verbindung 25, die als ein Stopper anstelle des Drahts
verwendet wird, der zuvor verwendet wurde.
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21 zeigt
eine Feder 26, die als ein Stopper anstelle des Drahts
verwendet wird, der zuvor verwendet wurde. Gebräuchlicherweise wird der Deckel 22 durch
die Feder 26 in die Richtung nach unten gezogen, um die
obere Oberfläche
der Stoßstange 2 abzudecken,
und wird von dem Airbag mit einer entgegengesetzten Kraft der Feder 26 nur
dann geöffnet,
wenn sich der Airbag 8 ausdehnt.