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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Airbaganordnung, und sie bezieht sich insbesondere
auf eine Airbaganordnung, die in einem Motorfahrzeug angebracht
ist.
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Wenn ein Motorfahrzeug einem Aufprall
ausgesetzt ist, insbesondere einem vorderen Aufprall, kann das Bodenblech
oder der Unterboden des Fahrzeugs verformt werden. Die Verformung
des Unterbodens kann so sein, daß in dem Fall, daß kein Schutz
vorhanden ist, eine sehr große
nach oben gerichtete Beschleunigung auf die Füße eines Insassen des Fahrzeugs
ausgeübt
wird. Diese Beschleunigung, obwohl es sich hierbei um eine Beschleunigung über eine
sehr kurze Entfernung handelt, kann zu erheblichen Verletzungen
an den Füßen oder Knöcheln des
Insassen des Fahrzeugs führen.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden,
einen Airbag oder ein aufblasbares Element vorzusehen, das auf dem
Boden des Fußraums
eines Motorfahrzeugs an einer Position unterhalb der Füße des Insassen
angeordnet ist, wobei der Airbag dazu bestimmt ist, infolge eines
erfaßten
Aufpralls aufgeblasen zu werden, wobei der aufgeblasene Airbag auf diese
Weise dazu dient, die Füße des Insassen
oberhalb des Unterbodens des Fahrzeugs anzuheben, so daß ein zweckmäßiges Maß an Schutz
erreicht wird.
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Unterschiedliche Schwierigkeiten
müssen überwunden
werden, wenn ein Airbag für
den Einsatz im Fußraum
eines Motorfahrzeugs entworfen wird, um die Füße des Insassen des Fahrzeugs
anzuheben. Der Airbag sollte in einer Position angebracht werden,
so daß er
im nicht aufgeblasenen Zustand einen Bereich des metallischen Unterbodens
des Fahrzeugs im Fußbereich
abdeckt. Während
der Metallboden im Fußbereich
in manchen Fahrzeugen von einem schalldämpfenden Material abgedeckt sein
kann, das weich oder nachgiebig sein kann, ist in manchen Motorfahrzeugen
kein solches schalldämpfendes
Material vorgesehen, und der Unterboden des Fahrzeugs bietet daher
eine im allgemeinen abrasive Oberfläche. Wenn ein herkömmlicher
Airbag bereitgestellt wird, der lediglich auf den metallischen Boden
des Unterbodens gelegt wird, in einem nicht aufgeblasenen Zustand,
mit Mitteln, die vorgesehen sind, um den Airbag zu einem geeigneten
Zeitpunkt aufzublasen, besteht die Gefahr, daß der Airbag beschädigt wird,
da der Airbag zu jedem Zeitpunkt, in dem das Fahrzeug benutzt wird,
zwischen dem Teppich und dem Unterboden durch die Füße der Person
zusammengedrückt
wird, die das Fahrzeug normalerweise benutzt. Auch wenn der Airbag anfänglich in
einem Gehäuse
oder einer Umhüllung aufbewahrt
wird, besteht die Gefahr, daß der
Airbag beim Ausblasen des Airbags durchlöchert wird, wenn ein Teil des
Airbags mit dem Boden des Fahrzeugs in Kontakt kommt.
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Es sei darauf verwiesen, daß in vielen
Fällen der
Zwischenraum benachbart dem Boden des Fahrzeugs innerhalb des Fußraums des
Fahrzeugs, d. h. der Zwischenraum zwischen dem Teppich und unmittelbar
oberhalb des Unterbodens, feucht werden kann. Wenn ein herkömmliches
Material für
den Airbag in einer solchen Umgebung verwendet wird, besteht die
Gefahr, daß der
Stoff schimmelt und zerstört wird.
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Es sei auch darauf verwiesen, daß bei einem typischen
Motorfahrzeug der Boden bzw. die untere Oberfläche des Fußraums uneben oder „strukturiert" sein kann. Daher
kann der Boden oder die untere Oberfläche des Fußraums mit einteilig ausgebildeten Verstärkungsrippen
oder Wellungen versehen sein. Dies kann Schwierigkeiten bei der
Anbringung eines herkömmlichen
Airbags mit sich bringen, der dazu bestimmt ist, die Füße des Insassen
des Fahrzeugs anzuheben, und kann auch zu Schwierigkeiten im Zusammenhang
mit der Verteilung einer Last führen, die über einen
Airbag geleitet wird, der dazu vorgesehen ist, die Füße des Insassen
des Fahrzeugs anzuheben.
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Wenn ein herkömmlicher Airbag an einer Position
zwischen dem Unterboden und dem Teppich eines Motorfahrzeugs verwendet
wird, wenn die Füße des Insassen
fest nach unten gedrückt
werden, zu dem Zeitpunkt, in dem der Airbag aufgeblasen wird, werden
zu Beginn die Abschnitte des Airbags, die dem nach unten gerichteten
Druck von den Füßen nicht
ausgesetzt sind, zuerst aufgeblasen, und lediglich als eine letzte
Stufe des Ausblasevorgangs des Airbags wird der Abschnitt des Airbags
aufgeblasen, der sich unmittelbar unterhalb der Füße des Insassen befindet,
so daß die
Füße tatsächlich oberhalb
des Unterbodens angehoben werden. Dies ist unerwünscht, da in idealer Weise
die Füße des Insassen so
früh wie
möglich
oberhalb des Unterbodens angehoben werden sollten, wenn ein Aufprall
des Fahrzeugs erfaßt
wird.
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Eine Airbageinheit, die dem Oberbegriff
der unabhängigen
Ansprüche
1 und 3 entspricht, ist z. B. aus der DE-A-197 27 598 bekannt (5).
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Die vorliegende Erfindung hat sich
zur Aufgabe gestellt, eine verbesserte Airbaganordnung zu schaffen.
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Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird eine Airbageinheit bereitgestellt, die dazu bestimmt ist, auf
dem Bodenblech oder Fahrzeugunterboden eines Motorfahrzeugs im Fußraum positioniert
und unterhalb der Füße eines
Insassen des Fahrzeugs angeordnet zu sein, mit den Merkmalen des
Anspruchs 1.
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Vorzugsweise ist die Abdeckung mit
dem Unterteil des Gehäuses
ultraschallverschweißt.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird eine Airbageinheit bereitgestellt, die
dazu bestimmt ist, auf dem Fahrzeugunterboden eines Motorfahrzeugs
im Fußraum
positioniert und unterhalb der Füße eines
Insassen des Fahrzeugs angeordnet zu sein, mit den Merkmalen des
unabhängigen
Anspruchs 3.
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Die Seitenwand kann eine falttürartige
Seitenwand sein.
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Es sei darauf verwiesen, daß ein abgedichtetes,
gegen Feuchtigkeit isoliertes Gehäuse die Gefahr minimiert, daß sich der
Stoff des Airbags verschlechtert, selbst wenn sich der Airbag in
einer möglicherweise
feuchten Umgebung befindet.
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Vorzugsweise ist das Gehäuse mit
Befestigungsmitteln versehen, um die Einheit an Ort und Stelle anzubringen.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen,
daß der Airbag
zwei übereinander
angeordnete Lagen aus Stoff aufweist, wobei die Lagen aneinander
befestigt sind, um eine Anzahl von diskreten Zellen zu bilden. Bevorzugt
ist vorgesehen, daß die
Zellen eine Anzahl von im wesentlichen parallelen Zellen umfassen,
die im aufgeblasenen Zustand im wesentlichen zylindrisch sind.
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In einer alternativen Ausführungsform
ist vorgesehen, daß die
Zellen eine Anzahl von Zellen umfassen, die so ausgebildet sind,
daß beim
Ausblasen der Zellen ein Ende einer jeden Zelle einen größeren Durchmesser
als das andere Ende der Zelle aufweist. Daher können die Zellen im wesentlichen
dreieckig sein.
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Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Airbag
mit einem Gaszuführungsrohr
versehen ist, das dazu bestimmt ist, mit einem Gasgenerator verbunden
zu werden.
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Die Einheit kann in Kombination mit
einem Gasgenerator vorgesehen sein, der mit dem Gaszuführungsrohr
verbunden ist, wobei dem Gasgenerator ein Sensor zugeordnet ist,
der dazu bestimmt ist, auf einen Aufprall zu reagieren.
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Bei einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist ein Gasgenerator innerhalb des Gehäuses vorgesehen,
um Gas zum Ausblasen des Airbags bereitzustellen.
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Zweckmäßigerweise ist vorgesehen,
daß elektrische
Verbindungsmittel vorgesehen sind, um zu ermöglichen, daß ein Mittel, das ein Signal
liefert, welches dazu bestimmt ist, das Ausblasen des Airbags einzuleiten,
mit dem Gasgenerator verbunden wird. Vorzugsweise weist die Einheit
ein im wesentlichen starres Unterteil auf.
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In einer Ausführungsform der Erfindung weist
das Unterteil einen verformbaren Umfangsbereich auf, wobei ein Begrenzungsrand
des Umfangsbereichs an der Abdeckung befestigt ist.
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Damit die Erfindung leichter verständlich wird
und damit weitere Merkmale der Erfindung deutlich werden, wird die
Erfindung nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
Draufsicht von oben auf eine Airbageinheit gem. dem ersten Aspekt
der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei Teile gestrichelt dargestellt sind,
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2 eine
abgeschnittene Schnittansicht zeigt, entlang der Linie II–II in 1,
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3 eine
Schnittansicht zeigt, entlang der Linie III–III in 1, wobei der Airbag in einem nicht aufgeblasenen
Zustand dargestellt ist,
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4 eine
Ansicht entsprechend 3 zeigt,
wobei der Airbag in einem aufgeblasenen Zustand dargestellt ist,
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5 eine
Ansicht entsprechend 3 ist, wobei
eine alternative Ausführungsform
gem. dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
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6 eine
Ansicht entsprechend 3 zeigt,
wobei die Ausführungsform
der Erfindung dargestellt ist, die in 5 gezeigt
ist,
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7 eine
Schnittansicht entsprechend 5 zeigt,
wobei eine weitere alternative Ausführungsform gem. dem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, und
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8 eine
Draufsicht zeigt, in der noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist.
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Zunächst sei auf 1 der beigefügten Zeichnungen Bezug genommen,
in der eine Airbageinheit 1 dargestellt ist. Die Airbageinheit
ist dazu bestimmt, auf dem Unterboden eines Motorfahrzeugs im Fußraum unmittelbar
unterhalb der Füße eines
Insassen des Fahrzeugs angebracht zu werden. Die Einheit kann durch
einen Teppich oder ähnliches
abgedeckt sein, oder sie kann einteilig mit einem Teppich oder ähnlichem
ausgebildet sein.
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Die Einheit 1 weist ein
abgedichtetes, gegenüber
Dampf und Feuchtigkeit isoliertes rechteckiges Gehäuse 2 auf,
das aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Das Gehäuse 2 weist
einen unteren Abschnitt 3 mit einem ebenen Unterteil 4 und
einer über
den Umfang verlaufenden, aufrechten oder senkrechten Seitenwand 5 auf,
wobei die senkrechte Seitenwand 5 mit einem nach außen gerichteten Flansch 6 abschließt. Das
Unterteil 4 ist mit einer Anzahl von Befestigungsansätzen 7 versehen,
die davon nach außen
vorstehen und dazu bestimmt sind, mit geeigneten Verankerungspunkten
verbunden zu werden, die auf dem Unterboden des Fahrzeugs vorgesehen
sind. Das Unterteil der Einheit kann im wesentlichen starr sein.
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Eine im wesentlichen starre Abdeckung 8 ist vorgesehen,
die auf dem unteren Abschnitt 3 angebracht ist. Der Umfangsabschnitt
der Abdeckung 8 liegt auf dem sich nach außen erstreckenden
Flansch 6 auf, der an der Oberseite der Seitenwand 5 vorgesehen
ist, und ist mit diesem beispielsweise durch Ultraschallschweißen 9 verbunden.
Diese Verbindung ist dampfdicht.
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Ein Teil der Seitenwand 5 ist
mit einer sich horizontal nach außen erstreckenden hohlen Leitung 10 versehen.
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Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Airbag 11 aufgenommen.
Der Airbag 11 weist einen aufblasbaren Bereich 12 auf,
der eine rechteckige Form entsprechend der des Gehäuses 2 und
eine Abmessung aufweist, die geringfügig kleiner ist als die Abmessung
des unteren Bereichs 3 des Gehäuses 2, so daß der aufblasbare
Teil des Airbags in einem im wesentlichen flachen Zustand zwischen
dem Unterteil 4 und der Abdeckung 8 ausgebreitet
werden kann. Der aufblasbare Teil des Airbags 12 ist mit
einem Gaszuführungsrohr 13 versehen,
welches sich durch die Leitung 10 zu einem Gasgenerator 14 erstreckt,
der einen geeigneten Sensor umfaßt, der dazu bestimmt ist,
eine Aufprallsituation zu erfassen.
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Der Airbag 12 ist aus Stoff
hergestellt, wie etwa aus einem herkömmlichen Airbagstoff, und ist durch
zwei übereinander
angeordnete Lagen von Stoff gebildet, die durch Nähte aneinander
befestigt sind, wie etwa die Naht 15. Die Nähte dienen
dazu, das Innere des Airbags in eine Anzahl von parallelen Zellen 16 zu
unterteilen, von denen jede mittels einer Gaszuführungsöffnung 17 mit einem
sich in Querrichtung erstreckenden Gasverteilungskanal 18 in
Verbindung steht. Die Zellen weisen im nicht aufgeblasenen Zustand
eine im wesentlichen gleichmäßige Breite
auf.
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Es sei darauf verwiesen, daß dann,
wenn der Sensor innerhalb des Gasgenerators 14 eine Aufprallsituation
erfaßt,
der Gasgenerator 14 betätigt wird
und Gas durch das Gaszuführungsrohr 13 an
die Gasverteilleitung 18 innerhalb des Innenraums des Airbags
zuführt.
Gas wird auf diese Weise durch die Gaszuführungsöffnungen 17 in die
Zellen 16 geleitet. Die Zellen 16 werden daher
aufgeblasen. Wenn die Zellen 16 aufgeblasen werden, nehmen
sie jeweils eine zylindrische Form ein, und es sei daher darauf verwiesen,
daß der
aufgeblasene Airbag 11 dann eine Vielzahl an zylindrischen
parallelen benachbarten Zellen 16 aufweist, von denen jede
einen beträchtlichen
Durchmesser besitzt. Der Durchmesser der Zellen ist gleichmäßig entlang
der Länge
der Zellen. Das Aufblasen der Zellen dient dazu, die starre Abdeckung 8 des
Gehäuses 2 von
dem Unterteil 4 zu trennen, wobei die starre Abdeckung 8 nach
oben angehoben wird. Die starre Abdeckung 8 bewegt sich
in einer gleichmäßigen Weise
nach oben, ohne zu verkippen. Der untere Teil des aufblasbaren Airbags
wird innerhalb der Umgrenzungen des unteren Abschnitts 3 des
Gehäuses 2 während des
Aufblasens des Airbags zurückgehalten,
und als eine Folge des Aufblasens der Zellen 16, die den
Durchmesser von jeder der Zellen 16 vergrößern, neigt
die gesamte Breite des Airbags 11, quer zu der Richtung
der Längsachsen
der Zellen 16 gemessen, dazu, sich zu verringern. Die starre
Abdeckung gibt die Füße des Insassen
an, unabhängig
davon, wo sich die Füße des Insassen
auf der Oberseite der Abdeckung befinden.
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Es sei daher darauf verwiesen, daß im Gebrauch
des beschriebenen Ausführungsbeispiels
der Erfindung ein herkömmlicher
Airbagstoff für
den Airbag 11 verwendet werden kann, da der Stoff des Airbags
nicht mit dem Unterboden des Fahrzeugs in Kontakt kommt, weder vor noch
während
des Ausblasens, und daß als
Folge davon keine Gefahr besteht, daß der Airbag aufgrund eines
Kontakts mit dem abrasiven Unterboden des Fahrzeugs beschädigt wird. Tatsächlich ist
der Airbag innerhalb eines abgedichteten, schützenden Gehäuses enthalten, bis zu dem Zeitpunkt
des Ausblasens, und auch nach dem Ausblasen, wobei der Airbag nur
mit Material in Kontakt kommt, das ursprünglich das Gehäuse bildete.
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Das Gehäuse ist so ausgebildet, daß es feuchtigkeits-
und dampfdicht ist, und als Folge davon gibt die Tatsache, daß sich der
Airbag innerhalb des Gehäuses
an einer Position befindet, die Feuchtigkeit bzw. Dampf ausgesetzt
sein könnte,
keine Veranlassung zu irgendwelchen Problemen.
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Da die obere Abdeckung des Gehäuses aus einem
im wesentlichen starren Material besteht, hebt sich die Abdeckung
an, unabhängig
davon, wo sich die Füße des Insassen
auf der Abdeckung zum Zeitpunkt des Ausblasens des Airbags befinden.
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Da das Unterteil des Gehäuses im
wesentlichen starr ist, ist das Gehäuse in der Lage, eine geeignete
Kraft auf den Unterboden des Motorfahrzeugs zu übertragen, auch wenn der Unterboden strukturiert
oder mit integralen Rippen versehen ist.
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Es sei darauf verwiesen, daß in der
vorliegend beschriebenen Ausführungsform,
wenn sich die Abdeckung 8 beim Ausblasen des Airbags anhebt, die
Ultraschallverschweißung
zwischen der Abdeckung und dem nach außen gerichteten Flansch 6, der
an der Oberseite der Seitenwand 5 des unteren Abschnitts 3 des
Gehäuses
vorgesehen ist, aufgebrochen wird.
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5 und 6 erläutern eine modifizierte Ausführungsform
der Erfindung, bei der ein Gehäuse 20 ein
im wesentlichen starres, ebenes Unterteil 21 aufweist,
das eine über
den Umfang verlaufende, falttürartige
Seitenwand 22 aufweist, die sich nach oben erstreckt und
die mit dem Umfang einer starren Abdeckung 3 verbunden
ist. Ein Airbag 24, der unmittelbar dem Airbag 11 entspricht,
der oben beschrieben worden ist, ist innerhalb des Gehäuses angeordnet, wobei
er zwischen dem ebenen Unterteil 21 und der starren Abdeckung 23 positioniert
ist. Es sei darauf verwiesen, daß der Airbag beim Ausblasen
des Airbags 24, wie in 5 dargestellt
ist, wiederum eine Anzahl von zylindrischen Zellen mit gleichmäßigem Durchmesser
zeigt, die in 6 als
die aufgeblasenen Zellen 25 dargestellt sind. Als eine
Folge des Ausblasevorgangs des Airbags hebt sich die Abdeckung 23 an,
während
die falttürartige
Seitenwand 22 im we sentlichen gestreckt wird. Auf diese Weise verbleibt
bei dieser Ausführungsform
der Erfindung das Gehäuse
im wesentlichen abgedichtet, sogar nach dem Ausblasen des Airbags.
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Nunmehr auf 7 der beigefügten Zeichnungen bezugnehmend,
ist in einer modifizierten Ausführungsform
der Erfindung ein Gehäuse 30 vorgesehen,
das ein im wesentlichen starres Unterteil 31 aufweist,
welches an seinem Umfang mit einem Bereich 32 mit verringerter
Dicke versehen ist, wobei ein ganz am Außenumfang befindlicher Rand 33 davon beispielsweise
mit Hilfe des Ultraschallschweißens im
Umfang einer im wesentlichen starren Abdeckung 34 befestigt
ist. Ein Airbag 35, der unmittelbar dem Airbag 11 entspricht,
der vorstehend beschrieben worden ist, ist innerhalb des Gehäuses angeordnet und
zwischen dem ebenen Unterteil 31 und der Abdeckung 34 positioniert.
Es sei darauf verwiesen, daß beim
Ausblasen des Airbags 35, was in 7 dargestellt ist, der Airbag wiederum
eine Anzahl von zylindrischen Zellen 36 mit gleichmäßigem Durchmesser zeigt.
Als eine Folge des Ausblasens des Airbags hebt sich die Abdeckung 34 an,
während
der Umfangsbereich 32 des Unterteils 31 mit reduzierter
Dicke eine bogenförmige
Form annimmt, so daß auf diese
Weise eine nach oben geneigte Seitenwand des Gehäuses gebildet wird.
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Es sei darauf verwiesen, daß in der
Ausführungsform,
die unter Bezugnahme auf 7 beschrieben
worden ist, der Rand 33 beim Ausblasen des Airbags 35 an
der Abdeckung 34 befestigt bleibt, so daß das Gehäuse, das
sich anfänglich
in einem abgedichteten Zustand befand, während des Ausblasens des Airbags
in dem abgedichteten Zustand verbleibt.
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8 erläutert eine
weitere modifizierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in der ein Gehäuse 40 vorgesehen
ist, welches ein Unterteil 41 aufweist, das mit einer senkrechten
Seitenwand mit einem Umfangsrand 42 versehen ist. Der Rand 42 ist wie
bei den weiter oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung
an einer Abdeckung befestigt. Das Gehäuse enthält einen Airbag 43.
Der Airbag 43 legt eine Anzahl von im wesentlichen dreieckigen Zellen 44 fest,
die miteinander ausgerichtet sind, wobei die Enden der Zellen 44 mit
größerer Breite
unmittelbar benachbart zueinander liegen, und wobei die Enden der
Zellen mit geringerer Breite ebenfalls benachbart zueinander liegen.
Der Airbag enthält
einen Gaskanal bei 45, der dazu bestimmt ist, Gas zu den
Enden der Zellen mit größerer Breite
zuzuführen.
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Es sei darauf verwiesen, daß beim Ausblasen
des Airbags 43 die Zellen 44 aufgeblasen werden
und jede Zelle eine im wesentlichen konische Form annehmen wird,
mit einem Ende, benachbart zu dem Gaskanal 45, mit einem
relativ großen
Durchmesser, und dem anderen Ende, dem Ende, das sich entfernt von
dem Gaskanal 45 befindet, mit einem relativ kleinen Durchmesser.
Auf diese Weise wird die Abdeckung in eine Position bewegt, in der
die Abdeckung sowohl angehoben als auch geneigt ist, relativ zu
ihrer Ausgangsposition. Die Einheit, die in 8 dargestellt ist, wird so positioniert,
daß die
Abdeckung, wenn sie angehoben und geneigt ist, den Fuß oder die
Füße des Insassen
in eine gewünschte
Position bewegt, wobei der Zeh des Fußes um eine andere Entfernung
bewegt wird als die, um die die Ferse des Fußes bewegt wird.
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Während
in dem beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung der Gasgenerator auf der Außenseite des Gehäuses 2 der
Einheit 1 angeordnet ist, kann der Gasgenerator in einer
modifizierten Ausführungsform
der Erfindung innerhalb des Gehäuses
angeordnet werden. In einer solchen Ausführungsform ist es lediglich
notwendig, einen elektrischen Anschluß vorzusehen, der von außerhalb
des Gehäuses
zugänglich
ist und der mit dem Gasgenerator verbunden ist, um zu ermöglichen,
daß ein
Mittel, das ein elektrisches Signal bereitstellt, um das Aufblasen
des Airbags auszulösen,
mit dem Gasgenerator verbunden wird.