DE60307582T2

DE60307582T2 - Insassenbeinschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE60307582T2
Application number: DE2003607582
Authority: DE
Inventors: Hiromichi Minato-ku Yoshikawa; Kazuhiro Minato-ku Abe
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2003-12-03
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2023-12-04
Also published as: DE60307582D1; EP1431132A1; EP1431132B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Insassenbeinschutzsystem, um zu verhindern, dass die Beine eines Insassen bei einem frontalen Zusammenstoß eines Fahrzeugs, wie z.B. eines Autos, gegen ein Armaturenbrett und dergleichen stoßen, und insbesondere betrifft sie ein Insassenbeinschutzsystem, welches mit einem Airbag ausgestattet ist, welcher sich vor den Beinen eines Insassen in einem Sitz entfaltet.
In der WO 02/04262 A1 werden Airbagvorrichtungen für den Schutz der Beine eines Fahrzeuginsassen beschrieben. Insbesondere sind Airbagvorrichtungen dargestellt, bei welchen sich ein Airbag von einem Armaturenbrett nach unten und dann entlang der unteren Oberfläche des Armaturenbretts zu den Knien des Fahrzeuginsassen entfaltet.
Die US 2001/0017454 A1 beschreibt einen Airbag, welcher sich vor den Fußgelenken oder den Spannen von Beinen eines Fahrzeuginsassen entfaltet.
Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 10-315894 beschreibt ein Insassenbeinschutzsystem, welches mit einem Airbag ausgestattet ist, welcher sich vor den Beinen eines Insassen in einem Autositz entfaltet, wobei sich der Airbag vor den Knien aufbläst und dann entlang der Schienenbeine nach unten entfaltet, wobei sich der Airbag insbesondere entlang der Schienenbeine zu den Spannen hin entfaltet.
Autoinsassen sitzen im Allgemeinen in einem Sitz, wobei die Beine tiefer als die nach außen ragenden Knie sind. Daher weist, wenn sich der Airbag von den Knien zu den Schienenbeinen nach unten entfaltet, wie bei der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-315894, die Richtung der Entfaltung des Airbags die Richtung der nach vorn gerichteten Bewegung der Beine auf.
Entsprechend der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-315894 können sich die Fußgelenke oder die Spannen möglicherweise nach vorn bewegen, um gegen ein Armaturenbrett und dergleichen zu stoßen, bevor der Airbag die Fußgelenke und die Spannen erreicht.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Insassenbeinschutzsystem bereitzustellen, welches in der Lage ist, die Fußgelenke oder die Spannen frühzeitig zurückzuhalten.
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Insassenbeinschutzsystem bereitzustellen, bei welchem die Richtung der Entfaltung eines Airbags die Richtung aufweist, welche zu der Richtung der vorwärts gerichteten Bewegung der Beine entgegengesetzt ist, wodurch es die ausgezeichnete Eigenschaft aufweist, zu verhindern, dass sich die Beine nach vorn bewegen, und welches in der Lage ist, die Fußgelenke oder die Spannen frühzeitig zurückzuhalten.
Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch ein Insassenbeinschutzsystem, wie es in Anspruch 1 definiert ist, gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
Das erfindungsgemäße Insassenbeinschutzsystem umfasst einen Airbag, welcher sich vor den Beinen eines Insassen, welcher in einem Fahrzeugsitz sitzt, entfaltet. Vorzugsweise entfaltet sich der Airbag zuerst vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen und entfaltet sich dann entlang der Beine nach oben.
Wenn sich der Airbag zuerst vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen entfaltet, um die vorwärts gerichtete Bewegung davon zu verhindern und sich dann entlang der Beine nach oben entfaltet, werden mit solch einem Insassenbeinschutzsystem die Fußgelenke oder die Spannen durch den Airbag frühzeitig zurückgehalten und somit wird die vorwärts gerichtete Bewegung davon verhindert.
Da die Richtung der Entfaltung des Airbags zu der Richtung der vorwärts gerichteten Bewegung der Beine für den Insassen, welcher in einer normalen Stellung sitzt, entgegengesetzt ist, wird eine Kraft, welche die vorwärts gerichtete Bewegung verhindert, von dem sich entfaltenden Airbag auf die Beine aufgebracht. Dies verringert den Umfang der vorwärts gerichteten Bewegung der Beine.
Erfindungsgemäß entfaltet sich der Airbag zuerst vor den Fußgelenken oder den Spannen und entfaltet sich dann vor den Knien. Dies verhindert ausreichend die vorwärts gerichtete Bewegung der Knie, der Oberschenkel und des Lordosenabschnitts.
Bei dem erfindungsgemäßen Insassenbeinschutzsystem entfaltet sich der Airbag im Wesentlichen nur vor den Fußgelenken oder den Spannen und vor den Knien der Beine des Insassen.
Bei dem Insassenbeinschutzsystem hält der Airbag die Fußgelenke oder die Spannen frühzeitig zurück, wodurch verhindert wird, dass die Fußgelenke oder die Spannen gegen ein Armaturenbrett und dergleichen schlagen. Bei dem Insassenbeinschutzsystem werden zwei Teile der Beine des Insassen, das untere Ende (die Fußgelenke oder die Spannen) und das obere Ende (die Knie) durch den Airbag aufgenommen, so dass die vorwärts gerichtete Bewegung der Schienenbeine dort dazwischen verhindert werden kann, auch wenn sie nicht direkt durch den Airbag aufgenommen werden. Daher kann die vorwärts gerichtete Bewegung der Beine des Insassen verhindert werden, indem lediglich der Airbag nur insgesamt in zwei Bereichen der Fußgelenke oder der Spannen und der Knie aufgeblasen wird. Ein Aussparen der Aufnahme der Schienbeine durch den Airbag erlaubt, dass die Kapazität des gesamten Airbags verringert wird; dadurch kann der Airbag frühzeitig sogar mit einer Aufblasvorrichtung geringer Ausgangsleistung aufgeblasen werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst der Airbag einen Fußgelenkairbag, welcher sich nur vor den Fußgelenken oder den Spannen entfaltet, und einen Knieairbag, welcher von dem Fußgelenkairbag getrennt ist und sich nur vor den Knien entfaltet. Mit solch einer Anordnung können der Fußgelenkairbag und der Knieairbag getrennt angeordnet werden, was für einen höheren Grad an Flexibilität beim Anordnen der Airbags sorgt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Airbag wie ein Sack geformt, welcher integral einen Fußgelenkabschnitt, welcher sich nur vor den Fußgelenken oder den Spannen entfaltet, und einen Knieabschnitt, welcher sich nur vor den Knien entfaltet, aufweist. Da der Airbag bei solch einer Anordnung aus einem Sack ausgebildet ist, ist es ausreichend, einen Halter zur Aufnahme des Airbags bereitzustellen, wodurch die Montage des Insassenbeinschutzsystems an einem Fahrzeug erleichtert wird.
Im Folgenden werden erfindungsgemäße Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Seitenansicht des Inneren eines Fahrzeugs, welches mit einem Insassenbeinschutzsystem gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ausgestattet ist.
2 ist eine schematische Darstellung eines Airbags der 1.
3 ist eine schematische Darstellung eines Airbags eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einer anderen Ausführungsform.
4 ist eine Seitenansicht des Inneren eines Fahrzeugs, welches mit einem Insassenbeinschutzsystem gemäß einer anderen Ausführungsform ausgestattet ist.
5 ist eine schematische Darstellung eines Airbags der 4.
6 ist eine schematische Darstellung eines Airbags eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einer noch anderen Ausführungsform.
7 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einem veranschaulichenden Beispiel.
8 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
9 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform.
10 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform.
11 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
12 ist eine Vorderansicht eines Airbags des Insassenbeinschutzsystems der 11.
13 ist eine Perspektivdarstellung des Airbags des Insassenbeinschutzsystems der 11.
14 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.
15 ist eine Vorderansicht eines Airbags, welcher bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendet wird.
1 ist eine Seitenansicht der Umgebung des vorderen Endes des Inneren eines Fahrzeugs, welches mit einem Insassenbeinschutzsystem gemäß einer Ausführungsform ausgestattet ist; 2(a) ist eine Vorderansicht eines Airbags des Insassenbeinschutzsystems; und 2(b), 2(c) und 2(d) sind Querschnittsansichten davon entlang einer Linie B-B, C-C bzw. D-D der 2(a)
Bezugnehmend auf 1 ist ein Insassenbeinschutzsystem an einem Spritzbrett 3 (in 1 nicht dargestellt, siehe 4) montiert, welches das vordere Ende einer Bodenplatte 1 und das untere Ende eines Armaturenbretts 2 verbindet. Das Spritzbrett 3 steht im Wesentlichen von dem vorderen Ende der Bodenplatte 1 nach oben gerichtet, so dass es den Vorsprüngen der Beine des Insassen gegenüberliegt. Die Instrumententafel 2 ist in einer konvexen Form zu dem Inneren des Fahrzeugs hin gekrümmt, um so der Umgebung der Vorsprünge der Knie der Beine des Insassen gegenüberzuliegen.
Das Insassenbeinschutzsystem 10 umfasst ein Gehäuse 12, von welchem die vordere Oberfläche (die Oberfläche, welche benachbart zu dem Insassen ist) offen ist, einen Airbag 14, welcher in einem gefalteten Zustand in dem Gehäuse 12 untergebracht ist, und eine Aufblasvorrichtung 16, um den Airbag 14 aufzublasen. Die Vorderseite des Gehäuses ist durch einen Deckel (nicht dargestellt) geschlossen.
Wie in 1 und 2(a) dargestellt ist, umfasst der Airbag 14 eine untere Kammer 14A, welche sich vor den Vorsprüngen der Fußgelenke entfaltet, eine obere Kammer 14B, welche sich vor den Knien höher als diese entfaltet, und einen Kanal 14C, welcher die untere Kammer 14A und die obere Kammer 14B miteinander verbindet.
Die Aufblasvorrichtung 16 gemäß der Ausführungsform ist wie eine Säule geformt und ist derart angeordnet, dass sie durch die untere Kammer 14A entlang der Breite des Fahrzeugs verläuft. Die Rückseite der Aufblasvorrichtung 16 des Airbags 14 ist mit einem Befestigungsmittel (nicht dargestellt) mit dem Gehäuse 12 verbunden. Die Position, um den Airbag 14 mit dem Gehäuse 12 zu verbinden, befindet sich entlang der unteren Seite der unteren Kammer 14A.
Die Form der Aufblasvorrichtung 16 ist nicht auf die der Säule beschränkt und sie kann wie eine Scheibe, usw. geformt sein.
Bei der Ausführungsform ist der Airbag 14 in eine Sackform geformt, indem eine im Wesentlichen rechteckige vordere Stoffbahn 14a, welche die vordere Oberfläche des Airbags 14 ausbildet, und eine hintere Stoffbahn 14b im Wesentlichen derselben Form wie die vordere Stoffbahn 14a, welche die hintere Oberfläche ausbildet, übereinander gelegt sind und die Umfänge davon entlang einer Naht 18 zusammen verbunden sind. Die vordere Stoffbahn 14a und die hintere Stoffbahn 14b sind entlang von Nähten 20 und 22 verbunden, welche zu der Mitte von der vertikalen Mitte der linken bzw. rechten Seite der vorderen Stoffbahn 14a bzw. der hinteren Stoffbahn 14b ausgebuchtet sind, so dass der Airbag 14 in die untere Kammer 14A, die obere Kammer 14B und den Kanal 14C aufgeteilt ist.
Jede der Nähte 20 und 22 weist eine im Wesentlichen U-förmige Kontur auf, wobei sich eine Seite vertikal erstreckt und sich die anderen zwei Seiten seitlich parallel zu der oberen Seite und der unteren Seite der vorderen Stoffbahn 14a und der hinteren Stoffbahn 14b erstrecken, wobei sich die vertikal erstreckenden Seiten in der Nähe der seitlichen Mitte der vorderen Stoffbahn 14a und der hinteren Stoffbahn 14b gegenüberliegen. Der Zwischenraum zwischen den Seiten dient als der Kanal 14C. Beide Enden jeder der Nähte 20 und 22 sind mit der Naht 18 verbunden.
Das Verfahren zum Verbinden der vorderen Stoffbahn 14a mit der hinteren Stoffbahn 14b kann verschiedene Verfahren, wie z.B. Kleben und Schweißen, zusätzlich zu dem Nähen umfassen.
Wenn ein Fahrzeug, welches das Insassenbeinschutzsystem 10 mit solch einer Anordnung umfasst, in einen frontalen Zusammenstoß gerät, wird die Aufblasvorrichtung 16 aktiviert, um Gas in den Airbag 14 auszugeben. Der Airbag 14 beginnt sich durch das Gas von der Aufblasvorrichtung 16 aufzublasen und stößt den De ckel auf, wodurch er beginnt, sich zwischen den Beinen des Insassen und dem Armaturenbrett 2 aufzublasen.
Bei dem Airbag 14 entfaltet sich die untere Kammer 14A vor den Vorsprüngen der Fußgelenke der Beine des Insassen durch das Gas von der Aufblasvorrichtung 16, wodurch die vorwärts gerichtete Bewegung davon verhindert wird. Das Gas in der unteren Kammer 14A strömt dann durch den Kanal 14C in die obere Kammer 14B, um den Airbag 14 entlang der Beine des Insassen nach oben gerichtet zu entfalten und die obere Kammer 14B aufzublasen, wodurch die vorwärts gerichtete Bewegung der Knie, der Oberschenkel und des Lordosenabschnitts verhindert wird.
Da die Richtung der Entfaltung des Airbags 14 entgegengesetzt zu der Richtung der vorwärts gerichteten Bewegung der Beine für den Insassen, welcher in einer normalen Stellung sitzt, ist, wird eine Kraft, um die vorwärts gerichtete Bewegung zu verhindern, von dem entfalteten Airbag 14 auf die Beine aufgebracht. Dies verringert den Umfang der vorwärts gerichteten Bewegung der Beine.
Bei dieser Ausführungsform dient die vertikale Mitte des Airbags 14 als der Kanal 14C. Daher ist die innere Kapazität des Airbags 14 kleiner als diejenige eines Airbags, welcher in der Gesamtheit aufgeblasen wird, wodurch die Ausgangsleistung der Aufblasvorrichtung 16 verringert ist.
Bei der vorab ausgeführten Ausführungsform sind die untere Kammer 14A und die obere Kammer 14B des Airbags 14 miteinander durch einen einzelnen Kanal 14C verbunden. Die untere Kammer 14A und die obere Kammer 14B können jedoch durch mehr als zwei Kanäle verbunden sein. Mit Bezug auf 2(a) weist die vorab ausgeführte Ausführungsform den Kanal 14C in der Nähe der seitlichen Mitte des Airbags 14 auf. Zwei Kanäle 14C' können entlang der linken und der rechten Seite vorhanden sein, durch welche die untere Kammer 14A und die obere Kammer 14B miteinander verbunden sein können, wie es bei einem Airbag 14' in 3 dargestellt ist. Drei oder mehr Kanäle können vorhanden sein (nicht dargestellt).
Das Innere des Airbags 14' der 3 ist in die untere Kammer 14A, die obere Kammer 14B und die zwei Kanäle 14C' unterteilt, indem die vordere Stoffbahn 14a mit der hinteren Stoffbahn 14b entlang einer Naht 24 verbunden ist, welche in der Nähe der Mitte ausgebildet ist. Die Naht 24 weist eine im Wesentlichen rechteckige Kontur auf, bei welcher sich ein Paar von Seiten vertikal parallel mit den Seiten der vorderen Stoffbahn 14a und der hinteren Stoffbahn 14b erstreckt und sich das andere Paar von Seiten seitlich parallel mit der oberen Seite und der unteren Seite der vorderen Stoffbahn 14a und der hinteren Stoffbahn 14b erstreckt. Das sich vertikal erstreckende eine Paar von Seiten ist von der Naht 18 zu der Mitte abgesetzt und die Zwischenräume zwischen dem Paar von Seiten und der Naht 18 dienen als die Kanäle 14C'.
Andere Anordnungen des Airbags 14' der 3 und die Anordnung eines Insassenbeinschutzsystems, welches mit dem Airbag 14' ausgestattet ist, sind dieselben wie diejenigen des Insassenbeinschutzsystems 10 der 1 und 2. Daher sind denselben Komponenten der 3 wie denjenigen der 1 und 2 dieselben Bezugszeichen gegeben worden und auf eine Beschreibung davon wird verzichtet.
4 ist eine Seitenansicht der Umgebung des vorderen Endes des Inneren eines Fahrzeugs, welches mit einem Insassenbeinschutzsystem gemäß einer anderen Ausführungsform ausgestattet ist; 5(a) ist eine Vorderansicht eines Airbags des Insassenbeinschutzsystems; und 5(b), 5(b) und 5(d) sind Querschnittsansichten davon entlang einer Linie B-B, C-C bzw. D-D der 5(a).
Mit Bezug auf 4 weist die Ausführungsform eine Öffnung 2a an dem unteren Teil des Armaturenbretts 2 und in der Nähe einer Höhe, welche den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen gegenüberliegt, auf, damit der Airbag hindurch verläuft. Ein Insassenbeinschutzsystem 10' ist auf der Rückseite des Armaturenbretts 2 angeordnet, so dass es der Öffnung 2a gegenüberliegt. Das Insassenbeinschutzsystem 10' weist auch das Gehäuse 12, dessen vordere Oberfläche (benachbart zu dem Insassen) offen ist, einen Airbag 14'', welcher in dem Gehäuse 12 in einem gefalteten Zustand untergebracht ist, und die Aufblasvorrichtung 16, um den Airbag 14'' aufzublasen, auf, wie bei dem Insassenbeinschutzsystem 10 der 1. Der vordere offene Bereich des Gehäuses 12 ist derart angeordnet, dass er der Öffnung 2a gegenüberliegt. Die Öffnung 2a wird durch einen Deckel (nicht dargestellt) verschlossen, welcher im Wesentlichen bündig mit dem Armaturenbrett 2 montiert ist.
Der Airbag 14'' weist auch die untere Kammer 14A, welche sich vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen entfaltet, die obere Kammer 14B, welche sich vor den Knien höher als diese entfaltet, und den Kanal 14C, welcher die untere Kammer 14A und die obere Kammer 14B miteinander verbindet, auf, wie bei dem Airbag 14 der 1 und 2. Die Aufblasvorrichtung 16 ist derart angeordnet, dass sie entlang der Breite des Fahrzeugs durch die untere Kammer 14A verläuft. Die Rückseite der Aufblasvorrichtung 16 des Airbags 14'' ist mit einem Befestigungsmittel (nicht dargestellt) mit dem Gehäuse 12 verbunden. Die Position, um den Airbag 14'' an dem Gehäuse 12 zu montieren, befindet sich entlang der oberen Seite der unteren Kammer 14A.
Andere Anordnungen des Airbags 14'' sind dieselben wie diejenigen des Airbags 14 der 1 und 2. Daher werden denselben Komponenten der 5 und 6 wie denjenigen der 1 und 2 dieselben Bezugszeichen gegeben und auf eine Beschreibung davon wird verzichtet.
Auch bei dem Insassenbeinschutzsystem 10' wird die untere Kammer 14A zuerst aufgeblasen, damit sie sich vor den Vorsprüngen der Fußgelenke der Beine des Insassen durch das Gas von der Aufblasvorrichtung 16 entfaltet, und dann entfaltet sich der Airbag 14'' nach oben, wobei die obere Kammer 14B aufgeblasen wird.
Da die Richtung der Entfaltung des Airbags 14'' auch zu der Richtung der vorwärts gerichteten Bewegung der Beine entgegengesetzt ist, wird eine Kraft, um die vorwärts gerichtete Bewegung zu verhindern, von dem sich entfaltenden Airbag 14'' auf die Beine aufgebracht. Dies verringert den Umfang der vorwärts gerichteten Bewegung der Beine.
Die Ausführungsform, welche das Insassenbeinschutzsystem unter dem Armaturenbrett aufweist, wie es in 4 und 5 dargestellt ist, kann zwei oder mehr Kanäle wie bei einem Airbag 14''' der 6 umfassen.
Die Anordnung des Airbags 14''' der 6 ist dieselbe wie diejenige des Airbags 14' der 3, außer dass die hintere Oberfläche (hintere Stoffbahn 14b) in der Nähe des oberen Teils der unteren Kammer 14A mit dem Gehäuse 12 verbunden ist.
Es ist klar, dass die vorab beschriebenen Ausführungsformen nur Beispiele der vorliegenden Erfindung sind und dass die Erfindung nicht auf die vorab ausgeführten Ausführungsformen beschränkt ist. Während der Airbag gemäß den vorab ausgeführten Ausführungsformen die obere Kammer, die untere Kammer und den Kanal darin umfasst, kann der Airbag nur eine Kammer insgesamt aufweisen.
Wie vorab beschrieben ist, weist bei dem erfindungsgemäßen Insassenbeinschutzsystem die Richtung der Entfaltung des Airbags die Richtung, welcher der vorwärts gerichteten Bewegung der Beine entgegengesetzt ist, auf, wodurch es eine ausgezeichnete Eigenschaft zur Verhinderung der vorwärts gerichteten Bewegung der Beine aufweist und in der Lage ist, die Fußgelenke oder die Spannen frühzeitig zurückzuhalten.
7 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einem erläuternden Beispiel, wobei 7(a) einen Zustand, bevor ein Airbag aufgeblasen wird, darstellt und 7(b) einen Zustand, nachdem der Airbag aufgeblasen worden ist, darstellt.
Ein Sitz 5 ist auf einer Bodenplatte 1 angeordnet, und ein Armaturenbrett 2 befin det sich vor dem Sitz 5. Das Armaturenbrett 2 ist in einer konvexen Form zu dem Inneren des Fahrzeugs gekrümmt, um so der Vorderseite des Sitzkissens des Sitzes 5 nahe zu kommen. Eine Spritzplatte 3 ist derart angeordnet, dass sie das untere Ende des Armaturenbretts 2 und das vordere Ende der Bodenplatte 1 verbindet. Die Spritzplatte 3 steht im Wesentlichen von dem vorderen Ende der Bodenplatte 1 nach oben gerichtet, um so den Vorsprüngen der Beine des Insassen gegenüberzuliegen.
Eine Öffnung 2a ist an dem unteren Teil des Armaturenbretts 2 und in der Umgebung einer Höhe, welche den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des In sassen gegenüberliegt, vorhanden. Ein Insassenbeinschutzsystem 10 ist auf der Rückseite des Armaturenbretts 2 angeordnet, um so der Öffnung 2a gegenüberzuliegen. Das Insassenbeinschutzsystem 10 weist ein Gehäuse 12, dessen vordere Oberfläche (benachbart zu dem Insassen) offen ist und welches als ein Halter dient, einen Airbag 14, welcher in dem Gehäuse 12 in einem gefalteten Zustand untergebracht ist, und eine Aufblasvorrichtung 16, um den Airbag 14 aufzublasen, auf. Der vordere offene Bereich des Gehäuses 12 ist derart angeordnet, dass er der Öffnung 2a gegenüberliegt. Die Öffnung 2a wird durch einen Deckel 18 verschlossen, welcher im Wesentlichen bündig mit dem Armaturenbrett 2 montiert ist.
Der Airbag 14 entfaltet sich nur vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen. Die Aufblasvorrichtung 16 gemäß der Ausführungsform ist wie eine Säule geformt und ist derart angeordnet, dass sie durch den Airbag 14 entlang der Breite des Fahrzeugs verläuft. Die Rückseite der Aufblasvorrichtung 16 des Airbags 14 ist mit einem Befestigungsmittel (nicht dargestellt) mit dem Gehäuse 12 verbunden.
Die Form der Aufblasvorrichtung 16 ist nicht auf die Säule beschränkt und sie kann wie eine Scheibe, usw. geformt sein.
Wenn ein Fahrzeug, welches das Insassenbeinschutzsystem 10 mit solch einer Anordnung aufweist, in einen frontalen Zusammenstoß gerät, wird die Aufblasvorrichtung 16 aktiviert, um Gas auszugeben, um den Airbag 14 aufzublasen. Der Airbag 14 drückt den Deckel 18 auf und entfaltet sich vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen, wodurch die vorwärts gerichtete Bewegung davon verhindert wird.
Da sich der Airbag 14 nur vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen entfaltet, hält bei dem Insassenbeinschutzsystem 10 der Airbag 14 die Fußgelenke oder die Spannen frühzeitig zurück, wodurch verhindert wird, dass sie gegen die Spritzplatte 3 und dergleichen schlagen.
8 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei ein Zustand dargestellt ist, wenn ein Fußgelenkairbag und ein Knieairbag aufgeblasen worden sind.
Gemäß der Ausführungsform ist ein Insassenbeinschutzsystem 10' mit einem Airbag ausgestattet, welcher einen Fußgelenkairbag 14A, der sich nur vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen entfaltet, und einen Knieairbag 14B, welcher von dem Fußgelenkairbag 14A getrennt ist und sich nur vor den Knien entfaltet, aufweist.
Das Armaturenbrett 2 umfasst die in der Nähe einer Höhe, welche den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen gegenüberliegt, befindliche Öffnung 2a, damit der Fußgelenkairbag hindurch verläuft, und in der Nähe einer Höhe, welche den Knien gegenüberliegt, eine Öffnung 2b, damit der Knieairbag hindurch verläuft. Ein Fußgelenkairbaggehäuse 12A bzw. ein Knieairbaggehäuse 12B ist auf der Rückseite des Armaturenbretts 2 montiert, um so der Öffnung 2a bzw. 2b gegenüberzuliegen. Die Gehäuse 12A und 12B sind auf der vorderen Oberfläche (benachbart zu dem Insassen) offen. Die vorderen offenen Bereiche liegen den Öffnungen 2a bzw. 2b gegenüber. Die Öffnungen 2a und 2b sind je weils durch einen Deckel (nicht dargestellt) verschlossen, welcher im Wesentlichen bündig mit dem Armaturenbrett 2 montiert ist.
Der Fußgelenkairbag 14A bzw. der Knieairbag 14B ist in dem Fußgelenkairbaggehäuse 12A bzw. in dem Knieairbaggehäuse 12B in einem gefalteten Zustand untergebracht. Der Fußgelenkairbag 14A bzw. der Knieairbag 14B ist mit Befestigungsmitteln (nicht dargestellt) mit dem Gehäuse 12A bzw. 12B verbunden.
Die säulenförmige Aufblasvorrichtung 16 ist derart angeordnet, dass sie entlang der Breite des Fahrzeugs durch den Fußgelenkairbag 14A verläuft. Gemäß der Ausführungsform sind der Fußgelenkairbag 14A und der Knieairbag 14B durch einen Kanal 30 miteinander verbunden. Ein Ende des Kanals 30 ist durch die Wand des Fußgelenkairbaggehäuses 12A in den Fußgelenkairbag 14A eingeführt und mit einem Teil eines Gasgenerators (nicht dargestellt) der Aufblasvorrichtung 16 verbunden. Das andere Ende ist durch die Wand des Knieairbaggehäuses 12B in den Knieairbag 14B eingeführt.
Wenn die Aufblasvorrichtung 16 aktiviert wird, um Gas auszugeben, strömt bei dem Insassenbeinschutzsystem 10' mit solch einer Anordnung ein Teil des Gases von der Aufblasvorrichtung 16 direkt in den Fußgelenkairbag 14A und ein anderer Teil davon wird durch den Kanal 30 dem Knieairbag 14B zugeführt. Der Fußgelenkairbag 14A bzw. der Knieairbag 14B wird durch das Gas von der Aufblasvorrichtung 16 aufgeblasen, um den Deckel aufzudrücken und sich vor den Fußgelenken oder den Spannen bzw. vor den Knien der Beine des Insassen aufzublasen.
Auch bei dem Insassenbeinschutzsystem 10' entfaltet sich der Fußgelenkairbag 14A nur vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen und der Knieairbag 14B entfaltet sich nur vor den Knien. Daher hält der Fußgelenkairbag 14A bzw. Knieairbag 14B die Fußgelenke oder die Spannen bzw. Knie der Beine des Insassen frühzeitig zurück, wodurch verhindert wird, dass sie gegen die Spritzplatte 3 und das Armaturenbrett 2 schlagen.
Der Knieairbag 14B hält die Knie zurück, um die vorwärts gerichtete Bewegung davon zu verhindern, wodurch ausreichend auch die vorwärts gerichtete Bewegung der Oberschenkel und des Lordosenabschnitts verhindert wird.
Bei dem Insassenbeinschutzsystem 10' nehmen der Fußgelenkairbag 14A und der Knieairbag 14B zwei Teile der Beine des Insassen, das untere Ende (die Fußgelenke oder die Spannen) und das obere Ende (Knie), auf, wodurch die vorwärts gerichtete Bewegung der Umgebung der Schienenbeine dort dazwischen verhindert wird, auch wenn sie nicht direkt durch den Airbag aufgenommen werden. Dementsprechend kann die vorwärts gerichtete Bewegung der Beine des Insassen verhindert werden, indem lediglich der Fußgelenkairbag 14A und der Knieairbag 14B insgesamt in zwei Bereiche der Fußgelenke oder der Spannen bzw. der Knie aufgeblasen wird. Ein Aussparen der Aufnahme des Schienenbeins durch den Airbag ermöglicht, dass die Kapazität des gesamten Airbags verringert wird; wodurch der Fußgelenkairbag 14A und der Knieairbag 14B sogar mit einer Aufblasvorrichtung mit einer geringen Ausgangsleistung frühzeitig aufgeblasen werden können.
Bei der Ausführungsform, welche einen Airbag einsetzt, welcher aus dem Fußgelenkairbag 14A und dem Knieairbag 14B, der von dem Fußgelenkairbag 14A getrennt ist, ausgebildet ist, können der Fußgelenkairbag 14A und der Knieairbag 14B getrennt voneinander angeordnet sein, wodurch sich ein hoher Grad einer Flexibilität beim Anordnen der Airbags 14A und 14B bietet.
Gemäß der Ausführungsform sind der Fußgelenkairbag 14A und der Knieairbag 14B durch den Kanal 30 miteinander verbunden. Daher ist es ausreichend, eine Aufblasvorrichtung bereitzustellen, um den Fußgelenkairbag 14A und den Knieairbag 14B aufzublasen.
Gemäß der Ausführungsform ist die Aufblasvorrichtung 16 in dem Fußgelenkairbag 14A angeordnet. Die Aufblasvorrichtung 16 kann jedoch auch in dem Knieairbag 14B angeordnet sein, wie bei einem Insassenbeinschutzsystem 10'A der 9. Alternativ ist es auch möglich, einen Aufblasvorrichtungsmontageabschnitt 30a in der Mitte des Kanals 30 bereitzustellen, an welchem die Aufblasvorrichtung 16 montiert wird, wie bei einem Insassenbeinschutzsystem 10'B. Die Aufblasvorrichtung kann jeweils in dem Fußgelenkairbag 14A und in dem Knieairbag 14B angeordnet sein, was nicht dargestellt ist.
Bei dem Insassenbeinschutzsystem 10'A der 9 ist die Aufblasvorrichtung 16 derart angeordnet, dass sie entlang der Breite des Fahrzeugs durch den Knieairbag 14B verläuft. Ein Ende des Kanals 30 ist in den Knieairbag 14B eingeführt und mit einem Teil eines Gasgenerators (nicht dargestellt) der Aufblasvorrichtung 16 verbunden und das andere Ende ist in den Fußgelenkairbag 14A eingeführt. Ein Teil des Gases von der Aufblasvorrichtung 16 strömt direkt in den Knieairbag 14B und ein anderer Teil davon wird durch den Kanal 30 dem Fußgelenkairbag 14A zugeführt.
Bei dem Insassenbeinschutzsystem 10'B der 10 ist die Aufblasvorrichtung 16 an einem Aufblasvorrichtungsmontageabschnitt 30a in der Mitte eines Kanals 30 montiert. Gegenüberliegende Enden des Kanals 30 sind in den Fußgelenkairbag 14A bzw. den Knieairbag 14B eingeführt. Das Gas von der Aufblasvorrichtung 16 wird durch den Aufblasvorrichtungsmontageabschnitt 30a in den Kanal 30 gelassen und wird durch den Kanal 30 in den Fußgelenkairbag 14A und den Knieairbag 14B abgegeben.
Andere Anordnungen des Insassenbeinschutzsystems 10'A und des Insassenbeinschutzsystems 10'B sind dieselben wie diejenigen des Insassenbeinschutzsystems 10' der 8. Daher werden denselben Komponenten dieselben Bezugszeichen gegeben und auf eine Beschreibung davon wird verzichtet.
11 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung eines Insassenbeinschutzsystems gemäß einer weiteren Ausführungsform; 12 ist eine Vorderansicht eines Airbags des Insassenbeinschutzsystems; und 13 ist eine Perspektivdarstellung des Airbags. 11 und 13 stellen den Zustand dar, nachdem der Airbag aufgeblasen worden ist.
Bei dieser Ausführungsform weist das Armaturenbrett 2 eine Öffnung 2c in der Mitte zwischen der Höhe, welche den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen gegenüberliegt, und der Höhe, welche den Knien gegenüberliegt, auf. Ein Insassenbeinschutzsystem 10'' ist an der Rückseite des Armaturenbretts 2 derart montiert, dass es der Öffnung 2c gegenüberliegt. Das Insassenbeinschutzsystem 10'' umfasst auch ein Gehäuse 12C, dessen vordere Oberfläche (neben dem Insassen) offen ist, einen Airbag 14', welcher in einem gefalteten Zustand in dem Gehäuse 12C untergebracht ist, und eine Aufblasvorrichtung 16', um den Airbag 14' aufzublasen. Der vordere offene Bereich des Gehäuses 12C ist derart angeordnet, dass er der Öffnung 2c gegenüberliegt. Die Öffnung 2c wird durch einen Deckel verschlossen, welcher im Wesentlichen bündig mit dem Armaturenbrett 2 montiert ist.
Der Airbag 14' ist wie ein Sack geformt, welcher integral einen Fußgelenkabschnitt 14A', der sich nur vor den Fußgelenken oder den Spannen entfaltet, einen Knieabschnitt 14B', welcher sich nur vor den Knien entfaltet, und einen Kanal 14C, welcher den Fußgelenkabschnitt 14A' und den Knieabschnitt 14B miteinander verbindet, aufweist.
Die Aufblasvorrichtung 16' gemäß der Ausführungsform ist wie eine Scheibe geformt, wobei deren Ende durch eine Aufblasvorrichtungsöffnung 32 (siehe 12), welche auf der Rückseite des Kanals 14C vorhanden ist, in den Kanal 14C eingeführt ist. Ein Flansch 16'a ragt radial von der Umfangsseitenoberfläche des Endes der Aufblasvorrichtung 16' hervor. Der Umfang der Öffnung 22 ist luftdicht zwischen dem Flansch 16'a und dem Boden des Gehäuses 12C angeordnet.
Gemäß der Ausführungsform ist der Airbag 14' in einer Sackform ausgebildet, indem eine im Wesentlichen rechtwinklige vordere Stoffbahn 14a, welche die vordere Oberfläche des Airbags 14' ausbildet, und eine hintere Stoffbahn 14b der im Wesentlichen selben Form wie diejenige der vorderen Stoffbahn 14a, welche die hintere Oberfläche ausbildet, übereinander gelegt werden und die Umfänge davon entlang einer Naht 24 zusammen verbunden werden. Die vordere Stoffbahn 14a und die hintere Stoffbahn 14b werden entlang von Nähten 26 und 28 zusammen verbunden, welche zu der Mitte von der vertikalen Mitte der linken bzw. rechten Seite der vorderen Stoffbahn 14a bzw. der hinteren Stoffbahn 14b ausgebuchtet sind, und der Airbag 14' wird dadurch in den Fußgelenkabschnitt 14A', den Knieabschnitt 14B' und den Kanal 14C unterteilt.
Jede der Nähte 26 und 28 weist eine im Wesentlichen U-förmige Kontur auf, wobei sich eine Seite vertikal erstreckt und die anderen zwei Seiten seitlich parallel zu der oberen Seite und der unteren Seite der vorderen Stoffbahn 14a und der hinteren Stoffbahn 14b erstrecken, wobei sich die vertikal erstreckenden Seiten in der Nähe der seitlichen Mitte zwischen der vorderen Stoffbahn 14a und der hinteren Stoffbahn 14b gegenüberliegen. Der Zwischenraum zwischen den Seiten dient als der Kanal 14C. Beide Enden jeder der Nähte 26 und 28 sind mit der Naht 24 verbunden.
Das Verfahren zum Verbinden der vorderen Stoffbahn 14a mit der hinteren Stoffbahn 14b kann verschiedene Verfahren, wie z.B. ein Kleben und ein Schweißen, zusätzlich zu dem Nähen umfassen.
Nicht aufgeblasene Bereiche 14D des Airbags 14', welche von den Nähten 26 und 28 umgeben sind, sind jeweils mit einem Loch 32 versehen, um ein Befestigungsmittel 34 (siehe 13), wie z.B. einen Bolzen, hindurch zu lassen. Die Be festigungsmittel 34 sind durch die Löcher 32 an dem Gehäuse 12C befestigt, so dass die nicht aufgeblasenen Bereiche 14D des Airbags 14' mit dem Gehäuse 12C befestigt sind.
Bei dem Insassenbeinschutzsystem 10'' mit solch einer Anordnung strömt, wenn die Aufblasvorrichtung 16' aktiviert wird, um Gas auszugeben, ein Teil des Gases von der Aufblasvorrichtung 16' in den Kanal 14C und strömt dann durch den Kanal 14C in den Fußgelenkabschnitt 14A' und in den Knieabschnitt 14B'. Der Fußgelenkabschnitt 14A' bzw. der Knieabschnitt 14B' wird durch das Gas von der Aufblasvorrichtung 16' aufgeblasen, um den Deckel aufzudrücken und sich vor den Fußgelenken oder den Spannen bzw. vor den Knien der Beine des Insassen zu entfalten.
Auch bei dem Insassenbeinschutzsystem 10'' entfaltet sich der Fußgelenkabschnitt 14A' nur vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen und der Knieabschnitt 14B' entfaltet sich nur vor den Knien. Daher hält der Fußgelenkabschnitt 14A' bzw. der Knieabschnitt 14B' die Fußgelenke oder die Spannen bzw. die Knie der Beine des Insassen frühzeitig zurück, wodurch verhindert wird, dass sie gegen die Spritzplatte 3 und das Armaturenbrett 2 schlagen. Der Knieabschnitt 14B' hält die Knie zurück, wodurch auch die vorwärts gerichtete Bewegung der Oberschenkel und des Lordosenabschnitts ausreichend verhindert wird.
Auch bei dem Insassenbeinschutzsystem 10'' nehmen der Fußgelenkabschnitt 14A' und der Knieabschnitt 14B' zwei Teile der Beine des Insassen, das untere Ende (die Fußgelenke oder die Spannen) und das obere Ende (die Knie) auf, wodurch die vorwärts gerichtete Bewegung der Beine des Insassen verhindert wird, auch wenn die Umgebung der Schienenbeine dort dazwischen nicht direkt durch den Airbag aufgenommen wird. Dementsprechend kann die Kapazität des gesamten Airbags 14'' reduziert werden, indem die Aufnahme der Schienenbeine durch den Airbag ausgespart wird.
Da das Insassenbeinschutzsystem 10'' den Airbag 14' aufweist, welcher aus einem einzelnen Airbag ausgebildet ist, ist es ausreichend, ein Gehäuse (einen Halter) 12C bereitzustellen, um den Airbag 14' unterzubringen, was die Montage des Insassenbeinschutzsystems 10'' an dem Fahrzeugkörper erleichtert.
Gemäß der Ausführungsform kann, obwohl die Aufblasvorrichtung 16' in dem Kanal 14C angeordnet ist, diese in dem Fußgelenkabschnitt 14A' angeordnet sein. In diesem Fall ist die Öffnung 2c, damit der Airbag hindurch verläuft, an dem unteren Teil des Armaturenbretts 2 und in der Nähe einer Höhe, welche den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen gegenüber liegt, angeordnet und das Gehäuse 12C ist in der Höhe angeordnet, welche der Öffnung 2c gegenüberliegt, was nicht dargestellt ist. Die Rückseite des Fußgelenkabschnitts 14A' des Airbags 14' ist mit dem Gehäuse 12C verbunden.
Bei dem Insassenbeinschutzsystem mit solch einer Anordnung entfaltet sich der Fußgelenkabschnitt 14A' zuerst vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen und der Airbag 14' entfaltet sich dann nach oben, um den Knieabschnitt 14B' vor den Knien durch das Gas von der Aufblasvorrichtung 16' aufzublasen. Daher hält der Fußgelenkabschnitt 14A' die Fußgelenke oder die Spannen der Beine des Insassen frühzeitig zurück, wodurch die vorwärts gerichtete Bewegung davon verhindert wird. Der Knieabschnitt 14B' hält die Knie zurück, wodurch die vorwärts gerichtete Bewegung der Knie, der Oberschenkel und des Lordosenabschnitts ausreichend verhindert wird.
Mit Bezug auf die 11 bis 13 ist die Aufblasvorrichtung 16' in dem Kanal 14C des Airbags 14' angeordnet. Sie kann in dem Knieabschnitt 14B' angeordnet sein, wie es in 14 dargestellt ist. Andere Anordnungen der 14 sind diesel ben wie diejenigen der 11 und dieselben Bezugszeichen bezeichnen dieselben Komponenten.
Obwohl der Kanal 14C in der seitlichen Mitte des Airbags 14' in den 11 bis 13 angeordnet ist, kann der Kanal 14C entlang jeweils der linken und der rechten Seite des Airbags 14'' angeordnet sein, wie es in 15 dargestellt ist. Andere Anordnungen der 15 sind dieselben wie diejenigen der 12 und dieselben Bezugszeichen bezeichnen dieselben Komponenten.
Es ist klar, dass die vorab beschriebenen Ausführungsformen nur Beispiele der vorliegenden Erfindung sind und dass die Erfindung nicht auf die vorab ausgeführten Ausführungsformen beschränkt ist.
Wie vorab beschrieben ist, ist das erfindungsgemäße Insassenbeinschutzsystem in der Lage, die Fußgelenke oder die Spannen frühzeitig zurückzuhalten.
Erfindungsgemäß kann das System auch derart konstruiert werden, dass es die vorwärts gerichtete Bewegung der Knie, der Oberschenkel und des Lordosenabschnitts des Insassen ausreichend verhindert.

Claims

Insassenbeinschutzsystem (10; 10'; 10'A; 10'B; 10'') umfassend einen Airbag (14; 14'; 14''; 14'''), welcher sich vor den Beinen eines Insassen entfaltet, der in einem Fahrzeugsitz (5) sitzt, wobei sich der Airbag (14; 14'; 14''; 14''') im Wesentlichen nur in insgesamt zwei Bereichen vor den Fußgelenken oder den Spannen und vor den Knien der Beine des Insassen entfaltet.
Insassenbeinschutzsystem (10; 10') nach Anspruch 1, wobei sich der Airbag (14; 14'; 14'') vor den Fußgelenken oder den Spannen und dann vor den Knien entfaltet.
Insassenbeinschutzsystem (10; 10') nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei sich der Airbag (14; 14'; 14'') zuerst vor den Fußgelenken oder den Spannen der Beine des Insassen entfaltet und sich dann entlang der Beine nach oben entfaltet.
Insassenbeinschutzsystem (10'; 10'A; 10'B) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Airbag (14) einen Fußgelenkairbag (14A), welcher sich nur vor den Fußgelenken oder den Spannen entfaltet, und einen Knieairbag (14B), welcher von dem Fußgelenkairbag getrennt ist und sich nur vor den Knien entfaltet, umfasst.
Insassenbeinschutzsystem (10'; 10'A; 10'B) nach Anspruch 4, wobei der Fußgelenkairbag (14A) und der Knieairbag (14B) durch einen Kanal (30) kommunizieren.
Insassenbeinschutzsystem (10'; 10'A; 10'B) nach Anspruch 5, wobei sich der Fußgelenkairbag (14A) und der Knieairbag (14B) eine Aufblasvorrichtung (16) teilen.
Insassenbeinschutzsystem (10; 10'; 10'') nach einem der Ansprüche 1-3, wobei der Airbag (14; 14'; 14'') wie ein Airbag geformt ist, welcher ganzheitlich einen Fußgelenkabschnitt (14A; 14A'), welcher sich nur vor den Fußgelenken oder den Spannen entfaltet, und einen Knieabschnitt (14B; 14B'), welcher sich nur vor den Knien entfaltet, aufweist.
Insassenbeinschutzsystem (10; 10'; 10'') nach Anspruch 7, wobei der Fußgelenkabschnitt (14A; 14A') eine untere Kammer des Airbags (14; 14'; 14'') ausbildet und der Knieabschnitt (14B; 14B') eine obere Kammer des Airbags (14; 14'; 14'') ausbildet.
Insassenbeinschutzsystem nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, wobei der Airbag (14; 14'; 14'') einen Kanal (14C; 14C') umfasst, durch welchen der Fußgelenkabschnitt (14A; 14A') und der Knieabschnitt (14B; 14B') kommunizieren.