Airbagvorrichtung und Betriebsverfahren dafür
Beschreibung
Die Erfindung betrifft allgemein eine Airbagvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 sowie Betriebsverfahren dafür.
Die auf den vorliegenden Anmelder/Inhaber zurückgehenden älteren deutschen Patentanmeldungen 197 12 782.7, 197 26 878.1, 197 33 896.8, 100 13759.8, 100 25 417.9 und 101 23 685.9, europäische Patentanmeldung 98 10 55 51.0, 99 93 63 35.1, 00 11 24 32.0 und
00 12 51 50.3, internationale Patentanmeldung PCT/DE 99/01564, PCT/DE 00/02625, PCT/DE 00/02892, PCT/DE 00/02391, PCT/DE 01/01379, PCT/DE 01/01594, sowie Gebrauchsmusteranmeldungen 298 09 554.8, 298 19 165.2, 298 20 722.2, 299 05 000.9, 299 05 919.7, 299 08 946.0, 299 10 059.6, 299 13 628.0, 200 11 391.7, 200 12 707.1, 200 16 554.2, 201 01 990.6 und 201 09 976.4 befassen sich allgemein mit einer Airbagvorrichtung sowie Herstellungs- und Auslöseverfahren dafür insbesondere im Zusammenhang mit aktiv zu öffnenden Airbagklappen und deren Steuerungen. Die vollständigen Offenbarungsgehalte aus den früheren Anmeldungen insbesondere im Hinblick auf aktiv zu öffnenden Airbagklappen und deren Steuerungen sind durch Bezugnahme zur Vermeidung von bloßen Wiederholungen voll umfänglich in die vorliegenden Unterlagen aufgenommen.
Speziell mit den Technologien von sich nicht mitdrehenden Fahrerairbags befaßt sich die PCT-An eldung PCT/DE 02/04097 (WO 03/047917). Zur Vermeidung von bloßen Wiederholungen ist auch der vollständigen Offenbarungsgehalt dieser Publikation im Hinblick auf die genannten Technologien hiermit durch Bezugnahme voll umfänglich in die vorliegenden
Unterlagen aufgenommen.
Durch die Drehung des Lenkrades ist es heute notwendig, den Airbag rund auszugestalten, da seine Wirkung in jeder Lenkradstellung gleich sein sollte.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, gegenüber dem gegenwärtigen Stand der Technik weitere Verbesserungen zu erzielen und insbesondere die Sicherheit für Kraf fahrzeugfahrer zu erhöhen.
Die vorliegende Erfindung betrifft und schafft dazu einen "stehenden" Konturfahrerairbag, insbesondere mit aktiver Querentfaltung, sowie entsprechende Betriebsverfahren. Zusätzlich sind aber noch weitere auch für sich alleine schutzwürdige und -fähige Aspekte, insbesondere auch betreffend eine Sicherung eines Beifahrers mit einem Airbag, in den vorliegenden Unterlagen offenbart, wobei diese weiteren Aspekte auch mit den Versionen des stehenden Kontur- fahrerairbag mit aktiver Querentfaltung zur weiteren Erhöhung der Sicherheit insgesamt kombiniert werden können..
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass es von besonderem Vorteil ist, wenn der Airbag eine schmetterlingsflügelartige Form hat und damit auch besonders die harte "A"-Säule mit einem entsprechenden Airbag-'Αusleger" abgedeckt wird. Dies kann erfindungsgemäß dadurch besonders gut erreicht werden, dass ein entsprechend konturierter Airbag "quer aktiv" ausgeblasen wird.
Erfindungsgemäß ist insbesondere ein Fahrerairbag vorgesehen, der drehbar auf einem Air- baggenerator gelagert ist. In einem Zahnkranz als Teil eines stehenden Lenksäulenrohres und in einem entsprechenden Zahnkranz an einem Airbaggehäuse kämmen je ein Zahnritzel, die mit einer im Airbaggenerator gelagerten Achse fest verbunden sind. Bei vorgegebener gleich großer Übersetzung des unteren und oberen Zahnradpaares dreht sich der Airbag um die gleichen Winkelgrade nach einer Richtung, wie sich das Lenkrad nach der anderen Richtung dreht. Der Airbag bleibt subjektiv "stehen", d.h. bleibt bezüglich des übrigen Fahrzeuginnenraums zumindest im wesentlichen lagefest.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung läßt ein eingefalteter, zugenähter Hilfsairbag die Abdeckung bei Zündung zuerst aufplatzen und zieht dann mit seinen zugenähten Armen den konturierten eigentlichen Airbag in die vorgegebene Ausgangsform, bevor der Hüfsbag an den "Fingerspitzen" aufplatzt und das Gas in den eigentlichen Airbag in Querrichtung entläßt. Alternativ kann das Aufbrechen der Abdeckung und die Entfaltung des Hilfsbags durch einen
"Hubkolben" optimiert werden.
In vorteilhafter Weise erfolgt durch die Erfindung eine Erzeugung eines Fahrerairbags mit vorzugsweise optimaler asymetrischer Kontur zur besseren Schutzwirkung und insbesondere rechtwinkliger Entfaltung zum Insassen in allen Richtungen zur Absenkung der Aggressivität.
Noch weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind nachfolgend angegeben:
Vorzugsweise ist der im Lenkrad untergebrachte Airbag in dem Lenkrad so gelagert, dass er sich nicht mitdreht, wenn das Lenkrad gedreht wird.
Beispielsweise kann der Fahrerairbag mit Vorteil drehbar zum Generator derart ausgeführt sein, dass ein Positioniergetriebe, das funktioneil am Lenkungsgehäuse "angebunden" ist, den Fahrerbag statisch immer in einer Ausgangsposition hält.
Weiter bevorzugt kann das Positioniergetriebe als Verbund zweier Zahnritzel ausgeführt sein, die kämmend auf zwei Planetenrädern mit alternativ beide mit Außen- oder Innenverzahnung in der Gesamtübersetzung 1 : 1 gestaltet sind. Das Positioniergetriebe kann mit Vorteil auch mit vertikalen Zahnrädern auf einem Planetenrad mit entgegen gerichteter Verzahnung angreifend gestaltet sein. Wegen der entgegengerichteten Verzahnung ist dann wegen der Drehrichtungsumkehr ein Zusatzzahnrad notwendig.
Ferner ist im Rahmen der Erfindung bevorzugt ein Einbau eines sternförmig genähten Hilfsbags vorgesehen, der zuerst die Airbagabdeckung anhebt, sie dann aufplatzen lässt und den spezifisch geformten, schützenden Airbag "quer" auszieht.
Gemäß noch einer weiteren Fortbildung ist bei der Airbaganordnung oder Vorrichtung vorgesehen, dass sie zusätzlich mit einem Kolben ausgestattet ist. Vorzugsweise funktioniert ein solcher Kolben derart, dass er bei pyrotechnischem Druck (Crash) zuerst den Hilfsbag und den Airbag in eine "gehobene", besser waagrecht zu entfaltende Ausgangsposition schiebt. Alternativ oder zusätzlich kann der Kolben derart gestaltet sein, dass er (zusätzlich) die
Airbagabdeckung "ausfaltet" und/oder aufbricht. Von Vorteil ist dabei ferner, wenn der Kolben derart abgestimmt ist, dass alle Funktionen in der richtigen Reihenfolge nacheinander ausgelöst werden. Nachfolgend werden noch einige weitere Aspekte der Erfindung oder aus deren Umfeld erläutert.
Heutige Airbags schützen beim Unfall, wenn sie in der richtigen Entfernung die Insassen auffangen. Da das innerhalb von etwa 40 msec. passieren muss, bläst das Gas mit etwa 280 km/h in den Airbag mit einem Druck bis zu 60 bar am Austritt der Gaserzeugungskartusche. Dabei muss die Gasdurchtrittsfläche z.B. beim Beifahrerbag gleich oder größer 20 cm2 sein. Dies macht den Airbag zum tödlichen Geschoss wenn Insassen z.B. unangeschnallt in den Austrittsbereich des Airbags gelangen. Hierzu gibt es zur Erfüllung der amerikanischen Gesetzgebung FMVSS 208 ab 09/2002: 1. mehrstufige Airbags, 2. Austrittspositionen auf der Armaturentafel, 3. Sitzbelegungserken- nungsmatten, die zwischen schweren, leichten Personen und Kindersitzen unterscheiden, 4. fotografische Überwachung der Insassenbewegung, und 5. Anschnallerkennung. Dies alles wird beim Stand der Technik benötigt, um den gefährlichen Airbag abzuschalten oder nur teilweise, beispielsweise nur mit einer 1. Stufe, zu zünden. Das ist bis zu € 200,— teuer und lässt viele Probleme ungelöst. Die bessere Lösung wäre, den Airbag nicht aggressiv austreten zu lassen. Bei Airbags nach dem Stand der Technik strömt das Gas mit bis zu 40 bar Druck frontal gegen das Gewebe des Airbags bzw. den Insassen. Das führt bei "OOP" (out of position), d.h. bei einem geringen Abstand zwischen beispielsweise Beifahrer oder allgemein Insasse und Airbag, zum Tod des Insassen. Es gibt Schutzrechtsanmeldungen, z.B. die Gebrauchsmusteranmeldung 20109 976.4, nach denen die zentrale Ausströmung des Gases tangential recht- winkling "abgelenkt" wird. Die vorliegende Erfindung strebt weitere Verbesserungen an.
Die Erfindung schafft somit auch Airbagvorrichtungen mit einem Airbag mit Entfaltungssteuereinrichtungen, insbesondere zur aktiven Querentfaltung, sowie Betriebsverfahren dafür. Die Richtung der Querentfaltung ist dabei quer in Bezug auf die Ausbreitungsrichtung eines Airbags zu einem Insassen hin. Damit wird auf einfache, zuverlässige und kostengünstige
Weise die Aggressivität des Airbagaustrittes herabgesetzt, um Verletzungsgefahren von Insassen durch sich öffnende Airbags abzuwenden.
Erfindungsgemäß dienen dazu Vorrichtungen und Verfahren, vorzugsweise unter Einbezie- hung einer optimierten Faltung des Gassackes, zu einem gezielten Ausblasen des Gases über
Entfaltungssteuereinrichtungen, insbesondere in der Querrichtung, um dadurch beim Aufblasen des Gassackes oder Airbags eine größere Airbagbasis zu schaffen, durch die sozusagen die Aggressivität des sich ausbreitenden Airbags verteilt wird, und/oder um den Austrittsweg
eines Airbags von seiner Unterbringung hinter einer Fahrzeuginnenverkleidung vorzugeben und/oder zu öffnen.
Da das Gas ein geringes spezifisches Gewicht hat und wenn es mit maximal 280 km/h gebla- sen wird, entsteht entsprechend dieser weiteren vorzugsweisen Spezifizierung nach dem Gesetz m/2xV 2 in vorteilhafter Weise eine Vergrößerung des Bags um 10 %.
Die vorliegende Erfindung benutzt entsprechend weiterer bevorzugter Ausgestaltungen zur Vergrößerung des Airbags den Druck des Gases. Insbesondere kann mit flankierenden Tech- niken eine 500-fache Kraft durch das Gesetz „Druck x Flache" für eine gerichtete Entfaltung des Airbags erhalten werden.
Um den Druck entstehen zu lassen, ist es bevorzugt, wenn Gas zuerst in Schläuchen, Rohren oder kleinen, später aufreißenden, in den eigentlichen Bag eingepackten Hilfsbags "gefangen" wird.
Da diese Hilfsmittel (Schläuche, Rohre oder kleine, später aufreißende, in den eigentlichen Bag eingepackte Hilfsbags) bei kleinem Weg eine große Kraft erzeugen, sind sie in vorteilhafter Weise entsprechend weiteren Ausgestaltungen auch nutzbar zum begrenzten Öffnen von Abdeckungen, z.B. beim Fahrerbag.
Diese Hilfsmittel (Schläuche, Rohre oder kleine, später aufreißende, in den eigentlichen Bag eingepackte Hilfsbags) sind bevorzugt weiter geeignet und vorgesehen, um den Gasaustritt an neue, bisher nicht übliche Stellen im Fahrzeuginneren zu verlegen. Dies kann vorteilhafter- weise genutzt werden, um durch beispielsweise Defrosteröffhungen oder Öffnungen hinter
Zierleisten Schläuche und ähnliches mit ihrem Mündungen austreten zu lassen. Hierdurch kann bei entsprechenden Weiterbildungen der Erfindung das Gas z.B. auf der Armaturentafel in den Bag geleitet werden. Entsprechende Inneneinrichtungs- oder Verkleidungsmodule bleiben damit nach einem Crash formstabil. Es genügt die Reinen Airbagvorrichtungsmodule mit Gasdgenerator und Airbag sowie die hier als Hilfsmittel bezeichneten Einrichtungen auszutauschen. Intakte Instrumententafeln nach einem Crash können bis zu zwei Kaskoklassen in der realen Nachbewertung der Schadenshöhe bedeuten.
Die vorliegenden Ausführungen können auch bei der "Active Door" eingesetzt werden. "Acti- ve Door" heißt die Öffnung der Airbagklappe(n) zeitlich vor dem Bagaustritt durch eine pyro- technisch unterstützte Mechanik. Nähere Einzelheiten zum thema "Active Door" ergeben sich aus den eingangs angegebenen älteren Anmeldungen
Durch die vorliegende Erfindung werden gemäß weiterer bevorzugter Ausgestaltungen insbe- sondere eine tangentiale Airbag-Gaseinströmleitung für verschiedene Airbagausführungen sowie ein Betriebsverfahren dafür geschaffen.
Die Erfindung sieht zur Verbesserung der Airbagvorrichtung eine Vergrößerung der Airbag- fläche zum Zeitpunkt des Vorwärtspropagierens des Airbags zu einem Insassen hin vor. Die- se Airbagfläche breitet sich tangential vom Außenrand des Airbags nach außen in die Ebene bzw. in den Raum aus und liegt nächstmöglich zum Insassen. Zusätzlich zeigt die Erfindung alternative Lösungen für verschiedene Airbagsysteme oder Airbagvorrichtungen auf.
Vorteile der vorliegenden Erfindung sind, dass die Verletzungsschwere im Nahbereich reduziert wird, da die Erfindung eine optimal tangentiale Gasausströmung zu beiden bzw. allen Seiten derart realisiert, dass bei Personen, die sich zu nahe am Airbag befinden, der Airbag nach der gegenüberliegenden Seite ausweicht. Außderdem entsteht in Verbindung mit "Active 5 Door" (vor einem Austreten des Airbags aus einem Raum hinter einer Verkleidung geöffnete Klappen) eine Absenkung der Aggressivität, so dass man auf mehrstufige Airbagvorrichtung und eine Gewichtserkennung verzichten kann. Insbesondere schafft die vorliegende Erfindung gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ei- 10 nen Frontbeifahrerbag unter den Belüftungsblenden sowie ein Betriebsverfahren dafür. Für die US-Gesetzgebung FMVSS 208 ist es notwendig, vor allem den Beifahrerbag in einem Bereich aus der Armaturentafel austreten zu lassen, wo der Kopf bei "OOP" (out of position) nicht hinkommen kann. Deshalb werden die Beifahrerbags weitgehend "TOPMOUNTED",
15 d.h. oben auf der Armaturentafel nahe der Windschutzscheibenunterkante, installiert. Da man dort in aller Regel aus stilistischen Gründen keinen sichtbaren Deckel akzeptiert, wird bei Austritt des Airbags die Armaturentafel zerstört. Die hierdurch entstehenden Kosten führen bei der "Zweiteinstufung" nach der tatsächlichen Schadenshöhe zu einer Verschlechterung der Kaskoklasse bis zu zwei Stufen. Die vorstehende Ausgestaltung gemäß der vorliegenden Er-
20 fϊndung schafft damit nicht nur besonders geschickt die Verlegung des Airbagaustrittes an die für Insassen ungefährlichen Orte von Lüftungsaustritten, sondern ermöglicht zur Absenkung der Aggressivität den Airbag möglichst "breit" austreten zu lassen und verringert die Schäden am Fahrzeug durch die Auslösung des Airbags auf ein Minimum, da bereits vorhandene Öffnungen in der Inneneinrichtung verwendet werden und eine Instandsetzung nach einer Air- 25 bagauslösung mit nur relativ niedrigen Kosten möglich ist. Insbesondere werden im Umfang der vorstehenden Ausgestalrungsvarianten der Erfindung weitere vorteilhafte Mechanismen und -antriebe zur Öffnung von Airbagklappen geschaffen. 30 Erreicht wird diese vorteilhafte Ausgestaltung gemäß der vorliegenden Erfindung allgemein ausgedrückt mit einer Anordnung von Airbagmodulen in Kombination mit Belüftungskanälen. Eine Luftverteilerblende ist gleichzeitig eine Airbagabdeckung. Ein Ausblasen von Airbaggas erfolgt jeweils durch Schläuche, die bei Entfaltung des Airbags auf der Armaturentafeloberfläche enden, um so den Gasdruck frei in den Airbag zu bringen ohne das : 35 Modulgehäuse, wie es heute Stand der Technik ist, zu verronnen.
Erfindungsgemäß ist eine Airbagvorrichtung mit einem Airbag und Gaserzeugungseinrichtungen derart gestaltet, dass Entfaltungssteuereinrichtungen vorgesehen sind, die ein Entfalten des Airbags zumindest teilweise vorgeben, bevor der Airbag mit Gas aus den Gaserzeugungs- - 10 einrichtungen aufgeblasen wird. Vorzugsweise sind die Entfaltungssteuereinrichtungen ausgelegt, um eine Querentfaltung des Airbags vorzugeben. Alternativ oder zusätzlich können die Entfaltungssteuereinrichtungen ausgelegt sein, um insbesondere in der Querrichtung beim späteren Aufblasen des Airbags ei- - 45 ne größere Airbagbasis zu schaffen, und/oder um den Austrittsweg eines Airbags von seiner Unterbringung hinter einer Fahrzeuginnenverkleidung vorzugeben und/oder zu öffnen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass Gaseinstromführungen vorgesehen sind, die einen Airbag tangential oder quer zur Bewegungsrichtung des sich füllenden Airbags zu einem Insassen hin aufblasen. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass dass ein Gasverteilergehäuse vorgesehen ist, das Öffnungen aufweist, durch die ein Air- bag tangential oder quer zur Bewegungslichtung des sich füllenden Airbags zu einem Insassen hin aufgeblasen wird.
Bei einer anderen erfindungsgemäßen Variante ist ein Gasausblassystem für den Airbag, insbesondere Beifahrerairbag, vorgesehen, welches Gasausblassystem zeitlich vor dem Aufbla- sen ein Gewebe des Airbags über eine Airbagaustrittsöfrhung in einer Fahrzeuginnenverkleidung hebt. In Weiterbildung davon wird das angehobene Gewebe quer und damit nicht aggressiv zur Schutzrichtung des sich füllenden Airbags zu einem Insassen hin mechanisch ausgebreitet, wobei vorzugsweise der Antrieb für die Querausbreitung der Gasdruck zum Aufblasen des Airbags ist. Dies wiederum kann dadurch weitergebildet werden, dass der Airbag an den Stellen des angehobenen und/oder ausgebreiteten Gewebes zuerst unter Verteilung der
Aggressivität zur örtlichen Aufteilung aufgeblasen wird.
Zusammenfassend schaffen die vorstehend ergänzend erläuterten Aspekte der vorliegenden Erfindung unter anderem weitere neue und vorteilhafte Airbagvorrichtungen sowie Betriebs- verfahren dafür. Die zukünftigen Anforderungen an ausreichend niedrige Aggressivität des
Beifahrerbags erzwingen einen "TOP MOUNTED" Airbagaustritt im Beifahrerbereich. Eine Technik gemäß der vorliegenden Erfindung lässt in besonders vorteilhafter Weise einen zusätzlich breiten Airbagaustritt entstehen durch das Querausschießen des Airbags mit der daraus resultierenden niedrigeren Aggressivität. Weiter lassen sich die Module durch Integration in das Belüftungssytem der Armaturentafel ohne Ausbau der Armaturentafel auswechseln.
Das spart bis zu zwei Kaskoklassen bei der Einstufung nach der tatsächlichen Schadenshöhe.
Weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweils abhängigen Ansprüchen und deren Kombinationen sowie den gesamten vorliegenden Anmeldungsunterlagen.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, in denen: Fig. 1 eine schematische teilweise Schnittzeichnung durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung vor einer Auslösung zeigt,
Fig. 2 eine schematische teilweise Schnittzeichnung durch das erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung gemäß Fig. 1 im Verlauf einer Auslö- sung zeigt,
Fig. 3 eine schematische teilweise Schnittzeichnung durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung vor einer Auslösung zeigt, Fig. 4 eine schematische teilweise Schnittzeichnung durch das zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung gemäß Fig. 3 im Verlauf einer Auslösung zeigt,
Fig. 5 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Positioniergetriebes der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung zeigt,
Fig. 6 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Positioniergetriebes der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung passen zum zweiten Ausführungsbeispiel der Airbagvorrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 zeigt,
Fig. 7 schematisch ein Detail noch eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Positionier- getriebes der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung zeigt,
Fig. 8 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Hilfsbags der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung zeigt, Fig. 9 schematisch zwei Faltungsvarianten eines Hilfsbags der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung zeigt,
Fig. 10 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer aktiven Querentfaltung bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielsweise zur Anwendung auf der Beifahrer- seite zeigt,
Fig. 11 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Realisierung einer aktiven Querentfaltung zeigt,
Fig. 12 schematisch einen horizontalen Halbschnitt des Ausführungsbeispiels von der Fig. 11 beim Crashanfang zeigt,
Fig. 13 schematisch in einem Vertikalschnitt die Situation eines weiteren Ausführungsbeispiels in einer Ausgangsstellung zeigt,
Fig. 14 schematisch in einem Vertikalschnitt die Situation eines weiteren Ausführungsbeispiels bei Beginn eines Crashs zeigt,
Fig. 15 schematisch ein Ausführungsbeispiel für einzelne Komponenten von Gesamtausführungsbeipielen zeigt,
Fig. 16 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung eines Airbagsystems,
Fig. 17 die Situation des Airbagsystems gemäß der Fig. 16 etwa 15 msec. nach einem Crash zeigt,
Fig. 18 als Schemabild die Draufsicht der Fig. 16 und 17 zeigt
Fig. 19 die Wirkung eines Hilfsbags in einer Draufsicht zeigt,
Fig. 20 weitere Einzelheiten des Airbagsystems gemäß den Fig. 16 bis 19 zeigt,
Fig. 21 ein Ausführungsbeispiel für eine Bauart und Wirkung eines Hilfsbags des Airbagsystems gemäß den Fig. 16 bis 20 zeigt,
Fig. 22 ein Ausführungsbeispiel eines Fahrerairbags mit integriertem Hilfsbag zeigt,
Fig. 23 ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel für einen Fahrerairbag zeigt,
Fig. 24 noch ein weiteres Ausführugnsbeispiel für einen Airbag, Fig. 25 ein Detail der Ausführung gemäß der Fig. 24 zeigt,
Fig. 26 im Halbschnitt die Endposition eines Hilfsairbags zeigt, und
Fig. 27 weitere Details der Ausführung gemäß den Fig. 24 bis 26 zeigt.
Anhand der nachfolgend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele wird die Erfindung lediglich exemplarisch näher erläutert.
Gleiche Bezugszeichen in den einzelnen Figuren und Abbildungen der Zeichnungen bezeich- nen gleiche oder ähnliche oder gleich oder ähnlich wirkende Komponenten. Anhand der Darstellungen in der Zeichnung werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht mit Bezugszeichen versehen sind, unabhängig davon, ob solche Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder nicht. Andererseits sind auch Merkmale, die in der vorliegenden Beschreibung enthalten, aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt sind, ohne weiteres für einen Fachmann verständlich.
Einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit konkreten Ausführungsbeispielen angeben und/oder dargestellt sind, sind nicht auf diese Ausführungsbeispiele oder die Kombination mit den übrigen Merkmalen dieser Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern können im Rahmen des technisch Möglichen, mit jeglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden
Unterlagen nicht gesondert behandelt sind, kombiniert werden.
Die erfindungsgemäßen Entfaltungssteuereinrichtungen sorgen in ihren jeweiligen Ausgestaltungen, dafür, dass der Airbag vor seinem eigentlichen Aufblasen entfaltet wird, insbesondere in Querrichtung hinsichtlich seiner Ausbreitungs- oder Schutzrichtung. Die Entfaltungssteuereinrichtungen sind durch ihre Funktion definiert und die jeweiligen Komponenten ergeben sich aus der Beschreibung und/oder den Darstellungen in den Zeichnungen für einen Fachmann ohne weiteres. Wenn nachfolgend von einem Airbagmodul die Rede ist, so steht dies ohne Einschränkungen auch allgemein für eine Airbagvorrichtung, die nicht modular aufge- baut ist.
Die Fig. 1 zeigt im Halbschnitt einen derartigen Fahrerairbaggenerator 1 in einem Lenkrad. Abweichend zu heute üblichen Ausführungen ist der Generator 1 und ein Airbaggehäuse 2 in einem Drehlager 3 gelagert und darüber miteinander verbunden, wie gezeigt ist. In einem Ge- neratorgehäuse 4 ist eine Achse 5 in Lagern 6 gelagert. An einem Ende der Achse 5 ist ein unteres Zahnritzel 7 befestigt, das die Drehbewegung eines Lenkrades 8 von einem stehenden Planetenrad 9 einer Lenksäule 10 aufnimmt. Dreht sich das Lenkrad 8, dreht das oben an der Achse angebrachte oberes Zahnritzel 11 das Airbaggehäuse 2 mittels einem darin integrierten
oberen Planetenrad 12 in eine fixe Position relativ zur Lenksäule 10. Voraussetzung ist die gleiche Übersetzung der beiden Zahnritzel 7 und 11 zu ihren Planetenrädern 9 und 12.
Zur vorzugsweisen aktiven Querentfaltung ist ein Hilfsbag 13 angebracht, wie gezeigt ist. Ei- ne Airbagabdeckung 14 ist, wie gezeigt ist, eingefaltet gemäß 15, um sich bei der Explosion einer Pyrotechnik 16 etwas aus dem Lenkrad 8 heraus nach oben bewegen zu können, um dann mit "Fingern" 17 des Hilfsbags 13, seitlich beginnend, aufzuplatzen.
Die Fig. 2 zeigt einen derartigen "Finger" 17 des Hilfsbags 13 im aufgeblasenen Zustand, wie er die Airbagabdeckung 14 durchbrochen hat. Der Hilfsbag 13 hat so einen eigentlichen Airbag 18 rechtwinklig zum Insassen auf eine fast lenkradgroße, nicht mehr aggressive Startposition gebracht.
Die Planetenräder 9 und 12 haben bei diesem Beispiel eine Außenverzahnung 19.
Die Fig. 3 zeigt eine Alternative, bei der ein Positioniergetriebe 20 am Rand des Generatorgehäuses 4 angebracht ist. Entsprechend haben die Planetenräder 9 und 12 eine Außenverzahnung. Als weitere Alternative bei der Fig. 3 ist ein Kolben 21 über das Generatorgehäuse 4 gestülpt.
Die Fig. 4 zeigt bei der Explosion der Pyrotechnik 16, wie der Kolben 21 zuerst den Hilfsbag 13 und den Airbag 18 anhebt, dabei die Airbagabdeckung 14 "entfaltet" und dann erst Gas 22 freigibt, um in den Hilfsbag 13 zu strömen. Dieser Kolben 21 garantiert zwangsweise die Funktion des Systems. Der Kolben 21 ist in seinem Hub begrenzt und abgestimmt (nicht ge- zeigt).
Die Fig. 5 zeigt das schematisch die Funktion des Positioniergetriebes. Ein mittlerer Hebel 23 entspricht z.B. einer Lenkradspeiche. Die Fig. 6 zeigt schematisch die Anordnung des Positioniergetriebes 20, entsprechend dem
Ausführungsbeispiel in den Fig. 3 und 4.
In der Fig. 7 kämmen "flach"-gelegte Zahnräder 24 auf zwei entsprechenden flachen Planetenrädern 25. Ein zweites Zahnrad 26 ist erforderlich, um den "Stillstand" des Airbags 18 zur Lenksäule zu gewährleisten. Eine 1 : 1 Übersetzung ist ebenso erforderlich.
Die Fig. 8 zeigt die Draufsicht eines genähten Hilfsbags 13, der in dieser Art vorteilhafterweise eingesetzt wird, um einen schmetterlingsflügelartigen Airbag 18 in seine "Startposition" zu bringen. Einfach genähte stirnseitige Nähte 27 platzen dann auf und entlassen das Gas 22 in den Airbag 18 am Rand einer fast lenkradgroßen Fläche.
Die Fig. 9 zeigt schematisch eine Faltung 28 des Hilfsbags 13 in den Alternativen A und B. Das Gas 22 muss möglichst ungehindert zur stirnseitigen Naht 27 strömen können. Einfaches "Stopfen" des Hilfsbags führt zum seitlichen Aufplatzen der Finger 17. Die Ausführung C zeigt schematisch den aufgeblasenen "Finger" 17.
Ob das Positionsgetriebe einmal, oder wegen besserer Lastverteilung zwei- oder dreimal am Umfang angreifen muss, kann bedarfsabhängig festgelegt werden.
Der Vollständigkeit halber wird in der Fig. 10 die Anwendung der "Zwangsfunktion" der "aktiven" Querentfaltung bei z.B. einem Beifahrerbag (nicht gezeigt) gezeigt. Ein bei Druck teleskopartig ausfahrendes Oberteil 29 eines Verteilergehäuses 30 kann dadurch zur besseren Po- sitionierung von Rohren 31 zuerst hochfahren, auf denen Hilfsbags 32 in Form von Schläuchen 33 funktionsgerecht gefaltet sind (links im Bild), wie zuvor beschrieben wurde.
Durch ein Schottblech 34 wird der Eintritt des Gases 20 in Schläuche 33 von Hilfsbags 32 so lange verhindert, bis das Oberteil 29 des Verteilergehäuses ausgefahren ist (siehe rechte Seite des Bildes).
In Ergänzung oder als Alternative der bisherigen Erläuterungen der vorliegenden Erfindung insesondere deren Aspekten "Active Door" und "Querentfaltung" werden nachfolgend noch weitere vorzugsweise und in insbesondere optimierender Hinsicht vorteilhafte Ausgestal- tungsmöglichkeiten und Prinzipien anhand von Ausführungsbeispielen angegeben und verdeutlicht.
Die Fig. 11 zeigt im halben horizontalen Schnitt die Ruhestellung des Moduls 35. Das aus früheren Erfindungen bekannte Teleskoprohr 36 mit seinen beiden Querrohren 37 wird über ein Schottrohr 38 gestülpt. Dieses Schottrohr 38 ist mit einer Grundplatte 39 verbunden, die ihrerseits im Modul 35 befestigt ist, z.B. durch formschlüssiges Einschieben. Das Schottrohr 38 ist weiter so ausgebildet, dass in Ruhestellung die Querrohre 37 verschlossen sind.
Weiter wird die Teleskopbewegung gegen Rückprall in der vordersten Stellung gehalten. Als Beispiel ist in der Fig. 11 eine abgewinkelte Blattfeder 40 gezeigt.
Die Teleskopbewegung wird hier alternativ mit Bändern 41, Seilen 41 oder ähnlich von außen begrenzt. Hier kann eine gezielte Elastizität gegen zu harten Aufprall eingestellt werden. Außerdem lässt hier ein kurzes, zusammengefaltetes Teleskop einen relativ großen Hub zu, da die üblichen Schlitze/Bolzen nicht benötigt werden.
Weiter sind über dem Querrohr 37 schlauchförmige Hilfsairbags 42 befestigt. Die Hilfsair- bags sind in 2 Zonen 43 und 47 derart abgenäht und gefaltet, so dass sich der erste Teil zuerst aufbläst, dann die erste Naht 44 aufplatzt und schließlich erst die zweite Zone 47 gefüllt wird. Diese drückt dann den eigentlichen Bag (nicht gezeigt) "quer" zum Insassen. Danach platzt auch dessen Naht 48 zum Gasdurchtritt in den eigentlichen Bag. Wenn die Mechanik in beschriebener Weise ausgerüstet ist, ist sie bei leicht wegklappbaren
Unterbringungsarten geeignet, wie z.B. unter Defrosterdüsenabdeckungen (nicht gezeigt).
Soll jedoch, wie im Beispiel gemäß der Fig. 11 gezeigt ist, zusätzlich die Airbagabdeckung 45 zeitlich vor der Querentfaltung des Bags in das Modul 35 eingezogen werden, um weitere Ag- gressivität abzubauen, so wird in das Schottrohr 38 ein Kolben 46 eingesetzt, der beim Crash zuerst mit Gas beaufschlagt wird. Die Bewegung des Kolbens 46 zieht, wie gezeigt ist, mittels Zugbändern 49 oder Bowdenzügen 50 o.a. die Airbagabdeckung 45 in das Modul.
Vom vorliegenden Anmelder wurde in früheren eigenen Anmeldungen diese Technik ausführlich beschrieben und offenbart. Bei der vorliegenden Erfindung ist der Kolben 46 in das Schottrohr 38 integriert, um Todtraum für das Gas, Packagevolumen und Kosten zu sparen.
5 Die Fig. 12 zeigt den horizontalen Halbschnitt beim Crashanfang. Der Kolben 46 hat mittels Zugbändern 49 die Airbagabdeckung 45 in das Modul 35 gezogen. Das Teleskoprohr 36 ist in seine Endstellung gedrückt worden und wird in dieser durch Bänder 41 begrenzt bzw. im Aufschlag abgedämpft. Der Kolben 46 und das Schottrohr 38 sind an ihren Enden mit Aussparungen 51 versehen, die ungehinderten Gasfluss in die Querrohre 37 gewährleisten. Unterhalb : L 0 des Teleskoprohres 36 ist die Z-fδrmige Blattfeder 40 unter das Teleskoprohr 36 "geschnappt" und versperrt dessen Rückprall. Hier gibt es etliche dem Facdhmann ohne weiteres eingängige technisch übliche Alternativen.
Der auf den Querrohren 37 befestigte Hilfsairbag 42 hat die erste Zone 43 aufgeblasen. Diese : L 5 Ausführung der Hilfsairbags 42 verhindert Gasdruck auf die gefalteten Hilfsairbags; wie bei Versuchen festgestellt wurde, was einen sehr vorteilhaften Beitrag zur Problemlösung darstellt. Erfindungsgemäß geht der Gasdruck sofort in der ersten Zone 43 auf die erste Naht 44 zum . 10 Aufplatzen und dann weiter auf in die zweite Zone 47 zur zweiten Naht 48. Die Anzahl der Zonen und aufplatzenden Nähte kann zweckentsprechend fortgesetzt werden Wichtig ist, dass sich keinerlei gefaltetes Gewebe, dessen Faltung mit Gasdruck beaufschlagt wird, dynamisch entfalten muss. Versuche zeigten, dass das nicht funktioniert. Die Darstellung der Figuren zeigen die Technik ineinander gezeichnet, um die Funktion zu verdeutlichen.
; .5 Der pyrotechnische Generator 52 kann platzsparend, wie gezeigt ist, in diesem Zusammenbau eingesetzt werden oder liegt "quer" im Modul 35, wie in den Fig. 13 sowie 14 gezeigt ist.
Die Fig. 13 sowie 14 zeigen den Vertikalschnitt einer Anwendung in der Armaturentafel 53 : i 0 beifahrerseitig als "midmounted" Airbag 54 hinter einer Zierleiste 57. Die Mechanik 55, wie si zu den Fig. 11 sowie 12 beschrieben ist, wird hier in ein ein Gehäuse 56 bildendes Strangpressprofil 57 von der Seite her eingeschoben. Der Kolben 46 zieht mittels 2 Bowdenzügen 50 die Zierleiste 54 nach innen.
. 15 Die Fig. 13 zeigt die Anordnung in Ausgangsstellung. Die Fig. 14 zeigt den Beginn des Crashs. Die Funktion ist angegeben in und beschrieben zu den Fig. 11 sowie 12.
Die Fig. 15 zeigt eine sinnvolle Form von Kolben 46, Schottrohr 38 und Teleskoprohr 36. Ei- ^ .0 ne "nicht" kreisrunde Form sorgt für bessere Packageverhältnisse in Modul 35, für ausreichenden Gasdurchgang und für Verdrehsicherheit des Zusammenbaus.
Zusammenfassend ergeben sich durch die weiteren Ausgestaltungen gemäß den Fig. 11 bis 15 die nachfolgenden zusätzlichen Effekte und Vorteile:
4 15 1. Der Kolben zur "Active Door" (einziehbarer Airbagdeckel) ist im Teleskoprohr oder im "Schottrohr" der "Querentfaltung" integriert.
2. Die Gaszufuhr in die Hilfsbags der Querentfaltung ist durch ein "Schottrohr" so lange verriegelt, bis der Teleskopvorgang stattgefunden hat.
3. Die ausgefahrene Stellung des Teleskoprohres wird gegen Rückprall verriegelt.
4. Die Hilfsbags sind in zwei Aufblaszonen aufgeteilt, die erfindungsspezifisch "aufeinander" gestülpt sind.
Nachfolgend werden noch einige weitere Ausgestaltungsvarianten unter Bezugnahme auf die Fig. 16 bis 23 näher erläutert. Diese Ausgestaltungsvarianten lassen sich mit den oben erläuterten Ausgestaltungen kombinieren, können aber auch unabhängig umgesetzt und verwendet werden, so dass diese nachfolgenden weiteren Ausgestaltungsvarianten auch für sich alleine als schutzwürdig angesehen werden. Insbesondere betreffen die nachfoglenden Erfindungsvarianten Ausgestaltungen, die im Kern auf einem Airbagsystem beruhen, das mit Hilfsairbags gezielt größere Flächen abdeckt und sich quer zum Insassen nicht aggressiv entfaltet. Anwendungen bestehen insbesondere für Fahrer, Beifahrer, Frontscheiben und Dachrahmen. Eine noch weitere Ausgestaltung besteht darin, dass das Airbagsystem gleichzeitig aus einem oder einer geringen Zahl von Generato- ren gespeist wird. Ferner ist eine Variante mit einem sich zumindest im wesentlichen nicht drehenden Fahrerairbag vorgesehen, der gezielt zusätzlich den Insassen seitlich umschließt und damit die A-Säule abdeckt. Damit schafft die vorliegende Erfindung, da heutige, vor allem Frontairbagsysteme einerseits im Nahbereich so aggressiv sind, dass Insassen getötet werden, und andererseits kritische Bereiche nur teilweise abgedeckt werden, auch eine gezielte aktive gerichtete Entfaltung der Airbags und bestimmte technische Voraussetzungen hierfür.
Die Fig. 16 zeigt die Anordnung eines derartigen Airbagsystems 2080 in einer Armaturentafel 2020, A-Säulen 2050 und einem Dachrahmen 2070. Das Airbagsystem 2080 wird in der Armaturentafel 2020 vorzugsweise im Defrosterkanal (nicht gezeigt) verlegt bzw. untergebracht.
An den beiden Enden der Armaturentafel 2020 verlaufen Gasleitungen 2040 unter eine A- Säulen- Verkleidung 2100 und alternativ weiter unter eine Verkleidung 2110. Diese Gasleitungen 2040 bestehen aus verschiedensten Materialien wie Rohr-, Schlauch- oder allgemein Tex- tilmaterialien. Aus Montagegründen sind die Gasleitungen vorzugsweise getrennt und mit
Muffen (nicht gezeigt) verbunden. Diese Gasleitungen 2040 sind entsprechend der gewünschten Gasverteilung mit Öffnungen zum Gasaustritt, d.h. Gasaustrittsöffnungen 2060 und/oder mit Gasleitstutzen 2080 versehen. Neben einem Generator 2030 sind auch derer mehrere denkbar, die mittels Zündleitungen
(nicht gezeigt) für elektrischen Strom bzw. Sprengschnüren (nicht gezeigt) miteinander verbunden sind.
Die Fig. 17 zeigt die Situation etwa 15 msec. nach einem Crash. In Gasleitstutzen 2090 einge- faltete Hilfsairbags 2120 in Form von zugenähten Schläuchen drücken einen darum herum gefalteten Airbag 2130 nach außen. Gleichzeitig werden Abdeckungen (nicht gezeigt) der Airbags 2130 weggedrückt. Die Hilfsairbags 2120 unter der A-Säulenverkleidung 2100 und unter
der Dachrahmenverkleidung 2110 drücken zuerst die Verkleidungen weg, bevor sich ihre geschlossenen Öffnungen (zugenäht, geklebt usw) durch den Gasdruck öffnen.
Auch beim Fahrerairbag 2140 ist die gerichtete aktive Entfaltung gezeigt, die mit ihrer Form schmetterlingsflügelartig z.B. die A-Säule 2050 mit abdeckt.
Die Fig. 18 zeigt als Schemabild die Draufsicht der Fig. 16 und 17. Hier wird verdeutlicht, dass die Gasleitstutzen 2090 einmal das Gas unter die Luftverteilungsblende 2150 bringen und einmal unter die A-Säulenverkleidung.
Die Fig. 19 zeigt in der Draufsicht die Wirkung der Hilfsbags 2120 hinter den A-Säulenver- kleidungen 2100, an den Gasleitstutzen 2090 und dem Fahrerairbag 2140. Die Luftverteilungsblende 2150 ist gelenkig gelagert und wird in der Offenstellung durch Seile o.a. festgehalten, um nicht gegen die Frontscheibe 2160 zu schlagen und diese zu zerstören (nicht ge- zeigt).
Die Fig. 20 zeigt die Lage der Gasleitung 2040, des Hilfsbags 2120 und des Airbags 2130 hinter der A-Säulen- Verkleidung 2100. Die Fig. 21 zeigt, wie der Hilfsbag 2120 die A-Säulen- Verkleidung 2100 zuerst komplett aufklappt, um danach z.B. durch Zerreißen von Nähten 2170 den eigentlichen Airbag 2130 gezielt aufzublasen.
Die Fig. 22 zeigt den Fahrerairbag 2140 mit integriertem Hilfsbag 2120, der gerichtet eine schmetterlingsartige Form vor allem zur Abdeckung der A-Säule 2050 erzeugt. Bei dieser
Ausgestaltung und Formgebung ist vorgesehen, dass sich der Fahrerairbag 2140 zumindest im wesentlichen nicht dreht, sondern im wesentlichen in einer fest vorgegebenen Drehlagenposition bleibt. Eine Ausgestaltungsvariante hierzu ist, wie im Zusammenhang mit der Variante gemäß der
Fig. 22 vorgesehen ist, dass der Generator 2030 exzentrisch im Airbaggehäuse unten zum Liegen kommt. Das gesamte Airbagmodul 2180 ist drehbar gelagert (nicht gezeigt), so dass der Fahrerbag 2140 der Schwerkraft folgend immer in Position und insbesondere seiner vorgegebenen Drehlage gegenüber dem Fahrzeug bleibt. Der Airbag wird vorzugsweise bei der Ex- plosion durch den Druck gegen unbeabsichtigtes Drehen, wie technisch ohne weiteres umsetzbar und daher hier nicht gesondert erläutert, verriegelt z.B. mittels Bolzen oder einer Verzahnung.
Eine weitere Alternative ist es, den Fahrerairbag 2140 an einer Welle zu befestigen, die dreh- steif und biegeweich ist. Diese Welle führt durch eine hohle Lenksäulenwelle und Gelenke mit zentrischem Loch. Die Welle ist am Lenkgetriebe oder dessen Umfeld befestigt. Diese Ausführung ist einfach verständlich und wird deshalb nicht illustriert.
Eine noch weitere Alternative ist es, den Fahrerairbag 2140 simultan sich entgegen dem Lenk- rad 2010 drehen zu lassen, so dass der Fahrerairbag 2140 relativ zum Fahrzeug zumindest im wesentlichen immer in Position, d.h. insbesondere in seiner Drehlage gegenüber dem Fahrzeug bleibt, wie in der Fig. 23 gezeigt ist. Erfindungsgemäß ist der Fahrerairbag 2140 mit seinem Gehäuse 2100 drehbar, z.B. in einem Kugelkranz 2200 auf dem Generatorgehäuse 2210
gelagert oder befestigt. Durch das Generatorgehäuse 2210 ist eine Welle 2220 gesteckt und darin in einem Lager 2230 gelagert.
Diese Welle hat an beiden Enden Zahnräder 2240 und 2250. Das untere Zahnrad 2240 kämmt in einem Zahnkranz 2260, der am Lenksäulengehäuse befestigt ist. Das obere Zahnrad 2250 kämmt in einem Zahnkranz, der entweder am Gehäuse 2190 des Fahrerairbags 2140 befestigt ist oder ein gegossenes Teil desselben ist, wie in der Fig. 23 gezeigt ist.
Dreht sich nun das Lenkrad 2010, so wird die Welle 2220 mittels des Zahnkranzes 2260 und des Zahnrades 2240 ebenso in Drehbewegung versetzt. Das obere Zahnrad 2250 setzt den oberen Zahnkranz 2270 ebenfalls in Bewegung. Erfindungsgemäß hat der untere Zahnkranz 2260 eine Außenverzahnung 2290 und der obere Zahnkranz eine Innenverzahnung 2300. Dies führt zur Drehrichtungsumkehr zwischen dem Lenkrad 2010 einerseits und dem Fahrerairbag 2140 andererseits. Vorzugsweise und für einen Fachmann ohne nähere Erläuterungen umsetz- bar sind die Übersetzungsverhältnisse beider Zahntriebe zumindest im wesentlichen gleich.
Um entsprechend seitlich wirkenden Kräften bei Kurvenfahrten Rechnung zu tragen, kann aber auch eine jedenfalls gegenüber dem Lenkrad selbst bei dessen Kurvenstellung nur geringere Drehstellung des Airbags damit realisiert werden. Damit kann den Situationen Rechnung getragen werden, dass ein Crash in einer Kurvenfahrt auftritt und der Fahrer nicht parallel zur Fahrzeuglängsrichtung nach vorne, sondern auch etwas seitlich geschleudert wird. Formgebung und Stellung des Airbags in einer solchen Situation können so ein optimales Auf- und Abfangen des Fahrers gewährleisten.
Eine umgekehrte Anordnung mit einer Außenverzahnung am Airbaggehäuse 2190 und einer Innenverzahnung am Lenksäulengehäuse 2280 ist ebenfalls im vorliegenden Umfang enthalten.
Ebenso ist eine Drehung des gesamten Airbagmodules 218 auf dem Lenkrad 201 nach gleichem System machbar. In diesem Fall ist dann vorgesehen, dass die "Wickelfeder" (nicht ge- zeigt), die den Signalstrom für den Fahrerairbag 2140 liefert, doppelt so viele Umdrehungen macht.
Bei package-bedingten Zahnkränzen mit gleichzeitiger Innen- und Außenverzahnung ist vorzugsweise ein Zwischenrad zur Bewegungsumkehr vorgesehen, wie technisch in anderen An- Wendungen bekannt ist, so dass eine gesonderte Erläuterung nicht erforderlich ist.
Bevorzugt ist in den Fahrerairbag 2140 ein Hilfsairbag 2120 eingelegt, der aufgeblasen zuerst die Airbagabdeckung zerbricht oder allgemein öffnet oder entfernt, und dann den Fahrerairbag 2140 gezielt in Form von "Schmetterlingsflügeln" ausstößt, wie bereits beschrieben wur- de.
Vorteile der vorstehenden Ausgestaltungsvarianten und der diesen zu Grunde liegenden Erfindung sind:
1. Absenkung des OOP -Verletzungsrisikos (OOP - out of position = in kritischer Position zum Airbag, was durch nicht Anschnallen entstehen kann) durch gezielte aktive Entfaltung mittels "schiebenden" Hilfsairbags, grundsätzlich etwa quer zur Aufschlagrichtung der Insassen.
2. Vergrößerung der Auftrefffläche des Airbags durch die aktive Querentfaltung.
3. Erhöhung des Schutzpotentials
4. Absenkung des Verletzungsrisikos
5. Betreiben mehrerer Airbags aus einem oder wenigen Generator(en)
6. Gezielte Gasverteilung
7. Öffnung der Verkleidungen zuerst mit dem Hilfsbag, danach vorbestimmte Öffnung des Hilfsbags und gezieltes Aufblasen der eigentlichen Bags.
Somit schafft die Erfindung auf den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 16 bis 23 basierende allgemeine Erfindungsvarianten: Airbagsystem, das durch eine quer zum Insassen gerichtete Entfaltung ein geringes OOP- Verletzungsrisiko beinhaltet. Airbagsystem, das durch diese aktive Querentfaltung größere Flächen gezielt abdeckt. Airbagsystem mit Hilfsbags, die zuerst geschlossen sind und kleine Abmessungen haben. Airbagsystem, derart gestaltet, dass diese Hilfsbags eine große Kraft erzeugen, da sie klein und zuerst geschlossen sind. Airbagsystem, wobei Hilfsairbags derart gestaltet sind, dass sie durch ihre hohe Kraft zuerst alle Verkleidungen öffnen. Airbagsystem, wobei dieses vorherige Öffnen dem eigentlichen Bag einen großen Betrag der Aggressivität erspart. Airbagsystem, derart gestaltet, dass das Airbagsystem nach dem Aufplatzen vorgesehene Stellen mit einer gezielten Menge Gas versorgt. - Airbagsystem, wobei der eigentlich schützende Bag an vorgesehenen Stellen entsteht, da er durch den Hilfsbag herausgeschoben dort liegt. Airbagsystem, wobei das Airbagsystem mit Gasleitungen verbunden ist und diese mit Hilfsbags gezielt umgeben sind. Airbagsystem, wobei ein Beifahrerbag mit Fahrerbag aus der Defrosterleiste aus einem Stück mit "angedocktem" A-Säulenbag und/oder "angedocktem" Dachrahmenbag vorgesehen ist. - Airbagsystem, wobei alle Bags mit Gasleitungen verbunden sind und mit einem oder mehreren Gasgeneratoren versorgt werden. Airbagsystem, wobei ein Fahrerairbag zumindest im wesentlichen "stehend" zur Lenkradbewegung vorgesehen ist, und vorzugsweise eine schmetterlingsartige Form des Bags dem Fahrer richtig zuordnet.
Airbagsystem, derart gestaltet, dass ein exzentrisch gelagerter Gasgenerator nach dem Prinzip eines Pendels, das auf Gleitlagern/Rollen/Kugeln gelagerte gesamte Modul immer in senkrechte Position hält.
5 - Airbagsystem, wobei das Modul derart gestaltet ist, dass es sich bei der Airbagexplosion sich gegen unbeabsichtigtes Drehen verriegelt.
Airbagsystem, wobei das Fahrerairbagmodul in Position gehalten wird mittels einer biegeweichen und drehsteifen Welle, die durch eine hohle Lenkwelle geführt und an deren Ende : L 0 am stehenden Getriebe o.a. befestigt ist.
Airbagsystem, wobei das Fahrerairbagmodul in Position gehalten wird mit einem Getriebe, das eine Lenkraddrehbewegung in eine entgegengesetzte Fahrerairbagbewegung umkehrt, damit der Airbag trotz Lenkradbewegung relativ zum Auto zumindest im wesentlichen stehen 15 bleibt. Airbagsystem, wobei das Fahrerairbagmodul derart gestaltet ist, dass zwischen Generator und Airbaggehäuse eine Drehung stattfinden kann.
20 Airbagsystem, wobei der Fahrerairbag derart in Ruhe gehalten wird, dass ein am Lenksäulengehäuse befestigter Zahnkranz ein Zahnrad antreibt, das mittels einer im Generator gelagerten Welle ein Zahnrad antreibt, das wiederum einen Zahnkranz am Gehäuse der Bags in Bewegung setzt. 25 - Airbagsystem, wobei der obere und untere Zahnkranz derart gestaltet sind, dass einer innen und einer außen verzahnt ist, damit eine Bewegungsumkehr erfolgt.
Airbagsystem, wobei bei einer baubedingten beiderseitige Innen- oder Außenverzahnung zur Bewegungsumkehr ein Zwischenrad vorgesehen ist. 30 Eine weitere Alternative ist ein Beifahrerbag mit aktiver Querentfaltung, der, wie heute üblich, seine Klappe selbst öffnen muss.
Hierzu ist es notwendig, den Airbagaustritt, ebenso wie heute üblich, „top mounted" so auf 35 der Oberfläche der Armaturentafel austreten zu lassen, dass ein Kopf (OOP = out of position) nicht auf der Airbagklappe zu liegen kommen kann. Der Airbagaustritt muss dazu entsprechend nahe an die Windschutzscheibe verlegt werden.
Der Vorteil: geringere Kosten gegenüber den Systemen mit einziehbarer Klappe (Active
40 door). Der Nachteil ist ein geringerer Abbau der Aggressivität bei OOP.
Hierzu wird, wie bei anderen Beispielen ausführlich beschrieben, der Hilfsairbag 59 in den eigentlichen Airbag 60 eingefaltet (siehe Fig. 24). Das Modulgehäuse 62 wird zweckmäßigerweise an der Armaturentafel 61 rundum befestigt. Die Faltung 66 der Bags 59 und 60 ist für 45 optimale Entfaltung ausgelegt, wie in der Fig. 24 gezeigt.
Die Fig. 25 zeigt besondere Details dieser Ausführung. Der Hilfsairbag 59 wird mit Seilen/Fäden 67 usw. bei der Öffnung des Airbagdeckels 69 am quer entfalten so lange gehin-
dert, bis der Airbagdeckel 69 komplett geöffnet ist. Die erste Gasdruckstufe und die Seile/Fäden 67 zum Durchreißen sind entsprechend abgestimmt. Steigt der Druck 68 weiter, zerreißen die Seile/Fäden 67 und der Hilfsbag 59 "schießt" nach 5 beiden Seiten und entfaltet den Airbag 60 "quer". Die Fig. 26 zeigt im Halbschnitt die Endposition des Hilfsairbags 59.
Währenddessen steigt der Gasdruck 68 weiter bis der am Ende zugenähte Hilfsbag 59 aufreißt und der Gasstrom 68 den Airbag 60 an beiden Enden beginnt blasenförmig als Beginn der : L0 Querentfaltung aufzublasen.
Zur abgestimmten Entfaltung des Airbags 60 sind evtl. noch Reißbänder eingesetzt, wie in der Fig. 27 gezeigt ist.
: L 5 Somit schafft die Erfindung unter anderem Ausgestaltungen, die im Kern auf einem Airbagsystem mit einem sich nicht drehenden Fahrerairbag, der gezielt zusätzlich den Insassen seitlich umschließt und damit die A-Säule abdeckt. Ferner ist als eine Variante ein Airbagsystem vorgesehen, das mit Hilfsairbags gezielt größere Flächen abdeckt und sich quer zum Insassen nicht aggressiv entfaltet. Anwendungen bestehen insbesondere für Fahrer, Beifahrer, Front-
120 Scheiben und Dachrahmen. Eine noch weitere Ausgestaltung besteht darin, dass das Airbagsystem gleichzeitig aus einem oder einer geringen Zahl von Generatoren gespeist wird. Damit schafft die vorliegende Erfindung mit jeder ihrer Ausgestaltugnen sowie jeglichen Kombinationen davon, da heutige, vor allem Frontairbagsysteme einerseits im Nahbereich so aggressiv sind, dass Insassen getötet werden, und andererseits kritische Bereiche nur teilweise abge-
; 15 deckt werden, auch eine gezielte aktive gerichtete Entfaltung der Airbags und bestimmte technische Voraussetzungen hierfür. Dabei sind die entsprechenden vorzugsweisen und vorteilhaften Ausgestaltungen mit den übrigen Ausgestaltungen kombinierbar, können aber auch für sich alleine realisiert werden und werden daher in jeglichem dieser Umfange als schutzwürdig erachtet.
: Ϊ O Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele in der Beschreibung und in den Zeichnungen lediglich exemplarisch dargestellt und nicht darauf beschränkt, sondern umfaßt alle Variationen, Modifikationen, Substitutionen und Kombinationen, die der Fachmann den vorliegenden Unterlagen insbesondere im Rahmen der Ansprüche und der allgemeinen Darstellungen
I i 5 in der Einleitung dieser Beschreibung sowie der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und deren Darstellungen in der Zeichnung entnehmen und mit seinem fachmännischen Wissen sowie dem Stand der Technik insbesondere unter Einbeziehung der vollständigen Offenbarungsgehalte der am Anfang dieser Beschreibung angegebenen älteren Anmeldungen kombinieren kann. Insbesondere sind alle einzelnen Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfin- 10 düng und ihrer Ausführungsbeispiele kombinierbar.
Bezugszeichenliste
< t5 1 Generator 2 Airbaggehäuse 3 Drehlager 4 Generatorgehäuse 5 Achse 6 Lager 7 Zahnritzel unten 8 Lenkrad
9 Planetenrad Lenksäule 10 Lenksäule
11 Zahnritzel oben 12 Planetenrad oben
13 Hilfsbag 14 Airbagabdeckung
15 eingefaltet 16 Pyrotechnik 17 "Finger" 18 Airbag
19 Außenverzahnung 20 Positioniergetriebe
21 Kolben 22 Gas
23 Hebel Lenkradspeiche 24 Zahnrad
25 flache Planetenräder 26 Zahnrad 27 stirnseitige Nähte 28 Faltung
29 Oberteil 30 Verteilergehäuse
31 Rohre 32 Hilfsbags
33 Schlauch 34 Schottblech
35 Modul 36 Teleskoprohr 37 Querrohr 38 Schottrohr
39 Grundplatte 40 Blattfeder
41 Bänder, Seile 42 Hilfsairbags
43 erste Zone 44 erste Naht
45 Airbagabdeckung 46 Kolben 47 zweite Zone 48 zweite Naht
49 Zugbänder 50 Bowdenzüge
51 Aussparungen 52 pyrotechnischer Generator
53 Armaturentafel 54 „midmounted" Airbag
55 Mechanik 56 Gehäuse 57 Zierleiste 58 Strangpressprofil
59 Hilfsairbag 60 Airbag
61 Armaturentafel 62 Modulgehäuse
63 Gasverteilerdom 64 Airbagbefestigung
65 Generator 66 Faltung 67 Seile/Fäden usw. 68 Gasströmung/Gasdruck
69 Airbagdeckel 70 Reißband
2010 Lenkrad 2020 Armaturentafel
2030 Generator 2040 Gasleitung
2050 A-Säule 2060 Gasaustritt/Gasaustrittsöffhung 2070 Dachrahmen 2080 Airbagsystem
2090 Gasleitstutzen 2100 A-Säulen- Verkleidung
2110 Dachrahmenverkleidung 2120 Hilfsairbags
2130 Airbag 2140 Fahrerairbag
2150 Luftverteilungsblende 2160 Frontscheibe 2170 Nähte 2180 Airbagmodul
2200 Kugelkranz 2210 GEneratorgehäuse
2220 Welle 2230 Lager
2240 unteres Zahnrad 2250 oberes Zahnrad
2260 Zahnkranz unten 2270 Zahnkranz oben 2280 Lenksäulengehäuse 2290 Außenverzahnung (2130 in Fig. 23)
2300 Innenverzahnung 2310 Airbagabdeckung