Als Schutzwand vor einer Fahrzeugseitenwand aufblasbare Airbageinrichtung
Die Erfindung betrifft eine als Schutzwand vor einer Fahrzeugseitenwand aufblasbare Airbageinrichtung.
Eine bekannte gattungsgemäße Airbageinrichtung (DE 296 10 920 U1 ; WO 96/26087) ist als Schutzwand vor einer Vertikalsäulen aufweisenden Fahrzeugseitenwand aufblasbar. Dazu umfaßt die Airbageinrichtung einen Gasgenerator mit befüllbaren Rückhaltekissen, die im zusammengelegten Ruhezustand unter einem Verkleidungsteil eines seitlichen Dachlängsträgers verborgen sind. Bei einem Seitenaufprall wird der Gasgenerator durch einen Aufprallsensor aktiviert. Die Rückhaltekissen werden mittels eines Gasmassenstroms gefüllt und in eine Rückhaltestellung bewegt, in der sie den oberen Bereich der Seitenfenster der Fahrzeugwand abdecken. Die Rückhaltekissen sind dabei miteinander zu einer Rückhaltematte verbunden, die im wesentlichen entlang ihrer gesamten Längsausdehnung im Bereich des seitlichen Dachlängsträgers verankert bleibt. Der Füllvorgang der Rückhaltekissen erfolgt über ein Füllrohr als Metallrohr mit über die Länge versetzten Ausströmöffnungen. Dieses erstreckt sich ebenfalls entlang der gesamten Längsausdehnung im Bereich des seitlichen Dachlängsträgers und ist an den Gasgenerator angeschlossen. Solche Füllrohre als Gaslanzen am Metall oder Kunststoff haben nachteilig ein relativ großen Bauvolumen und großes Gewicht.
Eine solche Schutzwand dient insbesondere als Kopf-Seitenairbag zur Dämpfung eines Kopfaufschlags eines Insassen bei einem Seitenaufprall und/oder einem Überschlag. Weiter soll dadurch ein Partikelflug, beispielsweise von zerstörten Seitenscheiben, Verkleidungsteilen, etc. in den Insassenraum verhindert werden.
Aufgrund der geringen Kopfabstände zu Fahrzeugseitenteilen sind gerade bei Seitenair- bageinrichtungen sehr schnelle Aufblasvorgänge der Rückhaltekissen erforderlich, um diese noch vor einem Kopfaufprall vor die Fahrzeugseitenteile zu bringen. Trotz der bisher erreichten hohen Füllgeschwindigkeiten sind hier Verbesserungen weiter erstrebenswert. Ein Problem der Airbageinrichtungen besteht allgemein in der
Aggressivitat gegenüber Insassen, die insbesondere dann vorliegen kann, wenn sich ein Insasse in „out of position" (OOP) befindet.
In einer ahnlichen bekannten Airbageinrichtung (DE 19647679 A1) wird als Schutzwand eine Matte aus pneumatisch zusammenhangenden Wülsten aufgeblasen, dergestalt, daß an einer Stelle der Matte ein Gasgenerator angeschlossen ist und ein Gasmassenstrom eingeblasen wird. Ein in die Matte eingestecktes Fullrohr in der Art einer Gaslanze ist hier nicht vorgesehen Durch die Füllung nur über eine Stelle ohne zusätzliche Füll- und Entfaltungshilfen durfte der Fullvorgang relativ langsam mit einer nur wenig definierten Lage der Matte in der Ruckhaltestellung sein
Weiter ist eine Seitenaufprallschutzeinπchtung für Fahrzeuginsassen bekannt (DE 19645 031 A1), bei der lediglich ein entfaltbarer Schutzvorhang bei einem Seltenaufprall von oben her über den Bereich der Fahrzeugfenster gezogen wird Dazu ist eine vertikale Schienenfuhrung vorgesehen, in der ein mit einer Seitenecke des Schutzvorhangs verbundenes Projektil mit Hilfe eines Gasgenerators nach unten bewegbar ist. Dieser Schutzvorhang enthalt keine aufblasbaren Ruckhaltekissen, so daß die Schutzwirkung verglichen mit Airbageinrichtungen relativ gering ist
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemaße Airbageinrichtung so weiterzubilden, daß ein sehr schneller Aufblasvorgang mit hohem Insassenschutz bei geringer Aggressivität insbesondere bei „out of position" möglich ist
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelost
Gemäß Anspruch 1 ist wenigstens eines der Ruckhaltekissen als Verteilerkissen ausgebildet, das von den mehreren Ruckhaltekissen als erstes mit einem Gasmassenstrom aus dem Gasgenerator beaufschlagt ist. Das Verteilerkissen bedeckt in der Ruckhaltestellung zumindest teilweise eine zugeordnete Vertikalsaule. Zudem weist das Verteilerkissen Abstromoffnungen auf, durch die den weiteren Ruckhaltekissen ggf über Fullkanale Teile des Gasmassenstroms aus dem Gasgenerator zufuhrbar sind Die Ruckhaltekissen können als Airbagkammem eines ein- oder mehrteilig ausgebildeten Gassacks ausgeführt sein.
Durch die Ausbildung eines Verteilerkissen, das als erstes mit einem Gasmassenstrom aus dem Gasgenerator beaufschlagt ist und das vor einer Vertikalsäule aufgeblasen wird, besteht vorteilhaft schon kurz nach dem Beginn des Aufblasvorgangs ein wirksamer Aufprallschutz gegenüber einer Vertikalsäule. Zum Aufblasen des Verteilerkissens ist nur ein relativ geringer Gasmassenstrom erforderlich, so daß das Verteilerkissen sehr schnell aufgeblasen wird. Vom Aufblasvorgang des Verteilerkissens im Bereich der Vertikalsäule ist keine Aggressivität gegenüber einem Fahrzeuginsassen zu erwarten. Da das Verteilerkissen sehr schnell aufgeblasen wird und der Aufblasvorgang für die weiteren Rückhaltekissen über mehrere Abströmöffnungen des Verteilerkissens erfolgt, kann durch geeignete Dimensionierung der Abströmöffnungen hinsichtlich der Anordnung und des Durchmessers auch für die gesamte Airbageinrichtung ein sehr schnelles Aufblasen der Schutzwand erreicht werden. In Verbindung mit der Dimensionierung der Abströmöffnungen und von Füllkanälen ist eine gezielte Beeinflussung der Zeitabfolge und des Aufblasvolumens der weiteren Rückhaltekissen möglich, wodurch eine Anpassung an fahrzeugspezifische und individuelle Gegebenheiten möglich ist.
Das Verteilerkissen kann für eine gezielte Verteilung des Gasmassenstroms auch aus Kammern oder Gaskanälen bestehen. Weiter können ggf. durch Blenden und/oder Gasumleiter und/oder Rückschlagventile der Füllvorgang und/oder die Standzeiten der Rückhaltekissen je nach den Erfordernissen beeinflußt werden.
Bei einem Fahrzeugüberschlag werden zweckmäßig beide Airbageinrichtungen auf beiden Fahrzeugseiten gezündet. Zudem können an sich bekannte Stufengeneratoren eingesetzt werden, mit denen zur Verlängerung der Standzeit und/oder im Falle einer Multikollision in die Rückhaltekissen nachgeblasen werden kann.
Der Gasgenerator als stabiles Teil soll außerhalb eines potentiellen Kopfaufschlagbereichs von Front- und Fondinsassen des Fahrzeugs angeordnet werden, vorzugsweise in einem seitlichen Dachholm in der Nähe der B-Säule. Je nach den speziellen Gegebenheiten kann auch eine Anordnung des Gasgenerators in den Vertikalsäulen, im Kofferraum oder im Motorraum zweckmäßig sein.
Für eine gezielte und schnelle Befullung der Rückhaltekissen wird vorgeschlagen, daß an die Abströmöffnungen des Gasverteilerkissens wenigstens ein mit den Rückhaltekissen verbundener Füllkanal angeschlossen ist.
In einer besonders vorteilhaften Anordnung deckt das Gasverteilerkissen in der Rückhaltestellung die B-Säule ab, wobei dann je nach Ausführungsform wenigstens ein aufblasbarer Füllkanal in Richtung einer A-Säule und/oder wenigstens ein aufblasbarer Füllkanal in Richtung einer C-Säule und/oder D-Säule vorgesehen werden kann. Dadurch ist in Verbindung mit einem schnellen Aufblasvorgang eine großflächige Abdeckung eines möglichen Kopfaufschlagbereichs an der Fahrzeugseitenwand durchführbar.
In der Rückhaltestellung soll ein oberer Füllkanal im Bereich eines seitlichen Dachlängsträgers ortsfest angebracht sein und ein unterer Füllkanal etwas oberhalb der Fensterbrüstung liegen. Eine einfache und schnell befüllbare Anordnung wird erreicht, wenn der obere Füllkanal und untere Füllkanal an ihren Enden zu einem Ringkanal verbunden sind und die Rückhaltekissen in ihrer Lage am jeweiligen Ringkanalbereich vom Ringkanal aus durch entsprechende Abströmöffnungen befüllbar sind. Die Rückhaltekissen werden dann zweckmäßig vom Dachhimmel und/oder von der Fensterbrüstung her über den Ringkanal durch entsprechende untere und obere Fullkanale schnell aufgeblasen.
Zum Schutz von Front- und Fondinsassen werden ausgehend von einem Gasverteilerkissen im Bereich der B-Säule vordere und hintere Füllkanal- bzw. Ringkanalanordnungen mit zugeordneten Rückhaltekissen verwendet. Beim Aufblasen des Gasverteilerkissens werden dann die unteren Füllkanäle bzw. unteren Bereiche der Ringkanäle nach unten in Richtung der Fensterbrüstung bewegt. Über die oberen und unteren Füllkanäle bzw. Bestandteile der Ringkanäle werden dann die Rückhaltekissen in einer bevorzugten Ausführungsform sowohl von oben als auch von unten her befüllt.
Bereits zu Beginn der Aufblasphase wird dadurch (bei noch nicht oder erst teilweise aufgeblasenen Rückhaltekissen durch deren Gewebemateriai) ein Vorhang aus dem Dachhimmel oder der Dachverkleidung als Abweisschutz, beispielsweise gegen Glassplitter bei einem Überschlag ausgezogen.
Bei entsprechender Dimensionierung der Größenverhältnisse der Bestandteile insbesondere von Querschnittsverhältnissen der Füllkanäle und/oder von Abströmöffnungen können Zeitabfolgen beim Aufblasvorgang der Rückhaltekissen beeinflußt und vorgegeben werden. Vorteilhaft weist dazu der der A-Säule zugeordnete, wenigstens eine Füllkanal bzw. Ringkanalabschnitt einen größeren Querschnitt auf, als der der C- und/oder D-Säule zugeordnete, wenigstens eine Füllkanal bzw. Ringkanalabschnitt. Dadurch wird erreicht, daß die vorderen Rückhaltekissen für die Frontinsassen schneller gefüllt werden als die Rückhaltekissen für die Fondinsassen, da die Fondplätze für Fondinsassen statistisch gesehen nur wenig belegt sind.
In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dem Verteilerkissen und/oder den Füllkanälen eine Ventilanordnung zuzuordnen, durch die einzelne oder Gruppen von Abströmöffnungen hinsichtlich des Gasmassenstroms steuerbar sind. Die Ventile können dabei elektrisch oder pneumatisch steuerbar sein. Bevorzugt erfolgt jedoch eine Ventilsteuerung selbsttätig durch den Gasmassenstrom ggf. in Verbindung mit Gasmassengegenströmungen.
Bei entsprechenden Ventilsteuerungen kann dann zu Beginn des Aufblasvorgangs, beispielsweise der Hauptgasmassenstrom, in die Rückhaltekissen für die Frontinsassen geleitet werden. Wenn mit an sich bekannten Mitteln eine Sitzbelegung erkannt wird, kann ein entsprechend gesteuertes Ventil im Verteilerkissen beispielsweise bei nicht belegten Fondsitzen des Gasmassenstrom nur zu den Rückhaltekissen für die Frontinsassen lenken und die Rückhaltekissen für die Fondinsassen werden nicht befüllt.
Grundsätzlich entfaltet sich die Schutzwand beim Aufblasvorgang durch den in das Verteilerkissen, die Füllkanäle und die Rückhaltekissen eingeleiteten Gasmassenstrom. Um die Entfaltung und Positionierung des Verteilerkissens zu beschleunigen, kann zusätzlich ein Antriebsaggregat verwendet werden, das über ein Zugglied mit dem Verteilerkissen verbunden ist. Vorteilhaft kann dabei in an sich bekannter Weise ein pyrotechnisch betriebener Strammer ggf. in Verbindung mit einem Sicherheitsgurtstrammer eingesetzt werden. Als Zugglied kann dabei ein wenig Bauraum benötigendes Seil in einer Seitenverkleidung z. B. an der hinteren Seite einer Säule integriert sein. Vorteilhaft kann mit einer solchen Anordnung die Entfaltung der
Schutzwand beschleunigt und ein Öffnungsschreck für einen betroffenen Insassen ebenso wie eine Belastung in einem „out of position"-Fall verringert werden.
Die Elemente der Airbageinrichtung können insgesamt oder zum Teil in Verkleidungsteilen oder einem Fertighimmel integriert und/oder darauf vormontiert sein, wodurch günstige Montagekosten bei einem geringen Bauraum erhalten werden. Die Gaskanäle sind dabei aus dem Kissengewebe hergestellt, was gegenüber bekannten Gaslanzen aus Stahl oder Kunststoff eine Bauraum- und Gewichtsreduzierung ermöglicht. Dazu tragen vorteilhaft auch Ventilanordnungen durch eingenähte Ventileklappen bei.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht auf die Innenseite einer Fahrzeugseitenwand mit einer aufgeblasenen Airbageinrichtung als Schutzwand,
Fig. 2 einen Querschnitt im Bereich eines seitlichen Dachlängsträgers entlang der Linie A-A einer ersten Ausführungsform,
Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Gaskanal der Airbageinrichtung aus Fig. 1 mit einem eingenähten Ventil,
Fig. 5 einen vertikalen Längsschnitt durch eine alternative Ausführungsform eines Verteilerkissens entsprechend Fig. 1 , und
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines pyrotechnischen Strammers zur Unterstützung der Entfaltung eines Verteilerkissens nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist die Innenansicht eines Teils einer Fahrzeugseitenwand 1 schematisch dargestellt mit einem seitlichen Dachlängsträger 2, der durch ein Verkleidungsteil zum Insassenraum hin aügedeckt ist, mit einem vorderen Seitenfenster 4, mit einem hinteren
Seitenfenster 5, mit einer A-Säule 6, einer B-Säule 7 und einer C-Säule 8 und mit einer unteren Fensterbrüstung 9.
Vor der B-Säule 7 ist als Bestandteil einer Airbageinrichtung 10 ein Gasverteilerkissen 11 aufgeblasen und positioniert, das über einen im seitlichen Dachlängsträger 2 angeordneten Gasgenerator 12 gefüllt wird. Ein entsprechender Gasmassenstrom ist durch den Strompfeil 13 angedeutet.
Über (nicht im einzelnen dargestellte) Abströmöffnungen und/oder Gaskanäle des Gasverteilerkissens 11 werden Gasmassenstromanteile einem vorderen Ringkanal 14 und einem hinteren Ringkanal 15 zugeführt, die sich jeweils mit einem Endbereich am oberen und unteren seitlichen Ende des Gasverteilerkissens 11 anschließen. Die Befullung der Ringkanäle 14, 15 ist schematisch durch die Strompfeile 16, 17, 18 und 19 dargestellt.
Die Ringkanäle 14, 15 in Verbindung mit dem Gasverteilerkissen 11 liegen etwa vor den zugeordneten Rahmenteilen des vorderen und hinteren Seitenfensters 4, 5. Der vordere und hintere Ringkanal 14, 15 besteht dazu jeweils aus einem vorderen, oberen Füllkanal 20 und einem hinteren, oberen Füllkanal 21 sowie aus einem vorderen, unteren Füllkanal 22 und hinteren, unteren Füllkanal 23, wobei jeweils die unteren und oberen Füllkanalteile ringförmig zu den Ringkanälen 14, 15 miteinander verbunden sind. Die vorderen und hinteren unteren Füllkanäle 22, 23 weisen einen Abstand gegenüber der darunter angeordneten Fensterbrüstung 9 auf.
Im Bereich der Ringkanäle 14, 15 und vorzugsweise davor in Richtung des Insassenraumes angeordnet liegen vordere Rückhaltekissen 24 und hintere Rückhaltekissen 25 für Frontinsassen und Fondinsassen, von denen im konkreten Ausführungsbeispiel drei nebeneinanderliegend und zu einer Matratze verbunden eingezeichnet sind.
Die vorderen und hinteren Rückhaltekissen 24, 25 sind über Abströmöffnungen mit den zugeordneten oberen und unteren Füllkanälen 20 bis 23 verbunden und werden entsprechend der eingezeichneten Strompfeile 26, 27 sowohl von unten als auch von oben her aufgeblasen.
ln den Fig. 2 und 3 sind jeweils in einem Querschnitt A-A durch den seitlichen Dachlängsträger 2 im Bereich des Gasgenerators 12 alternative Ausführungsformen einer (noch nicht entfalteten) Airbaganordnung dargestellt.
In Fig. 2 ist zwischen einem Dachlängsträger 2 und einem Innenverkleidungsteil 3 ein im Querschnitt für eine gute Platzausnutzung ovaler Gasgenerator 12 dargestellt, an den das Gasverteilerkissen 11 (als gefaltetes Textilgewebe erkennbar) mit dem oberen Füllkanal 21 und unteren Füllkanal 23 angeschlossen ist. Diese Anordnung ist vorteilhaft als Modul ausgeführt und bildet zusammen mit dem Verkleidungsteil 3 eine Montageeinheit.
In einer ähnlichen, alternativen Ausführungsform nach Fig. 3 sind der Gasgenerator 12 in Verbindung mit einem Diffusor 28 im Dachlängsträger 2 integriert.
Die Anordnung nach den Fig. 1 bis 3 hat folgende Funktion: Bei einem relevanten Seitenaufprall wird mit dem Gasgenerator 12 zuerst das Gasverteilerkissen 11 im Bereich der B-Säule 7 von oben nach unten aufgeblasen, wodurch dieser Bereich schnell abgedeckt wird. Das Entfalten des Gasverteilerkissens 11 kann durch eine Zusatzeinrichtung noch beschleunigt werden, wie sie schematisch in Fig. 6 dargestellt ist. Dabei ist das Gasverteilerkissen 11 über ein Seil 29 mit einem Antriebsaggregat als pyrotechnisch antreibbarer Kolben 30 verbunden, wobei der pyrotechnische Treibsatz zusammen mit dem Gasgenerator 12 oder ggf. zeitlich versetzt dazu gezündet wird. Der pyrotechnisch angetriebene Kolben kann auch in einer Mehrfachfunktion Teil eines Sicherheitsgurtstrammers sein. Diese Anordnung kann in einem Verkleidungsteil 31 der B-Säule 7 aufgenommen sein.
Beim Aufblasen des Gasverteilerkissens 11 werden die unteren Füllkanäle 22, 23 in Richtung der Fensterbrüstung 9 nach unten bewegt und die vorderen und hinteren Rückhaltekissen 24, 25 über die oberen und unteren Füllkanäle 20 bis 23 aufgeblasen. In der Aufblasphase bilden die vorderen und hinteren Rückhaltekissen 24, 25 auch im noch nicht ganz aufgeblasenen Zustand einen Schutzvorhang, der dann weiter zu der Schutzwand mit gefüllten Rückhaltekissen 24, 25 aufgeblasen wird.
Für eine gezielte Steuerung und Lenkung der Gasmassenströme im Gasverteilerkissen 11 , den Ringkanälen 14, 15 und den Rückhaltekissen 24, 25 werden Ventile verwendet.
Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 schematisch dargestellt, wobei in einem der aus textilem Gewebe hergestellten Gaskanäle 32 ein Lappen als Ventil 33 in einem Gasweg eingenäht ist. Ein solches Ventil 33 kann durch den Gasmassenstrom und durch Gasmassengegenströmungen ohne einen zusätzlichen Ventilantrieb betätigt werden.
In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform eines Gasverteilerkissens 11 dargestellt mit einer Zwischenwand 34 und einem beispielsweise elektrisch ansteuerbaren Ventil 40. Durch die Zwischenwand 34 sind eine erste Gasverteilerkammer 35 und eine zweite Gasverteilerkammer 36 geschaffen. Die erste Gasverteilerkammer 35 ist mit dem Gasgenerator 12 (Strompfeil 37) und dem vorderen, oberen und vorderen, unteren Füllkanal 20, 22 (Strompfeile 38, 39) verbunden. Wenn durch eine (nicht dargestellte) Sitzbelegungserkennung festgestellt wird, daß bei einem Seitenaufprall die zugeordneten Fondsitze nicht belegt sind, wird das Ventil 40 geschlossen, so daß nur die vorderen Rückhaltekissen 24 schnell befüllt werden. Wird dagegen festgestellt, daß auch die zugeordneten Fondsitze belegt sind, wird das Ventil 40 aufgesteuert, so daß auch die an die zweite Gasverteilerkammer 36 über die Füllkanäle 21 , 23 angeschlossenen Rückhaltekissen 25 befüllt werden.