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Die Erfindung betrifft einen Airbag eines Fahrzeuges zum Schutz eines Nichtinsassen, wie eines Fußgängers, wenn ein Zusammenstoß des Fahrzeuges mit dem Nichtinsassen unvermeidbar ist.
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Aus der
japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2000-264146 ist eine herkömmliche Fußgänger-Schutzvorrichtung bekannt, die mit einem sogenannten Fußgängerschutz-Airbag zur Verminderung eines Aufpralls an dem Fußgänger ausgestattet ist, wenn ein Zusammenstoß eines Fahrzeuges mit dem Fußgänger unvermeidbar ist. Die Fußgänger-Schutzvorrichtung stützt eine Motorhaube an der Vorderseite einer Fahrzeugkarosserie derart ab, dass sie ein hinteres Ende der Motorhaube anheben kann und einen Airbag unter dem hinteren Ende der Motorhaube in einer zusammengefalteten Weise unterbringt. Beim Betrieb führt die Fußgänger-Schutzvorrichtung beim Erfassen eines Zusammenstoßes des Fahrzeuges mit einem Fußgänger dem Airbag Gas zur Expansion zu, um das hintere Ende der Motorhaube anzuheben. Demzufolge wird ein Raum sichergestellt, der ermöglicht, dass die Motorhaube bei einem Zusammenstoß des hochgeworfenen Fußgängers mit der Motorhaube verformt wird, um die Stoßabsorptionscharakteristika des Fahrzeuges zu verbessern. Gleichzeitig deckt der aufgeblasene Airbag die Frontsäulen an beiden Seiten einer Frontscheibe ab, um einen Stoß zu vermindern, der z. B. auf den Kopf eines Fußgängers durch die Säulen ausgeübt wird. Dann werden beide Enden eines Abschnitts des Airbags zum Anheben der Motorhaube hervorgestreckt, um die Säulen abzudecken. Im aufgeblasenen Zustand hat der Airbag in der Vorderansicht eine U-Form.
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Um den Verformungsraum für die vordere Motorhaube sicherzustellen und zu ermöglichen, dass der Abschnitt des Airbags, der die Säule abdeckt, über einen Spalt zwischen der Motorhaube und einer Stirnwand leicht und schnell aufgeblasen wird, ist es notwendig, die Motorhaube um einen vorbestimmten Abstand schnell anzuheben und anschließend die angehobene Position der Motorhaube stabil aufrechtzuerhalten. In Anbetracht des schnellen Anhebens einer solchen massiven Motorhaube und der Verhinderung des Zurückschlagens der Motorhaube während des Ausbreitens des Airbags im Verlaufe des Aufblasens tritt jedoch bei der oben genannten Fußgänger-Schutzvorrichtung das Problem auf, dass ein Stützmechanismus zum Abstützen der nach oben bewegbaren Motorhaube kompliziert ist oder die Kapazität eines Gasgenerators zum Versorgen des Airbags mit Gas erhöht werden muss.
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Die
DE 101 02 597 A1 und
DE 699 14 260 T2 offenbaren jeweils einen Airbag eines Fahrzeuges mit einer ersten Gaskammer zum Aufwärtsbewegen einer Motorhaube und einer zweiten Gaskammer zum Abdecken von Säulen beiderseits einer Frontscheibe, wobei zwischen der ersten und der zweiten Gaskammer ein Trennabschnitt und ein Verbindungsabschnitt angeordnet sind.
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Die
EP 1 176 062 A2 und
DE 100 14 832 A1 beschreiben jeweils einen Airbag eines Fahrzeuges mit einer Gaskammer zum Aufwärtsbewegen einer Motorhaube und zum Abdecken von Säulen beiderseits einer Frontscheibe.
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Die
DE 28 14 107 A1 offenbart einen Airbag eines Fahrzeuges mit einer Gaskammer zum Aufwärtsbewegen einer Motorhaube.
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Mit der Erfindung wird ein Airbag geschaffen, mit dem die Motorhaube schnell bewegt und die bewegte Motorhaube stabil abgestützt werden kann.
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Dies wird nach einem ersten Aspekt der Erfindung erreicht durch einen Airbag eines Fahrzeuges mit einer Motorhaube, die an einer Vorderseite einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, einer Frontscheibe, die in einer Längsrichtung des Fahrzeuges hinter der Motorhaube positioniert ist, und Säulen, die beide Seiten der Frontscheibe abstützen, wobei der Airbag unter einem hinteren Abschnitt der Motorhaube angeordnet und durch Gaszufuhr derart aufblasbar ist, dass die Motorhaube nach oben gedrückt wird und zumindest ein Abschnitt der Säulen abgedeckt wird, wobei der Airbag eine erste Gaskammer, welche durch die Gaszufuhr derart aufgeblasen wird, dass die Motorhaube durch Druck aufwärts bewegt wird, eine zweite Gaskammer, welche durch die Gaszufuhr über die erste Gaskammer derart aufgeblasen wird, dass die Säulen zumindest teilweise abgedeckt werden, einen Trennabschnitt, der die erste Gaskammer von der zweiten Gaskammer derart trennt, dass beim Aufblasen der zweiten Gaskammer ein Abstand zwischen der zweiten Gaskammer des Airbags und einer unteren Fläche der Motorhaube gebildet wird, so dass die zweite Gaskammer des Airbags von einem hinteren Ende der Motorhaube getrennt ist, und einen Verbindungsabschnitt aufweist, der die erste Gaskammer mit der zweiten Gaskammer verbindet, so dass Gas aus der ersten Gaskammer in die zweite Gaskammer einführbar ist, wobei der Trennabschnitt die Höhe des aufgeblasenen Airbags derart regelt, dass die Höhe der zweiten Gaskammer in der Nähe des Trennabschnitts geringer als die Höhe der ersten Gaskammer in der Nähe des Trennabschnitts ist.
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Mit der oben genannten Struktur des Airbags wird, wenn das Fahrzeug mit einem Nichtinsassen zusammenstößt, die erste Gaskammer mit Gas versorgt und aufgeblasen, um die Motorhaube nach oben zu bewegen. Danach wird die zweite Gaskammer über den Verbindungsabschnitt mit Gas versorgt und aufgeblasen, um die Säulen zumindest teilweise abzudecken. Wenn der infolge des Zusammenstoßes mit der Vorderseite des Fahrzeuges hochgeworfene Nichtinsasse mit der Motorhaube kollidiert, wird ein verformbarer Raum für die Motorhaube sichergestellt, um die Stoßabsorptionscharakteristika des Fahrzeuges zu verbessern. Außerdem wird, da zumindest Abschnitte der Säulen mit dem Airbag abgedeckt werden, ein auf den Nichtinsassen ausgeübter Stoß durch die Säulen vermindert. Durch den Trennabschnitt wird der Airbag in die erste Gaskammer und die zweite Gaskammer geteilt. Das Gas wird von der ersten Gaskammer über den Verbindungsabschnitt in die zweite Gaskammer eingeführt. Daher wird zu Beginn der Expansion die erste Gaskammer schnell aufgeblasen, so dass die Motorhaube in eine bestimmte Position bewegt und anschließend dort gehalten werden kann. Daher werden die Stoßabsorptionseigenschaften infolge der Verformung der Motorhaube mit Leichtigkeit verbessert, so dass der Nichtinsasse wirksam geschützt werden kann. Ferner wird, da die Motorhaube in der bestimmten Position stabil gehalten wird, die zweite Gaskammer von einem Spalt unter dem hinteren Ende der Motorhaube ohne Beeinträchtigung irgendwelcher anderen Teile sanft ausgeweitet, so dass der Nichtinsasse wirksam geschützt werden kann.
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Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die erste Gaskammer an ihrem einen Ende in Querrichtung mit einer Schrägfläche versehen, welche nach außen derart abgeschrägt ist, dass sie mit der zweiten Gaskammer verbunden ist.
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Infolge des Vorhandenseins der Schrägfläche ist es möglich, dass das Gas leicht von der ersten Gaskammer in die zweite Gaskammer strömen kann und der Airbag leicht und schnell aufgeblasen werden kann, ohne mit Peripherieteilen in Konflikt zu gelangen.
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Nach einem dritten Aspekt der Erfindung weist die erste Gaskammer einen Motorhaubendrückabschnitt, der zum Drücken der Motorhaube unter Druck vorgesehen ist, und einen ersten Stirnwandabdeckabschnitt auf, der zum Abdecken eines Stirnwandabschnitts des Fahrzeuges in Längsrichtung des Fahrzeuges hinter dem Motorhaubendrückabschnitt vorgesehen und mit dem Motorhaubendrückabschnitt verbunden ist.
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Bei der obigen Struktur kann, da die erste Gaskammer den ersten Stirnwandabdeckabschnitt zum Abdecken eines Stirnwandabschnitts des Fahrzeuges aufweist, ein auf den Nichtinsassen ausgeübter Stoß durch den Stirnwandabschnitt des Fahrzeuges vermindert werden.
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Nach einem vierten Aspekt der Erfindung weist die zweite Gaskammer einen zweiten Stirnwandabdeckabschnitt, der zum Abdecken des Stirnwandabschnitts des Fahrzeuges vorgesehen ist, und ein Paar Säulenabdeckabschnitte auf, die zum wenigstens teilweisen Abdecken der Säulen an beiden Seiten des zweiten Stirnwandabdeckabschnitts ausgebildet sind, wobei die Verbindungsabschnitte in der Nähe von Grenzen zwischen dem zweiten Stirnwandabdeckabschnitt und den Säulenabdeckabschnitten ausgebildet sind.
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Bei der obigen Struktur kann, da die zweite Gaskammer den zweiten Stirnwandabdeckabschnitt zum Abdecken des Stirnwandabschnitts des Fahrzeuges und die Säulenabdeckabschnitte zum wenigstens teilweisen Abdecken der Säulen aufweist, ein auf den Nichtinsassen ausgeübter Stoß durch den Stirnwandabschnitt und die Säulen des Fahrzeuges vermindert werden.
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Nach einem fünften Aspekt der Erfindung wird der Airbag derart aufgeblasen, dass eine Spitze des Motorhaubendrückabschnitts höher als ein oberes Ende des Trennabschnitts ist und der Trennabschnitt in Längsrichtung des Fahrzeuges hinter dem Motorhaubendrückabschnitt positioniert ist.
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Bei der obigen Anordnung können, da ein Raum zwischen dem hinteren Ende der angehobenen Motorhaube und dem Abschnitt des Airbags hinter dem Trennabschnitt definiert wird, die Säulenabdeckabschnitte leicht aufgeblasen werden.
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Nach einem sechsten Aspekt der Erfindung weist die zweite Gaskammer ein Paar Säulenabdeckabschnitte auf, die an beiden Seiten des ersten Stirnwandabdeckabschnitts der ersten Gaskammer ausgebildet sind, wobei der Verbindungsabschnitt Löcher aufweist, die in der Nähe von Grenzen zwischen den Säulenabdeckabschnitten der zweiten Gaskammer und dem ersten Stirnwandabdeckabschnitt der ersten Gaskammer angeordnet sind.
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Bei der obigen Anordnung weist die zweite Gaskammer die Säulenabdeckabschnitte paarweise auf, während die Löcher des Verbindungsabschnitts in der Nähe der Grenzen zwischen den Säulenabdeckabschnitten und dem ersten Stirnwandabdeckabschnitt der ersten Gaskammer angeordnet sind. Daher kann die Struktur des Airbags vereinfacht werden.
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Nach einem siebten Aspekt der Erfindung sind ein Gasgenerator zum Versorgen des Airbags mit Gas und eine Steuereinrichtung zum Erfassen eines Zusammenstoßes des Fahrzeuges mit einem Nichtinsassen und Betreiben des Gasgenerators vorgesehen.
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Gemäß der obigen Struktur kann bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges mit einem Nichtinsassen die Motorhaube in die bestimmte Position bewegt und anschließend dort stabil gehalten werden. Demzufolge kann der Nichtinsasse nach dem Zusammenstoß infolge einer Verformung der Motorhaube und infolge des Airbags, der die Säulen abdeckt, wirksam geschützt werden.
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Nach einem achten Aspekt der Erfindung sind die Stützabschnitte an beiden Seiten der Motorhaube derart angeordnet, dass sie den hinteren Abschnitt der Motorhaube nach oben bewegbar abstützen, wobei der Motorhaubendrückabschnitt zwischen den Stützabschnitten aufgeblasen wird und der Stirnwandabdeckabschnitt in Richtung von den Stützabschnitten nach hinten und nach außen aufgeblasen wird.
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Mit der obigen Struktur drückt der Motorhaubenabschnitt, der zwischen den Stützabschnitten aufgeblasen wird, die Motorhaube schnell. Außerdem kann, da sich der Stirnwandabdeckabschnitt von dem Motorhaubendrückabschnitt nach außen ausbreitet, um den Stirnwandabschnitt abzudecken, ein Zusammenstoß des Nichtinsassen mit anderen Teilen in dem Stirnwandabschnitt verhindert werden, um den Nichtinsassen wirksam zu schützen.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1A, 1B und 1C Ansichten zur Erläuterung eines Airbags gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei 1A einen Zustand vor dem Aufblasen des Airbags, 1B einen Zustand zu Beginn des Aufblasens des Airbags, und 1C einen Zustand des aufgeblasenen Airbags zeigen;
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2 eine Ansicht zur Erläuterung des Airbags aus 1;
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3 eine Ansicht zur Erläuterung eines Airbags gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
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4 eine Ansicht zur Erläuterung eines Airbags gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
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5 eine Ansicht zur Erläuterung eines Airbags gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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Mit Bezug auf die Zeichnung werden Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben.
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In den 1A bis 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Fahrzeugkarosserie eines Kraftfahrzeuges. Die Fahrzeugkarosserie 1 weist eine Motorhaube 3 zum Abdecken eines Motorraumes 2 an der Vorderseite des Fahrzeuges, eine Frontscheibe 5 als eine Windschutzscheibe zum Abdecken einer Fahrzeuginsassenraums 4 hinter dem Motorraum 2, und eine obere Stirnwandabdeckung 8 zum Abdecken eines Stirnwandabschnitts 7 zwischen dem Motorraum 2 und dem Fahrzeuginsassenraum 4 auf. Ferner ist die Fahrzeugkarosserie 1 unter einem hinteren Ende der Motorhaube 3 mit einer Fußgänger-Schutzvorrichtung 10 versehen. Es wird angemerkt, dass auf der Basis der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges die Pfeile F, U und W eine Richtung des Fahrzeuges nach vorn, nach oben bzw. quer bezeichnen.
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Die Motorhaube 3, die auch als „Kühlerhaube” oder „Fronthaube” bezeichnet wird, ist an der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie 1 angeordnet. Die Motorhaube 3, die aus einer oder mehreren Metallplatten zusammengesetzt ist, bildet einen sogenannten „Fußgänger-Verletzungsminderungskörper” und ist in der Lage, bei einem Zusammenstoß mit einem Fußgänger leicht verformt zu werden, wodurch ein auf den Fußgänger ausgeübter Stoß absorbiert wird. Außerdem ist die Motorhaube 3 derart angeordnet, dass sie um ein Paar Stützabschnitte 12 (Gelenkeinheiten) an beiden Seiten des Abschnitts der Fahrzeugkarosserie in der Nähe des hinteren Endes der Motorhaube 3 als Drehpunkte (Drehachsen) zu öffnen und zu schließen ist. Ferner sind die Stützabschnitte 12 derart konstruiert, dass sie das hintere Ende der Motorhaube 3 abstützen, das beim Betrieb der Fußgänger-Schutzvorrichtung 10 um einen vorbestimmten Abstand angehoben wird.
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Die Frontscheibe 5 wird an deren beiden Seiten von A-Säulen 14 abgestützt. Ebenso wird die Frontscheibe 5 an deren unteren Fläche in der Nähe des vorderen Endes mittels eines Dichtungsabschnitts 15 von einem oberen Stirnwandpaneel 16 abgestützt.
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Der Stirnwandabschnitt 7, der auch als „Luftkasten” bezeichnet wird, ist in Form eines nach oben offenen U-förmigen Querschnitts zwischen dem oberen Stirnwandpaneel 16 und einem Karosseriepaneel 17 vor dem oberen Stirnwandpaneel 16 vorgesehen. Die obere Stirnwandabdeckung 8 ist derart angeordnet, dass sie die Öffnung des Stirnwandabschnitts 7 nach oben abdeckt. Der Stirnwandabschnitt 7 nimmt darin einen nicht gezeigten Motor zum Antreiben von ebenfalls nicht gezeigten Scheibenwischern auf. Ebenso ist ein Lufteinlass einer Klimaanlage mit dem Stirnwandabschnitt 7 verbunden. Die obere Stirnwandabdeckung 8 steht an ihrem hinteren Ende mit der Frontscheibe 5 in Eingriff und ist mit ihrem vorderen Ende an einem Träger 18 des Karosseriepaneels 17 abgestützt.
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Die Fußgänger-Schutzvorrichtung 10, die eine sogenannte „Fußgänger-Airbagschutzvorrichtung” ist, weist einen eingesteckten Airbag 21 auf, der in dem Stirnwandabschnitt 7 unter dem hinteren Ende der Motorhaube 3 an der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie 1 zusammengefaltet und untergebracht ist. Beim Betrieb versorgt die Fußgänger-Schutzvorrichtung 10 den Airbag 21 mit Gas zur Expansion, um das hintere Ende der Motorhaube 3 anzuheben, wodurch ein verformbarer Raum unter der Motorhaube 3 sichergestellt wird. Demzufolge werden die Stoßabsorptionscharakteristika der Motorhaube 3 verbessert. Gleichzeitig deckt der aufgeblasene Airbag 21 die obere Fläche des Stirnwandabschnitts 7 und zumindest Abschnitte der vorderen Flächen der A-Säulen 14 ab. Tatsächlich weist die Fußgänger-Schutzvorrichtung 10 den obigen Airbag 21, einen Gasgenerator 22 zum Versorgen des Airbags 21 mit Gas, einen Rückhalter 24, an dem der Airbag 21 und der Gasgenerator 22 befestigt sind, ein Gehäuse 25 zum Unterbringen dieser Bestandteile darin, und eine Steuereinrichtung 26 auf.
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Wie in 2 gezeigt ist, hat der Airbag 21 die Form einer eingesteckten Außenhülle, die durch Zusammennähen jeweiliger Außenumfänge zweier Stücken von Basisgeweben mit einer Außennahtlinie 31 erreicht wird. Als Ganzes weist der Airbag 21 einen Basisabschnitt 33, der sich in der Richtung W erstreckt, und ein Paar Vorsprungsabschnitte 34 auf, die von beiden Enden des Basisabschnitts 33 in der Richtung W vorstehen, wodurch eine im Wesentlichen U-förmige Konfiguration geschaffen wird. Ferner ist innerhalb der Außenhülle ein Trennabschnitt 36 eines Basisgewebes mittels einer Innennahtlinie 37 in Längsrichtung des Basisabschnitts 33 an die jeweiligen, die Außenhülle bildenden Basisgewebe genäht. Verbindungsabschnitte 38 (als Ventilationen) in Form von kreisförmigen Löchern sind in der Nähe beider Enden des Trennabschnitts 36 ausgebildet. Außer den Verbindungsabschnitten 38 innerhalb des Airbags 21 ist der Basisabschnitt 33 gemäß der Ausführungsform in eine erste Gaskammer 41 und eine zweite Gaskammer 42 in einer im Wesentlichen luftdichten Weise eingeteilt. In anderen Worten sind die erste Gaskammer 41 und die zweite Gaskammer 42 lediglich über die Verbindungsabschnitte 38 miteinander verbunden.
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Die erste Gaskammer 41 bildet eine vorderseitige Kammer, von der im aufgeblasenen Zustand zumindest ein Abschnitt unter der Motorhaube 3 positioniert ist, und weist einen Motorhaubendrückabschnitt 43 zum Anheben der Motorhaube 3 mittels Druck und einen ersten Stirnwandabdeckabschnitt 44 auf, der mit der Rückseite des Motorhaubendrückabschnitts 43 verbunden ist. In der ersten Gaskammer 41 sind an beiden Seiten jeweils paarweise die Gasgeneratoren 22 und die Rückhalter 24 angeordnet. Die erste Gaskammer 41 als ein Ganzes ist derart ausgebildet, dass sie eine im Wesentlichen konstante Abmessung in Richtung des Fahrzeuges nach vorn und hinten hat. Die Längsrichtung der ersten Gaskammer 41 entspricht der Querrichtung W des Fahrzeuges. Außerdem ist die erste Gaskammer 41 an deren beiden Enden in Querrichtung W des Fahrzeuges mit Schrägflächen 45 derart versehen, dass die Längsabmessung der Kammer 41 mit Annäherung an die Verbindungsabschnitte 38, d. h. die zweite Gaskammer 42 allmählich ansteigt. In anderen Worten ist, wie in 2 gezeigt ist, in jedem Bereich, wo Gas G von der ersten Gaskammer 41 in die zweite Gaskammer 42 strömt, ein Winkel θ zwischen dem vorderen Rand der ersten Gaskammer 41 und der Schrägfläche 45 größer als ein rechter Winkel (d. h. θ > 900).
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Daher ist durch allmählichen Anstieg der Breite von dem Motorhaubendrückabschnitt 43 zu dem Stirnwandabdeckabschnitt 44 dieser derart ausgebildet, dass dessen Breite größer als die Breite des Motorhaubendrückabschnitts 43 in der ersten Gaskammer 41 ist. Ferner ist zusätzlich zu der Formation, wo sich beide Seiten der zweiten Gaskammer 42 an die Schrägflächen 45 glatt anschließen, die zweite Gaskammer 42 derart ausgebildet, dass deren Breite größer als die Breite des Stirnwandabdeckabschnitts 44 der ersten Gaskammer 41 ist. Die zweite Gaskammer 42 bildet eine rückseitige Kammer, die hinter der ersten Gaskammer 41 positioniert ist und ein Paar Säulenabdeckabschnitte 46, die aus den jeweiligen Vorsprungsabschnitten 34 zusammengesetzt sind, und einen zweiten Stirnwandabdeckabschnitt 47 aufweist, der über dem Basisabschnitt 33 angeordnet ist. Nach Wunsch können Verstärkungsgewebe, wie sogenanntes „Flammenschutzgewebe”, über diese Basisgewebe genäht werden, obwohl sie in der Figur nicht gezeigt sind.
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Jeder der Gasgeneratoren 22 weist einen säulenförmigen Hauptkörper 22a auf, der an seinem einen Ende mit einem Gasinjektor 22b versehen ist. Bei Zuführung eines Zündsignals mittels eines nicht gezeigten Verbinders wirkt jeder der Gasgeneratoren 22 auf ein darin eingefülltes Treibgas ein oder gibt Gas frei, das in einem Innenzylinder gespeichert ist, um Gas durch eine Mehrzahl von Öffnungen hindurch einzuspritzen, die am Umfang der Gasinjektoren 22b ausgebildet sind. Gemäß der Ausführungsform sind zwei Gasgeneratoren 22 derart angeordnet, dass die Gasinjektoren 22b entgegengesetzt zueinander ausgerichtet sind.
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Die Rückhalter 24 sind identisch mit den Gasgenerator-Befestigungselementen, die jeweils einen Rückhalterhauptkörper 49, der durch Biegen einer Metallplatte erzeugt wird, und eine oder mehrere Schrauben 50 aufweist, die an dem Rückhalterhauptkörper 49 fixiert sind. Der Rückhalterhauptkörper 49 dient dazu, eine Halterung für den Gasgenerator 22 zur Befestigung zu schaffen und ebenso das aus dem Gasinjektor 22b ausströmende Gas zu führen. Die Schraube 50 ist mit einer Mutter 51 verschraubt.
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Das Gehäuse 25 weist einen Gehäusekörper 54 in Form einer nach oben geöffneten Nut und einen Deckel 55 zum Abdecken der oberen Öffnung des Gehäusekörpers 54 auf. Gemäß der Ausführungsform ist der Gehäusekörper 54 einstückig mit der oberen Stirnwandabdeckung 8 ausgebildet, während der Deckel 55 separat von der oberen Stirnwandabdeckung 8 ausgebildet und mit einer Reißlinie 56 als eine Bruchstelle (geschwächter Abschnitt) in Längsrichtung des Deckels 55 versehen ist.
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Die Verbinder der jeweiligen Gasgeneratoren 22 sind über Kabelbäume mit einer Steuereinrichtung 26 verbunden. Die Steuereinrichtung 26 ist mit einer CPU (Prozessoreinheit) usw. und einer Mehrzahl von Sensoren (als Erfassungsmittel) zum Erfassen eines Zusammenstoßes der Fahrzeugkarosserie 1 mit einem Fußgänger ausgerüstet, um die Gasgeneratoren 22 zu betreiben.
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Die Stützabschnitte 12 sind an beiden Seiten des Gehäuses 25 und genauer an beiden Seiten des in dem Gehäuse 25 zusammengefalteten und untergebrachten Airbags 21 positioniert, um das Karosseriepaneel 17 mit dem hinteren Ende der Motorhaube 3 zu verbinden. Jeder der Stützabschnitte 12 wird z. B. durch zwei längliche Verbindungszapfen aus Metallplatten gebildet, die an ihren einen Enden über eine Achse drehbar miteinander verbunden sind, während das andere Ende des einen Verbindungszapfens mit dem Karosseriepaneel 17 verbunden ist und das andere Ende des anderen Verbindungszapfens mit der Motorhaube 3 verbunden ist. Wenn die Motorhaube 3 normal geöffnet oder geschlossen wird, schwenkt das vordere Ende der Motorhaube 3 um die obige Achse jedes Stützabschnitts 12 als ein Drehpunkt nach oben. Andererseits, wenn die Fußgänger-Schutzvorrichtung 10 betrieben wird, um an dem hinteren Ende der Motorhaube 3 eine Kraft nach oben auszuüben, schwenken die Achse jedes Stützabschnitts 12 und die anderen Enden der Verbindungszapfen als die Drehpunkte derart, dass das hintere Ende der Motorhaube 3 um einen vorbestimmten Abstand, z. B. etwa 5 mm nach oben bewegt wird, wodurch ermöglicht wird, dass die Motorhaube 3 um deren vorderes Ende als ein Drehpunkt schwenkbar ist.
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Nachfolgend wird der Vorgang der Montage der Fußgänger-Schutzvorrichtung 10 beschrieben. Zuerst werden ein Paar Anordnungen mit dem am Rückhalter 24 montierten Gasgenerator 22 in die erste Gaskammer 41 des Airbags 21 eingesetzt, und anschließend wird der Airbag 21 nach dem Herausziehen der Schrauben 50 der Rückhalter 24 aus dem Airbag 21 zu einer bestimmten Konfiguration gefaltet. Dann wird der so gefaltete Airbag 21 in den Gehäusekörper 54 eingesetzt, und die Schrauben 50 werden durch die obere Stirnwandabdeckung 8 und den Träger 18 des Karosseriepaneels 17 hindurch geführt. Die Muttern 51 werden von der Unterseite des Trägers 18 mit den Schrauben 50 verschraubt und an diesen befestigt. Infolgedessen wird mit Hilfe der Rückhalter 24 das vordere Ende des Airbags 21 und der Gasgeneratoren 22 zusammen mit der oberen Stirnwandabdeckung 8 an dem Träger 18 des Karosseriepaneels 17 befestigt. Schließlich wird die obere Öffnung des Gehäusekörpers 51 mit dem Deckel 55 abgedeckt, und dann werden die Gasgeneratoren 22 über die Kabelbäume mit der Steuereinrichtung 26 elektrisch verbunden. In dieser Weise wird die Montage der Fußgänger-Schutzvarrichtung 10 vollendet, wie in 1A gezeigt ist.
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Die so montierte Fußgänger-Schutzvorrichtung 10 wirkt wie folgt.
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Wenn unter der Bedingung, dass der zusammengefaltete Airbag 21 in dem Gehäuse 25 untergebracht ist, wie in 1A gezeigt ist, die Steuereinrichtung einen Zusammenstoß der Fahrzeugkarosserie 1 mit einem Fußgänger erfasst, erzeugt zuerst die Steuereinrichtung 26 Antriebssignale (Energie), um die Gasgeneratoren 22 zu aktivieren. Nach Empfang der Antriebssignale versorgen die Gasgeneratoren 22 den Airbag 21 mit dem Gas G über die jeweiligen Gasinjektoren 22b. Hierbei wird angemerkt, dass das Innere des Airbags 21 über den Trennabschnitt 36 in die erste Gaskammer 41 und die zweite Gaskammer 42 geteilt ist, welche lediglich über die Verbindungsabschnitte 38 mit großem Luftströmungswiderstand miteinander verbunden sind, und dass die Gasgeneratoren 22 in der ersten Gaskammer 41 angeordnet sind. Daher konzentriert sich zu Beginn der Expansion das von den Gasgeneratoren 22 zugeführte Gas G in der ersten Gaskammer 41 zur Expansion, wie in 1B gezeigt ist. Dann wird infolge des Druckes für diese Expansion das hintere Ende der Motorhaube 1 um einen vorbestimmten Abstand angehoben. In diesem Zustand wird durch den Motorhaubendrückabschnitt 43 ein Spalt zwischen der Motorhaube 3 und verschiedenen Teilen in dem Motorraum 2 sichergestellt, während der Stirnwandabschnitt 7 teilweise mit dem ersten Stirnwandabdeckabschnitt 44 der ersten Gaskammer 41 abgedeckt ist.
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Als nächstes wird unter der Bedingung, dass die erste Gaskammer 41 ausreichend aufgeblasen ist, das Gas G über die Verbindungsabschnitte 38 an beiden Seiten des Airbags 21 in Querrichtung von der ersten Gaskammer 41 in die zweite Gaskammer 42 geführt, so dass die Säulenabdeckabschnitte 46 und der zweite Stirnwandabdeckabschnitt 47 zusammen in der zweiten Gaskammer 42 aufgeblasen werden, wie in 1C gezeigt ist. Demzufolge werden die A-Säulen 14 teilweise oder vollständig mit den Säulenabdeckabschnitten 46 abgedeckt, während die jeweiligen unteren Abschnitte der Scheibenwischer (nicht gezeigt) und der Frontscheibe 5 mit dem zweiten Stirnwandabdeckabschnitt 47 abgedeckt werden.
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Gleichzeitig regelt der Trennabschnitt 36 zwischen der ersten Gaskammer 41 und der zweiten Gaskammer 42 die Höhe des aufgeblasenen Airbags 21. Wie in 1C gezeigt, ist der Trennabschnitt 36 unter dem hinteren Ende der Motorhaube 3 positioniert, wodurch der Airbag 21 mit einer Einschnürung N versehen ist. In anderen Worten wird, wie in 1B gezeigt ist, die Einschnürung N im Wesentlichen gerade unter dem hinteren Ende der Motorhaube 3 gebildet, wenn die erste Gaskammer 41 vor dem Trennabschnitt 36 aufgeblasen wird, um die Motorhaube 3 nach oben zu drücken. Andererseits wird, da der Basisabschnitt der zweiten Gaskammer 42 an der Einschnürung N positioniert ist, ein Abstand zwischen dem obigen Basisabschnitt und der Motorhaube 3 sichergestellt, so dass die zweite Gaskammer 42 im Wesentlichen unbeeinflusst von der Motorhaube 3 leicht aufgeblasen werden kann, wie in 1C gezeigt ist.
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Bezüglich der Positionierung der Einschnürung N ist es erwünscht, dass deren Position mit einer Position des hinteren Endes der Motorhaube 3 übereinstimmt. Bevorzugter ist die Einschnürung N mit einem Abstand d etwas vor der Position des hinteren Endes der angehobenen Motorhaube 3 in Längsrichtung des Fahrzeuges positioniert, wie in 1C gezeigt ist. Das heißt, da die Höhe des Abschnitts des Airbags vor der Position des hinteren Endes der Motorhaube 3 (d. h. die Höhe des Abschnitts des Airbags in der Nähe des Trennabschnitts 36) geringer als die Höhe des Abschnitts des Airbags ist, der zum Hochdrücken der Motorhaube 3 beiträgt (d. h. das Spitzenniveau der ersten Gaskammer 41), ist die Einschnürung N in Längsrichtung des Fahrzeuges hinter dem Abschnitt der Motorhaube positioniert, der an dem Airbag 21 anliegt. Das bedeutet, dass die Angriffspunkte der Expansion über den Säulenabdeckabschnitten 46 etwas hinter dem Abschnitt der Motorhaube, der an dem Airbag 21 anliegt, und auch von dem hinteren Ende der Motorhaube 3 getrennt positioniert sind. Im Gegensatz dazu würde, wenn der Trennabschnitt 36 zum Bilden der Einschnürung N nicht vorgesehen wäre, der Airbag 21 von der Unterseite der Motorhaube 3 zu den A-Säulen 14 hin dem Profil der unteren Fläche der Motorhaube 3 folgend aufgeblasen werden, ohne irgendeinen Raum zwischen dem Airbag 21 und der Motorhaube 3 zu bilden, wie mit den strichpunktierten Linien X in 1B und 1C gezeigt ist. Daher würden in einem solchen Falle die Expansionscharakteristika des Airbags 21 durch das Profil der unteren Fläche der Motorhaube 3 beeinträchtigt werden, wodurch die Expansionscharakteristika schwierig einstellbar sind. Währenddessen ist es gemäß der Ausführungsform infolge des Vorhandenseins des Trennabschnitts 36 zum Bilden der Einschnürung N bei der Expansion des Airbags 21 möglich, die Säulenabdeckabschnitte 46 zu den A-Säulen 14 hin glatt, einfach und schnell aufzublasen.
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Wenn ein hochgeworfener Fußgänger mit der Motorhaube 3 zusammenstößt, wird dann unter der Bedingung, dass der Airbag 21 in der obigen Weise expandiert, die Motorhaube 3 mit einem ausreichenden Hub umgeformt, um eine bestimmte Stoßabsorptionseigenschaft zu zeigen und auch einen auf den Fußgänger ausgeübten Stoß zu vermindern. Da die A-Säulen 14 und die unebenen Teile (nicht gezeigt) an dem Stirnwandabschnitt 7 mit der zweiten Gaskammer 42 abgedeckt werden, ist es außerdem möglich, einen Zusammenstoß des Fußgängers mit diesen Teilen zu vermeiden, was eine Sicherheit für den Fußgänger bringt.
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Es wird nochmals angemerkt, dass bei dem Airbag 21 der Motorhaubendrückabschnitt 43 der ersten Gaskammer 41 zwischen den Stützabschnitten 12 an beiden Seiten der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Außerdem sind der Stirnwandabdeckabschnitt 44 und die zweite Gaskammer 42 hinter der ersten Gaskammer 41 positioniert sind und ferner derart aufgeblasen werden, dass sie neben den Stützabschnitten 12 expandieren.
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Wie oben erwähnt, kann gemäß der Ausführungsform, da der Trennabschnitt 36 in dem Airbag 21 angeordnet ist, um die erste Gaskammer 41 zum Anheben der Motorhaube 3 und die zweite Gaskammer 42 zum Abdecken der A-Säulen 14 und des Stirnwandabschnitts 7 einschließlich des unteren Endes der Frontscheibe 5 zu bilden, der Airbag 21 die Motorhaube 3 mit ausreichendem Druck schnell anheben, und zusätzlich ist es für das Gas schwierig, von der zweiten Gaskammer 42 in die erste Gaskammer 41 zurückzukehren. Demzufolge ist es möglich, die Position der durch den Airbag 21 angehobenen Motorhaube 3 stabil aufrechtzuerhalten, wodurch verhindert wird, dass die Motorhaube 3 aus der obigen Position zurückschlägt. Ferner ist es mit der Möglichkeit des schnellen und stabilen Anhebens der Motorhaube 3 möglich, einen stabilen Freiraum zwischen dem hinteren Ende der Motorhaube 3 und der oberen Stirnwandabdeckung 8 unter der Motorhaube 3 sicherzustellen. In anderen Worten ist es mit der schnellen und stabilen Expansion der zweiten Gaskammer 42 über den Freiraum unter der Haube 3 ohne Beeinträchtigung der Peripherieteile möglich, die A-Säulen 14 und den Stirnwandabschnitt 7 einschließlich des unteren Endes der Frontscheibe 5 abzudecken.
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Der Motorhaubendrückabschnitt 43 der ersten Gaskammer 41 ist derart gestaltet, dass er in einem Raum zwischen den Stützabschnitten 12 an beiden Seiten der Fahrzeugkarosserie aufgeblasen wird, wobei der Raum eine relativ geringe Abmessung in Querrichtung des Fahrzeuges hat. Währenddessen sind der Stirnwandabdeckabschnitt 44 der ersten Gaskammer 41 und der zweiten Gaskammer 42 derart gestaltet, dass sie in einem anderen Raum aufgeblasen werden, dessen Abmessung in Querrichtung des Fahrzeuges größer als die des vorher genannten Raumes für den Motorhaubendrückabschnitt 43 ist. Ferner sind die Querseiten der ersten Gaskammer 41 mit den Schrägflächen 45 versehen, die sich in Richtung zu der Rückseite des Fahrzeuges nach außen ausbreiten. Daher ist es möglich, dass, wie in 2 gezeigt ist, das Gas leicht in der ersten Gaskammer 41 und anschließend von der ersten Kammer 41 in die zweite Gaskammer 42 strömen kann, und es ist auch möglich, die Abschnitte des Airbags außerhalb der Stützabschnitte 12 ohne Beeinträchtigung glatt und schnell aufzublasen. Im Gegensatz dazu würde, wenn die Abmessung des Abschnitts des Airbags zwischen den Stützabschnitten 12 in Querrichtung größer als ein Abstand zwischen den Stützabschnitten 12 wäre, der Airbag 21 bei der Expansion mit den Stützabschnitten 12 in Konflikt gelangen, wodurch die gewünschte Expansionseigenschaft schwer erreicht werden kann. Alternativ bekommt dann, wenn die beiden Querseiten des Airbags 21 in einem Treppenmuster geformt sind, der Gasstrom in dem Airbag 21 leicht eine turbulente Strömung, wodurch die gewünschte Expansionseigenschaft ebenfalls schwer erreicht werden kann.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform sind die jeweiligen Vorsprungsabschnitte 34 (d. h. die Säulenabdeckabschnitte 46) derart schräggestellt, dass sich ihre vorlaufenden Enden leicht einander annähern, wenn der Airbag 21 in einer Ebene ausgedehnt wird. Jedoch sind die Säulenabdeckabschnitte 46 gemäß der Erfindung nicht auf lediglich diese Anordnung beschränkt, und daher können sie auch senkrecht zu dem Basisabschnitt 33 angeordnet sein. Alternativ können, wie in 3 gezeigt ist, die jeweiligen Vorsprungsabschnitte 34 (d. h. die Säulenabdeckabschnitte 46) derart schräggestellt werden, dass sich ihre vorlaufenden Enden allmählich voneinander entfernen.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform werden die Verbindungsabschnitte 38 von einer Mehrzahl kreisförmiger Löcher in dem Trennabschnitt 36 gebildet, von denen einige zu den Säulenabdeckabschnitten 46 und andere zu dem Stirnwandabdeckabschnitt 44 ausgerichtet sind. In der Modifikation können die Verbindungsabschnitte 38 von unterschiedlich geformten Elementen, zum Beispiel Schlitzen, gebildet werden.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Trennabschnitt 36 im Wesentlichen aus einem einzigen Basisgewebe zusammengesetzt, das in der Zwischenposition des Basisabschnitts 33 in Längsrichtung des Fahrzeuges derart angeordnet ist, dass die wirkliche Gesamtlänge des Airbags 21 in Querrichtung W des Fahrzeuges erweitert wird. Ohne Beschränkung auf diese Anordnung kann der Trennabschnitt 33 aus einer Mehrzahl von Basisgeweben zusammengesetzt sein. Alternativ können einige Trennabschnitte 36 mit jeweiligen Grenzen zwischen dem Basisabschnitt 33 und den Vorsprungsabschnitten 34 versehen sein. 4 zeigt eine andere Form des Trennabschnitts 36.
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Bei dieser Modifikation sind Basisgewebe mit vorbestimmten Breiten an jeweiligen Basisenden der Vorsprungsabschnitte 34, d. h. an jeweiligen Grenzen zwischen dem Basisabschnitt 33 und zwei Vorsprungsabschnitten 34 angeordnet. Die Basisgewebe sind mit Nahtlinien 60 an die jeweiligen Basisgewebe genäht, welche die Außenhülle des Airbags 21 bilden, wodurch Trennabschnitte 61 zum Begrenzen des Zustroms von Gas geschaffen werden und die Höhe des Airbags 21 beim Aufblasen gesteuert wird. Bei der so geformten Struktur bilden jeweilige Freiräume, die zwischen den Trennabschnitten 61 und den die Außenhülle bildenden Basisgeweben definiert sind, einen Verbindungsabschnitt 62, der ermöglicht, dass das Gas von der ersten Gaskammer 41 in die zweite Gaskammer 42 strömen kann. In der gezeigten Modifikation ist die erste Gaskammer 41 vor den Trennabschnitten 61 nacheinander mit dem Motorhaubendrückabschnitt 43 und dem Stirnwandabdeckabschnitt 44 versehen. Daher sind nur die Säulenabdeckabschnitte 46 hinter den Trennabschnitten 61 ausgebildet.
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Außerdem können gemeinsam mit den oben beschriebenen Ausführungsformen Gasführungsmittel zum Führen des Gasstromes angeordnet sein, um eine gewünschte Aufblaseigenschaft des Airbags zu realisieren. Zum Beispiel werden, wie in 5 gezeigt ist, breite Paneele aus Basisgewebe in der ersten Gaskammer 41 angeordnet und anschließend an die jeweiligen Basisgewebe genäht, welche die Außenhülle des Airbags 21 bilden, wodurch die Gasführungsmittel 66 zum Führen des Gasstromes zu den Verbindungsabschnitten 38 geschaffen werden.
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Außerdem kann, obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die zweite Gaskammer ein Paar Säulenabdeckabschnitte aufweist, die zweite Gaskammer einen einzigen Säulenabdeckabschnitt aufweisen. Zum Beispiel kann der Airbag eine erste Gaskammer mit einem Motorhaubendrückabschnitt zum Drücken eines Abschnitts einer Motorhaube in Querrichtung des Fahrzeuges und eine zweite Gaskammer aufweisen, die von der ersten Gaskammer zu einer Frontsäule hin vorsteht, um als ein Ganzes eine L-Form zu bilden. Ein Paar L-förmige Airbags können an der rechten und der linken Seite in Querrichtung des Fahrzeuges angeordnet sein, um beide Frontsäulen abzudecken.