DE102018125431A1

DE102018125431A1 - Airbag zum schutz bei schrägaufprall

Info

Publication number: DE102018125431A1
Application number: DE102018125431.8A
Authority: DE
Inventors: Young S. Kim
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 2017-10-18
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2019-04-18
Also published as: US20190111882A1; US10464519B2

Abstract

Eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen (14a, 14b) eines Fahrzeuges (12) umfasst einem Hauptairbag, der zum Abdecken eines Abschnittes eines Fahrzeuges (12) und zur Bereitstellung eines Schutzes vor Aufschlägen auf den abgedeckten Abschnitt des Fahrzeuges (12) aufblasbar ist, und einen mit dem Hauptairbag verbundenen Hilfsairbag (150), wobei der Hilfsairbag (150) zum Abdecken von Abschnitten des Fahrzeuges (12) aufblasbar ist, welche der Hauptairbag unbedeckt lässt. Der Hilfsairbag weist (150) einen Entfaltungsabschnitt (152) und eine Begrenzungsbahn (154) auf. Der Entfaltungsabschnitt (152) ist so aufblasbar ist, dass er sich von einem Hauptabschnitt erstreckt, und eine erste Länge (L2) aufweist. Die Begrenzungsbahn (154) weist eine zweite Länge (L1) auf, die kürzer als die erste Länge (L2) ist. Die Begrenzungsbahn (154) überlagert den Entfaltungsabschnitt (152) und weist entgegengesetzte Enden auf, die mit entgegengesetzten Enden der Entfaltungsbahn (152) verbunden sind. Der Entfaltungsabschnitt (154) ist nach dem Aufblasen so ausgeführt ist, dass er die Begrenzungsbahn (154) zwischen den entgegengesetzten Enden des Entfaltungsabschnittes (152) spannt und die Begrenzungsbahn (154) zum Aufnehmen und Dämpfen von Aufschlägen positioniert

Description

HINTERGRUND
Es ist bekannt, eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung wie z.B. einen Airbag bereitzustellen, um einen Insassen eines Fahrzeuges zu schützen. Airbags sind entfaltbar in Abhängigkeit des Eintritts eines Ereignisses, für welches Insassenschutz erwünscht ist, wie z.B. ein Aufprall auf das Fahrzeug, ein Fahrzeugzusammenstoß, ein Überschlag des Fahrzeuges oder eine Kombination aus diesen. Frontalzusammenstöße beziehen sich auf Zusammenstoßereignisse, bei welchen ein Fahrzeug einen Aufprall an der Vorderseite des Fahrzeuges erfährt. Durch diese Frontalzusammenstöße bewegen sich Fahrzeuginsassen auf dem Vordersitz im Fahrzeug nach vorne in Richtung von Aufbauten wie z.B. das Lenkrad (fahrerseitiger Insasse) und/oder das Armaturenbrett (beifahrerseitiger Insasse).
Frontalzusammenstöße eines Fahrzeugs können dadurch auftreten, dass das Fahrzeug vorwärts in einen Gegenstand fährt, wie z.B. ein anderes Fahrzeug, einen Baum, einen Pfosten etc. Frontalzusammenstöße können auch dadurch auftreten, dass ein weiteres Fahrzeug an der Vorderseite auf ein stehendes Fahrzeug aufprallt. Frontalzusammenstöße können weiterhin als Folge dessen auftreten, dass sich zwei oder mehr sich bewegende Fahrzeuge in einem „Frontal“-Aufprall aufeinander zu bewegen.
Um Insassen von an Frontalzusammenstößen beteiligten Fahrzeugen zu schützen, kann das Fahrzeug mit Fahrer-Frontairbags ausgerüstet werden. Auf der Beifahrerseite des Fahrzeuges werden Fahrer-Frontairbags normalerweise aus einem in dem Armaturenbrett des Fahrzeuges angebrachten Gehäuse entfaltet. Da der Insasse auf der Beifahrerseite nicht für den Betrieb des Fahrerzeuges verantwortlich ist, kann der Beifahrer-Fahrer-Frontairbag so ausgeführt sein, dass er einen großen Bereich vor dem vorderen Beifahrersitz abdeckt, d.h. das Armaturenbrett, die Windschutzscheibe etc., und kann sich seitlich, in Richtung nach außen als auch nach innen in dem Fahrzeug, beispielsweise von anliegend an die oder nahe der Beifahrertür bis anliegend an die oder nahe der Mittellinie des Armaturenbretts oder sogar darüber hinaus erstrecken.
Das aufblasbare Volumen von Beifahrer-Frontairbags erhöht sich mit der Abdeckung, die der Airbag bereitstellt. Beifahrerairbags weisen normalerweise auch eine wesentliche Tiefe auf, um die Dämpfungswirkung zu optimieren, die sie auf einen auftreffenden Insassen hat. Beifahrer-Frontairbags müssen den aufgeblasenen und entfalteten Zustand innerhalb einer vorgegebenen Zeit erreichen, welche einen Bruchteil einer Sekunde beträgt. Dazu ist der Gasgenerator derart bemessen, dass er Aufblasmedium mit einem Volumendurchsatz liefert, der zur Entfaltung des Airbags innerhalb der erforderlichen Zeit führt. Alle diese Faktoren sind bei der Ausführung eines Beifahrer-Frontairbag-Systems zu beachten und abzuwägen. Es gibt Beschränkungen bei der Größe des Gasgenerators (das Volumen des von dem Gasgenerator gelieferten Aufblasmediums und die Geschwindigkeit, mit der es geliefert wird) und deswegen muss die Ausführung des Airbags (Abdeckung, Tiefe, Volumen etc.) entsprechend angepasst und abgestimmt werden. Folglich kann es wünschenswert sein, den Beifahrerairbag bezüglich Abdeckung und Tiefe in Anbetracht der Möglichkeiten des Gasgenerators zu optimieren.
Auf der Fahrerseite des Fahrzeugs werden Fahrer-Frontairbags normalerweise aus einem in dem Lenkrad angeordneten Gehäuse entfaltet. Da der Insasse auf der Fahrerseite für das Führen des Fahrzeuges verantwortlich ist, muss der Fahrer-Frontairbag mit Blick darauf ausgeführt werden. Beispielsweise lenkt der Betreiber zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes das Fahrzeug eventuell nicht geradeaus in Vorwärtsrichtung und somit kann das Lenkrad gedreht sein, wenn sich der Airbag entfaltet. Deswegen weisen am Lenkrad montierte Airbags normalerweise eine runde/kreisförmige Polsterausführung auf, die mit der Position und der Stellung des Lenkrades übereinstimmt. Weiterhin muss der Fahrer-Frontairbag unter Berücksichtigung, dass der Fahrer des Fahrzeuges zum Zeitpunkt des Stattfindens eines Zusammenstoßes wahrscheinlich eine Hand oder beide Hände am Lenkrad haben wird, ausgeführt sein. Aufgrund dessen kann der am Lenkrad montierte Airbag mit einem Durchmesser ausgeführt sein, der so ausgewählt ist, dass er einen angemessenen Frontaufprallschutz bereitstellt, während eine Airbag-Entfaltung in Kontakt mit den Händen und Armen des Fahrers vermieden wird.
Eine besondere Art von Zusammenstoß, bei welchem ein Airbag entfaltet werden kann, kann als schräger Zusammenstoß bezeichnet werden. Als schräge Zusammenstöße gelten im Allgemeinen alle nicht frontalen Fahrzeugzusammenstöße, d.h. alle Fahrzeugzusammenstöße in einem Nicht-Nullgradwinkel. In seiner einfachsten Form würde ein frontaler, Nullgradwinkel- Fahrzeugzusammenstoß beinhalten, dass ein Fahrzeug beispielsweise auf eine ebene Ziegelwand aufprallt, wenn das Fahrzeug in einer geradlinigen Vorwärtsrichtung senkrecht zu dieser Wand fährt. In Folge dieses Aufpralls würde sich der Insasse in eine Richtung parallel zur Fahrzeugachse und in die Richtung der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges nach vorne in Kontakt mit dem entfalteten Airbag bewegen. Daraus folgt, dass ein schräger Zusammenstoß, d.h. ein nicht frontaler oder Nichtnullwinkel-Zusammenstoß, ein beliebiges Zusammenstoßszenario darstellen würde, das dazu führt, dass sich der Insasse bezüglich der Fahrzeugmittelachse und der Richtung der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges in eine Richtung bewegt, die nicht parallel zur Achse der geradlinigen Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges verläuft.
Schräge Zusammenstöße können in verschiedenen Szenarien auftreten. Beispielsweise würde ein geradeaus vorwärtsfahrendes Fahrzeug, das mit einer angewinkelten Fläche wie z.B. einem anderen, nicht parallel ausgerichteten Fahrzeug, zusammenstößt, als ein schräger Zusammenstoß angesehen werden. Als weiteres Beispiel würde ein versetzter Zusammenstoß, bei dem ein Fahrzeug mit einem Gegenstand wie z.B. einem anderen Fahrzeug zusammenstößt, der/das seitlich versetzt ist, als ein schräger Zusammenstoß angesehen werden. Dies wäre beispielsweise der Fall bei einem Fahrzeugzusammenstoß, bei welchem die vordere beifahrerseitige Stoßstange auf die hintere fahrerseitige Stoßstange eines anderen Fahrzeuges auftrifft. Als weiteres Beispiel würden Fahrzeuge, die bei der Fahrt in nicht parallele Richtungen, d.h. in einem Winkel, zusammenstoßen, als ein schräger Zusammenstoß betrachtet werden.
Weiterhin ist in schrägen Zusammenstoßszenarien, welche eine Bewegung nach vorne-innen eines angeschnallten Insassen, egal ob auf dem Fahrersitz oder auf dem Beifahrersitz, verursachen, die Bewegung des Insassen in eine Richtung gerichtet, die dem Schultergurtabschnitt des Sicherheitsgurts ausweicht. Der Begriff „ausweichen“ soll sich hier auf die Tatsache beziehen, dass sich die Schultergurthalteeinrichtung nach unten und nach innen von der äußeren Schulter über den Torso und um die innere Hüfte erstreckt. Wenn dies der Fall ist, kann die Bewegung des Insassen nach vorne-innen bewirken, dass der Torso des Insassen hinter dem Schultergurt herausrutscht und somit teilweise nicht angeschnallt oder nicht gehalten ist.
Schräge Zusammenstöße erzeugen Insassenbewegungen in dem Fahrzeug, welche ebenfalls schräg sind, d.h. der Insasse bewegt sich schräg bezüglich einer Mittelachse des Frontairbags, d.h. einer Achse, die sich durch eine Längsmittelachse des Airbags erstreckt, welche parallel zur Längsachse des Fahrzeuges verläuft. Diese schräge Bewegung kann nach vorne-außen (d.h. zur Tür hin) oder nach vorne-innen (d.h. zur Fahrzeugmittellinie hin) verlaufen. Eine Bewegung eines Insassen nach vorne-außen als Reaktion auf einen schrägen Zusammenstoß kann durch die Entfaltung von bekannten Seitenairbag-Strukturen, wie z.B. Seitenvorhänge, an der Tür montierte Seitenairbags, am Sitz montierte Seitenairbags, an der Säule montierte Seitenairbags etc. beherrscht werden. Herkömmliche Airbag-Strukturen decken jedoch keine Bewegung des Insassen nach vorne-innen ab. Außerdem können Insassen, die sich nach vorne-innen bewegen, dem Schultergurtabschnitt des Sicherheitsgurtes ausweichen, was weitere Probleme aufwirft.
Ferner kann der Sicherheitsgurt vor dem „Ausweichen“ in Abhängigkeit einer Bewegung nach vorne-innen auf den Insassen einwirken und Rückhaltekräfte aufbringen, die die Bewegung des Insassen verändern. Beispielsweise erfasst der Sicherheitsgurt die äußere Schulter des Insassen und kann in Abhängigkeit der Insassenbewegung nach vorne-innen bewirken, dass sich der Insasse in Richtung der Außenseite des Fahrzeuges dreht, wenn er oder sie dem Gurt ausweicht. Folglich kann der Insasse auch Drehkräften unterworfen werden, welche während eines schrägen Fahrzeugzusammenstoßes Drehbewegungen des Insassen erzeugen.
Da der Beifahrerairbag notwendigerweise ein vergleichsweise großes Volumen einnimmt, kann es außerdem problematisch sein, den gewünschten Abdeckungsbereich innerhalb der erforderlichen Entfaltungszeit des Airbags bereitzustellen. Da der Beifahrerairbag normalerweise mittig aus dem Armaturenbrett, d.h. direkt vor dem beifahrerseitigen Insassen, entfaltet wird, kann es schwierig sein, den Airbag so auszuführen, dass er sich auch zur Seite erweitert, um eine angemessene Abdeckung für den beifahrerseitigen Insassen im Falle eines schrägen Zusammenstoßes bereitzustellen, während gleichzeitig die Anforderungen bezüglich der Entfaltungszeit zu erfüllen sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einem Aspekt weist eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeuges einen Hauptairbag, der zur Abdeckung eines Abschnittes eines Fahrzeuges und zur Bereitstellung eines Schutzes gegen Aufschläge auf den abgedeckten Abschnitt des Fahrzeuges aufblasbar ist, und einen mit dem Hauptairbag verbundenen Hilfsairbag auf, wobei der Hilfsairbag aufblasbar ist, um Abschnitte des Fahrzeugs abzudecken, die der Hauptairbag unbedeckt lässt. Der Hilfsairbag weist einen Entfaltungsabschnitt und eine Begrenzungsbahn auf. Der Entfaltungsabschnitt ist so aufblasbar, dass er sich von dem Hauptabschnitt erstreckt und eine erste Länge aufweist. Der Hauptabschnitt wird vorzugsweise durch den Hauptairbag gebildet. Die Begrenzungsbahn weist eine zweite Länge auf, die kürzer als die erste Länge ist. Die Begrenzungsbahn überlagert den Entfaltungsabschnitt und weist entgegengesetzte Enden auf, die mit entgegengesetzten Enden der Entfaltungsbahn verbunden sind. Der Entfaltungsabschnitt ist im aufgeblasenen Zustand derart ausgeführt, dass er die Rückhaltebahn zwischen den entgegengesetzten Enden des Entfaltungsabschnittes spannt und die Rückhaltebahn zum Aufnehmen und Dämpfen von Aufschlägen positioniert. Insbesondere wird die Rückhaltebahn durch die Begrenzungsbahn gebildet.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann die Begrenzungsbahn eine Bewegung des Entfaltungsabschnittes derart begrenzen, dass der Entfaltungsabschnitt, wenn er aufgeblasen und druckbeaufschlagt ist, eine gebogene Gestalt annimmt, die konkav in Richtung der Begrenzungsbahn weist, wodurch ein Raum zwischen der Begrenzungsbahn und dem Entfaltungsabschnitt erzeugt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, können die Begrenzungsbahn und der Entfaltungsabschnitt jeweils eine im Allgemeinen rechteckige Gestalt aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Entfaltungsabschnitt übereinanderliegende Bahnen aufweisen, die miteinander verbunden sind, um ein aufblasbares Volumen festzulegen. Der Hilfsairbag kann mit dem Hauptairbag derart verbunden sein, dass das aufblasbare Volumen des Hilfsairbags in Fließverbindung mit einem aufblasbaren Volumen des Hauptairbags angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt, entweder einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Entfaltungsabschnitt innere Verbindungen aufweisen, welche die übereinanderliegenden Bahnen miteinander verbinden, um die aufgeblasene Dicke des Entfaltungsabschnittes zu begrenzen.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Entfaltungsabschnitt übereinanderliegende Bahnen aufweisen, die miteinander verbunden sind, um ein aufblasbares Volumen festzulegen, und die Begrenzungsbahn kann die Bahnen des Entfaltungsabschnittes überlagern.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Hilfsairbag im nicht aufgeblasenen Zustand derart ausgeführt sein, dass die Begrenzungsbahn und die Bahnen des Entfaltungsabschnittes eine Dicke von 3 - 4 Bahnlagen aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Hilfsairbag im nicht aufgeblasenen Zustand durch zumindest entweder Rollen oder Falten der übereinanderliegenden Bahnen in den Lagerzustand versetzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Hilfsairbag so ausgeführt sein, dass er sich seitlich von dem Hauptairbag aufbläst und entfaltet.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Hauptairbag ein Beifahrer-Frontairbag sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Hilfsairbag so ausgeführt sein, dass er sich seitlich nach innen von dem Beifahrer-Frontairbag entfaltet.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Hilfsairbag so ausgeführt sein, dass er einen Abschnitt eines Armaturenbretts des Fahrzeuges abdeckt, der seitlich nach innen von dem Beifahrer-Frontairbag positioniert ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Hilfsairbag so ausgeführt sein, dass er im aufgeblasenen und entfalteten Zustand so positioniert ist, dass er einen sich bezüglich des Hauptairbags schräg bewegenden Insassen auffängt.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Hilfsairbag so ausgeführt sein, dass er im aufgeblasenen und entfalteten Zustand so positioniert ist, dass er ein Armaturenbrett eines Fahrzeuges zwischen einem Beifahrer-Frontairbag und einem Fahrer-Frontairbag überlagert.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann das Gehäuse den Gasgenerator, den Hauptairbag und den Hilfsairbag tragen, und der Gasgenerator kann zur Lieferung von Aufblasmedium zum Aufblasen des Hauptairbags und des Hilfsairbags betätigbar sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann ein Fahrzeugsicherheitssystem einen Frontairbag, der so ausgeführt ist, dass er sich aus einem Armaturenbrett eines Fahrzeuges in einen entfalteten Zustand aufbläst, welcher einen Abschnitt des Armaturenbretts abdeckt, und einen Hilfsairbag aufweisen, der mit dem Frontairbag verbunden und so aufblasbar ist, dass er sich seitlich nach innen von dem Frontairbags entfaltet, um einen Abschnitt des Armaturenbretts abzudecken, welchen der Frontairbag unbedeckt lässt.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann der Hilfsairbag einen Entfaltungsabschnitt aufweisen, der so aufblasbar ist, dass er sich seitlich innerhalb des Frontairbags aufbläst. Der Entfaltungsabschnitt weist eine erste Länge auf. Der Hilfsairbag kann auch eine Begrenzungsbahn mit einer zweiten Länge aufweisen, welche kürzer als die erste Länge ist. Die Begrenzungsbahn kann den Entfaltungsabschnitt überlagern und entgegengesetzte Enden aufweisen, die mit entgegengesetzten Enden der Entfaltungsbahn verbunden sind. Der Entfaltungsabschnitt kann, nach dem Aufblasen, so ausgeführt sein, dass er eine Rückhaltebahn, die insbesondere durch die Begrenzungsbahn gebildet wird, zwischen den entgegengesetzten Enden des Entfaltungsabschnittes spannt. Die Begrenzungsbahn kann eine Bewegung des Entfaltungsabschnittes in Abhängigkeit des Aufblasens derart begrenzen, dass der Entfaltungsabschnitt im aufgeblasenen und druckbeaufschlagten Zustand eine gebogene Gestalt annimmt, die konkav zu der Begrenzungsbahn weist und dadurch einen Raum zwischen der Begrenzungsbahn und dem Entfaltungsabschnitt erzeugt, um Aufschläge aufzunehmen und abzudämpfen.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann das Sicherheitssystem außerdem ein Gehäuse und einen Gasgenerator aufweisen. Das Gehäuse kann den Gasgenerator, den Frontairbag und den Hilfsairbag tragen. Der Gasgenerator kann zur Lieferung von Aufblasmedium betätigbar sein, um den Frontairbag und den Hilfsairbag aufzublasen.
Gemäß einem weiteren Aspekt, einzeln oder in Kombination mit einem anderen Aspekt, kann ein mit einem Hauptairbag verbindbarer Hilfsairbag, der aufblasbar ist, um vom Hauptairbag unbedeckt gelassene Abschnitte des Fahrzeuges abzudecken, einen Entfaltungsabschnitt und eine Begrenzungsbahn aufweisen. Der Entfaltungsabschnitt kann so aufblasbar sein, dass er sich von dem Hauptabschnitt erstreckt und eine erste Länge aufweist. Der Hauptabschnitt wird vorzugsweise durch dem Hauptairbag gebildet. Die Begrenzungsbahn kann eine zweite Länge aufweisen, die kürzer als die erste Länge ist. Die Begrenzungsbahn kann den Entfaltungsabschnitt überlagern und entgegengesetzte Enden aufweisen, welche mit entgegengesetzten Enden der Entfaltungsbahn verbunden sind. Der Entfaltungsabschnitt kann nach dem Aufblasen so ausgeführt sein, dass er eine Rückhaltebahn, die vorzugsweise durch die Begrenzungsbahn gebildet wird, zwischen den entgegengesetzten Enden des Entfaltungsabschnittes spannt. Die Begrenzungsbahn kann eine Bewegung des Entfaltungsabschnittes in Abhängigkeit des Aufblasens derart begrenzen, dass der Entfaltungsabschnitt eine gebogene Gestalt annimmt, die konkav in Richtung der Begrenzungsbahn weist und dadurch einen Raum zwischen der Begrenzungsbahn und dem Entfaltungsabschnitt erzeugt, um Aufschläge aufzunehmen und abzudämpfen.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein Airbagmodul ein Gehäuse, einen Gasgenerator, einen Hauptairbag und einen Hilfsairbag nach einem der vorhergehenden Aspekte aufweisen. Das Gehäuse kann den Gasgenerator, den Hauptairbag und den Hilfsairbag tragen. Der Gasgenerator kann zum Liefern von Aufblasmedium zum Aufblasen des Hauptairbags und des Hilfsairbags betätigbar sein.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges mit einem Sicherheitssystem zum Schutz eines Insassen des Fahrzeuges gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 zeigt eine schematische Darstellung des Fahrzeugsicherheitssystems aus 1 in einem entfalteten Zustand, welche Fahrzeuginsassenbewegungen in Abhängigkeit eines Aufprallszenarios veranschaulicht.
3 zeigt eine schematische Darstellung des Fahrzeugsicherheitssystems aus 1 in einem entfalteten Zustand, welche Fahrzeuginsassenbewegungen in Abhängigkeit verschiedener Aufprallszenarien veranschaulicht.
4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Abschnittes des Fahrzeugsicherheitssystems.
5 zeigt eine Schnittansicht des Abschnittes des in 4 dargestellten Fahrzeugsicherheitssystems.
Die 6A-6C zeigen schematische Darstellungen, die alternative Konstruktionen für einen Abschnitt des Fahrzeugsicherheitssystems bildlich darstellen.
Die 7A-7D zeigen schematische Darstellungen, welche unterschiedliche Arten aufzeigen, auf die ein Abschnitt des Fahrzeugsicherheitssystems in einem nicht aufgeblasenen und verstauten Zustand platziert werden kann.

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft einen Airbag zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugsitzes im Falle eines schrägen Zusammenstoßes. Bezugnehmend auf die 1-3 weist ein Fahrzeug 12 ein Sicherheitssystem 10 zum Schutz von Insassen 14a und 14b auf Vordersitzen 22 des Fahrzeuges 12 auf. Insbesondere schützt das System 10 den Insassen 14a auf einem Vordersitz 22 auf einer Fahrerseite 16 des Fahrzeuges 12 sowie den Insassen 14b auf einer Beifahrerseite 18 des Fahrzeuges. In der vorliegenden Beschreibung werden diese Insassen als Fahrer 14a und Beifahrer 14b bezeichnet.
Die Fahrerseite 16 und die Beifahrerseite 18 des Fahrzeuges 12 sind auf entgegengesetzten Seiten einer Längsmittellinie 20 des Fahrzeuges angeordnet. Die Fahrerseite 16 ist die Seite, von der aus der Fahrer 14a das Fahrzeug 12 steuert oder führt. In den Darstellungen der 1-3 ist die Fahrerseite 16 die Seite des Fahrzeuges links von einer Fahrzeugmittellinie 20 bei Betrachtung aus der Perspektive der Insassen 14a und 14b in einer normalen Sitzposition (wie dargestellt) und mit Blick in Richtung der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges, wie allgemein durch den mit A gekennzeichneten Pfeil angegeben. Der Fachmann ist sich dessen bewusst, dass in einigen Ländern, wie z.B. in England, die Fahrerseite des Fahrzeuges der in den 1-3 dargestellten gegenüberliegen kann. Der Fachmann ist sich weiterhin dessen bewusst, dass alle Merkmale des hier beschriebenen Systems 10 ebenfalls für Fahrzeuge mit dieser „Rechtsfahr“-Konfiguration gelten.
Jeder Fahrzeugsitz 22 weist ein Sitzunterteil 24 und eine Rückenlehne 26 auf. Das Sicherheitssystem 10 weist Sicherheitsgurte 30 auf, um die Insassen 14a und 14b in den Sitzen 22 zurückzuhalten. Jeder Sicherheitsgurt 30 weist einen Beckengurtabschnitt 32 und einen Schultergurtabschnitt 34 auf. Jeder Sicherheitsgurt 30 hat ein erstes Ende, welches an einem Verankerungspunkt 36, der sich außerhalb seines zugeordneten Fahrzeugsitzunterteils 24 befindet, mit dem Fahrzeug 12 verbunden ist. Jeder Sicherheitsgurt 30 hat ein entgegengesetztes zweites Ende, das an einer Stelle im Allgemeinen an oder oberhalb und außerhalb einer oberen Erstreckung der zugeordneten Rücklehne 26 mit einem Aufroller 38 verbunden ist, welcher mit einem Seitenaufbau 50 des Fahrzeuges, wie z.B. einer B-Säule, verbunden ist.
Zwischen dem Verankerungspunkt 36 und dem D-Ring/Aufroller 38 verläuft jeder Sicherheitsgurt durch ein Schloss 40, das auf einer inneren Seite des zugeordneten Sitzunterteils 22 lösbar an dem Fahrzeug 12 verankert ist. Jeder Schultergurtabschnitt 34 verläuft von dem Aufroller 38 über die äußere Schulter 42 des Insassen und quer über den Torso 44 zu dem Schloss 40, das sich in dem an die Hüfte 46 des Insassen angrenzenden Bereich befindet. Der Beckengurtabschnitt 32 verläuft von dem Schloss 40 quer über den Schoß, d.h. die Hüften 46 und Beine 48, des Insassen zu dem Verankerungspunkt 36.
Das Fahrzeug 12 weist ein Lenkrad 60 auf, welches mit einer sich von einem Armaturenbrett 64 des Fahrzeuges erstreckenden Lenksäule 62 verbunden ist. Das Lenkrad 60 weist eine mittige Nabe 70 und einen Kranz 72 auf, der die Nabe umschließt. Der Insasse 14 kann den Radkranz 72 ergreifen, um das Lenkrad 60 zum Lenken des Fahrzeuges 12 auf bekannte Weise zu betätigen.
Das Sicherheitssystem 10 weist weiterhin einen Fahrer-Frontairbag 100 auf, der in einem in der Lenkradnabe 70 ausgebildeten Gehäuse 104 angebracht ist. Der Fahrer-Frontairbag 100 weist einen verstauten Zustand wie mit gestrichelten Linien bei 100' in 1 und 2 dargestellt auf, in dem der Airbag gefaltet, gerollt oder anderweitig in dem Gehäuse 104 in der Lenkradnabe 70 platziert ist. Der Fahrer-Frontairbag 100 ist aus dem verstauten Zustand (gestrichelte Linien bei 100') in den entfalteten Zustand (durchgezogene Linien bei 100) aufblasbar, wie in 2 dargestellt. Das Sicherheitssystem 10 weist einen Gasgenerator 102 auf, der zur Erzeugung von Aufblasmedium zum Aufblasen des Fahrer-Frontairbags 100 auf bekannte Weise betätigbar ist.
Das Sicherheitssystem 10 weist außerdem einen Beifahrer-Frontairbag 120 auf, der in einem in dem Armaturenbrett 64 ausgebildeten Gehäuse 124 angebracht ist. Der Beifahrer-Frontairbag 120 weist einen verstauten Zustand auf, wie mit gestrichelten Linien bei 120' in 1 und 2 dargestellt, in dem der Airbag gefaltet, gerollt oder anderweitig in dem Gehäuse 124 in dem Armaturenbrett 64 platziert ist. Der Beifahrer-Frontairbag 120 ist aus dem verstauten Zustand (gestrichelte Linien bei 120') in den entfalteten Zustand (durchgezogene Linien bei 120) aufblasbar, wie in 2 dargestellt. Das Sicherheitssystem 10 weist einen Gasgenerator 122 auf, der zur Erzeugung von Aufblasmedium zum Aufblasen des Beifahrer-Frontairbags 120 auf bekannte Weise betätigbar ist.
Im entfalteten Zustand bedeckt der Fahrer-Frontairbag 100 das Lenkrad 60 und schützt den Fahrer 14a gegen Aufschläge auf das Lenkrad, indem er Zusammenstöße mit dem Insassen dämpft und zur Bereitstellung einer kontrollierten Abbrems- oder „Abrutsch“-Wirkung beiträgt. Da das Lenkrad 60 während der Fahrzeugbetätigung gedreht wird, ist die Form des Fahrer-Frontairbags 100 rund (bei Betrachtung aus der Perspektive des Insassen) und im Allgemeinen auf der Drehachse des Lenkrades zentriert. Somit sorgt der Fahrer-Frontairbag 100 immer für denselben Grad an Abdeckung ungeachtet der Drehposition des Lenkrades 60 zum Zeitpunkt der Entfaltung.
Im entfalteten Zustand bedeckt der Beifahrer-Frontairbag 120 die vor dem Beifahrer 14b (bei Betrachtung in Richtung des Pfeils A) angeordneten Abschnitte des Armaturenbretts 64. Der Beifahrer-Frontairbag 120 schützt den Beifahrer 14b vor Aufschlägen auf das Armaturenbrett 64, indem er Zusammenstöße mit dem Beifahrer dämpft und zur Bereitstellung einer kontrollierten Abbrems- oder „Abrutsch“-Wirkung beiträgt. Da der Beifahrer 14b nicht für das Führen des Fahrzeuges 12 verantwortlich ist, kann seine/ihre Position auf dem Sitz 22 auf der Beifahrerseite 18 variieren. Folglich ist der Beifahrer-Frontairbag 120 so ausgeführt, dass er einen großen Bereich des Armaturenbretts 64 abdeckt.
Bezugnehmend auf die 2 and 3 weist das Sicherheitssystem 10 außerdem einen Hilfsairbag 150 zum Schutz von Insassen 14a, 14b im Falle eines schrägen Zusammenstoßereignisses auf. Der Hilfsairbag 150 ist eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, welche an einem Hauptairbag angebracht ist. Der Hilfsairbag 150 ergänzt somit den durch den Hauptairbag gewährten Schutz. Der Hauptairbag kann jede herkömmliche Airbag-Struktur darstellen, wie z.B. einen Frontairbag, einen an der Tür angebrachten Seitenaufprallairbag, einen am Sitz angebrachten Seitenaufprallairbag, einen Säulenairbag, einen Vorhangairbag, einen Frontairbag für Rücksitzinsassen, ein Kniepolster oder einen aufblasbaren Sicherheitsgurt.
In der in 2 und 3 veranschaulichten Ausführungsform ist der Hilfsairbag 150 mit einem Hauptairbag in Form des Beifahrer-Frontairbags 120 verbunden. Der Hilfsairbag 150 ergänzt den von dem Beifahrer-Frontairbag 120 gewährten Schutz, indem er seine seitliche Abdeckung des Fahrzeuges 12 erweitert. Der Hilfsairbag 150 ist mit dem Beifahrer-Frontairbag 120 in einer Art und Weise verbunden, dass ihre jeweiligen aufblasbaren Volumina in Fließverbindung miteinander stehen. Auf diese Weise kann der dem Beifahrer-Frontairbag 120 zugeordnete Gasgenerator 122 das Aufblasmedium zum Aufblasen sowohl des Beifahrer-Frontairbags als auch des Hilfsairbags 150 bereitstellen. Der Beifahrer-Frontairbag 120 und der Hilfsairbag 150 können somit gleichzeitig oder im Wesentlichen gleichzeitig entfaltet werden, vorausgesetzt, in den Hilfsairbag 150 eintretendes Aufblasmedium würde zuerst durch den Beifahrer-Frontairbag 120 fließen.
Der Hilfsairbag 150 erweitert sich seitlich nach innen von dem Beifahrer-Frontairbag 120 in Richtung der Fahrzeugmittellinie 20 und sogar darüber hinaus. Der Hilfsairbag 150 kann angrenzend an das, in Berührung mit oder nahe dem Armaturenbrett 64 positioniert sein und kann so ausgeführt sein, dass er einen Bereich des Armaturenbretts abdeckt, in welchem ein Insasse 14 im Falle eines schrägen Zusammenstoßes auftreffen könnte. Die Ausführung des Hilfsairbags 150 und die Abschnitte des Fahrzeuges (Armaturenbrett 64 etc.), welche dieser bedeckt, können je nach Bauweise des Fahrzeuges variieren, in das er eingebaut ist. In der Ausführungsform der 1-3 weist der Hilfsairbag 150 eine im Allgemeinen rechteckige Gestalt auf. Die Gestalt des Hilfsairbags 150 könnte sich jedoch davon unterscheiden.
Eine beispielhafte Ausführung eines Abschnittes des Fahrzeugsicherheitssystems 10 ist in 4 veranschaulicht. Die in 4 dargestellten Ausführungen des Frontairbags 120 und des Hilfsairbags 150 sollen jedoch weder den Einsatz des Hilfsairbags 150 auf die veranschaulichte Ausführung beschränken noch den Einsatz des Hilfsairbags von anderen Frontairbag-Ausführungen ausschließen. Der Hilfsairbag 150 kann tatsächlich in jedem Airbag implementiert werden, in dem eine zusätzliche Abdeckung/ ein zusätzlicher Schutz erwünscht ist. In dieser Ausführung weist der Beifahrer-Frontairbag 120 eine im Allgemeinen abgerundete, lappenförmige Konfiguration mit linken und rechten Lappen 130 auf, welche durch einen senkrecht verlaufenden mittigen Haltegurt oder eine Naht 132 definiert sind, welche/r vordere und hintere Bahnen 134, 136 miteinander verbindet und dadurch die aufgeblasene Tiefe oder Dicke des Airbags definiert oder begrenzt. Eine Seitennaht 138 verbindet die vorderen und hinteren Bahnen 134, 136 entlang eines Umfangs des Beifahrer-Frontairbags 120 miteinander.
Bezugnehmend auf die 4 und 5 kann der Hilfsairbag 150 mit dem Beifahrer-Frontairbag 120 an oder nahe der Seitennaht 138 durch Verbindungen wie Nähen, Ultraschallschweißen und Verkleben verbunden werden. Der Hilfsairbag 150 weist einen aufblasbaren Entfaltungsabschnitt 152 und eine Begrenzungsbahn 154 auf. Der Entfaltungsabschnitt 150 umfasst übereinanderliegende Materialbahnen 156, welche zur Festlegung eines aufblasbaren Volumens 160 miteinander verbunden sind. Die Verbindung des Hilfsairbags 150 mit dem Frontairbag 120 ist derart ausgeführt, dass das aufblasbare Volumen 160 des Hilfsairbags und ein aufblasbares Volumen 140 des Frontairbags in Fließverbindung stehen. Der Hilfsairbag 150 erhält Aufblasmedium von dem Frontairbag 120, welcher Aufblasmedium von dem Gasgenerator 122 erhält.
Der Entfaltungsabschnitt 152 kann innere Verbindungen 162 umfassen, welche die übereinanderliegenden Bahnen 156 miteinander verbinden und dadurch die aufgeblasene Dicke des Entfaltungsabschnittes steuern. Die Verbindungen 162 können mehrere alternative Konstruktionen aufweisen. Zum Beispiel können die Verbindungen 162 Nähte, Ultraschallschweißnähte, Verklebung, Haltegurte oder eine Kombination aus diesen Verbindungen aufweisen. Außerdem können die Verbindungen 162, wie in den 6A-6C dargestellt, unterschiedliche Formen oder Gestalten aufweisen. Beispiele umfassen Verbindungen mit parallelen Linien (6A), Verbindungen mit mehrteiligen Linien (6B) und kreisförmige Verbindungen.
Die Begrenzungsbahn 154 ist eine flache Materialbahn, im Allgemeinen rechteckig, welche entgegengesetzte Enden aufweist, die mit entsprechenden entgegengesetzten Enden des Entfaltungsabschnittes 152 verbunden sind. Wie in 5 gezeigt, weist die Begrenzungsbahn 154 eine Länge L1 auf, die kürzer als die Länge L2 des Entfaltungsabschnittes 152 ist.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist erkennbar, dass der Hilfsairbag 150 eine dünne, dreilagige Struktur aufweisen kann - zwei Lagen für den Entfaltungsabschnitt 152 (vordere und hintere Bahnen 156) und eine Lage für die Begrenzungsbahn 154. Diese dünne, dreilagige Struktur kann von Vorteil sein, wenn es um die Anordnung des Beifahrer-Frontairbags 120 und des Hilfsairbags 150 im nicht aufgeblasenen und verstauten Zustand geht. Wie in 7A dargestellt, kann der Entfaltungsabschnitt 152 zunächst umgeschlagen werden, um die Diskrepanz zwischen seiner Länge und der Länge der Begrenzungsbahn 154 auszugleichen. In diesem nicht aufgeblasenen Zustand kann der Hilfsairbag 150 3 bis 4 Lagen dick sein. Daraufhin kann der Hilfsairbag 150 durch Falten (z.B. Zickzackfalten - 7B), Rollen (7C) oder eine Kombination aus Falten und Rollen (7D) in den verstauten Zustand versetzt werden.
Der Hilfsairbag 150 kann auf diese Weise gefaltet und/oder gerollt werden und dann mit dem Beifahrerairbag 120 verpackt werden. Alternativ kann der Hilfsairbag 150 oben auf dem Beifahrerairbag 120 umgeschlagen werden, und der Beifahrerairbag und der Hilfsairbag können so gefaltet und/oder gerollt werden, dass die Airbags im verstauten Zustand auf eine der in den 7B-7D dargestellten Arten platziert werden. Der Hilfsairbag 150 kann somit im nicht aufgeblasenen und gefalteten/gerollten Zustand eine geringe Packungsgröße aufweisen, und er kann deshalb zusammen mit dem Beifahrer-Frontairbag 120 ohne irgendwelche Abwandlungen an dem Airbag-Gehäuse 124 verpackt werden. Die Packungsgröße des Hilfsairbags 150 ist nicht so bedeutend, dass sie eine Abwandlung an einem Airbag-Gehäuse 124 erfordern würde, welches für einen herkömmlichen Frontairbag konfiguriert ist.
Der Beifahrer-Frontairbag 120 und der Hilfsairbag 150 weisen einen verstauten Zustand auf, wie mit gestrichelten Linien bei 120', 150' veranschaulicht, in dem die Airbags gefaltet, gerollt oder anderweitig in dem Gehäuse 124 platziert werden (siehe vorhergehender Absatz). Das Sicherheitssystem 10 umfasst einen Gasgenerator 122, der zur Erzeugung von Aufblasmedium zum Aufblasen der Airbags 120, 150 in bekannter Weise betätigbar ist. Die Airbags 120, 150 sind aus dem verstauten Zustand (gestrichelte Linien bei 120', 150') in den entfalteten Zustand (durchgezogene Linien bei 120, 150) aufblasbar, wie in den 2-4 dargestellt.
Das Sicherheitssystem 10 weist auch einen Sensor 90 zum Erfassen des Eintritts eines Ereignisses auf, bei dem die Entfaltung der Airbags erwünscht ist. Der Sensor 90 überwacht Fahrzeugzustände wie z.B. Beschleunigung auf bekannte Weise, um den Eintritt eines Ereignisses, wie z.B. einem durch einen Zusammenstoß mit einem anderen Fahrzeug oder Gegenstand verursachten Fahrzeugaufprall, zu erfassen, für welchen ein Insassenschutz erwünscht ist. Nach Erfassen des Eintritts eines derartigen Ereignisses sendet der Sensor 90 über Verbindungsleitungen ein Signal an die Gasgeneratoren 102, 122. Die Gasgeneratoren 102, 122 arbeiten bei Betätigung in bekannter Weise, um Aufblasmedium zu erzeugen, das in ihre jeweiligen Airbags 100, 120, 150 geleitet wird, wodurch sich die Airbags in ihre entsprechenden entfalteten Positionen aufblasen. Die Airbags 100, 120 und 150 werden im aufgeblasenen und entfalteten Zustand zwischen den Insassen 14a, 14b und dem Aufbau des Fahrzeuges 12, wie z.B. dem Lenkrad 60 und dem Armaturenbrett 64, positioniert und schützen die Insassen vor Aufschläge auf diesen Aufbau.
Es gibt zahlreiche Fahrzeugzusammenstoß-/-aufprallszenarien, bei welchen der Fahrer-Frontairbag 100, der Beifahrer-Frontairbag 120 und der Hilfsairbag 150 die Fahrzeuginsassen 14a, 14b schützen können. Der Fahrer-Frontairbag 100 kann beispielsweise den Fahrer 14a schützen, wenn das Fahrzeug 12 an einem Frontalaufprall beteiligt ist. In ähnlicher Weise kann der Beifahrer-Frontairbag 120 den Beifahrer 14b schützen, wenn das Fahrzeug 12 an einem Frontalaufprall beteiligt ist. Ein Frontalaufprall soll sich auf Szenarien beziehen, bei welchen der Aufprall dazu führt, dass sich der Insasse 14 in dem Fahrzeug 12 in eine Richtung nach vorne bewegt, die im Allgemeinen parallel zur Fahrzeugmittellinie 20 und zur Richtung der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges ist (siehe Pfeil A). Im Falle eines Frontaufpralls bewegt sich der Fahrer 14a in dem Fahrzeug 12 in eine Richtung nach vorne, die im Allgemeinen durch den mit B gekennzeichneten Pfeil in 2 in Richtung des Lenkrades 60 angegeben ist, und bewegt sich der Beifahrer 14b in dem Fahrzeug 12 in eine Richtung nach vorne, die im Allgemeinen durch den mit C gekennzeichneten Pfeil in 2 in Richtung des Armaturenbretts 64 angegeben ist.
Wenn ein Frontalaufprall eintritt, kann der Fahrer-Frontairbag 100 ausreichen, um angemessenen Schutz für den Fahrer 14a vorzusehen. Da sich der Fahrer 14a normalerweise in Richtung B auf das Lenkrad 60 zu bewegt, trifft der Fahrer im Allgemeinen direkt auf den Fahrer-Frontairbag 100 auf, wobei er sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Querachse 106 des Fahrer-Frontairbags bewegt. Aus diesem Grund nimmt der Fahrer-Frontairbag 100 den größten Teil der Kräfte des auftreffenden Fahrers 14a auf und dämpft oder leitet diese ab.
In ähnlicher Weise kann bei Eintritt eines Frontalaufpralls der Beifahrer-Frontairbag 120 ausreichen, um angemessenen Schutz für den Beifahrer 14b vorzusehen. Da sich der Beifahrer 14b im Allgemeinen in Richtung C auf das das Armaturenbrett 64 zu bewegt, trifft der Beifahrer im Allgemeinen direkt auf den Beifahrer-Frontairbag 120 auf, wobei er sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Querachse 126 des Beifahrer-Frontairbags bewegt. Aus diesem Grund nimmt der Beifahrer-Frontairbag 120 den größten Teil der Kräfte des auftreffenden Beifahrers 14b auf und dämpft oder leitet diese ab.
Ein Schrägaufprall soll sich auf Szenarien beziehen, in welchen der Aufprall dazu führt, dass sich der Insasse 14 schräg nach vorne in dem Fahrzeug 12 in eine Richtung bewegt, die zur Fahrzeugmittellinie 20 und zu der Richtung der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges nicht parallel ist (siehe Pfeil A). Zum Beispiel kann auf der Fahrerseite 16 des Fahrzeuges 12 ein linker Schrägaufprall als Folge davon auftreten, dass beispielsweise das Fahrzeug in einem Winkel in ein anderes Fahrzeug oder ein Hindernis rutscht, oder als Folge davon, dass es von einem anderen, sich in einem Winkel bewegenden Fahrzeug getroffen wird. Der linke Schrägaufprall ist im Allgemeinen durch den mit D gekennzeichneten Doppelpfeil in 3 veranschaulicht. In ähnlicher Weise kann ein rechter Schrägaufprall auf der Beifahrerseite 18 des Fahrzeuges 12 als Folge davon auftreten, dass beispielsweise das Fahrzeug in einem Winkel in ein anderes Fahrzeug oder Hindernis rutscht, oder als Folge davon, dass es von einem anderen, sich in einem Winkel bewegenden Fahrzeug getroffen wird. Der rechte Schrägaufprall ist im Allgemeinen durch den mit E gekennzeichneten Doppelpfeil in 3 veranschaulicht.
Im Falle eines Schrägaufpralls bewegen sich die Insassen 14a und 14b in dem Fahrzeug 12 nach vorne in eine Richtung, die entweder innerhalb des Fahrzeuges (d.h. zur Fahrzeugmittellinie 20 hin) oder außerhalb des Fahrzeuges (d.h. zum Fahrzeugseitenaufbau 50 hin) angewinkelt ist. Im Falle eines linken Schrägaufpralls bewegt sich der Fahrer 14a nach außen (Pfeil G) und der Beifahrer 14b bewegt sich nach innen (Pfeil F). Umgekehrt bewegt sich im Falle eines rechten Schrägaufpralls der Fahrer 14a nach innen (Pfeil F) und der Beifahrer 14b bewegt sich nach außen (Pfeil G).
Die Frontairbags 100, 120 können im Falle eines Schrägaufpralls zum Schutz der Insassen 14a, 14b beitragen, allerdings nicht zwingend in dem Ausmaß, in dem sie die Insassen bei einem Frontalaufprall schützen können. Das Ausmaß, in dem die Frontairbags 100, 120 die Insassen 14a, 14b bei einem Schrägaufprall schützen können, hängt von dem Ausmaß ab, in dem die Bewegung der Insassen von der Vorwärtsrichtung abweicht (d.h. dem Winkel zwischen Pfeil A und D oder zwischen Pfeil A und E). Wenn das Ausmaß, in dem die Insassenbewegung von der Vorwärtsrichtung abweicht, d.h. wenn sich der Winkel vergrößert, dann nimmt die Fähigkeit der Frontairbags 100, 120, die Insassen 14a, 14b zu schützen, ebenfalls ab. Somit nimmt, wenn die Bewegungen der Insassen zunehmend schräger werden, die Fähigkeit der Frontairbags 100, 120, die Insassen 14a, 14b zu schützen, ab.
Bekannte Sicherheitssysteme können Merkmale aufweisen, die den Insassen im Falle eines Schrägaufpralls schützen, durch den sich der Insasse 14 nach vorne und nach außen im Fahrzeug 12 bewegt. Beispielsweise können Seitenaufprallairbags oder Vorhangairbags, die beide zwischen dem Insassen 14 und dem Seitenaufbau 50 aufblasbar sind, den Insassen im Falle eines Schrägaufpralls schützen, der sie in die Richtung nach vorne außen bewegt.
Der Hilfsairbag 150 kann dazu beitragen, dass man sich einigen einzelnen, durch Schrägaufschläge verursachten Problemen zuwendet. Wenn beispielsweise Schrägaufschläge bewirken, dass sich die Insassen 14a, 14b in eine Richtung nach vorne und nach innen bewegen (Pfeil F), dann bewegen sich die Insassen auf die allgemein mit gestrichelten Linien in 3 angegebenen Positionen zu. Die schräge Richtung, in die sich der Insasse 14 bewegt, sowie die daraus resultierende Position können natürlich je nach den Gegebenheiten des Aufprallereignisses variieren, wie z.B. dem Winkel und/oder der Geschwindigkeit, mit dem/der das Fahrzeug 12 auf ein anderes Fahrzeug oder einen Gegenstand auftrifft. Deshalb sind die schräge Richtung der Insassenbewegung nach innen, wie durch den Pfeil F angegeben, und die daraus resultierenden Positionen der Insassen 14a und 14b lediglich beispielhaft.
Vorteilhafterweise kann der Hilfsairbag 150, sowohl allein als auch in Verbindung mit dem Beifahrer-Frontairbag 120 und dem Fahrer-Frontairbag 100, die Fahrzeuginsassen 14b und 14a im Falle eines schrägen Zustandes (links schräg D, rechts schräg E) schützen, der zu einer Insassenbewegung nach vorne-innen führt (Pfeil F). Der Hilfsairbag 150 ist so ausgeführt, dass er mit der Bauweise des Fahrzeuges 12 zusammenwirkt, um den Sack mit der zum Schutz des Insassen nötigen strukturellen Unversehrtheit vorzusehen. Der schräge Zusammenstoß nach vorne-innen ist dadurch einzigartig, dass das Sicherheitssystem 10 auf eine Insassenbewegung sowohl nach vorne als auch nach innen reagieren muss und diese aufnehmen oder anderweitig dämpfen muss.
Der Fahrer-Frontairbag 100 ist eventuell nicht besonders gut in dieser Funktion, da er zwangsläufig in der Breite/im Radius aufgrund der Tatsache beschränkt ist, dass er am Lenkrad montiert ist. Außerdem ist es wahrscheinlicher, dass seine dem Fahrer 14a zugewandte, abgerundete längliche Fläche bewirkt, dass der Fahrer 14a von dem Fahrer-Frontairbag 100 abrutscht oder anderweitig abgleitet. Weiterhin bietet die Bewegung des Fahrers 14a nach vorne-innen die Möglichkeit, dass der Fahrer dem Schultergurtabschnitt 34 des Sicherheitsgurtes 30 ausweichen kann.
Der Beifahrer-Frontairbag 120 kann aufgrund seiner größeren Abmessung und Abdeckung des Armaturenbretts 64 eventuell besser auf eine Insassenbewegung sowohl nach vorne als auch nach innen reagieren und diese aufnehmen oder anderweitig dämpfen. Dennoch gibt es noch einige Bereiche wie z.B. mittige Abschnitte des Armaturenbretts, welchen eventuell eine angemessene Abdeckung fehlt. Außerdem ist der Beifahrer 14b zum Zeitpunkt des schrägen Aufpralls wahrscheinlich eher nicht in der herkömmlichen/normalen Sitzposition positioniert. Diese Insassen in einer Fehlposition können beispielsweise an dem Seitenaufbau 50 lehnen, können den Sitz 22 in einer zurückgeneigten Position haben, können sich nach vorne oder in Richtung der Fahrzeugmittellinie 20 lehnen, wobei sie sich beispielweise auf die mittige Armstütze 68 lehnen. Eine Bewegung nach vorne-innen eines Beifahrers 14b in einer Fehlposition kann auch dazu führen, dass der Beifahrer-Frontairbag 120 weniger als eine angemessene Abdeckung bereitstellt, da der Beifahrer den Airbag 120 „verfehlen“ oder nur teilweise auf diesen „auftreffen“ könnte. Eine Bewegung nach vorne-innen des Beifahrers 14b kann auch die Möglichkeit darstellen, dass der Beifahrer dem Schultergurtabschnitt 34 des Sicherheitsgurtes 30 ausweichen kann.
Der Hilfsairbag 150 kann entsprechend dem Fahrzeugaufbau und dem Frontairbag 120, aus dem der entfaltet wird, geformt sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Hilfsairbag 150 eine im Allgemeinen rechteckige Gestalt aufweisen. Die Form des Hilfsairbags 150 ist nicht so bedeutend für seine Ausgestaltung wie die Notwendigkeit, eine Abdeckung für den gewünschten Abschnitt des unbedeckten Bereiches zwischen den Airbags 100 und 120 bereitzustellen. In diesem Ausmaß kann der Hilfsairbag 150 den Raum zwischen den Frontairbags 100, 120 überspannen und kann sogar in den Fahrer-Frontairbag 100 eingreifen. Der Fahrer-Frontairbag 100, der Beifahrer-Frontairbag 120 und der Hilfsairbag 150 können somit eine aufgeblasene Schutzwand bereitstellen, die sich von anliegend an den oder nahe dem Seitenaufbau 50 auf der Fahrerseite 16 des Fahrzeuges 12 bis anliegend an den oder nahe dem Seitenaufbau auf der Beifahrerseite 18 des Fahrzeuges aufspannt.
Wenn der Hilfsairbag 150 aufgeblasen und druckbeaufschlagt wird, neigt der Entfaltungsabschnitt 152 dazu, seine im Allgemeinen flache rechteckige Gestalt anzunehmen. Da er aber entgegengesetzte, mit entgegengesetzten Enden der Begrenzungsbahn 154 verbundene Enden aufweist, ist der Entfaltungsabschnitt 152 derart begrenzt, dass er nur die in 2-5 gezeigte gebogene Gestalt annehmen kann, die konkav in Richtung der Begrenzungsbahn weist. In dieser Ausführung überspannt und schließt oder bedeckt die Begrenzungsbahn 154 die Länge zwischen den Enden des Entfaltungsabschnittes 152. Wie in 5 dargestellt, umschließen und definieren der konkav gebogene Entfaltungsabschnitt 152 und die Begrenzungsbahn 154 einen Raum 164. Der Entfaltungsabschnitt 152 trägt zur Positionierung der Begrenzungsbahn 154 bei und hält den Raum 164 dazwischen aufrecht. Der Hilfsairbag 150 weist somit einen Raum mit einer Tiefe D1 auf, die den maximalen Abstand darstellt.
Durch Druckbeaufschlagung des Airbags wird die Begrenzungsbahn 154 zwischen den entgegengesetzten Enden des Entfaltungsabschnittes 152 gespannt. Aufgrund dieser Spannung kann der Hilfsairbag 150 dem Eindringen eines auftreffenden Insassen 14 in seine Tiefe D1 standhalten, wodurch eine gewünschte Dämpfungswirkung zum Schutz des auftreffenden Insassen erzeugt wird. Vorteilhafterweise kann die von dem Hilfsairbag 150 bereitgestellte Dämpfungswirkung vorgesehen werden, ohne dass der gesamte Raum 164 ein aufblasbares Volumen darstellen muss, wie dies bei herkömmlichen Airbags der Fall ist. Aufgrund dessen kann der Hilfsairbag 150 implementiert werden, ohne dass zwangsläufig die Größe des Gasgenerators 122 vergrößert wird. Das aufblasbare Volumen 160 des Hilfsairbags 150 kann im Vergleich zu dem Volumen des von dem Entfaltungsabschnitt 152 und der Begrenzungsbahn 154 definierten Raumes 164 gering sein.
Die Verringerung des aufblasbaren Volumens des Hilfsairbags 150 geschieht nicht auf Kosten der Bereitstellung geeigneter Dämpfungseigenschaften. Der Fachmann wird in Kenntnis der vorliegenden Lehre erkennen, dass die Dämpfungsfähigkeit des Hilfsairbags 150 von verschiedenen Faktoren abhängt, welche so konfiguriert werden können, dass sie die erwünschte Dämpfungswirkung bereitstellen. Beispielsweise trägt der Unterschied zwischen den Längen L1 und L2 der Begrenzungsbahn 154 und des Entfaltungsabschnittes 152 zur Festlegung der aufgeblasenen Tiefe D1 des Hilfsairbags 150 bei. Als weiteres Beispiel trägt die Druckbeaufschlagung des Entfaltungsabschnittes 152, die durch die Größe des Gasgenerators 122 festgelegt ist, zur Festlegung der auf die Begrenzungsbahn 154 aufgebrachten Spannung bei. Als weiteres Beispiel kann die Konfiguration der Verbindungen 162 (siehe 6A-6C) zur Steuerung des Volumens des Entfaltungsabschnittes 152 ausgewählt werden, welches seine Druckbeaufschlagung beeinflusst und damit die auf die Begrenzungsbahn 154 aufgebrachte Spannung festlegt. Als weiteres Beispiel bestimmt die Größe des Entfaltungsabschnittes 152 die einer Druckbeaufschlagung unterzogene Fläche der Bahnen 156 und trägt somit zur Festlegung der auf die Begrenzungsbahn 154 aufgebrachten Spannung bei. Durch Faktoren wie diese kann der Hilfsairbag 150 so konfiguriert werden, dass er die erwünschte Dämpfungswirkung für den Insassen 14 erzeugt.
Da der Hilfsairbag 150 mit dem Beifahrer-Frontairbag 120 verbunden ist und sein Aufblasmedium von dem Beifahrer-Frontairbag erhält, kann sich weiterhin der Frontairbag im Wesentlichen vor dem Hilfsairbag entfalten. Auf diese Weise kann sich der Frontairbag 120 zunächst nach hinten in dem Fahrzeug in Richtung seiner entfalteten Position entfalten. Wenn der Frontairbag 120 einen gewissen Grad an Aufblähung und Druckbeaufschlagung erreicht, beginnt der Hilfsairbag 150, Aufblasmedium aufzunehmen und sich zu entfalten. Der Frontairbag 120 kann sich somit teilweise und/oder im Wesentlichen vor dem Hilfsairbag 150 entfalten. Der Frontairbag 120 kann sich nach hinten in dem Fahrzeug 12 entfalten, gefolgt von dem Hilfsairbag 150, der sich seitlich im Fahrzeug entfaltet. Da der Hilfsairbag 150 einen Aufbau aufweist, in dem der aufblasbare Entfaltungsabschnitt 152 ein geringes Volumen aufweist, wird er sich rasch aufblasen und entfalten, um innerhalb des gewünschten Zeitraumes die gewünschte Position zu erreichen. Dadurch kann sich auch der große Frontairbag 120 vorteilhafterweise rasch aufblasen und entfalten, da der Hilfsairbag 150 keine erhebliche Menge an Aufblasmedium aus dem Frontairbag abzweigt.
Der Hilfsairbag 150 wird so veranschaulicht und beschrieben, dass er mit einem Beifahrer-Frontairbag 120 implementiert wird. Allerdings könnte der Hilfsairbag 150 auch alternative Ausführungen aufweisen. Zum Beispiel könnte der Hilfsairbag mit einem Fahrer-Frontairbag 120 implementiert werden. In dieser Ausführung könnte der Hilfsairbag eine radiale Konfiguration aufweisen und sich radial von dem mittigen Frontairbag erstrecken. In einer weiteren Ausführung könnte der Hilfsairbag in einem fahrerlosen Fahrzeug implementiert werden, in dem vorgesehen ist, dass sich das gesamte Lenkrad nicht zwangsläufig in der herkömmlichen Richtung drehen muss, sondern sich stattdessen in einem sogenannten Steer-by-wire-System beispielsweise nur der Radkranz bewegt oder dreht.
Weiterhin könnte der Hilfsairbag 150 in anderen herkömmlichen Airbags, wie z.B. in der Tür montierten Seitenaufprallairbags, am Sitz montierten Seitenaufprallairbags, Säulenairbags, Vorhangairbags, Frontairbags für Insassen auf dem Rücksitz, Kniepolster sowie aufblasbaren Sicherheitsgurten, implementiert werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung erkennt der Fachmann Anwendungen, Verbesserungen, Veränderungen und Abwandlungen der Erfindung. Derartige Anwendungen, Verbesserungen, Veränderungen und Abwandlungen im Bereich des fachmännischen Könnens sollen von den beigefügten Ansprüchen abgedeckt sein.

Claims

Vorrichtung zum Schutz eines Insassen (14a, 14b) eines Fahrzeuges (12), mit: einem Hauptairbag, der zum Abdecken eines Abschnittes eines Fahrzeuges (12) und zur Bereitstellung eines Schutzes vor Aufschlägen auf den abgedeckten Abschnitt des Fahrzeuges (12) aufblasbar ist; und einem mit dem Hauptairbag verbundenen Hilfsairbag (150), wobei der Hilfsairbag (150) zum Abdecken von Abschnitten des Fahrzeuges (12) aufblasbar ist, welche der Hauptairbag unbedeckt lässt; wobei der Hilfsairbag (150) einen Entfaltungsabschnitt (152) und eine Begrenzungsbahn (154) umfasst, wobei der Entfaltungsabschnitt (152) so aufblasbar ist, dass er sich von einem Hauptabschnitt erstreckt, und eine erste Länge (L2) aufweist, wobei die Begrenzungsbahn (154) eine zweite Länge (L1) aufweist, die kürzer als die erste Länge (L2) ist, wobei die Begrenzungsbahn (154) den Entfaltungsabschnitt (152) überlagert und mit entgegengesetzten Enden der Entfaltungsbahn (152) verbundene, entgegengesetzte Enden aufweist; und wobei der Entfaltungsabschnitt (154) nach dem Aufblasen so ausgeführt ist, dass er die Begrenzungsbahn (154) zwischen den entgegengesetzten Enden des Entfaltungsabschnittes (152) spannt und die Begrenzungsbahn (154) zum Aufnehmen und Dämpfen von Aufschlägen positioniert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Begrenzungsbahn (154) eine Bewegung des Entfaltungsabschnittes (152) derart begrenzt, dass der Entfaltungsabschnitt (152) im aufgeblasenen und druckbeaufschlagten Zustand eine gebogene Gestalt annimmt, die konkav in Richtung der Begrenzungsbahn (154) weist und dadurch einen Raum (164) zwischen der Begrenzungsbahn (154) und dem Entfaltungsabschnitt (152) erzeugt, wobei die Begrenzungsbahn (154) und der Entfaltungsabschnitt (152) vorzugsweise jeweils eine im Allgemeinen rechteckige Gestalt aufweisen können.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Entfaltungsabschnitt (152) übereinanderliegende Bahnen (156) umfasst, die miteinander verbunden sind, um ein aufblasbares Volumen (160) zu definieren, wobei der Hilfsairbag (150) mit dem Hauptairbag derart verbunden ist, dass das aufblasbare Volumen (160) des Hilfsairbags (150) in Fließverbindung mit einem aufblasbaren Volumen (140) des Hauptairbags platziert wird, und wobei die Begrenzungsbahn (154) die Bahnen (156) des Entfaltungsabschnittes (152) überlagert.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Entfaltungsabschnitt (152) innere Verbindungen (162) umfasst, die die übereinanderliegenden Bahnen (156) miteinander verbinden, um die aufgeblasene Dicke des Entfaltungsabschnittes (152) zu begrenzen.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Hilfsairbag (150) im nicht entfalteten Zustand derart ausgeführt ist, dass die Begrenzungsbahn (154) und die Bahnen (156) des Entfaltungsabschnittes (152) eine Dicke von 3 bis 4 Bahnlagen aufweisen, wobei der Hilfsairbag (150) im nicht aufgeblasenen Zustand insbesondere durch zumindest entweder Rollen oder Falten der übereinanderliegenden Bahnen im verstauten Zustand platziert werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Hilfsairbag (150) so ausgeführt ist, dass er sich seitlich von dem Hauptairbag aufbläst und entfaltet wobei der Hilfsairbag (150) insbesondere so konfiguriert ist, dass er im aufgeblasenen und entfalteten Zustand dazu positioniert ist, einen sich bezüglich des Hauptairbags schräg bewegenden Insassen (14a, 14b) aufzunehmen, wobei der Hilfsairbag (150) insbesondere das Armaturenbrett (64) des Fahrzeuges (12) zwischen einem Beifahrer-Frontairbag (120) und einem Fahrer-Frontairbag (100) überlagert..
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Hauptairbag ein Beifahrer-Frontairbag (120) ist und der Hilfsairbag (150) insbesondere so ausgeführt ist, dass er sich seitlich nach innen von dem Beifahrer-Frontairbag (120) entfaltet, sodass er einen Abschnitt eines Armaturenbretts (64) des Fahrzeuges (12) abdeckt, der seitlich nach innen von dem Beifahrer-Frontairbag (120) positioniert ist.
Airbagmodul mit einem Gehäuse (104, 124), einem Gasgenerator (102, 122) und einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Gehäuse (104, 124) den Gasgenerator (102, 122), den Hauptairbag und den Hilfsairbag (150) trägt, und der Gasgenerator (102, 122) betätigbar ist, um Aufblasmedium zum Aufblasen des Hauptairbags und des Hilfsairbags (150) zu liefern.
Fahrzeugsicherheitssystem (10) mit: einem Frontairbag (100, 120), der zum Aufblasen aus einem Armaturenbrett (64) eines Fahrzeuges (12) in einen entfalteten Zustand ausgeführt ist, welcher einen Abschnitt des Armaturenbretts (64) abdeckt; und einem Hilfsairbag (150), der mit dem Frontairbag (100, 120) verbunden und so aufblasbar ist, dass er sich seitlich nach innen von dem Frontairbag (100, 120) entfaltet, um einen Abschnitt des Armaturenbretts (64) abzudecken, den der Frontairbag (100, 120) unbedeckt lässt.
Fahrzeugsicherheitssystem (10) nach Anspruch 9, wobei der Hilfsairbag (150) Folgendes umfasst: einen Entfaltungsabschnitt (152), der so aufblasbar ist, dass er sich seitlich nach innen von dem Frontairbag (100, 120) aufbläst, wobei der Entfaltungsabschnitt (152) eine erste Länge (L2) aufweist; und eine Begrenzungsbahn (154) mit einer zweiten Länge (L1), die kürzer als die erste Länge (L2) ist, wobei die Begrenzungsbahn (154) den Entfaltungsabschnitt (152) überlagert und entgegengesetzte Enden aufweist, die mit entgegengesetzten Enden der Entfaltungsbahn (152) verbunden sind; wobei der Entfaltungsabschnitt (152) nach dem Aufblasen so ausgeführt ist, dass er die Begrenzungsbahn (154) zwischen den entgegengesetzten Enden des Entfaltungsabschnittes (152) spannt, wobei die Begrenzungsbahn (152) eine Bewegung des Entfaltungsabschnittes (152) in Abhängigkeit des Aufblasens derart begrenzt, dass der Entfaltungsabschnitt (152) nach dem Aufblasen und Druckbeaufschlagen eine gebogene Gestalt annimmt, die konkav in Richtung der Begrenzungsbahn (154) weist und dadurch einen Raum (164) zwischen der Begrenzungsbahn (154) und dem Entfaltungsabschnitt (152) zum Aufnehmen und Dämpfen von Aufschlägen erzeugt, wobei das Fahrzeugsicherheitssystem (10) weiterhin vorzugsweise ein Gehäuse (104, 124) und einen Gasgenerator (102, 122) umfasst, wobei das Gehäuse (104, 124) den Gasgenerator (102, 122), den Hauptairbag und den Hilfsairbag (150) trägt, und der Gasgenerator (102, 122) betätigbar ist, um Aufblasmedium zum Aufblasen des Hauptairbags und des Hilfsairbags (150) zu liefern.