DE19540911C2

DE19540911C2 - Airbag

Info

Publication number: DE19540911C2
Application number: DE1995140911
Authority: DE
Inventors: Eugen Plaksin; Juergen Maier
Original assignee: Lear Corp
Current assignee: Lear Corp
Priority date: 1995-11-03
Filing date: 1995-11-03
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2015-11-04
Also published as: DE19540911A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Airbag für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Die bekannten Airbags weisen einen im inaktivierten Zustand zusammengefal teten Beutel auf, der bei der Aktivierung im Innenraum des Fahrzeuges sehr rasch aufgeblasen wird und dabei ein entsprechendes Luftvolumen des Fahr zeuginnenraumes verdrängt. Dies führt zu einem Anstieg des Luftdruckes im Innenraum des Fahrzeuges, der um so steiler und stärker ist, je größer das Verhältnis zwischen dem Volumen des aufgeblasenen Airbags und dem Ge samtvolumen des Fahrzeuginnenraumes ist. Wenn, wie heute vielfach üblich, nicht nur für den Fahrer, sondern auch für den Beifahrer ein Airbag vorgesehen ist, ist das genannte Verhältnis schon so groß, daß zusätzliche Airbags für die Fondpassagiere zu einem so starken Druckanstieg führen würden, daß mit großer Wahrscheinlichkeit die Passagiere Gehörschäden erleiden würden, wenn die aktiviert werden.

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, alle Sitze mit Ausnahme des Fahrer sitzes mit einem Sensor zu versehen, der verhindert, daß der zu einem unbela steten Sitz gehörende Airbag aktiviert werden kann. Hierdurch läßt sich jedoch das vorstehend genannte Problem nicht beseitigen, weil durchaus der Fall sein kann, daß alle Sitze besetzt sind.

Die im Fahrgastinnenraum entstehende Druckwelle beim Zünden von einem oder auch mehreren Airbags auf ein technisch machbares Minimum zu reduzie ren, ist auch Gegenstand der DE-OS 20 29 587 sowie durch die DE 33 12 769 A1 bekannt, wobei bei der letztgenannten Lösung es vorgesehen ist, wenigstens eine Fensterscheibe des Fahrzeuges zu zerstören, um die beim Aufblasen des Airbags entstehende plötzliche Druckerhöhung im Fahrzeuginnenraum zur Vermeidung von Verletzungen der Fahrzeuginsassen nach außen hin abzuge ben. Das Zerstören der Fensterscheiben des Fahrzeuges stellt jedoch ebenfalls ein Gefährdungspotential für die Fahrzeuginsassen und für die Umgebung dar. Die in der DE-OS 20 29 587 aufgezeigte Lösung, den Airbag zur Reduzierung der Druckwelle mit Luftansaugöffnungen auszugestalten, entspricht dem Merk mal c) des Oberbegriffes des Anspruches 1. Durch die DE 92 11 421 U1 sind die Merkmale a) und b) des Oberbegriffes bekannt, nämlich von der Begren zung des Hohlkörpers des Airbags einen Teilbereich doppelwandig auszubil den, und mit den beiden Wänden des doppelwandigen Teilbereiches die aufblasbare Kammer des Airbags zu begrenzen. Bei all diesen bekannten Lösun gen wird jedoch nach wie vor zum sicheren Auffangen des jeweiligen Fahr zeuginsassen ein großes Airbagvolumen eingesetzt, so daß Schädigungen aufgrund des starken Druckanstieges, insbesondere in Form von Gehörschäden, nicht auszuschließen sind.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Auffangsystem für die Benutzer von Fahrzeugen zu schaffen, das die gleiche Sicherheit gibt wie die bekannten Airbags, jedoch einen bis zur Auslösung von Gehörschäden ansteigenden Luftdruck im Fahrzeuginnenraum vermeidet. Diese Aufgabe löst ein Airbag mit den Merkmalen des Anspru ches 1.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Airbag gemäß dem kennzeichnen den Teil des Anspruches 1 der vom doppelwandigen Teilbereich im aufgeblase nen Zustand begrenzte Innenraum sich gegen die zu schützende Person hin öffnet und diese Öffnung von dem Teilbereich hoher Luftdurchlässigkeit wenig stens teilweise überdeckt ist, verdrängt der Airbag bei seiner Aktivierung eine wesentlich geringere Menge der sich im Fahrzeuginnenraum befindenden Luft als ein bekannter Airbag mit gleich großem wirksamen Volumen und gleich großer Auffangfläche, weil nur so viel Luft verdrängt zu werden braucht als dem Volumen des doppelwandigen Teilbereiches des Hohlkörpers entspricht. Der sich gegen die zu schützende Person hin öffnende Innenraum läßt sich dabei groß dimensionieren, so daß problemlos eine große Auffangfläche reali siert werden kann.

Zwar wird der erfindungsgemäße Airbag vorzugsweise zum Schutze für Fond passagiere in Betracht kommen und in diesem Fall in die Rückenlehne eines Vordersitzes integriert sein. Vor allem bei kleineren Kraftfahrzeugen kann man den erfindungsgemäßen Airbag aber durchaus auch für den Fahrersitz und den Beifahrersitz einsetzen, da gerade bei kleineren Kraftfahrzeugen darauf geachtet werden muß, daß das Verhältnis zwischen zu verdrängender Luft und der Größe des Innenraumes nicht zu groß wird.

Der vom doppelwandigen Teilbereich im aufgeblasenen Zustand begrenzte Hohlkörper kann beispielsweise eine einem Kegel zumindest ähnliche Form haben. Der Kegel öffnet sich gegen die zu schützende Person hin, also nach hinten. An seinem den größten Durchmesser aufweisenden Ende ist dabei der durch den Kegel gebildete Hohlkörper von dem luftdurchlässigen Teilbereich der Begrenzungswand, beispielsweise einem Fangtuch oder Fangnetz, ver schlossen. Aber auch andere Hohlkörperformen, beispielsweise halbkugelartige Formen, kommen in Frage.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen schematisch und unvollständig dargestellten Längsschnitt durch die Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes mit inaktivier tem Airbag,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Rückseite der Rückenlehne bei abge nommener Verkleidung und entferntem Airbag,

Fig. 3 eine Rückansicht der Rückenlehne entsprechend Fig. 2 mit gefaltetem Airbag,

Fig. 4 eine schematisch dargestellte Seitenansicht der Rückenlehne mit vollständig entfaltetem Airbag,

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Rückseite der Rückenlehne mit voll ständig entfaltetem Airbag,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Rückenlehne mit vollstän dig entfaltetem Airbag,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht entsprechend Fig. 6 mit teilweise in einer vertikalen Ebene geschnitten dargestelltem Airbag.

Die Rückenlehne 1 eines Vordersitzes für einen Personenkraftwagen weist, wie Fig. 1 zeigt, etwas unterhalb des oberen Querholms 2 ihrer tragenden Struktur sowie oberhalb eines im Abstand unterhalb des oberen Querholms 2 vorgese henen Traverse 3 eine zur Rückseite der Rückenlehne 1 hin offene Kammer 4 auf. In letzterer befindet sich eine etwa parallel zur Rückseite der Rückenlehne 1 liegende Trägerplatte 5, welche mit der tragenden Struktur der Rückenlehne 1 fest verbunden ist.

Im Bereich zwischen zwei Führungsrohren 6 für Tragstäbe einer Kopfstütze ist an der Rückseite der Trägerplatte 5 ein Gasgenerator 7 angeordnet. Im Bereich der in Fig. 2 sichtbaren Gasaustrittsfläche des Gasgenerators ist die Trägerplatte 5 mit einem Durchbruch entsprechender Größe versehen. In dem nach vorne durch die Trägerplatte 5 und nach hinten durch die Rückseite der Rückenlehne 1 begrenzten Teil der Kammer 4 ist ein Airbag 8 in gefaltetem Zustand unterge bracht, wie dies Fig. 1 zeigt.

Das die Füllöffnung bildende Ende des Airbags 8 ist auf die Gasaustrittsöffnung des Gasgenerators 7 ausgerichtet und mittels eines rechteckförmigen Klemm rahmens 9 dicht mit der Trägerplatte 5 verbunden. Die Längsseite des Klemm rahmens 9 verläuft parallel zum oberen Querholm 2 und zur Traverse 3 und erstreckt sich in Querrichtung der Rückenlehne 1 über die Führungsrohre 6 hinaus.

Im entfalteten und aufgeblasenen Zustand hat der Airbag 8 eine kegelstumpf artige Form, wie die Fig. 4, 6 und 7 erkennen lassen. Von der Kegelstumpfform weist die Form des Airbags 8 im wesentlich nur durch einen keilförmigen Mittelabschnitt ab, an den sich seitlich je eine Hälfte eines Kegelstumpfes an schließt. Die Öffnungsweite des Airbags 8 nimmt von der Rückenlehne 1 aus nach hinten, also gegen die zu schützende Person hin, zu, wobei, wie Fig. 4 zeigt, die Form des Airbags 8 auch so gewählt sein kann, daß die zentrale Längsachse des Kegelstumpfes nicht lotrecht zur Rückseite der Rückenlehne 1 verläuft, sondern von der Rückenlehne aus zu der zu schützenden Person hin nach oben verläuft, damit das im Durchmesser große Ende des Airbags 8 im Aufprallbereich des Kopfes der zu schützenden Person liegt.

Der die Mantelfläche des Kegelstumpfes bildende Teil der Begrenzungswand des Airbags 8 ist, wie Fig. 4 zeigt, doppelwandig ausgebildet. Die äußere Wand ist mit 10, die innere Wand mit 11 gekennzeichnet. Nur der zwischen diesen beiden Wänden 10 und 11 liegende Raum 13, der an dem im Durch messer großen Ende des Airbags 8 verschlossen ist und am anderen mit der Gasaustrittsöffnung des Gasgenerators 7 in Verbindung steht, wird bei der Aktivierung des Airbags 8 mit dem vom Gasgenerator 7 gelieferten Gas gefüllt. Die innere Wand 11 ist über ein Haltetuch 12, welches mit Gasdurchtrittsöff nungen 12' versehen ist, mit der Trägerplatte 5 verbunden, und zwar im Aus führungsbeispiel längs der oberen bzw. der unteren Längsseite des Klemmrah mens 9.

Das im Durchmesser größere Ende des Airbags 8 ist, wie die Fig. 5 bis 7 zeigen, mittels eines Fangtuches 14 verschlossen, das mit einer Vielzahl von Luftdurchlaßöffnungen 14' versehen und fest mit der äußeren Wand 10 verbun den ist. Gegen dieses Fangtuch 14 prallt bei einem Unfall die zu schützende Person. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, kann die vom Fangtuch 14 bedeckte Fläche so groß sein wie die Fläche eines großvolumigen, konventionellen Airbags.

Die Luftmenge, die beim Aufblasen des Airbags 8 verdrängt wird, ist relativ gering, nämlich nur so groß wie das Volumen des Raumes 13 zwischen der Außenwand 10 und der Innenwand 11 des Airbags 8. Dank der Luftdurchlaß öffnungen 14' im Fangtuch 14 kann die sich im Innenraum des Fahrzeuges befindende Luft in den von der Innenwand 11 umfaßten Innenraum 18 des Airbags 8 bereits während des Aufblasens des Airbags 8 eintreten und diesen Innenraum 18 vollständig füllen, auch wenn wegen der relativ geringen Gas menge, die der Gasgenerator 7 zu liefern hat, der Airbag 8 sehr schnell aufge blasen wird.

Die Faltung des Airbags 8 kann, wie Fig. 3 zeigt, so gewählt werden, daß die beiden seitlichen, je eine Kegelstumpfhälfte begrenzenden Wandbereiche zwischen die den Airbag 8 nach oben und unten begrenzenden Seitenwände hin eingefaltet werden.

Außer dem den Kopf und den Oberkörper einer Person schützenden Airbag 8 kann in der Rückenlehne 1 noch ein Knieairbag 15 vorgesehen sein. Für ihn ist in Kniehöhe in der Rückenlehne 1 eine Kammer vorgesehen, welche durch eine Stoffbespannung 17 abgedeckt sein kann, weil, wie Fig. 4 zeigt, die Auswölbung des Knieairbags 15 im aktivierten Zustand relativ gering ist. Wegen des relativ geringen Volumens des Knieairbags 15 können für diesen statt eines Gasgenerators zwei Gaspatronen 16 vorgesehen sein, die ebenfalls in der den Knieairbag 15 aufnehmenden Kammer untergebracht sind.

Durch den Airbag 8 wird nicht nur ein ungesicherter Fondinsasse besser ge schützt. Auch bei einem durch einen Sicherheitsgurt gesicherten Fondinsassen erfährt der Kopf einen wesentlich besseren Schutz als ohne Airbag 8. Gleiches gilt natürlich auch für den Fall, daß der Airbag im Lenkrad oder Armaturenbrett untergebracht ist und dem Schutz des Fahrers oder Beifahrers dient. Das kleine re Füllvolumen des Airbags 8 im Vergleich zu konventionellen Airbags redu ziert nicht nur den Druckanstieg im Inneren des Fahrzeuges und verhindert dadurch Gehörschäden. Es ermöglicht auch, einen kleineren und damit leichte ren Gasgenerator zu verwenden. Da wegen des geringeren Füllvolumens der Airbag 8 rascher aufgeblasen werden kann als ein konventioneller Airbag, kommt der Airbag 8 schneller in seine wirksame Position, wodurch der zu schützende Insasse früher abgebremst wird als bei einem konventionellen Airbag und damit der Weg, auf dem der Sitzbenutzer eine ungebremste Be schleunigung erfährt, verkürzt ist. Sofern man ein gleiches Füllvolumen wie bei einem konventionellen Airbag vorsieht, läßt sich eine viel größere Aufprallflä che und damit ein besserer Schutz erreichen.

Claims

1. Airbag für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Hohlkörper, der wenigstens eine mit einem unter Druck stehenden Gas aufblasbare Kammer aufweist, wobei

a) von der Begrenzung des Hohlkörpers ein Teilbereich doppelwandig ausgebildet ist,
b) die beiden Wände (10, 11) des doppelwandigen Teilbereiches die aufblasbare Kammer (13) begrenzen, und
c) ein anderer Teilbereich (14) der Begrenzung eine hohe Luftdurch lässigkeit hat.

dadurch gekennzeichnet, daß der vom doppel wandigen Teilbereich im aufgeblasenen Zustand begrenzte Innenraum (18) sich gegen die zu schützende Person hin öffnet und diese Öffnung von dem Teilbereich (14) hoher Luftdurchlässigkeit wenigstens teilweise überdeckt ist.

2. Airbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der doppel wandige Teilbereich im aufgeblasenen Zustand dem Hohlkörper eine einem Kegelstumpf zumindest ähnliche Form gibt.

3. Airbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der doppel wandige Teilbereich im aufgeblasenen Zustand dem Hohlkörper eine einer Halbkugel zumindest ähnliche Form gibt.

4. Airbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der doppel wandige Teilbereich im aufgeblasenen Zustand dem Hohlkörper die Form einer zu der schützenden Person hin sich öffnenden Wanne gibt.

5. Airbag nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilbereich mit hoher Luftdurchlässigkeit durch ein mit Luftdurchtritts öffnungen (14') versehenes Tuch (14) gebildet ist.

6. Airbag nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teilbereich mit hoher Luftdurchlässigkeit durch ein Netz gebildet ist.

7. Airbag nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er im zusammengefalteten Zustand in der Rückenlehne (1) eines Vordersit zes eines Personenkraftwagens angeordnet ist.

8. Airbag nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er sich an die gegen die schützende Person weisende Seite eines ebenfalls in der Rüc kenlehne (1) angeordneten Gasgenerators (7) anschließt.