DE19547494C2 - Protection device for the occupants of a motor vehicle - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für die Insassen eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus mindestens an einem Ende karosseriefest gehaltenen Fang- und Aufpralleinrichtungen, die bei einem Aufprall aus einer Ruhestellung, in der sie hinter seitlichen Tragstrukturen der Karosserie gehalten sind, durch eine Verstelleinrichtung in eine Wirkposition bewegbar sind, in der sie im Kopfbereich der Fahrzeuginsassen und in einer im Be reich der Seitenfensteröffnungen verlaufenden Ebene liegen, wo bei die Fang- und Aufpralleinrichtung aus einem im nicht aufge blasenen Zustand nahe der Türbrüstung angeordneten schlauchför migen Airbag besteht, der mit seinem vorderen Ende fest an der Tür und mit seinem hinteren Ende an einer Anlenkstelle der Ver stelleinrichtung gehalten ist, die mindestens zum Zeitpunkt des Aufblasens des Airbags bis zu einer Höhe nach oben bewegbar ist, in der die Anlenkstelle etwa in einer durch die Fensteroberkante verlaufenden Horizontalebene liegt.The invention relates to a protective device for the occupants of a motor vehicle, consisting of at least one end Body-arresting and impact devices that in the event of an impact from a rest position, in which it is behind lateral support structures of the body are held by an adjusting device can be moved into an active position, in which they in the head area of the vehicle occupants and in the Be lie in the plane of the side window openings, where in the fall arrester and impact device from an im not blown condition arranged near the door parapet airbag, which is firmly attached to the front end Door and with its rear end at a pivot point of the Ver actuator is held, at least at the time of Inflating the airbag is movable up to a height, in which the articulation point is approximately in one through the top edge of the window horizontal plane.
Eine solche Schutzeinrichtung ist aus DE 44 20 156 A1 bekannt. Dort hat man ein aufblasbares Aufprallabsorptionsteil in einem Aufnahmemittel nahe der Türbrüstung untergebracht. Das dreiecki ge Aufprallabsorptionsteil weist zwei feste Punkte im Bereich des vorderen und hinteren Endes der Türbrüstung auf und kann unter Zuhilfenahme einer an der hinteren Säule des Türfensterrah mens fest angebrachten Führungsschiene und eines Gaserzeugers aufgeblasen und entfaltet werden. Schutzeinrichtungen dieser Art lassen sich nur bei geschlossenen Personenkraftwagen bzw. Fahr zeugen mit festen Türfensterrahmen einsetzen.Such a protective device is known from DE 44 20 156 A1. There you have an inflatable impact absorption part in one Receiving device housed near the door sill. The triangle Impact absorption part has two fixed points in the area the front and rear end of the door sill and can be under Using one on the rear pillar of the door window frame fixed guide rail and a gas generator inflated and unfolded. Protective devices of this type can only be used with closed passenger cars or driving Use witnesses with fixed door window frames.
Gleiches gilt für eine andere bekannte Schutzeinrichtung (ITS Kopf-Airbag der Firma BMW AG, München; Mai 1995), bei der man ein Schlauchsystem hinter den Verkleidungen für die A-Säule und den Himmel im Bereich des Dachseitenrandes verlegt hat. Dieses Schlauchsystem wird in herkömmlicher Weise bei einem Aufprall von einem Gasgenerator aufgeblasen, vergrößert damit seinen Durchmesser und wird aufgrund der gewählten Gewebestruktur da durch aus der Verkleidung heraus in eine Wirkposition gezogen, in der der aufgeblasene Schlauchairbag etwa von der an der A- Säule beginnenden unteren Seite des Seitenfensters schräg nach oben angeordnet wird, so daß er im aufgeblasenen Zustand im Auf prallbereich des Kopfes des Fahrers oder eines Beifahrers liegt. Auch bei dieser Schutzeinrichtung ist nachteilig, daß ein zur Unterbringung des Schlauchairbags im nicht aufgeblasenen Zustand notwendiger Schacht nur bei geschlossenen Fahrzeugen, nicht je doch bei offenen Fahrzeugen, wie beispielsweise einem Cabriolet, zur Verfügung steht.The same applies to another known protective device (ITS Head airbag from BMW AG, Munich; May 1995), where one a hose system behind the panels for the A-pillar and has moved the sky in the area of the roof edge. This Hose system is used in a conventional manner in the event of an impact inflated by a gas generator, thus enlarging its Diameter and is there due to the chosen fabric structure by pulling it out of the cover into an active position, in which the inflated airbag is about the same as on the A- Column beginning at the bottom of the side window at an angle is arranged above, so that it is in the inflated state in the up impact area of the head of the driver or a passenger. This protective device is also disadvantageous in that a Housing the inflatable airbag when not inflated necessary shaft only with closed vehicles, not ever but with open vehicles, such as a convertible, is available.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie sowohl für geschlossene Fahrzeuge als auch für offene Fahrzeuge einsetzbar ist.The invention has for its object a protective device of the type mentioned in such a way that they can be used both for closed vehicles as well as open vehicles is.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die Verstelleinrichtung eine mechanisch bewegbare Schubstange ist, die in einer Führung verschiebbar ist, die an wenigstens einem Ende relativ zur Tür festgehalten ist und die von der Türbrüstung aus nach unten ragt. To solve this problem, the protective device is initially mentioned type provided that the adjusting device is a mechanically movable push rod that is in a guide is slidable at least at one end relative to the door is held down from the parapet protrudes.
Durch diese Ausgestaltung wird es möglich, auch ohne Dach oder festen Türrahmen oberhalb der Türbrüstung eine Halterung für die bewegliche Anlenkstelle des Airbags zu schaffen, die stabil ge nug ausgebildet ist, um die bei einem Seitenaufprall des Kopfes eines Fahrzeuginsassen auftretenden Kräfte aufnehmen zu können.This configuration makes it possible even without a roof or fixed door frame above the door rail a bracket for the Movable articulation point of the airbag to create stable ge is not designed to withstand a side impact of the head of a vehicle occupant's forces.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß der Airbag in einem nach oben offenen U-Profil untergebracht ist, das im Bereich der Oberkante der Tür als Einbaumodul verlegt ist, wobei der Airbag mit seinem vorderen Ende fest am U-Profil gehalten ist.In a further development of the invention it can be provided that the Airbag is housed in an upwardly open U-profile, installed in the area of the upper edge of the door as a built-in module is, the airbag with its front end firmly on the U-profile is held.
In Weiterbildung der Erfindung kann das als Einbaumodul ausge staltete U-Profil mit einem angebauten und mit dem Inneren des Airbags in Verbindung stehenden Gasgenerator versehen sein, der im Bereich der vorderen Befestigungsstelle des Airbags angeord net ist. Das U-Profil kann schließlich am hinteren Ende fest mit einer Führung für die Schubstange verbunden werden, die ein Zy linder ist, welcher wiederum fest mit dem U-Profil verbunden ist.In a further development of the invention, this can be implemented as a built-in module designed U-profile with an attached and with the inside of the Airbags related gas generator provided arranged in the area of the front attachment point of the airbag is not. The U-profile can finally be fixed at the rear end a guide for the push rod that connects a Zy linder, which in turn is firmly connected to the U-profile is.
In Weiterbildung der Erfindung kann für den Zylinder und die Schubstange als Auslösesystem ein an sich bekanntes pyrotechni sches Treibsystem vorgesehen werden. Es ist aber auch möglich, die Schubstange über eine Gasleitung mit dem pyrotechnischen Auslösesystem zum Aufblasen des Airbags zu verbinden, so daß die vom Gasgenerator gelieferte Druckenergie auch zur Verstellung der Schubstange ausgenützt werden kann.In a further development of the invention, the cylinder and the Push rod as a trigger system a known pyrotechni cal propulsion system are provided. But it is also possible the push rod via a gas line to the pyrotechnic Trigger system to inflate the airbag so that the Pressure energy supplied by the gas generator can also be adjusted the push rod can be used.
In vorteilhafter Ausgestaltung können dabei sowohl das U-Profil, als auch die Gasleitungen, die zusammen mit dem U-Profil den Einbaumodul bilden, als Versteifungselemente für die Tür ausge legt werden, so daß das Einbaumodul auch als Schutz gegen einen Seitenaufprall dient.In an advantageous embodiment, both the U-profile, as well as the gas pipes that together with the U-profile Form installation module, out as stiffening elements for the door be placed so that the built-in module also as protection against one Side impact serves.
Der Airbag selbst kann in Weiterbildung der Erfindung im aufge blasenen Zustand etwa zylinderförmig mit kegelförmig zulaufenden Enden aussehen. Er kann im aufgeblasenen Zustand aber auch etwa kegel- oder dreieckförmig ausgebildet sein, wobei jeweils die Spitze des Kegels bzw. eine Spitze des Dreieckes, nach vorne ausgerichtet ist, und eine Außenkontur des aufgeblasenen Airbags parallel zu der Türoberkante verläuft. Dabei ist es auch mög lich, den dreieckförmigen Airbag in der Art eines Vorhanges aus zubilden, der über die Fläche verteilt mit aufblasbaren Berei chen versehen ist.The airbag itself can be developed in a further development of the invention blown state approximately cylindrical with tapered Ends look. In the inflated state, however, it can also be conical or triangular, the respectively Tip of the cone or a tip of the triangle, to the front is aligned, and an outer contour of the inflated airbag runs parallel to the upper edge of the door. It is also possible Lich, the triangular airbag in the manner of a curtain to form, spread over the area with inflatable area Chen is provided.
Der Einbaumodul kann schließlich für Front- und Rücksitzpassa giere vorgesehen werden.Finally, the built-in module can be used for the front and rear seat passages greed to be provided.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeich nung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:The invention is based on exemplary embodiments in the drawing shown and will be explained in the following. Show it:
Fig. 1 die schematische Seitenansicht eines Cabriolets mit ver senktem bzw. abgenommenem Dach und mit schematisch aufge brochener Fahrertür, um den Einbau der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung zu zeigen, die hier in ihrer Wirkstel lung ist, Fig. 1 is a schematic side view of a convertible with the roof removed and ver senktem or with schematically up brochener driver's door in order to show the installation of the protection device according to the invention, which is here in its active development Stel,
Fig. 2 die vergrößerte Darstellung der in der Tür des Fahrzeuges nach Fig. 1 eingebauten, erfindungsgemäßen Schutzeinrich tung, ebenfalls in der Wirkstellung mit aufgeblasenem Airbag, Fig. 2 shows the enlarged representation of the built-in door of the vehicle of FIG. 1, according to the invention Schutzeinrich tung, also in the active position with the bag is inflated,
Fig. 3 eine Schutzeinrichtung ähnlich Fig. 2, jedoch in einer anderen Ausführungsform und Fig. 3 shows a protective device similar to Fig. 2, but in another embodiment and
Fig. 4 die Schutzeinrichtung nach Fig. 3, jedoch mit einem an ders aufgebauten Airbag in der aufgeblasenen Stellung. Fig. 4 shows the protective device according to Fig. 3, but with an airbag on the other in the inflated position.
Die Fig. 1 zeigt ein offenes Fahrzeug (1), hier ein offenes Ca briolet, das nur zwei Türen besitzt. In der dem Betrachter zuge wandten Fahrertür (2), die schematisch aufgebrochen dargestellt ist, ist in der Türbrüstung (3) ein nach oben offenes U-Profil (5) eingesetzt, das ausreichend groß und lang ausgebildet ist, um im gefalteten (nicht gezeigten) Zustand einen unaufgeblasenen schlauchförmigen Airbag (4) aufzunehmen, der an seinem in Fahrt richtung vorderen Ende (20) an dem Profil (5) befestigt ist. Der gefaltete, innerhalb des Profiles (5) untergebrachte Airbag (4) ist an seinem hinteren Ende (21) am Ende einer Schubstange (7) gelenkig befestigt, die am anderen Ende mit einem Kolben (22) versehen ist, der in einem Zylinder (9) geführt ist. Es versteht sich, daß die Schubstange (7) und ihre Halterung im Zylinder (9) stabil genug ausgebildet werden müssen, um die bei einem Seiten aufprall des Kopfes eines Fahrzeuginsassen auftretenden Kräfte aufnehmen zu können. Fig. 1 shows an open vehicle ( 1 ), here an open Ca briolet, which has only two doors. In the driver's door ( 2 ) facing the viewer, which is shown schematically broken open, an upwardly open U-profile ( 5 ) is used in the door parapet ( 3 ), which is sufficiently large and long to be folded (not shown) ) Condition to include an uninflated tubular airbag ( 4 ) which is attached to the profile ( 5 ) at its front end ( 20 ) in the direction of travel. The folded airbag ( 4 ) housed within the profile ( 5 ) is articulated at its rear end ( 21 ) at the end of a push rod ( 7 ) which is provided at the other end with a piston ( 22 ) which is in a cylinder ( 9 ) is performed. It goes without saying that the push rod ( 7 ) and its holder in the cylinder ( 9 ) must be designed to be stable enough to be able to absorb the forces occurring in the event of a side impact of the head of a vehicle occupant.
Der Zylinder (9) ist über eine Halterung (23) fest mit dem Pro fil (3) verbunden und zwar so, daß er am rechten Ende desselben senkrecht nach unten ragt. Die in den Fig. 1 und 2 ausgescho bene Schubstange (7) befindet sich in der Ruhestellung innerhalb des Zylinders (9), während der sich der Airbag (4) im nicht auf geblasenen und zusammengefalteten Zustand innerhalb des Profiles (5) befindet, so daß die Anlenkstelle des Airbags (4) an der Schubstange (7), die sich an deren äußeren Ende befindet, die Position (21') einnimmt. Das Profil (5) ist zusammen mit dem an gebauten Zylinder (9) und dem zusammengefalteten Airbag als ein Einbaumodul (28) ausgebildet.The cylinder ( 9 ) via a bracket ( 23 ) is firmly connected to the pro fil ( 3 ) in such a way that it protrudes vertically downwards at the right end thereof. The amounts scho in Figs. 1 and 2 bene push rod (7) is located in the rest position within the cylinder (9), during which the airbag (4) is not in the on-blown and collapsed condition within the profile (5), so that the articulation point of the airbag ( 4 ) on the push rod ( 7 ), which is located at its outer end, assumes the position ( 21 '). The profile ( 5 ) is designed together with the cylinder ( 9 ) and the folded airbag as a built-in module ( 28 ).
Der Airbag (4) ist an seinem linken Ende über einen an sich be kannten Diffusor (8), der die Eintrittsöffnung in den Innenraum des Airbags (4) bildet, an einen Gasgenerator (6) angeschlossen, der in bekannter Weise auf pyrotechnische Art in kürzester Zeit die zum Aufblasen des Airbags (4) benötigte Gasmenge erzeugt.The airbag ( 4 ) is connected at its left end via a known diffuser ( 8 ), which forms the inlet opening into the interior of the airbag ( 4 ), to a gas generator ( 6 ), which in a known manner in a pyrotechnic manner generates the amount of gas required to inflate the airbag ( 4 ) in the shortest possible time.
Der Zylinder (9) ist ebenfalls mit einem pyrotechnischen Treib satz (10) an seinem unteren Ende versehen und sowohl der nicht näher gezeigte Treibsatz des Gasgenerators (6) als auch der Treibsatz (10) des Zylinders (9) werden über Zuleitungen (12) mit einem Zündimpuls versorgt, der von einem gemeinsamen Auslö segerät (11) in bekannter Weise kommt, wenn, bedingt durch einen Fahrzeugaufprall, eine Aktivierung der passiven Schutzeinrich tungen notwendig wird.The cylinder ( 9 ) is also provided with a pyrotechnic propellant charge ( 10 ) at its lower end and both the propellant charge of the gas generator ( 6 ) and the propellant charge ( 10 ) of the cylinder ( 9 ) are not shown via feed lines ( 12 ) supplied with an ignition pulse that comes from a common trigger device ( 11 ) in a known manner if, due to a vehicle impact, activation of the passive protective devices becomes necessary.
Tritt dieser Fall ein, dann wird die Schubstange (7) schlagartig aus dem Zylinder (9) ausgetrieben, und zwar noch ehe der Auf blasvorgang für den Airbag (4) beendet ist. Der Aufblasvorgang erfolgt dabei über den gasabgebenden Gasgenerator (6) und den z. B. aus einem flexiblen Werkstoff hergestellten und in der Aus gangslage ebenfalls innerhalb des Führungsprofils im zusammenge falteten Zustand gehaltenen Diffusor (8). Im Endzustand hat der Airbag (4) die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Endform erreicht, die sich im wesentlichen als eine Zylinderform mit zu den An lenkstellen (20) und (21) hin verlaufenden kegelförmigen Spitzen kennzeichnen läßt.If this happens, then the push rod ( 7 ) is suddenly expelled from the cylinder ( 9 ), even before the inflation process for the airbag ( 4 ) has ended. The inflation process takes place via the gas-emitting gas generator ( 6 ) and the z. B. made of a flexible material and in the starting position also within the guide profile in the folded folded state held diffuser ( 8 ). In the final state, the airbag ( 4 ) has reached the final shape shown in FIGS . 1 and 2, which can be characterized essentially as a cylindrical shape with the steering points ( 20 ) and ( 21 ) extending towards conical tips.
Aus der Fig. 1 ist leicht zu erkennen, daß in dieser Wirklage des Airbags (4) dieser etwa vom vorderen Ende des Fensteraus schnittes schräg nach hinten oben derart verläuft, daß seine An lenkstelle (21) an der Schubstange in etwa in einer Horizontale bene (24) liegt, die an der Oberkante der Fensteröffnung und in etwa auch durch die Oberkante der Windschutzscheibe (25) ver läuft. Diese Lage ist prädestiniert dafür, daß der Airbag (4) den Seitenaufprall des Kopfes des schematisch gezeigten Fahrers (26) abfangen kann, und zwar unabhängig von der Größe des Fah rers. Je größer nämlich der Fahrer ist, umso weiter hinten wird sich auch die Sitzlehne mit der daran befestigten Kopfstütze be finden. Unabhängig von der Größe des Fahrers wird daher der Kopf des Fahrers sich immer in etwa längs der Geraden (27) bewegen, die die Längsachse des Airbags (4) bildet.From Fig. 1 it is easy to see that in this operative position of the airbag ( 4 ) this cut from the front end of the window cut obliquely to the rear upwards such that its steering point ( 21 ) on the push rod is approximately in a horizontal plane ( 24 ), which runs at the top edge of the window opening and approximately also through the top edge of the windshield ( 25 ). This position is predestined for the airbag ( 4 ) to absorb the side impact of the head of the driver ( 26 ) shown schematically, regardless of the size of the driver. The bigger the driver is, the further back the seat back with the headrest attached will be. Regardless of the size of the driver, the driver's head will therefore always move approximately along the straight line ( 27 ) which forms the longitudinal axis of the airbag ( 4 ).
Die Fig. 3, in der für gleiche Teile auch gleiche Bezugszeichen beibehalten worden sind, zeigt eine Variante des von dem Profil (5) und den daran befestigten Teilen gebildeten Einbaumoduls (28) insofern, als hier die vom Auslösegerät (11) zu einem Treibsatz des Zylinders (9) führende Leitung (12) entfällt. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird der vom Gasgenerator bei einem Aufprall erzeugte Gasdruck auch dazu ausgenützt, um den Zylinder (9) zur Betätigung der Schubstange (7) zu beaufschla gen. Zu diesem Zweck führt vom Gasgenerator (6) eine feste Lei tung (13) zum unteren Ende des Zylinders (9). Gibt daher das Auslösegerät (11) einen Impuls an den Gasgenerator (6), und wird dort auf pyrotechnischem Weg ein Gasdruck erzeugt, der zum Auf blasen des Airbags (4) führt, dann wird gleichzeitig auch über die Leitung (13) der Zylinder (9) mit Gasdruck beaufschlagt. Die Schubstange (10) wird daher nach oben ausgefahren. Die Leitung (13) bzw. ihr Anschluß am Gasgenerator (6) ist dabei so ausge legt, daß die Gasbeaufschlagung der Leitung (13) - und des Zy linders (9) - schneller vor sich geht, als das Füllen des Airba ges (4) über den Diffusor (8). Der Airbag (4) befindet sich da her sehr schnell in seiner - in Fig. 1 gezeigten - Wirkposition. Fig. 3, in which the same reference numerals have been retained for the same parts, shows a variant of the built-in module ( 28 ) formed by the profile ( 5 ) and the parts attached to it insofar as here by the trigger device ( 11 ) to a propellant charge of the cylinder ( 9 ) leading line ( 12 ) is omitted. In the embodiment of FIG. 3, the gas pressure generated by the gas generator in an impact is also used to act upon the cylinder ( 9 ) for actuating the push rod ( 7 ). For this purpose, the gas generator ( 6 ) leads to a fixed line ( 13 ) to the lower end of the cylinder ( 9 ). Therefore, the trigger device ( 11 ) gives a pulse to the gas generator ( 6 ), and there a gas pressure is generated in a pyrotechnic way, which leads to the inflation of the airbag ( 4 ), then at the same time via the line ( 13 ) the cylinder ( 9 ) pressurized with gas pressure. The push rod ( 10 ) is therefore extended upwards. The line ( 13 ) or its connection to the gas generator ( 6 ) is laid out so that the gas supply to the line ( 13 ) - and the cylinder ( 9 ) - goes faster than the filling of the Airba ges ( 4th ) via the diffuser ( 8 ). The airbag ( 4 ) is very quickly in its operative position shown in FIG. 1.
Das Einbaumodul (28) nach Fig. 3 zeichnet sich auch noch dadurch aus, daß sowohl das Profil (5) als auch die Leitung (13), die entsprechend stabil ausgebildet werden kann, als Versteifungse lemente für die Seitentür ausgenützt werden können. Sie bilden daher auch einen seitlichen Aufprallschutz für den Fahrer, des sen Kopf durch den Airbag (4) geschützt wird.The installation module ( 28 ) according to Fig. 3 is also characterized in that both the profile ( 5 ) and the line ( 13 ), which can be made correspondingly stable, can be used as stiffening elements for the side door. They therefore also form a side impact protection for the driver, whose head is protected by the airbag ( 4 ).
Die Fig. 4 zeigt eine Variante des Einbaumoduls (28) insofern, als hier der Airbag (4a) nicht die Zylinderform des Airbags (4) der Fig. 1 bis 3 besitzt, sondern die Form eines Kegels, der an der Stelle (20) seine Spitze besitzt, oder die Form eines dreieckigen Kissens aufweist, das im aufgeblasenen Zustand mit seiner breiteren Seite der Schubstange (7) zugewandt ist. Bei dieser Variante wäre es auch denkbar, anstelle eines durchgehend mit Gas gefüllten Airbags (4a) eine Art Spanntuch mit Dreieck form in der Art der Abbildung des Airbags (4a) vorzusehen, das mit aufblasbaren Bereichen versehen ist, die in der Form von Ka nälen oder Bereichen ausgebildet sind. Auch ein solchermaßen ge stalteter "Airbag" wäre ausreichend wirksam. Fig. 4 shows a variant of the installation module ( 28 ) insofar as here the airbag ( 4 a) does not have the cylindrical shape of the airbag ( 4 ) of Figs. 1 to 3, but the shape of a cone, which at the point ( 20 ) has its tip, or has the shape of a triangular cushion which, when inflated, faces the push rod ( 7 ) with its wider side. In this variant, it would also be conceivable to provide a type of stretch cloth with a triangular shape in the manner of the illustration of the airbag ( 4 a), which is provided with inflatable areas in the form of, instead of a gas bag filled with gas ( 4 a) Channels or areas are formed. Even an airbag designed in this way would be sufficiently effective.
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