DE29700804U1

DE29700804U1 - Airbag für Kraftfahrzeuge, insbesondere Pkws

Info

Publication number: DE29700804U1
Application number: DE29700804U
Authority: DE
Original assignee: KLARE WILHELM
Current assignee: KLARE WILHELM
Priority date: 1997-01-17
Filing date: 1997-01-17
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2007-01-18

Description

'••Patentanwälte

KERN , BREHM & PARTNER

Geseilschaft bürgerlichen Rechts (GbR)

Albert-Rosshaupter-Sfr. 73 - D - 81369 München - Telefon (089^ 760 55 20 760 55 26 - Telefax (089^ 760 55 59

Wilhelm Klare Bodenseesir. 28 81241 München

Ha-9090/GM 17. Januar 1997 ke-pw DipL-Ing. Karl Gercken

Thalerweg 21 82041 Oberhaching

Airbag für Kraftfahrzeuge, insbesondere Pkws

Die Erfindung betriffi einen Airbag fiir Kraftfahrzeuge, insbesondere Pkws, deren Airbags in nicht aufgeblasenem Zustand im Lenkrad, Handschuhkasten, den Sitzlehnen und/oder Kopf bzw. Nackenstützen verstaut sind und sich beim Frontalaufprall oder Seitenaufprall des Fahrzeugs explosionsartig aufblasen, um insbesondere Kopf und Brustkorb sowie Becken der Fahrzeuginsassen zu schützen.

Bekanntlich besteht für Pkws seitens der Hersteller Ausstattungspflicht mit diversen Sicherheitssystemen, zu denen insbesondere der Anschnallgurt gehört, und für den Fahrzeugbenutzer Anschnallpflicht. Li den letzten Jahren wurden die Sicherheitssysteme fur Pkws durch Airbags komplettiert, die sich bei Frontalaufprafl und Seitenaufprall des Fahrzeugs auf Hindernisse in Sekundenbruchteilen mittels Treibgasen explosionsartig aufblasen, ohne daß solche Airbags jedoch den Gurt bzw. die Anschnallpflicht überflüssig machen, da der Gurt insbesondere dann schützt, wenn der Airbag noch nicht ausgelöst hat oder, systembedingt, bei leichten oder nicht frontalen Kollisionen auch nicht auslösen wird. Außerdem schützt nur der Gurt davor, bei Kollisionen aus dem Fahrzeug herausgeschleudert zu werden, insbesondere dann, wenn sich das Fahrzeug überschlägt.

Es hat sich nun gezeigt, daß die bisher benutzten Airbags nicht der Tatsache Rechnung tragen, daß die einzelnen Körperteile der Fahrzeuginsassen, also insbesondere Kopf, Brustkorb und Becken, wenn die Insassen ihre Sitzposition einnehmen, unterschiedlich weit von den Räumen entfernt sind, die den nicht aktivierten Airbag enthalten, also beispielsweise von J^enkrad, Hand-

schubkasten, den Sitztehnen oder Kopf- bzw. Nackenstützen. Diese unterschiedlichen Distanzen sind aber auch im Moment des Auslösens des Airbags, also des Aufblasens oder Aufpumpens mit HSlfe des verwendeten Trelbgases vorhanden, so daß die aufgrund der Massenträgheit bei einem Frontakufprall sich in Fahrtrichtung weiterbewegenden menschlichen Körperteile mehr oder weniger starken Zug- und Biegekräöen ausgesetzt sind, die sie gesundheitsschädigend verformen können. Letzteres trifft insbesondere auf den Kopf des Fahrzeuginsassen zu, da dieser im Gegensatz zu Brustkorb und Becken nicht durch Gurte zurückgehalten wird und darüber hinaus - betrachtet man den Lenkradairbag - von der üblichen Sitzposition bis zur Anlage an der Airbagoberfläche den weitesten Weg zurückzulegen hat.

Durch diese relativ große KopfVerlagerung treten jedoch oftmals irreparable Schaden an der Halswirbelsäule auf Das gleiche Problem ergibt sich bei den Fahrzeuginsassen, die auf dem Beifahrersitz oder im Fond sitzen, da auch dort der Kopf derjenige Teil des menschlichen Körpers ist, der durch die derzeit benutzten Gurte nicht an der Vorwärtsbewegung beim frontalen Fahrzeugaufprall gehindert wird und außerdem den größten Abstand zu den eingebauten Airbags aufweist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Airbag zu entwickeln, der insbesondere den Kopf der Fahrzeuginsassen besser schützt, jedoch auch seine Schutzfunktion, was insbesondere den Brustkorb anbelangt, in der üblichen Weise erfüllt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Airbag im aufgeblasenen Zustand ein Gaspolster bildet, das im Bereich des Kopfes der Fahrzeuginsassen ein größeres Volumen aufweist als im Brustkorb- und Beckenbereich, so daß beim Frontalaufprall des Fahrzeugs der Verkgerungsweg des Kopfes in Richtung auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs nicht größer ist als der Verkgerungsweg des Brustkorbs.

Dies bedeutet, daß der Airbag, sofern es sich um einen Lenkradairbag handelt, im aufgebksenen Zustand in Bezug auf die Lenkradsäule bei schräg angestelltem Lenkrad radial asymmetrisch gefüllt ist, derart, daß die dem Fahrer zugewandte Frontfläche des Airbags oberhalb der Lenkradsäule von der Lenkradoberfläche einen größeren Abstand aufweist als unterhalb der Lenkradsäule, wobei, gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, die Frontfläche des aufgebksenen Airbags lotrecht oder nahezu lotrecht verkufen kann, so daß der Airbag in lotrechter Richtung und in Axialrichtung der Lenkradsäule eine Querschnittsfläche aufweist, die nahezu dreieckförmig ist.

Andererseits sind auch Ausgestaltungen des Airbags denkbar, bei denen der Airbag im aufgeblasenen Zustand eine sich aus seiner dem Fahrzeuglenker bzw. Fahrzeugänsassen zugewandten Oberfläche im Bereich des Kopfes des Fahrzeuginsassen vorhandene Auswölbung besitzt, aufgrund derer die Kopfverlagerung im Kollisionsfäll in Richtung Windschutzsclieibe auf ein Mindestmaß beschränkt wird.

Ahnliche Airbagfoimen sind auch flir die Fahrzeuginsassen denkbar, die auf dem Beifährersitz und im Fond des Fahrzeugs Platz nehmen, wobei dann der Airbag entsprechend im Handschuhfach bzw. unterhalb des Armaturenbrettes bzw. in den Vordersitzlehnen oder Kopf- bzw. Nakkenstützen verstaut ist und im Kollisionsfall sich aus diesen Behältnissen heraus explosionsartig entöltet und aufbläst bzw. aufgepumpt wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert, lh der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht einer auf dem Fahrersitz plazierten Person bei aktiviertem, also aufgeblasenem Airbag;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des prinzipiellen FühVolumens und seiner Ausbildung in Bezug auf die Lenkradsäule des erfindungsgemäßen Airbags und

Fig. 3 eine der Fig. 1 vergleichbare Ansicht mit einem herkömmlichen Airbag.

Der in Fig. 1 auf dem Fahrersitz 13 sitzende Fahrer 4 umgreift mit seinen Händen 12 das Lenkrad 2, in dem ein Airbag 1 angeordnet ist, welcher in der gezeigten Darstellung aufgrund einer Frontalkollision des Fahrzeugs sich explosionsartig aufbläst bzw. bereits aufgeblasen hat. Dabei bildet der Airbag ein Gaspolster, das im Bereich des Kopfes C2 des Fahrers ein größeres Volumen K aufweist als im Brustkorbbereich D und Beckenbereich J (Fig. 2). Diese asymmetrische Ausbildung des Airbags, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Airbag im aufgeblasenen Zustand in Bezug auf die Lenkradsäule 3 bei schräg angestelltem Lenkrad 2, wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, eine dem Fahrer 4 zugewandte Frontfläche 5 aufweist, die oberhalb der Lenkradsäule 3 von der Lenkradoberfläche 6 einen größeren Abstand FG aufweist als unterhalb der Lenkradsäule 3, bewirkt, daß die Verlagerung des Kopfes beim Frontalaufprall aus der normalen Sitzposition, die in den Zeichnungsfiguren mit Cl bezeichnet ist, in Richtung E auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs erheblich verkürzt wird, so daß Whbelsäulenverletzungen, wie sie bei der in Fig. 3 dargestellten, bisher verwendeten symmetrischen Form des Airbags 1 häufig aufgetreten sind, vermieden werden. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Bewegungsstrecke

AB des Kopfes gegen die Oberfläche 5 des Airbags beim Vorschleudem des Körpers des Fahrers gegen das Lenkrad aufgrund der asymmetrischen Ausbildung des Airbags nicht oder nicht wesentlich größer ist als die Strecke, die sein Brastkorbbereich D und Beckenbereich J zurücklegen, bis sie vom Airbag abgefangen werden.

In Fig. 2 sind die Bewegungsverhältnisse des Körpers des Fahrers 4 insbesondere seines Kopfes, beim Frontalaufprafl des Fahrzeugs und beim oder nach dem Auslösen des Airbags 1 nochmals schematisch dargestellt. EHe Wirbelsäule 7 des Fahrers nimmt ursprünglich die Sitzposition ein, in der sie an der Sitzlehne 11 anliegt und der Kopf Cl entweder an der Kopfstütze 14 ruht oder leicht nach vorne geneigt ist, wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich.

Bern Frontalaufprall bewegt sich die Wirbelsäule um den Hüßpunkt 9 des Beckenbereiches J infolge der Massenträgheit gegen das Lenkrad bzw. den sich momentan aufblasenden Airbag 1 in die Position T, wobei die Oberschenkel 8 und Unterschenkel 10 des Fahrers 4 in etwa in ihrer ursprünglichen Lage verharren. Gleichzeitig bewegt sich der Kopf des Fahrers aus der Position Cl in die Position C2 bis zur Anlage an der Frontfläche 5 des aufgeblasenen Airbags, die aufgrund der asymmetrischen Konstruktion des Airbags näher am Kopf des Fahrers liegt als die Oberfläche 5¹ eines Airbags herkömmlicher Konfiguration, der in Fig. 3 dargestellt ist. Dadurch werden die Halswirbel des Fahrers in einem weitaus geringerem Maße nach vome, also in Richrung E auf die Windschutzscheibe zu abgebogen wie bisher üblich, was bedeutet, daß die in Fig.

2 mit C3 bezeichnete Position des Kopfes und damit eine weitaus stärkere Abknickung der Halswirbel vermieden wird. Der Kopf des Fahrers bewegt sich somit beim Aufprall gegen die Oberfläche des Airbags nur noch um die Strecke AB und nicht mehr um die Strecke AB¹, wie in Fig. 2 dargestellt.

Der erfindungsgemäße Airbag weist somit im aufgeblasenen Zustand eine Frontfläche 5 aiu; die lotrecht oder nahezu lotrecht verläuft und nicht mehr parallel zur schräggestellten Oberfläche des Lenkrads 2. Dies bedeutet, daß der erfindungsgemäße Airbag im aufgeblasenen Zustand in lotrechter Richtung und Axialrichtung der Lenkradsäule 3 eine Querschnittsfläche H aufweist, die nahezu dreieckförmig ist.

Das Aufblasvolumen des Airbags 1 kann variabel und einstellbar sein, und zwar in Abhängigkeit von der Sitzposition des Fahrers 4 bzw. Fahrgastes derart, daß bei größerer Entfernung eines Sitzes 13 vom Lenkrad 2 bzw. Armaturenbrett im Auslösefall des Airbags mit Hilfe einer hier nicht beschriebenen Elektronik ein größeres Volumen aufgeblasen wird als bei einer geringeren Entfernung des Sitzes. Zu diesem Zweck kann der Airbag in mehrere Kammern unterteilt sein.

XLABO9OA.DOC

Claims

Ansprüche

1. Airbag fur Kraftfahrzeuge, insbesondere Pkws, deren Airbags im nicht aufgeblasenen Zustand im Lenkrad, Handschuhkasten, den Sitzlehnen und/oder Kopf- bzw. Nakkenstützen verstaut sind und sich bei Frontalaufprall oder Seitenaufprall des Fahrzeugs explosionsartig aufblasen, um insbesondere Kopf und Brustkorb der Fahrzeuginsassen zu schützen, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag (1) hu aufgeblasenen Zustand ein Gaspolster bildet, das im Bereich des Kopfes (C) der Fahrzeuginsassen ein größeres Volumen (K) aufweist als im Brustkorbbereich (D) und Beckenbereich (J), so daß beim Frontalaufprall des Fahrzeugs der Verlagerungsweg (AB) des Kopfes in Richtung (E) auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs nicht größer ist als der Verlagerungsweg des Brustkorbs.

2. Airbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich des Lenkrads (2) untergebrachte Airbag (1) im aufgeblasenen Zustand in Bezug auf die Lenkradsäule (3) bei schräg angestelltem Lenkrad (2) radial asymmetrisch gefüllt ist derart, daß die dem Fahrer (4) zugewandte Frontfläche (5) des Airbags (1) oberhalb der

Lenkradsäule (3) von der Lenkradoberfläche (6) einen größeren Abstand (FG) aufweist als unterhalb der Lenkradsäule (3).

3. Airbag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontfläche (5) des aufgeblasenen Airbags (1) lotrecht oder nahezu lotrecht verläuft.

4. Airbag nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß er im aufgeblasenen Zustand in lotrechter Richtung und in Axialrichtung der Lenkradsäule (3) eine Querschnittsfläche (H) aufweist, die nahezu dreieckförmig ist.

5. Airbag nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufblasvolumen des Airbags (1) variabel ist, und zwar in Abhängigkeit von der Sitzposition des Fahrers (4) derart, daß bei größerer Entfernung des Sitzes (13) vom Lenkrad (2) bzw. der Lenksäule (3) oder Armaturenbrett im Auslösefall des Airbags ein größeres Volumen aufblasbar ist als bei einer geringeren Entfernung des Sitzes.

6. Airbag nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag (1) in mehrere aufzublasende Kammern unterteilt ist.