DE4304152A1 - Vehicle air-bag system protecting against side collision - has bags above and below side window inflating so as together form sidewall - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Der einschlägige Stand der Technik beschreibt Airbags, die unter­ halb der Seitenkante eines Seitenfensters in der Türverkleidung (DE-OS 39 13 034, B60R 21/22), oberhalb der Oberkante eines Türfen­ sters im Bereich eines Dachseitenholms (GB-PS 13 81 999, B60R 21/10) oder aber sowohl an der Unterkante als auch an der Oberkante eines Seitenfensters (DE-OS 15 55 142, 63c 70, Seite 8) angeordnet sind. Die Verwendung von Airbags zum Schutz von Fahrzeuginsassen bei Seitenunfällen seines Fahrzeugs ist deshalb besonders zweck­ mäßig, weil seitlich der Fahrzeuginsassen - im Gegensatz zu Front- oder Heckpartien des Fahrzeugs - nicht genügend Platz zur Gewinnung eines ausreichenden Deformationswegs zur Verfügung steht. Ein Air­ bag hat vor seiner Auslösung einen sehr geringen Platzbedarf; wenn dagegen seine Auslösung infolge eines Unfalls erfolgt ist, kann er sein endgültiges Volumen ohne Beeinträchtigung des Fahrkomforts einnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von der Kon­ struktion nach der gattungbildenden DE-OS 15 55 142 eine Schutz­ vorrichtung zu schaffen, die hinsichtlich ihrer Schutzwirkung bei einem seitlichen Unfall optimiert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Bei der Erfindung bilden die zumindest zwei Airbags, von denen einer oberhalb und einer unterhalb des Fensters angeordnet ist, also gleichsam eine zusammenhängende aufgeblasene Wand für den Fahrzeuginsassen, die die gesamte Fensteröffnung überdeckt. Solange die Fensterscheibe intakt ist, stützt sich diese Wand an dieser ab; ist die Fensterscheibe zerstört und befindet sich im Bereich der Fensteröffnung ein fahrzeugexterner Gegenstand, beispielsweise ein Kollisionsgegner, so stützt sich die so gebildete aufgeblasene Wand an diesem ab und verhindert ein hartes Aufschlagen insbesondere des Kopfbereichs des Fahrzeuginsassen auf dem harten Kollisionsgegner. Ist jedoch die Fensterscheibe zerstört und fehlt ein fahrzeugexter­ ner Anschlag für die definierte aufgeblasene Wand, so hält schließ­ lich die Verbindung zwischen den Airbags, die beispielsweise klett­ verschlußartig ausgebildet sein kann, der vom Insassen, insbesonde­ re seinem Kopf, ausgeübten Kraft nicht mehr Stand, und die Airbags werden in Richtung nach außen so verformt, daß sie die Krümelkanten der Scheibe gegenüber dem Fahrzeuginsassen abdecken. Weiterhin dient dann der im Bereich der Fensterunterkante befestigte Airbag zur Gewinnung eines Polsters zwischen dem - aus der Fensteröffnung jetzt herausragenden - Kopf des Fahrzeuginsassen einerseits und dem Vorderwagen, insbesondere der Motorhaube, eines einen Kollisions­ gegner bildenden anderen Fahrzeugs.

Zur Beschleunigung des Aufblasvorgangs und damit der Herstellung der definierten aufgeblasenen Wand können oberhalb und/oder unter­ halb der Fensteröffnung jeweils mehrere kleinere Airbags vorgesehen sein, die gleichzeitig aktiviert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Figuren Querschnitte durch den hier in­ teressierenden Fahrzeugbereich während verschiedener Unfallphasen wiedergeben.

Dabei sind für dieselben Teile dieselben Bezugszeichen verwendet.

In Fig. 1 ist eine Phase eines Seitenaufpralls angenommen, bei der die Scheibe des Seitenfensters noch nicht gesplittert ist. Die Fahrzeugtür 1 enthält zwischen der Außenwand 2 und der Innenwand 3 einen Schacht für die versenkbare Scheibe 4 des Seitenfensters so­ wie für die beiden längsverlaufenden Türträger 5 und 6, die sich bei einem Seitenaufprall an einem Sitzträger abstützen. Im Bereich 7 ist die Tür so ausgebildet, daß sie sich bei einem Seitenaufprall gegen den Türschweller 8 legt. Der Tür 1 ist der Sitz 9 benachbart, der in üblicher Weise bei 10 längsverschiebbar geführt ist. Er ist von dem Fahrzeuginsassen 11 mit Oberkörper 12, Becken- und Ober­ schenkelbereich 13 und Kopf 14 eingenommen. Nahe der Türaußenwand 2 ist der Gasgenerator 15 für den durch ihn aufblasbaren, zwischen Türaußenwand 2 und Fensterschacht angeordneten Türairbag 16 ange­ deutet. Der weitere Gasgenerator 17, der im Bereich des Türrahmens angeordnet ist, dient zur Aktivierung des Airbags 18, der sich im aufgeblasenen Zustand zwischen der Tür 1 und dem Oberschenkelbe­ reich 13 des Fahrzeuginsassen 11 schützend erstreckt. Schließlich erkennt man in der Tür noch den dritten Gasgenerator 19, der den unterhalb der Unterkante des Fensters befestigten Airbag 20 mit Gas versorgt. Im normalen Fahrbetrieb ist der Airbag 20 zwischen zwei Klappen 21 und 22 verborgen, die nur im geöffneten Zustand nume­ riert sind.

Im Bereich der Fensteroberkante ist am Dach 23 der Gasgenerator 24 angeordnet, der dem Airbag 25 zugeordnet ist. Auch der Airbag 25 ist im normalen Fahrbetrieb hinter zwei Klappen 26 und 27 verbor­ gen, die - wie schon die Klappen 21 und 22 - während des normalen Fahrbetriebs durch eine Sollbruchstelle im Bereich ihrer freien Kanten verbunden sind.

Bei einem Seitenaufprall des Fahrzeugs löst der Berührungs- oder Beschleunigungssensor 28 alle gezeigten Gasgeneratoren aus, so daß die verschiedenen Airbags ihre dargestellten expandierten Formen annehmen. Von besonderem Interesse sind im Rahmen der Erfindung die beiden Airbags 20 und 25:

Wenn Airbag 20 durch seinen Gasgenerator 19 aufgeblasen wird, so behindern die beiden Klappen 21 und 22 zunächst sein Austreten in den Fahrgastraum. Durch Druckerhöhung innerhalb des Airbags 20 wird jedoch die Sollbruchstelle dieser beiden Klappen aufgesprengt, so daß sich diese im Sinne der Pfeile auseinander bewegen und den Air­ bag 20 freigeben; dieser nimmt schließlich seine in Fig. 1 darge­ stellte Lage und Form ein, in der er sich an der noch intakten Fensterscheibe 4 abstützt. Zweckmäßigerweise ist der Airbag 20 so ausgelegt, daß er sich zunächst möglich parallel zur Fensterscheibe 4 nach oben bewegt und möglichst erst in einer Schlußphase der Bewegung in Richtung auf den Fahrzeuginsassen 11 ausdehnt.

Ähnliches geschieht mit dem oberen Airbag 25: Er wird, ausgelöst vom Sensor 26 her, durch den Gasgenerator 24 aufgeblasen, wobei er bei entsprechendem Druckaufbau die Abdeckung durch die beiden Klap­ pen 26 und 27 aufsprengt. Die Bewegungen dieser beiden Klappen sind ebenfalls durch Pfeile angedeutet. Beide Airbags 20 und 25 sind so ausgelegt, daß sie mit einander zugekehrten Oberflächenbereichen 20a und 25a zur Auflage aneinander kommen, die so eingerichtet sind, daß sie eine begrenzt querfeste Verbindung zwischen den bei­ den Airbags 20 und 25 herstellen. Dies kann durch formschlüssiges Ineinandergreifen der Oberflächenbereiche 20a und 25a geschehen; es können jedoch auch zusätzliche Verbindungsmittel, beispielsweise nach Art von Klettverbindungen, an dieser Stelle vorhanden sein.

In der in Fig. 1 angenommenen Unfallphase stellen die beiden Air­ bags 20 und 25 also einen aufgeblasenen Seitenvorhang oder eine aufgeblasene Seitenwand für den oberen Bereich des Fahrzeuginsassen dar, so daß bei einer folgenden Zerstörung der Fensterscheibe 4 auch keine Glassplitter in den Fahrzeuginnenraum hineinfliegen kön­ nen.

Solange die Scheibe 4 intakt ist, bildet diese eine Abstützung für die beiden aufgeblasenen Airbags 20 und 25. Bei entsprechender Dimensionierung der Airbags in Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 können diese sich auch an angrenzenden Fahrzeugsäulen (A-, B- und C-Säule) abstützen. Damit sind alle harten Bereiche der Fahrgaststruktur gegen den Körper des Fahrzeuginsassen, insbesonde­ re gegen seinen Kopf 14, nachgiebig abgedeckt.

Fig. 2 betrifft einen Unfall bzw. eine Unfallphase, bei dem bzw. bei der die Fensterscheibe 4 zerstört wurde. Demgemäß kann die Fen­ sterscheibe 4 die beiden Airbags 20 und 25 nicht mehr abstützen. Die vom Fahrzeuginsassen 11 ausgeübten Trägheitskräfte in Richtung nach außen werden schließlich so groß, daß die Verbindung zwischen den Oberflächenbereichen 20a und 25a der Airbags 20 und 25 nicht mehr hält, so daß diese Airbags, wie aus Fig. 1 deutlich ersicht­ lich, unter Abdeckung der unteren und oberen Krümelränder der zer­ störten Scheibe 4 in Richtung nach außen verformt werden. Dabei be­ wirken die Klappen 22 und 26 einen Schutz des Materials der Airbags 20 und 25 gegen Zerstörung durch die Krümelränder. Der untere Air­ bag 20 bildet zugleich einen Schutz des Kopfes 14 des Insassen 11 gegen hartes Aufschlagen beispielsweise auf die Motorhaube eines Kollisionsgegners. Dieser Airbag stützt auch den Schulterbereich 12 des Fahrzeuginsassen ab. Die Hauptaufgabe des oberen Airbags 25 be­ steht demgegenüber in einem Schutz des Kopfes 14 des Fahrzeuginsas­ sen 11 vor einem hartem Aufprall auf das Dach.

Ist dagegen zwar die Fensterscheibe 4 zerstört, befindet sich je­ doch in ihrem Bereich jetzt eine Partie eines Unfallgegners (z. B. anderes Fahrzeug), so stützen sich die Airbags 20 und 25 im wesent­ lichen unter Wahrung ihrer in Fig. 1 dargestellten Gestalt an die­ ser Partie ab und verhindern damit ein hartes Aufschlagen insbeson­ dere des Kopfes des Fahrzeuginsassen 11 auf diese Partie. Dies wird insbesondere dann eintreten, wenn der Kollisionsgegner ein Nutz­ fahrzeug mit hoher Frontstruktur ist.

Wie bereits angedeutet, können Maßnahmen zur Beschleunigung des Aufblasens der verschiedenen Airbags getroffen werden. Beispiels­ weise können an sich größere Airbags durch mehrere kleinere Airbags ersetzt werden, die gleichzeitig aufgeblasen werden. Auch ist es möglich, einem Airbag beispielsweise mehrere Gasgeneratoren zuzu­ ordnen. In jedem Fall ist durch die Erfindung ein wirksamer, schnell arbeitender Seitenschutz für Fahrzeuginsassen geschaffen.

Claims (3)

1. Schutzvorrichtung für Fahrzeuginsassen mit im Bereich einer Ober- und einer Unterkante eines Fahrzeug-Seitenfensters befe­ stigten Airbags, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine im Bereich der Fensteroberkante befestigte obere Airbag (25) und der zumindest eine im Bereich der Fensterunterkante befestigte untere Airbag (20) zur Bewegung bei ihrer Auslösung in Richtung aufeinander zur gegenseitigen Berührung zwischen Bereichen (20a, 25a) ihrer Oberflächen ausgelegt sind, die zur Herstellung einer begrenzt querfesten Verbindung ausgebildet sind.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (20a, 25a) klettverschlußartig ausgebildet sind.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Airbags (20, 25) nach Aufhebung ihrer Verbindung, Zerstörung der Fensterscheibe (4) und bei Fehlen einer fahrzeug­ externen Abstützung die Krümelkanten der Scheibe (4) abdeckend ausgelegt sind.