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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Airbag nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2006 054 387 A1 ist ein Airbag für ein Kraftfahrzeug bekannt, der den unteren Bereich einer Frontscheibe des Kraftfahrzeugs auf der Fahrzeugaußenseite abdeckt, wenn eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer detektiert wird. Die Hülle des Airbags weist eine Unterseite und eine Oberseite auf. Die Unterseite ist im ausgelösten Zustand des Airbags der Frontscheibe zugewandt, während die Oberseite im ausgelösten Zustand des Airbags der Unterseite gegenüberliegend einem aufprallenden Fußgänger oder Radfahrer zugewandt ist.
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Auch aus der
WO 2011/021020 A2 ist ein solcher Airbag vor einer Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs zum Schutz eines aufprallenden Fußgängers oder Radfahrers bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Airbags vor einer Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs zum Schutz eines aufprallenden Fußgängers oder Radfahrers zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird mit einem Kraftfahrzeug mit einem Airbag mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist ein Kraftfahrzeug einen Airbag auf, der im ausgelösten Zustand zumindest den unteren Bereich der Frontscheibe des Kraftfahrzeugs auf der Fahrzeugaußenseite abdeckt, und der im Ruhezustand unterhalb des in Fahrzeuglängsrichtung gesehen hinteren Endbereichs einer Frontklappe des Kraftfahrzeugs untergebracht ist und mit der Frontklappe oder den karosseriefesten Bauelementen und/oder Aggregaten unterhalb der Frontklappe verbunden ist. Der Airbag ist so gestaltet, dass er im ausgelösten Zustand den Spalt in Fahrzeughöhenrichtung zwischen dem hinteren Endbereich der Frontklappe und den darunterliegenden Bauelementen und/oder Aggregaten des Kraftfahrzeugs nicht vollständig ausfüllt.
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Ein aufprallenden Fußgänger oder Radfahrer kann am besten dadurch geschützt werden, dass der Aufprall auf biomechanisch verträgliche Weise verzögert wird. Dies setzt einen gewissen Verzögerungsweg voraus, da bei einer zu abrupten Verzögerung die Beschleunigungswerte zu hoch sind. Der ausgelöste Airbag erzeugt diesen erforderlichen Verzögerungsweg zumindest vor dem unteren Bereich der Frontscheibe. Zudem kann sich dieser Airbag auch über die angrenzenden A-Säulen erstrecken und so auch dort den erforderlichen Verzögerungsweg schaffen. Einen weiteren wichtigen Aufprallbereich für einen Fußgänger oder Radfahrer bildet die Frontklappe. Daher ist die Frontklappe bevorzugt so gestaltet, dass sie unter der Last des aufprallenden Fußgängers oder Radfahrers plastisch nachgibt, und so den Aufprall verzögert. Dies setzt voraus, dass sich die Frontklappe in Fahrzeughöhenrichtung nach unten verformen kann, also nicht unmittelbar unterhalb der geschlossenen Frontklappe starre Bauelemente und/oder Aggregate angeordnet sind, die eine Verformung der Frontklappe behindern. Wenn aus bauraumtechnischen Gründen die Bauelemente und/oder Aggregate dicht unterhalb der geschlossenen Frontklappe angeordnet sind, kann die Frontklappe aktiv zumindest im hinteren Bereich innerhalb weniger Millisekunden angehoben werden, wenn eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer detektiert wird. Die angehobene Frontklappe weist wiederum den Mindestabstand zu den darunterliegenden Bauelementen und/oder Aggregaten auf, sodass der erforderliche Verformungsweg zur Verfügung steht.
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Wenn nun der Airbag unterhalb des hinteren Randbereichs im Ruhezustand angeordnet ist, entfaltet sich dieser durch den Spalt in Fahrzeughöhenrichtung zwischen dem hinteren Endbereich der Frontklappe und den darunterliegenden Bauelementen und/oder Aggregaten, wenn er ausgelöst wird. Ein Abschnitt des Airbags befindet sich somit nach dem Auslösen in diesem Spalt. Wenn der Airbag dabei den Spalt in Fahrzeughöhenrichtung vollständig ausfüllt, behindert oder beeinflusst er zumindest die erforderliche Nachgiebigkeit der Frontklappe. Auch kann der sich schlagartig entfaltende Airbag die Frontklappe beschädigen. Erfindungsgemäß füllt der Airbag im ausgelösten Zustand den Spalt zwischen dem hinteren Endbereich der Frontklappe und den darunter angeordneten Bauelementen und/oder Aggregaten nicht vollständig aus, sodass die erforderliche Nachgiebigkeit der Frontklappe durch den Airbag nicht behindert wird, und die Frontklappe nicht durch den Airbag beschädigt werden kann.
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Idealerweise füllt der Airbag nach dem Auslösen auch den Spalt zwischen der Hinterkante der Frontklappe und der Frontscheibe in Fahrzeuglängsrichtung nicht vollständig aus. Dadurch werden Beschädigungen des Airbags beim Auslösen vermieden und der Airbag kann sich schnell und ungehindert entfalten.
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Bevorzugt verbleibt zwischen dem hinteren Endbereich der Frontklappe und dem Airbag sowie zwischen dem Airbag und den darunterliegenden Bauelementen und/oder Aggregaten des Kraftfahrzeugs unterhalb des hinteren Endbereichs der Frontklappe in Summe ein Spalt von mindestens 20 Millimetern. Dieser Mindestspalt garantiert, dass der Airbag im ausgelösten Zustand die gewünschte Nachgiebigkeit der Frontklappe nicht beeinträchtigt.
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Günstigerweise wird der Airbag ausgelöst, wenn eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer detektiert wird. Bevorzugt wird auch der hintere Endbereich der Frontklappe angehoben, wenn eine Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer detektiert wird, sodass der Spalt in Fahrzeughöhenrichtung zwischen dem hinteren Endbereich der Frontklappe und den darunterliegenden Bauelementen und/oder Aggregaten des Kraftfahrzeugs durch das Anheben der Frontklappe größer wird.
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Vorteilhafterweise weist die Hülle des Airbags zumindest eine Unterseite und eine Oberseite auf, die umlaufend miteinander verbunden sind, wobei die Unterseite im ausgelösten Zustand der Frontscheibe zugewandt ist und gegebenenfalls an dieser anliegt, während die Oberseite im ausgelösten Zustand der Unterseite gegenüberliegend einem aufprallenden Fußgänger oder Radfahrer zugewandt ist. Dabei sind die Unterseite und die Oberseite im mittleren, unteren Bereich des Airbags nahe am hinteren Endbereich der Frontklappe direkt mit zumindest einer Naht oder indirekt mit zumindest einer Trennwand miteinander verbunden, sodass der Abstand zwischen der Unterseite und der Oberseite in diesem Bereich definiert begrenzt ist. Durch die gezielte Anordnung einer Naht oder einer Trennwand kann somit sichergestellt werden, dass der Airbag Im Bereich des Spaltes zwischen dem hinteren Endbereich der Frontklappe und den darunterliegenden Bauelementen und/oder Aggregaten eine definierte, maximale Dicke aufweist, die so bemessen ist, dass der Airbag den Spalt in Fahrzeughöhenrichtung nicht vollständig ausfüllt. Bevorzugt verläuft dazu eine Trennwand zwischen der Unterseite und der Oberseite primär in Fahrzeugquerrichtung annähernd parallel zur Hinterkante der Frontklappe, wobei die Trennwand nicht über die gesamte Breite des Airbags in Fahrzeugquerrichtung sondern nur im mittleren Bereich verläuft. Wenn sich die Trennwand über die gesamte Breite erstrecken würde, würde sie das Einströmen des Gases in den hinter der Trennwand liegenden Bereich blockieren.
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Günstigerweise münden in den Airbag zumindest zwei Einströmkanäle ein. Wenn nur ein einziger Einströmkanal vorgesehen ist, muss das gesamte Gas durch diesen Einströmkanal in den eigentlichen Airbag einströmen. Dabei bläht sich der Airbag im Bereich der Einmündung des Einströmkanals in den eigentlichen Airbags anfangs stark auf, bevor sich das Gas im gesamten Airbag verteilt. Der Bereich der Einmündung liegt dabei üblicherweise im Bereich unterhalb des hinteren Randbereichs der Frontklappe. In diesem Bereich soll die Dicke des Airbags aber erfindungsgemäß begrenzt bleiben. Durch das Vorsehen von zumindest zwei Einströmkanälen entsteht ein verbessertes Einströmverhalten. Der Airbag entfaltet sich an zumindest zwei Stellen gleichzeitig. Die Entfaltung erfolgt kontrollierter. Die Gefahr, dass sich der eigentliche Airbag im Bereich einer Einmündung eines Einströmkanals zu stark aufbläht, sodass der Airbag den Spalt in Fahrzeughöhenrichtung zwischen dem hinteren Randbereich der Frontklappe und den darunterliegenden Bauelementen vollständig ausfüllt, ist bei zwei oder mehr Einströmkanälen in der Praxis nicht mehr gegeben. Auch kann jeder der Einströmkanäle einen kleineren Querschnitt aufweisen als bei einem Airbag, der nur über einen einzigen Einströmkanal aufgeblasen werden muss. Die Querschnitte der Einströmkanäle können so in Fahrzeughöhenrichtung gezielt so klein gehalten werden, dass auch die Einströmkanäle nicht den vorhandenen Abstand zwischen der Frontklappe und den darunter liegenden Bauelementen und/oder Aggregaten in Fahrzeughöhenrichtung ausfüllen.
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Das Vorsehen von mindestens zwei Einströmkanälen hat darüber hinaus noch einen weiteren Vorteil: Das durch einen Einströmkanal einströmende Gas ist ziemlich heiß. Wenn nun das gesamte Gas durch einen einzigen Einströmkanal einströmt, besteht die Gefahr, dass etwaige Abnäher nahe an der Einmündung des Einströmkanals überhitzen, weil eine große Wärmemenge in sie eingetragen wird. Bei zwei oder mehr Einströmkanälen verteilt sich auch die Wärmemenge gleichmäßiger, sodass die Gefahr der Beschädigung von Abnähern nahe bei den Einmündungen deutlich geringer ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung im Folgenden näher beschrieben wird. Die einzelnen Figuren zeigen in schematischer Darstellungsweise:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Airbags für eine Frontscheibe eines Kraftfahrzeugs und
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2 einen Längsschnitt durch das Kraftfahrzeug mit dem Airbag in der ausgelösten Stellung vor der Frontscheibe.
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In der 1 und 2 ist ein Airbag 1 für eine Frontscheibe 6 eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Der dargestellte Airbag 1 befindet sich im ausgelösten Zustand, den er innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde nach dem Detektieren einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger oder Radfahrer einnimmt. In diesem ausgelösten Zustand bedeckt er auf der Fahrzeugaußenseite etwa die untere Hälfte einer Frontscheibe 6 des Kraftfahrzeugs auf der Fahrzeugaußenseite.
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Der Airbag 1 besteht aus einer Hülle, die aus einer Unterseite U und einer Oberseite O besteht, die entlang ihrer Randbereiche umlaufend miteinander verbunden sind. Die Unterseite U ist der Frontscheibe 6 zugewandt und kann an der Frontscheibe 6 anliegen. Die der Unterseite U gegenüber liegende Oberseite O ist dem aufprallenden Fußgänger oder Radfahrer zugewandt. In den Airbag 1 münden zwei Einströmkanäle 2 und 3. Dabei mündet ein linker Einströmkanal 2 in den linken Bereich des Airbags 1, während ein rechter Einströmkanal 3 in den rechten Bereich des Airbags 1 mündet. Die beiden Einströmkanäle 2 und 3 werden von einem gemeinsamen Gasgenerator G mit Gas gespeist, sodass mit einem einzigen Gasgenerator G Gas erzeugt werden kann, das gleichzeitig durch die beiden Einströmkanäle 2 und 3 in den Airbag 1 einströmen kann. Der Gasgenerator G ist in Fahrzeugquerrichtung y gesehen mittig unterhalb des in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen hinteren Randbereichs einer Frontklappe F angeordnet. An die Frontklappe F grenzt in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen die Frontscheibe 6 an.
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Im ausgelösten Zustand des Airbags 1 verlaufen die beiden Einströmkanäle 2 und 3 von dem Gasgenerator G in Fahrzeugquerrichtung y gesehen jeweils schräg zur Fahrzeugaußenseite hin, in Fahrzeughöhenrichtung z nach oben und in Fahrzeuglängsrichtung x nach hinten.
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Zwischen der Unterseite U und der Oberseite O des eigentlichen Airbags 1 erstrecken sich zwei zueinander parallel angeordnete Trennwände 4 und 5. Beide Trennwände 4 und 5 sind sowohl mit der Unterseite U als auch mit der Oberseite O verbunden und erstrecken sich im ausgelösten Zustand des Airbags 1 in Fahrzeugquerrichtung y annähernd parallel zur Hinterkante der Frontklappe F. Die beiden Trennwände 4 und 5 begrenzen den maximalen Abstand zwischen der Unterseite U und der Oberseite O des Airbags 1. Beide Trennwände 4 und 5 enden beidseitig jeweils vor dem seitlichen Randbereich des Airbags 1, sodass beim Auslösen des Airbags 1 zwischen den Trennwänden 4 und 5 und den seitlichen Randbereichen des Airbags 1 Gas hindurch strömen kann.
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Im Ruhezustand befindet sich der Airbag 1 zusammengefaltet unterhalb des – in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen – hinteren Randbereichs der Frontklappe F. Wenn nun das Kraftfahrzeug mit einem Fußgänger oder Radfahrer kollidiert und diese Kollision detektiert wird, wird die Frontklappe F im in Fahrzeuglängsrichtung x gesehen hinteren Bereich angehoben, damit für die Frontklappe F ein ausreichender Verformungsweg zur Verfügung steht, um den auf die Frontklappe F aufprallenden Fußgänger oder Radfahrer auf biomechanisch verträgliche Weise verzögern zu können. Gleichzeitig wird der Airbag 1 ausgelöst. Der Gasgenerator G erzeugt schlagartig viel Gas, das zunächst in die Einströmkanäle 2 und 3 und von diesen in den eigentlichen Airbag 1 einströmt. Dadurch entfaltet sich der Airbag 1 und kommt vor dem unteren Bereich der Frontscheibe 6 auf der Fahrzeugaußenseite zum Liegen. Der Airbag 1 entfaltet sich dabei durch den Spalt S hindurch, der sich in Fahrzeughöhenrichtung z zwischen dem hinteren Randbereich der Frontklappe F und den darunter angeordneten Bauelementen und Aggregaten befindet. Der Airbag 1 soll den aufprallenden Fußgänger oder Radfahrer auf biomechanisch verträgliche Weise verzögern, bevor dieser auf die Frontscheibe 6 aufprallen kann.
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Der Airbag 1 füllt dabei den Spalt S in Fahrzeughöhenrichtung z zwischen dem hinteren Randbereich der Frontklappe G und den darunterliegenden Bauelementen und Aggregaten nicht vollständig aus. Es verbleibt vielmehr ein freier Platz zwischen dem Airbag 1 und der Frontklappe F in Fahrzeughöhenrichtung z von ca. 20 Millimetern. Dieser Platz bleibt, weil der Querschnitt der beiden Einströmkanäle 2 und 3 entsprechend klein dimensioniert ist, und das Gas an zumindest zwei Stellen gleichzeitig in den Airbag 1 einströmt, und die beiden Trennwände 4 und 5 die maximale Dicke des Airbags 1 im unteren Bereich begrenzen.
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Der verbleibende Spalt zwischen dem Airbag 1 und der Frontklappe F bzw. zwischen dem Airbag 1 und den unterhalb des hinteren Randbereichs der Frontklappe F angeordneten Bauelementen und/oder Aggregaten stellt sicher, dass der Airbag 1 die erforderliche Nachgiebigkeit der Frontklappe F nicht behindert, sodass diese sich unter einem aufprallenden Fußgänger oder Radfahrer nach unten so verformen kann, dass der Fußgänger oder Radfahrer auf biomechanisch verträgliche Weise verzögert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006054387 A1 [0002]
- WO 2011/021020 A2 [0003]
