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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftsackvorrichtung für einen Seitenairbag eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit wenigstens einem Seitenairbag mit einer solchen Luftsackvorrichtung.
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Es ist bekannt, dass moderne Fahrzeuge mit einer Vielzahl von Airbags ausgestattet werden, um in einer Crashsituation die Insassen besser schützen zu können. Unterschiedliche Airbags sind dabei für unterschiedliche Crashsituationen vorgesehen. Für den seitlichen Aufprall des Fahrzeugs sind sogenannte Seitenairbags bekannt, welche die Seite des Insassen gegenüber der seitlichen Tür schützen soll. Solche bekannten Seitenairbags werden üblicherweise aus dem Sitz heraus und hinter dem Insassen aufgeblasen und erstrecken sich dann über die Innenfläche der seitlichen Tür.
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Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es, dass beim Aufblasen der Luftsackvorrichtung des Seitenairbags diese eine Bewegung durchführt. Sie muss durch einen Gasgenerator aus einer Vorhalteposition in eine Sicherungsposition bewegt werden. Diese Bewegung erfolgt durch ein sehr schnelles Aufblasen mit einem unter Druck stehenden Gas von einem entsprechenden Druckgenerator bzw. Gasgenerator. Dies kann dazu führen, dass bei hohen Aufblasgeschwindigkeiten eine entsprechende Übergabe dieser Bewegung in die Sicherungsposition auf den Arm des Insassen erfolgt. Mit anderen Worten kann ein solcher Airbag von unten an den Arm des Insassen schlagen und auf diesen eine Rotationsbewegung ausüben bzw. eine Rotationsbewegung des Arms erzeugen. Um dies zu vermeiden, wird bei den bekannten Lösungen die Aufblasgeschwindigkeit des Seitenairbags begrenzt. Die Begrenzung dieser Aufblasgeschwindigkeit kann jedoch nicht beliebig erfolgen, da innerhalb einer gewissen Zeitspanne der Airbag für seine maximale Schutzfunktion die Sicherungsposition, also den aufgeblasenen Zustand, erreicht haben soll. Bekannte Lösungen müssen also einen Kompromiss suchen zwischen einem möglichst langsamen Aufblasen, um eine unerwünschte Bewegung des Armes des Insassen zu vermeiden, und einem möglichst schnellen Aufblasen, um in möglichst kurzer Zeitspanne die Sicherungsposition zu erlangen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise ein möglichst schnelles Aufblasen des Airbags mit erhöhter Sicherheit für den Insassen zu erzielen.
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Die vorliegende Aufgabe wird gelöst von einer Luftsackvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Luftsackvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Erfindungsgemäß dient eine Luftsackvorrichtung für einen Seitenairbag eines Fahrzeugs. Eine solche Luftsackvorrichtung weist einen Druckgenerator und einen Luftsack auf. Dieser Luftsack ist durch Gasdruck aus dem Druckgenerator aus einer Vorhalteposition in eine Sicherungsposition aufblasbar. Dabei ist der Luftsack mit zumindest zwei Seitenabschnitten, einem Bodenabschnitt und einem oberen Dachabschnitt ausgestattet. In der Sicherungsposition erstrecken sich die beiden Seitenabschnitte in dem Fahrzeug entlang einer Tür sowie entlang eines Insassen. Der Dachabschnitt verbindet die beiden Seitenabschnitte auf der Oberseite miteinander und bildet einen Sicherheitsfreiraum aus für eine Aufnahme zumindest eines Teils eines Arms des Insassen.
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Eine erfindungsgemäße Luftsackvorrichtung basiert also auf bekannten Lösungen für Seitenairbags für Fahrzeuge. Auch hier soll der Luftsack durch einen Druckgenerator aus einer Vorhalteposition in eine Sicherungsposition aufgeblasen werden. In dieser Sicherungsposition erstreckt sich der aufgeblasene Luftsack dann zwischen dem Insassen und der Seitentür. Die hauptsächlich zum Schutz dienenden entsprechenden Flächen sind dabei die Seitenflächen des Luftsacks, welche sich auf der einen Seite entlang der Innenwandung der Tür des Fahrzeugs und auf der anderen Seite entlang dem Insassen des Fahrzeugs erstrecken. Um den Luftsack abzuschließen, sind zumindest ein Bodenabschnitt und ein oberer Dachabschnitt vorgesehen.
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Beim Aufblasen in die Sicherungsposition wird auch bei einem erfindungsgemäßen Luftsack gemäß dieser Luftsackvorrichtung eine hohe Geschwindigkeit gewünscht. Das Aufblasen erfolgt also sehr schnell, sodass die Luftsackvorrichtung bzw. der Luftsack eine entsprechende Bewegung aus der Vorhalteposition in die Sicherungsposition durchführt. Ein entscheidender Unterschied zu den bekannten Lösungen ist es jedoch, dass bei einem erfindungsgemäßen Luftsack dieser mit einem Sicherheitsfreiraum ausgestattet ist. Dieser Sicherheitsfreiraum wird durch den Dachabschnitt ausgebildet. In der Sicherungsposition lässt dieser Dachabschnitt nun im Vergleich zu bekannten Lösungen von Seitenairbags einen Freiraum frei von dem Luftsack, sodass dieser Sicherheitsfreiraum auch als Luftsacksicherheitsfreiraum bezeichnet werden kann. Mit anderen Worten bläst sich der Luftsack nun bis in die Sicherungsposition auf, und erstreckt sich in dieser Sicherungsposition nun mit einer geringeren Erstreckung nach oben, als dies bei den bekannten Lösungen der Fall war. Dies führt in einer Crashsituation zu den folgenden Vorteilen.
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Findet ein seitlicher Aufprall statt, so führt dies dazu, dass der Druckgenerator einen Gasdruck erzeugt. Dieser Gasdruck wird in den Luftsack der Luftsackvorrichtung eingeleitet. Dieser Gasdruck führt dazu, dass nun ein Aufblasen des Luftsacks aus der Halteposition in die Sicherungsposition erfolgt. In dieser Sicherungsposition bleibt jedoch der Sicherheitsfreiraum frei. Mit anderen Worten wird im Vergleich zu den bekannten Lösungen zwar eine Berührung mit dem Arm des Insassen in Kauf aufgenommen oder sogar beabsichtigt, jedoch eine Verdrängung des Arms aus der Position am Insassen vermieden. Im Gegensatz zu den bekannten Lösungen vermeidet also der Sicherheitsfreiraum ein unerwünschtes Anheben des Arms des Insassen. Während bei bekannten Lösungen bei zu schnellem Aufblasen des Luftsacks die Gefahr bestand, dass in unerwünschter Weise ein Anheben des Arms des Insassen erfolgte, kann ein maximal schnelles Aufblasen des Luftsacks bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Luftsackvorrichtung durchgeführt werden. Auch bei maximaler Aufblasgeschwindigkeit vermeidet der Sicherheitsfreiraum die beschriebene unerwünschte Bewegung des Arms des Insassen.
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Wie aus der voranstehenden Erläuterung der Crashsituation ersichtlich wird, kann nun eine Maximierung der Aufblasgeschwindigkeit vorgenommen werden. Dies beruht auf der Tatsache, dass durch das Ausbilden des Sicherheitsfreiraums die Korrelation zwischen der Aufblasgeschwindigkeit und dem Risiko der unerwünschten Rotation des Arms des Insassen aufgehoben worden ist. Unabhängig von der Aufblasgeschwindigkeit des Luftsacks bleibt der Sicherheitsfreiraum im Bereich oberhalb des Dachabschnitts des Luftsacks bestehen, sodass der Arm unabhängig von der Aufblasgeschwindigkeit in diesem Sicherheitsfreiraum einen entsprechenden freien Platz hat. Auch bei maximaler Aufblasgeschwindigkeit des Luftsacks verbleibt der Arm in der Ruheposition in diesem Bereich, und eine unerwünschte induzierte Bewegung oder Rotation des Arms aus dieser Position heraus und erzeugt durch den Luftsack wird auf diese Weise wirkungsvoll vermieden.
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Um die voranstehende Lösung zu erzielen, ist der Sicherheitsfreiraum insbesondere in einem Bereich angeordnet, in welchem sich auch der Arm des Insassen während der Fahrt befindet. Dies kann zum Beispiel in einer Position sein, in welcher der Arm bei der Durchführung von Lenkbewegungen ausgerichtet ist. Jedoch sind auch andere Positionierungen des Arms denkbar. Selbstverständlich reicht es aus, wenn der Sicherheitsfreiraum grundsätzlich eine Bewegung des Armes vermeidet. Leichte Bewegungen bzw. ein kurzes Anheben oder Berühren des Arms mit dem Erreichen des Sicherheitsfreiraums sind selbstverständlich ebenfalls im Sinne der vorliegenden Erfindung möglich.
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Der Druckgenerator kann in erfindungsgemäßer Weise beliebig ausgestaltet sein. So können explosive Gasgeneratoren genauso eingesetzt werden, wie Druckgasflaschen oder sogar ventilationsbetriebene Druckgeneratoren.
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Es kann Vorteile mit sich bringen, wenn bei einer erfindungsgemäßen Luftsackvorrichtung der Dachabschnitt und der Bodenabschnitt zueinander wenigstens teilweise asymmetrisch ausgebildet sind. Die asymmetrische Ausgestaltung ist insbesondere in Sicherungsposition auf die Fahrzeuglängsachse bzw. die Fahrtrichtung des Fahrzeugs bezogen. Damit ist diese Symmetrie insbesondere bezogen auf die Einbausituation der Luftsackvorrichtung. Die asymmetrische Ausgestaltung hat mehrere Vorteile. Zum einen kann trotz des verbleibenden Sicherheitsfreiraums auf der Oberseite des Dachabschnitts des Luftsacks ein entsprechender tiefgehender Schutz durch einen sich nach unten erstreckenden Bodenabschnitt gewährleistet werden. Auch kann durch die Asymmetrie eine einfache und sichere Definition des gewünschten Aufblasverhaltens zur Verfügung gestellt werden.
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Weitere Vorteile sind erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Luftsackvorrichtung der Dachabschnitt wenigstens teilweise als flacher Dachabschnitt, insbesondere als ebener Dachabschnitt ausgebildet ist. Ein solcher Dachabschnitt führt dazu, dass er über die ganze Breite oder im Wesentlichen die ganze Breite den Sicherheitsfreiraum zur Verfügung stellen kann. Selbstverständlich kann auch ein Dachabschnitt kombiniert mit einem zusätzlichen oberen Seitenwandabschnitt zur Verfügung gestellt sein, um auch eine seitliche Einhausung des Arms im Crashfall gewährleisten zu können. Unter einem flachen Dachabschnitt ist selbstverständlich nicht nur eine Ebene, sondern auch eine gekrümmte Fläche zu verstehen. Die Breite dieses Dachabschnitts ist vorzugsweise größer oder gleich der durchschnittlichen Armbreite eines Insassen im Fahrzeug.
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Ebenfalls Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einer erfindungsgemäßen Luftsackvorrichtung der Dachabschnitt in der Sicherungsposition entlang einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs zumindest abschnittsweise abfallend ausgebildet ist. Diese abfallende Neigung entlang der Fahrtrichtung ist insbesondere im Bereich zwischen ca. 0° und ca. 20°, bevorzugt im Bereich um ca. 10° ausgestaltet. Diese neigende Ausbildung ist auch vorteilhafterweise bezogen auf den Neigungswinkel, in welchem die Arme sich hier von dem Torso des Körpers des Insassen zum Lenkrad des Fahrzeugs erstrecken. Dies erlaubt es, die erwartbare Position des Armes in Korrelation zu bringen mit der vordefinierbaren Sicherungsposition des Luftsacks.
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Ein weiterer Vorteil wird erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Luftsackvorrichtung der Luftsack eine Einlassrichtung aufweist, welche entlang einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgerichtet ist. Die Kombination bzw. Korrelation zwischen Einlassrichtung und Fahrtrichtung führt also zu einem Aufblasen des Luftsacks sozusagen nach vorne. Eine zusätzliche Rotation des Luftsacks, wie zum Beispiel durch ein Aufblasen von unten oder von der Seite kann auf diese Weise vermieden werden. Mit anderen Worten wird der Luftsack von unten angelegt, während das Aufblasen stattfindet. Eine erfindungsgemäße Schutzfunktion gegen ein unerwünschtes Rotieren des Arms wird auf diese Weise zusätzlich unterstützt.
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Weitere Vorteile sind erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Luftsackvorrichtung der Dachabschnitt wenigstens teilweise eine umlaufende Naht zu den Seitenabschnitten aufweist. Das bedeutet, dass die einzelnen Bestandteile des Luftsacks aus Einzelelementen zusammensetzbar sind. Die Naht kann zum Beispiel als Schweißnaht durchgeführt sein, insbesondere dann, wenn es sich bei dem Luftsack um ein Material aus Kunststoff handelt. Ein flacher Dachabschnitt ist insbesondere mit einer solchen umlaufenden Naht kombiniert, da auf diese Weise eine einfache und kostengünstige Herstellmöglichkeit gegeben ist.
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Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit wenigstens einem Seitenairbag mit einer erfindungsgemäßen Luftsackvorrichtung. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Luftsackvorrichtung erläutert worden sind.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug lässt sich dahingehend weiterbilden, dass für den Innenraum wenigstens zwei Seitenairbags mit jeweils einer erfindungsgemäßen Luftsackvorrichtung vorgesehen sind. Bevorzugt sind sämtliche Seitenairbags des Fahrzeugs mit einer entsprechenden Luftsackvorrichtung ausgestaltet, sodass nicht nur auf den beiden Seiten rechts und links des Fahrzeugs, sondern auch die Fontpassagiere sowie die Frontpassagiere mit entsprechenden Seitenairbags geschützt werden können.
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Weitere Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug oberhalb des Seitenairbags ein Kopfairbag angeordnet ist. Der Kopfairbag und der Seitenairbag sind vorzugsweise mit einer gemeinsamen Auslöseeinheit verbunden, sodass bei einem Seitenaufprall der Schutz des Insassen durch die Kombination aus dem aufgeblasenen Seitenairbag und dem aufgeblasenen Kopfairbag zur Verfügung gestellt wird. Mit anderen Worten komplettiert der Kopfairbag sozusagen die Schutzfunktion des Seitenairbags.
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Bei einem Fahrzeug gemäß dem voranstehenden Absatz ist es möglich, dass der Kopfairbag ebenfalls einen Sicherheitsfreiraum aufweist, welcher sich wenigstens abschnittsweise mit dem Sicherheitsfreiraum des Seitenairbags überschneidet. Mit anderen Worten wird beim Aufblasen des Seitenairbags und des Kopfairbags von beiden zumindest teilweise ein gemeinsamer Sicherheitsfreiraum freigelassen, in welchen sich der Arm bewegen kann bzw. in welchem sich der Arm des Insassen des Fahrzeugs befindet. Mit anderen Worten wird somit zum einen ein unerwünschtes Anheben des Arms durch den Seitenairbag vermieden und zum anderen von oben durch den Kopfairbag der Arm in der gewünschten Position nach unten gehalten.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
- 1 eine Crashsituation bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug,
- 2 eine Crashsituation bei einem erfindungsgemäßen Fahrzeug,
- 3 die Situation beim Aufblasen einer Luftsackvorrichtung und
- 4 eine seitliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Luftsackvorrichtung.
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1 zeigt eine Situation während bzw. nach einem Crash des Fahrzeugs 100. Dieses Fahrzeug 100 ist hier mit einer seitlichen Tür 110 ausgestattet. Im Innenraum des Fahrzeugs 100 ist eine Person 200 bzw. ein Crash-Dummy angeordnet. Hier handelt es sich zum Beispiel um den Fahrer des Fahrzeugs 100. Wie gut zu erkennen ist, erstreckt sich der Arm 210 des Insassen 200 entlang der Tür 110. Auf der Oberseite im Kopfbereich des Insassen 200 ist ein Kopfairbag 120 in der aufgeblasenen Position dargestellt, um einen seitlichen Schutz des Kopfbereichs des Insassen 200 zu gewährleisten.
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Wie gut zu erkennen ist, ist im seitlichen Rumpfbereich des Insassen 200 eine Luftsackvorrichtung 10 mit einem aufgeblasenen Luftsack 30 in Sicherungsposition SP dargestellt. Dieser Luftsack 30 schützt von unten her mit einem Bodenabschnitt 34 und liegt mit den beiden Seitenabschnitten 32 am Insassen 200 bzw. an der Tür 110 an. Die Oberseite des Luftsacks 30 wird durch einen Dachabschnitt 36 mit flacher Ausbildung gebildet, sodass ein Sicherheitsfreiraum 40 verbleibt. In diesem Sicherheitsfreiraum 40 ist gemäß 1 gut erkennbar der Arm 210 des Insassen 200 angeordnet.
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Um in die Position zu gelangen, wie sie die 1 zeigt, erfolgt ein Aufblasen der Airbags, insbesondere des Seitenairbags und der entsprechenden Luftsackvorrichtung 10. Um dorthin zu gelangen, muss mit entsprechender Aufblasgeschwindigkeit unter Druck stehendes Gas in den Luftsack 30 eingeblasen werden. Durch den Sicherheitsfreiraum 40 wird jedoch der Arm 210 nicht nach oben bewegt oder rotiert, sondern vielmehr von unten in der dargestellten Position gestützt.
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Die 2 zeigt eine ähnliche Situation wie die 1, jedoch ohne einen Kopfairbag 120. Hier ist gut zu erkennen, wie mithilfe des Druckgenerators 20 der Luftsack 30 aus der Vorhalteposition VP in die dargestellte Sicherungsposition SP aufgeblasen wird. Auch ist gut zu erkennen, dass dieses Aufblasen entlang einer Einlassrichtung ER erfolgt, welche hier entlang der Fahrtrichtung FR des Fahrzeugs 100 ausgerichtet ist. Weiter ist der 2 zu entnehmen, dass auf der Oberseite der Dachabschnitt 36 mit einer umlaufenden Naht 38 an den anderen Elementen des Luftsacks 30, hier den Seitenabschnitten 32, befestigt ist. Wie schematisch dargestellt ist, legt sich auch hier der Luftsack 30 von unten an den Arm 210 an und kann ein Nachobenrotieren des schematisch dargestellten Schultergelenkes reduzieren oder sogar gänzlich vermeiden.
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In der 3 ist die Aufblassituation der Ausgestaltung der 2 dargestellt. Der Luftsack 30 befindet sich hier also zwischen der Vorhalteposition VP und der Sicherungsposition SP. Entlang der Einlassrichtung ER strömt unter Druck stehendes Gas in den Luftsack 30 ein. Mit einem Pfeil ist dargestellt, in welcher Rotationsrichtung bei einer Sicherungsposition SP ohne Sicherheitsfreiraum 40 nun das Schultergelenk des Arms 210 rotieren würde. Dadurch, dass jedoch in Sicherungsposition SP der Luftsack 30 einen entsprechenden Sicherheitsfreiraum 40 belässt, verbleibt der Arm 210 des Insassen in der unrotierten und damit geschützten bzw. gesicherten Position.
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4 zeigt die Ausgestaltung der 2 und 3 in seitlicher Darstellung. Hier ist gut zu erkennen, dass es sich bei dem Luftsack 30 um eine asymmetrische Ausgestaltung entlang der Einlassrichtung ER handelt. Der untere Bodenabschnitt 34 ist dabei asymmetrisch zum oberen Dachabschnitt 36 ausgebildet.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
