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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad,
welche eingesetzt wird, um einen durch einen Unfall eines Fahrzeugs
oder durch ein Verhalten nach dem Unfall verursachten Aufprall eines
Fahrers zu dämpfen.
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Seit
einiger Zeit werden in Kraftfahrzeugen, beispielsweise in Personenkraftwagen,
Airbag-Einrichtungen als Mittel zum Dämpfen eines durch einen Unfall
des Fahrzeugs verursachten Aufpralls eines Fahrers eingesetzt. Airbag-Einrichtungen
haben sich aufgrund einer hohen Aufpralldämpfungs-Wirkung bewährt und
sind weit verbreitet. Auch für
Krafträder ist
es erwünscht,
eine Airbag-Einrichtung zu entwickeln und in der Praxis einzusetzen,
welche dazu ausgelegt ist, eine hohe Aufpralldämpfungs-Wirkung für einen
Fahrer zu erzielen.
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Allerdings
ist der Fahrer eines Kraftrads nicht von einer Passagierkabine umgeben,
sondern befindet sich in offener Umgebung. Somit ist es notwendig sowohl
das Volumen eines ausgedehnten (aufgeblasenen) Airbags so groß wie möglich auszulegen
als auch eine gesonderte Betrachtung für die Montagestelle und -festigkeit
des Airbags relativ zum Fahrzeugkörper anzustellen, wenn der
Fahrer durch den Airbag zurückgehalten
werden soll.
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Die
DE 91 14 743 U1 zeigt
ein Kraftrad mit einem sich zwischen dem Fahrer und dem Lenker aufblasenden
Airbag. Der Airbag ist beiderseits seitlich des Kraftrads nach unten
verlängert,
um das Kraftrad seitlich abzustützen.
Eine zusätzliche
Halterung zwischen der zum Fahrer weisenden Rückseite des Airbags und dem
Fahrzeug ist dort nicht offenbart.
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Die
DE 85 08 646 U1 zeigt
eine Airbageinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Dort entfaltet
sich der Airbag aus der Oberseite des Tanks nach oben und nach vorne über den
Lenker hinweg. Dort ist aber die zum Fahrer weisende Rückseite
des Airbags nicht weiter abgestützt
und kann daher unter der Last des aufprallenden Fahrers nach vorne
ausweichen, was die Schutzwirkung des Airbags drastisch reduziert.
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Die
DE 93 10 544 U1 zeigt
einen Motorradtank, der in seiner Oberseite eine Vertiefung aufweist, in
der ein Airbagmodul sitzt.
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Schließlich zeigt
die
DE 195 19 297
A1 einen Airbag, der sich entlang der Innenseite einer
Seitenscheibe eines Automobils entfaltet. Die Oberseite des Airbags
ist mit dem Türrahmen
durch Stützbänder verbunden,
um ihn vor dem Aufprall korrekt zu positionieren.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, eine Airbageinrichtung für ein Kraftrad
vorzusehen, das für eine
verbesserte Aufpralldämpfungswirkung
für den Fahrer
sorgt, wenn dieser nach vorne in den Airbag fällt.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird eine Airbageinrichtung für ein Kraftrad vorgesehen,
umfassend:
einen Airbag, der vor dem Fahrersitz an einem Fahrzeugrahmen
angebracht. und angenähert
nach oben entfaltbar ist, um einen Aufprall eines Fahrers zu dämpfen, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Rückseite
des Airbags mit dem Fahrzeugrahmen am vorderen Ende des Sitzes durch
wenigstens ein langgestrecktes flexibles Airbag-Befestigungselement
verbunden ist, das den Airbag im entfalteten Zustand in einer den
Fahrer schützenden
Position niederhält.
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Das
flexible Airbag-Befestigungselement ist, beispielsweise durch ein
Seil oder einen Riemen, mit dem Fahrzeugrahmen verbunden und entfaltet
sich bei Ausdehnung des Airbags zusammen mit dem Airbag, um den
Airbag am Fahrzeugrahmen zu halten. Bei einem Unfall des Fahrzeugs
dehnt sich der Airbag vor dem Fahrer aus, um den Fahrerkörper zurückzuhalten
und dadurch einen Aufprall des Fahrers wirksam zu dämpfen.
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In
der obigen Airbag-Einrichtung ist die Verbindung zwischen Airbag-Befestigungselement
und Fahrzeugrahmen, beispielsweise, unter einem Sitz angeordnet.
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In
der obigen Airbag-Einrichtung ist ferner die Verbindung des Airbag-Befestigungselements und
des Fahrzeugrumpf-Rahmens, beispielsweise, von einem Querelement
des Fahrzeugrahmens gebildet.
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In
einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Airbag-Einrichtung ist
ein Paar rechter und linker Airbag-Befestigungselemente vorgesehen.
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Ferner
ist in der obigen Airbag-Einrichtung die Verbindung des Airbag-Befestigungselements und
des Fahrzeugrahmens, beispielsweise, hinter dem Airbag angeordnet.
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Bevorzugt
ist in der obigen Airbag-Einrichtung, beispielsweise, ein flexibles
Führungs-
und Haltestück
zwischen jeder der rechten und linken Seitenflächen des Airbags und jeder
rechten und linken Seite des Fahrzeugrahmens angeschlossen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann, wie oben vorgeschlagen, der Airbag vor dem Fahrer und
im wesentlichen oberhalb des Fahrzeugrumpf-Rahmens aufgeblasen werden, um den Fahrer
einzugrenzen, wodurch ein Aufprall des Fahrers wirksam gedämpft werden
kann. Darüber
hinaus ist es zum Zeitpunkt des Ausdehnens des Airbags möglich, die
auf den Airbag ausgeübte
Belastung zu reduzieren und dadurch die Airbag-Montagefestigkeit zu steigern.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben,
welches in den begleitenden Zeichnungen dargestellt ist.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1 bis 8 beschrieben,
wobei
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1 eine
Seitenansicht eines mit einer erfindungsgemäßen Airbag-Einrichtung ausgestatteten Kraftrads
ist,
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2 eine
Draufsicht des Kraftrads ist,
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3 eine
vergrößerte teilweise
weggelassene Längsschnittansicht
des von einer Strichpunktlinie in 1 umgebenen
Abschnitts nach Pfeil 3 ist,
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4 eine
teilweise vergrößerte Schnittansicht
entlang Linie 4-4 in 1 ist,
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5 eine
teilweise vergrößerte Schnittansicht
entlang Linie 5-5 in 1 ist,
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6 eine
teilweise vergrößerte Schnittansicht
entlang Linie 6-6 in 1 ist,
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7 eine
Schnittansicht des Kraftrads mit einem Airbag in ausgedehntem Zustand
ist,
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8 eine
teilweise vergrößerte Längsschnittansicht
des Airbags in seinem ausgedehnten Zustand ist und
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9 eine
teilweise vergrößerte Schnittansicht
einer abgewandelten Ausführungsform.
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In 1 und 2 ist
eine Vordergabel 2 lenkbar durch den Vorderabschnitt eines Rumpf-Rahmens 1 eines
Kraftrads gehalten und ein Vorderrad Wf drehbar von der Frontgabel 2 gehalten dargestellt.
Auf der anderen Seite sind Schwingarme 3 vertikal schwenkbar
durch den rückseitigen
Abschnitt des Rumpf-Rahmens 1 gehalten, und ein Hinterrad
Wr wird von den Schwingarmen 3 gehalten. Ein Kraftstofftank 4 ist
auf der Oberseite der vorderen Hälfte
des Rumpf-Rahmens 1 angebracht, und ein Sitz 5 ist
auf Sitzschienen am rückseitgen
Abschnitt des Rumpf-Rahmens 1 angebracht, so daß sich dieser
Sitz 5 heben und senken kann. Der Großteil des Rumpf-Rahmens 1 ist
durch eine Frontverkleidung 6 und eine Rückverkleidung 7 bedeckt.
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Ein
Zwischenraum ist zwischen dem Vorderabschnitt des Kraftstofftanks 4 und
einer oberen Verbindung der Vordergabel 2 ausgebildet,
und ein Airbag-Modul
M der erfindungsgemäßen Airbag-Einrichtung
ist in diesem Zwischenraum angeordnet.
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Im
folgenden wird nun der Aufbau des Airbag-Moduls M und ein Montageaufbau
zum Anbringen desselben am Rumpf-Rahmen 1 hauptsächlich mit
Bezug auf 3 bis 6 beschrieben
werden. Eine Montagestrebe 10 ist an der obenliegenden
Fläche
des Rumpf-Rahmens 1 in einer Position zwischen dem Frontabschnitt
des Kraftstofftanks 4 und der oberen Verbindung der Vordergabel 2 befestigt. Ein
untenliegender Öffnungsabschnitt
eines Airbag-Gehäuses 12 ist
an der Montagestrebe 10 mit Hilfe eines Montagestücks 11 befestigt.
Das Airbag-Gehäuse 12 ist
in Form einer Haube aus einem leichtgewichtigen Material, wie beispielsweise
Kunstharz, ausgebildet. Das Airbag-Gehäuse 12 umfaßt einen
Aufnahmeabschnitt 121 , welcher
dazu ausgelegt ist, einen Airbag 14 in zusammengefaltetem
Zustand aufzunehmen, und umfaßt
ferner einen Abdeckabschnitt 122 zum
Abdecken einer obenliegenden offenen Fläche des Aufnahmeabschnitts 121 . Um den Abdeckabschnitt 122 herum ist außer im Bereich eines Gelenkabschnitts 123 , welcher an einer Seite des Abdeckabschnitts 122 vorgesehen ist, ist ein (Soll-) Bruchabschnitt 124 ausgebildet, welcher leicht unter
Einwirken einer Stoßkraft
bricht, welche größer als
ein vorbestimmter Wert ist. Wie später beschrieben (siehe 8)
wird, dehnt sich der Airbag 14 aus und der (Soll-)Bruchabschnitt 124 bricht auf, wenn eine Stoßkraft auf
das Kraftrad einwirkt, welche größer als
der vorbestimmte Wert ist, so daß der Abdeckabschnitt 122 mit dem als Drehpunkt dienenden Gelenkabschnitt 123 nach oben geöffnet wird. Damit wird zugelassen,
daß sich
der Airbag 14 im wesentlichen nach oben ausdehnt.
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Innerhalb
des Airbag-Gehäuses 12 ist
das Airbag-Modul M an der Montagestrebe 10 befestigt. Das
Airbag-Modul M ist mit einem Airbag 14 und einem Füllgerät (Gasgenerator) 16 versehen,
welches ein Gas zum Aufblasen des Airbags erzeugt. Der Airbag 14 ist
sackförmig
mit einer Bodenöffnung 141 ausgebildet und in zusammengefaltetem
Zustand im Airbag-Gehäuse 12 aufgenommen.
Ein Mündungsstück 15 ist
an der Bodenöffnung 141 befestigt, und das Füllgerät (Gasgenerator) 16 ist
in einer luftdichten Weise am Mündungsstück 15 und
auch unmittelbar an der Montagestrebe 10 befestigt.
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Der
Airbag 14 umfaßt
ein Grundgewebe aus Polyamid mit einer sehr hohen Zugfestigkeit
und ein auf das Grundgewebe aufgebrachtes Beschichtungsmaterial,
um Gasleckagen zu verhindern. Ein Entlüftungsloch zum Entleeren des
im Inneren befindlichen Gases ist im Airbag 14 an einer
geeigneten Stelle ausgebildet. Als Füllgerät 16 wird ein bekanntes
Füllgerät (Gasgenerator),
wie beispielsweise ein Gastyp, ein Festkörpertyp, ein Mixgastyp oder
ein Luftsaugtyp eingesetzt.
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Enden
eines Paars von Airbag-Befestigungselementen 18, 18 sind
mit einem Mittenabschnitt der Rückseite
des Airbags 14 verbunden. Die Airbag-Befestigungselemente 18 sind
flexibel ausgebildet und werden jeweils, beispielsweise, von einem Seil
oder einem Riemen gebildet. Die Airbag-Befestigungselemente 18 sind
in zusammengefaltetem Zustand nach außen in die Umgebung des Airbag-Gehäuses 12 jeweils
durch einen Ausgang 19 herausgezogen, welcher in der Rückwand des
Airbag-Gehäuses
vorgesehen ist, und laufen sowohl an der rechten Seite als auch
an der linken Seite des Kraftstofftanks 4 vorbei. Im weiteren
Verlauf erstrecken sich deren freie Enden unterhalb des Sitzes 5 und sind
an der Stelle gerade unterhalb des Frontabschnitts des Sitzes 5 jeweils
an einem Montagestück 20 befestigt,
welches mit einem Querelement 1c des Rumpf-Rahmens 1 durch
Befestigungsmittel, wie beispielsweise Bolzen oder dergleichen,
verbunden ist. Folglich ist die Montagefestigkeit der Airbag-Befestigungselemente 18, 18 am
Rumpf-Rahmen 1 gesteigert und es wird ein verbessertes
Aussehen erzielt.
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Die
Airbag-Befestigungselemente 18 sind jeweils in Form eines
Seils, Riemens oder eines (Blech-) Streifens ausgebildet, damit
sie einfach zusammenfaltbar sind und eine ausreichende Zugfestigkeit
aufweisen, um ein Abtrennen des Airbags 14 vom Rumpf-Rahmen 1 zu
verhindern. Bevorzugt sind die Befestigungselemente 18 aus
einem Material ausgebildet, welches nicht nur flexibil sondern auch elastisch
ist. Beispielsweise kann dasselbe Material verwendet werden, wie
das des Grundgewebes des Airbags 14.
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Rechte
und linke Aufnahmeaussparungen 22, 22 zum Aufnehmen
der länglichen
Abschnitte der Airbag-Befestigungselemente 18, 18,
welche sich vom Airbag-Gehäuse 12 aus
erstrecken, sind in den rechten und linken Außenseitenflächen des Kraftstofftanks 4 über die
gesamte Länge
des Kraftstofftanks ausgebildet. Wie in 5 gezeigt,
haben die Aufnahmeaussnehmungen 22, 22 jeweils
V-förmigen Querschnitt,
und deren offene Oberseiten sind mit Abdeckungen 23, 23 aus
elastischem Material, wie beispielsweise Kunstharz, abgedeckt. Wie
in 4 gezeigt, sind die vorderen Ende der rechten
und linken Abdeckungen 23, 23 verlängert, und
an einer Seite der verlängerten
Abschnitte sind Gelenkabschnitte 231 , 231 integral angeformt. Die Gelenkabschnitte 231 , 231 sind
durch Gelenkstifte 24, 24 schwenkbar mit der Außenwandung
des Kraftstofftanks 4 verbunden. Auf der anderen Seite,
wie in 6 gezeigt, sind die rückseitigen Enden der rechten
und linken Abdeckungen 23, 23 jeweils an einer Seite
durch flexible Schnurelemente 25, 25, wie beispielsweise
Drähte
oder Seile, mit dem Kraftstofftank 4 verbunden. Im Normalfall
sind die länglichen
Abschnitte der rechten und linken Airbag-Befestigungselemente 18, 18 in
den rechten und linken Aufnahmeaussparungen 22 aufgenommen,
wie mit der durchgezogenen Linie in den 4 bis 6 gezeigt.
Wenn der Airbag 14, wie später beschrieben, aufgeblasen
wird, öffnen
sich die rechten und linken Abdeckungen 23, 23 in
entgegengesetzten Richtungen, und die rechten und linken Airbag-Befestigungselemente 18, 18 treten
aus den Aufnahmeaussparungen 22, 22 aus und dehnen
sich zusammen mit dem ausgedehnten Airbag 14, wie mit der
Strichpunktlinie in den 4 bis 6 angezeigt.
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Wie
in 3 gezeigt, ist ein Paar rechter und linker Führungs-
und Haltestücke 26, 26 an
deren unteren Enden mit der rechten und linken Seite des Rumpf-Rahmens 1 mit
Befestigungsmitteln, wie beispielsweise Bolzen oder Muttern, befestigt.
Wie die Airbag-Befestigungselemente 18, 18 sind
die Führungs-
und Halteelemente 26, 26 auch in Form eines Riemens
aus flexiblem Material ausgebildet und erstrecken sich in das Airbag-Gehäuse 12,
wobei deren obere Enden an rechten und linken Außenseiten des Airbags 14 befestigt
sind. Beim Ausdehnen des Airbags 14 dehnen sich die Führungs-
und Haltestücke 26, 26 zusammen
mit dem Airbag und führen
den Airbag derart, daß sich
der Airbag im wesentlichen oberhalb des Rumpf-Rahmens 1 erstreckt.
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Wie
in 1 gezeigt, ist ein Aufprallsensor S, wie beispielsweise
ein G-Sensor, am
Frontabschnitt des Rumpf-Rahmens 1 vorgesehen und das Füllgerät (Gasgenerator) 16 wird
nach Maßgabe
eines erfaßten,
vom Sensor S bereitgestellten Signals eingeschaltet und füllt Hochdruckgas
in den Airbag 14.
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Der
Betrieb dieses Ausführungsbeispiels wird
nun beschrieben werden. Im Fall, daß das Kraftrad auf ein Hindernis
auftrifft, erfaßt
der Aufprallsensor S die Kollision und sendet dieses erfaßte Signal an
das Füllgerät (Gasgenerator) 16,
welches nachfolgend in Betrieb geht und Hochdruckgas erzeugt. Das Gas
wird in den zusammengefalteten Airbag 14 durch die Bodenöffnung 141 eingeführt, wodurch der Airbag aufgeblasen
wird. Zu diesem Zeitpunkt dehnt sich der Airbag angenähert nach
oben aus, wie in 7 und 8 gezeigt
ist. Der Airbag 14 ist am Rumpf-Rahmen 1 unter
dem Sitz 5 mittels der flexiblen Airbag-Befestigungselemente 18, 18 befestigt,
so daß bei
Ausdehnen des Airbags 14 an den Airbag-Befestigungselementen 18, 18 gezogen
wird, diese in der Folge die Abdeckungen 23, 23 öffnen, aus
den Aufnahmeaussparungen 22, 22 austreten und
sich dehnen. Der Airbag 14 wird in einer dem Fahrer R gegenüberliegenden
Position gehalten, wie in 7 gezeigt,
wodurch der Fahrer zurückgehalten wird
und der Aufprall des Fahrers gedämpft
werden kann. In diesem Fall dehnen sich auch die flexiblen rechten
und linken Führungs-
und Haltestücke 26, 26 zusammen
mit dem Airbag 14 und führen
eine nach oben gerichtete Ausdehnung des Airbags.
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Danach
wird das in dem Airbag 14 befindliche Hochdruckgas durch
die Ventilöffnung 17 langsam
an die Umgebung abgegeben (entleert).
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Da
der Airbag 14 am Rumpf-Rahmen 1 mittels der flexiblen
und elastischen Airbag-Befestigungselemente 18 befestigt
ist, kann sich dieser in die den Fahrer zurückhaltende Position ausdehnen und
den Aufprall des Fahrers wirksam dämpfen. Ferner ist es zum Zeitpunkt
des Aufblasens (Ausdehnung) des Airbags 14 möglich, die
auf den montierten Abschnitt des Airbags ausgeübten Zug- und Scherkräfte zu verringern.
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Nun
wird mit Bezug auf 9 eine Modifikation des oben
beschriebenen Ausführungsbeispiels beschrieben
werden. Diese Modifikation unterscheidet sich im Aufbau eines Abdeckmontageteils
für den Kraftstofftank
ein wenig vom oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. 9 zeigt
einen Abschnitt des Montageteils, in welchem die gleichen Bauteile,
wie im obigen Ausführungsbeispiel,
durch dieselben Bezugszeichen wie im obigen Ausführungsbeispiel bezeichnet sind.
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In 9 sind
im Querschnitt konkav ausgebildete Aufnahmeaussparungen 22', 22' in den rechten
und linken Seitenflächen
des Kraftstofftanks 4 ausgebildet und längliche Abschnitte der Airbag-Befestigungselemente 18, 18 sind
in den Aufnahmeaussparungen 22', 22' aufgenommen. Rechte und linke Abdeckungen 23', 23' zum Öffnen und
Verschließen der
nach oben hin offenen Seiten der rechten und linken Aufnahmeaussparungen 22', 22' sind jeweils
am Boden der Aussparungen 22', 22' durch eine
Mehrzahl von Befestigungsmitteln 28, ..., befestigt. Jede Abdeckung 23' ist aus einem
weichen Material, wie beispielsweise Kunstharz, ausgebildet, und
ein Gelenkabschnitt 231 ist integral
an der Abdeckung ausgebildet. Mit dem Gelenkabschnitt 231 als Drehpunkt kann die Abdeckung 23' seitlich des
Kraftstofftanks 4 geöffnet
und verschlossen werden.
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Obwohl
ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung im Vorstehenden beschrieben wurde, ist
die Erfindung nicht auf dieses beschränkt, sondern es können verschiedene
andere Ausführungsformen
im Rahmen der Erfindung realisiert werden. Es ist wünschenswert,
daß das
Airbag-Befestigungselement in einer Form ausgebildet ist, welche einen
geringen Raum einnimmt, wie beispielsweise die Form eines (Blech-)
Streifens, Seiles, Riemens oder Films, unter Verwendung eines flexiblen
einfach zusammenfaltbaren Materials. Es steht offen, das Befestigungselement
als Einzelteil oder aus mehreren Teilen auszubilden. Ferner kann
das Befestigungselement nur aus einem einzigen Material oder aus
einem Laminat mehrerer Materialien ausgebildet werden.
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Es
wird vorgeschlagen, eine Airbag-Einrichtung für ein Kraftrad vorzusehen,
welche Einrichtung den Körper
eines Fahrers zurückhält, um wirksam
einen auf den Fahrer wirkenden Aufprall zu dämpfen.
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Vor
dem Fahrer wird ein Airbag 14 am Fahrzeugrumpf-Rahmen 1 angebracht,
und ein Ende eines Airbag-Befestigungselements 18 ist am
Airbag 14 befestigt, während
das andere Ende desselben mit dem Rumpf-Rahmen 1 verbunden ist. Nach
Ausdehnen des Airbags 14 dehnt sich das Airbag-Befestigungselement 18 zusammen
mit dem Airbag, um den Airbag zu halten.