DE4301906C2 - Airbagvorrichtung für die Knie eines Fahrzeuginsassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Airbagvorrichtung für die Knie ei­ nes Insassen, umfassend ein Gehäuse, einen Gaserzeuger und ei­ nen am Gehäuse angebrachten Gassack, der im aufgeblasenen Zu­ stand eine langgestreckte Form besitzt, wobei das Gehäuse ge­ genüber der Mitte eines Sitzes versetzt ist, und wobei der Gassack unsymmetrisch zum Gehäuse angeordnet ist, so daß sich ein längeres und ein kürzeres Längsende ergibt.

Eine Airbagvorrichtung, bei welcher der Gassack vor den Knien eines Insassen aufgeblasen und ausgebreitet wird, ist in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 24110/1972 und der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 28050/1991 offenbart. Dieser Gassack kann so ausgebreitet wer­ den, daß er die untere Hälfte des Insassen schützt, indem er die Abtauchbewegung des Insassen, d. h. die Bewegung des Kör­ pers des Insassen in den vorderen unteren Abschnitt des Sitzes hinein, verhindert.

Die Airbagvorrichtungen, die aus den vorgenannten Veröffentli­ chungen bekannt sind, sind vor der Mitte des Sitzes angeord­ net. Als Ergebnis dieser Anordnung ist die Airbagvorrichtung nahe den Knien der Insassen angeordnet, so daß das Problem be­ steht, daß die Bequemlichkeit in der Fahrzeugkabine signifi­ kant verschlechtert ist. Andererseits ist am Fahrersitz in der Nähe der Vorderseite der Sitzmitte die Lenksäule angeordnet, wodurch es dort noch schwieriger ist, eine Airbagvorrichtung für die Knie vorzusehen.

Weiterhin ist aus der US 4 262 931 eine Airbagvorrichtung der eingangs genannten Art mit einem bezüglich des Gehäuses unsym­ metrischen Gassack bekannt ist, welcher sich im Einsatzfall von dem Gehäuse aus, das die Gasquelle enthält, sowohl in Richtung der gegenüberliegenden Sitzposition als auch seit­ wärts vor die benachbarte Sitzposition erstreckt, wobei der Gassack dieser Airbagvorrichtung einen speziell zur Abstützung der Knie der Insassen bestimmten Unterabschnitt umfaßt.

Im einzelnen umfaßt der in dem Gehäuse untergebrachte Gassack gemäß der US 4 262 931 drei Abteilungen, wobei die eine Abtei­ lung, wenn sie aufgeblasen ist, die volle laterale Länge des Gassacks hat, um die Knie der Insassen zu schützen. Jedoch er­ strecken sich das Gehäuse und eine andere der Abteilungen di­ rekt vor dem auf der rechten Seite des Fahrzeugs sitzenden In­ sassen, während sich die dritte Abteilung über die Mittellinie des Fahrzeugs erstreckt und mit der mittigen Sitzposition fluchtet.

Daher offenbart die US 4 262 931 weder einen Airbag für den speziellen Schutz der Knie eines Fahrers oder Beifahrers noch einen Airbag, der sich seitlich von dem Fahrer oder Beifahrer, zu dessen Schutz er jeweils allein vorgesehen ist, erstreckt. Insbesondere besteht das der US 4 262 931 zugrundeliegende Problem gerade nicht darin, die Anbringung einer Airbagvor­ richtung direkt vor einem Insassen zum Zwecke, eine größere Beinfreiheit zu schaffen, zu verhindern, sondern vielmehr dar­ in, einen Insassen zu schützen, vor dessen Sitz es unmöglich ist, eine Airbagvorrichtung anzubringen, weil dort kein Raum dafür ist. Der Grundgedanke der US 4 262 931 besteht darin, an einen üblichen, direkt vor dem Sitz des Insassen angebrachten Airbag einen seitlichen Airbag "anzuhängen", was auch durch die Aufteilung des Airbags in einzelne Abteilungen zum Aus­ druck kommt. Diese Aufteilung ist verhältnismäßig herstel­ lungsaufwendig, da die Gassackherstellung relativ komplizierte Zuschneide- und Zusammennäharbeiten erfordert.

Aus der DE 41 11 059 A1 ist eine Airbagvorrichtung bekannt, bei welcher die Gaszuführungsöffnung in dem mittigen Teil ei­ nes kreisförmigen Airbags ausgebildet und der Airbag von dem oberen und unteren Bereich aus gefaltet und dann von der rech­ ten und linken Seite her weitergefaltet ist. Insbesondere stellt sich hier nicht das Problem eines nach der Seite hin unsymmetrisch aufgeblasenen Airbags, und dem Fachmann, welcher einen solchen, nach der Seite hin verlängerten Airbag vorsehen will, wie er in der US 4 262 931 beschrieben ist, bietet sich als Lösung die Kompartimentierung an, also das Ansetzen einer oder mehrerer Airbagabteilungen.

Aus der WO 92/00208 A1 ist ein Airbag bekannt, der einen konkaven Bereich im mittigen Teil und seitliche Bereiche, die nach dem Aufblasen des Airbags auf beiden Seiten vorstehen, aufweist. Dieser Airbag ist jedoch, abgesehen davon, daß er für den obe­ ren Teil des Körpers eines Insassen und nicht für dessen Knie vorgesehen ist, nicht mit einer außermittigen Öffnung verse­ hen.

Schließlich ist in der DE 39 08 713 A1 zwar ein bei einem Fahrzeugunfall ausfahrbares Kniepolster bekannt, jedoch werden in dieser Druckschrift nicht die speziellen Probleme angespro­ chen oder gelöst, welche in Verbindung mit der Gestaltung und dem Entfalten eines außermittig aufzublasenden Airbags auftre­ ten, wie sie oben dargelegt sind. Insbesondere ist, was die Aktivierung dieser Vorrichtung anbelangt, eine mittelsymmetri­ sche Ausfahrvorrichtung für das Kniepolster vorgesehen.

Endlich ist es bei vielen Airbags, die für den Schutz der Knie eines Insassen vorgesehen sind, insbesondere bei den Airbags gemäß den weiter oben genannten japanischen Druckschriften so, daß der Querschnitt des Airbags, wenn er ausgebreitet ist, ei­ ne insgesamt identische Gestalt über die Richtung der Breite des Sitzes hinweg hat. Bei dieser Gestalt können die Beine des Insassen unerwünschterweise geöffnet werden, wenn seine Beine gegen den ausgebreiteten Airbag vorwärtsbewegt werden, indem das rechte Bein zur rechten Seite des Airbags verrutschen kann, während das linke Bein zur linken Seite des Airbags ver­ rutschen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Airbagvorrichtung der ein­ gangs genannten Art für die Knie eines Insassen zur Verfügung zu stellen, bei der die Beinfreiheit erhalten bleibt und die bei einfachem Aufbau des Gassacks ein möglichst schnelles Ent­ falten desselben gewährleistet, d. h. bei welcher der Entfal­ tungsvorgang möglichst glatt verläuft, so daß durch einen sol­ chen möglichst glatten Verlauf eine schnellstmögliche Entfal­ tung des Gassacks erreicht wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Airbagvorrichtung für die Knie eines Insassen, umfassend ein Gehäuse, einen Gaserzeuger und einen am Gehäuse angebrachten Gassack, der im aufgeblase­ nen Zustand eine langgestreckte Form besitzt, wobei das Gehäu­ se gegenüber der Mitte eines Sitzes versetzt ist, so daß die Beinfreiheit erhalten bleibt, und wobei der Gassack unsymme­ trisch zum Gehäuse angeordnet ist, so daß sich ein längeres und ein kürzeres Längsende ergibt, und wobei die Faltung des Gassacks so ausgebildet ist, daß ausgehend vom flach ausge­ breiteten Gassack zunächst die beiden Längsseiten zickzack­ förmig zur Mittelachse hin gefaltet werden und dann das kür­ zere Längsende auf die dem Insassen zugewandte Seite mehrfach eingeschlagen und das längere Längsende zunächst in Richtung auf das kürzere Längsende umgeschlagen wird, um dann in glei­ cher Weise wie das kürzere Längsende mehrfach eingeschlagen zu werden, ohne daß sich dabei beide Längsenden überlappen.

Da die Airbagvorrichtung gemäß der Erfindung an einer Stelle angeordnet ist, die gegenüber der Mitte des Sitzes nach rechts oder links versetzt ist, bleibt die Beinfreiheit des Insassen erhalten, und aufgrund der besonderen Faltung kann sich der Gassack bei einfachem Aufbau sehr rasch vor die Mitte des Sit­ zes entfalten.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeich­ net sich dadurch aus, daß der Gassack im Bereich der Knie eine Aussparung besitzt bzw. an den Längsenden zum Insassen hin vorsteht, so daß sich eine Zentrierwirkung auf die Beine des Insassen ergibt.

Aufgrund dieser Ausbildung nimmt der Gassack, wenn er ausge­ breitet ist, eine Gestalt an, in der sein Abschnitt, der der Mitte des Sitzes zugewandt ist, so ausgespart ist, daß er die Knie eines gegen ihn geworfenen Insassen aufnimmt. Als Ergeb­ nis davon wird verhindert, daß die Beine des Insassen geöffnet bzw. auseinandergerissen werden.

Die Erfindung wird anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten schematischen Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht des Inneren eines Fahrzeugs, wo­ bei eine Ausführungsform einer Airbagvorrichtung gemäß der Er­ findung gezeigt ist;

Fig. 2 eine Perspektivansicht, die die Rückseite der Airbag­ vorrichtung der Fig. 1 zeigt;

Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine Perspektivansicht zum Erläutern der besonderen Art der Faltung des Gassacks in einer Airbagvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 5 eine Frontansicht zum Erläutern der Faltung des Gas­ sacks;

Fig. 6 eine weitere Frontansicht zum Erläutern der Faltung des Gassacks;

Fig. 7 eine noch weitere Frontansicht zum Erläutern der Fal­ tung des Gassacks;

Fig. 8 eine Perspektivansicht zum Erläutern der Faltung des Gassacks;

Fig. 9 eine weitere Perspektivansicht zum Erläutern der Fal­ tung des Gassacks;

Fig. 10 eine Perspektivansicht, die einen gefalteten Gassack zeigt;

Fig. 11 einen vergrößerten Schnitt, der einen wesentlichen Ab­ schnitt der Fig. 3 zeigt;

Fig. 12 eine Perspektivansicht, die das Innere eines Fahrzeugs zeigt, das mit einer Airbagvorrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist;

Fig. 13 eine Perspektivansicht, die den ausgebreiteten Gassack der Airbagvorrichtung der Fig. 12 zeigt; und

Fig. 14 eine Draufsicht, die ein Beispiel der Wirkungsweise der Airbagvorrichtung des Ausführungsbeispiels der Fig. 12 zeigt.

Gemäß Fig. 1 ist ein Fahrzeug mit einer Airbagvorrichtung 12 an der unteren Fläche seines Armaturenbretts 10 ausgestattet. Ein Lenkrad 14, eine Abdeckung 16 für die Lenksäule, eine Windschutzscheibe 18 und ein Fahrersitz 20 sind vom Fahrzeu­ ginnern her zu sehen. Das Lenkrad 14 und die Abdeckung 16 sind vor der Mitte des Fahrersitzes 20 angeordnet. Die Airbagvor­ richtung 12 ist aus der Stelle vor der Sitzmitte nach rechts (im vorliegenden Ausführungsbeispiel) oder nach links (nicht gezeigt) versetzt.

Wie in den Fig. 2, 3 und 11 gezeigt ist, weist die Airbagvor­ richtung 12 ein Gehäuse auf, das aus einem Halter 22 und einer Modulabdeckung 24 besteht. Ein Gassack 26 ist in gefaltetem Zustand im Gehäuse angeordnet. Der Halter 22 ist mit einem Ga­ serzeuger 28 zum Aufblasen und Ausbreiten des Gassacks 26 ver­ sehen. Der Gaserzeuger 28 weist einen Flansch 30 auf, durch welchen der Gaserzeuger 28 am Halter 22 über Schrauben 32 be­ festigt ist. Der Gassack 26 ist am Halter 22 dadurch befe­ stigt, daß sein Einblasmund 34 an seinem Umfangsrand zwischen dem Flansch 30 und dem Halter 22 eingeklemmt ist. Ein Verstär­ kungstuch 36 ist auf den Umfangsrand des Einblasmunds 34 des Gassacks 26 aufgenäht. Der Gaserzeuger 28 weist Gas-Injektor­ löcher 38 auf.

Der Gassack 26 weist, wenn er aufgeblasen und ausgebreitet ist, eine querverlaufende längliche Form auf, wie in Fig. 4 gezeigt ist, und der Einblasmund 34 ist in der Rückseite von einem der querverlaufenden Enden des voll ausgebreiteten Gas­ sacks angeordnet.

Es wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 10 die Faltung des Gassacks 26 im einzelnen erläutert:

Zunächst werden die Längsenden 26a des Gassacks 26 leicht nach innen gefaltet, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Als nächstes wird der Gassack 26 mit seiner einen Längsseite auf seine Oberflä­ che umgeschlagen, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Dann wird die an­ dere Längsseite zur Oberflächenseite des Gassacks 26 umge­ schlagen, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Als Ergebnis nimmt der Gassack 26 insgesamt eine längliche querverlaufende Form ein. Als nächstes wird, wie in Fig. 8 gezeigt ist, die Seite, die entgegengesetzt jener ist, die mit dem Einblasmund 34 ausge­ bildet ist, nach hinten auf die Oberflächenseite des Gassacks 26 umgeschlagen, und das vordere Ende in der Umschlagrichtung wird so mehrmals umgefaltet, daß es in derselben Richtung auf­ gewickelt ist. Als Ergebnis wird der Zustand der Fig. 9 er­ reicht. Somit wird dann der, in Querrichtung gesehen, andere Endabschnitt des Gassacks 26 nach hinten zur Oberflächenseite des Gassacks 26 umgeschlagen. Als Ergebnis nimmt der Gassack 26 einen kompakt gefalteten Zustand ein, wie er in Fig. 10 ge­ zeigt ist.

Wenn der so gefaltete Gassack 26 in das Gehäuse eingeschlossen wird, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird er rasch in Querrichtung ausgebreitet, wenn der Gaserzeuger 28 Gas erzeugt. Als Ergeb­ nis wird, selbst wenn die Airbagvorrichtung 12 an der Stelle angeordnet ist, die gegenüber der Mitte versetzt ist, der Gas­ sack 26 rasch über den gesamten Bereich vor den Knien des In­ sassen aufgeblasen und ausgebreitet, wenn eine Fahrzeugkolli­ sion stattfindet. Da die Airbagvorrichtung 12 somit an einer Stelle angeordnet ist, die gegenüber der Sitzmitte versetzt ist, ist der Raum vor der Mitte des Sitzes 20 breit und groß, so daß die Beinfreiheit erhalten bleibt und die Bequemlichkeit in der Fahrzeugkabine sehr gut ist.

Im übrigen kann der Gassack 26 bevorzugt in seinem Inneren mit Riemen so ausgestattet sein, daß er in der in Fig. 4 gezeigten querverlaufenden länglichen Form schnell und in einem glatten Aufblasverlauf ausgebreitet werden kann.

Obwohl die Airbagvorrichtung 12 beim vorstehenden Ausführungs­ beispiel auf der rechten Seite des Bereiches vor dem Sitz 20 angeordnet ist, kann sie auch auf der linken Seite des Berei­ ches vor dem Sitz 20 angeordnet sein. In dem Ausführungsbei­ spiel ist die Airbagvorrichtung 12 an der unteren Fläche des Armaturenbretts 10 angeordnet, sie kann aber auch an einer In­ strumententafel oder einem Spritzblech oder einer Spritzplatte 40 angeordnet sein.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 14 beschrieben.

In Fig. 12 sind ein Armaturenbrett 50, ein Lenkrad 52, ein Konsolenkasten 54, ein Sitz 56 und eine Windschutzscheibe 58 vom Fahrzeuginneren her zu sehen. An der unteren Fläche des Armaturenbretts 50 ist eine Airbagvorrichtung 60 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung angebracht. Die Airbagvorrich­ tung 60 ist so aufgebaut, daß sie einen zusammengefalteten Gassack 62 in einem Gehäuse und eine am Gehäuse angebrachte, gaserzeugende Aufblaseinrichtung aufweist. Wenn die Aufblas­ einrichtung ausgelöst wird, dann wird der Gassack 62 aufgebla­ sen und ausgebreitet, so daß er die Frontseite des Gehäuses durchbricht, bis er im Bereich vor dem Sitz 56 aufgeblasen und ausgebreitet ist.

Die Airbagvorrichtung 60 ist an einer Stelle angeordnet, die gegenüber dem Mittelabschnitt des Sitzes 56 nach rechts ver­ setzt ist, um hierdurch einen weiten Raum rund um die Knie des Insassen freizulassen, der auf dem Sitz 56 sitzt. Die Airbag­ vorrichtung 60 kann wahlweise auch so angeordnet sein, daß sie gegenüber der Mitte des Sitzes 56 nach links versetzt ist.

Wie aus den Fig. 13 und 14 ersichtlich ist, ist der Gassack 62 an seinen beiden Längsenden 62A und 62C mit Vorsprüngen ausge­ bildet, die zum Sitz 56 hin vorstehen. Das heißt, der Gassack 62 ist vor dem Mittelabschnitt des Sitzes 56 mit einer Ausspa­ rung 62B ausgebildet, die gegenüber dem Sitz 56 ausgespart und zurückgesetzt ist.

Bei dieser Ausbreitungsform des Gassacks 62 werden, wie aus Fig. 14 ersichtlich ist, dann, wenn die Knie 66 und 68 des In­ sassen 64 zum Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision gegen den Gas­ sack 62 geschleudert werden, von der Aussparung 62B aufgenom­ men, so daß sie daran gehindert werden, nach rechts und links auseinandergerissen zu werden. Da außerdem die Knie 66 und 68 des Insassen 64 vom Gassack 62 störungslos gehalten werden, werden sie daran gehindert, so herumgeschleudert zu werden, daß sie gegen die Tür oder den Konsolenkasten 54 des Kraft­ fahrzeuges schlagen. Der Körper des Insassen wird daher ohne jede Versetzung vom Mittelabschnitt des Gassacks 62 gehalten und geschützt.

Das Ausmaß der auf das linke Knie 66 und das rechte Knie 68 des Insassen 64 einwirkenden Haltewirkung kann dadurch ange­ glichen werden, daß man das Volumen des Gassacks in der Fahr­ zeugmitte (d. h. den Vorsprung am Längsende 62C) erhöht, worin innerhalb der Fahrzeugkabine ein größerer Raum vorgesehen ist.

Obwohl die vorstehenden Ausführungsformen nur Beispiele für eine Airbagvorrichtung für einen Fahrersitz sind, kann die Er­ findung ersichtlicherweise auch auf eine Airbagvorrichtung für einen Fahrgastsitz angewandt werden.

Mit der Airbagvorrichtung für die Knie eines Insassen nach der Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, werden die Knie eines Insassen wirksam geschützt. Da die Airbagvorrichtung der Er­ findung in einer Lage angeordnet ist, die gegenüber der Sitz­ mitte nach rechts oder links versetzt ist, ist der Raum rund um die Knie des Insassen des Sitzes gegenüber einer unversetz­ ten Anordnung verbreitert, so daß die Bequemlichkeit der Fahr­ zeugkabine verbessert wird.

Bei der Airbagvorrichtung der Erfindung weist der Gassack eine so hohe querverlaufende Ausbreitungsgeschwindigkeit auf, daß er in einem Notfall, wie etwa einer Fahrzeugkollision, rasch zum Bereich vor den Knien des Insassen aufgeblasen und ausge­ breitet werden kann, obwohl die Airbagvorrichtung in einer La­ ge angeordnet ist, die gegenüber der Sitzmitte versetzt ist.

Mit der besonders bevorzugten Ausführungsform der Airbagvor­ richtung der Erfindung wird verhindert, daß die Beine des ge­ schützten Insassen auseinandergerissen werden, wenn sie gegen den aufgeblasenen und ausgebreiteten Gassack geschleudert wer­ den. Außerdem wird der Körper des Insassen vor der Mitte der Gassacks gehalten.

Die Airbagvorrichtung 60 für die Knie 66, 68 eines Insassen 64 weist einen Gassack 62 auf, der dazu eingerichtet ist, vor ei­ nem Sitz eines Fahrzeugs in einer Zone in Höhe des Sitzes aus­ gebreitet zu werden, ein Gehäuse, das den Airbag in seinem In­ neren in zusammengefaltetem Zustand aufnimmt, und einen Gaser­ zeuger, der am Gehäuse angebracht ist, wobei das Gehäuse in einer Lage angeordnet ist, die gegenüber der Stelle vor der Mitte des Sitzes zur rechten oder linken Seite versetzt ist, und wobei der Airbag ein solches Volumen aufweist, daß er zur entsprechend anderen Seite hin vom Gaserzeuger ausgebreitet werden kann. Der Gassack 62 weist eine solche Form auf, daß, wenn er voll ausgebreitet ist, seine beiden Endseiten, in Richtung der Breite des Sitzes gesehen, Vorsprünge haben, die sich zum Sitz hin erstrecken.

Claims (2)

1. Airbagvorrichtung für die Knie eines Insassen, umfassend ein Gehäuse (22, 24), einen Gaserzeuger (28) und einen am Ge­ häuse (22, 24) angebrachten Gassack (26, 62), der im aufgebla­ senen Zustand eine langgestreckte Form besitzt, wobei das Ge­ häuse (22, 24) gegenüber der Mitte eines Sitzes (56) versetzt ist, so daß die Beinfreiheit erhalten bleibt, und wobei der Gassack (26, 62) unsymmetrisch zum Gehäuse (22, 24) angeordnet ist, so daß sich ein längeres und ein kürzeres Längsende (26a) ergibt und wobei die Faltung des Gassacks (26, 62) so ausge­ bildet ist, daß ausgehend vom flach ausgebreiteten Gassack (26, 62) zunächst die beiden Längsseiten zick-zack-förmig zur Mittelachse hin gefaltet werden und dann das kürzere Längsen­ de (26a) auf die dem Insassen zugewandte Seite mehrfach einge­ schlagen und das längere Längsende (26a) zunächst in Richtung auf das kürzere Längsende (26a) umgeschlagen wird, um dann in gleicher Weise wie das kürzere Längsende (26a) mehrfach einge­ schlagen zu werden, ohne daß sich dabei beide Längsenden (26a) überlappen.

2. Airbagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gassack (62) im Bereich der Knie (66, 68) eine Aussparung (62B) besitzt bzw. an den Längsenden (62A, C) zum Insassen hin vorsteht, so daß sich ei­ ne Zentrierwirkung auf die Beine des Insassen ergibt.