DE4307175C2 - Insassen-Seitenschutz für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Insassen-Seitenschutz gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekanntlich sind Fahrzeuginsassen besonders gefährdet bei einem Seitencrash, also beim Zusammenprall der Seitenwand des Fahrzeugs mit einem Kollisionsgegner, da im Bereich der Seitenwand kein ausreichender Platz zur Gewinnung eines in nennenswertem Umfang für die Umsetzung von kinetischer Energie in Verformungsarbeit sorgenden Deformationswegs ist. Es gibt daher bereits eine Vielzahl von Vorschlägen für einen Seitenschutz, der der Tatsache Rechnung trägt, dass im Normalbetrieb des Fahrzeugs zwischen dem Fahrzeuginsassen und der benachbarten seitlichen Aussenhaut des Fahrzeug nur ausserordentlich wenig Platz zur Verfügung steht. Dieser Umstand wird primär durch den Einsatz von Airbags berücksichtigt, die im nicht aktivierten Zustand nur sehr wenig Platz einnehmen, dagegen nach einer crashbedingten Aktivierung und damit in den Zeiten, in denen Komfortgründe oder dergleichen im Hintergrund stehen, ein Polster zwischen dem Fahrzeuginsassen und der Seitenwand bilden.

So sieht eine aus der US-PS 37 95 412, B60R 21/08, bekannte, relativ alte Lösung eine am Fahrzeugdach hängende käfigartige Einrichtung mit vier Seitenwänden vor, die durch Netze oder dergleichen mit senkrecht verlaufenden, sich beim Aktivieren in Richtung ihrer Längsachsen ausdehnenden Schläuchen gebildet sind; im Crashfall wird der Insasse einschliesslich seiner Sitzlehne von dieser käfigartigen Vorrichtung gleichsam umschlossen. Zwar bietet diese bekannte Vorrichtung auch bei einem Seitencrash in allerdings sehr begrenztem Masse dem Insassen einen gewissen Schutz, jedoch ist sie nicht anwendbar in Kombination mit - in einzelnen Ländern gesetzlich vorgeschriebenen - Sicherheitsgurtsystemen mit Schultergurt. Schwierigkeiten treten auch bei Sitzverstellungen auf.

Weitere Seitenschutzeinrichtungen sind aus der bereits 1958 veröffentlichten US-PS 28 34 606 so wie aus der US-PS 38 97 961, B60R 21/08, bekannt. Die erstgenannte Schrift beschreibt oberhalb jedes Seitenfensters in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnete, im Ausgangszustand zusammengefaltete Airbags, die bei einem Crash sich in Richtung nach unten bis in Positionen neben den Füssen des Fahrzeuginsassen ausdehnen. Gegenstand der US-PS 38 97 961 sind sogenannte aufblasbare Seitenvorhänge, die sich im aktivierten Zustand von einem Dachrahmenbereich her nach unten bis unterhalb der Höhe der Brüstung der betreffenden Seitentür erstreckt. Diese Vorhänge sind durch senkrecht verlaufende Nähte gleichsam in mehrere Airbags unterteilt. Gemeinsam ist diesen beiden Konstruktionen der Nachteil, dass die Airbags während des Aufblasens, also während der Bildung der Abdeckung, nicht geführt sind, also gegebenenfalls auf den Fahrzeuginsassen auftreffen.

Auch die DE-OS 15 51 042, 63C 70, beschreibt einen Insassen-Seitenschutz mit mehreren, an der Oberkante eines Fensters befestigten aufblasbaren Schutzelementen, die im Crashfall eine seitliche Sicherheitswand bilden sollen. Nähere Einzelheiten, insbesondere bezüglich einer Führung, sind dieser Schrift jedoch nicht entnehmbar.

Für den Sonderfall einer mit einem Airbag bestückten Abdeckung der Windschutzscheibe ist aus der US-PS 28 06 736 zwar bereits eine Führung für den sich von oben nach unten ausdehnenden Airbag bekannt, jedoch ist diese derart kompliziert aufgebaut, dass sie für einen Serieneinsatz nicht in Frage kommt. Die Führung besteht nämlich aus mehreren teleskopierenden Kolben-Zylinder-Anordnungen, die im Falle eines Frontalcrashs gleichzeitig mit dem Airbag mit einem Druckmedium gefüllt werden. Die Aktivierung einer derartigen Vorrichtung erfordert zu viel Zeit.

Die US-PS 49 66 388, B60R 21/16, wiederum beschreibt zwar einen airbagbestückten Insassen-Seitenschutz, jedoch ist dieser im Ruhezustand in einer Fahrzeugtür untergebracht und tritt bei Aktivierung aus einer dann öffnenden Klappe in Richtung nach oben aus; mittels Klettverschlüssen soll er sich dann an einem Dachrahmenbereich und an dem jeweiligen Fenster benachbarten senkrechten Fenstersäulen des Fahrzeug haften. Die Ausdehnungsbewegung des Airbags von unten nach oben ist jedoch insofern nachteilig, als der Fahrzeuginsasse sich häufig mit einem Arm auf einer Armlehne oder - insbesondere bei geöffnetem Seitenfenster - auf der Türbrüstung abstützt, so dass der Ausdehnungsweg des Airbags nicht frei ist.

Aus der US-PS 36 87 485, B60R 21/08, ist ein Insassen-Seitenschutz bekannt, der ein im Ruhezustand längs eines Dachrahmenbereichs sowie längs einer Fenstersäule des Fahrzeugs zusammengefaltetes Netz aufweist, das in Seilzugverbindung mit einem Airbag für einen auf einem Hintersitz sitzenden Fahrzeuginsassen steht und demgemäss beim Aktivieren dieses Airbags in eine aufgespannte Stellung vor einem Fahrzeugfenster entfaltet wird. Dieser Seitenschutz besitzt den grundsätzlichen Nachteil, dass ein derartiges aufgespanntes Netz kaum ein wirksames "Polster", d. h. letztlich einen ausreichenden Deformationsweg, insbesondere für den Kopf eines Fahrzeuginsassen bildet.

Die JP 03-276844 A zeigt eine Seitenaufprallschutzeinrichtung, die im Dachrahmenbereich eines Kraftfahrzeuges untergebracht ist, und deren Gassäcke die B- Säule und den Dachrahmenbereich großflächig abdecken.

Aus der prioritätsälteren DE 42 38 427 A1 geht eine Luftsackanordnung hervor, die über dem Fenster neben dem Sitz des Insassen installiert ist und einen aufblasbaren Luftsack aufweist, der sich beim Aufblasen längs des Fensters nach unten bewegt. Der Luftsack kann mit Hilfe eines Spannbandes oder einer Jalousie gegen seitliches Wegschwenken gehindert werden.

Abgegrenzt wurde das Schutzbegehren jedoch gegenüber der GB 2 191 450 A, die einen Insassen-Seitenschutz für ein Kraftfahrzeug offenbart, mit einer Airbaganordnung, die in desaktiviertem Zustand in einem Dachrahmenbereich des Fahrzeugs oberhalb eines Seitenfensters sowie in oberen Bereichen einer vorderen und einer hinteren Fenstersäule dieses Seitenfensters untergebracht und mit ihrem vorderen und hinteren Ende mit der zugeordneten Fenstersäule auch während des Aktivierungsvorganges gegen Horizontalbewegungen parallel und senkrecht zur Ebene des genannten Fensters verbunden ist. Diese Airbaganordnung umfasst zumindest zwei aufblasbare Schläuche, von denen sich der eine über die A-Säule und den sich anschließenden Dachrahmenbereich von oben bis über eine Teilhöhe der B-Säule in deren Bereich erstreckt, während der zweite Schlauch quer zur Fahrzeuglängsachse am oberen Rahmenprofil der Windschutzscheibe entlang geführt ist. In desaktiviertem Zustand ist jeder dieser beiden Schläuche flach gefaltet und von einer aufreißbaren Verkleidung abgedeckt. Bei Aktivierung dieser Airbaganordnung werden die beiden Schläuche so weit aufgeblasen, dass sie die genannten Rahmenabschnitte auf der Fahrzeuginnenseite abdecken, jedoch ohne dadurch die Sicht des Fahrers zu beeinträchtigen. Der Insassen- Seitenschutz beschränkt sich somit auf eine pneumatische Abpolsterung der genannten Rahmenabschnitte, also auf einen Kantenschutz, der nur partiell Schutz bieten kann und überdies nur für den Kopf eines entsprechend groß gewachsenen Fahrzeuginsassen.

Wie dieser Überblick über den einschlägigen Stand der Technik zeigt, besteht Bedarf an einem gattungsgemässen Insassen-Seitenschutz, der im Falle eines Seitencrashs (erfasst durch einen üblichen Beschleunigungs- oder Beulsensor) mit Sicherheit eine vorgegebene Lage insbesondere bezüglich des Kopfes eines Fahrzeuginsassen einnimmt.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Gegenüber dem zuvor diskutierten Stand der Technik (US-PS 36 87 485) mit einem durch ein Netz gebildeten Seitenschutz besitzt die Erfindung den Vorteil, dass im Crashfall eine Abdeckung - insbesondere auch vor vorstehenden Fahrzeugteilen, wie Gurtaufrollautomaten und dergleichen - entsteht, die infolge der Verwendung von Airbags gleichsam eine weiche Polsterung für den Kopf des Fahrzeuginsassen, aber auch für seinen Schulterbereich, darstellt. Gegenüber dem angezogenen mit Airbags arbeitenden Stand der Technik bietet die Erfindung dagegen den Vorteil, dass die durch die Airbags im Crashfall gebildete Abdeckung eine definierte Stellung und Form einnimmt, und zwar, wenn man sie gemäss Anspruch 6 in einem Abstand oberhalb der Türbrüstung enden lässt, auch dann, wenn der Fahrzeuginsasse sich mit einem Arm an der Brüstung abstützt.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 von der Fahrzeuginnenseite und

Fig. 2 in dem in Fig. 1 bei II-II bezeichneten Querschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel im Crashfall,

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 im Ruhezustand und

Fig. 4 bei Beginn des Aufblasvorgangs der Airbags,

Fig. 5 in Ansicht von innen ein zweites Ausführungsbeispiel im Crashfall und

Fig. 6 eine Draufsicht für die Ausführung nach Fig. 5, jedoch im Ausgangszustand.

Betrachtet man zunächst die Fig. 1 und 2, so erkennt man bei 1 eine Fahrzeugtür üblichen und hier nicht zu beschreibenden Aufbaus mit dem Seitenfenster 2. Im Dachrahmenbereich 3 und auch in oberen Bereichen der A-Säule 4 und der B-Säule 5 sind im Ausgangszustand mehrere Airbags zu einer in den Fig. 3 und 4 allgemein mit 6 bezeichneten Airbaganordnung zusammengefaltet. Nach Aktivierung (Fig. 1 und 2) bilden die in diesem Ausführungsbeispiel vier Airbags 7, 8, 9, 10 der Airbaganordnung 6 die allgemein mit 11 bezeichnete Seitenabdeckung für einen neben der Tür 1 sitzenden Fahrzeuginsassen. Dabei erstreckt sich der hier etwa U-förmige oberste Airbag 7 über alle harten Teile im Bereich der von ihm abgedeckten Rahmenanordnung.

Zum Aufblasen der Airbags dienen in diesem Ausführungsbeispiel zwei Gasgeneratoren 12 und 13 in der A- und der B-Säule. Zum Leiten des Gases in die Airbags können, wie durch den Pfeil in Fig. 2 angedeutet, entsprechend dicht gestaltete Bereiche der Fenstersäulen und des Dachrahmens herangezogen werden.

Wie ein Vergleich der Fig. 1 bis 4 erkennen lässt, liegt die Airbaganordnung 6 im zusammengefalteten Zustand der Airbags praktisch unsichtbar unterhalb der Dachverkleidung. Beim Aktivieren kann diese örtlich verformt oder zerstört werden, so dass sie die Airbags 7 bis 10 freigibt. Da der oberste, etwa U-förmige Airbag 3 nicht nur mit dem Dachrahmenbereich 3, sondern auch mit den Fenstersäulen 4 und 5 verbunden ist, entsteht die Abdeckung 11 im wesentlichen durch Aufblasen der Airbags 8, 9 und 10, die sich dabei entsprechend den Pfeilen in Fig. 4 im wesentlichen in Richtung nach unten ausdehnen müssen. Es kann zweckmässig sein, zwecks Optimierung dieses Ausbreitungsvorgangs die einzelnen Airbags mit einem vorbestimmten (sehr geringen) zeitlichen Versatz aufzublasen, also beispielsweise so, dass der unterste Airbag 10 die Entfaltung der darüber liegenden Airbags 8 und 9 unterstützt. Auch das elastische Seil 15 am untersten Airbag 10 dient der Unterstützung der Bildung der Abdeckung 11.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, endet die Abdeckung 11 in einem vorgegebenen Abstand a oberhalb der Fensterbrüstung 14. Dies trägt der Tatsache Rechnung, dass insbesondere bei geöffnetem Fenster Fahrzeuginsassen nicht selten ihren Arm auf der Fensterbrüstung abstützen.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 5 und 6 besteht die Abdeckung 20 wiederum aus vier Airbags 21, 22, 23, und 24, von denen der Airbag 21 - wie der Airbag 7 in Fig. 2 - im aktivierten Zustand den Dachrahmenbereich 3 abdeckt und die auch hier im aktivierten Zustand mit ihren Längsachsen im wesentlichen horizontal verlaufen. Lediglich der oberste Airbag 21 bildet nach seiner Aktivierung eine Art Rahmen für die anderen drei Airbags 22, 23 und 24; ihm sind auch die beiden Gasgeneratoren 25 und 26 zugeordnet. Demgemäss steht er über Öffnungen oder dergleichen in Strömungsverbindung mit den Airbags 22, 23 und 24. Wie durch den Pfeil in Fig. 5 angedeutet, erfolgt die Bildung der Abdeckung 20 wiederum, ausgehend von einem Dachrahmenbereich, in Richtung nach unten. Dem wird in diesem Ausführungsbeispiel dadurch Rechnung getragen, dass an der A-Säule 27 und B-Säule 28 Gleit- oder Rollenführungen nach Art von Rolloführungen 29 bzw. 30 für die "Schenkel" des obersten Airbags 21 sowie für die Enden der weiteren Airbags 22, 23 und 24 vorgesehen sind. Trotz dauernden Bestehens einer Verbindung zwischen den Airbags und den Fenstersäulen 27 und 28, die Horizontalbewegungen der Airbags in Richtungen parallel und senkrecht zur Fensterscheibe verhindern, ist bei dieser Konstruktion infolge des Vorsehens der Führungen 29 und 30 doch eine mit relativ geringen Kräften und demgemäss sehr schnell erfolgende Bewegung der Airbags zur Bildung der Abdeckung 20 sichergestellt.

In Fig. 5 ist ein relativ stark geneigter Verlauf der A-Säule 27 und damit der Bahn der Führungen 29 angenommen. Es ist zweckmässig, diesem Faktum gemäss Fig. 6 durch eine entsprechende Faltung 31 der Airbags Rechnung zu tragen, so dass diese bei ihrer Aktivierung nicht nur ihre Ausdehnung in senkrechter Richtung, sondern auch ihre Längenausdehnung zur Anpassung an den Verlauf der Führung 29 vergrössern.

Sofern in den Rahmenbereichen oder Säulen kein Platz für die Unterbringung der Gasgeneratoren zu Verfügung steht, können diese beispielsweise bodennah angeordnet und über Leitungen mit den Airbags verbunden sein.

Mit der Erfindung ist demgemäss ein gattungsgemässer Insassen-Seitenschutz für ein Kraftfahrzeug geschaffen, der im Crashfall eine gezielte Expansion der Airbags und eine definierte örtliche Lage der durch sie gebildeten Abdeckung sicherstellt.

Claims (11)

1. Insassen-Seitenschutz für ein Kraftfahrzeug, mit einer Airbaganordnung (6), die in desaktiviertem Zustand in einem Dachrahmenbereich (3) des Fahrzeugs oberhalb eines Seitenfensters (2) sowie in oberen Bereichen einer vorderen (4; 27) und einer hinteren (5; 28) Fenstersäule dieses Seitenfensters (2) untergebracht und mit ihrem vorderen und hinteren Ende mit der zugeordneten Fenstersäule (4, 5; 27, 28) auch während des Aktivierungsvorganges gegen Horizontalbewegungen parallel und senkrecht zur Ebene des genannten Fensters (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die aktivierte Airbaganordnung (6) sich in Richtung nach unten ausbreitet, mit ihren beiden Enden vor den beiden Fenstersäulen (4, 5; 27, 28) liegt und in Höhe des Kopfes bzw. Schulterbereiches eines Fahrzeuginsassen eine eine definierte Stellung und Form einnehmende Abdeckung (11; 20) vor dem Seitenfenster (2) bildet.

2. Insassen-Seitenschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbaganordnung (6) mehrere übereinander angeordnete und miteinander ver­ bundene Airbags (7, 8, 9, 10; 22, 23, 24) umfasst, die im desaktivierten Zustand zumindest teilweise in dem Dachrahmenbereich (3) zusammengelegt unterge­ bracht sind und sich im aktivierten Zustand als von dem Dachrahmenbereich (3) ausgehende Abdeckung (6) vor dem Seitenfenster (2) erstrecken, wobei der oberste Airbag (7; 22) auch mit dem Dachrahmenbereich (3) verbunden ist.

3. Insassen-Seitenschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der oberste Airbag (7; 20) U-förmig über alle harten Teile im Bereich der von ihm abgedeckten Rahmenanordnung erstreckt.

4. Insassen-Seitenschutz nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden von zumindest einigen der Airbags (22, 23, 24) mit der ihnen zugeordneten Fenstersäule (27, 28) jeweils über eine Führung (29, 30) nach Art ei­ ner Rolloführung verbunden sind.

5. Insassen-Seitenschutz nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oberste Airbag (7; 20) eine Art Rahmen für die anderen Airbags (8, 9, 10; 22, 23, 24) bildet.

6. Insassen-Seitenschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (11, 20) in einem Abstand (a) von einer Brüstung (14) des Seitenfensters (2) endet.

7. Insassen-Seitenschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem untersten Airbag (10) ein elastisches Seil (15) verbunden ist, dessen Enden in unteren Bereichen der Fenstersäulen (4, 5) fest­ gelegt sind.

8. Insassen-Seitenschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer schräg verlaufenden Fenstersäule (27) einzelne Airbags (22, 23, 24) im zusammengelegten Zustand durch Faltung (31) verkürzt sind.

9. Insassen-Seitenschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch zeitlich versetzte Aktivierungen der Airbags (7, 8, 9, 10; 21, 22, 23, 24) zur Erleichterung der Formgebung der Abdeckung (11; 20).

10. Insassen-Seitenschutz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den beiden dicht gestaltete Bereiche aufweisenden Fenstersäulen (4, 5) jeweils ein Gasgenerator (12, 13) zum Aufblasen der Airbags (7, 8, 9, 10) vorgesehen ist.

11. Insassen-Seitenschutz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem obersten Airbag (20), der über Öffnungen oder dergleichen in Strömungsverbin­ dung mit den anderen Airbags (22, 23, 24) steht, zur Aktivierung zwei Gasgene­ ratoren (25, 26) zugeordnet sind.