DE60306985T2 - Insassenschutzvorrichtung - Google Patents

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Description

  • Technischer Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Insassenschutzvorrichtung um einen Insassen eines Fahrzeugs zu schützen, indem ein Airbag während eines Zusammenstoßes vor dem Insassen aufgeblasen wird.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Insassenschutzvorrichtungen, mit welchen Fahrzeuge ausgestattet sind, um einen Insassen durch das Aufblasen eines Airbags vor dem Insassen während eines Zusammenstoßes zu schützen, verwenden im Allgemeinen eine Fahrersitz-Airbagvorrichtung, welche an einer Lenkung angebracht ist, und eine Beifahrersitz-Airbagvorrichtung, welche an einem Armaturenbrett angebracht ist.
  • Die ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen mit den Nummern 6-344842, 7-117605 und 9-328048 offenbaren eine Airbagvorrichtung, bei welcher ein Airbag von einem Dach eines Fahrzeugs nach unten aufgeblasen wird.
  • Darüber hinaus ist eine Insassenschutzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 aus der DE 299 165 26 U1 bekannt.
  • Von der Erfindung zu lösende Probleme
  • Die herkömmlichen Fahrersitz-Airbagvorrichtungen und Beifahrersitz-Airbagvorrichtungen besitzen eine relativ hohe Kapazität, so dass ein aufgeblasener Airbag den gesamten Brust- und Kopfbereich eines Insassen aufnimmt. Daher sorgt ein Gasgenerator zum Aufblasen des Airbags für eine entsprechend hohe Ausgangsleistung.
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Insassenschutzvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist, einen Airbag sogar mit einem Gasgenerator geringer Ausgangsleistung in einer ausreichend frühen Phase aufzublasen.
  • Mittel zur Lösung der Probleme
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine innere Airbagvorrichtung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Insassenschutzvorrichtung, welche einen vor einem Fahrzeuginsassen zu entfaltenden Airbag und einen Gasgenerator zum Aufblasen des Airbags umfasst, weist der Airbag einen Brustschutz-Airbag, welcher vor der Brust des Insassen zu entfalten ist, und einen Kopfschutz-Airbag, welcher vor dem Kopf des Insassen zu entfalten ist, auf.
  • Da die erfindungsgemäße Insassenschutzvorrichtung den Brustschutz-Airbag und den Kopfschutz-Airbag aufweist, weist der einzelne Airbag eine geringere Kapazitätsanforderung als der Airbag der Airbagvorrichtung nach dem Stand der Technik auf, wodurch die Verwendung eines Gasgenerators mit geringer Ausgangsleistung für jeden Airbag möglich wird. Darüber hinaus kann das Startzeitverhalten des Aufblasens und der innere Druck beim Aufblasen des Brustschutz-Airbags und des Kopfschutz-Airbags einzeln gesteuert werden.
  • Bei der Erfindung sind darüber hinaus Sitzhöhenerfassungsmittel vorhanden, um die Sitzhöhe des Insassen zu erfassen, wobei, wenn die Sitzhöhe, welche durch die Sitzhöhenerfassungsmittel erfasst wird, höher als ein vorbestimmter Wert ist, sowohl der Kopfschutz-Airbag als auch der Brustschutz-Airbag aufgeblasen werden können, und wenn die erfasste Sitzhöhe geringer als ein vorbestimmter Wert ist, nur der Brustschutz-Airbag aufgeblasen werden kann. Mit solch einer Anordnung kann, wenn der Insasse, z.B. ein Kind, eine geringe Sitzhöhe aufweist, der Kopf und die Brust des Insassen aufgenommen werden, indem nur der Brustschutz-Airbag aufgeblasen wird.
  • Vorzugsweise ist der Kopfschutz-Airbag an dem Dach des Fahrzeugs angeordnet, da das Dach des Fahrzeugs eine ausreichende Festigkeit aufweist, um die rückwirkende Kraft während des Aufblasens des Airbags ausreichend aufzunehmen.
  • Da der Kopfschutz-Airbag den Kopf des Insassen aufnimmt, welcher ein geringeres Gewicht als die Brust besitzt, ist seine Kapazitätsanforderung geringer als bei dem Brustschutz-Airbag. Eine geringere Kapazität des Brustschutz-Airbags er möglicht die Verwendung eines Gasgenerators mit einer geringen Ausgangsleistung für den Kopfschutz-Airbag.
  • Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird der Kopfschutz-Airbag entlang der Windschutzscheibe des Fahrzeugs mit einer Dicke von 25 bis 200mm beim Aufblasen entfaltet.
  • Der relativ dünne Airbag weist eine geringe Kapazität auf, wodurch er sogar mit einem Gasgenerator mit geringer Ausgangsleistung in einer ausreichend frühen Phase aufgeblasen wird. Ein Aufblasen des dünnen Airbags über einen weiten Bereich entlang der Windschutzscheibe ermöglicht sogar, dass der Kopf eines sich außerhalb der Position befindenden Insassen entlang des Kopfschutz-Airbags aufgenommen wird.
  • Der erfindungsgemäße Kopfschutz-Airbag ist oberhalb eines Rückspiegels angeordnet und ist eine Einheit einer rechten Hälfte, welche in dem rechten Bereich von dem Rückspiegel zu entfalten ist, und einer linken Hälfte, welche in dem linken Bereich von dem Rückspiegel zu entfalten ist, und auch ein Zwischenraum ist zwischen der rechten Hälfte und der linken Hälfte vorhanden, um den Rückspiegel hindurch zu lassen. Ein einzelner Gaseinlass ist an der seitlichen Mitte des Kopfschutz-Airbags verhandeln, um den Kopfschutz-Airbag aufzublasen. Mit solch einer Anordnung kann der Kopfschutz-Airbag sowohl vor dem Fahrersitz als auch vor dem Beifahrersitz mit einem Gasgenerator aufgeblasen werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugs in Längsrichtung, welches mit einer Insassenschutzvorrichtung ausgestattet ist.
  • 2 ist eine Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugs in Längsrichtung, welches mit einer anderen Insassenschutzvorrichtung ausgestattet ist, bei welcher die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
  • 3 ist eine Perspektivdarstellung eines Airbags gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IV-IV der 3.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht eines Fahrzeugs in Längsrichtung, welches mit einer anderen Insassenschutzvorrichtung ausgestattet ist, bei welcher die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
  • 6 ist eine Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugs in Längsrichtung, welches mit einer erfindungsgemäßen Insassenschutzvorrichtung ausgestattet ist.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Erfindungsgemäße Ausführungsformen werden mit Bezug zu den Zeichnungen im Folgenden beschrieben. 1 ist eine Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugs in Längsrichtung, welches mit einer Insassenschutzvorrichtung ausgestattet ist.
  • Die Insassenschutzvorrichtung schützt einen Insassen P in einem Beifahrersitz 12 eines Fahrzeugs 10. Ein Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs 10; ein Bezugszeichen 16 bezeichnet ein Armaturenbrett; und ein Bezugszeichen 18 bezeichnet ein Dach. Ein Bezugszeichen 12a bezeichnet ein Sitzpolster, ein Bezugszeichen 12b bezeichnet eine Sitzrückseite; und ein Bezugszeichen 12c bezeichnet eine Kopfstütze.
  • Das Armaturenbrett 16 ist mit einer Brustschutz-Airbagvorrichtung 20 ausgestattet, und das Dach 18 ist mit einer Kopfschutz-Airbagvorrichtung 30 ausgestattet. Die Airbagvorrichtungen 20 und 30 umfassen Behälter 22 und 32, Airbags 24 und 34, welche in den Behältern 22 und 32 in einem gefalteten Zustand untergebracht sind, Gasgeneratoren (Aufblasvorrichtungen) 26 und 36 zum Aufblasen der Airbags 24 und 34 und Deckel (nicht dargestellt), um die Behälter 22 bzw. 32 zu überdecken.
  • Der Airbag 24 ist ein Brustschutz-Airbag und der Airbag 34 ist ein Kopfschutz-Airbag.
  • Die Brustschutz-Airbagvorrichtung 20 ist an der Oberseite des Armaturenbretts 16 angebracht, wobei der Brustschutz-Airbag 24 von der Oberseite des Armaturenbretts 16 zu der Rückseite des Fahrzeugs hin aufgeblasen wird.
  • Die Kopfschutz-Airbagvorrichtung 30 ist an dem vorderen Ende des Daches 18 angebracht, wobei der Kopfschutz-Airbag 34 von dem vorderen Ende des Daches 18 nach unten aufgeblasen wird. Der aufgeblasene Kopfschutz-Airbag 34 befindet sich in Kontakt mit der Windschutzscheibe 14.
  • Der Insasse P in dem Beifahrersitz 12 ist ein Erwachsener mit einer normalen Sitzhöhe, wobei der Kopf P1 vor der Kopfstütze 12c positioniert ist und die Brust P2 in dem oberen vorderen Bereich der Sitzrückseite 12b positioniert ist. Der Brustschutz-Airbag 24 wird prinzipiell vor der Brust P2 entfaltet und der Kopfschutz-Airbag 34 wird prinzipiell vor dem Kopf P1 entfaltet.
  • Wenn das Fahrzeug 10 in eine Kollision gerät, werden die entsprechenden Gasgeneratoren 26 und 36 der Airbagvorrichtungen 20 und 30 aktiviert, um ein Gas auszustoßen, und die Airbags 24 und 34 werden vor der Brust P2 und dem Kopf P1 entfaltet, wie es durch die doppelt gestrichelten Linien dargestellt ist, um die Brust P2 bzw. den Kopf P1 aufzunehmen.
  • Der herkömmliche Beifahrersitz-Airbag besitzt eine Kapazität in der Größenordnung einer Gesamtheit der Airbags 24 und 34 gemäß dieser Ausführungsform, während bei der Ausführungsform die Airbags 24 und 34, welche deutlich kleiner als der herkömmliche Beifahrersitz-Airbag sind, einzelnen durch die Gasgeneratoren 26 bzw. 36 aufgeblasen werden; dementsprechend können die Airbags 24 und 34 auch mit Gasgeneratoren 26 und 36 einer geringen Ausgangsleistung ausreichend früh aufgeblasen werden.
  • Der Kopfschutz-Airbag 34 wird in der Nähe des Kopfes des Insassen, P1, aufgeblasen, wie es in der Darstellung dargestellt ist. Der Kopfschutz-Airbag 34 nimmt den Kopf P1 auf, welcher ein geringeres Gewicht als die Brust P2 aufweist, wodurch er eine geringere Kapazität als der Brustschutz-Airbag 24 besitzt. Bei dieser Ausführungsform weist der Kopfschutz-Airbag 34 vorzugsweise eine Kapazität in der Größenordnung von 15 bis 60 Liter auf und der Brustschutz-Airbag 24 weist eine Kapazität in der Größenordnung von 80 bis 120 Liter auf.
  • Die 2 ist eine Querschnittsdarstellung eines Fahrzeugs in Längsrichtung, welches mit einer anderen Insassenschutzvorrichtung ausgestattet ist.
  • Die Kopfschutz-Airbagvorrichtung 30A setzt einen Airbag mit einem kleinen Profil als einen Kopfschutz-Airbag 34A ein, welcher entlang der Windschutzscheibe 14 derart aufgeblasen wird, dass die maximale Dicke d beim Aufblasen bei ungefähr 25 bis 200mm, besser 50 bis 150mm, liegt, wobei die Dicke d des aufgeblasenen Kopfschutz-Airbags 34A eine Dicke senkrecht zu der Windschutzscheibe 14 bezeichnet. Andere Anordnungen der 2 sind denen der 1 ähnlich und dieselben Bezugszeichen bezeichnen dieselben Komponenten. Der Airbag 34A mit dem kleinen Profil weist eine so geringe Kapazität auf, dass es ausreicht, den Gasgenerator 36 einer ziemlich geringen Ausgangsleistung zu verwenden.
  • Ein Vorhang-Kopfschutz-Airbag 34B sowohl für einen Fahrersitz als auch einen Beifahrersitz, wie es in 3 und 4 dargestellt ist, kann als eine Alternative für den Kopfschutz-Airbag 34A der 2 eingesetzt werden. Der Kopfschutz-Airbag 34B weist eine linke Hälfte 34L und eine rechte Hälfte 34R und einen Zwischenraum 34M zwischen der linken Hälfte 34L und der rechten Hälfte 34R auf, um einen Rückspiegel hindurch zu lassen. Der Kopfschutz-Airbag 34B ist in der Mitte der Breite des vorderen Endes des Daches und oberhalb des Rückspiegels angeordnet. Der Kopfschutz-Airbag 34B wird durch die Einführung eines von dem Gasgenerator 36 durch einen Gaseinlass 34G, welcher an der seitlichen Mitte des Kopfschutz-Airbags 34B vorhanden ist, ausgestoßenen Gases aufgeblasen. Da der Zwischenraum 34B vorhanden ist, werden die linke Hälfte 34L und die rechte Hälfte 34R entlang der Windschutzscheibe 14 nach unten aufgeblasen, um so um den Rückspiegel herum zu verlaufen.
  • Der Airbag 34 ist derart ausgebildet, dass eine vordere Stoffbahn 34a und eine hintere Stoffbahn 34b zusammengelegt werden und die Umfänge davon mit einem Nähfaden 34c zusammengenäht werden, um einen Airbag auszubilden, wie es in 4 dargestellt ist. Bei der linken Hälfte 34L und der rechten Hälfte 34R werden die vordere Stoffbahn 34a und die hintere Stoffbahn 34b bei einer Mehrzahl von Nahtabschnitten 34d zusammengenäht, welche sich von dem unteren Ende nach oben erstrecken. Das Vorhandensein der Nahtabschnitte 34d vermindert die maximale Dicke des aufgeblasenen Kopfschutz-Airbags 34B.
  • Die dünnen Kopfschutz-Airbags 34A und 34B besitzen keine Entlüftungsöffnung oder können alternativ eine Entlüftungsöffnung mit einem extrem kleinen Durchmesser aufweisen.
  • Die Brustschutz-Airbagvorrichtung ist für einen auf einem Beifahrersitz befindlichen Insassen; eine Brustschutz-Airbagvorrichtung für einen Insassen auf dem Fahrersitz kann jedoch eingesetzt werden, wie es in 5 dargestellt ist. Die Fahrersitz-Brustschutz-Airbagvorrichtung ist an einer Lenkung 40 vorhanden. Der Airbag (Brustschutz-Airbag) 44 wird über dem vorderen Bereich von der Brust P2 des Insassen (einem Erwachsenen) P in einem Fahrersitz 42 bis zu der unteren Hälfte des Kopfes aufgeblasen. Der Airbag 44 ist etwas kleiner als derjenige einer allgemeinen Fahrersitz-Airbagvorrichtung; er kann jedoch dieselbe Größe aufweisen. Der Fahrersitz 42 umfasst ein Sitzpolster 42a, eine Sitzrückseite 42b und eine Kopfstütze 42c. Andere Anordnungen der 5 sind dieselben wie diejenigen der 1 und dieselben Bezugszeichen bezeichnen dieselben Komponenten.
  • Eine Kopfschutz-Airbagvorrichtung mit dem Kopfschutz-Airbag 34B, wie er in 3 und 4 dargestellt ist, kann als eine Alternative für die Kopfschutz-Airbagvorrichtung 30 der 5 eingesetzt werden.
  • Bei der Erfindung sind Sitzhöhenerfassungsmittel vorhanden, wobei, wenn ein Insasse C, wie z.B. ein Kind, eine Sitzhöhe aufweist, welche geringer als ein vorbestimmter Wert ist, nur der Brustschutz-Airbag 24 aufgeblasen werden kann, wie es in 6 dargestellt ist. Mit solch einer Anordnung ist es ausreichend, nur die Brustschutz-Airbagvorrichtung durch eine neue beim Reparieren eines Fahrzeugs nach einem Zusammenstoß zu ersetzen, wodurch die Kosten der Reparatur verringert werden.
  • Beispiele der Sitzhöhenerfassungsmittel sind Sitzhöhenerfassungsmittel mit einer Bild aufnehmenden Vorrichtung und einer Bildanalysevorrichtung, eine Mehrzahl von Sensoren 50a für einen menschlichen Körper, welche in Abständen entlang der Höhe der Sitzrückseite 12b angeordnet sind, wie es in 6 dargestellt ist, und eine mit Infrarot arbeitende Abstandsmessvorrichtung 50b, welche an dem Dach 18 angeordnet ist, wie es auch in 6 dargestellt ist. Aber die Erfindung ist nicht auf diese beschränkt. Zum Beispiel ist es auch möglich, einen Gewichtssensor 50c zu verwenden, welcher sich in dem Sitz 12, in dem Sitzpolster 12a davon oder bei einer Gleitschiene des Sitzes 12 usw. befindet, wie es in 6 dargestellt ist, um das Gewicht des Insassen zu messen und die Sitzhöhe zu bestimmen.
  • Bei der Erfindung kann ein innerer Druck eines Airbags während des Aufblasens des Airbags durch ein Erfassen des Aufpralls des Zusammenstoßes und des Ge wichtes des Insassen gesteuert werden oder alternativ kann die Aktivierung der Airbagvorrichtung durch ein Erfassen des Vorhandenseins oder des Nichtvorhandenseins oder der Richtung eines Kindersitzes in dem Sitz gesteuert werden. Darüber hinaus kann die Aktivierung der Airbagvorrichtung durch Erfassen der Position des Insassen gesteuert werden. Der Kopfschutz-Airbag und der Brustschutz-Airbag können mit derselben Zeitsteuerung oder alternativ kann einer von ihnen zuerst aufgeblasen werden.
  • Vorteile
  • Wie vorab beschrieben ist, ist die erfindungsgemäße Insassenschutzvorrichtung in der Lage, einen Airbag sogar mit einem Gasgenerator mit einer geringen Ausgangsleistung in einer ausreichend frühen Phase aufzublasen und den Kopf eines Insassen ausreichend zu schützen.

Claims (4)

  1. Insassenschutzvorrichtung umfassend einen Airbag (24, 34; 44; 34A; 34B), welcher vor einem Fahrzeuginsassen (P) zu entfalten ist, und einen Gasgenerator (26; 36) zum Aufblasen des Airbags, wobei der Airbag (24, 34; 44; 34A; 34B) einen Brustschutz-Airbag (24; 44), welcher vor der Brust (P2) des Insassen (P) zu entfalten ist, und einen Kopfschutz-Airbag (34; 34A; 34B), welcher vor dem Kopf (P1) des Insassen zu entfalten ist, aufweist, wobei der Kopfschutz-Airbag (34B) über einem Rückspiegel anzuordnen ist und eine Einheit einer rechten Hälfte (34R), welche in dem rechten Bereich von dem Rückspiegel zu entfalten ist, und einer linken Hälfte (34L), welche in dem linken Bereich von dem Rückspiegel zu entfalten ist, ist, und wobei zwischen der rechten Hälfte (34R) und der linken Hälfte (34L) ein Abstand (34M) vorhanden ist, um den Rückspiegel hindurch zu lassen, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Gaseinlass (34G) an der Seitenmitte des Kopfschutz-Airbags (34; 34A; 34B) vorhanden ist, um den Kopfschutz-Airbag (34; 34A; 34B) durch die Einführung von Gas von dem Gasgenerator (26; 36) durch den einzigen Gaseinlass (34G) aufzublasen; und dass Sitzhöhenerfassungsmittel (50a-c) vorhanden sind, um die Sitzhöhe des Insassen (P) zu erfassen, wobei, wenn diese Sitzhöhe, welche durch diese Sitzhöhenerfassungsmittel (50a-c) erfasst wird, höher als ein vorbestimmter Wert ist, sowohl der Kopfschutz-Airbag (34; 34A; 34B) als auch der Brustschutz-Airbag (24; 44) aufgeblasen werden können, und, wenn die erfasste Sitzhöhe kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, nur der Brustschutz-Airbag (24; 44) aufgeblasen werden kann.
  2. Insassenschutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kopfschutz-Airbag (34; 34A; 34B) von einem Dach (18) des Fahrzeugs nach unten zu entfalten ist.
  3. Insassenschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Kapazität des Kopfschutz-Airbags (34; 34A; 34B) geringer als die Kapazität des Brust-Airbags (24; 44) ist.
  4. Insassenschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kopfschutz-Airbag (34; 34A; 34B) entlang der Windschutzscheibe (14) des Fahrzeugs (10) zu entfalten ist, und wobei die Dicke beim Aufblasen 25 bis 200mm beträgt.
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