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    公开号:WO1987004673A1
    申请号:PCT/EP1986/000657
    申请日:1986-11-14
    公开日:1987-08-13
    发明作者:Hans-Gerd Backhaus；Elmar Vollmer
    申请人:Audi Ag；
    IPC主号:B60R21-00
    专利说明:
    [0001] Fahrzeug mit einer Sicherheitseinrichtung
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Sicherheits¬ einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
    [0003] Es ist bekannt, als Sicherheitseinrichtung für einen Fahr- zeuglenker im Bereich des Lenkrades ein aufblasbares Luft¬ kissen - einen sogenannten Airbag - vorzusehen, welcher mit einer über einen Sensor zündbaren Treibladung in Ver¬ bindung steht. Eine weitere Luftkisseneinheit kann auch für den Beifahrer am Armaturenbrett angebracht sein. Die Auslösesensoren bilden einen Unsicherheitsfaktor, da sie zu Fehlauslösungen führen können. Bei bekannten, elek¬ trisch arbeitenden Sensoren besteht zudem die Notwendig- ' kei , die elektrischen Zündkreise regelmäßig zu überprü¬ fen, da Störungen, wie Kurzschluß, Massenschluß und Unter- brechungen, zum Ausfall oder zu Fehlfunktionen der Luft¬ kisseneinheit führen können. Elektrische Verbindungen, z. B. Schleifringverbindungen zum beweglichen Lenkrad und der in der Lenkradmitte angebrachten Luftkisseneinheit, sind relativ teuer herzustellen und können bei einem ün- fall bereits vor Auslösung der Sensoren zerstört sein.
    [0004] Bekannte, verwendete Auslösesensoreπ sind Beschleunigungs¬ aufnehmer, die auf die Crashverzögerung bei einem Unfall reagieren. Eine Unterscheidung zwischen schnellen, be- triebsmäßigen Verzögerungen und kleinen Bagatellunfallen, bei denen eine Luftkissenauslösung nicht stattfinden soll und einem schweren Frontalaufprall mit Zündung des Luft¬ kissens kann um so sicherer getroffen werden, je wei- ter die dabei entstehenden Beschleunigungswerte aus¬ einanderliegen. Eine Sicherung gegen eine Fehlauslösung ist auch umso besser durch ührbar, je höher die Be¬ schleunigungswerte für einen Auslösevorgang sind. Senso- ren, die die Crashverzögerung zur Auslösung verwenden, führen nicht immer zu einer befriedigenden Unterschei¬ dung.
    [0005] Bei einem starken Frontauf rall eines Fahrzeugs ist häu- ig festzustellen, daß der Fahrzeuglenker trotz angeleg¬ tem Sicherheitsgurt mit dem Kopf auf das Lenkrad auf¬ schlägt. Dies wird hervorgerufen durch die starke Vor¬ verlagerung des Oberkörpers und des Kopfes oder bzw. zu¬ sätzlich durch den Umstand, daß beim Frontaufprall über die Lenksäule das Lenkrad in den Fahrgastraum verschoben wird. In der DE-OS 16 55 597 wird deshalb vorgeschlagen, bei einem Frontaufprall das Lenkrad mittels eines über eine Umlenkvorrichtung geführten Seiles aus dem mög¬ lichen Kopfaufschlagbereich in Richtung auf das Armatu- renbrett wegzuziehen.
    [0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln ein gattungsgemäßes Fahrzeug mit einer Sicher¬ heitseinrichtung so weiterzubilden, daß diese vorteil- haft in Verbindung mit einem aufblasbaren Luftkissen einsetzbar ist. Dabei soll bei geringem Bauaufwand die Sicherheit erhöht werden.
    [0007] Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
    [0008] Dadurch, daß neben der Einrichtung zum Wegziehen des Lenkrades im Bereich des Lenkrades ein an sich bekann¬ tes, aufblasbares Luftkissen vorgesehen ist, wird der große Vorteil erreicht, daß das Luftkissen in Richtung auf den Fahrzeuglenker zu aufgeblasen wird. Bei Fahrzeu¬ gen ohne eine Einrichtung zum Wegziehen des Lenkrades kann sich bei einem Frontaufprall die Lenksäule mit dem Lenkrad aufrichten, so daß das Luftkissen nicht in Rich¬ tung des Oberkörpers des Fahrzeuglenkers aufgeblasen wird, sondern möglicherweise nur den Kopf trifft. Hier- durch besteht die Gefahr ernsthafter Verletzungen, be¬ dingt durch das Untertauchen des Oberkörpers.
    [0009] Mit dem Merkmal, daß am Lenkrad oder einem bei einem Frontaufprall durch die Sicherheitseinrichtung bewegba- ren und beschleunigbaren oberen Teil der Lenksäule ein
    [0010] Beschleunigungsaufnehmer als Auslösemechanismus zum Auf¬ blasen des Luftkissens angebracht ist, wird erreicht, daß der Beschleunigungsaufnehmer zum Auslösen eine sehr starke Beschleunigung erfährt. Die durch das Wegziehen des Lenkrads in Fahrtrichtung nach vorne auftretenden
    [0011] Beschleunigungen liegen in der Größenordnung von mehre¬ ren hundert g (Erdbeschleunigung) und damit wesentlich höher als die Crashverzögerung. Vom Beschleunigungsauf¬ nehmer werden die hohen Lenkradbeschleunigungen gemessen und bewertet, so daß der Auslösemechanismus sehr sicher gegen unbeabsichtigte Auslösungen wegen der hohen zur Verfügung stehenden Auslösekraft gemacht werden kann. Weiter kann über den Auslösemechanismus gut unterschie¬ den werden,, ob nur ein geringer Aufprall vorliegt, bei dem das Aufblasen des Luftkissens noch nicht ausgelöst werden soll oder ein starker Aufprall mit einer Ver¬ schiebung des Antriebsaggregats gegenüber der Karosserie bei einem starken Aufprall mit erforderlicher Luftkis¬ senauslösung.
    [0012] Der Auslösemechanismus kann rein mechanisch arbeiten, wodurch störanfällige und insbesondere bei Unfällen un¬ sichere, elektrische Verbindung zwischen der Luftkissen¬ einheit und dem Bordnetz über Schleifringe, Kabel, Schalter, etc . entfallen können. Weiter kann eine Über¬ wachung und Kontrolle solcher elektrischen Zündkreise durch die Unabhängigkeit von der Bord-Energieversorgung entfallen .
    [0013] Durch die örtlich enge Anordnung der Luftkisseneinheit und de s Ausl ösemechanismus am Lenkrad sind auch bei Ver¬ wendung von pyrotechnischen Leitungen oder direkten me¬ chanischen Verbindungen zwischen dem auf Beschleunigung ansprechenden Auslösemechanismus und dem Gasgenerator der Luf tkis seneinheit die erforderlichen kurzen Auslöse¬ zeiten gewährleistet .
    [0014] Eine vorteilhafte Ausbildung eines Beschleunigungsauf¬ nehmers bzw. Auslösemechanismus zum Aufblasen des Luft¬ kissens ist in Anspruch 2 angegeben. Dabei wird eine bei einem Frontaufprall beschleunigbare Sensormasse zwischen einem durch eine Feder vorgespannten Schlagbolzen und einer Zündeinrichtung für einen Gasgenerator der Luft¬ kisseneinheit verwendet. Bei einem Aufprall wird die Sensormasse aus dem Bereich des Schlagbolzens wegbe¬ wegt, wodurch dieser plötzlich freigegeben wird und auf- grund der Federvorspannung auf die Zündeinrichtung schlägt. Ein solcher Auslösemechanismus ist einfach und kompakt herstellbar und sicher in seiner Funktion. Wegen der großen, zur Verfügung stehenden Beschleunigungskräf¬ te, könnte jedoch eine Auslösung einer Zündeinrichtung auch unmittelbar durch die Bewegung der Sensormasse er¬ folgen, wobei die Sensormasse als Schlagbolzen wirken würde.
    [0015] Mit Anspruch _ wird eine vorteilhafte Ausgestaltung ei- nes Auslösemechanismus der Sicherheitseinrichtung für einen Beifahrer gegeben. Da auf der Beifahrerseite kein Lenkrad weggezogen wird, stehen dort für eine Auslösung eines weiteren Luftkissens nicht die vorstehend be¬ schriebenen hohen Beschleunigungswerte zur Verfügung. Um auch hier eine sichere Auslösung zu erreichen, "die uner¬ wünschte Auslösungen insbesondere auch bei einem nur leichten Aufprall zu verhindert, ist ein Auslösemecha- nismus vorgesehen, der ebenfalls einen federvorgespann¬ ten Schlagbolzen gegenüber einer Zündeinrichtung ent¬ hält. Der Schlagbolzen und die Zündeinrichtung sind je¬ doch hier durch eine Verriegelung auf Abstand gehalten, wobei die Verriegelung direkt mit dem über eine Umlenk¬ einheit geführten Seil verbunden ist. Bei einem stärke¬ ren Frontaufprall, bei dem eine Relativbewegung zwischen dem Antriebsaggregat und der Karosserie bzw. dem Be¬ festigungspunkt der Umlenkeinheit erfolgt, wird die Ver- riegelung gelöst und die Zündeinrichtung durch den Schlagbolzen betätigt.
    [0016] Ein rein mechanisch arbeitender Auslösemechanismus ohne elektrische Verbindungen wird nach Anspruch 4 erreicht, wenn die Zündeinrichtung ein Zündhütchen mit einer pyro- technischen Leitung zum Gasgenerator enthält. Ein An¬ schluß an das elektrische Bordnetz ist dabei nicht er¬ forderlich.
    [0017] Der vorbeschriebene Auslösemechanismus mit dem vorge¬ spannten Schlagbolzen ist jedoch auch verwendbar, wenn die Zündeinrichtung einen elektrischen Zündkreis ent¬ hält. Der Schlagbolzen kann dabei den elektrischen Zünd¬ kreis für eine Auslösung sicher in definierten Gefahren- f llen aktivieren.
    [0018] Gemäß .Anspruch 6 ist es zweckmäßig, die Luf kissenein¬ heit und den Auslösemechanismus in einer Einheit zu¬ sammenzufassen, die einfach vormontierbar und ggf. nach- rüstbar ist .
    [0019] Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung mit weiteren Merkmalen, Einzelheiten und Vorteilen näher er¬ läutert .
    [0020] Es zeigen Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf die Fahrer- und Beifahrerposition im Bereich des Armaturenbretts,
    [0021] Fig. 2 eine schematische Darstellung eines mechanischen Auslösemechanismus.
    [0022] Fig. 1 zeigt eine Sicherheitseinrichtung 1 mit einem Lenkrad 2, einer Luftkisseneinheit 3 in der' Prallplatte des Lenkrads 2, mit einem Gasgenerator 4, einem Auslöse- mechanis us 5, einem mit dem Lenkrad 2 verbundenen Man¬ telrohr 6, einer Lenksäule 7, einem Gitterrohr 8, einem Motorblock 9, einer Umlenkeinheit 10 und einem Seil 11. Die Sicherheitseinrichtung 1 ist für den Fahrzeuglenker bestimmt. Bei einem Frontaufprall wird das Lenkrad 2 in Richtung des Pfeiles 12 auf das Armaturenbrett 13 hin aus einem möglichen Kopfaufschlagbereich des Fahrzeug¬ lenkers gezogen. Dazu ist das Seil 11 an einem Befesti¬ gungspunkt 1*4 am Mantelrohr 6 und an einem Befestigungs¬ punkt 15 am Motorblock 9 verbunden. Bei einem stärkeren Frontaufprall wird der Motorblock 9 entlang dem Pfeil 16 nach hinten (in Fig. 1 nach oben) verschoben. Diese Be¬ wegung wird über das Seil 11 aufgrund der Umlenkeinheit 10, die im wesentlichen als Rolle ausgeführt ist, auf das Lenkrad 2 als Zugbewegung übertragen, wobei das Gitterrohr 8 in der Lenksäule 7 gewollt zusammengescho¬ ben wird. Diese Bewegung, bei der mehrere hundert g.Be¬ schleunigung auftreten, wird auch zur Auslösung der Luft- kisseneinheit 3 verwendet.
    [0023] Dazu ist der Auslösemechanismus 5 vorgesehen, der in
    [0024] Fig. 2 näher dargestellt ist. In einem rohrför igen Ge¬ häuse 17 ist eine Sensormasse 18, die weniger als die Hälfte der Länge des Gehäuses 17 einnimmt, beweglich ge¬ lagert und an einer Gehäuseseite gehalten. In einem senkrecht zum Gehäuse 17 stehenden Rohrstück 19 ist mit Hilfe einer Feder 20 ein mit einer Spitze versehener Schlagbolzen 21 gehalten. Gegenüber dem Schlagbolzen 21 liegt in einer Vertiefung 22 ein Zündhütchen 23, das über eine pyrotechnische Leitung 2«. Verbindung mit dem Gasgenerator 4 hat (siehe auch Fig. 1). Mit dem Pfeil ist die Fahrtrichtung des Fahrzeugs und damit die Ein- baurichtung des Auslösemechanismus 5 angegeben.
    [0025] Die Sicherheitseinrichtung 1 hat folgende Funktion: Bei einem stärkeren Frontaufprall wird der Motorblock 9, bzw. damit verbundene Aggregatteile entlang dem Pfeil 16 verschoben, wodurch das Lenkrad 2 und damit der Auslöse- mechanismus 5 stark in Fahrtrichtung beschleunigt wegge¬ zogen werden. Aufgrund der Trägheit der Sensormasse 18 gelangt diese auf die linke Seite des mit dem bewegten Lenkrad verbundenen Gehäuses 17, wodurch der Weg für den Schlagbolzen 21 auf das Zündhütchen 23 für eine Auslö¬ sung der Luftkisseneinheit 3 bzw. des Gasgenerators 4 freigegeben wird.
    [0026] Die Sicherheitseinrichtung 25 ist einfacher aufgebaut , da das Luftkissen nicht aus einem betriebsmäßig beweg¬ lichen und während eines Frontaufpralls stark beschleu¬ nigten Bauteils austritt. Die Sicherheitseinrichtung 25 enthält eine Luftkisseneinheit 26 mit einem Gasgenerator 27, einem Auslösemechanismus 28, einem Seil 29, einer Umlenkeinrichtung 30 und einem Befestigungspunkt 31 für das Seil 29 am Motorblock 9, bzw. einem damit verbunde¬ nen Bauteil. Der Auslösemechanismus besteht ebenfalls aus einem mit einer Feder 32 vorgespannten Schlagbolzen 33 und einem gegenüberliegenden Zündhütchen 34, wobei der Schlagbolzen 33 und das Zündhütchen 3**- durch einen Riegel 35 voneinander getrennt sind. Das Zündhütchen 3*-- hat über eine pyrotechnische Leitung 3β Verbindung mit dem Gasgenerator 27. Das Seil 29 ist direkt am Riegel 35, der als Distanzstück ausgebildet ist, befestigt.
    [0027] Die Sicherheitseinrichtung 25 hat folgende Funktion: Bei einem Frontaufprall wird die Bewegung des Motorblocks 9 entlang dem Pfeil 16 über die Umlenkeinrichtung 30 di¬ rekt auf den Riegel 35 mit Hilfe des Seiles 29 übertra¬ gen. Dadurch wird der Weg für den Schlagbolzen 33 auf das Zündhütchen 34 freigegeben und der Gasgenerator 27 über die Leitung 36 gezündet.
    [0028] Der Auslösemechanismus 28 ist zur Veranschaulichung εchematisch und vergrößert dargestellt und bildet zweck¬ mäßig mit der Luftkisseneinheit 26 bzw. dem Gasgenerator 27 eine Einheit.
    [0029] Der Riegel 35 und die Sensormasse 18 können vor dem Aus¬ lösevorgang in an sich bekannter Weise, z. B. durch (nicht dargestellte) Sollbruchverbindungen sicher und ohne die Gefahr von Fehlauslösungen gehalten werden.
    [0030] Zusammenfassend wird festgestellt, daß mit der Erfindung ein Fahrzeug mit einer Sicherheitseinrichtung vorge¬ schlagen wird, die aus einer vorteilhaften Verbindung eines aufblasbaren Luftkissens mit geeignetem Auslöse¬ mechanismus und einem bei einem Frontaufprall wegziehba¬ ren Lenkrad besteht.
    权利要求:
    Claims

    P a t e n t a n s p r ü c h e
    Fahrzeug mit einer Sicherheitseinrichtung, die aus ei¬ nem mit einem Lenkrad und einem Antriebsaggregat ver¬ bundenen Seil besteht, das über eine Umlenkeinrichtung die bei einem Frontaufprall auftretende Relativver¬ schiebung zwischen dem Antriebsaggregat und dem Be¬ festigungspunkt der Umlenkeinheit an einem Karosserie¬ bauteil auf das Lenkrad überträgt, so daß dieses bei einem Frontauf rall aus dem möglichen Kopfaufschlagbe- reich in Richtung auf das Armaturenbrett gezogen wird,
    d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
    daß am Lenkrad (2) ein an sich bekanntes, aufblasbares Luftkissen (3) (Airbag) angeordnet ist und
    an Lenkrad (2) oder einem bei einem Frontaufprall durch die Sicherheitseinrichtung (1) bewegbaren und beschleu- πigbaren oberen Teil (6) der Lenksäule ein Beschleuni¬ gungsaufnehmer als Auslösemechanismus (5) zum Aufbla- sen des Luftkissens (3 angebracht ist.
    2. Fahrzeug nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ¬ e n n z e i c h n e t , daß der Beschleunigungsauf¬ nehmer (5) aus einer durch die Lenkradbewegung bei ei- nem Frontaufprall beschleunigbare bzw. verzögerbare
    Sensormasse (18) zwischen einem durch eine Feder (20) vorgespannten Schlagbolzen (21) und einer Zündeinrich- tung (23) für einen Gasgenerator (4) der Luftkissen¬ einheit (3) besteht.
    3. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die
    Sicherheitseinrichtung (25) insbesondere für einen Beifahrer aus einem mit dem Antriebsaggregat (9) über eine Umlenkeinheit (30) geführten Seil (29) und als Auslösemechanismus (28) aus einem durch eine Feder (32) vorgespannten Schlagbolzen (33) und einer Zünd¬ einrichtung (3--0 besteht, wobei zwischen Schlagbolzen (33) und Zündeinrichtung (3O eine direkt mit dem Seil (29) verbundene Verriegelung (35) angebracht ist, die durch die Seilbewegung bei einem Frontauf- prall geöffnet wird.
    4. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zündeinrich¬ tung ein Zündhütchen (23, 30 mit angeschlossener pyrotechnischer Leitung (24, 36) zum Gasgenerator (4, 27) ist.
    5. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zündeinrich- tung eine durch den Schlagbolzen (21, 33) aktivier¬ bare elektrische Verbindung ist.
    6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Luftkisseneinheit (3, 26) und der Auslösemechanismus (5, 28) eine Einheit bilden.
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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