DE10061946A1

DE10061946A1 - Gassackmodul mit Gasführungseinrichtung

Info

Publication number: DE10061946A1
Application number: DE10061946A
Authority: DE
Inventors: Norbert Ellerbrok; Thomas Miodek
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2001-06-28
Also published as: US6568708B2; DE29922562U1; US20010040366A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit einem aufblasbaren Gassack (12), einer Druckgasquelle (14) und einer im Inneren des Gassacks (12) angeordneten Gewebelage (30) zur Führung eines beim Aufblasen des Gassacks (12) aus der Druckgasquelle (14) austretenden Druckgasstroms. Im Inneren des Gassacks (12) ist eine Leitungsplatte (18) als zusätzliche Gasführung vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen- Rückhaltesystem, mit einem aufblasbaren Gassack, einer Druckgasquelle und einer im Inneren des Gassacks angeordneten Gewebelage zur Führung eines beim Aufblasen des Gassacks aus der Druckgasquelle austretenden Druckgasstroms.

Beim Einsatz von Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystemen, insbesondere bei Fahrer- und Beifahrergassäcken, tritt häufig das Problem auf, daß während des Aufblasens die Geschwindigkeit des Gassackes in Richtung des Fahrzeuginsassen so groß ist, daß dieser durch das Zusammentreffen mit dem Gassack verletzt wird. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn sich der Fahrzeuginsasse in einer sogenannten out-of-position-Stellung befindet, z. B. wenn er nach vorne oder zur Seite gebeugt ist.

Es ist bekannt, Mittel einzusetzen, die das zum Aufblasen des Gassacks verwendete Druckgas, das normalerweise in Richtung des Fahrzeuginsassen aus einer Druckgasquelle ausströmt, so umzulenken, daß das in den Gassack strömende Druckgas hauptsächlich in einer Ebene senkrecht zur Austrittsrichtung des Gassacks aus einem diesen im gefalteten Zustand aufnehmenden Gehäuse strömt. Durch diese Maßnahme breitet sich der Gassack zunächst in seitlicher Richtung aus, und die Komponente der Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung wird reduziert. Es ist wichtig, daß der Gasstrom aus der Druckgasquelle nicht behindert wird, da die Zeitspanne, innerhalb derer der Gassack aufgeblasen sein muß, sehr kurz ist und unbedingt eingehalten werden muß.

Zur Umlenkung des Druckgasstroms werden beispielsweise Gewebe lagen eingesetzt, die oberhalb der Einströmöffnung des Gassackes, durch die das Druckgas in den Gassack strömt, an der Gassackwand befestigt sind und die Öffnungen aufweisen, durch die das Gas in den eigentlichen Gassack strömt. Nachteilig bei dieser Anordnung ist es, daß eine Gewebelage beim Auftreffen eines unter hohem Druck stehenden Druckgasstroms verformt wird, so daß die Gasführung durch die Gewebe lage veschlechtert wird. Außerdem muß ein gewisser Abstand der Gewebe lage zur Druckgasquelle gehalten werden, falls ein pyrotechnischer Gasgenerator eingesetzt wird, da ansonsten die Gewebelage durch die heißen Gase beschädigt werden kann.

Es ist auch bekannt, das Druckgas direkt nach dem Austritt aus der Druckgasquelle durch sogenannte Diffusoren umzulenken. Hierzu werden die Gasauslaßöffnungen der Druckgasquelle so gestaltet, daß der Gasstrom diese in einer bestimmten Vorzugsrichtung verläßt. Es ist auch bekannt, die Druckgasquelle mit einer Abdeckung mit entsprechend geformten Gasauslaßöffnungen zu versehen. Da die Druckgasquellen im Vergleich zum Gassack nur eine geringe Breite aufweisen, läßt sich auf diesem Weg nur eine kurze Führung des Gasstromes realisieren.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Gasführung in einem Gassack in einer Ebene senkrecht zur Austrittsrichtung des Gassacks aus einem Gehäuse, bzw. in einer Ebene parallel zur Einströmöffnung, zu verbessern und die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Gassackes in Richtung des Insassen zu verringern. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Leitungsplatte als zusätzliche Gasführung im Inneren des Gassacks vorgesehen ist. Im Gassack befinden sich demnach zwei Gasführungen, zum einen die Gewebelage und zum anderen die Leitungsplatte. Durch das Zusammenwirken der beiden Gasführungen läßt sich der Druckgasstrom in die gewünschte Richtung lenken. Der unter hohem Druck stehende heiße Gasstrom wird von der Leitungsplatte abgelenkt, ohne dabei die Leitungsplatte zu verformen und ohne daß die Leitungsplatte durch das heiße Gas beschädigt würde. Die Gewebelage führt den Gasstrom anschließend über einen weiten Bereich, da die Gewebelage, die flexibel ist und mit dem Gassack zusammen gefaltet werden kann, sich über eine weitaus größere Ausdehnung erstrecken kann als die Leitungsplatte.

Eine besonders gute Wirkung wird erzielt, wenn die Leitungsplatte direkt über der Einströmöffnung des Gassackes angeordnet ist. So wird das Druckgas ohne unnötige Umwege in die gewünschte Strömungsrichtung geführt. Außerdem ist dies eine sehr platzsparende Anordnung für die Leitungsplatte.

Vorteilhafterweise ist die Leitungsplatte einstückig mit einer Gassackhalterung ausgebildet, beispielsweise als im Inneren des Gassacks angeordneter Befestigungsrahmen. In diesem Fall dient die Leitungsplatte gleichzeitig zur Befestigung des Gassackes am Gasgenerator bzw. einem anderen Teil des Moduls.

Bevorzugt weist die Leitungsplatte seitlich Öffnungen für den Durchtritt von Druckgas auf. Durch die seitliche Anordnung der Öffnun gen wird die Strömungsrichtung für das Gas vorgegeben. Der Umlenkwinkel kann dabei relativ groß gewählt werden, z. B. im Bereich von 90°.

Zur Verbesserung der Gasführung kann die Leitungsplatte mit Führungsflächen versehen sein, die das aus der Druckgasquelle aus strömende Druckgas in die gewünschte Richtung lenken. Diese Führungs flächen, die sich über die gesamte Breite der Leitungsplatte erstrecken können, führen den Gasstrom nach dem Austritt aus den Öffnungen in der gewünschten Richtung und verringern das Aufweiten des Gasstroms. Durch eine Veränderung der Winkel der Führungsflächen läßt sich die Leitungsplatte leicht an verschiedene Einsatzzwecke, z. B. in unterschiedlichen Fahrzeugtypen, anpassen.

Vorteilhafterweise sind die Öffnungen und die Führungsflächen an zwei einander gegenüberliegenden Seiten der Leitungsplatte ausgebil det.

Die gewünschte Strömungsrichtung wird durch die Ausrichtung der Leitungsplatte vorgegeben, wobei unter der bevorzugten Strömungs richtung in diesem Zusammenhang sowohl die Ausströmrichtung aus den Öffnungen auf der einen Seite der Leitungsplatte sowie die dazu entgegengesetzte Richtung, nämlich die Ausströmrichtung aus den anderen Öffnungen der Leitungsplatte zu verstehen ist. Die Strömungs richtung liegt vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zu der Austritts richtung des Gassackes aus einem Gehäuse bzw. in einer Ebene parallel zur Einströmöffnung des Gassackes.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Gewebelage über der Leitungsplatte angeordnet. Auf diese Weise trifft das heiße, unter hohem Druck stehende Druckgas zunächst die vorzugs weise aus Metall gefertigte Leitungsplatte, die den Gasstrom ohne großen Abbau von kinetischer Energie durch seitlich gelegene Ausström öffnungen sowie daran anschließende Führungsflächen in die gewünschte Richtung lenkt. Nachdem das Gas die Führungsflächen verlassen hat, weitet sich der Gasstrom auf, wobei die Strömungsrichtungen des Gases von der Vorzugsrichtung mehr und mehr abweichen. Die in einem geeigneten Abstand zur Leitungsplatte angebrachte Gewebelage, die sich parallel zur Leitungsplatte erstreckt, lenkt nun diesen aufgeweiteten Gasstrom, dessen kinetische Energie und Temperatur bereits deutlich geringer sind als zum Zeitpunkt des Austrittes aus der Druckgasquelle, in der gewünschten Richtung weiter und führt ihn dabei über eine weit größere Erstreckung als die der Leiterplatte in seitlicher Richtung. An den Enden der Gewebelage wird diese vom Gasstrom umströmt, und das Gas entweicht in den Gassack, der sich infolge der Führung des Druckgases vermehrt in seitlicher Richtung und weniger stark in Richtung des Fahrzeuginsassen ausdehnt.

Die Gasführung durch die Gewebelage ist dann besonders effektiv, wenn die Gewebelage an den zur Strömungsrichtung parallel liegenden Gassackwänden befestigt ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß der Strömungsquerschnitt für das Druckgas groß genug ist, daß der Druckgasfluß nicht behindert wird.

Insbesondere für Beifahrergassäcke ist es von Vorteil, wenn die Gewebelage assymetrisch in bezug auf die Leitungsplatte angeordnet ist. Da Beifahrergassäcke oft eine asymmetrische Form aufweisen, z. B. nach oben in Richtung des Daches oder der Windschutzscheibe eine kleinere Ausdehnung als nach unten in Richtung der Beine des Fahrzeuginsassen aufweisen, bietet es sich an, die Gewebelage zur Gasführung der Form des Gassackes anzupassen.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Gassack ein teilweise zur Leitungsplatte paralleles Mantelteil auf, wobei die Gewebelage am Mantelteil befestigt ist, um eine gezielte Steuerung des Gasflusses zu ermöglichen. Die Befestigung erfolgt vorzugsweise über bogenförmige Nähte.

Damit das Druckgas von dem unter der Gewebelage liegenden Volumen in das Innere des eigentlichen Gassacks gelangen kann, sind Öffnungen vorgesehen, die vorzugsweise durch nicht am Gassack befestigte Abschnitte der Gewebelage gebildet sind. Insbesondere in Verbindung mit einer asymmetrisch angeordneten Gewebelage ist es vorteilhaft, wenn diese Öffnungen, die eine Strömungsverbindung von dem unter der Gewebelage angeordneten Volumen zum Gassackinneren bilden, unter schiedlich groß sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nach folgenden Beschreibung einer Ausführungsform sowie den beigefügten Zeichnungen hervor. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gassackmodul im Querschnitt;

Fig. 2 eine Leitungsplatte, wie sie im erfindungsgemäßen Gas sackmodul eingesetzt wird, in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines erfindungs gemäßen Gassackmoduls;

Fig. 4 einen Querschnitt durch die Leitungsplatte und die Gewebelage eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls;

Fig. 5 ein erfindungsgemäßes Gassackmodul mit einem auf geblasenen Gassack in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 6 eine Lösung zur Befestigung einer erfindungsgemäßen Gewebelage; und

Fig. 7 eine weitere Lösung zur Befestigung einer erfindungs gemäßen Gewebelage.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls 10. Das Gassackmodul 10 besteht aus einem Gassack 12, der vorzugsweise aus aus einem Mantelteil 17 und zwei Seitenwänden 34 gebildet ist, einer Druckgasquelle 14, bevorzugt einem pyrotechnischen Gasgenerator, insbesondere einem Rohrgasgenerator, und einer Gasgeneratoraufnahme 16, in der die Druckgasquelle 14 befestigt ist. Im Gassack 10 ist eine Leitungsplatte 18 angeordnet. Diese Leitungsplatte 18 ist näher in Fig. 2 gezeigt. Im nicht aufgeblasenen Zustand kann der Gassack 12 gefaltet auf der Leitungsplatte 18 angeordnet sein. Das Gassackmodul 10 ist beispielsweise hinter einer Abdeckung 19 im Armaturenbrett eines Fahrzeuges untergebracht.

Der Gassack 10 ist mit Befestigungen 20, z. B. Schrauben, an den Außenrändern der Leitungsplatte 18 befestigt, die so gleichzeitig als Gassackhalterung bzw. Befestigungsrahmen zur Befestigung des Gassacks 12 an der Gasgeneratoraufnahme 16 und/oder einem fahrzeugfesten Bauteil dient. Die Leitungsplatte 18 ersetzt somit eine herkömmliche, in den Gassack eingelegte Gassackhalterung. Das Bauteil kann auch als Gehäuse für den Gassack 12 ausgebildet sein.

Die Leitungsplatte 18 ist direkt über der Einströmöffnung 22 des Gassackes 12 und dem Gasgenerator 14 angeordnet.

Fig. 2 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform der Leitungsplatte 18. Die Leitungsplatte 18 besteht bevorzugt aus einem leicht gebogenen, annähernd rechteckigen Blech. Die langen Seiten des Blechs sind entgegen der Krümmungsrichtung umgebogen, um erste Führungsflächen 24 zu bilden. Außerdem weist die Leitungsplatte 18 zwei weitere Führungsflächen 26 auf, die z. B. durch Ausstanzen und Aufbiegen der entsprechenden Teile der Leitungsplatte 18 hergestellt werden können. Auf diese Weise entstehen zwei schlitzförmige Öffnungen 28, die sich nahezu über die gesamte Länge der Leitungsplatte 18 erstrecken. Auch andere Formen, Materialien und Herstellungsverfahren für die Leitungsplatte sind natürlich denkbar.

In einem Abstand oberhalb der Leitungsplatte 18 ist eine Gewebe lage 30 angeordnet, die in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Die Gewebelage 30 erstreckt sich in einer zur Einströmöffnung 22 parallelen Ebene und weist in allen Richtungen eine größere Ausdehnung als die Leitungsplatte 18 auf. An den zu den Schmalseiten 32 der Leitungsplatte 18 parallelen Wänden 34 des Gassackes 12 ist die Gewebelage 30 durch geeignete Mittel, z. B. Nähte, befestigt. Die Gewebelage 30 ist so angeordnet, daß an ihren zu den Öffnungen 28 der Leitungsplatte 18 parallelen Seiten Öffnungen 36 zum restlichen Gassackvolumen gebildet sind. Allgemein ist die Gewebelage 30 so angeordnet, daß ihre am Gassack 12 befestigten Seiten parallel und die offenen Seiten senkrecht zum Gasstrom liegen. Die von den offenen Seiten gebildeten Öffnungen 36 können unterschiedlich groß sein.

Fig. 5 zeigt die räumliche Anordnung einer Leitungsplatte 18 sowie einer Gewebelage 30 in einem Gassack 12 gemäß der Erfindung, bei aufgeblasenem Gassack 12.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Gasführungen 24, 26, 30 ist folgende. Wird die Fahrzeuginsassen-Rückhalteeinrichtung bei einem Unfall auf bekanntem Wege ausgelöst, strömt Druckgas aus dem Gas generator 14, um den Gassack 12 aufzublasen. Das Druckgas trifft zunächst auf die Unterseite der Leitungsplatte 18 und strömt daran entlang zu den Öffnungen 28. Aufgrund der seitlichen Anordnung der Öffnungen 28 der Leitungsplatte 18 tritt das Druckgas bereits mit einer bestimmten Vorzugsrichtung in das Volumen 38 unter der Gewebe lage 30 ein. Der Druckgasstrom ist in den Figuren durch Pfeile gekenn zeichnet. Die Führungsflächen 24, 26 führen das Druckgas weiter in dieser Vorzugsrichtung. Das gesamte Druckgas zum Aufblasen des Gassackes 12 tritt unter dieser in etwa senkrecht zur Austrittsrichtung des Gassackes 12 aus einem Gehäuse liegenden Vorzugsrichtung in das unter der Gewebelage 30 liegende Volumen ein.

Nach dem Verlassen der Führungsflächen 24, 26 weitet sich der Gasstrom auf. Die in einem geeigneten Abstand zur Leitungsplatte 18 angebrachte Gewebelage 30 lenkt nun diesen aufgeweiteten Gasstrom, dessen kinetische Energie und Temperatur bereits deutlich geringer sind als zum Zeitpunkt des Austrittes aus der Druckgasquelle, in der gewünschten Richtung weiter und führt ihn dabei über eine weit größere Erstreckung als die der Leiterplatte 18 in seitlicher Richtung. An den von nicht befestigten Enden der Gewebelage 30 wird diese vom Gasstrom umströmt, und das Gas entweicht durch die so gebildeten Öffnungen 36 in den Gassack 12, der sich infolge der Führung des Druckgases vermehrt in seitlicher Richtung und weniger stark in Richtung des Fahrzeuginsassen ausdehnt. Auf diese Weise vereint die Erfindung die Vorteile eines Diffusors mit denen einer Gewebelage zur Führung des Druckgases.

Der Abstand zwischen der Gewebelage 30 und der Leitungsplatte 18 ist so gewählt, daß der Druckgasstrom in die gewünschte Richtung geführt wird, ohne daß der Fluß des Gases behindert wird.

Je nach Form und Einsatzzweck des Gassackes 12 kann die Gewebe lage 30 unterschiedlich gestaltet sein. Im Fall eines in Fig. 5 dar gestellten Beifahrergassackes weist die Gewebelage 30 z. B. eine asymmetrische Anordnung bezüglich der Leitungsplatte 18 auf. Da die Anordnung der Einströmöffnung 22 des Gassackes 12 unter anderem von der Fahrzeuggeometrie abhängt und dadurch nicht frei gewählt werden kann, ist es nicht immer möglich, diese Einströmöffnung 22 symmetrisch im Gassack 12 zu plazieren. Dieser Nachteil kann durch die Anordnung der Gewebelage 30 ausgeglichen werden, so daß das Befüllen des Gas sackes 12 optimiert wird.

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die sich nurdurch die Anordnung der Gewebelage im Gassack von der ersten Ausführungsform unterscheidet, ist die Gewebelage 30 am Mantelteil 17 beispielsweise durch eine Naht 40 befestigt (siehe Fig. 6, 7). In den Fig. 6 und 7 sind Möglichkeiten zur Befestigung der Gewebelage 30 gezeigt. In Fig. 6 ist die Gewebelage 30 über zwei bogenförmige Nähte 40 am Mantelteil 17 des Gassacks 12 befestigt, wobei zwei gleich große Öffnungen 36 zum Gassackinneren entstehen.

In Fig. 7 sind die Nähte 40 so geführt, daß eine der Öffnungen 36' größer ist als die andere Öffnung 36. Auf diese Weise läßt sich das Aufblasverhalten eines asymmetrisch geschnittenen Gassacks ver bessern.

Die Erfindung ist keinesfalls auf den Einsatz in Beifahrergas säcken beschränkt, auch andere Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme mit aufblasbaren Gassäcken lassen sich damit ausrüsten.

Claims

1. Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit einem aufblasbaren Gassack (12), einer Druckgasquelle (14) und einer im Inneren des Gassacks (12) angeordneten Gewebelage (30) zur Führung eines beim Aufblasen des Gassacks (12) aus der Druckgasquelle (14) austretenden Druckgasstroms, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Gassacks (12) eine Leitungsplatte (18) als zusätzliche Gasführung vorgesehen ist.

2. Gassackmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsplatte (18) direkt über einer Einströmöffnung (22) des Gas sacks (12) für Druckgas angeordnet ist.

3. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsplatte (18) einstückig mit einer Gas sackhalterung ausgebildet ist.

4. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsplatte (18) seitlich Öffnungen (28) für den Durchtritt von Druckgas aufweist.

5. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsplatte (18) mit Führungsflächen (24, 26) zur Führung von aus der Druckgasquelle (14) ausströmendem Druckgas versehen ist.

6. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebelage (30) über der Leitungsplatte (18) angeordnet ist.

7. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsplatte (18) und die Gewebelage (30) in Strömungsrichtung nacheinander angeordnet sind.

8. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebelage (30) asymmetrisch in Bezug auf die Leitungsplatte (18) angeordnet ist.

9. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebelage (30) mit wenigstens einer Seite an einer Gasssackwand (34) befestigt ist und daß die befestigte Seite parallel zur Strömungsrichtung liegt.

10. Gassackmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack (12) ein teilweise zur Leitungsplatte (18) paralleles Mantelteil (17) aufweist und daß die Gewebelage (30) am Mantelteil (17) befestigt ist.

11. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Öffnungen (36, 36') vorgesehen sind, die eine Strömungsverbindung von einem unter der Gewebelage (30) angeordneten Volumen zum Gassackinneren bilden und daß diese Öffnungen (36, 36') verschieden groß sind.