DE102006039991A1 - Airbagsystem für einen Fahrzeuginsassen, insbesondere zur Anordnung am Lenkrad eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Airbagsystem für einen Fahrzeuginsassen, insbesondere zur Anordnung am Lenkrad (3) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gasgenerator und einem Airbag, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Um hierbei eine Reduzierung der Verletzungsgefahr bei einem Crash für den Fahrzeuginsassen zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass abhängig von einer crashbedingten Stauchung der Fahrzeugstruktur oder von einem Aufprall des Insassen auf den Airbag (4) infolge seiner Massenbeschleunigung über ein im Kraftfahrzeug angeordnetes Stauchungselement (2) der resultierende Öffnungsquerschnitt einer für die Dämmpfung des Airbags (4) während und/oder nach dessen Entfaltung oder für die Ausströmung der Gase aus dem Airbag (4) vorgesehenen Austrittsöffnung (8) veränderbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Airbagsystem für einen Fahrzeuginsassen, insbesondere zur Anordnung am Lenkrad eines Kraftfahrzeuges mit einem Gasgenerator und einem Airbag, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
• In Kraftfahrzeugen sind mittlerweile eine Vielzahl unterschiedlicher Insassenschutzsysteme eingebaut, allen voran mittlerweile gut bekannte Airbagsysteme. Am wichtigsten sind nach wie vor Airbagsysteme, die auf Frontalcrashsituationen reagieren. Darüber hinausgehend gibt es aber auch Airbagsysteme im Seitenbereich, im Fensterbereich, im Bereich der B-Säule etc., die positive und unfallverhütende oder -mindernde Wirkung haben, um Verletzungen zu reduzieren oder zu vermeiden. Es gibt aber darüber hinausgehend eine Minderzahl von Situationen, in denen die volle und/oder die maximal schnelle Entfaltung eines Airbags unterbunden werden sollte.
• Hierzu gibt es außerdem mittlerweile Regelsysteme, die durch eine sensorische Erfassung von Betriebsparametern im Fahrbetrieb die Crashsituation als solche innerhalb weniger Millisekunden analysieren und dann auch sofort die entsprechenden Zündeinheiten der Airbagsysteme ansteuern, so dass nur die zum Schutz des Fahrzeuginsassen erforderlichen Airbags aktiviert werden.
• Kritisch können aber auch Situationen sein, in denen sich die Insassen während der Fahrt nicht in einer bestimmungsgemäßen Position befinden. Diese Fälle werden als „out of position" bezeichnet, bei denen die eigentlich die zu schützende Person nicht in der Sollposition gesessen hat, sondern sich zum Zeitpunkt des Unfalls vorgebeugt oder weit zur Seite gewendet hat. Befindet sich der Fahrzeuginsasse dann im Entfaltungsweg des Airbags, so kann es bei der explosionsartigen Entfaltung zu einem Anstoß gegen den Insassen kommen, der gefährlich sein kann. Dieses kann auch bei Kindern auftreten, da diese bezüglich der Größe und des Gewichts von den physikalischen Parametern einer erwachsenen Person deutlich abweichen.
• Ein weiterer Punkt zur Beachtung ist, dass besonders schwere Personen ein anderes Verhalten bzw. eine andere Kinematik im Crashfall entwickeln, als leichte Personen. Bei schweren Personen kann daher trotz des schützenden Airbags ein harter Aufschlag auf den Airbag oder der Lenkradanordnung nicht ausgeschlossen werden. Die genannten Fälle sind dabei Grenzfälle. Um den Aufblasvorgang des Airbags oder sein Verhalten nach der Entfaltung je nach Bedarf weicher oder härter zu gestalten, kann eine Dämpfung des Airbags über Ausströmöffnungen im Airbag oder im Airbagmodul eingestellt werden. Diese Dämpfungen bezogen auf eine Entleerung des Airbags, der nach der Entfaltung ja sofort in sich zusammenfällt, nachdem er für einige Millisekunden, d. h. während der Dauer der Negativbeschleunigung im Crashfalle aufgeblasen war, werden üblicherweise durch die Einstellung eines mittleren Wertes des Querschnittes der Ausström- oder Entleerungsöffnungen festgelegt.
• Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Airbagsysteme bekannt, wobei in den meisten Fällen die wohl komplizierteste Anordnung, diejenige im Lenkrad darstellt. Daher ist aus der DE 195 09 165 A1 ein Gassack-Aufprallschutzsystem bekannt, bei dem auf dem Lenkradteller oder in diesem integriert, die Gassackanordnung platziert ist, während in der Lenkradnabe oder in der Spindel der Gasgenerator angeordnet ist.
• Ferner ist aus der DE 196 31 739 C2 bekannt, mehrere Aufblasvorrichtungen hintereinander anzuordnen und auch entsprechend verschiedene Aufnahmebehälter, die befüllt werden. Eine solche gestufte Anordnung oder ein solches aufgeteiltes Befüllen der Einrichtungen ist auch baulich nicht unkompliziert.
• Auch aus dem Gebrauchsmuster G 94 07 808.4 ist die teilweise Integration des Airbagsystems in die Lenksäule selbst bekannt.
• Weitere sensorische Elemente, die Betriebsparameter zur Auswertung der Crashschwere liefern, bei der dynamischen Aufblasfunktion des Airbagsystems zu berücksichtigen, sind ebenfalls bekannt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, ein Airbagsystem der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, dass eine optimale Anpassung der Dämpfung des Airbags während oder nach dessen Entfaltung an die Crashschwere und/oder an die Schwere des crashbedingtem Aufpralls des Insassen auf den entfalteten Airbag erfolgt, dass zum einen die Crashschwere, zum anderen aber auch die Aufprallkräfte der Fahrzeuginsassen selbst mit einfachen Mitteln erfasst und direkt zur Steuerung des Airbagsystems verwendet werden, um eine mögliche Verletzungsgefahr zu reduzieren.
• Die gestellte Aufgabe ist bei einem Airbagsystem der gattungsgemäßen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass abhängig von einer crashbedingten Stauchung der Fahrzeugstruktur oder einer Schwere des crashbedingtem Aufpralls des Insassen auf den entfalteten Airbag infolge seiner Massenbeschleunigung über ein im Kraftfahrzeug angeordnetes Stauchungselement der resultierende Querschnitt einer für die Dämpfung bzw. Entleerung des Airbags vorgesehenen Austrittsöffnung veränderbar ist.
• Hierbei spielen mehrere funktionale und strukturelle Merkmale des Patentanspruches 1 eine Rolle hinsichtlich der Zusammenwirkung. Das Stauchungselement ist dabei so platziert, dass es zwischen dem herannahenden bzw. sich durch die Relativbewegung annähernden Hindernis oder Crashobjekt und dem Insassen liegt. Dort ist auch das Airbagsystem platziert, und in unmittelbarer Nähe zum Airbagsystem auch das Stauchungselement.
• Dieses Stauchungselement gibt dabei den Querschnitt der Austrittsöffnung für den Airbag entweder mehr oder weniger frei. Das heißt der Querschnitt wird in Abhängigkeit von der Stauchung größer oder kleiner, wodurch sich eine mehr oder weniger starke Ausströmung des Gases aus dem Airbag ergibt. Dadurch wird der Airbag in seiner Härte bzw. Dämpfung einstellbar, weil die Ausströmöffnung bzw. die Austrittsöffnung hinsichtlich des Querschnittes wie ein pneumatisches Drosselelement im Entleerungsweg wirkt. Der zumindest teilweise freigegebene Querschnitt ist damit funktional gleichlautend mit einer mechanisch zu verstellenden Entleerungsdrossel. Durch das erfindungsgemäße Stauchungselement wird die crashbedingte Kinematik jedoch mechanisch direkt aufgenommen und zur Steuerung der Härte bzw. Dämpfung des Airbags angewendet.
• Wichtig ist hierbei jedoch, dass das Stauchungselement nicht nur durch eine crashbedingte Stauchung der Fahrzeugstruktur mitgestaucht wird, sondern auch, beispielsweise wenn diese in der Lenksäule untergebracht ist, ebenso gestaucht wird, wenn der Fahrzeuginsasse zu schnell und/oder mit großer Masse in Richtung Lenkradsäule auf den bereits aufgeblasenen Airbag fällt. In beiden Fällen kann die Dämpfung der Entleerung des Airbags während oder nach der Entfaltung verletzungsmindernd beeinflusst werden.
• Hierbei ist die erheblich vorteilhafte Wirkung dieser konstruktiven Erfindung darin begründet, dass das auf den Querschnitt der Austrittsöffnungen einwirkende Stauchungselement von beiden axialen Richtungen oder Seiten betätigbar ist und somit beide Crashparameter, sowohl die externen, als auch die insassenmassebezogenen Parameter gleichzeitig und schnell zur Steuerung der Ausströmung der Gase aus dem Airbag mitberücksichtigt werden.
• Hierbei sind keine Sensoren vorgesehen, die erst eine elektrische Reaktionszeit benötigen und somit zu einer Verzögerung führen können, sondern das mechanische Element reagiert sofort, d.h. direkt mechanisch auf den Crash und verändert auch sofort mit der crashbedingten Einwirkung den Entleerungsquerschnitt. Bei entsprechend schweren Crashs kann es auch durchaus vorteilhaft sein, die Ausströmung der Gase im Extremfall ganz zu blockieren, um den Airbag möglichst lange in seiner Dämpfungsfunktion aufrecht zu erhalten. In anderen Situationen wiederum kann eine schnelle Ausströmung der Gase von Vorteil sein. Dies lässt sich durch verschiedenartige Gestaltung der Austrittsöffnungen realisieren, wie im Weiteren noch beschrieben ist. Auf diese Weise werden die Airbagentfaltungen optimal an die jeweilige Bedarfssituation angepasst.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das Stauchungselement in der Lenksäule des Fahrzeuges integriert angeordnet ist. Hierbei wird, wie bereits beschrieben, die Stauchung und Stauchbarkeit einer Lenksäule bei einem Crash berücksichtigt. Die Lenksäule muss zum Schütz des Fahrers ohnehin im Crashfalle energieabsorbierend gestaucht werden, bzw. gestaucht werden können. Dabei wird nicht nur der Frontalaufprall als solcher durch entsprechend stauchungsabhängige Querschnittsveränderung der Austrittsöffnungen berücksichtigt, sondern auch die Kraft, mit welcher der Fahrzeuginsasse im Stoßfalle infolge seiner Beschleunigung auf den Airbag, die Lenkarmatur bzw. Lenkrad aufprallt.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das Stauchungselement auch an der Fahrzeugstruktur angeordnet sein kann. Das bedeutet, dass insbesondere bei Anordnungen mit Seiten- oder Kopfairbags das Stauchungselement im Türbereich oder im Dach des Kraftfahrzeuges integriert werden kann, welches dann in entsprechender Weise sowohl auf die von außen auf die Struktur bewirkte Stauchung, als auch auf die von innen durch die Beschleunigung des Fahrzeuginsassen bewirkte Aufprallkraft gleichsam und gleichwirkend reagiert, so dass eine bereits beschriebene optimale Anpassung des Airbagsystems erfolgen kann.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass das Stauchungselement ein Hülse-in-Hülse-System ist, das in der Lenksäule des Kraftfahrzeuges integriert ist und bei welchem Austrittsöffnungen abhängig von der Crashsituation mehr oder weniger in Überdeckung bringbar sind. Das heißt, dass die Austrittsöffnungen entsprechend korrespondierend in einer inneren Hülse und einer äußeren Hülse des Hülse-in-Hülse-Systems angeordnet sind, wobei die Hülsen crashbedingt ineinander schiebbar ausgebildet sind. Durch diese Verschiebung wird der Stauchweg des stauchungbetätigtes Elementes dargestellt, wobei die Austrittsöffnungen so übereinander angeordnet, zueinander ausgerichtet und geformt sind, dass sie bei einer entsprechenden Zusammenschiebung der Hülsen des Hülse-in-Hülse-Systems teilweise oder ganz in Überdeckung kommen und somit den Querschnitt der Austrittsöffnungen direkt, da mechanisch, verändern.
• Dabei wird zwischen zwei verschiedenen Funktionszuständen unterschieden. Im für das Stauchungselement unbetätigten Fall können diese Austrittsöffnungen so relativ zueinander versetzt angeordnet sein, dass die Austrittsöffnungen gänzlich geschlossen sind und abhängig von der Größe der Stauchung der Querschnitt entsprechend durch Verschiebung der Hülsen des Hülse-in-Hülse-Systems und damit bewirkte Überdeckung der Austrittsöffnungen umso mehr geöffnet werden, je mehr gestaucht wird.
• Eine andere Anforderung kann aber auch in umgekehrter Richtung sinnvoll sein, dass in unbetätigtem Zustand des Stauchungselementes die Austrittsöffnungen so zueinander angeordnet sind, dass das System maximal geöffnet ist. Die Austrittsöffnungen stehen also in maximaler freigebender Überdeckung, wobei dieser (maximaler) Querschnitt abhängig von der Größe der Stauchung durch Veränderung des Überdeckungsquerschnittes der in den Hülsen ausgebildeten korrespondierenden Austrittsöffnungen mehr und mehr verkleinert werden kann. D.h. mit zunehmender Stauchung wird die Abströmung der Gase aus dem Airbag zunehmend reduziert, also stärker gedämpft. Überdeckung der Austrittsöffnungen bedeutet hier nicht gegenseitige Verdeckung und resultierende Schließung des Öffnungsquerschnittes, sondern dass bei maximaler Überdeckung der Austrittsöffnungen der maximale Querschnitt für die Abströmung der Gase freigegeben wird.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass durch die Veränderung der Ausströmungsquerschnitte nicht nur eine lineare Veränderung der Ausströmungsmenge bezogen auf die Stauchungsgröße bewirkt werden kann, sondern dass die Austrittsöffnungen zum einen eine gleich bleibende Breite haben können, damit eine in Bezug auf den Stauchungsvorgang lineare Veränderung der Ausströmungsquerschnitte stattfinden kann.
• Andererseits kann auch eine nicht lineare Veränderung der Ausströmungsquerschnitte vorteilhaft sein. Eine solche Ausgestaltung kann dadurch erreicht werden, dass eine nicht lineare Veränderung der Breite der Austrittsöffnungen entlang des Stauchungsweges des Stauchelementes vorgesehen wird, wodurch sich eine nicht lineare Querschnittsveränderung in Abhängigkeit zur Stauchungsgröße ergibt. Auf diese Weise, und das ist in der Darstellung in Ausführungsbeispielen in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und im weiteren auch beschrieben, können auch kompliziertere Öffnungskonturen bei den korrespondierenden Austrittsöffnungen des Hülse-in-Hülse-Systems erreicht werden. So beispielsweise kann über einen ersten Stauchungsabschnitt eine lineare Proportionalität zur Stauchungsgröße im Hinblick auf den freigegebenen Öffnungsquerschnitt der sich überdeckenden Austrittsöffnungen verwirklicht werden, und in einem nachfolgenden Bereich kann die Kontur der Austrittsöffnungen so gestaltet werden, dass eine nicht mehr lineare, beispielsweise progressive oder degressive Abhängigkeit zur weiteren Stauchungsgröße entsteht. Auf diese Weise lassen sich Stauchungselemente mit einer entsprechend dynamisierten Dämpfung bzw. Abströmung der Gase durch mechanische Elemente gestalten, die den Vorteil eines direkten Reagierens im Crashfall haben. Damit kann ein an die Crashschwere sich automatisch anpassender variabler Dämpfungsverlauf implementiert werden.
• In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist angegeben, dass die Austrittsöffnungen mit den Ausströmungsöffnungen des beispielsweise im Lenkrad befindlichen Airbags korrespondieren. Die Entfernungen und die Gasführungen in der Lenksäule von dem Airbag selber bzw. dessen Ausströmungsöffnungen bis zu den Austrittsöffnungen müssen dabei so angelegt und ausgebildet werden, dass die Dichtheit und dort wirksame gasdynamische Geschwindigkeit ausreicht, um den Entleerungs- bzw. Ausströmungsvorgang der Gase als solchen in nerhalb der üblichen Reaktionszeiten eines Airbags bewerkstelligen zu können.
• Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
• 1: Ausschnitt einer Lenkradsäule mit integriertem erfindungsgemäßem Stauchungselement,
• 2: Stauchungselement mit linearer Dämpfung,
• 3: Ausführungsform mit variabler Dämpfung,
• 4: Ausführungsbeispiel mit variabler Dämpfung und mit Überlastschutz.
• 1 zeigt schematisch im Querschnitt die wichtigsten Elemente einer Lenksäule 1, in welcher die erfindungsgemäßen Merkmale implementiert sind. Das abhängig von der crashbedingten Stauchung entweder an der Fahrzeugstruktur oder von der Massenbeschleunigung eines Fahrzeuginsassen beaufschlagbare Stauchungselement 2 ist dabei innerhalb der Lenksäule 1 als ein Hülse-in-Hülse-System integriert. Eie aus der 1 ersichtlich besteht es aus einer inneren Hülse und einer äußeren Hülse, die teleskopisch ineinander schiebbar ausgebildet sind. Auf dem Lenkrad 3 ist in dieser Darstellung der entfaltete Airbag 4 dargestellt. Der mit der Bezugsziffer 5 angedeutete Gasgenerator ist in einem Lenkradteller integriert und die Ausströmungsöffnung 6 des Airbags 4 mündet in eine entsprechende Gasführung mit einer Durchgangsöffnung 7 der Lenksäule 1, die in 1 vereinfacht als äußere Hülse des Hülse-in-Hülse-System dargestellt ist. Das integrierte Hülse-in-Hülse-System wird dabei entweder durch eine Verformung der Fahrzeugstruktur von außen, bei dem also die innere Hülse in die äußere Hülse – bezogen auf die 1 – von rechts nach links eingeschoben wird und/oder durch einen An prall der beschleunigten Masse des Fahrzeuginsassen auf den Airbag 4 und die Lenkradanordnung, bei dem sich das Lenkrad 3 zusammen mit der äußeren Hülse – bezogen auf die 1 – nach rechts bewegt, gestaucht. Hierbei werden also beide Stauchmöglichkeiten in Betracht gezogen, so dass mit Hilfe dieser integralen mechanischen Lösung sowohl die Verformung von außen, als auch der Aufprall infolge der Massenbeschleunigung beispielsweise sehr schwerer Fahrzeuginsassen auf das Lenkrad 3 bzw. auf den Airbag 4 zur optimalen Steuerung der Dämpfungswirkung bzw. der Ausströmung der Gase aus dem Airbag 4 verwendet werden, indem die Hülsen mehr oder weniger stark ineinander geschoben werden.
• Die Hülsen enthalten seitliche bzw. radiale Austrittsöffnungen 8, die je nach Stauchposition der Hülsen zueinander mehr oder weniger zur Überdeckung gebracht werden. Hierbei können verschiedene Dämpfungssituationen bewirkt werden. Nachfolgend wird von zwei Ausgangssituationen ausgegangen.
• Im unbetätigten, d. h. im ungestauchten Zustand kann das Hülse-in-Hülse-System so positioniert sein, dass sich die Austrittsöffnungen 8 nicht fluchtend gegenüberliegen, sondern versetzt sind, so dass der Öffnungsquerschnitt der Austrittsöffnungen 8 jeweils geschlossen ist. Das System ist damit unbetätigt geschlossen. Wird nun eine Stauchung durch einen Crash an der vorderen Fahrzeugstruktur und/oder von der beschleunigten Masse des Fahrzeuginsassen auf die Lenksäule 1 einwirken, so würde in diesem ersten Falle die Stauchung eine Übereinanderschiebung bzw. eine teilweise Überdeckung der Austrittsöffnungen 8 bewirken, mehr oder weniger, je nach Stauchungsgrad, und die resultierende Querschnittsöffnung der Austrittsöffnungen 8 mehr oder weniger freigeben. In diesem Falle wäre das Stauchungselement 2 in Öffnungsrichtung der Austrittsöffnungen 8 betätigt.
• Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass das System im unbetätigten Zustand geöffnet ist, also maximalen Öffnungs querschnitt freigibt. Erst bei Betätigung des Stauchungselementes 2, d. h. bei der Deformation der Fahrzeugstruktur oder der Zusammenschiebung der Lenksäule 1 von innen durch den Anprall der beschleunigten Masse des Fahrzeuginsassen, so würde die Überdeckung durch eine Verschiebung der Hülsen mehr oder minder aufgehoben und in Richtung eines geschlossenen oder zumindest stark gedämpften Zustands gehen, in dem der resultierende Öffnungsquerschnitt immer kleiner wird, je nach Größe der Stauchung.
• Je nach geometrischer Ausgestaltung und örtlicher Lage der Austrittsöffnungen 8 in dem Hülse-in-Hülse-System der Lenksäule 1, insbesondere in dessen Hülsen, kann das Ausströmen des Gases progressiv oder degressiv erfolgen, und somit ist eine Anpassung an die jeweilige spezifische, berechnete und/oder in Crashversuchen ermittelte Fahrzeugstruktur, also an den sog. Fahrzeugpuls jederzeit und optimal möglich. Dabei kann auch durchaus vorteilhaft sein, dennoch konventionelle weitere Ausströmungsöffnungen 6 im Airbag 4 beizubehalten, um anfänglich eine konstante Ausströmung der Gase einzurichten, wenn das Stauchungselement 2 die Lenksäule 1 noch nicht betätigt ist und in einer zweiten Phase, dann wenn das Hülse-in-Hülse-System die Lenksäule 1 zusammengeschoben ist, die Ausströmung der Gase adaptiv zu gestalten. Die Adaption erfolgt hierbei direkt an die jeweiligen Kräfte, die auf das Stauchungselement 2 einwirken. Zweckmäßigerweise sind dann die Ausströmungsquerschnitte der Ausströmöffnungen 6 des Airbags deutlich geringer zu dimensionieren. Diese Vorgehensweise ist dann anzuwenden, wenn die Abstimmung der Dämpfung an den Fahrzeugpuls sowie die Einhaltung sog. Out-of-position-Anforderungen besonders schwierig und kritisch sind. Dies kann in den Fällen auftreten, wenn die Fahrzeugstruktur in sich sehr steif ist.
• Eine weitere Variante ist dann gegeben, in dem die resultierenden Öffnungsquerschnitte im unbetätigten Zustand offen und beim Crash sich dann mehr schließen, wenn das Kraft fahrzeug bei einem besonders sanften Fahrzeugpuls, also eine weiche Fahrzeugstruktur hat, und einen besonderen Fokus auf die Out-of-position-Situation gelegt wird. Das Gas des Airbags 4 bzw. des Gasgenerators 5 kann dann direkt abgeleitet werden, wenn der Airbag in seiner Entfaltung blockiert ist, wie es in einer Out-of-position-Situation der Fall sein kann.
• Somit ergibt sich durch dieses erfindungsgemäße mechanische Stauchungselement 2, welches bei der Verwendung eines am Lenkrad 3 angeordneten Airbags 4 für den Fahrer eine kinematische Anlenkung aus zwei axialen Richtungen oder von zwei Seiten ermöglicht, die Dynamik der Airbagentfaltung, des Aufprallvorgangs oder der Dämpfung mit rein mechanischen Mitteln zuverlässig in Richtung Minimierung von Verletzungen zu beeinflussen.
• Die 2 zeigt im Detail ein erstes Stauchungselement 2 als ein Hülse-in-Hülse-System mit einem an der inneren Hülse ausgebildeten ovalen oder entsprechend zumindest in der Betätigungsrichtung symmetrischen Langloch als Austrittsöffnung 8. Bei einem entsprechenden Einschieben der inneren Hülse in die äußere Hülse (in 2 gemäß Pfeil von recht nach links) wird dieses Langloch d.h. der resultierende Öffnungsquerschnitt der Austrittsöffnungen 8 reduziert oder geschlossen.
• 3 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem ein variabler Öffnungsquerschnitt bei den Austrittsöffnungen 8 generiert wird. Dieser variable Öffnungsquerschnitt entsteht dabei entlang der Betätigungs- also Stauchungsrichtung, in axialer Sicht gesehen, von beiden Seiten wirkend. Hierbei wird die Austrittsöffnung 8 in der äußeren Hülse mehr oder weniger durch einen ersten Öffnungsabschnitt der an der inneren Hülse vorgesehenen Austrittsöffnung 8 mit einer geringeren Breite geöffnet. In einen nachfolgenden Abschnitt der inneren Hülse hat die Austrittsöffnung 8 einen Querschnitt mit einer größeren Breite, so dass in diesem Abschnitt des Stauchweges ein größerer Öffnungsquerschnitt freigegeben werden kann. Hierbei wird im ersten Abschnitt eine entsprechende erste Querschnittsfreigabe in der Austrittsöffnung 8 erzeugt, während im zweiten Stauchungsabschnitt ein anderer (größerer) Öffnungsquerschnitt freigegeben wird.
• 4 zeigt ein weiteres Beispiel, bei dem zwei voneinander völlig getrennte seriell hintereinander angeordnete Austrittsöffnungen 8 unterschiedlicher Querschnittsformen miteinander wirken. Wird das Stauchungselement 2 betätigt, also die innere und die äußere Hülsen ineinander geschoben, so wird ein erster Teilschiebeweg 9 mit der Austrittsöffnung 8 an der inneren Hülse in Deckung gebracht, welcher sich je nach Einschub der inneren Hülse, also Stauchung im Crashfalle zunehmend verjüngt. Damit erhöht sich die Dämpfung. Davon jedoch deutlich getrennt, und anders als bei 3 gezeigt, bei der ein fließender Übergang zwischen den beiden Öffnungsbereichen gegeben ist, ist hier eine deutliche Trennung zwischen den beiden an der inneren Hülse ausgebildeten Austrittsöffnungen 8 vorgegeben, die seriell hintereinander an den Teilschiebewegen 9 und 10 angeordnet sind. Die hintere Austrittsöffnung 8 ist dabei als sog. Überlastschutz gedacht, wie er oben bereits beschrieben ist. So kann beispielsweise bei einem sehr starken Aufprall des Insassen auf die Lenkradanordnung mit dem Airbag 4 die Dämpfung schlagartig reduziert werden.
• Insgesamt ist die Anordnung zuverlässiger, da sie mit zwangsgesteuerten Funktionselementen arbeitet, die weder auf eine elektrische Energieversorgung, noch auf komplizierte mechanische Umlenkungen reagieren muss. Das erfindungsgemäße Stauchungselement 2 bzw. Hülse-in-Hülse-System ist damit zuverlässig und erfüllt somit in ihrer Sicherheitsbereitstellung die höchsten Anforderungen.

1

Lenksäule

2

Stauchungselement

3

Lenkrad

4

Airbag

5

Gasgenerator

6

Ausström- oder Entleerungsöffnung des Airbags

7

Durchgangsöffnung

8

Austrittsöffnungen

9

Teilschiebeweg

10

Teilschiebeweg

Claims (12)

1. Airbagsystem für einen Fahrzeuginsassen, insbesondere zur Anordnung am Lenkrad (3) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Gasgenerator (5) und einem Airbag (4), dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einer crashbedingten Stauchung der Fahrzeugstruktur oder von einem Aufprall des Insassen auf den Airbag (4) infolge seiner Massenbeschleunigung über ein im Kraftfahrzeug angeordnetes Stauchungselement (2) der resultierende Querschnitt einer für die Dämpfung des Airbags (4) während und/oder nach dessen Entfaltung oder für die Ausströmung der Gase aus dem Airbag (4) vorgesehenen Austrittsöffnung (8) veränderbar ist.
2. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauchungselement (2) in der Lenksäule (1) des Kraftfahrzeuges integriert angeordnet ist.
3. Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauchungselement (2) an der Fahrzeugstruktur angeordnet ist.
4. Airbagsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauchungselement (2) ein Hülse-in-Hülse-System mit einer inneren Hülse und einer äußeren Hülse ist, die korrespondierende Austrittsöffnungen (8) aufweisen, welche zumindest teilweise in Überdeckung bringbar sind.
5. Airbagsystem nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (8) derart in den teleskopierbaren Hülsen des Hülse-in-Hülse-Systems ausgebildet und zueinander ausgerichtet sind, dass diese in ungestauchtem Zustand des Kraftfahrzeuges geschlossen sind und bei crashbedingter Stauchung durch Überdeckung der Austrittsöffnungen (8) zumindest teilweise geöffnet werden.
6. Airbagsystem nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (8) derart in den teleskopierbaren Hülsen des Hülse-in-Hülse-Systems ausgebildet und zueinander ausgerichtet sind, dass diese im ungestauchten Zustand des Fahrzeuges geöffnet sind und bei crashbedingter Stauchung durch Versatz der Überdeckung derselben zunehmend geschlossen werden.
7. Airbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (8) lineare Öffnungscharakteristiken bei dem axialen Ineinanderschieben der Hülsen des Hülse-in-Hülse-Systems aufweisen, mit entlang des Schiebeweges gleich bleibender Breite.
8. Airbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (8) bei dem axialen Ineinanderschieben der Hülsen des Hülse-in-Hülse-Systems zumindest teilweise entlang des Schiebeweges proportionale, progressive und/oder degressive Öffnungscharakteristiken aufweisen, mit entlang des Schiebeweges verändernder Breite.
9. Airbagsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (8) mit entlang eines Teilschiebeweges (10) oder einer Stauchteillänge mit gleich bleibender und entlang eines weiteren Teilschiebeweges (9) oder einer weiteren Stauchteillänge mit sich verändernden Breite ausgebildet sind.
10. Airbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (8) mit den Ausströmungsöffnungen (6) des Airbags (4) entsprechend den gasdynamischen Anforderungen für die Dämpfung des Airbags (4) oder für die Ausströmung des Gase aus dem Airbag (4) während und/oder nach dessen Entfaltung verbunden sind.
11. Airbagsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (8) eine gestufte Querschnittsverbreiterung entlang des Schiebeweges des Stauchelementes (2) aufweisen.
12. Airbagsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (8) eine kontinuierliche Querschnittsverbreiterung entlang des Schiebeweges des Stauchelementes (2) aufweisen.