DE102007023816B4

DE102007023816B4 - Gassackmodul

Info

Publication number: DE102007023816B4
Application number: DE200710023816
Authority: DE
Inventors: Roland Pelz; Christian Reiß; Harald Wolf; Jörg Albert
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2015-03-19
Anticipated expiration: 2027-05-22
Also published as: DE102007023816A1; WO2008141733A1

Abstract

Beifahrer-Frontgassackmodul mit einer eine Prallfläche (14) aufweisenden, einen Gasraum umschließenden Gassackhülle (12), wobei die Gassackhülle eine an den Gasraum grenzende Innenseite und eine vom Gasraum abgewandte Außenseite aufweist, einem Gehäuse (40), in das die Gassackhülle (12) in ihrem Ruhezustand eingefaltet ist, einer mit dem Gehäuse (40) verbundenen Aufblasvorrichtung zum Aufblasen der Gassackhülle (12) und einem außerhalb der Gassackhülle (12) verlaufenden äußeren Fangband (22), dessen erstes Ende (24) an einem ersten Befestigungspunkt, welcher starr mit dem Gehäuse verbunden ist, und dessen zweites Ende (26) an einem sich an der Gassackhülle (12) befindenden zweiten Befestigungspunkt (20) befestigt ist, wobei bei Überschreiten einer vorbestimmten Kraft im äußeren Fangband (22) ein Sollbruchelement bricht, so dass erster und zweiter Befestigungspunkt nicht mehr durch das äußere Fangband (22) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Befestigungspunkt (20) ein Verstärkungselement auf der Innenseite der Gassackhülle (12) angeordnet ist, wobei das zweite Ende (26) des äußeren Fangbandes (22) mit dem Verstärkungselement durch die Gassackhülle (12) hindurch vernäht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sogenannte Frontgassäcke, welche dem Schutz des Fahrers bzw. des Beifahrers bei einem Frontalzusammenstoß dienen, sind in der Technik weithin bekannt. Ein zentrales Problem, welches bei der Konstruktion eines Gassackmoduls für einen Frontgassack eine große Rolle spielt, ist folgendes: Zum einen soll der Gassack bei einem in seiner Standard-Sitzposition sitzenden und angeschnallten Insassen einen guten Schutz bieten und andererseits soll das Risiko, welches der sich entfaltende Gassack für einen sich nicht in seiner Standard-Sitzposition befindenden Insassen, beispielsweise auch für einen nicht angeschnallten, gering gehalten werden.
Zur Lösung dieses Problems ist es vorteilhaft, bei Betätigung des Gasgenerators die Gassackhülle so zu entfalten, dass sich zunächst derjenige Abschnitt der Gassackhülle entfaltet, welcher dem Kopf des Insassen zugeordnet ist und dass dieser Abschnitt der Gassackhülle den Rest der Gassackhülle, also diejenigen Teile, welche dem Brustbereich und dem Abdomenbereich zugeordnet sind, aus dem Gehäuse herauszieht (Push-Pull-Prinzip). Nachteilig an dieser Lösung ist, dass das Gehäuse und die Gasführung relativ aufwendig gestaltet sein müssen, was zum einen die Kosten für ein solches Gassackmodul stark erhöht und was andererseits zu einem erhöhten Platzbedarf führen kann. Insbesondere können keine im wesentlichen quaderförmigen Gehäuse verwendet werden.
Aus der gattungsbildenden JP 7-69149 ist ein Gassackmodul bekannt, bei dem ein Fangband vorgesehen ist, welches sich auf der Außenseite der Gassackhülle erstreckt. Dieses äußere Fangband weist ein erstes Ende auf, welches an einem ersten Befestigungspunkt mit der Basis der Gassackhülle und somit starr mit dem Gehäuse verbunden ist und ein zweites Ende, welches an einem sich an der Gassackhülle befindenden zweiten Befestigungspunkt befestigt ist. Der Befestigungspunkt des äußeren Fangbandes befindet sich hier oberhalb der Prallfläche der Gassackhülle und ist in Form einer Falte der Gassackhülle ausgebildet, an der das äußere Fangband festgenäht ist. Das äußere Fangband kann eine Sollbruchstelle aufweisen, so dass sich die Gassackhülle zunächst nicht vollständig ausdehnen kann, so dass ein erster Entfaltungszustand erreicht wird und erst nach Brechen der Sollbruchstelle die vollständige Expansion der Gassackhülle erreicht wird. Das äußere Fangband erstreckt sich hierbei in einem oberen Bereich der Gassackhülle.
Die US 2005/0151351 A1 zeigt einen Kniegassack, bei welchem ein äußeres Fangband zwei Abschnitte der Abstützfläche des Kniegassackes miteinander verbindet.
Aus der US 2006/0131847 A1 ist ein Seitengassack bekannt, welcher eine sich im Wesentlichen parallel zur Fahrzeuglängsrichtung erstreckende Kammer und eine weitere Kammer aufweist, welche sich von dieser Kammer nach innen erstreckt. Diese beiden Kammern sind mit einem äußeren Fangband miteinander verbunden.
Auch aus der DE 296 07 302 U1 ist ein Gassack mit einem äußeren Fangband bekannt, wobei der Verbindungspunkt des Fangbandes mit der Gassackhülle außerhalb der Prallfläche liegt.
Aus der US 2003/0189328 A1 ist ein Gassack mit einem äußeren, die Gassackhülle umfassenden Fangband bekannt, wobei dieses äußere Fangband nicht mit der Gassackhülle verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Gassackmodul dahingehend weiterzubilden, dass ein verbessertes Entfaltungsverhalten der Gassackhülle erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Gassackmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Art der Anbindung des äußeren Fangbandes an der Gassackhülle, wie sie in der JP 7-69149 vorgeschlagen ist, ist der Ort der Anbindung auf Gassackhüllenbereiche außerhalb des Prallfläche beschränkt, da eine solche Falte im Bereich der Prallfläche aus Gründen eines erhöhten Verletzungsrisikos unerwünscht ist. Wird das äußere Fangband jedoch ohne weitere Maßnahmen an der Gassackhülle befestigt, so kann dies zum Versagen, insbesondere zu einem Aufreißen der Gassackhülle führen, insbesondere dann, wenn das Fangband mit der Gassackhülle vernäht ist. Jedoch führt auch ein Verkleben in der Regel nicht zu brauchbaren Ergebnissen.
Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, am Befestigungspunkt ein Verstärkungselement auf der Innenseite der Gassackhülle anzuordnen und das zweite Ende des äußeren Fangbandes mit dem Verstärkungselement durch die Gassackhülle hindurch zu vernähen. Hierdurch wird eine sichere Verbindung zwischen äußerem Fangband und Gassackhülle hergestellt und der Befestigungspunkt kann sich in einem beliebigen Bereich, insbesondere auch innerhalb der Prallfläche der Gassackhülle befinden.
Dadurch, dass es mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Gassackmoduls möglich wird, den Befestigungspunkt des äußeren Fangbandes an einen beliebigen Punkt der Gassackhülle zu legen, kann man das äußere Fangband dazu nutzen, dass die Gassackhülle ein Entfaltungsverhalten zeigt, wie es dem ”Push-Pull-Prinzip” entspricht, ohne eine aufwendige Gehäusegeometrie oder ein aufwendiges Gasleitsystem vorsehen zu müssen. Dies wird insbesondere dann möglich, wenn sich das äußere Fangband von seinem ersten Ende, welches starr bezüglich des Gehäuses an einem ersten Befestigungspunkt befestigt ist, zu seinem zweiten Befestigungspunkt an der Gassackhülle erstreckt, sich der zweite Befestigungspunkt im Prallbereich der Gassackhülle befindet und das Fangband im gefalteten Zustand um einen unteren Bereich der Gassackhülle umgreift. Hierdurch wird es insbesondere auf einfache Art und Weise möglich, dass sich zunächst ein oberer Teil der Gassackhülle entfaltet, welcher dann, nämlich nach Brechen eines Sollbruchelementes, die übrige Gassackhülle, insbesondere jenen Bereich, welcher dem Schutz des Brustbereichs und des Abdomenbereichs des Insassen zugeordnet ist, aus dem Gehäuse herauszieht.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus dem nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispiel sowie aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert, hierbei zeigen:
1 Ein Gassackmodul, wobei die Gassackhülle vollständig in ein Gehäuse eingefaltet ist,
1a das Detail D₁ aus 1
2 das Gassackmodul aus 1 im eingebauten Zustand in einer Armaturentafel eines Automobils,
3 das in 2 Gezeigte in einem ersten Expansionszustand,
4 das in 3 Gezeigte in einem zweiten Expansionszustand,
5 das in 4 Gezeigte bei vollständig expandiertem Gassack,
5a das Detail D₂ aus 5,
6 eine Draufsicht auf ein äußeres Fangband und
7 eine alternative Möglichkeit zur Befestigung des äußeren Fangbandes an der Gassackhülle.
Die 1 zeigt ein Gassackmodul 10. Dieses ist zum Einbau in die Armaturentafel eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, es handelt sich also um ein Beifahrer-Gassackmodul. Das Gassackmodul weist ein Gehäuse 40, einen als Aufblasvorrichtung dienenden Gasgenerator 46, einen Deflektor 42, eine Gassackhülle 12, ein äußeres Fangband 22 und ein inneres Fangband 30 auf. Der Deflektor 42 weist Deflektorstege 44a, 44b auf, welche sich durch Löcher im Boden des Gehäuses 40 erstrecken. Im unteren Abschnitt der Gassackhülle 12 befinden sich ebenfalls Löcher, durch die sich die Deflektorstege 44a, 44b erstrecken, so dass die Gassackhülle 12 zwischen Deflektor 42 und Boden des Gehäuses 40 gehalten ist. Auf diese Weise gehalten ist ebenso ein äußeres Fangband 22, dessen erstes Ende 24 starr mit einem Deflektorsteg 44 und somit auch starr mit dem Gehäuse 40 verbunden ist Somit bildet der Deflektorsteg 44a den ersten Befestigungspunkt für das äußere Fangband 22. Von diesem ersten Ende 24 erstreckt sich das äußere Fangband 22 zu einem zweiten Befestigungspunkt 20, welcher sich an der Gassackhülle 12 befindet. Hier ist das zweite Ende 26 des äußeren Fangbandes 22 mittels einer Befestigungsnaht 21 mit der Gassackhülle 12 vernäht.
Von einer Befestigungsöse 48 des Gasgenerators 46 erstreckt sich das innere Fangband 30 ebenfalls bis zum zweiten Befestigungspunkt 20. Hierbei ist das erste Ende 32 des inneren Fangbandes mit der Befestigungsöse 48 verbunden und das zweite Ende 34 des inneren Fangbandes 30 ist mit dem zweiten Ende 26 des äußeren Fangbandes 22 und mit der Gassackhülle 12 mittels der Befestigungsnaht 21 vernäht. Somit bildet das zweite Ende 34 des inneren Fangbandes 30 ein Verstärkungselement, welches am zweiten Befestigungspunkt 20 auf der Innenseite der Gassackhülle 12 angeordnet ist. Äußeres Fangband 22 und inneres Fangband 30 bestehen vorzugsweise aus Gewebe. Eine andere Möglichkeit zur Ankopplung des ersten Endes 32 des inneren Fangbandes 30 an das Gehäuse 40 beziehungsweise an den Gasgenerator 46 besteht darin, das innere Fangband mit der Gassackhülle 12 dort zu vernähen, wo die Gassackhülle 12 zwischen Deflektor 42 und Gehäuse 40 gehalten ist. Hier weist die Gassackhülle 12 in der Regel eine Verstärkungslage auf (nicht dargestellt).
Durch die beschriebene Art der Verbindung wird sichergestellt, dass im Belastungsfall die Gassackhülle 12 am Befestigungspunkt 20 nicht ausreißt, was zu einer Fehlfunktion führen würde. Dennoch ist die Gassackhülle 12 am Befestigungspunkt 20 hinreichend weich, so dass sich der Befestigungspunkt 20 auch in einem Bereich der Prallfläche der Gassackhülle 12 befinden kann, was sie im hier dargestellten Ausführungsbeispiel, wie man später noch sehen wird, auch tut.
Wie man der 1 weiterhin entnehmen kann, ist die Gassackhülle 12 vom Befestigungspunkt 20 bis zum Deflektor 42 in einer sogenannten Z-Faltung gefaltet und das äußere Fangband 22 umgreift diesen Teil der Gassackhülle 12 nach Art eines Haltebandes. Ein Einrollen dieses Teils der Gassackhülle 12 ist ebenfalls möglich. Wie man der 1 weiterhin unmittelbar entnimmt, kann sich dieser untere Teil der Gassackhülle 12 aufgrund der geringen Länge des äußeren Fangbandes 22 nicht vollständig entfalten, solange das äußere Fangband 22 intakt ist und somit der zweite Befestigungspunkt 20 mittels dieses äußeren Fangbandes 22 mit dem als erstem Befestigungspunkt dienenden Deflektorsteg 44 verbunden bleibt. Die kürzeste Verbindung zwischen erstem und zweitem Befestigungspunkt entlang der Gassackhülle 12 ist erheblich länger als die Länge des äußeren Fangbandes 22. Der übrige Teil der Gassackhülle 12 – also der, welcher nicht vom äußeren Fangband 22 umgriffen wird – ist hier in einer chaotischen Pressfaltung in das Gehäuse 40 eingefaltet.
Die 2 zeigt das Gassackmodul aus 1 im eingebauten Zustand in einem Kraftfahrzeug, wobei sich das Gassackmodul 10 auf der Beifahrerseite im Armaturenbrett A befindet.
3 zeigt das in 2 Gezeigte unmittelbar nach Zünden des Gasgenerators 46 zu einer frühen Expansionsphase. Hierbei wird derjenige Teil der Gassackhülle 12, welcher nicht vom äußeren Fangband 22 umschlossen ist, aus dem Gehäuse 40 ausgeworfen und erstreckt sich im wesentlichen nach oben. Dieser Teil der Gassackhülle 12 umfasst im wesentlichen den Kopfbereich 14c der Prallfläche 14 und eine obere Abstützfläche 16, welche sich im vollständig expandierten Zustand gegen die Windschutzscheibe W abstützt. In diesem Entfaltungszustand bietet die Gassackhülle 12 schon einen gewissen Schutz für den Kopf des Insassen I.
Ist der obere Bereich der Gassackhülle 12 vollständig gefüllt, so wächst die Zugspannung im äußeren Fangband 22, bis es an seiner Sollbruchstelle 28 bricht (4). Hierdurch kann sich die Gassackhülle 12 vollständig entfalten, wobei ihr unterer Teil, der zunächst vom äußeren Fangband 22 umgriffen war, vom oberen Teil der Gassackhülle 12 aus dem Gehäuse 40 herausgezogen wird, bis sie ihren vollständigen Entfaltungszustand, wie er in 5 gezeigt ist, erreicht. Die maximale Tiefe der Gassackhülle 12 wird hierbei durch das innere Fangband 30, dessen Länge größer ist als die Länge des äußeren Fangbandes 22 (welches hier schon zerstört ist) begrenzt. Man sieht hier, dass sich der zweite Befestigungspunkt 20 im wesentlichen in der Mitte der Prallfläche 14 befindet, also dem Teil der Prallfläche 14, welche der Brust oder dem Kopf des Insassen zugeordnet ist. In anderen Anwendungsfällen ist es auch denkbar, dass sich der zweite Befestigungspunkt in einem unteren Bereich der Gassackhülle 12 befindet.
Die 5a zeigt das Detail D₂ aus 5. Die 6 zeigt eine Draufsicht auf den Abschnitt des äußeren Fangbandes 22, an dem sich die Sollbruchstelle 28 befindet. Diese kann jedoch auch anders ausgestaltet sein, beispielsweise durch Schlitze im Fangband. Weiterhin ist es möglich, das äußere Fangband in zwei Abschnitten auszugestalten, welche mittels einer Reißnaht miteinander vernäht sind.
Die 7 zeigt in einer der 1a entsprechenden Darstellung eine weitere Möglichkeit, wie das zweite Ende 26 des äußeren Fangbandes 22 am zweiten Befestigungspunkt 20 mit der Gassackhülle 12 verbunden werden kann. Hier ist das zweite Ende 34 des inneren Fangbandes 30 – welches das Verstärkungselement bildet – mittels Befestigungsnähten 21 mit der Gassackhülle 12 verbunden. Das zweite Ende 26 des äußeren Fangbandes 22 ist mittels Reißnähten 23 mit der Gassackhülle 12 und dem inneren Fangband 30 verbunden. Hierbei liegen die Reißnähte 23 vorzugsweise zwischen den Befestigungsnähten 21, insbesondere können die Reißnaht 23 und eine äußere Befestigungsnaht 21 kreisförmig ausgebildet sein, wobei diese äußere Befestigungsnaht die Reißnaht 23 konzentrisch umgibt. Bei Erreichen einer definierten Belastung reißen die Reißnähte 23 und die Gassackhülle 12 kann sich vollständig entfalten. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sich bei vollständig entfalteter Gassackhülle 12 das zweite Ende 26 des äußeren Fangbandes 22 nicht mehr an der Gassackhülle 12 befindet.
Man sieht also, dass man mit einer relativ geringen Gasgeneratorleistung ein frühes Entfalten der Gassackhülle 12 im Kopfbereich erreichen kann, und dass ein ”Anschießen” des Brust- oder Abdomenbereiches des Insassen vermieden wird, da der Abdomenbereich 14a und er Brustbereich 14b der Gassackhülle 14 von einem oberen Bereich der Gassackhülle 12 aus dem Gehäuse herausgezogen und nicht durch den Zündimpuls des Gasgenerators 46 aus dem Gehäuse 40 ausgeworfen wird, wie dies bei Gehäusen der hier gegebenen Geometrie ohne das hier beschriebene äußere Fangband 22 der Fall wäre.
Ein erfindungsgemäßes Gassackmodul ist insbesondere als Beifahrer-Gassackmodul geeignet, die Anwendung als ein im Lenkrad angeordnetes Fahrer-Gasackmodul ist jedoch ebenfalls möglich.
Bezugszeichenliste

10: Gasackmodul
12: Gassackhülle
14: Prallfläche
14c: Kopfbereich
16: obere Abstützfläche
20: zweiter Befestigungspunkt
21: Befestigungsnaht
22: äußeres Fangband
23: Reißnaht
24: erstes Ende
26: zweites Ende
28: Sollbruchstelle
30: inneres Fangband
32: erstes Ende
34: zweites Ende
40: Gehäuse
42: Deflektor
44: Deflektorstege
46: Gasgenerator
48: Befestigungsöse
A: Armaturenbrett
I: Insasse
W: Windschutzscheibe

Claims

Beifahrer-Frontgassackmodul mit einer eine Prallfläche (14) aufweisenden, einen Gasraum umschließenden Gassackhülle (12), wobei die Gassackhülle eine an den Gasraum grenzende Innenseite und eine vom Gasraum abgewandte Außenseite aufweist, einem Gehäuse (40), in das die Gassackhülle (12) in ihrem Ruhezustand eingefaltet ist, einer mit dem Gehäuse (40) verbundenen Aufblasvorrichtung zum Aufblasen der Gassackhülle (12) und einem außerhalb der Gassackhülle (12) verlaufenden äußeren Fangband (22), dessen erstes Ende (24) an einem ersten Befestigungspunkt, welcher starr mit dem Gehäuse verbunden ist, und dessen zweites Ende (26) an einem sich an der Gassackhülle (12) befindenden zweiten Befestigungspunkt (20) befestigt ist, wobei bei Überschreiten einer vorbestimmten Kraft im äußeren Fangband (22) ein Sollbruchelement bricht, so dass erster und zweiter Befestigungspunkt nicht mehr durch das äußere Fangband (22) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Befestigungspunkt (20) ein Verstärkungselement auf der Innenseite der Gassackhülle (12) angeordnet ist, wobei das zweite Ende (26) des äußeren Fangbandes (22) mit dem Verstärkungselement durch die Gassackhülle (12) hindurch vernäht ist.
Gassackmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement aus Gewebe besteht.
Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungselement das zweite Ende (34) eines innerhalb der Gassackhülle (12) verlaufenden inneren Fangbandes (30) ist, dessen erstes Ende (32) zumindest mittelbar fest mit dem Gehäuse verbunden ist.
Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (26) des äußeren Fangbandes (22) mittels wenigstens einer Reißnaht (23) an der Gassackhülle (12) festgenäht ist.
Gassackmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbruchelement dem äußeren Fangband (22) zugeordnet ist.
Gassackmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbruchelement als Sollbruchstelle (28) des äußeren Fangbandes (22) ausgeführt ist.
Gassackmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Fangband (22) zwei Teilabschnitte aufweist, welche mittels einer Reißnaht miteinander verbunden sind.
Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Befestigungspunkt (20) in der Prallfläche (14) der Gassackhülle (12) angeordnet ist.
Gassackmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Befestigungspunkt (20) im mittleren Drittel der Prallfläche (14) der vollständig expandierten Gassackhülle (12) befindet.
Gassackmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Befestigungspunkt (20) in einem unteren Bereich der Gassackhülle (12) angeordnet ist.
Gassackmodul nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich im zusammengefalteten Zustand das äußere Fangband (22) um einen unteren Abschnitt der Gassackhülle (12) erstreckt.
Gassackmodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Fangband (22) den unteren Abschnitt der Gassackhülle (12) im gefalteten Zustand zusammenhält.
Gassackmodul nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Abschnitt eine Z-Faltung aufweist.
Gassackmodul nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Abschnitt gerollt ist.
Gassackmodul nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer Abschnitt der Gassackhülle (12) chaotisch gefaltet ist.