DE102008029655B4

DE102008029655B4 - Knee protection device

Info

Publication number: DE102008029655B4
Application number: DE102008029655.4A
Authority: DE
Inventors: Dr. Reiter Thomas; Nico Wallat; Katharina Wehner
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2008-06-24
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2020-04-02
Anticipated expiration: 2028-06-25
Also published as: DE102008029655A1

Abstract

Knieschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen mit einem Gassack und ei- nem Gasgenerator (2), der den Gassack mit einem Entfaltungsgas befüllt, wobei der Gassack zumindest eine obere und einer untere Kammeranordnung (31, 32) aufweist, die in strömungstechnischer Verbindung miteinander stehen und der Gasgenerator (2) das Entfaltungsgas in eine Kammeranordnung (31, 32) einleitet, wobei zwischen der oberen Kammeranordnung (32) und der unteren Kammeranordnung (31) ein Einwegeventil (5) angeordnet ist, das ein Einströmen des Entfaltungsgases in die obere Kammeranordnung (32) zulässt, ein Rückströmen von der oberen Kammeranordnung (32) in die untere Kammeranordnung (31) jedoch sperrt und die obere Kammeranordnung (32) zumindest zwei Kammern (321, 322) aufweist, die strömungstechnisch voneinander getrennt sind dadurch gekennzeichnet, dass die untere Kammeranordnung (31) zumindest zwei Kammern aufweist, die strömungstechnisch voneinander getrennt sind.Knee protection device for vehicle occupants with a gas bag and a gas generator (2) which fills the gas bag with a deployment gas, the gas bag having at least one upper and one lower chamber arrangement (31, 32) which are in fluidic connection with one another and the gas generator ( 2) introduces the unfolding gas into a chamber arrangement (31, 32), a one-way valve (5) being arranged between the upper chamber arrangement (32) and the lower chamber arrangement (31), which allows the unfolding gas to flow into the upper chamber arrangement (32) , However, a backflow from the upper chamber arrangement (32) into the lower chamber arrangement (31) blocks and the upper chamber arrangement (32) has at least two chambers (321, 322), which are fluidically separated from each other, characterized in that the lower chamber arrangement (31 ) has at least two chambers that are fluidically separated from each other.

Description

Die Erfindung betrifft eine Knieschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen mit einem Gassack und einem Gasgenerator, der den Gassack mit einem Entfaltungsgas befüllt, wobei der Gassack zumindest eine obere und eine untere Kammeranordnung aufweist, die in strömungstechnischer Verbindung miteinander stehen und der Gasgenerator das Entfaltungsgas in eine Kammeranordnung einleitet.The invention relates to a knee protection device for vehicle occupants with a gas bag and a gas generator which fills the gas bag with a deployment gas, the gas bag having at least one upper and one lower chamber arrangement which are in fluidic connection with one another and the gas generator introduces the deployment gas into a chamber arrangement.

Die DE 10 2006 013 287 A1 beschreibt einen Gassack für ein Kraftfahrzeug mit einem Strömungsdurchlass, über den zwei Druckkammern miteinander verbunden sind, wobei ein Strömungsmedium, insbesondere Gas, von einer Druckkammer durch den Strömungsdurchlass in eine andere Druckkammer in eine Durchlassrichtung fließt. Der Strömungsdurchlass umfasst eine Rückstromsicherung, die das Strömen des Strömungsmediums in Durchlassrichtung erlaubt, während das Strömen des Strömungsmediums in eine der Durchlassrichtung entgegengesetzte Sperrrichtung weitgehend unterbunden ist.The DE 10 2006 013 287 A1 describes a gas bag for a motor vehicle with a flow passage via which two pressure chambers are connected to one another, a flow medium, in particular gas, flowing from one pressure chamber through the flow passage into another pressure chamber in a passage direction. The flow passage comprises a backflow safety device which allows the flow medium to flow in the forward direction, while the flow medium is largely prevented from flowing in a blocking direction opposite the forward direction.

Die US 5 458 366 A beschreibt eine Kniepolstervorrichtung mit einem in einzelne Abteilungen unterteilten Airbag. Ein Gasgenerator leitet Entfaltungsgas in eine Sammelkammer ein, über die das Entfaltungsgas in die einzelnen Abteilungen des Airbags eingeleitet wird. Die Sammelkammer ist mit den einzelnen Abteilungen über jeweils ein Einwegeventil verbunden. Die Sammelkammer ist in Fahrtrichtung hinter den einzelnen Abteilungen angeordnet und trägt nicht zur Abstützung des Kniepolsters bei.The US 5 458 366 A describes a knee bolster device with an airbag divided into individual compartments. A gas generator introduces deployment gas into a collection chamber, via which the deployment gas is introduced into the individual sections of the airbag. The collection chamber is connected to the individual departments via a one-way valve. The collection chamber is arranged behind the individual departments in the direction of travel and does not help to support the knee pad.

Die DE 20 2006 005 872 U1 betrifft eine Knieschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen mit einem Gassack und einem Gasgenerator, der über eine Einlassöffnung mit dem Gassack verbunden ist, wobei der Gassack wenigstens zwei Kammern aufweist, die im eingebauten, aufgeblasenen Zustand im Wesentlichen übereinander liegen und über wenigstens eine Überströmöffnung miteinander verbunden sind. Die Einlassöffnung des Gasgenerators ist der oberen Kammer zugeordnet, die Überströmöffnung ist derartig ausgebildet, dass das Überströmen des Gases von der oberen in die untere Kammer bis zum Erreichen eines einheitlichen Druckes mit einem bestimmten Zeitverzug geschieht, um in der Kniekammer über einen längeren Zeitraum einen höheren Druck aufrecht zu erhalten.The DE 20 2006 005 872 U1 relates to a knee protection device for vehicle occupants with a gas bag and a gas generator which is connected to the gas bag via an inlet opening, the gas bag having at least two chambers which, in the installed, inflated state, lie essentially one above the other and are connected to one another via at least one overflow opening. The inlet opening of the gas generator is assigned to the upper chamber, the overflow opening is designed in such a way that the overflow of the gas from the upper to the lower chamber takes place with a certain time delay until a uniform pressure is reached, in order to increase the pressure in the knee chamber over a longer period of time To maintain pressure.

Die US 2006/0028004 A1 beschreibt ein Rückhaltesystem für Fahrzeuginsassen mit einem Airbag mit einer ersten Kammer und einer zweiten Kammer, die in Entfaltungsrichtung hintereinander angeordnet sind. Die obere Kammer ist von der unteren Kammer über ein Einwegeventil abgetrennt. Die obere Kammer weist eine Entlüftungsöffnung auf. Ein Gasgenerator befüllt zunächst die untere Kammer, von der aus sich das Gas in die zweite Kammer ausbreitet.The US 2006/0028004 A1 describes a restraint system for vehicle occupants with an airbag with a first chamber and a second chamber, which are arranged one behind the other in the direction of deployment. The upper chamber is separated from the lower chamber by a one-way valve. The upper chamber has a vent. A gas generator first fills the lower chamber, from which the gas spreads into the second chamber.

Die DE 602 07 932 T2 beschreibt eine Beinschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen, die aus mehreren, übereinander angeordneten Kammern besteht. Die Kammern können von unten sukzessiv mit Entfaltungsgas befüllt werden. Der Gasfluss von der ersten in die folgenden Kammern erfolgt dabei über verengte Einlässe, so dass das Gas kaum in die erste Kammer zurückfließt.The DE 602 07 932 T2 describes a leg protection device for vehicle occupants, which consists of several chambers arranged one above the other. The chambers can be successively filled with deployment gas from below. The gas flow from the first to the following chambers takes place via narrowed inlets, so that the gas hardly flows back into the first chamber.

Die DE 298 07 424 U1 offenbart einen aus mehreren, vertikal übereinander angeordneten Kammern bestehenden Airbag, bei dem mehrere zweite Kammern mittels Überstromöffnungen von einer ersten von einem Gasgenerator befüllten Kammer mit Gas versorgt werden.The DE 298 07 424 U1 discloses an airbag consisting of a plurality of chambers arranged vertically one above the other, in which a plurality of second chambers are supplied with gas by means of overflow openings from a first chamber filled by a gas generator.

Die DE 197 07 997 A1 beschreibt einen Airbag, der aus mehreren Kammern besteht, die so miteinander verbunden sind, dass sie nacheinander mit Gas befüllt werden.The DE 197 07 997 A1 describes an airbag that consists of several chambers that are connected to each other so that they are filled with gas in succession.

Die US 2006/0197319 A1 betrifft eine Airbaganordnung mit einer Vielzahl an Kammern, die bei einem Unfall mit Entfaltungsgas befüllt werden. Die Kammern sind hintereinander angeordnet, so dass eine erste Kammer näher an einer Fahrzeugstruktur angeordnet ist als eine zweite und dritte Kammer. Von der ersten Kammer wird Entfaltungsgas in die anderen Kammern geleitet.The US 2006/0197319 A1 relates to an airbag arrangement with a multiplicity of chambers which are filled with deployment gas in the event of an accident. The chambers are arranged one behind the other, so that a first chamber is arranged closer to a vehicle structure than a second and third chamber. Deployment gas is passed from the first chamber to the other chambers.

Die DE 199 46 477 A1 betrifft eine Airbaganordnung mit mehreren strömungstechnisch miteinander verbundenen Kammern, die über Einwegventile miteinander in Verbindung stehen.The DE 199 46 477 A1 relates to an airbag arrangement with several fluidically interconnected chambers which are connected to one another via one-way valves.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Knieschutzeinrichtung bereitzustellen, mit der insbesondere eine Verringerung einer Knieverschiebung bewirkt wird.The object of the present invention is to provide an improved knee protection device with which, in particular, a reduction in knee displacement is brought about.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Knieschutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.According to the invention, this object is achieved by a knee protection device with the features of claim 1. Advantageous refinements and developments of the invention are described in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Knieschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen mit einem Gassack und einem Gasgenerator, der den Gassack mit einem Entfaltungsgas befüllt, wobei der Gassack zumindest eine obere und eine untere Kammeranordnung aufweist, die in strömungstechnischer Verbindung stehen und der Gasgenerator das Entfaltungsgas in eine Kammeranordnung einleitet, sieht vor, dass zwischen der oberen und der unteren Kammeranordnung ein Einwegeventil angeordnet ist, das ein Einströmen des Entfaltungsgases in die obere Kammeranordnung zulässt, ein Rückströmen von der oberen Kammeranordnung in die untere Kammeranordnung jedoch sperrt. Auf diese Weise ist es möglich, innerhalb der oberen Kammeranordnung ein separates Gassackvolumen bereitzustellen, so dass sich bei einem Eindringen des Knies in den Gassack das Kammervolumen der oberen Kammeranordnung schneller verringert als das Kammervolumen der unteren Kammeranordnung, so dass in der oberen Kammeranordnung ein deutlich schnellerer Druckanstieg als in der unteren Kammerordnung entsteht, was zu einer entsprechend größeren Gegenkraft auf das Knie führt. Dadurch ist es möglich, eine deutlich geringere Knieverschiebung zu erreichen, als dies mit einer herkömmlichen Knieschutzeinrichtung möglich wäre. Die obere Kammeranordnung weist ein geringeres Volumen als die untere Kammeranordnung auf, um möglichst schnell hohe Gassackinnendrücke innerhalb der jeweiligen Kammeranordnung bzw. innerhalb der jeweiligen Kammer bereitstellen zu können, da die Verlagerungswege sehr gering sind und dementsprechend die Entfaltungszeiten möglichst kurz sein müssen. Die obere Kammeranordnung deckt im entfalteten Zustand den Kniebereich des Fahrzeuginsassen ab. Die obere Kammeranordnung weist zumindest zwei Kammern auf, die strömungstechnisch voneinander getrennt sind. The knee protection device according to the invention for vehicle occupants with a gas bag and a gas generator which fills the gas bag with a deployment gas, the gas bag having at least one upper and one lower chamber arrangement which are in fluid communication and the gas generator introduces the deployment gas into a chamber arrangement, that a one-way valve is arranged between the upper and the lower chamber arrangement, which allows the deployment gas to flow into the upper one Allows chamber arrangement, but blocks a backflow from the upper chamber arrangement into the lower chamber arrangement. In this way, it is possible to provide a separate gas bag volume within the upper chamber arrangement, so that when the knee penetrates the gas bag, the chamber volume of the upper chamber arrangement decreases faster than the chamber volume of the lower chamber arrangement, so that a significantly faster rate in the upper chamber arrangement Pressure increases than in the lower chamber order, which leads to a correspondingly greater counterforce on the knee. This makes it possible to achieve a significantly smaller amount of knee displacement than would be possible with a conventional knee protection device. The upper chamber arrangement has a smaller volume than the lower chamber arrangement in order to be able to provide high gas bag pressures within the respective chamber arrangement or within the respective chamber as quickly as possible, since the displacement paths are very short and the deployment times must accordingly be as short as possible. The upper chamber arrangement covers the knee area of the vehicle occupant when unfolded. The upper chamber arrangement has at least two chambers which are separated from one another in terms of flow technology.

Dadurch ist es möglich, für jedes Knie eine separate Kammer bereitzustellen, so dass die Kniekräfte für jedes einzelne Knie unterschiedlich gesteuert werden können. Ebenfalls weist die untere Kammeranordnung zwei Kammern auf, die strömungstechnisch voneinander getrennt sind, so dass neben einer separaten Steuerung der Kniekräfte auch die auf die Unterschenkel wirkenden Kräfte separat gesteuert werden können.This makes it possible to provide a separate chamber for each knee, so that the knee forces can be controlled differently for each individual knee. The lower chamber arrangement likewise has two chambers which are separated from one another in terms of flow technology, so that in addition to separate control of the knee forces, the forces acting on the lower legs can also be controlled separately.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Gasgenerator das Entfaltungsgas in die untere Kammeranordnung einleitet, wodurch es möglich ist, die gesamte Knieschutzeinrichtung in den Fußraum des Fahrers oder Beifahrers anzuordnen, so dass der Bauraum optimal ausgenutzt werden kann.A further development of the invention provides that the gas generator introduces the deployment gas into the lower chamber arrangement, which makes it possible to arrange the entire knee protection device in the footwell of the driver or front passenger, so that the installation space can be optimally used.

In der oberen Kammeranordnung kann zumindest eine Entlüftungsanordnung angeordnet sein, um das Entfaltungsgas kontrolliert entweichen zu lassen, wenn die Knieschutzeinrichtung nicht mehr benötigt wird, also wenn eine ausreichende Zeit nach dem Auslösen des Gasgenerators verstrichen ist.At least one venting arrangement can be arranged in the upper chamber arrangement in order to allow the deployment gas to escape in a controlled manner when the knee protection device is no longer required, that is to say when a sufficient time has passed after the gas generator was triggered.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1a- eine Knieschutzeinrichtung in herkömmlicher Bauart;
1b- eine erfindungsgemäße Knieschutzeinrichtung in schematischer Seitenansicht;
2a- eine schematische Darstellung einer oberen Kammeranordnung in Draufsicht;
2b - eine Anordnung gemäß 2a mit zwei getrennten Kammern;
3a - eine Belastungssituation einer Kammeranordnung gemäß 2a mit einem Knie;
3b - eine Belastungssituation einer Kammeranordnung gemäß 2a;
4a - einen Schnitt durch einen Gassack mit einem eingebauten Ventil;
4b - eine Draufsicht auf das Ventil; sowie
4c - eine Schnittansicht des Ventils aus Insassensicht.

An exemplary embodiment is explained in more detail below with reference to the attached figures. Show it:

1a - A knee protection device in a conventional design;
1b - A knee protection device according to the invention in a schematic side view;
2a - A schematic representation of an upper chamber arrangement in plan view;
2 B - an order according to 2a with two separate chambers;
3a - A loading situation according to a chamber arrangement 2a with one knee;
3b - A loading situation according to a chamber arrangement 2a ;
4a - A section through an airbag with a built-in valve;
4b - A top view of the valve; such as
4c - A sectional view of the valve from an occupant's perspective.

1a zeigt eine Knieschutzeinrichtung, die in einer Instrumententafel 1 angeordnet ist. Die Knieschutzeinrichtung weist einen Gasgenerator 2 und einen Gassack 3 auf, der in strömungstechnischer Verbindung mit dem Gasgenerator 2 steht. In der 1a ist ein herkömmlicher, einteiliger Gassack 3 dargestellt, der von dem Gasgenerator 2 nach Vorliegen entsprechender Sensordaten mit Entfaltungsgas befüllt wird. Bei einem Frontalaufprall wird ein Insasse in Richtung auf die Instrumententafel 1 verlagert, was durch den Pfeil V ausgedrückt wird. Dabei werden sowohl der Unterschenkel als auch das Knie in Richtung auf den Gassack 3 verlagert. Aufgrund des innerhalb des Gassackes 3 herrschenden Innendruckes P₁ , wirkt zur Abstützung eine Kniekraft F_K und eine Schienbeinkraft Fs dieser Verlagerung entgegen. Bei einer wie in 1a dargestellten einheitlichen Druckkammer entstehen bei der zeitgleichen Eindringung von Knie und Unterschenkel in den Airbag 3 durch die große Kontaktfläche zu dem Unterschenkel erhebliche Kräfte. Mit steigendem Gassackinnendruck steigen die Kniekräfte F_K und die Knieverschiebungskräfte entsprechend ihres Flächenkontaktes gleichmäßig an. Die Differenz dieser Kräfte kann dabei zu erheblichen Knieverschiebungen führen. 1a shows a knee protection device in an instrument panel 1 is arranged. The knee protection device has a gas generator 2nd and an airbag 3rd on, in fluid communication with the gas generator 2nd stands. In the 1a is a conventional, one-piece gas bag 3rd shown by the gas generator 2nd after the corresponding sensor data is available, it is filled with deployment gas. In the event of a frontal impact, an occupant is directed towards the instrument panel 1 what is shifted by the arrow V is expressed. Both the lower leg and the knee are directed towards the gas bag 3rd shifted. Because of the inside of the gas bag 3rd prevailing internal pressure P ₁ , a knee force acts as a support F _K and a shin force Fs counter this shift. With one like in 1a The uniform pressure chamber shown arises when the knee and lower leg penetrate into the airbag at the same time 3rd considerable forces due to the large contact area to the lower leg. The knee forces increase with increasing airbag pressure F _K and the knee displacement forces evenly according to their surface contact. The difference in these forces can lead to significant knee displacements.

In der 1b ist eine erfindungsgemäße Knieschutzeinrichtung mit einem unterteilten Gassack 3 dargestellt. Der Gassack 3 ist in eine untere Kammeranordnung 31 und eine obere Kammeranordnung 32 unterteilt. Die Unterteilung erfolgt dabei über eine Trennebene 4, in der ein Einwegeventil 5 angeordnet ist. Die Trennebene 4 unterteilt den Gassack 3 in die untere Kammeranordnung 31 und die obere Kammeranordnung 32, wobei der Gasgenerator 2 das Entfaltungsgas zunächst in die untere Kammeranordnung 31 einleitet. Von dort aus gelangt es durch das Einwegeventil 5 in die obere Kammeranordnung 32.In the 1b is a knee protection device according to the invention with a divided gas bag 3rd shown. The gas bag 3rd is in a lower chamber arrangement 31 and an upper chamber assembly 32 divided. The subdivision takes place over a dividing level 4th in which a one-way valve 5 is arranged. The parting line 4th divides the gas bag 3rd in the lower chamber arrangement 31 and the upper chamber assembly 32 , the gas generator 2nd the deployment gas first into the lower chamber assembly 31 initiates. From there it gets through the one-way valve 5 into the upper chamber arrangement 32 .

In der 1b ist zu sehen, dass das Volumen der unteren Kammeranordnung 31 geringer als das Volumen der oberen Kammeranordnung 32 ist. Die Trennebene 4 ist dabei so angeordnet, dass die obere Kammeranordnung 32 im Wesentlichen den Kniebereich des Fahrzeuginsassen abdeckt, während die unteren Kammeranordnung 31 dem Unterschenkelbereich zugeordnet ist. Bei einer Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen wird das Volumen der oberen Kammeranordnung 32 durch das Eindringen des Knies deutlich schneller als das Volumen der unteren Kammeranordnung 31 durch das Eindringen des Unterschenkels verringert. Dabei entsteht bei einem vorhandenen Rückschlagventil 5 aufgrund des zunächst einheitlichen Druckes innerhalb des Gassackes 3 in der oberen Kammeranordnung 32 ein deutlich schnellerer Druckanstieg als in der unteren Kammeranordnung 31. Dadurch steigt auch bei einer geringen Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen die Kniekraft F_K deutlich schneller an als die Unterschenkelkraft Fs, wodurch die Gefahr einer Knieverschiebung relativ zu dem Unterschenkel massiv verringert wird.In the 1b it can be seen that the volume of the lower chamber arrangement 31 less than the volume of the upper chamber arrangement 32 is. The parting line 4th is arranged so that the upper chamber arrangement 32 essentially covering the knee area of the vehicle occupant while the lower chamber assembly 31 is assigned to the lower leg area. When the vehicle occupant is advanced, the volume of the upper chamber arrangement becomes 32 due to the penetration of the knee significantly faster than the volume of the lower chamber arrangement 31 reduced by penetration of the lower leg. This creates an existing check valve 5 due to the initially uniform pressure inside the gas bag 3rd in the upper chamber arrangement 32 a significantly faster increase in pressure than in the lower chamber arrangement 31 . This increases knee strength even when the vehicle occupant is slightly advanced F _K significantly faster than the lower leg force Fs, which massively reduces the risk of knee displacement relative to the lower leg.

In der 2a ist in Draufsicht die obere Kammeranordnung 32 gezeigt, bei der eine gemeinsame Kammer über die gesamte Breite der Knieschutzeinrichtung ausgebildet ist. Aufgrund des einheitlichen Innendruckes P₁ innerhalb der oberen Kammeranordnung 32 führt ein Eindringen zweier Knie in die obere Kammeranordnung 32 zu einem gleichmäßigen Druckanstieg innerhalb der oberen Kammeranordnung 32 und damit zu gleichen Kniekräften F_K1, F_K2.In the 2a is the top chamber arrangement in plan view 32 shown, in which a common chamber is formed over the entire width of the knee protection device. Due to the uniform internal pressure P ₁ within the upper chamber arrangement 32 leads two knees into the upper chamber arrangement 32 for an even pressure increase within the upper chamber arrangement 32 and thus at the same knee forces F _K1 , F _K2 .

In der 2b ist eine Unterteilung der oberen Kammeranordnung 32 in zwei unterschiedliche Kammern 321, 322 gezeigt. Durch die Ausbildung unterschiedlicher Teilvolumina V₁ , V₂ in den verschiedenen Kammern 321, 322 können unterschiedliche Druckanstiege innerhalb der einzelnen Kammern 321, 322 erreicht werden, wodurch unterschiedliche Kniekräfte F_K1, F_K2 erzeugt werden können. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kammervolumen V₂ der rechten Kammer 322 kleiner als das Kammervolumen V₁ der linken Kammer 321. Bei eine gleichen Eindringtiefe der Knie und entsprechend gleichen Anlageflächen A₁ und A₂ erhöht sich der Druck in der rechten Kammer 322 im Verhältnis zu der linken Kammer 321, so dass sich eine entsprechend größere Kniekraft F_K2 für das rechte Knie im Verhältnis zu der linken Kniekraft F_K1 im linken Knie ergibt. Eine solche unterschiedliche Kniekraft F_K kann gewünscht oder erforderlich sein, um eine höhere Kniekraft für dasjenige Knie bereitzustellen, das einer Mittelkonsole zugewandt ist, da dort in der Regel eine größere Kniekraft erwünscht ist, die in herkömmlichen Systemen nicht realisiert werden kann.In the 2 B is a subdivision of the upper chamber arrangement 32 in two different chambers 321 , 322 shown. Through the formation of different partial volumes V ₁ , V ₂ in the different chambers 321 , 322 can have different pressure increases within the individual chambers 321 , 322 can be achieved, whereby different knee forces F _K1 , F _K2 can be generated. In the illustrated embodiment, the chamber volume V ₂ the right chamber 322 smaller than the chamber volume V ₁ the left chamber 321 . With the same penetration depth of the knees and correspondingly equal contact surfaces A ₁ and A ₂ the pressure in the right chamber increases 322 in relation to the left chamber 321 , so that there is a correspondingly greater knee force F _K2 for the right knee in relation to the left knee force F _K1 in the left knee. Such a different knee strength F _K may be desired or required in order to provide a higher knee force for the knee facing a center console, since a greater knee force is usually desired there, which cannot be achieved in conventional systems.

Die 3a und 3b zeigen den Belastungsfall, bei dem nur ein Knie in den Gassack 3 eindringt. Dieser außergewöhnliche Belastungsfall hat zur Folge, dass bei einer einteiligen Kammer in der oberen Kammeranordnung 32 ein sehr geringer Druckanstieg aufgrund der relativ geringen Volumenänderung erfolgt. Dieser Druckanstieg ist jedoch noch immer höher als bei einer Knieschutzeinrichtung ohne Einwegeventil und Unterteilung in eine obere Kammeranordnung 32 und eine untere Kammeranordnung 31.The 3a and 3b show the load case where only one knee is in the gas bag 3rd penetrates. This exceptional load case has the consequence that with a one-part chamber in the upper chamber arrangement 32 there is a very small increase in pressure due to the relatively small change in volume. However, this pressure increase is still higher than in the case of a knee protection device without a one-way valve and subdivision into an upper chamber arrangement 32 and a lower chamber assembly 31 .

In der 3b ist dieser besondere Lastfall bei einer Ausgestaltung der oberen Kammeranordnung 32 mit zwei Kammern 321, 322 gezeigt. Diese getrennte Kammeranordnung hat den Vorteil, dass ein deutlich schnellerer Druckanstieg innerhalb der Kammer 321 erfolgt, so dass eine größere Rückhaltekraft FK für das Knie bereitgestellt wird. Bei einem solcher Art ausgebildeten System mit zwei getrennten Kammern 321, 322 kann die erforderliche hohe Rückhaltekraft bereitgestellt werden, ohne dass eine größere Leistung des Gasgenerators 2 erforderlich ist.In the 3b is this special load case in a configuration of the upper chamber arrangement 32 with two chambers 321 , 322 shown. This separate chamber arrangement has the advantage that a significantly faster pressure increase inside the chamber 321 takes place so that a greater retention force FK is provided for the knee. In such a system designed system with two separate chambers 321 , 322 the required high retention force can be provided without increasing the performance of the gas generator 2nd is required.

Darüber hinaus hat ein System mit zwei getrennten Kammern 321, 322 in der oberen Kammeranordnung 32 den Vorteil, dass die Kammern 321, 322 schneller positioniert werden. Die untere Kammeranordnung 321 wird relativ schnell befüllt, wodurch sich die untere Kammeranordnung 31 sehr schnell in Richtung auf den Fahrer ausdehnt und auch in die noch nicht befüllte obere Kammeranordnung 32 positioniert. Die Überströmung von der unteren Kammeranordnung 31 in die obere Kammeranordnung 32 erfolgt erst bei einem Mindestdruck innerhalb der unteren Kammeranordnung 31, wodurch der Gassack 3 insgesamt schneller als bisher an die Knie herangeführt werden, wodurch gleichzeitig eine Fehlentfaltung des Gassackes 3 besser vermieden werden kann.It also has a system with two separate chambers 321 , 322 in the upper chamber arrangement 32 the advantage that the chambers 321 , 322 be positioned faster. The lower chamber arrangement 321 is filled relatively quickly, causing the lower chamber arrangement 31 expands very quickly towards the driver and also into the not yet filled upper chamber arrangement 32 positioned. The overflow from the lower chamber assembly 31 into the upper chamber arrangement 32 takes place only at a minimum pressure within the lower chamber arrangement 31 , causing the gas bag 3rd can be brought up to the knees faster than before, which at the same time causes the airbag to misfold 3rd can be better avoided.

In der 4a ist ein Schnitt durch den Gassack 3 im entfalteten Zustand dargestellt. Zu erkennen ist die obere Kammeranordnung 32 und die untere Kammeranordnung 31, die über eine Trennebene 4, die gleichzeitig als Fangband ausgebildet sein kann, voneinander getrennt sind. Innerhalb der Trennebene 4 ist ein Einwegeventil 5 eingearbeitet, das aus einem einzigen Zuschnitt eines Gewebes hergestellt werden kann. Zwei Ventilbereiche liegen aneinander an und ermöglichen den Gasaustausch von der unteren Kammeranordnung 31 in die obere Kammeranordnung 32. Ist der Druck in der unteren Kammeranordnung 31 größer als in der oberen Kammeranordnung 32, strömt Entfaltungsgas aus dem Gasgenerator in die obere Kammeranordnung 32. Bei Druckgleichheit zwischen den Kammeranordnungen 31, 32 ist der Gasaustausch beendet. Bei einem höheren Druck in der oberen Kammeranordnung 32 blockiert das Ventil 5 einen möglichen Gasrückfluss in die untere Kammeranordnung 31, wobei das Ventil 5 bevorzugt aus einem Material hergestellt ist, das mit dem übrigen Material des Gassackes 3 gleich ist, also bevorzugt aus einem Gewebe besteht und dementsprechend nur einen geringen Material und Fertigungsaufwand benötigt.In the 4a is a section through the gas bag 3rd shown in the unfolded state. The upper chamber arrangement can be seen 32 and the lower chamber assembly 31 that have a parting line 4th , which can be designed as a tether at the same time, are separated from each other. Within the parting line 4th is a one-way valve 5 incorporated, which can be produced from a single blank of a fabric. Two valve areas abut each other and allow gas exchange from the lower chamber arrangement 31 into the upper chamber arrangement 32 . Is the pressure in the lower chamber arrangement 31 larger than in the upper chamber arrangement 32 , release gas flows from the gas generator into the upper chamber arrangement 32 . In the case of pressure equality between the chamber arrangements 31 , 32 the gas exchange is finished. At a higher pressure in the upper chamber arrangement 32 blocks the valve 5 a possible gas backflow into the lower chamber arrangement 31 , the valve 5 is preferably made of a material that is made with the remaining material of the gas bag 3rd is the same, that is to say preferably consists of a fabric and accordingly requires only a small amount of material and production.

Die Draufsicht gemäß 4b zeigt, dass vier Durchströmöffnungen 41 innerhalb der Trennebene 1 angeordnet sind, die von dem Ventil 5 abgedeckt werden. Zwischen den einzelnen Durchströmöffnungen 41 sind innerhalb des Ventils 5 einzelne Nähte 51 angeordnet, um eine Stabilisierung des Ventils 5 zu bewirken.The top view according to 4b shows that four flow openings 41 within the parting plane 1 are arranged by the valve 5 be covered. Between the individual flow openings 41 are inside the valve 5 single seams 51 arranged to stabilize the valve 5 to effect.

Die Nähte 51 sind in der Seitenansicht gemäß 4c gut zu erkennen, wobei durch die Trennnähte 51 zusätzlich eine Gasführung bereitgestellt wird.The seams 51 are according to the side view 4c easy to see, with the separating seams 51 in addition, a gas duct is provided.

Claims

Knee protection device for vehicle occupants with a gas bag and a gas generator (2) which fills the gas bag with a deployment gas, the gas bag having at least one upper and one lower chamber arrangement (31, 32) which are in fluidic connection with one another and the gas generator ( 2) introduces the unfolding gas into a chamber arrangement (31, 32), a one-way valve (5) being arranged between the upper chamber arrangement (32) and the lower chamber arrangement (31), which allows the unfolding gas to flow into the upper chamber arrangement (32) , However, a backflow from the upper chamber arrangement (32) into the lower chamber arrangement (31) blocks and the upper chamber arrangement (32) has at least two chambers (321, 322) which are fluidically separated from each other, characterized in that the lower chamber arrangement (31 ) has at least two chambers that are fluidically separated from each other.

Knee protection device after Claim 1 , characterized in that the gas generator (2) introduces the deployment gas into the lower chamber arrangement (31).

Knee protection device after Claim 1 or 2nd , characterized in that a vent opening is arranged in the upper chamber arrangement (32).

Knee protection device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper chamber arrangement (32) has a smaller volume than the lower chamber arrangement (31).