DE10134732A1

DE10134732A1 - Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Airbagmodul

Info

Publication number: DE10134732A1
Application number: DE2001134732
Authority: DE
Inventors: Michael Kirschenstein
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2003-02-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Airbagmodul. Dabei ist das Airbagmodul aus einem inneren Gassack (1), einem äußeren Gassack (2) und wenigstens einem Zweistufengenerator (3) aufgebaut. Bei einem Niedergeschwindigkeitscrash und/oder einer Out-of-Position-Situation zündet nur die erste Gasgeneratorstufe und es wird nur der innere Gassack (1) befüllt. Bei Hochgeschwindigkeitscrashs zündet auch die zweite Stufe des Gasgenerators, wobei der innere Gassack (1) an einer vordefinierten Stelle (4) ggf. aufreißt und der äußere Gassack (2) befüllt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Airbagmodul nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.

Bei einer gattungsgemäßen bekannten Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Airbagmodul (DE 199 48 605 C1) ist eine Airbageinrichtung beschrieben, die aus zwei Gassäcken besteht, nämlich einem inneren und einem äußeren Gassack. Diese beiden Gassäcke werden über einen zentral liegenden, gemeinsamen Treibgaseinfüllstutzen eines Zweistufengenerators befüllt.

Bei einer Fahrzeugkollision können hier die Zündpillen des Zweistufengenerators in Abhängigkeit von der Schwere des Unfalls gezündet werden. Bei einer leichten Kollision wird nur eine Treibladung für den inneren Gassack gezündet. Dadurch verringert sich das potentielle Verletzungsrisiko für den Fahrzeuginsassen durch den sich nicht unnötig zu vollem Volumen entfaltenden Gassack. Bei einem Hochgeschwindigkeitscrash löst sich der innere Gassack vom Treibgaseinfüllstutzen und der äußere Gassack wird zu seinem vollen Volumen aufgeblasen.

Die Möglichkeit einer gesteuerten Zündung der beiden getrennten Treibladungen kann auch noch für andere Situationen genutzt werden. Z. B. bei einer Out-of-Position-Situation wird durch das kleinere Volumen des inneren Gassacks das Verletzungsrisiko des betroffenen Insassen reduziert. Bei einer Anordnung der Airbageinrichtung mit zwei Gassäcken auf der Beifahrerseite des Kraftfahrzeuges kann eine gesteuerte Zündung bei Besetzung des Beifahrersitzes mit kleinwüchsigen Personen die Insassensicherheit erhöhen.

In DE 29 44 319 A1 ist ein Airbag beschrieben, der ebenfalls je nach Stärke der auftretenden Verzögerung, die z. B. durch eine Kollision des Fahrzeuges verursacht wird, mehrere Zündstufen nacheinander auslösen kann. Der einzige, zu dieser Airbageinrichtung zugehörige Gassack ist dabei im Ausgangszustand durch eine Naht in zwei Kammern unterteilt. Dadurch kann der Fahrer des Fahrzeugs bei Zündung der ersten Stufe zwar ausreichend geschützt werden, aber da sich zuerst die obere Kammer des Gassacks füllt, ist die Möglichkeit einer Sichtbehinderung des Fahrers gegeben.

Eine weitere Airbageinrichtung mit ebenfalls zwei ineinander liegend angeordneten Gassäcken ist in DE 38 33 888 A1 beschrieben. Dabei werden die beiden Gassäcke bei gleichzeitiger Zündung der Treibmittel mit unterschiedlichen Mengen an Treibgas gefüllt, mit daraus entstehenden unterschiedlichen Innendrücken der Gassäcke. Diese Airbageinheit ist aber nur auf der Fahrerseite eines Fahrzeuges einsetzbar, da die Lenkradgeometrie für die Formgebung der mit verschiedenen Innendrücken befüllten Gassäcke mitverantwortlich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine alternative Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Airbagmodul zu schaffen.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 umfasst die Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug wenigstens ein Airbagmodul, wobei das Airbagmodul aus einem inneren Gassack, einem um den inneren Gassack herum aufblasbaren äußeren Gassack und wenigstens einem Zweistufen- Gasgenerator aufgebaut ist. Erfindungsgemäß ist bei Zündung wenigstens einer Gasgeneratorstufe zuerst der innere Gassack befüllbar und reißt bei Zündung wenigstens einer weiteren Gasgeneratorstufe der innere Gassack an einer vorbestimmten Stelle auf, so dass der äußere Gassack befüllbar ist.

Das Volumen des inneren Gassacks ist vorteilhaft so bemessen, dass es z. B. bei Niedergeschwindigkeitscrashs als Insassenschutz ausreichend ist. Die Festigkeit des inneren Gassacks an der für das Aufreißen vordefinierten Stelle ist so groß, dass bei Zündung nur der z. B. ersten Gasgeneratorstufe der innere Gassack dem entstehenden Innendruck standhält. Erst bei Zündung der z. B. zweiten Gasgeneratorstufe und dem dadurch entstehenden erhöhten Innendruck im inneren Gassack reißt dieser an der vordefinierten Stelle und der äußere Gassack wird befüllt. Die Zündung der beiden Treibsätze des Zweistufengenerators kann so gesteuert werden, dass bei Niedergeschwindigkeitscrashs nur die erste Gasgeneratorstufe aktiviert wird. Diese spezielle Zündsteuerung kann auch bei einer Out-of-Position-Situation eingesetzt werden. Bei Hochgeschwindigkeitscrashs kann dagegen auch die zweite Stufe des Gasgenerators gezündet werden, um ein entsprechendes größeres Bagvolumen zur Verfügung zu stellen. Damit wird eine vorteilhafte Anpassung an unterschiedliche Aufprallbedingungen möglich.

Durch die genau vordefinierte Stelle für das Aufreißen des inneren Gassacks ist eine für Airbageinrichtungen benötigte Reproduzierbarkeit gegeben. Diese vordefinierte Stelle kann als Soll-Aufreißlinie oder durch mehrere beabstandete Soll-Aufreißpunkte ausgebildet sein.

Durch eine besondere Formgebung des inneren Gassacks kann dieser so ausgeführt sein, dass bei vollständiger Befüllung des inneren Gassacks dieser die dahinterliegende Fahrzeugkontur, z. B. einen Instrumententafelbereich, großflächig ab- und/oder überdeckt. So wird die Insassensicherheit zusätzlich erhöht, da auch bei Qut-of-Position-Situationen die Funktion des Airbags aktiv ist.

Diese Aufgabe wird weiter gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 6.

Gemäß Anspruch 6 weist eine Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug wenigstens ein Airbagmodul auf, wobei das Airbagmodul aus einem inneren Gassack, einem um den inneren Gassack herum aufblasbaren äußeren Gassack und wenigstens einem Zweistufen- Gasgenerator aufgebaut ist. Dem inneren Gassack ist wenigstens eine erste Gasgenerator- Ausblasöffnung und dem äußeren Gassack wenigstens eine zweite Gasgenerator- Ausblasöffnung zugeordnet, wobei die Gasgenerator-Ausblasöffnungen gasdicht voneinander getrennt in die jeweils zugeordneten Gassäcke einblasen. Erfindungsgemäß ist am inneren Gassack wenigstens ein Mittel vorgesehen, das bei Überschreiten eines vorgebbaren Gasdrucks im inneren Gassack ein Zusatzvolumen des inneren Gassacks zu dessen Befüllung freigibt. Vorzugsweise zeitlich nach dem mit maximalem Füllvolumen aufgeblasenen inneren Gassack ist dann der äußere Gassack aufblasbar.

Vorteilhaft wird mit einem derartigen Aufbau eine individuelle Anpassung des Füllvolumens des Airbags an unterschiedlichste Aufprallpositionen möglich. So kann der innere Gassack je nach benötigtem Füllvolumen mit einem minimalen oder einem maximalen Füllvolumen aufgeblasen werden. Je nach der Anzahl der freigebbaren Zusatzvolumen sind zwischen diesem minimalem unter dem maximalen Füllvolumen auch Zwischenvolumen möglich. Zusätzlich kann dann falls das maximale Füllvolumen des inneren Gassacks noch nicht ausreicht auch noch der äußere Gassack um den inneren Gassack herum aufgeblasen werden. Wird dieses maximale Füllvolumen des äußeren Gassacks benötigt, so steht dies sehr schnell zur Verfügung, da bezogen auf das maximal mögliche Füllvolumen des äußeren Gassacks nur noch die Differenz zwischen diesem maximalen äußeren Gassackvolumen und dem maximalen inneren Gassackvolumen in den äußeren Gassack eingeblasen werden muss. Dadurch kann die Sicherheitsvorrichtung auf schnelle und einfache Weise optimiert und angepasst auf unterschiedlichste Aufprallsituationen aufgeblasen werden. So ist hierdurch z. B. eine besonders einfache und abgestufte Anpassung an Niedergeschwindigkeitscrashs als auch an Hochgeschwindigkeitscrashs möglich, wobei zudem auch z. B. im Rahmen einer speziellen Zündsteuerung verschiedenste Out-of- Position-Situationen, bei denen sich die Fahrzeuginsassen außerhalb einer normalen Sitzposition befinden, berücksichtigt werden können.

Eine weitere Abstufung und damit noch bessere Anpassung an unterschiedliche Aufprallbedingungen ist möglich, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung auch am äußeren Gassack wenigstens ein Mittel vorgesehen ist, das bei Überschreiten eines vorgebbaren Gasdrucks im äußeren Gassack ein Zusatzvolumen des äußeren Gassacks zu dessen Befüllung freigibt. Grundsätzlich wäre es dabei auch möglich, um den äußeren Gassack herum noch wenigstens einen weiteren äußeren Gassack vorzusehen, wodurch eine noch feinere Abstimmung möglich wäre. Dies soll vom Schutzumfang her mit umfasst sein, wenngleich bei einem derartigen Aufbau der konstruktive Aufwand hier doch erheblich ist.

Das wenigstens eine Mittel zur Freigabe des Zusatzvolumens ist vorzugsweise durch eine Naht als Abnäher gebildet, die bezüglich ihrer Reiß- und/oder Haltekraft so ausgelegt ist, dass diese bei einem bestimmten Fülldruck reißt. Die Vernähung ist dabei hier im wesentlichen gasdicht durchzuführen, so dass ein Überströmen in das Zusatzvolumen des jeweiligen Gassacks zuverlässig verhindert wird oder zumindest nur so erfolgt, dass dies für den gewünschten Füllvorgang unerheblich ist.

Vorteilhaft sind mehrere erste Gasgenerator-Ausblasöffnungen und mehrere zweite Gasgenerator-Ausblasöffnungen vorgesehen, da sich hierdurch günstige Einströmverhältnisse in den jeweiligen Gassack hinein ergeben. Die ersten und zweiten Gasgenerator-Ausblasöffnungen sind mittels einer Schottwand oder dergleichen voneinander gasdicht abgetrennt. Eine derartige Schottwand ist vorzugsweise zusammen mit den anderen Bauteilen der Sicherheitsvorrichtung bzw. des Airbagmoduls in einem Modulgehäuse aufgenommen. Dadurch ergibt sich eine besonders vorteilhafte und einfache Abschottung der beiden den unterschiedlichen Gassäcken zugeordneten Ausblasöffnungen.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a und 1b schematisch die Anordnung des inneren Gassacks und des äußeren Gassacks nach Zündung der ersten Stufe und nach Zündung der zweiten Stufe des Gasgenerators,

Fig. 2 verschiedene Ausführungsformen der vordefinierten Stelle zum Aufreißen des inneren Gassacks,

Fig. 3 schematisch einen Schnitt durch eine Instrumententafel mit befülltem inneren Gassack, und

Fig. 4 einen Zweistufengenerator, der in einem Modulgehäuse mit Schottwand eingepasst ist, gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung.

In den Fig. 1a und 1b ist der schematische Aufbau der Airbageinrichtung dargestellt. An dem Zweistufengenerator 3 mit den zugehörigen Einblasöffnungen 7 ist der innere Gassack 1 und über diesem der äußere Gassack 2 befestigt. Bei Zündung der ersten Stufe des Gasgenerators wird zuerst der innere Gassack 1 befüllt (Fig. 1a). Bei Zündung der zweiten Stufe des Gasgenerators reißt der innere Gassack 1 an der vordefinierten Stelle 4 auf und der äußere Gassack 2 wird befüllt (Fig. 1b).

In Fig. 2 sind unterschiedliche Ausführungsformen der vordefinierten Stelle 4 zum Aufreißen des inneren Gassacks 1 dargestellt. Es handelt sich einmal um eine Soll-Aufreißlinie 5 und im zweiten Ausführungsbeispiel um mehrere voneinander beabstandete Soll-Aufreißpunkte 6. In beiden Fällen ist die benötigte Reproduzierbarkeit sichergestellt. In der Darstellung der Fig. 2 ist jeweils nur der innere Gassack 1 aus Übersichtlichkeitsgründen dargestellt.

Um auch Out-of-Position-Situationen oder die Besetzung des Beifahrersitzes mit kleinwüchsigen Personen sicherheitsseitig abzudecken, kann die Formgebung des inneren Gassacks 1 so ausgeführt sein, dass dieser sich bei der Befüllung durch Zündung der ersten Gasgeneratorstufe an die dahinterliegende Fahrzeugkontur anlegt. In Fig. 3 ist beispielhaft ein Schnitt durch eine Instrumententafel 100 mit aufgeblasenem inneren Gassack 1 dargestellt. Der in diesem Moment noch nicht befüllte äußere Gassack 2 ist wieder aus Übersichtlichkeitsgründen in der Darstellung weggelassen.

Eine weiter erfindungsgemäße Lösung ist in Fig. 4 dargestellt. Die nebeneinanderliegenden Ausblasöffnungen 70, 71 des Zweistufengenerators 30 sind durch eine im zugehörigen Modulgehäuse 80 angebrachte Schottwand 90 oder dergleichen getrennt. Dadurch ist eine exakte Trennung beim Befüllen der einzelnen Gassäcke 10, 20 gegeben und bei Zündung nur der ersten Gasgeneratorstufe wird der innere Gassack 10 nur über die in der Bildebene der Fig. 4 oberen Einblasöffnungen 70 befüllt. Eine Reißnaht 40 am inneren Gassack 10 reißt bei der Befüllung des äußeren Gassacks 20 so auf, dass ein Zusatzvolumen 11 am inneren Gassack 10 freigegeben wird, so dass der innere Gassack 10 mit einem entsprechend größeren Füllvolumen befüllbar ist. Sofern dies für den Aufprall erforderlich ist, kann dann noch zeitlich nach dem Aufblasen des inneren Gassacks 10 mit maximalem Füllvolumen noch der äußere Gassack 20 aufgeblasen werden, wie dies in der Fig. 4 ebenfalls strichliert eingezeichnet ist. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Innerer Gassack
2 Äußerer Gassack
3 Zweistufengasgenerator
4 Vordefinierte Stelle
5 Soll-Aufreißlinie
6 Soll-Aufreißpunkt
7 Einblasöffnung
8 Modulgehäuse
9 Schottwand
10 innerer Gassack
11 Zusatzvolumen
20 äußerer Gassack
30 Zweistufengasgenerator
40 Reißnaht
70 Ausblasöffnungen
71 Ausblasöffnungen
80 Modulgehäuse
90 Schottwand
100 Instrumententafel

Claims

1. Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Airbagmodul, wobei das Airbagmodul aus einem inneren Gassack (1), einem um den inneren Gassack (1) herum aufblasbaren äußeren Gassack (2) und wenigstens einem Zweistufengasgenerator (3) aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Zündung wenigstens einer Gasgeneratorstufe zuerst der innere Gassack (1) befüllbar ist und bei Zündung wenigstens einer weiteren Gasgeneratorstufe der innere Gassack (1) an einer vordefinierten Stelle (4) aufreißt, so dass der äußere Gassack (2) befüllbar ist.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am inneren Gassack (1) vordefinierte Stelle (4) als durchgehende Soll-Aufreißlinie (5) ausgeführt ist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am inneren Gassack (1) vordefinierte Stelle (4) durch voneinander beabstandete Soll- Aufreißpunkte (6) ausgebildet ist.

4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Niedergeschwindigkeitscrashs und/oder bei Out-of-Position-Situationen nur die erste Gasgeneratorstufe zündbar ist.

5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Gassack (1) im aufgeblasenen Zustand die dahinterliegende Fahrzeugteilkontur, z. B. einen Instrumententafelbereich, wenigstens bereichsweise abdeckt.

6. Sicherheitsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Airbagmodul, wobei das Airbagmodul aus einem inneren Gassack, einem um den inneren Gassack herum aufblasbaren äußeren Gassack und wenigstens einem Zweistufengasgenerator aufgebaut ist, wobei dem inneren Gassack wenigstens eine erste Gasgenerator-Ausblasöffnung und dem äußeren Gassack wenigstens eine zweite Gasgenerator-Ausblasöffnung zugeordnet ist und wobei die Gasgenerator-Ausblasöffnungen gasdicht voneinander getrennt in die jeweils zugeordneten Gassäcke einblasen, dadurch gekennzeichnet, dass am inneren Gassack (10) wenigstens ein Mittel (40) vorgesehen ist, das bei Überschreiten eines vorgebbaren Gasdrucks im inneren Gassack (10) ein Zusatzvolumen (11) des inneren Gassacks (10) zu dessen Befüllung freigibt, und dass vorzugsweise zeitlich nach dem mit maximalem Füllvolumen aufgeblasenem inneren Gassack (10) der äußere Gassack (20) aufblasbar ist.

7. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren Gassack (20) wenigstens ein Mittel vorgesehen ist, das bei Überschreiten eines vorgebbaren Gasdrucks im äußeren Gassack (20) ein Zusatzvolumen des äußeren Gassacks zu dessen Befüllung freigibt.

8. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Mittel zur Freigabe des Zusatzvolumens eine Naht (40) als Abnäher ist, die bezüglich ihrer Reiß- und/oder Haltekraft so ausgelegt ist, dass diese bei einem bestimmten Fülldruck reißt.

9. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Gasgenerator-Ausblasöffnungen (70, 71) mittels einer Schottwand (90) oder dergleichen voneinander gasdicht abgetrennt sind.

10. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schottwand (90) zusammen mit den weiteren Bauteilen in einem Modulgehäuse (80) aufgenommen ist.