DE10149196C1

DE10149196C1 - Sicherheitsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10149196C1
Application number: DE2001149196
Authority: DE
Inventors: Jochem Fischer
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2002-11-14
Anticipated expiration: 2021-10-06

Abstract

Es wird vorgeschlagen, insbesondere in Fahrzeugen, die ohne Seitenairbag ausgerüstet sind, eine zusätzliche Kopfschutzfunktion zu integrieren. Diese besteht im wesentlichen aus einem Gassack 1, der im Inneren unter Vakuum steht. Der Gassack 1 weist ein Füllorgan 5 auf, welches in der unexpandierten Bereitschaftsstellung des Gassacks 1 durch ein temperaturgesteuertes Ventil 6 geschlossen ist. Ferner ist in das Füllorgan 5 ein Rückschlagventil 7 integriert. Der Gassack 1 wird im Dachhimmel oder im Dachrahmenbereich eines Fahrzeugs eingebaut. Bei einem Seitenanprall oder einem Fahrzeugüberschlag wird das Füllorgan 5 geöffnet. Durch den dann stattfindenden Druckausgleich expandiert der Gassack 1. Infolge der Volumenzunahme erzielt er seine Schutzwirkung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbe sondere als Kopfschutz bei einem Seitenanprall, mit einem expandierbaren Gassack.

Durch die DE 198 43 111 A1 zählt ein Kopfschutz für ein offenes Kraftfahrzeug zum Stand der Technik mit einem seitlich neben den Insassen angeordneten schlauchförmigen Luftsack. Die beiden Enden des Luftsackes sind mit einem vorderen oberen und mit einem hinteren unteren Bereich der Tür verbunden. Der Luftsack besteht aus einem Material, das sich beim Aufblasen in Längs richtung verkürzt. Im nichtaufgeblasenen Zustand ist der Luftsack im Bereich der Türbrüstung und einer vorderen, nach oben ragenden Strebe angeordnet. Der Luftsack wird bei einem Seitenaufprall befüllt, indem ein Gasgenerator gezündet wird. Beim Aufblasen kann sich der Luftsack in den Fahrgastraum hinein erstrecken.

Ein ähnliches System offenbart die DE 198 20 568 A1, bei der der Luftsack über ein Gleitelement an einer Führungseinrichtung beweglich befestigt ist, die an der A- oder an der C-Säule angebracht ist. Der Luftsack ist in mindestens zwei Kammern unterteilt, wobei eine Kammer der Führungseinrichtung be nachbart ist und näherungsweise parallel zu dieser verläuft. Diese Kammer soll sich im Ernstfall also im Falle eines Seitenanpralls, zuerst füllen.

Derartige und auch andere zur Zeit übliche Seitenairbagsysteme werden als Komplettlösung eingebaut. Meist geschieht dies jedoch nur bei Fahrzeugen ab der oberen Mittelklasse.

Die DE 197 16 964 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fal tung eines Gassacks für ein Airbag-Modul. Zum Falten des Gassacks wird dieser zunächst aufgeblasen und dann evakuiert.

Gassäcke aus Gummi sind durch die DE 195 46 143 A1 bekannt.

Neben den expandierbaren Kopfschutzsystemen gibt es auch Lösungen, die auf eine Dämpfung des Anpralls abzielen, indem Schaumstoffsysteme, meist auf Kunststoffschaumbasis, in den Dachhimmel integriert werden. Solche Vor schläge können jedoch die Sicherheitsanforderungen nicht immer erfüllen. Auch sind die Kunststoffschäume nicht wieder verwendbar.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung für Kraftfahrzeuge insbesondere als Kopfschutz bei einem Seitenanprall zu schaffen, welches im Falle eines Seitenaufpralls unab hängig von externen Füllquellen expandiert sowie eine gute Schutzwirkung gewährleistet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Sicherheitsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1, bei der ein Gassack zur Anwendung gelangt, der in der unexpandierten Bereitschaftsstellung evakuiert ist und der allein durch den Umgebungsdruck aufgeblasen wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des grundsätzlichen Er findungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 7.

Es wird vorgeschlagen, insbesondere in Fahrzeugen, die ohne Seitenairbag ausgerüstet sind, eine zusätzliche Kopfschutzfunktion zu integrieren, die im wesentlichen aus einem Gassack, insbesondere einem Gummischlauchsystem besteht, der im Inneren unter Vakuum steht. Der Gassack wird im Dachhimmel oder im Dachrahmenbereich eines Fahrzeugs integriert und ist in seiner Bereit schaftsstellung bzw. im Einbauzustand an beiden Enden gasdicht verschlos sen. Wie bereits erwähnt, ist das Innere des Gassacks evakuiert. Der Gassack weist zumindest ein Füllorgan auf. Bei einem Seitenanprall oder einem Fahr zeugüberschlag wird das Füllorgan geöffnet. Durch den dann stattfindenden Druckausgleich expandiert der Gassack. Durch die Volumenzunahme erzielt er eine Schutzwirkung, so dass die Insassen des Kraftfahrzeugs im Falle eines Seitenanpralls oder Fahrzeugüberschlags durch den expandierten Gassack geschützt sind.

Zur Ansteuerung des Gassacks ist es möglich, die heute serienmäßig ver wendete Steuerelektronik von Gurtstraffern oder Fahrerairbagsystemen zu nutzen. Selbstverständlich kann für die Auslösung auch ein separates Sicher heitselektronik-Modul vorgesehen sein.

Das Füllorgan ist von der Sicherheitselektronik ansteuerbar. Im Falle eines erfassten Seitenaufpralls wird das Füllorgan freigegeben und ein Druckaus gleich bewirkt. Vorzugsweise ist das Füllorgan in der unexpandierten Bereit schaftsstellung des Gassacks durch ein Ventil geschlossen, welches tempe raturgesteuert ausgelöst wird, so dass es öffnet. In der Praxis ist eine Lösung einsetzbar mit einem Ventil, bei dem über einen Heizdraht eine Membran ge schmolzen wird. Die Membran gibt dann einen vergleichsweise großen Öff nungsquerschnitt frei, so dass der Gassack in Bruchteilen von Sekunden durch den anstehenden normalen Umgebungsdruck in seine Schutzstellung expan diert wird.

Besonders vorteilhaft ist ferner, dass das System durch einfache Maßnahmen, nämlich der Evakuierung des Innenraums und Ersetzen des Ventils wieder aktivierbar ist. Es kann dann nach einer Evakuierung wieder verwendet werden. Insgesamt erweist sich die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung als kos tengünstig.

Durch die Nutzung des natürlichen Luftdrucks zur Expansion des Gassacks kann insbesondere bei einem Fahrzeugüberschlag eine dauerhafte Schutz wirkung erzielt werden. Da kein Überdruck erforderlich ist, besteht keine Ge fahr, dass durch ein Absinken des Druckes die Schutzwirkung verloren geht. Es ist ein Rückschlagventil am Gassack vorgesehen, welches in das Füllorgan integriert ist. Damit kann eine Rückströmung des Füllmediums nach einer Be füllung des Gassackes verhindert werden.

Als Werkstoff für den Gassack kommt Gummi zum Einsatz.

Die Montage der Sicherheitsvorrichtung kann im Dachrahmenbereich des Da ches erfolgen. Möglich ist es auch, den Gassack in die Dachverkleidung, also dem Dachhimmel, zu integrieren.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in technisch schematisierter Darstellungsweise eine Sicherheitsvorrichtung als Kopfschutz bei einem Seitenanprall und

Fig. 2 im Querschnitt den Ausschnitt aus dem Dachbereich eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvor richtung.

Die Fig. 1 zeigt eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug als Kopf schutz bei einem Seitenanprall. Die Sicherheitsvorrichtung weist einen schlauchförmigen Gassack 1 aus Gummi auf, dessen Innenraum 2 in der unexpandierten Bereitschaftsstellung A evakuiert ist. Die expandierte Schutzstellung des Gassacks 1 ist mit B gekennzeichnet. Auch die Fig. 2 zeigt den Gassack 1 der Sicherheitsvorrichtung einmal in der unexpandier ten Bereitschaftsstellung A und zum anderen in der expandierten Schutz stellung B. In der Bereitschaftsstellung A ist der Gassack 1 und Vakuum ste hend zusammengezogen innerhalb des Dachrahmens 3 untergebracht.

Zumindest an einer Stirnseite 4 des Gassacks 1 ist ein Füllorgan 5 vorge sehen. Das Füllorgan 5 ist in der Bereitschaftsstellung A des Gassacks 1 geschlossen. Das Füllorgan 5 umfasst ein Einlassventil 6 mit integriertem Rückschlagventil 7.

Mit Hilfe eines Sicherheitselektronik-Moduls 8 wird ein Seitenaufprall oder auch ein Fahrzeugüberschlag erfasst und sodann das Füllorgan 5 angesteu ert. Das Ventil 6 des Füllorgans 5 öffnet, so dass sich ein Druckausgleich vollzieht. Der Gassack 1 füllt sich schlagartig mit Luft und expandiert. Bei der Expansion kann sich der Gassack 1 in den Fahrgastraum hinein erstrecken (siehe Fig. 2). Hierbei wird der Dachhimmel 9 nach innen bewegt. Durch die Volumenzunahme stellt der Gassack 1 einen Kopfschutz für einen Kraft fahrzeuginsassen her. Das Rückschlagventil 7 am Füllorgan verhindert eine Rückströmung der Luft nach der Expansion des Gassacks 1.

Zweckmäßigerweise weist das Einlassventil 6 des Füllorgans 5 eine Schmelzmembran auf, die mit Hilfe eines Heizdrahtes geschmolzen wird. Die Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung kann über ein separates Sicherheits elektronik-Modul 8 erfolgen. Selbstverständlich können auch die heute se rienmäßig zum Einsatz gelangenden Steuerungskreisläufe von Gurtstraffern oder Fahrerairbagsystemen für die Aktivierung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung genutzt werden.

Bezugszeichenaufstellung

1

Gassack

2

Innenraum

3

Dachrahmen

4

Stirnseite

5

Füllorgan

6

Einlassventil

7

Rückschlagventil

8

Sicherheitselektronik-Modul

9

Dachhimmel

Claims

1. Sicherheitsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere als Kopf schutz bei einem Seitenanprall mit einem expandierbaren Gassack aus Gummi, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (2) des Gassacks (1) in der unexpandierten Bereitschaftsstellung (A) evaku iert ist und der Gassack (1) durch den Umgebungsdruck in seine Schutz stellung (B) expandiert.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Gassack (1) zumindest ein Füllorgan (5) aufweist.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das Füllorgan (5) in der unexpandierten Be reitschaftsstellung (A) des Gassacks (1) durch ein temperaturgesteuertes Ventil (6) geschlossen ist.

4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, dass in das Füllorgan (5) ein Rückschlagsventil (7) integriert ist.

5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllorgan (5) unter den Einfluss eines einen Seitenaufprall erfassendes Sicherheitselektronik-Modul (8) gestellt ist.

6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassack (1) in die Dachverkleidung des Kraftfahrzeugs integriert ist.

7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassack (1) im Dachrahmen des Kraft fahrzeugs integriert ist.