DE102004049188B4

DE102004049188B4 - Personenkraftwagen mit einem im Armaturenbrett angeordneten Gassackmodul und Beifahrer-Gassackmodul für einen Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE102004049188B4
Application number: DE200410049188
Authority: DE
Inventors: Thomas Reiter; Muhammed Ali Narin
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2004-10-08
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2012-01-26
Anticipated expiration: 2024-10-09
Also published as: DE102004049188A1

Abstract

Ein Personenkraftwagen weist ein im Armaturenbrett angeordnetes Gassack-Modul auf, dessen Gassackhülle im sollständig expandierten Zustand einen in Richtung des Beifahrers weisenden Prallbereich (14a) und einen Abstützbereich aufweist. Hierbei liegt ein Teil des Abstützbereichs (14b) an der Innenseite der Windschutzscheibe und ein anderer Teil (14c) am Armaturenbrett des Personenkraftwagens an, wobei die Gassackhülle wenigstens eine Ventilationseinrichtung (15) aufweist, die bei Anliegen der Gassackhülle an einem Hindernis zumindest teilweise geschlossen ist. Um den Schutz eines vornübergebeugt sitzenden Kindes zu verbessern, ohne die Rückhalteleistung bei einem sich in Normalposition befindenden Insassen zu verschlechtern, liegt die Ventilationseinrichtung (15) bei vollständig expandierter Gassackhülle an der Windschutzscheibe an.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beifahrergassack-Modul für einen Personenkraftwagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Das Modul für einen Beifahrer-Gassack befindet sich in der Regel im Armaturenbrett oberhalb des Handschuhfaches. Im vollständig expandierten Zustand weist die Gassackhülle einen in Richtung des Beifahrers weisenden Prallbereich und einen Abstützbereich auf, der an Bestandteilen des Fahrzeuges anliegt. Die Gassackhülle kann hierbei so ausgebildet sein kann, dass ein Teil des Abstützbereichs an der Innenseite der Windschutzscheibe und ein anderer Teil am Armaturenbrett anliegt.
Ein grundsätzliches Problem beim Einsatz von Gassäcken besteht darin, dass sich nicht in Standard-Sitzposition befindende Insassen (out of position -OoP-) durch den herausschießenden Gassack nicht zu stark belastet werden dürfen. Einen besonders kritischen Fall stellt hierbei die Situation dar, in der ein Kind von beispielsweise 6 Jahren vorgebeugt auf dem Beifahrersitz sitzt und dessen Kopf sich unmittelbar vor dem Armaturenbrett befindet.
Das Problem des Schutzes von Out-of-Position-Insassen wird noch dadurch verschärft, dass beispielsweise von der US-amerikanischen Gesetzgebung ein verbesserter Schutz ungegurteter Insassen gefordert wird, was in der Regel nur durch eine Erhöhung der Gasgeneratorleistung erfüllt werden kann. Die Erhöhung der Gasgeneratorleistung wirkt sich bei ungeregelten Systemen wiederum negativ auf den Schutz des Out-of-Position-Insassen aus. Naheliegend ist daher eine Reduzierung der in den Airbag eingebrachten Gasgeneratorleistungen im Fall eines Out-of-Position-Insassen. Hierzu gibt es eine Vielzahl von Lösungen, die im wesentlichen eine Gasableitung aus dem Gassack oder dem Modulgehäuse vorsehen. Diese Lösungen beruhen weitestgehend auf aktiven Systemen, die eine Sensierung der Out-of-Position-Situation erfordern. Der Schwachpunkt solcher Systeme ist die Zuverlässigkeit der Out-of-Position-Sensierung.
Die gattungsbildende DE 39 16 011 C1 beschreibt einen Beifahrer-Frontgassack, welcher im vollständig expandierten Zustand abschnittsweise an der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeuges anliegt. Dieser Beifahrer-Frontgassack weist in einem unteren Bereich der Abstützfläche, welche an der Windschutzscheibe anliegt, Auslassöffnungen auf, durch die Gas aus dem Gassack in Richtung der Windschutzscheibe austritt. Durch diese Anordnung der Auslassöffnung soll eine Ausrichtung der Aufprallfläche des Gassackes in Fahrzeugquerrichtung erfolgen.
In der US 5,310,215 ist ein Beifahrer-Frontgassack beschrieben, welcher eine Auslassöffnung in einem seitlichen Bereich aufweist. Diese Auslassöffnung ist von einem Gewebeelement abgedeckt, welches aus der Öffnung austretendes Gas vom Insassen weg lenkt.
In der DE 202 07 388 U1 ist ein Seitengassack mit einer Abströmöffnung beschrieben, wobei Gas von einem Gasverteiler, welcher sich innerhalb des Seitengassackes befindet, unmittelbar durch die Abströmöffnung abströmen kann.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein passiv arbeitendes System zu schaffen, das insbesondere den Schutz eines nach vorne gebeugten Kindes verbessert.
Diese Aufgabe wird durch ein Beifahrergassack-Modul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist das Beifahrergassack-Modul so ausgestaltet und positioniert, dass dessen Gassackhülle eine Ventilationseinrichtung aufweist, die im vollständig expandierten Zustand an der Innenseite der Windschutzscheibe anliegt und die durch das Anliegen an der Windschutzscheibe ganz oder teilweise geschlossen ist. Diese wenigstens eine Ventilationseinrichtung findet sich in einem oberen Abschnitt des an der Windschutzscheibe anliegenden Abstützbereiches.
Vorzugsweise ist der die Gassackhülle füllende Gasgenerator und/oder wenigstens ein Gasleitelement so angeordnet, dass der Gasstrom in die Gassackhülle im wesentlichen senkrecht nach oben erfolgt.
Befindet sich ein Hindernis (beispielsweise der Kopf eines Kindes) unmittelbar vor dem Armaturenbrett, so wird die vollständige Ausdehnung des Gassacks nach oben in Richtung der Windschutzscheibe zunächst verhindert.
Hierdurch bleibt die Ventilationsöffnung offen und der Gassack ist in diesem Stadium sehr welch, so dass die Belastung des Kopfes gering ist. Um in seinen vollständig expandierten Zustand zu gelangen, muss der Gassack das Hindernis zunächst gegen die Fahrtrichtung wegdrücken, was mit vergleichsweise geringem Krafteintrag erfolgt. Erst hieran anschließend kann der Gassack vollständig expandieren, sich die Ventilationsöffnung an die Windschutzscheibe anlegen und der Gassack somit seine Sollhärte erreichen.
Weiter bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus den nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispielen ergeben sich weitere Vorteile. Hierbei zeigen:
1a–e Einen sich ungestört entfaltenden Beifahrer-Gassack,
2a–e den Gassack aus den 1a–e bei Vorhandensein eines Dummys eines 6-jährigen Kindes in einer vornübergebeugten Position,
3a den Abstützbereich eines Gassacks mit einer Ventilationseinrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel,
3b den Schnitt entlang der Ebene A-A aus 3a,
4a den Abstützbereich eines Gassacks mit einer Ventilationseinrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,
4b den Schnitt entlang der Linie B-B von 4a,
5a den Abstützbereich eines Gassacks mit einer Ventilationseinrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel und
5b den Schnitt entlang der Linie C-C aus 5a.
Die 1a bis e zeigen ein Beifahrer-Gassackmodul während der unbehinderten Expansion der Gassackhülle 14. Das Gassackmodul weist ein im Armaturenbrett angeordnetes Gassack-Gehäuse 10 mit einem Gasgenerator 12 und eine im Ruhezustand in das Gassack-Gehäuse eingefaltete Gassackhülle 14 auf. Im vollständig expandierten Zustand hat die Gassackhülle 14 mehrere funktionale Bereiche, die zunächst mit Bezug auf die 1e definiert werden:
In Richtung des Beifahrers weist der großflächig ausgebildete Prallbereich 14a. Die Gassackhülle 14 stützt sich über Abstützbereiche am Fahrzeug ab, wobei der obere Abstützbereich 14b an der Windschutzscheibe W und der untere Abstützbereich 14c am Armaturenbrett A anliegt.
Der obere Abstützbereich 14b weist eine Ventilationseinrichtung 15 auf, die, wie in 1b zu sehen ist, im vollständig expandierten Zustand an der Windschutzscheibe W anliegt und dadurch geschlossen ist. Die Gassackhülle 14 kann weitere Ventilationseinrichtungen aufweisen, die auch in diesem Zustand geöffnet sind.
Die Expansion der Gassackhülle 14 erfolgt wie in den 1a bis 1e dargestellt. Das vom Gasgenerator 12 kommende Gas tritt im wesentlichen senkrecht nach oben gerichtet in den Gassack ein, so dass sich dieser zunächst nach oben hin ausdehnt. Bereits zu einem frühen Zeitpunkt der Expansion liegt der größte Teil des oberen Abstützbereichs 14b an der Windschutzscheibe W an, so dass die Ventilationseinrichtung 15 geschlossen ist. Dadurch, dass ab diesem frühen Zeitpunkt kein Gas durch die Ventilationseinrichtung 15 mehr entweichen kann, erfolgt die vollständige Expansion des Gassacks bis zum in 1e gezeigten Endzustand in hinreichend kurzer Zeit.
Nachdem die Ausdehnung nach oben hin abgeschlossen ist (siehe 1c und 1d), erfolgt eine weitere Expansion der Gassackhülle 14 nach unten, so dass der untere Abstützbereich 14c in Anlage zum Armaturenbrett A kommt und der Prallbereich 14a vollständig ausgebildet wird.
Die 2a bis 2e zeigen die Situation, wenn die Expansion der Gassackhülle 14 durch ein sich vor einem oberen Abschnitt des Armaturenbrettes a befindenden Hindernisses, hier in Form eines ein 6 Jahre altes Kind repräsentierenden Dummys D, behindert ist. Wie man anhand von 2a sieht, kommt ein Bereich der Gassackhülle 14, der im vollständig expandierten Zustand ein Abschnitt des oberen Abstützbereichs 14b ist, der oberhalb der Ventilationseinrichtung 15 liegt, in Kontakt mit dem Kopf des Dummys D und wird von diesem festgehalten. Hierdurch wird die vertikale Entfaltung des Gassacks unterbunden, und der Gassack muss sich, wie man insbesondere anhand der 2c und 2d gut erkennen kann, zunächst in Richtung des Dummys D ausdehnen. Dadurch, dass die vertikal nach oben gehende Entfaltung nicht stattfinden kann, kommt die Ventilationseinrichtung 15 zu dieser Phase nicht in Anlage mit der Windschutzscheibe W, so dass der Gassack sehr weich bleibt.
Wie man wiederum insbesondere anhand der 2c und 2d sehen kann, schiebt sich ein Teil des Gassacks zwischen Dummy D und Armaturenbrett A, wodurch der Dummy D mit relativ geringer Krafteinleitung von Windschutzscheibe W und Armaturenbrett A weggedrückt wird.
Erst wenn der Dummy D sich in einer nahezu aufrechten Stellung befindet, kommt die Ventilationseinrichtung 15 in Anlage mit der Windschutzscheibe W und der Gassack kann seinen vollständigen Innendruck aufbauen.
Man sieht also, dass der Gassack ein vom vorgebeugten Kind zunächst mit geringer Krafteinleitung – die Ventilationseinrichtung 15 ist sehr lange offen – vom Armaturenbrett wegdrückt, bevor er seine volle Rückhaltekraft erreicht. Dennoch erreicht der Gassack bei ungehinderter Entfaltung sehr schnell seine volle Entfaltung und seinen maximalen Innendruck, so dass er insbesondere auch einen ungegurteten Insassen ausreichend gut auffangen kann.
Die 3 bis 5 zeigen unterschiedliche Ausgestaltungen der sich im oberen Abstützbereich 14b befindenden Ventilationseinrichtung 15. Die 3a, 4a und 5a sind hierbei jeweils Draufsichten auf den Abstützbereich, also eine Ansicht der Hinterseite der Gassackhülle 14. 3b, 4b und 5b sind Schnitte.
Das erste Ausführungsbeispiel in 3a zeigt eine Ventilationseinrichtung 15, die aus zwei Löchern 16 in der Gassackhülle 14 und einer sich hierüber erstreckenden äußeren Gewebelage 18 besteht, wobei der sich hierdurch ausbildende Schlauch an den Stirnseiten 18a, 18b offen ist. Solange die Ventilationseinrichtung 15 nicht an einer Fläche anliegt, ist die äußere Gewebelage 18, wie man beispielsweise gut anhand 3b sieht, nach außen gewölbt, und das durch die Löcher 16 strömende Gas kann an den Stirnseiten 18a, 18b austreten. Bei Auftreffen auf eine Fläche wird die äußere Gewebelage 18 auf die Löcher 16 gedrückt und der Gasfluss unterbunden.
Die 4a und 4b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel. Die Gassackhülle 14 weist Öffnungen 16a in einem seitlichen Bereich auf. Es sind zusätzliche innere Gewebelagen 19 vorgesehen, die die Größe der Öffnungen 16a steuern bzw. die Öffnungen vollständig schließen können.
Kommt die Ventilationseinrichtung in Anlage an eine Fläche, so wird die Gassackhülle 14 auf die inneren Gewebelagen 19 gedrückt, so dass der Gasschluss zwischen Gassackhülle 14 und inneren Gewebelagen 19 gestoppt oder zumindest gedrosselt wird, so dass entsprechend kein oder weniger Gas aus den Öffnungen 16a austreten kann und die Ventilationseinrichtung somit geschlossen bzw. gedrosselt ist.
Die 5a und 5b zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel. Hier weist die Gassackhülle 14 Schlitze 17 auf, die von äußeren Gewebelagen 18 abgedeckt sind, die U-förmig mit der Gassackhülle 14 vernäht sind. Bei Anlage an die Windschutzscheibe werden die äußeren Gewebelagen 18 auf die Schlitze 17 gedrückt und die Ventilationseinrichtung 15 somit geschlossen.
Bezugszeichenliste

10: Gassackgehäuse
12: Gasgenerator
14: Gassackhülle
14a: Prallbereich
14b: oberer Abstützbereich
14c: unterer Abstützbereich
15: Ventilationseinrichtung
16: Loch
16a: Öffnung
17: Schlitz
18: äußere Gewebelage
19: innere Gewebelage
A: Armaturenbrett
W: Windschutzscheibe
D: Dummy

Claims

Beifahrergassack-Modul für einen Personenkraftwagen, mit einer Gassackhülle (14), die einen Prallbereich (14a) und einen Abstützbereich (14b, 14c), wobei ein Teil des Abstützbereichs (14b) der Innenseite der Windschutzscheibe (W) und ein anderer Teil (14c) dem Armaturenbrett (A) zugeordnet ist, aufweist und wobei die Gassackhülle (14) wenigstens eine anfänglich offene Ventilationseinrichtung (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ventilationseinrichtung (15) wenigstens eine Durchbrechung (16, 16a, 17) der Gassackhülle (14) und wenigstens eine an der Gassackhülle (14) angeordnete weitere Gewebelage (18, 19) aufweist und dass die wenigstens eine Ventilationseinrichtung (15) in einem oberen Abschnitt des der Windschutzscheibe (W) zugeordneten Abstützbereichs (14b) angeordnet ist, so dass sich ein vor einem oberen Abschnitt des Armaturenbrettes (A) befindendes Hindernis die vertikale Entfaltung der Gassackhülle (14) derart behindert, dass die wenigstens eine Ventilationseinrichtung (15) offen bleibt, wohingegen sich die wenigstens eine Ventilationseinrichtung (15) bei ungehinderter Entfaltung der Gassackhülle (14) an die Windschutzscheibe (W) anlegt und sich hierbei durch Anlegen der weiteren Gewebelage (18, 19) an die Gassackhülle (14) schließt.
Beifahrer-Gassackmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine weitere Gewebelage (18) im expandierten, unbelasteten Zustand des Gassacks mit der Gassackhülle (14) einen schlauchartigen Bereich ausbildet.
Beifahrer-Gassackmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine weitere Gewebelage (18) außen auf der Gassackhülle (14) angeordnet ist, und wenigstens ein Loch (16) in der Gassackhülle (14) seitlich überragt.
Beifahrer-Gassackmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ventilationseinrichtung (15) wenigstens eine seitliche Öffnung in der Gassackhülle (14) aufweist und die wenigstens eine weitere Gewebelage (19) innen an der Gassackhülle (14) angeordnet ist.
Beifahrer-Gassackmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ventilationseinrichtung (15) wenigstens einen Schlitz (17) in der Gassackhülle (14) aufweist und die wenigstens eine weitere Gewebelage (18) außen auf der Gassackhülle (14) angeordnet und mit der Gassackhülle (14) U-förmig verbunden ist.