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Die
Erfindung betrifft ein Gassack-Rückhaltesystem
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Im
modernen Fahrzeugbau werden verstärkt Rückhaltesysteme eingesetzt,
die im Falle eines Unfalls oder vor einem Unfall auf die sich im
Fahrzeug befindenden Insassen angepasst werden. Dazu werden zunächst insassenbelastungsrelevante
Parameter erfasst und diese anschließend ausgewertet bzw. an die
Rückhaltesysteme
weitergegeben. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass die Rückhaltesysteme
entsprechend der jeweiligen Situation optimal eingestellt sind,
wodurch der Schutz von Fahrzeuginsassen erhöht wird.
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Aus
der
DE 298 05 217
U1 ist beispielsweise eine Vorrichtung bekannt, mit der
die Gestalt eines Gassacks und insbesondere die Entfaltungsstrecke im
entfalteten Zustand beeinflusst werden kann. Dazu sind im Gassack
angeordnete Fangbänder
vorgesehen, deren Länge
durch eine sensorgesteuerte Aufwickelvorrichtung variiert wird.
Im Rückhaltefall werden
dazu durch einen Sensor die Position des Fahrzeuginsassen erfasst
und die Länge
der Fangbänder
entsprechend begrenzt. Zur Begrenzung der Länge der Fangbänder sind
im Gassack angeordnete Aufwickelvorrichtungen vorgesehen.
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Aus
der
DE 100 20 795
A1 ist es bekannt, in Abhängigkeit von der Position eines
dem Gassack-Rückhaltesystem
zugeordneten Fahrzeugsitz, die Länge
des sich im Gassack befindlichen Abschnitts eines Fangbandes zu
verändern.
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Mit
der Verkürzung
des Fangbands, beispielsweise bei einem kleinen, leichten Insassen, kann
es unter Umständen
zu einer ungleichmäßigen Einformung
des Gassacks kommen. Andererseits wird der Gassack bei verkürzten Fangbändern und gleichem
Gasvolumen härter.
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Vor
dem Hintergrund dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, ein Gassack-Rückhaltesystem
zu schaffen, bei dem die Entfaltungsstrecke des Gassacks in Abhängigkeit der
insassenbelastungsrelevanten Parameter begrenzt wird, wobei eine
optimale Rückhaltewirkung erzielt
wird.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Gassack-Rückhaltesystem
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Gassack-Rückhaltesystem
mit einem Gassack zeichnet sich durch eine Gassack-Begrenzungseinrichtung
aus, die die maximale Entfaltungsstrecke des Gassacks in Abhängigkeit
von insassenbelastungsrelevanten Parametern begrenzt. Die Gassack-Begrenzungseinrichtung weist
eine Bevorratungseinrichtung für
mindestens ein die Entfaltungsstrecke des Gassacks begrenzendes
Fangband auf. Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von Entfaltungsstrecke
die Rede ist, so ist damit der Abstand von den Fahrzeugelementen,
in denen der Airbag angeordnet ist bis zum idealen Aufschlagpunkt
eines Insassen auf den entfalteten Gassack gemeint. Bei den insassenbelastungsrelevanten Parametern
handelt es sich um alle Parameter, die einen Einfluss auf die Belastungen
eines Insassens im Falle eines Unfalls haben. Beispielhaft seien hier
das Gewicht des Insassen, Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs vor
beziehungsweise während des
Aufpralls, die Größe des Insassens
sowie die Position des Insassens auf seinem Fahrzeugsitz genannt.
Erfindungsgemäß ist ein
Fangband vorgesehen, dessen Länge
einen direkten Einfluss auf die Entfaltungsstrecke des Gassacks
hat. Um ein sicheres Entfalten des Gassacks unabhängig von
der Länge
des Fangbandes sicherzustellen, ist eine Bevorratungsvorrichtung
für das
Fangband vorgesehen. Die Bevorratungsvorrichtung ist so gestaltet,
dass sie zu jeder Zeit zuverlässig
eine bestimmte Länge
an Fangband zur Verfügung
stellt. Bei einer von dem Gassack unabhängigen Anordnung der Bevorratungsvorrichtung
kann sichergestellt werden, dass sich der Gassack unabhängig von
der Bevorratungsvorrichtung des Fangbandes bei jeder eingestellten Länge des
Fangbandes zuverlässig
entfalten kann. Somit ist die Erfindung auch unabhängig von
jeglicher Gassackform beziehungsweise Gassackentfaltung einsetzbar.
Die Erfindung macht sich den Umstand zunutze, dass mittels Fangbändern in
einfacher Weise die Geometrie des Gassacks gestaltet werden kann.
Durch die Kopplung des ersten Fangbands mit dem zweiten Fangband
wird durch die Veränderung
der Länge
des ersten Fangbands die Geometrie des Gassacks durch das zweite
Fangband verändert.
Damit kann beispielsweise sichergestellt werden, dass bei verkürztem ersten
Fangband der Gassack im insassennahen Bereich verkleinert, gleichzeitig
aber in einem insassenfernen Bereich verbreitert werden kann. Eine
Verhärtung
des Gassacks bei verkürztem
Fangband kann somit bei entsprechend positioniertem zweiten Fangband
unterbunden werden. Gleichzeitig kann sich der Gassack optimal auf
den Insassen hin entfalten, wenn eine maximale Fangbandlänge zur Verfügung gestellt
wird und das zweite Fangband den Gassack in dem insassenfernen Bereich
verengt.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen
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Eine
optimale Anpassung auf schwere, große Personen kann erreicht werden,
wenn das zweite Fangband bei zunehmender Länge des ersten Fangbands eine
Verengung des Gassacks in einem insassenabgewandten Bereich bewirkt.
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Eine
optimale Anpassung auf kleine, leichte Personen kann erreicht werden,
wenn das zweite Fangband bei abnehmender Länge des ersten Fangbands eine
Verbreiterung des Gassacks in einem insassenabgewandten Bereich
bewirkt.
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Eine
technisch einfache Lösung
wird erreicht, wenn das zweite Fangband über die Bevorratungsrichtung
mit dem ersten Fangband gekoppelt ist. Die Bevorratungsvorrichtung
wird entsprechend der ermittelten insassenbelastungsrelevanten Parameter
in eine entsprechende Position gebracht, wodurch das erste und das
zweite Fangband in ihrer verfügbaren
Länge festgelegt
werden.
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Sofern
die Länge
des ersten Fangbands vergrößert werden
und die Länge
des zweiten Fangbands verkürzt
werden soll, wird vorgesehen, dass das zweite Fangband gegenläufig zum
ersten Fangband auf der Bevorratungsvorrichtung aufgewickelt ist.
Mit dem Abwickeln -also Verlängern-
des ersten Fangbands wird demnach das zweite Fangband aufgewickelt
-also verkürzt.
Gleiches gilt für
den umgekehrten Fall.
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Eine
bevorzugte Formgebung des Gassacks ergibt sich, wenn das erste Fangband
an seinem der Bevorratungsvorrichtung gegenüberliegenden Ende in zwei Endabschnitte
aufteilt ist. Die Befestigung der beiden Abschnitte erfolgt an der
Innenseite des Gassacks.
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Eine
zweite Ausführungsform
der Erfindung ergibt sich, wenn das zweite Fangband mit einem Ende
am ersten Fangband und mit dem anderen Ende am Gassack befestigt
ist. Die dadurch erzielte Kopplung zwischen ersten und zweiten Fangband bewirkt,
dass entsprechend der Länge
des ersten Fangbands das zweite Fangband eine bestimmte Position
innerhalb des Gassacks einnimmt, die eine bestimmte Geometrie des
Gassacks bewirkt.
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Es
ist vorgesehen, dass bei einer verlängerten verfügbaren Länge des
ersten Fangbands der Anbindungspunkt des zweiten Fangbands relativ
in Richtung des Insassen verlagert ist und dadurch eine Verengung
des Gassacks in einem insassenabgewandten Bereich bewirkt, da sich
die Anbindungspunkte des zweiten Fangbands am Gassack nicht verlagern.
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Gleiches
gilt für
den umgekehrten Fall. Bei einer verkürzten verfügbaren Länge des ersten Fangbands ist
der Anbindungspunkt des zweiten Fangbands weg vom Insassen verlagert,
so dass dadurch eine Verbreiterung des Gassacks in einem insassenabgewandten
Bereich bewirkt wird.
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Eine
einfache Möglichkeit
eine Steuerung der Entfaltungsstrecke des Gassacks in Abhängigkeit
von insassenbelastungsrelevanten Parametern sicherzustellen besteht
darin, die maximale Entfaltungstrecke des Gassacks in Abhängigkeit
von der Position eines dem Rückhaltesystem
zugeordneten Fahrzeugsitzes einzustellen. Bei einer derartigen Steuerung
geht man davon aus, dass eine kleine leichte Person den Fahrzeugsitz
relativ zum Lenkrad weiter nach vorne stellt und eine große schwere
Person den Fahrzeugsitz weiter nach hinten stellt. Somit gibt allein
die Position des Fahrzeugsitzes Informationen, die insassenbelastungsrelevante
Parameter darstellen. Diese Ausführung
ist besonders vorteilhaft, weil sich die Position des Fahrzeugsitzes
besonders einfach erfassen und auf die Gassack-Begrenzungseinrichtung übertragen
lässt.
Es ist zudem denkbar, die maximale Entfaltungsstrecke des Gassacks
durch eine lineare, eine nicht lineare oder eine begrenzt lineare
Funktion von der Position des dem Rückhaltesystem zugeordnetem
Fahrzeugsitzes zu bestimmen.
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Eine
Begrenzung der Airbaggrößenanpassung
kann sich zum Beispiel aus einer Sitzposition ergeben, die größer bzw.
kleiner ist als eine Sitzposition zum Fahren oder bequemen Sitzen.
Dies ist beispielsweise bei zweitürigen Fahrzeugen gegeben, wenn
der Sitz zum bequemen Einsteigen verstellt wird. Eine weitere Begrenzung
kann sich aus technischer Machbarkeit beispielsweise Bauraumgründen ergeben.
Diese Begrenzung ist dann vorwiegend im Randbereich der Sitzeinstellung
und der Einstellung der Begrenzungseinrichtung vorgesehen. Es ist
auch denkbar, eine Begrenzung in der Mitte vorzusehen. Diese wirkt
sich dann so aus, dass wenn der Sitz im Bereich von mittleren Sitzpositionen
angeordnet ist, keine Variation am Gassack-Rückhaltesystem
vorgenommen wird.
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Es
ist denkbar, die Position des Fahrzeugsitzes mit der Gassack-Begrenzungseinrichtung
mechanisch zu verbinden. Eine mechanische Kopplung zwischen Fahrzeugsitz
und Gassack-Begrenzungseinrichtung
stellt eine besonders zuverlässige
und störungsanfällige Kopplung
dar. Auf diese Art und Weise ist immer sichergestellt, dass die
Gassack-Begrenzungseinrichtung die maximale Entfaltungstrecke des
Gassacks in Abhängigkeit
von der Position des Fahrzeugsitzes einstellt und eine optimale
Anpassung des Gassack-Rückhaltesystems
sichergestellt ist. Selbstverständlich
ist es auch denkbar, die Kopplung zwischen der Position des Fahrzeugsitzes und
der Gassack-Begrenzungseinrichtung elektrisch auszuführen. Dazu
sind Sensoren erforderlich, die die Position des Fahrzeugssitzes
erfassen. Des Weiteren ist eine Auswerteeinheit sowie ein mit der
Auswerteeinheit verbundener Aktuator notwendig, der über die
Gassack-Begrenzungseinrichtung
die maximale Entfaltungsstrecke des Gassacks einstellt. Bei dem
Aktuator kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Antrieb
handeln. Genauso gut denkbar ist es, andere weit verbreitete Antriebe,
wie beispielsweise hydraulische Antriebe, einzusetzen.
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Als
mechanische Kopplung kann ein Bowdenzug vorgesehen sein. Bei einem
Bowdenzug handelt es sich um ein konstruktiv einfaches Bauteil, welches
zudem auch nach vielen Lastwechseln immer noch zuverlässig arbeitet.
Ein Bowdenzug ist ein im Automobilbereich bewährtes, häufig eingesetztes und damit
auch kostengünstiges
Bauteil.
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Als
Bevorratungsvorrichtung für
das Fangband, kann eine Wickelwelle vorgesehen sein. Es ist denkbar,
das eine Ende der Fangbänder
mit dem Airbag zu verbinden und das andere Ende der Fangbänder mit
der Wickelwelle zu verbinden und auf diese aufzurollen. Die Fangbänder können dabei
sowohl innerhalb als auch außerhalb
des Gassacks angeordnet sein. Selbstverständlich sind auch beide Anordnungen
denkbar. Die Stellung der Wickelwelle beeinflusst dabei direkt die
Länge des
im Falle eines sich entfaltenden Gassacks zur Verfügung stehenden
Fangbandes. Dabei ist es denkbar, das Fangband beim Verändern der
Stellung der Wickelwelle abzuwickeln. Ebenso ist es denkbar, lediglich
eine Fangbandlose auf der Wickelwelle zu erzeugen, die Wickelwelle
zu blockieren und die Lose beim Entfalten des Gassacks zur Verfügung zu
stellen.
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Eine
besonders Platz sparende Lösung
ist dann gegeben, wenn die Wickelwelle in einem Gehäuse des
Gasgenerators angeordnet ist. Dabei ist beispielsweise denkbar,
die Wickelwelle drehbar auf dem Gasgenerator zu lagern. Diese Lösung ist
besonders Platz sparend, da für
die Gassack-Begrenzungseinrichtung
kein zusätzlicher
Bauraum benötigt wird.
Hinzu kommt, dass die auf der Wickelwelle bevorratet angeordneten
Fangbänder
in unmittelbarer Nähe
des Gassacks zur Verfügung
stehen und beim Entfalten des Gassacks direkt von der Bevorratungsvorrichtung
entnommen werden können.
Das Fangband steht dort, wo es benötigt wird zur Verfügung, so
dass stets ein sicheres Entfalten gewährleistet ist.
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Die
Wickelwelle kann direkt oder indirekt mit dem Bowdenzug verbunden
sein. Die Wickelwelle kann dabei als Bevorratungsvorrichtung für zumindest
ein Teilbereich des Bowdenzugs dienen. Zwischen der vordersten Position
eines Fahrzeugsitzes und der hintersten Position eines Fahrzeugsitzes können bis
zu 30 cm Unterschied bestehen. Diese 30 cm stehen demnach auch bei
dem Bowdenzug als Stellgröße zur Verfügung. Auf
Grund des begrenzten Raumbedarfs innerhalb des Gassacksmoduls beziehungsweise
im Nahbereich eines Airbagmoduls bringt die Möglichkeit, den Bowdenzug auf
die Wickelwelle aufzuwickeln, einen erheblichen Platzvorteil mit
sich. Je nach dem, wie viel Bowdenzug auf der Wickelwelle aufgewickelt
ist, nimmt die Wickelwelle relativ zu dem feststehenden Gasgenerator eine
veränderte
Winkelposition ein. Die Wickelwelle ist dann über den Bowdenzug fixiert.
Das bedeutet, dass jeder Sitzposition eine bestimmte Winkelstellung
der Wickelwelle zugeordnet ist. Über
die veränderte
Winkelposition kann die Fangbandlose eingestellt werden, d.h. die
Länge des
Fanbandes, die im Falle eines Entfaltens des Gassacks zur Verfügung steht.
Dabei kann der Zusammenhang zwischen Bowdenzug und Fangband über die
Wickelwelle derart gekoppelt sein, dass je mehr Bowdenzug auf der Wickelwelle
gewickelt ist -Sitz nimmt eine vordere Position ein- desto weniger
Fangbandlose steht zur Verfügung.
Bei einer hinteren Sitzposition, bei der sich weniger bis kein Bowdenzug
auf der Wickelwelle befindet, steht mehr Fangbandlose zur Verfügung. Je mehr
Fangband zur Verfügung
steht, umso größer ist die
Entfaltungsstrecke des Gassacks.
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Es
ist denkbar, auf einer Wickelwelle mehrere Fangbänder zu bevorraten. Somit kann über die Veränderung
der Stellung einer Wickelwelle die Länge von mehreren Fangbändern verändert werden. Falls
die Wickelwelle in den Bevorratungsbereichen für die einzelnen Fangbänder unterschiedliche Durchmesser
aufweist, lassen sich in Abhängigkeit von
der Position des Fahrzeugsitzes unterschiedliche Längen der
Fangbänder
einstellen. Somit kann über
eine Gassack-Begrenzungseinrichtung die Länge mehrerer Fangbänder auch
unterschiedlich eingestellt werden.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1a eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Gassack-Rückhaltesystems
mit einem diesem zugeordneten Fahrzeugsitz, welcher eine vordere
Sitzposition einnimmt;
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1b eine
schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Gassack-Rückhaltesystems
mit einem diesem zugeordneten Fahrzeugsitz, welcher eine hintere
Sitzposition einnimmt;
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2 eine
dreidimensionale, teilweise geschnittene Darstellung eines Gasgenerators
für ein erfindungsgemäßes Gassack-Rückhaltesystem;
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3 eine
Schnittdarstellung eines Gasgenerators entlang seiner Längsachse
für ein
erfindungsgemäßes Gassack-Rückhaltesystem;
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4 eine
dreidimensionale Darstellung, die teilweise geschnitten ist, einer
Wickelwelle für
einen Gasgenerator eines erfindungsgemäßen Gassack-Rückhaltesystems,
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5a, 5b einen
Abschnitt einer Wickelwelle gemäß 4.,
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6 eine
erste Ausführungsform
des Gassacks,
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7 eine
zweite Ausführungsform
des Gassacks mit gegenläufig
angeordneten Fangbändern,
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8 eine
dritte Ausführungsform
des Gassacks
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9 die
dritte Ausführungsform
gemäß 8 in
einer perspektivischen Ansicht,
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10 eine
Seitenansicht (a) und eine Draufsicht (b) einer vierten Ausführungsform
des Gassacks,
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11 eine
Seitenansicht einer fünften
Ausführungsform
des Gassacks sowie
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12 eine
Frontalansicht auf den Gassack gemäß 11 aus
Richtung des Fahrzeuginsassens.
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In
Kraftfahrzeugen werden seit geraumer Zeit Gassack-Rückhaltesysteme 1 eingesetzt,
die einen Gasgenerator 2 sowie einen Gassack 3 aufweisen.
Diese dienen dazu, einen auf einem Fahrzeugsitz 4 befindlichen
Fahrzeuginsassen, im Falle eines Unfalls aufzufangen und somit zu
hohe Beschleunigungen zu vermeiden. Will man die Funktionen des Gassack-Rückhaltesystems, wie beispielsweise
seine nach dem Entfalten erreichte Form beziehungsweise Größe an insassenbelastungsrelevante
Parameter anpassen, so schlägt
die Erfindung vor, eine mechanische Kopplung in Form eines Bowdenzugs 5 vorzusehen.
Wenn ein Fahrzeugsitz eine vordere Position relativ zum Cockpit
beziehungsweise zum Lenkrad des Fahrzeugs einnimmt, so ist davon
auszugehen, dass sich auf dem Sitz eine kleinere und leichtere Person
befindet. Für
diese Person ist ein Gassack mit kleinerem Volumen ausreichend.
Die Erfindung befasst sich damit, über den Bowdenzug 5 die
Größe des Gassacks 3 zu
variieren. Wenn der Fahrzeugsitz 4 eine hintere Position
im Fahrzeug einnimmt, so ist davon auszugehen, dass sich auf dem Fahrzeugsitz
eine größere beziehungsweise
schwerere Person befindet und zum ausreichenden Rückhalten
des Insassens ein größerer Gassack
benötigt wird.
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Das
wird dadurch erreicht, dass der Bowdenzug 5 mit einem Ende
am Fahrzeugsitz 4 und mit seinem anderen Ende an einer
Gassack-Begrenzungseinrichtung angreift. Die Gassack-Begrenzungseinrichtung
weist eine Bevorratungsvorrichtung für mindestens ein die Entfaltungsstrecke
des Gassacks begrenzendes Fangband auf und wird im Folgenden näher beschrieben.
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In 2 ist
ein Ausführungsbeispiel
für eine Bevorratungsvorrichtung
einer Gassack-Begrenzungseinrichtung dargestellt. Die Bevorratungsvorrichtung
besteht aus einer Wickelwelle 6. Die Wickelwelle 6 ist
hohl und, wie im Folgenden noch erläutert, drehbar auf einem Gasgenerator 7 gelagert.
Bei dem Gasgenerator 7 handelt es sich um einen handelsüblichen
Gasgenerator mit einer nicht dargestellten Zündladung sowie Gasaustrittsöffnungen 8,
durch die Gas zum Entfalten des Airbags aus dem Gasgenerator 7 entweichen
kann. Um die Wickelwelle 6 herum ist ein Gehäuse 9 angeordnet.
Das Gehäuse 9 ist
ebenfalls im Wesentlichen zylinderförmig und um den Gasgenerator 7 herum
angeordnet. Es ist über Befestigungselemente
-Schrauben 11- mit dem Gasgenerator 7 fest verbunden.
Das Gehäuse 9 weist
im Bereich der Gasaustrittsöffnungen 8 des
Gasgenerators Ausnehmungen 12 auf, die so gestaltet sind, dass
sie ein störungsfreies
Austreten des Gasstroms gewährleisten.
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Der
Gasgenerator 7 ist mit der Wickelwelle 6 und dem
Gehäuse 9 ist
als Einheit in einem weiteren Gehäuse 13 angeordnet,
welches der Aufnahme des Gasgenerators 7 und der Befestigung
dieses Gasgenerators 7 im Fahrzeug dient. Dazu weist das
Gehäuse 13 Flansche 14 mit
Bohrungen 15 auf.
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3 zeigt
den Gasgenerator 7 im Schnitt in einem Gehäuse 13.
Es sind die Gasaustrittsöffnungen 8 in
dem Gasgenerator 7 zu erkennen. Um den Gasgenerator 7 herum
ist die Wickelwelle 6 angeordnet. Sie ist über Lager 16 drehbar
relativ zum Gasgenerator 7 angeordnet. Um die Wickelwelle 6 herum
ist das Gehäuse 9 zu
erkennen, welches über
Schrauben 11 fest mit dem Gasgenerator 7 verbunden
ist.
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Die
Wickelwelle 6 weist mehrere unterschiedliche Bereiche auf.
Wie aus 2 ersichtlich ist der oberhalb
der Gasaustrittsöffnungen 8 des Gasgenerators 7 befindliche
Bereich der Wickelwelle 6 mit Ausnehmungen 10 versehen,
die dazu dienen, ein ungehindertes Austreten von Gas sicherzustellen.
Jeweils rechts und links des Bereichs mit den Ausnehmungen 10 sind
Bevorratungsvorrichtungen 17a bis 17d für Fangbänder vorgesehen.
Die Bevorratungsvorrichtungen 17a bis 17d bestehen
aus Nuten, die sich radial um die Wickelwelle 6 herum erstrecken.
Sie weisen einen definierten Durchmesser D auf, der sich über eine
an die Fangbänder
angepasste Breite erstreckt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Durchmesser D der Nuten 17a bis 17d gleich
groß.
Die nicht dargestellten Fangbänder
werden um die Wickelwelle 6 in den entsprechenden Nuten 17a bis 17d herum
gewickelt. Jede Nut 17a bis 17d nimmt dabei genau
ein Fangband auf. Jede Nut ist seitlich abgegrenzt und weist eine
Oberflächenbeschaffenheit
auf, die stets ein zuverlässiges
Auf- und Abwickeln der Fangbänder
ermöglicht.
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Es
ist denkbar, die Durchmesser D der Nuten 17a bis 17d unterschiedlich
zu gestalten. Auf diese Weise kann über eine Wickelwelle 6 eine
unterschiedliche Länge
eines jeden Fangbandes beziehungsweise eine unterschiedliche Lose
zur Verfügung
gestellt werden.
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Auf
einer Seite der Wickelwelle 6 schließt sich eine weitere Bevorratungsvorrichtung 18 an,
die der Aufnahme des Bowdenzugs 5 dient. Die Bevorratungsvorrichtung 18 ist
ein Teil der Wickelwelle 6 beziehungsweise entsprechend
der Wickelwelle 6 drehbar auf dem Gasgenerator 7 gelagert
und mit der Wickelwelle 6 fest verbunden. Sie weist eine
Nut 19 auf. Die Nut 19 dient der Aufnahme des
Bowdenzugs 5. Der Bowdenzug 5 ist in der Nut 19 mit
seinem einen Ende befestigt.
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Neben
der Nut 19 ist in der Bevorratungsvorrichtung 18 eine
weitere Nut 21 vorgesehen. Diese dient der Aufnahme einer
Wickelfeder 22. Die Wickelfeder 22 ist mit ihrem
einen Ende an der Bevorratungsvorrichtung 18 beziehungsweise
der Wickelwelle 6 und mit ihrem anderen Ende an dem feststehenden
Gehäuse 9 befestigt.
Somit bewirkt die Wickelfeder 22, dass die Wickelwelle 6,
wenn keine äußeren Kräfte auf
diese wirken, stets eine definierte Ausgangsposition einnimmt.
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Der
Bereich 23 innerhalb der Aufnahme 13 oberhalb
des Gasgenerators 7 und des Gehäuses 9 dient zur Aufnahme
eines nicht dargestellten, zusammengefalteten Gassacks.
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4 zeigt
in dreidimensionaler Form die Wickelwelle 6 mit dem Gehäuse 9 in
geschnittener Darstellung. Zu erkennen sind in dem Gehäuse 9 die Ausnehmungen 12 zum
Durchtritt des Gases sowie Aufnahmen 24 für die Schrauben 11 zum
Festlegen des Gehäuses 9 an
dem Gasgenerator 7. Wie zuvor beschrieben, setzt sich die
Wickelwelle 6 aus unterschiedlichen Bereichen zusammen.
Im vorderen Bereich sind die als Nuten ausgeführten Bevorratungsvorrichtung 17c und 17d zu
erkennen. Daran schließt sich
ein perforierter Bereich mit Ausnehmungen 10 an. Im Anschluss
an diesen perforierten Bereich sind weitere Bevorratungsvorrichtung 17a und 17b vorgesehen.
An diese schließt
sich die Bevorratungsvorrichtung 18 zur Aufnahme des Bowdenzugs 5 und der
Wickelfeder 22 an. Zu erkennen ist ferner die Nut 19 zur
Aufnahme des Bowdenzugs 5 sowie die Nut 21 zur
Aufnahme der Wickelfeder 22. Am oberen Rand der Wickelwelle 6 im
Bereich der Nut 19 ist ein Schlitz 25 eingebracht.
Dieser Schlitz dient als Durchtritt für den Bowdenzug 5.
Im Gehäuse 9 sowie im
Airbaggehäuse
beziehungsweise der Aufnahme 13 ist ebenfalls eine nicht
dargestellte Auftrittsöffnung entweder
in Form einer Bohrung oder in Form eines Schlitzes für den Bowdenzug 5 vorgesehen, so
dass dieser aus dem Airbaggehäuse
heraus geführt
werden kann. Die Bevorratungsvorrichtung 18 ist mit der Wickelwelle 6 fest
verbunden. Dabei kommen alle Verbindungen, wie beispielsweise Kleb-
oder Schweißverbindungen
aber auch formschlüssige Verbindungen
wie Verzahnungen in Frage.
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Die 5a und 5b zeigen
eine andere Ausführung
der Bevorratungsvorrichtung 18', die hier losgelöst von der
Wickelwelle 6 dargestellt ist. Diese Bevorratungsvorrichtung 18' unterscheidet
sich von der zuvor beschriebenen dadurch, dass die Nut 21 zur
Aufnahme der Wickelfeder 22 durch eine zweite Nut 19' zur Aufnahme
eines zweiten Bowdenzugs ergänzt
wurde. Der zweite Bowdenzug kann als Ersatz der Wickelfeder 22 eingesetzt
werden und zum Zurückstellen
der Wickelwelle 6 in ihre Ausgangsposition dienen. Mit
anderen Worten wird ein Doppelbowdenzug vorgesehen, wobei jeweils
ein Bowdenzug für
eine Drehrichtung verantwortlich ist. Weiterhin sind in der Zeichnung
zwei Schlitze 26 zu erkennen, die in Bohrungen 27 münden. Die
Schlitze 26 mit den Bohrungen 27 dienen zur Aufnahme
der Enden der Bowdenzüge
und zur unlösbaren
Befestigung dieser Ende an der Wickelwelle 6. Auf diese
Weise wird sichergestellt, dass zuverlässig Kraft von den Bowdenzügen auf
die Wickelwelle 6 übertragen
werden kann. Die Bevorratungsvorrichtung 18' kann, wie bereits zuvor beschrieben, über übliche Befestigungsmittel an
der Wickelwelle 6 befestigt werden.
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Im
Folgenden wird nun die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Gassack-Rückhaltesystems
beschrieben. Durch ein verstellen des Fahrzeugsitzes 4 wird
eine Kraft in den Bowdenzug 5 eingeleitet. Diese Kraft
wird durch den Bowdenzug 5 auf die Wickelwelle 6 übertragen,
so dass jeder Position des Fahrzeugsitzes 4 eine definierte
Winkelstellung der Wickelwelle 6 zugeordnet ist. Die Wickelwelle 6 wird
in dieser Position durch den Bowdenzug 5 und die diesem
entgegengesetzt wirkende Feder 22 fixiert, so dass sie
diese Position solange beibehält, bis
der Fahrzeugsitz 4 wieder verstellt wird, insbesondere
auch dann, wenn der Gasgenerator 7 gezündet wird und sich der Gassack 3 entfaltet.
Auf der Wickelwelle 6 befinden sich bevorratet vier Fangbänder, die
um die Wickelwelle 6 herumgewickelt und mit ihrem einen
Ende fest mit dieser verbunden sind. Durch die Einflussnahme des
Bowdenzugs 5 auf die Wickewelle 6 und die Einnahme
einer bestimmten Winkelstellung, wird an den Fangbändern eine
Lose eingestellt. Somit weisen die auf der Wickelwelle 6 bevorrateten
Fangbänder
eine der jeweiligen Stellung des Fahrzeugsitzes 4 angepasste
Lose auf. Wird nun der Gassack gezündet, so wird diese Lose von
der Wickelwelle 6 soweit abgezogen, bis die Lose aufgebraucht
wird und das Fangband an der fixierten Wickelwelle 6 zieht,
sich aber nicht weiter abwickeln kann. Somit bestimmt die Winkelstellung
der Wickelwelle 6 die Lose und darüber die Länge des zur Verfügung stehenden
Fangbandes.
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Es
können
zusätzliche
Mittel zum Arretieren beziehungsweise Fixieren der Wickelwelle 6 in
der eingestellten Winkelstellung vorgesehen sein. Diese können dann
aktiviert werden, wenn der Gasgenerator gezündet wird, so dass vor dem
Zünden
immer ein zuverlässiges
Einstellen der Bevorratungsvorrichtung möglich ist. Beispielsweise ist
es denkbar, die Wickelwelle 6 an dem Gasgenerator 7 beim
Zünden
des Gasgenerators zu verklemmen. Das kann dadurch erreicht werden,
dass der Gasgenerator 7 so gestaltet ist, dass er sich
bei dem beim Zünden
entstehenden Druck verformt und somit ein Drehen der Wickelwelle 6 relativ
zum Gasgenerator 7 unterbindet. Durch gezielte Materialschwächungen
am Gasgenerator 7 lassen sich beispielsweise ein oder mehrere
Spreizklappen öffnen,
die ihrerseits von innen gegen die Wickelwelle Druck ausüben und
diese über
Reibung und/oder Formschluss halten. Ebenso kann ein Verriegelungsmechanismus,
beispielsweise in Form einer Sperrklinke vorgesehen sein, der bei Zünden des
Gasgenerators aktiviert wird und die Wickelwelle 6 zusätzlich festhält. Die
Airbagklappe, die sich beim Entfalten des Gassacks öffnet kann
auch zum Arretieren der Wickelwelle 6 verwendet werden.
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Der
besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass vor der
Zündung
des Gasgenerators bereits alle Parameter eingestellt sind. Dies
erfolgt automatisch bei jedem Verstellen des Fahrzeugsitzes 4.
Sobald ein Zünden
des Gasgenerators und somit ein Entfalten des Gassacks erfolgt,
ist keine Variation mehr notwendig und es müssen keine Teile während des
Entfaltens bewegt werden. Dies führt dazu,
dass das System zuverlässig
funktioniert.
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Es
ist denkbar zwischen Fangband und Wickelwelle 6 ein Dämpfungsglied
vorzusehen, was dazu dient, dass Kraftspitzen in den Fangbändern vermieden
und übermäßige Belastungen
der Fangbänder
unterdrückt
werden.
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Im
Weiteren werden Ausführungen
des Gassacks inklusive der erfindungsgemäßen Anordnung der Fangbänder innerhalb
des Gassacks beschrieben.
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Aus 6 geht
eine erste Ausführungsform des
Gassacks 3 hervor, der ein erstes Fangband 50 umfasst,
bei dem ein Ende 50a an der Innenseite des Gassacks 3 befestigt
ist. Das andere Ende 50b ist auf der in den 2 bis 5b beschriebenen
Bevorratungsvorrichtung innerhalb des Gasgenerators 7 aufgewickelt.
An einem Anbindungspunkt 51 auf dem ersten Fangband 50 ist
ein zweites Fangband 52 mit einem Ende 52a befestigt,
während
das andere Ende 52b an der Innenseite des Gassacks 3 befestigt
ist. Das zweite Fangband 52 hat demnach eine definierte,
unveränderbare
Länge.
Gleichermaßen
ist ein drittes Fangband 53 vorgehen, das ebenfalls am
Anbindungspunkt 51 auf dem ersten Fangband mit seinem Ende 53a befestigt
ist. Das gegenüberliegende Ende 53b ist
an der Innenseite des Gassacks 3 befestigt.
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Es
ist aber auch denkbar, dass in Abhängigkeit der gewünschten
Geometrie des Gassacks nur das zweite Fangband 52 am Anbindungspunkt 51 befestigt
ist, während
das dritte Fangband 53 an einem anderen, beliebigen Anbindungspunkt
auf dem ersten Fangband 50 befestigt ist. Auf das dritte
Fangband 53 kann auch ganz verzichtet werden.
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Wahlweise
können
jedoch auch mehrere Fangbänder 52, 53 vorgesehen
sein, die mit dem ersten steuerbaren Fangband 50 verbunden
sind. Die Anordnung dieser angebundenen Fangbänder 52, 53 richtet
sich nach der gewünschten
Gassackgeometrie.
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Die
obere Darstellung in 6 zeigt einen aufgeblasenen
Gassack 3, wenn der Bowdenzug nahezu vollständig von
der Bevorratungsvorrichtung abgewickelt ist. Das bedeutet, dass
der Fahrzeugsitz weit zurückgeschoben
ist. Ein weit von der Austrittsöffnung
des Gassacks entfernter Fahrzeugsitz bedeutet, dass sich eine große und deshalb
in der Regel schwere Person auf dem Sitz befindet. Der Anbindungspunkt 51 des
zweiten und dritten Fangbands 52 und 53 ist entsprechend
weit nach vorn auf den Insassen zu verlagert, so dass das zweite
und dritte Fangband 52 und 53 den Gassack im insassenfernen,
also im Nahbereich der Austrittsöffnung,
verengen. Der Vorteil ist demnach, dass sich der Gassack trotz des
großen
Gasvolumens schnell direkt vor dem Insassen entfaltet und ausreichend
hart ausgebildet ist, um den Insassen frühzeitig abzufangen.
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Im
Gegensatz dazu zeigt die untere Darstellung in 6 einen
aufgeblasenen Gassack 3, wenn der Bowdenzug aufgrund eines
sich weiter vorne befindenden Sitzes nur teilweise von der Bevorratungsvorrichtung
abgewickelt ist. Dann ist auch das Fangband 50 nur teilweise
abgewickelt, so dass sich der Gassack 30 nicht maximal
auf den Insassen hin entfalten kann. Demzufolge ist auch der Anbindungspunkt 51 im
Vergleich zur oberen Darstellung weniger weit vorverlagert, wodurch
es wegen der Fangbänder 52 und 53 zu
einer Verbreiterung des Gassacks 3 im insassenfernen Bereich
kommt. Damit kann bei gleichen Gasmassen ein weicherer Gassack 3 erreicht werden.
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Eine
zweite Ausführungsform
des Gassacks 3 zeigt 7, bei der
sich das erste Fangband 50 an seinem dem Insassen zugewandten
Ende in zwei Endabschnitte 54 und 55 aufteilt
und mit diesen Endabschnitten am Gassack 3 befestigt ist.
Das zweite Fangband 56 ist wie das erste Fangband 50 auf
der Bevorratungsvorrichtung aufgewickelt, allerdings gegenläufig zum
ersten Fangband 50. Das gegenläufige Aufwickeln der Fangbänder 50,
und 56 kann beispielsweise auch durch zwei Aufwickelwellen
realisiert werden, die gegenläufig
auf dem Gasgenerator drehbar angeordnet sind. Wahlweise könnte durch Getriebestufen
eine Übersetzung
realisiert werden. Auch das zweite Fangband 56 teilt sich
an seinem dem Insassen zugewandten Ende in zwei Endabschnitte 57 und 62 auf
und ist mit diesen am Gassack 3 befestigt. Je nach gewünschter
Einschnürung des
Gassacks 3 können
sich sowohl das erste Fangband als auch das zweite Fangband 56 in
mehr als zwei Endabschnitte, beispielsweise in drei Endabschnitte,
aufteilen.
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Je
nachdem ob der Bowdenzug nun weit abgewickelt ist oder nicht, werden
die beiden Fangbänder 50 und 56 auf-
bzw. abgewickelt. Aufgrund der gegenläufigen Wicklung auf der Bevorratungsvorrichtung
wird mit dem Abwickeln -also Verlängern- des ersten Fangbands
demnach das zweite Fangband aufgewickelt -also verkürzt. Gleiches
gilt für
den umgekehrten Fall.
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Wenn
also eine große
Person auf dem Fahrzeugsitz weit nach hinten verschoben ist, ist
das Fangband 50 -so wie in der oberen Darstellung in 7 gezeigt-
weit abgewickelt, so dass sich der Gassack 3 weit auf den
Insassen zu entfalten kann. Im Gegensatz dazu ist das Fangband 56 weit
aufgewickelt, so dass sich der Gassack 3 in dem insassenfernen
Bereich nicht aufweiten kann. Die einströmende Gasmenge wird auf diese
Weise in den insassennahen Bereich geleitet, so dass der Insasse
frühzeitig abgefangen
werden kann.
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Bei
einer kleinen Person, die ihren Fahrzeugsitz weit nach vorn verschoben
hat, bleibt ein Großteil des
Fangbandes 50 auf der Bevorratungsvorrichtung aufgewickelt,
so dass sich der Gassack 3 nur begrenzt auf den Insassen
zu entfalten kann. Das zweite Fangband 56 ist aufgrund
der gegenläufigen
Wicklung weiter abgewickelt, so dass sich der Gassack 3 im
insassenfernen Bereich verbreitern kann. Die einströmende Gasmenge
bläht sozusagen
den insassenfernen Bereich weiter auf als in der oberen Darstellung
der 7.
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Eine
dritte Ausführungsform
des Gassacks 3 gemäß 8 umfasst
insgesamt 4 Fangbänder 62, 59, 60 und 61,
wobei die ersten Fangbänder 59 und 60 gegenläufig zu
den zweiten Fangbändern 62 und 61 auf
der Bevorratungsvorrichtung aufgewickelt sind. Der Effekt ist in
etwa der gleiche wie in 7, wobei hier Varianz bei der
Formgebung des Gassacks 3 wesentlich größer ist. Auch in 8 zeigt
die obere Darstellung einen Belastungsfall für große schwere Personen, während die
untere Darstellung den Belastungsfall für eine kleine, leichte Person zeigt.
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In
der perspektivische Darstellung gemäß 9 lässt sich
gut erkennen, wie die Fangbänder 59 bis 62 die
Form des Gassacks 3 bei schweren Personen (9a)
verlängern
und bei leichten Personen (9b) eher
verbreitern.
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Das
vierte Ausführungsbeispiel
gemäß 10a) zeigt im Prinzip eine Kombination
der Ausführungen
gemäß 6 und 7,
wonach am ersten Fangband 50 ein zweites und drittes Fangband 52 und 53 befestigt
ist. Das erste Fangband 50 ist spiegelsymmetrisch zur Gasgeneratormitte
angeordnet, während
sich das weitere Fangband 56 mittig auf der Wickelwelle
des Gasgenerators 7 befindet. Die Endabschnitte 57 und 58 sind
am Gassack 3 befestigt. Aus der Seitenansicht gemäß 10a) ist gut ersichtlich, dass mit entsprechend
abgestimmter Anordnung des ersten Fangbands 50 eine besonders optimierte
Form des Gassacks 3 erreicht werden kann.
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Das
Ausführungsbeispiel
gemäß den 11 und 12 zeigt
ein erstes Fangband 50 dass sich in der Mitte des Gassacks 3 erstreckt
und bei dem das Ende 50a an der Innenseite des Gassacks 3 befestigt
ist. Das andere Ende 50b ist auf der in den 2 bis 5b beschriebenen
Bevorratungsvorrichtung innerhalb des Gasgenerators 7 aufgewickelt.
An dem Anbindungspunkt 51 auf dem ersten Fangband 50 sind
drei weitere Fangbänder 63, 64, 65 jeweils
mit einem Ende befestigt, während
das jeweils andere Ende an der Innenseite des Gassacks 3 befestigt
ist. Die drei weiteren Fangbänder 63, 64, 65 haben
demnach eine definierte, unveränderbare Länge. Gleichermaßen sind
Fangbänder 66, 67, 68 vorgehen,
die an einem weiteren Anbindungspunkt 51' auf dem ersten Fangband mit jeweils
einem Ende befestigt sind. Das jeweils gegenüberliegende Ende ist an der
Innenseite des Gassacks 3 befestigt.
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Mit
dieser Ausführung
können
Einschnürungen
erreicht werden, die insbesondere für nahezu runde Fahrerairbags
eingesetzt werden können.
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Für alle Ausführungsbeispiele
gemäß der 6-12 gilt
jedoch, dass die maximal verfügbare
Länge auf
die jeweiligen Bauraumbedingungen im Fahrzeug abgestimmt sein muss.
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Es
ist auch denkbar, dass anstelle des in den vorangegangen Ausführungsbeispielen
erwähnten Bowdenzugs
eine elektronische Kopplung an die Insassen- und/oder Fahrzeugsitzposition
erfolgen kann. Dann werden Daten zu Sitzeinstellung, Anschnallinformationen,
Gewicht und Größe des Insassen,
Position des Insassen ausgewertet und auf einen Schrittmotor übertragen,
der die Wickelwelle (vgl. 2 bis 5b)
entsprechend verdreht.
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Außerdem kann
es vorgesehen sein, die Fangbänder,
also links und rechts der Mitte des Gasgenerators, anzuordnen. Diese
Anordnung ist abhängig
von den Gasaustrittsöffnungen.
Bei Gasgeneratoren, die den Gasaustritt auf einer Seite, also außer mittig,
haben, ist eine mittige Anordnung der Fangbänder möglich. Die Doppelausführung links
und rechts der Mitte des Gasgenerators dient zum getrennten, also
unabhängigen
Fangbandeinzug.
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Die
Fangbänder 52, 53, 57, 58, 61 können in jeder
Richtung angeordnet werden. Außerdem
können
mehr als nur zwei Fangbänder
oder an ihren Enden mehrfach am Gassack angebunden sein.
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Insbesondere
kann es beim Fahrerairbag, der regelmäßig als runder Gassack ausgebildet
ist, sinnvoll sein, eine nahezu kreisförmige Einschnürung am
insassenfernen und/oder am insassennahen Bereich zu erreichen.
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Am
Fangbandende sollte dann eine Verstärkung des Airbags derart durchgeführt werden,
dass die Anbindung sicher hält
und keine punktförmige Einschnürung erfolgt.
Dies kann durch zusätzlichen Airbagstoff
erfolgen.
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Denkbar
ist, dass das erste Fangband 59 gegenüber dem zweiten Fangband 60 beispielsweise bei
Insassenvorverlagerung stärker
verkürzt
wird, so dass mit der erfindungsgemäßen Lösung auch Belastungsfälle abgedeckt,
werden können,
bei denen sich der Insasse „out
of position" befindet.