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Die
Erfindung betrifft ein Insassen-Rückhaltesystem nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Vorrichtungen bekannt, die
ein adaptives Aufblasen eines Gassacks im Auslösefall ermöglichen. Ein solches adaptives
Aufblasen ist wünschenswert,
um die im Auslösefall
in den Gassack einströmende und/oder
aus dem Gassack abströmende
Gasmenge an verschiedene Umstände
anpassen zu können – etwa an
das Gewicht, an die Position eines Fahrzeuginsassen oder den Unfallverlauf.
So sollte z. B. bei einer leichten Person oder einer Person in OOP-Situationen
die Füllmenge
des Gassacks gegenüber
der normalen Füllmenge
reduziert werden.
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Das
Dokument
DE 20
2004 014 615 U1 beschreibt ein Insassen-Rückhaltesystem,
bei dem das Modulgehäuse
eine Auslassöffnung
aufweist, die mit einem plattenförmigen
Absperrkörper
verschlossen ist. Beim Auslösen
des Insassen-Rückhaltesystems wird
ein Sprengbolzen aktiviert, der den Absperrkörper löst und damit die Auslassöffnung freigibt.
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Durch
die freigegebene Auslassöffnung kann
dann Gas aus dem Gassack ausströmen,
wodurch der Innendruck im Gassack verringert wird.
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Aus
dem Dokument
US 6 513
835 B2 ist ein Gassacksystem für ein Kraftfahrzeug bekannt,
bei dem der Gasfluss vom Gasgenerator in den Gassack mittels einer
zusätzlichen
Belüftungsöffnung angepasst
werden kann. Über
die Belüftungsöffnung wird ein
Teil des Gases aus dem Insassen-Rückhaltesystem herausgeleitet.
Hierbei ist ein bewegbares Element vorgesehen, mit dem die Belüftungsöffnung verschlossen
oder auf verschiedene Größen eingestellt
werden kann.
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Weiterhin
ist aus dem Dokument
US
6 669 231 B2 ein Insassen-Rückhaltesystem bekannt, bei dem
der Gasfluss aus dem Gasgenerator in den Gassack über ein
Schiebeelement eingestellt werden kann. Hierbei wird der Gasfluss
in den Gassack je nach Stellung des Schiebeelements geblockt, wodurch
der Grad des Aufblasens des Gassacks einstellbar ist.
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Aus
dem Dokument
DE 101
07 273 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung für Insassen
eines Fahrzeuges mit einem Mittel zum Messen eines Innendrucks eines
Airbags bekannt, wonach in Abhängigkeit
vom Airbag-Innendruck und einer Fahrzeugverzögerung eine Auslasseinrichtung
zum Entlüften
des Airbags ansteuerbar ist.
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In
dem Dokument
US 6 561
545 B2 ist eine Gassackanordnung beschrieben, bei dem die
Größe des Gassacks
durch Riemen, deren Länge über einen
Aktuator eingestellt werden kann, anpassbar ist. Zusätzlich sind
Belüftungsöffnungen
vorgesehen, die einen Teils des vom Gasgenerator ausgehenden Gasstroms
nach außen
leiten. Der Gasfluss durch die Belüftungsöffnungen kann über ein
verschiebbares Blockierelement eingestellt werden.
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Aus
der gattungsbildenden
US 2004/0012180
A1 ist bekannt, Ausströmöffnungen eines
Gassacks über
ein mit einem Aktuator in Verbindung stehendes Band zu steuern.
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Darüber hinaus
beschreibt die
EP 1 418 093 eine
Gassackanordnung, bei der eine Ausströmöffnung eines Gassacks über ein
Band geöffnet
werden kann. Das Band ist mit einer Klemme verbunden, die das Band
in Abhängigkeit
von einem Sensorsignal festhält
oder freigibt.
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Es
liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Insassen-Rückhaltesystem mit einer Vorrichtung
zum Anpassen der im Auslösefall
in den Gassack einströmenden
und/oder aus dem Gassack abströmende
Gasmenge bereitzustellen, die in einfacher Weise montierbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Insassen-Rückhaltesystem mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen
angegeben.
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Danach
sieht die vorliegende Erfindung ein Insassen-Rückhaltesystem vor, das einen
mit Gas befüllbaren
Gassack, mindestens einen Gasgenerator zum Bereitstellen von Gas
zum Befüllen
des Gassacks und mindestens einen Aktuator zum Anpassen der im Auslösefall in
den Gassack einströmenden und/oder
aus dem Gassack abströmenden
Gasmenge umfasst. Dabei weist mindestens ein Bestandteil des Insassen-Rückhaltesystems
eine Ausströmöffnung auf, über die
das vom Gasgenerator bereitgestellte Gas aktuatorgesteuert teilweise
abgeleitet werden kann. Ein solcher Bestandteil kann z. B. der Gassack
selbst oder ein Modulgehäuse
des Moduls sein. Der mindestens eine Aktuator umfasst einen Grundkörper, der
eine lokale Gasquelle enthält,
die durch ein externes Steuersignal einer Fahrzeugelektronik zündbar ist,
sowie ein gegenüber
dem Grundkörper
verschiebbares Aktuatorteil, das bei Auslösen der lokalen Gasquelle aufgrund
des dabei erzeugten Gases verschoben wird und über mit dem Aktuatorteil gekoppelte
Auslösemittel
in Form mindestens eines Bandes die Ausströmöffnung des Insassen-Rückhaltesystems freigibt, wobei
das mindestens eine Band über
in dem Aktuatorteil ausgebildete Öffnungen durch das Aktuatorteil
hindurchgeführt
ist.
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Hiermit
wird ein Insassen-Rückhaltesystem bereitgestellt,
das ein adaptives Aufblasen eines Gassacks ermöglicht. Hierzu kann die in
dem Aktuator angeordnete gesonderte Gasquelle im Bedarfsfall vor,
beim oder nach dem Aufblasen des Gassacks ausgelöst werden, wodurch ein Teil
des aus dem Gasgenerator ausströmenden
Gases durch die freigegebene Ausströmöffnung abgeleitet wird. Dadurch wird
der Druck im Gassack herabgesetzt, so dass z. B. leichtgewichtige
oder sich im Auslösefall
in einer OOP-Situation befindliche Insassen besser geschützt werden.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet
sich dabei durch einen hohen Grad an Flexibilität insofern aus, als der Aktuator
eine Ausströmöffnung – in Abhängigkeit
von dem Zeitpunkt, zu dem eine Fahrzeugelektronik ein entsprechendes
Steuersignal bereitstellt – bereits
vor der Gassackentfaltung, oder alternativ bei oder sogar nach der
Gassackentfaltung bereitstellen kann.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Insassen-Rückhaltesystem
können
die Ausströmöffnungen
beispielsweise am Gassack oder – sofern
das Insassen-Rückhaltesystem
ein Modulgehäuse
umfasst – an
dem Modulgehäuse
ausgebildet sein. Darüber hinaus
können
die Ausströmöffnungen
auch an weiteren Bestandteilen des Insassen-Rückhaltesystems ausgebildet
sein. Der Aktuator kann direkt im Bereich einer Ausströmöffnung oder
an beliebiger Stelle im Insassen-Rückhaltesystem angeordnet sein,
was die Flexibilität
der Anordnung weiter erhöht.
Grundsätzlich
kann das erfindungsgemäße Insassen-Rückhaltesystem beliebige bekannte
Gassacktypen enthalten, z. B. auch Gassäcke für Seiten- und Kopfairbags.
Es ist dabei nicht notwendigerweise ein Modulgehäuse vorgesehen.
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Wie
bereits erwähnt,
kann das Freigeben der Öffnung
sehr rasch erfolgen, so dass die Ausströmöffnung im Auslösefall des
Insassen-Rückhaltesystems
noch vor der Entfaltung des Gassacks freigegeben ist. Dadurch ist
eine besonders effiziente Gasableitung beim Aufblasen des Gassacks
gegeben, da die gesamte Querschnittsfläche der Ausströmöffnung bereits
bei Beginn des Aufblasvorgangs des Gassacks zur Verfügung steht.
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Durch
die Anordnung der lokalen Gasquelle im Grundkörper des Aktuators ergeben
sich des weiteren Vorteile bei der Montage der Gasquelle (die bevorzugt
als Zündpille
realisiert ist) und des Aktuators. Zum einen stellt der Grundkörper eine
definierte Einbauposition für
die lokalen Gasquelle im Modul bereit. Die Montage der lokalen Gasquelle
kann dabei als letzter Schritt bei der Montage erfolgen, was diese vereinfacht.
Zum anderen ist durch die Anordnung der lokalen Gasquelle in dem
Grundkörper
ein direktes Stecken einer Zündleitung
möglich.
Die Zündleitung
ist hierbei mit der Fahrzeugelektronik verbunden und leitet ein
Steuersignal zum Auslösen
an die lokale Gasquelle. Die Zündleitung
kann dabei direkt auf Kontakte der lokalen Gasquelle aufgesteckt
werden, die aus dem Grundkörper
hervorragen.
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Es
versteht sich, dass die Erfindung auch Insassen-Rückhaltesysteme
umfasst, die mehrere Ausströmöffnungen
bzw. Aktuatoren aufweisen. Mit einer Mehrzahl von Aktuatoren ist
eine genauere Einstellung der abzuleitenden Gasmenge möglich, da
je nach Bedarf eine bestimmte Anzahl von Ausströmöffnungen freigegeben werden
kann.
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Die
Erfindung stellt einen Aktuator zur Verfügung, mit dem eine Ausströmöffnung ausgelöst durch eine
Relativbewegung des Aktuatorteils gegenüber dem Grundkörper freigegeben
wird.
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Über das
Band kann z. B. durch die Verschiebebewegung des Aktuatorteils nach
dem Auslösen
der Gasquelle eine Zugkraft auf weitere mit dem Band in Verbindung
stehende Komponenten des Insassen-Rückhaltesystems ausgeübt werden,
was dann zu einer Freigabe einer Ausströmöffnung führt. Hierbei ist es auch möglich, dass
mehrere Bänder
mit dem Aktuatorteil verbunden sind, so dass mehrere Komponenten
gleichzeitig gesteuert werden können.
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Vorteilhafterweise
ist dabei die Ausströmöffnung in
einer Einstülpung
oder einem Schnorchel des Gassacks ausgebildet, wobei die Einstülpung oder der
Schnorchel durch das Band derart entfaltet werden, dass die jeweilige
Ausströmöffnung freigegeben wird.
Hiermit sind zuverlässige
und einfach auszubildende Vorrichtungen zum steuerbaren Verschließen von
Ausströmöffnungen
an dem Gassack realisierbar.
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Bevorzugt
ist das Band vor dem Auslösen der
lokalen Gasquelle am Aktuator fest und nach dem Auslösen der
lokalen Gasquelle am Aktuator beweglich angeordnet. Hierdurch wird
eine Vorrichtung bereitgestellt, bei der das Öffnen der Ausströmöffnungen
mit einem Band gesteuert werden kann, z. B. durch Ausüben einer
Haltekraft auf eine Ausströmöffnung.
Für den
Fall, dass die Gasquelle im Aktuator ausgelöst wird, wird das Band freigegeben,
wobei durch den Wegfall der Haltekraft die Ausströmöffnung freigeschaltet
wird.
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Darüber hinaus
ist es auch möglich,
dass nach dem Auslösen
des Aktuators über
das dann frei bewegliche Band eine Zugkraft (z. B. erzeugt durch eine
Feder) an eine Ausströmöffnung übertragen wird,
wobei diese durch das Einwirken der Zugkraft freigeschaltet wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Insassen-Rückhaltesystems
ist vorgesehen, dass die mindestens eine Ausströmöffnung in dem Gassack eines
Insassen-Rückhaltesystems
gebildet ist. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere für Insassen-Rückhaltesysteme,
bei denen kein Modulgehäuse
vorgesehen ist. Dabei kann der Aktuator ebenfalls an dem Gassack
angeordnet sein.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Insassen-Rückhaltesystem
vor, das ein Modulgehäuse
aufweist und die mindestens eine Ausströmöffnung in diesem Modulgehäuse gebildet
ist. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Aktuator ebenfalls am
Modulgehäuse
angeordnet ist, wodurch ein besonders zuverlässiger Betrieb des Aktuators und
eine vereinfachte Montage des Aktuators sowie der am Aktuator angeordneten
Gasquelle und der elektrischen Verbindungsleitung zur lokalen Gasquelle
ermöglicht
ist.
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Die
lokale Gasquelle ist bevorzugt als pyrotechnische Einheit ausgebildet,
insbesondere in Form einer an sich bekannten Zündpille. Die pyrotechnische
Einheit setzt dabei nach dem Auslösen schlagartig ein Gasvolumen
frei, das auf das Aktuatorteil wirkt. Weiterhin ist die lokale Gasquelle
vorteilhafterweise über
ein externes Steuersignal zündbar, das
von einer Fahrzeugelektronik in Abhängigkeit von Kenndaten wie
z. B. Insassengröße, Insassengewichts,
der Position des Insassen, der Unfallart und/oder der Unfallschwere
erzeugt wird. Anhand der Kenndaten entscheidet die Fahrzeugelektronik, ob
die in den Gassack des Insassen-Rückhaltesystems im Auslösefall einströmende bzw.
aus dem Gassack abströmende
Gasmenge reduziert bzw. erhöht
werden muss oder nicht. Für
den Fall, dass die ein- bzw, abströmende Gasmenge verändert werden soll,
ergeht von der Fahrzeugelektronik im Auslösefall ein entsprechendes Steuersignal
(Zündsignal)
an die lokale Gasquelle des Aktuators, worauf die Gasquelle zündet und
Gas freisetzt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren anhand
eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Ausschnitt eines Insassen-Rückhaltesystems
mit einem Aktuator in seitlicher Schnittdarstellung;
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2 ein
Ausführungsbeispiel
eines Aktuators zum Anpassen der in den Gassack einströmenden Gasmenge,
der mit einem Band verbunden ist;
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3 den
Aktuator der 2 in Schnittdarstellung;
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4 den
Aktuator der 2 ohne Darstellung des Bandes;
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Die 1 zeigt
ein Modulgehäuse 4 eines Insassen-Rückhaltesystems,
das auf einem Blech-Halteteil 6 eines Fahrzeugs angeordnet
ist. In dem Modulgehäuse 4 sind
unter anderem ein Aktuator 1 sowie ein Gasgenerator 2,
der über
ein Steckerelement 3 elektrisch ansteuerbar ist, angeordnet.
Der Aktuator 1 weist einen Deckel 1a sowie einen
Grundkörper 1b auf,
der an einer Seitenwand 41 des Modulgehäuses 4 angeordnet
ist. Innerhalb des Aktuators 1 ist eine Gasquelle angeordnet
(nicht dargestellt), aus der nach dem Auslösen schlagartig Gas freigesetzt
wird. Die Zündung
erfolgt über
Kontakte 5, die durch die Seitenwand 41 und auch
durch das Blech-Halteteil 6 nach außen geführt und über ein Kabel (nicht dargestellt)
mit einer Steuereinrichtung einer Fahrzeugelektronik (nicht dargestellt)
verbunden sind. Die Steuereinrichtung kann ein Steuersignal an die
Gasquelle übermitteln,
worauf Gas aus der Gasquelle freigesetzt wird. Die Gasquelle ist
insbesondere als pyrotechnisches Element, bevorzugt als Zündpille
realisiert, wie sie in üblichen
Gasgeneratoren eingesetzt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass
es sich bei der in den Aktuator 1 integrierten Gasquelle
um ein gesondertes und gesondert ansteuerbares Element handelt,
das nicht Bestandteil des Gasgenerators 2 ist.
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Die 2 stellt
eine Ausführungsvariante des
Aktuators dar. Der Aktuator 10 weist einen Deckel 10a sowie
einen Grundkörper 10b auf.
Durch den Deckel 10a ist ein Band 15 geführt, das
z. B. mit Verschlusselementen einer Ausströmöffnung oder weiteren Komponenten
des Insassen-Rückhaltesystems
verbunden ist, wobei über
das Band 15 eine Steuerung bzw. Freigabe einer Ausströmöffnung erfolgen
kann. Vor dem Auslösen
des Insassen-Rückhaltesystems
ist das Band 15 an dem Aktuator 10 arretiert.
Hierzu kann das Band z. B. zwischen dem Deckel 10a und
dem Grundkörper 10b geklemmt
und damit fixiert sein.
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Der
Deckel 10a des in der 2 dargestellten
Aktuators ist gegenüber
dem Grundkörper 10b bewegbar
angeordnet. Die im Grundkörper 10b des Aktuators
angeordnete Gasquelle (nicht dargestellt) setzt im Auslösefall Gas
frei, das einen Druckimpuls auf den Deckel 10a ausübt. Der
Deckel 10a wird dadurch nach oben gedrückt, wodurch das Band 15 gelöst wird.
Das Band 15 wird in diesem Zustand nicht mehr durch den
Aktuator fixiert und kann z. B. eine auf das Band ausgeübte Zug-
oder Haltekraft weiterleiten. Eine mit dem Band 15 verbundenen
Ausströmöffnung ist
mittels dieser Zug- oder Haltekraft steuerbar und kann etwa durch
Ziehen oder Lösen
in einen geöffneten
Zustand geschaltet werden.
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Grundsätzlich ist
auch ein entgegengesetzter Mechanismus denkbar, bei dem das Band 15 zunächst frei
beweglich und nach der Relativbewegung des Deckels 10a arretiert
wird. Auch kann vorgesehen sein, dass das Band stets fest mit dem
Deckel 10a verbunden ist, wobei die Relativbewegung des Deckels
die Zugkraft für
ein Öffnen
einer Ausströmöffnung bereitstellt.
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Die 3 zeigt
den Aktuator der 2 in seitlicher Schnittdarstellung.
Der Grundkörper 10b weist
dabei eine Öffnung 16 auf,
in der die Gasquelle 17 angeordnet ist. Die Zündvorrichtung
der Gasquelle 17 ist über
Kontakte 18 mit einer Steuereinrichtung (nicht dargestellt),
die das Signal zur Zündung
gibt, elektrisch verbunden. Im Zündfall
strömt
Gas aus der Gasquelle 17 in die Öffnung 16 und übt einen
Druck auf den Deckel 10a aus, so dass dieser relativ zu dem
Grundkörper 10b bewegt
wird. Dadurch wird beispielsweise eine Arretierung des Bandes 15 gelöst.
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Die 4 zeigt
wiederum den Aktuator der 2, jedoch
ohne Darstellung des Bandes. Das Band kann durch Öffnungen 19 geführt und
somit mit dem Deckel 10a verbunden und in diesem geführt werden.
Der Deckel 10a ist dabei gegenüber dem Grundkörper 10b verschoben
dargestellt. Diese Position entspricht der Position des Deckels 10a nach dem
Auslösen
der Gasquelle. Man erkennt, dass in dieser Position das Band 15 innerhalb
der Öffnung 19 bewegbar
ist und nicht zwischen dem Deckel 10a und dem Grundkörper 10b eingeklemmt
ist. Natürlich ist
hierbei auch möglich,
dass eine Mehrzahl von Bändern
an dem Deckel 10a angeordnet sind, um verschiedene Ausströmöffnungen
gleichzeitig schalten zu können.
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Obwohl
die gemäß den 1 bis 4 beschriebene
Ausführungsform
des Aktuators sich jeweils auf einen einzelnen Aktuator bezieht,
versteht sich, dass je nach Erfordernis auch mehrere Aktuatoren
gleichzeitig angeordnet werden können.
Hierdurch kann eine feinere Regulierung der zum Aufblasen des Gassacks
eingesetzten Gasmenge erfolgen, da in Abhängigkeit der erfassten Kenndaten – etwa bzgl.
Gewicht, Größe und Position
des Insassen oder des Unfallverlaufs – eine bestimmte Anzahl von
Aktuatoren aktiviert wird und damit eine bestimmte, angepasste Anzahl
von Belüftungsöffnungen
freigegeben werden kann, aus denen Gas aus dem Gassack abgeleitet
wird.
