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Die
Erfindung betrifft eine Aufprallschutzvorrichtung für einen
Fahrzeuginsassen, mit einem Gassack, der wenigstens eine Ausströmöffnung aufweist, deren
Querschnitt mittels eines an eine Zieheinrichtung gekoppelten Zugmittels
veränderbar
ist.
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Eine
solche Aufprallschutzvorrichtung ist aus der
EP 0 917 994 A bekannt. Mit
dieser Vorrichtung kann eine Ausströmöffnung mittels eines unelastischen
Fadens verkleinert werden, der an der Gewebefläche des Gassacks angeordnet
und in einer Schlinge um die Ausströmöffnung herum über Kreuz geführt ist.
Die Außenabschnitte
des Fadens sind über
Dehnungsbereiche des Gassacks geführt, und die Enden den Fadens
sind auf der Oberfläche
des Gassacks befestigt. Dadurch wird infolge des beim Eintauchen
eines Fahrzeuginsassen in den Gassack erzeugten Innendrucks eine
Verringerung des Querschnitts der Ausströmöffnung erreicht, die proportional
zur elastischen Dehnung des Gassacks ist.
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Die
Erfindung schafft eine Aufprallschutzvorrichtung mit einem Gassack,
dessen Ausströmverhalten
mit einfachen Mitteln individuell einstellbar ist.
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Gemäß der Erfindung
ist bei einer Aufprallschutzvorrichtung der eingangs genannten Art
vorgesehen, daß die
Zieheinrichtung nicht am Gassack befestigt ist. Die Erfindung beruht
auf der Erkenntnis, daß in
bestimmten Fällen
eine andere als die von der Dehnung des Gassacks abhängige Verringerung
des Ausströmquerschnitts
vorteilhaft ist. Die erfindungsgemäße Aufprallschutzvorrichtung
ermöglicht
dementsprechend eine von der Dehnung unabhängige Steuerung des Ausströmquerschnitts.
Somit kann nach einer Analyse des konkreten Lastfalls, gegebenenfalls
unter Einbeziehung mehrerer relevanter Parameter wie Körpergewicht
des Fahrzeuginsassen, Aufprallschwere, Art des Aufpralls etc., der
Ausströmquerschnitt
entsprechend eingestellt oder sogar zeitlich variiert werden.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung weist das Zugmittel zwei Enden auf, wobei das erste
Ende mit der Zieheinrichtung und das zweite Ende mit einem festen
Bauteil verbunden ist. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein,
daß beide
Enden mit einer Zieheinrichtung verbunden sind. Im letzteren Fall
können
die Enden des Zugmittels entweder mit verschiedenen Zieheinrichtungen
oder, bei geeigneter Umlenkung des Zugmittels, mit derselben Zieheinrichtung
verbunden sein.
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Zur
Steuerung der Zieheinrichtung ist bevorzugt eine elektronische Steuereinheit
vorgesehen, die die relevanten Parameter des Lastfalls auswertet und
eine dementsprechende Aktivierung der Zieheinrichtung veranlaßt.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform umfaßt die Ziehvorrichtung
ein bewegliches Bauteil, an das ein Ende des Zugmitels gekoppelt
ist, wobei die Steuereinheit eine Bewegung des Bauteils veranlassen
kann. Um den „Wirkungsgrad" der Zieheinrichtung
zu erhöhen,
kann eine zwischen dem Zugmittel und dem beweglichen Bauteil wirkende Übersetzung
vorgesehen sein.
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Vorzugsweise
erfolgt eine Bewegung des Bauteils gegen den Widerstand wenigstens
eines Federelements, das das Bauteil in eine Ausgangslage vorspannt.
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Zur
Steuerung der Bewegung des Bauteils kann beispielsweise ein Elektromagnet
vorgesehen sein, der eine Anziehungskraft auf das Bauteil ausüben kann.
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Gemäß einem
besonderen Aspekt der Erfindung weist die Aufprallschutzvorrichtung
zur Veränderung
des Querschnitts der Ausströmöffnung eine an
das Zugmittel gekoppelte Steuermechanik auf, die so ausgelegt ist,
daß ein
Ziehen am Zugmittel eine Vergrößerung des
Querschnitts verursacht. Diese Bauform eignet sich für einen
relativ hart ausgelegten Gassack, der nach dem Aufblasen einen hohen
Innendruck hat, um insbesondere im Falle eines starken Aufpralls
einem schweren Fahrzeuginsassen eine ausreichende Rückhaltewirkung
zur Verfügung zu
stellen. Im Falle eines leichten Fahrzeuginsassen oder eines weniger
starken Aufpralls kann die Steuermechanik die Ausströmöffnung vergrößern, um den
Gassackinnendruck entsprechend anzupassen.
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Eine
mögliche
erfindungsgemäße Realisierung
einer solchen Steuermechanik sieht ein scherenartiges Element mit
zwei über
ein Drehgelenk aneinandergekoppelten starren Armen vor, die die
Ausströmöffnung wenigstens
bereichsweise umschließen.
Ein Auseinanderziehen der Arme bewirkt dann eine Aufweitung der
Ausströmöffnung.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und aus den beigefügten
Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen
schematisch:
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1 eine
Ausströmöffnung in
einem Gassack mit veränderbarem
Querschnitt gemäß einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
Ziehvorrichtung; und
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3 eine
Steuermechanik zur Veränderung
des Querschnitts einer Ausströmöffnung in
einem Gassack gemäß einer
zweiten Ausführungsform der
Erfindung.
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In 1 ist
ein Ausschnitt einer Gassackoberfläche 10 mit einer Ausströmöffnung 12 dargestellt.
Am Rand der Ausströmöffnung 12 ist
eine fast vollständig
umlaufende Tasche 14 vorgesehen. Die Tasche 14 kann
beispielsweise dadurch gebildet werden, daß an der Ausströmöffnung 12 Randabschnitte des
Gassackmaterials schlaufenartig nach außen umgeklappt und randseitig
vernäht
werden. Auf diese Weise kann ein Teil des Gassackgewebes, das ansonsten
zur Schaffung der Ausströmöffnung 12 entfernt
würde,
sinnvoll und kostensparend genutzt werden.
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In
der Tasche 14 ist ein Zugmittel 16 in Form eines
reißfesten
unelastischen Fadens oder Drahts um die Ausströmöffnung 12 geführt, wobei
sich die Endabschnitte 16a, 16b in einem Austrittsbereich 18 außerhalb
der Tasche 14 überkreuzen.
Innerhalb der Tasche 14 ist das Zugmittel 16 am
Gassack an mehreren, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten
Stellen befestigt. Die Befestigung kann z.B. durch partielles Annähen oder
punktuelles Festkleben erfolgen. Die überkreuzten Endabschnitte 16a, 16b sind
nicht am Gassack befestigt und verlaufen in entgegengesetzten Richtungen.
Während
ein Ende 16c des Zugmittels 16 an einem festen
Bauteil 20, z.B. einem Gassackmodulbauteil, verankert ist,
greift am anderen Ende 16d eine (in 1 nicht dargestellte) Zieheinrichtung 22 an.
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Eine
mögliche
Ausführung
der Zieheinrichtung 22 ist in 2 gezeigt.
Eine feststehende und eine bewegliche Platte 24 bzw. 26 sind
in einem Abstand voneinander angeordnet, der durch mehrere komprimierbare
Federn 28 vorgegeben ist (Ausgangslage). Das Ende 16d des
Zugmittels 16 ist mit der beweglichen Platte 26 verbunden,
die aus einem magnetisierbaren Material besteht. An der feststehenden
Platte 24 ist ein Elektromagnet 30 so angebracht,
daß er
eine Anziehungskraft auf die bewegliche Platte 26 ausüben kann.
Die Bestromung des Elektromagneten 30 erfolgt über eine
(nicht dargestellte) elektronische Steuereinheit.
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Die
elektronische Steuereinheit sorgt zunächst dafür, daß ein „Grundstrom" durch den Elektromagneten 30 fließt, der
so bemessen ist, daß die auf
die bewegliche Platte 26 wirkende Anziehungskraft gerade
der Rückstellkraft
der Federn 28 entspricht. In einem Rückhaltefall kann durch Erhöhung des
Stromflusses die Anziehung verstärkt
und dadurch eine Bewegung der Platte 26 aus ihrer Ausgangslage
gegen den Widerstand der Federn 28 zur feststehenden Platte 24 hervorgerufen
werden. Aufgrund der Grundbestromung des Elektromagneten 30 erfolgt
die Bewegung der Platte 26 sofort, da kein Anfangswiderstand überwunden
werden muß.
Die Bewegung der Platte 26 entspricht einem Ziehen an dem
Ende 16d des Zugmittels 16, was zu einer Einschnürung der
Ausströmöffnung 12 führt. Aufgrund der
in Umfangsrichtung beabstandeten Befestigungsstellen kann dabei
das Gassackgewebe im Randbereich der Ausströmöffnung 12 gerafft
werden.
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Der
Vorgang des Einschnürens
der Ausströmöffnung kann
beschleunigt werden, indem man zwischen dem Zugmittel 16 und
der beweglichen Platte 26 eine geeignete Übersetzung
(z.B. nach Art eines umgekehrten Flaschenzugs) vorsieht. Eine andere
Möglichkeit
besteht darin, auch am Ende 16c des Zugmittels 16 zu
ziehen. Hierzu kann das Ende 16c an eine weitere Zieheinrichtung
oder, bei geeigneter Umlenkung des Endabschnitts 16a, an
dieselbe Zieheinrichtung 22 gekoppelt werden.
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Die
elektronische Steuereinheit sorgt in jedem Fall dafür, daß in Abhängigkeit
der ihr zugeführten
Aufpralldaten ein bestimmter Zug auf das Zugmittel 16 ausgeübt wird,
um den Querschnitt der Ausströmöffnung 12 gezielt
zu beeinflussen.
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Eine
besondere Steuermechanik zur Veränderung
des Querschnitts der Ausströmöffnung 12 ist in 3 dargestellt.
Diese Steuermechanik ermöglicht
im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Ausführungsform eine gezielte Vergrößerung des
Querschnitts der Ausströmöffnung 12.
Hier ist die Tasche 14 an wenigstens zwei Stellen in Umfangsrichtung unterbrochen.
In die beiden Taschenteile sind auf die Form der Ausströmöffnung 12 abgestimmte
Arme 32, 34 aus einem starren Material eingeschoben.
Die Arme 32, 34 sind Teil eines scherenartig aufgebauten Steuerelements,
das ein die Arme 32, 34 verbindendes Drehgelenk 36 aufweist.
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Auf
der Seite der Ausströmöffnung 12 haben die
Endabschnitte 32a, 34a der Arme 32, 34 jeweils ein
Hohlprofil. Durch die Unterbrechung in der Tasche 14 kann
ein Zwischenstück 38 aus
flexiblem Material in die hohlen Endabschnitte 32a, 34a der Arme 32, 34 eingebracht
und dort befestigt werden. Das Zwischenstück 38 ist entweder
dehnbar, oder in einem der Arme 32, 34 ist eine
Führung
vorgesehen, innerhalb derer sich das Zwischenstück 38 bewegen kann.
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Auf
der der Ausströmöffnung 12 abgewandten
Seite des Drehgelenks 36 ist wenigstens ein Armende mit
einem Zugmittel 16 verbunden, das wiederum an eine Zieheinrichtung 22 (in 3 nicht
dargestellt) gekoppelt ist. Das entsprechende Ende des anderen Arms
kann fest montiert oder mit einem weiteren Zugmittel 16 an
einem festen Bauteil 20 befestigt oder ebenfalls an eine
Zieheinrichtung gekoppelt sein. Zwischen den beiden Armen 32, 34 ist
eine Zugfeder 40 vorgesehen, die das Steuerelement in eine
Ausgangslage vorspannt. In der Ausgangslage ist das Gassackgewebe
um die Ausströmöffnung 12 herum
gerafft.
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Ein
Auseinanderziehen der mit dem/den Zugmittel/n verbundenen Armabschnitte
entgegen der Vorspannkraft der Feder 40 bewirkt ein Auseinanderscheren
der Armabschnitte 32a, 34a auf der anderen Seite
des Drehgelenks 36, so daß die Ausströmöffnung 12 aufgeweitet
wird. Aufgrund der Raffung des Gassackgewebes um die Ausströmöffnung 12 wird
die Aufweitung nicht durch das Gassackgewebe behindert.