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Die
Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für einen
Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen
Art.
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In
modernen Fahrzeugen werden Rückhaltesysteme eingesetzt,
die im Falle eines Unfalls auf die sich im Fahrzeug befindenden
Insassen angepasst werden. Dazu werden beispielsweise zunächst
insassenbelastungsrelevante Parameter erfasst und 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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Ein
solches Rückhaltesystem ist beispielsweise aus der
EP 1 398 226 A1 bekannt.
Bei diesem ist die Entfaltung und somit die Größe
eines Gassacks beeinflussbar. Dafür ist einerseits ein
zwei-stufiger Gasgenerator in einer gemeinsamen Gasgeneratorkammer
vorgesehen, mit welchem zwischen zwei Gasmengen zum Aufblasen des
Gassacks gewählt werden kann. Um die tatsächliche
volumetrische Kapazität bzw. die Größe
des Gassacks zu bestimmen, sind die Entfaltungsstrecke des Gassacks begrenzende,
lösbare Fangbänder und eine Haltevorrichtung für
diese Fangbänder vorgesehen. Zwei Berstscheiben mit unterschiedlichen
Stärken schließen zwei Gasaustrittsöffnungen
der Gasgeneratorkammer. Die Haltevorrichtung ist außerhalb
der Gasgeneratorkammer hinter der stärkeren Berstscheibe angeordnet
und weist einen Kolben auf, welcher zum Lösen der Fangbänder
unter Druckbeaufschlagung bewegt werden kann. Damit der Kolben sich
bewegt und die Fangbänder gelöst werden können,
muss erst die stärkere Berstscheibe durch einen relativ
hohen Überdruck in der Gasgeneratorkammer gebrochen werden.
Dafür müssen die zwei Gasgeneratorstufen gezündet
werden. In dem Fall, dass die Fangbänder nicht gelöst
werden sollen, wird nur die erste Gasgeneratorstufe gezündet,
wodurch dann nur die schwache Berstscheibe zum Aufblasen des Gassacks
gebrochen werden darf.
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In
einer zweiten Ausführungsform wird die stärkste
Berstscheibe durch einen von der zweiten Gasgeneratorstufe beim
Zünden beschleunigten Körper gebrochen.
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Als
nachteilig bei einem Rückhaltesystem mit einer Haltevorrichtung
gemäß der ersten Ausführungsform ist
der Umstand anzusehen, dass das Lösen der Fangbänder
nur beim gleichzeitigen Zünden der beiden Gasgeneratorenstufen
und unter genügend Überdruck möglich
ist. Eine Zündzeitdifferenz der beiden Gasgeneratorenstufen
kann dazu führen, dass der Druck in der Gasgeneratorkammer
nicht ausreicht, um die stärkere Berstscheibe zu öffnen, weil
der Druck aus der erste Gasgeneratorstufe bereits abgeklungen ist.
Außerdem darf die stärkere Berstscheibe auf keinen
Fall bei der alleinigen Zündung der ersten Gasgeneratorstufe
zerbrochen werden, denn dann würden die Fangbänder
unerwünscht gelöst werden und das Gassack würde
nur einen zu niedrigen Druck erreichen. Die zweite Ausführungsform
mit dem beschleunigbaren Körper zum Brechen der Berstscheibe
ist sehr aufwendig und teuer.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rückhaltesystem
der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine zuverlässigere
Entfaltung des Gassacks bis zur vorgegebenen Größe
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Rückhaltesystem
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 beziehungsweise 2 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen
angegeben.
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Zur
Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe
wird ein Rückhaltesystem für einen Kraftwagen mit
einem Gassack, einem zwei-stufigen Gasgenerator zum Aufblasen des
Gassacks sowie einer Haltevorrichtung für wenigstens ein
lösbares Fangband, mit welchem die Entfaltung des Gassacks
begrenzbar ist, vorgeschlagen, bei dem die Haltevorrichtung ein
Verstellelement aufweist, welches unter Druckbeaufschlagung von
einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegbar ist, wodurch
das wenigstens eine Fangband von der Haltevorrichtung lösbar
ist, wobei der Gasgenerator für jede Gasgeneratorstufe
eine separate Gasaustrittsöffnung aufweist, und wobei die Haltevorrichtung
an der Gasaustrittsöffnung der zweiten Gasgeneratorstufe
angeordnet ist, so dass das Verstellelement unabhängig
von der ersten Gasgeneratorstufe durch die zweite Gasgeneratorstufe bewegbar
ist.
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Alternativ
zu einem zwei-stufigen Gasgenerator mit eine separate Gasaustrittsöffnung
für jede Gasgeneratorstufe können zwei einstufigen
Gasgeneratoren vorgesehen werden, wobei die Haltevorrichtung in
diesem Fall an einer Gasaustrittsöffnung der zweiten Gasgenerator
angeordnet ist, so dass das Verstellelement unabhängig
von dem ersten Gasgenerator durch die Gasgeneratorstufe des zweiten
Gasgenerators bewegbar ist.
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Mit
anderen Worten ist ein Rückhaltesystem mit einer Haltevorrichtung
für eines oder eine Mehrzahl von Fangbändern zur
Begrenzung der Entfaltung eines Gassacks vorgesehen, bei welchem
das Lösen bzw. das Festhalten der Fangbänder im
Rückhaltefall allein von dem Zünden bzw. dem nicht
Zünden einer zweiten Gasgeneratorstufe abhängig
ist. Dadurch, dass die Gasaustrittsöffnung für
das Gas aus der ersten Gasgeneratorstufe und diejenige für das
Gas aus der zweiten Gasgeneratorstufe, sei beispielsweise durch
einer Trennwand im zwei-stufigen Gasgenerator oder durch die zwei
getrennten Gasgeneratoren, getrennt voneinander ausgebildet sind, wird
das Verstellelement der Haltevorrichtung durch das alleinige Zünden
der ersten Gasgeneratorstufe nicht bewegt. In diesem Fall bleiben
die von der Haltevorrichtung gehaltenen Fangbänder an dieser
fest und der Gassack entfaltet sich nur mit der Gasmenge aus der
ersten Gasgeneratorstufe und entsprechend begrenzt. Wenn beide Gasgeneratorenstufen
gezündet werden, wird das Verstellelement durch die Druckbeaufschlagung
aus der zweiten Gasgeneratorstufe in die zweite Stellung bewegt,
wodurch das eine oder mehrere Fangbänder von der Haltevorrichtung
gelöst werden. Dadurch entfaltet sich der Gassack mit der
geeigneten Gasmenge aus beiden Gasgeneratorstufen bis zu seinem
maximalen Umfang, wenn keine andere Begrenzungssysteme aktiv sind.
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Ein
derartiges Rückhaltesystem hat den weiteren Vorteil, dass
die erste und die zweite Gasgeneratorstufe mit einer Zeitdifferenz
gezündet werden können ohne das Risiko, dass die
Fangbänder von der Haltevorrichtung nicht gelöst
werden. Bei Crashverläufen mit sehr weichen Fahrzeug- bzw.
Hindernis-Strukturen ist es unter Umständen erforderlich, dass
die zweite Gasgeneratorstufe erst relativ spät nach Zünden
der ersten Gasgeneratorstufe erfolgt. Dies ist bei dem erfindungsgemäßen
Rückhaltesystem möglich, denn für die
Bewegung des Verstellelements von der ersten in die zweite Stellung
ist nur die zweite Gasgeneratorstufe, unabhängig von der
ersten Gasgeneratorstufe, entscheidend.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das
Verstellelement als Kolben ausgebildet ist. Zylinder-Kolben-Systemen
sind konstruktiv besonders einfach und übertragen Bewegungen
zuverlässig.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich darüber
hinaus als vorteilhaft gezeigt, wenn das Verstellelement mittels
eines Federelements oder eines Formelements in der ersten Stellung
gehalten ist. Dadurch wird sichergestellt, dass sich das Verstellelement
nur dann von der ersten Stellung in die zweite Stellung bewegt,
wenn auf dieses eine der Druckbeaufschlagung in der zweiten Gasgeneratorstufe
entsprechende Kraft wirkt. Die festhaltende Kraft des Federelements
oder des Formelements muss demgemäß angepasst
werden.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein,
dass das Verstellelement eine Schneidevorrichtung, insbesondere eine
Messerschneide, aufweist, wobei durch die Bewegung des Verstellelements
von der ersten in die zweite Stellung das wenigstens eine Fangband durchgetrennt
wird und damit gelöst wird. Dadurch wird das wenigstens
eine Fangband auf einfache Weise gelöst.
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In
weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist es vorgesehen,
dass die Messerschneide eine Form aufweist, insbesondere eine asymmetrische
Form, durch welche das Durchschneiden von einer Mehrzahl von Fangbändern
ein zeitlich versetzt wird. Dadurch kann der Gassack nach der ersten
Gasgeneratorstufe in den gewünschten Bereichen durch die
zweite Gasgeneratorstufe relativ früher oder später
weiter entfaltet werden.
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Der
gleiche Effekt kann in einer weiterer Ausgestaltung der ersten Ausführungsform
dadurch erreicht werden, dass einer Mehrzahl von Fangbändern übereinander
angeordnet und seitlich fixiert sind, so dass das Durchschneiden
der einzelnen Fangbänder zeitlich versetzt wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Verstellelement
mit einem Mitnehmerelement verbunden, an dem wenigstens ein Halteelement
des wenigstens einen Fangbands befestigt ist, wobei durch die Bewegung
des Verstellelements von der ersten in die zweite Stellung das wenigstens
eine Fangband von dem wenigstens einen Halteelement gelöst
wird. Die Bewegung des Verstellelements überträgt
sich somit zuverlässig und auf einfache Weise über
das Mitnehmerelement direkt auf das wenigstens eine Halteelement.
Da das Mitnehmerelement fest mit dem Verstellelement verbunden ist, kann
das wenigstens eine Fangband nur gelöst werden, wenn sich
das Verstellelement in die zweite Stellung bewegt.
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In
weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform ist es vorgesehen,
dass einer Mehrzahl von Fangband eine Mehrzahl von Halteelementen zugeordnet
ist, welche unterschiedliche Längen aufweisen, so dass
die Fangbänder zeitlich versetzt lösbar sind.
Dadurch kann der Gassack nach der ersten Gasgeneratorstufe in den
gewünschten Bereichen durch die zweite Gasgeneratorstufe
relativ früher oder später weiter entfaltet werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bewegung
des Verstellelements und des Mitnehmerelements von der ersten in die
zweite Stellung linear ist. Durch den einfachen linearen Bewegungsablauf
ist eine einfache konstruktiv lineare Anordnung des Verstellelements,
des Mitnehmerelements und des wenigstens einen Halteelements der
Haltevorrichtung möglich. Dies ist insbesondere beispielsweise
bei einer Haltevorrichtung für ein Beifahrer-Rückhaltesystem
möglich, bei dem in der Regel unterhalb oder hinter dem
Gasgenerator genügend Bauraum zur Verfügung steht.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Haltevorrichtung zumindest
teilweise um den Gasgenerator bzw. um den zweiten Gasgenerator angeordnet,
wobei die Bewegung des Verstellelements und des Mitnehmerelements
von der ersten in die zweite Stellung um eine gemeinsame Drehachse
rotatorisch ist. Diese Ausgestaltung ist insbesondere zum Unterbringen
eines Fahrer-Rückhaltesystems innerhalb eines Lenkradtopfs
von Vorteil. Da die Tiefe des Bauraums im Lenkradtopf oftmals sehr
klein ist, weisen Fahrer-Gasgeneratoren eine breite und kurze zylindrische
Form mit um den Umfang verteilten Gasaustrittsöffnungen
auf, wobei in dem Bereich hinter dem Gasgenerator kaum noch Bauraum
zur Verfügung bleibt. Somit bietet sich der Raum um den
Umfang des Gasgenerators für die Anordnung der Haltevorrichtung
als gut geeignet an.
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Des
Weiteren ist eine rotatorische Bewegung des Verstellelements und
des Mitnehmerelements der Haltevorrichtung um eine gemeinsame Achse von
Vorteil, denn dadurch kann der zusätzliche, benötigte
Platz zwischen der ersten und der zweiten Stellung des Verstellelements
und des Mitnehmerelements auf ein Minimum reduziert werden.
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Dabei
ist in weiterer Ausgestaltung dieser letzen Ausführungsform
vorgesehen, dass das Mitnehmerelement als ein Drehschieber ausgebildet
ist. Am Drehschieber kann je nach Durchmesser eine Mehrzahl von
Halteelementen für Fangbänder vorgesehen werden,
welche durch eine kleine Drehbewegung um die Mittelachse des Drehschiebers
gleichzeitig von den Halteelementen gelöst werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich vorteilhaft gezeigt,
wenn die Haltevorrichtung lösbar oder unlösbar
mit einem Modulgehäuse des Rückhaltesystems verbunden
ist. Dadurch stützen sich Spannungskräfte des
wenigstens einen Fangbands über das Modulgehäuse
ab, wenn der Gassack nur durch die erste Gasgeneratorstufe entfaltet wird.
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Zudem
ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Gasgenerator bzw. dem zweiten
Gasgenerator und dem Gehäuse der Haltevorrichtung eine
Dichtung angeordnet und mit dem Gasgenerator bzw. mit dem zweiten
Gasgenerator lösbar, beispielsweise mittels einer Schelle
oder Clips, oder unlösbar, beispielsweise durch Verkleben
oder Schweißen, verbunden ist. Durch die Dichtung wird
vermieden, dass Druckminderungen durch das Entfliehen des Gases
zwischen dem Gehäuse der Haltevorrichtung und dem Gasgenerator
auftreten können, die eine zuverlässige Bewegung
des Verstellelements in die zweite Stellung verhindert könnten.
Außerdem dient die Dichtung dazu, kleine Bewegungen zwischen
dem Gasgenerator und dem Modulgehäuse des Rückhaltesystems
beim Zünden des Gasgenerators auszugleichen.
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Dabei
hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als besonders
vorteilhaft gezeigt, wenn die Haltevorrichtung lösbar oder
unlösbar mit dem Gasgenerator bzw. mit dem zweiten Gasgenerator verbunden
ist und innerhalb des Modulgehäuses des Rückhaltesystems
angeordnet ist. Dadurch kann die Haltevorrichtung vor Umwelteinflüssen
geschützt werden.
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Zudem
ist es vorteilhaft, wenn die Haltevorrichtung lösbar oder
unlösbar mit dem Gasgenerator bzw. mit dem zweiten Gasgenerator
verbunden ist und innerhalb des Modulgehäuses des Rückhaltesystems
angeordnet ist, wobei sich auf die Haltevorrichtung wirkende Spannungskräfte
des wenigstens einen Fangbands über das Modulgehäuse
abstützen. Dies kann beispielsweise durch die Anbringung von
Befestigungselementen zwischen die Haltevorrichtung und dem Modulgehäuse
erfolgen.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft
gezeigt, wenn die Haltevorrichtung derart ausgebildet ist, dass
Gas aus der zweite Gasgeneratorstufe nach dem Lösen des
mindestens einen Fangbands in den Gassack überströmt.
Dadurch wird sichergestellt dass das wenigstens eine Fangband von
der Haltevorrichtung gelöst wurde, bevor das Gas in den
Gassack geleitet wird.
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Schließlich
hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens eine Fangband
bzw. die Haltevorrichtung eine Sollbruchstelle aufweißt,
welche bei einer Fehlfunktion definiert reißbar bzw. brechbar
ist. Dadurch kann in dem Fall, dass das wenigstens eine Fangband
beim Zünden der zweiten Gasgeneratorstufe nicht gelöst
wird, sichergestellt werden, dass im Gassack kein zu hoher Gasdruck
entsteht. Hierbei wird die Sollbruchstelle derart ausgebildet, das
die Spannung des wenigstens einen Fangbands einen größeren
Wert als eine der Sollbruchstelle entsprechende Sollbruchkraft erreichen
muss, damit diese brechen kann.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von vier bevorzugten Ausführungsbeispielen
sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine
Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems
für einen Beifahrer entlang einer Schnittebene, welche
durch die jeweiligen Mittelachsen eines zwei-stufigen Gasgenerators
und einer Haltevorrichtung für zwei lösbare Fangbänder verläuft,
gemäß einer ersten Ausführungsform, bei welcher
die Haltevorrichtung an einer Gasaustrittsöffnung der zweiten
Gasgeneratorstufe angeordnet ist und an einem Modulgehäuse
des Rückhaltesystems befestigt ist;
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2 eine
detaillierte Schnittansicht der in 1 dargestellten
Haltevorrichtung entlang der Linie II-II, bei welcher ein Kolben
und ein Mitnehmerelement der Haltevorrichtung in linearen Anordnung erkennbar
sind;
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3 eine
schematische Schnittansicht von einem Teil eines Modulgehäuses
eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems
entlang einer Schnittebene, welche durch die jeweiligen Mittelachsen
eines zwei-stufigen Gasgenerators und einer Haltevorrichtung verläuft,
gemäß einer zweiten Ausführungsform, bei
welcher die Haltevorrichtung an der Gasaustrittsöffnung
der zweiten Gasgeneratorstufe angeordnet ist und mit diesem Teil
des Gasgenerators verbunden ist;
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4 eine
perspektivische Darstellung eines Gehäuses für
einen zwei-stufigen Gasgenerator eines erfindungsgemäßen
Rückhaltesystems für einen Fahrer gemäß einer
dritten Ausführungsform, bei welchem mehrere Gasaustrittsöffnungen
und ein gasdichtes Anschlussrohr für eine Haltevorrichtung erkennbar
sind, wobei das Anschlussrohr an einer nicht erkennbare Gasaustrittsöffnung
der zweiten Gasgeneratorstufe angeordnet ist;
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5 eine
Rückseitenansicht des in 4 dargestellten
Gehäuses für einen zweistufigen Gasgenerator,
bei welchem die Haltevorrichtung mit einem Verstellelement und einem
Drehschieber mit vier Halteelementen für vier Fangbänder
in ringförmige Anordnung um den Gasgenerator erkennbar
ist;
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6 eine
Schnittansicht des in 5 dargestellten Gehäuses
entlang der Linie VI-VI, bei welcher das Anschlussrohr aus der Gasaustrittsöffnung und
einem Kolben und der Drehschieber der Haltevorrichtung erkennbar
sind.
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7 eine
Schnittansicht einer Haltevorrichtung, bei welcher der Kolben eine
Messerschneide gemäß einer ersten Ausführungsform
aufweist.
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8 eine
Schnittansicht einer asymmetrischen Messerschneide für
eine Haltevorrichtung gemäß der Ausführungsform
von 7;
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9 eine
Schnittansicht einer Haltevorrichtung, bei welcher der Kolben Messerschneide
gemäß einer zweiten Ausführungsform aufweist;
und
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10 eine
Schnittansicht der Haltevorrichtung gemäß der
Ausführungsform von 9 entlang der
Linie X-X.
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In 1 ist
eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems
für einen Beifahrer entlang einer Schnittebene, welche
durch die jeweiligen Mittelachsen eines zwei-stufigen Gasgenerators 10 und
einer Haltevorrichtung 12 für lösbare Fangbänder
verläuft, gemäß einer ersten Ausführungsform.
Im oberen Bereich der 1 ist ein eingefalteter Gassack 14 des
Rückhaltesystems erkennbar, welcher mittels des zweistufigen
Gasgenerators aufgeblasen werden kann.
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Die
erste 16 und die zweite Generatorstufe 18 sind
durch eine Trennwand separat ausgebildet und weisen jeweils mehrere
Gasaustrittsöffnungen 20, 22 auf. Somit
sind die Gasaustrittsöffnungen 20, 22 getrennt
voneinander ausgebildet. Dadurch kann beispielsweise das Gas aus
der ersten Generatorstufe 16 nur durch die eigenen Gasaustrittsöffnungen 20 in
den Gassack 14 ausströmen. In 1 ist
erkennbar, dass die Haltevorrichtung 12 an einer Gasaustrittsöffnung 22 der
zweiten Gasgeneratorstufe 18 angeordnet ist und an einem
Modulgehäuse 24 des Rückhaltesystems
befestigt ist.
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2 zeigt
eine detaillierte Schnittansicht der in 1 dargestellten
Haltevorrichtung 12 entlang der Linie II-II. Hier ist besser
erkennbar, dass die Haltevorrichtung 12 ein Gehäuse 25 aufweist,
in welchem ein Verstellelement 26 in Form eines Kolbens 28 angeordnet
ist.
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In
diesem Fall weist die Haltevorrichtung 12 ein Verstellelement 26 auf,
das innerhalb dieser angeordnet ist. Denkbar ist es auch, die Haltevorrichtung
und das Verstellelement 26, bei der selben Funktion, getrennt
voneinander auszubilden.
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Der
Kolben 28 ist in den 1 und 2 in einer
ersten Stellung dargestellt, bei welcher der Kolben 28 an
der Gasaustrittsöffnung 22 der zweite Gasgeneratorstufe 18 anliegt.
Des Weiteren ist erkennbar, dass zwischen dem Gasgenerator 10 und
dem Gehäuse 25 der Haltevorrichtung 12 eine
Dichtung 30 angeordnet und mit dem Gasgenerator 10 verbunden
ist.
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Der
Kolben 28 weist eine Kolbenstange 32 auf, welche
an ihrem Ende, außerhalb des Gehäuses 25,
mit einem Mitnehmerelement 34 mittels einer Sicherungsmutter 36 verbunden
ist. An dem Mitnehmerelement 32 sind zwei bolzenartige
Halteelemente 38 befestigt, welche in der dargestellten,
ersten Stellung in jeweiligen Bohrungen 40 des Gehäuses 25 der
Haltevorrichtung 12 teilweise hineingesteckt sind. Dadurch
hält jedes Haltelement 38 jeweils ein Fangband 42 oder
mehrere Fangbänder 42 fest.
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Der
Kolben 28, der in der ersten Stellung mittels eines Federelements
oder eines Formelements gehalten werden kann, wird sich unter Druckbeaufschlagung
nach dem Zünden der zweiten Generatorstufe 18 in
eine zweite Stellung bewegen, wie der Pfeil 43 zeigt. Durch
diese Linearbewegung des Kolbens 48, die sich über
das Mitnehmerelement 34 auf die Haltelemente 38 überträgt,
werden die Halteelemente 38 aus den jeweiligen Bohrungen 40 herausgezogen.
Da in diesem Moment die Fangbänder 42 aufgrund
des Drucks im Gassack 14 wegen der ersten Gasgeneratorstufe 16 bereits
unter Spannung stehen, lösen sich die Fangbänder 42 sofort
von der Haltevorrichtung 12.
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In 3 ist
eine schematische Schnittansicht von einem Teil eines Modulgehäuses 24 eines erfindungsgemäßen
Rückhaltesystems entlang einer Schnittebene, welche durch
die jeweiligen Mittelachsen eines zwei-stufigen Gasgenerators 10 und
einer Haltevorrichtung 12 verläuft, gemäß einer
zweiten Ausführungsform. Dabei ist die Haltevorrichtung 12 an
der Gasaustrittsöffnung 22 der zweiten Gasgeneratorstufe 18 angeordnet
ist und mit diesem Teil des Gasgenerators 10 verbunden.
Es ist hier erkennbar, dass die Haltevorrichtung 12 innerhalb
des Modulgehäuses 24 angeordnet ist.
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Im
Vergleich zum Rückhaltesystem der ersten Ausführungsform,
bei welcher die Haltevorrichtung 12 an dem Modulgehäuse 24 befestigt
ist, wodurch sich Spannungskräfte der Fangbänder 42 über das
Modulgehäuse 24 abstützen, müssen
die Spannungen an den Fangbändern 42 im Rückhaltesystem gemäß 3 vom
Gasgenerator 10 getragen werden.
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Beim
Zünden der ersten Gasgeneratorstufe 16 entstehen
durch den schnell ansteigenden Gasdruck Durchbiegungen und Verformungen
des Gasgenerators 10 und Modulgehäuses 24 und
dadurch entsteht eine Relativbewegung zwischen Gasgenerator 140 und
Modulgehäuse 24. Durch die Befestigung der Haltevorrichtung 12 am
Gasgenerator 10 findet keine Relativbewegung zwischen dem
Gasgenerator 10 und der Haltevorrichtung 12 statt.
Dadurch ist zusätzlich sichergestellt dass durch die Relativbewegung
keine Selbstauslösung der Fangbänder 42 erfolgt
und kein Gasaustritt zwischen dem Kolbenraum und dem Gasgenerator 10 stattfindet.
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Um
die Entfaltung des Gassacks zu unterstützen, könnte
die Haltevorrichtung 12 derart ausgebildet sein, dass nach
dem Lösen der Fangbänder Gas aus der zweiten Gasgeneratorstufe 18 in
den Gassack 14 überströmt. Dies wäre
beispielsweise durch Öffnungen im Gehäuse 25 der
Haltevorrichtung 12 realisierbar. Während der
Kolben 28 sich in der ersten Stellung befindet, müssten
die Öffnungen für die Gasströmung beispielsweise
durch den Kolben 28 selbst gesperrt sein.
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4 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines Gehäuses 44 für
einen zwei-stufigen Gasgenerator 10 eines erfindungsgemäßen
Rückhaltesystems für ein Lenkrad eines Kraftwagens
gemäß einer dritten Ausführungsform.
Der Gasgenerator 10 weist auf einer Seite des Gehäuses 44 eine
breite und kurze zylindrische Form mit über den Umfang
verteilten Gasaustrittsöffnungen 20, 22 auf.
An einer nicht erkennbaren Gasaustrittsöffnung 22 der
zweiten Gasgeneratorstufe 18 ist ein gasdichtes Anschlussrohr 46 für
eine Haltevorrichtung 12 angeschlossen. Das Anschlussrohr 46 erstreckt
sich von dieser Seite des Gehäuses 44 durch einen
Durchbruch im Gehäuse 44 bis zu der hinteren Seite
des Gehäuses 44, welche in 5 dargestellt
ist.
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Der
Gasgenerator 10 kann auch aus zwei getrennt aufgebauten
einstufigen „single”-Gasgeneratoren 10a, 10b bestehen,
die sowohl in üblicher Rohrform, wie in 1 bzw. 3 gezeigt,
für ein Rückhaltesystem auf der Beifahrerseite
als auch in runder Form, wie in 4 gezeigt,
ausgeführt sein können. Bei dieser Ausgestaltung
ist die Haltevorrichtung 12 an dem Gasgenerator 10b,
welcher als zweites gezündet wird, bzw. welcher der zweiten Gasgeneratorstufe 18 entspricht,
angebracht.
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5 zeigt
eine Rückseitenansicht des in 4 dargestellten
Gehäuses 44 für einen zwei-stufigen Gasgenerator 10.
Es ist dabei erkennbar, dass das Anschlussrohr 46 sich
auf dieser Seite ein Stück um den Umfang des Gasgenerators 10 erstreckt.
Innerhalb und teilweise außerhalb des Anschlussrohres 46 ist
ein Verstellelement 26 angeordnet, welches als ein gekrümmter
Kolben 48 ausgebildet ist. Der Teil des Kolbens 48,
der außerhalb des Anschlussrohres 46 angeordnet
ist weist einen breiteren Durchmesser als den Rest des Kolbens 48 auf
und ist mit einem Mitnehmerelement 34 verbunden. Dieses
Mitnehmerelement 34 ist dabei als Drehschieber 50 um den
Gasgenerator ausgebildet und ist um eine zentrale Achse 52 drehbar.
Der Drehschieber 50 weist vier Halteelementen 38,
die in ringförmige Anordnung über seinen Umfang
verteilt sind und an welchen vier Fangbänder 42 befestigt
sind.
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6 zeigt
eine Schnittansicht des in 5 dargestellten
Gehäuses entlang der Linie VI-VI. Hier ist erkennbar, dass
das Anschlussrohr 46 aus zwei formschlüssig miteinander
verbundenen Teilen ausgebildet ist, um den Zusammenbau der Haltevorrichtung 12 zu
vereinfachen. In dieser Schnittansicht ist die Position des Kolbens 48 in
einer ersten Stellung erkennbar. Dabei liegt der Teil des Kolbens 48 mit breiterem
Durchmesser an dem Anschlussrohr 46 an.
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Der
Kolben 48 wird sich unter Druckbeaufschlagung nach dem
Zünden der zweiten Generatorstufe 18 in eine zweite
Stellung bewegen, wie der Pfeil 54 zeigt. Da der Kolben 48 mit
dem Drehschieber 50 fest verbunden ist, drehen sich beide
zusammen mit den Haltelementen 38 um die Achse 52 bis in
die zweite Stellung, bei welcher jedes Fangband 42 von
dem korrespondierenden Haltelement 38 und somit von der
Haltevorrichtung 12 gelöst ist.
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7 zeigt
eine Schnittansicht einer Haltevorrichtung 12, bei welcher
der Kolben 28 am Ende der Kolbenstange 32 eine
Messerschneide 60 gemäß einer ersten
Ausführungsform aufweist. Die Fangbänder 42 sind
durch jeweils ein an der Haltevorrichtung 12 fixiertes
Haltelement 62 zwischen dem Gehäuse 25 der
Haltevorrichtung 12 und einem Gegenlager 64 festgehalten.
Es ist dabei erkennbar, dass durch eine Bewegung des Kolbens 28 von
der ersten in die zweite Stellung die zwei Fangbänder 42 geschnitten
werden können. Dadurch werden die Fangbänder 42 von
der Haltevorrichtung 12 gelöst. Da diese Messerneider 60 eine
symmetrische Form gegenüber der Position der gehaltenen
Fangbänder 42 aufweist, werden beide Fangbänder 42 gleichzeitig
geschnitten und gelöst.
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In 8 ist
eine Schnittansicht einer asymmetrischen Messerschneide 60 für
eine Haltevorrichtung 12 gemäß der Ausführungsform
von 7. Es ist dabei erkennbar, dass die Messerschneide 60 durch
eine Bewegung der Kolbenstange 26 von der ersten in die
zweite Stellung die zwei Fangbänder 42 nicht gleichzeitig
schneiden wird. Das rechts angeordnete Fangband 42 wird
als erstes und das linke als zweites erreicht. Dadurch werden die
Fangbänder 42 zeitlich versetzt gelöst.
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In 9 ist
eine Schnittansicht einer Haltevorrichtung 12 gezeigt,
bei welcher der Kolben 28 am Ende der Kolbenstange 26 Messerschneide 60 gemäß einer
zweiten Ausführungsform aufweist. Dabei sind zwei Fangbänder 42 übereinander
angeordnet und jeweils durch das Haltelement 62 seitlich
gehalten, das gegenüber der Messerschneide 60 an
seiner abgewandten Seite liegt. Somit wird die Messerschneide 60 die
Fangbänder 42 durch die Bewegung der Kolbenstange 26 von
der ersten in die zweite Stellung zeitlich versetz durchtrennen,
wodurch die Fangbänder 42 auch so zeitlich versetzt
gelöst werden.
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In 10 ist
eine Schnittansicht der Haltevorrichtung 12 gemäß der
Ausführungsform von 9 entlang
der Linie X-X dargestellt. Die Messerschneide 60 kann,
wie gezeigt, derart ausgebildet sein, dass sie die Fangbänder 42 nur
einmal schneidet, oder, wie durch eine gestrichelte Linie lediglich angedeutet,
breiter ausgebildet sein, so dass sie die Fangbänder 42 zwei
Mal schneidet.
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Um
sicherzustellen, dass die Fangbänder bei Fehlfunktion der
Haltevorrichtung 12 bzw. des Verstellelements 26 beim
Zünden der zweiten Gasgeneratorstufe 18 gelöst
werden, so dass im Gassack 14 kein zu hoher Gasdruck entsteht,
kann eine Sollbruchstelle in den Fangbändern 42 bzw.
in der Haltevorrichtung, beispielsweise in den Haltelemente 38, 62,
vorgesehen sein, welche ab eine bestimmte Spannung der Fangbänder 42 bricht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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