DE102009029836A1 - Fahrerseitiges zusätzliches aufblasbares Rückhaltesystem mit sekundärer aufblasbarer Rückhalteeinrichtung - Google Patents

Fahrerseitiges zusätzliches aufblasbares Rückhaltesystem mit sekundärer aufblasbarer Rückhalteeinrichtung Download PDF

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DE102009029836A1
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Jason A. Troy Piotrowski
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Abstract

Es wird ein fahrerseitiges zusätzliches aufblasbares Rückhaltesystem vorgesehen. Das Rückhaltesystem umfasst eine Lenkradanordnung, die zum Anbringen in einem Fahrzeuginnenraum nahe dem Fahrersitz ausgelegt ist. Die Lenkradanordnung umfasst einen an einer Radnabe angebrachten ringförmigen Radkranz. Der Radkranz und die Radnabe legen jeweils einen Hohlraum mit einer Öffnung fest. Ein primäres aufblasbares Kissen ist betriebsbereit, um durch die Nabenöffnung von einem nicht geweiteten Zustand, wobei es in dem Nabenhohlraum verstaut ist, zu einem geweiteten Zustand, wobei es außerhalb des Nabenhohlraums aufgeblasen ist, zu wechseln. Ein sekundäres aufblasbares Kissen ist betriebsbereit, um durch die Kranzöffnung von einem nicht geweiteten Zustand, wobei es in dem Kranzhohlraum verstaut ist, zu einem geweiteten Zustand, wobei es außerhalb des Kranzhohlraums aufgeblasen ist, zu wechseln. Mindestens ein Gasgenerator steht mit dem primären und sekundären Kissen in Fluidverbindung und ist betriebsbereit, um an dieses selektiv Aufblasfluid abzugeben und dadurch die Kissen von jeweiligen nicht geweiteten Zuständen zu geweiteten Zuständen zu überführen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Insassen-Rückhaltevorrichtungen für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung sekundäre aufblasbare Rückhalteeinrichtungen für fahrerseitige zusätzliche aufblasbare Rückhaltesysteme.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Aufblasbare Luftsack-Vorrichtungen, die im Stand der Technik häufiger als SRS (kurz vom engl. Supplementary Restraint Systems, zusätzliche Rückhaltesysteme), ACRS (kurz vom engl. Air Cushion Restraint Systems, Luftkissen-Rückhaltesysteme) oder SIR (kurz vom engl. Supplemental Inflatable Restraint Systems, zusätzliche aufblasbare Rückhaltesysteme) bezeichnet werden, sind in fast allen modernen Kraftfahrzeugen standardmäßig eingebaut. Luftsack-Vorrichtungen sind im Allgemeinen im Fahrzeuginnenraum als Teil eines umfassenden Insassenrückhaltesystems enthalten und dienen als selektiv auslösbares Kissen, das in der Lage ist, auf den Insassen wirkende kinetische Energie abzuschwächen. Zudem sind Luftsäcke so ausgelegt, dass sie eine unabsichtliche Bewegung des Fahrers und/oder anderer Insassen minimieren, um dazu beizutragen, einen unabsichtlichen Kontakt mit Innenteilen des Kraftfahrzeugs zu vermeiden.
  • Herkömmliche Luftsack-Vorrichtungen umfassen ein aufblasbares Luftsack-Modul, das hinter der Instrumententafel des Fahrzeugs (z. B. für beifahrerseitige Luftsäcke) gelagert ist, an dem Lenkrad (z. B. für fahrerseitige Luftsäcke) angebracht ist oder entlang des Dachholms des Fahrzeugs unter der Verkleidung (z. B. Seitenluftsäcke) untergebracht ist. Mehrere Sensoren oder ähnliche Vorrichtungen sind im Fahrzeug verteilt strategisch positioniert, um das Einsetzen eines vorbestimmten Aktivierungsvorgangs (z. B. eine plötzliche Verzögerungsspitze) zu detektieren. Die Sensoren aktivieren als Reaktion eine Aufblasvorrichtung, beispielsweise einen Feststoffbehälter, die innen in dem Luftsack-Modul angeordnet ist, um einen Strom von Aufblasgas in eine aufblasbare biegsame Membran (d. h. ein Luftsack-Kissen), welche normalerweise in dem Luftsack-Modul gefaltet ist, zu erzeugen. Dies bewirkt, dass das Luftsack-Kissen in dem Fahrzeuginnenraum ausgelöst wird.
  • Die meisten fahrerseitigen Luftsack-Vorrichtungen sind im Inneren eines Moduls aufgenommen, das an der mittleren Nabe der Lenkradanordnung des Fahrzeugs zum Bespiel durch Nieten oder Befestigungselemente mit Gewinde mechanisch angebracht ist. Modulare Luftsack-Vorrichtungen mit Einrastzwischenstücken am Lenkrad werden ebenfalls zum Senken von Montagekosten verwendet. Eine funktionelle und dekorative Abdeckung umschließt den Luftsack. Die Abdeckung wird normalerweise mit einer Reißnaht hergestellt, die das Luftsack-Kissen während des Aufblasens aufreißt, um das Auslösen des Luftsacks zu ermöglichen. Das Luftsack-Modul nutzt normalerweise zahlreiche Befestigungselemente und Stanzteile zum gemeinsamen Einbauen der Einzelteile in das Modul und zum Befestigen des Moduls an der Lenkradanordnung.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein zusätzliches aufblasbares Rückhaltesystem für ein Fahrzeug vorgesehen, das einen Fahrzeuginnenraum mit einer darin eingebauten Sitzbaugruppe aufweist. Das Rückhaltesystem dieser Ausführungsform umfasst eine Lenkradanordnung, die zum Anbringen am Fahrzeug im Fahrzeuginnenraum benachbart zur Sitzbaugruppe ausgelegt ist. Die Lenkradanordnung umfasst einen Radkranz, der einen Hohlraum mit einer Öffnung festlegt. Ein erstes aufblasbares Kissen (oder „sekundäre Rückhalteeinrichtung”) ist so betriebsbereit, dass es von einem nicht geweiteten Zustand, in dem sich das Kissen im Wesentlichen in dem Kranzhohlraum befindet, durch die Kranzöffnung zu einem geweiteten Zustand, in dem sich das Kissen im Wesentlichen außerhalb des Kranzhohlraums befindet, wechselt. Mindestens eine Fluidabgabevorrichtung steht mit dem ersten aufblasbaren Kissen in Fluidverbindung und ist so betriebsbereit, dass sie zu diesem Aufblasfluid selektiv abgibt und dadurch das erste aufblasbare Kissen von dem nicht geweiteten Zustand zu dem geweiteten Zustand überführt.
  • Nach einer Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst die Lenkradanordnung auch eine Radnabe, die an dem Radkranz (z. B. mittels Speichen) angebracht ist, und legt einen Hohlraum mit einer Öffnung fest. In diesem Fall umfasst das Rückhaltesystem ein zweites aufblasbares Kissen (oder „primäre Rückhalteeinrichtung”), das mit der Fluidabgabevorrichtung in Fluidverbindung steht. Dieses aufblasbare Kissen ist so betriebsbereit, dass es von einem nicht geweiteten Zustand, in dem sich das zweite aufblasbare Kissen im Wesentlichen in dem Nabenhohlraum befindet, durch die Nabenöffnung zu einem geweiteten Zustand, in dem sich das zweite aufblasbare Kissen im Wesentlichen außerhalb des Nabenhohlraums befindet, wechselt.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform weist das erste aufblasbare Kissen (d. h. die sekundäre Rückhalteeinrichtung) ein aufgeblasenes Volumen auf, das kleiner als das aufgeblasene Volumen des zweiten aufblasbaren Kissens (d. h. der primären Rückhalteeinrichtung) ist. In ähnlicher Hinsicht ist es auch erwünscht, dass das erste aufblasbare Kissen einen Fülldruck aufweist, der größer als der Fülldruck des zweiten aufblasbaren Kissens ist. Schließlich ist die Dichte des ersten aufblasbaren Kissens vorzugsweise größer als die Dichte des zweiten aufblasbaren Kissens.
  • Nach einer noch anderen Ausgestaltung besteht die mindestens eine Fluidabgabevorrichtung aus zwei separaten Gasgeneratoren: einem ersten Gasgenerator, der mit dem ersten aufblasbaren Kissen (d. h. der sekundären Rückhalteeinrichtung) in Fluidverbindung steht, und einem zweiten Gasgenerator, der mit dem zweiten aufblasbaren Kissen (d. h. der primären Rückhalteeinrichtung) in Fluidverbindung steht.
  • In einer noch anderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform steht ein Controller mit der Fluidabgabevorrichtung in Wirkverbindung (d. h. ist mit dem ersten und zweiten Gasgenerator elektrisch verbunden). Der Controller dient zum Regeln des selektiven Wechsels des ersten und zweiten aufblasbaren Kissens von seinem jeweiligen nicht geweiteten Zustand zu dem geweiteten Zustand. Der Controller ist so programmiert und ausgelegt, dass es die aufblasbaren Kissen als Reaktion auf einen vorbestimmten Aktivierungsvorgang in ihre jeweiligen geweiteten Zustände überführt. Auch wenn dies nicht zum Umsetzen der vorliegenden Erfindung erforder lich ist, ist es wünschenswert, dass das erste aufblasbare Kissen vor dem zweiten aufblasbaren Kissen überführt wird.
  • Gemäß einer noch anderen Ausgestaltung erstreckt sich das erste aufblasbare Kissen (d. h. die sekundäre Rückhalteeinrichtung) durchgehend um den Umfang der Radnabe. Alternativ kann das erste aufblasbare Kissen so ausgelegt sein, dass es sich nur von vorab ausgewählten Stellen des Radkranzes entfaltet. Es wird auch bevorzugt, dass das erste aufblasbare Kissen keine Entlüftungsmerkmale umfasst, die zum Ablassen von Aufblasgas daraus ausgelegt sind.
  • Nach einer anderen Ausgestaltung dieser Ausführungsform umfasst der Radkranz ein ringförmiges Substrat mit einer daran angebrachten Außenverkleidungsschicht. In diesem Fall umfasst der Radkranz eine Reißnaht, die so konfiguriert ist, dass sie die Verkleidungsschicht an vorab ausgewählten Stellen schwächt, so dass das erste aufblasbare Kissen beim Wechsel vom nicht geweiteten Zustand zu dem geweiteten Zustand durch diese selektiv auslösen kann.
  • In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein fahrerseitiges zusätzliches aufblasbares Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, das einen Fahrzeuginnenraum mit einem Fahrersitz aufweist, der darin an einem vorderen Ende funktional befestigt ist. Das Rückhaltesystem dieser Ausführungsform umfasst eine Lenkradanordnung, die zur funktionalen Befestigung an dem Fahrzeug innen im Fahrzeuginnenraum vor und nahe dem Fahrersitz ausgelegt ist. Die Lenkradanordnung umfasst einen ringförmigen Radkranz, der an einer Radnabe angebracht ist und diese zumindest teilweise umgibt. Die Radnabe legt darin einen primären Hohlraum mit einer primären Öffnung fest, die zumindest teilweise dem Fahrersitz zugewandt ist. In ähnlicher Hinsicht legt der Radkranz darin einen sekundären Hohlraum mit einer sekundären Öffnung fest, die zumindest teilweise dem Fahrersitz zugewandt ist.
  • Das Rückhaltesystem umfasst auch ein primäres aufblasbares Kissen, das so betriebsbereit ist, dass es von einem nicht geweiteten Zustand, in dem das primäre Kissen in dem primären Hohlraum verstaut ist, durch die primäre Öffnung in der Radnabe zu einem geweiteten Zustand, in dem das primäre Kissen im Wesentlichen außerhalb des primären Hohlraums aufgeblasen ist, wechselt. Ein sekundäres aufblasbares Kissen ist so betriebsbereit, dass es von einem nicht geweiteten Zustand, in dem das sekundäre Kissen in dem sekundären Hohlraum verstaut ist, durch die sekundäre Öffnung in dem Radkranz zu einem geweiteten Zustand, in dem das sekundäre Kissen im Wesentlichen außerhalb des sekundären Hohlraums aufgeblasen ist, wechselt. Ein oder mehrere Fluidabgabevorrichtungen stehen mit dem primären und sekundären aufblasbaren Kissen in Fluidverbindung und sind so betriebsbereit, dass sie zu diesen selektiv Aufblasfluid abgeben und dadurch die aufblasbaren Kissen von ihren jeweiligen nicht geweiteten Zuständen zu den geweiteten Zuständen überführen.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug vorgesehen. Das Kraftfahrzeug umfasst ein oder mehrere Sitzbaugruppen, die im Inneren des Fahrzeuginnenraums eingebaut sind, einschließlich eines an einem vorderen Ende des Fahrzeuginnenraums funktional befestigten Fahrersitzes. Eine Lenkradanordnung ist an dem Fahrzeug innen im Fahrzeuginnenraum vor und nahe dem Fahrersitz eingebaut. Die Lenkradanordnung umfasst einen ringförmigen Radkranz, der an einer Radnabe angebracht ist und diese umgibt. Die Radnabe legt darin einen primären Hohlraum mit einer primären Öffnung fest, die zumindest teilweise dem Fahrersitz zugewandt ist. Der Radkranz legt darin ei nen sekundären Hohlraum mit einer sekundären Öffnung fest, die ebenfalls zumindest teilweise dem Fahrersitz zugewandt ist.
  • Ein primäres aufblasbares Kissen ist an der Lenkradanordnung angebracht und so betriebsbereit, dass es von einem nicht geweiteten Zustand, in dem das primäre Kissen in dem primären Hohlraum verstaut ist, durch die primäre Öffnung in der Radnabe zu einem geweiteten Zustand, in dem das primäre Kissen im Wesentlichen außerhalb des primären Hohlraums aufgeblasen ist, wechselt. Ein primärer Gasgenerator steht mit dem primären aufblasbaren Kissen in Fluidverbindung und dient zum selektiven Abgeben von Aufblasfluid zu diesem und dadurch zum Überführen des primären aufblasbaren Kissens von dem nicht geweiteten Zustand zu dem geweiteten Zustand. Ein sekundäres aufblasbares Kissen ist ebenfalls an der Lenkradanordnung angebracht und so betriebsbereit, dass es von einem nicht geweiteten Zustand, in dem das sekundäre Kissen in dem sekundären Hohlraum verstaut ist, durch die sekundäre Öffnung in dem Radkranz zu einem geweiteten Zustand, in dem das sekundäre Kissen im Wesentlichen außerhalb des sekundären Hohlraums aufgeblasen ist, wechselt. Ein sekundärer Gasgenerator steht mit dem sekundären aufblasbaren Kissen in Fluidverbindung und dient zum selektiven Abgeben von Aufblasfluid zu diesem und dadurch zum Überführen des sekundären aufblasbaren Kissens von dem nicht geweiteten Zustand zu dem geweiteten Zustand. Ein Controller steht mit dem primären und sekundären Gasgenerator in Wirkverbindung. Der Controller ist so betriebsbereit, dass es den selektiven Wechsel des primären und sekundären aufblasbaren Kissens von dessen jeweiligen nicht geweiteten Zustand zu dem geweiteten Zustand selektiv regelt.
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen ohne Weiteres aus der folgenden eingehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen und besten Methoden zum Ausführen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen und beigefügten Ansprüchen hervor.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Darstellung in perspektivischer Ansicht des Fahrzeuginnenraums eines typischen Kraftfahrzeugs mit einem fahrerseitigen zusätzlichen aufblasbaren Rückhaltesystem gemäß der vorliegenden Erfindung, das darin funktional eingebaut ist; und
  • 2 ist eine schematische Querschnittdarstellung des zusätzlichen aufblasbaren Rückhaltesystems von 1 entlang der Linie 1-1.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Unter Bezug auf die Figuren, bei denen gleiche Bezugszeichen in den gesamten Ansichten gleiche Bauteile bezeichnen, ist 1 eine Darstellung in perspektivischer Ansicht des vorderen Abschnitts eines Fahrzeuginnenraums in einem typischen Kraftfahrzeug, bei dem die vorliegende Erfindung integriert und genutzt werden kann. Es sollte leicht verständlich sein, dass 1 lediglich eine beispielhafte Anwendung ist, durch welche die vorliegende Erfindung praktiziert werden kann. Somit ist die vorliegende Erfindung keinesfalls auf die in 1 dargelegte Struktur oder Anordnung beschränkt. Als Beispiel und nicht als Einschränkung können die zusätzlichen aufblasbaren Rückhaltesysteme der vorliegenden Erfindung in ein beliebiges Kraftfahrzeug integriert werden, beispielsweise coupé- oder limousinenartige Personenfahrzeuge, Leichtlastkraftwagen, Ge ländewagen, Schwerlastfahrzeuge, Lieferwägen, Busse, Flugzeuge, Züge, etc. Ferner sind die hierin dargestellten Zeichnungen nicht maßstabsgetreu und sind lediglich für Anschauungszwecke vorgesehen. Daher sind die einzelnen und relativen Maße, die in den Zeichnungen gezeigt sind, nicht als einschränkend zu sehen. Schließlich versteht sich ohne Weiteres, dass die zum Bestimmen räumlicher Beziehungen verwendeten Adjektive (z. B. vorderes, hinteres, horizontales, vertikales, hinterseitiges, vorderseitiges) räumliche Beziehungen angeben, wie sie bei Positionierung in ihrer Sollausrichtung zum Kraftfahrzeug vorliegen.
  • Das Kraftfahrzeug, das in 1 allgemein mit 10 bezeichnet ist, umfasst verschiedene Innenräume, die hierin durch den Fahrzeuginnenraum 12 dargestellt sind. Eine Instrumententafel 14 (auch als „Instrumentenanlage” oder „Armaturenbrett” bekannt) und ein oder mehrere Fahrzeugsitzbaugruppen, beispielsweise ein Fahrersitz 16, sind in dem Fahrzeuginnenraum 12 eingebaut. Jede Sitzbaugruppe 16 kann von beliebiger geeigneter oder herkömmlicher Bauweise sein, umfasst aber im Allgemeinen einen verstellbaren Rücklehnenabschnitt 18 und einen unteren Polsterabschnitt 20. Das Fahrzeug 10 umfasst auch eine Reihe von Türbaugruppen 24 (von denen in 1 nur eine sichtbar ist), die an der Fahrzeugkarosserie z. B. mittels vertikaler Scharniere oder eines (hierin nicht abgebildeten) mechanischen oder automatisierten Führungs- und Schlittenmechanismus schwenkbar angebracht sind, um das Ein- und Aussteigen von Insassen zu ermöglichen.
  • Die Instrumententafel 14 ist dafür ausgelegt, verschiedene Schalter, Zusatzeinrichtungen und Instrumente aufzunehmen, einschließlich zum Beispiel an der Fahrerseite ein elektronisches Kombiinstrument 22 mit verschiedenen digitalen oder analogen Anzeigen – z. B. Drehzahlmesser, Kilometerzähler und Tachometer, oder an der vorderen Beifahrerseite Hei zungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen(HVAC)-Ausströmöffnungen und ein Handschuhfach (in den Zeichnungen nicht sichtbar). Die Instrumententafel 14 ist so ausgelegt, dass sie nach Einbau in dem Kraftfahrzeug 10 verschiedene darunter liegende Komponenten abdeckt und verbirgt. Zum Beispiel liegt die Instrumententafel 14 über mehreren HVAC-Kanälen und verschiedenen Kabelsträngen (nicht gezeigt) und vorzugsweise über einer (ebenfalls nicht gezeigten) beifahrerseitigen Luftsack-Vorrichtung.
  • Eine Lenkradanordnung 30 ist an dem Fahrzeug 10 in dem Fahrzeuginnenraum 12 vor und nahe dem Fahrersitz 16 positioniert eingebaut. Die Lenkradanordnung 30 umfasst einen ringförmigen Radkranz 32, der in 1 mit einer kreisförmigen Geometrie gezeigt ist (wenngleich innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung andere Formen, beispielsweise eine Schmetterlingsform, verwendet werden können). Der Radkranz 32 ist an einer Radnabe 34 zum Beispiel durch eine Anordnung integral ausgebildeter und länglicher Speichen 36 angebracht, die sich im Allgemeinen radial dazwischen erstrecken. Die Anzahl, Geometrie und Ausrichtung der Speichen 36 kann endlos verändert werden.
  • Unter Bezug sowohl auf 1 als auch 2 ist der Radkranz 32 gezeigt, wie er die Nabe 34 umgibt, er kann aber von dieser axial versetzt sein, ohne vom gewollten Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Radkranz 32 umfasst ein steifes ringförmiges Substrat 38, das von einer optisch ansprechenden Außenverkleidungsschicht 40 umschlossen und daran angebracht ist, was einen Hohlraum oder eine Aushöhlung 42 dazwischen ausbildet (die hierin auch als „sekundärer Hohlraum” oder „Kranzhohlraum” bezeichnet wird). Der Radkranz 32 umfasst eine Reißnaht 44, die einen Abschnitt verringerter Dicke darstellen kann, der durch ein Heißmesserverfahren, Druckwasserstrahl, Laserschneiden etc. gebildet wird und sich entweder durchgehend oder in Segmenten entlang einer In nenfläche der Verkleidungsschicht 40 umlaufend um den Radkranz 32 erstreckt. Wie hierin nachstehend näher beschrieben wird, ist die Reißnaht 44 so ausgelegt, dass sie die Verkleidungsschicht 40 an vorab ausgewählten Stellen schwächt und bei einer vorbestimmten Schwellenkraft reißt, um eine Öffnung 46 (hierin auch als „sekundäre Öffnung” oder „Kranzöffnung” bezeichnet) zu erzeugen, die zumindest teilweise dem Fahrersitz 16 zugewandt ist, so dass sich dadurch ein sekundäres aufblasbares Kissen 62 selektiv auslösen kann.
  • In ähnlicher Hinsicht umfasst die Lenkradnabe 34 einen steifen Boden 48, der darin einen ausgenommenen Raum oder Hohlraum 50 (hierin auch als „primärer Hohlraum” oder „Nabenöffnung” bezeichnet) festlegt. Analog zu dem Radkranz 32 umfasst die Radnabe 34 eine funktionelle und dekorative Abdeckung 52, die den primären Hohlraum 50 umschließt. Die Abdeckung 52 ist mit einer Reißnaht bzw. einem Auslösungsdeckel 54 hergestellt, die/der so ausgelegt ist, dass sie/er unter einer vorbestimmten Schwellenkraft reißt bzw. sich verlagert, um eine Öffnung 56 (hierin auch als „primäre Öffnung” oder „Nabenöffnung” bezeichnet) zu erzeugen, die zumindest teilweise dem Fahrersitz 16 zugewandt ist, so dass ein sekundäres aufblasbares Kissen 62 selektiv dadurch auslösen kann.
  • Die Lenkradnabe 34 ist zum Beispiel durch eine axiale Bohrung mit Innengewinde an einer Lenksäulenwelle (in den Ansichten der Zeichnungen nicht erkennbar) angebracht, um dem Fahrer des Fahrzeugs eine Lenkungssteuerung des Fahrzeugs 10 zu bieten. Eine solche Lenkungssteuerung kann durch direkte mechanische Zwischenstücke (z. B. Kugelumlauf- oder Zahnstangenlenksysteme) mit oder ohne Unterstützung durch eine hydraulische Servolenkung (HPS, kurz vom engl. Hydraulic Power Steering) oder mit Unterstützung durch computergesteuerte Elektromotoren (z. B. elektrisch hilfskraftunterstützte Lenksysteme – EPAS, kurz vom engl.
  • Electric Power Assisted Steering Systems) erfolgen. Neben dem Steuern der Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs 10 umfasst die Lenkradanordnung 30 vorzugsweise eine Taste oder eine andere Fahrerschnittstelle zum Betätigen einer Autohupvorrichtung und kann andere Steuerungen enthalten, beispielsweise Tempomat, Kombiinstrument-Anzeigesteuerungen und Audioanlagensteuerungen, die in den Lenkradkranz 32 bzw. die Lenkradnabe 34 eingebaut sind.
  • Erfindungsgemäß ist die Lenkradanordnung 30 mit einem fahrerseitigen zusätzlichen aufblasbaren Rückhaltesystem ausgestattet, das allgemein in 1 und 2 durch das Bezugszeichen 60 gezeigt ist. Das Rückhaltesystem 60 umfasst ein sekundäres aufblasbares Kissen bzw. eine biegsame Membran 62, die aus dem Radkranz 32 auslöst. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung steht das sekundäre aufblasbare Kissen 62 mit einer Aufblasfluid-Abgabevorrichtung bzw. einem Gasgenerator 64 in Fluidverbindung, der in 1 in einer beispielhaften Ausführungsform als Festtreibstoffbehälter gezeigt ist, der an der Unterseite der Lenkradanordnung 30 angebracht ist (aber an beliebiger Stelle irgendwo im Fahrzeug 10 positioniert sein kann). Die Aufblasfluid-Abgabevorrichtung 64 (hierin auch als „sekundärer Gasgenerator” bezeichnet) dient als pyrotechnischer Druckbehälter, der zum Aufbewahren und Abgeben von Aufblasgas verwendet wird. D. h. die Aufblasfluid-Abgabevorrichtung 64 ist selektiv betätigbar, um ein Fluid, vorzugsweise in der Art eines druckbeaufschlagten Gases wie Stickstoff, Argon oder Kohlendioxid, zum Auslösen des sekundären Kissens 62 nach außen in den Fahrzeuginnenraum 12 (1) vorzusehen. Beispielsweise kann das starre Substrat 38 entlang des Kranzumfangs von hohler Natur und mit dem sekundären Gasgenerator 64 fluidverbunden sein, um Aufblasfluid durch den ausgenommenen Hohlraum strömen zu lassen, wobei es durch eine Reihe von (nicht gezeigten) Öffnungen austritt, die der Insassenseite der Lenk radanordnung 30 zugewandt sind. Das sekundäre Kissens 62 könnte an der gegenüberliegenden Seite des starren Substrats 38 befestigt sein und das Substrat 38 umschließen, so dass die Öffnungen innerhalb des Volumens des sekundären Kissens 62 liegen. Alternativ kann ein separates Modul einwärts der Außenverkleidungsschicht 40 an dem Substrat 38 angebracht sein.
  • Wie in den Zeichnungen ersichtlich ist, ist das aufblasbare Kissen 62 in einem ersten, nicht geweiteten, nicht aufgeblasenen Zustand gezeigt, was in 1 schematisch durch verborgene Linien 62A dargestellt ist, wobei das sekundäre aufblasbare Kissen 62 zwischen dem starren ringförmigen Substrat 38 und der Verkleidungsschicht 40 in einem gefalteten und nicht aufgeblasenen Zustand in dem Hohlraum 42 verstaut ist. Bei Betätigung des sekundären Gasgenerators 64 wechselt das sekundäre aufblasbare Kissen 62 durch die Öffnung 46 in dem Radkranz 32 zu einem zweiten, geweiteten Zustand 62B, 2, in dem sich das aufblasbare Kissen 62 in einem aufgeblasenen Zustand im Wesentlichen außerhalb des Hohlraums 42 befindet.
  • Das sekundäre aufblasbare Kissen 62 ist eine ringförmige, vorzugsweise aus einem Stück bestehende Membran aus einem festen, dünnen, biegsamen Stoff leichten Gewichts und niedriger Permeabilität, der ein beschichtetes und unbeschichtetes Gewebe, Multifilamentgarn, Nylonmaterial etc. umfassen kann. Idealerweise erstreckt sich das sekundäre aufblasbare Kissen 62 durchgehend und ununterbrochen um den Umfang des Radkranzes 34, wobei es von einer nach hinten weisenden Fläche desselben nach außen ragt. Alternativ kann das sekundäre aufblasbare Kissen 62 eine Anordnung von einzelnen aufblasbaren Membranen umfassen, die so ausgerichtet und ausgelegt sind, dass sie von vorab ausgewählten Stellen des Radkranzes 34 aufgeblasen werden. Ferner ist das sekundäre Kissen 62 vorzugsweise ohne ein Entlüftungsmerkmal hergestellt, das daraus Aufblasgas ablassen soll. Dabei wahrt die sekundäre Rückhalteeinrichtung 62 seinen Fülldruck über längere Zeiträume als herkömmliche Luftsack-Vorrichtungen.
  • Das fahrerseitige zusätzliche aufblasbare Rückhaltesystem 60 umfasst auch ein primäres aufblasbares Kissen bzw. eine biegsame Membran 70, das/die von der Radnabe 34 auslöst. Insbesondere steht das primäre aufblasbare Kissen 70 mit einer Aufblasfluid-Abgabevorrichtung bzw. einem Gasgenerator 72 in Fluidverbindung, der analog zu dem in 1 gezeigten sekundären Gasgenerator 64 vorzugsweise ein Festtreibstoffbehälter ist, der in der Lenkradanordnung 30 aufgenommen ist (aber an anderen Stellen irgendwo im Fahrzeug 10 positioniert sein kann). Die Aufblasfluid-Abgabevorrichtung 72 (hierin auch als „primärer Gasgenerator” bezeichnet) dient als pyrotechnischer Druckbehälter, der selektiv betätigbar ist, um ein Fluid zum Auslösen des primären aufblasbaren Kissens 70 nach außen in den Fahrzeuginnenraum 12 (1) vorzusehen. Zum Beispiel ist das primäre aufblasbare Kissen 70 in 2 in einem ersten, nicht geweiteten, nicht aufgeblasenen Zustand gezeigt, der durch das Bezugszeichen 70A bezeichnet ist, wobei das primäre aufblasbare Kissen 70 in dem Nabenhohlraum 50 verstaut ist. Bei Betätigung des primären Gasgenerators 72 wechselt das primäre aufblasbare Kissen 70 durch die Öffnung 56 in der Radnabe 34 zu einem zweiten, geweiteten Zustand (in 2 schematisch durch Phantomlinien 70B dargestellt), in dem sich das aufblasbare Kissen 62 in einem aufgeblasenen Zustand im Wesentlichen außerhalb des Hohlraums 50 befindet. Zu beachten ist, dass der primäre und der sekundäre Gasgenerator 64, 72 durch einen einzigen Gasgenerator ersetzt werden können, ohne vom Schutzumfang und Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Ein Controller 74, der in 2 schematisch in einer typischen Ausführungsform als mikroprozessorbasierte elektronische Steuervorrichtung (ECU, kurz vom engl. Electronic Control Unit) von herkömmlicher Architektur dargestellt ist, steht mit dem primären und sekundären Gasgenerator 72, 64 in Wirkverbindung und ist zumindest zum Teil dafür programmiert und ausgelegt, den einzelnen und gemeinsamen Betrieb derselben zu steuern. Im Einzelnen dient der Controller 74 zum Regeln der Betätigung der Gasgeneratoren 64, 72 und somit des selektiven Wechsels des primären und sekundären aufblasbaren Kissens 70, 62 von deren jeweiligen nicht geweiteten Zuständen 70A, 62A zu geweiteten Zuständen 70B, 62B. Der Controller 74 ist dafür programmiert und ausgelegt, die Kissen 62, 70 als Reaktion auf einen vorbestimmten Aktivierungsvorgang aufzublasen. Zum Beispiel kann eine Reihe von (nicht gezeigten) Beschleunigungsmessern im ganzen Fahrzeug 10 verteilt und dafür ausgelegt sein, Signale zu dem Controller 74 zu übermitteln. Der Controller 74 liefert wiederum als Reaktion auf Signale von den Beschleunigungsmessern, die eine plötzliche Verzögerungsspitze anzeigen, ein Aktivierungssignal (z. B. elektrische Ladung) zu jedem der Gasgeneratoren 64, 72. Die Kissen 62, 70 können gleichzeitig oder einzeln in beliebiger Reihenfolge aufgeblasen werden. Es ist aber wünschenswert, dass der Controller 74 das sekundäre Kissen 62 vor dem primären Kissen 70 aufbläst, um einen unbeabsichtigten Kontakt zwischen einem angegurteten oder nicht angegurteten Fahrzeuginsassen und dem Lenkradkranz 32 zu unterbinden. Der Fachmann wird erkennen und verstehen, dass das von dem Controller 74 verwendete Kommunikationsmittel nicht auf die Verwendung elektrischer Kabel („drahtgebunden”) beschränkt ist, sondern zum Beispiel in Form von Funkfrequenz oder einer anderen drahtlosen Technologie, Glasfaserverkabelung etc. erfolgen kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Umsetzung der vorliegenden Erfindung weist das sekundäre aufblasbare Kissen 62 vorzugsweise ein aufgeblasenes Volumen V1 auf, das kleiner als das aufgeblasene Volumen V2 des primären aufblasbaren Kissens 70 ist. In ähnlicher Hinsicht ist es auch erwünscht, dass das sekundäre aufblasbare Kissen 62 einen Fülldruck aufweist, der größer als der Fülldruck des primären aufblasbaren Kissens 70 ist. Schließlich ist die Dichte des sekundären aufblasbaren Kissens 62 vorzugsweise größer als die Dichte des primären aufblasbaren Kissens 70.
  • Während die besten Arten zum Ausführen der vorliegenden Erfindung hierin ausführlich beschrieben wurden, wird der Fachmann, an den sich diese Erfindung richtet, verschiedene alternative Auslegungen und Ausführungsformen zum Umsetzen der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims (20)

  1. Zusätzliches aufblasbares Rückhaltesystem für ein Fahrzeug, welches einen Fahrzeuginnenraum mit einer darin eingebauten Sitzbaugruppe aufweist, wobei das Rückhaltesystem umfasst: eine Lenkradanordnung, die zum funktionalen Anbringen an dem Fahrzeug im Fahrzeuginnenraum nahe der Sitzbaugruppe ausgelegt ist, wobei die Lenkradanordnung einen Radkranz umfasst, der einen ersten Hohlraum mit einer ersten Öffnung festlegt; ein erstes aufblasbares Kissen, das zum Wechseln von einem nicht geweiteten Zustand, in dem sich das erste aufblasbare Kissen im Wesentlichen in dem ersten Hohlraum befindet, durch die erste Öffnung zu einem geweiteten Zustand, in dem sich das erste aufblasbare Kissen im Wesentlichen außerhalb des ersten Hohlraums befindet, betriebsbereit ist; und mindestens eine Fluidabgabevorrichtung, die in Fluidverbindung mit dem ersten aufblasbaren Kissen steht und betriebsbereit ist, um zu diesem selektiv Aufblasfluid abzugeben und dadurch das erste Kissen von dem nicht geweiteten Zustand zu dem geweiteten Zustand zu überführen.
  2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei die Lenkradanordnung weiterhin eine an dem Radkranz funktional angebrachte Radnabe umfasst, die einen zweiten Hohlraum mit einer zweiten Öffnung festlegt, wobei das Rückhaltesystem weiterhin umfasst: ein zweites aufblasbares Kissen, das mit der mindestens einen Fluidabgabevorrichtung in Fluidverbindung steht und so betriebsbereit ist, dass es von einem nicht geweiteten Zustand, in dem sich das zweite aufblasbare Kissen im Wesentlichen in dem zweiten Hohlraum befindet, durch die zweite Öffnung zu einem geweiteten Zustand, in dem sich das zweite aufblasbare Kissen im Wesentlichen außerhalb des zweiten Hohlraums befindet, wechselt.
  3. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, wobei das erste aufblasbare Kissen ein erstes aufgeblasenes Volumen aufweist und das zweite aufblasbare Kissen ein zweites aufgeblasenes Volumen aufweist, das größer als das erste aufgeblasene Volumen ist.
  4. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, wobei das erste aufblasbare Kissen einen ersten Fülldruck aufweist und das zweite aufblasbare Kissen einen zweiten Fülldruck aufweist, der kleiner als der erste Fülldruck ist.
  5. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, wobei das erste aufblasbare Kissen eine erste Dichte aufweist und das zweite aufblasbare Kissen eine zweite Dichte aufweist, die kleiner als die erste Dichte ist.
  6. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, wobei die mindestens eine Fluidabgabevorrichtung einen ersten Gasgenerator in Fluidverbindung mit dem ersten aufblasbaren Kissen und einen zweiten Gasgenerator in Fluidverbindung mit dem zweiten aufblasbaren Kissen umfasst.
  7. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, weiterhin umfassend: einen Controller, der in Wirkverbindung mit der mindestens einen Fluidabgabevorrichtung steht und betriebsbereit ist, um den selektiven Wechsel des ersten und zweiten aufblasbaren Kissens von ihren jeweiligen nicht geweiteten Zuständen zu den geweiteten Zuständen zu regeln.
  8. Rückhaltesystem nach Anspruch 7, wobei der Controller dafür programmiert und ausgelegt ist, das erste und zweite aufblasbare Kissen als Reaktion auf ein vorbestimmtes Aktivierungsereignis zu jeweiligen der geweiteten Zustände zu überführen, wobei das erste aufblasbare Kissen vor dem zweiten aufblasbaren Kissen überführt wird.
  9. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei sich das erste aufblasbare Kissen durchgehend um einen Umfang des Radkranzes erstreckt.
  10. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei sich das erste aufblasbare Kissen durch ein Fehlen eines Entlüftungsmerkmals, das zum Ablassen von Aufblasgas daraus ausgelegt ist, auszeichnet.
  11. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei der Radkranz ein ringförmiges Substrat mit einer daran funktional angebrachten Außenverkleidungsschicht umfasst, wobei der Radkranz eine dafür ausgelegte Reißnaht umfasst, die Verkleidungsschicht an vorab ausgewählten Stellen zu schwächen, so dass das erste aufblasbare Kissen dort hindurch selektiv auslösen kann.
  12. Fahrerseitiges zusätzliches aufblasbares Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug, welches einen Fahrzeuginnenraum mit einem darin eingebauten Fahrersitz aufweist, wobei das Rückhaltesystem umfasst: eine Lenkradanordnung, die zum funktionalen Anbringen an dem Fahrzeug im Fahrzeuginnenraum vor und nahe dem Fahrersitz ausgelegt ist, wobei die Lenkradanordnung einen ringförmigen Radkranz umfasst, der eine Radnabe umgibt und an dieser funktional angebracht ist, wobei die Radnabe darin einen primären Hohlraum mit einer primären Öffnung festlegt, die zumindest teilweise dem Fahrersitz zugewandt ist, und wobei der Radkranz darin einen sekundären Hohlraum mit einer sekundären Öffnung festlegt, die zumindest teilweise dem Fahrersitz zugewandt ist; ein primäres aufblasbares Kissen, das zum Wechseln von einem nicht geweiteten Zustand, in dem das primäre Kissen in dem primären Hohlraum verstaut ist, durch die primäre Öffnung zu einem geweiteten Zustand, in dem das primäre Kissen im Wesentlichen außerhalb des primären Hohlraums aufgeblasen ist, betriebsbereit ist; ein sekundäres aufblasbares Kissen, das zum Wechseln von einem nicht geweiteten Zustand, in dem das sekundäre Kissen in dem sekundären Hohlraum verstaut ist, durch die sekundäre Öffnung zu einem geweiteten Zustand, in dem das sekundäre Kissen im Wesentlichen außerhalb des sekundären Hohlraums aufgeblasen ist, betriebsbereit ist; und mindestens eine Fluidabgabevorrichtung, die in Fluidverbindung mit dem primären und sekundären aufblasbaren Kissen steht und betriebsbereit ist, um zu diesen selektiv Aufblasfluid abzugeben und dadurch das primäre und sekundäre aufblasbare Kissen von jeweiligen der nicht geweiteten Zustände zu den geweiteten Zuständen zu überführen.
  13. Rückhaltesystem nach Anspruch 12, wobei das primäre aufblasbare Kissen ein erstes aufgeblasenes Volumen aufweist und das sekundäre aufblasbare Kissen ein zweites aufgeblasenes Volumen aufweist, das wesentlich kleiner als das erste aufgeblasene Volumen ist.
  14. Rückhaltesystem nach Anspruch 12, wobei das primäre aufblasbare Kissen einen ersten Fülldruck aufweist und das sekundäre aufblasbare Kissen einen zweiten Fülldruck aufweist, der größer als der erste Fülldruck ist.
  15. Rückhaltesystem nach Anspruch 12, wobei das primäre aufblasbare Kissen eine erste Dichte aufweist und das sekundäre aufblasbare Kissen eine zweite Dichte aufweist, die größer als die erste Dichte ist.
  16. Rückhaltesystem nach Anspruch 12, wobei die mindestens eine Fluidabgabevorrichtung einen primären Gasgenerator in Fluidverbindung mit dem primären Kissen und einen sekundären Gasgenerator in Fluidverbindung mit dem sekundären Kissen umfasst.
  17. Rückhaltesystem nach Anspruch 16, weiterhin umfassend: einen Controller, der in Wirkverbindung mit dem primären und sekundären Gasgenerator steht und betriebsbereit ist, um den selektiven Wechsel des primären und sekundären aufblasbaren Kis sens von ihren jeweiligen nicht geweiteten Zuständen zu den geweiteten Zuständen zu regeln.
  18. Rückhaltesystem nach Anspruch 17, wobei der Controller dafür programmiert und ausgelegt ist, das primäre und sekundäre aufblasbare Kissen als Reaktion auf ein vorbestimmtes Aktivierungsereignis zu jeweiligen der geweiteten Zustande zu überführen, wobei das sekundäre aufblasbare Kissen vor dem primären aufblasbaren Kissen überführt wird.
  19. Rückhaltesystem nach Anspruch 12, wobei sich das sekundäre aufblasbare Kissen durch ein Fehlen eines Entlüftungsmerkmals, das zum Ablassen von Aufblasgas daraus ausgelegt ist, auszeichnet.
  20. Kraftfahrzeug mit einem Fahrzeuginnenraum umfassend: mindestens eine in dem Fahrzeuginnenraum eingebaute Sitzbaugruppe, wobei die mindestens eine Sitzbaugruppe einen Fahrersitz umfasst, der an einem vorderen Ende des Fahrzeuginnenraums funktional eingebaut ist; eine Lenkradanordnung, die an dem Fahrzeug im Fahrzeuginnenraum vor und nahe dem Fahrersitz funktional befestigt ist, wobei die Lenkradanordnung einen ringförmigen Radkranz umfasst, der eine Radnabe umgibt und an dieser funktional angebracht ist, wobei die Radnabe darin einen primären Hohlraum mit einer primären Öffnung festlegt, die zumindest teilweise dem Fahrersitz zugewandt ist, und wobei der Radkranz darin einen sekundären Hohlraum mit einer sekundären Öffnung festlegt, die zumindest teilweise dem Fahrersitz zugewandt ist; ein primäres aufblasbares Kissen, das zum Wechseln von einem nicht geweiteten Zustand, in dem das primäre Kissen in dem primären Hohlraum verstaut ist, durch die primäre Öffnung zu einem geweiteten Zustand, in dem das primäre Kissen im Wesentlichen außerhalb des primären Hohlraums aufgeblasen ist, betriebsbereit ist; einen primären Gasgenerator, der mit dem primären aufblasbaren Kissen in Fluidverbindung steht und betriebsbereit ist, um an dieses Aufblasfluid selektiv abzugeben und dadurch das primäre aufblasbare Kissen von dem nicht geweiteten Zustand zu dem geweiteten Zustand zu überführen; ein sekundäres aufblasbares Kissen, das zum Wechseln von einem nicht geweiteten Zustand, in dem das sekundäre Kissen in dem sekundären Hohlraum verstaut ist, durch die sekundäre Öffnung zu einem geweiteten Zustand, in dem das sekundäre Kissen im Wesentlichen außerhalb des sekundären Hohlraums aufgeblasen ist, betriebsbereit ist; einen sekundären Gasgenerator, der mit dem sekundären aufblasbaren Kissen in Fluidverbindung steht und betriebsbereit ist, um an dieses Aufblasfluid selektiv abzugeben und dadurch das sekundäre aufblasbare Kissen von dem nicht geweiteten Zustand zu dem geweiteten Zustand zu überführen; und einen Controller, der mit dem primären und sekundären Gasgenerator in Wirkverbindung steht und betriebsbereit ist, um das selektive Überführen des primären und sekundären aufblasbaren Kissens von jeweiligen der nicht geweiteten Zustände zu den geweiteten Zuständen zu regeln.
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