DE102009033022A1 - Gassackeinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit zwei solchen Gassackeinrichtungen - Google Patents
Gassackeinrichtung für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug mit zwei solchen Gassackeinrichtungen Download PDFInfo
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Abstract
Es wird eine Gassackeinrichtung für ein Kraftfahrzeug (10) mit einem im Bereich des Dachholms mit dem Kraftfahrzeug verbundenen Vorhanggassack (40, 40'), einem weiteren Gassack, einem gemeinsamen Gasgenerator (20, 20') zur alternativen Befüllung des Vorhanggassacks (40, 40') oder des weiteren Gassack sowie mit Mitteln zum Leiten des vom Gasgenerator kommenden Gasstroms entweder in den Vorhanggassack (40, 40') oder in den weiteren Gassack beschrieben. Der weitere Gassack ist ein Frontgassack (50, 50'). Durch Verwendung dieser Gassackeinrichtung können Gewicht und Kosten gespart werden (Fig. 2).
Description
- Die Erfindung betrifft eine Gassackeinrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit zwei solchen Gassackeinrichtungen nach Anspruch 14.
- Eine gattungsgemäße Gassackeinrichtung ist durch die
WO 99/30932 - Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine gattungsgemäße Gassackeinrichtung dahingehend weiterzubilden, dass sie in der Praxis vorteilhaft einsetzbar ist.
- Diese Aufgabe wird durch eine Gassackeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß dient der Gasgenerator nicht zur alternativen Befüllung von sich gegenüberliegenden Vorhanggassäcken, sondern zur alternativen Befüllung eines Vorhanggassackes und eines Frontgassackes. Dies ist deshalb möglich, weil es nur extrem wenige Unfallsituationen gibt, in denen man sowohl einen Frontgassack als auch einen Vorhanggassack benötigt, um den maximalen Schutz des Insassen zu erzielen, so dass der Verzicht auf einen Gasgenerator sich nicht negativ auf die Sicherheit des zu schützenden Fahrzeuginsassen auswirkt.
- Insbesondere dann, wenn der zu befüllende Frontgassack im Dachbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist (Anspruch 3), benötigt man nur sehr kurze Gaszuführwege und wenig bis gar keinen zusätzlichen Einbauraum verglichen mit einem konventionellen System, so dass sich gegenüber einer konventionellen Gassackeinrichtung eine echte Material- und Kosteneinsparung erzielen lässt.
- Es ergibt sich das Problem, dass das Volumen eines konventionellen Frontgassackes, insbesondere eines konventionellen Beifahrergassackes, deutlich größer ist als das Volumen eines Vorhanggassackes. Aufgrund des großen Volumens eines konventionellen Frontgassackes kann sich dieser zum einen am Armaturenbrett und/oder der Windschutzscheibe abstützen und kann zum anderen stark ventiliert werden, so dass die notwendige Energiedissipation durch das Ausströmen des Gases aus dem Frontgassack bei Auftreffen des Insassen erreicht wird. Bei der erfindungsgemäßen Gassackeinrichtung ist es jedoch in der Regel notwendig, dass das Volumen des Vorhanggassackes und das Volumen des Frontgassackes im Wesentlichen gleich groß sind (Anspruch 2). Um den Frontgasssack dennoch genügend abzustützen, verfügt der Frontgassack gemäß Anspruch 4 weiterhin über Fangbänder.
- Weiter vorzugsweise nach Anspruch 5 verfügen diese Fangbänder direkt oder indirekt über Energiedissipationseinrichtungen, durch welche das geringere Volumen und die dadurch bedingte geringere Ventilation des Frontgassackes im Vergleich zu einem Standard-Frontgassack ausgeglichen werden kann.
- Es müssen Mittel zum Leiten des vom Gasgenerator kommenden Gasstroms entweder zum Vorhanggassack oder zum Frontgassackes vorhanden sein. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform nach den Ansprüchen 7 bis 8 sind diese Mittel im Gasgenerator selbst angeordnet, wodurch sich insbesondere eine sehr kompakte Bauform erzielen lässt.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach den Ansprüchen 8 bis 12 ist ein separater Gasverteiler vorhanden, was insbesondere den Vorteil hat, dass konventionelle Gasgeneratoren verwendet werden können.
- Der bevorzugte Einbauort des Gasgenerators ist nach Anspruch 13 der Übergangsbereich zwischen A-Säule und Dachholm.
- Vorzugsweise nach Anspruch 14 weist ein Kraftfahrzeug zwei solche Gassackeinrichtungen auf.
- Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 : einen schematisierten Längsschnitt durch die Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs, -
2 : eine Draufsicht auf das in1 Gezeigte aus Richtung A, -
3 das in1 Gezeigte nach Befüllung des Frontgassackes, -
3a ein Schnitt entlang Linie C-C aus3 , -
4 das in3 Gezeigte zu einem etwas späteren Zeitpunkt, -
4a das in3a Gezeigte im Zustand der4 , -
5 eine Prinzipdarstellung eines Gasgenerators im Längsschnitt, -
6 das in5 Gezeigte nach Zündung eines Zünders und -
7 einen Gasverteiler in einem schematisierten Längsschnitt. - Die
1 zeigt einen schematisierten Längsschnitt durch die Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeugs10 ,2 zeigt das in1 Gezeigte in einer Draufsicht aus Richtung A, wobei die1 ein Schnitt entlang der Linie B-B aus2 ist. - Im Kraftfahrzeug
10 sind zwei Gassackeinrichtungen18 ,18' eingebaut, wobei die erste Gassackeinrichtung18 der rechten Seite des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist, während die zweite Gassackeinrichtung18' der linken Kraftfahrzeugseite zugeordnet ist. Beide Gassackeinrichtungen18 ,18' haben jeweils einen Gasgenerator20 ,20' , sowie einen Vorhanggassack40 ,40' und einen Frontgassack50 ,50' . Von jedem Gasgenerator20 ,20' erstreckt sich eine erste Gaszuleitung32 ,32' zum Vorhanggassack40 ,40' , wobei die erste Gaszuleitung32 ,32' innerhalb des Vorhanggassackes40 ,40' in eine erste Gaslanze32a ,32a' übergeht. Die ersten Gaszuleitungen und ersten Gaslanzen können einstückig zusammenhängen, so dass die Trennung in Gaszuleitung und Gaslanze nur eine funktionale ist, es kann sich aber auch um separate, gasdicht verbundene Bauteile handeln. Als Material kommen insbesondere Metall oder Gewebe, aber auch Kunststoff sowie Verbundwerkstoffe in Betracht. - Die Vorhanggassäcke
40 ,40' sind, wie gewöhnliche Vorhanggassäcke auch, im Dachholmbereich16 am Kraftfahrzeug befestigt, liegen im gezeigten Ruhezustand als längliche Pakete vor und bedecken im befüllten Zustand (in den Figuren nicht dargestellt) zumindest einen Teil der ihnen zugeordneten Seitenscheiben12 . Die Frontgassäcke50 ,50' sind, wie dies im Stand der Technik zwar bekannt, in der Praxis jedoch wenig verbreitet ist, mit einem oberen Bereich mit dem Dach des Kraftfahrzeuges, nämlich in einem an die Windschutzscheibe14 anschließenden Bereich verbunden und expandieren bei Befüllung im Wesentlichen nach unten, wie dies später noch dargestellt werden wird. Die Befüllung der Frontgassäcke erfolgt über zweite Gaszuleitungen34 ,34' und zweite Gaslanzen34a ,34a' , für die das selbe gilt wie für das oben für die ersten Gaszuleitungen und ersten Gaslanzen Gesagte. Somit ist ein Gasgenerator20 für die rechte Fahrzeugseite „zuständig” nämlich für den rechten Frontgassack und den rechten Vorhanggassack und der andere Gasgenerator20' ist in analoger Weise für die linke Fahrzeughälfte „zuständig”. - Es sind – zumindest funktional betrachtet – wenigstens drei Crashsensoren vorhanden, nämlich einer zur Detektion eines Frontalaufpralls, einer zur Detektion eines Seitenaufpralls von links und einer zur Detektion eines Seitenaufpralls von rechts. Die Crashsensoren sind in den Figuren nicht dargestellt. Detektiert der zuständige Sensor einen Frontalaufprall, so werden die beiden Gasgeneratoren
20 ,20' so angesteuert, dass sie ihr Gas jeweils in die zweiten Gaszuleitung34 ,34' abgeben, so dass beide Frontgassäcke50 ,50' gefüllt werden. (siehe hierzu auch3 ). Wird ein Aufprall von rechts sensiert, so wird der erste Gasgenerator20 derart angesteuert, dass er sein Gas in seine erste Gaszuleitung32 abgibt und somit den rechten Vorhanggassack40 mit Gas befüllt (nicht dargestellt). Wird schließlich ein seitlicher Aufprall von links detektiert, so wird der zweite Gasgenerator20' derart angesteuert, dass er sein Gas in seine erste Gaszuleitung32' abgibt und somit den linken Vorhanggassack40' befüllt. Da sich die Vorhanggassäcke40 ,40' nicht von gewöhnlichen Vorhanggassäcken zu unterscheiden brauchen, sind sie in ihrem befüllten Entfaltungszustand hier nicht dargestellt. - Die
3 zeigt die Situation bei befülltem Frontgassack (gezeigt ist der Beifahrer-Frontgassack50 ). Wie man der3 entnimmt, ist ein oberer Bereich des Frontgassackes50 mit der Fahrzeugstruktur etwas oberhalb der Windschutzscheibe14 verbunden. Weiterhin erstreckt sich von der linken und von der rechten Aussenkante des Frontgassackes50 jeweils ein Fangband54 zu einem mit dem Fahrzeugdach verbundenen Befestigungselement52 . Die Befestigungselemente können beispielsweise etwa in der (in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet) Mitte des Daches, also etwa auf Höhe der B-Säule angeordnet sein. Diese Befestigungselemente52 sind in der Regel ein einfache Beschlagteile aus Metall (aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Fangbänder54 und die entsprechenden Befestigungselemente52 in1 nicht dargestellt). - Man entnimmt der
3 weiter, dass der Frontgassack50 ein im Vergleich zu einem gewöhnlichen Beifahrer-Frontgassack relativ kleines Volumen aufweist, da aufgrund des gemeinsamen Gasgenerators das Volumen des Frontgassackes im Wesentlichen dem Volumen des Vorhanggassackes entsprechen sollte. Hieraus folgt jedoch, dass der Frontgassack50 härter als ein gewöhnlicher Frontgassack, also mit relativ kleinen Ventilationsöffnungen, ausgestaltet sein muss, da ein aufprallender Insasse sonst „durchschlagen” würde. Die notwendige Energiedissipation beim Auftreffen des Insassen wird deshalb nicht oder nicht nur vom Frontgassack50 , sondern von den Fangbändern oder deren Befestigungselementen52 übernommen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist jedes Fangband50 Faltungsabschnitte, nämlich zwei Faltungsabschnitte56 auf, in denen das Fangband54 dreilagig vorliegt, wobei die Lagen mit Reißnähten58 zusammengenäht sind, siehe hierzu auch3a , welche ein Schnitt entlang der Linie C-C aus3 ist. Trifft nun der Insasse wie in4 gezeigt, auf die Prallfläche des Frontgassackes50 , so bewegt sich dieser nach vorne und übt Kraft auf die Fangbänder54 auf, wobei die Reissnähte58 reißen, wodurch wie gewünscht Energie „vernichtet” wird (siehe auch4a ). Es ist auch möglich, mehr als ein Fangband auf jeder Seite des Frontgassacks50 vorzusehen. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, dass die Fangbänder einer Seite unterschiedliche Verhalten zeigen, insbesondere, dass sie unterschiedliche Längenänderungsgrade haben. Beispielsweise kann ein Fangband Reißnähte haben, die einfacher reißen als die Fangbänder des anderen Fangbands. Normalerweise ist es zu bevorzugen, das die Fangbänder der linken Seite des Frontgassacks und die Fangbänder der rechten Seite des Frontgassacks zueinander symmetrisch sind. - Alternativ können auch die Befestigungselemente die Aufgabe der Energiedissipation übernehmen, wozu sie zum einen in Form von Kraftbegrenzern, wie sie aus dem Bereich der Sicherheitsgurte bekannt sind, oder wozu sie plastisch deformierbar ausgebildet sein können.
- Das eben für den Beifahrer-Frontgassack
50 Beschriebene gilt in analoger Weise auch für den Fahrer-Frontgassack50' . - Es wurde bisher nur erwähnt, dass die Gasgeneratoren
20 ,20' so ausgebildet sind, dass sie ihr Gas wahlweise an die erste Gaszuleitung32 ,32' oder die zweite Gaszuleitung34 ,34' abgeben können. Mit Bezug auf die5 und6 wird nun erläutert, wie ein solcher Gasgenerator20 ,20' vorzugsweise aufgebaut ist. Der in5 schematisch im Längsschnitt gezeigte Gasgenerator20 weist ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse22 auf, an dessen sich gegenüberliegenden Stirnseiten jeweils ein Gasauslass24a ,24b vorgesehen ist. Der Gasauslass ist jeweils in erster Linie ein Loch in der Stirnwand, im gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich von diesem noch ein kleiner Ansatz23a ,23b , an dem die erste, beziehungsweise zweite Gaszuleitung32 ,34 angeordnet werden kann. Jeweils in der Nähe der Gasauslässe24a ,24b weist das Gehäuse24 eine radiale Öffnung in der Zylinderwandung auf, durch die jeweils ein Zünder26 ,27 derart ragt, dass sich ihre Zündladung26a ,27a innerhalb des Gehäuses22 befinden. Die Zünder26 ,27 werden durch die Zündkabel26b ,27b gezündet. - Die beiden Gasauslässe
24a ,24b sind auf der Innenseite jeweils von einer Verschlusseibe25a ,25b abgedeckt, welche als Verschlusselemente dienen. Diese Verschlusscheiben25a ,25b können beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein, so dass sie im Brandfall ihre Stabilität verlieren und sich der Gasgenerator20 , wie in der Regel gefordert, schubneutral verhält. - Der verbleibende Hohlraum im Gehäuse
22 ist im Wesentlichen mit der Treibladung28 ausgefüllt. Wird nun eine der beiden Zündladung26 ,27 gezündet, so zerstört die Explosion zum einen benachbarte Verschlusscheibe25a oder25b und zündet zum anderen die Treibladung28 , so dass das gebildete Gas durch den freigegebenen Gasauslass abströmt, wie dies in6 gezeigt ist. - Die
7 zeigt eine Alternative zur Verwendung eines Gasgenerators mit zwei Gasauslässen. Hier ist dem Gasgenerator20 ein Gasverteiler60 nachgeordnet. Dieser Gasverteilter60 weist einen Grundkörper61 mit einen zylindrischen Hohlraum64 mit einer stirnseitigen Durchgangsöffnung69 auf, durch welche ein vorderer Abschnitt des Gasgenerators20 ragt. Dieser vordere Abschnitt weist einen eingeschnittenen Gasaustrittbereich21 auf, in welchem die Gasaustrittsöffnungen21a radialsymmetrisch angeordnet sind. In den zylindrischen Hohlraum64 enden zwei Radialbohrungen66a ,66b , wobei sich die erste Radialbohrung66a auf Höhe des Gasaustrittsbereiches21 des Gasgenerators20 und die zweite Radialbohrung20b axial beanstandet hiervon befindet. - Im zylindrischen Hohlraum
64 ist ein hohl ausgebildeter Kolben68 derart angeordnet, dass in dem in7 gezeigten Zustand zumindest der Gasaustrittsbereich21 des Gasgenerators20 außerhalb des Kolbenhohlraums70 des Kolbens68 liegt. Das vorderste Ende des Gasgenerators20 ragt im gezeigten Ausführungsbeispiel in den Kolbenhohlraum70 . Der Kolbenhohlraum70 ist auf der dem Gasgenerator20 abgewandten Seiten vom Kolbenboden72 abgeschlossen. Diesem Kolbenboden72 gegenüber liegt ein im Grundkörper61 des Gassackes60 gehaltener Treibsatz74 . Wird der Treibsatz74 nicht gezündet, so verbleibt der Kolben68 in der in7 gezeigten Position und Gas, welches aus dem Gasaustrittsbereich21 des Gasgenerators20 austritt, strömt durch die erste Radialbohrung66a , beispielsweise in Richtung des Frontgassackes, ab. Wird hingegen der Treibsatz74 gezündet, beispielsweise aufgrund des Signals eines Seitenaufprallsensors, so verschiebt sich der Kolben68 aufgrund des Explosionsdruckes nach links, die erste Radialbohrung66a wird blockiert und die zweite Radialbohrung66b wird aufgrund einer radialen Kolbenbohrung76 , welche sich dann vor der zweiten Radialbohrung66b befindet, freigegeben, so dass vom Gasgenerator20 kommendes Gas durch die zweite Radialbohrung66b , beispielsweise in Richtung eines Seitengassackes abströmt. Der Treibsatz74 fungiert somit als Stellmittel. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Kraftfahrzeug
- 12
- Seitenscheibe
- 14
- Windschutzscheibe
- 16
- Dachholmbereich
- 18, 18'
- Gassackeinrichtung
- 20, 20'
- Gasgenerator
- 21
- Gasaustrittsbereich
- 21a, b
- Gasaustrittsöffnung
- 22
- Gehäuse
- 23a, b
- Ansatz
- 24a, b
- Gasauslass
- 25
- Verschlussscheibe
- 26, 27
- Zünder
- 26a, 27a
- Zündladung
- 26b, 27b
- Zündkabel
- 28
- Treibladung
- 32, 32'
- erste Gaszuleitung
- 32a, 32a'
- erste Gaslanze
- 34, 34'
- zweite Gaszuleitung
- 34a, 34a'
- zweite Gaslanze
- 40, 40'
- Vorhanggassack
- 50, 50'
- Frontgassack
- 52
- Befestigungselement
- 54
- Fangband
- 56
- Faltungsabschnitt
- 58
- Reißnaht
- 60
- Gasverteiler
- 61
- Grundkörper
- 62
- Durchgangsöffnung
- 64
- zylindrischer Hohlraum
- 66a, b
- Radialbohrung
- 68
- Kolben
- 69
- Durchgangsöffnung
- 70
- Koblbenhohlraum
- 72
- Kolbenboden
- 74
- Treibsatz
- 76
- radiale Kolbenbohrung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- WO 99/30932 [0002]
Claims (14)
- Gassackeinrichtung für ein Kraftfahrzeug (
10 ) mit einem im Bereich des Dachholms mit dem Kraftfahrzeug verbundenen Vorhanggassack (40 ,40' ), einem weiteren Gassack, einem gemeinsamen Gasgenerator (20 ,20' ) zur alternativen Befüllung des Vorhanggassacks (40 ,40' ) oder des weiteren Gassack sowie Mitteln zum Leiten des vom Gasgenerator kommenden Gasstroms entweder in den Vorhanggasack (40 ,40' ) oder in den weiteren Gassack, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Gassack ein Frontgassack (50 ,50' ) ist. - Gassackeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhanggassack (
40 ,40' ) und der Frontgassack (50 ,50' ) im wesentlichen das gleiche Volumen aufweisen. - Gassackeinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer Abschnitt des Frontgassacks (
50 ,50' ) im Dachbereich des Kraftfahrzeug mit diesem verbunden ist. - Gassackeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontgassack weiterhin über Fangbänder (
54 ), die sich vom Frontgassack zu Befestigungseinrichtungen (Befestigungselemente52 ) im Dachbereich des Fahrzeugs erstrecken, mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist. - Gassackeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangbänder (
54 ) und/oder die Befestigungseinrichtungen Energiedissipationseinrichtungen aufweisen. - Gassackeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiedissipationseinrichtungen wenigstens dreilagige, mit Reißnähten gesicherte Faltungsabschnitte (
56 ) der Fangbänder (54 ) sind. - Gassackeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (
20 ) zwei Zünder (26 ,27 ) und zwei Gasauslässe (24a ,24b ) aufweist, wobei jeder Gasauslass (24a ,24b ) im Ausgangszustand verschlossen ist und wobei jeder Zünder (26 ,27 ) sowohl den Gasgenerator (20 ) zünden als auch einen der beiden Gasauslässe (24a ,24b ) öffnen kann. - Gassackeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (
20 ) eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist und sich die beiden Gasauslässe (24a ,24b ) an den beiden sich axial gegenüberliegenden Enden des Gasgenerators (20 ) befinden. - Gassackeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (
20 ) einen Gasauslass aufweist, welchem ein Gasverteiler (60 ) nachgeordnet ist, der das vom Gasgenerator (20 ) kommende Gas entweder dem Vorhanggassack oder dem Frontgassack zuleitet. - Gassackeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasverteiler (
60 ) einen durch ein Stellmittel verschiebbaren Kolben (68 ) aufweist. - Gassackeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben als Hohlkolben mit einem Kolbenboden (
72 ) und einer radialen Kolbenbohrung (76 ) in der Kolbenwand ausgeführt ist. - Gassackeinrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel einen pyrotechnischen Treibsatz (
74 ) umfasst. - Gassackeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (
20 ,20' ) in einem Übergangsbereich zwischen A-Säule und Dachholm angeordnet ist. - Kraftfahrzeug mit zwei Gassackeinrichtungen, wobei die Gassackeinrichtungen gemäß einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet sind und wobei eine der beiden Gassackeinrichtungen der rechten und die andere Gassackeinrichtungen der linken Fahrzeugseite zugeordnet ist.
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