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Technisches Gebiet:
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Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator für eine Airbaganordnung eines Fahrzeugs und ein Fahrzeug mit der Airbaganordnung.
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Hintergrund:
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In den meisten Fahrzeugen sind Airbaganordnungen integriert, mit denen Fahrzeuginsassen bei einem Aufprall des Fahrzeugs vor Verletzungen geschützt werden. Die Airbaganordnungen weisen üblicherweise mindestens einen Gasgenerator und einen Airbag auf. Bei einer Aktivierung durch den Aufprall des Fahrzeugs erzeugt der Gasgenerator Gas zum Aufblähen eines Airbags. Bekannt sind zum Beispiel Airbaganordnungen, die in einer Sitzlehne eines Fahrzeugsitzes integriert sind. Diese Airbaganordnungen weisen oftmals sogenannte Rohrgasgeneratoren mit rohrförmigen Druckkammern auf.
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Beispielsweise offenbart die Druckschrift
EP 1 544 060 B1 , die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildet, einen Gasgenerator, der einen pyrotechnischen Zünder, eine Brennkammer mit einem pyrotechnischen Treibsatz und eine mit Gas gefüllte Druckkammer aufweist. Die Druckkammer weist einen geraden, rohrartigen Verlauf ohne Krümmungen auf.
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Beschreibung:
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen funktionalen und flexibel einsetzbaren Gasgenerator für eine Airbaganordnung eines Fahrzeugs bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch einen Gasgenerator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
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Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator, insbesondere einen Rohrgasgenerator, für eine Airbaganordnung eines Fahrzeugs. Vorzugsweise ist der Gasgenerator dazu ausgebildet, zusammen mit einem Luftsack der Airbaganordnung in einem Fahrgastraum eines Pkws oder Lkws, z. B. in einem Fahrzeugsitz oder in einer Fahrzeugdecke, integriert zu werden.
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Besonders bevorzugt ist, dass der Gasgenerator mit dem Luftsack verbindbar oder in einer Einbausituation im Fahrzeug verbunden ist. Beispielsweise ist der Gasgenerator innerhalb des Luftsacks anordbar oder angeordnet. Vorzugsweise ist der Gasgenerator dazu ausgebildet, in der Einbausituation und bei einem Aufprall des Fahrzeugs Gas zu erzeugen und den Luftsack damit aufzublähen, sodass Fahrzeuginsassen des Fahrzeugs vor Verletzungen geschützt werden.
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Der Gasgenerator weist eine pyrotechnische Einrichtung und eine mit Gas, z. B. mit Argon oder Helium oder einem Argon- oder Heliumgemisch, gefüllte rohrförmige Druckkammer auf. Vorzugsweise umfasst die pyrotechnische Einrichtung einen pyrotechnischen Zünder, der elektrisch aktivierbar ist. Insbesondere weist der pyrotechnische Zünder elektrische Kontakte auf, über die er in der Einbausituation des Gasgenerators im Fahrzeug an eine Spannungsquelle angeschlossen ist.
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Bevorzugt ist, dass die pyrotechnische Einrichtung eine Brennkammer mit einem pyrotechnischen Treibsatz umfasst. Vorzugsweise ist die Brennkammer mit einer Berstscheibe verschlossen, sodass der pyrotechnische Treibsatz nicht ungewollt aus der Brennkammer entweichen kann. Insbesondere trennt die Berstscheibe die pyrotechnische Einrichtung von der Druckkammer.
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Optional umfasst die pyrotechnische Einrichtung mehrere Gasauslässe, sogenannte Ports, welche z. B. im Bereich der und/oder benachbart zur Brennkammer angeordnet sind. Im nicht aktivierten Zustand sind die Gasauslässe vorzugsweise durch eine zerstörbare Membran verschlossen, sodass Gas des Treibsatzes und/oder der Druckkammer nicht ungewollt aus dem Gasgenerator entweichen kann.
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Die Druckkammer umfasst eine Schnittstelle und einen Druckkammerabschnitt, der sich im rohrförmigen Verlauf, insbesondere in einer Längserstreckung der Druckkammer, an die Schnittstelle anschließt. Insbesondere sind die Schnittstelle und der Druckkammerabschnitt übergangslos miteinander verbunden und/oder folgen unmittelbar aufeinander.
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Über die Schnittstelle ist die Druckkammer mit der pyrotechnischen Einrichtung verbunden. Vorzugsweise ist die Schnittstelle form- und/oder kraftschlüssig an der pyrotechnischen Einrichtung befestigt. Insbesondere umgreift die Schnittstelle die pyrotechnische Einrichtung als Presspassung. Optional ist die Befestigung der Schnittstelle an der pyrotechnischen Einrichtung zusätzlich gesichert, z. B. durch ein Verschweißen oder Verschrauben der Schnittstelle mit der pyrotechnischen Einrichtung. Dadurch kann verhindert werden, dass sich die Druckkammer im Aktivierungsfall von der pyrotechnischen Einrichtung löst.
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Bevorzugt ist, dass der pyrotechnische Zünder in der Einbausituation des Gasgenerators in die Airbaganordnung des Fahrzeugs durch den Aufprall des Fahrzeugs aktiviert wird. Vorzugsweise wird ein elektrischer Impuls an die Brennkammer übermittelt, wodurch der in der Brennkammer angeordnete Treibsatz gezündet wird und sich explosionsartig in Richtung der Druckkammer ausdehnt. Durch den erzeugten Druck berstet die Berstscheibe, sodass der Treibsatz ungehindert unter hohem Druck in die Druckkammer einströmt. Üblicherweise dehnt sich das in der Druckkammer befindliche Gas dadurch schlagartig aus und drängt aus der Druckkammer in Richtung der Brennkammer. Die die Gasauslässe verschließenden Membranen im Bereich der Brennkammer werden aufgrund des hohen Drucks zerstört, sodass das Gas in den Luftsack entweichen kann und diesen aufbläht.
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Im rohrförmigen Verlauf der Druckkammer weist der Druckkammerabschnitt eine erste Richtungsänderung auf. Vorzugsweise ist der Druckkammerabschnitt im Verlauf der Druckkammer in eine andere Richtung gerichtet als die Schnittstelle und/oder die pyrotechnische Einrichtung. Insbesondere ist der Druckkammerabschnitt im Verlauf der Druckkammer nicht gerade ausgebildet. Dies wird im Folgenden unter anderem auch als geometrische Neugestaltung bezeichnet.
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Oftmals werden Rohrgasgeneratoren in Sitzlehnen von Fahrzeugsitzen, insbesondere Vordersitzen, integriert, um als Interaktionsseitenairbags, sog. far side airbags, einen Fahrer und/oder Beifahrer bei dem Aufprall des Fahrzeugs vor Verletzungen zu schützen. Bisher bekannte Bauweisen von Rohrgasgeneratoren weisen meist eine gerade verlaufende und richtungsänderungsfreie rohrförmige Druckkammer auf. Aus diesem Grund wurden die Fahrzeugsitze in ihrer Außenkontur bisher so gestaltet, dass die lange und gerade rohrförmige Bauweise der Druckkammer in die Sitzlehnen integrierbar war. Insbesondere wurde bisher ein Design der Sitzlehne maßgeblich von der Integrationsgeometrie des Rohrgasgenerators vorgegeben. Die Außenkontur bekannter Fahrzeugsitze ist in der Frontaldraufsicht deshalb oftmals gerade oder im Wesentlichen gerade ausgeführt, damit herkömmliche Gasgeneratoren mit der langen und geraden Bauweise der Druckkammer darin integrierbar sind.
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Moderne zukunftsweisende Designausrichtungen im Fahrgastraum des Fahrzeugs verlangen jedoch zunehmend eine Verschlankung und/oder Verjüngung der Sitzlehne, insbesondere im oberen zur Fahrzeugdecke gerichteten Bereich der Sitzlehne. Insbesondere soll durch die Verschlankung und/oder Verjüngung der Sitzlehne eine sportive und leichte Anmutung der Fahrzeugsitze geschaffen werden. Zudem ist es Ziel, eine übergangslose und harmonische Integration der Kopfstütze auf der Sitzlehne zu erlangen.
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Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise eine Design- und Integrationsfreiheit im Fahrgastraum des Fahrzeugs erhöht. Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass der Gasgenerator durch die mindestens eine Richtungsänderung im Druckkammerabschnitt leichter und Bauraum sparend in den Fahrgastraum integrierbar ist. Insbesondere ist der Gasgenerator in die nach oben verschlankte und/oder verjüngte Sitzlehne integrierbar, wobei er durch die mindestens eine Richtungsänderung im Druckkammerabschnitt Störkonturen am Einbauort, insbesondere an der Sitzlehne, ausweichen kann. Vorteilhaft ist ebenfalls, dass durch die aufgrund der Erfindung erlangte Designfreiheit im Fahrgastraum Wettbewerbsvorteile erzielt werden können.
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Es ist weiterhin von Vorteil, dass ein Aufbau, eine Konstruktion und ein Fertigungskonzept des bisherigen herkömmlichen Gasgenerators weitestgehend beibehalten werden kann. Hierbei wird vorzugsweise lediglich der Druckkammerabschnitt geometrisch neu gestaltet. Somit kann die mindestens eine Richtungsänderung im Druckkammerabschnitt kostengünstig erfolgen.
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Zudem ist es erwähnenswert dass die erfindungsgemäße mindestens eine Richtungsänderung des Druckkammerabschnitts gewichtsneutral erfolgen kann, was insbesondere beim Einsatz in Fahrzeugen bedeutend ist. Weiterhin kann der Gasgenerator als ein Gleichteil für einen linken und rechten Fahrzeugsitz, insbesondere für den Fahrer- und Beifahrersitz eingesetzt werden, wodurch wiederum Kosten reduziert oder eingespart werden können.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die geometrische Neugestaltung des Druckkammerabschnitts eine Verwendung von vakuumgefalteten Luftsäcken erlaubt, was einen weiteren Integrationsvorteil in den Fahrgastraum des Fahrzeugs bieten kann.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Druckkammerabschnitt im Verlauf der Druckkammer mindestens einen Krümmungsbereich auf. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass sich der Krümmungsbereich über die gesamte Länge des Druckkammerabschnitts erstreckt. Alternativ ist der Krümmungsbereich auf einer Teillänge des Druckkammerabschnitts angeordnet. Besonders bevorzugt ist, dass der Druckkammerabschnitt im Krümmungsbereich durchgängig oder unterbrechungsfrei gekrümmt und/oder gekröpft ausgebildet ist. Insbesondere wird die mindestens eine Richtungsänderung im Druckkammerabschnitt durch den Krümmungsbereich definiert und/oder festgelegt. Beispielsweise ist der Druckkammerabschnitt im Krümmungsbereich als ein gekrümmtes und/oder gekröpftes Rohr ausgebildet. Gekrümmte und/oder gekröpfte Rohre sind in der Regel einfach und kostengünstig herzustellen.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der mindestens eine Krümmungsbereich einen stetigen Krümmungsverlauf aufweist. Zum Beispiel kann der Krümmungsbereich unterschiedliche und/oder voneinander abweichende Krümmungen aufweisen. Besonders bevorzugt ist, wenn der Krümmungsbereich und/oder der Druckkammerabschnitt parabelförmig und/oder bananenartig ausgebildet ist. Durch die parabelförmige und/oder bananenartige Ausbildung des ersten Krümmungsbereichs und/oder des Druckkammerabschnitts kann der Gasgenerator einfach in die sich zur Fahrzeugdecke verjüngende Sitzlehne integriert werden. Insbesondere passt sich der Verlauf des Krümmungsbereichs und/oder des Druckkammerabschnitts mit der parabelförmigen und/oder bananenartigen Ausbildung besser an die Außenkontur der Sitzlehne an.
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In einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung weist der Druckkammerabschnitt mindestens einen krümmungsfreien Bereich auf. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn sich der mindestens eine Krümmungsbereich nur über die Teillänge des Druckkammerabschnitts erstreckt. Vorzugsweise schließt sich der mindestens eine krümmungsfreie Bereich an den mindestens einen Krümmungsbereich an. Beispielsweise weist der Druckkammerabschnitt an einem ersten zur Schnittstelle gerichteten Ende den krümmungsfreien Bereich auf. Bevorzugt ist, dass sich der Krümmungsbereich an den krümmungsfreien Bereich übergangslos anschließt. Möglich ist weiterhin, dass sich der mindestens eine krümmungsfreie Bereich an einem von der Schnittstelle weg gerichteten Ende des Druckkammerabschnitts an den ersten Krümmungsbereich anschließt. Beispielsweise ist der Druckkammerabschnitt im Verlauf der Druckkammer L-förmig ausgebildet.
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Durch den mindestens einen krümmungsfreien Bereich des Druckkammerabschnitts kann die Druckkammer des Gasgenerators geometrisch noch flexibler gestaltet werden und sich somit noch besser an einen Einbauort, insbesondere an die Sitzlehne oder die Fahrzeugdecke anpassen. Weiterhin kann der Einbauort des Gasgenerators im Fahrzeugs durch die Variation zwischen gekrümmten und nicht gekrümmten Bereichen des Druckkammerabschnitts weitestgehend unabhängig von der Geometrie des Gasgenerators gestaltet werden. Denkbar ist auch, dass der Gasgenerator in Airbaganordnungen Verwendung findet, die zur Integration in eine Seitenwand oder Fahrzeugtür des Fahrzeugs ausgebildet sind und einen Seitenaufprallschutz für die Fahrzeugsinnsassen bieten.
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In einer weiteren möglichen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Krümmungsbereich einen konstanten Krümmungsverlauf auf. Insbesondere weist der Krümmungsbereich durchgängig die gleiche Krümmung auf. Vorzugsweise ist der Druckkammerabschnitt und/oder der Druckkammerabschnitt, wenn er die Krümmung mit dem konstanten Krümmungsverlauf aufweist, im Verlauf der Druckkammer kreisbogenförmig ausgebildet. Durch die kreisbogenförmige Kontur des Krümmungsbereichs und/oder des Druckkammerabschnitts ist die Gesamtgeometrie des Gasgenerators zu den bisher bekannten, geraden und rohrförmigen Rohrgasgeneratoren stark abgeändert und somit flexibler einsetzbar.
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In einer möglichen Umsetzung der Erfindung ist der mindestens eine Krümmungsbereich zweidimensional oder sogar dreidimensional gekrümmt und/oder gekröpft. In der zweidimensionalen Umsetzung des Krümmungsbereichs ist die mindestens eine Krümmung und/oder Kröpfung in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Dagegen ragt in der dreidimensionalen Umsetzung des Krümmungsbereichs zumindest eine Krümmung und/oder Kröpfung aus der Ebene heraus, wobei mindestens eine weitere Krümmung und/oder Kröpfung in der Ebene angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass der erfindungsgemäße Gasgenerator flexibel in den Fahrgastraum des Fahrzeugs integrierbar ist und sich sogar an komplexe, insbesondere dreidimensionale Geometrien des Einbauorts anpassen kann.
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In einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung weist der Druckkammerabschnitt im Verlauf der Druckkammer eine erste und eine zweite Richtungsänderung auf. Vorzugsweise weist der Druckkammerabschnitt im Verlauf der Druckkammer einen ersten Krümmungsbereich auf, in welchem der Druckkammerabschnitt gekrümmt und/oder gekröpft ausgebildet ist und durch welchen die erste Richtungsänderung definiert ist. Bevorzugt weist der Druckkammerabschnitt im Verlauf der Druckkammer einen zweiten Krümmungsbereich auf, in welchem der Druckkammerabschnitt erneut gekrümmt und/oder gekröpft ausgebildet ist. Insbesondere ist die zweite Richtungsänderung durch den zweiten Krümmungsbereichs definiert und/oder festgelegt.
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Optional ist die erste Richtungsänderung und der erste Krümmungsbereich in eine erste Richtung gekrümmt und/oder gekröpft, wogegen die zweite Richtungsänderung und der zweite Krümmungsbereich in eine zweite Richtung gekrümmt und/oder gekröpft ist. Vorzugsweise welchen die erste und die zweite Richtung der Krümmungsbereiche voneinander ab und/oder unterscheiden sich voneinander.
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Denkbar ist aber auch, dass die erste und zweite Richtungsänderung und der erste und zweite Krümmungsbereich gleichgerichtet gekrümmt und/oder gekröpft sind. Hierbei ist es möglich, dass sich der die erste und zweite Richtungsänderung und der erste und zweite Krümmungsbereich durch die Art der Krümmung unterscheiden. Optional ist die Krümmung in einem der Krümmungsbereiche stetig und im anderen konstant ausgebildet. Alternativ kann die erste und zweite Richtungsänderung durch die Größe der Krümmung in den beiden Krümmungsbereichen unterscheiden. Denkbar ist auch, dass sich die Krümmungen durch die Dimension unterscheiden, wobei eine zweidimensional und die andere dreidimensional gekrümmt ist.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung schließt sich der mindestens eine krümmungsfreie Bereich des Druckkammerabschnitts an den ersten und/oder zweiten Krümmungsbereich an. Optional weist der Druckkammerabschnitt nur einen einzigen krümmungsfreien Bereich auf, der zwischen dem ersten und zweiten Krümmungsbereich angeordnet ist oder sich an den ersten oder zweiten Krümmungsbereich anschließt.
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Möglich ist auch, dass der Druckkammerabschnitt einen ersten und eine zweiten krümmungsfreien Bereich aufweist. Vorzugsweise ist der erste krümmungsfreie Bereich zwischen der Schnittstelle und dem ersten Krümmungsbereich angeordnet, wobei sich der erste Krümmungsbereich an den ersten krümmungsfreien Bereich anschließt.
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Insbesondere ist der zweiter krümmungsfreie Bereich zwischen dem ersten und zweiten Krümmungsbereich angeordnet, wobei er sich an jeden von beiden übergangslos anschließt.
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Es ist durchaus vorstellbar, dass der Druckkammerabschnitt mehr als zwei Richtungsänderungen und Krümmungsbereiche aufweist. Alternativ oder optional ergänzend ist es möglich, dass der Druckkammerabschnitt mehr als zwei krümmungsfreie Bereich umfasst. Optional wechseln sich zahlreiche krümmungsfreie Bereich mit zahlreichen Krümmungsbereichen ab und schließen sich aneinander an. Beispielsweise ist der Druckkammerabschnitt im Verlauf der Druckkammer U- oder S-förmig oder schlangenlinienartig ausgebildet. Denkbar sind auch spiralförmige Konturen des Druckkammerabschnitts. Somit kann der Druckkammerabschnitt des Gasgenerators flexibel an vorgegebene Konturen eines Einbauortes im Fahrgastraum des Fahrzeugs angepasst werden und möglichen Störkonturen ausweichen.
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In einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist die Druckkammer durchgängig, einteilig und/oder einmaterialig ausgebildet. Vorzugsweise ist die Druckkammer als ein gezogenes Rohr mit einem kreisrunden Querschnitt ausgebildet. Besonders bevorzugt ist, dass der kreisrunde Querschnitt der Druckkammer im Verlauf der Druckkammer einen konstanten Durchmesser von 30 bis 100 mm, vorzugsweise von 40 bis 90 mm, im Besonderen vom 50 bis 80 mm aufweist. Beispielsweise weist die Druckkammer eine Gesamtlänge von 100 bis 400 mm, insbesondere von 150 bis 350 mm, im Speziellen von 200 bis 300 mm auf. Optional beträgt die Länge des Druckkammerabschnitts mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 70%, insbesondere mindestens 80% der Gesamtlänge der Druckkammer.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schnittstelle gerade und/oder richtungsänderungsfrei, insbesondere krümmungs- und/oder kröpfungsfrei ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Druckkammer mit der Schnittstelle auf die pyrotechnische Einrichtung aufgesteckt. Insbesondere ähnelt oder gleicht eine Ausrichtung und/oder der Verlauf der Schnittstelle einer Ausrichtung und oder dem Verlauf eines zur Druckkammer gerichteten Endbereiches der pyrotechnischen Einrichtung.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Airbaganordnung. Vorzugsweise ist das Fahrzeug als ein Lkw oder Pkw ausgebildet. Die Airbaganordnung umfasst vorzugsweise einen Luftsack und einen Gasgenerator nach der bisherigen Beschreibung und/oder den Ansprüchen 1 bis 13.
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Das Fahrzeug weist einen Einbauort auf, an dem der Gasgenerator eingebaut oder einbaubar ist. Durch die mindestens eine Richtungsänderung des Druckkammerabschnitts ist der Gasgenerator an die Geometrie des Einbauortes angepasst.
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In einer bevorzugten Umsetzung des Fahrzeugs ist der Einbauort als Sitzlehne des Fahrzeugsitzes ausgebildet. Vorzugsweise weist die Sitzlehne eine Vorderseite und eine Rückseite auf, wobei der auf dem Fahrzeugsitz sitzende Fahrzeuginsasse die Vorderseite kontaktiert und wobei die Rückseite zu einem Heck des Fahrzeugs gerichtet ist. Optional umfasst die Sitzlehne einen Seitenabschnitt, einen Schulterabschnitt und einen Halsabschnitt, wobei der Seitenabschnitt auf Höhe eines Brustkorbs des Fahrzeuginsassen angeordnet ist. Der Schulterabschnitt ist insbesondere auf Höhe der Schultern und der Halsabschnitt auf Höhe des Halses des Fahrzeuginsassen angeordnet.
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Eine mögliche Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass die Krümmung und/oder Kröpfung des Druckkammerabschnitts an die Krümmung der Vorder- und/oder Rückseite der Sitzlehne angepasst ist. Bevorzugt verläuft die Krümmung und/oder Kröpfung des Druckkammerabschnitts parallel oder im Wesentlichen parallel zur Vorder- und/oder Rückseite der Sitzlehne.
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Besonders bevorzugt ist, dass die Airbaganordnung bzw. der darin enthaltene Luftsack als ein sogenannter Interaktions-Seitenairbag (far side Airbag) ausgebildet ist, der sich bevorzugt zwischen zwei Vordersitzen den Fahrzeugs aufbläht. Vorzugsweise ist der Gasgenerator durch die mindestens eine Richtungsänderung des Druckkammerabschnitts an die Geometrie der Sitzlehne angepasst. Optional kann der Gasgenerator bei der Integration in die Sitzlehne etwaigen Störkonturen in oder an der Sitzlehne ausweichen.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Krümmung des Druckkammerabschnitts an eine Krümmung der Sitzlehne im Seitenabschnitt und im Schulterabschnitt, insbesondere an einem zwischen beiden Abschnitten angeordneten Übergangsbereich angepasst ist. Vorzugsweise verläuft die erste Krümmung des Druckkammerabschnitts parallel oder im Wesentlichen parallel zur Krümmung des Seitenabschnitts und des Schulterabschnitts, insbesondere zum Übergangsbereich zwischen beiden Abschnitten.
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Die zweite Krümmung des Druckkammerabschnitts ist optional an die Krümmung der Sitzlehne im Halsabschnitt angepasst. Insbesondere ist die Krümmung im Halsabschnitt an die Krümmung in einem weiteren Übergangsbereich zwischen dem Schulterabschnitt und dem Halsabschnitt, angepasst. Insbesondere verläuft die zweite Krümmung des Druckkammerabschnitts parallel oder im Wesentlichen parallel zur Krümmung des Halsabschnitts, insbesondere zum weiteren Übergangsbereich zwischen dem Schulterabschnitt und dem Halsabschnitt.
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Alternativ oder optional ergänzend ist der Einbauort als Fahrzeugdecke ausgebildet, wobei die Airbaganordnung bzw. der darin enthaltene Luftsack als sogenannter Curtain-Airbag ausgebildet ist. Möglich ist auch, dass der Einbauort als eine Seitenwand des Fahrzeugs, als eine A-, B- oder C-Säule des Fahrzeugs oder als eine Fahrzeugtür ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Airbaganordnung bzw. der darin enthaltene Luftsack in diesem Fall als Seitenairbag ausgebildet.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines Gasgenerators;
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2 einen Schnitt durch einen Fahrzeugsitz in einer Seitenansicht mit dem Gasgenerator aus 1;
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3 einen Schnitt durch einen alternativen Fahrzeugssitz in einer Frontalansicht mit einem abgewandelten Gasgenerator.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Seitenansicht eines Gasgenerators 1 für eine Airbaganordnung 9 (2; 3) als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Gasgenerator 1 ist dazu ausgebildet, Gas zu erzeugen und einen mit dem Gasgenerator 1 verbindbaren Luftsack 11 der Airbaganordnung 9 bei einem Aufprall eines nicht gezeigten Fahrzeugs 10 mit dem Gas zu befüllen.
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Der Gasgenerator 1 ist als ein Rohrgasgenerator ausgebildet. Er weist eine pyrotechnische Einrichtung 2 und eine durch eine Einfüllöffnung 31 mit Gas, z. B. ein Argon- oder Heliumgemisch, befüllbare Druckkammer 3 auf. Die pyrotechnische Einrichtung 2 umfasst einen mit einer Stromquelle verbindbaren pyrotechnischen Zünder 21 und eine mit einem pyrotechnischen Treibsatz gefüllte Brennkammer 22. Die Brennkammer 22 ist durch eine Berstscheibe 23 zur Druckkammer 3 hin verschlossen, sodass der Treibsatz nicht aus der Brennkammer 22 entweichen kann. Die pyrotechnische Einrichtung 2 weist mehrere mit einer zerstörbaren Membran verschlossene Durchlässe, sog. Ports 24, auf, durch die das Gas aus der Druckkammer 3 im Auslösefall in den Luftsack 12 entweichen kann. Die Ports 24 sind benachbart zur Brennkammer 22 angeordnet.
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Die Druckkammer 3 ist als ein durchgängiges und einstückiges gezogenes Rohr mit einer Gesamtlänge von maximal 400 mm ausgebildet. Die Druckkammer 3 weist einen kreisrunden Querschnitt auf. Der Querschnitt weist im Verlauf der Druckkammer 3, insbesondere in Richtung einer Längserstreckung der Druckkammer 3, einen konstanten Durchmesser D von maximal 100 mm auf.
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Die Druckkammer 3 umfasst eine Schnittstelle 4 und einen Druckkammerabschnitt 5, wobei sich der Druckkammerabschnitt 5 im Verlauf der Druckkammer 3 an die Schnittstelle 4 anschließt. Die Schnittstelle 4 ist an einem zur pyrotechnischen Einrichtung 2 gerichteten Ende der Druckkammer 3 angeordnet. Sie ist deutlich kürzer als der Druckkammerabschnitt 5 ausgebildet. Zum Beispiel weist sie eine Länge von bis zu 100 mm, vorzugsweise von bis zu 60 mm auf.
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Über die Schnittstelle 4 ist die Druckkammer 3 mit der pyrotechnischen Einrichtung 2 verbunden. Die Schnittstelle 4 ist gerade, insbesondere richtungsänderungs- und/oder krümmungsfrei ausgebildet und umgreift die pyrotechnischen Einrichtung 2 in ihrem Querschnitt vollständig. Insbesondere umschließt sie die pyrotechnische Einrichtung 2 form- und/oder kraftschlüssig, vorzugsweise als Presspassung. Zur Sicherung ist die Schnittstelle 4 zusätzlich stoffschlüssig, z. B. durch Verschweißen, an der pyrotechnischen Einrichtung 2 befestigt.
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Der Druckkammerabschnitt 5 weist im Verlauf der Druckkammer 3 eine Richtungsänderung R auf. Die Richtungsänderung R ist durch eine stetige Krümmung K in einem Krümmungsbereich 32 der Druckkammer 3 definiert. Der Krümmungsbereich 32 erstreckt sich über die gesamte Länge des Druckkammerabschnitts 5. Somit ist der gesamte Druckkammerabschnitt 5 im Verlauf der Druckkammer 3 zweidimensional gekrümmt und/oder gekröpft. Insbesondere ist der Druckkammerabschnitt 5 parabelförmig oder bananenartig ausgebildet.
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In einem alternativen Ausführungsbeispiel weist der Druckkammerabschnitt mindestens einen krümmungsfreien Bereich 35; 36 (3) auf. Der krümmungsfreie Bereich 35; 36 weist keine Richtungsänderung R und insbesondere keine Krümmung K oder Kröpfung auf. Insbesondere ist der krümmungsfreie Bereich 35; 36 gerade ausgebildet. Der krümmungsfreie Bereich 35; 36 kann direkt auf die Schnittstelle 4 folgen, wobei sich der Krümmungsbereich 32 unmittelbar an den krümmungsfreien Bereich 35; 36 anschließt und sich bis zum von der pyrotechnischen Einrichtung 2 abgewandten Ende des Druckkammerabschnitts 3 erstreckt. Alternativ kann der Krümmungsbereich 32 direkt auf die Schnittstelle 4 folgen, wobei sich der krümmungsfreie Bereich 35; 36 an den Krümmungsbereich 32 anschließt und sich bis zum von der pyrotechnischen Einrichtung 2 abgewandte Ende des Druckkammerabschnitts 3 erstreckt.
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In 2 ist ein Schnitt durch eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes 6, z. B. eines Fahrer- oder Beifahrersitzes, des nicht gezeigten Fahrzeugs 10 gezeigt. Der Fahrzeugsitz 6 weist eine Sitzlehne 7 und eine an einem oberen Ende der Sitzlehne 7 angeordnete Kopfstütze 8 auf. Die Sitzlehne 7, insbesondere eine Vorder- und Rückseite 28; 29 der Sitzlehne, ist in der Bilddraufsicht ergonomisch nach rechts und in einer Einbausituation im Fahrzeug 10 nach hinten in Richtung von Rücksitzen gekrümmt.
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In der Sitzlehne 7, insbesondere Sitzinnenlehne, ist die Airbaganordnung 9 integriert. Somit dient die Sitzlehne 7 als Einbauort für die Airbaganordnung 9. Die Airbaganordnung 9 umfasst den in 1 gezeigten und beschriebenen Gasgenerator 1 und den Luftsack 11, welcher im aufgeblähten Zustand dargestellt ist. Der Gasgenerator 1 ist in dem Luftsack 11 angeordnet und strömungstechnisch mit diesem verbunden, sodass dieser durch das Gas aufgebläht werden und seine Schutzwirkung im Fahrzeug entfalten kann.
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Der Luftsack 11 ist als ein Interaktionsseitenairbag (sog. Far side airbag) ausgebildet. Dieser wird üblicherweise zwischen zwei Vordersitzen des Fahrzeugs 10, insbesondere zwischen dem Fahrer- und Beifahrersitz, mit dem Gas des Gasgenerators 1 aufgebläht.
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Bei dem Aufprall des Fahrzeugs 10 zündet der pyrotechnische Zünder 21 des Gasgenerators 1 und leitet einen elektrischen Impuls an die Brennkammer 22 weiter, wodurch der darin enthaltene pyrotechnische Treibsatz explodiert und hohen Druck erzeugt. Durch den erzeugten Druck berstet die Berstscheibe 23 und der Druck in der mit dem Gas gefüllten Druckkammer 3 wird schlagartig erhöht. Das Gas wird durch die zerborstene Berstscheibe 23 gedrängt, zerstört die Membranen, die die Ports 24 verschließen und strömt durch diese vom Gasgenerator 1 in den Luftsack 11, wodurch dieser aufgebläht wird.
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Der Druckkammerabschnitt 5 des Gasgenerators 1 ist an eine Geometrie seines Einbauortes 7, insbesondere der Sitzlehne 7, angepasst. Hierbei gleicht oder ähnelt der Verlauf des Druckkammerabschnitts 5 einer Außenkontur der Sitzlehne 7, insbesondere der ergonomischen Rechtskrümmung in der Bilddraufsicht.
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Die Anpassung des Druckkammerabschnitts 5 an die Geometrie der Sitzlehne 7 erfolgt durch die zu 1 beschriebene Richtungsänderung R, die durch die Krümmung K im Krümmungsbereich 32 des Druckkammerabschnitts 5 definiert ist. Durch die Richtungsänderung R und den Krümmungsbereich 32 weicht der Druckkammerabschnitt 5 Störkonturen in oder an der Sitzlehne 7, z. B. der ergonomischen Rechtskrümmung, aus. Insbesondere kann der Druckkammerabschnitt 5 so gestaltet werden, dass er mit den Störkonturen im Einbauort 7 nicht kollidiert. Die Krümmung K des Druckkammerabschnitts 5 ist an die Krümmung der Vorderseite 28 und/oder an die ergonomische Rechtskrümmung der Rückseite 29 der Sitzlehne 7 angepasst und/oder verläuft parallel oder im Wesentlichen parallel zu dieser. Somit ermöglicht der Gasgenerator 1 eine platzsparende und desingorientierte Integration in seinen Einbauort 7, insbesondere in die Sitzlehne 7.
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3 zeigt einen Schnitt durch einen alternativen Fahrzeugsitz 6 des Fahrzeugs 10. Die Sitzlehne 7 ist zur Kopfstütze hin verjüngt ausgebildet, insbesondere verschmälert sich eine Außenkontur der Sitzlehne 7 in Richtung der Kopfstütze 8. Ähnlich wie in 2 gezeigt, weist die Sitzlehne 7, in einer Seitenansicht des Fahrzeugsitzes 6 eine ergonomische Rechtskrümmung auf.
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Der Gasgenerator 1 umfasst die pyrotechnische Einrichtung 2 und die Druckkammer 3 mit der Schnittstelle 4 und mit dem Druckkammerabschnitt 5. Der Druckkammerabschnitt 5 ist an eine Geometrie seines Einbauortes, insbesondere der Sitzlehne 7, angepasst. Hierbei gleicht oder ähnelt der Verlauf des Druckkammerabschnitts 5 der Außenkontur der Sitzlehne 7, insbesondere der Verjüngung bzw. Verschmälerung der Sitzlehne 7 in Richtung der Kopfstütze 8 und zugleich der ergonomischen Rechtskrümmung in der Seitenansicht des Fahrzeugsitzes 6 (ähnlich 2).
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Zur Anpassung an die Verjüngung bzw. Verschmälerung Sitzlehne 7 in Richtung der Kopfstütze 8 weist der Druckkammerabschnitt 5 eine erste Richtungsänderung R1 und eine zweite Richtungsänderung R2 auf, wobei die erste Richtungsänderung R1 durch eine erste Krümmung K1 in einem ersten Krümmungsbereich 33 festgelegt ist. Die zweite Richtungsänderung R2 ist durch eine zweite Krümmung K2 in einem zweiten Krümmungsbereich 34 des Druckkammerabschnitts 5 definiert.
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Die Krümmungsbereiche 33; 34 weisen unterschiedliche Längen auf, insbesondere ist der erste Krümmungsbereich 33 im Verlauf der Druckkammer 3 länger als der zweite Krümmungsbereich 34 ausgebildet. Beide Krümmungsbereiche 33; 34 schließen sich übergangslos aneinander an und/oder gehen ineinander über.
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Die Krümmungsbereiche 33; 34 unterscheiden sich in der Ausrichtung ihrer Krümmung K1; K2 voneinander, wobei die erste Krümmung K1 als eine stetige Linkskrümmung ausgebildet ist. Durch die stetige Linkskrümmung ist der erste Krümmungsbereich 33 parabelförmig oder bananenartig ausgebildet. Dagegen ist zweite Krümmung K2 als eine konstante Rechtskrümmung ausgebildet. Somit ist der zweite Krümmungsbereich 34 im Verlauf der Druckkammer 3 kreisbogenförmig ausgebildet.
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Der Druckkammerabschnitt 5 weist zusätzlich zum ersten und zweiten Krümmungsbereich 33; 34 einen ersten und einen zweiten krümmungsfreien Bereich 35; 36 auf. Der erste krümmungsfreie Bereich 35 ist zwischen der Schnittstelle 4 und dem ersten Krümmungsbereich 33 angeordnet, wobei sich der erste Krümmungsbereich 33 an den ersten krümmungsfreien Bereich 35 anschließt.
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Der zweite krümmungsfreie Bereich 36 erstreckt sich bis zum oberen, von der pyrotechnischen Einrichtung 2 abgewandten Ende des Druckkammerabschnitts 5 und schließt sich unmittelbar an den zweiten Krümmungsbereich 34 an. Somit ist die Druckkammer 3 optimal an die Verjüngung und/oder Verschmälerung der Außenkontur des Fahrzeugsitzes in der Frontalansicht angepasst.
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Die erste Krümmung K1 des Druckkammerabschnitts 5 ist an eine Krümmung der Sitzlehne 7 in einem Seitenabschnitt 25 und in einem Schulterabschnitt 26 der Sitzlehne 7, insbesondere an einen zwischen beiden Abschnitten 25; 26 angeordneten Übergangsbereich, angepasst. Vorzugsweise verläuft die erste Krümmung K1 des Druckkammerabschnitts 5 parallel oder im Wesentlichen parallel zur Krümmung des Seitenabschnitts 25 und des Schulterabschnitt 26, insbesondere zum Übergangsbereich zwischen beiden.
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Die zweite Krümmung K2 des Druckkammerabschnitts 5 ist an eine Krümmung in einem Halsabschnitt 27 der Sitzlehne, insbesondere an eine Krümmung in einem weiteren Übergangsbereich zwischen dem Schulterabschnitt 26 und dem Halsabschnitt 27, angepasst. Optional verläuft die zweite Krümmung K2 parallel oder im Wesentlichen parallel zur Krümmung des Halsabschnitts 27, insbesondere zum weiteren Übergangsbereich zwischen dem Schulterabschnitt 26 und dem Halsabschnitt 27.
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Zur Anpassung an die Außenkontur des Fahrzeugsitzes 6 in der Seitenansicht, also zur Anpassung und/oder Angleichung an die ergonomische Rechtskrümmung des Fahrzeugsitzes 6 (ähnlich 2), weist die Druckkammer 5, optional eine dritte Richtungsänderung auf, die durch eine dritte Krümmung in einem dritten Krümmungsbereich definiert ist. Die dritte Richtungsänderung ist mit der in 2 gezeigten Rechtungsänderung R vergleichbar bzw. ähnelt dieser. Ebenso verhält es sich bei der dritten Krümmung und dem dritten Krümmungsbereich. Somit kann die Beschreibung des Druckkammerabschnitts 5 aus der 2 auf den Druckkammerabschnitt 5 der 3 übertragen werden, wenn dieser von der Seite betrachtet wird.
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Durch die drei Richtungsänderungen des Druckkammerabschnitts 5 ergibt sich eine dreidimensional gerichtete und/oder gekrümmte Gestalt der Druckkammer 5, die optimal an die Geometrie der Sitzlehne 7 angepasst ist.
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Während vorstehend mindestens ein Ausführungsbeispiel detailliert offenbart wurde, ist es anzuerkennen, dass eine Vielzahl von erfindungsgemäßen Variationen existieren. Es ist ebenfalls anzuerkennen, dass das mindestens eine Ausführungsbeispiel nur beispielhaften Charakter hat und keine Begrenzung des Schutzumfangs, der Anwendungsgebiete oder der Konfiguration darstellt. Vielmehr soll die vorliegende Offenbarung einen angenehmen Fahrplan zur Umsetzung mindestens eines Ausführungsbeispiels sein. Somit sollte es anzuerkennen sein, dass verschiedene Variationen der Funktion oder der Anordnung der Elemente des mindestens einen Ausführungsbeispiels umgesetzt werden können, ohne den Umfang zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtmäßigen Äquivalente vorgegeben ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gasgenerator
- 2
- pyrotechnische Einrichtung
- 3
- Druckkammer
- 4
- Schnittstelle
- 5
- Druckkammerabschnitt
- 6
- Fahrzeugsitz
- 7
- Sitzlehne; Einbauort
- 8
- Kopfstütze
- 9
- Airbaganordnung
- 10
- Fahrzeug
- 11
- Luftsack
- 21
- pyrotechnischer Zünder
- 22
- Brennkammer
- 23
- Berstscheibe
- 24
- Ports
- 25
- Seitenabschnitt
- 26
- Schulterabschnitt
- 27
- Kopfabschnitt
- 28
- Vorderseite
- 29
- Rückseite
- 31
- Gaseinfüllöffnung
- 32
- Krümmungsbereich
- 33
- erster Krümmungsbereich
- 34
- zweiter Krümmungsbereich
- 35
- erster krümmungsfreier Bereich
- 36
- zweiter krümmungsfreier Bereich
- K
- Krümmung
- K1
- erste Krümmung
- K2
- zweite Krümmung
- R
- Richtungsänderung
- R1
- erste Richtungsänderung
- R2
- zweite Richtungsänderung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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