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Die Erfindung betrifft eine Airbageinrichtung mit einem Airbag, einem Airbaggehäuse zur Aufnahme des zusammengelegten Airbags, einem Halter zum formschlüssigen Halten eines Fangbandes oder eines anderen Airbagabschnittes in einer Haltestellung und einer Freigabeeinrichtung, durch die das Fangband oder der andere Airbagabschnitt aus der Haltestellung freigegeben wird. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Lösen eines Fangbandes oder eines anderen Airbagabschnittes einer Airbageinrichtung, bei dem das an dem Halter festgelegte Fangband oder der andere Airbagabschnitt freigegeben wird.
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Die Verwendung von Airbageinrichtungen ist insbesondere in Kraftfahrzeugen seit langem Stand der Technik. Bei derartigen Airbageinrichtungen, die im Falle eines Unfalls ausgelöst werden, um Körperteile der Fahrzeuginsassen vor einem Aufprall auf harten Gegenständen zu schützen, kommt es neben dem möglichst raschen Auslösen der Airbageinrichtung insbesondere darauf an, dass die maximale Ausdehnung des Airbags optimal auf die Position des Insassen eingestellt wird. Sitzt beispielsweise der Fahrer eines Fahrzeuges mit seinem Fahrersitz relativ weit hinten, so dass der Abstand zwischen seinem Kopf und dem Lenkrad des Kraftfahrzeugs relativ groß ist, kann auch die maximale Ausdehnung eines Airbags, der beispielsweise im Lenkrad ausgelöst wird, relativ groß sein, um den vorhandenen Abstand möglichst auszufüllen. Sitzt jedoch der Fahrer auf seinem Fahrersitz relativ nah am Lenkrad oder beugt sich ein Beifahrer nach vorn, um beispielsweise Gegenstände aus dem Fußraum zu holen, ist es vorteilhaft, auch den Airbag nicht zu seiner vollen Maximalgröße zu entfalten, um Verletzungen des Fahrers oder Beifahrers durch den Airbag zu verhindern. Analoges gilt natürlich auch für andere Insassen des Fahrzeuges bzw. an anderen Stellen im Fahrzeug vorhandene Airbags.
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Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, einen Airbag mit einem Fangband oder einem dafür vorgesehenen Airbagabschnitt auszurüsten, durch den die maximale Ausdehnung, bis zu der sich der Airbag ausdehnen kann, begrenzt wird. Aus Messwerten von Sensoren, die beispielsweise die Position eines Fahrzeugsitzes feststellen können, wird in einer Steuerung entschieden, ob der Airbag bei seiner Aktivierung bis zu seiner vollen Ausdehnung ausgedehnt werden kann oder ob die Verwendung des Fangbandes oder des dafür vorgesehenen Airbagabschnittes nötig ist, um die maximale Ausdehnung zu begrenzen oder das Fangband oder den Airbagabschnitt freizugeben. Standardmäßig befindet sich das Fangband oder der dafür vorgesehene Airbagabschnitt in der Haltestellung. Wird der Airbag in dieser Position ausgelöst, wird seine maximale Ausdehnung durch das Fangband bzw. den Airbagabschnitt begrenzt. Soll jedoch der Airbag ohne Fangband bzw. den dafür vorgesehenen Airbagabschnitt ausgelöst werden und sich zu seiner vollen Größe entfalten können, ist es notwendig, das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt aus der Haltestellung freizugeben. Dies muss während der Auslösung des Airbags innerhalb von Millisekunden erfolgen. Dabei wird das Ende des Fangbandes oder des anderen Airbagabschnittes, das fest mit einem Teil des Fahrzeugs verbunden ist, von diesem gelöst.
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Dazu ist es aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise pyrotechnische Vorrichtungen vorzusehen, durch die der Halter, der das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt hält, entfernt wird. Dies ist für die Auslöseeinrichtung oder eine Abgasleitung beispielsweise in der
GB 2 412 094 A offenbart. Herkömmlicherweise verfügt der Halter über eine Sollbruchstelle, die bricht wenn die pyrotechnische Treibladung gezündet wird und so zumindest einen Teil des Halters vom Airbag entfernt. Nachteilig ist, dass es dabei zu unkontrolliert bewegten Bauteilen kommt, die insbesondere in Unfallsituationen zu einer zusätzlichen Gefährdung für die Insassen des Kraftfahrzeugs werden können.
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Alternativ dazu ist aus der
US 7,419,184 B2 bekannt, den Teil des Fangbandes, der das Fangband an dem Halter hält, zu zerteilen, sofern der Airbag ohne Fangband ausgelöst werden soll. Dazu ist eine Klinge oder ein scharfkantiges Bauteil vorgesehen, das ebenfalls über eine pyrotechnische Treibladung in Bewegung versetzt wird. Es zertrennt dann entweder direkt das Fangband oder zumindest ein Verschlussbauteil, mit dem das Fangband am Halter angeordnet ist. Hierbei kommt es in der Regel zwar nicht zu unkontrolliert im Fahrzeuginnenraum umher fliegenden Bauteilen, es werden jedoch zumindest scharfkantige Elemente benötigt, um das Fangband zu durchtrennen. Die möglichen Materialien, die als Fangband verwendet werden können, sind daher darauf eingeschränkt, dass sie im Ernstfall schnell zerteilbar sein müssen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Airbageinrichtung vorzuschlagen, mit der das Fangband oder der andere Airbagabschnitt schnell freigegeben werden kann, ohne dass es zu einer zusätzlichen Gefährdung der Insassen des Kraftfahrzeugs kommt.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Airbageinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.
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Die gattungsgemäße Airbageinrichtung sieht vor, dass der Halter relativ zu dem Airbaggehäuse ortsfest ausgebildet ist und die Freigabeeinrichtung ausgebildet ist, das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt von dem Halter weg zu bewegen. Dadurch, dass das Fangband durch eine einfache Bewegung von dem Halter räumlich getrennt und so in die Freigabestellung gebracht werden kann, kommt es beim Auslösen des Airbags ohne das Fangband nicht zu frei im Innenraum des Kraftfahrzeugs herumfliegenden Teilen oder zu einer zusätzlichen Gefährdung der Insassen durch Klingen oder ähnliche Gegenstände. Zudem kommt es nicht zu einer zusätzlichen Blitz- oder Geräuschentwicklung, die aufgrund sicherheitsrelevanter Vorschriften nicht akzeptiert werden könnten. Es sind außer dem Fangband oder dem anderen Airbagabschnitt keine frei beweglichen Teile vorgesehen, vielmehr sind die beweglichen Teile des Halters gekapselt und an dem Halter befestigt, so dass sie sich nicht von dem Halter entfernen können.
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Bevorzugt ist der Halter als Bolzen oder Hülse ausgebildet. In diesem Fall ist eine besonders einfache Anordnung des Fangbandes beziehungsweise des anderen Airbagabschnittes an dem Halter möglich. So kann beispielsweise aus dem Fangband eine Schlaufe gebildet werden, die sich in der Haltestellung um den Bolzen oder Hülse herum erstreckt.
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Als besonders bevorzugt hat sich herausgestellt, wenn in dem Bolzen oder in der Hülse zumindest ein Schlitz angeordnet ist, in den das Fangband oder der andere Airbagabschnitt in der Haltestellung eingeführt ist, und der Bolzen oder die Hülse ein Formschlusselement aufweist, das eine Freigabe senkrecht zu einer Längserstreckung des Bolzens oder der Hülse verhindert. In diesem Fall befindet sich der Teil des Fangbandes oder des anderen Airbagabschnittes, der für die Halterung am Halter verantwortlich ist, innerhalb des Bolzens oder der Hülse und ist so vor äußeren Einflüssen und Beschädigungen geschützt. Um das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt aus der Haltestellung in die Freigabestellung zu bringen, muss das jeweilige Fangband lediglich entlang der Längsrichtung des Bolzens oder der Hülse verschoben werden.
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Vorteilhafterweise umfasst die Freigabeeinrichtung daher einen beweglich gelagerten Schieber und einen Aktuator, der eingerichtet ist, den Schieber in Richtung auf das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt zu verlagern.
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Wird der Aktuator betätigt, bewegt er folglich den Schieber auf das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt zu. Dies kann beispielsweise entlang der Längserstreckung des Bolzens oder der Hülse geschehen. Dabei wird der Schieber von dem Aktuator so weit verschoben, dass er das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt von dem Halter, insbesondere von dem Bolzen oder der Hülse, herunter geschoben hat. Das Fangband oder der andere Airbagabschnitt befinden sich dann in der Freigabestellung, ohne dass es zu unkontrolliert herumfliegenden Bauteilen oder der kontrollierten Zerstörung einzelner Bauteile kommt.
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Vorteilhafterweise verfügt die Freigabeeinrichtung über einen Druckspeicher oder ein pyrotechnischen Treibsatz. Beide Möglichkeiten können verwendet werden, um den Schieber in Bewegung zu setzen und so das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt von dem Halter herunter zu schieben. Dabei können der Druckspeicher oder der pyrotechnische Treibsatz relativ klein ausgebildet werden, da der Schieber zwar schnell bewegt werden muss, die nötige Bewegung jedoch klein ist. Insbesondere muss kein Bauteil durchtrennt oder an einer Sollbruchstelle zerstört werden, wozu eine Mindestkraft erforderlich wäre. Vorliegend ist es lediglich nötig, das Fangband vom Halter herunter zu schieben.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Fangband oder der andere Airbagabschnitt in oder an einem Strömungskanal gelagert und stellt ein verschieblich gelagertes Strömungshindernis dar. In diesem Fall kann durch einen Gasstrom, der beispielsweise durch einen Druckspeicher oder einen pyrotechnischen Treibsatz hervorgerufen werden kann, das Fangband oder der andere Airbagabschnitt aus der Haltestellung in die Freigabestellung verschoben werden. Dadurch wird der Gasstrom entlang des Strömungskanals bewegt und die Verwendung von zusätzlichen Schiebeelementen unnötig, so dass eine konstruktive Vereinfachung erreicht wird, wodurch die Airbageinrichtung zudem kleiner ausgebildet werden kann. Durch diese Bauweise kann komplett auf zusätzliche bewegliche Teile verzichtet werden, da das Fangband oder der Airbagabschnitt nur durch Druckluft oder Verbrennungsgase aus der Haltestellung in die Freigabestellung bewegt wird.
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Vorteilhafterweise ist an dem Fangband oder dem anderen Airbagabschnitt eine Schlaufe oder Tasche ausgebildet, die das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt an dem Halter formschlüssig in der Haltestellung festlegt. Dies ist insbesondere in dem Fall von Vorteil, wenn das Fangband oder der andere Airbagabschnitt ein verschieblich gelagertes Strömungshindernis darstellt. In der Haltestellung wird die Schlaufe oder Tasche über den Halter gestülpt und bietet so einen sicheren Halt für den Fall, dass der Airbag in diesem Zustand ausgelöst wird. Gleichzeitig bietet insbesondere die Ausgestaltung als Tasche den Vorteil, dass ein Gasstrom, der beispielsweise entlang des Halters strömt, sehr gut aufgefangen wird und so besonders einfach, schnell und gut eine Bewegung des Fangbandes beziehungsweise des anderen Airbagabschnittes relativ zum Halter ermöglicht. Die Kraft des strömenden Gases und die verwendete Gasmenge werden so nahezu optimal ausgenutzt.
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An dem Halter ist vorteilhafterweise eine Sicherungseinrichtung angeordnet, die ein unbeabsichtigtes Bewegen des Fangbandes oder des anderen Airbagabschnittes in die Freigabestellung verhindert.
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In bevorzugten Ausgestaltungen wird das Fangband oder der andere Airbagabschnitt folglich entlang der Längserstreckung des Halters verschoben und verlässt den Halter in einer radialen Richtung bezüglich dieser Längserstreckung. Dabei kann das Fangband oder der andere Airbagabschnitt folglich durch einen beispielsweise als Kolben, Bolzen oder in anderer Form ausgestatteten Schieber oder direkt durch einen Gasstrom, der durch eine vorzusehende Gasquelle, beispielsweise eine pyrotechnische Einheit oder einen Druckzylinder erzeugt wird, bewegt werden. In jedem Fall kommt es nicht zu unkontrolliert herumfliegenden Bauteilen oder der Verwendung scharfer, eine Gefahr für die Insassen des Kraftfahrzeugs darstellender Kanten.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Lösen eines Fangbandes oder eines anderen Airbagabschnittes einer hier beschriebenen Airbageinrichtung, bei dem das an dem Halter festgelegte Fangband oder der andere Airbagabschnitt freigegeben wird, zeichnet sich daher dadurch aus, dass das Fangband oder der andere Airbagabschnitt von dem relativ zu dem Airbaggehäuse ortsfesten Halter heruntergeschoben wird. Dabei wird vorteilhafterweise ein Schieber entlang der Längserstreckung des Halters verfahren, der das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt von dem Halter schiebt. Alternativ dazu kann das Fangband oder der andere Airbagabschnitt auch durch einen Gasstoß von dem Halter herunter geschoben werden.
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Neben einer Begrenzung der Ausdehnung des Airbags durch das Fangband oder den anderen Airbagabschnitt ist es möglich und vorgesehen, dass das Fangband oder der andere Airbagabschnitt eine Entlüftungsöffnung in der Haltestellung verschließen und nach Freigabe diese Entlüftungsöffnung freigibt, um für eine frühere oder schnellere Entlüftung zu sorgen oder den erreichbaren Airbaginnendruck zu begrenzen.
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Anhand der Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 – eine schematische Schnittdarstellung durch einen Teil einer Airbageinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei der sich ein Fangband in der Haltestellung befindet,
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2 – die Darstellung aus 1, bei der sich das Fangband in der Freigabestellung befindet,
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3 – eine schematische Querschnittsdarstellung durch ein in dem Halter in der Haltestellung angeordnetes Fangband gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, und
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4 – die Darstellung aus 3 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt die schematische Schnittdarstellung durch einen Teil einer Airbageinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Sie umfasst einen Halter 2, in dem sich ein Schieber 4 befindet, der in dem Halter 2 in 1 verschieblich angeordnet ist. Der Schieber 4 ist in der 1 in der Haltestellung gezeigt, in der er nur nach rechts verschoben werden kann da er unmittelbar neben einem pyrotechnischen Treibsatz 6 angeordnet ist. Sofern der pyrotechnische Treibsatz 6 aktiviert wird, wird der Schieber 4 durch aus dem pyrotechnischen Treibsatz 6 ausströmendes Gas nach rechts verschoben.
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1 zeigt zudem ein Fangband 8, das sich in 1 in der Haltestellung befindet. Durch einen nach unten gerichteten Schlitz 10 in dem als Rohr oder Bolzen ausgebildeten Halter 2 ist das Fangband 8 in den Halter 2 eingeführt und umläuft dort ein Formschlusselement 12, das in 1 als Rohr oder Hülse ausgebildet ist. Das Fangband 8 bildet um das Formschlusselement 12 eine Schlaufe 14. Wird der Airbag, der in 1 nicht dargestellt ist, ausgelöst, wird das Fangband 8 in Richtung des Pfeils 16 belastet. Dadurch, dass es zwischen der Schlaufe 14 des Fangbandes 8 und dem Formschlusselement 12 zu einem Formschluss kommt, kann das Fangband 8 den Halter 2 nicht entlang der durch den Pfeil 16 gezeigten Richtung verlassen.
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In 1 ist zudem eine Sicherungseinrichtung 18 gezeigt, die ein versehentliches Verschieben des Fangbandes 8 in 1 nach rechts verhindert. Damit ist ein versehentliches Verschieben ausgeschlossen, so dass das Fangband 8 nicht ungewollt in eine Freigabestellung gebracht werden kann. Die Sicherungseinrichtung 18 ist als ein Rahmen oder Gehäuse aufgebaut und umgibt den Halter 2 zumindest teilweise. Ein nach oben, in Zugrichtung 16 überstehender Vorsprung schließt im Wesentlichen auf einer Ebene mit dem vorderen Ende des Halters 2 ab, so dass das vordere Ende des Fangbandes 8 an der Sicherungseinrichtung 18 anliegt. Dadurch ist es nicht möglich, dass das Fangband ungewollt von dem Halter 2 rutscht, da eine Axialbewegung von dem Halter 2 herunter durch die Anlage an der Sicherungseinrichtung 18 unterbunden wird. Die Sicherungseinrichtung 18 kann auch nur einen in Zugrichtung 16 offenen Schlitz ausbilden und den Halter 2 ansonsten umschließen. Auch ist es möglich, dass nur ein Bogen oder Querträger in Axialrichtung vor dem Halter 2 und dem Fangband 8 angeordnet ist, der eine ungewollte Verlagerung der Fangbandes 8 von dem Halter 2 ohne Aktivierung der Freigabeeinrichtung 6 verhindert.
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2 zeigt die Darstellung aus 1 in der Freigabestellung. In diesem Zustand ist der pyrotechnische Treibsatz 6 innerhalb des Halters 2 ausgelöst worden. Durch das dabei entstehende Gas wird der Schieber 4 nach rechts verschoben. Man erkennt in der in 2 gezeigten Darstellung, dass sich der Schieber 4 weiter rechts befindet als in der in 1 gezeigten Situation. Dabei hat der Schieber 4 die Schlaufe 14 des Fangbandes 8 von dem Formschlusselement 12 herunter geschoben. Man erkennt, dass nun auch das Fangband 8 sich rechts des Halters 2 befindet. In dieser Position kann das Fangband 8 den Halter 2 entlang der durch den Pfeil 16 dargestellten Richtung verlassen. Es kommt dabei jedoch nicht zur Verwendung scharfkantiger Gegenstände oder zu herumfliegenden Bauteilen oder Teilen von Bauteilen, die jeweils zu einer Gefahr für im Fahrzeug befindliche Insassen werden könnten. Der Schieber 4 bleibt innerhalb der Halters 2, lediglich das Fangband 8 wird aus dem nach unten gerichteten Schlitz in dem Formschlusselement 12 herausgeschoben und damit von dem Formschlusselement 12 heruntergeschoben, so dass sich das Fangband 8 in Zugrichtung 16 entfernen kann. Durch die durch den Schieber 4 aufgebrachte Kraft wird das Fangband 8 trotz der Sicherungseinrichtung 18 verformt, so dass es von dem Formschlusselement 12 getrennt werden kann und sich in die Freigabestellung bewegt.
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3 zeigt den Schnitt durch einen Halter 2 senkrecht zu seiner Längserstreckung. Man erkennt das Fangband 8, welches am unteren Ende eine Schlaufe 14 bildet, die um das Formschlusselement 12 herum gelegt ist und so das Fangband 8 in der Haltestellung festlegt. Das untere Ende der Schlaufe 14 ist zusammengefaltet, indem mehrere Lagen des Fangbandes 8 aufeinander gelegt und über Nähte 20 aneinander fixiert sind. Dadurch entsteht innerhalb der Schlaufe 14 ein Zapfen oder Steg aus dem Fangbandmaterial, der sich über die gesamte Breite des Fangbandes 8 erstreckt. Durch den Schlitz 10 gelangt der Steg oder Zapfen aus Fangbandmaterial in den Halter 2 hinein, der Rest der Schlaufe 14 wird außen um das Formschlusselement 12 herumgeführt, so dass ein Verlassen des Halters 2 für das Fangband 8 entlang der durch den Pfeil 16 skizzierten Richtung nicht möglich ist. Die Nähte 20 fixieren die Fangbandlagen und sichern einerseits die Befestigung und Halterung des Fangbandes 8 innerhalb des Halters 2 durch die Anordnung des Steges oder Zapfens im Innern des Formschlusselementes 12 und stellen andererseits eine stabile Anlagefläche für den Schieber 4 bereit, der im Falle einer Aktivierung mit dem Steg oder Zapfen in Kontakt tritt und diesen aus dem Schlitz 10 herausschiebt, so dass das gesamte Fangband 8 freigegeben wird.
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4 zeigt eine ähnliche Darstellung wie 3. Allerdings ist das Fangband 8 mit der Schlaufe 14 im in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel anders innerhalb des Halters 2 geführt, als dies in der in 3 gezeigten Situation der Fall ist. Auch hier sind Nähte 20 vorgesehen, die mehrer aufeinander gelegte Lagen des Fangbandmaterials fixieren, um eine sichere Positionierung des Fangbandes 8 innerhalb des Halters 2 gewährleisten. Statt an dem unteren ende der Schlaufe 14 die Lagen zusammenzunähen, so dass ein von unten in die Schlaufe 14 hineinragender Steg entsteht, ist in der Ausführungsform gemäß 4 der untere Abschnitt der Schlaufe 14 einlagig belassen und oberhalb des Verbindungsabschnittes sind einander gegenüberliegenden Lagen nach innen in die Schlaufe 14 gefaltet und dort miteinander vernäht. Dadurch ergibt sich ein von oben in die Schlaufe 14 hineinragender Steg, der durch einen nach oben gerichteten und nach oben offenen Schlitz 10 eingeführt wird. Die Schlaufe 14 wird um das Formschlusselement 12 herum gelegt, wobei das Formschlusselement 12 als Rohr mit offenem Querschnitt ausgebildet ist. Der Schieber 4 drückt auch hier das Fangband 8 von dem Formschlusselement 12, so dass das Fangband 8 freigegeben wird. Damit wird über die gesamte Lebensdauer der Airbageinrichtung eine ordnungsgemäße Funktionsfähigkeit sichergestellt.
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Alternativ zu einem Schieber 4 kann auch nur über Luftdruck das Fangband 8 von dem Formschlusselement 12 heruntergedrückt werden. Der Steg oder Zapfen aus Fangbandlagen dient dabei als Strömungshindernis, auf das ein Gasstrom einwirkt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Halter
- 4
- Schieber
- 6
- Pyrotechnischer Treibsatz
- 8
- Fangband
- 10
- Schlitz
- 12
- Formschlusselement
- 14
- Schlaufe
- 16
- Pfeil
- 18
- Sicherungseinrichtung
- 20
- Naht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- GB 2412094 A [0004]
- US 7419184 B2 [0005]
