DE202006002253U1

DE202006002253U1 - Aufprallschutzvorrichtung für einen Fahrzeuginsassen

Info

Publication number: DE202006002253U1
Application number: DE202006002253U
Authority: DE
Original assignee: TRW Automotive Safety Systems GmbH
Current assignee: ZF Automotive Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2006-02-13
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2016-02-14
Also published as: US20070187936A1

Abstract

Aufprallschutzvorrichtung für einen Fahrzeuginsassen, mit einem Gassack, der wenigstens eine Ausströmöffnung (12) aufweist, deren Querschnitt mittels eines an eine Zieheinrichtung (22) gekoppelten Zugmittels (16) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zieheinrichtung (22) nicht am Gassack befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufprallschutzvorrichtung für einen Fahrzeuginsassen, mit einem Gassack, der wenigstens eine Ausströmöffnung aufweist, deren Querschnitt mittels eines an eine Zieheinrichtung gekoppelten Zugmittels veränderbar ist.
Eine solche Aufprallschutzvorrichtung ist aus der EP 0 917 994 A bekannt. Mit dieser Vorrichtung kann eine Ausströmöffnung mittels eines unelastischen Fadens verkleinert werden, der an der Gewebefläche des Gassacks angeordnet und in einer Schlinge um die Ausströmöffnung herum über Kreuz geführt ist. Die Außenabschnitte des Fadens sind über Dehnungsbereiche des Gassacks geführt, und die Enden den Fadens sind auf der Oberfläche des Gassacks befestigt. Dadurch wird infolge des beim Eintauchen eines Fahrzeuginsassen in den Gassack erzeugten Innendrucks eine Verringerung des Querschnitts der Ausströmöffnung erreicht, die proportional zur elastischen Dehnung des Gassacks ist.
Die Erfindung schafft eine Aufprallschutzvorrichtung mit einem Gassack, dessen Ausströmverhalten mit einfachen Mitteln individuell einstellbar ist.
Gemäß der Erfindung ist bei einer Aufprallschutzvorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die Zieheinrichtung nicht am Gassack befestigt ist. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß in bestimmten Fällen eine andere als die von der Dehnung des Gassacks abhängige Verringerung des Ausströmquerschnitts vorteilhaft ist. Die erfindungsgemäße Aufprallschutzvorrichtung ermöglicht dementsprechend eine von der Dehnung unabhängige Steuerung des Ausströmquerschnitts. Somit kann nach einer Analyse des konkreten Lastfalls, gegebenenfalls unter Einbeziehung mehrerer relevanter Parameter wie Körpergewicht des Fahrzeuginsassen, Aufprallschwere, Art des Aufpralls etc., der Ausströmquerschnitt entsprechend eingestellt oder sogar zeitlich variiert werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Zugmittel zwei Enden auf, wobei das erste Ende mit der Zieheinrichtung und das zweite Ende mit einem festen Bauteil verbunden ist. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, daß beide Enden mit einer Zieheinrichtung verbunden sind. Im letzteren Fall können die Enden des Zugmittels entweder mit verschiedenen Zieheinrichtungen oder, bei geeigneter Umlenkung des Zugmittels, mit derselben Zieheinrichtung verbunden sein.
Zur Steuerung der Zieheinrichtung ist bevorzugt eine elektronische Steuereinheit vorgesehen, die die relevanten Parameter des Lastfalls auswertet und eine dementsprechende Aktivierung der Zieheinrichtung veranlaßt.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Ziehvorrichtung ein bewegliches Bauteil, an das ein Ende des Zugmitels gekoppelt ist, wobei die Steuereinheit eine Bewegung des Bauteils veranlassen kann. Um den „Wirkungsgrad" der Zieheinrichtung zu erhöhen, kann eine zwischen dem Zugmittel und dem beweglichen Bauteil wirkende Übersetzung vorgesehen sein.
Vorzugsweise erfolgt eine Bewegung des Bauteils gegen den Widerstand wenigstens eines Federelements, das das Bauteil in eine Ausgangslage vorspannt.
Zur Steuerung der Bewegung des Bauteils kann beispielsweise ein Elektromagnet vorgesehen sein, der eine Anziehungskraft auf das Bauteil ausüben kann.
Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung weist die Aufprallschutzvorrichtung zur Veränderung des Querschnitts der Ausströmöffnung eine an das Zugmittel gekoppelte Steuermechanik auf, die so ausgelegt ist, daß ein Ziehen am Zugmittel eine Vergrößerung des Querschnitts verursacht. Diese Bauform eignet sich für einen relativ hart ausgelegten Gassack, der nach dem Aufblasen einen hohen Innendruck hat, um insbesondere im Falle eines starken Aufpralls einem schweren Fahrzeuginsassen eine ausreichende Rückhaltewirkung zur Verfügung zu stellen. Im Falle eines leichten Fahrzeuginsassen oder eines weniger starken Aufpralls kann die Steuermechanik die Ausströmöffnung vergrößern, um den Gassackinnendruck entsprechend anzupassen.
Eine mögliche erfindungsgemäße Realisierung einer solchen Steuermechanik sieht ein scherenartiges Element mit zwei über ein Drehgelenk aneinandergekoppelten starren Armen vor, die die Ausströmöffnung wenigstens bereichsweise umschließen. Ein Auseinanderziehen der Arme bewirkt dann eine Aufweitung der Ausströmöffnung.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen schematisch:
1 eine Ausströmöffnung in einem Gassack mit veränderbarem Querschnitt gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Ziehvorrichtung; und
3 eine Steuermechanik zur Veränderung des Querschnitts einer Ausströmöffnung in einem Gassack gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In 1 ist ein Ausschnitt einer Gassackoberfläche 10 mit einer Ausströmöffnung 12 dargestellt. Am Rand der Ausströmöffnung 12 ist eine fast vollständig umlaufende Tasche 14 vorgesehen. Die Tasche 14 kann beispielsweise dadurch gebildet werden, daß an der Ausströmöffnung 12 Randabschnitte des Gassackmaterials schlaufenartig nach außen umgeklappt und randseitig vernäht werden. Auf diese Weise kann ein Teil des Gassackgewebes, das ansonsten zur Schaffung der Ausströmöffnung 12 entfernt würde, sinnvoll und kostensparend genutzt werden.
In der Tasche 14 ist ein Zugmittel 16 in Form eines reißfesten unelastischen Fadens oder Drahts um die Ausströmöffnung 12 geführt, wobei sich die Endabschnitte 16a, 16b in einem Austrittsbereich 18 außerhalb der Tasche 14 überkreuzen. Innerhalb der Tasche 14 ist das Zugmittel 16 am Gassack an mehreren, in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Stellen befestigt. Die Befestigung kann z.B. durch partielles Annähen oder punktuelles Festkleben erfolgen. Die überkreuzten Endabschnitte 16a, 16b sind nicht am Gassack befestigt und verlaufen in entgegengesetzten Richtungen. Während ein Ende 16c des Zugmittels 16 an einem festen Bauteil 20, z.B. einem Gassackmodulbauteil, verankert ist, greift am anderen Ende 16d eine (in 1 nicht dargestellte) Zieheinrichtung 22 an.
Eine mögliche Ausführung der Zieheinrichtung 22 ist in 2 gezeigt. Eine feststehende und eine bewegliche Platte 24 bzw. 26 sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der durch mehrere komprimierbare Federn 28 vorgegeben ist (Ausgangslage). Das Ende 16d des Zugmittels 16 ist mit der beweglichen Platte 26 verbunden, die aus einem magnetisierbaren Material besteht. An der feststehenden Platte 24 ist ein Elektromagnet 30 so angebracht, daß er eine Anziehungskraft auf die bewegliche Platte 26 ausüben kann. Die Bestromung des Elektromagneten 30 erfolgt über eine (nicht dargestellte) elektronische Steuereinheit.
Die elektronische Steuereinheit sorgt zunächst dafür, daß ein „Grundstrom" durch den Elektromagneten 30 fließt, der so bemessen ist, daß die auf die bewegliche Platte 26 wirkende Anziehungskraft gerade der Rückstellkraft der Federn 28 entspricht. In einem Rückhaltefall kann durch Erhöhung des Stromflusses die Anziehung verstärkt und dadurch eine Bewegung der Platte 26 aus ihrer Ausgangslage gegen den Widerstand der Federn 28 zur feststehenden Platte 24 hervorgerufen werden. Aufgrund der Grundbestromung des Elektromagneten 30 erfolgt die Bewegung der Platte 26 sofort, da kein Anfangswiderstand überwunden werden muß. Die Bewegung der Platte 26 entspricht einem Ziehen an dem Ende 16d des Zugmittels 16, was zu einer Einschnürung der Ausströmöffnung 12 führt. Aufgrund der in Umfangsrichtung beabstandeten Befestigungsstellen kann dabei das Gassackgewebe im Randbereich der Ausströmöffnung 12 gerafft werden.
Der Vorgang des Einschnürens der Ausströmöffnung kann beschleunigt werden, indem man zwischen dem Zugmittel 16 und der beweglichen Platte 26 eine geeignete Übersetzung (z.B. nach Art eines umgekehrten Flaschenzugs) vorsieht. Eine andere Möglichkeit besteht darin, auch am Ende 16c des Zugmittels 16 zu ziehen. Hierzu kann das Ende 16c an eine weitere Zieheinrichtung oder, bei geeigneter Umlenkung des Endabschnitts 16a, an dieselbe Zieheinrichtung 22 gekoppelt werden.
Die elektronische Steuereinheit sorgt in jedem Fall dafür, daß in Abhängigkeit der ihr zugeführten Aufpralldaten ein bestimmter Zug auf das Zugmittel 16 ausgeübt wird, um den Querschnitt der Ausströmöffnung 12 gezielt zu beeinflussen.
Eine besondere Steuermechanik zur Veränderung des Querschnitts der Ausströmöffnung 12 ist in 3 dargestellt. Diese Steuermechanik ermöglicht im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Ausführungsform eine gezielte Vergrößerung des Querschnitts der Ausströmöffnung 12. Hier ist die Tasche 14 an wenigstens zwei Stellen in Umfangsrichtung unterbrochen. In die beiden Taschenteile sind auf die Form der Ausströmöffnung 12 abgestimmte Arme 32, 34 aus einem starren Material eingeschoben. Die Arme 32, 34 sind Teil eines scherenartig aufgebauten Steuerelements, das ein die Arme 32, 34 verbindendes Drehgelenk 36 aufweist.
Auf der Seite der Ausströmöffnung 12 haben die Endabschnitte 32a, 34a der Arme 32, 34 jeweils ein Hohlprofil. Durch die Unterbrechung in der Tasche 14 kann ein Zwischenstück 38 aus flexiblem Material in die hohlen Endabschnitte 32a, 34a der Arme 32, 34 eingebracht und dort befestigt werden. Das Zwischenstück 38 ist entweder dehnbar, oder in einem der Arme 32, 34 ist eine Führung vorgesehen, innerhalb derer sich das Zwischenstück 38 bewegen kann.
Auf der der Ausströmöffnung 12 abgewandten Seite des Drehgelenks 36 ist wenigstens ein Armende mit einem Zugmittel 16 verbunden, das wiederum an eine Zieheinrichtung 22 (in 3 nicht dargestellt) gekoppelt ist. Das entsprechende Ende des anderen Arms kann fest montiert oder mit einem weiteren Zugmittel 16 an einem festen Bauteil 20 befestigt oder ebenfalls an eine Zieheinrichtung gekoppelt sein. Zwischen den beiden Armen 32, 34 ist eine Zugfeder 40 vorgesehen, die das Steuerelement in eine Ausgangslage vorspannt. In der Ausgangslage ist das Gassackgewebe um die Ausströmöffnung 12 herum gerafft.
Ein Auseinanderziehen der mit dem/den Zugmittel/n verbundenen Armabschnitte entgegen der Vorspannkraft der Feder 40 bewirkt ein Auseinanderscheren der Armabschnitte 32a, 34a auf der anderen Seite des Drehgelenks 36, so daß die Ausströmöffnung 12 aufgeweitet wird. Aufgrund der Raffung des Gassackgewebes um die Ausströmöffnung 12 wird die Aufweitung nicht durch das Gassackgewebe behindert.

Claims

Aufprallschutzvorrichtung für einen Fahrzeuginsassen, mit einem Gassack, der wenigstens eine Ausströmöffnung (12) aufweist, deren Querschnitt mittels eines an eine Zieheinrichtung (22) gekoppelten Zugmittels (16) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zieheinrichtung (22) nicht am Gassack befestigt ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (16) zwei Enden (16c, 16d) aufweist, wobei ein Ende (16d) mit der Zieheinrichtung (22) und das andere Ende (16c) mit einem festen Bauteil (20) verbunden ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (16) zwei Enden (16c, 16d) aufweist, wobei beide Enden (16c, 16d) mit einer Zieheinrichtung (22) verbunden sind.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (16) in einem Randbereich der Ausströmöffnung (12) fest mit dem Gassack verbunden ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Zieheinrichtung (22) eine elektronische Steuereinheit vorgesehen ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zieheinrichtung (22) ein bewegliches Bauteil (26) umfaßt, an das ein Ende (16d) des Zugmittels (16) gekoppelt ist, und daß die Steuereinheit eine Bewegung des Bauteils (26) veranlassen kann.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zugmittel (16) und dem beweglichen Bauteil (26) eine Übersetzung wirkt.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bewegung des Bauteils (26) gegen den Widerstand wenigstens eines Federelements (28) erfolgt, das das Bauteil (26) in eine Ausgangslage vorspannt.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Bewegung des Bauteils (26) ein Elektromagnet (30) vorgesehen ist.
Aufprallschutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an das Zugmittel (16) gekoppelte Steuermechanik zur Veränderung des Querschnitts der Ausströmöffnung (12), wobei die Steuermechanik so ausgelegt ist, daß ein Ziehen am Zugmittel (16) eine Vergrößerung des Querschnitts der Ausströmöffnung (12) verursacht.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermechanik ein scherenartiges Element mit zwei über ein Drehgelenk (36) aneinander gekoppelten starren Armen (32, 34) aufweist, die die Ausströmöffnung (12) wenigstens bereichsweise umschließen.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (32, 34) aufgrund einer Vorspannung eine Ausgangslage einnehmen.
Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisches Zwischenstück (38) ein Ende eines Arms (32) mit einem Ende des anderen Arms (34) verbindet.