DE202006009197U1

DE202006009197U1 - Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem

Info

Publication number: DE202006009197U1
Application number: DE202006009197U
Authority: DE
Original assignee: TRW Automotive Safety Systems GmbH
Current assignee: ZF Automotive Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2006-06-12
Publication date: 2006-10-12
Anticipated expiration: 2016-06-13
Also published as: US20070284861A1

Abstract

Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem vorgesehen, das einen aufblasbaren Gassack (10) und eine dem Gassack zugeordnete Abströmöffnung (12) umfaßt, so daß Gas aus dem ganz oder teilweise aufgeblasenen Gassack (10) abströmen kann, und das ferner ein Abströmsteuerelement (16) zur Steuerung eines Öffnungsquerschnitts der Abströmöffung (12) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Abströmsteuerelement ein rheopexes Material (18) enthält.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme mit einem Gassackmodul sind aus dem Stand der Technik bestens bekannt. Da das bereitgestellte Gasvolumen zum Aufblasen des im Gassackmodul vorgesehenen Gassacks von nicht vorhersehbaren Umgebungsbedingungen wie Luftdruck und Temperatur abhängig ist, und da der Fahrzeuginsasse nicht von dem aufgeblasenen Gassack abprallen, sondern eine dämpfende Wirkung erfahren soll, wurden bereits frühzeitig Abströmöffnungen im Gassack bzw. in einem festen Bauteil des Gassackmoduls vorgesehen. Allerdings strömt bei Abströmöffnungen, die ständig offen sind, bereits während des Aufblasvorgangs Gas ab. Damit verlängert sich die Zeit bis zur vollständigen Entfaltung des Gassacks, und es sind größere Gasgeneratoren nötig, um das in der Anfangsphase ausgeströmte Gas zusätzlich freizusetzen.
In jüngerer Zeit wurde auf vielfältige Art und Weise versucht, Abströmöffnungen zu konstruieren, deren Querschnitt veränderlich ist. In der Regel ist dabei in irgendeiner Weise der Gassackinnendruck proportional an den Abströmquerschnitt gekoppelt. Mit diesen variablen Abströmöffnungen soll ein möglichst optimales Rückhalten des Fahrzeuginsassen erreicht werden.
Die optimalen Rückhaltebedingungen eines Fahrzeuginsassen hängen dabei allerdings sehr stark vom Gewicht des Fahrzeuginsassen ab. Bekannte Rückhaltesysteme sehen deshalb bereits Belastungssensoren in einem Fahrzeugsitz oder Vorrichtungen zur Bestimmung der Sitzposition vor. Diese Systeme sind alle sehr aufwendig und mit dementsprechend hohen Kosten verbunden.
Die DE 196 33 883 A1 zeigt ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, das bedeutend weniger aufwendig ist und trotzdem eine variable Ausströmöffnung im Gassack aufweist. Der Querschnitt der Abströmöffnung ist dabei in erster Linie von den Spannungen innerhalb einer Gassackwand des Gassacks und damit vom Gassackinnendruck abhängig, berücksichtigt dadurch aber auch in gewissem Maße ein Insassengewicht. Benötigt werden dafür immer noch Gassackmaterialien mit unterschiedlicher Dehnbarkeit, besondere Nähte und/oder Abdecklappen, die an die Gassackwand angenäht werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine weiter vereinfachte adaptive Steuerung des Abströmquerschnitts eines Gassackmoduls zu erreichen, die hauptsächlich von dem Gewicht und/oder dem Aufprallimpuls des Insassen abhängt.
Erfindungsgemäß ist dafür ein Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem vorgesehen, das einen aufblasbaren Gassack und eine dem Gasack zugeordnete Abströmöffnung umfaßt, so daß Gas aus dem ganz oder teilweise aufgeblasenen Gassack abströmen kann, und das ferner ein Abströmsteuerelement zur Steuerung eines Öffnungsquerschnitts der Abströmöffung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Abströmsteuerelement ein rheopexes Material enthält.
Rheopexe Materialien sind Stoffe, deren Viskosität bei zeitlich konstanter Schwergeschwindigkeit oder Schubspannung zunimmt. Sie zeigen daher ein gegensätzliches Verhalten zu thixotropen Materialien. Erfindungsgemäß wird diese Eigenschaft von rheopexen Materialen zur Bereitstellung einer selbstregulierenden dynamischen Abströmöffnung ausgenutzt. Bei einer hohen Belastung des Gassacks, beispielsweise infolge des Aufpralls eines schweren Fahrzeuginsassens, steigt der Innendruck im Gassack. Der Öffnungsquerschnitt der Abströmöffnung bleibt jedoch klein, da das rheopexe Material wegen der auf das Abströmsteuerelement einwirkenden höheren Kräfte härter wird. Auf diese Weise wird eine übermäßige Aufweitung des Öffnungsquerschnitts der Abströmöffnung bei steigendem Innendruck im Gassack ausgeschlossen. Der Gassack ist damit härter und ein Durchschlagen des schweren Fahrzeuginsassen auf harte Fahrzeugteile kann somit sicher verhindert werden.
Beim Aufprall eines leichteren Fahrzeuginsassen ist dagegen das rheopexe Material im Abströmsteuerelement wegen der geringeren Belastung des Gassacks weicher und der Öffnungsquerschnitt der Abströmöffnung wird größer. Da somit mehr Gas aus dem Gassack entweichen kann, wird der Gassack weicher und ein Rückprallen des auf den Gassack auftreffenden leichten Fahrzeuginsassen ist ausgeschlossen.
In einer ersten Ausführungsform ist die Abströmöffnung mit dem Abströmsteuerelement im Gassack, vorzugsweise seitlich des auf den aufgeblasenen Gassack aufprallenden Fahrzeuginsassen, angeordnet. Besonders bevorzugt ist die Abströmöffnung in einer mit der Gassackwand durch eine Naht- oder Klebeverbindung befestigten Kunststoffmembran, insbesondere einer Silikonmembran, gebildet. Das Abströmsteuerelement mit dem rheopexen Material kann in die Kunststoffmembran eingebracht sein und die Abströmöffnung ringförmig umgeben. Insbesondere kann die Kunststoffmembran das rheopexe Material schlauchartig einhüllen. Auf diese Weise wird eine einfach konstruierte Abströmöffnung bereitgestellt, die ohne zusätzliche Sensorik eine vom Gewicht oder der Aufprallenergie des Fahrzeuginsassen abhängige Steuerung des Abströmquerschnitts ermöglicht.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Abströmöffnung und das Abströmsteuerelement mit dem rheopexen Material nicht in der Gassackwand, sondern in einem festen Bauteil des Gassackmoduls vorgesehen. Bei diesem Bauteil kann es sich um ein Träger- oder Rahmenteil des Gassackmoduls oder um eine Abdeckung handeln. Die Abströmöffnung und das Abströmsteuerelement sind jedoch im wesentlichen so aufgebaut, wie bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und aus der beigefügten Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Draufsicht auf den Gassack eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls;
2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 aus 1;
3 einen erfindungsgemäßen Gassack im entfalteten Zustand; und
4 den Gassack aus 4 im Belastungsfall.
Die 1 und 2 zeigen den Wandabschnitt eines Gassacks 10 mit einer hier kreisrunden Abströmöffnung 12, die wenigstens teilweise von einer Kunststoffmembran 14, beispielsweise aus Silikon, verschlossen ist. Die Abströmöffnung 12 und die Kunststoffmembran 14 sind ringförmig von einem Abströmsteuerelement 16 umgeben, das ein rheopexes Material 18 enthält. Bei der hier gezeigten Ausführungsform wird das rheopexe Material 18 schlauchförmig von der Kunststoffmembran 14 umhüllt. Das Abströmsteuerelement 16 ist also in die Kunststoffmembran 14 eingebracht. An ihren der Abströmöffnung 12 gegenüberliegenden Rändern ist die Kunststoffmembran 14 über eine Naht- oder Klebeverbindung an der Wandung des Gassacks 10 befestigt. In 3 ist ein Gassack 10 gezeigt, der von dem Gasgenerator eines schematisch dargestellten Gassackmoduls 28 mit Gas befüllt wurde und sich dabei aus dem Modul heraus entfaltet hat. Die Wand des Gassacks 10 kann unabhängig von den Zuschnitten, aus denen der Gassack 10 gebildet ist, in einen vorderen Wandabschnitt 20, der eine primäre Aufprallfläche für einen Fahrzeuginsassen 22 darstellt, und einen gegenüberliegenden rückseitigen Wandabschnitt 24 und dazwischenliegende seitliche Wandabschnitte 26 unterteilt werden.
In einem oberen Bereich des Gassacks 10 ist in einem der seitlichen Wandabschnitte 26 eine Abströmöffnung 12 mit einem Abströmsteuerelement 16 der oben beschriebenen Art vorgesehen.
Im Falle einer Belastung des Gassacks 10 durch den aufprallenden Fahrzeuginsassen 22 steigt der Innendruck im Gassack 10 erheblich. Dadurch vergrößert sich der Öffnungsquerschnitt der Abströmöffnung 12. Die Größe des Öffnungsquerschnitts ist dabei abhängig von der Intensität des Aufpralls, die unter anderem von dem Gewicht des Fahrzeuginsassen 22 beeinflußt wird.
Da das rheopexe Material 18 im Abströmsteuerelement 16 bei steigender Belastung härter wird, ist der Öffnungsquerschnitt der Abströmöffnung 12 beim Auftreffen eines schweren Fahrzeuginsassen kleiner als beim Auftreffen eines leichteren Fahrzeuginsassen 22. Somit kann in der Zeiteinheit weniger Gas aus dem Gassack abströmen. Dies bewirkt den gewünschten Effekt, daß der Gassack beim Aufprall einer schweren Person oder einem größeren Aufprallimpuls härter ist als bei einer leichten Person bzw. einem geringeren Aufprallimpuls. Damit wird verhindert, daß schwere Insassen auf das Armaturenbrett durchschlagen und leichte Insassen von einem zu harten Gassack abprallen und zurückgeschleudert werden.

Claims

Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem vorgesehen, das einen aufblasbaren Gassack (10) und eine dem Gassack zugeordnete Abströmöffnung (12) umfaßt, so daß Gas aus dem ganz oder teilweise aufgeblasenen Gassack (10) abströmen kann, und das ferner ein Abströmsteuerelement (16) zur Steuerung eines Öffnungsquerschnitts der Abströmöffung (12) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Abströmsteuerelement ein rheopexes Material (18) enthält.
Gassackmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abströmsteuerelement (16) mit dem rheopexen Material (18) die Abströmöffnung (12) ringförmig umgibt.
Gassackmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abströmsteuerelement (16) in eine die Abströmöffnung (12) umgebende Kunststoffmembran (14) umfaßt, und das rheopexe Material (18) in die Kunststoffmembran eingebracht ist.
Gassackmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmembran (14) das rheopexe Material (18) schlauchartig einhüllt.
Gassackmodul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffmembran (18) eine Silikonmembran ist.
Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (12) und das Abströmsteuerelement (16) im Gassack (10) gebildet sind.
Gassackmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abströmsteuerelement (16) durch eine Naht- oder Klebeverbindung am Gassack (10) befestigt ist.
Gassackmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (12) und das Abströmsteuerelement (16) in einem festen Bauteil des Gassackmoduls, insbesondere einem Träger- oder Rahmenteil oder einer Abdeckung, gebildet ist.