DE3644554C1 - Gaskissen-Aufprallschutzvorrichtung fuer die Insassen eines Kraftfahrzeuges mit einem Filter zum Reinigen des Treibgases - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufprallschutzvorrichtung für die Insassen eines Kraft­ fahrzeuges mit einem im Fall eines Zusammenstoßes oder Auf­ pralls mittels eines durch Verbrennen von festen gaser­ zeugenden Materialien erzeugten Treibgases aufblasbaren Kissen, wobei ein Teil der Kissenwandung eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die als Ausströmöffnungen für das Treibgas aus dem Kissen dienen, und mit einem Filter zum Reinigen des Treibgases von festen Verbrennungsrückständen.

Im Fall eines Aufpralls oder Zusammenstoßes wird bei den üblichen Gaskissensystemen ein pyrotechnischer Gasgenerator gezündet, wodurch in wenigen Millisekunden das Gaskissen auf­ geblasen wird und einen wirksamen Schutz des Insassen vor dem Aufprall auf die Karosserie bildet.

Um den mit großer Wucht nach vorne geschleuderten Körper des Insassen weich und ohne Rückfederungstendenz auffangen zu können, ist das Gaskissen mit einer oder mehreren Ausblas­ einrichtungen versehen, durch die beim Aufprall des Insassen auf das Gaskissen das Treibgas gesteuert abströmen kann.

Es ist bekannt, zu diesem Zweck das Gaskissen mit Löchern zu versehen oder es aus porösem Material (Gewebe) herzustellen (US-PS 34 81 625). Aus der US-PS 40 97 065 ist es ferner bekannt, als Gasauslaß in die Wandung des Gaskissens ein mit einer Dehnungsfalte versehenes Gewebestück einzusetzen. Zur Auf­ nahme des Gasdruckes beim Aufprall ist das Gewebe in einer Richtung leicht dehnbar und die Dehnungsfalte verläuft quer zu der Richtung, in der das Gewebe dehnbar ist, so daß sich das Gewebe im Belastungsfall kugelschalenförmig nach außen wölben kann.

Da bei der Zündung des Gasgenerators fein verteilte Par­ tikel entstehen können, die auf die Atemwege der Insassen eines Fahrzeuges reizend wirken können, ist es bekannt, die Ausströmöffnung des Gaskissens mit einer Leitung zu verbinden, die außerhalb der Fahrzeugkarosserie mündet (DE-PS 21 25 967). Da eine solche Lösung außerordentlich aufwendig ist, ist es auch schon be­ kannt, die entstehenden Gase durch eine unmittelbar am Gas­ generator befindliche Filterpackung zu leiten (DE-OS 26 00 426). Da diese Filterpackung aufgrund des nur begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraumes nur eine verhältnismäßig kleine Fläche haben kann und außerdem dem Gas nur einen geringen Widerstand entgegen­ setzen darf, damit die Aufblaszeit des Gaskissens nicht beeinträch­ tigt wird, können durch diese Filter nur verhältnismäßig große Partikel zurückgehalten werden. Das Gas, das durch die Ausblase­ öffnungen des Airbags in den Innenraum strömt, enthält daher, wenn auch in vermindertem Maße, immer noch reizende Partikel.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Filter zu schaffen, das einfach in der Herstellung ist und durch das das Treibgas so gefiltert wird, daß das Auftreten von reizenden Partikeln im Innenraum der Fahrzeuge auf ein vernachlässigbares Maß herabge­ setzt wird.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Aufprallschutzvorrichtung durch die in dem Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das Filter bildet einen Teil der Wandung des Gaskissens und stellt gleichzeitig auch die Ausströmöffnungen für das Treibgas dar. Um seine Funktion ordnungsgemäß erfüllen zu können, besteht das Filter aus einem Filtergewebe mit einer Reißkraft nach DIN 53 354 von mindestens 1500 N/5 cm, einer Weiterreißkraft nach DIN 53 356 mit Probekörper B von mindestens 150 N, einer Hitzebeständigkeit, mit der es einer Temperatur von 300°C mindestens 1 sec lang ohne wesentliche Festigkeitseinbuße widerstehen kann und einer Porengröße, durch die Partikel mit einer Größe von mehr als 0,1 µm zu mindestens 80% zurückgehalten werden. Da das Filter gleich­ zeitig die Ausströmöffnung für das Treibgas aus dem Airbag dar­ stellt, muß es eine Luftdurchlässigkeit L, gemessen in Litern pro cm² · Min. aufweisen, die in dem durch die Kurven L = 0,05 + 0,075 · p und L = 1,2 + 0,6 · p eingeschlossenen Bereich liegt. Die Filter­ fläche soll eine Größe von 500 bis 10 000 cm² haben.

Bevorzugt werden Gewebe, mit einer Reißkraft von mindestens 2000 N/5 cm und einer Weiterreißkraft von mindestens 200 N. Als Bindung für das Gewebe kommen die üblichen Bindungs­ arten wie Leinenbindung oder Körperbindung in Frage, bevorzugt wird jedoch ein Gewebe mit Körperbindung 2/1, da mit diesem die besten Wirkungen erzielt werden. Als Material für die Fäden, aus denen das Filtergewebe besteht, wird Aramid aus Stapelfaser bevorzugt, das den Festigkeitsansprüchen am Besten genügt. Es ist dabei wichtig, daß das Filtergewebe sich bei Belastung nicht dehnen kann, so daß die vorgewählten Porengrößen bestehen bleiben damit nicht unter Belastung durch Vergrößerung der Poren Partikel das Filter passieren können. Ein weiterer Vorteil des Aramid­ gewebes ist seine gute Temperaturfestigkeit, da sowohl die aus dem Gasgenerator entweichenden Gase als auch die Partikel eine erhöhte Temperatur besitzen. Das Aramidgewebe wird durch diese Temperaturen nicht in seiner Festigkeit beeinträchtigt.

Von Vorteil ist es, wenn das Filtergewebe aus Aramid 24 Fäden pro cm in der Kette und 21 Fäden im Schuß hat, wobei die Fäden eine Stärke von dtex 250 × 2 Nm 40/2 haben sollen. Die Filter­ fläche soll bevorzugt etwa 650 bis 1000 cm² betragen. Bei Filtern mit einer verhältnismäßig geringen Luftdurchlässigkeit wird man größere Filterflächen und bei Filtern mit einer besseren Luft­ durchlässigkeit kleinere Filterflächen auswählen.

In der Abbildung wird eine Teilansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung gezeigt, wobei das Gaskissen in seinem ausgedehnten Zustand dargestellt ist. Die Zeichnung zeigt die Teilansicht eines Fahrzeuges mit einer Karosserie 1 und ein vor dem Insassen aufgeblasenes Gaskissen 2. Ein Teil des Gaskissens 2 wird durch das Filter 3 eingenommen. Dieses Filter kann auch symmetrisch aufgebaut sein, d. h. ein weiteres Filter kann an der nicht sichtbaren, dem Filter 3 gegenüberliegenden Seite des Gaskissens vorhanden sein. Das Filter 3 kann in eine entsprechende Öffnung des Gaskissens 2 eingenäht sein, es ist aber auch möglich, das gesamte Gaskissen aus dem Filtermaterial herzustellen und die Teile des Gaskissens, deren Oberfläche keine filternden Eigenschaf­ ten haben sollen, durch Beschichtung mit einer organischen Substanz gasundurchlässig zu machen.

Mit der Erfindung verbinden sich eine Reihe von Vorteilen. Es muß nicht mehr gemäß dem Stand der Technik das gesamte Treib­ gas gefiltert werden, sondern nur noch der Teil, der aus dem Gaskissen ausströmt. Dadurch ist übrhaupt erst die Verwendung von feinen Filtern möglich geworden, da die aus dem Gaskissen heraus­ strömende Gasmenge wesentlich geringer ist, als die zum Aufblasen des Gaskissens erforderliche Gasmenge und da außerdem für das Aus­ strömen mehr Zeit zur Verfügung steht. Außerdem ist die Oberfläche eines entfalteten Gaskissens sehr groß, so daß auch große Filter­ flächen zur Anwendung kommen können. Es ist dadurch möglich, die Gase so weitgehend zu filtern, daß praktisch keine Partikel mehr in den Innenraum des Fahrzeugs gelangen.

Die Vorteile der Stapelfaser - gegenüber einer ebenfalls denk­ baren Endlosfaser - in dem Garnmaterial liegen darin, daß die Faser und mit ihr auch das Garn rauher ist. Dadurch behalten die Fäden im Gewebeverbund auch unter Beanspruchung ihre gegensei­ tige Lage besser bei; die Porendichte ist also bei Verwendung von Stapelfasern zeitlich unter Beanspruchung und örtlich z. B. an Falzen oder Nähten gleichmäßiger. Außerdem läßt sich mit einem rauhen Faden ein feinporiges Filter besser darstellen.

Claims (6)

1. Aufprallschutzvorrichtung für die Insassen eines Kraft­ fahrzeuges mit einem im Fall eines Zusammenstoßes oder Auf­ pralls mittels eines durch Verbrennen von festen gaser­ zeugenden Materialien erzeugten Treibgases aufblasbaren Kissen, wobei ein Teil der Kissenwandung eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die als Ausströmöffnungen für das Treibgas aus dem Kissen dienen, und mit einem Filter zum Reinigen des Treibgases von festen Verbrennungsrückständen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen gleichzeitig das Filter bilden, und das Filter aus einem Filtergewebe mit einer Reißkraft nach DIN 53 354 von mindestens 1500 N/5 cm, einer Weiter­ reißkraft nach DIN 53 356 mit Probekörper B von mindestens 150 N, einer Hitzebeständigkeit von mindestens 1 sec bei 300°C ohne wesentliche Festigkeitseinbuße, einer Poren­ größe, durch die Partikel mit einer Größe von mehr als 0,1 µm zu mindestens 80% zurückgehalten werden und mit einer Luft­ durchlässigkeit L in 1 · cm^-2 · min^-1, die in dem durch die Kurven L = 0,05 + 0,075 · p und L = 1,2 + 0,6 · p eingeschlossenen Bereich liegt, besteht, und eine Fläche von 500 bis 10 000 cm² aufweist.

2. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterfläche 650 bis 1000 cm² beträgt.

3. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergewebe eine Körperbindung 2/1 aufweist.

4. Aufprallschutzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergewebe aus Aramidgarn besteht.

5. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergewebe aus 24 Fäden pro cm in der Kette und 21 Fäden im Schuß aufgebaut ist, wobei die Fäden eine Stärke von dtex 250 × 2 Nm 40/2 aufweisen.

6. Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn aus Stapelfaser gesponnen ist.