DE3829368A1 - Sicherheits-airbagsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Airbagsystem für ein Fahr­ zeug, enthaltend einen durch einen Crashsensor initiierbaren Gasgenerator zum schnellen Befüllen eines Airbags, dessen Aus­ strömverhalten so eingestellt ist, daß er größenordnungsmäßig 100ms nach Initiierung des Gasgenerators wieder in sich zusam­ menfallen kann.

Bei den heute in Kraftfahrzeugen eingebauten Airbagsystemen sind jeweils Gaserzeuger und Airbag für den Fahrer im Lenkrad und für den Beifahrer im Armaturenbrett angeordnet. Die Airbags sind größenordnungsmäßig zwischen 25ms und 50ms, nachdem ein Crashsensor ein kritisches Ereignis registriert hat, maximal gefüllt und nehmen weitgehend den Raum vor der Windschutz­ scheibe etwa in Sitzbreite ein. Dadurch wird verhindert, daß insbesondere der Kopf der Fahrzeuginsassen hart auf der Wind­ schutzscheibe bzw. auf dem Lenkrad aufprallt. Da ein solcher Aufprall innerhalb 100ms nach einer abrupten Verzögerung des Fahrzeuges erfolgt, kann der Airbag durch größere Abströmöff­ nungen "weich" gemacht werden. Das Abströmen des Gases bewirkt die Dämpfung.

Selbst wenn der Körper des Fahrzeuginsassen das Gas nicht aus dem Airbag herausdrückt, soll der Airbag innerhalb von ca. 100ms in sich zusammenfallen, damit der Fahrer auch nach einem Crash durch die Windschutzscheibe sehen kann und eventuell noch gezielte Steuerungsmaßnahmen vornehmen kann.

Es kommt häufig bei Unfällen vor, daß nach einem ersten Auf­ prall noch weitere abrupte Verzögerungen auf das Kraftfahrzeug bzw. die Insassen einwirken. Gegen einen Aufprall, der erst mehrere Sekunden nach dem ersten Crash erfolgt, bieten bekannte Airbagsysteme keinen ausreichenden Schutz mehr.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Airbagsystem für ein Fahrzeug so weiterzuentwickeln, daß es zwar für einen ersten Aufprall in bekannter Weise den Schutz der Insassen gewährleistet, wobei das alsbaldige Zusammenfallen des Airbags nach dem Crash erhal­ ten bleiben soll, daß es aber die Insassen bei möglichen weite­ ren Stößen auch noch zu schützen vermag.

Die Aufgabe wird von einem Airbagsystem gelöst, daß dadurch ge­ kennzeichnet ist, daß innerhalb des Airbags wenigstens ein wei­ terer Airbag vorhanden ist, die Befüllung der Airbags gleich­ zeitig erfolgt, und das Ausströmverhalten des inneren Airbags so eingestellt ist, daß er erst größenordnungsmäßig 10 s nach Initiierung des Gasgenerators in sich zusammenfallen kann. Wei­ tere vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Mit dem erfindungsgemäßen Airbagsystem lassen sich an sich wi­ dersprüchliche Forderungen optimal erfüllen. Durch einen (oder weitere) innere(n) Airbag(s) wird die bekannte gewünschte Wir­ kung beim ersten Aufprall nicht verschlechtert. Der Crashsen­ sor, der Gasgenerator, die Aufblasgeschwindigkeit, das Volumen und die Form des äußeren Airbags mit seinen das Ausströmverhal­ ten bestimmenden Mitteln (Öffnungen bzw. Gewebedurchlässigkeit) sind unverändert. Der Platzbedarf des gefalteten inneren Air­ bags ist so gering, daß für die Unterbringung des erfindungsge­ mäßen Airbagsystems kein wesentlich vergrößertes Volumen im Lenkrad bzw. im Armaturenbrett vorgesehen werden muß. Die Form des aufgeblasenen Airbags wird vorteilhafterweise durch Fang­ bänder im Airbaginneren festgelegt. Mit Fangbändern läßt sich insbesondere erreichen, daß der innere Airbag im aufgeblasenen Zustand oberhalb des Lenkrades einen Raum freiläßt, wodurch für den Fahrer die Sicht nach vorne freibleibt und somit noch ge­ eignete Gegenreaktionen möglich sind. Das kleinere Volumen des inneren Airbags ist angemessen, da in der Regel die Impulsände­ rungen bei nachfolgenden Stößen kleiner sein dürften als beim ersten Aufprall.

Es wurde gefunden, daß das erfindungsgemäße Airbagsystem mit einem einzigen Gasgenerator auskommen kann, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn der Gasgenerator aus einem Zentralkörper besteht, der das Anzündelement enthält, und an diesem Zentral­ körper rohrförmige Druckbehälter, die gasfreisetzende Sub­ stanzen enthalten, befestigt sind. Die rohrförmigen Druckbehäl­ ter lassen sich genau auf die zu befüllenden Airbags abstimmen. Bei diesem Gasgenerator ist die gleichzeitige Gaserzeugung für alle Airbags gewährleistet. Besonders vorteilhaft ist die ein­ fache Aufteilung der Gasströme auf die einzelnen Airbags.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und im folgenden weiter beschrieben. Die Figur zeigt einen Schnitt durch ein im Lenkrad untergebrachtes Airbagsystem im aufgebla­ senen Zustand.

Der Airbag auf der Fahrerseite ist üblicherweise in einer Mulde am Lenkrad 1 zusammen mit dem Gasgenerator 2 untergebracht. Ein elektrischer Impuls von einem Crashsensor am Fahrzeug führt zum Anzünden eines Anzündelementes im Zentralkörper 3 des Gas­ generators 2. Rohrförmige Druckbehälter 4, die sternförmig am Zentralkörper 3 angebracht sind, sind mit vorzugsweise schei­ benförmigen Preßlingen aus gaserzeugenden Substanzen gefüllt. Diese gaserzeugenden Substanzen werden aufgrund von Bohrungen zwischen den Zentralkörper 3 und den rohrförmigen Druck­ behältern 4 gleichzeitig angezündet, und innerhalb von höchstens 20ms sind die Airbags 5, 6 prall gefüllt. Der innere Airbag 6 ist dabei über einen rohrförmigen Druckbehälter gestülpt; der andere rohrförmige Druckbehälter dient zur Füllung des äußeren Airbags 5; er umschließt hier den gesamten Gasgenerator 2. Die rohrförmigen Druckbehälter 4 müssen nicht gleich aufgebaut sein, sondern sind hinsichtlich Gasvolumen, Gaserzeugungsgeschwindigkeit u.ä. auf den jeweiligen Airbag abgestimmt. Zwei rohrförmige Druckbehälter 4 am Zentralkörper 3 reichen in der Regel aus, zwei ineinandergesteckte Airbags in einem PKW in der erforderlichen kurzen Zeit zu füllen. Es könnten aber auch mehr als ein rohrförmiger Druckbehälter 4 zur Füllung eines Airbags herangezogen werden. Die Kennlinie des inneren Airbags 6 (im wesentlichen bedingt durch das Material der Hülle und den Druck der Gasbefüllung) muß nicht identisch sein mit der des äußeren Airbags 5. Die Form des inneren Airbags 6 soll kissenähnlich sein, damit ein Raum über dem Lenkrad freibleibt. Die Begrenzung der Höhe des Airbags 6 wird vorteilhafterweise durch Fangbänder 7 erreicht.

Im äußeren Airbag 5 sind einige Löcher 8 vorhanden, durch die das in den rohrförmigen Druckbehältern 4 erzeugte Gas aus dem Airbag 5 ziemlich schnell wieder abströmen kann. Das Abström­ verhalten des inneren Airbags ist dagegen so ausgebildet, daß auch noch nach wenigstens 10 s nach der Initiierung des Gasge­ nerators ein Aufschlag des Fahrerkörpers auf dem Lenkrad ver­ hindert bzw. stark gedämpft wird. Wegen der kleineren Ausström­ öffnungen ist der Energieverzehr und entsprechend die Dämpfung der Bewegung des Fahrers kleiner, da aber bei Folgestößen die kinetische Energie normalerweise abgenommen haben wird, ist es durchaus angemessen, wenn auch der Energieverzehr beim Ausbla­ sen des inneren Airbags beim Aufprall kleiner wird als beim er­ sten Crash, der weitgehend von dem äußeren Airbag 5 abgefangen wird. Bei einem besonders starken ersten Aufprall verhindert zusätzlich der als besonders harter Kern wirkende innere Air­ bag 6 einen Kontakt des Fahrerkörpers mit dem Lenkrad 1, wo­ durch der äußere Airbag 5 weicher eingestellt sein kann, was natürlich für die Insassen angenehmer ist. In diesem Beispiel sind in dem inneren Airbag 6 überhaupt keine separaten Ausströmöffnungen vorgesehen; es genügt, wenn dieser Airbag in speziellen Webverfahren aus einem "porösem" Material gebildet wird, durch das insbesondere erst bei Belastung Gas strömt; da­ durch wird auch eine Energie- bzw. Impulsumwandlung beim Crash bewirkt.

Der Gasgenerator kann auch mehr als zwei rohrförmige Druckbe­ hälter enthalten. Es ist einfach, auch mehr als zwei inein­ andergesteckte Airbags mit diesem Gasgenerator aufzublasen, bzw. einen Airbag aus mehr als einem rohrförmigen Druckbehälter zu befüllen.

Mit relativ geringem Mehraufwand wird auf diese Weise ein Prallschutz der Kraftfahrzeuginsassen erreicht, der nicht nur beim ersten Crash wirksam ist, sondern größenordnungsmäßig 10s lang anhalten kann.

Claims (5)

1. Airbagsystem für ein Fahrzeug, enthaltend einen durch einen Crashsensor initiierbaren Gasgenerator (2) zum schnellen Befüllen eines Airbags (5), dessen Ausströmver­ halten so eingestellt ist, daß er größenordnungsmäßig 100 ms nach Initiierung des Gasgenerators (2) wieder in sich zusammenfallen kann, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Airbags (5) wenigstens ein weiterer Airbag (6) vorhan­ den ist, die Befüllung der Airbags (5, 6) gleichzeitig er­ folgt, und das Ausströmverhalten des inneren Airbags (6) so eingestellt ist, daß er erst größenordnungsmäßig 10s nach Initiierung des Gasgenerators (2) in sich zusammen­ fallen kann.

2. Airbagsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Airbags durch Fangbänder (7) im Airbaginneren beeinflußt ist.

3. Airbagsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des inneren Airbags (6) durch Fangbänder (7) be­ grenzt wird.

4. Airbagsystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein gemeinsamer Gasgenerator (2) zum Befül­ len aller Airbags (5, 6) vorhanden ist.

5. Airbagsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (2) aus einem Zentralkörper (3) mit einem Anzündelement und daran strahlenförmig befestigten, rohr­ förmigen Druckbehältern, die gasfreisetzende Substanzen enthalten, besteht.