DE3829368A1 - Airbag safety system - Google Patents

Airbag safety system

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Abstract

In order to retain the protection provided by an airbag system in a motor vehicle even after a first crash in order to cope with any subsequent impacts which may occur, an airbag (5) which is known per se contains at least one further (inner) airbag (6), the airbag (5, 6) being simultaneously inflated by means of a gas generator (2). Whereas the outflow of the outer airbag (5) (normally via apertures 8) is to remain as "soft" as ever, i.e. the gas is to be pressed out of the airbag in about 100 ms in the event of an accident, the outflow of gas out of the inner airbag (6) is to last about 10 s. The height of the inner airbag (5) is preferably to be such that the inflated inner airbag (6) still makes it possible to look through the windscreen. <IMAGE>

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.The invention is directed to an airbag system for a driver Stuff containing one that can be initiated by a crash sensor Gas generator for quickly filling an airbag, its out flow behavior is set so that it is of the order of magnitude 100ms together again after initiation of the gas generator can fall.

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.In the airbag systems installed in motor vehicles today are gas generators and airbags for the driver in the steering wheel and arranged for the passenger in the dashboard. The airbags are on the order of 25ms to 50ms after one Crash sensor has registered a critical event, maximum filled and largely take up the space in front of the windbreak slice about in seat width. This prevents especially the head of the vehicle occupants hard on the wind protective screen or on the steering wheel. Because one Impact within 100ms after an abrupt delay in the Vehicle is carried out, the airbag through larger Abströmöff can be made "soft". The gas flows out the damping.

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.Even if the body of the vehicle occupant does not release the gas pushes out the airbag, the airbag should 100ms collapse, so that the driver even after one Can see crash through the windshield and possibly still can take targeted control measures.

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. It often happens in accidents that after a first up further abrupt delays hit the motor vehicle or the occupants. Against an impact that first Known offer several seconds after the first crash Airbag systems no longer provide adequate protection.  

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.The object of the invention is an airbag system for a vehicle to evolve so that it is in for a first impact known way of protecting the occupants, wherein the immediate collapse of the airbag after the crash ten should remain, but that the occupants with possible possible can also protect your bumps.

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.The object is achieved by an airbag system in that ge is characterized in that at least one white inside the airbag airbag is present, the inflation of the airbags is the same timely, and the outflow behavior of the inner airbag is set so that it is only in the order of 10 s after Initiation of the gas generator can collapse. Wei tere advantageous developments are in the dependent claims described.

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. With the airbag system according to the invention, wi per se to optimally meet such requirements. Through a (or further) inner (n) airbag (s) becomes the known desired We not deteriorated on first impact. The crashsen sor, the gas generator, the inflation speed, the volume and the shape of the outer airbag with its outflow behavior determining agents (openings or tissue permeability) are unchanged. The space requirement of the folded inner air bags is so small that for the accommodation of the erfindungsge airbag systems, the volume in the Steering wheel or in the dashboard must be provided. Form the inflated airbag is advantageously caught straps set inside the airbag. With tether you can especially achieve that the inner airbag is inflated Condition above the steering wheel leaves a space, which for the driver's view to the front remains free and thus still ge suitable counter-reactions are possible. The smaller volume of the inner airbags is appropriate, as a rule, the impulse changes in subsequent impacts are likely to be smaller than in first impact.  

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.It has been found that the airbag system according to the invention with a single gas generator can make it special is preferred if the gas generator consists of a central body exists, which contains the ignition element, and at this central body tubular pressure vessel, the gas releasing sub punch included, attached. The tubular pressure vessels ter can be precisely matched to the airbags to be filled. With this gas generator, the simultaneous gas generation is for all airbags guaranteed. The one is particularly advantageous multiple distribution of the gas flows to the individual 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.The invention is shown by way of example in the drawing and further described below. The figure shows a section through an airbag system in the steering wheel in the inflated its state.

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.The airbag on the driver's side is usually accommodated in a recess on the steering wheel 1 together with the gas generator 2 . An electrical pulse from a crash sensor on the vehicle leads to the ignition of an ignition element in the central body 3 of the gas generator 2 . Tubular pressure vessels 4 , which are attached in a star shape to the central body 3 , are filled with preferably disk-shaped compacts from gas-generating substances. These gas-generating substances are simultaneously ignited due to bores between the central body 3 and the tubular pressure vessels 4 , and within a maximum of 20ms, the airbags 5 , 6 are filled to the brim. The inner airbag 6 is placed over a tubular pressure container; the other tubular pressure vessel is used to fill the outer airbag 5 ; it encloses the entire gas generator 2 . The tubular pressure vessels 4 do not have to be constructed identically, but are in terms of gas volume, gas generation speed and the like. matched to the respective airbag. Two tubular pressure vessels 4 on the central body 3 are usually sufficient to fill two nested airbags in a car in the required short time. However, more than one tubular pressure container 4 could also be used to fill an airbag. The characteristic curve of the inner airbag 6 (essentially due to the material of the cover and the pressure of the gas filling) need not be identical to that of the outer airbag 5 . The shape of the inner airbag 6 should be like a pillow so that a space above the steering wheel remains free. The limitation of the height of the airbag 6 is advantageously achieved by tether 7 .

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.In the outer airbag 5 there are some holes 8 through which the gas generated in the tubular pressure containers 4 can flow out of the airbag 5 again quite quickly. The outflow behavior of the inner airbag, on the other hand, is designed such that even after at least 10 s after the initiation of the gas generator, an impact of the driver's body on the steering wheel is prevented or greatly damped. Because of the smaller outflow openings, the energy consumption and accordingly the damping of the driver's movement is lower, but since the kinetic energy will normally have decreased in the event of subsequent impacts, it is entirely appropriate if the energy consumption when the inner airbag is blown out is less than in the event of an impact when he most crash, which is largely intercepted by the outer airbag 5 . In the event of a particularly strong first impact, the inner air bag 6, which acts as a particularly hard core, additionally prevents the driver's body from coming into contact with the steering wheel 1 , where the outer airbag 5 can be set to be softer, which is of course more pleasant for the occupants. In this example, no separate outflow openings are provided in the inner airbag 6 ; it is sufficient if this airbag is formed in a special weaving process from a "porous" material, through which gas flows especially when loaded; since an energy or pulse conversion is also brought about in the event of a crash.

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. The gas generator can also have more than two tubular pressure vessels contain container. It is easy to combine more than two inflate other airbags with this gas generator, or an airbag from more than one tubular pressure container to fill.  

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.In this way, with relatively little additional effort Impact protection of the vehicle occupants is achieved, not only is effective at the first crash, but on the order of 10s can last long.

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.1. Airbag system for a vehicle, containing a gas generator ( 2 ) that can be initiated by a crash sensor for the rapid filling of an airbag ( 5 ) whose Ausströmver is set so that it can collapse again in the order of 100 ms after initiation of the gas generator ( 2 ) , characterized in that within the airbag ( 5 ) at least one further airbag ( 6 ) is present, the filling of the airbags ( 5 , 6 ) at the same time it follows, and the outflow behavior of the inner airbag ( 6 ) is set so that it can only collapse on the order of 10s after initiation of the gas generator ( 2 ). 2. Airbagsystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Airbags durch Fangbänder (7) im Airbaginneren beeinflußt ist.2. Airbag system according to claim 1, characterized in that the shape of the airbags is influenced by tether ( 7 ) inside the airbag. 3. Airbagsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des inneren Airbags (6) durch Fangbänder (7) be­ grenzt wird.3. Airbag system according to claim 2, characterized in that the height of the inner airbag ( 6 ) by limiting straps ( 7 ) is limited. 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.4. Airbag system according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a common gas generator ( 2 ) for filling all the airbags ( 5 , 6 ) is present. 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.5. Airbag system according to claim 4, characterized in that the gas generator ( 2 ) consists of a central body ( 3 ) with an ignition element and radially attached to it, tubular pressure vessels which contain gas-releasing substances.
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