DE4336760C1

DE4336760C1 - Air-bag system for a motor vehicle

Info

Publication number: DE4336760C1
Application number: DE19934336760
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Andres; Harald Dipl Ing Pfistner
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1993-10-28
Filing date: 1993-10-28
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2013-10-29

Abstract

In a known air-bag system, a gas pressure store provided with a propellant charge is formed from a hollow annular body. According to the invention, the gas pressure store provided is a thin-walled, tubular hollow body which is sealed in a high-pressure-tight manner and is shaped in the manner of a helix, forming at least one turn of a helix. Use as passenger air bag in passenger vehicles.

Description

Die Erfindung betrifft ein Airbag-System für ein Kraftfahrzeug mit einem Gasdruckspeicher, an den ein Airbag mittels einer Ventilanordnung angeschlossen ist, wobei als Gasdruckspeicher ein dünnwandiger, hochdruckfest verschlossener, rohrförmiger Hohlkörper vorgesehen ist, der unter Bildung mehrerer Wendel gange wendelartig geformt ist, wobei die Wendelgänge des rohr förmigen Hohlkörpers eine Steigung aufweisen, die wesentlich größer als der Durchmesser des Hohlkörpers ist.The invention relates to an airbag system for a motor vehicle with a gas pressure accumulator to which an airbag by means of a Valve arrangement is connected, being a gas pressure accumulator a thin-walled, high-pressure sealed, tubular Hollow body is provided, forming several coils is helically shaped, the helical paths of the tube shaped hollow body have a slope that is essential is larger than the diameter of the hollow body.

Ein solches Airbag-System ist aus der DE-A 18 00 621 bekannt. Als Gasdruckspeicher dient ein mit einer Lenksäule eines Kraft fahrzeugs verbundener wendelförmiger Hohlkörper, dessen oberste Wendel das Lenkrad für den Fahrer des Kraftfahrzeugs bildet. Die verschiedenen Wendelgänge des Gasdruckspeichers sind in so großem Abstand zueinander angeordnet, daß der wendelförmige Hohlkörper zusätzlich als Pralltopf für das Lenkrad dient.Such an airbag system is known from DE-A 18 00 621. One with a steering column of a force serves as the gas pressure accumulator vehicle-connected helical hollow body, the uppermost Helix forms the steering wheel for the driver of the motor vehicle. The different spiral gears of the gas pressure accumulator are in such a way a large distance apart that the helical Hollow body also serves as a baffle for the steering wheel.

Es ist auch ein Airbag-System für eine Fahrerposition eines Kraftfahrzeugs bekannt (US 50 66 038), bei dem die Lenkrad nabe kastenförmig ausgebildet ist, um einen Gasdruckspeicher in Form eines Wendelblocks aufzunehmen. Der Wendelblock wird durch einen zu einer Rohrwendel geschlungenen rohrförmigen Hohlkörper gebildet, wobei die verschiedenen Wendelgänge der Rohrwendel aneinander anliegen.It is also an airbag system for a driver's position Motor vehicle known (US 50 66 038) in which the steering wheel hub is box-shaped to a gas pressure accumulator in Take up the shape of a spiral block. The spiral block is through a tubular hollow body looped into a coiled tube formed, with the different helices of the coiled tubing abut each other.

Aus der DE 40 02 662 A1 ist ein Airbag-System bekannt, das einen Druckbehälter für ein Airbag-Füllmedium aufweist, der als Hohlringkörper ausgebildet ist. Eine Ausführungsform dieses Standes der Technik zeigt einen Mehrkammerdruckbehälter, der mehrere übereinander gestapelte Hohlringkörper aufweist. Jeder Hohlringkörper weist zu einer zentralen Achse gerichtete Öff nungen auf, die in eine zentrale Ventilkammer münden. Das Air bag-System weist einen Treibsatz auf, der bei einer Zündung des Systems ein Treibgas entwickelt, das den Airbag aufbläst. Diese Treibgase können gesundheitsgefährdend sein.An airbag system is known from DE 40 02 662 A1 which has a pressure container for an airbag filling medium, which as Hollow ring body is formed. An embodiment of this The prior art shows a multi-chamber pressure vessel that has a plurality of stacked hollow ring bodies. Everyone Hollow ring body has opening directed towards a central axis openings that open into a central valve chamber. The Air bag system has a propellant charge that is triggered when the Systems developed a propellant gas that inflates the airbag. This Propellants can be hazardous to health.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Airbag-System der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen wirksamen Schutz für eine Beifahrerposition schafft.The object of the invention is an airbag system of the beginning to create the kind mentioned that an effective protection for a Passenger position creates.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der wendelförmige Hohl körper mit zu einer Fahrzeugmittellängsachse paralleler Längs achse vor einer Beifahrerposition angeordnet ist, sich in Fahrtrichtung nach vorne an einem fahrzeugfesten Teil abstützt und einen Ablagefachkasten vor der Beifahrerposition auf seinem Außenumfang umschließt. Der wendelartige, rohrförmige Hohlkör per stellt einen Hochdruckspeicher dar, der das Gas unter einem so hohen Druck speichern kann, daß die Erzeugung eines Treib gases zur Druckerhöhung nicht mehr notwendig ist. Die dünnwan dige Gestaltung des Hohlkörpers gewährleistet ein gegenüber herkömmlichen Gasdruckspeichern reduziertes Gewicht. Durch die wendelförmige Anordnung des Hohlkörpers benötigt dieser einen verhältnismäßig kleinen Einbauraum. Durch die Abstützung des Hohlkörpers vor der Beifahrerposition wird dieser bei einem Fahrzeugaufprall zur Energieaufnahme herangezogen, indem er die Funktion eines Knieschutzes für den Beifahrer übernimmt. Bei einem solchen Aufprall agiert der Hohlkörper entsprechend einer Schraubenfeder mit progressiver Kennlinie. Die Außenkontur des Ablagefachkastens innerhalb des Armaturenbrettes bildet dabei den Kern des wendelförmigen Hohlkörpers.This object is achieved in that the helical hollow body with a longitudinal to a central longitudinal axis of the vehicle is arranged in front of a passenger position, in Support the direction of travel forward on a part that is fixed to the vehicle and a storage compartment in front of the passenger position on his Encloses the outer circumference. The helical, tubular hollow body per is a high-pressure accumulator that stores the gas under a can store such high pressure that the generation of a propellant gases to increase the pressure is no longer necessary. The thin wall The design of the hollow body ensures an opposite conventional gas pressure accumulators reduced weight. Through the helical arrangement of the hollow body requires one relatively small installation space. By supporting the Hollow body in front of the front passenger position, this is at one Vehicle impact used for energy consumption by the Function of a knee protection for the passenger. At the hollow body acts in accordance with such an impact Coil spring with progressive characteristic. The outer contour of the Storage compartment box forms within the dashboard the core of the helical hollow body.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Ventilanordnung etwa auf halber Länge des rohrförmigen Hohlkörpers vorgesehen. Dadurch ergeben sich insbesondere bei relativ langen Hohlkörpern ver kürzte Strömungswege.In an embodiment of the invention, the valve arrangement is approximately open provided half the length of the tubular hollow body. Thereby arise especially in the case of relatively long hollow bodies shortened flow paths.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrie ben und anhand der Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the invention is described below ben and shown with the drawings.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfin dungsgemäßen Airbag-Systems, das in einem Armaturen brett vor einer Beifahrerposition des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und einen wendelförmigen Hohlkörper aufweist, der einen Ablagefachkasten umschließt, und Fig. 1 shows schematically an embodiment of an airbag system according to the invention, which is arranged in a dashboard in front of a passenger position of the motor vehicle and has a helical hollow body which encloses a storage compartment, and

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Airbag-System nach Fig. 1, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen auf eine Darstellung des Airbags verzichtet wurde. FIG. 2 shows a schematic plan view of the airbag system according to FIG. 1, the airbag not being shown for reasons of clarity.

Das Airbag-System nach Fig. 1 ist innerhalb eines Armaturen brettes (1) eines Personenkraftwagens vor einer Beifahrerposi tion (4) angeordnet. Oberhalb eines Fußraumes (3) vor der Bei fahrerposition (4) ist in dem Armaturenbrett (1) ein etwa qua derförmiger Ablagefachkasten (2) vorgesehen, der rückseitig - d. h. in Fahrtrichtung nach vorne - an einem fahrzeugfesten Karosserieteil (7) angeordnet ist. Zur Beifahrerposition (4) hin weist der Ablagefachkasten (2) eine um eine Schwenkachse (6) schwenkbare Ablageklappe (5) auf. Oberhalb des Ablagefach kastens (2) ist im Armaturenbrett (1) eine als Vertiefung aus gebildete Airbag-Aufnahme (9) vorgesehen, die etwa quadrati schen Querschnitt aufweist. Innerhalb dieser Airbag-Aufnahme (9) ist ein Airbag (10) in zusammengefaltetem Zustand angeord net. Die Airbag-Aufnahme (9) ist durch eine Abdeckung (8) ver schlossen, die Teil der Oberseite des Armaturenbrettes (1) ist. Die Abdeckung (8) reißt bei einer Zündung des Airbags (10) auf, so daß sich der Airbag (10) frei entfalten kann. Zur Speiche rung des Gases für das Aufblasen des Airbags (10) ist als Hoch druckspeicher eine einen rohrförmigen Hohlkörper darstellende Rohrwendel (13) vorgesehen, die das Gas unter einem sehr hohen Druck zwischen etwa 180 bar und 270 bar speichert. Da das Gas unter einem so hohen Druck gespeichert wird, benötigt das Air bag-System keinen zusätzlichen Treibsatz, der ein heißes und womöglich gesundheitsgefährdendes Treibgas entwickelt. Der Druck, unter dem das Gas steht, reicht bereits für sich allein aus, um den Airbag (10) in der benötigten kurzen Zeitspanne aufzublasen. Die Rohrwendel (13) ist an den Airbag (10) mittels einer Ventilanordnung (12) und einer Verbindungsleitung (11) angeschlossen. In der Ventilanordnung (12) ist ein Zündsatz vorgesehen, der das den Hochdruckspeicher verschließende Ventil bei Bedarf wegsprengt. Das Losbrechen des Ventils innerhalb der Ventilanordnung (12) bei einer Zündung des Zündsatzes erfolgt dabei so, daß sich eine für das Aufblasen des Airbags (10) günstige Ausströmkennlinie im Bereich des Ventilsitzes ergibt.The airbag system of FIG. 1 is arranged within a dashboard ( 1 ) of a passenger car before a passenger position ( 4 ). Above a footwell ( 3 ) in front of the driver position ( 4 ) in the dashboard ( 1 ) there is an approximately square storage compartment ( 2 ) which is arranged on the rear - ie in the direction of travel forward - on a vehicle-mounted body part ( 7 ). Towards the passenger position ( 4 ), the storage compartment box ( 2 ) has a storage flap ( 5 ) which can be pivoted about a pivot axis ( 6 ). Above the storage compartment box ( 2 ) is provided in the dashboard ( 1 ) as an indentation formed from an airbag receptacle ( 9 ) which has approximately square cross-section's. Within this airbag receptacle ( 9 ), an airbag ( 10 ) is net in the folded state. The airbag receptacle ( 9 ) is closed by a cover ( 8 ) which is part of the top of the dashboard ( 1 ). The cover ( 8 ) tears when the airbag ( 10 ) is triggered, so that the airbag ( 10 ) can unfold freely. To store the gas for inflating the airbag ( 10 ) is provided as a high pressure accumulator a tubular hollow tube ( 13 ) which stores the gas under a very high pressure between about 180 bar and 270 bar. Since the gas is stored under such a high pressure, the air bag system does not need an additional propellant, which develops a hot and possibly harmful gas. The pressure at which the gas is standing is sufficient in itself to inflate the airbag ( 10 ) in the short period of time required. The tube coil ( 13 ) is connected to the airbag ( 10 ) by means of a valve arrangement ( 12 ) and a connecting line ( 11 ). An ignition charge is provided in the valve arrangement ( 12 ), which blows away the valve closing the high-pressure accumulator if necessary. The breakaway of the valve within the valve arrangement ( 12 ) when the primer is ignited takes place in such a way that there is a favorable outflow characteristic in the region of the valve seat for the inflation of the airbag ( 10 ).

Die Rohrwendel (13) ist beim Ausführungsbeispiel aus einem 1 mm dicken Edelstahlblech hergestellt und an ihren gegenüber liegen den Stirnenden mit eingeschweißten Endkappen (14 und 15) ver sehen. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform sind an stelle der Endkappen (14 und 15) druckdichte Anschlußstutzen für das Befüllen oder Entleeren des Hochdruckspeichers vorge sehen. Die Rohrwendel (13) weist zwei vollständige Wendelgänge auf und umschließt den Ablagefachkasten (2) auf seinem Außen umfang wendelförmig. Rückseitig - d. h. in Fahrtrichtung nach vorne - stützt sich die Rohrwendel (13) an einer Wandung des fahrzeugfesten Karosserieteils (7) ab. Die Ventilanordnung (12) ist auf halber Länge der Rohrwendel (13) vorgesehen und ist oberhalb des Ablagefachkastens (2) angeordnet. Die Wendelgänge der Rohrwendel (13) weisen eine Steigung auf, die etwa dem vierfachen Durchmesser des rohrförmigen Hohlkörpers der Rohr wendel (13) entspricht. Die einzelnen Segmente der Wendelgänge sind daher in räumlichem Abstand zueinander angeordnet, so daß die Rohrwendel (13) schraubenfederähnlich um den Ablagefach kasten (2) herumgewickelt ist. Da sich die Rohrwendel (13) rückseitig an dem Karosserieteil (7) abstützt, kann sie bei einem Aufprall des Personenkraftwagens zusätzlich einen Knie schutz für die Beifahrerposition übernehmen. Bei einem solchen Unfall wird die Rohrwendel (13) ähnlich einer Schraubenfeder mit progressiver Kennlinie zusammengedrückt und nimmt Aufprall energie auf.The tube coil ( 13 ) is made in the embodiment from a 1 mm thick stainless steel sheet and at their opposite ends with welded end caps ( 14 and 15 ) see ver. In an embodiment, not shown, instead of the end caps ( 14 and 15 ), pressure-tight connecting pieces for filling or emptying the high-pressure accumulator are provided. The spiral tube ( 13 ) has two complete spiral paths and encloses the storage compartment box ( 2 ) on its outer circumference helically. On the back - ie in the direction of travel forward - the pipe coil ( 13 ) is supported on a wall of the body part ( 7 ) fixed to the vehicle. The valve arrangement ( 12 ) is provided halfway along the tube coil ( 13 ) and is arranged above the storage compartment box ( 2 ). The spiral turns of the tube coil ( 13 ) have an incline which corresponds approximately to four times the diameter of the tubular hollow body of the tube coil ( 13 ). The individual segments of the helical gears are therefore spaced from each other, so that the coiled tubing ( 13 ) is wound like a coil spring around the storage box ( 2 ). Since the coiled tubing ( 13 ) is supported on the back of the body part ( 7 ), it can also take over knee protection for the passenger position in the event of a collision with the passenger car. In such an accident, the tube coil ( 13 ) is compressed like a coil spring with a progressive characteristic and absorbs impact energy.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel stellt die Erfindung schematisiert dar. Bei praktischen Versuchen betrug die Länge der Rohrwendel etwa 5 m, der Außendurchmesser der aus einem Rohr gebildeten Rohrwendel (13) 18 mm und die Wandstärke des Edelstahlrohres 1 mm. Das Gas wurde unter einem Betriebsdruck von 180 bar gespeichert.The exemplary embodiment shown is shown schematically. In practical tests, the length of the tube coil was approximately 5 m, the outer diameter of the tube coil ( 13 ) formed from a tube was 18 mm and the wall thickness of the stainless steel tube was 1 mm. The gas was stored under an operating pressure of 180 bar.

Selbstverständlich läßt sich bei der beschriebenen Ausfüh rungsform die Außenkontur der Rohrwendel entsprechend den je weils vorgegebenen Einbauverhältnissen anpassen. Das Rohr der Rohrwendel kann neben einem runden auch einen ovalen, recht eckigen oder ähnlichen Querschnitt aufweisen.Of course, in the embodiment described form the outer contour of the coiled tubing according to each because of the given installation conditions. The pipe of the In addition to a round tube coil, an oval, right have angular or similar cross-section.

Claims

1.Airbag system for a motor vehicle with a gas pressure accumulator, to which an airbag is connected by means of a valve arrangement, a thin-walled, high-pressure-tight, tubular hollow body being provided as the gas pressure accumulator which is helically shaped to form a plurality of helical gears, the Helical paths of the tubular hollow body have an incline which is substantially greater than the diameter of the hollow body, characterized in that the helical hollow body ( 13 ) is arranged with a longitudinal axis parallel to a vehicle central longitudinal axis in front of a passenger position ( 4 ), in the direction of travel supported at the front on a vehicle-fixed part ( 7 ) and encloses a storage compartment ( 2 ) in front of the front passenger position ( 4 ) on its outer circumference.

2. Airbag system according to claim 1, characterized in that the valve arrangement ( 12 ) is provided approximately at half the length of the tubular hollow body ( 13 ).