WO1999037507A1

WO1999037507A1 - Seitenaufprall-schutzsystem für fahrzeuge

Info

Publication number: WO1999037507A1
Application number: PCT/EP1998/008304
Authority: WO
Inventors: Roland Brucker
Original assignee: Trw Occupant Restraint Systems Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1998-01-22
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 1999-07-29
Also published as: EP1047579A1; JP2002500983A; DE59803240D1; ES2173667T3; US6457742B1; DE29801051U1; EP1047579B1

Abstract

Ein Seitenaufprall-Schutzsystem für Fahrzeuge enthält einen aufblasbaren Gassack (10), der eine Wandung aus luftundurchlässigem Material aufweist, und eine Gasquelle (3) zum Aufblasen des Gassacks. Zum Abbau von Belastungsspitzen beim Eintauchen des Insassen in den aufgeblasenen Gassack sind mehrere, durch Haltemittel (18) in ihrer Konturform vom aufblasbaren Volumen des Gassacks (10) abgetrennte Aufreisskammern (12, 14, 16) vorgesehen. Die Haltemittel (18) der Aufreisskammern (12, 14, 16) sind in ihrer Festigkeit so dimensioniert, daß die Aufreisskammern (12, 14, 16) bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes des Gassack-Innendrucks, der niedriger ist als der Fülldruck der von der Gasquelle (3) bereitgestellten Füllgase, zum aufblasbaren Volumen des Gassacks (10) geöffnet werden.

Description

Seitenaufprall-Schutzsystem für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft ein Seitcnaufprall-Schutzsystem für Fahrzeuge.

Ein solches Schutzsystem enthält einen aufblasbaren Gassack und eine Gasquelle wie einen Gasgenerator zum Aufblasen des Gassacks. Der Gassack wird bei einer Fahrzeugkollision innerhalb von wenigen Millisekunden aufgeblasen und dient dem Fahrzeuginsassen als Aufprallkissen v.a. zum Schutz des Kopfbereichs, insbesondere bei einer seitlichen Kollision. Um den Schutz auf Mehrfach-Kollisionen auszudehnen, insbesondere im Hinblick auf ein Szenario mit Überschlag des Fahrzeugs oder Folgeunfall, wird die Wandung des Gassacks weitgehend luftdicht ausgebildet, so daß der Gassack länger als z.B. eine Sekunde aufgeblasen bleibt. Allerdings wird dann der Impuls eines in den Gassack eindringenden Körperteils nahezu vollständig zurückgegeben, da der Gassack ein elastisches Kissen bildet. Eine Bedämpfung des Aufpralls durch kontrolliertes Abströmen des Füllgases durch eine Entlastungsöffnung kommt nicht in Betracht, wenn die Standzeit des Gassacks erhalten bleiben soll.

Die Erfindung schafft deshalb ein Seitenaufprall-Schutzsystem, durch das bei einem Aufprall des Insassen einerseits die kinetische Energie des eindringenden Körperteils abgebaut werden kann, die Schutzfunktion für den Insassem aber dennoch während der Dauer eines komplexen Unfallablaufes erhalten bleibt. Dies wird bei einem

Schutzsystem der oben näher beschriebenen Art dadurch erreicht, daß der Gassack wenigstens eine, durch Haltemittel in ihrer Konturform vom aufblasbaren Volumen des Gassacks abgetrennte Aufreißkammer aufweist und die Haltemittel der Aufreißkammer in ihrer Festigkeit so dimensioniert sind, daß die Aufreißkammer bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes des Gassack-Innendrucks, der niedriger ist als der Fülldruck der von der Gasquelle bereitgestellten Füllgase, zum - 2 -

aufblasbaren Volumen des Gassacks geöffnet wird.

Erst durch den Überdruck, der bei einem heftigen Eindringen eines Körperteils im aufgeblasenen Gassack entsteht, wird die Aufreißkammer geöffnet, und es kann Gas in die zuvor leere Aufreißkammer einströmen.

Dadurch wird die kinetische Energie des eindringenden Körperteils abgebaut, wobei aber die Gasmenge im Gassack insgesamt erhalten bleibt, so daß der Gassack für Nachfolgeeinsätze weiter zur Verfügung steht. Nachdem die Aufprallhärte und damit die Komprimierung des Gas- sacks, die zur Öffnung der Aufreißkammer(n) führt, auch z.B. vom

Gewicht und von der Sitzposition des Insassen abhängt, wird damit eine Schutzfunktion erreicht, bei der diese Parameter berücksichtigt werden. So kann beim Aufprall eines schweren Insassen auf den Gassack die Öffnung mehrerer Aufreißkammern notwendig sein, um den Aufprall abzufangen; dagegen wird bei einem leichteren Insassen, der mit der gleichen Geschwindigkeit auf den Gassack prallt, aufgrund des geringeren Impulses möglicherweise die Öffnung einer einzigen Kammer ausreichend sein.

Aus der erfindungsgemäßen Ausbildung des Schutzsystems ergibt sich als weiterer Vorteil, daß die Gefahr eines Gassackrisses bei extrem hohen Temperaturen und der damit verbundenen stärkeren Expansion des Gases durch die Möglichkeit, den Überdruck durch Öffnen einer oder mehrerer Aufreißkammern auszugleichen, vermindert wird. Dadurch kann das Gassackvolumen verringert werden, so daß auch bei extrem niederen Temperaturen der Gassack ausreichend gefüllt ist, um dem Insassen Schutz zu bieten.

Für diese erhöhten Schutzfunktionen werden außer den genannten keine zusätzlichen, störenden oder aufwendigen Teile benötigt. Auch muß der Stauraum für den gefalteten Gassack muß nicht vergrößert werden.

Vorzugsweise weist der Gassack mehrere Aufreißkammern unterschiedlicher Größe auf, die bei Eindringen eines Körperteils in den Gassack stufenweise geöffnet werden. Dabei können die verschiedenen Kammern so ausgebildet sein, daß sie bei unterschiedlichen Werten des Innendrucks des Gassacks aufreißen, wobei - 3 -

die Werte jeweils exakt vorherbestimmt werden können. Durch eine geeignete Anordnung der Kammern im Gassack kann damit eine Schutzfunktion erreicht werden, die optimal auf Position und Härte des Fahrzeuginsassen- Aufpralls abgestimmt ist. Es werden dann nämlich bei einem Aufprall genau so viele Aufreißkammern des Gassacks im Bereich der Aufprallstelle geöffnet wie nötig sind, um den Aufprall bestmöglich abzufangen. Somit werden bei Beanspruchung der Gassack- Seitenaufprall-Schutzvorrichtung die oben erwähnten individuellen Eigenschaften eines Fahrzeuginsassen, wie etwa Größe, Gewicht und Sitzposition noch besser mit einbezogen.

Es erweist sich als vorteilhaft, die Aufreißkammern mit Reißnähten oder alternativ mit einer Verklebung zu bilden, um ein definiertes Öffnungsverhalten der Kammern zu ermöglichen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Schutzsystems mit aufgeblasenem Gassack vor dem Aufprall eines Fahrzeuginsassen,

Fig. 2 den Gassack aus Figur 1 mit einer angedeuteten ersten Aufprallstelle eines Fahrzeuginsassen,

Fig. 3 den Gassack aus Fig. 1 mit einer geöffneten Aufreißkammer nach einem ersten Aufprall, und

Fig. 4 den Gassack aus Fig. 1 mit mehreren angedeuteten Folgeauf - prallstellen.

Das in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Seitenaufprall-Schutzsystem für Fahrzeuge enthält ein langgestrecktes Gehäuse 1 in Form eines U- Profils, einen Gasgenerator 3 und einen Gassack 10, der im Normalzustand innerhalb des Gehäuses 1 zusammengefaltet ist. Das

Gehäuse 1 wird unter einer Verkleidung oder Abdeckung seitlich im Fahrzeug untergebracht. Der Gasgenerator 3 ist über ein Zuführrohr 5 mit einem Verteilerrohr 7 am Boden des Gehäuses 1 verbunden. Der - 4 -

Gasgenerator 3 stellt bei Aktivierung Füllgase für den Gassack unter einem Fülldruck zur Verfügung, der im voraus und reproduzierbar innerhalb definierter Grenzen bekannt ist. Der Gassack 10 hat eine im wesenlichen gasdichte Wandung, insbesondere durch eine innenseitige Beschichtung, um eine lange Standzeit zu gewährleisten.

Figur 1 zeigt den entfalteten Gassack 10 im aufgeblasenen Zustand. Der Gassack 10 umfaßt mehrere, an seiner dem Fahrzeuginsassen zugewandten Außenwand angebrachte Aufreißkammern 12, 14, 16. Die leeren Aufreißkammern sind vom aufblasbaren Volumen des Gassacks 10 durch Reißnähte 18 weitgehend gasdicht abgetrennt und werden demnach beim Entfalten des Gassacks 10 nach einer Kollision nicht mit Gas gefüllt. Die Reißnähte 18 sind im Hinblick auf den im voraus bekannten Fülldruck des Gasgenerators 3 so dimensioniert, daß sie diesem Fülldruck standhalten.

Trifft nun z.B. ein Fahrzeuginsasse mit dem Kopf auf eine Stelle des Gassacks 10, so wird die Gasfüllung komprimiert, und es entsteht ein (lokaler) Überdruck im Gassack 10 (Fig. 2), der den normalen Fülldruck erheblich überschreiten kann. Die aufgrund des Überdrucks auf die Reißnähte 18 der Aufreißkammer 14 wirkenden Kräfte führen dazu, daß die Reißnähte 18 der Aufreißkammer 14 aufgetrennt werden und Gas in die geöffnete Aufreißkammer 14' eindringen kann (siehe Fig. 3), wobei aber kein Gas aus dem Gesamtvolumen des Gassacks 10 entweicht. Je nach Härte des Aufpralls können noch weitere Aufreißkammern 12, 16 geöffnet werden, im hier dargestellten Beispiel ist jedoch lediglich die geöffnete Aufreißkammer 14' betroffen. Durch das Einströmen von Gas in die geöffnete Aufreißkammer 14' wird die kinetische Energie des Kopfes des Fahrzeuginsassen abgebaut, d.h. die Aufprallgeschwindigkeit wird mit dem Eindringen verringert. Damit wird der Rückstoß weitgehend abgefangen, und eine Verletzungsgefahr durch ein anschließendes Zusammenstoßen mit einem Fahrzeugteil oder einem anderen Fahrzeuginsassen wird entscheidend herabgesetzt.

Kommt es nach der ersten Kollision zu einem Überschlag des Fahrzeugs oder (einer) weiteren Kollision(en) durch einen oder mehrere Folgeunfälle, so kann es passieren, daß der Fahrzeuginsasse weitere Male gegen den Gassack 10 geschleudert wird, evtl. auch auf andere - 5 -

Stellen als beim ersten Aufprall, wie in Fig. 4 verdeutlicht. Da insgesamt kein Gas aus dem Gassack 10 entweichen kann, steht der Gassack 10 jedesmal als Aufprallkissen zum Schutz des Fahrzeuginsassen zur Verfügung. Je nach Position und Härte der Folgeaufprälle können dabei weitere Aufreißkammern 12, 16, wie oben beschrieben, geöffnet werden.

Claims

- 6 -PATENTANSPRUCHE

1. Seitenaufprall-Schutzsystem für Fahrzeuge, mit einem aufblasbaren Gassack (10), der eine weitgehend gasundurchlässige

Wandung aufweist, und einer Gasquelle (3) zum Aufblasen des Gassacks, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine, durch Haltemittel (18) in ihrer Konturform vom aufblasbaren Volumen des Gassacks (10) abgetrennte Aufreißkammer (12, 14, 16) vorgesehen ist und die Haltemittel (18) der Aufreißkammer (12, 14, 16) in ihrer Festigkeit so dimensioniert sind, daß die Aufreißkammer (12, 14, 16) bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes des Gassack-Innendrucks, der niedriger ist als der Fülldruck der von der Gasquelle (3) bereitgestellten Füllgase, zum aufblasbaren Volumen des Gassacks (10) geöffnet wird.

2. Schutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack mehrere Aufreißkammern (12, 14, 16) von unterschiedlicher Größe aufweist.

3. Schutzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (18) der einzelnen Aufreißkammern (12, 14, 16) jeweils so dimensioniert sind, daß sie bei unterschiedlichen Werten des Gassack-Innendrucks aufreißen.

4. Schutzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (18) durch Reißnähte gebildet sind.

5. Schutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel (18) durch eine Verklebung gebildet sind.

6. Schutzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Gassacks innenseitig beschichtet ist. - 7 -

GEÄNDERTE ANSPRÜCHE

[beim Internationalen Büro am 12. Juli 1999 (12.07.99) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 1 und 2 geändert; alle weiteren Ansprüche unverändert

(1 Seite)]

1. Seitenaufprall-Schutzsystem für Fahrzeuge, mit einem aufblasbaren Gassack (10), der eine durch eine Reißnaht (18) abgegrenzte Aufreißkammer (12) aufweist, und einer Gasquelle (3) zum Aufblasen des Gassacks, wobei die Reißnaht (18) in ihrer Festigkeit so dimensioniert ist, daß sie dem Fülldruck der von der Gasquelle (3) bereitgestellten Füllgase standhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Gassacks durch eine innenseitige Beschichtung im wesentlichen gasdicht ist und mehrere Aufreißkammern (12, 14, 16) vorgesehen sind, deren Reißnähte (18) jeweils so dimensioniert sind, daß sie bei unterschiedlichen Werten des Gassack-Innendrucks aufreißen.

2. Seitenaufprall-Schutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufreißkammern (12, 14, 16) jeweils verschieden groß sind.