WO2005044643A1 - Lenkrad für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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Bernard Dechoux
Honma Takaaki
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    • B60R2021/23382—Internal tether means

Definitions

  • the invention relates to a steering wheel for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • the airbag system is arranged in the hub area of the steering wheel.
  • the gas generator, diffuser and folded airbag are arranged axially one above the other.
  • a cover flap in the hub area is opened along a predetermined breaking line by the filling airbag and the airbag deploys in an essentially axial direction with respect to the steering column in the direction of the driver.
  • the airbag module extends parallel to and next to the steering column and thus leaves the area of the hub free.
  • the cover cap opens in one direction away from the driver so that there can be no injury. Due to the fact that the airbag module is arranged laterally next to the steering column, the entire steering wheel can be made somewhat flatter, but there are limits to this height reduction due to the axial design of the airbag module.
  • a steering wheel similar in essential features is described in the generic WO 01/21450 A1.
  • the gas generator and diffuser are arranged in the axial direction next to the steering column.
  • the outlet openings of the diffuser have a radial component, so that the airbag initially expands with a radial component.
  • the minimum height to be realized with this construction is comparable to that of the steering wheel from DE 101 50 772 C1.
  • the gas generator and diffuser extend in the radial direction with respect to the steering column, that is to say the gas also flows radially to the steering column until it enters the airbag.
  • the radial extent of a steering wheel is anyway relatively large, so that the accommodation of the airbag module arranged in this way results in only a small additional space requirement.
  • at least part of the airbag module, for example the gas generator, is guided under a spoke of the steering wheel (claim 2).
  • a particularly compact design results in a steering wheel with the further features of claim 3.
  • FIG. 1 shows a steering wheel in plan view
  • FIG. 2 shows the steering wheel from FIG. 1 along the section line A-A
  • FIG. 3 shows the steering wheel from FIGS. 1 and 2 along the section line BB in FIG. 2
  • FIG. 4 shows the steering wheel from FIG. 2 during the expansion phase of the airbag
  • FIG. 5 shows the steering wheel from FIGS. 2 and 4 with the airbag fully inflated
  • FIG. 6 a perspective view of an airbag used here
  • Figure 7 shows a steering wheel in a representation corresponding to Figure 5, wherein the airbag is provided with a tether.
  • FIG. 1 shows a steering wheel which is generally provided with reference number 10. It consists of a steering wheel rim 11, from which three spokes 12, 12 ', 12 "extend radially inwards and unite to form the hub 13.
  • the hub 13 carries an actuating field 14 for a horn in the center. From the driver's perspective, the airbag module is below the first spoke 12 and arranged below the hub 13 (not shown in Figure 1).
  • FIG 2 shows a section along the line A-A in Figure 1.
  • the airbag module 20 consists of the gas generator 24, the diffuser 26 and the airbag 28, which are arranged axially one behind the other.
  • the airbag 28 and gas generator 24 are located on different sides of the steering column 17 and are connected to one another by the diffuser 26.
  • the airbag consists of a tubular section 28a and a cushion section 28b. In the rest state, the cushion section 28b is unfolded onto the tubular section 28b. When actuated, the gas first flows radially into the tubular section 28a and from there into the cushion section 28b.
  • the flow path of the gas from the gas generator 24 to the airbag 28 is indicated by arrows.
  • the gas flows along a first flow direction from the gas generator 24 into the diffuser 26.
  • This flow direction is radial with respect to the steering column 17.
  • the diffuser 26 has two tube sections 26a and 26b which extend around the steering column 17.
  • the first pipe section 26a runs on the right in the flow direction
  • the second pipe section on the left in the flow direction on the steering column 17 over.
  • the gas reaches the airbag 28 from the mouth openings 27 of the diffuser along the second, likewise radial flow direction.
  • the gas flow path from the gas generator to the airbag 28 is essentially radial with respect to the steering column 17.
  • Figure 4. shows the airbag during the expansion phase.
  • the expanding airbag 28 opens the flap 23 of the housing 22 at the predetermined breaking point 23a (see FIG. 2) and initially expands essentially radially. During the further expansion, the airbag 28 passes axially through the free area between the steering wheel rim 11 and the hub 13 in order to finally take up the entire space in front of the steering wheel (see FIG. 5 in this regard).
  • the airbag has a hose-like section 28a and a cushion section 28b adjoining it at its end facing the diffuser.
  • the tubular section 28a is eccentric, asymmetrical to the cushion section 28b.
  • the filled airbag thus has the structure of an "oblique mushroom", as can be seen clearly from FIG. 6.

Landscapes

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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

Es wird ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einem Airbagmodul vorgeschlagen, das eine geringe Bauhöhe aufweist. Das Lenkrad hat einen Lenkradkranz (11) und wenigstens eine Speiche (12), die im Bereich einer Nabe (13) mit einer Lenksäule (17) verbindbar ist, und ein aus wenigstens einem Gasgenerator (24), wenigstens einem Diffusor (26) und wenigstens einem Airbag (28) bestehendes Airbagmodul (20). Der Gasgenerator (24) leitet im Betätigungsfall Gas entlang einer ersten radialen Strömungsrichtung an den Diffusor (26), welcher dieses in einer bezüglich der Lenksäule (17) im wesentlichen radialen zweiten Strömungsrichtung in den Airbag (28) einleitet.

Description

Leokrad für ein Kraftfahrzeug
Beschreibung
Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Bei den meisten bisherigen mit einem Airbagsystem ausgestatteten Lenkrädern ist das Airbagsystem im Nabenbereich des Lenkrades angeordnet. Hierbei sind Gasgenerator, Diffusor und gefalteter Airbag axial übereinander angeordnet. Im Betätigungsfall wird eine Abdeckklappe im Nabenbereich entlang einer Sollbruchlinie vom sich füllenden Airbag geöffnet und der Airbag entfaltet sich in im wesentlichen axialer Richtung bezüglich der Lenksäule in Richtung des Fahrers.
Durch diese Art der Anordnung kann zwar eine sehr schnelle Bereitstellung des gefüllten Airbags im Falle eines Unfalls erreicht werden, sie hat jedoch auch einige Nachteile. Zum einen muss die aus Kunststoff bestehende Abdeckkappe in Richtung des Fahrers bewegt werden, was zu Hautverletzun- gen führen kann. Ein anderes Problem ist konstruktiver Natur: Wenn der mittlere Bereich der Nabe auch als Betätigungsfläche für eine Hupe benutzt werden soll - was aus ergonomischen Gründen in der Regel sinnvoll ist - ist es notwendig, das gesamte Airbagmodul axial beweglich anzuordnen. Dies ist einerseits konstruktiv relativ aufwendig und hat weiterhin den Nachteil, dass die Gesamtanordnung relativ hoch baut, da hier der Betätigungsschalter für die Hupe, der Gasgenerator, der Diffusor und der zusammengefaltete Airbag axial hintereinander angeordnet sind. Weiterhin ergibt sich hier ein relativ hoher Betätigungsaufwand beim Betätigen der Hupe durch den Fahrer, da dieser das gesamte Airbagmodul niederdrücken muss. Ein weiterer Nachteil einer solchen Anordnung ist darin zu sehen, dass ein relativ hohes Spaltmaß erforderlich ist, was aus ästhetischen und Designgründen uner- wünscht ist.
Viele der oben genannten Probleme werden durch ein Lenkrad gelöst, wie es in der DE 101 50 772 C1 beschrieben ist. Hier erstreckt sich das Airbagmodul parallel zu und neben der Lenksäule und lässt somit den Bereich der Na- be frei. Die Abdeckkappe öffnet sich in einer Richtung vom Fahrer weg, so dass es hier zu keiner Verletzung kommen kann. Dadurch, dass das Airbagmodul seitlich neben der Lenksäule angeordnet ist, kann das gesamte Lenkrad etwas flacher bauend ausgeführt sein, durch die axiale Ausführung des Airbagmoduls sind dieser Bauhöhenreduzierung jedoch Grenzen gesetzt.
Ein in wesentlichen Merkmalen ähnliches Lenkrad beschreibt die gattungsbildende WO 01/21450 A1. Auch hier sind Gasgenerator und Diffusor in axialer Richtung neben der Lenksäule angeordnet. Die Austrittsöffnungen des Diffusors weisen eine radiale Komponente auf, so dass sich der Airbag zunächst mit einer radialen Komponente ausdehnt. Die mit dieser Konstruktion zu realisierende minimale Bauhöhe ist derjenigen des Lenkrads aus der DE 101 50 772 C1 vergleichbar.
Gegenstand der Erfindung
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein Lenkrad mit einem Airbagmodul dahingehend weiterzubilden, dass eine verringerte Bauhöhe des Lenkrades realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Lenkrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß erstrecken sich Gasgenerator und Diffusor bezüglich der Lenksäule in radialer Richtung, das heißt, das Gas strömt bis zum Eintritt in den Airbag ebenfalls radial zur Lenksäule. Die radiale Ausdehnung eines Lenkrades ist ohnehin relativ groß, so dass durch die Unterbringung des so angeordneten Airbagmoduls nur ein geringer zusätzlicher Platzbedarf entsteht. Idealerweise ist hierbei zumindest ein Teil des Airbagmoduls, beispielsweise der Gasgenerator, unter einer Speiche des Lenkrades geführt (Anspruch 2).
Eine besonders kompakte Bauweise ergibt sich bei einem Lenkrad mit den weiteren Merkmalen des Anspruchs 3.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen und aus dem nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:
Figur 1 Ein Lenkrad in der Draufsicht, Figur 2 das Lenkrad aus Figur 1 entlang der Schnittlinie A-A,
Figur 3 das Lenkrad aus den Figuren 1 und 2 entlang der Schnittlinie B- B in Figur 2, Figur 4 das Lenkrad aus Figur 2 während der Expansionsphase des Airbags, Figur 5 das Lenkrad aus den Figuren 2 und 4 mit vollständig aufgeblasenem Airbag, Figur 6 eine perspektivische Darstellung eines hier verwendeten Airbags und Figur 7 ein Lenkrad in einer der Figur 5 entsprechenden Darstellung, wobei der Airbag mit einem Fangband versehen ist. Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Die Figur 1 zeigt ein allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehenes Lenkrad. Es besteht aus einem Lenkradkranz 11 , von dem aus sich drei Speichen 12,12',12" radial nach innen erstrecken und sich zur Nabe 13 vereinigen. Die Nabe 13 trägt mittig ein Betätigungsfeld 14 für eine Hupe. Das Airbagmodul ist aus Fahrersicht unterhalb der ersten Speiche 12 und unterhalb der Nabe 13 angeordnet (in Figur 1 nicht dargestellt).
Figur 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 1. Unterhalb der ersten Speiche 12 und der Nabe 13 ist das Gehäuse 22 angeordnet, in welchem sich das Airbagmodul 20 befindet. Das Airbagmodul 20 besteht aus dem Gasgenerator 24, dem Diffusor 26 und dem Airbag 28, die axial hintereinander angeordnet sind. Hiebei befinden sich Airbag 28 und Gasgenerator 24 auf unterschiedlichen Seiten der Lenksäule 17 und werden durch den Diffusor 26 miteinander verbunden. Der Airbag besteht aus einem schlauchartigen Abschnitt 28a und einem Kissenabschnitt 28b. Im Ruhezustand ist hierbei der Kissenabschnitt 28b auf den schlauchartigen Abschnitt 28b aufgefaltet. Im Betätigungsfall strömt das Gas zunächst radial in den schlauchartigen Abschnitt 28a und von dort in den Kissenabschnitt 28b.
Man erkennt anhand Figur 2, dass das Betätigunsfeld 14 für eine Hupe, das mit Druckfedern 15 gehalten ist, und mit dem ein Taster 16 betätigt werden kann, vom Airbagmodul vollständig entkoppelt ist.
In Figur 3 ist der Strömungsweg des Gases vom Gasgenerator 24 zum Airbag 28 mit Pfeilen angedeutet. Zunächst strömt das Gas entlang einer ersten Strömungsrichtung vom Gasgenerator 24 in den Diffusor 26. Diese Strömungsrichtung ist radial bezüglich der Lenksäule 17. Der Diffusor 26 weist zwei Rohrabschnitte 26a und 26b auf, die sich um die Lenksäule 17 herum erstrecken. Hierbei läuft der erste Rohrabschnitt 26a in Strömungsrichtung rechts, der zweite Rohrabschnitt in Strömungsrichtung links an der Lenksäule 17 vorbei. Hierdurch wird ein hoher Gasdurchsatz bei gleichzeitig sehr kompakter Bauweise erreicht. Von den Mündungsöffnungen 27 des Diffusors gelangt das Gas entlang der zweiten ebenfalls radialen Strömungsrichtung in den Airbag 28. Der Strömungsweg des Gases vom Gasgenerator bis zum Airbag 28 ist im wesentlichen radial bezüglich der Lenksäule 17.
Figur 4. zeigt den Airbag während der Expansionsphase. Der sich ausdehnende Airbag 28 öffnet die Klappe 23 des Gehäuses 22 an der Sollbruchstelle 23a (siehe hierzu Figur 2) und dehnt sich zunächst im wesentlichen radial aus. Während der weiteren Expansion tritt der Airbag 28 axial durch den freien Bereich zwischen Lenkradkranz 11 und Nabe 13, um schließlich den gesamten Platz vor dem Lenkrad einzunehmen (siehe hierzu Figur 5).
Wie am besten anhand Figur 5 zu sehen ist, weist der Airbag an seinem dem Diffusor zugewandten Ende einen schlauchartigen Abschnitt 28a und einen sich hieran anschließenden Kissenabschnitt 28b auf. Der schlauchartige Abschnitt 28a ist hierbei außermittig, asymmetrisch zum Kissenabschnitt 28b. Der gefüllte Airbag hat somit die Struktur eines "schiefen Pilzes", wie man anhand Figur 6 gut erkennen kann.
Es kann sinnvoll sein den Airbag 28 mit einem Fangband 29 auszustatten, die sich im aufgeblasenen Zustand von der Mitte des Kissenabschnitts zu einem an der Nabe anliegenden Bereich des Airbags erstreckt (s. hierzu Figur 7). Die Fangleine führt den Airbag 28 während der Entfaltung und posi- tioniert ihn vor dem Lenkrad 10. Bezugszeichenliste
10 Lenkrad
11 Lenkradkranz
12,12', 12" Speiche
13 Nabe
14 Betätigungsfeld für Hupe
15 Druckfedern
16 Taster
17 Lenksäule
20 Airbagmodul
22 Gehäuse
23 Klappe
23a Sollbruchstelle
24 Gasgenerator
26 Diffusor
26a,b Rohrabschnitt
27 Mündungsöffnung
28 Airbag
28a schlauchartiger Abschnitt
28b Kissenabschnitt
29 Fangband

Claims

Patentansprüche
1. Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenkradkranz (11 ) und wenig- stens einer Speiche (12), die im Bereich einer Nabe (13) mit einer Lenksäule (17) verbindbar ist, und einem aus wenigstens einem Gasgenerator (24), wenigstens einem Diffusor (26) und wenigstens einem Airbag (28) bestehenden Airbagmodul (20), wobei der Gasgenerator (24) im Betätigungsfall Gas entlang einer ersten Strömungsrichtung an den Diffusor (26) leitet, welcher dieses in einer bezüglich der Lenksäule (17) im wesentlichen radialen zweiten Strömungsrichtung in den Airbag (28) einleitet, dadurch gekennzeichnet, dass auch die erste Strömungsrichtung im wesentlichen radial bezüglich der Lenksäule (17) ist.
2. Lenkrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Gasgenerator (24) zumindest teilweise unterhalb der Speiche in radialer Richtung erstreckt.
3. Lenkrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (26) wenigstens zwei Rohrabschnitte (26a, b) aufweist, wobei sich ein Rohrabschnitt (26b) in Strömungsrichtung des Gases links und der andere Rohrabschnitt (26a) in Strömungsrichtung des Gases rechts an der montierten Lenksäule (17) vorbei erstreckt.
4. Lenkrad nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbag (28) einen schlauchartigen Abschnitt (28a) und einen Kissenabschnitt (28b) aufweist.
5. Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich durch den Airbag (28) ein Fangband (29) vom schlauchartigen Abschnitt (28a) zum Kissenabschnitt (29b) erstreckt.
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