WO2006007961A1 - Sicherheitsvorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2006007961A1
WO2006007961A1 PCT/EP2005/007158 EP2005007158W WO2006007961A1 WO 2006007961 A1 WO2006007961 A1 WO 2006007961A1 EP 2005007158 W EP2005007158 W EP 2005007158W WO 2006007961 A1 WO2006007961 A1 WO 2006007961A1
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WO
WIPO (PCT)
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outflow
safety device
gas
flow
notch
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/007158
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English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Reiter
Clark Rüdebusch
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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Filing date
Publication date
Application filed by Daimlerchrysler Ag filed Critical Daimlerchrysler Ag
Publication of WO2006007961A1 publication Critical patent/WO2006007961A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/23—Inflatable members
    • B60R21/239—Inflatable members characterised by their venting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/276—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow with means to vent the inflation fluid source, e.g. in case of overpressure

Definitions

  • the invention relates to a safety device for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • safety devices which have a gas generator and a gas bag connected thereto, wherein a supply or Abströmöff ⁇ voltage with variable size is arranged on the gas bag.
  • the gas bag is filled explosively by the gas generator.
  • the internal pressure of the gas bag is then controlled via the inflow or outflow opening, so that at a high In ⁇ nen founded, for example in a heavy load of Gas ⁇ sack, much gas escapes, and at a less strong load less gas flows.
  • German patent application DE 101 11 566 A1 a safety device with an airbag and at least one safety device is provided discloses an inlet or outlet opening, which is formed at least be ⁇ regionwise channel-shaped.
  • the flow cross-section of the channel-shaped portion can be set independently depending on the speed of the gas flow exiting through the inlet or outlet opening.
  • the " known" device adopts the law of the Bernouli pressure equation, according to which the sum of static, kinetic and geodetic pressure is constant for flowing fluids.
  • the static pressure in the channel-shaped partial area of the inlet or outlet opening of the disclosed invention decreases as the kinetic pressure increases and vice versa.
  • the channel-shaped Stötnungsguer bain is variably designed tik ⁇ dependent and decreases when the static pressure decreases.
  • the object of the invention is to provide a safety device for motor vehicles having an improved effect, in which the speed of the incoming and / or outgoing gas and the duration of the up and / or blow-off process are selectively controlled depending on the load case can ver ⁇ improved utilization of the available space.
  • rounded outlet edges are provided at inflow or outflow openings of the gas bag. These are preferably rounded so far that at least 75%, in particular at least 85%, particularly preferably more than 90%, in particular 97%, of the theoretically maximum achievable flow velocity of the outflowing gas can be achieved.
  • the flow velocity is significantly reduced in the be ⁇ known device, especially by sharp-edged inlet or outlet openings.
  • the rounding is preferably formed by a protuberance, extending in the direction of flow, of the edge of the inflow or outflow openings, the cross-section of which tapers in the direction of flow, for example in the case of a round opening.
  • the flow velocity can be significantly influenced, so that on average up to 97% of the maximum possible speed can be achieved.
  • a higher outflow velocity and a larger volume flow are achieved at the same pressure. It can thus be used with less pressure be processed, which advantageously reduces the volume when it flows out.
  • flow-favorable bodies in particular drop-shaped bodies, are arranged in the area of the sharp discharge edges in order to shade them during the flow process.
  • the flow rate of the gas and thus the volume flow can be increased.
  • the flow cross-section is reduced, for example, at the inlet or outlet opening of the gas bag due to a higher flow velocity, as a result of which the air bag remains hard for a long time in the event of a strong impact.
  • the inflation time of the gas bag can be accelerated in the device according to the invention by the outflow openings, whereby the airbag can develop more gently and injuries to the vehicle occupants can be avoided, for example in the case of a so-called " Out-of-position case where the occupant bounces on an atypical location of the airbag.
  • the outflow opening should be arranged in the airbag module in order to make better use of the already very space-limited space for airbags and airbag modules. This is severely restricted, in particular, by the gas generator arranged there. Due to the rounded edges, the installation space problem is alleviated.
  • the outflow edge according to the invention can be arranged on outwardly directed protuberances of a flow channel. Such an arrangement advantageously finds application in gas lances of an airbag system for lateral head protection. tion, where the space is already very much restricted anyway and can be better utilized by the device according to the invention.
  • the inflow or outflow opening can be designed as a notch in one of the side walls of the gas bag with an outer first outflow edge and an inner second outflow edge, the gas flow escaping outwardly through the notch in the outflow direction can.
  • the first outer outflow edge can be bent outward and set back against the outflow direction, as a result of which the flow cross section in the region of the notch is first widened and again decreases continuously against the flow direction until it reaches the original dimension.
  • the second inner outflow edge can be bent inward and offset in the outflow direction, whereby the flow cross section in the region of the recess is initially tapered and continuously increases again in the flow direction until it reaches the original dimension.
  • the length of the rounding at the notch may correspond approximately to the order of magnitude of the run length of the notch projected onto the longitudinal extent.
  • another dimensioning is also conceivable.
  • sharp edges at the inlet or outlet openings are advantageously avoided, and in turn the favorable effect described above ensues.
  • FIG. 1 shows schematically an airbag module with a safety device according to the invention and an optimized inlet or outlet opening
  • FIG. 2 shows a safety device according to the invention with an optimized inlet or outlet opening from the gas generator
  • 3a shows a safety device with a conventional inlet or outlet opening according to the prior art
  • 3b shows a safety device according to the invention with an optimized inlet or outlet opening.
  • FIG. 1 schematically shows an airbag module with an airbag 10 in the inflated state, which is arranged, for example folded, in a housing 14 in the inactive state (not shown here).
  • a housing 14 In a part of the housing 14 facing away from the gas bag 10 there is an inlet or outlet opening 15 with outflow edges 12, 13. These are rounded to the extent that at least 75%, in particular at least 85%, more preferably more than 90%, In particular, 97% of a theoretically maximum achievable flow velocity of the outflowing gas can be achieved. Due to the increased flow velocity of the outflowing gas at the inlet or outlet opening 15 in the outflow direction 31, the volume flow is increased, and thus the Abström ⁇ cross section can be reduced according to the above-described law.
  • FIG. 2 shows a gas generator 11 with optimized inlet or outlet ports 16, 17, which are provided for direct filling of a gas bag, not shown.
  • outflow edges 18, 19, 20, 21 are provided, which are optimized in terms of flow through their rounded configuration.
  • the outflow edges 18, 19, 20, 21 are arranged on outwardly directed protuberances of a flow channel. As described above, the flow velocity of the exiting gas is increased by the rounded outflow edges 18, 19, 20, 21.
  • the volume flow increases, and depending on requirements and / or load conditions, it can lead to a faster deployment of the airbag.
  • the inflation time of the gas bag is reduced by the faster gas flow, and it is possible in a limited Bau ⁇ space an increase in the flow rate.
  • a more gentle Entfal ⁇ tion of the airbag by an earlier beginning and thus longer possible airbag opening is made possible by the inventive device, because through the rounded edges faster gas flow through the inflow and flow channels can be done. This is particularly favorable in an "out-of-position" position, in which the vehicle occupant bounces on an atypical point of the gas bag.
  • FIG. 3 a illustrates a conventional safety device in the form of a gas lance 30 of an airbag system for lateral head protection, in which a supply or discharge opening 24 in the form of a notch 25 in one of the side walls 26 of the gas lance 30 an outer Ab ⁇ strömkante 22 and an inner outflow edge 23 aus ⁇ is designed.
  • the notch 25 is located approximately in the middle of the longitudinal extent of the gas lance 30.
  • the gas flow in the gas lance 30 is divided by the notch 25, wherein a portion of the gas flow in a discharge direction 32 on flows through the gas lance 30, and another part of the gas stream in an outflow direction 31 can escape through the notch 25 to the outside.
  • the notch 25 extends substantially perpendicular to the side wall 26 of the gas lance 30, and its length b is about one third of the average flow cross section c.
  • the flow cross-section c is first reduced by the length b of the notch 25 to a flow cross-section a and again increases continuously in the flow direction 32 until it reaches the original dimension c.
  • the outer outflow edge 22 and the inner Abstr ⁇ mkante 23 are formed sharp-edged. The possible speed of flow in the region of the inflow or outflow opening 24 is thereby considerably reduced.
  • FIG. 3b shows a preferred safety device according to the invention in the form of a gas lance 30, the basic structure of which essentially corresponds to FIG. 3a, with the exception of the configuration of the notch 25. Identical or substantially identical parts are numbered identically in FIGS. 3a and 3b ,
  • the notch 25 extends at an angle of approximately 45 ° to the side wall 26 of the gas lance 30.
  • the outer Ab ⁇ strömkante 22 is bent outwardly and against the Abstr ⁇ mcardi 31 back whereby the flow cross section c in the region of the notch 25 is first extended to the flow cross section d and continuously decreases again against the flow direction 31 until it reaches the original dimension c.
  • the inner outflow edge 23 is bent inward and offset in the outflow direction 31, whereby the flow cross-section e in the region of the notch 25 is initially narrowed relative to the cross-section c and continuously increases in the flow direction 31 until it reaches the original dimension c he reaches.
  • the length Z of the rounding at the notch 25 corresponds approximately to the order of magnitude of the running length Y of the notch 25 projected onto the longitudinal extent.
  • the advantage of the embodiment according to the invention of the insertion through the rounded edges lies in the increase of the outflow velocity in the region of the notch 25, which simultaneously serves as inflow or outflow opening 24.
  • the gas flow lance 30 is reduced, for example, at the inflow or outflow opening 24 of the gas lance 30 by a higher flow velocity, as a result of which the airbag remains hard for a strong impact for a longer time. Due to the optimized outflow, the gas stream flowing past in the gas lance 30 is also impeded less in the outflow direction 32. This results in less turbulence, which in turn has a positive effect on the outflow velocity.
  • Another positive effect is to emphasize that no additional material is required due to the special design of the notch. It is merely a further Aufbie ⁇ tion of the side wall 26 without additional material and with a low workload required.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Gasgenerator (11) und einem im Falle eines Unfalls durch den Gasgenerator zu befüllenden Gassack (10, 30), wobei Abströmkanten (12, 13, 18, 19, 20, 21, 22, 43) an Zu- oder Abströmöffnungen (15, 24) vorgesehen sind, und wenigstens eine der Abströmkanten (12, 13, 18, 19, 20, 21, 22, 23,) verrundet ist. Die Verrundung ist vorzugsweise soweit, dass wenigstens 75% einer theoretisch maximal erreichbaren Strömungsgeschwindigkeit des ausströmenden Gases erreichbar ist.

Description

Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Sicherheitsvorrichtungen be¬ kannt, die einen Gasgenerator und einen damit verbundenen Gassack aufweisen, wobei am Gassack eine Zu- oder Abströmöff¬ nung mit variabler Größe angeordnet ist. Im Falle eines Un¬ falls wird der Gassack durch den Gasgenerator explosionsartig befüllt. Der Innendruck des Gassacks wird dann über die Zu- oder Abströmöffnung so gesteuert, so dass bei einem hohen In¬ nendruck, beispielsweise bei einer starken Belastung des Gas¬ sacks, viel Gas entweicht, und bei einer weniger starken Be¬ lastung weniger Gas abströmt. Für einen optimalen Schutz der Fahrzeuginsassen ist es jedoch von Vorteil, wenn bei einer stärkeren Kollision und somit bei einer stärkeren Belastung des Gassacks der Innendruck größer und somit der Gassack här¬ ter bleibt, und umgekehrt bei einem geringfügigeren Aufprall mit einer geringeren Belastung der Gassack weicher ist, um vor Verletzungen zu schützen. Das gleiche gilt für unter¬ schiedliche Lastfälle aufgrund von unterschiedlich schweren Fahrzeuginsassen. Bei einem sogenannten „50%-Mann" sollte der Gassack härter abgestimmt sein als bei leichtgewichtigeren Fahrzeuginsassen, wie beispielsweise bei einer sogenannten „5%-Frau".
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 11 566 Al ist ei¬ ne Sicherheitsvorrichtung mit einem Gassack und mindestens einer Zu- oder Abströmöffnung offenbart, die zumindest be¬ reichsweise kanalförmig ausgebildet ist. Durch diese Ausges¬ taltung kann sich der Strömungsquerschnitt des kanalförmigen Teilbereichs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des durch die Zu- oder Abströmöffnung austretenden Gasstroms selbständig einstellen.
"Die" bekannte Vorrichtung macht sich dabei die Gesetzmäßigkeit der BernoulIisehen Druckgleichung zu Eigen, wonach für strö¬ mende Fluide die Summe aus statischem, kinetischem und geodä¬ tischem Druck konstant ist. Bei einem üblicherweise anzuneh¬ menden konstanten geodätischen Druck nimmt der statische Druck in dem kanalförmig ausgestalteten Teilbereich der Zu- oder Abströmöffnung der offenbarten Erfindung ab, wenn der kinetische Druck zunimmt und umgekehrt. Bei der offenbarten Vorrichtung ist der kanalförmige Strötnungsguerschnitt druck¬ abhängig variabel ausgestaltet und verringert sich, wenn sich der statische Druck verringert . Wird nun der Gassack stark beansprucht, wie beispielsweise bei einem starken Aufprallun¬ fall, so entsteht in dem Gassack ein hoher Druck, der eine hohe Strömungsgeschwindigkeit in der Zu- oder Abströmöffnung zur Folge hat. Diese hohe Strömungsgeschwindigkeit führt nun aufgrund der oben dargelegten Gesetzmäßigkeit zu einer Veren¬ gung des Strδmungsquerschnitts der Zu- oder Abströmδffnung, so dass weniger Gas austreten kann und der Airbag hart bleibt. Bei einer Verringerung des kinetischen Drucks, bei¬ spielsweise bei einem leichteren Lastfall, erhöht sich der statische Druck im kanalförmigen Teilbereich der Zu- oder Ab¬ strömöffnung, was zur Folge hat, dass sich die Strömungsge¬ schwindigkeit verringert und der druckabhängig variabel aus¬ gestaltete Strömungsquerschnitt nicht so stark verengt, so dass mehr Gas entweichen kann. Die Abströmungsöffnung passt sich demnach automatisch an den Lastfall eines Unfalls je nach Heftigkeit des Aufpralls und Körpergewicht der Fahrzeug¬ insassen an. Die Strömungskanäle der bekannten Vorrichtung sind dabei jedoch ungünstig geformt. Außerdem wird der ohne¬ hin knapp vorhandene Bauraum schlecht genutzt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheits¬ vorrichtung für Kraftfahrzeuge mit verbesserter Wirkung be¬ reitzustellen, bei der die Geschwindigkeit des ein- und/oder abströmenden Gases und die Dauer des Auf- und/oder Abblasvor¬ gangs je nach Lastfall gezielt gesteuert werden kann bei ver¬ besserter Ausnutzung des vorhandenen Bauraums.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An¬ spruchs 1 gelöst .
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung sowie den weiteren Ansprüchen zu entnehmen.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind jeweils verrundete Abströmkanten an Zu- oder Abströmδffnungen des Gassacks vor¬ gesehen. Diese sind vorzugsweise soweit verrundet, dass we¬ nigstens 75%, insbesondere wenigstens 85%, besonders bevor¬ zugt mehr als 90%, insbesondere 97%, der theoretisch maximal erreichbaren Strömungsgeschwindigkeit des ausströmenden Gases erreichbar ist. Die Strömungsgeschwindigkeit wird bei der be¬ kannten Vorrichtung vor allem durch scharfkantige Zu- oder Abströmöffnungen erheblich reduziert. Die Verrundung wird be¬ vorzugt durch eine sich in Strömungsrichtung erstreckende Ausstülpung des Rands der Zu- oder Abströmδffnungen gebildet, deren Querschnitt sich, beispielsweise bei einer runden Öff¬ nung, in Strδmungsrichtung gesehen verjüngt. Durch die Ges¬ taltung der Zu- oder Abströmöffnungen, insbesondere durch die erfindungsgemäße Verrundung der Abströmkanten, kann die Strö¬ mungsgeschwindigkeit wesentlich beeinflusst werden, so dass durchschnittlich bis zu 97% der maximal möglichen Geschwin¬ digkeit erreicht werden kann. Dadurch wird bei gleichem Druck eine höhere Ausströmgeschwindigkeit sowie eine größerer Volu¬ menstrom erreicht. Es kann somit mit geringerem Druck gear- beitet werden, was vorteilhafterweise die Lautstärke beim Ausströmen reduziert .
Es ist auch denkbar, dass strömungsgünstige Körper, insbeson¬ dere tropfenförmige Körper, im Bereich der scharfen Abström¬ kanten angeordnet sind, um diese während des Strömungsvor¬ gangs abzuschatten. Dadurch kann wiederum die Strömungsge¬ schwindigkeit des Gases und somit der Volumenstrom erhöht werden. Nach der oben beschriebenen Gesetzmäßigkeit wird durch eine höhere Strömungsgeschwindigkeit der Strömungsquer¬ schnitt beispielsweise an der Zu- oder Abströmöffnung des Gassacks reduziert, wodurch der Airbag bei einem starken Auf¬ prall länger hart bleibt. Bei einer Erhöhung der Strömungsge¬ schwindigkeit vom Gasgenerator in den Gassack kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die Ausströmöffnungen die Aufblaszeit des Gassacks beschleunigt werden, wodurch sich der Airbag sanfter entfalten kann und Verletzungen der Fahr¬ zeuginsassen vermieden werden, beispielsweise bei einem soge¬ nannten „Out-of-Position"-Fall, bei dem der Fahrzeuginsasse an einer untypischen Stelle des Airbags aufprallt.
Erfindungsgemäß kann durch schnellere Strömung mehr Volumen¬ strom durch den gleichen Querschnitt der Zu- oder Abströmöff¬ nung treten. Nach Möglichkeit soll die Abströmöffnung in dem Airbagmodul angeordnet sein, um den ohnehin räumlich sehr stark begrenzten Bauraum für Airbags und Airbagmodule besser auszunutzen. Dieser ist insbesondere durch den dort angeord¬ neten Gasgenerator stark eingeschränkt. Durch die abgerunde¬ ten Kanten wird das Bauraumproblem entschärft .
Die erfindungsgemäße Abströmkante kann an nach außen gerich¬ teten Ausstülpungen eines Strömungskanals angeordnet sein. Eine derartige Anordnung findet vorteilhafterweise bei Gas- lanzen eines Airbagsystems zum seitlichen Kopfschutz Anwen- dung, wo der Bauraum ohnehin sehr stark eingeschränkt ist und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung besser ausgenutzt wer¬ den kann.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Zu- oder Ab¬ strömöffnung als Einkerbung in eine der Seitenwände des Gas- sacks mit einer außen liegenden ersten Abströmkante und einer innen liegenden zweiten Abströmkante ausgestaltet sein, wobei der Gasström durch die Einkerbung in Abströmrichtung nach au¬ ßen entweichen kann. Die erste äußere Abströmkante kann dabei nach außen gebogen und gegen die Abstrδmrichtung zurück ver¬ setzt sein, wodurch der Strömungsquerschnitt im Bereich der Einkerbung zunächst erweitert ist und gegen die Strömungs- richtung wieder kontinuierlich abnimmt, bis er die ursprüng¬ liche Dimension erreicht. Die zweite innere Abströmkante kann dabei nach innen gebogen und in Abströmrichtung versetzt sein, wodurch der Strömungsquerschnitt im Bereich der Einker¬ bung zunächst verjüngt ist und in Strömungsrichtung wieder kontinuierlich zunimmt, bis er die ursprüngliche Dimension erreicht. Die Länge der Verrundung an der Einkerbung kann da¬ bei in etwa der Größenordnung der auf die Längserstreckung projizierten Lauflänge der Einkerbung entsprechen. Es ist je¬ doch auch eine andere Dimensionierung denkbar. Dadurch werden vorteilhafterweise scharfe Kanten an den Zu- oder Abströmöff¬ nungen vermieden, und es stellt sich wiederum der oben be¬ schriebene günstige Effekt ein.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahl¬ reiche Merkmale in Kombination, die der Fachmann zweckmäßi¬ gerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen wird. Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Airbagmodul mit einer erfindungsge¬ mäßen Sicherheitsvorrichtung und einer optimierten Zu- oder Abströmöffnung;
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung mit einer optimierten Zu- oder Abströmöffnung aus dem Gasgenerator;
Fig. 3a eine Sicherheitsvorrichtung mit einem herkömmlichen Zu- oder Abströmöffnung nach dem Stand der Technik;
Fig. 3b eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung mit einer optimierten Zu- oder Abströmöffnung.
Figur 1 zeigt schematisch ein Airbagmodul mit einem Gassack 10 im aufgeblasenen Zustand, der im hier nicht gezeigten in¬ aktiven Zustand in einem Gehäuse 14 angeordnet, beispielswei¬ se gefaltet ist. In einem dem Gassack 10 abgewandten Teil des Gehäuses 14 befindet sich eine Zu- oder Abströmöffnung 15 mit Abströmkanten 12, 13. Diese sind soweit verrundet, dass we¬ nigstens 75%, insbesondere wenigstens 85%, besonders bevor¬ zugt mehr als 90%, insbesondere 97% einer theoretisch maximal erreichbaren Strömungsgeschwindigkeit des ausströmenden Gases erreichbar ist . Durch die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit des ausströmenden Gases an der Zu- oder Abströmöffnung 15 in Abströmrichtung 31 wird der Volumenstrom erhöht, und nach der oben geschilderten Gesetzmäßigkeit kann somit der Abström¬ querschnitt reduziert werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Gassack 10 stark beansprucht wird, bei¬ spielsweise bei einem starken Unfall oder durch ein hohes Ge¬ wicht eines Fahrzeuginsassen. Dadurch, dass nun weniger Gas austreten kann, bleibt der Airbag hart und kann eine größere Menge an Energie absorbieren. Figur 2 zeigt einen Gasgenerator 11 mit optimierten Zu- oder Abströmöffnungen 16, 17, die zur direkten Befüllung eines nicht dargestellten Gassacks vorgesehen sind. An den Zu- oder Abströmöffnungen 16, 17 sind Abströmkanten 18, 19, 20, 21 vorgesehen, die durch ihre verrundete Ausgestaltung strö¬ mungstechnisch optimiert sind. Die Abströmkanten 18, 19, 20, 21 sind an nach außen gerichteten Ausstülpungen eines Strö¬ mungskanals angeordnet. Wie oben geschildert, wird durch die verrundeten Abströmkanten 18, 19, 20, 21 die Strömungsge¬ schwindigkeit des austretenden Gases erhöht. Dadurch erhöht sich der Volumenstrom, und es kann es je nach Bedarf und/oder Lastfall zu einer schnelleren Entfaltung des Luftsackes kom¬ men. Die Aufblaszeit des Gassacks wird durch die schnellere Gasströmung reduziert, und es ist bei einem begrenzten Bau¬ raum eine Erhöhung des Volumenstroms möglich. Zusätzlich wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine sanftere Entfal¬ tung des Luftsacks durch eine früher beginnende und damit auch länger mögliche Gassacköffnung ermöglicht, weil durch die verrundeten Kanten eine schnellere Gasströmung durch die Einströmöffnungen und Strömungskanäle erfolgen kann. Dies ist insbesondere günstig bei einer „Out-of-Position"-Stellung, bei welcher der Fahrzeuginsasse auf eine untypische Stelle des Gassacks aufprallt.
In der Figur 3a ist eine herkömmliche Sicherheitsvorrichtung in der Form einer Gaslanze 30 eines Airbagsystems zum seitli¬ chen Kopfschutz illustriert, bei der eine Zu- oder Abström¬ öffnung 24 in der Form einer Einkerbung 25 in einer der Sei¬ tenwände 26 der Gaslanze 30 mit einer außen liegenden Ab¬ strömkante 22 und einer innen liegenden Abströmkante 23 aus¬ gestaltet ist. Die Einkerbung 25 befindet sich in etwa in der Mitte der Längserstreckung der Gaslanze 30. Der Gasstrom in der Gaslanze 30 wird durch die Einkerbung 25 geteilt, wobei ein Teil des Gasstroms in einer Abströmrichtung 32 weiter durch die Gaslanze 30 strömt, und ein anderer Teil des Gas- stroms in einer Abströmrichtung 31 durch die Einkerbung 25 nach außen entweichen kann. Die Einkerbung 25 verläuft im We¬ sentlichen senkrecht zur Seitenwand 26 der Gaslanze 30, und ihre Länge b beträgt ca. ein Drittel des durchschnittlichen Strömungsquerschnitts c. Im Bereich der Einkerbung 25 ist der Strömungsquerschnitt c zunächst um die Länge b der Einkerbung 25 reduziert auf einen Strδmungsquerschnitt a und nimmt in Strömungsrichtung 32 wieder kontinuierlich zu, bis er die ur¬ sprüngliche Dimension c erreicht.
Die äußere Abströmkante 22 und die innere Abstrδmkante 23 sind scharfkantig ausgebildet. Die mögliche Strömungsge¬ schwindigkeit im Bereich der Zu- oder Abströmöffnung 24 wird dadurch erheblich reduziert.
Figur 3b zeigt eine bevorzugte Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung in der Form einer Gaslanze 30, deren Grundauf¬ bau im wesentlichen der Figur 3a entspricht, mit Ausnahme der Ausgestaltung der Einkerbung 25. Gleiche oder im wesentlichen gleichbleibende Teile werden in den Figuren 3a und 3b gleich beziffert .
Anders als bei der Einkerbung der herkömmlichen Gaslanze 30 in Figur 3a verläuft die Einkerbung 25 in einem Winkel von ca. 45° zur Seitenwand 26 der Gaslanze 30. Die äußere Ab¬ strömkante 22 ist dabei nach außen gebogen und gegen die Ab- strδmrichtung 31 zurück versetzt, wodurch der Strömungsquer¬ schnitt c im Bereich der Einkerbung 25 zunächst auf den Strö¬ mungsquerschnitt d erweitert ist und gegen die Strömungsrich¬ tung 31 wieder kontinuierlich abnimmt, bis er die ursprüngli¬ che Dimension c erreicht. Die innere Abströmkante 23 ist nach innen gebogen und in Ab¬ strömrichtung 31 versetzt, wodurch der Strömungsquerschnitt e im Bereich der Einkerbung 25 gegenüber dem Querschnitt c zu¬ nächst verjüngt ist und in Strömungsrichtung 31 wieder konti¬ nuierlich zunimmt, bis er die ursprüngliche Dimension c er¬ reicht .
Die Länge Z der Verrundung an der Einkerbung 25 entspricht in etwa der Größenordnung der auf die Längserstreckung proji¬ zierten Lauflänge Y der Einkerbung 25.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Einker¬ bung durch die abgerundeten Kanten liegt in der Erhöhung der Abströmgeschwindigkeit im Bereich der Einkerbung 25, die gleichzeitig als Zu- oder Abströmöffnung 24 dient. Nach der oben beschriebenen Gesetzmäßigkeit wird durch eine höhere Strömungsgeschwindigkeit der Strömungsquerschnitt beispiels¬ weise an der Zu- oder Abströmöffnung 24 der Gaslanze 30 redu¬ ziert, wodurch der Airbag bei einem starken Aufprall länger hart bleibt. Durch die optimierte Abströmung wird auch der in der Gaslanze 30 vorbeiströmende Gasstrom in Abströmrichtung 32 weniger behindert. Es entstehen dadurch weniger Turbulen¬ zen, was sich wiederum positiv auf die Abströmungsgeschwin- digkeit auswirkt .
Als weiterer positiver Effekt ist zu betonen, dass durch die spezielle Ausgestaltung der Einkerbung kein zusätzliches Ma¬ terial benötigt wird. Es ist lediglich eine weitere Aufbie¬ gung der Seitenwand 26 ohne zusätzlichen Materialaufwand und mit einem geringen Arbeitsaufwand erforderlich.

Claims

DaimlerChrysler AGPatentansprüche
1. Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Gasgenerator und einem im Falle eines Unfalls durch den Gasgenerator zu befüllenden Gassack (10, 30) , wobei Ab¬ strömkanten (12, 13, 18, 19, 20, 21, 22, 23) an Zu- oder Abströmöffnungen (15, 16, 17, 24) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Abströmkanten (12, 13, 18, 19, 20, 21, 22, 23) verrundet ist.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, dass die wenigstens eine der Abströmkanten (12, 13, 18, 19, 20, 21, 22, 23) soweit verrundet ist, dass we¬ nigstens 75% einer theoretisch maximal erreichbaren Strö¬ mungsgeschwindigkeit des ausströmenden Gases erreichbar ist.
3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Abströmkante (12,13) an nach au¬ ßen gerichteten Ausstülpungen eines Strömungskanals ange¬ ordnet ist.
4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- oder Abströmöffnung (24) als Einkerbung (25) in eine der Seitenwände (26) des Gassacks (30) mit einer außen liegenden Abströmkante (22) und einer innen liegen¬ den Abströmkante (23) ausgestaltet ist, wobei der Gas¬ strom durch die Einkerbung (25) in Abströmrichtung (31) nach außen entweichen kann.
5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Abströmkante (22) nach außen gebogen und gegen die Abströmrichtung (31) zurück versetzt ist, wo¬ durch der Strömungsquerschnitt (d) im Bereich der Einker¬ bung (25) zunächst erweitert ist und gegen die Strömungs¬ richtung (31) wieder kontinuierlich abnimmt, bis er die ursprüngliche Dimension (c) erreicht.
6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Abströmkante (23) nach innen gebogen und in Abströmrichtung (31) versetzt ist, wodurch der Strö¬ mungsquerschnitt (e) im Bereich der Einkerbung (25) zu¬ nächst verjüngt ist und in Strömungsrichtung (31) wieder kontinuierlich zunimmt, bis er die ursprüngliche Dimensi¬ on (c) erreicht.
7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (Z) der Verrundung an der Einkerbung (25) in etwa der Größenordnung der auf die Längserstreckung projizierten Lauflänge (Y) der Einkerbung (25) ent¬ spricht.
8. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass strömungsgünstige Körper an der Zu- oder Abströmöff¬ nung (24) vorgesehen sind.
9. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zu- oder Abströmöffnungen (16, 17) am Gasgenerator (11) vorgesehen sind zur direkten Befüllung des Gassacks (10) .
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