WO2013182281A1

WO2013182281A1 - Fahrzeuginsassen-rückhaltevorrichtung mit adaptivem kniegassack

Info

Publication number: WO2013182281A1
Application number: PCT/EP2013/001585
Authority: WO
Inventors: Timo Abele; Werner Freisler; Sven Oliver TAMME
Original assignee: Trw Automotive Gmbh
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2013-12-12
Also published as: JP2015519253A; US20150183391A1; DE102012011036A1; JP6140275B2; US9650008B2

Abstract

Eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung umfasst einen zwischen einer Instrumententafel (32) und den Beinen eines Fahrzeuginsassen entfaltbaren Kniegassack (10), der einen Gassackmantel (14) und wenigstens eine darin gebildete Abströmöffnung (18) aufweist. Die Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung umfasst ferner eine Einrichtung zur Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen, eine Aktivierungseinheit (24) zur selektiven Freigabe der Abströmöffnung (18) und eine Steuereinrichtung, die in Abhängigkeit von der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen die Aktivierungseinheit (24) betätigt. Ein Verfahren zum Schutz eines Fahrzeuginsassen umfasst folgende Schritte: Qualifizieren des Körperbaus des Fahrzeuginsassen; Aufblasen eines zwischen einer Instrumententafel (32) und den Beinen eines Fahrzeuginsassen entfaltbaren Kniegassacks (10), der einen Gassackmantel (14) und wenigstens eine darin gebildete Abströmöffnung (18) aufweist, mit Gas; und Anpassen des Gasabströmverhaltens, indem eine Aktivierungseinheit (24) zur Freigabe der Abströmöffnung (18) in Abhängigkeit von der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen betätigt wird.

Description

Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung

mit adaptivem Kniegassack

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung mit einem aufblasbaren Kniegassack. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Schutz eines Fahrzeuginsassen.

Das Aufblas- und Abströmverhalten von Gassäcken wird mit Crashtest- Dummys in Aufprallversuchen getestet. Crashtest-Dummys sind dem menschlichen Körper nachgebildete, lebensgroße Puppen. Um bei den Simulationen die unterschiedlichen anatomischen Gegebenheiten realer Personen gebührend zu berücksichtigen, werden die Versuche in der Regel mit drei verschiedenen Dummys durchgeführt: Der „50-Prozent-Mann" mit einer Körpergröße von 175 cm und einem Gewicht von 78 kg soll allgemein einem „normal" großen Fahrzeuginsassen entsprechen, der „95-Prozent-Mann" mit einer Körpergröße von 188 cm und einem Gewicht von 101 kg einem großen Fahrzeuginsassen und die„5-Prozent-Frau" mit einer Körpergröße von 152 cm und einem Gewicht von 54 kg einem kleinen Fahrzeuginsassen. Aufgrund der unterschiedlichen Physis variieren bei den Crashtest-Versuchen die normalen Sitzpositionen der verschiedenen Dummys bzw. die Abstände bestimmter Körperteile zu den umgebenden Fahrzeugkomponenten entsprechend.

Bei modernen Fahrzeug-Sicherheitssystemen mit Gassackmodulen gibt es Bestrebungen, das Sicherheitssystem immer individueller an verschiedene Parameter einer Crash-Situation anzupassen. Eine bekannte und vorteilhafte Möglichkeit ist der Einsatz von Zugmitteln wie z. B. Fangbändern, durch deren

BESTÄTIGUNGSKOPIE Freigabe Abströmöffnungen des Gassacks geöffnet oder geschlossen werden. Mit solchen Zugmitteln kann darüber hinaus auch die Gassackgeometrie beeinflusst und/oder ein zusätzliches Gassackvolumen freigegeben werden. Für diesen Zweck sind Aktivierungseinheiten bekannt, z. B. unter dem Akronym „TAU" (Tether-Activation-Unit), mit denen die Freigabe von Fangbändern aktiv gesteuert werden kann. Gassackmodule mit solchen Aktivierungseinheiten sind beispielsweise aus der DE 10 2008 028 921 A1 oder der DE 10 2009 005 771 A1 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anpassung der Schutzwirkung eines aufgeblasenen Kniegassacks an den Körperbau eines Fahrzeuginsassen zu ermöglichen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung sind in den zugehörigen Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung umfasst einen zwischen einer Instrumententafel und den Beinen eines Fahrzeuginsassen entfaltbaren Kniegassack, der einen Gassackmantel und wenigstens eine darin gebildete Abströmöffnung aufweist. Die Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung umfasst ferner eine Einrichtung zur Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen, eine Aktivierungseinheit zur selektiven Freigabe der Abströmöffnung und eine Steuereinrichtung, die in Abhängigkeit von der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen die Aktivierungseinheit betätigt. Die Erfindung basiert auf der Grundidee, dass durch eine passive Anpassung des Kniegassackinnendrucks an die physische Konstitution des jeweiligen Fahrzeuginsassen eine verbesserte Schutzwirkung speziell in der unteren Körperhälfte erreicht werden kann. Die erfindungsgemäß vorgesehene Steuereinrichtung sorgt zusammen mit der Aktivierungseinheit dafür, dass die Abströmöffnung in Abhängigkeit des Körperbaus des Fahrzeuginsassen, insbesondere der Körpergröße und/oder des Gewichts, freigegeben oder blockiert wird. So kann bei vorheriger Detektion eines kleinen Fahrzeuginsassen die Abströmöffnung freigegeben werden, um den Aufprall auf den Kniegassack zu dämpfen, wogegen im Falle eines normal großen Fahrzeuginsassen die Abström Öffnung blockiert wird, sodass der Gassackinnendruck länger auf einem hohen Niveau bleibt. Somit kann unabhängig von der Konstitution des Fahrzeuginsassen immer die gleiche Menge Gas zum Aufblasen des in den Kniegassacks eingesetzt werden, da sich der Innendruck automatisch anpasst. Ein mehrstufiger Gasgenerator ist deshalb für die erfindungsgemäße Lösung nicht erforderlich.

Für die selektive Freigabe der Abströmöffnung eignet sich ein Schließelement in Form einer Klappe, die die Abströmöffnung innenseitig bedeckt, wobei die Klappe lösbar am Gassackmantel befestigt ist, insbesondere durch eine Reißnaht. Bei Bedarf kann die Klappe vom Gassackmantel zumindest soweit abgelöst werden, dass Gas durch die Abströmöffnungen aus dem Kniegassack entweichen kann. Der Begriff „Klappe" ist nicht einschränkend zu verstehen, sondern umfasst eine Vielzahl an möglichen Formen und Ausgestaltungen. Wesentlich ist die zumindest teilweise lösbare Befestigung am Gassackmantel.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Klappe an ein Zugmittel gekoppelt, welches wiederum an die Aktivierungseinheit gekoppelt ist. Das Zugmittel ist ein geeignetes Instrument, um die Klappe, die die Abströmöffnung bedeckt, bei Bedarf zu„betätigen", insbesondere bei Detektion eines kleinen Fahrzeuginsassen. Ist keine Betätigung gewünscht, insbesondere wenn ein (normal) großer Fahrzeuginsasse detektiert wurde, gibt die Aktivierungseinheit das Zugmittel frei, sodass das Zugmittel keine Kraft auf die Klappe ausüben kann.

Die Länge des Zugmittels sollte so bemessen sein, dass das Zugmittel am Ende der Entfaltung des Kniegassacks gespannt wird und dadurch die Klappe vom Gassackmantel wenigstens teilweise ablöst. Das bedeutet, dass das Zugmittel die Klappe festhält, während sich der obere Gassackabschnitt weiter entfaltet. Das Ablösen der Klappe erfolgt somit automatisch, sodass keine zusätzlichen Maßnahmen notwendig sind, um die Abströmöffnung freizugeben. Besonders effektiv, d. h. mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand, kann die Klappe bei einer Gestaltung abgelöst werden, gemäß der eine Naht, insbesondere eine Reißnaht, die Klappe in einen die Abströmöffnung abdeckenden inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt unterteilt, und das Zugmittel mit dem äußeren Abschnitt verbunden ist. Das Ablösen der Klappe ist bei einer solchen Gestaltung vergleichbar mit dem Abziehen eines Joghurtdeckels.

Dieses Prinzip funktioniert am besten, wenn der äußere Abschnitt, an dem das Zugmittel angreift, in spitzem Winkel über den inneren Abschnitt geführt wird. Dementsprechend sollte das Zugmittel so im Kniegassack angeordnet sein, dass es am Ende des Entfaltungsvorgangs mit dem inneren Abschnitt der Klappe einen spitzen Winkel bildet, vorzugsweise im Bereich von 0° bis 60°.

Eine Anordnung der Abströmöffnung in der oberen Hälfte, vorzugsweise im oberen Drittel des Kniegassacks, bezogen auf die Gebrauchsposition des Kniegassacks, ist insbesondere für die oben erwähnte technische Umsetzung mit einem Zugmittel von Vorteil, wenn die bevorzugte Hauptentfaltungsrichtung des Kniegassacks entlang der Instrumententafel (schräg) nach oben weist. In diesem Fall sind keine Umlenkmaßnahmen oder dergleichen notwendig. Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kniegassack ein Schließelement zum selektiven Verschließen der Abströmöffnung aufweist, wobei am Schließelement ein Zugmittel angreift, welches an die Aktivierungseinheit gekoppelt ist. Die Aktivierungseinheit, das Zugmittel und das Schließelement bilden zusammen eine Steuereinrichtung, mit der in Abhängigkeit von der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen die Abströmöffnung freigegeben oder blockiert werden kann. Grundsätzlich können mit dieser Steuereinrichtung auch Zwischenstellungen mit variablem effektivem Abströmquerschnitt erreicht werden, um eine genauere Anpassung des Gassackinnendrucks an die jeweiligen Umstände zu ermöglichen.

Vorzugsweise ist die Aktivierungseinheit so ausgebildet ist, dass sie die Spannung des Zugmittels aktiv beeinflussen kann. Je nachdem, ob und ggf. wie stark das Zugmittel während und nach der Entfaltung des Kniegassacks gespannt ist, wird das Schließelement von der Abströmöffnung weggezogen, sodass die Abströmöffnung freigegeben ist, oder nicht. Wie bereits erwähnt, sind auch Zwischenstellungen grundsätzlich möglich. Gemäß einer vorteilhaften Gestaltung weist das Schließelement am Außenumfang eine oder mehrere nach innen ragende Ausnehmungen auf. In Umfangsrichtung ist nur der Bereich außerhalb der Ausnehmung bzw. sind nur die Bereiche zwischen den Ausnehmungen mit dem Rand der Abströmöffnung verbunden. Eine solche Gestaltung ermöglicht es, das Schließelement einerseits sicher am Rand der Abströmöffnung zu befestigen und andererseits sicherzustellen, dass bei einer Zugwirkung auf das Schließelement Gas am zurückgezogenen Schließelement vorbei durch die Ausnehmungen abströmen kann. Das durch die Abströmöffnung entweichende Gas kann entweder direkt in die

Umgebung abgegeben werden, oder zum Schutz des Fahrzeuginsassen in eine Überströmkammer. In letzterem Fall mündet die Abströmöffnung nicht ins Freie, sondern in die eigens vorgesehene Überströmkammer.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren zum Schutz eines Fahrzeuginsassen mit folgenden Schritten gelöst:

- Qualifizieren des Körperbaus des Fahrzeuginsassen;

- Aufblasen eines zwischen einer Instrumententafel und den Beinen eines Fahrzeuginsassen entfaltbaren Kniegassacks, der einen Gassackmantel und wenigstens eine darin gebildete Abströmöffnung aufweist, mit Gas; und - Anpassen des Gasabströmverhaltens, indem eine Aktivierungseinheit zur Freigabe der Abströmöffnung in Abhängigkeit von der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen betätigt wird.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen im Wesentlichen denen der erfindungsgemäßen Vorrichtung, sodass auf die obigen Ausführungen verwiesen werden kann.

Vorzugsweise erfolgt bei der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen eine Einteilung in eine der Klassen„kleiner Fahrzeuginsasse" und „normal großer Fahrzeuginsasse" und/oder „großer Fahrzeuginsasse", entsprechend den verschiedenen Dummygrößen, wie sie bei den typischen Aufprallversuchen verwendet werden. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird am Ende der Entfaltung des Kniegassacks ein Zugmittel, das einerseits an die Aktivierungseinheit und andererseits an ein die Abströmöffnung bedeckendes Schließelement gekoppelt ist, gespannt. Dadurch wird das Schließelement von der Abströmöffnung wenigstens teilweise abgelöst oder weggezogen. Das Zugmittel hält die Klappe also einfach fest, während sich der obere Gassackabschnitt weiter entfaltet, sodass ein automatisches Ablösen bzw. Wegziehen des Schließelements erfolgt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Aktivierungseinheit zur Anpassung des Gasabströmverhaltens die Spannung eines Zugmittels, das an ein die Abströmöffnung bedeckendes Schließelement gekoppelt ist, in Abhängigkeit von der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen beeinflusst. Je nachdem, ob und ggf. wie stark das Zugmittel während und nach der Entfaltung des Kniegassacks gespannt wird, wird das Schließelement von der Abström Öffnung weggezogen, sodass die Abströmöffnung freigegeben ist, oder nicht. Grundsätzlich sind auch Zwischenstellungen möglich.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen schematisch: - Figur 1 eine Draufsicht auf einen ausgebreiteten Kniegassack für eine nicht-erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung;

- Figur 2 eine Draufsicht auf ein am Kniegassack befestigtes Schließelement nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

- Figur 3 eine seitliche Schnittansicht des Kniegassacks im Bereich der Klap- pe nach der ersten Ausführungsform;

- Figur 4 eine seitliche Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach der ersten Ausführungsform während der Entfaltung des Kniegassacks;

- Figur 5 eine seitliche Schnittansicht der Fahrzeuginsassen-Rückhaltevor- richtung aus Figur 4 nach vollständiger Entfaltung des Kniegassacks mit freigegebener Abströmöffnung; - Figur 6 eine seitliche Schnittansicht der Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung aus Figur 4 nach vollständiger Entfaltung des Kniegassacks mit blockierter Abströmöffnung;

- Figur 7 eine Draufsicht auf ein Schließelement eines erfindungsgemäßen Kniegassacks nach einer zweiten Ausführungsform;

- Figur 8 eine Detail-Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kniegassacks nach der zweiten Ausführungsform mit blockierter Abströmöffnung;

- Figur 9 eine Detail-Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Kniegassacks nach der zweiten Ausführungsform mit freigegebener Abströmöffnung; - Figur 10 eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kniegassacks nach der zweiten Ausführungsform mit nicht-befüllter Überströmkammer; und

- Figur 1 1 eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Kniegassacks nach der zweiten Ausführungsform mit befüllter Überströmkammer. In Figur 1 ist ein Kniegassack 10 für eine Fahrzeuginsassen-

Rückhaltevorrichtung aus der Sicht des zu schützenden Fahrzeuginsassen in einem Zustand gezeigt, nachdem er sich durch das Aufblasen mittels eines Gasgenerators aus einem Gehäuse 12 heraus entfaltet hat.

Der Kniegassack 10 besteht im Wesentlichen aus einem Gassackmantel 14 und weist Anbindungsstellen 16 für ein oder mehrere innenliegende Fangbänder auf. Außerdem sind im Gassackmantel 14 eine oder mehrere dicht beieinander liegende Abströmöffnungen 18 gebildet, durch die unter bestimmten Umständen, auf die später noch genauer eingegangen wird, Gas aus dem Kniegassack 10 entweichen kann. Die Abströmöffnungen 18 befinden sich, bezogen auf die in Figur 1 gezeigte Gebrauchsposition des Kniegassacks 10, in der oberen Hälfte, genauer gesagt im oberen Drittel des Kniegassacks 10.

Die Abströmöffnungen 18 sind innenseitig von einem Schließelement bedeckt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schließelement eine Klappe 20 in Form einer flexiblen Gewebelage oder einem anderen nicht formstabilen Material. Die Klappe 20 ist innen am Gassackmantel 14 befestigt, insbesondere durch eine oder mehrere Nähte, worauf später noch im Detail eingegangen wird. Die Klappe 20 ist zudem an ein Ende eines Zugmittels 22 gekoppelt. Das entgegengesetzte Ende des Zugmittels 22 ist an eine elektrisch betätigbare Aktivierungseinheit 24 im Gehäuse 12 gekoppelt.

Die Aktivierungseinheit 24 ist selektiv betätigbar in Abhängigkeit vom Körperbau des zu schützenden Fahrzeuginsassen. Hierzu ist die Aktivierungseinheit 24 mit einer (nicht gezeigten) Steuereinrichtung verbunden, welche wiederum Daten von einer (nicht gezeigten) Insassenqualifizierungseinrichtung erhält und auswertet. Die Insassenqualifizierungseinrichtung liefert Daten über den Insassen, die eine Einteilung in die eingangs erläuterten Klassen „kleiner Fahrzeuginsasse" und „normal großer Fahrzeuginsasse" bzw.„großer Fahrzeuginsasse" erlaubt. Die Art und Weise, wie die Daten erhalten werden, spielt für die Funktion der Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung keine Rolle.

Das Zugmittel 22 kann beispielsweise ein Band oder eine Kordel sein. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform hat das Zugmittel 22 zwischen seinen beiden Anbindungspunkten eine Länge, die so bemessen ist, dass das Zugmittel 22 bei vollständig entfaltetem und aufgeblasenem Kniegassack 10 gerade nicht oder nur so geringfügig gespannt ist, dass das Zugmittel 22 keine nennenswerte Kraft auf die Klappe 20 ausübt. Somit wird die Befestigung der Klappe 20 nicht beeinträchtigt, und die Klappe 20 verbleibt in ihrer die Abströmöffnungen 18 blockierenden Position.

In den Figuren 2 und 3 ist die Klappe 20 zum Abdecken der einen oder mehreren Abströmöffnungen 18 in verschiedenen Perspektiven gezeigt. Die Klappe 20 ist mit einer im Wesentlichen entlang ihres Randes umlaufenden Naht 26 am Gassackmantel 14 weitestgehend gasdicht befestigt. Die Naht 26 unterteilt die Klappe 20 in einen die Abströmöffnungen 18 abdeckenden inneren Abschnitt 28 und einen einseitig losen äußeren Abschnitt 30 außerhalb der Naht 26. Die Naht 26 ist zumindest teilweise als Reißnaht ausgebildet, die bei einer bestimmten Belastung aufreißt. Das Zugmittel 22 ist an einer bestimmten Stelle des äußeren Abschnitts 30 mit der Klappe 20 verbunden. Wie insbesondere aus der Seitenansicht der Figur 3 ersichtlich ist, ist die Verbindungsstelle so gewählt, dass das Zugmittel 22 mit dem inneren Abschnitt 28 der Klappe 20 einen spitzen Winkel α bildet, etwa im Bereich von 0° bis 60°. Selbstverständlich ist der innere Abschnitt 28 weder während des Aufblasens noch im endgültig entfalteten Zustand des Kniegassacks 10 vollständig plan. Dies ist jedoch nicht entscheidend, d. h. der spitze Winkel α kann auf eine dem inneren Abschnitt 28 entsprechende gemittelte oder interpolierte Ebene bezogen werden.

In den Figuren 4 bis 6 ist ein ähnlicher Kniegassack 10, wie er oben beschrieben wurde, in einem Kraftfahrzeug dargestellt, während bzw. nachdem er sich aus einer Aufnahme heraus zwischen dem unteren Teil einer Instrumententafel 32 des Fahrzeugs und den Beinen eines Fahrzeuginsassen entfaltet (hat). Der Kniegassack 10 ist durch die (nicht gezeigten) Fangbänder in vertikaler Richtung in mehrere Abschnitte unterteilt. Wie in den Figuren 4 und 5 zu erkennen ist, erstreckt sich das Zugmittel 22 von der Aktivierungseinheit 24 im Inneren des Kniegassacks 10 bis zu dessen oberstem Abschnitt, wo das Zugmittel 22 an die Klappe 20 angebunden ist. Im Unterschied zu dem in Figur 1 gezeigten Kniegassack ist das Zugmittel 22 hier jedoch um eine Länge AL verkürzt.

Nachfolgend wird die unterschiedliche Funktionsweise der Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung mit einem solchen Kniegassack näher beschrieben.

Figur 5 zeigt eine Situation, bei der die Insassenqualifizierungseinrichtung einen kleinen Fahrzeuginsassen ermittelt hat. Die Steuereinrichtung betätigt in diesem Fall die Aktivierungseinheit 24 nicht, sodass das Zugmittel 22 nicht freigegeben wird. Aufgrund der verkürzten Länge des Zugmittels 22 übt dieses am Ende des Entfaltungsvorgangs eine Zugkraft F auf die Klappe 20 an der Verbindungsstelle im äußeren Abschnitt 30 aus (vgl. Figuren 2 und 3). Diese durch die Entfaltung des oberen Abschnitts des Kniegassacks 10 bestimmte Kraft ist so groß, dass die Naht 26 aufreißt. Die Krafteinleitung über das Zugmittel 22 ist dank des spitzen Winkels α dahingehend optimal, dass die Klappe 20 durch das Zugmittel 22 vom Gassackmantel 14 effektiv abgeschält wird.

Durch die (teilweise) Ablösung der Klappe 20 vom Gassackmantel 14 kann sich der obere Abschnitt des Kniegassacks 10 vollständig entfalten, wobei das Zugmittel 22 die Klappe 20 von den Abströmöffnungen 18 fern hält. Die Abströmöffnungen 18 sind somit freigegeben, und Gas kann aus dem Kniegassack 10 entweichen. Der Innendruck des Kniegassacks 10 wird dadurch verringert, sodass der Aufprall der Knie des kleinen Fahrzeuginsassen auf den voll aufgeblasenen Kniegassack 10 gedämpft wird.

Figur 6 zeigt die gleiche Situation wie Figur 5, jedoch für den Fall, dass die Insassenqualifizierungseinrichtung einen normal großen oder großen Fahrzeuginsassen ermittelt hat. Die Steuereinrichtung betätigt in diesem Fall die Aktivierungseinheit 24 und gibt das Zugmittel 22 dadurch frei, bevor sich der Kniegassack 10 vollständig entfaltet hat. Dies führt dazu, dass das Zugmittel 22 keine Zugkraft auf die Klappe 20 ausüben kann. Die Klappe 20 bleibt deshalb mit dem Gassackmantel 14 verbunden und gibt die Abströmöffnungen 18 nicht frei. Der Gassackinnendruck wird dadurch weitgehend konstant gehalten, um eine für den normal großen oder großen Fahrzeuginsassen ausreichende Schutzwirkung zu gewährleisten.

Wie bereits eingangs erwähnt orientiert sich die Auslegung der Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung an den üblichen Vorgaben bei Crashtests mit 5-Prozent- und 50-Prozent- bzw. 95-Prozent-Dummys in normaler Sitzhaltung und -position (keine sogenannten OOP-Positionen).

Die Figuren 7 bis 1 1 beziehen sich auf eine besondere Ausführungsform, die sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform durch die Gestaltung des Schließelements (Klappe) 20 und dessen Anbringung am Gassackmantel 14 unterscheidet. Obwohl nur eine Abströmöffnung 18 gezeigt ist, können grundsätzlich auch mehrere dicht beieinanderliegende Abströmöffnungen vorgesehen sein.

Wie in Figur 7 zu sehen, ist das flache Schließelement 20 im Wesentlichen kreisförmig, wobei am Außenumfang in gleichen Abständen halbkreisförmige Ausnehmungen 34 vorgesehen sind. In Umfangsrichtung betrachtet sind nur die Bereiche zwischen den Ausnehmungen 34 mit festen Nähten 36 (keine Reißnähte) versehen. Die einzelnen Nähte 36 ergeben insgesamt einen gekrümmten Verlauf. Genauer gesagt entspricht der Verlauf der Nähte 36 im Wesentlichen einem (unterbrochenen) Kreisbogen eines die Abströmöffnung 18 umgebenden Kreises oder einem entsprechenden Bogen einer Ellipse. Auch ein entsprechender eckiger Verlauf ist möglich und soll ebenso unter den Begriff „gekrümmt" fallen. Figur 8 zeigt die Befestigung des Schließelements 20 am Gassackmantel 14 mit den Nähten 36. Das Schließelement 20 ist so angeordnet, dass es die Abströmöffnung 18 vollständig abdeckt und kein oder nur sehr wenig Gas durch die Abströmöffnung 18 aus dem Kniegassack 10 entweichen kann. Gegenüber der Abströmöffnung 18, etwa in der Mitte des Schließelements 20, greift auf der der Abströmöffnung 18 abgewandten Seite das Zugmittel 22 am Schließelement 20 an.

Im Gegensatz zur Blockierstellung von Figur 8 zeigt Figur 9 eine Situation, in der das Zugmittel 22 unter Spannung steht und deshalb das Schließelement 20 über eine Umlenkung, die beispielsweise an der gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, von der Abströmöffnung 18 teilweise wegzieht. Diese Stellung des Schließelements 20, in der Gas dank der Ausnehmungen 34 durch die Abströmöffnung 18 aus dem Kniegassack 10 abströmen kann, entspricht der Freigabestellung. Die Funktionsweise des Kniegassacks 10 mit dem Schließelement 20 gemäß den Figuren 7 bis 9 ist ähnlich wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform.

Wenn die Insassenqualifizierungseinrichtung einen kleinen Fahrzeuginsassen ermittelt hat, betätigt die Steuereinrichtung die Aktivierungseinheit 24 nicht, sodass das Zugmittel 22 nicht freigegeben wird. Aufgrund der verkürzten Länge des Zugmittels 22 übt dieses am Ende des Entfaltungsvorgangs eine Zugkraft auf das Schließelement 20 aus. Somit zieht das Zugmittel 22 das Schließelement 20 - wie in Figur 9 gezeigt - weg von der Abströmöffnung 18, sodass Gas aus dem Kniegassack 10 entweichen kann. Der Innendruck des Kniegassacks 10 wird dadurch verringert, sodass die Belastung der Knie des kleinen Fahrzeuginsassen gedämpft wird.

Ermittelt die Insassenqualifizierungseinrichtung hingegen einen normal großen oder großen Fahrzeuginsassen, betätigt die Steuereinrichtung die Aktivierungseinheit 24 und gibt das Zugmittel 22 frei. Da das Zugmittel 22 keine Zugkraft auf das Schließelement 20 ausüben kann, sorgen die Zugkräfte im Gassackmantel 14 und der Gassackinnendruck dafür, dass das Schließelement 20 auf die Abströmöffnung 8 gedrückt wird und diese verschließt, wie in Figur 8 gezeigt. Der Gassackinnendruck wird dadurch weitgehend konstant gehalten, um eine für den normal großen Fahrzeuginsassen ausreichende Schutzwirkung zu gewährleisten.

Um die beschriebene Funktion zu erfüllen, muss das Schließelement 20 nicht zwingend kreisförmig sein. Auch die Form der Ausnehmungen 34 kann von einem Halbkreis abweichen. Grundsätzlich ist bereits eine einzige Ausnehmung 34 ausreichend, solange das Schließelement 20 die Abströmöffnung 18 vollständig abdecken kann.

Bei beiden Ausführungsformen kann das durch die Abströmöffnung(en) 18 entweichende Gas entweder direkt in die Umgebung abströmen oder, wie nachfolgend anhand der Figuren 10 und 1 1 beschrieben, in eine Überströmkammer des Kniegassacks.

Bezogen auf die Strömungsrichtung beim Befüllen des Kniegassacks 10 ist hinter der Abströmöffnung 18 eine Überströmkammer 38 des Kniegassacks 10 vorgesehen. Die Überströmkammer 38 ist durch eine zusätzliche Lage 40 gebildet, die mit einer Reißnaht außen am Gassackmantel 14 befestigt sein kann.

Figur 10 zeigt den Kniegassack 10 im aufgeblasenen Zustand mit verschlossener Abströmöffnung 18. Die Überströmkammer 38 ist hier nicht mit Gas befüllt, weil kein Gas am Schließelement 20 vorbeiströmen kann.

Wenn jedoch das Schließelement 20 von der Abströmöffnung 18 weggezogen wird, also seine Freigabestellung einnimmt, kann Gas in die Überströmkammer 38 einströmen, wie in Figur 1 1 gezeigt.

Im Vergleich zu den Figuren 4 bis 6 zeigen die Figuren 10 und 1 1 eine Variante des Kniegassacks 10, bei der die Abströmöffnung 18 nicht im oberen, sondern im unteren Drittel des Kniegassacks 10 angeordnet ist. Dementsprechend befindet sich auch die Überströmkammer 38 im unteren Drittel des Kniegassacks 10.

Es ist im Rahmen der Erfindung selbstverständlich möglich, bestimmte Aspekte der verschiedenen Ausführungsformen miteinander zu kombinieren. Bezugszeichenliste Kniegassack

Gehäuse

Gassackmantel

Anbindungsstellen

Abströmöffnungen

Schließelement (Klappe)

Zugmittel

Aktivierungseinheit

Naht

innerer Abschnitt

äußerer Abschnitt

Instrumententafel

Ausnehmungen

Nähte

Überströmkammer

zusätzliche Gassacklage

Claims

Patentansprüche

1 . Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung, mit

einem zwischen einer Instrumententafel (32) und den Beinen eines Fahrzeuginsassen entfaltbaren Kniegassack (10), der einen Gassackmantel (14) und wenigstens eine darin gebildete Abströmöffnung (18) aufweist,

einer Einrichtung zur Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen, einer Aktivierungseinheit (24) zur selektiven Freigabe der Abströmöffnung (18), und

einer Steuereinrichtung, die in Abhängigkeit von der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen die Aktivierungseinheit (24) betätigt.

2. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abströmöffnung (18) innenseitig durch ein Schließelement in Form einer Klappe (20) bedeckt ist, die lösbar am Gassackmantel (14) befestigt ist, insbesondere durch eine Reißnaht.

3. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (20) an ein Zugmittel (22) gekoppelt ist, welches wiederum an die Aktivierungseinheit (24) gekoppelt ist.

4. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Zugmittels (22) so bemessen ist, dass das Zugmittel (22) am Ende der Entfaltung des Kniegassacks (10) gespannt wird und dadurch die Klappe (20) vom Gassackmantel (14) wenigstens teilweise ablöst.

5. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Naht (26), insbesondere eine Reißnaht, die Klappe (20) in einen die Abströmöffnung (18) abdeckenden inneren Abschnitt (28) und einen äußeren Abschnitt (30) unterteilt, und dass das Zugmittel (22) mit dem äußeren Abschnitt (30) verbunden ist.

6. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (22) so im Kniegassack (10) angeordnet ist, dass es am Ende des Entfaltungsvorgangs mit dem inneren Abschnitt (28) der Klappe (20) einen spitzen Winkel α bildet, vorzugsweise im Bereich von 30° bis 60°.

7. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Abströmöffnung (18) in der oberen Hälfte, vorzugsweise im oberen Drittel des Kniegassacks (10) befindet.

8. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kniegassack (10) ein Schließelement (20) zum selektiven Verschließen der Abströmöffnung (18) aufweist, wobei am Schließelement (20) ein Zugmittel (22) angreift, welches an die Aktivierungseinheit (24) gekoppelt ist.

9. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinheit (24) so ausgebildet ist, dass sie die Spannung des Zugmittels (22) aktiv beeinflussen kann.

10. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließelement (20) am Außenumfang eine oder mehrere nach innen ragende Ausnehmungen (34) aufweist und in Umfangsrichtung nur der Bereich außerhalb der Ausnehmung bzw. die Bereiche zwischen den Ausnehmungen (34) mit dem Rand der Abströmöffnung (18) verbunden ist bzw. sind.

1 1. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abströmöffnung (18) in eine Überströmkammer (38) mündet.

12. Verfahren zum Schutz eines Fahrzeuginsassen, mit folgenden Schritten: - Qualifizieren des Körperbaus des Fahrzeuginsassen;

- Aufblasen eines zwischen einer Instrumententafel (32) und den Beinen eines Fahrzeuginsassen entfaltbaren Kniegassacks (10), der einen Gassackmantel (14) und wenigstens eine darin gebildete Abströmöffnung (18) aufweist, mit Gas; und - Anpassen des Gasabströmverhaltens, indem eine Aktivierungseinheit (24) zur Freigabe der Abströmöffnung (18) in Abhängigkeit von der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen betätigt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen eine Einteilung in eine der

Klassen „kleiner Fahrzeuginsasse" und „normal großer Fahrzeuginsasse" und/oder„großer Fahrzeuginsasse" erfolgt.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zugmittel (22), das einerseits an die Aktivierungseinheit (24) und andererseits an ein die Abströmöffnung (18) bedeckendes Schließelement (20) gekoppelt ist, am Ende der Entfaltung des Kniegassacks (10) gespannt wird und dadurch das Schließelement (20) von der Abströmöffnung (18) wenigstens teilweise ablöst oder wegzieht.

15. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinheit (24) zur Anpassung des Gasabströmverhaltens die Spannung eines Zugmittels (22), das an ein die Abströmöffnung (18) bedeckendes Schließelement (20) gekoppelt ist, in Abhängigkeit von der Qualifizierung des Körperbaus des Fahrzeuginsassen beeinflusst.