WO2016142083A1

WO2016142083A1 - Gassackmodul und fahrzeug

Info

Publication number: WO2016142083A1
Application number: PCT/EP2016/050976
Authority: WO
Inventors: Annika Warm; Marco Broussard; Harald Schuler; Thomas Reiter; Karin Ydren
Original assignee: Autoliv Development Ab
Priority date: 2015-03-12
Filing date: 2016-01-19
Publication date: 2016-09-15
Also published as: US10384633B2; DE102015011741A1; US20180056918A1

Abstract

Es wird ein Gassackmodul, insbesondere ein Knie-Gassackmodul, beschrieben. Das Gassackmodul weist ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehendes Gehäuse, welches einen Gehäuseboden (12) und eine sich vom Gehäuseboden (12) erstreckende Wand hat, sodass eine Austrittsöffnung definiert ist, auf. Hierbei ist in einem ersten Wandabschnitt eine Aufnahme vorgesehen. Ferner sind ein in das Gehäuse eingefalteter Gassack, ein Ausströmöffnungen aufweisender Gasgenerator (30), dessen Ausströmöffnungen sich innerhalb des Gassacks befinden, und ein die Austrittsöffnung verschließendes Abdeckelement vorgesehen. Dieses Abdeckelement hat einen im Wesentlichen in einer Ebene liegenden Hauptabschnitt (54), wenigstens einen ersten Endabschnitt (52), welcher in der wenigstens einen Aufnahme aufgenommen ist, und einen dem ersten Endabschnitt (52) gegenüberliegenden, sich aus der Ebene des Hauptabschnitts (54) heraus erstreckenden, mit dem Gehäuse (10) verbundenen zweiten Endabschnitt (56). Das Abdeckelement (50) ist hierbei aus einem Zuschnitt gefertigt.

Description

Gassackmodul und Fahrzeug

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Fahrzeug nach Anspruch 24.

Die folgende Erfindung bezieht sich in erster Linie auf ein Kniegassackmodul, welches in einer Instrumententafel oder im Übergangsbereich zwischen Instrumententafel und Fußraumdecke eines Kraftfahrzeuges eingebaut ist. Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Konzept jedoch auch auf andere Gassackmodule, wie beispielsweise Seitengassackmodule, angewendet werden.

Ein solches Gassackmodul besteht aus einem im Wesentlichen starren Gehäuse mit einer Austrittsöffnung, einem in das Gehäuse eingefalteten Gassack, einem wenigstens eine Ausströmöffnung, in der Regel mehreren Ausströmöffnungen, aufweisenden Inflator, dessen wenigstens eine Ausströmöffnung sich innerhalb des Gassackes befindet, sowie ein die Austrittsöffnung des Gehäuses abdeckendes Abdeckelement.

Ein gattungsbildendes Gassackmodul, nämlich ein Kniegassackmodul, ist in der US 7,261 ,314 B2 beschrieben. Das Gehäuse weist hier neben dem Gehäuse- boden eine sich vom Gehäuseboden erstreckende Wand auf, welche die Austrittsöffnung des Gehäuses definiert. Die sich vom Boden erstreckende Wand ist als vollständig umlaufende Wand mit einem ersten, nämlich dem fahrzeughinteren Wandabschnitt, einen zweiten, nämlich dem fahrzeugvorderen Wandabschnitt und zwei seitlichen Abschnitten, welche auch als dritter und vierter Wandabschnitt bezeichnet werden, ausgestaltet. Hierbei weist die sich im Wesentlichen parallel zur Austrittsöffnung erstreckende Kante des ersten Wandabschnittes eine schlitzförmige Aufnahme, welche man auch als Aufnahmenut bezeichnen könnte, auf. Diese Aufnahme dient zur Aufnahme eines Endabschnittes des Abdeckelementes.

Das Abdeckelement ist ein einstückig ausgebildetes Spritzgusselement und kann als aus drei funktionalen Abschnitten bestehend beschrieben werden. Diese drei funktionalen Abschnitte sind der eben genannte erste Endabschnitt, der Hauptabschnitt, welcher die Austrittsöffnung überspannt und welcher im Wesentlichen eben ausgebildet ist, und ein zweiter Endabschnitt, welcher zur Befestigung des Abdeckelementes am zweiten Wandabschnitt, also dem fahr- zeugvorderen Abschnitt, dient. Der erste Endabschnitt ist hier zweiteilig, nämlich gegabelt, ausgeführt und ein Teil des ersten Endabschnittes erstreckt sich in die schlitzförmige Aufnahme, in welcher er klemmend gehalten ist.

Bei Zündung des Gasgenerators und beginnender Expansion des Gassackes drückt der Gassack, das heißt der darin herrschende Gasdruck, den sich ursprünglich in der Aufnahme befindenden Teil des ersten Abschnitts des Abdeckelementes aus der Aufnahme heraus und das Abdeckelement gibt unter Deformation, die Austrittsöffnung zumindest teilweise frei, so dass der Gassack durch diese austreten kann.

Bei praktisch allen Bauteilen eines Kraftfahrzeugs, auch bei den im Kraftfahrzeug verbauten Gassackmodulen, besteht im Allgemeinen der Wunsch, diese bei voller Erhaltung ihrer Funktionalität möglichst leicht, also mit geringer Masse, auszubilden. Die im Allgemeinen schwersten Bestandteile eines Gassack- modules, insbesondere eines Gassackmodules, wie es oben beschrieben wurde, sind das Gehäuse und der in der Regel als Gasgenerator ausgebildete In- flator. Insbesondere bei Kniegassackmodulen ergibt sich hierbei noch folgende Besonderheit: Aufgrund des im Allgemeinen sehr geringen Abstandes, welches der Knie-Schienbein-Bereich von der Instrumententafel hat, und aufgrund der Tatsache, dass ein Knie-Gassack insbesondere auch bei nicht-gegurteten Insassen wirksam sein soll, steht nur wenig Zeit zwischen dem Zeitpunkt, zu welchem der Gasgenerator das Zündsignal empfängt, und dem Zeitpunkt, zu welchem der Kniegassack vollständig entfaltet sein soll, zur Verfügung. Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Gassackmodul dahingehend weiterzubilden, dass es mit geringer Masse ausgeführt werden kann. Weiterhin soll durch die Ausbildung des Gassackmoduls ein schnelles Austreten des Gassackes aus der Austrittsöff- nung erreicht werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Gassackmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Wie bei der gattungsbildenden US 7,261 ,314 B2 auch, ist das Abdeckelement ein vom Gehäuse separates, jedoch mit diesem verbundenes Element. Erfindungsgemäß ist das Abdeckelement jedoch kein Spritzgussteil, sondern ein Zuschnitt, insbesondere aus einem Textilmaterial. Dies vereinfacht zum einen die Herstellung des Abdeckelements, der Hauptvorteil liegt jedoch darin, dass eine - zumindest abschnittsweise - sehr starke Biegsamkeit bei gleichzeitig sehr hoher Reiß- bzw. Bruchfestigkeit erzielt werden kann. Aufgrund der Ausbildung des Abdeckelements als Zuschnitt lassen sich zwar nur relativ einfache Geometrien erzeugen (nämlich solche, die durch Biegen aus einem flachen Element herstellbar sind), es hat sich jedoch herausgestellt, dass auch mit solchen Geometrien ein hinreichen stabiles Abdeckelement herstellbar ist.

Die bevorzugte Anwendung der Erfindung liegt im Bereich der Kniegassack- Module, wobei die Erfindung insbesondere derart angewendet werden kann, dass sich das Kniegassackmodul an das untere Ende der Instrumententafel anschließt, so dass der Hauptabschnitt des Abdeckelements die Fußraumdecke oder einen Teil derselben bildet. Die zumindest abschnittsweise sehr gute Biegbarkeit bei gleichzeitig hoher Festigkeit des Abdeckelements eröffnet für diesen Anwendungsfall sogar die Möglichkeit, das Gassackmodul so anzuord- nen, dass der erste Wandabschnitt an das untere Ende der Instrumententafel anschließt (das heißt, dass der erste Wandabschnitt das fahrzeughintere Ende des Gehäuses bildet) - Anspruch 20. In diesem Fall wird das Abdeckelement bei Expansion des Gassacks um etwa 180° verschwenkt, so dass es ab- schnittsweise an der Instrumententafel anliegt. Hierdurch wird ein gegebenenfalls zwischen Gehäuse und Instrumententafel bestehender Spalt abgedeckt und ein„Hängenbleiben" des expandierenden Gassack verhindert werden. Auf ein zusätzliches Element, welches den Spalt abdeckt, kann hierdurch verzichtet werden.

Ein sehr geeignetes Material für die Herstellung des Abdeckelements ist Filz, insbesondere Nadelfilz, wie er auch zur Herstellung von Fußraumdecken verwendet wird. Dies ist auch deshalb günstig, da das Abdeckelement in einer be- vorzugten Einbaulage des erfindungsgemäßen Gassackmoduls einen Teil der Fußraumdecke bildet.

Um ein insgesamt hinreichend stabiles Abdeckelement zu schaffen und dennoch die abschnittsweise notwendige Deformierbarkeit sicherzustellen, ist es häufig zu bevorzugen, dass das Textilmaterial wenigstens zwei Abschnitte mit unterschiedlicher Steifheit aufweist. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass der steifere Abschnitt aus mehr Lagen als der weniger steife Abschnitt besteht. Hinsichtlich des Öffnungsverhaltens ist es in der Regel vorteilhaft, wenn das Abdeckelement ausschließlich über seinen ersten Endabschnitt und seinen zweiten Endabschnitt mit dem Gehäuse verbunden ist.

In einer Ausführungsform ist zumindest ein Teil des zweiten Endabschnitts des Abdeckelements dem Gassack unmittelbar benachbart. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Geometrie des Abdeckelements so zu wählen, dass zu einem sehr frühen Zeitpunkt nach der Zündung des Gasgenerators eine Kraft auf das Abdeckelement in einer Richtung ausgeübt wird, welche den ersten Endabschnitt des Abdeckelements aus der vorzugsweise schräg zur Austrittsöffnung orientierten Aufnahme der ersten Wand des Gehäuses herauszieht. Hierdurch wird die Gesamtkraft und somit der Gasdruck, welcher benötigt wird, um das Abdeckelement zu öffnen, reduziert, woraus weiter folgt, dass der Gasgenerator schwächer (und damit leichter) ausgebildet sein kann und/oder dass das Ge- häuse weniger steif (und damit ebenfalls leichter) ausgebildet sein kann. Weiterhin kann ein sehr schnelles Austreten des Gassacks aus dem Gehäuse und damit eine sehr schnelle Positionierung des Gassacks in seine Schutzposition erreicht werden.

Da es erwünscht ist, dass der Gassack zu einem sehr frühen Zeitpunkt Kraft auf den zweiten Endabschnitt des Abdeckelementes ausübt, ist es in manchen Ausführungsformen bevorzugt, dass der Bereich des Gassacks, welcher dem zweiten Endabschnitt des Abdeckelements unmittelbar benachbart ist, einen Erstfüllbereich des vom Gassack umgebenen Gasraumes, in welchem die Ausströmöffnungen des Inflators angeordnet sind, abschnittsweise berandet. Dieser Erstfüllbereich ist natürlich der Bereich des Gasraumes, welcher zuerst mit Gas befüllt wird, woraus folgt, dass die den Erstfüllbereich berandenden Bereiche des Gassack zu einem sehr frühen Zeitpunkt eine Kraft auf umliegende Elemente, insbesondere den zweiten Endbereich des Abdeckelements, ausüben können.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Ausführungsform ist der zweite Endabschnitt mit einem mit dem Gehäuse verbundenen Befestigungsbereich und einem den Befestigungsbereich mit dem Hauptabschnitt verbindenden Übergangsbereich ausgebildet, wobei der Übergangsbereich rinnen- förmig ausgebildet ist. Hierdurch wirkt sofort nach Betätigung des Gasgenerators eine Kraftkomponente auf das Abdeckelement, welche zu der gewünschten Zugbewegung des ersten Abschnitts aus der Aufnahme heraus führt. Damit diese Kraftkomponente unmittelbar in eine entsprechende Zugbewegung des Abdeckelements ohne notwendige Deformation des Gehäuses umgesetzt werden kann, ist es hierbei weiter bevorzugt, dass der Übergangsbereich zumindest abschnittsweise vom Gehäuse beabstandet ist, so dass das Gehäuse den Übergangsbereich nicht abstützt und sich der Übergangsbereich ungehindert verformen kann. Um eine gute Deformierbarkeit des Abdeckelements im Bereich des Übergangsbereichs sicherzustellen, kann der zweite Endabschnitt an der Innenseite des Gehäuses an diesem befestigt sein. Um eine möglichst hohe Krafteinleitung in den Übergangsbereich zu einem frühen Zeitpunkt zu erreichen, ist es bevorzugt, dass der Inflator ein sich parallel zum zweiten Endabschnitt erstreckender, zylindrisch ausgebildeter Gasgenerator mit radialen Ausströmöffnungen ist. Zur Verbindung des Befestigungsbereiches des Abdeckelementes mit dem Gehäuse gibt es mehrere bevorzugte Möglichkeiten. Zum einen können die Befestigungsbolzen des Gasgenerators zur Befestigung genutzt werden. Alternativ (oder auch zusätzlich) hierzu kann das Gehäuse in einem dem ersten Wandabschnitt gegenüberliegenden Abschnitt, welcher insbesondere ein Abschnitt ei- ner umlaufenden Wand sein kann, zumindest abschnittsweise doppellagig ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Befestigungsbereich des zweiten Endabschnitts des Abdeckelements zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Lagen des zweiten Abschnitts gehalten. Vorzugsweise weist hierbei der zweite Wandabschnitt eine Mehrzahl von Vorsprüngen und der Befestigungsbereich eine Mehrzahl von Durchbrechungen auf, wobei die Vorsprünge in die Durchbrechungen hineinragen. Es erfolgt somit eine Art Verrastung. Die Vorsprünge können insbesondere außerhalb des doppellagigen Bereichs angeordnet sein.

Es kann vorteilhaft sein, im Abdeckelement eine Sollbruchlinie vorzusehen, so dass das Abdeckelement bei Expansion des Gassacks in zwei Teile geteilt wird.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den weiteren Un- teransprüchen.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher beschrieben. Hierbei zeigen: ein Kniegassackmodul in einer ersten Draufsicht,

das Kniegassackmodul aus Figur 1 in einer Draufsicht aus Richtung A in Figur 1 ,

das Kniegassackmodul aus Figur 2 in einer Schnittdarstellung entlang der Zwischenebene B-B in Figur 2,

das Kniegassackmodul aus Figur 2 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittebene C-C in Figur 2,

das Kniegassackmodul aus Figur 2 in einer Draufsicht aus Richtung D,

den Gasgenerator des in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Kniegassackmoduls,

im Wesentlichen das in Figur 3 Gezeigte, wobei jedoch der Gassack der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist, unmittelbar nach Zündung des Gasgenerators,

ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Abdeckelements, des Gassackmoduls der Figur 7 in einer stark schematisierten Schnittdarstellung,

das in Figur 7 Gezeigte zu einer Frühphase der Expansion des Gassackes,

ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der Figur 7 entsprechenden Darstellung,

das in Figur 10 Gezeigte in einem der Figur 9 entsprechendem Zustand,

ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der Figur 7 entsprechenden Darstellung,

das in Figur 12 Gezeigte in einem der Figur 9 entsprechendem Zustand,

ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer der Figur 7 entsprechenden Darstellung,

das in Figur 14 Gezeigte in einem der Figur 9 entsprechendem Zustand, ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Perspektivischen Darstellung,

einen Schnitt entlang der Ebene D in Figur 16, einen Schnitt entlang der Ebene E in Figur 16, ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer beispielsweise der Figur 10 entsprechenden Darstellung, das in Figur 19 dargestellte Gassackmodul in einem im Fahrzeug montierten Zustand nach Expansion des (nicht dargestellten) Gassacks,

Figur 21 eine Variation zu dem in Figur 19 gezeigten Ausführungsbeispiel,

Figur 22 das in Figur 21 dargestellte Gassackmodul in einem im Fahrzeug montierten Zustand nach Expansion des (nicht dargestellten) Gassacks, Figur 23 eine Variation zu dem in Figur 21 gezeigten Ausführungsbeispiel und

Figur 24 das in Figur 23 dargestellte Gassackmodul in einem im Fahrzeug montierten Zustand nach Expansion des (nicht dargestellten) Gassacks.

Zunächst wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug auf die Figuren 1 bis 9 erläutert. Beim Gassackmodul dieses Ausführungsbeispiels handelt es sich um ein Kniegassackmodul, was auch die derzeit bevorzugte Anwendung der Erfindung ist. Das Gehäuse des Kniegassackmoduls ist symmetrisch ausgeführt, so dass es sowohl als Fahrer- als auch als Beifahrer- Kniegassackmodul verwendet werden kann. Wie später genauer erläutert wird, sind zwei Einbaupositionen für einen Gasgenerator vorgesehen, so dass hier- durch eine Anpassung als Fahrer- oder Beifahrer-Kniegassackmodul erfolgen kann.

In der folgenden Beschreibung wird auch Bezug auf die Koordinatenkreuze der Figuren 1 bis 4 genommen.

Das Gassackmodul weist ein Gehäuse 10, einen Gasgenerator 30, einen Gassack 40 (nur in den Figuren 3 und 4 dargestellt) und ein Abdeckelement 50 auf. Hierbei befindet sich der als Inflator dienende Gasgenerator 30 vollständig innerhalb des Gassackes 40 und Befestigungsbolzen 32a, 32b des Gasgenerators 30 dienen zur Befestigung des Gasgenerators, des Gassackes und des Abdeckelementes 50 am Gehäuse 10, wozu das Gehäuse 10 Befestigungslöcher 20a bis 20d aufweist. Gezeigt ist, dass sich die Befestigungsbolzen 32a, 32b durch die beiden ersten Befestigungslöcher 20a, 20b erstrecken. In einer zweiten Montageposition erstrecken sich diese durch die zweiten Befestigungslöcher 20c und 20d.

Der Gasgenerator 30, wie er in Figur 6 gezeigt ist, weist schubneutral angeordnete Ausströmöffnungen 34 auf, wobei sich diese Ausströmöffnungen in einem Mittelbereich (wie gezeigt) oder in einem Endbereich befinden können.

Der Gassack 40 umgibt einen Gasraum 41 , welcher nur eine Kammer aufweisen oder welcher in mehrere Kammern unterteilt sein kann. Der Gassack ist in der Regel zu einem Paket gefaltet und/oder gerollt. Im gezeigten Ausführungs- beispiel weist das Paket eine Falte und einen gerollten Abschnitt auf. Dies ist jedoch nur als beispielhaft zu verstehen. Der Bereich, welcher den Gasgenerator unmittelbar umgibt, wird als Erstfüllbereich 42 bezeichnet.

Das Gehäuse 10 weist einen Gehäuseboden 12 (Es wird hier die Bezeichnung „Gehäuseboden" benutzt, obwohl sich dieser beim gezeigten Kniegassack- Modul über dem Gassack 40 befindet.) und eine sich von diesem Gehäuseboden erstreckende Wand 14 auf, wobei diese Wand 14 im gezeigten Ausführungsbeispiel umlaufend mit vier Wandabschnitten 14a bis 14d ausgebildet ist. Hierbei ist der erste Wandabschnitt 14a der fahrzeughintere Abschnitt, welcher dem schützenden Fahrzeuginsassen benachbart ist. Gegenüber diesem ersten Wandabschnitt 14a befindet sich der zweite Wandabschnitt 14b (der fahrzeugvordere Wandabschnitt), durch welchen sich die oben erwähnten Befestigungslöcher 20a bis 20d des Gasgenerators 30 erstrecken. Dritter und vierter Wandabschnitt 14c, 14d bilden die seitlichen Abschnitte, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel abschnittsweise konkav ausgebildet sind. Im dritten und im vierten Wandabschnitt 14c, 14d befindet sich jeweils eine im gezeigten Ausführungsbeispiel als Einschnitt ausgebildete Durchtrittsöffnung für den Gasgenerator 30, wobei je nach Einbaulage des Gasgenerators eine Stirnseite des Gasgenerators 30, welche auch eine Buchse für einen Zündstecker 36 aufweist, durch eine dieser Durchtrittsöffnungen durchtritt; die jeweils andere Durchtrittsöffnung kann durch einen Blindflansch verschlossen sein. Die Wand 14 umgibt eine Austrittsöffnung 0 (s. Fig. 9), durch welche der expandierende Gassack 40 aus dem Gehäuse 10 austritt. Benachbart zur Gasgeneratorachse sind Montageflansche 19a, 19b am Gehäuse angeformt.

Der erste Wandabschnitt 14a weist eine Aufnahme 18 auf. Diese Aufnahme ist im gezeigten Ausführungsbeispiel als durchgehender Schlitz ausgeführt, der sich schräg bezüglich der Austrittsöffnung O erstreckt, derart dass der Schlitz in eine y-z-Richtung zeigt. Es ist nicht zwingend notwendig, dass die Aufnahme 18 durch einen durchgehenden Schlitz gebildet ist, es wäre auch möglich mehrere in x-Richtung voneinander beabstandete Einzelaufnahmen vorzusehen; das Vorsehen eines durchgehenden Schlitzes als Aufnahme ist jedoch bevorzugt.

Das Abdeckelement 50 weist einen im Wesentlichen ebenen Hauptabschnitt 54, einen von diesen Hauptabschnitt 54 abknickenden ersten Endabschnitt 52 und einen zweiten Endabschnitt 56 auf. Im Ruhezustand (d.h. solange der Gasgenerator 30 nicht betätigt wurde), erstreckt sich der erste Endabschnitt 52 in die Aufnahme 18, wie man dies insbesondere in Figuren 3, 4 und 7 gut entnehmen kann. Der zweite Endabschnitt 56 liegt dem ersten Endabschnitt 52 gegenüber und weist einen Befestigungsbereich 56b, durch welchen sich die Befestigungsbolzen 32a, 32b erstrecken, auf. Es können zusätzliche Befesti- gungselemente, beispielsweise in Form von Kunststoffdübeln vorgesehen sein. An den Befestigungsbereich 56b schließt sich ein diesen Befestigungsbereich 56b mit dem Hauptabschnitt 54 verbindender Übergangsbereich 56a an. Dieser Übergangsbereich 56a ist rinnenartig ausgebildet, d.h., er weist einen dem Gassack 40 zugewandten konkaven Bereich in Form einer Hohlkehle mit einem Radius auf, wobei dieser Radius im ersten Ausführungsbeispiel vorzugsweise zwischen 10 mm und 25 mm beträgt.

Das Abdeckelement 50 besteht aus einem Material, welches deutlich flexibler als das Gehäuse 10 ist; ein bevorzugtes Material für dieses Abdeckelement 50 ist Filz, insbesondere Nadelfilz. Hierbei kann es bevorzugt sein, dass das Abdeckelement aus mehreren Abschnitten besteht, wobei benachbarte Abschnitte eine unterschiedliche Steifheit aufweist. Dies kann, wie die Figur 8 zeigt, insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Abschnitte aus einer unterschiedli- chen Zahl von Lagen bestehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei solcher Abschnitte vorhanden, wobei ein erster Abschnitt, welcher dem ersten Endabschnitt entspricht, aus drei Lagen, ein zweiter Abschnitt, welcher im Wesentlichen dem zweiten Endabschnitt entspricht, sich im gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch etwas in den Hauptabschnitt erstreckt, ebenfalls zwei La- gen und ein dritter Abschnitt, welcher im Wesentlichen dem Hauptabschnitt des Abdeckelements entspricht, zwei Lagen aufweist. Die Lagen können unter Wärmeeinwirkung miteinander verbunden sein. Auch die Formgebung des Abdeckelements erfolgt vorzugsweise durch Thermoumformung. Natürlich ist es auch möglich, die Anzahl der Lagen zu variieren, so dass das in Figur 8 gezeig- te Ausführungsbeispiel nur als beispielhaft zu verstehen ist. Weiterhin können linienförmige Vertiefungen eingeprägt oder Perforierungen eingestanzt sein, um Biegelinien zu definieren.

Der Übergangsbereich 56a ist vom zweiten Wandabschnitt 14b beabstandet, so dass sich eine Lücke ergibt, in welche der Übergangsbereich 56a des zweiten Endabschnitts 56 des Abdeckelementes 50 bei Zündung des Gasgenerators und Ausdehnung des Gassackes 40 ausweichen kann. Dies wird nun mit Bezug auf die Figuren 7 und 9 näher erläutert: Die Figur 7 zeigt im Wesentlichen dasselbe wie die Figur 3, wobei durch die Pfeile die Kräfte angedeutet sind, welche kurze Zeit nach Zündung des Gasgenerators 30, also zu Beginn der Füllung des Gassackes 40 (welcher nicht dargestellt ist), wirken, wobei ein Zeitversatz dahingehend gegeben ist, dass sich wirksame Kräfte zunächst im Bereich des Erstfüllbereichs 42 des Gasraumes ausbilden. Man entnimmt der Figur 7, dass der„Aufnahmezeitpunkf so früh gewählt ist, dass sich das Abdeckelement 50 noch nicht verformt hat. Man kann drei Richtungen unterscheiden, in welche die Kraft des Gasdruckes auf das Abdeckelement 50 wirkt, nämlich senkrecht zum Hauptabschnitt 54, senkrecht zum Befestigungsbereich 56b des zweiten Endabschnittes 56 und radial auf den Übergangsbereich 56a. Die Kraftkomponente, welche senkrecht auf den Befestigungsbereich 56b wirkt, führt zu keiner Verformung des Abdeckelementes 50, weil diese Kräfte unmittelbar in den zweiten Wand abschnitt 14b abgeleitet werden (sofern man vereinfachend eine völlige Steifheit des Gehäuses 10 annimmt). Diese Kraftkomponente wird deshalb im Weiteren nicht betrachtet. Die übrigen Kraftkomponenten haben einen Anteil in z-Richtung (F_z) und ein Anteil in y-Richtung (F_y). Hieraus ergibt sich eine resultierende Kraft in z-y- Richtung, welche als resultierende Kraft Fres bezeichnet wird. Hieraus ergibt sich, wie man ebenfalls der Figur 7 unmittelbar entnimmt, dass schon unmittelbar nach Zündung des Gasgenerators 30 eine Öffnungskraft (Fop) zur Verfügung steht, welche den ersten Endabschnitt 52 aus der Aufnahme 18 herauszieht.

Bei fortschreitender Befüllung des Gassackes 40 deformiert sich das Abdeckelement 50, hier insbesondere der relativ weiche Hauptabschnitt 54, wie dies in Figur 9 gezeigt ist, wodurch die Öffnungskraft weiter vergrößert wird. Hierdurch ergibt sich insgesamt ein sehr gutes Öffnungsverhalten des Abdeckelementes 50, wodurch weiterhin das Gehäuse 10 nur relativ geringen Kräften ausgesetzt wird. Dies wird noch dadurch begünstigt, dass das Abdeckelement 50 nicht mit dem dritten und dem vierten Wandabschnitt 14C, 14D verbunden ist. Die Figuren 10 und 1 1 zeigen ein Ausführungsbeispiel, welches sich vom soeben beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass praktisch der gesamte zweite Endabschnitt 56 am zweiten Wandabschnitt 14d des Gehäuses 10 anliegt und der Übergangsbereich 56a sehr klein und mit sehr kleinem Radius ausgebildet ist. Hierdurch folgt, dass unmittelbar nach Zündung des Gasgenerators 30 (Figur 10) praktisch noch keine Öffnungskraft zur Verfügung steht, da die einzige wirksame Kraftkomponente senkrecht auf dem Hauptabschnitt 54 des Abdeckelementes 50 steht. Erst wenn sich dieses verformt, wie dies in Figur 11 gezeigt ist, tritt eine Öffnungskraft auf, welche dann zum Öffnen des Abdeckelementes 50 führt. Aus diesem Grund ist eine Geometrie, wie sie in Figur 7 gezeigt ist, in der Regel bevorzugt.

Die Figuren 12 und 13 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches dem der Figuren 7 und 9 sehr ähnlich ist. Die Anfangsgeometrie entspricht vollständig der der Figur 7, der Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 7 besteht darin, dass der zweite Wandabschnitt 14b kürzer ausgeführt ist, so dass nicht nur eine Lücke zwischen dem Übergangsbereich 56a und dem zweiten Wandabschnitt 14b besteht, sondern dass der Übergangsbereich 56a den zweiten Wandabschnitt 14b in z-Richtung überragt. Dies führt, wie man der Figur 13 entnehmen kann, dazu, dass sich das Abdeckelement 50 bei Befüllung des Gassackes noch weiter deformieren kann, was ebenfalls zu einem weiter verbesserten Öffnungsverhalten führen kann.

Im Ausführungsbeispiel der Figur 14 ist der Gasgenerator 30 und somit auch der Befestigungsbereich 56b des zweiten Endabschnittes 56 mit dem Gehäuseboden 12 verbunden und der zweite Wandabschnitt 14B ist nur sehr kurz ausgeführt. Hierdurch schließt der Übergangsbereich 56a des Abdeckelements 50 das Gassackmodul in Richtung der Fahrzeugfront ab. Grundsätzlich könnte in einem solchen Ausführungsbeispiel der zweite Wandabschnitt 14B auch ganz weggelassen werden, so dass dann die Austrittsöffnung O durch den ersten Wandabschnitt, den dritten Wandabschnitt, den vierten Wandabschnitt und die fahrzeugvordere Kante des Gehäusebodens 12 gebildet werden würde. Wie man der Figur 14 und den eingezeichneten Kraftpfeilen entnimmt, führt diese Geometrie zu einer maximalen anfänglichen Anfangsöffnungskraft Fop. Weiterhin kann sich, wie man das der Figur 15 entnimmt, das Abdeckelement 15 sehr schnell und sehr großflächig öffnen.

Aufgrund der Tatsache, dass eine große Öffnungskraft erzeugt wird, kann die spaltförmige Öffnung eine Riffelung oder ähnliche, die Reibung erhöhende Mittel aufweisen, um ein versehentliches Öffnen des Abdeckelements durch Berührung durch den Insassen zu verhindern (dies gilt für alle Ausführungsbeispiele).

Die Figuren 16 bis 18 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen durch eine andersartige Verbindung zwischen dem Befestigungsbereich 56b des zweiten Endabschnitts 56 des Abdeckelements 50 und dem zweiten Wandabschnitt (14b) (oder allgemeiner gesagt dem Abschnitt des Gehäuses, welcher dem ersten Wandabschnitt 14a gegenüberliegt). Der Randbereich des zweiten Wandabschnitts 14b ist doppellagig mit einer ersten Lage 15a und einer zweiten Lage 15b ausgestaltet. Ein Abschnitt des Befestigungsbereichs 56b liegt zwischen den beiden Lagen 15a, 15b. An diesen Abschnitt schließt sich eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Laschen 58 an, welche jeweils eine Durchbrechung 58a aufweisen. In jede Durchbrechung 58a greift ein Vorsprung 16 des Gehäuses 10 ein. Hierbei erstreckt sich die der Austrittsöffnung O abgewandte Fläche des Vorsprungs im Wesentlichen senkrecht zum zweiten Wandabschnitt 14b, während sich die weitere Fläche des Vorsprungs schräg erstreckt (siehe hierzu Figur 17 und auch Figur 20, welche zwar ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt, bei der die Verbindung zwischen dem Befestigungsbereich des Abdeckelements und dem Gehäuse jedoch genauso aufgebaut ist wie im Ausführungsbeispiel der Figuren 16 bis 18). Hierdurch können die Laschen zwar bis die in den Figuren 16 bis 18 gezeigten Position eingeschoben, aber nicht wieder herausgezogen werden. Diese Art der Befestigung des Abdeckelements am Gehäuse hat mehrere Vorteile: Zum einen erfolgt die Montage unabhängig vom Gasgenerator, was vorteilhaft sein kann. Weiterhin erfolgt die Krafteinleitung über einen größeren Bereich (nicht nur im Bereich des Befesti- gungsbolzen des Gasgenerators), wodurch die punktuelle Belastung reduziert wird.

Die Figuren 19 und 20 zeigen ein Ausführungsbeispiel, welches sich von allen bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch unterscheidet, dass der Gasgenerator 30 am ersten Wandabschnitt 14a des Gehäuses befestigt ist, so dass er sich benachbart zum ersten Endabschnitt 52 des Abdeckelements 50 befindet. Hierdurch wirkt zu einem sehr frühen Zeitpunkt unmittelbar benachbart zum ersten Endabschnitt 52 eine Kraft auf das Abdeckelement 50, wodurch dieses sich sehr schnell öffnet. Im in einem Fahrzeug montierten Zustand (Figur 20) befindet sich der Gasgenerator 30 wie üblich am fahrzeugvorderen Ende des Gehäuses. Ungewöhnlich ist, dass der erste Wandabschnitt 14a das fahrzeugvordere Ende des Gehäuses bildet und somit der zweite Wandabschnitt 14b, an welchem der Befestigunsgbereich des Abdeckelements 50 gehalten ist, dem unteren Ende der Instrumententafel I benachbart ist. Hieraus folgt, dass das Abdeckelement 50 bei Expansion des (nicht dargestellten) Gassacks um etwa 180° verschwenkt wird, was aufgrund der beschriebenen Struktur des Abdeckelementes 50 jedoch problemlos möglich ist. Ein sich hieraus ergebender Vorteil besteht darin, dass ein gegebenenfalls zwischen Instrumententafel I und Gehäuse 10 vorhandener Spalt, in welchem der Gassack hängenbleiben könnte, bei Expansion des Gassacks automatisch abgedeckt wird.

Die Figur 21 und 22 zeigen eine Variation zu dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel. Der Unterschied zum eben beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, dass sich unmittelbar benachbart zum ersten Wandabschnitt 14a und parallel zu diesem eine Perforation 60, welche eine Sollbruchlinie bildet, erstreckt. Diese unterteilt das Abdeckelement 50 in einen ersten Teilbereich 50a, welcher identisch mit dem ersten Endabschnitt 52 ist, und einen zweiten Teilbereich 50b.

Wird der Gasgenerator 30 gezündet und expandiert der (nicht dargestellte Gassack), so teilt sich das Abdeckelement 50 entlang der Perforation 60, so dass die beiden Teilbereiche 50a, 50b dann auch vollständig voneinander ge- trennt sind. Der erste Teilbereich (also der erste Endabschnitt 52) bleibt in der Aufnahme 18 stecken, während der zweite Teilbereich 50b (in Fahrzeugrichtung) nach hinten umklappt, die Austrittsöffnung O des Gehäuses freigibt und den Spalt zwischen Gehäuse 10 und Instrumententafel I abdeckt.

Um zu erreichen, dass der erste End abschnitt 52 in der Aufnahme 18 steckenbleibt kann die die Aufnahme 18 beispielsweise eine widerhakenartige Struktur aufweisen und/oder der erste Endabschnitt 52 kann in der Aufnahme 18 verklebt sein. Der Herstellungsaufwand erhöht sich hierdurch nicht oder nur unwesentlich. Das Vorsehen einer Sollbruchlinie und eine starke Verankerung des ersten Endabschnitts 52 in der Aufnahme 18 kann den Vorteil haben, dass das Öffnungsverhalten noch besser reproduzierbar ist und dass ein versehentliches Herausziehen des ersten Endabschnitts 52 aus der Aufnahme 18 durch den Fahrzeugnutzer sicher verhindert wird.

Wie dies in den Figuren 23 und 24 gezeigt ist, kann die Perforation 60 auch beabstandet vom ersten Wandabschnitt 14a im Abdeckelement 50 angeordnet sein, so dass bei Expansion des Gassackes (Figur 24) beide Teilbereiche 50a, 50b aufklappen (Figur 24). Soll, wie dies oben mit Bezug auf die Figuren 19 und 20 und 21 und 22 beschrieben wurde, ein Spalt S zwischen Instrumententafel I und Gehäuse 10 abgedeckt werden, so sollte der zum Spalt benachbarte Teilbereich, dies ist hier der zweite Teilbereich 50b, mindestens so lang gewählt werden, dass er den Spalt S überbrücken kann, wie dies in Figur 24 gezeigt ist. Allerdings ist sehr vorteilhaft, die Länge dieses Teilbereichs (welcher komplett aufgeklappt sein muss, um eine vollständige Expansion des Gassacks zu erlauben) so kurz wie möglich zu wählen (also nur so lang, dass der Spalt S sicher überbrückt wird), um die zu beschleunigende Masse und das Trägheitsmoment dieses Teilbereichs (hier als des zweiten Teilbereichs 50b) zu minimieren.

Das Vorsehen einer Sollbruchlinie im Abdeckelement 40 ist bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich. Anstelle einer Perforation könnte die Sollbruchlinie in Form einer anderen Art von Schwächung, beispielsweise in Form einer eingeprägten Linie, ausgebildet sein, wobei eine Perforation die derzeit bevorzugte Ausführungsform einer Sollbruchlinie ist, insbesondere, wenn das Abdeckelement aus Filz besteht.

Bezugszeichenliste

10 Gehäuse

12 Gehäuseboden

14 Wand

14a erster Wandabschnitt

14b zweiter Wandabschnitt

14c, d dritter und vierter Wandabschnitt (seitliche Abschnitte)

15a, b Lagen des Randbereichs des zweiten Wandabschnitts

16 Vorsprung

18 Aufnahme

19a,b Montageflansch

20a-d Befestigungslöcher für Gasgenerator

22a, b Befestigungsflansche

30 Gasgenerator

32a, b Befestigungsbolzen

34 Ausströmöffnung

36 Zündstecker

40 Gassack

41 Gasraum

42 Erstfüllbereich

50 Abdeckelement

50a erster Teilbereich

50b zweiter Teilbereich

52 erster Endabschnitt

54 Hauptabschnitt

56 zweiter Endabschnitt

56a Übergangsbereich

56b Befestigungsbereich

58 Lasche

58a Durchbrechung

0 Austrittsöffnung

I Instrumententafel

S Spalt

Claims

Patentansprüche

1. Gassackmodul mit

einem vorzugsweise aus Kunststoff bestehenden Gehäuse (10), welches einen Gehäuseboden (12) und eine sich vom Gehäuseboden (12) erstreckende Wand hat, sodass eine Austrittsöffnung (O) definiert ist, wobei die Wand einen ersten Wandabschnitt (14a) aufweist, in oder an welchem wenigstens eine Aufnahme (18) vorgesehen ist,

einem in das Gehäuse (10) eingefalteten Gassack (40),

einem Ausströmöffnungen (34) aufweisenden Inflator, dessen Ausströmöffnungen (34) sich innerhalb des Gassacks (40) befinden, und

einem vom Gehäuse separaten, jedoch mit diesem verbundenen, die Austrittsöffnung (0) verschließenden Abdeckelement (50), welches einen im Wesentlichen in einer Ebene liegenden Hauptabschnitt (54), wenigstens einen ersten Endabschnitt (52), welcher in der wenigstens einen Aufnahme (18) aufgenommen ist, und einen dem ersten Endabschnitt (52) gegenüberliegenden, sich aus der Ebene des Hauptabschnitts (54) heraus erstreckenden zweiten Endabschnitt (56) aufweist, welcher einen Befestigungsabschnitt aufweist, der mit dem Gehäuse verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (50) aus einem Zuschnitt gefertigt ist, so dass der in der Aufnahme aufgenommene erste Endabschnitt (52) auch ein Ende des Abdeckelements (50) bildet.

2. Gassackmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (50) aus einem Textilmaterial, insbesondere aus Filz, besteht.

3. Gassackmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Textilmaterial wenigstens zwei Abschnitte mit unterschiedlicher Steifheit aufweist.

Gassackmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der steifere Abschnitt aus mehr Lagen als der weniger steife Abschnitt besteht.

Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (18) ein Spalt ist.

Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme zwischen 1° und 30° gegen die Ebene des Hauptabschnitts (54) geneigt ist.

Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (50) ausschließlich über seinen ersten Endabschnitt (52) und seinen zweiten Endabschnitt (56) mit dem Gehäuse verbunden ist.

Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Ausströmöffnungen des Inflators benachbart zum ersten Wandabschnitt (14a) angeordnet sind.

Gassackmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Inflator ein sich parallel zum zweiten Endabschnitt (56) erstreckender, zylindrisch ausgebildeter Gasgenerator (30) mit radialen Ausströmöffnungen (34) ist.

Gassackmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein sich vom Gasgenerator (30) erstreckender Befestigungsbolzen (32a, 32b) vorgesehen ist, welcher den Gasgenerator (30), den Gassack (40), den zweiten Endabschnitt (56) des Abdeckelements (50) und das Gehäuse (10) miteinander verbindet.

11. Gassack nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des zweiten Endabschnitts (56) dem Gassack unmittelbar benachbart ist.

Gassackmodul nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich des Gassacks (40), welcher dem zweiten Endabschnitt (56) des Abdeckelements (50) unmittelbar benachbart ist, einen Erstfüllbereich (42) des vom Gassack (40) umgebenen Gasraumes (41 ), in welchem die Ausströmöffnungen (34) des Inflators angeordnet sind, abschnittsweise berandet.

Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Endabschnitt (56) einen den Befestigungsbereich (56b) mit dem Hauptabschnitt (54) verbindenden Übergangsbereich (56a) aufweist, wobei der Übergangsbereich (56a) rinnen- förmig ausgebildet ist, wobei der Radius dieser Rinne vorzugsweise wenigstens 10 mm beträgt.

Gassackmodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (56a) zumindest abschnittsweise vom Gehäuse (10) beabstandet ist, so dass das Gehäuse (10) den Übergangsbereich (56a) nicht abstützt.

Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (56b) des zweiten Endabschnitts (56) an der Innenseite des Gehäuses an diesem befestigt ist.

Gassackmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) einen dem ersten Wandabschnitt (14a) gegenüberliegenden Abschnitt aufweist, welcher zumindest abschnittsweise doppellagig ausgebildet ist und dass der Befestigungsbereich (56b) des zweiten Endabschnitts (56) des Abdeckelements (50) zumin- dest abschnittsweise zwischen den beiden Lagen (15a, 15b) des zweiten Abschnitts gehalten ist.

Gassackmodul nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt eine Mehrzahl von Vorsprüngen (16) und der Befestigungsbereich eine Mehrzahl von Durchbrechungen (58a), aufweist, wobei die Vorsprünge (16) in die Durchbrechungen (58a) hineinragen.

Gassackmodul nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (16) außerhalb des doppellagigen Bereichs angeordnet sind.

Gassackmodul nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (58a) in voneinander beabstande- ten Laschen (58) angeordnet sind.

Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement eine Sollbruchlinie, insbesondere in Form einer Perforation (60), aufweist.

Gassackmodul nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollbruchlinie parallel zum ersten Wandabschnitt (14a) erstreckt und das Abdeckelement somit in einen ersten Teilbereich (50a), welcher dem ersten Wandabschnitt (14a) benachbart ist, und in einen zweiten Teilbereich (50b) unterteilt.

Gassackmodul nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Sollbruchlinie unmittelbar benachbart zum ersten Wandabschnitt (14a) erstreckt, so dass der erste Teilbereich (50a) und der erste Endabschnitt (52) identisch sind.

Gassackmodul nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchlinie vom ersten Wandabschnitt (14a) beabstandet ist, so dass der erste Endabschnitt (52) ein Teil des ersten Teilbereichs (50a) ist.

24. Fahrzeug mit einem Gassackmodul nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gassackmodul ein sich an die Instrumententafel (I) anschließendes Kniegassackmodul ist und dass der erste Wandabschnitt (14a) der Instrumententafel (I) abgewandt ist.

25. Fahrzeug nach Anspruch 24 mit einem Gassackmodul nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teilbereich (50b) in Fahrzeuglängsrichtung kürzer als der erste Teilbereich (50a) ist.