WO2017140521A1

WO2017140521A1 - Kniegassack

Info

Publication number: WO2017140521A1
Application number: PCT/EP2017/052492
Authority: WO
Inventors: Werner Freisler; Simon Schmid
Original assignee: Trw Automotive Gmbh
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2017-02-06
Publication date: 2017-08-24
Also published as: DE102016001918A1

Abstract

Ein Kniegassack (10) hat eine frontseitige, im aufgeblasenen Zustand einem Fahrzeuginsassen (24) zugewandte Frontwand (22) und eine Rückwand (20), die im aufgeblasenen Zustand der Frontwand (22) gegenüberliegt, wobei die Frontwand (22) und die Rückwand (20) ein Innenvolumen (26) einschließen. Es ist ein Trennelement (28) vorgesehen, das im Innenvolumen (26) mit Abstand zur Frontwand (22) und zur Rückwand (20) entlang der Frontwand (22) und der Rückwand (20) verläuft und das das Innenvolumen (26) abschnittsweise in ein rückseitiges und ein frontseitiges Volumen (30, 32) unterteilt. Entweder das rückseitige Volumen (30) oder das frontseitige Volumen (32) bildet eine durchgehende Strömungsverbindung zwischen einem gasgeneratornahen Ende (51) und einem gasgeneratorfernen Ende (52) des Kniegassacks (10), während eine direkte Strömungsverbindung vom gasgeneratornahen Ende (51) zum frontseitigen Volumen (32) oder zum rückseitigen Volumen (30) zumindest eingeschränkt ist.

Description

Kniegassack

Die Erfindung betrifft einen Kniegassack.

Kniegassäcke dienen dem Schutz der unteren Extremitäten eines Fahrzeuginsassen und sind zu diesem Zweck meist an einem unteren Ende der Instru- mententafel oder unter dieser an einer Fußraumverkleidung angeordnet. Bei der Aktivierung entfaltet sich der Kniegassack entlang der Instrumententafel entgegen der normalen Fahrtrichtung zwischen der Instrumententafel und dem Knie- /Schienbeinbereich des Fahrzeuginsassen. Da die Instrumententafel in diesem Bereich gekrümmt verläuft, soll auch der Kniegassack im aufgeblasenen Zustand an sich eine gekrümmte Form aufweisen. Dies lässt sich beispielsweise durch eine Verkürzung der Rückwand in Relation zur Frontwand, etwa durch das Einbringen von Raffnähten und Fangbändern, erreichen.

Außerdem soll der Kniegassack während des Entfaltens und Aufblasens möglichst dicht an der Instrumententafel bleiben, um einen unerwünscht frühen Kontakt mit dem Insassen nach Möglichkeit zu vermeiden.

Bei sogenannten „low-mounted" Modulen ist das Kniegassackmodul an der Unterseite der Instrumententafel oberhalb des Fußraums angebracht. Bei der Entfaltung muss der Gassack aus dem Gehäuse heraus erst nach unten bewegt werden, um dann anschließend in einer zum Insassen hin gerichteten Bewegung nach oben zu entfalten. Diese Anordnung und Entfaltungsfolge unterscheidet diese„low-mounted" Module von den sogenannten„mid-mounted" Modulen, die im mittleren Bereich der Instrumententafel angeordnet sind und eine zum Insassen hin gerichtete Öffnung aufweisen, durch die der Gassack im Wesentlichen in horizontaler Richtung austritt, um sich dann vor den Schienbeinen bzw. Knien des Insassen zu entfalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kniegassack für die„low-mounted" Einbausituation zu schaffen, bei dem diese Bedingung erfüllt ist. Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Kniegassack mit einer im aufgeblasenen Zustand einem Fahrzeuginsassen zugewandten Frontwand und einer Rückwand, die im aufgeblasenen Zustand der Frontwand gegenüberliegt, wobei die Frontwand und die Rückwand ein Innenvolumen einschließen. Es ist ein Trennelement vorgesehen, das im Innenvolumen mit Abstand zur Frontwand und zur Rückwand entlang der Frontwand und der Rückwand verläuft. Das Trennelement teilt das Innenvolumen abschnittsweise in ein rückseitiges und ein frontseitiges Volumen, wobei entweder das rückseitige Volumen oder das frontseitige Volumen eine durchgehende Strömungsverbindung zwischen einem gasgeneratornahen Ende und einem gasgeneratorfernen Ende des Kniegassacks bildet, während eine di- rekte Strömungsverbindung vom gasgeneratornahen Ende zum frontseitigen bzw. zum rückseitigen Volumen zumindest eingeschränkt ist.

Diese Gestaltung führt dazu, dass beim Aufblasen des Kniegassacks das Füllgas zu Beginn mit einem deutlich höheren Gasfluss entweder durch das rückseitige Volumen strömt und somit zuerst das rückseitige Volumen befüllt oder zu Beginn mit einem deutlich höheren Gasfluss durch das frontseitige Volumen strömt und somit zuerst das frontseitige Volumen befüllt. Der Gasfluss durch das jeweils andere Volumen ist deutlich geringer als der durch das zuerst befüllte Volumen, wobei vor allen Dingen ein direktes Überströmen von Füllgas vom Gasgenerator in das frontseitige bzw. das rückseitige Volumen eingeschränkt oder sogar im Wesentlichen unterbunden ist.

Auf diese Weise bleibt während der anfänglichen Positionierung des Kniegassacks zwischen der Instrumententafel und dem Knie-/Schienbeinbereich des Fahrzeuginsassen das Volumen des Kniegassacks senkrecht zur Instrumententafel schmal und damit die Tiefe des Kniegassacks gering, da diese im Wesentli- chen auf das zuerst befüllte Volumen beschränkt ist. Somit ist die Gefahr einer ungewollt frühen Interaktion mit dem Insassen reduziert. Ferner wird aber der Kniegassack sehr früh und schnell in eine Position gebracht, in welcher er längs der Instrumententafel aufwärts verläuft. In einer weiteren Ausgestaltung kann der Gasvolumenstrom auch so gesteuert werden, dass im unteren Teil zuerst die frontseitigen Gassackabschnitte stärker durchströmt werden als die rückseitigen und dass in einem oberen Teil der größere Volumenstrom zuerst durch die rückseitigen Gassackabschnitte geleitet wird, oder umgekehrt. Der größere Volumenstrom wird dabei quasi im Zickzack durch den Knie-Gassack geleitet.

Unter einer Tiefe des Kniegassacks wird hier die Erstreckung des Kniegassacks senkrecht zur Instrumententafel verstanden, während eine Breite des Kniegassacks die Richtung senkrecht zur Tiefe und parallel zu einer Fahrzeug- querrichtung beschreibt. Die Längserstreckung des Kniegassacks bezeichnet die Erstreckung des Kniegassacks entlang der Instrumententafel in Fahrzeuglängsrichtung, also von der Seite gesehen.

Vorzugsweise wird erst dann, wenn die Positionierung des Kniegassacks abgeschlossen ist, auch das frontseitige Volumen vollständig befüllt, um eine opti- male Rückhaltewirkung zu ermöglichen. Das rückseitige Volumen wird also schnell und ungehindert zumindest teilweise, vorzugsweise aber vollständig aufgeblasen, während das frontseitige Volumen zu diesem Zeitpunkt noch im Wesentlichen ungefüllt oder nur zu einem geringen Maß aufgeblasen bleibt.

Der Kniegassack ist vorteilhaft so ausgebildet, dass eine direkte, durchgängi- ge und im Wesentlichen ungehinderte Strömungsverbindung vom gasgeneratornahen Ende zum gasgeneratorfernen Ende durch das rückseitige Volumen besteht, die einen deutlich höheren Gasfluss zulässt als eine Strömungsverbindung vom gasgeneratornahen Ende zum gasgeneratorfernen Ende durch das frontseitige Volumen. Das Trennelement erstreckt sich im aufgeblasenen Kniegassack vorteilhaft in etwa parallel zur Instrumententafel und kann sich in etwa mittig zwischen der Frontwand und der Rückwand befinden. Frontwand und Rückwand werden im Folgenden auch unter dem Begriff „Gassackwände" zusammengefasst.

Um das rückseitige Volumen und das frontseitige Volumen voneinander zu trennen, erstreckt sich das Trennelement vorzugsweise über die gesamte Breite des Kniegassacks. Das Trennelement kann dabei an seinen Längsrändern mit dem Seitenbereich der Rückwand und mit dem Seitenbereich der Frontwand verbunden sein, beispielsweise, bei einem genähten Gassack, an der Verbindungslinie oder Verbindungsnaht zwischen den beiden Gassackwänden, sodass keine zusätzlichen Nahtvorgänge erforderlich sind.

Es ist auch möglich, das Trennelement vor dem Vernähen der beiden Gassackwände nur mit einer der beiden Gassackwände zu vernähen.

Damit auch das frontseitige Volumen in ausreichend kurzer Zeit für eine optimalen Rückhaltewirkung befüllt werden kann, ist das Trennelement vorzugsweise so ausgebildet, dass ein beschränkter Gasfluss durch das Trennelement hindurch vom rückseitigen in das frontseitige Volumen möglich ist. Dieser beschränkte Gasfluss entspricht einem kleineren Gasfluss als dem, der durch das rückseitige Volumen vom gasgeneratornahen zum gasgeneratorfernen Ende des Kniegassacks strömt. Jedoch ist vorteilhaft über die gesamte Fläche des Trenn- elements ein Gasdurchgang möglich, sodass das gesamte frontseitige Volumen durch das Trennelement hindurch mit Gas befüllt werden kann.

Das Trennelement ist beispielsweise ein Gewebestück, das aus einem gasdurchlässigen Gewebe besteht oder das mit einer Vielzahl von kleinen Überströmöffnungen versehen ist, um einen Gasdurchtritt vom rückseitigen in das frontseitige Volumen zu ermöglichen. Über die Gasdurchlässigkeit des Trennelements können der Gasfluss und somit das Befüllverhalten eingestellt werden.

Ein ungewolltes Überströmen von Füllgas vom gasgeneratornahen Ende des Kniegassacks zum frontseitigen Volumen lässt sich dadurch verhindern, dass der direkte Übergang vom gasgeneratornahen Ende des Kniegassacks zum frontsei- tigen Volumen im Wesentlichen verschlossen ist, insbesondere durch ein Verschlusselement. Unter „im Wesentlichen verschlossen" wird hier verstanden, dass nur ein deutlich eingeschränkter Gasfluss möglich ist, der kein nennenswertes Gasvolumen transportiert. Bei dieser Gestaltung kann das frontseitige Volumen nur durch das Trennelement hindurch und/oder über ein Überströmen vom gasgeneratorfernen Ende in das frontseitige Volumen befüllt werden.

Hierzu ist es sinnvoll, wenn das gasgeneratorferne Ende des Kniegassacks strömungsmäßig mit dem frontseitigen Volumen verbunden ist, sodass Vorzugs- weise ein im Wesentlichen ungehinderter Gasfluss durch einen ausreichend großen Strömungsquerschnitt möglich ist. Dieser Gasfluss kann größer sein als der Gasfluss durch das Trennelement.

Gleiches gilt in analoger Weise, wenn zuerst das frontseitige Volumen befüllt wird.

Ein ungewollt frühes Überströmen von Füllgas vom gasgeneratorfernen Ende in das frontseitige Volumen kann auch durch eine entsprechende Faltung des Kniegassacks verhindert werden, da sich der Kniegassack erst während des Befüllens entfaltet und übereinanderliegenden Abschnitte der Gassackwände im noch gefalteten Zustand den Gasfluss reduzieren. Das rückseitige Volumen entfaltet sich entlang der Instrumententafel durch das vom gasgeneratornahen Ende ungehindert einströmende Füllgas, wobei vorzugsweise das gasgeneratorferne Ende des Kniegassacks noch eingeklappt oder eingerollt ist, sodass Gas nicht in das frontseitige Volumen überströmen kann. Gleiches gilt in analoger Weise, wenn zuerst das frontseitige Volumen befüllt wird.

Der Kniegassack ist vorzugsweise zur Formgebung und zur Erhöhung der Stabilität in mehrere Kammern unterteilt, wie dies von herkömmlichen Kniegassäcken bekannt ist. Hierzu kann beispielsweise das Innenvolumen durch das Trennelement und durch Fangbänder, die jeweils mit dem Trennelement sowie mit der Frontwand und/oder der Rückwand verbunden sind, in mehrere Kammern unterteilt sein. Außerdem können weitere Fangbänder vorgesehen sein, die das Innenvolumen unabhängig vom Trennelement unterteilen.

Das Trennelement begrenzt bevorzugt zumindest eine Kammer im rückseiti- gen Volumen und zumindest eine Kammer im frontseitigen Volumen, wobei aber vorteilhaft sowohl das rückseitige als auch das frontseitige Volumen jeweils in mehrere einzelne Kammern unterteilt sind.

Es können also sowohl im rückseitigen als auch im frontseitigen Volumen jeweils mehrere einzelne Kammern ausgebildet sein. Die einzelnen Kammern sind dabei strömungsmäßig mit der jeweils in Gassacklängsrichtung anschließenden Kammer verbunden, indem beispielsweise Fangbänder Öffnungen für den Gas- durchfluss frei lassen. Das Trennelement kann sich bezogen auf die Längserstreckung des Kniegassacks entlang mehrerer Kammern erstrecken, kann aber auch auf eine einzelne Kammer begrenzt sein. Im letzteren Fall ist das Trennelement bevorzugt in Längserstreckung betrachtet in einem mittleren Abschnitt des Kniegassacks vor- gesehen.

In diesem Zuge kann eines der Fangbänder, das eine Unterteilung zwischen zwei Kammern bildet, gleichzeitig den direkten Übergang vom gasgeneratornahen Ende des Kniegassacks zum frontseitigen Volumen zumindest im Wesentlichen verschließen und das Verschlusselement bilden. Der Kniegassack weist vorzugsweise eine gasgeneratornächste und eine gasgeneratorfernste Kammer auf, die jeweils durch Fangbänder begrenzt sind. Die gasgeneratornächste Kammer ist, wie der Name sagt, die Kammer, in die das Füllgas vom Gasgenerator aus direkt einströmt. Die gasgeneratorfernste Kammer endet in Gassacklängsrichtung am gasgeneratorfernen Ende des Knie- gassacks.

Das Trennelement erstreckt sich vorteilhaft nicht in die gasgeneratornächste und/oder in die gasgeneratorfernste Kammer.

Die gasgeneratornächste Kammer bildet normalerweise den Teil des Kniegassacks, der entlang eines unteren, manchmal horizontal verlaufenden Ab- Schnitts der Instrumententafel oder der Fußraumdecke verläuft. Der Übergang zur nächsten Kammer markiert meist den Beginn eines abgeknickten Bereichs des Kniegassacks, in dem dieser der Krümmung der Instrumententafel nach oben folgt. Es hat sich als sinnvoll erwiesen, in dieser Kammer keine Unterteilungen vorzusehen, um einen gleichmäßigen Gasfluss in das rückseitige Volumen zu erhalten.

Die gasgeneratorfernste Kammer soll ein Rückhaltevolumen mit einer ausreichenden Tiefe senkrecht zur Instrumententafel bilden und kann auch der Überleitung des Gasflusses vom rückseitigen in das frontseitige Volumen dienen. Das Trennelement durch diese Kammer zu führen ist daher nicht notwendig. Das Fangband, das am Übergang von der gasgeneratornächsten Kammer zum frontseitigen Volumen verläuft, kann sich, um diesen Übergang im Wesentlichen vollständig zu verschließen, über die gesamte Breite des Kniegassacks erstrecken. Dasjenige Fangband, das am Übergang von der gasgeneratornächsten Kammer zum rückseitigen Volumen das Trennelement mit der Rückwand des Kniegassacks verbindet, ist hingegen vorzugsweise so ausgebildet, dass ein im Wesentlichen ungehinderter Gasfluss von der gasgeneratornächsten Kammer in das rückseitige Volumen hinein möglich ist. Hierzu kann das Fangband mit Öffnungen oder Unterbrechungen versehen sein, oder es kann sich nur über einen geringen Teil der Breite des Kniegassacks erstrecken.

Über die Fangbänder kann das Trennelement an seinen Längsenden beabstandet von Frontwand und Rückwand gehalten sein, sodass jede der Kammern im frontseitigen und im rückseitigen Volumen über die gesamte Erstreckung dieser Volumina eine ausreichende Tiefe für einen ausreichenden Gasfluss und/oder eine ausreichende Rückhaltewirkung hat.

An den längsseitigen Enden des Trennelements können durchgehende Fangbänder zwischen den Gassackwänden vorgesehen sein, oder einzelne Fangbänder, die jeweils eine Gassackwand mit dem Trennelement verbinden.

Zumindest eines der Fangbänder, das das Trennelement mit der Rückwand und der Frontwand am Übergang zur gasgeneratornächsten Kammer oder zur gasgeneratorfernsten Kammer verbindet, kann natürlich auch durch einen entsprechenden Abschnitt des Trennelements selbst gebildet sein, also einstückig mit dem Trennelement ausgebildet sein, um die Anzahl an benötigten einzelnen Zuschnittsteilen bei der Fertigung des Kniegassacks zu reduzieren.

Genauso ist es denkbar, das Trennelement aus Abschnitten von Fangbändern zusammenzusetzen, die die Kammern definieren, wobei dann jeweils ein Abschnitt des Fangbands zwischen dem frontseitigen und dem rückseitigen Vo- lumen verläuft. Diese Fangbandabschnitte sind dann entlang der Längserstreckung des Kniegassacks miteinander zu einem durchgehenden Trennelement verbunden.

Es ist auch möglich, das Trennelement durch eine Verlängerung der Frontwand und/oder der Rückwand zu bilden. Insbesondere können verlängerte Ab- schnitte der Rückwand und der Frontwand parallel zueinander bis zum Übergang zur gasgeneratornächsten Kammer verlaufen. Die Verlängerung der Frontwand und/oder der Rückwand kann dabei auch das Verschlusselement bilden.

Bei dieser Ausführungsform kann auch die gasgeneratorfernste Kammer durch das Trennelement geteilt sein, wobei in dieser Kammer vorzugsweise dann Überströmöffnungen im Trennelement vorgesehen sind, um Füllgas vom rückseitigen Volumen in das frontseitige Volumen zu leiten.

Der Kniegassack weist im eingebauten und aufgeblasenen Zustand vorteilhaft einen abgeknickten Bereich auf, in dem der Kniegassack nach der gasgenerator- nächsten Kammer, die unterhalb einer Instrumententafel liegt, nach oben abknickt, wobei sich das Trennelement vorzugsweise im Wesentlichen im abgeknickten Bereich erstreckt.

Das Trennelement kann im Wesentlichen auf den abgeknickten Bereich beschränkt sein. Der abgeknickte Bereich beginnt dabei vorteilhaft am Ende der gasgeneratornächsten Kammer mit Beginn des Trennelements.

Die Fangbänder, die das frontseitige und das rückseitige Volumen in einzelne Kammern unterteilen, greifen bevorzugt an unmittelbar entgegengesetzten Bereichen des Trennelements an, sodass diese Fangbänder jeweils auf einer Linie liegen, die durch das Trennelement unterbrochen ist. Das jeweilige Paar von Fangbändern, das auf entgegengesetzten Seiten der Trennwand auf denselben Bereich des Trennelements zuläuft, kann beispielsweise durch eine einzige Naht am Trennelement fixiert sein.

Es ist ebenfalls möglich, gegenüberliegende Fangbänder an unterschiedlichen Bereichen der Trennwand zu befestigen, um die Größe und relative Lage der Kammern anzupassen.

Allgemein sollten das Trennelement und die Fangbänder eine solche Gasdurchlässigkeit und eine solche Geometrie haben, dass die Kammern, die das rückseitige Volumen bilden, zeitlich vor denen, die das frontseitige Volumen bilden, vollständig aufgeblasen werden. Damit ist sichergestellt, dass der Kniegas- sack seine endgültige Position eingenommen hat, bevor das Füllgas in nennens- werter Weise zum Aufblasen des Kniegassacks senkrecht zur Instrumententafel erfolgt und sich die Tiefe des Kniegassacks zunehmend erhöht.

Die Aufblasreihenfolge der Kammern kann so festgelegt sein, dass die gasgeneratorfernste Kammer zeitlich vor derjenigen Kammer im frontseitigen Volu- men vollständig aufgeblasen wird, die der gasgeneratornächsten Kammer am nächsten liegt. In anderen Worten wird zunächst das gasgeneratorferne Ende des Kniegassacks (vollständig) befüllt, bevor die an die gasgeneratornächste Kammer angrenzende Kammer des frontseitigen Volumens (vollständig) aufgeblasen wird. Hierbei kann beispielsweise die Aufblasreihenfolge so gewählt werden, dass die gasgeneratornächste Kammer des frontseitigen Volumens entweder als letzte der Kammern des frontseitigen Volumens oder direkt anschließend an das Befüllen der gasgeneratorfernsten Kammer des Kniegassacks befüllt wird. Die Befüll- reihenfolge kann wie oben beschrieben durch die Gasdurchlässigkeit des Trenn- elements und der Fangbänder im rückseitigen Volumen eingestellt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher beschrieben, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Knie- gassacks gemäß einer ersten Ausführungsform im voll aufgeblasenen

Zustand;

Figur 2 den Kniegassack aus Figur 1 mit nummerierter Befüllreihenfolge;

- die Figuren 3a bis 5b den Kniegassack aus Figur 1 in verschiedenen Schritten des Aufblasens; - Figur 6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kniegassacks gemäß einer zweiten Ausführungsform im voll aufgeblasenen Zustand in einer Draufsicht;

Figur 7 den Kniegassack aus Figur 6 in einer schematischen Schnittansicht; und Figuren 8 bis 12 weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Kniegassäcke, jeweils in schematischer Schnittansicht.

Die Figuren zeigen einen Kniegassack in mehreren verschiedenen Ausführungsformen. Die grundsätzliche Gestaltung ist in allen Ausführungsformen gleich und wird hier anhand der ersten Ausführungsform beschrieben, die in den Figuren 1 bis 5b gezeigt ist.

Figur 1 zeigt den Kniegassack 10 im vollständig aufgeblasenen, im Fahrzeug eingebauten Zustand.

Vor der Aktivierung ist der Kniegassack 10 zu einem Paket zusammengelegt in einer Aufnahme eines nicht näher dargestellten Gassackmoduls aufgenommen, das an einem unteren Ende 12 einer Instrumententafel 14 angeordnet ist (nicht dargestellt). Das Gassackmodul ist in einem Bereich angeordnet, in dem die Instrumententafel 14 in etwa horizontal verläuft. Anstatt an der Instrumententafel 14 angeordnet zu sein, kann das Gassackmodul auch anschließend an das untere Ende 12 der Instrumententafel 14 an oder unter einer Fußraumverkleidung platziert sein, dies wird hier als gleichbedeutend verstanden.

Das Gassackmodul weist einen Gasgenerator 16 auf, der das zum Aufblasen des Kniegassacks 10 notwendige Füllgas liefert. Der zu einem Paket zusammengelegte Kniegassack 10 liegt vor der Aktivierung in unmittelbarer Nähe zum Gasgenerator 16 oder der Gasgenerator 16 ragt in das Paket.

Ausgehend von ihrem unteren Ende 12 beschreibt die Instrumententafel 14 einen Knick und verläuft im Bogen zunehmend in z-Richtung, also in Fahrzeughochrichtung. Der Kniegassack 10 folgt im aufgeblasenen Zustand der Krümmung der Instrumententafel 14 und weist insbesondere einen abgeknickten Be- reich 18 auf, in dem seine Krümmung, gesamt gesehen, am größten ist.

Der Kniegassack 10 hat zwei Gassackwände, nämlich eine Rückwand 20 sowie eine Frontwand 22, wobei die Rückwand 20 der Instrumententafel 14 zugewandt ist und im aufgeblasenen Zustand des Kniegassacks 10 zumindest abschnittsweise an dieser anliegt. Die Frontwand 22 ist im aufgeblasenen Zustand einem Fahrzeuginsassen 24 (siehe z.B. Figur 5b) zugewandt und bildet eine Auffangfläche für den Insassen, genauer gesagt für dessen Knie- /Schienbeinbereich. Die Rückwand 20 und die Frontwand 22 schließen zwischen sich ein Innenvolumen 26 ein. Es ist möglich, dass die Rückwand 20 und die Frontwand 22 die gesamten Außenwände des Kniegassacks 10 bilden. Beispielsweise sind sie seitlich an ihren Längsrändern 27 miteinander vernäht und umschließen das ge- samte Innenvolumen 26 (siehe auch Figur 6). Jede der Gassackwände 20, 22 kann dabei aus mehreren Zuschnittsteilen zusammengesetzt sein.

Zwischen den Gassackwänden 20, 22, im Inneren des Gassacks 10, ist ein Trennelement 28 angeordnet, das sich in etwa parallel zur Rückwand 20 und zur Frontwand 22 und in etwa gleichem Abstand im aufgeblasenen Zustand des Kniegassacks 10 zwischen diesen erstreckt. Das Trennelement 28 unterteilt das Innenvolumen 26 abschnittsweise in ein rückseitiges Volumen 30 und ein frontseitiges Volumen 32. Die Tiefe des rückseitigen Volumens 30 und die des frontseitigen Volumens 32, also die Erstreckung des Kniegassacks 10 in etwa senkrecht zur Instrumententafel 14, ist in den hier gezeigten Ausführungsbeispielen in etwa gleich.

Das Trennelement 28 ist z. B. aus Gassackgewebematerial.

Das Trennelement 28 verläuft, wie in Figur 6 zu erkennen ist, über die gesamte Breite des Kniegassacks 10 (in den Figuren durch die y-Richtung bezeichnet) und ist beispielsweise an seinen Längsrändern 33 mit den Längsrändern 27 der Frontwand 22 und der Rückwand 20 vernäht.

Das Trennelement 28 erstreckt sich hier im Wesentlichen über den abgeknickten Bereich 18.

Außerdem sind mehrere Fangbänder 34 vorgesehen, die sich zwischen dem Trennelement 28 und der Rückwand 20 beziehungsweise dem Trennelement 28 und der Frontwand 22 erstrecken und die im Wesentlichen senkrecht zur Instrumententafel 14 oder in einem Winkel zwischen der Instrumententafel 14 und der x-Richtung, also der Horizontalrichtung, verlaufen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in den Figuren nicht alle Fangbänder 34 mit Bezugszeichen versehen. Die Fangbänder 34 positionieren das Trennelement 28 mit Abstand zu der Frontwand 22 und der Rückwand 20, in Seitenansicht gesehen.

Die Fangbänder 34 und das Trennelement 28 unterteilen so das Innenvolumen 26 in mehrere Kammern 36 bis 50. Die Kammer 36 bildet dabei die gasgeneratornächste Kammer, also die Kammer, in die das Füllgas aus dem Gasgenerator 16 direkt einströmt. Die Kammer 36 bildet auch das gasgeneratornahe Ende 51 des Kniegassacks 10.

Die gasgeneratornächste Kammer 36 wird durch zwei Fangbänder 34 be- grenzt, die außerdem jeweils mit dem Trennelement 28 verbunden sind.

Das Trennelement 28 erstreckt sich nicht in die gasgeneratornächste Kammer 36.

Am gasgeneratorfernen Ende 52 des Kniegassacks 10 ist eine gasgeneratorfernste Kammer 44 ausgebildet, durch die das Trennelement 28 ebenfalls nicht verläuft.

Die gasgeneratorfernste Kammer 44 ist durch zwei Fangbänder 34 begrenzt, die mit dem Trennelement 28 und zum einen mit der Rückwand 20 und zum anderen mit der Frontwand 22 verbunden sind.

Die Kammern 38, 40, 42, 46, 48, 50 sind jeweils durch einen Abschnitt der Rückwand 20 oder der Frontwand 22, einen Abschnitt des Trennelements 28 und zwei Fangbänder 34 begrenzt. Die Verbindung erfolgt beispielsweise durch Nähte (angedeutet in den Figuren). Das rückseitige Volumen 30 ist hier also in die Kammern 36, 40, 42 unterteilt, während die Kammern 46, 48, 50 zusammen das frontseitige Volumen 32 bilden. Die Fangbänder 34 können schmal ausgebildet sein oder sich annähernd über die gesamte Breite des Gassacks erstrecken. Auch können jeweils hinter dem dargestellen Fangband 34, also in Fahrzeugquerrichtung, mehrere weitere parallel verlaufende Fangbänder vorgesehen sein.

Beispielshaft sind hier das rückseitige Volumen 30 und das frontseitige Volu- men 32 jeweils in drei Kammern unterteilt, es könnten natürlich jeweils auch mehr oder weniger sein. In dem Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 6 und 7 gezeigt ist, sind jeweils im rückseitigen Volumen 30 und im frontseitigen Volumen 32 nur zwei Kammern ausgebildet. Die Anzahl der Kammern im rückseitigen und im frontseitigen Volumen 30, 32 könnte sich auch unterscheiden. Die Fangbänder 34 sind hier jeweils so angeordnet, dass sie an unmittelbar entgegengesetzten Bereichen des Trennelements 28, also an entgegengesetzten Seiten des Trennelements 28 an derselben Stelle, angreifen Die jeweiligen Fangbänder 34 sind z. B. durch das Trennelement 28 hindurch und mit diesem mit einer einzigen Naht vernäht. Entlang des Trennelements 28 sind dann die Fangbänder 34, die die Kammern 38, 40, 42 im rückseitigen Volumen 30 und die Kammern 50, 48, 46 im frontseitigen Volumen 32 begrenzen, jeweils auf gleicher Höhe am Trennelement 28 angeordnet, so dass eine Lastweiterleitung ohne Biegung des Trennelements 28 von einem Fangband 34 in das gegenüberliegende stattfinden kann.

Die Fangbänder 34 sorgen auch dafür, dass die Längsenden 54 des Trenn- elements 28 (entlang der Längserstreckung des Kniegassacks 10 betrachtet) von den Gassackwänden 20, 22 beabstandet sind.

Am Übergang vom rückseitigen Volumen 30 und vom frontseitigen Volumen 32 zur gasgeneratorfernsten Kammer 44 und zur gasgeneratornächsten Kammer 36 können die Fangbänder 34 natürlich als durchgehende Gewebestücke ausge- bildet sein. In diesem Bereich ist es auch möglich, zumindest jeweils eines der Fangbänder 34 einstückig mit dem Trennelement 28 auszuführen und diesen Abschnitt des Trennelementes 28 abzuklappen und als Fangband 34 weiterlaufen zu lassen. Alle Vereinfachungen, die der Fachmann am Zuschnitt des Kniegassacks 10 vornehmen würde, ohne die Unterteilung des Innenvolumens 26 in ein rückseitiges und ein frontseitiges Volumen 30, 32 zu verlassen, sind selbstverständlich möglich.

Dasjenige Fangband 34, das die gasgeneratornächste Kammer 36 vom frontseitigen Volumen 32 trennt, stellt ein Verschlusselement 58 dar, das eine Gasströmung von der gasgeneratornächsten Kammer 36 in das frontseitige Volumen 32 im Wesentlichen unterbindet. Zumindest annähernd das gesamte Füllgas strömt in der Anfangsphase der Entfaltung des Kniegassacks 10 also von der gasgeneratornächsten Kammer 36, die als erste vollständig befüllt wird, in die Kammer 38 des rückseitigen Volumens 30 ein und von dort durch die weiteren Kammern 40, 42 des rückseitigen Volumens 30 in die gasgeneratorfernste Kam- mer 44.

Hieraus ergibt sich beispielsweise die in den Figuren 2 und 3a bis 5b dargestellte Aufblasreihenfolge: Nach der gasgeneratornächsten Kammer 36 füllen sich in diesem Ausführungsbeispiel zunächst nacheinander die Kammern 38, 40, 42, 44 (in Figur 2 mit den Zahlen 1 bis 4 gekennzeichnet). Dies führt dazu, dass zunächst das rückseitige Volumen 30 vollständig aufgeblasen wird und somit sich der Kniegassack 10 nur mit der Tiefe tides rückseitigen Volumens 30 zwischen der Instrumententafel 14 und dem Knieschienbeinbereich des Insassen 24 entfal- tet (siehe Figur 4b). Die Entfaltung der Kammern 36 bis 44 sorgt jedoch dafür, dass der Kniegassack 10 komplett in seine gewünschte Position entlang der Instrumententafel 14 bewegt wird und insbesondere mit dem abgeknickten Bereich 18 dem Verlauf der Instrumententafel 14 folgt.

Die Tiefe ti des Kniegassacks 10 ist in den Figuren 3b und 4b für diese an- fängliche Entfaltungsphase dargestellt.

Das Trennelement 28 ist in einem gewissen Maß gasdurchlässig gestaltet, beispielsweise indem es als gasdurchlässiges Gewebe ausgelegt ist, indem es eine Vielzahl kleiner Überströmöffnungen aufweist oder indem es an der Verbindung mit den Längsrändern 27 der Frontwand 22 und der Rückwand 20 Über- Strömöffnungen besitzt. Alternativ hierzu ist es gasundurchlässig.

Durch Gasübertritt vom rückseitigen Volumen 30 in das frontseitige Volumen 32 befüllen sich nach der gasgeneratorfernsten Kammer 44 die Kammern 50, 48 und 46 in dieser Reihenfolge nach und nach (siehe auch Figur 2 und Figur 5b). In diesem Schritt nimmt der Kniegassack 10 seine maximale Tiefe h ein, die größer ist als die Tiefe ti . Jetzt steht das volle Volumen zum Auffangen des Fahrzeuginsassen 24 zur Verfügung.

Obwohl ein Überströmen zwischen den Kammern 46, 48, 50 des frontseitigen Volumens 32 möglich ist, erfolgt das Befüllen in diesem Beispiel im Wesentlichen durch das Trennelement 28 vom rückseitigen Volumen 30 aus. Figur 8 zeigt eine Variante der Befüllungsreihenfolge, bei der die Fangbänder 34 und das Trennelement 28 so ausgelegt sind, dass die Kammern 46, 48, 50 in dieser Reihenfolge durch ein Überströmen von der gasgeneratorfernsten Kammer 36 befüllt werden. In diesem Fall kann das Trennelement 28 eine geringere Gasdurchlässigkeit als in der oben beschriebenen Variante aufweisen. Die Geschwindigkeit, mit der die einzelnen Kammern 36 bis 50 befüllt werden, sowie auch die Reihenfolge, mit der die Kammern 46, 48, 50 des frontseitigen Volumens 32 befüllt werden, lässt sich durch die Wahl der Strömungsver- hältnisse durch das rückseitige Volumen 30 und die Gasdurchlässigkeit des Trennelements 28 einstellen, sodass ein Optimum der Entfaltungsgeschwindigkeit, der Positionierung des Kniegassacks 10, der Befüllung der einzelnen Kammern 36 bis 50 und somit auch der Abstimmung der Rückhaltewirkung erreicht werden kann.

In Richtung zum Fahrzeuginsassen 24 bleibt der Kniegassack 10 während der Entfaltungsbewegung schmal und entgeht so einer ungewünscht frühen Interaktion mit dem Fahrzeuginsassen 24.

Das gasgeneratornahe Ende 51 des Kniegassacks 10 hat somit eine durch- gehende Strömungsverbindung über das rückseitige Volumen 30 mit dem gasgeneratorfernen Ende 52 in der gasgeneratorfernen Kammer 44. Das gasgeneratorferne Ende 52 ist jedoch strömungsmäßig mit dem frontseitigen Volumen 32 verbunden, sodass Gas aus dem rückseitigen Volumen 30 über die gasgeneratorfernste Kammer 44 in das frontseitige Volumen 32 überströmen kann, aber auch Gas, das durch das Trennelement 28 vom rückseitigen Volumen 30 in das frontseitige Volumen 32 überströmt, in die gasgeneratorfernste Kammer 44 gelangen kann.

Die in den Figuren 6 und 7 dargestellte zweite Ausführungsform unterscheidet sich nur unwesentlich von der gerade beschriebenen ersten Ausführungsform: Im Kniegassack 100 sind im rückseitigen Volumen 30 sowie im frontseitigen Volumen 32 jeweils nur zwei Kammern 40, 42 bzw. 48, 50 vorgesehen.

In Figur 6 ist gut zu erkennen, wie sich das Trennelement 28 über die gesamte Breite des Kniegassacks 100 in y-Richtung erstreckt und mit den Längsrändern 27 der Frontwand 22 und der Rückwand 20 verbunden ist. Hier ist auch zu erkennen, dass die Fangbänder 34, bezogen auf die y-Richtung, mittig im Kniegassack 100 angeordnet sind, sodass rechts und links zu den Längsrändern 27 Überströmöffnungen bleiben.

Im Bereich des Übergangs von der gasgeneratornächsten Kammer 36 zum frontseitigen Volumen 32 erstreckt sich das Verschlusselement 58 über die ge- samte Breite des Kniegassacks 100, um den Gasfluss in das frontseitige Volumen 32 weitgehend zu unterbinden. Die gasgeneratornächste Kammer 36 ist in diesen Beispielen schmaler ausgebildet als die restlichen Kammern 38 bis 50, hat also eine geringere Erstre- ckung in y-Richtung.

Diese Merkmale sind auch beim Kniegassack 10 der ersten Ausführungsform vorgesehen.

Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsformen. Bei dem dort dargestellten Kniegassäcken 200, 300, 400 und 500 sind im Vergleich zur ersten Ausführungsform lediglich Details der Fangbänder 34 und des Trennelements 28 verändert. Daher werden die bereits eingeführten Bezugszeichen beibehalten. Bei der in Figur 9 dargestellten Ausführungsform eines Kniegassacks 200 ist das Trennelement 28 auf den Bereich zwischen dem frontseitigen und dem rückseitigen Volumen 32, 30 beschränkt, d. h. weder das obere noch das untere Ende 54 des Trennelements 28 ist zur Bildung eines Fangbands wie in Figur 2 abgewinkelt. Vielmehr ist die Trennwand 28 zwischen ihren vertikal verlaufenden Längsrändern mit denen die an den Gassackwänden 20, 22 befestigt ist, mittels separaten Fangbändern 34 lagefixiert, um benachbarte Kammern abzugrenzen. Am gasgeneratornahen und am gasgeneratorfernen Enden 54 des Trennelements 28 können je wahlweise zwei Fangbänder 34 vorgesehen sein oder ein durchgehenden Fangband 34, auf dessen Fläche das Ende 54 des Trennele- ments 28 befestigt ist.

Figur 10 zeigt eine Ausführungsform eines Kniegassacks 300, bei der das Trennelement 28 nicht als separates Teil ausgeführt, sondern aus Fangbandabschnitten 60 zusammengesetzt ist. Die drei Fangbänder 34', die die Kammern 46, 48, 50 im frontseitigen Volumen 32 begrenzen, sind jeweils auf der Fläche des Fangbands 34' mit einem gegenüberliegenden Fangband 34 verbunden, das an der Rückwand 20 befestigt ist. Ausgehend von dieser Befestigungsstelle 62 verläuft jeweils der Abschnitt 60 des Fangbands 34' im Innenvolumen 26 zwischen den Gassackwänden 20, 22. Die Abschnitte 60 der Fangbänder 34' sind an den Befestigungsstellen 62 miteinander verbunden und ergeben so ein durch- gehendes vertikales Trennelement 28'.

Figur 1 1 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kniegassacks 400, bei der das Trennelement 28" auf die bezüglich der Längserstreckung mittleren Kam- mern 40, 48 beschränkt ist. In diesem Fall ist das rückseitige Volumen 30 auf die Kammer 40 begrenzt, während das frontseitige Volumen 32 ausschließlich durch die Kammer 48 gebildet ist.

Das Fangband 34, das die Kammer 48 an der gasgeneratornahen Seite defi- niert, ist hier als Verschlusselement 58 ausgebildet, sodass es den Gasstrom von der angrenzenden, ungeteilten Kammer 38, 50 zumindest einschränkt oder ganz unterbindet und ein Gasfluss von der gasgeneratornächsten Kammer 36 zur gasgeneratorfernsten Kammer 44 im Wesentlichen über die Kammer 40 des rückseitigen Volumens 30 erfolgt. Bei der in Figur 12 dargestellten Ausführungsform eines Kniegassackmoduls 500 ist das Trennelement 28 durch eine Verlängerung 28a, 28b der Rückwand 20 und der Frontwand 22 gebildet, die vom gasgeneratorfernen Ende 52 parallel zueinander durch den Kniegassack 18 bis zu dem die gasgeneratornächste Kammer 36 abtrennenden Fangband 34 verlaufen. Die Verlängerungen 28a, 28b sind auf geeignete Weise aneinander fixiert, z.B. durch die Nähte, die die Fangbänder 34 mit dem Trennelement 28 verbinden.

In diesem Fall ist auch die gasgeneratorfernste Kammer 44 durch die Verlängerungen 28a, 28b unterteilt, wobei in dieser Kammer 44 vorzugsweise dann (nicht dargestellte) Überströmöffnungen im Trennelement 28 vorgesehen sind, um Füll- gas vom rückseitigen Volumen 30 in das frontseitige Volumen 32 zu leiten. Die Fangbänder 34 sind hier alle so gewählt, dass sie sich durchgehend von der Rückwand 20 zur Frontwand 22 erstrecken.

Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen, die die Anordnung und Ausbildung der Fangbänder und des Trennelements betreffen, können im Ermessen des Fachmanns nach Belieben miteinander kombiniert oder gegeneinander ausgetauscht werden.

Die Beispiele zeigen jeweils fahrerseitige Kniegassäcke 10, 100 - 500. Die Kniegassäcke können natürlich jeweils auch für die Beifahrerseite angepasst werden.

Claims

Patentansprüche

1 . Kniegassack (10; 100; 200; 300; 400; 500) mit einer frontseitigen, im aufgeblasenen Zustand einem Fahrzeuginsassen (24) zugewandten Frontwand (22) und einer Rückwand (20), die im aufgeblasenen Zustand der Frontwand (22) gegenüberliegt, wobei die Frontwand (22) und die Rückwand (20) ein Innenvolumen (26) einschließen, und mit einem Trennelement (28), das im Innenvolumen (26) mit Abstand zur Frontwand (22) und zur Rückwand (20) entlang der Frontwand (22) und der Rückwand (20) verläuft und das das Innenvolumen (26) ab- schnittsweise in ein rückseitiges und ein frontseitiges Volumen (30, 32) unterteilt, wobei entweder das rückseitige Volumen (30) oder das frontseitige Volumen (32) eine durchgehende Strömungsverbindung zwischen einem gasgeneratornahen Ende (51 ) und einem gasgeneratorfernen Ende (52) des Kniegassacks (10; 100; 200; 300; 400) bildet, während eine direkte Strömungsverbindung vom gasgene- ratornahen Ende (51 ) zum anderen Volumen, also dem frontseitigen Volumen (32) oder dem rückseitigen Volumen (30) zumindest eingeschränkt ist.

2. Kniegassack nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich das Trennelement (28) über die gesamte Breite des Kniegassacks (10; 100; 200; 300; 400; 500) erstreckt.

3. Kniegassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (28) an seinen Längsrändern (33) mit der Rückwand (20) und mit der Frontwand (22) verbunden ist.

4. Kniegassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (28) an seinen Längsrändern (33) mit der Rückwand (20) oder der Frontwand (22) verbunden ist.

5. Kniegassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (28) so ausgebildet ist, dass ein definierter Gasfluss durch das Trennelement (28) hindurch vom rückseitigen Volumen (30) oder dem frontseitigen Volumen (32) in das andere, also das frontseitige Volu- men (30) oder das rückseitige Volumen (32) möglich ist.

6. Kniegassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der direkte Übergang vom gasgeneratornahen Ende (51 ) des Kniegassacks (10; 100; 200; 300; 400; 500) zum frontseitigen Volumen (32) oder zum rückseitigen Volumen (30) im Wesentlichen verschlossen ist.

7. Kniegassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gasgeneratorferne Ende (52) des Kniegassacks (10; 100; 200; 300; 400) strömungsmäßig mit dem frontseitigen Volumen (32) oder dem rückseitigen Volumen (30) verbunden ist.

8. Kniegassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Innenvolumen (26) durch das Trennelement (28) und durch Fangbänder (34), die jeweils mit dem Trennelement (28) sowie mit der Frontwand (22) und/oder der Rückwand (20) verbunden sind, in mehrere Kammern (36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50) unterteilt ist.

9. Kniegassack nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (28) zumindest eine Kammer (38, 40, 42) im rückseitigen Volumen

(30) und zumindest eine Kammer (46, 48, 50) im frontseitigen Volumen (32) begrenzt.

10. Kniegassack nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der direkte Übergang vom gasgeneratornahen Ende (51 ) des Knie- gassacks (10; 100; 200; 300; 400; 500) zum frontseitigen Volumen (32) oder zum rückseitigen Volumen (30) durch ein Fangband (34) zumindest im Wesentlichen verschlossen ist.

1 1 . Kniegassack nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine gasgeneratornächste und eine gasgeneratorfernste Kammer (36, 44) vorgesehen ist, die jeweils durch Fangbänder (34) begrenzt sind, insbesondere wobei sich das Trennelement (28) nicht in die gasgeneratornächste und/oder die gasgeneratorfernste Kammer (36, 44) erstreckt.

12. Kniegassack nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im eingebauten und aufgeblasenen Zustand der Kniegassack (10; 100; 200; 300; 400; 500) einen abgeknickten Bereich (18) aufweist, in dem der Kniegassack (10; 100; 200; 300; 400; 500) nach der gasgeneratornächsten Kammer (36), die unterhalb einer Instrumententafel (14) liegt, nach oben abknickt und sich das Trennelement (28) im abgeknickten Bereich (18) erstreckt.

13. Kniegassack nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (28) an seinen Längsenden (54) über Fangbänder (34) beabstandet von Frontwand (22) und Rückwand (20) gehalten ist.

14. Kniegassack nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an unmittelbar entgegengesetzten Bereichen des Trennelements (28) Fangbänder (34) angreifen.

15. Kniegassack nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeich- net, dass gegenüberliegende Fangbänder an unterschiedlichen Stellen des

Trennelementes (34) angreifen.

16. Kniegassack nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (28) und die Fangbänder (34) eine solche Gasdurchlässigkeit und eine solche Geometrie haben, dass zuerst die Kammern (38, 40, 42), die das rückseitige Volumen (30) bilden, vor den Kammern (46, 48, 50), die das frontseitige Volumen (32) bilden, vollständig aufgeblasen werden.

17. Kniegassack nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die gasgeneratorfernste Kammer (44) vor derjenigen Kammer (50) im frontseitigen Volumen (32) vollständig aufgeblasen wird, die der gasgenerator- nächsten Kammer (36) am nächsten liegt.

18. Kniegassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (28) ein singuläres Teil oder aus mehreren miteinander verbundenen Fangbandabschnitten (60) zusammengesetzt ist.

19. Kniegassack nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeich- net, dass das Trennelement (28) durch eine Verlängerung der Frontwand (20) und/oder der Rückwand (22) gebildet ist.