WO2020020827A1 - Fahrzeuginsassen-rückhaltesystem mit einem zusatzgassack - Google Patents

Fahrzeuginsassen-rückhaltesystem mit einem zusatzgassack Download PDF

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WO2020020827A1
WO2020020827A1 PCT/EP2019/069684 EP2019069684W WO2020020827A1 WO 2020020827 A1 WO2020020827 A1 WO 2020020827A1 EP 2019069684 W EP2019069684 W EP 2019069684W WO 2020020827 A1 WO2020020827 A1 WO 2020020827A1
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gas bag
vehicle
airbag
additional
vehicle occupant
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PCT/EP2019/069684
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Werner Freisler
Benjamin Weimer
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Trw Automotive Gmbh
Audi Ag
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Definitions

  • the invention relates to a vehicle occupant restraint system with a front gas bag.
  • Front airbags for the driver and front passenger of a motor vehicle have proven themselves in occupant protection. Because of their general construction, they can be easily optimized for a specific standard position of an assigned vehicle seat and of a vehicle occupant on this vehicle seat. The protection of a vehicle occupant who is in a different position, however, requires complex measures. Currently, however, the trend is that vehicle occupants are increasingly changing their seating position in the vehicle even while driving. This is discussed in particular in connection with autonomous driving. For example, the vehicle occupants can also assume “comfort positions” in which their vehicle seat is further away from the front of the vehicle than in the standard position, or in which the seat back assumes a more inclined position.
  • the object of the invention is to provide a vehicle occupant restraint system with which the protection for vehicle occupants who are not in a standard position can be improved in a simple manner.
  • This object is achieved with a vehicle occupant restraint system with the features of claim 1.
  • the vehicle occupant restraint system comprises a front gas bag and an additional gas bag, both of which are assigned to a common vehicle seat.
  • the auxiliary gas bag is in front of it Unfolded arranged in a roof area of the vehicle and extends in the filled state as a further front airbag in front of a vehicle occupant on the assigned vehicle seat.
  • the filled airbag lies between the front airbag and the vehicle occupant and is supported on the front airbag.
  • the front gas bag can be a known driver gas bag, which is arranged in a gas bag module in a steering wheel of the vehicle before it is activated, or a known passenger gas bag, which is accommodated in a dashboard of the vehicle.
  • the airbag module containing the additional airbag is preferably arranged at a different location in the vehicle than the airbag module of the front airbag.
  • the additional airbag should extend in the same area as the front airbag with respect to a vehicle transverse direction, wherein the additional airbag can be made narrower than the front airbag along the vehicle transverse direction. However, extensive coverage between the additional airbag and the front airbag along the vehicle transverse direction is desirable.
  • the extent of the filled additional gas bag is preferably smaller than that of the filled front gas bag.
  • An initial direction of deployment of the additional gas bag preferably has a component directed towards a rear of the vehicle, so that the additional gas bag unfolds at least partially in the direction of the vehicle occupant from the roof area.
  • the main direction of deployment of the additional gas bag is advantageously directed from the roof area down into the vehicle interior.
  • the additional airbag preferably exerts a direct restraining effect on the vehicle occupants.
  • the additional gas bag advantageously has a baffle surface and an opposite support surface, the filled one Condition of both gas bags, the support surface of the additional gas bag rests on an impact surface of the front gas bag.
  • the additional gas bag is preferably designed and arranged in such a way that, when filled, it covers at least 60%, in particular at least 80%, of the front gas bag's impact surface in the direction of the vehicle front, at least along the transverse direction of the vehicle and preferably based on the total surface area of the front gas bag's impact surface ,
  • the additional airbag which is further along the vehicle's longitudinal direction towards the center of the vehicle than the front airbag, can use the filled front airbag for stabilization in order to be able to exert a sufficient restraining effect on the vehicle occupants.
  • the additional airbag can also have a significantly smaller volume and, if appropriate, a lower internal pressure than the front airbag, which also benefits from the rapid deployment of the additional airbag.
  • the additional airbag has a filling volume of approximately 20 to 30 l, in particular approximately 25 l.
  • the additional airbag can have an internal pressure of approximately 100 to 500 hPa, in particular 200 to 300 hPa.
  • the front airbag and the additional airbag can be filled independently of one another, so that optionally only the front airbag or the front airbag and the additional airbag can be filled. If the vehicle seat and / or the vehicle occupant is in the standard position, a front airbag that is matched to this position can take over the restraining effect alone, so that only the front airbag is activated and the additional airbag is not filled. If, however, the vehicle seat and / or the vehicle occupant is not in the standard position, the additional gas bag is additionally filled if this can improve the protection of the vehicle occupant.
  • the additional gas bag is preferably activated with a certain time lag after the front gas bag, so that the front gas bag is already at least partially filled when the additional gas bag unfolds from the roof area. So essentially one becomes trouble-free deployment of both gas bags ensured.
  • the additional airbag can be guided smoothly along the impact surface of the front airbag into its final position in the filled state
  • the decision as to whether the additional airbag is activated or not can be made, for example, using a position detection system for detecting a position of the assigned vehicle seat and / or the vehicle occupant on the vehicle seat, which is part of the vehicle occupant restraint system.
  • a control unit can then decide on an optional triggering of the additional gas bag depending on the data supplied by the position detection system.
  • the additional airbag should have a certain mobility in order to be able to compensate for a movement of the vehicle occupant when immersing in the additional airbag. In this way, the vehicle occupant can be stabilized in his position during the restraint process.
  • the additional gas bag preferably has at least one flexible structure with bulges and depressions, which is provided in particular on the impact surface of the additional gas bag.
  • the flexible structure comprises a first flexible structure in a neck section of the additional gas bag, which is formed at a transition from a blowing end to a pillow-shaped section of the additional gas bag.
  • the first flexible structure has, in particular in the filled state, a plurality of inflatable cells which follow one another along a vehicle vertical direction and each form a bulge in the impact surface of the additional gas bag. This gives the additional airbag a certain flexibility along the vehicle's vertical direction.
  • the flexible structure can comprise a second flexible structure which is provided in a free end region of the additional gas bag and which in particular has a plurality of inflatable cells which follow one another along the vehicle transverse direction and each form a bulge on the impact surface of the additional gas bag.
  • the auxiliary gas bag can be given a certain flexibility along the vehicle transverse direction.
  • the free end region preferably forms the end of the pillow-shaped section and the impact surface of the additional gas bag.
  • the inflatable cells of the flexible structure can each be arranged parallel to one another.
  • the additional gas bag when filled, can also have an area of reduced thickness or a recess in the form of a continuous opening in the area of the impact surface, the area of reduced thickness or the recess being spanned by a non-inflatable wall section in the manner of a trampoline ,
  • the non-inflatable wall section forms part of the impact surface.
  • the non-inflatable wall section can be formed, for example, by a simple layer of a gas bag fabric.
  • the non-inflatable wall section is preferably arranged such that it merges at its edges into the wall of the inflatable area of the baffle.
  • non-inflatable wall section that covers the area of reduced thickness or the recess only on the baffle surface or both on the baffle surface and on the support surface.
  • the non-inflatable wall section can have at least one fold which is fixed by means of a device which opens under a predetermined load.
  • a device which opens under a predetermined load.
  • the length of the non-inflatable wall section along the vehicle transverse direction and / or the vehicle vertical direction can be increased, which results in a higher flexibility of the impact surface.
  • a movement of the vehicle occupant when immersed in the additional gas bag can thus be better absorbed.
  • the device can be a tear seam, for example, with which the fold is held together in a dart.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a vehicle occupant restraint system according to the invention with an additional gas bag according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a schematic front view of the filled additional airbag of the vehicle occupant restraint system from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of the additional gas bag from FIG. 3 along the line III-III;
  • Figure 4 is a schematic sectional view of an additional gas bag according to the invention according to a second embodiment
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a non-inflatable wall section of the additional gas bag from FIG. 4;
  • Figure 6 is a schematic front view of an additional airbag according to the invention according to a third embodiment.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional view of the additional gas bag from FIG. 6 along the line VII-VII.
  • FIG. 1 shows a vehicle occupant restraint system 10 in a vehicle, here a passenger car.
  • the vehicle occupant restraint system 10 comprises a front gas bag 12, which has a first filling volume Vi, which is filled with filling gas by a gas generator 14 when the front gas bag 12 is activated.
  • the front gas bag 12 is a conventional passenger gas bag which, prior to activation in a gas bag module, is put together in a package, together with the gas generator 14, in a module receptacle 16 in a dashboard 20 of the vehicle.
  • the front airbag 12 could just as well be a driver's airbag which is accommodated in a gas bag module in a steering wheel of the vehicle before it is deployed.
  • the front airbag 12 is assigned a vehicle seat 22 on which a vehicle occupant 24 can take a seat (indicated in FIG. 1).
  • the vehicle seat 22, a backrest 26 of the vehicle seat 22 and / or the occupant 24 can assume different positions with respect to a vehicle longitudinal direction x, the backrest 26 also being adjustable in its inclination angle, for example.
  • a standard position is defined for the vehicle seat 22, which is illustrated in FIG. 1 with the distance ai from the dashboard 20.
  • the standard position can also relate to an adjustment angle of the vehicle seat back 26 and / or a current position of the occupant 24.
  • the position of the vehicle seat 22, the vehicle occupant 24 and / or a position of the seat back 26 can be determined by a position detection system 28 indicated in FIG. 1 and provided in the vehicle interior, which transfers its measurement data to a control unit (not shown).
  • the control unit can, for example, be part of a control system for the entire vehicle occupant restraint system 10.
  • the position detection system 28 can be implemented in any suitable manner.
  • the control unit decides to only fill the front gas bag 12 when the vehicle occupant restraint system 10 is activated, since the vehicle occupant 24 is in an optimal position for this gas bag ,
  • the control unit can decide, in addition to the front gas bag 12, an additional gas bag 30 to activate. It is therefore possible to fill only the front gas bag 12 or to fill the front gas bag 12 and the additional gas bag 30. However, filling the additional gas bag 30 alone is not provided.
  • the front airbag 12 is basically activated first.
  • the auxiliary gas bag 30 is only activated when it is completely or partially filled.
  • the additional gas bag 30 is received in a gas bag module in a module receptacle 32 on a roof area 34 of the vehicle.
  • the module holder 32 is provided in the area of a sun visor 36.
  • the additional gas bag 30 is filled via its own gas generator 38.
  • the gas generator 38 can be arranged on a roof rail of the vehicle (not shown).
  • the auxiliary gas bag 30 is received in the module receptacle 32 in the folded state such that an initial direction of deployment E of the auxiliary gas bag 30 has a component which is directed along the vehicle longitudinal direction x to the vehicle seat 22.
  • the additional airbag 30 extends between the vehicle occupant 24 and the front airbag 12 and forms an additional front airbag for the vehicle occupant 24.
  • the additional airbag 30 has an impact surface 40 and an opposite support surface 42.
  • the additional gas bag 30 is designed and arranged such that when both gas bags are filled (that is, the front gas bag 12 and the additional gas bag 30), the support surface 42 lies flat on an impact surface 44 of the front gas bag 12.
  • the small distance between the gas bags 12, 30 is only present to distinguish their outlines in the drawings.
  • the additional gas bag 30 has a second filling volume V 2 , which is smaller than the filling volume Vi of the front gas bag 12.
  • the filling volume V 2 of the additional gas bag 30 can be approximately 25 l, for example, while the filling volume Vi of the front gas bag 12 can comprise approximately 140 l.
  • An internal pressure of the additional gas bag 30 can, for example, be selected between approximately 200 and 300 hPa.
  • the depth t of the additional gas bag 30, that is, a distance between the impact surface 40 and the support surface 42 in the filled state, approximately along the longitudinal direction x of the vehicle, is smaller than an extension of the front gas bag 12 in the same direction.
  • the extension h of the additional airbag 30 along the baffle surface 44 of the front airbag 12 approximately along the vehicle vertical direction z is shorter than the baffle surface 44 in this direction and is, for example, approximately 60-90% of the extension of the baffle surface 44.
  • a horizontally measured width b of the impact surface 40 of the additional gas bag 30 along a vehicle transverse direction y can be, for example, approximately 60% of a width of the impact surface 44 of the front gas bag 12, but can also be chosen to be larger.
  • the impact surface 40 of the additional gas bag 30 extends over a substantial part of the impact surface 44 of the front gas bag 12, the area of the impact surface 40 of the additional gas bag 30 being, for example, at least 60 to 80% of the area of the impact surface 44 of the front gas bag 12.
  • an inner wall 46 for example made of a gas bag fabric, can be provided inside the additional gas bag 30 between the baffle surface 40 and the support surface 42 and approximately parallel to the baffle surface 40.
  • the additional gas bag 30 has at least one flexible structure 48, 50.
  • a first flexible structure 48 is formed in a neck section 52 of the additional gas bag 30, which has a transition from an inflating end 54 to a pillow-shaped section 56 of the
  • the neck section 52 has a smaller width in the vehicle transverse direction y than the pillow-shaped section 56 Part on the vehicle passenger side can nevertheless form part of the baffle surface 40.
  • the first flexible structure 48 here consists of a plurality of parallel inflatable cells 58 (see FIGS. 1 and 2) which follow one another along the vehicle vertical direction z (see FIGS. 1 and 2) and which produce successive bulges 60 and depressions 62 similar to a bellows on the outer surface of the additional gas bag 30 facing the vehicle occupant 24 ,
  • the cells 58 are formed by partition walls running between the baffle surface 40 and the support surface 42. All of the cells 58 are connected to one another in terms of flow here and to the blowing end 54 and also to the cushion-shaped section 56 of the additional gas bag 30 which adjoins a free end region 64.
  • the additional airbag 30 also has a second flexible structure 50 (see FIG. 2) which is provided in the pillow-shaped section 56.
  • the second flexible structure 50 here consists of a plurality of vertical, parallel inflatable cells 68 which follow one another along the transverse direction y of the vehicle and which form successive bulges 60 and depressions 62 along the transverse direction of the vehicle y. This is illustrated in Figures 2 and 3.
  • the additional airbag 30 achieves a certain degree of mobility and can, for example, follow the immersing vehicle occupant 24 to a certain extent along the vehicle vertical direction z and along the vehicle transverse direction y. This compensates for movement of the immersed vehicle occupant 24 and stabilizes its position.
  • FIG. 4 shows an additional airbag 130 in a second embodiment. Only a section through the pillow-shaped section 156 and the second flexible structure 150 formed thereon is shown.
  • the second flexible structure 150 is formed by an area 170 with a reduced depth ⁇ 2, in which the impact surface 140 and the support surface 142 are fixed to one another with little or no spacing.
  • the area 170 with reduced depth can represent a non-inflatable area of the additional gas bag 130.
  • the area 170 with reduced depth is spanned by a non-inflatable wall section 172, which is fixed along a circumference 174 of the area 170 with reduced depth to the baffle surface 140 and which forms a receiving area for the vehicle occupant 24 with a certain flexibility.
  • a non-inflatable wall section 176 is also provided on the support surface 142 and is fixed to the support surface 142 along the circumference 174 of the region 170 with a reduced depth.
  • the additional airbag 130 can be designed in exactly the same way as the additional airbag 30 of the first embodiment.
  • a first flexible structure 48 can also be provided in the neck section 52.
  • At least one fold 178 is optionally provided in the non-inflatable wall section 172, which is initially fixed by means of a device 179.
  • the device 179 is, for example, a tear seam that opens at a predetermined load and releases the tissue in the fold 178. In this way, the flexibility of the non-inflatable wall section 172 and thus the flexibility and mobility of the pillow-shaped section 156 can be influenced to a certain extent.
  • FIGS. 6 and 7 show a third embodiment of an additional gas bag 230.
  • a recess 280 is provided in the form of a continuous opening, along the circumference 274 of which on the baffle surface 240 and optionally also on the support surface 242 a non-inflatable one Wall section 272, 276 is fixed.
  • the recess 280 covered by the non-inflatable wall section 272 has the function of giving the auxiliary gas bag 230 a certain flexibility in order to be able to follow a movement of the vehicle occupant 24 when immersed in the auxiliary gas bag 230.

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Abstract

Ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem (10) hat einen Frontgassack (12) und einen Zusatzgassack (30), die beide einem gemeinsamen Fahrzeugsitz (22) zugeordnet sind, wobei der Zusatzgassack (30) vor seiner Entfaltung in einem Dachbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und sich im befüllten Zustand als weiterer Frontgassack vor einem Fahrzeuginsassen (24) und zwischen dem Frontgassack (12) und dem Fahrzeuginsassen (24) auf dem zugeordneten Fahrzeugsitz (22) erstreckt und sich am Frontgassack (12) abstützt.

Description

Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einem Zusatzgassack
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einem Frontgassack.
Frontgassäcke für Fahrer und Beifahrer eines Kraftfahrzeugs haben sich im Insassenschutz bewährt. Aufgrund ihrer generellen Konstruktion sind sie gut für eine bestimmte Standardposition eines zugeordneten Fahrzeugsitzes sowie eines Fahrzeuginsassen auf diesem Fahrzeugsitz optimierbar. Der Schutz eines Fahrzeuginsassen, der sich in einer abweichenden Position befindet, erfordert jedoch aufwendige Maßnahmen. Derzeit geht allerdings der Trend dahin, dass Fahrzeuginsassen auch während der Fahrt in verstärktem Maß ihre Sitzposition im Fahrzeug verändern. Dies wird insbesondere im Zusammenhang mit dem autonomen Fahren diskutiert. Beispielsweise können die Fahrzeuginsassen auch „Komfortpositionen“ einnehmen, in denen ihr Fahrzeugsitz weiter von der Fahrzeugfront entfernt ist als in der Standardposition, oder in denen die Sitzlehne eine stärker geneigte Stellung einnimmt.
Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache Weise ein Fahrzeuginsassen- Rückhaltesystem zu schaffen, mit dem sich der Schutz für Fahrzeuginsassen, die sich nicht in einer Standardposition befinden, verbessern lässt. Diese Aufgabe wird mit einem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem umfasst einen Frontgassack und einen Zusatzgassack, die beide einem gemein samen Fahrzeugsitz zugeordnet sind. Der Zusatzgassack ist vor seiner Entfaltung in einem Dachbereich des Fahrzeugs angeordnet und erstreckt sich im befüllten Zustand als weiterer Frontgassack vor einem Fahrzeuginsassen auf dem zugeordneten Fahrzeugsitz. Dabei liegt der Zusatzgassack im befüllten Zustand zwischen dem Frontgassack und dem Fahrzeuginsassen und stützt sich am Frontgassack ab.
Der Frontgassack kann ein bekannter Fahrergassack sein, der vor seiner Aktivierung in einem Gassackmodul in einem Lenkrad des Fahrzeugs angeordnet ist, oder ein bekannter Beifahrergassack, der in einer Armaturentafel des Fahr zeugs untergebracht ist.
In jedem Fall ist das den Zusatzgassack enthaltende Gassackmodul vorzugs weise an einer anderen Stelle im Fahrzeug angeordnet als das Gassackmodul des Frontgassacks.
Es ist möglich, den Zusatzgassack in ein bestehendes Fahrzeuginsassen- Rückhaltesystem mit einem herkömmlichen Frontgassack zu integrieren.
Der Zusatzgassack sollte sich bezogen auf eine Fahrzeugquerrichtung in demselben Bereich erstrecken wie der Frontgassack, wobei der Zusatzgassack entlang der Fahrzeugquerrichtung schmaler ausgebildet sein kann als der Front gassack. Jedoch ist eine weitgehende Überdeckung zwischen Zusatzgassack und Frontgassack entlang der Fahrzeugquerrichtung wünschenswert.
Entlang der Fahrzeuglängsrichtung, also senkrecht zur Fahrzeugquerrichtung ist vorzugsweise die Ausdehnung des befüllten Zusatzgassacks kleiner als die des befüllten Frontgassacks.
Eine anfängliche Entfaltungsrichtung des Zusatzgassack weist bevorzugt eine zu einem Heck des Fahrzeugs gerichtete Komponente auf, sodass sich der Zusatzgassack zumindest teilweise in Richtung zum Fahrzeuginsassen hin aus dem Dachbereich entfaltet. Die hauptsächliche Entfaltungsrichtung des Zusatz gassacks ist aber vorteilhaft vom Dachbereich nach unten in den Fahrzeuginnen raum hinein gerichtet.
Der Zusatzgassack übt vorzugsweise eine direkte Rückhaltewirkung auf den Fahrzeuginsassen aus. Hierzu weist der Zusatzgassack vorteilhaft eine Prallfläche und eine entgegengesetzte Abstützfläche auf, wobei im befüllten Zustand beider Gassäcke die Abstützfläche des Zusatzgassacks auf einer Prallfläche des Frontgassacks aufliegt.
Bevorzugt ist der Zusatzgassack so ausgebildet und angeordnet, dass er im befüllten Zustand die Prallfläche des Frontgassacks zu wenigstens 60 %, insbesondere zu wenigstens 80 %, in Richtung zur Fahrzeugfront gesehen abdeckt, zumindest entlang der Fahrzeugquerrichtung und vorzugsweise bezogen auf die Gesamtfläche der Prallfläche des Frontgassacks.
Der Zusatzgassack, der sich entlang der Fahrzeuglängsrichtung gesehen weiter in Richtung zur Fahrzeugmitte befindet als der Frontgassack, kann den befüllten Frontgassack zur Stabilisierung nutzen, um eine ausreichende Rück haltewirkung auf den Fahrzeuginsassen ausüben zu können.
Aus diesem Grund kann der Zusatzgassack auch ein deutlich kleineres Volumen und gegebenenfalls einen geringeren Innendruck als der Frontgassack aufweisen, was auch einer schnellen Entfaltung des Zusatzgassacks zugute kommt. Beispielsweise hat der Zusatzgassack ein Füllvolumen von etwa 20 bis 30 I, insbesondere etwa 25 I. Im befüllten Zustand kann der Zusatzgassack einen Innendruck von etwa 100 bis 500 hPa, insbesondere 200 bis 300 hPa, aufweisen.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Frontgassack und der Zusatzgassack unabhängig voneinander befüllbar sind, sodass wahlweise nur der Frontgassack oder der Frontgassack und der Zusatzgassack befüllt werden können. Befindet sich der Fahrzeugsitz und/oder der Fahrzeuginsasse in der Standardposition, kann ein auf diese Position abgestimmter Frontgassack die Rückhaltewirkung alleinig übernehmen, sodass nur der Frontgassack aktiviert und der Zusatzgassack nicht befüllt wird. Befindet sich jedoch der Fahrzeugsitz und/oder der Fahrzeuginsasse nicht in der Standardposition, wird der Zusatzgassack zusätzlich befüllt, wenn hierdurch der Schutz des Fahrzeuginsassen verbessert werden kann.
Wenn beide Gassäcke befüllt werden, wird vorzugsweise der Zusatzgassack mit einem gewissen Zeitversatz nach dem Frontgassack aktiviert, sodass der Frontgassack bereits zumindest teilweise befüllt ist, wenn sich der Zusatzgassack aus dem Dachbereich entfaltet. So wird eine im Wesentlichen störungsfreie Entfaltung beider Gassäcke sichergestellt. Außerdem kann auf diese Weise der Zusatzgassack entlang der Prallfläche des Frontgassacks in seine endgültige Position im befüllten Zustand geleitet werden reibungslos
Die Entscheidung darüber, ob der Zusatzgassack aktiviert wird oder nicht, kann beispielsweise mithilfe eines Positionserfassungssystems zur Erfassung einer Position des zugeordneten Fahrzeugsitzes und/oder des Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz getroffen werden, das Teil des Fahrzeuginsassen- Rückhaltesystems ist. Eine Steuereinheit kann dann über eine optionale Auslösung des Zusatzgassacks in Abhängigkeit von vom Positionserfassungssystem gelieferten Daten entscheiden.
Der Zusatzgassack sollte eine gewisse Beweglichkeit aufweisen, um eine Bewegung des Fahrzeuginsassen beim Eintauchen in den Zusatzgassack ausgleichen zu können. Auf diese Weise lässt sich der Fahrzeuginsasse in seiner Position während des Rückhaltevorgangs stabilisieren.
Um eine solche Beweglichkeit zu erreichen, weist der Zusatzgassack vorzugsweise wenigstens eine flexible Struktur mit Auswölbungen und Vertiefungen auf, die insbesondere auf der Prallfläche des Zusatzgassacks vorgesehen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die flexible Struktur eine erste flexible Struktur in einem Halsabschnitt des Zusatzgassacks, der an einem Über gang von einem Einblasende zu einem kissenförmigen Abschnitt des Zusatz gassacks ausgebildet ist.
Die erste flexible Struktur weist insbesondere im befüllten Zustand mehrere entlang einer Fahrzeug-Hochrichtung aufeinanderfolgende aufblasbare Zellen auf, die jeweils eine Auswölbung der Prallfläche des Zusatzgassacks bilden. So erhält der Zusatzgassack eine gewisse Flexibilität entlang der Fahrzeug- Hochrichtung.
Alternativ oder zusätzlich kann die flexible Struktur eine zweite flexible Struktur umfassen, die in einem freien Endbereich des Zusatzgassack vorgesehen ist und die insbesondere mehrere entlang der Fahrzeugquerrichtung aufeinanderfolgende aufblasbare Zellen aufweist, die jeweils eine Auswölbung auf der Prallfläche des Zusatzgassack bilden. Mittels der zweiten flexiblen Struktur kann dem Zusatzgassack eine gewisse Flexibilität entlang der Fahrzeugquerrichtung verliehen werden. Der freie Endbereich bildet vorzugsweise das Ende des kissenförmiger Abschnitts und der Prallfläche des Zusatzgassacks.
Die aufblasbaren Zellen der flexiblen Struktur können jeweils parallel zueinander angeordnet sein.
Als Alternative oder als zusätzliche Lösung zur flexiblen Struktur kann der Zusatzgassack im befüllten Zustand im Bereich der Prallfläche auch einen Bereich reduzierter Dicke oder eine Aussparung in Form einer durchgehenden Öffnung aufweisen, wobei der Bereich reduzierter Dicke oder die Aussparung von einem nicht aufblasbaren Wandabschnitt trampolinartig überspannt ist. Der nicht aufblasbare Wandabschnitt bildet dabei einen Teil der Prallfläche. Diese Konstruktion sorgt ebenfalls für eine erhöhte Flexibilität der Prallfläche des Zusatzgassacks und ermöglicht ein weicheres Auffangen sowie einen Ausgleich einer Bewegung des Fahrzeuginsassen in dem Moment, in dem der Fahrzeuginsasse in den Zusatzgassack eintaucht.
Der nicht aufblasbare Wandabschnitt kann beispielsweise durch eine einfache Lage eines Gassackgewebes gebildet sein. Vorzugsweise ist der nicht aufblasbare Wandabschnitt so angeordnet, dass er an seinen Rändern in die Wand des aufblasbaren Bereichs der Prallfläche übergeht.
Es ist möglich, nur auf der Prallfläche oder sowohl auf der Prallfläche als auch auf der Abstützfläche einen nicht aufblasbaren Wandabschnitt vorzusehen, der den Bereich reduzierter Dicke bzw. die Aussparung überdeckt.
Um die Flexibilität des Zusatzgassacks weiter zu erhöhen, kann der nicht aufblasbare Wandabschnitt wenigstens eine Falte aufweisen, die mittels einer Einrichtung fixiert ist, die sich bei einer vorgegebenen Belastung öffnet. Unter bestimmten Bedingungen kann somit beim Eintauchen des Fahrzeuginsassen in den Zusatzgassack die Länge des nicht aufblasbaren Wandabschnitts entlang der Fahrzeugquerrichtung und/oder der Fahrzeughochrichtung vergrößert werden, was eine höhere Nachgiebigkeit der Prallfläche zur Folge hat. Somit kann eine Bewegung des Fahrzeuginsassen beim Eintauchen in den Zusatzgassack besser abgefangen werden. Die Einrichtung kann beispielsweise eine Reißnaht sein, mit der die Falte in einem Abnäher zusammengehalten wird.
Es wäre auch denkbar, ein aktives System vorzusehen, das gegebenenfalls von der Steuereinheit des Positionserfassungssystems ausgelöst werden kann und das einen vorher festgehaltenen Bereich des nicht aufblasbaren Wand abschnitts unter bestimmten festgelegten Umständen freigibt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Fahr- zeuginsassen-Rückhaltesystems mit einem Zusatzgassack gemäß einer ersten Ausführungsform;
Figur 2 eine schematische Frontansicht auf den befüllten Zusatzgassack des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems aus Figur 1 ;
Figur 3 eine schematische Schnittansicht des Zusatzgassacks aus Figur 3 entlang der Linie III - III;
Figur 4 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Zusatzgassacks gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Figur 5 eine schematische Schnittansicht eines nicht aufblasbaren Wand abschnitts des Zusatzgassacks aus Figur 4;
Figur 6 eine schematische Frontansicht auf einen erfindungsgemäßen Zusatzgassack gemäß einer dritten Ausführungsform; und
Figur 7 eine schematische Schnittansicht des Zusatzgassacks aus Figur 6 entlang der Linie VII - VII. Figur 1 zeigt ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem 10 in einem Fahrzeug, hier einem Personenkraftwagen.
Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem 10 umfasst einen Frontgassack 12, der ein erstes Füllvolumen Vi aufweist, das von einem Gasgenerator 14 mit Füll gas befüllt wird, wenn der Frontgassack 12 aktiviert wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Frontgassack 12 ein konventioneller Beifahrergassack, der vor der Aktivierung in einem Gassackmodul zu einem Paket zusammengelegt zusammen mit dem Gasgenerator 14 in einer Modulaufnahme 16 in einer Armaturentafel 20 des Fahrzeugs untergebracht ist.
Genauso gut könnte der Frontgassack 12 jedoch auch ein Fahrergassack sein, der vor seiner Entfaltung in einem Gassackmodul in einem Lenkrad des Fahrzeugs aufgenommen ist.
Dem Frontgassack 12 ist ein Fahrzeugsitz 22 zugeordnet, auf dem ein Fahr zeuginsasse 24 Platz nehmen kann (angedeutet in Figur 1 ). Der Fahrzeugsitz 22, eine Lehne 26 des Fahrzeugsitzes 22 und/oder der Insasse 24 können unter schiedliche Positionen bezüglich einer Fahrzeuglängsrichtung x annehmen, wobei die Lehne 26 beispielsweise auch in ihrem Neigungswinkel verstellbar ist.
Für den Fahrzeugsitz 22 ist eine Standardposition definiert, die in Figur 1 mit dem Abstand ai von der Armaturentafel 20 verdeutlicht ist. Die Standardposition kann sich aber auch alternativ oder zusätzlich auf einen Stellwinkel der Fahrzeugsitzlehne 26 und/oder eine aktuelle Position des Insassen 24 beziehen.
Die Position des Fahrzeugsitzes 22, des Fahrzeuginsassen 24 und/oder einer Stellung der Sitzlehne 26 ist durch ein in Figur 1 angedeutetes, im Fahrzeug innenraum vorgesehenes Positionserfassungssystem 28 erfassbar, das seine Messdaten an eine (nicht dargestellte) Steuereinheit übergibt. Die Steuereinheit kann beispielsweise Teil einer Steuerung des gesamten Fahrzeuginsassen- Rückhaltesystems 10 sein. Das Positionserfassungssystem 28 kann auf eine beliebige geeignete Art realisiert sein.
Befindet sich der Fahrzeugsitz 22 und/oder der Fahrzeuginsasse 24 in der Standardposition, so entscheidet die Steuereinheit, bei der Aktivierung des Fahr- zeuginsassen-Rückhaltesystems 10 ausschließlich den Frontgassack 12 zu befüllen, da sich der Fahrzeuginsasse 24 in einer für diesen Gassack optimalen Position befindet.
Wird jedoch festgestellt, dass sich der Fahrzeugsitz 22, der Fahrzeuginsasse 24 und/oder die Sitzlehne 26 nicht in der Standardposition befinden, was in Figur 1 durch den Abstand a2 angedeutet ist, so kann die Steuereinheit entscheiden, zusätzlich zum Frontgassack 12 einen Zusatzgassack 30 zu aktivieren. Es ist also möglich, nur den Frontgassack 12 zu befüllen oder den Front gassack 12 und den Zusatzgassack 30 zu befüllen. Ein alleiniges Befüllen des Zusatzgassacks 30 ist hingegen nicht vorgesehen.
In den Fällen, in denen der Zusatzgassack 30 befüllt werden soll, wird grund sätzlich zuerst der Frontgassack 12 aktiviert. Erst wenn dieser ganz oder teilweise befüllt ist, erfolgt auch eine Aktivierung des Zusatzgassacks 30.
Vor seiner Entfaltung ist der Zusatzgassack 30 in einem Gassackmodul in einer Modulaufnahme 32 an einem Dachbereich 34 des Fahrzeugs aufgenommen. In diesem Beispiel ist die Modulaufnahme 32 im Bereich einer Sonnenblende 36 vorgesehen. Der Zusatzgassack 30 wird über einen eigenen Gasgenerator 38 befüllt. Der Gasgenerator 38 kann an einem Dachholm des Fahrzeugs angeordnet sein (nicht dargestellt).
Der Zusatzgassack 30 ist im gefalteten Zustand so in der Modulaufnahme 32 aufgenommen, dass eine anfängliche Entfaltungsrichtung E des Zusatzgassacks 30 eine Komponente aufweist, die entlang der Fahrzeuglängsrichtung x zum Fahrzeugsitz 22 gerichtet ist. Die Hauptentfaltungsrichtung des Zusatzgassacks 30 liegt jedoch entlang der Fahrzeug-Hochrichtung z in Richtung vom Dachbereich 34 nach unten.
Im befüllten Zustand erstreckt sich der Zusatzgassack 30 zwischen dem Fahrzeuginsassen 24 und dem Frontgassack 12 und bildet einen zusätzlichen Frontgassack für den Fahrzeuginsassen 24.
Der Zusatzgassack 30 weist eine Prallfläche 40 sowie eine entgegengesetzte Abstützfläche 42 auf. Dabei ist der Zusatzgassack 30 so ausgebildet und so angeordnet, dass im befüllten Zustand beider Gassäcke (also des Frontgassacks 12 und des Zusatzgassacks 30) die Abstützfläche 42 flächig auf einer Prallfläche 44 des Frontgassacks 12 aufliegt. Der geringe Abstand zwischen den Gassäcken 12, 30 ist nur zur Unterscheidung von deren Umrissen in den Zeichnungen vorhanden.
Der Zusatzgassack 30 hat ein zweites Füllvolumen V2, das kleiner ist als das Füllvolumen Vi des Frontgassacks 12. Das Füllvolumen V2 des Zusatzgassack 30 kann beispielsweise in etwa 25 I betragen, während das Füllvolumen Vi des Frontgassacks 12 in etwa 140 1 umfassen kann. Ein Innendruck des Zusatzgassacks 30 kann beispielsweise zwischen etwa 200 und 300 hPa gewählt werden.
Die Tiefe t des Zusatzgassacks 30, also ein Abstand zwischen der Prallfläche 40 und der Abstützfläche 42 im befüllten Zustand, in etwa entlang der Fahr zeuglängsrichtung x, ist kleiner als eine Erstreckung des Frontgassacks 12 in derselben Richtung.
Die Erstreckung h des Zusatzgassacks 30 entlang der Prallfläche 44 des Frontgassacks 12 in etwa entlang der Fahrzeug-Hochrichtung z ist kürzer als die Prallfläche 44 in dieser Richtung gewählt und beträgt beispielsweise in etwa 60 - 90 % der Erstreckung der Prallfläche 44.
Eine horizontal gemessene Breite b der Prallfläche 40 des Zusatzgassacks 30 entlang einer Fahrzeugquerrichtung y kann beispielsweise etwa 60 % einer Breite der Prallfläche 44 des Frontgassacks 12 betragen, aber auch größer gewählt sein.
Generell gilt, dass sich die Prallfläche 40 des Zusatzgassacks 30 über einen wesentlichen Teil der Prallfläche 44 des Frontgassacks 12 erstreckt, wobei die Fläche der Prallfläche 40 des Zusatzgassacks 30 beispielsweise wenigstens 60 bis 80 % der Fläche der Prallfläche 44 des Frontgassacks 12 betragen kann.
Zur Stabilisierung der Form des befüllten Zusatzgassacks 30 kann eine Innenwand 46, beispielsweise aus einem Gassackgewebe, im Inneren des Zusatzgassacks 30 zwischen der Prallfläche 40 und der Abstützfläche 42 und im etwa parallel zur Prallfläche 40 vorgesehen sein.
Um eine Beweglichkeit des Zusatzgassacks 30 zu erhöhen, weist dieser wenigstens eine flexible Struktur 48, 50 auf.
In der ersten Ausführungsform ist eine erste flexible Struktur 48 in einem Halsabschnitt 52 des Zusatzgassacks 30 ausgebildet, der einen Übergang von einem Einblasende 54 zu einem kissenförmigen Abschnitt 56 des
Zusatzgassacks 30 bildet. Der Halsabschnitt 52 hat eine geringere Breite in Fahrzeugquerrichtung y als der kissenförmige Abschnitt 56, sein fahrzeuginsassenseitiger Teil kann aber dennoch einen Teil der Prallfläche 40 bilden.
Die erste flexible Struktur 48 besteht hier aus mehreren entlang der Fahrzeug-Hochrichtung z aufeinanderfolgenden, parallelen aufblasbaren Zellen 58 (siehe Figuren 1 und 2), die auf der zum Fahrzeuginsassen 24 gerichteten Außenfläche des Zusatzgassacks 30 aufeinanderfolgende Auswölbungen 60 und Vertiefungen 62 ähnlich einem Balg erzeugen. Die Zellen 58 sind in diesem Beispiel durch zwischen der Prallfläche 40 und der Abstützfläche 42 verlaufende Trennwände gebildet. Sämtliche Zellen 58 sind hier miteinander und mit dem Einblasende 54 sowie mit dem in Richtung zu einem freien Endbereich 64 anschließenden kissenförmigen Abschnitt 56 des Zusatzgassacks 30 strömungsmäßig verbunden.
Der Zusatzgassack 30 weist außerdem eine zweite flexible Struktur 50 (siehe Figur 2) auf, die im kissenförmigen Abschnitt 56 vorgesehen ist. Die zweite flexible Struktur 50 besteht hier aus mehreren entlang der Fahrzeug- Querrichtung y aufeinanderfolgenden, vertikalen, parallelen aufblasbaren Zellen 68, die aufeinanderfolgende Auswölbungen 60 und Vertiefungen 62 entlang der Fahrzeug-Querrichtung y bilden. Dies ist in den Figuren 2 und 3 verdeutlicht.
Aufgrund der beiden flexiblen Strukturen 48, 50 erlangt der Zusatzgassack 30 eine gewisse Beweglichkeit und kann beispielsweise eine Bewegung des eintauchenden Fahrzeuginsassen 24 entlang der Fahrzeug-Hochrichtung z sowie entlang der Fahrzeug-Querrichtung y um ein gewisses Maß folgen. Dies gleicht eine Bewegung des eintauchenden Fahrzeuginsassen 24 aus und stabilisiert dessen Position.
Figur 4 zeigt einen Zusatzgassack 130 in einer zweiten Ausführungsform. Dargestellt ist nur ein Schnitt durch den kissenförmigen Abschnitt 156 und die daran ausgebildete zweite flexible Struktur 150.
In dieser Ausführungsform ist die zweite flexible Struktur 150 durch einen Bereich 170 mit reduzierter Tiefe Ϊ2 gebildet, in dem die Prallfläche 140 und die Abstützfläche 142 ohne oder mit nur geringem Abstand aneinander fixiert sind. Der Bereich 170 mit reduzierter Tiefe kann einen nicht aufblasbaren Bereich des Zusatzgassacks 130 darstellen. Der Bereich 170 mit reduzierter Tiefe wird von einem nicht aufblasbaren Wandabschnitt 172 überspannt, der entlang eines Umfangs 174 des Bereichs 170 mit reduzierter Tiefe an der Prallfläche 140 fixiert ist und der eine Auffangfläche für den Fahrzeuginsassen 24 mit einer gewissen Nachgiebigkeit bildet.
In diesem Beispiel ist auch auf der Abstützfläche 142 ein nicht aufblasbarer Wandabschnitt 176 vorgesehen, der entlang des Umfangs 174 des Bereichs 170 mit reduzierter Tiefe an der Abstützfläche 142 fixiert ist.
Ansonsten kann der Zusatzgassack 130 genauso gestaltet sein wie der Zusatzgassack 30 der ersten Ausführungsform. Optional kann auch eine erste flexible Struktur 48 im Halsabschnitt 52 vorgesehen sein.
Wie Figur 5 zeigt, ist im nicht aufblasbaren Wandabschnitt 172 optional wenigstens eine Falte 178 vorgesehen, die mittels einer Einrichtung 179 zunächst fixiert ist. Die Einrichtung 179 ist beispielsweise eine Reißnaht, die sich bei einer vorgegebenen Belastung öffnet und das Gewebe in der Falte 178 freigibt. Auf diese Weise lässt sich die Nachgiebigkeit des nicht aufblasbaren Wandabschnitts 172 und damit die Flexibilität und Beweglichkeit des kissenförmiger Abschnitts 156 in einem gewissen Maß beeinflussen.
Die Figuren 6 und 7 zeigen eine dritte Ausführungsform eines Zusatzgassacks 230.
In diesem Fall ist im einzigen Unterschied zur zweiten Ausführungsform anstelle des Bereichs 170 mit reduzierter Tiefe im kissenförmiger Abschnitt 256 eine Aussparung 280 in Form einer durchgehenden Öffnung vorgesehen, entlang deren Umfang 274 auf der Prallfläche 240 und optional auch auf der Abstützfläche 242 jeweils ein nicht aufblasbarer Wandabschnitt 272, 276 fixiert ist. Wie der Bereich 170 mit reduzierter Tiefe in der zweiten Ausführungsform hat die vom nicht aufblasbaren Wandabschnitt 272 überdeckte Aussparung 280 die Funktion, dem Zusatzgassack 230 eine gewisse Flexibilität zu geben, um einer Bewegung des Fahrzeuginsassen 24 bei Eintauchen in den Zusatzgassack 230 folgen zu können.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem (10) mit einem Frontgassack (12) und einem Zusatzgassack (30; 130; 230), die beide einem gemeinsamen Fahr- zeugsitz (22) zugeordnet sind, wobei der Zusatzgassack (30; 130; 230) vor seiner Entfaltung in einem Dachbereich des Fahrzeugs angeordnet ist und sich im befüllten Zustand als weiterer Frontgassack vor einem Fahrzeuginsassen (24) und zwischen dem Frontgassack (12) und dem Fahrzeuginsassen (24) auf dem zugeordneten Fahrzeugsitz (22) erstreckt, wobei sich der befüllte Zusatzgassack (30; 130; 230) am Frontgassack (12) abstützt.
2. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1 , dadurch gekenn zeichnet, dass der Zusatzgassack (30; 130; 230) eine Prallfläche (40; 140; 240) und eine entgegengesetzte Abstützfläche (42; 142; 242) aufweist, wobei im befüllten Zustand die Abstützfläche (42; 142; 242) des Zusatzgassacks (30; 130; 230) auf einer Prallfläche (44) des Frontgassacks (12) aufliegt.
3. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Zusatzgassack (30; 130; 230) so ausgebildet und angeordnet ist, dass er im befüllten Zustand die Prallfläche (44) des Frontgassacks (12) zu wenigstens 60 % in Richtung zur Fahrzeugfront gesehen abdeckt.
4. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzgassack (30; 130; 230) ein Füllvolumen (V2) von ca. 20 - 30 I, insbesondere etwa 25 I, und/oder im befüllten Zustand einen Innendruck von etwa 100 bis 500 hPA, insbesondere 200 - 300 hPa aufweist.
5. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontgassack (12) und der Zusatzgassack (30; 130; 230) unabhängig voneinander befüllbar sind, sodass wahlweise nur der Frontgassack (12) oder der Frontgassack (12) und der Zusatzgassack (30; 130; 230) befüllt werden können.
6. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Positionserfassungssystem (28) zur Erfassung einer Position des zugeordneten Fahrzeugsitzes (22) und/oder des Fahrzeuginsassen (24) auf dem Fahrzeugsitz (22) vorgesehen ist, sowie eine Steuereinheit, die über eine optionale Auslösung des Zusatzgassacks (30; 130; 230) in Abhängigkeit von vom Positionserfassungssystem (28) gelieferten Daten entscheidet.
7. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzgassack (30) wenigstens eine flexible Struktur (48, 50) mit Auswölbungen (60) und Vertiefungen (62) aufweist.
8. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, dass die flexible Struktur eine erste flexible Struktur (48) in einem Hals abschnitt (52) des Zusatzgassacks (30) umfasst, der an einem Übergang von einem Einblasende (54) zu einem kissenförmigen Abschnitt (56) des Zusatz gassacks (30) ausgebildet ist, wobei die erste flexible Struktur (48) im befüllten Zustand mehrere entlang einer Fahrzeug-Hochrichtung (z) aufeinanderfolgende aufblasbare Zellen (58) aufweist, die jeweils eine Auswölbung (60) der Prallfläche (40) bilden.
9. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Struktur eine zweite flexible Struktur (50) in einem freien Endbereich (64) des Zusatzgassacks (30) umfasst, die mehrere entlang einer Fahrzeug-Querrichtung (y) aufeinanderfolgende aufblas bare Zellen (68) aufweist, die jeweils eine Auswölbung (60) auf der Prallfläche (40) des Zusatzgassacks (30) bilden.
10. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzgassack (130; 230) im befüllten Zustand im Bereich der Prallfläche (140; 240) einen Bereich (170) mit reduzierter Tiefe oder eine Aussparung (280) aufweist, der von einem nicht aufblasbaren Wandabschnitt (172; 272) überspannt ist.
1 1. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht aufblasbare Wandabschnitt (172; 272) wenigstens eine Falte (178) aufweist, die mittels einer Einrichtung (179) fixiert ist, die sich bei einer vorgegebenen Belastung öffnet.
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