WO2024100031A1 - Gassackmodul sowie fahrzeugsicherheitssystem - Google Patents

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WO2024100031A1
WO2024100031A1 PCT/EP2023/080977 EP2023080977W WO2024100031A1 WO 2024100031 A1 WO2024100031 A1 WO 2024100031A1 EP 2023080977 W EP2023080977 W EP 2023080977W WO 2024100031 A1 WO2024100031 A1 WO 2024100031A1
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WO
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holding
gas bag
traction means
holding element
airbag
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/080977
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Morhart
Michael Kunkel
Alexandra BALBÁS CALVO
Original Assignee
ZF Automotive Safety Germany GmbH
Dalphi Metal Espana, S.A.
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Filing date
Publication date
Application filed by ZF Automotive Safety Germany GmbH, Dalphi Metal Espana, S.A. filed Critical ZF Automotive Safety Germany GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/20—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components
    • B60R21/203—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components in steering wheels or steering columns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/23—Inflatable members
    • B60R21/231—Inflatable members characterised by their shape, construction or spatial configuration
    • B60R21/2334—Expansion control features
    • B60R21/2338—Tethers
    • B60R2021/23382—Internal tether means
    • B60R2021/23384—Internal tether means having ends which are movable or detachable during deployment

Definitions

  • the invention relates to a gas bag module for a vehicle safety system, with a gas bag and a holding device for a traction device. Furthermore, the invention relates to a vehicle safety system with such a gas bag module.
  • Gasbags are part of vehicle safety systems.
  • a traction device is often attached to a gasbag.
  • the traction device can be used to control the deployment of the gasbag, for example by releasing the traction device after the gasbag has been at least partially filled with gas. In this way, the desired deployment behavior of the gasbag can be achieved.
  • the traction device can prevent the gas bag from unfolding excessively in a certain direction when inflated.
  • This function is used, for example, in adaptive gas bag concepts or for active gas bag ventilation.
  • a vehicle occupant can assume various positions, for example a sitting position when driving themselves or a lying position when the vehicle is driving with autopilot. If the vehicle occupant is in a lying position, the gas bag must unfold significantly further towards the vehicle occupant if necessary than if the vehicle occupant is in a sitting position and therefore closer to the steering wheel. If the vehicle occupant is in a sitting position, the traction device limits how far the gas bag unfolds towards the driver. Since the gas bag strives to unfold completely, high forces act on the traction device.
  • the object of the invention is to provide a gas bag module for a vehicle safety system, the gas bag of which can be reliably inflated to different states in the event of a restraint.
  • the object is achieved by a gas bag module for a vehicle safety system, with a gas bag and a holding device.
  • the gas bag has a gas bag wall that encloses an inflatable chamber, as well as a first traction means and a second traction means that limit a maximum volume of the chamber and/or a gas bag contour.
  • the chamber can at least occupy two different maximum volumes and/or at least two different gas bag contours.
  • the first traction means and the second traction means each have a fastening end which is fastened to the gas bag wall and a holding end which is arranged opposite the fastening end.
  • the holding device has a holding element and is further configured to adjust the holding element between a holding position and a released position.
  • the positions are assigned to the different maximum volumes and/or gas bag contours, so that the maximum volume and/or the gas bag contour in the holding position is different from the maximum volume and/or the gas bag contour in the release position.
  • the first traction means and the second traction means are each fastened to the holding element by means of the holding end and the gas bag is inflated to a first state with a first maximum volume and/or a first gas bag contour when restrained.
  • the first traction means and the second traction means are each decoupled from the holding element and the gas bag is inflated into a second state with a second maximum volume and/or a second gas bag contour in the event of restraint.
  • the load in the case of restraint i.e. when the gas bag module is triggered in an accident and the gas bag is inflated, can be divided between two traction means, whereby the traction means can reliably hold back the gas bag wall, even when there is high pressure in the chamber.
  • the distribution of the load between two traction means also enables the use of thinner traction means or other traction means materials.
  • the use of two traction means offers advantages in terms of reliable and stable positioning of the gas bag.
  • the first traction means and the second traction means are coupled to the holding element by means of the holding ends in such a way that the tensile forces that are applied to the holding element via the holding ends when the gas bag is inflated in the restraint case at least partially compensate each other. In this way, the load on the holding element in the holding position is reduced, so that the traction means are reliably held back by the holding element.
  • the first traction means and the second traction means can each have a connecting section that connects the fastening end to the holding end. In the holding position, the connecting section of the first traction means extends at least partially in the opposite direction to the connecting section of the second traction means away from the holding element.
  • the connecting section of the first traction means extends completely in the opposite direction to the connecting section of the second traction means away from the holding element, ie at an angle of 180° in a plan view. This design allows the load on the holding element to be minimized.
  • the holding element is a body that can be changed by an existing pyrotechnic charge in a restraint situation and that releases the traction means after the charge is ignited. In this way, the holding element can be quickly and reliably adjusted to the released position in a restraint situation.
  • the holding element is a pin-like body that can be destroyed by the pyrotechnic charge. This ensures that the traction means are released. In particular, the traction means cannot get caught on the holding element inadvertently in this way, since the holding element is destroyed and thus no longer exists as such.
  • the holding element can also be moved by the pyrotechnic charge in order to release the traction means. It is also conceivable that the holding element is not activated pyrotechnically to release the traction means, but in another way, for example electromagnetically.
  • the holding device has a rear side and an opposite front side, which points in a main deployment direction of the gas bag.
  • the holding element is arranged on the rear side and extends away from the rear side, in particular against the main deployment direction.
  • This design has the advantage that the tension means extend in sections around the holding device in the holding position and are thus held back by it, whereby the load on the holding element can be reduced, in particular when the tension means rest against a housing or similar element of the holding device that is not the holding element.
  • the holding ends each form a loop. In the holding position, the holding element extends through the two loops, whereby the traction means are effectively and reliably attached to the holding element.
  • the holding ends are coupled to one another, in particular intertwined, in such a way that in the released position the first and second traction means remain connected to one another via the holding ends when the gas bag is inflated in the restraint case.
  • this second state in which the gas bag is inflated, can differ from a second state in which the two traction means are released but not connected to one another.
  • the interconnected traction means can be or remain attached to the holding device when the gas bag is inflated in the restraint case.
  • the traction means are thus held back by the holding device both in the holding position and in the released position.
  • the first and second states in which the gas bag is inflated differ, however, because the relative position of the traction means to one another changes due to the removed holding element and thus the effective length of the two interconnected traction means increases compared to the holding position.
  • first and second traction means may be retaining straps, i.e. the traction means extend at least partially through the chamber.
  • a vehicle safety system is also provided with an airbag module according to the invention with the aforementioned advantages and a control unit which is connected to the holding device in a signal-transmitting manner.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle safety system according to the invention with an airbag module according to the invention with an airbag in a first inflated state
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the vehicle safety system from Figure 1, with the gas bag in a second inflated state
  • FIG. 3 shows a schematic detailed view of a holding device of an airbag module according to the invention according to a further embodiment, wherein a holding element of the holding device is in a holding position
  • FIG. 4 shows a schematic detailed view of the holding device from Figure 3, wherein the holding element is in a released position.
  • Figure 1 shows a vehicle safety system 100 for a motor vehicle, with a gas bag module 10 and a control unit 12.
  • the gas bag module 10 has a gas bag 14 with an inflatable chamber 16 and a gas bag wall 18 that encloses the chamber 16.
  • the gas bag 14 is a front gas bag which is arranged in the control 20 or steering wheel of the motor vehicle.
  • the gas bag 14 can be any gas bag and/or be attached to any element of the motor vehicle, for example to a dashboard or a steering column of the motor vehicle.
  • the gas bag 14 is a front gas bag that provides protection in the event of a frontal impact.
  • the vehicle safety system 100 has a gas generator 22, by means of which the gas bag 14 can be inflated in a restraint case in order to provide a protective effect for one or more vehicle occupants.
  • the gas generator 22 is part of the gas bag module 10 and is arranged in the chamber 16, but this does not necessarily have to be the case.
  • the gas generator 22 can be provided separately from the gas bag module 10 and/or arranged at any location in the motor vehicle or in the gas bag module 10.
  • the gas generator 22 is connected to the chamber 16 in such a way that the gas generated by the gas generator 22 in the restraint case flows into the chamber 16 in order to inflate the gas bag 14.
  • the gas bag 14 is designed to be inflated into a first state (see Figure 1), in which the chamber 16 has a first maximum volume and the gas bag 14 has a first contour, or into a second state (see Figure 2), in which the chamber 16 has a second maximum volume that differs from the first maximum volume and the gas bag 14 has a second contour that differs from the first contour, in order to provide a protective effect in the event of restraint, which is particularly adapted to the position of the one or more vehicle occupants in the motor vehicle.
  • the gas bag 14 unfolds in a main unfolding direction H.
  • the gas bag module 10 has a holding device 24 with a holding element 26, which is adjustable between a holding position and a released position, as well as a first traction means 31 and a second traction means 32.
  • the holding device 24 is here attached to the steering wheel 20. Specifically, the holding device 24 is usually attached to a module base or generator carrier of the gas bag module 10 and attached to the steering wheel 20 via the gas bag module 10.
  • the holding device 24 is controlled via the control unit 12, which is connected to the holding device 24 in a signal-transmitting manner and which can also be configured to control the gas generator 22.
  • the first traction means 31 and the second traction means 32 are retaining straps and each have a fastening end 33, 34, by means of which the traction means 31, 32 are fastened to the gas bag wall 18, a holding end 35, 36 arranged opposite the fastening end 33, 34 and a connecting section 37, 38 which connects the respective fastening end 33, 34 to the corresponding holding end 35, 36.
  • the holding ends 35, 36 are each designed as a loop (see Figure 2).
  • first traction means 31 and the second traction means 32 are designed identically.
  • the holding device 24 has a front side 40 which points in the direction of the main deployment direction H, as well as an oppositely arranged rear side 42 on which the holding element 26 is arranged.
  • the holding element 26 is a pin or pin-like body which, in the holding position, extends away from the rear side 42 against the main deployment direction H and through the holding ends 35, 36 of the traction means 31, 32, which are designed as loops.
  • the traction means 31, 32 are fastened to the holding device 24 via the holding ends 35, 36.
  • the holding position preferably forms a starting position of the holding device 24 or the gas bag module 10.
  • the holding device 24 In order to adjust the holding element 26 from the holding position to the released position (see Figure 2), the holding device 24 has a pyrotechnic charge 44 which is ignited in the event of retention and thereby destroys the holding element 26 so that the holding ends 35, 36 are no longer attached to the holding element 26 and are thus released.
  • the position in which the holding element 26 was arranged is shown in dashed lines.
  • the holding element 26 can be designed as desired, as long as it is ensured that the holding ends 35, 36 are reliably fastened to the holding element 26 in the holding position and are released from the holding element 26 in the released position.
  • the holding element 26 can be adjusted in any manner between the holding position and the released position.
  • the holding element 26 can be adjusted non-destructively between the holding position and the released position, for example by displacing or adjusting the holding element 26 in the main deployment direction H.
  • the gas bag 14 can thus be inflated into the first state (see Figure 1) in which the holding element 26 is in the holding position and the traction means 31, 32 are fastened to the holding element 26 via the holding ends 35, 36.
  • the gas bag module 10 is designed in such a way that the tensioning means 31, 32 are tensioned between the gas bag wall 18 and the holding element 26 and thus limit the contour and the maximum volume of the inflated gas bag 14 to a first contour and an associated first maximum volume.
  • the connecting section 37 of the tensioned first traction means 31 extends in the opposite direction from the connecting section 38 of the tensioned second traction means 32 away from the holding element 26, so that the tensile forces in the holding element 26 which the traction means 31, 32 introduce into the holding element 26 are at least partially compensated. This also advantageously reduces the moment stress on the holding element 26 at its bearing point.
  • the connecting sections 37, 38 extend at least in one plane completely opposite to each other, i.e. at an angle of 180°, whereby the corresponding components of the moments in the plane completely compensate each other.
  • the holding device 24 has correspondingly designed guides 46 in which the connecting sections 37, 38 are guided.
  • the gas bag module 10 can have correspondingly designed guides 46 for the connecting sections 37, 38 on any element of the gas bag module 10.
  • the gas bag 14 can be inflated into the second state (see Figure 2), in which the holding element 26 is in the released position and the traction means 31, 32 are released from the holding element 26 and thus are not attached to it.
  • the gas bag module 10 is designed such that the traction means 31, 32 are completely detached from the holding device 24 and do not limit the expansion of the gas bag 14.
  • the gas bag 14 has a second contour and an associated second maximum volume in the second state.
  • the first state of the gas bag 14 according to Figure 1 differs from the second state of the gas bag 14 both in terms of its maximum volume and in terms of its contour/geometry.
  • design variants are also conceivable in which the gas bag 14 has an almost unchanged maximum volume in the first and second states and essentially only differs in terms of its gas bag contour and a possibly changed deployment position.
  • the loop-shaped holding end 35 of the first traction means 31 extends through the loop-shaped holding end 36 of the second traction means 32, so that the loop-shaped holding ends 35, 36 remain interlinked with one another (see Figure 4) when the holding element 26 is in the released position.
  • the traction means 31, 32 can be linked or coupled to one another in any manner via the holding ends 35, 36, as long as it is ensured that the traction means 31, 32 remain connected to one another when the holding element 26 is adjusted to the released position.
  • the holding ends 35, 36 can be intertwined and/or connected to one another via a suitably designed connecting element such as a safety line.
  • the gas bag module 10 is designed in such a way that in the released position of the holding element 26 the interconnected tensioning means 31, 32 remain fastened to the holding device 24, whereby the tensioning means 31, 32 are tensioned analogously to the embodiment shown in Figure 1 and influence the contour/geometry as well as the maximum volume of the gas bag 14.
  • the effective length of the connected traction means 31, 32 i.e. the length from the fastening end 33 of the first traction means 31 along the traction means 31, 32 to the fastening end 34 of the second traction means 32, is extended approximately by the diameter D of the holding element 26.
  • the second state differs from the first state in that the effective length of the traction means 31, 32 in the second state is larger than in the first state and the gas bag 14 can expand further in the main deployment direction H by approximately half the diameter D.
  • the gas bag 14 in the first state has a first maximum volume and a first contour and in the second state has a second maximum volume and a second contour, which differ from the first maximum volume and the first contour.
  • a vehicle safety system 100 and a gas bag module 10 are provided which ensure that the gas bag 14 is reliably inflated to a first state or a second state when the gas bag module 10 is triggered in the restraint case.
  • the load acting on the tensioning means 31, 32 in the tensioned state is reduced, in particular halved.
  • the traction means 31, 32 can be deflected in the area of their holding ends 35, 36 on a deflection barrier, wherein the rope friction on the deflection barrier is used specifically to further reduce the load on the holding element 26.
  • a total wrap angle of the traction means 31, 32 on the respectively assigned deflection barrier can, for example, be selected such that the resulting friction force between the traction means 31, 32 and the deflection barrier is at least 20% of the traction force at the holding end 35, 36 of the traction means 31, 32 when the gas bag 14 is inflated and the holding element 26 is in the holding position.

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Abstract

Ein Gassackmodul (10) für ein Fahrzeugsicherheitssystem (100) hat eine Haltevorrichtung (24) und einen Gassack (14) mit einer Gassackwandung (18), die eine aufblasbare Kammer (16) umschließt, sowie einem ersten Zugmittel (31) und einem zweiten Zugmittel (32), die ein Maximalvolumen der Kammer (16) beschränken und/oder eine Gassackkontur beeinflussen. Die Haltevorrichtung (24) hat eine Haltestellung, in der die Zugmittel (31, 32) am Halteelement (26) befestigt sind und der Gassack (14) im Rückhaltefall in einen ersten Zustand mit einem ersten Maximalvolumen und/oder einer ersten Gassackkontur aufgeblasen wird, und eine freigegebene Stellung, in der die Zugmittel (31, 32) freigegeben sind und der Gassack (14) im Rückhaltefall in einen zweiten Zustand mit einem zweiten Maximalvolumen und/oder einer zweiten Gassackkontur aufgeblasen wird. Des Weiteren ist ein Fahrzeugsicherheitssystem (100) mit einem derartigen Gassackmodul (10) vorgesehen.

Description

Gassackmodul sowie Fahrzeugsicherheitssystem
Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul für ein Fahrzeugsicherheitssystem, mit einem Gassack und einer Haltevorrichtung für ein Zugmittel. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeugsicherheitssystem mit einem solchen Gassackmodul.
Gassäcke sind Bestandteil von Fahrzeugsicherheitssystemen. Häufig ist ein Zugmittel an einem Gassack befestigt. Mit dem Zugmittel kann die Entfaltung des Gassacks kontrolliert werden, indem beispielsweise das Zugmittel freigegeben wird, nachdem der Gassack zumindest teilweise mit einem Gas gefüllt wurde. Auf diese Weise lässt sich ein gewünschtes Entfaltungsverhalten des Gassacks erreichen.
Außerdem kann das Zugmittel verhindern, dass sich der Gassack im aufgeblasenen Zustand übermäßig weit in eine bestimmte Richtung entfaltet. Diese Funktion wird zum Beispiel bei adaptiven Gassackkonzepten oder für eine aktive Gassackentlüftung angewandt. Beim pilotierten Fahren, welches immer mehr an Bedeutung gewinnt, kann ein Fahrzeuginsasse verschiedene Positionen einnehmen, beispielsweise eine Sitzposition, wenn er selbst fährt, oder eine Liegeposition, wenn das Fahrzeug mit Autopilot fährt. Befindet sich der Fahrzeuginsasse in einer Liegeposition, muss sich der Gassack im Bedarfsfall deutlich weiter zum Fahrzeuginsassen hin entfalten, als wenn sich der Fahrzeuginsasse in einer Sitzposition und somit näher am Lenkrad befindet. Wenn sich der Fahrzeuginsasse also in einer Sitzposition befindet, schränkt das Zugmittel ein, wie weit sich der Gassack zum Fahrer hin entfaltet. Da der Gassack das Bestreben hat, sich vollständig zu entfalten, wirken dabei hohe Kräfte auf das Zugmittel.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gassackmodul für ein Fahrzeugsicherheitssystem bereitzustellen, dessen Gassack im Rückhaltefall zuverlässig in unterschiedliche Zustände aufgeblasen werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gassackmodul für ein Fahrzeugsicherheitssystem, mit einem Gassack und einer Haltevorrichtung. Der Gassack weist eine Gassackwandung, die eine aufblasbare Kammer umschließt, sowie ein erstes Zugmittel und ein zweites Zugmittel auf, die ein Maximalvolumen der Kammer beschränken und/oder eine Gassackkontur . Die Kammer kann dabei zumindest zwei unterschiedliche Maximalvolumina und/oder zumindest zwei unterschiedliche Gassackkonturen einnehmen. Das erste Zugmittel und das zweite Zugmittel haben jeweils ein Befestigungsende, das an der Gassackwandung befestigt ist, und ein Halteende, das entgegensetzt zum Befestigungsende angeordnet ist. Die Haltevorrichtung hat ein Halteelement und ist ferner dazu eingerichtet, das Halteelement zwischen einer Haltestellung und einer freigegebenen Stellung zu verstellen. Hierbei sind die Stellungen den unterschiedlichen Maximalvolumina und/oder Gassackkonturen zugeordnet, so dass das Maximalvolumen und/oder die Gassackkontur in der Haltestellung anders als das Maximalvolumen und/oder die Gassackkontur in der Freigabestellung ist. In der Haltestellung sind das erste Zugmittel und das zweite Zugmittel jeweils mittels des Halteendes am Halteelement befestigt und der Gassack wird im Rückhaltefall in einen ersten Zustand mit einem ersten Maximalvolumen und/oder einer ersten Gassackkontur aufgeblasen. In der freigegebenen Stellung sind das erste Zugmittel und das zweite Zugmittel jeweils vom Halteelement entkoppelt und der Gassack wird im Rückhaltefall in einen zweiten Zustand mit einem zweiten Maximalvolumen und/oder einer zweiten Gassackkontur aufgeblasen.
Es wurde erfindungsgemäß erkannt, dass auf diese Weise die Belastung im Rückhaltefall, d.h. wenn das Gassackmodul bei einem Unfall ausgelöst und somit der Gassack aufgeblasen wird, auf zwei Zugmittel aufgeteilt werden kann, wodurch die Zugmittel zuverlässig die Gassackwandung zurückhalten können, auch wenn große Drücke in der Kammer herrschen. Somit ist sichergestellt, dass der Gassack im Rückhaltefall zuverlässig in die unterschiedlichen Zustände aufgeblasen werden kann. Die Aufteilung der Belastung auf zwei Zugmittel ermöglicht zudem eine Verwendung dünnerer Zugmittel oder anderer Zugmittelmaterialien. Ferner bietet die Verwendung von zwei Zugmitteln Vorteile bezüglich einer zuverlässigen und stabilen Positionierung des Gassacks.
In einer Ausführungsform sind in der Haltestellung das erste Zugmittel und das zweite Zugmittel mittels der Halteenden derart mit dem Halteelement gekoppelt, dass die Zugkräfte, die über die Halteenden auf das Halteelement aufgebracht werden, wenn der Gassack im Rückhaltefall aufgeblasen wird, sich zumindest teilweise kompensieren. Auf diese Weise wird die Belastung des Halteelements in der Haltestellung reduziert, so dass die Zugmittel zuverlässig durch das Halteelement zurückgehalten werden. Hierbei können das erste Zugmittel und das zweite Zugmittel jeweils einen Verbindungsabschnitt haben, der das Befestigungsende mit dem Halteende verbindet. In der Haltestellung erstreckt sich der Verbindungsabschnitt des ersten Zugmittels zumindest abschnittsweise entgegengesetzt zum Verbindungsabschnitt des zweiten Zugmittels vom Halteelementweg. Insbesondere erstreckt sich in der Haltestellung der Verbindungsabschnitt des ersten Zugmittels vollständig entgegengesetzt zum Verbindungsabschnitt des zweiten Zugmittels vom Halteelement weg, d.h. unter einem Winkel von 180° in einer Draufsicht. Durch diese Gestaltung kann die Belastung auf das Halteelement minimiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Halteelement ein durch eine vorhandene pyrotechnische Ladung in einem Rückhaltefall veränderbarer Körper, der nach Zünden der Ladung die Zugmittel freigibt. Auf diese Weise kann das Halteelement im Rückhaltefall schnell und zuverlässig in die freigegebene Stellung verstellt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Halteelement ein stiftartiger Körper ist, der durch die pyrotechnische Ladung zerstörbar ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Zugmittel freigegeben werden. Insbesondere können die Zugmittel auf diese Weise nicht am Halteelement unbeabsichtigt hängen bleiben, da das Halteelement zerstört und somit als solches nicht mehr existent ist. Alternativ kann das Halteelement durch die pyrotechnische Ladung auch verschoben werden, um das Zugmittel freizugeben. Darüber hinaus ist denkbar, dass das Halteelement nicht pyrotechnisch aktiviert wird, um die Zugmittel freizugeben, sondern auf andere Weise, zum Beispiel elektromagnetisch.
Gemäß einer Ausführungsform hat die Haltevorrichtung eine Rückseite und eine entgegengesetzte Vorderseite, die in eine Hauptentfaltungsrichtung des Gassacks weist. Das Halteelement ist dabei an der Rückseite angeordnet und erstreckt sich insbesondere entgegen der Hauptentfaltungsrichtung von der Rückseite weg. Diese Gestaltung hat den Vorteil, dass sich die Zugmittel in der Haltestellung abschnittsweise um die Haltevorrichtung herum erstrecken und somit von dieser zurückgehalten werden, wodurch die Belastung auf das Halteelement verringert werden kann, insbesondere wenn die Zugmittel an einem Gehäuse oder ähnlichen Element der Haltevorrichtung anliegen, das nicht das Halteelement ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform bilden die Halteenden jeweils eine Schlaufe. Dabei erstreckt sich das Halteelement in der Haltestellung durch die beiden Schlaufen, wodurch die Zugmittel wirkungsvoll und zuverlässig am Halteelement befestigt sind.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Halteenden so miteinander gekoppelt, insbesondere verschlungen, sind, dass in der freigegebenen Stellung das erste und das zweite Zugmittel über die Halteenden miteinander verbunden bleiben, wenn der Gassack im Rückhaltefall aufgeblasen wird. Auf diese Weise kann sich dieser zweite Zustand, in den der Gassack aufgeblasen wird, von einem zweiten Zustand unterscheiden, in dem die beiden Zugmittel freigeben aber nicht miteinander verbunden sind.
Ferner können dabei in der freigegebenen Stellung die miteinander verbundenen Zugmittel an der Haltevorrichtung befestigt sein bzw. bleiben, wenn der Gassack im Rückhaltefall aufgeblasen wird. Somit werden die Zugmittel sowohl in der Haltestellung als auch in der freigegebenen Stellung von der Halteeinrichtung zurückgehalten. Der erste und der zweite Zustand, in die der Gassack aufgeblasen wird, unterscheiden sich dennoch, da sich durch das entfernte Halteelement die Relativposition der Zugmittel zueinander verändert und somit die wirksame Länge der beiden miteinander verbundenen Zugmittel gegenüber der Haltestellung steigt.
Zusätzlich oder alternativ können das erste und das zweite Zugmittel Fangbänder sein, d.h., die Zugmittel erstrecken sich zumindest abschnittsweise durch die Kammer.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Fahrzeugsicherheitssystem mit einem erfindungsgemäßen Gassackmodul mit den zuvor genannten Vorteilen und einer Steuereinheit vorgesehen, die signalübertragend mit der Haltevorrichtung verbunden ist.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- Figur 1 in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Fahrzeugsicherheitssystem mit einem erfindungsgemäßen Gassackmodul mit einem Gassack in einem ersten aufgeblasenen Zustand, - Figur 2 in einer schematischen Darstellung das Fahrzeugsicherheitssystem aus Figur 1 , wobei sich der Gassack in einem zweiten aufgeblasenen Zustand befindet,
- Figur 3 in einer schematischen Detailansicht eine Halteeinrichtung eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei sich ein Halteelement der Halteeinrichtung in einer Haltestellung befindet, und
- Figur 4 in einer schematischen Detailansicht die Halteeinrichtung aus Figur 3, wobei sich das Halteelement in einer freigegebenen Stellung befindet.
In Figur 1 ist ein Fahrzeugsicherheitssystem 100 für ein Kraftfahrzeug, mit einem Gassackmodul 10 und einer Steuereinheit 12 gezeigt.
Das Gassackmodul 10 hat einen Gassack 14 mit einer aufblasbaren Kammer 16 und einer Gassackwandung 18, die die Kammer 16 umschließt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Gassack 14 ein Frontgassack, der im Steuer 20 bzw. Lenkrad des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
Grundsätzlich kann der Gassack 14 ein beliebiger Gassack sein und/oder an einem beliebigen Element des Kraftfahrzeugs befestigt sein, beispielsweise an einem Armaturenbrett oder einer Lenksäule des Kraftfahrzeugs. Insbesondere ist der Gassack 14 jedoch ein Frontgassack, der bei einem Frontalaufprall schützt.
Ferner hat das Fahrzeugsicherheitssystem 100 einen Gasgenerator 22, mittels dem der Gassack 14 in einem Rückhaltefall aufgeblasen werden kann, um eine Schutzwirkung für ein oder mehrere Fahrzeuginsassen bereitzustellen.
Der Gasgenerator 22 ist hierbei T eil des Gassackmoduls 10 und in der Kammer 16 angeordnet, was aber nicht zwingend der Fall sein muss.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Gasgenerator 22 separat zum Gassackmodul 10 vorgesehen und/oder an einer beliebigen Stelle im Kraftfahrzeug oder im Gassackmodul 10 angeordnet sein.
In allen Fällen ist der Gasgenerator 22 jedoch so mit der Kammer 16 verbunden, dass das vom Gasgenerator 22 im Rückhaltefall erzeugte Gas in die Kammer 16 strömt, um den Gassack 14 aufzublasen. In diesem Zusammenhang ist der Gassack 14 dazu ausgebildet, in einen ersten Zustand (siehe Figur 1), in dem die Kammer 16 ein erstes Maximalvolumen hat und der Gassack 14 eine erste Kontur aufweist, oder in einen zweiten Zustand (siehe Figur 2), in dem die Kammer 16 ein sich vom ersten Maximalvolumen unterscheidendes zweites Maximalvolumen hat und der Gassack 14 eine von der ersten Kontur abweichende zweite Kontur aufweist, aufgeblasen zu werden, um im Rückhaltefall eine Schutzwirkung bereitzustellen, die insbesondere an die Position der ein oder mehreren Fahrzeuginsassen im Kraftfahrzeug angepasst ist. Der Gassack 14 entfaltet sich dabei in einer Hauptentfaltungsrichtung H.
Hierzu hat das Gassackmodul 10 eine Haltevorrichtung 24 mit einem Halteelement 26, das zwischen einer Haltestellung und einer freigegebenen Stellung verstellbar ist, sowie ein erstes Zugmittel 31 und ein zweites Zugmittel 32.
Die Haltevorrichtung 24 ist hier am Steuer 20 befestigt. Konkret ist die Haltevorrichtung 24 zumeist an einem Modulboden oder Generatorträger des Gassackmoduls 10 angebracht und über das Gassackmodul 10 am Steuer 20 befestigt.
Die Steuerung der Haltevorrichtung 24 erfolgt dabei über die Steuereinheit 12, die signalübertragend mit der Haltevorrichtung 24 verbunden ist und die ebenfalls zur Steuerung des Gasgenerators 22 eingerichtet sein kann.
Das erste Zugmittel 31 und das zweite Zugmittel 32 sind Fangbänder und haben jeweils ein Befestigungsende 33, 34, mittels denen die Zugmittel 31 , 32 an der Gassackwandung 18 befestigt sind, ein entgegengesetzt zum Befestigungsende 33, 34 angeordnetes Halteende 35, 36 sowie einen Verbindungsabschnitt 37, 38, der das jeweilige Befestigungsende 33, 34 mit dem entsprechenden Halteende 35, 36 verbindet.
Die Halteenden 35, 36 sind in der vorliegenden Ausführungsform jeweils als Schlaufe gestaltet (siehe Figur 2).
In einer Ausführungsform sind das erste Zugmittel 31 und das zweite Zugmittel 32 identisch gestaltet.
Des Weiteren weist die Haltevorrichtung 24 eine Vorderseite 40, die in Richtung der Hauptentfaltungsrichtung H weist, sowie eine entgegengesetzt angeordnete Rückseite 42 auf, an der das Halteelement 26 angeordnet ist. Das Halteelement 26 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen ein Stift bzw. stiftartiger Körper, der sich in der Haltestellung entgegen der Hauptentfaltungsrichtung H von der Rückseite 42 weg und durch die als Schlaufen ausgebildeten Halteenden 35, 36 der Zugmittel 31 , 32 erstreckt.
Auf diese Weise sind in der Haltestellung die Zugmittel 31 , 32 über die Halteenden 35, 36 an der Haltevorrichtung 24 befestigt.
Die Haltestellung bildet vorzugsweise eine Ausgangsstellung der Haltevorrichtung 24 bzw. des Gassackmoduls 10.
Um das Halteelement 26 von der Haltestellung in die freigegebene Stellung (siehe Figur 2) zu verstellen, hat die Haltevorrichtung 24 eine pyrotechnische Ladung 44, die im Rückhaltefall gezündet wird und dabei das Halteelement 26 zerstört, so dass die Halteenden 35, 36 nicht länger am Halteelement 26 befestigt und somit freigegeben sind. In Figur 2 ist die Position, in der das Halteelement 26 angeordnet war, gestrichelt dargestellt.
Grundsätzlich kann das Halteelement 26 beliebig gestaltet sein, solange gewährleistet ist, dass die Halteenden 35, 36 in der Haltestellung zuverlässig am Halteelement 26 befestigt und in der freigegebenen Stellung vom Halteelement 26 freigegeben sind.
Zusätzlich oder alternativ kann das Halteelement 26 auf beliebige Weise zwischen der Haltestellung und der freigegebenen Stellung verstellt werden.
Insbesondere kann das Halteelement 26 in einer alternativen Ausführungsform zerstörungsfrei zwischen der Haltestellung und der freigegebenen Stellung verstellt werden, beispielsweise indem das Halteelement 26 in der Hauptentfaltungsrichtung H verschoben bzw. verstellt wird.
Wenn das Gassackmodul 10 im Rückhaltefall ausgelöst wird, kann der Gassack 14 somit in den ersten Zustand (siehe Figur 1) aufgeblasen werden, in dem das Halteelement 26 in der Haltestellung ist und die Zugmittel 31 , 32 über die Halteenden 35, 36 an dem Halteelement 26 befestigt sind.
Das Gassackmodul 10 ist dabei derart gestaltet, dass die Zugmittel 31 , 32 zwischen der Gassackwandung 18 und dem Halteelement 26 gespannt werden und somit die Kontur und das Maximalvolumen des aufgeblasenen Gassacks 14 auf eine erste Kontur und ein zugehöriges erstes Maximalvolumen begrenzen.
Hierbei erstreckt sich der Verbindungsabschnitts 37 des gespannten ersten Zugmittels 31 in entgegengesetzter Richtung vom Verbindungsabschnitt 38 des gespannten zweiten Zugmittels 32 vom Halteelement 26 weg, so dass sich die Zugkräfte im Halteelement 26 zumindest teilweise kompensieren, welche die Zugmittel 31 , 32 in das Halteelement 26 einbringen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise auch die Momentenbeanspruchung des Halteelements 26 an seiner Lagerstelle reduziert.
Vorzugsweise erstrecken sich die Verbindungsabschnitte 37, 38 zumindest in einer Ebene vollständig entgegengesetzt zueinander, d.h. unter einem Winkel von 180°, wodurch sich die entsprechenden Komponenten der Momente in der Ebene vollständig kompensieren.
Um einen entsprechenden Verlauf der Verbindungsabschnitte 37, 38 bzw. der Zugmittel 31 , 32 sicherzustellen, weist die Haltevorrichtung 24 entsprechend gestaltete Führungen 46 auf, in denen die Verbindungsabschnitte 37, 38 geführt sind.
Zusätzlich oder alternativ kann das Gassackmodul 10 entsprechend gestaltete Führungen 46 für die Verbindungsabschnitte 37, 38 an einem beliebigen Element des Gassackmoduls 10 aufweisen.
Alternativ zum ersten Zustand kann der Gassack 14, wenn das Gassackmodul 10 im Rückhaltefall ausgelöst wird, in den zweiten Zustand (siehe Figur 2) aufgeblasen werden, in dem das Halteelement 26 in der freigegebenen Stellung ist und die Zugmittel 31 , 32 vom Halteelement 26 gelöst und somit nicht an diesem befestigt sind.
Das Gassackmodul 10 ist in der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform dabei derart gestaltet, dass die Zugmittel 31 , 32 vollständig von der Haltevorrichtung 24 gelöst sind und diese die Ausdehnung des Gassacks 14 nicht begrenzen.
Hierdurch hat der Gassacks 14 im zweiten Zustand eine zweite Kontur und ein zugehöriges zweites Maximalvolumen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich der erste Zustand des Gassacks 14 gemäß Figur 1 sowohl durch sein Maximalvolumen als auch durch seine Kontur/Geometrie vom zweiten Zustand des Gassacks 14. Es sind allerdings auch Ausführungsvarianten denkbar, bei denen der Gassack 14 im ersten und zweiten Zustand ein nahezu unverändertes Maximalvolumen aufweist und sich im Wesentlichen nur durch seine Gassackkontur sowie eine unter Umständen veränderte Entfaltungsposition unterscheidet.
In einer alternativen Ausführungsform, die in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, erstreckt sich das schlingenförmige Halteende 35 des ersten Zugmittels 31 durch das schlingenförmige Halteende 36 des zweiten Zugmittels 32, so dass die schlingenförmigen Halteenden 35, 36 miteinander verkettet bleiben (siehe Figur 4), wenn das Halteelement 26 in der freigegebenen Stellung ist.
Selbstverständlich können die Zugmittel 31 , 32 auf beliebige Weise über die Halteenden 35, 36 miteinander verknüpft bzw. gekoppelt sein, solange sichergestellt ist, dass die Zugmittel 31 , 32 miteinander verbunden bleiben, wenn das Halteelement 26 in die freigegebene Stellung verstellt wird.
Beispielsweise können die Halteenden 35, 36 miteinander verschlungen und/oder über ein entsprechend gestaltetes Verbindungselement wie eine Fangleine miteinander verbunden sein.
Das Gassackmodul 10 ist hierbei derart gestaltet, dass in der freigegebenen Stellung des Halteelements 26 die miteinander verbundenen Zugmittel 31 , 32 an der Haltevorrichtung 24 befestigt bleiben, wodurch sich die Zugmittel 31 , 32 analog zu der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform spannen und die Kontur/Geometrie sowie das Maximalvolumen des Gassacks 14 beeinflussen.
Im Unterschied zu dem Zustand, in dem das Halteelement 26 in der Haltestellung ist, verlängert sich die wirksame Länge der verbundenen Zugmittel 31 , 32, das heißt die Länge vom Befestigungsende 33 des ersten Zugmittels 31 entlang der Zugmittel 31 , 32 bis zum Befestigungsende 34 des zweiten Zugmittels 32, in etwa um den Durchmesser D des Halteelements 26.
Somit unterscheidet sich bei dieser Ausführungsform der zweite Zustand vom ersten Zustand dadurch, dass die wirksame Länge der Zugmittel 31 , 32 im zweiten Zustand größer ist als im ersten Zustand und sich der Gassack 14 um etwa den halben Durchmesser D weiter in der Hauptentfaltungsrichtung H ausdehnen kann.
Das bedeutet, dass analog zu der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der Gassack 14 im ersten Zustand ein erstes Maximalvolumen sowie eine erste Kontur und im zweiten Zustand ein zweites Maximalvolumen sowie eine zweite Kontur hat, welche sich vom ersten Maximalvolumen und der ersten Kontur unterscheiden.
Auf diese Weise ist ein Fahrzeugsicherheitssystem 100 sowie ein Gassackmodul 10 bereitgestellt, die gewährleisten, dass der Gassack 14 zuverlässig in einen ersten Zustand oder einen zweiten Zustand aufgeblasen wird, wenn das Gassackmodul 10 im Rückhaltefall ausgelöst wird.
Indem die beiden Zugmittel 31 , 32 vorgesehen sind, wird die Belastung, die auf die Zugmittel 31 , 32 im gespannten Zustand wirkt, verringert, insbesondere halbiert.
Ferner sind die Momente, die in der Haltestellung auf das Halteelement 26 wirken, reduziert, da die beiden Zugmittel 31 , 32 in entgegengesetzter Richtung am Halteelement 26 angreifen.
Ferner können die Zugmittel 31 , 32 im Bereich ihrer Halteenden 35, 36 an einer Umlenkbarriere umgelenkt werden, wobei die Seilreibung an der Umlenkbarriere gezielt genutzt wird, um die Belastung des Halteelements 26 weiter zu reduzieren. Ein Gesamtumschlingungswinkel der Zugmittel 31, 32 an der jeweils zugeordneten Umlenkbarriere kann beispielsweise so gewählt werden, dass die entstehende Reibkraft zwischen den Zugmitteln 31 , 32 und der Umlenkbarriere wenigstens 20% der Zugkraft am Halteende 35, 36 der Zugmittel 31 , 32 beträgt, wenn der Gassack 14 aufgeblasen wird und das Halteelement 26 in der Haltestellung ist.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform beliebig mit Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert werden, insbesondere unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsformen.

Claims

Patentansprüche
1. Gassackmodul (10) für ein Fahrzeugsicherheitssystem (100), mit einem Gassack (14) und einer Haltevorrichtung (24), wobei der Gassack (14) eine Gassackwandung (18), die eine aufblasbare Kammer (16) umschließt, sowie ein erstes Zugmittel (31) und ein zweites Zugmittel (32) aufweist, die ein Maximalvolumen der Kammer (16) beschränken und/oder eine Kontur des Gassacks (14) beeinflussen, wobei die Kammer (16) zumindest zwei unterschiedliche Maximalvolumina und/oder der Gassack (14) zumindest zwei unterschiedliche Konturen einnehmen kann, wobei das erste Zugmittel (31) und das zweite Zugmittel (32) jeweils ein Befestigungsende (33, 34), das an der Gassackwandung (18) befestigt ist, und ein Halteende (35, 36) haben, das entgegensetzt zum Befestigungsende (33, 34) angeordnet ist, wobei die Haltevorrichtung (24) ein Halteelement (26) hat und dazu eingerichtet ist, das Halteelement (26) zwischen einer Haltestellung und einer freigegebenen Stellung zu verstellen, und die Stellungen den unterschiedlichen Maximalvolumina und/oder Gassackkonturen zugeordnet sind, so dass das Maximalvolumen und/oder die Gassackkontur in der Haltestellung anders als in der Freigabestellung ist, wobei in der Haltestellung das erste Zugmittel (31) und das zweite Zugmittel (32) jeweils mittels des Halteendes (35, 36) am Halteelement (26) befestigt sind und der Gassack (14) im Rückhaltefall in einen ersten Zustand mit einem ersten Maximalvolumen und/oder einer ersten Gassackkontur aufgeblasen wird, und wobei in der freigegebenen Stellung das erste Zugmittel (31) und das zweite Zugmittel (32) jeweils vom Halteelement (26) entkoppelt sind und der Gassack (14) im Rückhaltefall in einen zweiten Zustand mit einem zweiten Maximalvolumen und/oder einer zweiten Gassackkontur aufgeblasen wird.
2. Gassackmodul (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Haltestellung das erste Zugmittel (31) und das zweite Zugmittel (32) mittels der Halteenden (35, 36) derart mit dem Halteelement (26) gekoppelt sind, dass die Zugkräfte, die über die Halteenden (35, 36) auf das Halteelement (26) aufgebracht werden, wenn der Gassack (14) im Rückhaltefall aufgeblasen wird, sich zumindest teilweise kompensieren.
3. Gassackmodul (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Zugmittel (31) und das zweite Zugmittel (32) jeweils einen Verbindungsabschnitt (37, 38) haben, der das Befestigungsende (33, 34) mit dem Halteende (35, 36) verbindet, wobei in der Haltestellung sich der Verbindungsabschnitt (37) des ersten Zugmittels (31) zumindest abschnittsweise entgegengesetzt zum Verbindungsabschnitt (38) des zweiten Zugmittels (32) vom Halteelement (26) weg erstreckt, insbesondere dass sich in der Haltestellung der Verbindungsabschnitt (37) des ersten Zugmittels (31) vollständig entgegengesetzt zum Verbindungsabschnitt (38) des zweiten Zugmittels (32) vom Halteelement (26) weg erstreckt.
4. Gassackmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (26) ein durch eine vorhandene pyrotechnische Ladung (44) in einem Rückhaltefall veränderbarer Körper ist, der nach Zünden der Ladung (44) die Zugmittel (31 , 32) freigibt.
5. Gassackmodul (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (26) ein stiftartiger Körper ist, der durch die pyrotechnische Ladung (44) zerstörbar oder verschiebbar ist.
6. Gassackmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (24) eine Rückseite (42) und eine entgegengesetzte Vorderseite (40) hat, die in eine Hauptentfaltungsrichtung (H) des Gassacks (14) weist, wobei das Halteelement (26) an der Rückseite (42) angeordnet ist und sich insbesondere entgegen der Hauptentfaltungsrichtung (H) von der Rückseite (42) weg erstreckt.
7. Gassackmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteenden (35, 36) jeweils eine Schlaufe bilden, wobei sich das Halteelement (26) in der Haltestellung durch die beiden Schlaufen erstreckt.
8. Gassackmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteenden (35, 36) so miteinander gekoppelt, insbesondere verschlungen, sind, dass in der freigegebenen Stellung das erste und das zweite Zugmittel (31 , 32) über die Halteenden (35, 36) miteinander verbunden bleiben, wenn der Gassack (14) im Rückhaltefall aufgeblasen wird.
9. Gassackmodul (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in der freigegebenen Stellung die miteinander verbundenen Zugmittel (31 , 32) an der Haltevorrichtung (24) befestigt sind, wenn der Gassack (14) im Rückhaltefall aufgeblasen wird.
10. Gassackmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Zugmittel (31 , 32) Fangbänder sind.
11. Fahrzeugsicherheitssystem (100) mit einem Gassackmodul (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Steuereinheit (12), die signalübertragend mit der Haltevorrichtung (24) verbunden ist.
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