DE102005030991B3

DE102005030991B3 - Rückhaltesystem

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Publication number: DE102005030991B3
Application number: DE102005030991A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. Bacher; Walter Dipl.-Ing. Eberle (Fh); Christian Dr. Götz; Simon Dipl.-Ing. Kramer; Martin Dipl.-Phys. Lanzerath; Manfred Dipl.-Ing. Linssen (FH); Clark Dipl.-Phys. Rüdebusch; Matthias Dipl.-Ing. Struck; Alfred Dipl.-Ing. Wagner
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-07-02
Filing date: 2005-07-02
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2025-07-03
Also published as: JP2008544902A; US20090194979A1; WO2007003352A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs, der auf einem in verschiedenen Positionen positionierbaren Fahrzeugsitz sitz, mit einem Innenraum, der durch ein Gehäuse (1) und mindestens einen Gassack begrenzt ist, und mit mindestens einem Gasgenerator zur Versorgung des Innenraums mit Gas zum Aufblasen des Gassacks, wobei über mindestens eine an dem Gehäuse (1) vorgesehene, ansteuerbare Abströmöffnung (36 - 38), die durch ein aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbares Verschließelement (3) verschließbar ist, Gas aus dem Innenraum derart abführbar ist, dass während eines Unfalls ein Innendruck in dem Innenraum in Abhängigkeit von insassenbelastungsrelevanten Parametern einstellbar ist. DOLLAR A Durch ein verstellbares, die Öffnungsbewegung des Verschließelements (3) begrenzendes Anschlagelement (24), das so mit dem Fahrersitz gekoppelt ist, dass das Anschlagelement (24) in Abhängigkeit von der Position des Fahrzeugsitzes verstellt wird, um den Abströmöffnungsquerschnitt einzustellen, der durch das in seiner Schließstellung befindliche Verschließelement (3) begrenzt wird, wird ein Rückhaltesystem geschaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs, der auf einem in verschiedenen Positionen positionierbaren Fahrzeugsitz sitzt, mit einem Innenraum, der durch ein Gehäuse und mindestens einen Gassack begrenzt ist, und mit mindestens einem Gasgenerator zur Versorgung des Innenraums mit Gas zum Aufblasen des Gassacks, wobei über mindestens eine an dem Gehäuse vorgesehene, ansteuerbare Abströmöffnung, die durch ein aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbares Verschließelement verschließbar ist, Gas aus dem Innenraum derart abführbar ist, dass während eines Unfalls ein Innendruck in dem Innenraum in Abhängigkeit von insassenbelastungsrelevanten Parametern einstellbar ist.

Aus der gattungsbildenden deutschen Offenlegungsschrift DE 101 24 273 A1 ist ein Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs, der auf einem in verschiedenen Positionen positionierbaren Fahrzeugsitz sitzt, mit einem Innenraum bekannt, der durch ein Gehäuse und wenigstens einen Gassack begrenzt ist, und mit wenigstens einem Gasgenerator zur Versorgung des Innenraums mit Gas zum Aufblasen des Gassacks. Zur Verbesserung der Sicherheit der Insassen ist Gas aus dem Innenraum über wenigstens eine ansteuerbare Abströmöffnung derart abführbar, dass während eines Unfallvorgangs ein Innendruck in dem Innenraum in Abhängigkeit insassenbelastungsre levanter Parameter eingestellt wird. Zum Ansteuern der Abströmöffnung ist wenigstens eine Steuereinrich tung mit einem an der Abströmöffnung angeordneten Verschlussorgan vorgesehen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 027 703 A1 ist ein Airbagmodulablass mit einem Belüftungsglied bekannt, das zwischen einem offenen Zustand, der Fluss von Aufblasströmungsmittel durch eine Belüftungsöffnung ermöglicht, und einem geschlossenen Zustand, der zumindest teilweise Fluss von Aufblasströmungsmittel durch die Belüftungsöffnung blockiert, bewegbar ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 40 910 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Airbagmoduls bekannt, bei dem eine definierte Freigabe unter Beschränkung des Strömungsquerschnitts einer Luftansaugöffnung aktiv eingestellt wird. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 41 33 506 A1 ist eine Sicherheitseinrichtung mit einer Gehäusewandung bekannt, in der eine Abströmöffnung mit veränderbarer wirksamer Querschnittsfläche vorgesehen ist. Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 299 07 607 U1 ist eine Schutzeinrichtung mit einem geschlossenen Durchlass für ein Abströmen von Kühlgasen aus einem Gassack bekannt, dessen Querschnitt nach der Aktivierung der Vorrichtung ganz oder teilweise freigegeben werden kann. Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 745 517 A1 und dem US-Patent US 5,366,242 sind Gasgeneratoren mit regulierbarem Gasstrom bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 20 795 A1 und der deutschen Patentschrift DE 197 49 780 C2 sind weitere Rückhaltesysteme bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 21 814 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt.

Schließlich zeigt die DE 197 29 226 A1 eine Airbageinheit, bei der die Daten eines Sitzpositionssensors die Steuerung des Abströmventils beeinflussen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.

Die Aufgabe ist bei einem Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs, der auf einem in verschiedenen Positionen positionierbaren Fahrzeugsitz sitzt, mit einem Innenraum, der durch ein Gehäuse und mindestens einen Gassack begrenzt ist, und mit mindestens einem Gasgenerator zur Versorgung des Innenraums mit Gas zum Aufblasen des Gassacks, wobei über mindestens eine an dem Gehäuse vorgesehene, ansteuerbare Abströmöffnung, die durch ein aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbares Verschließelement verschließbar ist, Gas aus dem Innenraum derart abführbar ist, dass während eines Unfalls ein Innendruck in dem Innenraum in Abhängigkeit von insassenbelastungsrelevanten Parametern einstellbar ist, durch ein verstellbares, die Öffnungsbewegung des Verschließelements begrenzendes Anschlagelement gelöst, das so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass das Anschlagelement in Abhängigkeit von der Position des Fahrzeugsitzes verstellt wird, um den Abströmöffnungsquerschnitt einzustellen, der durch das in seiner Schließstellung befindliche Verschließelement begrenzt wird. Dadurch wird der während eines Unfalls aus dem Innenraum entweichende Gasmengenstrom auf einfache Art und Weise an die Fahrzeugsitzposition in Fahrzeuglängsrichtung angepasst. Der Querschnitt der Abströmöffnung wird durch das verstellbare Anschlagelement automatisch in Abhängigkeit von der Fahrzeugsitzposition festgelegt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement von einem Schieber gebildet wird. Der Schieber ist vorzugsweise so gestaltet, dass er in seiner Schließstellung gleichzeitig mehrere Abströmöffnungen verschließt, die er in seiner Öffnungsstellung freigibt. Anstelle des Schiebers kann auch eine Klappe verwendet werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement mit Hilfe eines Seilzuges, insbesondere eines Drahtzuges, mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist. Vorzugsweise wird ein Bowdenzug verwendet, der an einer Sitzschiene des Fahrzeugsitzes angebracht ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement unter Zwischenschaltung eines Getriebes, insbesondere eines Untersetzungsgetriebes, mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist. Durch das Getriebe wird zum Beispiel ein Fahrzeugsitzverstellungsweg von 30 cm in einen Anschlagelementverstellungsweg von 2 cm umgewandelt.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele des Rückhaltesystems sind dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass der Abströmöffnungsquerschnitt linear, nicht linear oder begrenzt linear mit der Fahrzeugsitzposition zusammenhängt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abströmöffnungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Fahrzeugsitzposition und von insassenbelastungsrelevanten Parametern in Stufen freigegeben wird.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites, die Öffnungsbewegung des Verschließelements begrenzendes Anschlagelement mit einem Gurtschlossschalter zusammenwirkt, um den Abströmöffnungsquerschnitt einzustellen, der durch das in seiner Schließstellung befindliche Verschließelement begrenzt wird. Vorzugsweise ist das zweite Anschlagelement unabhängig von dem ersten Anschlagelement beziehungsweise diesem übergeordnet. Über den Gurtschlossschalter kann berücksichtigt werden, ob der Insasse angegurtet ist. Falls der Insasse nicht angegurtet ist, muss der Gassack härter sein, da er dann das einzige Rückhaltemittel darstellt. Dann kann zum Beispiel mit Hilfe eines Magneten ein zweiter Anschlag für das Verschließelement definiert werden, der sicherstellt, dass sich das Verschließelement gar nicht oder nur wenig öffnet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anschlagelement einen Magneten umfasst. Durch den Magneten kann das Verschließelement im Bereich des Anschlags verlängert werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement mit Hilfe einer pyrotechnischen Einrichtung aus seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung bewegt wird, wenn das Rückhaltesystem aktiviert wird. Das Ansteuern der pyrotechnischen Einrichtung erfolgt unter anderem in Abhängigkeit von der Unfallschwere, dem Gewicht des Insassen und dem Gurtstatus. Aus diesen Größen wird eine definierte Schaltzeit berechnet, das heißt, eine Zeit, während der die pyrotechnische Einrichtung aktiviert und das Verschließelement bewegt wird.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.

Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems mit geschlossenen Abströmöffnungen;
2 das Rückhaltesystem aus 1 mit geöffneten Abströmöffnungen und
3 ein kartesisches Koordinatensystem, in dem die Größe der Abströmöffnung über der Längsposition eines Fahrzeugsitzes aufgetragen ist.
In 1 ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems perspektivisch dargestellt, das ein Gehäuse 1 mit einem Schieber 3 umfasst. An dem Gehäuse 1 ist ein U-förmiger Rahmen 5 befestigt, der zwei Führungsschienen 6, 7 aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind und in denen der Schieber 3 in Längsrichtung der Führungsschienen 6, 7 verschiebbar geführt ist.
Der Schieber 3 hat die Gestalt einer rechteckigen Platte 10, die zwei rechteckige Aussparungen 11, 12 aufweist. Im Bereich eines Endes des Schiebers 3 geht von der rechteckigen Platte 10 ein gebogener Betätigungsfinger 14 aus. Das freie Ende des Betätigungsfingers 14 ist zu einem Kolbengehäuse 15 hin gerichtet. In dem Kolbengehäuse 15 ist eine pyrotechnische Einrichtung aufgenommen, durch welche der Schieber 3 über den Betätigungsfinger 14 aus seiner in 1 dargestellten Schließstellung in seine in 2 dargestellte Öffnungsstellung bewegt wird.
Des Weiteren ist an dem dem Kolbengehäuse 15 zugewandten Ende der rechteckigen Platte 10 des Schiebers 3 eine Anschlagfahne 20 befestigt, die im rechten Winkel von der rechteckigen Platte 10 absteht. Die Anschlagfahne 20 ist in der Schließstellung des Schiebers 3 in einem Abstand zu einer Anschlagfläche 22 angeordnet, die an einem Ende einer Anschlagschiene 24 vorgesehen ist. Die Anschlagschiene 24 ist mit Hilfe eines Untersetzungsgetriebes 28 relativ zu dem Gehäuse und dem U-förmigen Rahmen 5 bewegbar. Das Untersetzungsgetriebe 28 weist eine Aufnahme 30 für ein Ende eines (nicht dargestellten) Bowdenzugs auf, dessen anderes Ende an einem Fahrzeugsitz befestigt ist.
In 2 befindet sich der Schieber 3 in seiner geöffneten Stellung. In der geöffneten Stellung gibt der Schieber 3 drei Abströmöffnungen 36 bis 38 frei, die in dem Gehäuse 1 vorgesehen sind. In der Öffnungsstellung des Schiebers 3 liegt die Anschlagfahne 20 an der Anschlagfläche (22 in 1) der Anschlagschiene 24 an. Somit wird die Größe des von dem Schieber 3 freigegebenen Öffnungsquerschnitts der Abströmöffnungen 36 bis 38 durch die Anschlagschiene 24 festgelegt. Die Anschlagschiene 24 wiederum wird mit Hilfe des Untersetzungsgetriebes 28 über den mit dem Fahrzeugsitz gekoppelten Bowdenzug in Längsrichtung der Führungsschiene 6 bewegt, wenn der Fahrzeugsitz verstellt wird. Somit wird die Größe der Abströmöffnungen durch die Sitzlängsposition eingestellt. Der Bowdenzug ist vorzugsweise an einer Sitzschiene angebracht und bildet eine direkte Verbindung zur Steuerung des Abströmquerschnitts.
Über einen Gurtschlossschalter 34 kann zudem berücksichtigt werden, ob der Insasse angegurtet ist. Falls der Insasse nicht angegurtet ist, muss der Gassack härter sein, da er als einziges Rückhaltemittel dient. Dazu kann beispielsweise mit Hilfe eines Magneten ein zweiter Anschlag für den Schieber definiert werden, der sicherstellt, dass sich der Schieber gar nicht oder nur wenig öffnet. Darüber wird ein neuer Querschnitt definiert, der immer dann aktiv sein sollte, wenn der Insasse nicht angegurtet ist. Dazu kann ein Magnet verwendet werden, der den Schieber im Bereich des Anschlags verlängert.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt die Sitzlängsposition die Größe des Abströmöffnungsquerschnitts im geöffneten Zustand des Schiebers. Wenn der Insasse, zum Beispiel eine kleine Person, eine vordere Sitzposition einnimmt, dann wird das Anschlagelement so verschoben, dass der Schieber möglichst viel Fläche des Öffnungsquerschnitts freigibt. Wenn der Insasse, zum Beispiel eine große Person, eine hintere Sitzposition einnimmt, dann wird das Anschlagelement, insbesondere die Anschlagschiene, so verschoben, dass der Schieber viel Fläche des Öffnungsquerschnitts verdeckt. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einer kleinen Person der Airbag weich und bei einer großen Person der Airbag möglichst hart ist. Je nach Fahrzeuggegebenheiten ist eine lineare oder nicht lineare Steuerung des Abströmöffnungsquerschnitts in Abhängigkeit der Sitzlängsposition möglich.
In 3 ist ein kartesisches Koordinatendiagramm dargestellt, in dem der Abströmöffnungsquerschnitt A in Prozent über der Sitzlängsposition S aufgetragen ist. Bei Null befindet sich der Fahrzeugsitz in seiner vorderen und bei Acht in seiner hinteren Endstellung. Mit 41 ist ein linearer Zusammenhang und mit 42 ein begrenzt linearer Zusammenhang zwischen dem Abströmöffnungsquerschnitt und der Sitzlängsposition bezeichnet. Mit 43 und 44 sind zwei nicht lineare Zusammenhänge zwischen dem Abströmöffnungsquerschnitt A und der Sitzlängsposition S bezeichnet.

Claims

Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs, der auf einem in verschiedenen Positionen positionierbaren Fahrzeugsitz sitzt, mit einem Innenraum, der durch ein Gehäuse (1) und mindestens einen Gassack begrenzt ist, und mit mindestens einem Gasgenerator zur Versorgung des Innenraums mit Gas zum Aufblasen des Gassacks, wobei über mindestens eine an dem Gehäuse (1) vorgesehene, ansteuerbare Abströmöffnung (36–38), die durch ein aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbares Verschließelement (3) verschließbar ist, Gas aus dem Innenraum derart abführbar ist, dass während eines Unfalls ein Innendruck in dem Innenraum in Abhängigkeit von insassenbelastungsrelevanten Parametern einstellbar ist, gekennzeichnet durch ein verstellbares, die Öffnungsbewegung des Verschließelements (3) begrenzendes Anschlagelement (24), das so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass das Anschlagelement (24) in Abhängigkeit von der Position des Fahrzeugsitzes verstellt wird, um den Abströmöffnungsquerschnitt einzustellen, der durch das in seiner Schließstellung befindliche Verschließelement (3) begrenzt wird.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (3) von einem Schieber gebildet wird.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) mit Hilfe eines Seilzuges, insbesondere eines Drahtzuges, mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) unter Zwischenschaltung eines Getriebes (28), insbesondere eines Untersetzungsgetriebes, mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass der Abströmöffnungsquerschnitt linear mit der Fahrzeugsitzposition zusammenhängt.
Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass der Abströmöffnungsquerschnitt nicht linear mit der Fahrzeugsitzposition zusammenhängt.
Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass der Abströmöffnungsquerschnitt begrenzt linear mit der Fahrzeugsitzposition zusammenhängt.
Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass der Abströmöffnungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Fahrzeugsitzposition und von insassenbelastungsrelevanten Parametern in Stufen freigegeben wird.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites die Öffnungsbewegung des Verschließelements (3) begrenzendes Anschlagelement mit einem Gurtschlossschalter (34) zusammenwirkt, um den Abströmöffnungsquerschnitt einzustellen, der durch das in seiner Schließstellung befindliche Verschließelement (3) begrenzt wird.
Rückhaltesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anschlagelement einen Magneten umfasst.
Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (3) mit Hilfe einer pyrotechnischen Einrichtung aus seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung bewegt wird, wenn das Rückhaltesystem aktiviert wird.