DE102008028921A1 - Gassackmodul für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul (8) für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem, umfassend einen Gassack (10), ein Zugmittel (20), das mit dem Gassack (10) gekoppelt ist, eine mit dem Zugmittel (20) gekoppelte Aktuatoreinheit (30), die das Zugmittel (20) bei einer Aktuatorbetätigung freigibt, sowie einen Gasgenerator (24), der ein Generatorgehäuse (25) aufweist und bei seiner Aktivierung den Gassack (10) mit Generatorgas befüllt, wobei das Zugmittel (20) im Inneren des Generatorgehäuses (25) an der Aktuatoreinheit (30) befestigt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem, umfassend einen Gassack, ein Zugmittel, das mit dem Gassack gekoppelt ist, eine mit dem Zugmittel gekoppelte Aktuatoreinheit, die das Zugmittel bei einer Aktuatorbetätigung freigibt, sowie einen Gasgenerator, der ein Generatorgehäuse aufweist und bei seiner Aktivierung den Gassack mit Generatorgas befüllt.
- Ein derartiges Gassackmodul ist beispielsweise in der
DE 10 2006 027 371 A1 offenbart, wobei das Zugmittel an der Aktuatoreinheit und die Aktuatoreinheit an einem Gasgenerator oder Modulgehäuse angebracht ist. Insbesondere bei pyrotechnischen Aktuatoreinheiten ist die Montage am Gasgenerator vorteilhaft, da das Modulgehäuse in der Regel als Kunststoffteil, der Gasgenerator hingegen üblicherweise als robustes und stabiles Metallbauteil ausgebildet ist. Außerdem ist der Gasgenerator bereits für eine Aktuatoreinheit ausgelegt, die eine Freisetzung von Generatorgas bewirkt, so daß für eine weitere Aktuatoreinheit in der Regel keine besonderen Vorkehrungen, wie z. B. Materialverstärkungen getroffen werden müssen. - Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines möglichst einfach und preiswert aufgebauten Gassackmoduls, welches eine Aktuatoreinheit zur Freigabe eines Zugmittels aufweist und bei einer Betätigung der Aktuatoreinheit die Entstehung freibeweglicher Fragmente verhindert.
- Gelöst wird die Aufgabe durch ein Gassackmodul der eingangs genannten Art, bei dem das Zugmittel im Inneren des Generatorgehäuses an der Aktuatoreinheit befestigt ist. Infolge dieser Bauweise gibt es mit dem Gasgenerator lediglich ein Modulbauteil, das Aktuatoreinheiten, insbesondere pyrotechnische Aktuatoreinheiten aufnimmt, und zwar einerseits zur Freisetzung von Generatorgas und andererseits zur Freigabe des Zugmittels. Außerdem liegt der Bereich, in dem das Zugmittel an der Aktuatoreinheit befestigt ist, während einer Montage des Gassackmoduls geschützt im Inneren des Generatorgehäuses. Dies trägt somit dazu bei, daß ein gewünschtes Entfaltungsverhalten des Gassacks zuverlässig erreicht wird. Da die Freigabe des Zugmittels im Inneren des Generatorgehäuses erfolgt, ist ferner die Bewegungsfreiheit von abgetrennten Fragmenten, welche unter Umständen bei der Aktuatorbetätigung entstehen, deutlich eingeschränkt. Diese Fragmente bleiben im Inneren des Gasgenerators und können somit keine Schäden am Gassackmodul anrichten. Insbesondere kommen diese Fragmente nicht in Kontakt mit dem Gassack oder einem Fahrzeuginsassen.
- Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen zu finden.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
-
1 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls vor einer Aktuatorbetätigung; -
2 einen schematischen Schnitt durch das Gassackmodul gemäß1 nach einer Aktuatorbetätigung; -
3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gassackmoduls; -
4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gassackmoduls; -
5 einen Gasgenerator und ein Modulgehäuse des erfindungsgemäßen Gassackmoduls in einer perspektivischen Ansicht; -
6 eine perspektivische Teilansicht des Gasgenerators gemäß5 vor einer Montage der Aktuatoreinheit; -
7 eine perspektivische Teilansicht des Gasgenerators gemäß5 nach einer Montage der Aktuatoreinheit; -
8 eine perspektivische Schnittansicht des Gasgenerators gemäß5 vor einer Betätigung der Aktuatoreinheit; -
9 eine perspektivische Schnittansicht des Gasgenerators gemäß5 nach einer Betätigung der Aktuatoreinheit; -
10 einen Detailschnitt durch den Gasgenerator gemäß8 ; und -
11 einen Detailschnitt durch den Gasgenerator gemäß9 . - Die
1 und2 zeigen eine erste Ausführungsform eines Gassackmoduls8 mit einem aufgeblasenen Gassack10 . Der Gassack10 weist eine Gassackwandung12 auf, in der mit wenigstens zwei übereinanderliegenden Wandungsteilen eine Falte14 ausgebildet ist, wobei in den übereinanderliegenden Wandungsteilen wenigstens eine durch die Falte14 geschlossene Abströmöffnung16 vorgesehen ist. Die Falte14 kann durch ein Haltemittel18 fixiert sein, welches in seiner Festigkeit so dimensioniert ist, daß sich die Falte14 bei einer vorbestimmten Haltemittelbeanspruchung öffnet. In der1 sind als Haltemittel18 zwei Reißnähte angedeutet. - Über die Falte
14 erstreckt sich in1 ein Zugmittel20 , welches bis zu seiner Freigabe oder Zerstörung ein Erreichen der vorbestimmten Haltemittelbeanspruchung verhindert. - Neben dem Gassack
10 umfaßt das Gassackmodul8 ein Modulgehäuse22 , in dem sich ein Gasgenerator24 befindet, wobei der Gasgenerator24 ein Generatorgehäuse25 aufweist und bei seiner Aktivierung den Gassack10 mit Generatorgas befüllt. In dem dargestellten Beispiel ist ein erstes Zugmittelende26 nahe des Haltemittels18 mit dem Gassack10 gekoppelt, vorzugsweise mit der Gassackwandung12 vernäht oder verklebt. Ein entgegengesetztes zweites Zugmittelende28 ist im Inneren des Generatorgehäuses25 an einer Aktuatoreinheit30 (vgl.3 bis11 ) befestigt, wobei die Aktuatoreinheit30 das Zugmittel20 bei einer Aktuatorbetätigung freigibt. - Da das Zugmittel
20 in der1 noch nicht zerstört oder freigegeben ist, wird die vorbestimmte Haltemittelbeanspruchung nicht erreicht. Daher ist die Falte14 vom Haltemittel18 so fixiert, daß die Abströmöffnung16 infolge der Faltung verschlossen ist und der Gassack10 eine erste Gassackkontur mit einem ersten Gassackvolumen einnimmt. - Wird das Zugmittel
20 freigegeben oder zerstört, so müssen im Bereich der Falte14 alle Spannungen aus der Gassackwandung12 vom Haltemittel18 aufgenommen werden. Falls dabei eine vorbestimmte Haltemittelbeanspruchung überschritten wird, gibt das Haltemittel18 die Falte14 und damit die Abströmöffnung16 frei. Im vorliegenden Fall des als Reißnaht ausgebildeten Haltemittels18 bedeutet dies anschaulich, daß die Reißnaht in ihrer Festigkeit so dimensioniert ist, daß sie bei der vorbestimmten Beanspruchung aufreißt. Mit dem Öffnen der Falte14 nimmt der Gassack10 eine zweite Gassackkontur mit einem vergrößerten, zweiten Gassackvolumen ein. Dieser Effekt wird in der2 deutlich, in der die erste Gassackkontur gestrichelt und die zweite Gassackkontur durchgezogen eingezeichnet ist. - Üblicherweise kann das Haltemittel
18 nur geringe Spannungen aufnehmen und dient hauptsächlich der zuverlässigen Abdichtung der Abströmöffnung16 . Die Abströmöffnung16 wird dann in diesem Fall direkt durch die Betätigung der Aktuatoreinheit30 freigegeben. Wird bereits durch die Falte14 eine hinreichende Abdichtung erreicht, so kann in alternativen Ausführungsvarianten des Gassackmoduls8 auf das Haltemittel18 verzichtet werden. - Durch eine Betätigung der Aktuatoreinheit
30 wird das Zugmittel20 aktiv freigegeben und dadurch die Abströmöffnung16 geöffnet. Die Zugmittelfreigabe erfolgt dabei vorzugsweise in Abhängigkeit von geeigneten Parametern wie z. B. einem Insassengewicht oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit, um situationsabhängig möglichst ideale Rückhaltebedingungen zu schaffen. Wird über eine Fahrzeugsensorik ein für die Insassenrückhaltung ungünstig positionierter Fahrzeuginsasse erkannt, kann die Aktuatoreinheit30 insbesondere so betätigt werden, daß die Abströmöffnung16 etwa gleichzeitig mit der Zündung des Gasgenerators24 öffnet. Somit wird Generatorgas bereits während der Gassackentfaltung an die Umgebung abgeblasen. Der Gassack10 entfaltet sich dadurch weniger aggressiv, und die Belastungswerte des ungünstig positionierten Insassen werden reduziert. - Die
3 zeigt eine schematische Schnittzeichnung des Gassackmoduls8 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Auch hier umfaßt das Gassackmodul8 den Gassack10 , das Zugmittel20 , welches mit dem Gassack10 gekoppelt ist, die mit dem Zugmittel20 gekoppelte Aktuatoreinheit30 , welche das Zugmittel20 bei einer Aktuatorbetätigung freigibt, sowie den Gasgenerator24 , der das Generatorgehäuse25 aufweist und bei seiner Aktivierung den Gassack10 mit Generatorgas befüllt, wobei das Zugmittel20 im Inneren des Generatorgehäuses25 an der Aktuatoreinheit30 befestigt ist. Analog zur ersten Ausführungsform weist der Gassack10 die Abströmöffnung16 auf, die vor einer Freigabe des Zugmittels20 im wesentlichen geschlossen (vgl.3 ) und nach der Freigabe des Zugmittels20 geöffnet ist. Das Zugmittel20 kann dabei im Bereich der Abströmöffnung16 selbst als Abdeckung bzw. Verschluß der Abströmöffnung16 ausgebildet oder alternativ mit einem Abdeck- oder Verschlußteil gekoppelt sein. - Neben der Abströmöffnung
16 können im Gassack10 weitere Abströmöffnungen32 vorgesehen sein, die beispielsweise dauerhaft geöffnet sind, wie in3 angedeutet. - Die
4 zeigt das Gassackmodul8 gemäß einer dritten Ausführungsform, welche sich dadurch von den vorhergehenden Ausführungsformen unterscheidet, daß die Zugmittelfreigabe hier keinen Einfluß auf eine Abströmöffnung hat, sondern lediglich eine Veränderung der Gassackform von einer zurückgehaltenen, ersten Gassackkontur (vgl.4 ) in eine freigegebene, größere zweite Gassackkontur erlaubt. - Die
5 zeigt den in das Modulgehäuse22 eingesetzten Gasgenerator24 für das Gassackmodul8 . Der Gasgenerator24 ist im vorliegenden Fall ein Rohrgasgenerator mit einer Generatorachse A. Demzufolge ist das zugehörige Gassackmodul8 besonders bevorzugt ein Beifahrer-Gassackmodul. - Das Generatorgehäuse
25 des Gasgenerators24 umfaßt einen Basisabschnitt34 , einen Verteilerabschnitt36 und einen Aktuatorabschnitt38 , wobei die Aktuatoreinheit30 im Aktuatorabschnitt38 montiert ist. Der Basisabschnitt34 speichert Druckgas und/oder Treibstoff, wobei es unerheblich ist, ob das Generatorgas bereits als Druckgas vorliegt, als Verbrennungsgas erzeugt wird oder als Mischgas aus dem Basisabschnitt34 in den Verteilerabschnitt36 austritt. Im Verteilerabschnitt36 ist wenigstens eine Ausströmöffnung40 vorgesehen, über die Generatorgas aus dem Basisabschnitt34 in den Gassack10 abgegeben wird. - Gemäß
5 ist die Aktuatoreinheit30 an einem axialen Ende des Gasgenerators24 im Generatorgehäuse25 montiert. Das Zugmittel20 erstreckt sich aus dem Aktuatorabschnitt38 des Gasgenerators24 durch eine Zugmittelöffnung42 im Generatorgehäuse25 nach außerhalb des Gasgenerators24 . - Die
6 zeigt den Verteilerabschnitt36 und den Aktuatorabschnitt38 des Generatorgehäuses25 in einer perspektivischen Detailansicht. Die Aktuatoreinheit30 bildet mit dem Zugmittel20 eine vormonierte Baugruppe und wird in axialer Richtung in das Generatorgehäuse25 eingeführt, um die Aktuatoreinheit30 am Aktuatorabschnitt38 des Gasgenerators24 zu montieren. - Im Ausführungsbeispiel gemäß den
5 bis11 ist die Aktuatoreinheit30 eine pyrotechnische Aktuatoreinheit, die einen Befestigungsabschnitt44 sowie einen abtrennbaren Abschnitt46 umfaßt und bei ihrer Betätigung in den am Generatorgehäuse25 fixierten Befestigungsabschnitt44 und (wenigstens) ein abgetrenntes Fragment46' zerbricht (vgl.9 und11 ). - Besonders bevorzugt wird eine sogenannte Zugmittelfreigabeeinrichtung TAU (Tether-Activation-Unit) als Aktuatoreinheit
30 eingesetzt. Eine solche TAU ist dabei in der Regel durch eine vergleichsweise geringe Querkraftbelastung auf Abscheren beansprucht, weshalb zum Beispiel eine TAU-Kunststoffausführung oder eine Rastbefestigung der TAU möglich ist. Herkömmliche, massive Sprengbolzen aus Metall, die in der Regel über ein Gewinde befestigt werden, sind für diese Einsatzfälle oftmals überdimensioniert und zu teuer. - Gemäß
6 weist die Aktuatoreinheit30 an ihrem Befestigungsabschnitt44 Rastvorsprünge48 auf, die mit Ausnehmungen50 im Generatorgehäuse25 eine Rastverbindung ausbilden können. Um die Aktuatoreinheit30 relativ zum Gasgenerator24 in Umfangsrichtung zu positionieren, ist ferner ein Führungsvorsprung52 vorgesehen, welcher bei der Montage der Aktuatoreinheit30 in einen Führungsschlitz54 des Generatorgehäuses25 eingreift. - Die
7 zeigt den Gasgenerator24 mit montierter Aktuatoreinheit30 in einer perspektivischen Ansicht. Die Aktuatoreinheit30 ist dabei durch die zusammenwirkenden Rastvorsprünge48 und Ausnehmungen50 sowie den in den Führungsschlitz54 eingreifenden Führungsvorsprung52 sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung fest und zuverlässig am Generatorgehäuse25 fixiert. Der Führungsschlitz54 ist an einem axialen Ende des Generatorgehäuses25 durch den Führungsvorsprung52 verschlossen und bildet gemäß7 die Zugmittelöffnung42 aus, durch die sich das Zugmittel20 vom Inneren des Generatorgehäuses25 nach außerhalb des Generatorgehäuses25 erstreckt. - Die
8 zeigt eine teilgeschnittene, perspektivische Ansicht des Verteilerabschnitts36 und des Aktuatorabschnitts38 des Gasgenerators24 . In dieser teilgeschnittenen Ansicht ist eine Trennwand56 zu sehen, die das Generatorgehäuse25 in den Verteilerabschnitt36 und den Aktuatorabschnitt38 unterteilt. - Die pyrotechnische Aktuatoreinheit
30 zerbricht bei ihrer Betätigung in den am Generatorgehäuse25 fixierten Befestigungsabschnitt44 und das abgetrennte Fragment46' . Gemäß8 definieren die Aktuatoreinheit30 , konkret deren späterer Befestigungsabschnitt44 , und das Generatorgehäuse25 , konkret eine Umfangswand des Generatorgehäuses25 sowie die Trennwand56 , einen Aufnahmekäfig58 für das abgetrennte Fragment46 . Das Zugmittel20 ist dabei vor der Aktuatorbetätigung im Inneren dieses Aufnahmekäfigs58 fixiert und kann nach der Aktuatorbetätigung den Aufnahmekäfig58 verlassen. - Die
9 zeigt die Situation nach einer solchen Aktuatorbetätigung. Das zweite Zugmittelende28 hat den Aufnahmekäfig58 bereits durch die Zugmittelöffnung42 verlassen, und das abgetrennte Fragment46 ist im Aufnahmekäfig58 eingeschlossen. Folglich kann das Fragment46 keinen Schaden am Gassackmodul8 verursachen und insbesondere nicht in Kontakt mit dem Gassack10 oder einem Fahrzeuginsassen kommen. - Die
10 und11 entsprechen im wesentlichen vertikalen Längsschnitten durch den Gasgenerator24 gemäß den8 und9 . Diese Schnitte verdeutlichen, daß der Verteilerabschnitt36 und der Aktuatorabschnitt38 einstückig ineinander übergehen. Des weiteren sind der Verteilerabschnitt36 und der Aktuatorabschnitt38 fest mit dem Basisabschnitt34 verbunden, vorzugsweise verschweißt. - Das Zugmittel
20 ist bevorzugt eine Schnur oder ein Draht, kann aber alternativ auch ein Gewebewand oder ähnliches sein. Gemäß den6 bis11 ist das zweite Zugmittelende28 des Zugmittels20 als Schlaufe ausgebildet, welche in einer Nut60 der Aktuatoreinheit30 fixiert ist. Diese Nut60 stellt im wesentlichen auch eine Sollbruchstelle dar, an der die Aktuatoreinheit30 bei ihrer Betätigung in den am Generatorgehäuse25 fixierten Befestigungsabschnitt44 und das abgetrennte Fragment46' zerbricht. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006027371 A1 [0002]
Claims (11)
- Gassackmodul für ein Fahrzeug-Sicherheitssystem, umfassend einen Gassack (
10 ), ein Zugmittel (20 ), das mit dem Gassack (10 ) gekoppelt ist, eine mit dem Zugmittel (20 ) gekoppelte Aktuatoreinheit (30 ), die das Zugmittel (20 ) bei einer Aktuatorbetätigung freigibt, sowie einen Gasgenerator (24 ), der ein Generatorgehäuse (25 ) aufweist und bei seiner Aktivierung den Gassack (10 ) mit Generatorgas befüllt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (20 ) im Inneren des Generatorgehäuses (25 ) an der Aktuatoreinheit (30 ) befestigt ist. - Gassackmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (
24 ) ein Rohrgasgenerator mit einer Generatorachse (A) ist. - Gassackmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuatoreinheit (
30 ) an einem axialen Ende des Gasgenerators (24 ) im Generatorgehäuse (25 ) montiert ist. - Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuatoreinheit (
30 ) einen Befestigungsabschnitt (44 ) aufweist, durch den die Aktuatoreinheit (30 ) im Generatorgehäuse (25 ) fixiert ist. - Gassackmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuatoreinheit (
30 ) eine pyrotechnische Aktuatoreinheit ist und bei ihrer Betätigung in den am Generatorgehäuse (25 ) fixierten Befestigungsabschnitt (44 ) und ein abgetrenntes Fragment (46' ) zerbricht. - Gassackmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Generatorgehäuse (
25 ) und der Befestigungsabschnitt (44 ) einen Aufnahmekäfig (58 ) für das abgetrennte Fragment (46' ) definieren. - Gassackmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel (
20 ) vor der Aktuatorbetätigung im Inneren des Aufnahmekäfigs (58 ) fixiert ist und nach der Aktuatorbetätigung den Aufnahmekäfig (58 ) verlassen kann. - Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack (
10 ) eine Abströmöffnung (16 ) aufweist, die vor einer Freigabe des Zugmittels (20 ) im wesentlichen geschlossen und nach der Freigabe des Zugmittels (20 ) geöffnet ist. - Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Generatorgehäuse (
25 ) einen Basisabschnitt (34 ), einen Verteilerabschnitt (36 ) und einen Aktuatorabschnitt (38 ) umfaßt, wobei die Aktuatoreinheit (30 ) am Aktuatorabschnitt (38 ) montiert ist. - Gassackmodul nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerabschnitt (
36 ) und der Aktuatorabschnitt (38 ) einstückig ineinander übergehen. - Gassackmodul nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerabschnitt (
36 ) und der Aktuatorabschnitt (38 ) fest mit dem Basisabschnitt (34 ) verbunden sind.
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