DE102010051421A1

DE102010051421A1 - Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem und Verfahren zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen

Info

Publication number: DE102010051421A1
Application number: DE102010051421A
Authority: DE
Inventors: Timo Abele; Daniele Aranzulla
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2012-05-24
Also published as: US20120267881A1; CN102529869A; CN102529869B; US8544881B2

Abstract

Ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem hat ein in einer Instrumententafel (14) angeordnetes Gassackmodul (16), dessen Gassack (18) sich im aufgeblasenen Zustand ausgehend von einer Aufnahme in der Instrumententafel (14) in den Innenraum des Fahrzeugs (10) erstreckt. Eine Stützstruktur (20) für den Gassack (18) auf der einer Windschutzscheibe (12) zugewandten Seite des Gassacks (18) ist so ausgebildet, dass sie den Gassack (18) gegen die beim Eintauchen eines Fahrzeuginsassen in den Gassack (18) auftretenden Kräfte abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einem in einer Instrumententafel angeordneten Gassackmodul.
Derartige Gassackmodule werden vor allem für das Zurückhalten von Beifahrern in einem Kraftfahrzeug im Fall eines Unfalles eingesetzt.
Bei herkömmlichen Systemen entfaltet sich der Gassack in den Fahrzeuginnenraum und stützt sich mit seiner vom Fahrzeuginsassen abgewandten Seite an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs ab. Durch diesen Stützeffekt werden die Verschiebekräfte, die beim Eintauchen des Fahrzeuginsassen in den Gassack auftreten, teilweise über die Windschutzscheibe in das Fahrzeug eingeleitet. Die Windschutzscheibe sorgt auch für eine Stabilisierung des Gassacks und trägt dazu bei, diesen an seiner vorgesehenen Position zu halten.
Neuere Entwicklungen im Fahrzeugdesign gehen jedoch hinzu stark gewölbten Windschutzscheiben und runden Fahrzeugfronten. In diesen Fällen ist aber die Windschutzscheibe zu weit von den Fahrzeuginsassen entfernt, um sinnvoll dazu eingesetzt werden zu können, den Gassack abzustützen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem für ein derartiges Fahrzeug auf einfache Weise so zu modifizieren, dass eine sichere Rückhaltung des Fahrzeuginsassen gegeben ist.
Dies wird erfindungsgemäß bei einem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einem in einer Instrumententafel angeordneten Gassackmodul erreicht, dessen Gassack sich im aufgeblasenen Zustand ausgehend von einer Aufnahme in der Instrumententafel in den Innenraum des Fahrzeugs erstreckt. Eine Stützstruktur für den Gassack auf der der Windschutzscheibe zugewandten Seite des Gassacks ist so ausgebildet, dass sie den Gassack gegen die beim Eintauchen eines Fahrzeuginsassen in den Gassack auftretenden Kräfte abstützt. Die Stützstruktur bildet sozusagen ein Widerlager für den Gassack und ersetzt die abstützende Funktion der Windschutzscheibe im Wesentlichen vollständig. Gleichzeitig hat die Stützstruktur auch eine stabilisierende Wirkung auf den Gassack und kann dazu beitragen, den Gassack an der gewünschten Stelle, vorzugsweise mittig zum Fahrzeuginsassen, zu positionieren und dort zu halten.
Die Stützstruktur ist bevorzugt vor der Aktivierung des Gassacks unter der Instrumententafel angeordnet und tritt mit dem Gassack in den Fahrzeuginnenraum aus. Sie kann vollständig zusammen mit dem Gassack im Gassackmodul untergebracht und z. B. zusammen mit diesem gefaltet sein, sodass an der Instrumententafel selbst keine oder nur geringfügige Veränderungen vorgenommen werden müssen.
Vorzugsweise ist der Gassack auch im entfalteten Zustand nicht in Kontakt mit der Windschutzscheibe. Dies gilt zumindest für den entfalteten Zustand ohne Einwirkung eines Fahrzeuginsassen, aber vorteilhaft auch für den Moment des Eintauchens des Fahrzeuginsassen bzw. des bei der Entwicklung und Auslegung eingesetzten Dummies in den Gassack. Die Stützstruktur ist vorteilhaft so gestaltet, dass sie die Stabilisierung des Gassacks und das Aufnehmen der Kräfte allein übernehmen kann.
Das erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem lässt sich besonders gut in Fahrzeugen einsetzen, bei denen der Bereich der Instrumententafel, in dem das Gassackmodul angeordnet ist, im Wesentlichen horizontal ausgerichtet und eine Austrittsöffnung des Gassackmoduls im Wesentlichen nach oben gerichtet ist. Genau in diesen Fällen wird konventionell eine Abstützung des Gassacks an der Windschutzscheibe eingesetzt, um dem Gassack die notwendige Stabilität zu verleihen, in während der Entfaltung zu positionieren und ihn in seiner entfalteten Position zu halten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Stützstruktur wenigstens ein Befestigungselement auf, das an der Instrumententafel oder am Gassackmodul befestigt ist. Über dieses Befestigungselement lassen sich die Kräfte leicht in eine Struktur des Fahrzeugs einleiten, die die im Fall eines Unfalls auf den Gassack wirkenden Kräfte aufnehmen kann.
Die Stützstruktur hat bevorzugt wenigstens ein flexibles Teil, das windschutzscheibenseitig am Gassack anliegt. Das flexible Teil kann am Gassack befestigt sein und/oder den Gassack zur Windschutzscheibe hin umgeben. Insbesondere handelt es sich um ein Textilgewebeteil, z. B. ein Gewebe, dass wie die Gassackwand ausgeführt ist.
Die gesamte Stützstruktur kann flexibel ausgebildet sein, inklusive der Befestigungselemente, und mit dem Gassack zusammen gefaltet im Gassackmodul untergebracht sein. Dies erlaubt eine einfache und kostengünstige Fertigung, beispielsweise aus demselben Gewebe, das für den Gassack verwendet wird. Außerdem ist der Platzbedarf gegenüber einem herkömmlichen Gassack kaum erhöht.
Die auf die Befestigungselemente und die gesamte Stützstruktur einwirkenden Kräfte werden insbesondere durch die Größe des Fahrzeuginsassen, den Belastungsfall (Unfallschwere bzw. Crashszenario), die Faltung und Größe des Gassacks und die Generatorart bestimmt. Diesen Kräften widersteht die Stützstruktur, und für diese Kräfte dient die Stützstruktur als Widerlager für den Gassack. Insbesondere ist eine herkömmliche Klappe zur Abdeckung des Gassackmoduls in der Instrumententafel, an der der Gassack eventuell im entfalteten Zustand anliegt, nicht als Stützstruktur im hier verwendeten Sinn anzusehen.
Eine geeignete Stützstruktur weist beispielsweise ein Stützsegel auf, das großflächig am Gassack anliegt und das die auftretenden Verschiebekräfte aufnimmt. Das Stützsegel erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Gassacks und kann beispielsweise rautenförmig ausgebildet sein, wobei die Spitzen der Raute in Längsrichtung des Gassacks angeordnet sind. Das Stützsegel ist bevorzugt aus einem Gewebe gefertigt, beispielsweise aus demselben Gewebe, das zur Herstellung des Gassacks verwendet wird. Es lässt sich zusammen mit dem Gassack falten und im Gassackmodul unterbringen und entfaltet sich dann mit dem Gassack zusammen bei dessen Entfaltung in seine endgültige Position, in der es seine Stützwirkung erbringt.
Die Stützstruktur umfasst vorzugsweise wenigstens ein Fangband, beispielsweise in Verbindung mit einem oben beschriebenen Stützsegel. Das Fangband kann sich beispielsweise quer über den Gassack erstrecken und mit seinen Enden am Fahrzeug befestigt sein. In diesem Fall dient das Fangband auch als Befestigungselement.
Vorzugsweise sind für die Stützstruktur zwei Befestigungspunkte vorgesehen, die beabstandet seitlich zum Gassack angeordnet sind. Die Befestigungspunkte können beispielsweise in der Instrumententafel etwa 5 bis 20 cm von den seitlichen Rändern der Austrittsöffnung des Gassacks entfernt vorgesehen sein. Auf diese Weise ist eine gute Krafteinleitung in das Fahrzeug und eine stabile Abspannung des Gassacks in der gewünschten Rückhalteposition möglich.
Vorzugsweise ist die Stützstruktur so ausgebildet, dass sie bereits während der Entfaltung des Gassacks seine Entfaltungsrichtung beeinflusst. Hierbei können die Stützstruktur, insbesondere ein Stützsegel, und die Instrumententafel eine Art Entfaltungskanal bilden, in dem der Gassack in seine gewünschte Rückhalteposition geleitet wird.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Stützstruktur in aufgeblasenem Zustand des Gassackes unterhalb des höchsten Punkts des Gassacks angeordnet ist. Beispielsweise kann die Stützstruktur im unteren Drittel des Gassacks an diesem anliegen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Zurückhalten eines Fahrzeuginsassen mit einem eben beschriebenen Rückhaltesystem, wobei die Stützstruktur zusammen mit der Instrumententafel die von einem Fahrzeuginsassen bzw. einem bei Standard-Crashtests verwendeten Dummy beim Eintauchen in den Gassack bei einem Frontalaufprall aufgebrachten Verschiebekräfte allein aufnimmt. Es ist also kein weiteres Bauteil nötig, um den Gassack zu stabilisieren oder abzustützen. Selbst wenn der Gassack an der Windschutzscheibe oder an der hochgeklappten Klappe des Gassackmoduls anliegen sollte, so geht von diesen Bauteilen keine Stützwirkung aus, und es erfolgt auch keine wesentliche Krafteinleitung in diese Bauteile.
Die Erfindung lässt sich natürlich auch bei konventionellen Fahrzeugen einsetzen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem in einem nicht aktivierten Zustand;
2 das Fahrzeug in 1 mit einem erfindungsgemäßen Rückhaltesystem im aktivierten Zustand;
3 das erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem im aktivierten Zustand in einer seitlichen Ansicht; und
4 das erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem im aktivierten Zustand in einer Frontalansicht.
1 zeigt ein Fahrzeug 10 mit einer stark gewölbten, weit nach vorne zur Fahrzeugfront gezogenen Windschutzscheibe 12. Eine Instrumententafel 14 ist im Wesentlichen horizontal im vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordnet. Auf der Beifahrerseite ist ein Gassackmodul 16, von dem nur die in der Instrumententafel 14 ausgebildete Abdeckklappe dargestellt ist, unter der Instrumententafel 14 angeordnet. Das Gassackmodul 16 befindet sich im vorderen, zum Beifahrer gerichteten Teil der Instrumententafel 14.
In 2 ist das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, zu dem das Gassackmodul 16 gehört, im aktivierten Zustand gezeigt. Ein Gassack 18, der in einem nicht dargestellten Modulgehäuse gefaltet unterhalb der Instrumententafel 14 angeordnet war, erstreckt sich entfaltet und aufgeblasen in Richtung des Beifahrers, um diesen aufzufangen. Der Gassack 18 wird auf seiner der Windschutzscheibe 12 zugewandten Seite von einer Stützstruktur 20 abgestützt, die die Aufgabe hat, die beim Eintauchen des Fahrzeuginsassen in den Gassack 18 auftretenden Kräfte aufzunehmen und den Gassack 18 gegen diese Kräfte abzustützen.
Die Stützstruktur 20 hat wenigstens ein flexibles Teil und besteht in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem großflächigen rautenförmigen Stützsegel 22 und einem sich quer über das Stützsegel 22 und den Gassack 18 erstreckenden Fangband 24 (besser zu sehen in den 3 und 4). Stützsegel 22 und Fangband können dabei auch einstückig ausgebildet sein. Die gesamte Stützstruktur 20, also sowohl das Stützsegel 22 als auch das Fangband 24 sind vom Gassack 18 separate Teile und nicht Teil seiner Wandung.
Das Stützsegel 22 liegt großflächig an der Wandung des Gassacks 18 auf dessen zur Windschutzscheibe 12 gerichteten Seite an und ist mit dieser Wandung ganz oder abschnittsweise vernäht. Die Spitzen der Raute sind in Gassacklängsrichtung bzw. -Querrichtung angeordnet. Das Fangband 24 verläuft in Querrichtung des Gassacks 18 über die Ecken des Stützsegels 22.
Das Stützsegel 22 und das Fangband 24 können einzeln oder beide an der Wandung des Gassacks 18 befestigt sein, können aber auch jeweils nur an dieser anliegen.
Die Stützstruktur 20 ist vor der Aktivierung des Gassackmoduls zusammen mit dem Gassack 18 gefaltet und mit diesem im Gehäuse des Gassackmoduls 16 angeordnet.
Das Fangband 24 verläuft im hier gezeigten Beispiel zu zwei Befestigungspunkten 26, die außerhalb des Gassackmoduls 16 in der Instrumententafel 14 vorgesehen sind. An diesen Befestigungspunkten werden die auf den Gassack 18 aufgebrachten Kräfte in die Fahrzeugstruktur eingeleitet. Die Enden des Fangbands 24 bilden Befestigungselemente, über die die Stützstruktur mit dem Fahrzeug verbunden ist. Die Befestigungspunkte 26 liegen hier ca. 5 bis 20 cm seitlich von den seitlichen Rändern 28 an der Austrittsöffnung 30 des Gassackmoduls 16 entfernt (siehe 4). Die Befestigungspunkte können aber auch an den Seitenwänden des Modulgehäuses oder an daran befestigten Auslegern ausgebildet sein. Dadurch können das Gassackmodul und die gesamte Stützstruktur als vorgefertigte Montagegruppe erstellt werden.
Das Fangband 24 kann vor der Aktivierung des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems beispielsweise in einem mit einer Sollbruchstelle verschlossenen Kanal in der Instrumententafel 14 angeordnet sein (nicht näher dargestellt).
Die Stützstruktur 20, insbesondere das Stützsegel 22, ist im unteren Drittel des aufgeblasenen Gassacks 18 und deutlich unterhalb seines höchsten Punkts (siehe 3) angeordnet. Bei der Entfaltung des Gassacks 18 bilden die Instrumententafel 14 und das Stützsegel 22 eine Art Entfaltungskanal, die die Entfaltungsrichtung des Gassacks 18 beeinflusst und ihn schräg nach oben in Richtung des Fahrzeuginsassen bewegt. Außerdem sorgt die Stützstruktur 20 für eine Positionierung des Gassacks 18 mittig zum Fahrzeuginsassen, damit dieser eine gute Eintauchposition hat.
Wie in 3 zu erkennen ist, berührt der Gassack 18 die Windschutzscheibe 12 nicht. Auch die Stützstruktur 20 liegt nicht an der Windschutzscheibe an. Dies ist vorzugsweise auch im Moment des Eintauchens so, wobei in diesem Fall ein Berühren der Windschutzscheibe 12 nicht immer auszuschließen ist. Die beim Eintauchen des Fahrzeuginsassen auftretenden Kräfte werden jedoch ausschließlich zu einem deutlich überwiegenden Anteil von der Stützstruktur 20 aufgenommen und über die Befestigungspunkte 26 in das Fahrzeug eingeleitet. Konkret ist das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem so ausgelegt, dass die Stützstruktur 20 zusammen mit der Instrumententafel 14 bzw. einer anderen geeigneten fahrzeugfesten Struktur die von einem bei Standard-Crashtests verwendeten Dummy während eines Frontalaufpralls beim Eintauchen in den Gassack 18 aufgebrachten Verschiebekräfte allein aufnimmt.

Claims

Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einem in einer Instrumententafel (14) angeordneten Gassackmodul (16), dessen Gassack (18) sich im aufgeblasenen Zustand ausgehend von einer Aufnahme in der Instrumententafel (14) in den Innenraum des Fahrzeugs (10) erstreckt, wobei eine Stützstruktur (20) für den Gassack (18) auf der einer Windschutzscheibe (12) zugewandten Seite des Gassacks (18) vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, dass sie den Gassack (18) gegen die beim Eintauchen eines Fahrzeuginsassen in den Gassack (18) auftretenden Kräfte abstützt.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (20) vor der Aktivierung des Gassacks (18) unter der Instrumententafel (14) angeordnet ist und mit dem Gassack (18) in den Fahrzeuginnenraum austritt.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassack (18) im entfalteten Zustand nicht in Kontakt mit der Windschutzscheibe (12) ist.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich der Instrumententafel (14), in dem das Gassackmodul (16) angeordnet ist, im Wesentlichen horizontal ausgerichtet ist und eine Austrittsöffnung (30) des Gassackmoduls (16) im Wesentlichen nach oben gerichtet ist.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (20) wenigstens ein Befestigungselement aufweist, das an der Instrumententafel (14) befestigt ist.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (20) wenigstens ein Befestigungselement aufweist, das am Gassackmodul (16) befestigt ist.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (20) wenigstens ein flexibles Teil aufweist, das windschutzscheibenseitig am Gassack (18) anliegt.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (20) ein Stützsegel (22) aufweist, das großflächig am Gassack (18) anliegt und das die auftretenden Verschiebekräfte aufnimmt.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur am Gassack fixiert ist.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (20) wenigstens ein Fangband (24) umfasst.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Stützstruktur (20) zwei Befestigungspunkte (26) vorgesehen sind, die beabstandet seitlich zum Gassack (18) vorgesehen sind.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (20) so ausgebildet ist, dass sie während der Entfaltung des Gassacks (18) seine Entfaltungsrichtung beeinflusst.
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (20) unterhalb des höchsten Punkts des Gassacks (18) im aufgeblasenen Zustand angeordnet ist.
Verfahren zum Zurückhalten eines Fahrzeuginsassen unter Verwendung eines Rückhaltesystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (20) zusammen mit der Instrumententafel (14) die von einem üblichen Dummy beim Eintauchen in den Gassack (18) während eines Frontalaufpralls aufgebrachten Verschiebekräfte allein aufnimmt.