DE19749914C2

DE19749914C2 - Airbagvorrichtung, die im Lenkrad eines Kraftfahrzeuges untergebracht ist

Info

Publication number: DE19749914C2
Application number: DE1997149914
Authority: DE
Inventors: Martin Specht
Original assignee: HS Technik und Design Technische Entwicklungen GmbH
Current assignee: Key Safety Systems Deutschland GmbH
Priority date: 1997-11-11
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 2001-05-23
Anticipated expiration: 2017-11-12
Also published as: DE19749914A1; DE19758754B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Airbagvorrichtung nach dem Ober begriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige aus der DE 36 30 685 A1 bekannte Airbagvor richtung ist im Lenkrad eines Kraftfahrzeugs untergebracht und besitzt ein im aufgeblasenen Zustand torusförmig ausge bildetes Gaskissen. Dieses besitzt entlang der Torusachse eine sich zum Fahrzeuginsassen hin öffnende trichterförmige Gestalt, wobei der Durchmesser des Trichters wesentlich kleiner ist als der Kopf des Fahrzeuginsassen. Der Nabenkör per des Lenkrades, in welchem der Gasgenerator angeordnet ist, weist eine mittige Bohrung, die eine Durchgriffsöffnung zum Befestigen des Lenkrades mit der darin befindlichen Air bagvorrichtung an der Lenksäule mittels Schraubverbindung bildet, auf. Die Durchgriffsöffnung wird von einem Stopfen verschlossen, um welchen der gefaltete Airbag angeordnet ist. Beim Füllen des Airbags wird der Stopfen abgedrückt und zusammen mit der Airbagabdeckung aus der Ringöffnung des Gaskissens entfernt.

Aus der WO 97/34783 ist ebenfalls eine Airbagvorrichtung mit einem torusförmig aufblasbaren Gaskissen bekannt.

Bei einer aus der US 3,618,979 bekannten Airbagvorrichtung legt sich im aufgeblasenen Zustand das V-förmig ausgebildete Gaskissen von außen her, um den Lenkradkranz.

Bei der aus der DE 22 48 393 bekannten Airbagvorrichtung überdeckt eine äußere Ringkammer im aufgeblasenen Zustand den Lenkradkranz. Eine Mittelkammer ist weich mit Füllgas aufblasbar, damit der Fahrer des Fahrzeugs bei einem Auf prall zur Mitte des Gaskissens hin abgelenkt und sein Körper in der Mitte des Gaskissens gehalten wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Airbagvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche ein sicheres Auf blasen des Gaskissens in die trichterförmige Gestalt gewähr leistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1, gelöst.

Hierzu ist eine Führungshülse, die am Airbaggehäuse befes tigt sein kann, vorgesehen. An ihrem in das Fahrzeuginnere gerichteten Ende ist die Führungshülse etwa trichterförmig aufgeweitet, wodurch eine seitlich nach außen gerichtete Entfaltung des ringförmigen Gaskissens beim Aufblasen unter stützt wird. Die Führungshülse besteht aus einem stabilen, unflexiblen Material (Kunststoff oder Metall). Die Führungs hülse gestattet für eine direkte Montage der vormontierten Airbageinheit an der Lenkradsäule einen Durchgriff, z. B. beim Verschrauben. Die rohrförmig ausgebildete Führung kann hierzu in der Weise an der Airbageinheit, beispielsweise an der Fülleinrichtung, befestigt sein, dass ihre Rohröffnung mit der Durchgangsöffnung der Airbageinheit fluchtet. Die Führungshülse kann hierzu in der Durchgangsöffnung, bei spielsweise durch Verschrauben, befestigt sein.

Im gefalteten Zustand des Gaskissens ragt die Führungshülse durch die durchgehende Öffnung des gefalteten Gaskissens hindurch. Aufgrund der Trichterform der Führungshülse wird beim Aufblasen des Gaskissens ein seitlich nach außen ge richteter Schusskanal gebildet, welcher eine ringförmige ra dial nach außen gerichtete Entfaltung des Gaskissens be wirkt.

Anhand der Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine Lenkradairbagvorrichtung, welche ein Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung ist, in gefaltetem Zu stand des Airbags;

Fig. 2: das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel beim Aufblasen des Gaskissens nach etwa 1/3 Ent faltung;

Fig. 3: das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel beim Aufblasen des Gaskissens nach etwa 2/3 Ent faltung;

Fig. 4: das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel bei vollständig aufgeblasenem Gaskissen;

Fig. 5: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Lenkradair bagvorrichtung;

Fig. 6: ein drittes Ausführungsbeispiel einer Lenkradair bagvorrichtung;

Fig. 7: in Draufsicht ein Ausführungsbeispiel für eine Airbagabdeckung im normalen Fahrbetrieb; und

Fig. 8: das in der Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel einer Airbagabdeckung in geöffnetem Zustand.

Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele einer Airbagvorrichtung für ein Lenkrad bilden einen Aufprall schutz für einen hinter einem Lenkrad 30 angeordneten Fahr zeuginsassen (Fahrer). Die Airbagvorrichtung besitzt ein Gaskissen 1. Im gefalteten Zustand (Fig. 1, 5 und 6) ist das Gaskissen 1 mit einer innen liegenden Faltung 12 und ei ner äußeren Faltung 13 in einem Airbaggehäuse 16 (Fig. 1 und 6) oder Airbagrahmen, der fest mit dem Lenkrad 30 verbunden ist, untergebracht. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist das Airbaggehäuse nicht dargestellt. Das Gaskissen 1 wird von einem vorderen und hinteren Gaskissenteil gebildet und besitzt Ringform. Beim Falten des Gaskissens 1 liegen ein vorderer und hinterer Gaskissenteil aufeinander und werden von zwei diametral entgegengesetzten Umfangsstellen her zur Mitte hin (durchgehende Ringöffnung) Z-förmig gefaltet. Auf diese Weise ergibt sich ein langgestrecktes etwa rechtecki ges gefaltetes Gaskissenpaket mit etwa der Breite des Auf nahmeraums, in welchem das Gaskissen im gefalteten Zustand untergebracht wird. Dieses langgestreckte Gaskissenpaket wird von seinen beiden Enden her ein zweites Mal zur Mitte hin etwa Z-förmig auf eine Länge, welche etwa der Länge des Aufnahmeraums entspricht, gefaltet. Eine Fülleinrichtung 5 ist beim in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungs beispiel ringförmig ausgebildet. Die Fülleinrichtung 5 kann ein Gasgenerator mit am Umfangsrand vorgesehenen Gasaus trittsöffnungen 35 sein (Fig. 5 und 6). Es ist jedoch auch möglich, dass die Fülleinrichtung 5 von einem Diffusor ge bildet ist, der an einem Gasgenerator angeschlossen ist. Ei ne ringförmige Gasdüse der Fülleinrichtung 5 oder auf einer kreisringförmigen Fläche der Fülleinrichtung 5 angeordnete Einblasdüsen sind in das Innere des Gaskissens 1 gerichtet.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Gas austrittsöffnungen der Fülleinrichtung 5 in eine ringförmige Kissenöffnung 6 des Gaskissens 1 gerichtet. Die ringförmige Kissenöffnung 6 wird umrandet von einem inneren Gaskissen ringteil 7 und einem äußeren Gaskissenringteil 8. Die beiden Gaskissenringteile 7 und 8 sind an der Fülleinrichtung 5 an Befestigungsstellen 33, 34 (Fig. 5, 6) fest verankert. Es ist jedoch auch möglich, die Gaskissenringteile 7 und 8 an einem geeigneten und mit dem Lenkrad oder der Lenkradsäule fest verbindbaren Airbagträger zu verankern. Der Airbagträ ger kann ein separates Trägerteil sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der Airbagträger durch an die Fülleinrichtung 5 angeformte Teile oder durch an der Fülleinrichtung vorhan dene Teile gebildet wird. Durch den radialen Abstand der beiden Gaskissenringteile 7 und 8 wird die ringförmige Kis senöffnung 6 im Airbaggehäuse 16 gebildet. Die Fülleinrich tung 5 kann, wie es in den Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, innerhalb der ringförmigen Kissenöffnung 6 liegen. Die An ordnung der Fülleinrichtung 5 gegenüber der ringförmigen Kissenöffnung 6 ist jedoch so, dass zumindest die Einblas öffnung bzw. die Einblasöffnungen 35 in das Innere des Gas kissens 1 gerichtet sind und in dem Bereich sich befinden, der in der Kissenöffnung 6 (Fig. 5, 6) liegt.

In der mittleren Öffnung des Kissenteils befindet sich eine stabförmige oder bevorzugt rohrförmige Führungshülse 10, welche von einer innen liegenden Faltung 12 des Gaskissens 1 umfasst ist. Die Führungshülse 10 ist ebenfalls an der Fülleinrichtung 5 befestigt. Das gefaltete Gaskissen 1, die Fülleinrichtung 5 und die Führungshülse 10 bilden eine vor montierte Airbageinheit 9. Die Airbageinheit 9 kann mit der Lenksäule 11, beispielsweise durch Verschraubung, an einer Befestigungsstelle 25 befestigt sein, wobei die Führungshül se 10 eine Durchgriffsmöglichkeit beim Verschrauben schafft (Fig. 1 bis 4). An dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Ende der Führungshülse 10 kann ein Deckel 21 mit einem etwa in der Mitte angeordneten Logo oder Emblem des Fahrzeugherstel lers vorgesehen sein.

Bei den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbei spielen wird die Fülleinrichtung 5 von einem im wesentlichen zylinderförmig ausgebildeten Gasgenerator gebildet. An einer umlaufenden Fläche befindliche Gasaustrittsöffnungen 35 sind in die ringförmige Kissenöffnung 6 des Gaskissens 1 gerich tet. An den Befestigungsstellen 33 und 34 sind die Gaskis senringteile 7 und 8 befestigt. Bei den dargestellten Aus führungsbeispielen ist sowohl die Führungshülse 10 als auch der innere Gaskissenringteil 7 mit Hilfe einer Verankerungs schraube 32, welche an der Fülleinrichtung 5 fest ver schraubt ist, befestigt bzw. verankert. Der äußere Gaskis senringteil 8 ist ebenfalls mit Hilfe von Verankerungs schrauben und mit Hilfe eines nicht näher dargestellten un tergelegten ringförmigen Andrückbleches an der Befestigungs stelle 34 verankert. Eine von Verschlussklappen 22 und 23 gebildete Abdeckung kann mit Hilfe eines umlaufenden Schnappverschlusses 36 an der Airbageinheit 9 befestigt sein. Die aus der Fülleinrichtung im Gaskissen 1 und der Führungshülse 10 bestehende Airbageinheit 9 kann in bekann ter Weise mit dem Lenkrad 30 bzw. mit der Lenksäule 11 ver bunden werden.

Bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 4 und 6 ist durch die Fülleinrichtung 5 eine Durchgriffsöffnung 29 vorgesehen. Diese Durchgriffsöffnung befindet sich bevorzugt außermit tig, so dass eine in der Mitte des in der Fülleinrichtung 5 vorgesehenen Gasgenerators vorhandene Zündeinrichtung für den das Füllgas erzeugenden Treibsatz nicht beeinträchtigt ist. Die Durchgriffsöffnung 29 kann durch das ringförmige Paket des Gasgenerators hindurchgeführt sein. Die Airbagein heit 9 wird so in den drehfest mit dem Lenkrad 30 verbunde nen Airbagbehälter 16 eingesetzt, dass die Achse der Durch griffsöffnung 29 mit der Lenksäulenachse 28 fluchtet. Das Lenkrad, welches drehfest mit dem Airbaggehäuse 16 verbunden ist, kann über eine die Schraubverbindung 31 mit der Lenk säule herstellende Lenkradmutter an der Lenksäule vormon tiert sein. Es ist jedoch auch möglich, die Airbageinheit 9 in den Airbagbehälter 16 des Lenkrades 30 einzusetzen und in bekannter Weise zu befestigen, wobei die die Schraubverbin dung 31 herstellende Lenksäulenmutter ebenfalls an dieser vormontierten Baueinheit, welche aus der Airbageinheit 9 und dem Lenkrad besteht, vorzusehen.

Die endgültige Befestigung kann dann durch Festziehen der Schraubverbindung 31 an der Lenksäule 11 erfolgen. Hierzu wird mit Hilfe eines Drehwerkzeugs, beispielsweise eines Im busschlüssels durch die Durchgriffsöffnung 29 durchgegriffen und die Lenksäulenschraube festgezogen. Hierzu besitzt im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 die Verankerungsschraube 32 ebenfalls eine Durchgangsbohrung, um den ungehinderten Durchgriff des Drehwerkzeugs zu erlauben. Nach der endgülti gen Montage des Lenkrades und der Airbageinheit an der Lenk säule kann dann die Durchgriffsöffnung, beispielsweise durch Aufclipsen des Deckels 21, verschlossen werden, so dass eine durchgehende Abdeckung in Verbindung mit den Verschlussklap pen 22 und 23 erreicht wird.

Die Führungshülse 10 kann auch durch Verschweißen mit dem Gehäuse der Fülleinrichtung 5 verbunden sein. Der innere Gaskissenringteil 7 kann auch mit Hilfe eines ringförmigen Montageblechs unter Verwendung von Schrauben mit dem Gehäuse der Fülleinrichtung fest verbunden sein.

Im gefalteten Zustand des Gaskissens wird um die Führungs hülse 10 ein innerer Faltungsbereich 12 gebildet. Dieser in nere Faltungsbereich ist durch den inneren Gaskissenringteil 7 an der Fülleinrichtung 5 in der beschriebenen Weise befes tigt. Ferner besitzt das gefaltete Gaskissen 1 einen äußeren Faltungsbereich 13, der über den äußeren Gaskissenringteil 8 an der äußeren Befestigungsstelle 34 an der Fülleinrichtung 5 befestigt ist.

Im normalen Fahrbetrieb ist eine Austrittsöffnung 15, durch welche das Gaskissen 1 beim Aufblasen aus dem Airbagbehälter 16 austritt, von einer Abdeckung verschlössen. In der Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Abdeckung im normalen Fahrbetrieb dargestellt. In der Fig. 8 ist das Ausführungs beispiel der Fig. 7 in geöffnetem Zustand dargestellt. Die Abdeckung kann durch zwei oder mehr Verschlussklappen, näm lich auf einem inneren Ring liegende Verschlussklappe bzw. Verschlussklappen 22 und auf einem äußeren Ring liegende Verschlussklappe bzw. Verschlussklappen 23, zwischen denen sich eine Sollbruchstelle 18 befindet, gebildet sein. Beim Aufblasen des Gaskissens 1 werden die Verschlussklappen 22 und 23 an der umlaufenden Sollbruchstelle 18 voneinander ge trennt und weggeklappt, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Das Aufklappen erfolgt um einen äußeren Biegekreis 19 und einen inneren Biegekreis 20. Die umlaufende Sollbruchstelle 18 ist bevorzugt an der Innenseite der Abdeckung vorgesehen. Zur Bildung von mehreren Verschlussklappen 22 und 23 können an der Abdeckung weitere radial sich erstreckende Sollbruch stellen 26 und 27 vorgesehen sein. Die Sollbruchstellen 26 sind zwischen den Verschlussklappen 22, die auf dem inneren Ring angeordnet sind, vorgesehen, und die Sollbruchstellen 27 sind zwischen den Verschlussklappen 23, welche auf dem äußeren Ring sich befinden, vorgesehen. Zwischen den geöff neten Verschlussklappen 22 und 23 wird die Austrittsöffnung 15 gebildet (Fig. 8), aus der das Gaskissen 1 beim Aufblasen austritt. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 7 sind die Soll bruchstellen bevorzugt an der Innenseite der Abdeckung vor gesehen.

An dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Ende besitzt die Füh rungshülse 10 ein trichterförmiges Ende 17 (Führungstrich ter). Hierdurch wird ein Schusskanal gebildet, der eine von innen nach außen gerichtete Entfaltung des Gaskissens (Pfei le in Fig. 2) unterstützt. Beim Aufblasen nimmt das Gaskis sen 1 zunächst, etwa nach 1/3 der Entfaltungszeit, die in Fig. 2 dargestellte Ringform an mit V-förmigem Querschnitt, wobei in bevorzugter Weise die Anblasrichtung derart ist, da sie zunächst außen, d. h. im Kissenbereich 13, welcher in ge faltetem Zustand den äußeren Faltungsbereich 13 bildet, sich über den Lenkradkranz 24 erstreckt. Das trichterförmig er weiterte Ende 17 der Führungshülse 10 kann hierbei eine auf den inneren Faltungsbereich 12 zurückhaltende Wirkung in der Anfangsphase des Aufblasens ausüben. Anschließend wird auch der Kissenteil, welcher den innenliegenden Faltungsbereich 12 bildet, herausgezogen und entfaltet. Die Fig. 3 zeigt den Zustand nach etwa 2/3 der Entfaltungszeit. Der Aufblasvor gang setzt sich fort, bis der kegelförmige bzw. trichterför mige Innenbereich 2 die gewünschte Form einnimmt, welche in Fig. 4 dargestellt ist. Aufgrund der oben erläuterten Ent faltung des ringförmigen Gaskissens wird ein direkter An schuß des hinter dem Lenkrad befindlichen Fahrzeuginsassen vermieden. Auch bei nach vorne gebeugter OOP (Out-Off- Position) des Fahrzeuginsassen ist die beim Entfalten vom Gaskissen 1 ausgeübte Krafteinwirkung gegenüber herkömmli chen Gaskissenformen erheblich verringert.

Im aufgeblasenen Zustand des Gaskissens 1 (Fig. 4) wird von dem inneren ringförmigen Faltungsbereich 12 des Gaskissens ein Schlauch gebildet, welcher eine durchgehende Ringöffnung 4 des Gaskissens 1 umfasst. Der vom Gaskissenmaterial gebildete mittlere Schlauch umfasst ferner eine innere Öffnung 3 der trichterförmigen Vertiefung 2, welche an der dem Fahrer zugekehrten Frontseite des Gaskissens gebildet wird. Da das innere Schlauchende des Gaskissenmaterials, welches die durchgehende Öffnung 4 umfasst, an seinem rückwärtigen Ende fest an der Befestigungsstelle 33 und damit an der Lenksäule 11 verankert ist, wird im mittleren Bereich des Gaskissens 1 eine Begrenzung der sich in den Innenraum des Fahrzeugs erstreckenden Ringform des Gaskissens 1 erreicht. Der Durchmesser der durchgehenden Öffnung 4 ist eng ausgebildet, so dass bei einem Kopfaufprall des Fahrzeuginsassen ein ausreichender Schutz gegenüber dem Lenkrad erzielt wird. Gegebenenfalls kann der Durchmesser der durchgehenden Öffnung 4 bis auf Null in der aufgeblasenen Form des Gaskissens 1 reduziert sein. Durch entsprechende Zuschnitte des Gaskissens lässt sich die gewünschte Ringform mit der kegelförmigen bzw. trichterförmigen Vertiefung an der Frontseite erzielen. Der von dem äußeren Faltungsbereich 13 gebildete Teil des Gaskissens 1 erstreckt sich, ausgehend von der Austrittsöff nung 15, über den Lenkradkranz und bildet die äußere Um fangsform sowie den Übergangsbereich zur Frontseite, welcher über einen ringförmigen Verbindungskissenteil 14 mit der trichterförmigen bzw. kegelförmigen Vertiefung 2 etwa in der Mitte des Gaskissens verbunden ist.

Claims

1. Airbagvorrichtung, die im Lenkrad eines Kraftfahrzeuges untergebracht ist, wobei das Gaskissen (1) der Airbag vorrichtung im aufgeblasenen Zustand torusförmig ausge bildet ist, mit einer entlang der Torusachse gelegenen, zum Fahrzeuginsassen hin sich öffnenden trichterförmi gen Gestalt (2), wobei der Durchmesser des Trichters (2) wesentlich kleiner ist als der Kopf des Fahrzeuginsas sen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Trich ters (2) im aufgeblasenen Zustand des Gaskissens (1) ei ne aus unflexiblen Material bestehende, am Einblasmund des Gaskissens (1) angeordnete Führungshülse (10) sich trichterförmig erweitert, sodass ein nach außen gerich teter Schusskanal gebildet wird.

2. Airbagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Führungshülse (10) am Airbaggehäuse (16) befestigt ist.

3. Airbagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Führungshülse (10) eine Durchgriffsöffnung (29) aufweist zum Befestigen der vormontierten Airbag einheit (9) an der Lenksäule (11) mittels einer Schraub verbindung (31).

4. Airbagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Führungshülse (10) vom gefalteten Gaskis sen (1) umfasst ist.

5. Airbagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass die Verschlussklappen (22, 23) der Airbagein heit (9) zur Freigabe einer Gaskissenaustrittsöffnung (15) kreisringsektorenförmig ausgebildet sind und um den äußeren Umfangskreis (19) nach außen aufklappbar sind.