Die Erfindung betrifft eine Airbag-Anordnung zum Befüllen zumindest
eines Luftsacks, mit einem Gasgenerator und einer Leiteinrichtung zum
Aufteilen des Gasstroms.
Im Stand der Technik sind solche Airbag-Anordnungen bekannt, die ins
besondere bei Personenkraftfahrzeugen Verwendung finden. Durch die In
stallation derartiger Airbag-Anordnungen zusätzlich zu anderen bekann
ten Personenrückhaltesystemen werden die Fahrzeuginsassen im Falle
eines Unfalls vor Verletzungen geschützt. Hierzu sind Sensoren am Fahr
zeug vorhanden, die bei einem Aufprall des Fahrzeuges das im Fahrzeug
inneren angebrachte Airbagsystem auslösen. Hierdurch wird ein Luftsack
aufgeblasen, der den Aufprall von Körperteilen auf harten Gegenständen
verhindern und dadurch Fahrzeuginsassen vor schweren Verletzungen
bewahren soll. Um unterschiedlichen Anforderungen Rechnung zu tragen,
können bei einem Airbagsystem mehrere Luftsäcke oder Luftsäcke mit
mehreren Kammern Verwendung finden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine kompakte und kostengün
stige Airbag-Anordnung zur Verfügung zu stellen, mit der mindestens zwei
Luftsäcke oder Luftsackkammern eines Airbagsystems jeweils mit dem
gewünschten Gasvolumen befüllt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Airbag-Anordnung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, daß ein Gasge
nerator und eine Leiteinrichtung zum Aufteilen des Gasstroms vorgesehen
sind, wobei die Leiteinrichtung den Umfang des Gasgenerators zumindest
im wesentlichen umgibt und mindestens zwei Ausströmöffnungen zum
Befüllen jeweils eines Luftsackes oder jeweils einer Luftsackkammer auf
weist.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Leiteinrichtung können die bei
den Luftsäcke bzw. Luftsackkammern unabhängig voneinander mit Gas
befüllt werden, wobei eine sehr kompakte und kostengünstige Anordnung
gewählt werden kann, da die Leiteinrichtung den Umfang des Gasgenera
tors zumindest im wesentlichen umgibt. Die Ausströmöffnungen können
so gewählt und variiert werden, daß das gewünschte Gasvolumen, das in
den jeweiligen Luftsack strömt, frei einstellbar ist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung,
den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen beschrieben.
Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ist die Leiteinrichtung
als Aufsatz auf den Gasgenerator ausgebildet. Hierdurch können handels
übliche Gasgeneratoren auf einfache Weise umgerüstet werden, indem die
Leiteinrichtung auf den Gasgenerator, der beispielsweise zylinderförmig
ist, aufgesetzt wird. Der Aufsatz kann als Endaufsatz ausgebildet sein und
sich beispielsweise T-förmig verzweigen. Es ist jedoch auch möglich, den
Aufsatz ringartig auszubilden, wodurch sich eine besonders kompakte
Bauweise ergibt.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der zumindest eine
Luftsack an der Leiteinrichtung befestigt, vorzugsweise über einen an der
Leiteinrichtung ausgebildeten Sitz. Bei dieser Ausführungsform wird der
erfindungsgemäß vorgesehene Aufsatz gleichzeitig zur Anbindung des
Luftsackgewebes an den Gasgenerator verwendet, was die Herstellung und
Montage deutlich vereinfacht. Insbesondere bei Ausbildung der Leitein
richtung als Aufsatz läßt sich ein beachtlicher Montagevorteil erzielen, da
der Luftsack bzw. die Luftsäcke zunächst mit dem Aufsatz verbunden
werden können, woraufhin der Aufsatz lediglich mit dem Gasgenerator
verbunden werden muß.
Vorzugsweise weist die Leiteinrichtung Kanäle auf, die einen radialen
Gasstrom des Gasgenerators in axialer Richtung umlenken. Hierdurch
läßt sich die oft zylindrische oder stabförmige Form eines Gasgenerators
besser in vorhandene und begrenzte Einbauräume integrieren, da zu bei
den Seiten des Gasgenerators bzw. des Stabes Luftsäcke angeordnet wer
den können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leiteinrichtung auch zur Befesti
gung der gesamten Airbag-Anordnung an einer Halterung dient. Auf diese .
Weise kann auf zusätzliche Halteelemente verzichtet werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Leiteinrichtung
als Gehäuse für den Gasgenerator ausgebildet, d. h. der Gasgenerator wird
zum überwiegenden Teil oder vollständig in der Leiteinrichtung aufge
nommen. Auch hier ist eine besonders einfache Montage möglich, da der
Gasgenerator lediglich in das Gehäuse eingesteckt werden muß. Die Ver
bindung mit dem mindestens einen Luftsack kann dabei wiederum über
das Gehäuse erfolgen.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann die
Leiteinrichtung Drosselelemente zur Strömungssteuerung aufweisen.
Hierdurch ist es möglich, das Aufblasverhalten jedes einzelnen Luftsacks
bzw. jeder Luftsackkammer gezielt zu beeinflussen. So kann beispielswei
se durch eine Querschnittsverengung oder durch andere Strömungsele
mente der von dem Gasgenerator insgesamt erzeugte Gasstrom so aufge
teilt werden, daß der jeweilige Luftsack entsprechend den äußeren Rah
menbedingungen aufgeblasen wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden
nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 Eine perspektivische Ansicht des Gasgenerators mit aufge
setzter Leiteinrichtung;
Fig. 3 Eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 4 Einen Querschnitt durch die Ausführungsform von Fig. 3 im
Bereich der Ausströmöffnungen;
Fig. 5 Eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 6 Eine Schnittansicht einer vierten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 7 Eine Schnittansicht einer fünften Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 8 Eine Schnittansicht einer sechsten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung; und
Fig. 9 Einen Querschnitt durch die Ausführungsform von Fig. 8.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform einer Airbag-
Anordnung 1, die einen im wesentlichen zylinderförmigen bzw. stabförmi
gen Gasgenerator 2 aufweist, der etwa in der Mitte mit vier sich radial er
streckenden Ausströmbohrungen 8 versehen ist, die über dessen Umfang
verteilt sind. Eine auf den Gasgenerator 2 aufgeschobene, ringförmige
Leiteinrichtung 3 umgibt den Umfang des Gasgenerators 2 in Höhe der
Ausströmbohrungen 8 und ist über einen Preßsitz kraftschlüssig mit dem
Gasgenerator 2 verbunden. Alternativ ist auch eine einstückige Ausbil
dung möglich.
Das Leitelement 3 ist wesentlich kürzer als der Gasgenerator 2 und besitzt
etwa dessen doppelten Durchmesser. Es weist eine mit der Längsachse
des Gasgenerators konzentrische Durchgangsbohrung auf, die dem
Durchmesser des Gasgenerators 2 entspricht. Die Leitelementfunktion
wird durch jeweils auf der Vorder- und Rückseite des Leitelements 3 vor
gesehene Ausströmkanäle 7 erfüllt (vgl. Fig. 2). Jeder Ausströmkanal 7
weist die Form eines Ringsegmentes auf, in das sich die Ausströmkanäle 8
öffnen, aus denen das vom Gasgenerator 2 freigegebene Gas ausströmt.
Wie Fig. 2 zeigt, ist der dort sichtbare Ausströmkanal 7 so ausgebildet,
daß die aus dem Gasgenerator 2 austretende radiale Gasströmung, welche
durch die Ausströmbohrungen 8 austritt, anschließend in axialer Rich
tung des Gasgenerators umgelenkt wird. Der in Fig. 2 nicht sichtbare
Ausströmkanal auf der entgegengesetzten Seite des Leitelementes 3 stellt
eine Verbindung zu den ebenfalls nicht sichtbaren Ausströmbohrungen 8
des Gasgenerators 2 dar. Somit wird die insgesamt aus dem Gasgenerator
2 durch die Ausströmbohrungen 8 austretende Gasströmung in zwei Vo
lumenströme aufgeteilt, wobei ein Volumenstrom in Richtung des einen
axialen Endes des Gasgenerators 2 und der andere Volumenstrom in die
Richtung des anderen axialen Endes des Gasgenerators 2 gelenkt wird.
Das als Ring ausgebildete Leitelement 3 dient gleichzeitig als Einrichtung
zum gasdichten Verbinden eines ersten Luftsacks 5 und eines zweiten
Luftsacks 6. Hierzu weist das Leitelement 3 eine für einen Klemmsitz aus
gebildete Mantelfläche 9 auf, die an ihren beiden Rändern jeweils von ei
nem umlaufenden Wulst 10 begrenzt wird. Die Öffnungen des ersten Luft
sacks 5 und des zweiten Luftsacks 6 werden durch einen Klemmring 4 in
gasdichtem Klemmkontakt mit der Mantelfläche 9 gehalten, wie in Fig. 1
gezeigt. Der Klemmring 4 dient dabei gleichzeitig zur Montage der Airbag-
Anordnung 1 an einem Fahrzeug.
Ein an einem Ende des Gasgenerators 2 angeordneter Steckkontakt 11
(Fig. 2) dient zur elektrischen Verbindung mit einem nicht gezeigten
Auslösesystem, das bei einem Unfall des Fahrzeuges, in dem die Airbag-
Anordnung installiert ist, ein Zündsignal abgibt, das den Gasgenerator 2
betätigt.
Wird die Airbag-Anordnung durch ein entsprechendes Sensorsignal aus
gelöst, wird vom Gasgenerator 2 Gas freigesetzt, welches durch die Aus
strömbohrungen 8 und die Ausströmkanäle 7 auf der Vorder- und Rück
seite des Leitelements 3 in Pfeilrichtung A und B axial entweicht, wie in
Fig. 1 gezeigt ist. Hierdurch werden die Luftsäcke 5, 6 mit dem ge
wünschten Gasvolumen befüllt.
Im folgenden werden gleiche oder entsprechende Teile mit den gleichen
Bezugszeichen versehen.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Diese Airbag-Anordnung weist ebenfalls einen länglichen zy
linderförmigen Gasgenerator 2 auf, der in eine Leiteinrichtung eingesetzt
ist, die als längliches Gehäuse 42 ausgebildet ist. Das Gehäuse 42 weist
einen dünnen im wesentlichen zylinderförmigen Mantel 39 auf, der in zwei
Stege 40 übergeht, die rechtwinklig in radialer Richtung vom Mantel 39
abstehen. Die Stege 40 dienen dabei zur Befestigung der Einheit an einem
Fahrzeug. Außerdem weist das Gehäuse 42 an beiden Enden einen umge
bogenen Anschlag 41 zum Fixieren des Gasgenerators 2 im Gehäuse 42
auf.
Das Gehäuse 42 weist etwa in seinem mittleren Bereich vier Ausströmka
näle 37, 38 auf, die auf dem Mantel 39 um 90° versetzt angeordnet sind.
Die Ausströmkanäle 37, 38 haben die Gestalt von an den zylindrischen
Mantel 39 angeformten Halbzylinderrohren. Dabei sind zwei Ausströmka
näle 38 in Richtung des ersten Luftsackes 5 und die beiden anderen Aus
strömkanäle 37 in Richtung des zweiten Luftsackes 6 geöffnet.
Auf das Gehäuse 42 ist ein Klemmring 34 aufgesetzt, welcher der Kontur
des Gehäuses 42 eng anliegend folgt. Der Klemmring 34 ist dabei aus fe
derndem Material hergestellt und dient der Erzeugung einer gasdichten
Verbindung mit dem ersten Luftsack 5 und dem zweiten Luftsack 6.
Auch bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform stellen
die Ausströmkanäle 37 und 38 jeweils eine Verbindung zu unterschiedli
chen Ausströmbohrungen des Gasgenerators 2 her, so daß für die Luft
säcke 5 und 6 gasdicht getrennte Strömungsverbindungen vorgesehen
sind.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Mitte des Gehäuses 42, wobei der
Klemmring 34 nicht dargestellt ist. Wie zu erkennen ist, lenken auch hier
die Ausströmkanäle 37 und 38 den radial aus dem Gasgenerator 2 aus
tretenden Gasstrom in eine axiale Richtung um, wobei die axialen Aus
strömrichtungen der Kanäle 38 entgegengesetzt zu den Ausströmrichtun
gen der Kanäle 37 verlaufen. Das Bezugszeichen 43 bezeichnet einen
Verteilerkanal des Gasgenerators 2.
Bei Zünden des in den Fig. 3 und 4 dargestellten Gasgenerators 2 strömt
das Gas zunächst durch den Verteilerkanal 43, anschließend durch die
Ausströmbohrungen des Gasgenerators 2 und von dort in die Ausström
kanäle 37 und 38, um die beiden Luftsäcke 5 und 6 getrennt voneinander
aufzublasen.
Fig. 5 zeigt schematisch eine dritte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung im Schnitt. Diese Airbag-Anordnung weist einen länglichen, zy
linderförmigen Gasgenerator 2 auf, auf den eine Leiteinrichtung in Form
eines Aufsatzes 50 aufgesetzt ist. An seinem dargestellten Ende weist der
Gasgenerator 2 eine Ausströmdüse 57 auf, die in einen sich rechtwinklig
zu dem Gasgenerator 2 erstreckenden Strömungskanal 59 des Aufsatzes
50 mündet. Im Anschluß an diesen Strömungskanal 59 bildet der Aufsatz
50 ein T-Stück 53, das zwei Ausströmöffnungen 58 aufweist, die jeweils in
den ersten Luftsack 5 und in den zweiten Luftsack 6 münden und in ent
gegengesetzte Richtungen weisen, die parallel zu der Längserstreckung
des Gasgenerators 2 verlaufen.
Bei Betätigung des Airbagsystems strömt das vom Gasgenerator 2 er
zeugte Gas in Richtung der Pfeile A und B in den ersten und den zweiten
Luftsack 5, 6. Je nach Ausgestaltung des T-Stücks 53, d. h. abhängig von
den gewählten Rohrquerschnitten, Rohrrauhigkeiten und in das T-Stück
53 eingebrachten Strömungsleitkörpern, können unterschiedliche Volu
menströme für den ersten Luftsack 5 und den zweiten Luftsack 6 einge
stellt werden. Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausgestaltung weisen die beiden
Ausströmöffnungen 58 gleiche Querschnitte auf. Das in den ersten Luft
sack 5 und den zweiten Luftsack 6 eingebrachte Gasvolumen ist somit
gleich groß.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im
Schnitt, wobei die Leiteinrichtung in Form eines Aufsatzes 60 ausgebildet
ist, der auf den Gasgenerator 2 axial aufgesetzt ist. Dabei weist der Auf
satz 60 annähernd die Form einer Flöte auf. Das untere Ende des zylin
derförmigen Aufsatzes 60 ist auf den Gasgenerator 2 aufgesteckt. Dieser
weist an seinem dem Aufsatz 60 zugewandten Ende eine Ausströmdüse 67
auf. Am oberen Teil des Aufsatzes 60 ist als Strömungsleiter 63 ein ge
krümmter Leitkörper angeordnet. Der Strömungsleiter 63 teilt den Gas
strom in einen entlang der Gasgeneratorlängsachse strömenden Gasstrom
A und einen rechtwinklig zur Längsachse strömenden Gasstrom B auf, die
den Aufsatz 60 jeweils durch eine erste Ausströmöffnung 68 und eine
zweite Ausströmöffnung 69 verlassen. Mit dem Aufsatz 60 ist an der er
sten Ausströmöffnung 68 der erste Luftsack 5 und an der zweiten Aus
strömöffnung 69 der zweite Luftsack 6 verbunden. Je nach Dimensionie
rung der ersten und der zweiten Ausströmöffnung 68, 69 sowie der An
ordnung und Ausbildung des Strömungsleiters 63 werden die Volumen
ströme für den ersten Luftsack 5 und den zweiten Luftsack 6 bestimmt.
Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
schematisch im Schnitt. Die Airbag-Anordnung weist als Leiteinrichtung
ein an beiden Enden offenes zylindrisches Gehäuse 70 auf, in dem ein
Gasgenerator 2 angeordnet ist. Der Gasgenerator 2 weist auch hier radial
austretende Ausströmbohrungen 73 auf, die in axial verlaufende Aus
strömkanäle 77 des Gehäuses 70 münden, die in entgegengesetzte Rich
tungen weisen. Somit wird auch hier der aus dem Gasgenerator 2 insge
samt austretende Gasstrom in zwei entgegengesetzte Richtungen umge
leitet, so daß zwei schlauchartig ausgebildete Luftsäcke 75 und 76, die mit
dem Gehäuse 70 gasdicht verbunden sind, befüllt werden können.
Bei Auslösen des Airbag-Systems wird das vom Gasgenerator 2 erzeugte
Gas über die Ausströmbohrungen 73 den Ausströmkanälen 77 zugeführt.
Von dort strömt das Gas in Pfeilrichtung A aus dem Ausströmkanal 78 in
den ersten Luftsack 75 und in Pfeilrichtung B aus dem Ausströmkanal 78
in den Luftsack 76.
Fig. 8 und 9 zeigen eine sechste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Dabei zeigt Fig. 9 einen Querschnitt der Anordnung von
Fig. 8.
Diese Airbag-Anordnung weist ein längliches Gehäuse 82 auf, an das an
beiden Seiten jeweils ein Leitelement 83 und 84 angeformt ist, die beide
einen rechteckigen Querschnitt besitzen und über eine gewisse Länge mit
einander parallel verbunden sind. In dem parallelen Verbindungsbereich
ist ein rohrförmiger Hohlraum mit quadratischem Querschnitt zur Auf
nahme eines Gasgenerators 2 vorhanden, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Der
zylinderförmige Gasgenerator 2 weist vier um 90° versetzte Ausströmboh
rungen 89 an seinem Umfang auf. Das in der Figur obere Leitelement ist
mit einem ersten Luftsack 5 und das untere Leitelement 84 mit einem
unteren Luftsack 6 gasdicht verbunden. Durch die Ausströmbohrungen
89 strömt Gas aus dem Gasgenerator 2 in das obere Leitelement 83 und
getrennt davon in das untere Leitelement 84. An dem mit dem ersten Luft
sack 5 verbundenen Ende des oberen Leitelementes 83 ist eine obere Aus
strömöffnung 87 vorgesehen, durch die das Gas in den ersten Luftsack 5
gelangt. An dem mit dem zweiten Luftsack verbundenen Ende des unteren
Leitelementes 84 ist eine untere Ausströmöffnung 88 vorgesehen, durch
die das Gas in den zweiten Luftsack 6 gelangt. Dadurch, daß die obere
Ausströmöffnung 87 einen größeren Strömungsquerschnitt als die untere
Ausströmöffnung 88 aufweist, gelangt eine größere Gasmenge in den er
sten Luftsack 5.
Bezugszeichenliste
A, B Gasstrom
1
Airbag-Anordnung
2
Gasgenerator
3
Leiteinrichtung
4
Klemmring
5
erster Luftsack
6
zweiter Luftsack
7
Ausströmkanal
8
Ausströmbohrung
9
Mantelfläche
10
Wulst
11
Steckkontakt
34
Klemmring
37
,
38
Ausströmkanal
38
Ausströmöffnung
39
Mantel
40
Steg
41
Anschlag
42
Gehäuse
43
Verteilerkanal
50
Aufsatz
53
T-Stück
57
Ausströmdüse
58
Ausströmöffnung
59
Strömungskanal
60
Aufsatz
63
Strömungsleiter
67
Ausströmdüse
68
erste Ausströmöffnung
69
zweite Ausströmöffnung
70
Gehäuse
73
Ausströmbohrung
75
Luftsack
76
Luftsack
77
Ausströmkanal
78
Ausströmöffnung
82
Gehäuse
83
Leitelementgehäuse
84
Leitelementgehäuse
87
obere Ausströmöffnung
88
untere Ausströmöffnung
89
Ausströmbohrung