DE3833888A1 - Aufprallschutzvorrichtung fuer kraftfahrzeuginsassen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufprallschutzvor­ richtung für Kraftfahrzeuginsassen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Eine Aufprallschutzvorrichtung der genannten Art ist aus der DE-PS 22 48 393 bekannt. Diese Druckschrift zeigt einen aus zwei Kammern bestehenden Gassack, der inner­ halb eines Lenkradkranzes eines Kraftfahrzeuges ange­ ordnet ist. Ein nicht dargestellter Gaserzeuger befüllt die zwei Kammern in der Weise, daß zunächst die am Lenk­ radkranz angrenzende erste Kammer mit Gas befüllt wird. Die zweite Kammer ist von der ersten teilweise um­ schlossen und mit ihr über Drosselöffnungen verbunden. Dadurch erzeugt das in die zweite Kammer überströmende Gas dort einen geringeren Druck als in der ersten Kammer. Durch die größere Volumenaufnahme der zweiten Kammer gegenüber der ersten läßt sich darüber hinaus dieser Druckunterschied vergrößern. Diese Druckver­ hältnisse schaffen somit einen aufgeblasenen Gassack mit einem harten Außenrandbereich und einem hierzu weicheren Innenbereich. Insbesondere bei einem schrägen Aufprall des Kraftfahrzeuginsassen bewirkt die unterschiedliche Nachgiebigkeit der beiden Kammern, daß der Kraftfahr­ zeuginsasse zur Mitte des Gassacks gelenkt, und sein Körper in der Mitte des Gassacks gehalten wird. Zur Gassackbefüllung wird im allgemeinen ein der vorlie­ genden Erfindung nach gattungsgemäßer Gaserzeuger nach der DE-AS 29 15 202 verwendet. Ein derartiger Gaser­ zeuger besteht im wesentlichen aus einem fahrzeugfest angeordneten Gehäuse, das ein Treibmittel beinhaltet. Durch eine Zündeinrichtung reagiert das Treibmittel und erzeugt das Gas, das über Gehäuseöffnungen aus dem Gehäuse in den Gassack strömt.

Die aus den beiden angeführten Druckschriften bekannte Aufprallschutzvorrichtung besitzt folgenden Nachteil. Zur Verwirklichung der Druckverhältnisse in den beiden Kammern des Gassackes sind beispielsweise Drossel­ öffnungen notwendig, die naturgemäß zu einer Quer­ schnittsschwächung zumindest eines Teilbereichs des druckfest auszulegenden Gassackes bilden. Eine weitere Möglichkeit, eine Druckdifferenz innerhalb des Gassackes zu erzeugen, besteht nach dem Stand der Technik darin, daß die beiden Kammern eine bestimmte Größenrelation zueinander aufweisen. Damit sind jedoch die Ausge­ staltungsmöglichkeiten des Gassacks in nachteiliger Weise weitgehend eingeschränkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Aufprallschutzvorrichtung so weiterzuentwickeln, daß die Nachteile nach dem Stand der Technik beseitigt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Aufprallschutzvorrichtung besitzt den Vorteil, daß zwischen den beiden Kammern nach dem Stand der Technik Verbindungsstellen, zum Beispiel in Form von Drosselöffnungen, entfallen. Dadurch ist die Anordnung der Kammern im Gassack im Gegensatz zum Stand der Technik weitgehend frei wählbar. Desweiteren läuft der Füllvorgang in den Kammern in vorteilhafter Weise voneinander unabhängig ab.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegen­ standes besitzt für jede der Öffnungen, die zu den einzelnen Kammern führen, unterschiedlich große Quer­ schnitte. Dies hat den Vorteil, daß sich in jeder Kammer ein unterschiedlich großer Druck aufbaut. Nachdem sich die Öffnungen zur Drucksteuerung an einem formstabilen Körper, dem Gehäuse des Gaserzeugers, befinden, bleiben die Querschnitte von Druck- oder Temperatureinflüssen im Gegensatz zum Stand der Technik weitgehend konstant. Gleiches trifft zu bei der Verwendung eines Druck­ regelventils anstelle einer Öffnung. Auch in diesem Fall bietet die feste Anordnung und Ausbildung eines der­ artigen Ventils an sich bereits den Vorteil einer definierten Druckerzeugung.

Durch einander gegenüberliegende Gehäuseöffnungen weisen die Gasdruckrichtungen in ebenfalls entgegengesetzter Richtung. Damit verringert sich in vorteilhafter Weise die Rückhaltekraft des Gaserzeugers am Fahrzeugaufbau.

In einer besonders zweckmäßigen Ausführung des Erfin­ dungsgegenstandes ist innerhalb des Gehäuses eine Trennwand vorgesehen. Das zur Gaserzeugung notwendige Treibmittel wird dadurch in zwei Mengen geteilt. Der unterschiedliche Innendruck in den einzelnen Kammern läßt sich in einfacher Weise durch die Mengenverteilung des Treibmittels gezielt beeinflussen.

Eine Bauteilvereinfachung und damit ein geringer Fer­ tigungsaufwand ergibt sich durch zwei gleiche Gehäuse­ hälften, die das Gehäuse ausbilden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung geht ent­ sprechend der DE-OS 36 30 685 von einem am Lenkrad angeordneten Gassack aus, der jedoch eine innere und eine äußere Kammer aufweist. Diese Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß sich bei einem schrägen Aufprall des Kraftfahrzeuginsassen der äußere Gassack sowohl am inneren Gassack als auch an der Innenseite des Lenkrades abstützt. Dadurch wird die gesamte Gassackanordnung gegen seitliches Auswandern aus der Lenkradachse in vorteilhafter Weise weitgehend abgehalten.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung näher dargestellt.

Die Zeichnung zeigt in ihrer einzigen Figur eine Auf­ prallschutzvorrichtung 1, die innerhalb eines Lenkrades 2 eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist. Das Lenkrad 2 besitzt zur Befestigung an der nicht dargestellten Lenksäule eine Lenkradnabe 2 a, von der sich das Lenkrad 2 im wesentlichen trichterförmig nach oben öffnet und dort einen Lenkradkranz 2 b ausbildet.

Am Boden des trichterförmigen Lenkrades 2 befindet sich ein in nicht näher dargestellter Weise mit der Lenkrad­ nabe 2 a verbundener Gasgenerator 3 mit zwei topfför­ migen, gleichen Gehäusehälften 3 a. Sie sind zueinander spiegelbildlich angeordnet und durch andeutungsweise dargestellte Befestigungsmittel miteinander gasdicht nach außen verbunden. Am Umfang der Gehäusehälften 3 a befinden sich jeweils in gleicher Anzahl Gehäuseöff­ nungen 3 b zum Austritt von Gas, das innerhalb des Gasgenerators 3 erzeugt wird. Der Einfachheit halber ist jeweils nur eine der Gehäuseöffnungen 3 b jeder Gehäuse­ hälfte 3 a bezeichnet.

Der Innenraum des Gasgenerators 3 ist durch eine Trenn­ wand 4 in zwei ungleich große Hälften aufgeteilt. Die obere Hälfte ist mit einem Treibmittel 5 ausgefüllt und die untere Hälfte in geringerer Menge mit einem Treib­ mittel 6.

Durch eine allgemein bekannte und deshalb nicht darge­ stellte Zündeinrichtung lassen sich die Treibmittel 5 und 6 gleichzeitig zünden. In Abfolge hiervon stellt sich eine Gaserzeugung ein. Wie die Figur zeigt, kann das durch das Treibmittel 5 erzeugte Gas nur aus den Gehäuseöffnungen 3 b der oberen Gehäusehälfte 3 a aus­ strömen. Ebenso besitzt das durch das Treibmittel 6 erzeugte Gas lediglich einen Durchtritt durch die Öff­ nungen 3 b der unteren Gehäusehälfte 3 a. Über die oberen Gehäuseöffnungen 3 b strömt das Gas in eine Kammer 7, die gebildet wird aus einem Gassack 7 a. Dieser ist zwischen den Gehäusehälften 3 a fest eingespannt. Ein Gassack 8 b umschließt den Gassack 7 a und bildet eine Kammer 8 für das Gas, das aus den unteren Gehäuseöffnungen 3 b aus­ strömt. Der Gassack 8 a ist an der unteren Gehäusehälfte 3 a im Bereich der Lenkradnabe 2 a befestigt. Die Figur zeigt die beiden Gassäcke 7 a und 8 a im aufgeblasenen Zustand. Die Größe der Gassäcke 7 a und 8 a ist so ge­ wählt, daß die Kammer 7 kleiner ist als die Kammer 8. Dieser Umstand sowie die Tatsache, daß zur Füllung des Gassackes 7 a eine größere Menge an Treibmittel 5 zur Verfügung steht im Gegensatz zur Befüllung des Gassackes 8 a bewirken, daß die Kammer 7 schneller und mit einem höheren lnnendruck mit Gas befüllt wird als die Kammer 8.

Erfahrungsgemäß befindet sich bei einer Frontalkollision der Oberkörper eines Kraftfahrzeuginsassen näher am Lenkrad 2 a als sein Kopf. Weiter ist auch bekannt, daß der Brustbereich im Vergleich zum Kopf eines Kraft­ fahrzeuginsassen einer höheren Druckbelastung unbe­ schadet standhält. Diesem Umstand wird Rechnung ge­ tragen, indem der in sehr kurzer Zeit und unter hohem Druck aufgeblasene Gassack 7 a den Aufprall des Ober­ körpers abhält. Zur Gasbefüllung des Gassackes 8 a verbleibt demnach im wesentlichen der Raum seitlich des Gassackes 7 a. Diese Ausbildung des Gassackes 8 a durch den Aufprall eines Kraftfahrzeuginsassen ist strich­ liert wiedergegeben. Der Übersichtlichkeit halber ist der Kraftfahrzeuginsasse nicht dargestellt. Der Gassack 8 a hat in weiterer Abfolge des Aufprallgeschehens somit die Aufgabe, den Kopf des Kraftfahrzeuginsassen weich aufzufangen.

Der aufgeblasene Gassack 7 a besitzt zusätzlich die Aufgabe, den gasgefüllten Gassack 8 a im Sinne eines formbeständigen Führungskörpers in seiner Lage fest­ zuhalten. Dies ist beispielsweise dann erforderlich, wenn der Kraftfahrzeuginsasse nicht senkrecht, sondern schräg auf die Aufprallschutzvorrichtung 1 trifft.

Zur Bewegungsfreiheit des Kraftfahrzeuginsassen unmit­ telbar nach dem Unfall ist es zweckmäßig, den Gassack 8 a aus einem zumindest teilweise luftdurchlässigen Material auszubilden. In diesem Fall bietet der Gassack 7 a, der unter hohem Innendruck steht, ein zweites Mal eine Schutzfunktion bei einem Sekundäraufprall des Kraft­ fahrzeuginsassen.

Claims (7)

1. Aufprallschutzvorrichtung für Kraftfahrzeuginsassen bestehend aus einer Gassackanordnung mit mindestens zwei Kammern, die durch einen Gaserzeuger aufblasbar sind, wobei der Gaserzeuger ein fahrzeugfest angeordnetes Gehäuse besitzt zur Aufnahme eines gaserzeugenden Treibmittels, das über mindestens zwei Gehäuseöffnungen mit der Gassackanordnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseöffnungen (3 b) gasdicht getrennt voneinander jeweils zu einer Kammer (7, 8) führen.

2. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseöffnungen (3 b) unterschiedlich große Querschnitte aufweisen.

3. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einer Gehäuseöffnung (3 b) ein Durckregelventil vorgesehen ist.

4. Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuse­ öffnungen (3 b) am Gehäuse einander entgegengesetzt angeordnet sind.

5. Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses eine Trennwand (4) vorgesehen ist, die das Treibmittel (5, 6) in zwei Mengen teilt.

6. Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus zwei gleichen Gehäusehälften (3 a) besteht.

7. Aufprallschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einem am Lenkrad angeordneten, einen ersten Gassack umhüllenden zweiten Gassack mit Bildung zweier voneinander getrennter Kammern, wobei der erste Gassack bei Gasfüllung einen höheren Innendruck aufweist als der zweite Gassack, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Gassack (8 a) außen am Lenkrad (2) und innen am ersten Gassack (7 a) lagestabil gegen ein Verschieben quer zur Lenkradachse angeordnet ist.