DE69004354T2

DE69004354T2 - Gassack-Aufprallschutzvorrichtung.

Info

Publication number: DE69004354T2
Application number: DE90303728T
Authority: DE
Inventors: James P Karlow
Original assignee: INFLATION SYSTEMS Inc
Current assignee: INFLATION SYSTEMS Inc
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2010-04-07
Also published as: KR910000439A; EP0405710A1; CA2013701C; JPH0332955A; JPH0692221B2; CA2013701A1; DE69004354D1; US4964652A; EP0405710B1

Description

INFLATION SYSTEMS INC

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft im allgemeinen eine aufblasbare Rückhaltevorrichtung für den Insassen eines Kraftfahrzeugs und im speziellen eine aufblasbare Rückhaltevorrichtung, die die Möglichkeit einer Verletzung eines Fahrer eines Kraftfahrzeugs herabsetzt, die durch die späte Füllung eines Gaskissens bedingt ist, die bei einem Fahrzeugaufprall auftritt.
Die späte Entfaltung ist ein Zustand, der erlangt wird, wenn sich der Fahrer eines Fahrzeugs z.B. zum Zeitpunkt des Beginns des Aufblasens ausgehend von seiner normalen Sitzposition hinter dem Lenkrad des Fahrzeugs bis zu einem Punkt vorwärtsbewegt hat, an dem sich sein Brustbereich entweder nahe bei oder in Kontakt mit einem Gaskissenmodul befindet, das in der Mitte des Lenkrads angebracht ist. In dieser Situation steigt die Möglichkeit einer Verletzung durch den Aufprall aufgrund der Öffnungskraft des Gaskissenmoduls und der Füllung des Gaskissens auf den Brustbereich des Fahrers zu an. Diese Möglichkeit einer Verletzung steht in starker Wechselbeziehung mit der Kraft, mit der die sich öffnende Abdeckung und das sich entwickelnde Gaskissen während der ersten 20 Millisekunden der Entfaltung auf den Fahrzeuginsassen aufprallen.
Die DE-A-2163919, auf der der Oberbegriff des anhängigen Anspruchs 1 basiert, beschreibt ein Gaskissensystem mit einer Leitung zwischen dem aufblasbaren Kissen und der Außenseite des Insasseninnenraums. Die Leitung weist einen geeigneten Querschnitt auf und ist mit einer zerreißbaren Membran versehen, so daß sich das Kissen vollständig aufbläst und sich dann beim Auftreffen des Insassen auf dem Kissen langsam entleert.
Es ist allgemein bekannt, die Öffnungskraft des Gaskissenmoduls sowie auch die Geschwindigkeit der Kissenentfaltung dadurch zu steuern, daß die Zündungsgeschwindigkeit des Gaserzeugers während der ersten 10 bis 15 Millisekunden, die direkt auf den Beginn folgen, gesteuert wird. Die anfängliche Gaserzeugung wird auf ein relativ niedriges Niveau begrenzt, bis sich die Gaskissenmodulabdeckung öffnet, woraufhin die Druckbeaufschlagung schnell ansteigen kann, um die Füllung des Gaskissens zu vervollständigen.
Ein anderes Verfahren zur Regulierung der Öffnungskraft einer Gaskissenmodulabdeckung und der Gaskissenentwicklung liegt darin, einen alternativen Ausweichweg für das sich entfaltende Kissen vorzusehen. Dies wird dadurch vorgesehen, daß die Bauart und die Form der Gaskissenabdeckung derart geändert wird, daß, wenn die Vorderseite der Abdeckung von dem Fahrzeuginsassen belastet wird, das Gaskissen ausweichen kann, indem es die Seiten der Abdeckung aufsprengt. Aufgrund des ansteigenden Volumens des sich entwickelnden Gaskissens wird der Gasdruck entlastet.
Aber die oben genannten Maßnahmen beseitigen die potentielle Verletzung aufgrund der späten Füllung eines Gaskissens nicht vollständig.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine aufblasbare Rückhaltevorrichtung für den Insassen eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, das folgendes umfaßt: ein Gaskissenmodul mit einem zerbrechlichen Abdeckelement, ein aufblasbares Gaskissen, das sich im Innern des Moduls befindet und so ausgelegt ist, daß es das Abdeckelement beim Aufblasen des Gaskissens aufbrechen kann, einen Gaserzeuger, der mit dem Innern des Gaskissens in Verbindung steht,
einen Druckbegrenzungskanal, der mit dem Innern des Gaskissens und der Umgebung außerhalb des Moduls in Verbindung steht, und eine zerreißbare Membran in dem Druckbegrenzungskanal, die das Innere des Gaskissens von der Umgebung trennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran so ausgelegt ist, daß sie nicht bei einem normalen Aufprall des Fahrzeuginsassen gegen das Gaskissen zerreißt, sondern nur dann zerreißen kann, wenn ein vorbestimmter abnormaler hoher Druck über dem normalen maximalen Aufblasdruck in dem Gaskissen aufgrund des Aufpralls des Fahrzeuginsassen auf der Abdeckung des Gaskissenmoduls auftritt, um dadurch eine übermäßige Anpreßkraft auf den Fahrzeuginsassen zu verhindern.
Folglich kann ein Gasdrucksteuersystem vorgesehen werden, das die auf einen Kraftfahrzeuginsassen aufgrund einer späten Füllung eines Gaskissens ausgeübte Kraft minimiert. Die Gasdrucksteuerung wird vorzugsweise nur dann verwendet, wenn sich der Insasse auf dem Gaskissenmodul befindet, und in diesem Fall kann sich ein Druckbegrenzungsventil öffnen, um einen Fluchtkanal für abnormal hohe Druckgase vorzusehen. Nach den ersten Schritten der Entfaltung, und wenn das Kissen ausgehend von dem Modul vollständig entfaltet ist, werden vorzugsweise herkömmliche Entlüftungsöffnungen in dem Gaskissen freigelegt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur l ist ein Aufriß eines Fahrzeuginsassen in einer normalen Stellung hinter dem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs.
Figur 2 ist eine Ansicht des Insassen von Figur 1 nach einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeugs, aber vor der Entfaltung eines Gaskissens.
Figur 3 ist eine Schnittansicht des Gaskissenmoduls, die in dem Kreis 3 nach Figur 2 aufgenommen ist.
Figur 4 ist eine der Figur 3 ähnliche Ansicht nach dem Start des Gasgenerators des Gaskissenmoduls. Und
Figur 5 ist eine Ansicht, die die Öffnung des Druckbegrenzungsventils zur Kontrolle des anfänglichen Gasdrucks zeigt.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN

AUSFÜHRUNGSBEISPIELS DER ERFINDUNG

Wie in der Figur 1 zu sehen ist, sitzt ein Fahrzeuginsasse 10 in einer normalen Stellung hinter einem Lenkrad 12 auf einem Sitz 14 eines herkömmlichen Kraftfahrzeugs 16.
Wie in der Figur 2 zu sehen ist, bewirkt eine rapide Verzögerung des Fahrzeugs 16, daß der Insasse 10 in Richtung auf das Lenkrad 12 nach vorne fällt. Wenn sich ein Gaskissen 18, das in einem Gaskissenmodul 20 untergebracht und in einem Lenkrad angebracht ist, spät entfaltet, kann der Insasse 10 vor einer derartigen Entfaltung auf dem Lenkrad l2 aufprallen.
Wie in der Figur 3 zu sehen ist, ist das Gaskissen 18 in das Gaskissenmodul 20 hineingefaltet, das zentral im Lenkrad 12 angeordnet ist. Das Gaskissenmodul 20 umfaßt einen Zündungsinitiator 22, der durch einen Trägheitssensor (nicht dargestellt) elektrisch mit Energie beaufschlagt wird, wenn es zu einer plötzlichen Verzögerung des Kraftfahrzeugs 16 kommt. Der Zündungsinitiator 22 bewirkt die Zündung eines Zünders 24, der wiederum die Zündung einer gaserzeugenden Ladung 26 bewirkt, die sich durch ein Filter 28 entlädt.
Im Falle einer späten Entfaltung (siehe Fig. 2-5) befindet sich der Brustkorb 40 des Insassen 10 zum Zeitpunkt des Beginns des Aufblasens entweder in Kontakt mit oder nahe bei dem Gaskissenmodul 20. Beim Starten des Gaserzeugers 26 strömt Gas durch das Filtersystem 28 in das gefaltete Kissen 18. Durch das geringe Anf angsvolumen, das aufgrund der Verdichtung des Kissens 18 in dem Modul 20 zur Verfügung steht, wirkt der relativ hohe Gasdruck auf eine Frontplatte 30 des Kissens 18 und drückt diese gegen ein zerbrechliches Abdeckelement 44 des Moduls 20. Das Abdeckelement 44 ist mit Reißnähten 46 versehen, die leicht nachgeben und während der normalen Entwicklung des Gaskissens 18 reißen, wodurch es dem sich entwickelnden Kissen 18 möglich wird, durch das Abdeckelement 44 zu entweichen.
Aber im Falle einer späten Entfaltung ist der Öffnungsvorgang des Abdeckelements 44 durch den Brustkorb 40 des Insassen 10 eingeschränkt. Aufgrund der oben genannten Einschränkung baut sich in dem Kissen 18 Druck bis zu einem Pegel auf, an dem gemäß der vorliegenden Erfindung bewirkt wird, daß eine Membran 50, die sich in einem Gasbegrenzungskanal 52 des Moduls 20 befindet, bricht. Wenn die Membran 50 platzt, strömt das Gas durch den Begrenzungskanal 52 und wird in das Innere des Kraftwagens entlüftet. Die Dicke der Membran 50 sowie auch der Durchmesser des Kanals 52 werden von indiviuellen Systemparametern geregelt. Die Druckbegrenzung, die mit dem oben genannten System während der Anfangsschritte der späten Entfaltung erzielt wird, reduziert eine potentielle Verletzungsgefahr wesentlich.
Aus der vorhergehenden Beschreibung sollte es deutlich werden, daß die vorliegende Erfindung eine neue Annäherung an die Lösung des Problems einer späten Entfaltung eines Gaskissens darstellt. Die Erfindung erwägt die Vorsehung eines Druckbegrenzungskanals 52 und eines Regelventils 50, die bei einer normalen Entfaltung außer Betrieb sind, die aber dann funktionieren, wenn es zu einer späten Entfaltung kommt.
Wenn so eine Druckentlastung notwendig ist, steht der kontrollierte Entlüftungsweg 52 sofort bei der Einleitung für die Entlastung eines übermäßig hohen Gasdrucks und während das Gaskissen 18 immer noch im wesentlichen in dem Modul 20 gehalten wird, zur Verfügung

Claims

1. Aufblasbare Rückhaltevorrichtung für den Insassen (10) eines Kraftfahrzeugs (16) mit einem Gaskissenmodul (20) mit einem zerbrechlichen Abdeckelement (44), einem aufblasbaren Gaskissen (18), das sich im Innern des Moduls (20) befindet und so ausgelegt ist, daß es das Abdeckelement (44) beim Aufblasen des Gaskissens (18) aufbrechen kann, einem Gaserzeuger (26), der mit dem Innern des Gaskissens in Verbindung steht, einem Druckbegrenzungskanal (52), der mit dem Innern des Gaskissens (18) und der Umgebung außerhalb des Moduls (20) in Verbindung steht, und einer zerreißbaren Membran (50) in dem Druckbegrenzungskanal (52), die das Innere des Gaskissens (18) von der Umgebung trennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (50) so ausgelegt ist, daß sie nicht bei einem normalen Aufprall des Fahrzeuginsassen gegen das Gaskissen zerreißt, sondern nur dann zerreißen kann, wenn ein vorbestimmter abnormaler hoher Druck über dem normalen maximalen Aufblasdruck in dem Gaskissen (18) aufgrund des Aufpralls des Fahrzeuginsassen (10) auf der Abdeckung (44) des Gaskissenmoduls (20) auftritt, um dadurch eine übermäßige Anpreßkraft auf den Fahrzeuginsassen (10) zu verhindern.

2. Aufblasbare Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, bei der sich der Gaserzeuger (26) im Innern des Moduls (20) befindet.

3. Aufblasbare Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Gaserzeuger (26) eine ringförmige Konfiguration aufweist und sich der Druckbegrenzungskanal (52) in der Mitte davon befindet.

4. Aufblasbare Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 3, bei der sich ein ringförmiger Filter (28) um den Gaserzeuger (26) herum befindet.

5. Aufblasbare Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, bei der sich der Gaserzeuger (26) zentral in dem Gehäuse befindet und das Gaskissen (18) einen Stoff-Faltenbalg umfaßt, der sich um dieses herum befindet.