DE69017137T2

DE69017137T2 - Aufblasbare Insassenrückhaltevorrichtung für Kraftfahrzeug.

Info

Publication number: DE69017137T2
Application number: DE69017137T
Authority: DE
Inventors: Robert Alan Strasser
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1989-10-10
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-10-05
Also published as: US5172933A; EP0422840B1; EP0422840A3; DE69017137D1; EP0422840A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aufblasbare Insassen-Rückhaltevorrichtung für Kraftfahrzeuge.
Ein Vorschlag zur Stellung eines passiven Insassen- Rückhaltesystems in Kraftfahrzeugen besteht darin, ein zusätzliches aufblasbares Rückhalte- oder sog. Airbagsystem vorzusehen, in welchem ein Luftsack einem sitzenden Fahrzeuginsassen gegenüberliegend angeordnet ist, der zusätzlich von einem Sicherheitsgurt gehalten wird. Der Luftsack dient als Abfangpolster für den angeschnallten Insassen bei einer Verzögerung in Vorwärtsrichtung, die bei einem Frontalaufprall ab einer bestimmten Wucht auftritt. Der rückwärtige Abstand des Insassen gegenüber dem sich nach hinten entfaltenden Luftsack wird bestimmt von der Sitzposition, in welcher der Insasse angeschnallt ist. Legt ein Insasse jedoch seinen Sicherheitsgurt nicht an, kann die Sitzposition des Insassen gegenüber der erwünschten Sitzposition nach vorne verschoben sein, insbesondere bei einem Fahrzeugaufprall. Dadurch kann beim Aufblasen des Luftsacks der Insasse durch den Luftsack einer relativ hohen Kraft ausgesetzt werden, da die Gasgeneratorvorrichtung zum Aufblasen des Luftsackes in der Regel so angeordnet ist, daß sie einen großen Teil des zum Aufblasen des Luftsackes bestimmten Gases in die Richtung des Insassen entläd. Die vorliegende Erfindung zielt auf eine Verbesserung dieses Effektes ab.
Aus dem bisherigen Stand der Technik ist es bekannt, aufblasbare Rückhaltevorrichtungen vorzusehen, die zusätzliche Abteilungen innerhalb des Luftsackes verwenden, sowie Prallwände, die als örtliche Polster dienen und die Aufblasgase seitwärts nach außen leiten, um so ein Aufblasen des Luftsackes nach außen zu gewährleisten und eine Polsterwirkung für mehr als einen Passagier zu bewirken. Ein Beispiel für ein derartiges System ist die US-PS 4,265,468 von Suszko et al. Dieses System hat jedoch zahlreiche Nachteile, da es eine Prallwand für einen völlig anderen Zweck als der Verteiler nach der vorliegenden Erfindung einsetzt. Diese verwendet als Leitung zur Führung der Aufblasgase seitlich nach außen, zur Schaffung eines Abfangpolsters für zwei Insassen, eine Prallwand aus undurchlässigem Material, denn die Prallwand muß im wesentlichen den gesamten Gasstrom umlenken. Außerdem weist sie den Nachteil auf, daß sie zwangsweise von erheblichen Ausmaßen ist, um diese Strömungsumleitungsfunktion zu erfüllen. Sie ist einen Gasgenerator-Verteiler umgebend angeordnet, sowie in einem Knieschutzpolster unterhalb des Armaturenbretts des Fahrzeuges. Dadurch ist die Bereitstellung einer großen undurchlässigen Hülle als Prallwand erforderlich, die den Strom nach außen in einen Oberkörper-Sack leitet. Bei einer herkömmlicheren Anordnung der Gasgeneratorvorrichtung eines aufblasbaren Rückhaltesystems in einem dem Fahrzeuginsassen gegenüberliegenden Teil des Armaturenbretts jedoch kann der Einsatz einer solchen Prallwand zur Ableitung von im wesentlichen dem gesamten zum Aufblasen erzeugten Gasstrom seitlich nach außen eine Einschränkung der Aufblaswirkung des mittleren, dem richtig positionierten und angeschnallten Insassen direkt gegenüberliegenden Abschnittes des Luftsackes bewirken, und zwar in einem Maße, das den Einsatz der Prallwand unerwünscht machen kann.
FR-A-2174596, welche die in dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Merkmale beinhaltet, offenbart eine Insassen-Rückhaltevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, welche einen aufblasbaren Sack aufweist, Druckmediengeneratormittel, eine von den Druckmediengeneratormitteln gespeiste Verteilerleitung, die mit einer oder mehreren innerhalb des Sackes angeordneten Düsenöffnung(en) versehen ist, sowie mit einer porösen hüllenartigen Schirmwand, welche alle Düsenöffnungen umgibt. Ein Merkmal der Schirmwand ist, daß sie einen effektiven Durchflußquerschnitt von wenigstens dem fünfzigfachen der Düsenöffnungen aufweist. Es ist klar, daß die Schirmwand dem Medienstrom durch sie hindurch und zu dem Fahrzeuginsassen hin nur sehr wenig Widerstand entgegensetzt. Demzufolge strömt der größte Teil des aus den Düsen austretenden Mediums zu dem Fahrzeuginsassen hin, und nur ein kleiner Anteil des Mediums wird von dem Fahrzeuginsassen abgelenkt.
DE-A-2159449 offenbart eine aufblasbare Rückhaltevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Zur Erzeugung von Turbulenzen in den in den Sack eintretenden Gasen sind Bremsbänder (19, 20) vorgesehen.
FR-A-2109477 beschreibt eine andere Ausführung eines Sicherheitspolsters mit einer aufblasbaren Hülle (2) und einem Verteiler (3). Der Verteiler ist eine Röhre aus flexiblem Material, z.B. einer dünnen Metallfolie, das (die) von Löchern (3a) durchsetzt ist. Der Verteiler wird von den von einem Generator erzeugten Gasen aufgebläht und verteilt dann die Gase durch die Löcher (3a) in der Hülle. Es ist offensichtlich, daß der Verteiler dazu dient, ein gleichförmiges Aufblasen der Hülle zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird eine aufblasbare Insassen-Rückhaltevorrichtung für Kraftfahrzeuge zur Begrenzung der Vorwärtsbewegung eines Fahrzeuginsassen relativ zu der Vorrichtung vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung eine längliche Gasgeneratorvorrichtung aufweist, die in dem Fahrzeug sich seitlich erstreckend, dem besagten Fahrzeuginsassen gegenüberliegend angeordnet montiert ist, Mittel zur Gasstromführung aufweist, sowie seitlich beabstandete Gasauslaßöffnungen, die so angeordnet sind, daß sie den besagten Gasstrom zu besagtem Insassen hin leiten, einen flexiblen Sack, der fest mit besagter Gasgeneratorvorrichtung verbunden ist und Innenflächen aufweist, die zum Aufblasen des besagten flexiblen Sackes mit besagten Gasauslaßöffnungen mediendurchlässig in Verbindung stehen, gekennzeichnet durch einen innerhalb des besagten Sackes getragenen Verteiler, wobei sich besagter Verteiler seitlich über im wesentlichen die gesamte Länge der Gasgeneratorvorrichtung erstreckt, um so alle Gasauslaßöffnungen vollständig zu überdecken, wobei besagter Verteiler eine gasdurchlässige Hülle mit offenen Enden ist, so daß sie geeignet ist, ein Gasströmungsmuster zu schaffen, in welchem ein wesentlicher Anteil des aus den Gasaustrittsöffnungen ausströmenden Gases abgelenkt wird, wodurch beim Aufblähen des Sackes ein Gasströmungsmuster entsteht, in welchem ein Teil der aus den Gasauslaßöffnungen aus strömenden Gases um die seitlich offenen Enden des Verteilers herumgelenkt wird (Pfeile G), während ein kleinerer Teil (Pfeile GI) durch den durchlässigen Verteiler hindurch direkt zu dem Insassen hin strömt.
Der flexible Sack und der Verteiler sind vorzugsweise aus einem mediendurchlässigen Gewebe hergestellt, um einen gewissen Gasstrom von der Gasgeneratorvorrichtung direkt in Richtung des Fahrzeuginsassen zuzulassen.
Der Verteiler kann zur Verbesserung des vertikalen Gasstromes von der Gasgeneratorvorrichtung aus mit einer Vielzahl von sich senkrecht durch den Verteiler erstreckenden Öffnungen versehen sein.
Die Erfindung wird nun beispielartig unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert; dabei zeigen:
Figur 1: eine perspektivische Rückansicht des Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges, in welchem die erfindunsgemäße aufblasbare Insassen-Rückhaltevorrichtung entfaltet ist, wobei bestimmte Teile der Übersichtlichkeit halber weggelassen wurden;
Figur 2: eine perspektivische Darstellung des um eine erfindungsgemäße Gasgeneratorvorrichtung montierten flexiblen Sackes und Verteilers;
Figur 3: eine teilgeschnittene Seitenansicht, welche die erfindungsgemäße aufblasbare Insassen-Rückhaltevorrichtung im aufgeblasenen Zustand zeigt;
Figur 4: eine der Figur 2 ähnliche Ansicht, welche eine alternative Ausführungsforrn des Verteilers zeigt; und
Figur 5: eine der Figur 3 ähnliche Ansicht, welche eine erfindungsgemäße Insassen-Rückhaltevorrichtung im aufgeblasenen Zustand darstellt, bei welcher die alternative Ausführung des Verteilers nach Figur 4 zum Einsatz kommt.
Nimmt man nun Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf Figur 1, so ist dort ein Kraftfahrzeug 10 als einen allgemein mit 12 bezeichneten Fahrgastraum enthaltend dargestellt. Ein Sitz 14 ist vorgesehen, um einen Fahrgast 16 wie dargestellt in einer Sitzstellung zu tragen. Der Sitz 14 ist so angeordnet, daß der Brustbereich 18 des Insassen 16 gegenüber dem Armaturenbrett 20 angeordnet ist, in welchem eine aufblasbare Insassen- Rückhaltevorrichtung montiert ist, die allgemein mit 22 bezeichnet ist. In bekannter Weise ist eine solche Rückhaltevorrichtung normalerweise ein dem Armaturenbrett 20 verstaut und wird in die in Figur 1 dargestellte Lage nur dann entfaltet, wenn in Aufprall mit einer bestimmten Wucht und von einer bestimmten Dauer eintritt. Die Bestandteile und zugehörigen Fahrzeugsysteme, die mit dem Verstauen und Entfalten verbunden sind, sind für das Verständnis und die praktische Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht wesentlich und werden daher nicht näher erläutert. Wesentlich ist nur, daß die aufblasbare Insassen-Rückhaltevorrichtung 22 eine Gasgeneratorvorrichtung 24, einen die Gasgeneratorvorrichtung 24 umgebenden und mit dieser in Medienverbindung stehenden aufblasbaren Luftsack 26, und einen Verteiler 28 aufweist.
Die Gasgeneratorvorrichtung 24 ist dargestellt in Form einer länglichen, röhrenförmigen Bauart mit einem röhrenförmigen Kernglied 30, das von einem röhrenförmigen Verteiler 32 umgeben wird, mit einer Vielzahl von den Verteiler druchbrechenden Gasaustrittsöffnungen 34. Es können jedoch auch andere Gasgeneratorkonstruktionen eingesetzt werden, es ist aber zu bedenken, daß sie allgemein derart angeordnet werden, daß die Gasaustrittsöffnungen 34 nach hinten von dem Armaturenbrett hinweg in Richtung des Insassen 16 weisen. Die Gasgeneratorvorrichtung kann mittels nicht dargestellter, geeigneter konventioneller Mittel strukturmäßig innerhalb des Armaturenbretts 20 am Fahrzeug 10 befestigt sein.
Der Luftsack 26 ist aus einem geschmeidigen, mediendurchlässigen Gewebematerial hergestellt, wie z.B. Nylon, und ist an der Gasgeneratorvorrichtung 24 so befestigt, daß die Gasaustrittsöffnungen 34 in Medienverbindung mit dem Innenraum 36 des Luftsackes 26 stehen. Beim normalen Betrieb einer Insassen-Rückhaltevorrichtung der gezeigten Art löst ein das Auftreten eines Aufpralls von bestimmter Wucht und Dauer anzeigendes Signal eine chemische Reaktion aus, bei welcher Gas erzeugt wird, das über die Gasaustrittsöffnungen 34 direkt nach außen in Richtung auf den Fahrzeuginsassen 16 entlassen wird, so daß die Rückseite 38 des Luftsackes 26 polsterartig mit dem Brustbereich 18 des Insassen 16 in Berührung gelangt.
Im Innenraum 36 des Luftsackes 26 ist der Verteiler 28 angeordnet, der vorzugsweise aus dem gleichen mediendurchlässigen Material hergestellt ist, wie der Luftsack 26, und z.B. durch eine Naht wie bei 40 angedeutet mit diesem verbunden sein kann. In dem in den Figuren dargestellten aufgeblähten Zustand bildet der Verteiler eine im wesentlichen U-förmige Hülle, die die Gasgeneratorvorrichtung 24 eng umgibt. Bei einer zylindrischen Gasgeneratorvorrichtung der dargestellten Art ist die Innenfläche 42 des Verteilers 28 in einem Abstand von den Gasaustrittsöffnungen 34 angebracht, der ungefähr gleich dem zweifachen des Durchmessers der Gasgeneratorvorrichtung 24 ist. Ähnliche Proportionen können bei der Anordnung des Verteilers gegenüber den Austrittsöffnungen von Gasgeneratorvorrichtungen anderer Bauarten angewandt werden, z.B. in rechteckiger Form, so daß das gewünschte eng umgebende Verhältnis gewahrt wird.
Wie am besten auf den Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, erstreckt sich der Verteiler 28 seitlich über im wesentlichen die gesamte Länge der Gasgeneratorvorrichtung 24, so daß er alle Gasaustrittsöffnungen 34 vollständig überlagert. Diese Konstruktion ergibt ein Gasströmungsmuster, wie es von den Pfeilen G in Figur 2 angedeutet ist, worin ein wesentlicher Anteil des aus der Gasgeneratorvorrichtung 24 austretenden Gases um die seitlichen Enden 44 des Verteilers herumgeführt wird, während ein kleinerer Teil, der durch die Pfeile G' angedeutet ist, durch den durchlässigen Verteiler 28 direkt in Richtung des Insassen 16 strömt. Diese Konstruktion gewährleistet einen abpolsternden Gasstrom zwischen den Gasaustrittsöffnungen 34 und dem Insassen 16, und zwar in einem geringeren Maße als bei dem Gasstrom, der in bezug auf den Insassen 16 seitlich nach außen geleitet wird.
Die Geschwindigkeit, mit welcher die oberen und unteren Flächen 48, 50 des Luftsackes 26 jeweils in ihre aufgeblähte Stellung bewegt werden, kann durch die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Veränderung des Verteilers 28 vergrößert werden. Dort ist ein geänderter Verteiler 128 dargestellt, in welchem eine Vielzahl von Durchbrüchen 52, 54 durch die obere und untere Fläche 56, 58 gebildet ist, so daß sie innerhalb des Luftsackes 26 nach oben und nach unten einen dritten Strömungsweg für den mit G" bezeichneten Gasstrom bildet. Bei dieser Ausführungsalternative bleibt der reduzierte Gasstrom in Richtung des Insassen 16 erhalten, zusammen mit dem Primärgasstrom G um die Seiten 146 des Verteilers 128 herum, zusätzlich jedoch zur normalen Füllung des Luftsackes 26 wird die nicht auf den Insassen gerichtete Füllung des Luftsackes in Richtung nach oben und nach unten verstärkt. Der Fachmann auf dem Gebiet der Pneumatik wird erkennen, daß die Größe und Lage der Öffnungen 52, 54 auch derart gewählt werden kann, daß ein Gasstrom mit angemessener Geschwindigkeit von der Gasgeneratorvorrichtung 24 ausgehend zu den Insassen hin geschaffen wird, der den Weg des Gasstromes G' ergänzt oder ersetzt, welcher von der Durchlässigkeit des Gewebes bestimmt wird, aus welchem der Verteiler 128 hergestellt ist.

Claims

1. Aufblasbare Insassen-Rückhaltevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, zur Begrenzung der Vorwärtsbewegung eines Insassen (16) des Fahrzeuges relativ zu der Vorrichtung, wobei die Vorrichtung eine längliche Gasgeneratorvorrichtung (24) aufweist, die sich seitlich erstreckend dem besagten Insassen (16) gegenüberliegend angeordnet in dem Fahrzeug montiert ist, mit Mitteln (30, 32) zur Gasstromführung, sowie mit seitlich beabstandeten Gasaustrittsöffnungen (34), die so angeordnet sind, daß sie den besagten Gasstrom zu besagtem Insassen hin leiten, einem flexiblen Sack (26), der fest mit besagter Gasgeneratorvorrichtung (24) verbunden ist und Innenflächen aufweist, die zum Aufblasen des besagten flexiblen Sackes mit besagten Gasaustrittsöffnungen (34) mediendurchlässig in Verbindung stehen,

gekennzeichnet durch einen innerhalb des besagten flexiblen Sackes (26) getragenen Verteiler (28), wobei sich besagter Verteiler (28) seitlich über im wesentlichen die gesamte Länge der Gasgeneratorvorrichtung (24) erstreckt, um so alle Gasaustrittsöffnungen (34) vollständig zu überlagern, wobei besagter Verteiler eine gasdurchlässige Hülle mit offenen Enden (44) ist, so daß sie geeignet ist, ein Gasströmungsmuster zu schaffen, in welchem ein wesentlicher Anteil des aus den Gasaustrittsöffnungen (34) ausströmenden Gases durch die seitlich offenen Enden (44) des Verteilers (28) abgelenkt wird (Pfeile G), während ein kleinerer Teil (Pfeile G') durch den durchlässigen Verteiler (28) hindurch direkt zu dem Insassen (16) hin strömt.

2. Aufblasbare Insassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß besagter flexibler Sack (26) und besagter Verteiler (28) beide aus einem mediendurchlässigen Gewebe hergestellt sind.

3. Aufblasbare Insassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 2, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß besagter Verteiler (28) in den besagten flexiblen Sack (26) eingenäht ist.

4. Aufblasbare Insassen-Rückhaltevorrichtung nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (128) mit einer Vielzahl von Durchbrüchen (52, 54) jeweils durch seine obere und untere Oberfläche (56, 58) versehen ist, so daß diese einen dritten Weg (Pfeile G") für den Gasstrom jeweils nach oben und nach unten innerhalb des Luftsackes (26) definieren.