WO2022122801A1 - Fahrzeuginsassenrückhaltesystem - Google Patents

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WO2022122801A1
WO2022122801A1 PCT/EP2021/084736 EP2021084736W WO2022122801A1 WO 2022122801 A1 WO2022122801 A1 WO 2022122801A1 EP 2021084736 W EP2021084736 W EP 2021084736W WO 2022122801 A1 WO2022122801 A1 WO 2022122801A1
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vehicle
vehicle occupant
gas bag
steering wheel
airbag
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PCT/EP2021/084736
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English (en)
French (fr)
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Chaochao QIAN
Emiliano Core Almarza
Andrés CASANOVA MATEO
Adrían GUTIÉRREZ GARCIA
Ramon Mirones Gomez
Antonio NAVARRO ARRANZ
Alfonso Bustos Garcia
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Dalphi Metal Espana, S.A.
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Definitions

  • the invention relates to a vehicle occupant restraint system with a gas bag module.
  • the object of the invention is to create a secure restraining effect for a vehicle occupant on a front seat, in particular for a driver's seat.
  • a vehicle occupant restraint system with an airbag module which is arranged in a roof area of a vehicle and is assigned to a front seat, the airbag module comprising an airbag which is arranged in such a way that it unfolds in front of a vehicle occupant on the front seat in the vehicle longitudinal direction, wherein a baffle of When inflated, the airbag is aligned transversely to the longitudinal direction of the vehicle and faces the vehicle occupant.
  • the impact surface therefore assumes essentially the same position as the impact surface of a conventional driver or passenger airbag, while the airbag module is arranged in the roof area above the respective front seat and in particular along the longitudinal direction of the vehicle in the direction of the vehicle front in front of a backrest of the respective front seat.
  • the impact surface should lie in front of the head and upper body of the vehicle occupant on the assigned vehicle seat.
  • the protective effect can be achieved by the gas bag, for example, regardless of whether there is a steering wheel with a steering wheel gas bag in front of the front seat.
  • the instrument panel can also be designed independently of considerations regarding the arrangement of a gas bag module, which expands the design options.
  • the airbag can have a neck that extends between the airbag module and a body of the airbag.
  • the neck has only a small filling volume and has a significantly smaller extent than the body of the airbag both in the longitudinal direction of the vehicle and in the transverse direction of the vehicle.
  • the impact surface and a rear side opposite the impact surface are formed on the body of the gas bag.
  • the airbag in particular the body of the airbag, can have any suitable shape, in particular a shape that is well suited for early contact with the vehicle occupant.
  • the impact surface of the gas bag from two or more cut parts that are connected in sections at the outer edge sections, the shape of the cut parts and in particular the contour of the outer edge sections of the cut parts connected to one another being selected such that when the Gas bag results in a bulging of part of the impact surface in the direction of the vehicle occupant.
  • a region of the impact surface can be composed of at least two pre-cut parts lying next to one another along the transverse direction of the vehicle.
  • the outer edge sections of the two pre-cut parts are arranged in such a way that the resulting connection is located between the surfaces of the two pre-cut parts when the airbag is inflated along the vehicle transverse direction.
  • a bulge is formed which is directed towards the vehicle occupant.
  • the aim is to increase the volume of the airbag and a depth along the longitudinal direction of the vehicle in a specific area in order to establish contact with the vehicle occupant as early as possible.
  • a targeted bulge can be produced in a desired section of the impact surface by suitably selecting the shape of the cut parts.
  • a bulge in the area of the impact surface has proven to be well suited, which is intended to catch a head of the vehicle occupant, ie an upper section of the impact surface when the gas bag is inflated.
  • the joining of the outer edge sections can be done in a known manner, for example by sewing, gluing or welding.
  • the blanks can be completely separate from one another or connected to one another in a short section before they are connected at their edge sections. If the cut parts are connected to one another, the cut parts are defined in that they have edge sections to be connected to one another, one of the edge sections being assigned to one cut part and the other edge section to the other cut part.
  • each of the two cut parts has a laterally protruding area, these two areas defining the bulge in the assembled and filled gas bag.
  • the outer edge portions of the blank parts that are joined together are of equal length and shape.
  • edge sections of the same length but differently shaped from different cut parts This usually results in a gas bag that cannot be spread out completely flat. Also, the impact surface is usually not spread out flat.
  • the rear side of the airbag which is opposite the impact surface in the inflated state, is preferably realized by a single coherent cut piece.
  • a further possibility of influencing the shape of the gas bag is to arrange at least one tether inside the gas bag, which acts on the impact surface of the gas bag and which limits expansion of the filled gas bag along the longitudinal direction of the vehicle.
  • the tether preferably connects the impact surface and the back of the gas bag to one another. For example, when the airbag is inflated, the tether runs approximately horizontally or diagonally upwards from a point of contact on the impact surface.
  • directions such as “up” or “down” always refer to the gas bag in the installed and filled state and thus to a z-direction of the vehicle.
  • a preferred attachment point of the tether on the impact surface is just above an area at the upper end of the impact surface, which is provided for catching the head of the vehicle occupant.
  • the catch strap can act on the impact surface just above the bulge.
  • Several tethers in particular exactly two tethers, can be present.
  • the attachment point of the second tether on the impact surface is then preferably located just below the area which is provided for catching the head of the vehicle occupant, in particular just below the bulge.
  • a depth of the airbag can be adjusted along the longitudinal direction of the vehicle and the shape of the airbag can be influenced.
  • the two tethers are arranged parallel to one another.
  • the two tethers are connected to each other inside the gas bag so that together they form a Y-shape, with the stem of the Y extending in particular towards the top of the rear, while the arms of the Y end at the baffle.
  • the tether is not normally intended to disengage, lengthen, or split from its attachment points on the impact surface and rear when the vehicle occupant is caught by the airbag. Throughout the restraint situation, the tether should remain intact and connected to the baffle and backing.
  • a gas bag pull-back mechanism is preferably present, which is designed in such a way that, after filling, it moves the gas bag away from the vehicle occupant's field of vision, for example from a windshield of the vehicle. This applies in particular when the airbag is assigned to a driver's seat, in order to enable the driver to have a clear view to the front again as quickly as possible.
  • the gas bag retraction mechanism should only become active after the vehicle occupant has been safely caught and the gas bag has reached the end of its normal service life.
  • the gas bag can have ventilation openings, as is conventionally known, through which the inflation gas escapes from the gas bag during and after the vehicle occupant has been caught.
  • the gas bag retraction mechanism is preferably designed in such a way that it pulls the gas bag towards the roof and thus upwards out of the vehicle occupant's field of vision.
  • the gas bag retraction mechanism is operated pyrotechnically, with a pyrotechnic propellant charge, which is arranged in the gas bag module, for example, being activated. It would also be conceivable to use a mechanical device that works, for example, via spring force.
  • the airbag retraction mechanism can interact with a tether inside or on the outside of the airbag and shorten it, e.g., by gathering or rolling it up, in order to lift a lower end of the airbag upwards.
  • gas bag retraction mechanism can, of course, also be used independently of other catch straps running inside the gas bag.
  • the gas bag module preferably comprises the folded gas bag and a gas generator, the gas generator being a tube gas generator which is arranged parallel to a vehicle transverse direction, in particular in the area of a sun visor mounted on the roof area.
  • the gas bag module can be easily attached to a roof cross brace, while the gas bag can be deployed in a forward and downward direction. The gas bag can thus emerge from the gas bag module away from the vehicle occupant and then position itself directly downwards in front of the vehicle occupant.
  • module housing made of sheet steel, but also of any other suitable material.
  • a rigid module housing can be advantageous since it protects the attachment of the sun visor when the airbag is deployed.
  • the gas generator can be arranged in the longitudinal direction of the vehicle behind the folded gas bag. The airbag then unfolds between the sun visor and the windshield, viewed in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the overall module height can be limited to around 35 mm.
  • the gas bag module In relation to the transverse direction of the vehicle, the gas bag module should be arranged above the respective assigned front seat. A deployment direction parallel to the upper body of the vehicle occupant can be selected for the airbag.
  • a lower end of the airbag is preferably below a chest of the vehicle occupant. If a steering wheel is provided, the gas bag should extend beyond the lower end of the steering wheel.
  • the vehicle occupant restraint system can be used at every seat in a vehicle, regardless of whether a steering wheel is assigned to the respective vehicle seat or not.
  • the airbag can also replace a conventional front airbag, which is installed, for example, in front of the vehicle seat in the steering wheel or the instrument panel.
  • gas bag modules of the same construction for all front seats, for example the driver's and front passenger's seat. If, for example, two front seats are arranged next to one another in the vehicle transverse direction in the vehicle, two identical gas bag modules arranged next to one another along the vehicle transverse direction, each with one gas bag, can be arranged in the roof area. It is therefore no longer necessary to provide different airbags for the driver's and front passenger's seat, which reduces costs.
  • the vehicle can have a steering wheel, the steering wheel not having its own steering wheel airbag, being in a position that the vehicle occupant cannot operate in specified driving situations and/or having a detection system that detects whether the vehicle occupant is touching the steering wheel. If the steering wheel is placed in front of the driver's seat, the gas bag should of course always be arranged in such a way that it unfolds between the vehicle occupant and the steering wheel.
  • the gas bag can assume the sole function of a front gas bag if either the steering wheel does not have its own gas bag, the steering wheel is sunk into the paneling, for example, or based on predetermined parameters, the detection system recognizes it as unfavorable if the steering wheel airbag would be activated.
  • the steering wheel is equipped with its own steering wheel airbag, to only inflate the steering wheel airbag when predetermined parameters are detected, e.g. certain positions or arm positions of the vehicle occupant.
  • the gas bag can also be filled in addition to a steering wheel gas bag, also optionally depending on predetermined parameters of the detection system.
  • the vehicle occupant restraint system is therefore also suitable for partially or fully autonomous vehicles in which driver intervention is not required or is only required in certain driving situations in a manual driving mode.
  • This operating element can have its own steering wheel airbag, or can be designed without its own steering wheel airbag if, for example, the installation space required for this is lacking.
  • the vehicle occupant restraint system in a method according to the invention such that in a restraint situation a decision is made as to whether the airbag is filled, depending on whether the vehicle occupant touches the steering wheel.
  • the driver actively steers the vehicle, i.e. hands on the steering wheel and a touch on the steering wheel is detected, for example by one of the sensors of the detection system detecting a touch on the steering wheel
  • only the steering wheel airbag is filled.
  • the gas bag of the gas bag module arranged in the roof area is not activated, since in this case the steering wheel gas bag offers the more favorable restraining effect.
  • either only the gas bag of the gas bag module located in the roof area can be filled, or it can be filled in addition to the steering wheel gas bag, since in this case a better restraint effect can be achieved with the gas bag unfolding directly in front of the vehicle occupant.
  • earlier contact between the gas bag and the vehicle occupant can be achieved in this way, since the impact surface can be positioned closer to the vehicle occupant.
  • a steering wheel positioning mechanism configured to move the steering wheel away from the front seat vehicle occupant in a restraint situation.
  • a restraint situation for example, the entire steering wheel is pulled back linearly in the direction of the front of the vehicle or is pivoted up or down. In this way, the space for the vehicle occupant's legs can be increased in the restraint situation.
  • the steering wheel should not have its own steering wheel airbag.
  • the gas bag of the gas bag module arranged in the roof area then acts as the sole front gas bag.
  • the steering wheel positioning mechanism is designed in such a way that the steering wheel is moved away from the vehicle occupant in the front seat as soon as a pre-crash situation is detected and thus immediately before the actual restraint situation occurs.
  • a pre-crash situation describes in particular an event in which suitable sensor elements and a control unit of the vehicle occupant protection system determine that a restraint situation will occur or is at least likely to occur.
  • the sensor elements can be, for example, radar, lidar, infrared and/or camera elements for monitoring the vehicle and/or the vehicle surroundings and/or the driving situation of the vehicle.
  • the gas bag of the gas bag module arranged in the roof area or other systems to protect the vehicle occupant can of course also be activated earlier, for example to achieve a more optimal positioning of the gas bag or to place the vehicle occupant in a restraint system better position to move.
  • the steering wheel positioning mechanism can be pyrotechnically or mechanically or electromechanically driven.
  • the airbag of the vehicle occupant protection system described here is not limited to use for front seats, but can be implemented for any vehicle seat, even if no separate steering wheel or other control element is provided for it.
  • FIGS. 1 to 4 show a schematic side view of a vehicle occupant restraint system according to the invention with a completely filled gas bag;
  • FIGS. 5 to 7 show the sequence of a restraint situation using the vehicle occupant restraint system from FIG. 1;
  • FIGS. 8 and 9 the catching of a vehicle occupant with a gas bag of the vehicle occupant restraint system from FIG. 1;
  • FIGS. 10 to 12 show the vehicle mass restraint system from FIG. 1 with a first variant of the airbag;
  • FIGS. 13 to 15 show the vehicle occupant restraint system from FIG. 1 with a second variant of the airbag
  • FIGS. 16 to 25 different variants of the gas bag of the vehicle occupant restraint system from FIG. 1;
  • FIGS. 26 and 27 show an airbag retraction mechanism of the vehicle occupant restraint system according to the invention
  • Figures 28 and 29 show a steering wheel positioning mechanism of the vehicle occupant restraint system of the present invention
  • FIGS. 30 to 32 schematically show the structure of a gas bag module of the vehicle occupant restraint system according to the invention.
  • FIGS. 33 to 35 schematically show the arrangement of a gas generator in the gas bag of the vehicle occupant restraint system according to the invention.
  • FIGS 1 to 4 show a vehicle occupant restraint system 10, which is designed for a vehicle occupant 12 on a front seat 14 here.
  • a gas bag module 18 is arranged in a roof area 16 of the vehicle and is assigned to the respective front seat 14 .
  • the gas bag module 18 is therefore located above the front seat 14 in relation to both a vehicle longitudinal direction L and a vehicle transverse direction Q, in this case approximately above the thighs of the vehicle occupant 12 (indicated e.g. in FIG. 1).
  • the gas bag module 18 contains a gas bag 20, which is shown in FIGS. 1, 3 and 4 in a completely inflated state.
  • the airbag 20 comprises a body 22, which makes up a large part of the inflated volume of the airbag 20 and on which an impact surface 24 facing the vehicle occupants 12 is formed.
  • the body 22 of the gas bag 20 has a rear side 26 on the side opposite the impact surface 24 .
  • the course of the impact surface 24 and the back 26 defines a longitudinal axis I of the airbag 20 which runs from a lower end 28 to an upper end 30 .
  • the lower end 28 is also through the point characterized at which the baffle 24 and the back 26 are connected to each other.
  • the body 22 of the gas bag 20 transitions into a narrow neck 32, which connects the body 22 to a gas generator 34 of the gas bag module 18 (indicated in FIG. 1, see also FIGS. 30 to 35).
  • the neck 32 has a significantly smaller filling volume than the body 22 and is narrower than the body 22 both in the vehicle longitudinal direction L and in the vehicle transverse direction Q.
  • the neck 32 is used to connect the body 22 to the gas bag module 18 and to position the gas bag 20 at the desired location in the vehicle interior.
  • a detection system 36 in the vehicle which includes a control unit (not shown) and various sensors that can detect, for example, a position of front seat 14, a position of vehicle occupant 12 and/or a current driving situation of the vehicle.
  • the vehicle has a steering wheel 38 associated with the front seat 14 so that it can be grasped by the vehicle occupant 12 to manually steer the vehicle.
  • a separate steering wheel airbag 40 is arranged in the steering wheel 38, which can be filled in a restraint situation in order to catch the vehicle occupant 12.
  • the detection system 36 here also includes a sensor that detects whether the vehicle occupant 12 is touching the steering wheel 38 or not, which indicates whether the hands of the vehicle occupant 12 are on the steering wheel 38 or not.
  • this detection is used to decide in a restraint situation whether the gas bag 20 should be filled or not.
  • FIG. 4 shows a driving situation in which the steering wheel 38 is lowered behind a panel 42 in a fully autonomous or partially autonomous driving situation, so that the steering wheel airbag 40 is therefore also not available in a restraint situation. If a restraint situation occurs in this driving situation, only the gas bag 20 is of course filled.
  • FIG. 4 shows a front seat 14 which is not assigned a steering wheel, for example a front passenger seat, the covering 42 then being formed by an instrument panel.
  • all of the front seats 14 of the vehicle are assigned identical gas bag modules 18 in the roof area 16 . It is of course also possible Provide gas bag modules 18 for other vehicle seats, for example in the rear area or in coaches.
  • Figures 5 to 7 show the course of a restraint situation. It can be seen that the gas bag 20 unfolds from the roof area 16 essentially vertically downwards (z-direction) between the vehicle occupant 12 and the steering wheel 38 , with the impact surface 24 being placed in front of a head 44 and an upper body 46 of the vehicle occupant 12 becomes. As FIG. 6 shows, the gas bag 20 reaches this position before the vehicle occupant 12 dives into the gas bag 20 . The gas bag 20 catches the head 44 and upper body 46 of the vehicle occupant 12 with the impact surface 24, as can be seen in FIG.
  • FIGS. 8 and 9 once again show how the vehicle occupant 12 is caught in a restraint situation.
  • catch straps 48 , 50 which each engage with one end with a contact point 52 on the impact surface 24 .
  • the tethers 48, 50 run approximately parallel to one another and approximately horizontally and are each connected to the rear side 26 with an attachment point 53 opposite the attachment point 52.
  • the tethers 48, 50 limit an expansion of the filled gas bag 20 along the longitudinal direction L of the vehicle.
  • All of the tethers 48, 50 are designed here to remain firmly connected to the baffle 24 and back 26 throughout the restraint situation and also remain inherently intact and of the same length.
  • the attachment points 52 on the impact surface 24 are arranged here above and below an area of the impact surface 24 on which the head 44 of the vehicle occupant 12 strikes.
  • Figures 10 to 25 show the cutting of the lateral surface of the gas bag 20, precisely of the body 22, in detail for different shapes of the filled gas bag 20. In general, a wide variety of shapes for the filled body 22 can be achieved via the shape of the individual blanks.
  • the principle of shaping is based on the fact that outer edge sections of the same length from different cut parts are connected to one another, which together result in a curved surface with a larger surface area than the resulting peripheral edge. Since the outer edge sections to be connected each have the same length, they can be connected without gathering or darts.
  • the length and contour of the outer edge sections determine the shape. On the other hand, it does not matter whether the individual cut parts are completely separate pieces of fabric or whether they are connected to one another in one piece in places that would be connected by a straight connection in the case of separate cut parts.
  • the rear side 26 of the body 22 of the gas bag 20 is in each case formed from a single cut part 54, while the impact surface 24 consists of one or more cut parts.
  • Figures 10 to 12 show a first example.
  • the blank 54 is connected to a subsequent blank 56 of the baffle 54 at the lower end 28 of the body 22 .
  • the two blank portions 54, 56 may be integral with one another or may be initially separate from one another.
  • the impact surface 24 is composed of the blank part 56 and a further blank part 60 which adjoins the blank part 56 on the opposite side of the blank part 54 .
  • the blank parts 54, 56, 60 are lined up along what will later be the longitudinal axis I of the body 22.
  • the outer edge sections 58, 62 to be connected to one another each have the same length, but can have different contours.
  • Each of the individual blanks 54, 56, 60 is mirror-symmetrical with respect to the longitudinal axis I here.
  • Figures 13 to 15 show a shape of the body 22 of the gas bag 20, in which the impact surface 24 along the vehicle longitudinal direction L (in the installed and inflated state) has a bulge 66, which extends towards the vehicle occupant
  • the bulge 66 is located in the area of the impact surface 24 which is provided for catching the head 44 of the vehicle occupant 12 and is in an upper area of the impact surface 24 (see, for example, FIG. 15).
  • the bulge 66 extends beyond the remainder of the baffle 24 by an amount Ax.
  • the catch straps 48 , 50 which are also provided in this example engage with their attachment points 52 respectively above and below the bulge 66 on the impact surface 24 .
  • the bulge 66 is produced in that the impact surface 24 is composed of a total of three blank parts 56, 68, 70, as FIG. 14 shows.
  • the blank part 56 is approximately semicircular, but here it is a separate part and is connected to the blank part 54 by a further connection.
  • the two blank parts 68, 70 are arranged mirror-symmetrically and side by side (relative to the transverse direction Q of the vehicle and the longitudinal axis I). They each have a laterally protruding area 72, with the two areas 72 facing each other and being connected to one another at their outer edge sections 74.
  • the connected Outer edge sections 74 In the filled gas bag 20 are the connected Outer edge sections 74 in relation to the vehicle transverse direction Q in the middle of the impact surface 24.
  • the outer edge sections 58 of the blank parts 56, 68, 70 pointing towards the blank part 56 are connected to the blank part 54.
  • FIGS. 16 and 17 show a second blank shape with which a bulge 66 can be achieved.
  • the only difference to the variant shown in Figures 13 to 15 is the shape of the cut parts 68, 70.
  • FIGS. 18 and 19 show a variant which is similar in shape to the gas bag 20 of FIGS. 10 to 13.
  • two tethers 48, 50 are arranged inside the gas bag 20, which are brought together approximately at the level of the longitudinal axis I and lead from there with a single tether section to a single attachment point 53 on the back 26.
  • the lower tether 50 runs obliquely upwards in the direction of the upper end 30 of the body 22 of the gas bag 20 and forms a style of the Y, so to speak.
  • Its attachment point 53 is here at the upper end of the rear side 26, near the attachment of the neck 32.
  • FIGS. 20 to 25 show variants of the gas bag 20 in which the impact surface 24 also consists of only a single cut part 56.
  • the three-dimensional shape is achieved by the differently shaped contours of the outer edge sections 58 of the blank parts 54, 56.
  • An optional airbag retraction mechanism 76 is shown in Figures 26 and 27, which is designed to retract the lower end 28 of the airbag 20 upwards in the direction of the roof area 16 and out of the field of vision of the vehicle occupant 12 after the airbag 20 fulfilled its protective function.
  • the inflation gas escapes from the gas bag 20 through vent openings (not shown), so that the gas bag 20 becomes compressible again.
  • a retraction tether 78 attached to the lower end 28 of the gas bag 20 is connected to the gas bag retraction mechanism 76 located in the roof area 16, so that when the length of the retraction tether 78 inside the gas bag is shortened, the lower end 28 of the gas bag 20 moves upwards towards the roof area 16 is raised. In this way, the gas bag 20 is pulled out of the field of vision of the vehicle occupant 12 .
  • the retraction tether 78 can run along the inside of the gas bag 20 or on the outside of the gas bag 20, e.g. on the rear side 26.
  • the gas bag retraction mechanism 76 can be integrated into the gas bag module 18, for example.
  • a suitable pyrotechnic or mechanical actuator (not shown) is used to retract, e.g., gather or roll up, the retraction tether 78 .
  • the air bag retraction mechanism 76 is actuated once the actual restraint situation is complete to allow the vehicle occupant 12 to regain visibility through the vehicle windshield 80 as soon as possible.
  • FIG. 28 and 29 Shown in Figures 28 and 29 is an optional steering wheel positioning mechanism 82 which is configured to move the steering wheel 38 away from the vehicle occupant 12 prior to or during a restraint situation. This increases the space for the vehicle occupants 12, in particular for their legs.
  • FIG. 28 shows a solution in which the steering wheel 38 is linearly displaced along the direction of a steering column toward the front of the vehicle.
  • FIG. 29 shows a solution in which the steering wheel 38 is swiveled up or down through an angle of approximately 30° to 90°.
  • the drive can take place, for example, pyrotechnically or mechanically.
  • a module housing 84 is firmly fixed to a roof cross brace 88 via fastening straps 86 and corresponding screws.
  • the gas generator 34 and the gas bag 20 combined to form a package 89 are accommodated in the module housing 84 , which consists for example of sheet steel or another suitable rigid material.
  • the gas generator 34 projects into the gas bag 34 with a gas outflow area 90 .
  • the gas generator 34 and the gas bag 20 are also firmly and permanently fixed to the roof area 16 via the module housing 84 .
  • a covering for example a headliner 92, covers the gas bag module 18 from the vehicle interior.
  • the gas bag module 18 is arranged in the area of a sun visor 94 so that the gas bag 20 unfolds between the windshield 80 and the sun visor 94 .
  • the gas generator 34 is arranged parallel to the transverse direction Q of the vehicle.
  • the end of the neck 32 that does not lead into the body 22 of the gas bag 20 ends in an opening 96 adapted to the diameter of the gas generator 34, into which the gas outflow area 90 of the gas generator 34 is inserted (see FIG. 34).
  • a rim of the opening 96 is turned outwards here, resulting in a defined insertion opening.
  • the gas generator 34 After the gas generator 34 has been inserted, it is fixed to the gas bag 20 by means of one or more suitable clamps 98 which are pushed over the gas generator 34 and the edge of the opening 96 .
  • the gas outflow area 90 is arranged centrally in the neck 32 so that when the gas generator 34 is activated, the inflation gas flows directly through the neck 32 into the body 22 of the gas bag 20 .

Landscapes

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Abstract

Ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem hat ein Gassackmodul (18), das in einem Dachbereich (16) eines Fahrzeugs angeordnet und einem Frontsitz (14) zugeordnet ist. Das Gassackmodul (18) umfasst einen Gassack (20) umfasst, der so angeordnet ist, dass er sich in Fahrzeuglängsrichtung (L) vor einem Fahrzeuginsassen (12) auf dem Frontsitz (14) entfaltet, wobei eine Prallfläche (24) des Gassacks (20) im befüllten Zustand quer zur Fahrzeuglängsrichtung (L) ausgerichtet ist und zum Fahrzeuginsassen (12) weist. In einer Rückhaltesituation kann entschieden werden, ob der Gassack (20) befüllt wird, abhängig davon, ob der Fahrzeuginsasse (12) ein Lenkrad (38) des Fahrzeugs berührt, wobei ausschließlich ein Lenkradgassack befüllt wird, wenn eine Berührung des Lenkrads (38) erkannt wird.

Description

Fahrzeuginsassenruckhaltesystem
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem mit einem Gassackmodul.
Um Fahrzeuginsassen auf den Frontsitzen des Fahrzeugs bei einer Vorverlagerung entlang der Fahrzeuglängsrichtung zu schützen, werden bisher hauptsächlich Gassäcke eingesetzt, die sich auf der Fahrerseite aus einem Lenkrad und auf der Beifahrerseite aus einer Instrumententafel entfalten.
Im Zusammenhang mit autonom fahrenden Fahrzeugen werden jedoch auch Alternativen zum klassischen Lenkrad diskutiert, beispielsweise Lösungen, bei denen das Lenkrad in autonomen Fahrsituationen hinter einer Innenverkleidung des Fahrzeugs versenkt wird, um das Platzangebot im Fahrzeuginnenraum zu vergrößern. Es gibt auch Ansätze, das Lenkrad durch ein kleineres und leichteres Bedienelement zu ersetzen, das zur Seite geklappt oder zusammengefaltet werden kann, wenn es in autonomen Fahrsituationen nicht benötigt wird. Viele leichte und kleine Bedienelemente lassen es dabei aus Platzgründen nicht zu, darin ein Gassackmodul zu verbauen. In all diesen Fällen steht also zumindest in gewissen Fahrsituationen in einer Rückhaltesituation kein im Lenkrad angeordneter Lenkradgassack zur Verfügung.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine sichere Rückhaltewirkung für einen Fahrzeuginsassen auf einem Frontsitz zu schaffen, insbesondere für einen Fahrersitz.
Diese Aufgabe wird mit einem Fahrzeuginsassenrückhaltesystem mit einem Gassackmodul gelöst, das in einem Dachbereich eines Fahrzeugs angeordnet und einem Frontsitz zugeordnet ist, wobei das Gassackmodul einen Gassack umfasst, der so angeordnet ist, dass er sich in Fahrzeuglängsrichtung vor einem Fahrzeuginsassen auf dem Frontsitz entfaltet, wobei eine Prallfläche des Gassacks im befüllten Zustand quer zur Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist und zum Fahrzeuginsassen weist.
Die Prallfläche nimmt also im Wesentlichen die gleiche Position ein wie die Prallfläche eines herkömmlichen Fahrer- oder Beifahrergassacks, während jedoch das Gassackmodul im Dachbereich oberhalb des jeweiligen Frontsitzes und insbesondere entlang der Fahrzeuglängsrichtung in Richtung zur Fahrzeugfront vor einer Rückenlehne des jeweiligen Frontsitzes angeordnet ist.
Die Prallfläche sollte im befüllten Zustand des Gassacks vor Kopf und Oberkörper des Fahrzeuginsassen auf dem zugeordneten Fahrzeugsitz liegen.
Somit kann die Schutzwirkung durch den Gassack beispielsweise unabhängig davon erreicht werden, ob sich vor dem Frontsitz ein Lenkrad mit einem Lenkradgassack befindet. Außerdem kann auch die Gestaltung der Instrumententafel unabhängig von Überlegungen zur Anordnung eines Gassackmoduls erfolgen, was die Designmöglichkeiten erweitert.
In dem Raum zwischen dem Kopf des Fahrzeuginsassen und dem am Dach angeordneten Gassackmodul wird normalerweise kein Gassackvolumen zum Schutz des Fahrzeuginsassen benötigt. Dieser Abschnitt des Gassacks lässt sich daher zur Positionierung des Gassacks im Fahrzeuginnenraum nutzen. Beispielsweise kann der Gassack einen Hals aufweisen, der sich zwischen dem Gassackmodul und einem Körper des Gassacks erstreckt. Der Hals hat dabei nur ein geringes Füllvolumen und hat sowohl in Fahrzeuglängsrichtung als auch in Fahrzeugquerrichtung eine deutlich kleinere Ausdehnung als der Körper des Gassacks. Am Körper des Gassacks sind die Prallfläche und eine der Prallfläche gegenüberliegende Rückseite ausgebildet.
Der Gassack, insbesondere der Körper des Gassacks, kann jede geeignete Form aufweisen, insbesondere eine Form, die für einen frühen Kontakt mit dem Fahrzeuginsassen gut geeignet ist.
Zu diesem Zweck ist es beispielsweise möglich, die Prallfläche des Gassacks aus zwei oder mehr abschnittsweise an Außenrandabschnitten verbundenen Zuschnittsteilen zusammenzusetzen, wobei die Form der Zuschnittsteile und insbesondere die Kontur von miteinander verbundenen Außenrandabschnitten der Zuschnittsteile beispielsweise so gewählt ist, dass sich im befüllten Zustand des Gassacks eine Auswölbung eines Teils der Prallfläche in Richtung zum Fahrzeuginsassen hin ergibt.
Beispielsweise kann hierzu ein Bereich der Prallfläche aus wenigstens zwei entlang der Fahrzeugquerrichtung nebeneinanderliegenden Zuschnittsteilen zusammengesetzt sein. Die Außenrandabschnitte der beiden Zuschnittsteile sind dabei so angeordnet, dass sich die ergebende Verbindung im befüllten Zustand des Gassacks entlang der Fahrzeugquerrichtung zwischen den Flächen der beiden Zuschnittsteile befindet. Auf diese Weise entsteht im bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung mittleren Abschnitt der Prallfläche eine Auswölbung, die zum Fahrzeuginsassen gerichtet ist. Ziel ist es dabei, das Volumen des Gassacks und eine Tiefe entlang der Fahrzeuglängsrichtung in einem bestimmten Bereich zu erhöhen, um einen möglichst frühen Kontakt zum Fahrzeuginsassen herzustellen.
Durch die geeignete Wahl der Form der Zuschnittsteile lässt sich eine gezielte Auswölbung in einem gewünschten Abschnitt der Prallfläche erzeugen. Als gut geeignet hat sich dabei eine Auswölbung in dem Bereich der Prallfläche erwiesen, die dazu vorgesehen ist, einen Kopf des Fahrzeuginsassen aufzufangen, also ein im befüllten Zustand des Gassacks oberer Abschnitt der Prallfläche.
Das Verbinden der Außenrandabschnitte kann auf bekannte Weise z.B. durch Nähen, Kleben oder Schweißen erfolgen.
Beispielsweise werden exakt zwei separate Zuschnittsteile eingesetzt.
Die Zuschnittsteile können dabei komplett separat voneinander oder in einem kurzen Abschnitt miteinander verbunden sein, bevor sie an ihren Randabschnitten verbunden werden. Sind die Zuschnittsteile miteinander verbunden, so sind die Zuschnittsteile dadurch definiert, dass sie miteinander zu verbindende Randabschnitte aufweisen, wobei jeweils einer der Randabschnitte dem einen und der andere Randabschnitt dem anderen Zuschnittsteil zugerechnet werden kann.
Vorzugsweise sind die beiden Zuschnittsteile spiegelsymmetrisch ausgebildet und angeordnet. In einer möglichen Ausführung hat jedes der beiden Zuschnittsteile einen seitlich abstehenden Bereich, wobei diese beiden Bereiche im zusammengesetzten und befüllten Gassack die Auswölbung definieren.
In diesem Fall sind die Außenrandabschnitte der Zuschnittsteile, die miteinander verbunden werden, gleich lang und gleich geformt.
Es ist jedoch generell auch möglich, gleich lange, aber unterschiedlich geformte Randabschnitte verschiedener Zuschnittsteile zu verbinden. So ergibt sich meistens ein Gassack, der nicht komplett flach ausbreitbar ist. Auch die Prallfläche ist in der Regel nicht flach ausbreitbar.
Die der Prallfläche im befüllten Zustand entgegengesetzte Rückseite des Gassacks ist bevorzugt durch ein einziges zusammenhängendes Zuschnittsteil realisiert.
Eine weitere Möglichkeit, die Form des Gassacks zu beeinflussen, ist, im Inneren des Gassacks wenigstens ein Fangband anzuordnen, das an der Prallfläche des Gassacks angreift und das eine Ausdehnung des befüllten Gassacks entlang der Fahrzeuglängsrichtung begrenzt.
Das Fangband verbindet vorzugsweise die Prallfläche und die Rückseite des Gassacks miteinander. Beispielsweise verläuft das Fangband im befüllten Zustand des Gassacks in etwa horizontal oder von einer Ansatzstelle an der Prallfläche schräg nach oben.
Richtungsangaben wie „oben“ oder „unten“ beziehen sich in dieser Anmeldung stets auf den Gassack im eingebauten und befüllten Zustand und somit auf eine z- Richtung des Fahrzeugs.
Eine bevorzugte Ansatzstelle des Fangbands an der Prallfläche liegt knapp oberhalb eines Bereiches am oberen Ende der Prallfläche, der zum Auffangen des Kopfs des Fahrzeuginsassen vorgesehen ist.
Weist die Prallfläche eine Auswölbung in diesem zum Auffangen des Kopfes des Fahrzeuginsassen dienenden Bereich auf, so kann das Fangband knapp oberhalb der Auswölbung an der Prallfläche angreifen. Es können mehrere Fangbander, insbesondere genau zwei Fangbander, vorhanden sein.
Vorzugsweise liegt dann der Ansatzpunkt des zweiten Fangbands an der Prallfläche knapp unterhalb des Bereichs, der zum Auffangen des Kopfs des Fahrzeuginsassen vorgesehen ist, insbesondere knapp unterhalb der Auswölbung.
Auf diese Weise lässt sich eine Tiefe des Gassacks entlang der Fahrzeuglängsrichtung einstellen und die Form des Gassacks beeinflussen.
In einer möglichen Ausführungsform sind die beiden Fangbänder parallel zueinander angeordnet.
In einer anderen möglichen Ausführungsform sind die beiden Fangbänder im Inneren des Gassacks miteinander verbunden, sodass sie zusammen eine Y-Form bilden, wobei der Stil des Y insbesondere zum oberen Ende der Rückseite verläuft, während die Arme des Y an der Prallfläche enden.
Es ist normalerweise nicht vorgesehen, dass sich das Fangband von seinen Ansatzpunkten an der Prallfläche und der Rückseite löst, sich verlängert oder sich teilt, wenn der Fahrzeuginsasse vom Gassack aufgefangen wird. Während der gesamten Rückhaltesituation sollte das Fangband intakt und mit der Prallfläche und der Rückseite verbunden bleiben.
Die Verwendung derartiger Fangbänder ist unabhängig von der Form der Prallfläche.
Bevorzugt ist ein Gassack-Rückzugs-Mechanismus vorhanden, der so ausgelegt ist, dass er den Gassack nach dem Befüllen aus einem Sichtbereich des Fahrzeuginsassen, also beispielsweise von einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs, wegbewegt. Dies gilt insbesondere, wenn der Gassack einem Fahrersitz zugeordnet ist, um dem Fahrer möglichst schnell wieder eine freie Sicht nach vorne zu ermöglichen.
Selbstverständlich sollte der Gassack-Rückzugs-Mechanismus erst aktiv werden, nachdem der Fahrzeuginsasse sicher aufgefangen wurde und der Gassack am Ende seiner normalen Standzeit ist. Hierzu kann der Gassack wie herkömmlich bekannt Entlüftungsöffnungen aufweisen, durch die beim und nach dem Auffangen des Fahrzeuginsassen das Füllgas aus dem Gassack entweicht.
Der Gassack-Rückzugs-Mechanismus ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er den Gassack zum Dach hin und somit nach oben aus dem Sichtfeld des Fahrzeuginsassen zieht.
Beispielsweise wird der Gassack-Rückzugs-Mechanismus pyrotechnisch betrieben, wobei eine pyrotechnische Treibladung, die z.B. im Gassackmodul angeordnet ist, aktiviert wird. Es wäre auch denkbar, eine mechanische Vorrichtung, die z.B. über Federkraft wirkt, einzusetzen.
Der Gassack-Rückzugs-Mechanismus kann mit einem Fangband im Inneren oder an der Außenseite des Gassacks Zusammenwirken und dieses verkürzen, z.B. durch Raffen oder Aufrollen, um ein unteres Ende des Gassacks nach oben anzuheben.
Hier ist es möglich, eines der oben beschriebenen im Inneren des Gassacks verlaufenden formgebenden Fangbänder zu nutzen und beispielsweise ein Rückzugs-Fangband mit einem dieser Fangbänder zu verbinden.
Der Gassack-Rückzugs-Mechanismus ist aber natürlich auch unabhängig von weiteren im Inneren des Gassacks verlaufenden Fangbändern einsetzbar.
Das Gassackmodul umfasst vorzugsweise den zusammengelegten Gassack sowie einen Gasgenerator, wobei der Gasgenerator ein Rohrgasgenerator ist, der parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung insbesondere im Bereich einer am Dachbereich montierten Sonnenblende angeordnet ist. In dieser Position lässt sich das Gassackmodul einfach an einer Dachquerstrebe befestigen, während eine Entfaltungsrichtung des Gassacks nach vorne und unten möglich ist. Damit kann der Gassack vom Fahrzeuginsassen weg aus dem Gassackmodul austreten und sich dann direkt nach unten vor dem Fahrzeuginsassen positionieren.
Es ist möglich, ein Modulgehäuse aus einem Stahlblech zu wählen, aber auch aus jedem beliebigen anderen geeigneten Material. Ein starres Modulgehäuse kann vorteilhaft sein, da es bei der Entfaltung des Gassacks die Befestigung der Sonnenblende schützt. Der Gasgenerator kann in Fahrzeuglängsrichtung hinter dem zusammengelegten Gassack angeordnet sein. Der Gassack entfaltet sich dann in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet zwischen der Sonnenblende und der Windschutzscheibe.
Es hat sich herausgestellt, dass bei der Verwendung eines Rohrgasgenerators mit einem möglichst kleinen Durchmesser die gesamte Modulhöhe auf etwa 35 mm begrenzt werden kann.
Bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung sollte das Gassackmodul oberhalb des jeweiligen zugeordneten Frontsitzes angeordnet sein. Dabei kann für den Gassack eine Entfaltungsrichtung parallel zum Oberkörper des Fahrzeuginsassen gewählt werden.
Im vollständig entfalteten und befüllten Zustand liegt ein unteres Ende des Gassacks vorzugsweise unterhalb eines Brustkorbs des Fahrzeuginsassen. Wenn ein Lenkrad vorgesehen ist, sollte sich der Gassack bis über das untere Ende des Lenkrads erstrecken.
Prinzipiell ist das Fahrzeuginsassenrückhaltesystem an jedem Sitzplatz eines Fahrzeugs einsetzbar, unabhängig davon, ob dem jeweiligen Fahrzeugsitz ein Lenkrad zugeordnet ist oder nicht. Der Gassack kann auch einen herkömmlichen Frontgassack ersetzen, der beispielsweise vor dem Fahrzeugsitz im Lenkrad oder der Instrumententafel eingebaut ist.
Es ist auch möglich, baugleiche Gassackmodule für alle Frontsitze, beispielsweise Fahrer- und Beifahrersitz, zu verwenden. Sind beispielsweise im Fahrzeug zwei Frontsitze entlang der Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordnet, können im Dachbereich zwei entlang der Fahrzeugquerrichtung nebeneinander angeordnete baugleiche Gassackmodule mit jeweils einem Gassack angeordnet sein. Somit ist es nicht mehr notwendig, unterschiedliche Gassäcke für Fahrer- und Beifahrersitz bereitzustellen, was die Kosten senkt.
Das Fahrzeug kann ein Lenkrad aufweisen, wobei das Lenkrad keinen eigenen Lenkradgassacks umfasst, sich in vorgegebenen Fahrsituationen in einer für den Fahrzeuginsassen nicht bedienbaren Position befindet und/oder ein Erkennungssystem vorhanden ist, das erfasst, ob der Fahrzeuginsasse das Lenkrad berührt. Wenn das Lenkrad vor dem Fahrersitz platziert ist, so sollte der Gassack natürlich stets so angeordnet sein, dass er sich zwischen dem Fahrzeuginsassen und dem Lenkrad entfaltet.
Ist der Gassack einem Fahrersitz zugeordnet, d.h. einem Fahrzeugsitz, der wenigstens zeitweise über ein Lenkrad verfügt, so kann der Gassack die alleinige Funktion eines Frontgassacks übernehmen, wenn entweder das Lenkrad über keinen eigenen Gassack verfügt, das Lenkrad gerade beispielsweise in der Verkleidung versenkt ist oder aufgrund vorgegebener Parameter das Erkennungssystem es als ungünstig erkennt, wenn der Lenkradgassack aktiviert würde.
Genauso ist es möglich, falls das Lenkrad mit einem eigenen Lenkradgassack versehen ist, nur den Lenkradgassack zu befüllen, wenn vorgegebene Parameter erkannt werden, z.B. bestimmte Positionen oder Armhaltungen des Fahrzeuginsassen.
Gegebenenfalls kann der Gassack auch zusätzlich zu einem Lenkradgassack befüllt werden, ebenfalls optional in Abhängigkeit vorgegebener Parameter des Erkennungssystems.
Das Fahrzeuginsassenrückhaltesystem eignet sich damit auch für teilautonom oder vollautonom fahrende Fahrzeuge, bei denen eine Einwirkung des Fahrers nicht oder nur in bestimmten Fahrsituationen in einem manuellen Fahrmodus erforderlich ist.
Es ist möglich, statt einem klassischen Lenkrad ein Bedienelement vorzusehen, das beispielsweise hinter Verkleidungsteilen versenkbar oder zusammenfaltbar ist, wenn das Fahrzeug autonom fährt, aber dem Fahrer in einem manuellen Modus zur Verfügung steht. Dieses Bedienelement kann einen eigenen Lenkradgassack aufweisen, oder kann ohne einen eigenen Lenkradgassack ausgelegt sein, wenn beispielsweise der dafür nötige Bauraum fehlt.
Ist ein Lenkradgassack vorhanden, so ist es möglich, das Fahrzeuginsassenrückhaltesystems in einem erfindungsgemäßen Verfahren so zu betreiben, dass in einer Rückhaltesituation entschieden wird, ob der Gassack befüllt wird, abhängig davon, ob der Fahrzeuginsasse das Lenkrad berührt. In den Fällen, in denen der Fahrer das Fahrzeug aktiv steuert, also die Hände am Lenkrad hat und eine Berührung des Lenkrads erkannt wird, z.B. indem einer der Sensoren des Erkennungssystems eine Berührung des Lenkrads detektiert, wird ausschließlich der Lenkradgassack befüllt. Der Gassack des im Dachbereich angeordneten Gassackmoduls wird hingegen nicht aktiviert, da in diesem Fall der Lenkradgassack die günstigere Rückhaltewirkung bietet.
Hat jedoch der Fahrer die Hände nicht am Lenkrad, weil sich das Fahrzeug in einer teilautonomen oder vollautonomen Fahrsituationen befindet, kann entweder nur der Gassack des im Dachbereich angeordneten Gassackmodul befüllt werden, oder dieser kann zusätzlich zum Lenkradgassack befüllt werden, da sich in diesem Fall eine bessere Rückhaltewirkung mit dem sich direkt vor dem Fahrzeuginsassen entfaltenden Gassack erzielen lässt. Insbesondere ist so ein früherer Kontakt zwischen dem Gassack und dem Fahrzeuginsassen erreichbar, da die Prallfläche näher am Fahrzeuginsassen positionierbar ist.
Selbstverständlich können auch andere Parameter wie beispielsweise Gewicht und Größe des Fahrzeuginsassen sowie der Sitzabstand und/oder eine Sitzlehnenstellung in die Entscheidung eingehen, ob nur der Lenkradgassack, nur der Gassack des im Dachbereich angeordneten Gassackmoduls oder beide Gassäcke befüllt werden sollen.
Ist prinzipiell kein Lenkradgassack vorhanden oder befindet sich in der Rückhaltesituation das Lenkrad in einer für den Fahrzeuginsassen nicht erreichbaren Position, wird selbstverständlich ausschließlich der Gassack des im Dachbereich angeordneten Gassackmoduls befüllt.
In noch einer anderen Variante ist ein Lenkrad-Positionierungsmechanismus vorhanden, der so ausgelegt ist, dass er in einer Rückhaltesituation das Lenkrad vom Fahrzeuginsassen auf dem Frontsitz wegbewegt. In einer Rückhaltesituation wird das gesamte Lenkrad beispielsweise linear in Richtung zur Fahrzeugfront zurückgezogen oder nach oben oder unten verschwenkt. Auf diese Weise kann der Platz für die Beine des Fahrzeuginsassen in der Rückhaltesituation vergrößert werden. In diesem Fall sollte das Lenkrad keinen eigenen Lenkradgassack aufweisen. Der Gassack des im Dachbereich angeordneten Gassackmoduls wirkt dann als alleiniger Frontgassack. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Lenkrad- Positionierungsmechanismus so ausgelegt ist, dass das Lenkrad bereits bei Erkennen einer Pre-Crash-Situation und somit unmittelbar vor dem Eintreten der tatsächlichen Rückhaltesituation vom Fahrzeuginsassen auf dem Frontsitz wegbewegt wird. Eine Pre-Crash-Situation beschreibt dabei insbesondere ein Ereignis, in dem durch geeignete Sensorelemente und eine Steuereinheit des Fahrzeuginsassenschutzsystems festgestellt wird, dass eine Rückhaltesituation eintreten oder zumindest voraussichtlich eintreten wird. Bei den Sensorelementen kann es sich beispielsweise um Radar-, Lidar, Infrarot- und/oder Kameraelemente zur Überwachung des Fahrzeugs und/oder der Fahrzeugumgebung und/oder der Fahrsituation des Fahrzeugs handeln. Durch eine solche Erkennung einer Pre- Crash-Situation können selbstverständlich auch der der Gassack des im Dachbereich angeordneten Gassackmodul oder weitere Systeme zum Schutz des Fahrzeuginsassen früher aktiviert werden, beispielsweise um eine optimalere Positionierung des Gassacks zu erreichen oder um den Fahrzeuginsassen in eine für die Rückhaltung bessere Position zu bewegen.
Der Lenkrad-Positionierungsmechanismus kann pyrotechnisch oder mechanisch oder elektromechanisch angetrieben sein.
Generell ist der Gassack des hier beschriebenen Fahrzeuginsassenschutzsystems nicht auf den Einsatz für Frontsitze beschränkt, sondern kann für jeden beliebigen Fahrzeugsitz implementiert werden, auch wenn für diesen kein eigenes Lenkrad oder anderes Bedienelement vorgesehen ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
Figuren 1 bis 4 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassenrückhaltesystems mit vollständig befülltem Gassack;
Figuren 5 bis 7 den Ablauf einer Rückhaltesituation unter Verwendung des Fahrzeuginsassenrückhaltesystems aus Figur 1 ;
Figuren 8 und 9 das Auffangen eines Fahrzeuginsassen mit einem Gassack des Fahrzeuginsassenrückhaltesystems aus Figur 1 ; Figuren 10 bis 12 das Fahrzeugmsassenruckhaltesystem aus Figur 1 mit einer ersten Variante des Gassacks;
Figuren 13 bis 15 das Fahrzeuginsassenrückhaltesystems aus Figur 1 mit einer zweiten Variante des Gassacks;
Figuren 16 bis 25 verschiedenen Varianten des Gassacks des Fahrzeuginsassenrückhaltesystems aus Figur 1 ;
Figuren 26 und 27 einen Gassack-Rückzugs-Mechanismus des erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassenrückhaltesystems;
Figuren 28 und 29 einen Lenkrad-Positionierungsmechanismus des erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassenrückhaltesystems;
Figuren 30 bis 32 schematisch den Aufbau eines Gassackmoduls des erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassenrückhaltesystems; und
Figuren 33 bis 35 schematisch die Anordnung eines Gasgenerators im Gassack des erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassenrückhaltesystems.
Die Figuren 1 bis 4 zeigen ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem 10, das hier für einen Fahrzeuginsassen 12 auf einem Frontsitz 14 ausgelegt ist. In einem Dachbereich 16 des Fahrzeugs ist ein Gassackmodul 18 angeordnet, das dem jeweiligen Frontsitz 14 zugeordnet ist. Daher liegt das Gassackmodul 18 bezogen auf sowohl eine Fahrzeuglängsrichtung L als auch auf eine Fahrzeugquerrichtung Q oberhalb des Frontsitzes 14, in diesem Fall in etwa oberhalb der Oberschenkel des Fahrzeuginsassen 12 (angedeutet z.B. in Figur 1 ).
Das Gassackmodul 18 enthält einen Gassack 20, der in den Figuren 1 , 3 und 4 in einem vollständig befüllten Zustand dargestellt ist.
Der Gassack 20 umfasst einen Körper 22, der einen Großteil des befüllten Volumens des Gassacks 20 ausmacht und an dem eine Fahrzeuginsassen 12 gewandte Prallfläche 24 ausgebildet ist. Auf der der Prallfläche 24 entgegengesetzten Seite weist der Körper 22 des Gassacks 20 eine Rückseite 26 auf. Der Verlauf der Prallfläche 24 und der Rückseite 26 definiert eine Längsachse I des Gassacks 20, die von einem unteren Ende 28 zu einem oberen Ende 30 verläuft. Dabei ist in diesem Beispiel das untere Ende 28 auch durch die Stelle gekennzeichnet, an der die Prallfläche 24 und die Rückseite 26 miteinander verbunden sind.
Am oberen Ende 30 geht der Körper 22 des Gassacks 20 in einen schmalen Hals 32 über, der den Körper 22 mit einem Gasgenerator 34 des Gassackmoduls 18 verbindet (angedeutet in Figur 1 , siehe auch Figuren 30 bis 35). Der Hals 32 hat ein erheblich geringeres Füllvolumen als der Körper 22 und ist sowohl in Fahrzeuglängsrichtung L als auch in Fahrzeugquerrichtung Q schmaler ausgebildet als der Körper 22.
Während der Körper 22 das zum Auffangen des Fahrzeuginsassen 12 benötigte Volumen bereitstellt, dient der Hals 32 der Verbindung des Körpers 22 mit dem Gassackmodul 18 sowie der Positionierung des Gassacks 20 an der gewünschten Stelle im Fahrzeuginnenraum.
In diesem Beispiel ist im Fahrzeug ein Erkennungssystem 36 vorhanden, das eine nicht näher dargestellte Steuereinheit sowie diverse Sensoren umfasst, die beispielsweise eine Stellung des Frontsitzes 14, eine Position des Fahrzeuginsassen 12 und/oder eine aktuelle Fahrsituation des Fahrzeugs erfassen können.
In diesem Beispiel weist das Fahrzeug ein Lenkrad 38 auf, das dem Frontsitz 14 zugeordnet ist, sodass es vom Fahrzeuginsassen 12 ergriffen werden kann, um das Fahrzeug manuell zu steuern.
Außerdem ist in diesem Beispiel im Lenkrad 38 ein eigener Lenkradgassack 40 angeordnet, der in einer Rückhaltesituation befüllt werden kann, um den Fahrzeuginsassen 12 aufzufangen.
Das Erkennungssystem 36 umfasst hier auch einen Sensor, der detektiert, ob der Fahrzeuginsasse 12 das Lenkrad 38 berührt oder nicht, was zu erkennen gibt, ob die Hände des Fahrzeuginsassen 12 am Lenkrad 38 liegen oder nicht.
Dies ist in der Regel der Fall, wenn sich das Fahrzeug bewegt und der Fahrzeuginsasse 12 das Fahrzeug manuell steuert. In einer Fahrsituationen, in der das Fahrzeug vollautonom oder teilautonom fährt, kann es aber durchaus dazu kommen, dass sich das Fahrzeug im Straßenverkehr bewegt, der Fahrzeuginsassen 12 aber nicht manuell steuert und daher die Hände für längere Zeit nicht am Lenkrad 38 hat.
In einem möglichen Verfahren zum Betrieb des Fahrzeuginsassenrückhaltesystems 10 wird diese Erkennung ausgenutzt, um in einer Rückhaltesituation zu entscheiden, ob der Gassack 20 befüllt werden soll oder nicht.
Wird erkannt, dass der Fahrzeuginsasse 12 das Lenkrad 38 nicht berührt, gegebenenfalls für eine vorgegebene Zeitdauer, so wird ausschließlich der Gassack 20 befüllt, nicht aber der Lenkradgassack 40. Diese Situation ist in Figur 1 dargestellt.
Wird hingegen erkannt, dass der Fahrzeuginsasse 12 das Lenkrad 38 erfasst, so wird ausschließlich der Lenkradgassack 40, nicht aber der Gassack 20 befüllt (siehe Figur 2).
Optional ist es möglich, in einer Fahrsituation, in der beispielsweise der Fahrzeuginsasse 12 einen großen Abstand vom Lenkrad 38 hat, etwa weil der Frontsitz 14 weit zurückgestellt ist, sowohl den Gassack 20 als auch den Lenkradgassack 40 zu befüllen, wie es in Figur 3 skizziert ist.
Figur 4 zeigt eine Fahrsituation, bei der das Lenkrad 38 in einer vollautonomen oder teilautonomen Fahrsituation hinter einer Verkleidung 42 versenkt ist, somit also auch der Lenkradgassack 40 in einer Rückhaltesituation nicht zur Verfügung steht. Tritt in dieser Fahrsituation einer Rückhaltesituation ein, so wird natürlich ausschließlich der Gassack 20 befüllt.
Die gleiche Situation liegt selbst verständlich vor, wenn das Lenkrad 38 keinen eigenen Lenkradgassack 40 aufweist. Dann wird in der Rückhaltesituation grundsätzlich der Gassack 20 befüllt.
Alternativ zeigt Figur 4 einen Frontsitz 14, dem kein Lenkrad zugeordnet ist, beispielsweise einen Beifahrersitz, wobei die Verkleidung 42 dann durch eine Instrumententafel gebildet ist.
Sämtlichen Frontsitze 14 des Fahrzeugs sind in einem Beispiel baugleiche Gassackmodule 18 im Dachbereich 16 zugeordnet. Es ist natürlich auch möglich, Gassackmodule 18 für andere Fahrzeugsitze, z.B. im Fondbereich oder in Reisebussen vorzusehen.
Die Figuren 5 bis 7 zeigen den Ablauf einer Rückhaltesituation. Es ist zu erkennen, dass sich der Gassack 20 vom Dachbereich 16 aus im Wesentlichen senkrecht nach unten (z-Richtung) zwischen dem Fahrzeuginsassen 12 und dem Lenkrad 38 entfaltet, wobei die Prallfläche 24 vor einem Kopf 44 und einem Oberkörper 46 des Fahrzeuginsassen 12 platziert wird. Wie Figur 6 zeigt, erreicht der Gassack 20 diese Stellung, bevor der Fahrzeuginsasse 12 in den Gassack 20 eintaucht. Der Gassack 20 fängt Kopf 44 und Oberkörper 46 des Fahrzeuginsassen 12 mit der Prallfläche 24 auf, wie in Figur 7 zu erkennen ist.
Die Figuren 8 und 9 zeigen noch einmal das Auffangen des Fahrzeuginsassen 12 in einer Rückhaltesituation.
In diesen Figuren ist auch zu erkennen, dass im Inneren des Gassacks 20 zwei Fangbänder 48, 50 vorgesehen sind, die jeweils mit einem Ende mit einer Ansatzstelle 52 an der Prallfläche 24 angreifen. In diesem Beispiel verlaufen die Fangbänder 48, 50 annähernd parallel zueinander und annähernd horizontal und sind jeweils mit einer der Ansatzstelle 52 entgegengesetzten Ansatzstelle 53 mit der Rückseite 26 verbunden.
Die Fangbänder 48, 50 begrenzen eine Ausdehnung des befüllten Gassacks 20 entlang der Fahrzeuglängsrichtung L.
Es wäre auch möglich, nur ein Fangband oder mehr als zwei Fangbänder zu verwenden.
Alle Fangbänder 48, 50 sind hier so ausgelegt, dass sie während der gesamten Rückhaltesituation fest mit der Prallfläche 24 und der Rückseite 26 verbunden bleiben und auch in sich intakt bleiben und die gleiche Länge beibehalten.
Die Ansatzstellen 52 an der Prallfläche 24 sind hier oberhalb und unterhalb eines Bereichs der Prallfläche 24 angeordnet, auf den der Kopf 44 des Fahrzeuginsassen 12 auftrifft.
Die Figuren 10 bis 25 zeigen den Zuschnitt der Mantelfläche des Gassacks 20, genau des Körpers 22, im Detail für verschiedene Formen des befüllten Gassacks 20. Generell lässt sich über die Form der einzelnen Zuschnittsteile eine große Variation an Formen für den befüllten Körper 22 erreichen.
Das Prinzip der Formgebung beruht darauf, dass gleich lange Außenrandabschnitte unterschiedlicher Zuschnittsteile miteinander verbunden werden, die zusammen eine gewölbte Fläche mit einem größeren Flächeninhalt als der resultierende Umfangsrand ergeben. Da die zu verbindenden Außenrandabschnitte jeweils die gleiche Länge haben, lassen sich diese ohne Raffungen oder Abnäher verbinden.
Die Länge und die Kontur der Außenrandabschnitte entscheiden über die Form. Es spielt hingegen keine Rolle, ob die einzelnen Zuschnittsteile komplett separate Gewebestücke sind oder ob sie stellenweise an Bereichen einstückig miteinander verbunden sind, die im Falle von separaten Zuschnittsteilen durch eine gerade verlaufende Verbindung verbunden würden.
Alle hier dargestellten Zuschnitte folgen diesem Grundprinzip.
Dabei ist die Rückseite 26 des Körpers 22 des Gassacks 20 jeweils aus einem einzigen Zuschnittsteil 54 gebildet, während die Prallfläche 24 aus einem oder mehreren Zuschnittsteilen besteht.
Die Figuren 10 bis 12 zeigen ein erstes Beispiel.
Das Zuschnittsteil 54 ist mit einem anschließenden Zuschnittsteil 56 der Prallfläche 54 am unteren Ende 28 des Körpers 22 verbunden. Die beiden Zuschnittsteile 54, 56 können einstückig miteinander ausgeführt oder anfänglich voneinander getrennt sein.
Die Prallfläche 24 setzt sich in diesem Beispiel aus dem Zuschnittsteil 56 und einem weiteren Zuschnittsteil 60 zusammen, das an der entgegengesetzten Seite des Zuschnittsteils 54 an das Zuschnittsteil 56 anschließt. Die Zuschnittsteile 54, 56, 60 sind entlang der späteren Längsachse I des Körpers 22 aneinandergereiht.
Im fertigen Gassack 20 sind aneinander angrenzende Außenrandabschnitte 58 der beiden Zuschnittsteile 54, 56, 60 auf bekannte Weise miteinander verbunden (beispielsweise durch Nähen, Kleben oder Schweißen) und bilden so zusammen eine Umfangsverbindung, an der die Prallfläche 24 und die Rückseite 26 aneinandergrenzen, wie in Figur 10 dargestellt ist. Die beiden die Prallfläche 24 bildenden Zuschnittsteile 56, 60 sind außerdem an Außenrandabschnitten 62 miteinander verbunden. Dies verleiht der Prallfläche 24 eine an sich dreidimensionale Form, sodass die Prallfläche 24 nicht komplett flach ausbreitbar ist.
Die miteinander zu verbindenden Außenrandabschnitte 58, 62 haben jeweils die gleiche Länge, können aber unterschiedliche Konturen aufweisen.
Jedes der einzelnen Zuschnittsteile 54, 56, 60 ist hier bezüglich der Längsachse I spiegelsymmetrisch.
Die Figuren 13 bis 15 zeigen eine Form des Körpers 22 des Gassacks 20, bei der die Prallfläche 24 entlang der Fahrzeuglängsrichtung L (im eingebauten und befüllten Zustand) eine Auswölbung 66 aufweist, die sich zum Fahrzeuginsassen
12 hin erstreckt und diesem einen frühen Kontakt mit dem Gassack 20 ermöglicht (siehe z.B. auch Figuren 1 , 3 und 4).
Die Auswölbung 66 befindet sich in dem Bereich der Prallfläche 24, der zum Auffangen des Kopfes 44 des Fahrzeuginsassen 12 vorgesehen ist und liegt in einem oberen Bereich der Prallfläche 24 (siehe beispielsweise Figur 15). Wie Figur
13 verdeutlicht, erstreckt sich die Auswölbung 66 um einen Betrag Ax über die restliche Prallfläche 24 hinaus.
Die in diesem Beispiel ebenfalls vorgesehenen Fangbänder 48, 50 greifen mit ihren Ansatzstellen 52 jeweils oberhalb und unterhalb der Auswölbung 66 an der Prallfläche 24 an.
Die Auswölbung 66 wird dadurch erzeugt, dass die Prallfläche 24 aus insgesamt drei Zuschnittsteilen 56, 68, 70 zusammengesetzt ist, wie Figur 14 zeigt. Das Zuschnittsteil 56 ist wie in der Ausführungsform der Figuren 10 bis 12 etwa halbkreisförmig, ist hier aber ein separates Teil und wird mit dem Zuschnittsteil 54 durch eine weitere Verbindung verbunden.
Die beiden Zuschnittsteile 68, 70 sind spiegelsymmetrisch und nebeneinander (bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung Q und die Längsachse I) angeordnet. Sie weisen jeweils einen seitlich abstehenden Bereich 72 auf, wobei die beiden Bereiche 72 zueinander weisen und an ihren Außenrandabschnitten 74 miteinander verbunden sind. Im befüllten Gassack 20 liegen die verbundenen Außenrandabschnitte 74 bezogen auf die Fahrzeugquerrichtung Q in der Mitte der Prallfläche 24.
Wie in Figur 13 zu erkennen ist, sind die zum Zuschnittsteil 56 weisenden Außenrandabschnitte 58 der Zuschnittsteile 56, 68, 70 mit dem Zuschnittsteil 54 verbunden.
Die Figuren 16 und 17 zeigen eine zweite Zuschnittsform, mit der sich eine Auswölbung 66 erreichen lässt. Der Unterschied zu den in den Figuren 13 bis 15 dargestellten Variante lediglich in der Form der Zuschnittsteile 68, 70.
Die Figuren 18 und 19 zeigen eine Variante, die in der Form dem Gassack 20 der Figuren 10 bis 13 ähnelt.
Im Unterschied sind jedoch zwei Fangbänder 48, 50 im Inneren des Gassacks 20 angeordnet, die in etwa auf Höhe der Längsachse I zusammengeführt sind und von dort mit einem einzigen Fangbandabschnitt zu einer einzigen Ansatzstelle 53 an der Rückseite 26 führen. Somit ergibt sich ein Y-förmiges Fangband, dessen Arme entsprechend den Fangbändern 48, 50 jeweils an Ansatzstellen 52 auf der Prallfläche 24 enden. Das untere Fangband 50 verläuft dabei schräg nach oben in Richtung zum oberen Ende 30 des Körpers 22 des Gassacks 20 und bildet sozusagen einen Stil des Y. Dessen Ansatzstelle 53 liegt hier am oberen Ende der Rückseite 26, in der Nähe des Ansatzes des Halses 32.
Die Figuren 20 bis 25 zeigen Varianten des Gassacks 20, bei denen auch die Prallfläche 24 nur aus einem einzigen Zuschnittsteil 56 besteht. Hier wird die dreidimensionale Form durch die unterschiedlich geformten Konturen der Außenrandabschnitte 58 der Zuschnittsteile 54, 56 erreicht.
Außerdem ist in diesem Beispiel jeweils nur das obere Fangband 48 vorgesehen.
In den Figuren 26 und 27 ist ein optionaler Gassack-Rückzugs-Mechanismus 76 dargestellt, der dazu ausgelegt ist, das untere Ende 28 des Gassacks 20 nach oben in Richtung zum Dachbereich 16 hin und aus dem Sichtbereich des Fahrzeuginsassen 12 zurückzuziehen, nachdem der Gassack 20 seine Schutzfunktion erfüllt hat. Wahrend des und nach dem Eintauchen des Fahrzeuginsassen 12 in den Körper 22 des Gassacks 20 (siehe Fig. 26) entweicht das Füllgas aus dem Gassack 20 durch (nicht dargestellte) Entlüftungsöffnungen, sodass der Gassack 20 wieder komprimierbar wird.
Ein am unteren Ende 28 des Gassacks 20 ansetzendes Rückzugs-Fangband 78 ist mit dem im Dachbereich 16 angeordneten Gassack-Rückzugs- Mechanismus 76 verbunden, sodass bei einer Verkürzung der Länge des Rückzugs-Fangbands 78 im Gassackinneren das untere Ende 28 des Gassacks 20 nach oben in Richtung zum Dachbereich 16 angehoben wird. Auf diese Weise wird der Gassack 20 aus den Sichtbereich des Fahrzeuginsassen 12 gezogen.
Das Rückzugs-Fangband 78 kann im Inneren des Gassacks 20 oder außen am Gassack 20, z.B. an der Rückseite 26, entlanglaufen.
Es ist auch möglich, das Rückzugs-Fangband 78 mit einem oder mehreren der im Inneren des Gassacks 20 an der Prallfläche 24 angreifenden formgebenden Fangbänder 48, 50 zu verbinden oder zu kombinieren. Beispielsweise könnte das Y-förmige Fangband 48, 50, das in Fig. 22 dargestellt ist, mit dem Rückzugs- Fangband 78 verbunden sein.
Der Gassack-Rückzugs-Mechanismus 76 kann beispielsweise in das Gassackmodul 18 integriert sein. Ein geeigneter pyrotechnischer oder mechanischer Antrieb (nicht dargestellt) wird verwendet, um das Rückzugs- Fangband 78 einzuziehen und z.B. zu raffen oder aufzurollen.
Der Gassack-Rückzugs-Mechanismus 76 wird betätigt, sobald die eigentliche Rückhaltesituation abgeschlossen ist, damit der Fahrzeuginsassen 12 sobald wie möglich wieder Sicht durch die Windschutzscheibe 80 des Fahrzeugs bekommt.
In den Figuren 28 und 29 ist ein optionaler Lenkrad- Positionierungsmechanismus 82 gezeigt, der dazu ausgelegt ist, das Lenkrad 38 vor oder während einer Rückhaltesituation vom Fahrzeuginsassen 12 weg zu bewegen. Dadurch wird der Platz für den Fahrzeuginsassen 12, insbesondere für dessen Beine, vergrößert.
Figur 28 zeigt eine Lösung, bei der das Lenkrad 38 linear entlang der Richtung einer Lenksäule in Richtung zur Fahrzeugfront verschoben wird. Figur 29 zeigt eine Losung, bei der das Lenkrad 38 nach oben oder nach unten um einen Winkel von etwa 30° bis 90° verschwenkt wird.
Der Antrieb kann in beiden Fällen beispielsweise pyrotechnisch oder mechanisch erfolgen.
Wenn ein derartiger Lenkrad-Positionierungsmechanismus 82 vorgesehen ist, ist kein Lenkradgassack 40 im Lenkrad 38 angeordnet, und der Gassack 20 wird als alleiniger Frontgassack eingesetzt.
In den Figuren 30 bis 32 ist der Aufbau des Gassackmoduls 18 detaillierter dargestellt.
Ein Modulgehäuse 84 ist über Befestigungslaschen 86 und entsprechende Schrauben an einer Dachquerstrebe 88 fest fixiert. Im Modulgehäuse 84, das beispielsweise aus einem Stahlblech oder einem anderen geeigneten starren Material besteht, ist der Gasgenerator 34 sowie der zu einem Paket 89 zusammengelegter Gassack 20 aufgenommen. Der Gasgenerator 34 ragt mit einem Gasausströmbereich 90 in die Gassack 34 hinein.
Der Gasgenerator 34 und der Gassack 20 sind über das Modulgehäuse 84 auch fest und bleibend am Dachbereich 16 fixiert.
Eine Verkleidung, beispielsweise ein Dachhimmel 92, verdeckt das Gassackmodul 18 vom Fahrzeuginnenraum her.
Das Gassackmodul 18 ist im Bereich einer Sonnenblende 94 angeordnet, sodass sich der Gassack 20 zwischen der Windschutzscheibe 80 und der Sonnenblende 94 entfaltet.
Der Gasgenerator 34 ist dabei parallel zur Fahrzeugquerrichtung Q angeordnet.
In den Figuren 33 bis 35 ist eine Option dargestellt, um den Gasgenerator 34 mit dem Gassack 20 zu verbinden. Das nicht in den Körper 22 des Gassacks 20 führende Ende des Halses 32 endet in einer an den Durchmesser des Gasgenerators 34 angepassten Öffnung 96, in die der Gasausströmbereich 90 des Gasgenerators 34 eingeschoben wird (siehe Figur 34). Ein Rand der Öffnung 96 ist hier nach außen umgeschlagen, sodass eine definierte Einschuböffnung resultiert.
Nach dem Einsetzen des Gasgenerators 34 wird dieser über eine oder mehrere geeignete Schellen 98, die über den Gasgenerator 34 und den Rand der Öffnung 96 geschoben werden, am Gassack 20 fixiert.
Der Gasausströmbereich 90 ist auf diese Weise mittig im Hals 32 angeordnet, sodass bei der Aktivierung des Gasgenerators 34 das Füllgas direkt durch den Hals 32 in den Körper 22 des Gassacks 20 einströmt.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem mit einem Gassackmodul (18), das in einem Dachbereich (16) eines Fahrzeugs angeordnet und einem Frontsitz (14), insbesondere einem Fahrersitz, zugeordnet ist, wobei das Gassackmodul (18) einen Gassack (20) umfasst, der so angeordnet ist, dass er sich in Fahrzeuglängsrichtung (L) vor einem Fahrzeuginsassen (12) auf dem Frontsitz (14) entfaltet, wobei eine Prallfläche (24) des Gassacks (20) im befüllten Zustand quer zur Fahrzeuglängsrichtung (L) ausgerichtet ist und zum Fahrzeuginsassen (12) weist.
2. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfläche (24) des Gassacks (20) aus zwei oder mehr an Außenrandabschnitten (74) verbundenen Zuschnittsteilen (54, 68, 70) zusammengesetzt ist, insbesondere so, dass sich im befüllten Zustand des Gassacks (20) eine Auswölbung (66) eines Teils der Prallfläche (24) in Richtung zum Fahrzeuginsassen (12) hin ergibt.
3. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich der Prallfläche (24) aus wenigstens zwei entlang der Fahrzeugquerrichtung (Q) nebeneinanderliegenden Zuschnittsteilen (68, 70) zusammengesetzt ist.
4. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Gassacks (20) wenigstens ein Fangband (48, 50) angeordnet ist, das an der Prallfläche (24) des Gassacks (20) angreift und eine Ausdehnung des befüllten Gassacks (20) entlang der Fahrzeuglängsrichtung (L) begrenzt.
5. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gassack-Rückzugs-Mechanismus (76) vorhanden ist, der so ausgelegt ist, dass er den Gassack (20) nach dem Befüllen aus einem Sichtbereich des Fahrzeuginsassen (12), insbesondere des Fahrers, wegbewegt.
6. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gassackmodul (18) den zusammengelegten Gassack (20) sowie einen Gasgenerator (34) umfasst, wobei der Gasgenerator (34) ein Rohrgasgenerator ist, der parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung (Q) insbesondere im Bereich einer am Dachbereich (16) montierten Sonnenblende (94) angeordnet ist.
7. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug zwei Frontsitze (14) entlang der Fahrzeugquerrichtung (Q) nebeneinander angeordnet sind und im Dachbereich (16) zwei entlang der Fahrzeugquerrichtung (Q) nebeneinander angeordnete baugleiche Gassackmodule (18) mit jeweils einem Gassack (20) angeordnet sind.
8. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Lenkrad (38) aufweist, wobei das Lenkrad (38) keinen eigenen Lenkradgassack (40) aufweist, sich in vorgegebenen Fahrsituationen in einer für den Fahrzeuginsassen (12) nicht bedienbaren Position befindet und/oder ein Erkennungssystem (36) vorhanden ist, das erfasst, ob der Fahrzeuginsasse (12) das Lenkrad (38) berührt.
9. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenkrad- Positionierungsmechanismus (82) vorhanden ist, der so ausgelegt ist, dass er in einer Rückhaltesituation oder einer Pre-Crash-Situation ein Lenkrad (38) vom Fahrzeuginsassen (12) auf dem Frontsitz (14) wegbewegt.
10. Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei dem Frontsitz (14) ein Lenkrad (38) zugeordnet ist, mit dem Schritt, dass in einer Rückhaltesituation entschieden wird, ob der Gassack (20) befüllt wird, abhängig davon, ob der Fahrzeuginsasse (12) das Lenkrad (38) berührt, wobei ausschließlich ein Lenkradgassack (40) befüllt wird, wenn eine Berührung des Lenkrads (38) erkannt wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230060876A1 (en) * 2021-09-02 2023-03-02 ZF Passive Safety Systems US Inc. Fill tube adaptor for inflator
WO2024137190A1 (en) * 2022-12-22 2024-06-27 Caleen Design Labs Llc Airbags for a steering wheel adjustable in an out-of-use position

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19860827A1 (de) * 1998-12-30 2000-07-06 Volkswagen Ag Rückhaltesystem für einen Frontalaufprall eines Fahrzeugs
WO2005097559A2 (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Jess Cuevas Preemptive restorable vehicle occupant safety system
DE102015004973A1 (de) * 2015-04-20 2016-10-20 Trw Automotive Gmbh Front-Kopf/Rumpf-Gassack
US20160375860A1 (en) * 2015-06-24 2016-12-29 Steering Solutions Ip Holding Corporation Retractable steering column system, vehicle having the same, and method
WO2017001361A1 (de) * 2015-07-02 2017-01-05 Trw Automotive Gmbh Aufblasbarer gassack zum schutz einer person, gassackmodul, fahrzeuginsassenrückhaltesystem mit einem solchen gassack und verfahren zum herstellen eines aufblasbaren gassacks
US20180162310A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-14 Ford Global Technologies, Llc Door mounted airbag assembly with concave surface
WO2019076673A1 (de) * 2017-10-20 2019-04-25 Dalphi Metal Espana, S.A. Fahrzeuginsassen-rückhaltesystem mit einem gassack
DE102018203732A1 (de) * 2018-03-13 2019-09-19 Audi Ag Schutzvorrichtung für ein, insbesondere autonom fahrendes, Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einer derartigen Schutzvorrichtung
US20190381962A1 (en) * 2018-06-14 2019-12-19 GM Global Technology Operations LLC Occupant airbag and control system for use in autonomous vehicles with retractable steering wheels
US20200055481A1 (en) * 2016-12-21 2020-02-20 Honda Motor Co., Ltd. Airbag device and vehicle

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29916526U1 (de) 1999-09-20 2000-02-17 Trw Repa Gmbh Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung
DE102008057968A1 (de) * 2008-11-19 2010-05-20 Trw Automotive Gmbh Gassack
FR3003228B1 (fr) * 2013-03-15 2016-06-10 Renault Sa "vehicule automobile comportant des moyens de positionnement d'une colonne de direction retractable"
DE102014210494B4 (de) 2014-06-03 2022-12-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs
DE102017124581A1 (de) * 2017-10-20 2019-04-25 Dalphi Metal Espana, S.A. Umhüllung eines gassacks eines fahrzeuginsassen-rückhaltesystems und verfahren zum verpacken eines gassacks in einer umhüllung
US10688954B2 (en) 2017-11-29 2020-06-23 GM Global Technology Operations LLC Airbag assembly with tethered reaction surface and cushion configured to permit forward head rotation
DE102018001991A1 (de) * 2018-03-13 2018-09-20 Daimler Ag Instrumententafelanordnung

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19860827A1 (de) * 1998-12-30 2000-07-06 Volkswagen Ag Rückhaltesystem für einen Frontalaufprall eines Fahrzeugs
WO2005097559A2 (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Jess Cuevas Preemptive restorable vehicle occupant safety system
DE102015004973A1 (de) * 2015-04-20 2016-10-20 Trw Automotive Gmbh Front-Kopf/Rumpf-Gassack
US20160375860A1 (en) * 2015-06-24 2016-12-29 Steering Solutions Ip Holding Corporation Retractable steering column system, vehicle having the same, and method
WO2017001361A1 (de) * 2015-07-02 2017-01-05 Trw Automotive Gmbh Aufblasbarer gassack zum schutz einer person, gassackmodul, fahrzeuginsassenrückhaltesystem mit einem solchen gassack und verfahren zum herstellen eines aufblasbaren gassacks
US20180162310A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-14 Ford Global Technologies, Llc Door mounted airbag assembly with concave surface
US20200055481A1 (en) * 2016-12-21 2020-02-20 Honda Motor Co., Ltd. Airbag device and vehicle
WO2019076673A1 (de) * 2017-10-20 2019-04-25 Dalphi Metal Espana, S.A. Fahrzeuginsassen-rückhaltesystem mit einem gassack
DE102018203732A1 (de) * 2018-03-13 2019-09-19 Audi Ag Schutzvorrichtung für ein, insbesondere autonom fahrendes, Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einer derartigen Schutzvorrichtung
US20190381962A1 (en) * 2018-06-14 2019-12-19 GM Global Technology Operations LLC Occupant airbag and control system for use in autonomous vehicles with retractable steering wheels

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230060876A1 (en) * 2021-09-02 2023-03-02 ZF Passive Safety Systems US Inc. Fill tube adaptor for inflator
US11718263B2 (en) * 2021-09-02 2023-08-08 ZF Passive Safety Systems US Inc. Fill tube adaptor for inflator
WO2024137190A1 (en) * 2022-12-22 2024-06-27 Caleen Design Labs Llc Airbags for a steering wheel adjustable in an out-of-use position

Also Published As

Publication number Publication date
DE112021006366A5 (de) 2023-10-05
CN116568587A (zh) 2023-08-08
DE102020132998A1 (de) 2022-06-15
US20240025364A1 (en) 2024-01-25

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