DE4306615A1 - Impact restraint system for occupants of motor vehicles - Google Patents
Impact restraint system for occupants of motor vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Aufprallrückhaltesystem für Insassen von Kraftfahrzeugen entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Rückhaltesysteme dieser Art weisen in der Regel eine oder mehrere Gasausströmöffnungen auf, die ständig offen sind, wie z. B. der deutschen Patentschrift DE-39 16 011 C1 entnommen werden kann.The invention relates to an impact restraint system for motor vehicle occupants according to the preamble of claim 1. Restraint systems of this type usually have one or more gas outlets that are always open, such as B. can be taken from the German patent DE-39 16 011 C1.
Infolgedessen ist es bei derartigen Ausführungen des Rückhaltesystemes möglich, daß während des Aufblasvorganges des Aufprallfangkissens bereits von Anfang an Gas aus dem Fangkissen ausströmen kann. Es hat sich für die Funktionsweise des Aufprallfangkissens jedoch als zweckmäßig erwiesen, wenn erst dann wesentliche Gasmengen aus dem Fangkissen austreten können, sobald dies für eine optimale Funktions- und Wirkungsweise des Aufprallfangkissens notwendig ist, nämlich dann, wenn der Druck im Fangkissen durch den Aufprall des Fahrzeuginsassen erhöht wird.As a result, it is possible with such designs of the restraint system that during the inflation process of the impact cushion from the start can flow out of the cushion. It has been proven to work for the Impact cushion, however, proven to be useful if only essential Gas quantities can escape from the cushion as soon as this is optimal Function and mode of action of the impact cushion is necessary, namely when the impact of the vehicle occupant increases the pressure in the cushion.
Zu diesem Zweck wurde bereits vorgeschlagen, die Gasausströmöffnung mittels einer besonderen, ventilartig wirkenden Scheibe abzudecken, vgl. hierzu die europäische Patentanmeldung EP 0423981 A1. Hierfür wird diese ventilartig wirkende Scheibe mit dem Rand der Gasausströmöffnung an dem Fangkissenmaterial befestigt.For this purpose it has already been proposed to use a gas outflow opening cover a special, valve-like disc, cf. the European one Patent application EP 0423981 A1. For this purpose, this valve-like disc is included attached to the edge of the gas outflow opening on the cushion material.
Die Befestigung erfolgt dabei entweder durch Festnähen oder Festkleben der Scheibe. Bei einem Aufprall des Fahrzeuginsassen auf das Fangkissen öffnen sich entsprechend dem Innendruck im Fangkissen die Ventilöffnungen, bei einem Nachlassen des Druckes beginnen sich diese Öffnungen dementsprechend wieder zu verschließen.The attachment is done either by sewing or gluing the pane. At an impact of the vehicle occupant on the cushion open accordingly Internal pressure in the cushion the valve openings when the pressure decreases these openings begin to close accordingly.
Die Herstellung einer solchen ventilartig wirkenden Gasausströmöffnung ist verhältnismäßig aufwendig. Der Erfindung liegt daher die technische Aufgabenstellung zugrunde, die Wand des Aufprallfangkissens an der Stelle der Gasaustrittsöffnung so auszugestalten, daß durch die Fangkissenwand selber auf einfache Weise eine zuverlässige Ventilwirkung erzeugt wird, ohne daß es erforderlich ist, eine gesonderte Ventilscheibe vorzusehen. Messungen haben ferner ergeben, daß im Verlauf des Aufblasvorganges des Aufprallfangkissens Unterdruck im Fangkisseninneren entstehen kann. Durch die Erfindung soll deshalb auch die Aufgabe gelöst werden, durch die Ausgestaltung der Gasausströmöffnung zu gewährleisten, daß im Falle eines sich bildenden Unterdruckes im Fangkissen Umgebungsluft einströmen kann. The production of such a valve-like gas outflow opening is relatively expensive. The invention is therefore the technical problem based on the wall of the impact cushion at the location of the gas outlet opening to design that reliable through the cushion wall itself Valve action is generated without the need for a separate valve disc to provide. Measurements have also shown that in the course of the inflation process Impact cushion can create negative pressure inside the cushion. Through the The invention is therefore also intended to solve the problem by the configuration of the Gas outflow opening to ensure that in the event of a negative pressure developing in the Cushion surrounding air can flow in.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.The object underlying the invention is characterized by the features of characterizing part of claim 1 solved.
Die vorgeschlagenen Durchbrüche und Spalte der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Gasaustrittsöffnung nach Anspruch 1 können auf eine einfache, zuverlässige und wirt schaftliche Art und Weise hergestellt werden, beispielsweise durch ein Einstanzen oder durch ein Einschneiden der Durchbrüche und Spalte in die Wand des Aufprallfangkissens mittels eines Walzenmessers. Dadurch ist eine große Genauigkeit und Wiederholbarkeit sowohl der Anordnung als auch der Abmessungen der Durchbrüche und Spalte und infolgedessen eine große Konstanz und Reproduzierbarkeit des Wirkungsverhaltens der Gasausströmöffnung gewährleistet.The proposed breakthroughs and gaps in the configuration of the invention Gas outlet opening according to claim 1 can be simple, reliable and host be produced in a societal manner, for example by stamping or by cutting through the openings and gaps in the wall of the impact cushion by means of a roller knife. This is great accuracy and repeatability both the arrangement and the dimensions of the openings and gaps and as a result, great constancy and reproducibility of the effectiveness of the Gas outflow guaranteed.
Durch die kreisförmige Ausbildung der Durchbrüche wird eine Kerbwirkung an den Enden der Spalte vermieden und damit ein etwaiges Weiterreißen der Spalte bzw. ein Einreißen der Fangkissenwand sowohl bei einem schlagartigen Aufblasen des Fangkissens als auch bei einem Aufprall des Fahrzeuginsassen verhindert, und infolgedessen ein unkontrolliertes Dämpfungsverhalten des Fangkissens vermieden.The circular design of the openings creates a notch effect at the ends the column avoided and thus a possible tearing of the column or tearing the cushion wall both when the cushion is suddenly inflated as well prevented in the event of a crash of the vehicle occupant, and consequently an uncontrolled Damping behavior of the cushion is avoided.
Durch die Anordnung und Ausbildung der Durchbrüche und Spalte wird ferner erreicht, daß Klappen in der Fangkissenwand gebildet werden, die unabhängig voneinander frei schwingen können. Durch eine Abstimmung der einzelnen Komponenten aufeinander wie z. B. der Bemessung der Spalte nach Länge und Breite, des Durchmessers der Durchbrüche, deren Anordnung zueinander, der Materialsteifigkeit der Fangkissenwand usw., kann die Wirkungsweise der Ausströmöffnung dahingehend optimiert werden, daß bei einem Auslösen des Aufprallrückhaltesystems beim Aufblasen des Fangkissens verhältnismäßig wenig und erst bei einem Aufprallen des Fahrzeuginsassen die für die Rückhaltewirkung notwendige Menge an Gas entweichen kann.The arrangement and design of the openings and gaps also achieve that flaps are formed in the cushion wall that are independent of each other can swing. By coordinating the individual components with each other like e.g. B. the dimensioning of the column according to length and width, the diameter of the Breakthroughs, their arrangement to each other, the material stiffness of the cushion wall etc., the operation of the outflow opening can be optimized so that when the impact restraint system is triggered when the cushion is inflated comparatively little and only when the vehicle occupant hits the for Retention effect necessary amount of gas can escape.
Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung gewährleistet, daß bei einem auftretenden Unterdruck im Fangkissen Umgebungsluft in das Fangkissen eintreten kann. Diese Luft expandiert unter der Wärmezufuhr des heißen Treibgases und erhöht somit die Füllung des Aufprallfangkissens. Bei Gasgeneratoren mit Gasreinigungssystem fördert der in der Luft enthaltene Sauerstoff eine Umwandlung und Verringerung von Schadstoffen des Treibgases und damit eine Minimierung der gesundheitlichen Belastung von Fahrzeuginsassen. In addition, the training according to the invention ensures that at one negative pressure that occurs in the safety cushion ambient air can enter the safety cushion. This air expands under the supply of heat from the hot propellant gas and thus increases the Filling the impact cushion. For gas generators with a gas cleaning system, the Oxygen in the air transforms and reduces pollutants of the propellant gas and thus a minimization of the health burden of Vehicle occupants.
Hierin besteht ein besonders hervorzuhebender Vorteil der erfindungsgemäßen Gasausströmöffnung.This is a particularly noteworthy advantage of the invention Gas outlet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den rückbezogenen Unteransprüchen 2 bis 7 angegeben. So kann beispielsweise durch die Maßnahmen nach Anspruch 2 eine weitere Anpassung und Optimierung der Aus- und Einströmverhältnisse in Bezug auf das Fangkissen vorgenommen werden. Dies gilt in analoger Weise auch für die Maßnahmen gemäß den übrigen Ansprüchen.Further advantageous embodiments of the invention are in the back-related Subclaims 2 to 7 specified. For example, the measures taken after Claim 2 further adjustment and optimization of the outflow and inflow conditions with respect to the cushion. This also applies in an analogous manner to the measures according to the remaining claims.
In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung anhand der Zeichnungen im Einzelnen näher dargelegt.In the following description, the invention will be described in detail with reference to the drawings detailed.
Es zeigen die:They show:
Fig. 1 Eine allgemeine Ansicht eines in einem Fahrzeuginneren angeordneten Aufprallfangkissens für Fahrzeuginsassen. Fig. 1 is a general view of an impact cushion arranged in a vehicle interior for vehicle occupants.
Fig. 2 Eine Ansicht eines Aufprallrückhaltesystems im Schnitt. Fig. 2 is a sectional view of an impact restraint system.
Fig. 3 Eine Ansicht des Aufprallfangkissens von der Befestigungsseite mit der Montageöffnung für das Gaserzeugungssystem und einer vorteilhaften Plazierung der Gasaustrittsöffnung. Fig. 3 is a view of the impact cushion from the mounting side with the mounting opening for the gas generation system and an advantageous placement of the gas outlet opening.
Fig. 4 Einen Ausschnitt der Wand des Aufprallfangkissens um die Gasaustrittsöffnung mit einer bevorzugten Anordnung der Durchbrüche und Verbindungsspalte. Fig. 4 shows a section of the wall of the impact cushion around the gas outlet opening with a preferred arrangement of the openings and connecting gaps.
Fig. 5 Einen Schnitt gemäß der Linie A-B in Fig. 4 mit Darstellung des Bewegungsschemas der Klappen. Fig. 5 is a section along the line AB in Fig. 4 showing the movement scheme of the flaps.
Fig. 6 Ein Schnitt gemäß Fig. 5, mit Mehrlagigkeit der Klappen (7) entsprechend Anspruch 7. Fig. 6 is a section according to FIG. 5, in accordance with multiple layers of the flaps (7) of claim 7.
Fig. 7 Beispiele weiterer Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Ausbildung der Klappen mit zwei, drei oder vier Durchbrüchen und geraden bzw. gekrümmten Verbindungsspalte. Fig. 7 examples of further variants of the design of the flaps according to the invention with two, three or four openings and straight or curved connecting gaps.
Fig. 1/2 zeigen schematisch eine Ansicht eines im Fahrzeuginnenraum (8) angeordneten Aufprallrückhaltesystems (1) für Fahrzeuginsassen (9) im aufgeblasenen Zustand des Aufprallfangkissens (2) bzw. eine Ansicht des Systems (1) im Schnitt. In dieser Darstellung ist das System (1) auf der Fahrerseite des Fahrzeuges angeordnet. Es kann in entsprechender Weise zusätzlich auch auf der Seite des Beifahrers vorgesehen werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das gesamte Aufprallrückhaltesystem (1) mit Gasgenerator (13), Gasfilter (15), Aufprallfangkissen (2), usw. in bekannter Weise in der Nabe (10) des Lenkrades (11) gelagert. Fig. 1/2 schematically show a view of an impact restraint system ( 1 ) arranged in the vehicle interior ( 8 ) for vehicle occupants ( 9 ) in the inflated state of the impact cushion ( 2 ) or a view of the system ( 1 ) in section. In this illustration, the system ( 1 ) is arranged on the driver's side of the vehicle. It can also be provided on the passenger side in a corresponding manner. In the embodiment shown, the entire impact restraint system ( 1 ) with gas generator ( 13 ), gas filter ( 15 ), impact cushion ( 2 ), etc. is mounted in a known manner in the hub ( 10 ) of the steering wheel ( 11 ).
Solange keine Aktivierung des Aufprallfangsystems (1) erfolgt, liegt das Fangkissen (2) zusammengefaltet und geschützt unter der Lenkradabdeckkappe (12). Sobald der pyrotechnische Gasgenerator (13) gezündet und Gasdruck produziert wird, bricht die Abdeckkappe (12) auf und das Aufprallfangkissen (2) wird aus seiner Ruhelage in Richtung zum Fahrzeuginsassen (9) zur Entfaltung gebracht. In der Anfangsphase des Entfaltungsvorganges entsteht im Fangkissen (2) Unterdruck, da das Herausschleudern des Fangkissens (2) mit solcher Geschwindigkeit erfolgt, daß die vom Gasgenerator gebildete Gasmenge nicht ausreicht, um das entstandene Volumen sofort auszufüllen.As long as the impact safety system ( 1 ) is not activated, the safety cushion ( 2 ) is folded and protected under the steering wheel cover ( 12 ). As soon as the pyrotechnic gas generator ( 13 ) is ignited and gas pressure is produced, the cover cap ( 12 ) breaks open and the impact cushion ( 2 ) is brought out of its rest position towards the vehicle occupant ( 9 ). In the initial phase of the unfolding process, negative pressure is created in the cushion ( 2 ), since the cushion ( 2 ) is thrown out at such a speed that the amount of gas generated by the gas generator is not sufficient to fill the volume immediately.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Wand (5) des Aufprallfangkissens (2) im Bereich der Gasausströmöffnung (3), wie in Fig. 4 beispielsweise dargestellt, wird gewährleistet, daß bei Unterdruck im Aufprallfangkissen (2) die Klappen (7) in Richtung zum Fangkisseninneren schwingen können, wie in Fig. 5 beispielsweise dargestellt ist. The inventive design of the wall ( 5 ) of the impact cushion ( 2 ) in the area of the gas outflow opening ( 3 ), as shown in FIG. 4, for example, ensures that the flaps ( 7 ) towards the interior of the cushion in the event of negative pressure in the impact cushion ( 2 ) can swing, as shown in Fig. 5 for example.
Infolgedessen kann sauerstoffreiche Umgebungsluft in das Fangkissen und damit in den Bereich eines Gasfilters (15) gelangen und somit einen katalytischen Umwandlungsprozeß des Treibgases fördern.As a result, oxygen-rich ambient air can get into the cushion and thus into the area of a gas filter ( 15 ) and thus promote a catalytic conversion process of the propellant gas.
Fig. 1 zeigt das Aufprallfangkissen (2) in aufgeblasenem Zustand. Der Fahrzeuginsasse (9) befindet sich in Bewegung auf das Aufprallfangkissen (2), es hat jedoch noch kein Kontakt stattgefunden. In dieser Phase sind die Klappen (7) teilweise geöffnet, beim Auftreffen des Fahrzeuginsassen auf das Aufprallfangkissen erhöht sich der Innendruck und die durch die Absorption der Aufprallenergie verdrängte Gasmenge strömt durch die nun voll geöffnete Gasaustrittsöffnung (3) in den Fahrzeuginnenraum. Durch Ausgestaltung der Klappen (7) gemäß Fig. 6 kann das Öffnungsverhalten entsprechend den Druckverhältnissen optimiert werden. Die zur wirkungsvollen Dämpfung eines Aufpralles erforderlichen geometrischen und materialseitigen Parameter der Gasaustrittsöffnung werden durch Testreihen ermittelt. Nach Beendigung des Aufprallvorganges schließen sich bedingt durch den absinkenden Innendruck die Klappen (7) und halten somit die im nun erschlafften Aufprallfangkissen verbliebene Restgasmenge zurück. Diese konstruktive Gestaltung gewährleistet eine deutlich längere Arbeitsfähigkeit des Rückhaltesystems als konventionelle Ausführungen. Fig. 1 shows the impact cushion ( 2 ) in the inflated state. The vehicle occupant ( 9 ) is in motion on the impact cushion ( 2 ), but no contact has yet taken place. In this phase, the flaps ( 7 ) are partially open, when the vehicle occupant hits the impact cushion, the internal pressure increases and the amount of gas displaced by the absorption of the impact energy flows through the now fully opened gas outlet opening ( 3 ) into the vehicle interior. By designing the flaps ( 7 ) according to FIG. 6, the opening behavior can be optimized in accordance with the pressure conditions. The geometrical and material-related parameters of the gas outlet opening required for the effective damping of an impact are determined by test series. After the impact process has ended, the flaps ( 7 ) close due to the falling internal pressure and thus retain the residual gas quantity remaining in the now slackened impact cushion. This constructive design ensures that the restraint system can work much longer than conventional designs.
Als bevorzugte Anordnung zeigt Fig. 4 einen Ausschnitt der Fangkissenwand mit der Gasausströmöffnung (3), der Durchbrüche (4), der Verbindungsspalte (6) und der durch sie bestimmten Klappen (7). Bei dieser bevorzugten Ausführung sind die Durchbrüche (4) an den Ecken eines imaginären Quadrates zueinander positioniert, wobei je zwei der kreisförmigen Durchbrüche (4) mit überkreuz verlaufenden Spalten (6) miteinander verbunden sind. Diese Spalten (6) können jedoch auch in einer anderen als der dargestellten Konfiguration ausgebildet sein, beispielsweise können sie halbkreisförmig nach außen verlaufend je zwei Durchbrüche miteinander verbinden, siehe Fig. 7.As a preferred arrangement, Fig. 4 shows a section of the cushion wall with the gas outflow opening ( 3 ), the openings ( 4 ), the connecting column ( 6 ) and the flaps ( 7 ) determined by them. In this preferred embodiment, the openings ( 4 ) are positioned at the corners of an imaginary square with each other, two of the circular openings ( 4 ) being connected to one another with crosswise columns ( 6 ). However, these gaps ( 6 ) can also be configured in a configuration other than the one shown, for example they can connect two openings each running in a semicircular shape, see FIG .
Wesentlich ist, daß jeweils klappenförmige Wandbereiche ausgebildet werden. Entsprechendes gilt auch für die Anzahl und Anordnung der Durchbrüche (4) zueinander.It is essential that flap-shaped wall areas are formed in each case. The same also applies to the number and arrangement of the openings ( 4 ) to one another.
Claims (7)
Das Aufprallfangkissen ist im Bereich der Verbindung mit dem Gaserzeugungssystem einlagig oder mehrlagig ausgebildet und mit einer in der Wand des Aufprallfangkissens angeordneten Gasaustrittsöffnung versehen.
Das System ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsöffnung (3) gebildet wird durch zwei oder mehrere, vorzugsweise vier mit Abstand voneinander angeordnete kreisringförmige Durchbrüche (4) mit im Vergleich zur Gasaustrittsöffnung (3) kleinem Durchmesser.
Diese Durchbrüche (4) sind mittels eines oder soweit erforderlich mehrerer, die Fangkissenwand (5) durchtrennender schmaler Spalten (6) in zweckdienlicher Weise derart miteinander verbunden, daß in der Fangkissenwand (5) Klappen (7) gebildet werden, die in Abhängigkeit vom Druckverlauf im Aufprallfangkissen (2), in bezug auf ihre Ausgangslage frei schwingen können.1. Impact restraint system for occupants of motor vehicles, with a gas generation system that is arranged at a suitable location in the vehicle interior, with an inflatable impact cushion made of a coated or uncoated fabric, which is connected to the gas generation system. A gas cleaning system can be connected to the gas generator.
The impact cushion is formed in the area of the connection to the gas generating system in one or more layers and is provided with a gas outlet opening arranged in the wall of the impact cushion.
The system is characterized in that the gas outlet opening ( 3 ) is formed by two or more, preferably four, annular openings ( 4 ) spaced apart from one another and having a small diameter compared to the gas outlet opening ( 3 ).
These openings ( 4 ) are connected to one another by means of one or, if necessary, a plurality of narrow gaps ( 6 ) separating the cushion wall ( 5 ) in such a way that flaps ( 7 ) are formed in the cushion wall ( 5 ) which are dependent on the pressure profile in the impact cushion ( 2 ), swing freely in relation to their starting position.
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| 8131 | Rejection |