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WO2007003349A1 - Rückhaltesystem - Google Patents

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Publication number
WO2007003349A1
WO2007003349A1 PCT/EP2006/006341 EP2006006341W WO2007003349A1 WO 2007003349 A1 WO2007003349 A1 WO 2007003349A1 EP 2006006341 W EP2006006341 W EP 2006006341W WO 2007003349 A1 WO2007003349 A1 WO 2007003349A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
restraint system
vehicle seat
occupant
closing element
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/006341
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Bacher
Walter Eberle
Christian Götz
Till Heinrich
Simon Kramer
Martin Lanzerath
Albert Reitinger
Julien Richert
Clark Rüdebusch
Matthias Struck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE202005012944U external-priority patent/DE202005012944U1/de
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to JP2008518730A priority Critical patent/JP2008544901A/ja
Priority to US11/994,091 priority patent/US20080290633A1/en
Publication of WO2007003349A1 publication Critical patent/WO2007003349A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/276—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow with means to vent the inflation fluid source, e.g. in case of overpressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R2021/2765—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow with means to vent the inflation fluid source, e.g. in case of overpressure comprising means to control the venting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/48—Control systems, alarms, or interlock systems, for the correct application of the belt or harness
    • B60R2022/4808—Sensing means arrangements therefor
    • B60R2022/4816—Sensing means arrangements therefor for sensing locking of buckle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
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    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/23—Inflatable members
    • B60R21/239—Inflatable members characterised by their venting means

Definitions

  • the invention relates to a restraint system for an occupant of a vehicle sitting on a positionable vehicle seat in various positions, with an interior, which is bounded by a housing and at least one airbag, and at least one gas generator for supplying the interior with gas for inflating the Gas bag, wherein via at least one provided on the housing, controllable discharge opening, which is closed by a movable from a closed position in an open position closing element, gas from the interior is such deductible that during an accident, an internal pressure in the interior depending on occupant load relevant parameters is adjustable.
  • German Offenlegungsschrift DE 101 24 273 A1 discloses a restraint system for an occupant of a vehicle, having an interior space bounded by a housing and at least one airbag, and at least one gas generator for supplying the interior space with gas for inflating the airbag.
  • gas can be discharged from the interior space via at least one controllable outflow opening such that an internal pressure in the interior is set in the interior space as a function of occupancy-relevant parameters during an accident process.
  • at least one control device is provided. provided with a device arranged at the discharge opening closure member.
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2004 027 703 A1 discloses an airbag module outlet with a ventilation member that is movable between an open state that allows flow of inflation fluid through a ventilation opening and a closed state that at least partially blocks flow of inflation fluid through the ventilation opening is.
  • German Offenlegungsschrift DE 103 40 910 A1 discloses a method for operating an airbag module, in which a defined release is actively set while restricting the flow cross-section of an air intake opening.
  • German patent application DE 41 33 506 A1 discloses a safety device having a housing wall, in which an outflow opening with a variable effective cross-sectional area is provided.
  • the object of the invention is to provide a restraint system for an occupant of a vehicle according to the preamble of claim 1, which is simple in construction and inexpensive to produce.
  • the object is a restraint system for an occupant of a vehicle seated on a vehicle seat positionable in various positions, with an interior bounded by a housing and at least one gas bag, and at least one inflator for inflating the interior with gas the gas bag, wherein via at least one provided on the housing on the gas generator or the gas bag itself, controllable .Abströmö réelle, which is closed by a movable from a closed position to an open position closing element, gas from the interior is such discharged that during an accident, an internal pressure is adjustable in the interior depending on Méssenbelas- relevant parameters, by an adjustable, the opening movement of the closing element limiting stop element solved, which is adjusted in dependence on occupant relevant parameters to the Abströmö Stammsquers Adjust set by the closing element located in its closed position.
  • the amount of gas flow which escapes from the interior during an accident can be adapted, for example, in a simple manner to the vehicle seat position in the vehicle longitudinal direction.
  • the cross section of the outflow opening is automatically determined by the adjustable stop element as a function of occupant load relevant parameters.
  • those parameters which are relevant to occupant load are all those parameters which have an influence on the load of an occupant in the event of an accident.
  • the weight or the size of the occupant, the position of the vehicle seat or the position of the occupant on the vehicle seat may be mentioned here.
  • a preferred embodiment of the restraint system is characterized in that the closing element is formed by a slide.
  • the slider is preferably such staltet that he closes in his closed position simultaneously several outflow openings, which he releases in its open position.
  • a flap can also be used.
  • a further preferred embodiment of the restraint system is characterized in that the stop element is coupled by means of a cable, in particular a wire, with the vehicle seat.
  • a cable in particular a wire
  • a Bowden zugs two opposing Bowden cables or a Bowden cable with retaining spring can be used, which are mounted on a seat rail of the vehicle seat. This can be made in a simple manner, a mechanical coupling between the size of the discharge opening and the position of the vehicle seat.
  • a further preferred embodiment of the restraint system is characterized in that the stop element with the interposition of a transmission, in particular a reduction gear, is coupled to the vehicle seat.
  • the transmission converts a 30 cm vehicle seat travel path into a 2 cm stop element adjustment path.
  • the stop element is coupled to the vehicle seat such that the Abströmö Stammsquer- section linear, non-linear or limited linearly related to the vehicle seat position.
  • a further preferred embodiment of the restraint system is characterized in that the Abströmö Stamms- cross-section is released in stages depending on the vehicle seat position and of occupant relevant parameters. It is also conceivable that the outflow surface, so the outflow volume, with an actuator, such as an electric motor, depending on the detected seat position, occupant position, occupant weight, Gurtanlegestatus or accident severity is set. Thus, a mechanical coupling between the vehicle seat and stop element would not be necessary.
  • a further preferred embodiment of the restraint system is characterized in that a second, the opening movement of the closing element limiting stop member cooperates with a buckle switch to adjust the Abströmö Stammsquerrough, which is bounded by the closing element located in its closed position.
  • the second stop element is independent of the first stop element or this parent.
  • the buckle switch can take into account whether the occupant is belted. If the occupant is not wearing a seatbelt, the airbag must be harder because it is the only means of restraint. Then, for example, with the aid of a magnet, a second stop for the closing element can be defined, which ensures that the closing element does not open at all or only slightly.
  • a further preferred embodiment of the restraint system is characterized in that the second stop element comprises a magnet. By the magnet, the closing element can be extended in the region of the stop.
  • Another preferred embodiment of the restraint system is characterized in that the closing element is moved by means of a pyrotechnic device from its closed position to its open position, when the restraint system is activated.
  • the triggering of the pyro-technical device takes place, inter alia, depending on the severity of the accident, the weight and / or posture of the occupant and the belt status. From these values, a defined switching time is calculated, 'that is, a time during which activates the pyrotechnic device and moves the closing or released.
  • Another embodiment of the restraint system is characterized in that the closing element can be opened by the gas pressure of the gas generator or the second gas generator stage.
  • This embodiment describes a so-called self-opening variant, that is, at a high internal gas pressure in the interior of the restraint system, the closing element is moved by the gas pressure from its closed position to its open position.
  • the high internal pressure can be rapidly reduced, so that a softer airbag is available.
  • the closing element should only be moved when the airbag cover is fully open.
  • the outflow openings are released after the opening of the airbag cover. This can be done for example by a mechanism between the airbag cover and the closing element.
  • the closing element could be locked via tension elements, such as bands or ropes, which are attached to the airbag cover. Swinging the airbag cover cuts the tension element, so that the lock is released and the discharge opening is released.
  • the gas bag also has a constant outflow opening.
  • a constant proportion of gas can escape from the gas bag, while a variable portion can escape via the switchable discharge opening on the housing.
  • This can also be achieved by a corresponding gas permeability (permeability) of the gas bag.
  • Figure 1 is a perspective view of a section of a restraint system according to the invention with closed outlet openings.
  • FIG. 2 shows the restraint system of FIG. 1 with opened outflow openings
  • FIG. 3 shows a Cartesian coordinate system in which the size of the discharge opening is plotted over the longitudinal position of a vehicle seat
  • FIG. 4 is a schematic representation of a restraint system according to the invention with a further outflow opening in the gas bag,
  • 5a a coordinate system in which the relationship between seat position / occupant position and airbag gas volume is shown
  • 5b a coordinate system in which the relationship between seat position / occupant position and the airbag volume / airbag propagation is shown
  • FIG. 10 is a perspective view of a restraint system according to the invention in a further embodiment
  • Fig. IIa is a side view of the embodiment of FIG. 10 and
  • Fig. IIb is a plan view of the embodiment of FIG. 10th
  • FIG. 1 shows a detail of a restraint system according to the invention is shown in perspective, comprising a housing 1 with a slider 3.
  • a U-shaped frame 5 is fixed, which has two guide rails 6, 7, which are arranged parallel to each other and in which the slide 3 in the longitudinal direction of the guide rails 6, 7 is displaceably guided.
  • the slider 3 has the shape of a rectangular plate 10, which has two rectangular recesses 11, 12.
  • a bent actuating finger 14 In the area of one end of the slider 3 starts from the rectangular plate 10 is a bent actuating finger 14, which may be configured deformable.
  • the free end of the actuating finger 14 is directed toward a piston housing 15.
  • a pyrotechnic device In the piston housing 15, a pyrotechnic device is received, through which the slide 3 is moved via the actuating finger 14 from its closed position shown in Figure 1 in its open position shown in Figure 2.
  • the pyrotechnic device is secured against overpressure, since it must be ensured that the stop rail 24 is not displaced by the pyrotechnic device.
  • a stop lug 20 is fixed, which projects at right angles from the rectangular plate 10 and which may be deformable.
  • the stop lug 20 is arranged in the closed position of the slider 3 at a distance from a stop surface 22 which is provided at one end of a stop rail 24.
  • the stop rail 24 is movable relative to the housing and the U-shaped frame 5 by means of a reduction gear 28.
  • the reduction gear 28 has a receptacle 30 for one end of a (not shown) Bowden cable, the other end is fixed to a vehicle seat. In an electric drive, the receptacle 30 is designed for a corresponding drive.
  • the slider 3 In Figure 2, the slider 3 is in its open position. In the open position, the slide 3 releases three outflow openings 36 to 38, which are provided in the housing 1. The number of outflow openings is freely selectable, but at least one is necessary.
  • the stop lug 20 bears against the stop surface (22 in FIG. 1) of the stop rail 24.
  • the stop rail 24 In turn is moved by means of the reduction gear 28 via the coupled with the vehicle seat Bowden cable in the longitudinal direction of the guide rail 6 when the vehicle seat is adjusted.
  • the Bowden cable is preferably mounted on a seat rail and forms a direct connection to the control of the outflow cross section.
  • a buckle switch 34 can also be considered whether the occupant is belted. If the occupant is not belted, the gas bag must be harder because it serves as the sole means of restraint.
  • a second stop for the slide can be defined, which ensures that the slide does not open or only slightly. This defines a new cross-section that should be active whenever the occupant is not wearing a seatbelt.
  • a magnet can be used, which extends the slider in the area of the stop.
  • the seat longitudinal position determines the size of the Abströmö Stamms- cross-section in the open state of the slider.
  • the stop element is moved so that the slider as much surface of the opening cross-section releases. If the occupant, for example a tall person, assumes a rear sitting position, then the stop element, in particular the stop rail, is displaced so that the slider covers a large area of the opening cross section. This ensures that the airbag is soft for a small person and the airbag is as hard as possible for a tall person.
  • FIG. 3 shows a Cartesian coordinate diagram in which the controllable Abströmö Stammsquerites A is plotted in percent over the seat longitudinal position or occupant position S.
  • the vehicle seat At zero, the vehicle seat is in its front and at eight in its rear end position.
  • 41 denotes a linear relationship
  • 42 denotes a limited linear relationship between the outflow opening cross section and the seat longitudinal position.
  • 43 and 44 two non-linear relationships between the Abströmö Stammsquerrough A and the seat longitudinal position S are designated.
  • FIG. 4 shows the restraint system according to the invention with a further outflow opening 50 in an airbag 51.
  • the housing 1 with the sliding slide 3 is shown only schematically. With this combination of a switchable and a constant outflow opening even more load cases can be mapped.
  • Figures 5 to 9 all show relationships between selected occupant load relevant parameters and the safety device according to the invention.
  • the airbag volume increases with increasing distance between the seat and the outlet opening of the airbag in the instrument panel or in the steering wheel.
  • This is controlled via the discharge opening on the housing or on the gas generator, which is set more or less over a large area depending on the position of the seat.
  • the outflow opening In the case of a sitting position far to the front, the outflow opening must be kept large, while at ner rear seat position the outlet opening is very small or completely closed.
  • the outflow opening decreases with increasing occupant weight.
  • the airbag internal pressure decreases with increasing distance between the outlet opening of the gas bag and the seat position, since the unfolding gas bag travels a greater distance until the occupant is intercepted (FIG. 9).
  • the gas bag internal pressure, so the damping, and the gas bag volume can be influenced either with a mechanical coupling between the discharge opening and the position of the vehicle seat or with a coupling between the discharge opening and an actuator, the according to the sensed occupant load relevant data is set.
  • Fig. 10 is a perspective view of a restraint system according to the invention is shown in a further embodiment.
  • the restraint system has a flap 60 which has recesses 61 and 62. At the free end 63 of the flap 60, an actuating finger 64 is attached. The opposite end 65 is connected to the output of a driven means 66 coupled by which the flap 60 is moved over the actuating finger 64 from its position shown in Fig. 10 in its position shown in Fig. IIb and IIa position.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs, der auf einem in verschiedenen Positionen positionierbaren Fahrzeugsitz sitzt, mit einem Innenraum, der durch ein Gehäuse (1) und mindestens einen Gassack begrenzt ist, und mit mindestens einem Gasgenerator zur Versorgung des Innenraums mit Gas zum Aufblasen des Gassacks, wobei über mindestens eine an dem Gehäuse (1) vorgesehene, ansteuerbare Abströmöffnung (36-38), die durch ein aus einer Schliessstellung in eine Öffnungsstellung bewegbares Verschliesselement (3) verschliessbar ist, Gas aus dem Innenraum derart abführbar ist, dass während eines Unfalls ein Innendruck in dem Innenraum in Abhängigkeit von insassenbelastungsrelevanten Parametern einstellbar ist. Durch ein verstellbares, die Öffnungsbewegung des Verschliesselements (3) begrenzendes Anschlagelement (24), das so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass das Anschlagelement (24) in Abhängigkeit von insassenbelastungsrelevanten Parametern verstellt wird, um den Abströmöf fnungsquerschnitt einzustellen, der durch das in seiner Schliessstellung befindliche Verschliesselement (3) begrenzt wird, wird ein Rückhaltesystem geschaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.

Description

RückhalteSystem
Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs, der auf einem in verschiedenen Positionen positionierbaren Fahrzeugsitz sitzt, mit einem Innenraum, der durch ein Gehäuse und mindestens einen Gassack begrenzt ist, und mit mindestens einem Gasgenerator zur Versorgung des Innenraums mit Gas zum Aufblasen des Gassacks, wobei über mindestens eine an dem Gehäuse vorgesehene, ansteuerbare Abströmöffnung, die durch ein aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbares Verschließelement verschließbar ist, Gas aus dem Innenraum derart abführbar ist, dass während eines Unfalls ein Innendruck in dem Innenraum in Abhängigkeit von insassenbelastungsrelevanten Parametern einstellbar ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 24 273 Al ist ein Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs, mit einem Innenraum bekannt, der durch ein Gehäuse und wenigstens einen Gassack begrenzt ist, und mit wenigstens einem Gasgenerator zur Versorgung des Innenraums mit Gas zum Aufblasen des Gassacks. Zur Verbesserung der Sicherheit der Insassen ist Gas aus dem Innenraum über wenigstens eine ansteuerbare Abströmöffnung derart abführbar, dass während eines Unfallvorgangs ein Innendruck in dem Innenraum in Abhängigkeit insas- senbelastungsrelevanter Parameter eingestellt wird. Zum Ansteuern der Abströmöffnung ist wenigstens eine Steuereinrich- tung mit einem an der Abströmöffnung angeordneten Verschlussorgan vorgesehen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 027 703 Al ist ein Airbagmodulablass mit einem Belüftungsglied bekannt, das zwischen einem offenen Zustand, der Fluss von Aufblasströmungsmittel durch eine Belüftungsöffnung ermöglicht, und einem geschlossenen Zustand, der zumindest teilweise Fluss von Aufblasströmungsmittel durch die Belüftungsöffnung blockiert, bewegbar ist. Aus der deutschen Of- fenlegungsschrift DE 103 40 910 Al ist ein Verfahren zum Betreiben eines Airbagmoduls bekannt, bei dem eine definierte Freigabe unter Beschränkung des Strömungsquerschnitts einer Luftansaugöffnung aktiv eingestellt wird. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 41 33 506 Al ist eine Sicherheitseinrichtung mit einer Gehäusewandung bekannt, in der eine Ab- strömöffnung mit veränderbarer wirksamer Querschnittsfläche vorgesehen ist. Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 299 07 607 Ul ist eine Schutzeinrichtung mit einem geschlossenen Durchlass für ein Abströmen von Kühlgasen aus einem Gassack bekannt, dessen Querschnitt nach der Aktivierung der Vorrichtung ganz oder teilweise freigegeben werden kann. Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 745 517 Al und dem US- Patent US 5,366,242 sind Gasgeneratoren mit regulierbarem Gasstrom bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 20 795 Al und der deutschen Patentschrift DE 197 49 780 C2 sind weitere Rückhaltesysteme bekannt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 21 814 Al ist eine Sicherheitsvorrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Die Aufgabe ist bei einem Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs, der auf einem in verschiedenen Positionen positionierbaren Fahrzeugsitz sitzt, mit einem Innenraum, der durch ein Gehäuse und mindestens einen Gassack begrenzt ist, und mit mindestens einem Gasgenerator zur Versorgung des Innenraums mit Gas zum Aufblasen des Gassacks, wobei über mindestens eine an dem Gehäuse am Gasgenerator oder dem Gassack selbst vorgesehene, ansteuerbare .Abströmöffnung, die durch ein aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbares Verschließelement verschließbar ist, Gas aus dem Innenraum derart abführbar ist, dass während eines Unfalls ein Innendruck in dem Innenraum in Abhängigkeit von insassenbelas- tungsrelevanten Parametern einstellbar ist, durch ein verstellbares, die Öffnungsbewegung des Verschließelements begrenzendes Anschlagelement gelöst, das in Abhängigkeit von insassenbelastungsrelevanten Parametern verstellt wird, um den Abströmöffnungsquerschnitt einzustellen, der durch das in seiner Schließstellung befindliche Verschließelement begrenzt wird. Dadurch kann der während eines Unfalls aus dem Innenraum entweichende Gasmengenstrom beispielsweise auf einfache Art und Weise an die Fahrzeugsitzposition in Fahrzeuglängsrichtung angepasst werden. Dadurch wird der Querschnitt der Abströmöffnung durch das verstellbare Anschlagelement automatisch in Abhängigkeit insassenbelastungsrelevanten Parametern festgelegt. Als solche insassenbelastungsrelevanten Parameter werden im Sinne der Erfindung all jene Parameter verstanden, die einen Einfluss auf die Belastungen eines Insassen im Falle eines Unfalls haben. Beispielhaft seien hier das Gewicht oder die Größe des Insassen, die Position des Fahrzeugsitzes oder die Position des Insassen auf dem Fahrzeugsitz genannt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement von einem Schieber gebildet wird. Der Schieber ist vorzugsweise so ge- staltet, dass er in seiner Schließstellung gleichzeitig mehrere Abströmöffnungen verschließt, die er in seiner Öffnungsstellung freigibt. Anstelle des Schiebers kann auch eine Klappe verwendet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement mit Hilfe eines Seilzuges, insbesondere eines Drahtzuges, mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist. Vorzugsweise können ein Bow- denzug, zwei gegenläufige Bowdenzüge oder ein Bowdenzug mit Rückhaltefeder verwendet werden, die an einer Sitzschiene des Fahrzeugsitzes angebracht sind. Damit kann in einfacher Weise eine mechanische Kopplung zwischen der Größe der Abströmöffnung und der Position des Fahrzeugsitzes hergestellt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement unter Zwischenschaltung eines Getriebes, insbesondere eines Untersetzungsgetriebes, mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist. Durch das Getriebe wird zum Beispiel ein Fahrzeugsitzverstel- lungsweg von 30 cm in einen Anschlagelementverstellungsweg von 2 cm umgewandelt .
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele des Rückhaltesystems sind dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass der Abströmöffnungsquer- schnitt linear, nicht linear oder begrenzt linear mit der Fahrzeugsitzposition zusammenhängt .
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Abströmöffnungs- querschnitt in Abhängigkeit von der Fahrzeugsitzposition und von insassenbelastungsrelevanten Parametern in Stufen freigegeben wird. Denkbar ist auch, dass die Abströmfläche, also das Abströmvolumen, mit einem Stellglied, beispielsweise einem Elektromotor, in Abhängigkeit der detektierten Sitzposition, Insassenposition, Insassengewicht, Gurtanlegestatus oder Unfallschwere eingestellt wird. Damit würde eine mechanische Kopplung zwischen Fahrzeugsitz und Anschlagelement nicht notwendig sein .
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites, die Öffnungsbewegung des Verschließelements begrenzendes Anschlagelement mit einem Gurtschlossschalter zusammenwirkt, um den Abströmöffnungsquerschnitt einzustellen, der durch das. in seiner Schließstellung befindliche Verschließelement begrenzt wird. Vorzugsweise ist das zweite Anschlagelement unabhängig von dem ersten Anschlagelement beziehungsweise diesem übergeordnet. Über den Gurtschlossschalter kann berücksichtigt werden, ob der Insasse angegurtet ist. Falls der Insasse nicht angegurtet ist, muss der Gassack härter sein, da er dann das einzige Rückhaltemittel darstellt. Dann kann zum Beispiel mit Hilfe eines Magneten ein zweiter Anschlag für das Verschließelement definiert werden, der sicherstellt, dass sich das Verschließelement gar nicht oder nur wenig öffnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anschlagelement einen Magneten umfasst. Durch den Magneten kann das Verschließelement im Bereich des Anschlags verlängert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement mit Hilfe einer pyrotechnischen Einrichtung aus seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung bewegt wird, wenn das Rückhaltesystem aktiviert wird. Das Ansteuern der pyro- technischen Einrichtung erfolgt unter anderem in Abhängigkeit von der Unfallschwere, dem Gewicht und/oder der Haltung des Insassen und dem Gurtstatus. Aus diesen Größen wird eine definierte Schaltzeit berechnet, ' das heißt, eine Zeit, während der die pyrotechnische Einrichtung aktiviert und das Verschließelement bewegt oder freigegeben wird.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des Rückhaltesystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement durch den Gasdruck des Gasgenerators oder der zweiten Gasgeneratorstufe geöffnet werden kann. Diese Ausführung beschreibt eine so genannte selbst öffnende Variante, das heißt bei einem hohen Gasinnendruck im Innenraum des Rückhaltesystems wird das Verschließelement durch den Gasdruck von seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung bewegt. So kann beispielsweise bei kleinen leichten Personen, bei denen der Sitz, also der Insasse, relativ nah an der Austrittsöffnung des Airbags vorverlagert ist, der hohe Innendruck schnell abgebaut werden, so dass ein weicherer Airbag zur Verfügung steht.
Da die Airbagabdeckung an der Instrumententafel oder im Lenkrad zum Öffnen einen relativ hohen Druck benötigen, sollte das Verschließelement erst dann bewegt werden, wenn die Airbagabdeckung vollständig geöffnet ist. Um einen vorzeitigen Druckverlust durch die vom Verschließelement freigegebenen Abströmöffnungen am Gehäuse zu verhindern, werden die Abströmöffnungen erst nach dem Öffnen der Airbagabdeckung freigegeben. Dies kann beispielsweise durch einen Mechanismus zwischen der Airbagabdeckung und dem Verschließelement erfolgen. So könnte über Zugelemente, wie Bänder oder Seile, die an der Airbagabdeckung angebracht sind, das Verschließelement verriegelt sein. Das Aufschwenken der Airbagabdeckung ver- kürzt das Zugelement, so dass die Verriegelung gelöst wird und die Abströmöffnung freigegeben wird.
Zusätzlich zu der erfindungsgemäßen schaltbaren Abströmöffnung kann vorgesehen sein, dass auch der Gassack eine konstante Abströmöffnung aufweist. Dadurch kann aus dem Gassack ein konstanter Anteil Gas entweichen, während ein variabler Anteil über die schaltbare Abströmöffnung am Gehäuse entweichen kann. Dies kann auch durch eine entsprechende Gasdurchlässigkeit (Permeabilität) des Gassacks erreicht werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems mit geschlossenen Abströmöffnungen;
Fig. 2 das Rückhaltesystem aus Figur 1 mit geöffneten Abströmöffnungen,
Fig. 3 ein kartesisches Koordinatensystem, in dem die Größe der Abströmöffnung über der Längsposition eines Fahrzeugsitzes aufgetragen ist,
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems mit einer weiteren Abströmöffnung im Gassack,
Fig. 5a ein Koordinatensystem, in dem der Zusammenhang zwischen Sitzposition/Insassenposition und Airbaggas- volumen dargestellt ist, Fig. 5b ein Koordinatensystem, in dem der Zusammenhang zwischen Sitzposition/Insassenposition und dem Airbag- volumen/Airbagausbreitung dargestellt ist,
Fig. 6 ein Koordinatensystem, in dem der Zusammenhang zwischen Sitzposition/Insassenposition und Abströmöffnung dargestellt ist,
Fig. 7 ein Koordinatensystem, in dem der Zusammenhang zwischen Gurtstatus und Abströmöffnung dargestellt ist,
Fig. 8 ein Koordinatensystem, in dem der Zusammenhang zwischen Insassengewicht und Abströmöffnung dargestellt ist,
Fig. 9 ein Koordinatensystem, in dem der Zusammenhang zwischen Sitzposition und Airbaginnendruck in Abhängigkeit von Insassengewicht und Crashschwere dargestellt ist,
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems in einer weiteren Ausführungsform,
Fig. IIa eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 10 sowie
Fig. IIb eine Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 10.
In Figur 1 ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems perspektivisch dargestellt, das ein Gehäuse 1 mit einem Schieber 3 umfasst. An dem Gehäuse 1 ist ein U- förmiger Rahmen 5 befestigt, der zwei Führungsschienen 6, 7 aufweist, die parallel zueinander angeordnet sind und in denen der Schieber 3 in Längsrichtung der Führungsschienen 6, 7 verschiebbar geführt ist.
Der Schieber 3 hat die Gestalt einer rechteckigen Platte 10, die zwei rechteckige Aussparungen 11, 12 aufweist. Im Bereich eines Endes des Schiebers 3 geht von der rechteckigen Platte 10 ein gebogener Betätigungsfinger 14 aus, der deformierbar ausgestaltet sein kann. Das freie Ende des Betätigungsfingers 14 ist zu einem Kolbengehäuse 15 hin gerichtet. In dem Kolbengehäuse 15 ist eine pyrotechnische Einrichtung aufgenommen, durch welche der Schieber 3 über den Betätigungsfinger 14 aus seiner in Figur 1 dargestellten Schließstellung in seine in Figur 2 dargestellte Öffnungsstellung bewegt wird. Die pyrotechnische Einrichtung ist gegen Überdruck gesichert, da sichergestellt sein muss, dass die Anschlagschiene 24 nicht durch die pyrotechnische Einrichtung verschoben wird.
Des Weiteren ist an dem Kolbengehäuse 15 zugewandten Ende der rechteckigen Platte 10 des Schiebers 3 eine Anschlagfahne 20 befestigt, die im rechten Winkel von der rechteckigen Platte 10 absteht und die deformierbar sein kann. Die Anschlagfahne 20 ist in der Schließstellung des Schiebers 3 in einem Abstand zu einer Anschlagfläche 22 angeordnet, die an einem Ende einer Anschlagschiene 24 vorgesehen ist. Die Anschlagschiene 24 ist mit Hilfe eines Untersetzungsgetriebes 28 relativ zu dem Gehäuse und dem U-förmigen Rahmen 5 bewegbar. Das Untersetzungsgetriebe 28 weist eine Aufnahme 30 für ein Ende eines (nicht dargestellten) Bowdenzugs auf, dessen anderes Ende an einem Fahrzeugsitz befestigt ist. Bei einem E- lektroantrieb ist die Aufnahme 30 für einen entsprechenden Antrieb ausgebildet.
In Figur 2 befindet sich der Schieber 3 in seiner geöffneten Stellung. In der geöffneten Stellung gibt der Schieber 3 drei Abströmöffnungen 36 bis 38 frei, die in dem Gehäuse 1 vorgesehen sind. Die Anzahl der Abströmöffnungen ist frei wählbar, wobei mindestens eine jedoch notwendig ist. In der Öffnungsstellung des Schiebers 3 liegt die Anschlagfahne 20 an der Anschlagfläche (22 in Figur 1) der Anschlagschiene 24 an. Somit wird die Größe des von dem Schieber 3 freigegebenen Öff- nungsquerschnitts der Abströmöffnungen 36 bis 38 durch die Anschlagschiene 24 festgelegt. Die Anschlagschiene 24 wiederum wird mit Hilfe des Untersetzungsgetriebes 28 über den mit dem Fahrzeugsitz gekoppelten Bowdenzug in Längsrichtung der Führungsschiene 6 bewegt, wenn der Fahrzeugsitz verstellt wird. Somit wird die Größe der Abströmöffnungen durch die Sitzlängsposition eingestellt. Der Bowdenzug ist vorzugsweise an einer Sitzschiene angebracht und bildet eine direkte Verbindung zur Steuerung des Abströmquerschnitts.
Über einen Gurtschlossschalter 34 kann zudem berücksichtigt werden, ob der Insasse angegurtet ist. Falls der Insasse nicht angegurtet ist, muss der Gassack härter sein, da er als einziges Rückhaltemittel dient. Dazu kann beispielsweise mit Hilfe eines Magneten ein zweiter Anschlag für den Schieber definiert werden, der sicherstellt, dass sich der Schieber gar nicht oder nur wenig öffnet. Darüber wird ein neuer Querschnitt definiert, der immer dann aktiv sein sollte, wenn der Insasse nicht angegurtet ist. Dazu kann ein Magnet verwendet werden, der den Schieber im Bereich des Anschlags verlängert. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt die Sitzlängsposition die Größe des Abströmöffnungs- querschnitts im geöffneten Zustand des Schiebers. Wenn der Insasse, zum Beispiel eine kleine Person, eine vordere Sitzposition einnimmt, dann wird das Anschlagelement so verschoben, dass der Schieber möglichst viel Fläche des Öffnungsquerschnitts freigibt. Wenn der Insasse, zum Beispiel eine große Person, eine hintere Sitzposition einnimmt, dann wird das Anschlagelement, insbesondere die Anschlagschiene, so verschoben, dass der Schieber viel Fläche des Öffnungsquerschnitts verdeckt. Dadurch wird sichergestellt, dass bei einer kleinen Person der Airbag weich und bei einer großen Person der Airbag möglichst hart ist. Je nach Fahrzeuggegebenheiten ist eine lineare oder nicht lineare Steuerung des Ab- strömöffnungsquerschnitts in Abhängigkeit der Sitzlängsposition möglich.
In Figur 3 ist ein kartesisches Koordinatendiagramm dargestellt, in dem der steuerbare Abströmöffnungsquerschnitt A in Prozent über der Sitzlängsposition beziehungsweise Insassenposition S aufgetragen ist. Bei Null befindet sich der Fahrzeugsitz in seiner vorderen und bei Acht in seiner hinteren Endstellung. Mit 41 ist ein linearer Zusammenhang und mit 42 ein begrenzt linearer Zusammenhang zwischen dem Abströmöff- nungsquerschnitt und der Sitzlängsposition bezeichnet. Mit 43 und 44 sind zwei nicht lineare Zusammenhänge zwischen dem Abströmöffnungsquerschnitt A und der Sitzlängsposition S bezeichnet .
In Fig. 4 ist das erfindungsgemäße Rückhaltesystem mit einer weiteren Abströmöffnung 50 in einem Gassack 51 dargestellt. Das Gehäuse 1 mit dem verschiebbaren Schieber 3 ist lediglich schematisch dargestellt. Bei dieser Kombination von einer schaltbaren und einer konstanten Abströmöffnung können noch mehr Belastungsfälle abgebildet werden.
Die Figuren 5 bis 9 zeigen allesamt Zusammenhänge zwischen ausgewählten insassenbelastungsrelevanten Parametern und der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung .
So geht aus der Darstellung in Fig. 5 hervor, dass mit zunehmenden Abstand zwischen dem Sitz und der Austrittsöffnung des Airbags in der Instrumententafel oder im Lenkrad das Airbag- volumen zunimmt. Dies wird über die Abströmöffnung am Gehäuse oder am Gasgenerator geregelt, die in Abhängigkeit der Position des Sitzes mehr oder weniger großflächig eingestellt ist. Wie Fig. 6 zeigt muss dazu bei einer Sitzposition weit vorn die Ausströmöffnung groß gehalten sein, während bei ei- ner hinteren Sitzposition die Abströmöffnung sehr klein bzw. ganz geschlossen ist.
Ein ähnlicher Zusammenhang kann zwischen dem Gurtanlegestatus und der Abströmöffnung hergestellt werden, wie Fig. 7 zeigt. Ist der Gurt nicht angelegt, sollte eine kleine Abströmöffnung gegeben sein, da dann der Gassack das einzige Rückhaltemittel ist.
Gemäß Fig. 8 nimmt die Abströmöffnung mit zunehmendem Insassengewicht ab.
Der Airbaginnendruck nimmt mit zunehmendem Abstand zwischen Austrittsöffnung des Gassacks und der Sitzposition ab, da der sich entfaltende Gassack eine größere Strecke zurücklegt bis der Insasse abgefangen wird (Fig. 9).
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass mit dem erfindungsgemäßen Rückhaltesystem der Gassackinnendruck, also die Dämpfung, sowie das Gassackvolumen beeinflusst werden kann und zwar entweder mit einer mechanischen Kopplung zwischen der Abströmöffnung und der Position des Fahrzeugsitzes oder mit einer Kopplung zwischen der Abströmöffnung und einem Stellglied, das entsprechend der sensorierter insassenbelastungs- relevante Daten eingestellt wird.
In Fig. 10 ist eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems in einer weiteren Ausführungsform dargestellt. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche Bauteile zu dem vorangegangenen ersten Ausführungsbeispiel. Anstelle des Schiebers weist das Rückhaltesystem eine Klappe 60 auf, die Aussparungen 61 und 62 aufweist. Am freien Ende 63 der Klappe 60 ist ein Betätigungsfinger 64 befestigt. Das dem gegenüberliegende Ende 65 ist mit dem Abtrieb einer An- triebseinrichtung 66 gekoppelt, durch welche die Klappe 60 über dem Betätigungsfinger 64 aus seiner in Fig. 10 dargestellten Stellung in seine in Fig. IIb beziehungsweise IIa dargestellte Stellung bewegt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Rückhaltesystem für einen Insassen eines Fahrzeugs, der auf einem in verschiedenen Positionen positionierbaren Fahrzeugsitz sitzt, mit einem Innenraum, der durch ein Gehäuse (1) und mindestens einen Gassack begrenzt ist, und mit mindestens einem Gasgenerator zur Versorgung des Innenraums mit Gas zum Aufblasen des Gassacks, wobei über mindestens eine ansteuerbare Abströmöffnung (36-38), die durch ein aus einer Schließstellung in eine Öffnungsstellung bewegbares Verschließelement (3) verschließbar ist, Gas aus dem Innenraum derart abführbar ist, dass während eines Unfalls ein Innendruck in dem Innenraum in Abhängigkeit von insassenbelastungsrelevanten Parametern einstellbar ist, gekennzeichnet durch ein verstellbares, die Öffnungsbewegung des Verschließelements (3) begrenzendes Anschlagelement (24), das in Abhängigkeit von insassenbelastungsrelevanten Parametern verstellbar ist, um den Abströmöffnungsquerschnitt einzustellen, der durch das in seiner Schließstellung befindliche Verschließelement (3) begrenzt wird.
2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (3) von einem Schieber gebildet wird.
3. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (3) von einer Klappe gebildet wird.
4. Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) mit Hilfe eines Seilzuges, eines Doppelseilzugs oder eines Seilzugs mit Rückholfeder, mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist.
5. Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) unter Zwischenschaltung eines Getriebes (28) , insbesondere eines Untersetzungsgetriebes, mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist.
6. Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass der Abströmöffnungsquerschnitt linear mit der Fahrzeugsitzposition zusammenhängt.
7. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass der Abströmöffnungsquerschnitt nicht linear mit der Fahrzeugsitzposition zusammenhängt.
8. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) so mit dem Fahrzeugsitz gekop- pelt ist, dass der Abströmöffnungsquerschnitt begrenzt linear mit der Fahrzeugsitzposition zusammenhängt.
9. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) so mit dem Fahrzeugsitz gekoppelt ist, dass der Abströmöffnungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Fahrzeugsitzposition und von insassenbe- lastungsrelevanten Parametern in Stufen freigegeben wird.
10. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (24) durch ein Stellglied einstellbar ist, das entsprechend der detektierten insassenbelas- tungsrelevanten Parameter steuerbar ist.
11. Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites die Öffnungsbewegung des Verschließelements (3) begrenzendes Anschlagelement mit einem Gurtschlossschalter (34) zusammenwirkt, um den Abströmöffnungsquerschnitt einzustellen, der durch das in seiner Schließstellung befindliche Verschließelement (3) begrenzt wird.
12. Rückhaltesystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Anschlagelement einen Magneten umfasst.
13. Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (3) mit Hilfe einer pyrotechnischen Einrichtung aus seiner Schließstellung in seine Öffnungsstellung nach einer durch insassenbelastungsrelevanten Zeit t nach Aktivierung des Rückhaltesystems bewegt wird.
14. Rückhaltesystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der pyrotechnischen Einrichtung von der Auswertung der Parameter Unfallschwere und/oder Insassengewicht und/oder Insassenhaltung und/oder Gurtstatus abhängig ist.
15. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließelement (3) durch den Gasdruck des Gasgenerators und/oder der ersten Gasgeneratorstufe und/oder der zweiten Gasgeneratorstufe betätigbar ist.
16. Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung des Verschließelementes (3) nach Freigabe der Airbagabdeckung erfolgt.
17. Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gassack zumindest eine Abströmöffnung vorgesehen ist.
18. Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abströmöffnung bei einem zweistufigen Gasgenerator erst mit Zündung der zweiten Stufe geschaltet wird.
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