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Dokumentenidentifikation DE102005043042A1 15.03.2007
Titel Aufblasvorrichtung
Anmelder Autoliv Development AB, Vargarda, SE
Erfinder Narin, Muhammed Ali, 81539 München, DE;
Grüber, Arno, 85375 Neufahrn, DE;
Peiz, Roland, 86567 Hilgertshausen-Tandern, DE;
Hoffmann, Sven, 85221 Dachau, DE;
Niedernhuber, Thomas, 82205 Gilching, DE
Vertreter Rechts- und Patentanwälte Lorenz Seidler Gossel, 80538 München
DE-Anmeldedatum 09.09.2005
DE-Aktenzeichen 102005043042
Offenlegungstag 15.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.03.2007
IPC-Hauptklasse B60R 21/26(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Aufblasvorrichtung für einen Airbag mit einem über eine zerstörbare Membran verschlossenen Gasauslass für das unter Druck stehende, zum Aufblasen des Airbags dienende Gas und mindestens einer zusätzlichen, ebenfalls über eine zerstörbare Membran verschlossene Lüftungsöffnung. Erfindungsgemäß ist die zusätzliche Lüftungsöffnung im Gasgenerator entfernt vom Auslass des Gasgenerators im Airbag angeordnet. Weiterhin ist ein Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstroms derart vorgesehen, dass es dem Gas erschwert wird, aus dem Auslass des Gasgenerators zum Airbag zu strömen, und dass es das Gas in Richtung der zusätzlichen Lüftungsöffnung leitet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Aufblasvorrichtung mit einem Airbag nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aufblasvorrichtungen bzw. Gasgeneratoren für in Kraftwagen verwendete Airbags werden üblicherweise in ihrer Funktionsweise den unterschiedlichen Unfallsituationen angepaßt. Die entsprechenden Anpassungsvariablen sind abhängig von der Heftigkeit des Zusammenstoßes, der Größe und der Position der Fahrzeuginsassen und gegebenenfalls von den Temperaturbedingungen, die die Leistungsfähigkeit des Gasgenerators bzw. der Aufblasvorrichtung beeinträchtigen. Ein weniger aggressives Entfalten des Airbags mag für einen Unfall bei langsamer Geschwindigkeit mit einem sich außerhalb seiner möglichen Sitzposition befindlichen kleinen Fahrzeuginsassen genau zutreffend sein, während bei einem erwachsenen Fahrzeuginsassen im Falle eines Unfalls bei hoher Geschwindigkeit dagegen ein sehr schnelles und aggressives Entfalten des Airbags notwendig ist.

Es ist nun bereits aus dem Stand der Technik bekannt, entsprechende Gasgeneratoren bzw. Aufblasvorrichtungen für Airbags an die jeweiligen Unfallsituationen anzupassen. Weiterhin sind auch unterschiedliche technische Ausführungen zur Optimierung der jeweiligen Aufblasbedingungen für den Airbag vorbekannt. So werden beispielsweise Gasgeneratoren bzw. Aufblasvorrichtungen mit mehrfach unterteilten zündbaren Elementen bereitgestellt, wobei hier jeweils Mittel zur Regelung der Anzahl der zu zündenden Elemente vorgesehen sind, die im Falle eines entsprechend auftretenden speziellen Unfalls aktiviert werden müssen.

Aus der EP-B-0 790 157 ist eine Hybrid-Aufblasvorrichtung bekannt, in welcher die Leistungsabstimmung einer Hybrid-Aufblasvorrichtung auf den jeweiligen Anwendungsfall beschrieben ist. Diese Hybrid-Aufblasvorrichtung umfaßt einen Druckbehälter mit unter Druck stehendem Gas und pyrotechnische Mittel, die in dem Druckzylinder angeordnet sind. Im Druckbehälter ist eine Lüftungsöffnung zur Abgabe des Aufblasgases an einen Airbag in Folge eines ersten Steuersignals vorgesehen. Der Druckbehälter umfaßt weiterhin eine Lüftungsöffnung, die durch eine zerstörbare Verschlussmembran verschlossen ist, um das komprimierte Gas innerhalb des Druckbehälters zu belassen. Weiterhin sind Mittel zur Zerstörung der Verschlussmembran entsprechend einem zweiten Steuersignal vorgesehen.

Die zuvor beschriebene Lösung der EP-B-0 790 157 weist allerdings den Nachteil auf, dass die Aufblasvorrichtung nicht schnell genug entlüftet wird. Der Entlüftungsmechanismus ermöglicht es zwar, dass Gas aus dem Druckbehälter über die Lüftungsöffnung ausströmt; so lange jedoch der Gasdruck im Druckbehälter höher ist als in dem gerade aufgeblasenen Airbag, wird der Airbag weiter durch das ausströmende Gas aufgeblasen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufblasvorrichtung an die Hand zu geben, bei der ein unbeabsichtigtes weiteres Auffüllen des Airbags sicher verhindert werden kann, wenn die zusätzliche Lüftungsöffnung aktiviert ist.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Demnach ist eine Aufblasvorrichtung für einen Airbag an die Hand gegeben mit einem über eine zerstörbare Membran verschlossenen Gasauslass für das unter Druck stehende, zum Aufblasen des Airbags dienende Gas und mindestens einer zusätzlichen, ebenfalls über eine zerstörbare Membran verschlossenen Lüftungsöffnung. Erfindungsgemäß ist die zusätzliche Lüftungsöffnung in der Aufblasvorrichtung entfernt vom Auslass der Aufblasvorrichtung zum Airbag (so z. B. gegenüber des Auslasses) angeordnet. Es ist ein Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstroms derart vorgesehen, dass es dem Gas erschwert wird, aus dem Auslass der Aufblasvorrichtung zum Airbag zu strömen. Weiterhin wird das Gas in Richtung der zusätzlichen Lüftungsöffnung geleitet.

Die Lösung liegt also darin, den Gasvolumenstrom, der von der Aufblasvorrichtung zum Airbag gerichtet ist zu unterbinden und diesen in Richtung der Lüftungsöffnung zu leiten.

Besondere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.

Das Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstroms kann innerhalb der Aufblasvorrichtung zwischen dem Auslass der Aufblasvorrichtung zum Airbag und der zusätzlichen Lüftungsöffnung angeordnet sein.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstroms innerhalb eines Druckbehälters der Aufblasvorrichtung zwischen dem Auslass der Aufblasvorrichtung zum Airbag und der zusätzlichen Lüftungsöffnung angeordnet.

Das Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstroms kann ganz vorteilhaft ein mit einem Leitbereich versehenes Rohr sein. Der Leitbereich des Rohres kann mittels nach innen umgebogener und zur Lüftungsöffnung gerichteter flanschartiger Ansätze gebildet sein.

Der Leitbereich des Rohres kann aber auch mittels eines zur Lüftungsöffnung gerichteten Gasleitringes gebildet sein.

Das Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstroms kann ein im Rohr bewegliches Schieberelement zum Verschließen des Gasauslasses zum Airbag umfassen.

Das bewegliche Schieberelement kann über eine pyrotechnische Ladung aktivierbar sein.

Das bewegliche Schieberelement kann Öffnungen aufweisen, die den Gasaustausch zwischen der Aufblasvorrichtung und dem Airbag erlauben.

Das bewegliche Schieberelement kann beispielsweise ein Kolben, jedoch auch eine Kugel sein.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer Aufblasvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung,

2A, B, C: der Verlauf des Gasvolumenstroms bei Zündung des Airbags und dann später beim Öffnen der zusätzlichen Lüftungsöffnung,

3a, b: konstruktive Details der Aufblasvorrichtung gemäß 1,

4: eine alternative Ausführungsvariante der Aufblasvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und

5: eine abgewandelte Ausführungsvariante der Aufblasvorrichtung basierend auf der Ausführungsform gemäß 4.

Die in 1 und in der Abfolge gemäß der 2A, B und C dargestellte bevorzugte Ausführungsform zeigt eine Aufblasvorrichtung 10 des Hybridtyps. Hybrid-Aufblasvorrichtungen nutzen eine Kombination von heißem pyrotechnischem Gas von einer pyrotechnischen Ladung 12 und ein kaltes Inertgas 14, das im Druckbehälter 16 gespeichert ist. Das Inertgas kann ein beliebiges Inertgas, wie beispielsweise Ar, He, N2 oder Xe oder Mischungen dieser Gase sein. Die pyrotechnische Ladung übernimmt zwei Aufgaben. Zum einen wird dadurch eine Dichtung 18, die einen Gasauslass 20 verschließt, geöffnet. Weiterhin wird das ausströmende kalte Gas erhitzt, wenn es zum Airbag abfließt.

In der Ausführungsform gemäß 1 ist die Abdichtung des Gasauslasses, beispielsweise in Form einer Membran, durch einen Öffnungsmechanismus, der nicht näher in der Zeichnung dargestellt ist, zu öffnen. Der Öffnungsmechanismus beruht vorzugsweise auf einem pyrotechnischen Prinzip, wobei der durch eine pyrotechnische Ladung erzeugte Gasdruck dazu benutzt wird, die abdichtenden Membrane zu zerstören. Es können aber in gleicher Weise mechanische oder elektrische Mittel verwendet werden, um die verschließende Membran 18 zu beseitigen, beispielsweise eine vorgespannte Feder oder ein Elektromagnet, mit welchem ein Projektil oder ein Kolben durch die Verschlussmembran 18 geschossen wird. Als pyrotechnische Ladung kann in dieser Anwendung jede Art benutzt werden, die ein heißes Gas erzeugt.

An Stelle der hier ausführlicher diskutierten Hybrid-Aufblasvorrichtung kann auch eine pyrotechnische Aufblasvorrichtung verwendet werden. Eine pyrotechnische Aufblasvorrichtung benutzt lediglich pyrotechnisches Gas, um den Airbag aufzublasen. Bei dieser Anwendung ist kein gespeichertes Inertgas vorhanden.

Im Innern der Aufblasvorrichtung ist nach 1 ein Leitrohr zwischen dem Gasauslass und einer Lüftungsöffnung angeordnet. Das Gasleitrohr 22 weist eine Anzahl von Einlassöffnungen 24 auf. Diese Einlassöffnungen weisen Gasleitelemente 26 auf, die dazu dienen, das Gas in Richtung auf die Lüftungsöffnung zu richten. Der Lüftungsöffnungsmechanismus besteht aus einem Diffusorgehäuse 28, einer Lüftungsöffnung 30 und einer Dichtscheibe 32, sowie einer pyrotechnischen Ladung. Wenn die pyrotechnische Ladung gezündet wird, wird ein Gasdruck erzeugt, der die abdichtende Scheibe 32 wegsprengt und es ermöglicht, dass das Gas durch die Lüftungsöffnung 30 ausströmt.

Die Gasleitmittel können unterschiedlich aufgebaut sein, sie können beispielsweise, wie in der 3a dargestellt, aus umgebogenen Flanschbereichen 34 bestehen oder aus Gasleitringen 36, wie sie in der 3b gezeigt sind. Die Zahl der Gasleitmittel, die Größe derjenigen und auch die Form können unterschiedlich ausgeführt sein.

Anhand der 2 kann der Strömungsverlauf gezeigt werden. In 2A ist die Situation gezeigt, in der die Auslassöffnung 20 geöffnet ist und das pyrotechnisch erzeugte Gas 12 zusammen mit dem Inertgas über die Lufteintrittsöffnung 24 in das Innere des Leitrohres 22 einströmt und über den geöffneten Gasauslass in Richtung zum Airbag strömt, der aus Vereinfachungsgründen im vorliegenden Fall nicht dargestellt ist.

In der 2B wird die zusätzliche Lüftungsöffnung, die im Diffusorgehäuse angeordnet ist, gerade weggesprengt. In 2C ist dann gezeigt, dass das weiter anstehende Gas durch diese Lüftungsöffnung entweicht, so dass nach entsprechender Sprengung der Lüftungsöffnung der Airbag nicht weiter gefüllt werden kann. Die Luftströmung wird hier insbesondere auch durch die Ausführungsform des Leitrohres 22 unterstützt.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung ergibt sich aus der 4, die eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß der 1 ist. Hier ist ein zusätzlicher „Ventilmechanismus" eingesetzt um auf Wunsch den zum Airbag gerichteten Gasvolumenstrom zu unterbinden. Der Ventilmechanismus gemäß 4 besteht aus einem innerhalb des Gasleitrohres 22 verschieblich gelagerten Kolben 50. Wenn der Lüftungsmechanismus durch den Gasdruck der pyrotechnischen Ladung (hier nicht näher dargestellt) geöffnet wird, drückt der Gasdruck den Kolben 50 von seiner geöffneten Position in eine geschlossene Position, in welcher der Kolben 50 den Gasauslass zum Airbag verschließt. Wenn der Kolben 50 die Verschlussposition erreicht, wird dieser durch einen Verschließmechanismus (in der Figur nicht dargestellt) gesichert.

In einer abgewandelten Ausführungsform gemäß derjenigen nach 4, wie sie in 5 dargestellt ist, hat der Kolbenkopf des Kolbens 50 verschiedene Öffnungen 52, die einen Gasaustausch zwischen der Aufblasvorrichtung und dem Airbag selbst dann erlauben, wenn der Kolben in seiner Verschlussposition liegt.

Gemäß 1 ist die Lüftungsöffnung in einer Wandung des Druckbehälters angeordnet, welche gegenüber dem Gasauslass zum Airbag liegt. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Lüftungsöffnung an einer anderen Stelle des Druckbehälters anzuordnen.


Anspruch[de]
Aufblasvorrichtung für einen Airbag mit einem über eine zerstörbare Membran verschlossenen Gasauslass für das unter Druck stehende, zum Aufblasen des Airbags dienende Gas und mindestens einer zusätzlichen ebenfalls über eine zerstörbare Membran verschlossene Lüftungsöffnung, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Lüftungsöffnung in der Aufblasvorrichtung entfernt vom Auslass der Aufblasvorrichtung zum Airbag angeordnet ist und dass ein Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstroms derart vorgesehen ist, dass es dem Gas erschwert wird, aus dem Auslass der Aufblasvorrichtung zum Airbag zu strömen, und dass es das Gas in Richtung der zusätzlichen Lüftungsöffnung leitet. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstroms innerhalb der Aufblasvorrichtung zwischen dem Auslass der Aufblasvorrichtung zum Airbag und der zusätzlichen Lüftungsöffnung angeordnet ist. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstroms innerhalb eines Druckbehälters der Aufblasvorrichtung zwischen dem Auslass der Aufblasvorrichtung zum Airbag und der zusätzlichen Lüftungsöffnung angeordnet ist. Aufblasvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstroms ein mit einem Leitbereich versehenes Rohr ist. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitbereich des Rohres mittels nach innen umgebogener und zur Lüftungsöffnung gerichteter flanschartiger Ansätze gebildet ist. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitbereich des Rohres mittels eines zur Lüftungsöffnung gerichteten Gasleitringes gebildet ist. Aufblasvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Gasvolumenstromes ein im Rohr bewegliches Schieberelement zum Verschließen des Gasauslasses zum Airbag umfaßt. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schieberelement über eine pyrotechnische Ladung aktivierbar ist. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schieberelement Öffnungen aufweist, die den Gasaustausch zwischen dem Aufblasvorrichtung und dem Airbag erlauben. Aufblasvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schieberelement ein Kolben ist. Aufblasvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Schieberelement eine Kugel ist.






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