DE4336760C1 - Airbag-System für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Airbag-System für ein Kraftfahrzeug mit einem Gasdruckspeicher, an den ein Airbag mittels einer Ventilanordnung angeschlossen ist, wobei als Gasdruckspeicher ein dünnwandiger, hochdruckfest verschlossener, rohrförmiger Hohlkörper vorgesehen ist, der unter Bildung mehrerer Wendel­ gange wendelartig geformt ist, wobei die Wendelgänge des rohr­ förmigen Hohlkörpers eine Steigung aufweisen, die wesentlich größer als der Durchmesser des Hohlkörpers ist.

Ein solches Airbag-System ist aus der DE-A 18 00 621 bekannt. Als Gasdruckspeicher dient ein mit einer Lenksäule eines Kraft­ fahrzeugs verbundener wendelförmiger Hohlkörper, dessen oberste Wendel das Lenkrad für den Fahrer des Kraftfahrzeugs bildet. Die verschiedenen Wendelgänge des Gasdruckspeichers sind in so großem Abstand zueinander angeordnet, daß der wendelförmige Hohlkörper zusätzlich als Pralltopf für das Lenkrad dient.

Es ist auch ein Airbag-System für eine Fahrerposition eines Kraftfahrzeugs bekannt (US 50 66 038), bei dem die Lenkrad­ nabe kastenförmig ausgebildet ist, um einen Gasdruckspeicher in Form eines Wendelblocks aufzunehmen. Der Wendelblock wird durch einen zu einer Rohrwendel geschlungenen rohrförmigen Hohlkörper gebildet, wobei die verschiedenen Wendelgänge der Rohrwendel aneinander anliegen.

Aus der DE 40 02 662 A1 ist ein Airbag-System bekannt, das einen Druckbehälter für ein Airbag-Füllmedium aufweist, der als Hohlringkörper ausgebildet ist. Eine Ausführungsform dieses Standes der Technik zeigt einen Mehrkammerdruckbehälter, der mehrere übereinander gestapelte Hohlringkörper aufweist. Jeder Hohlringkörper weist zu einer zentralen Achse gerichtete Öff­ nungen auf, die in eine zentrale Ventilkammer münden. Das Air­ bag-System weist einen Treibsatz auf, der bei einer Zündung des Systems ein Treibgas entwickelt, das den Airbag aufbläst. Diese Treibgase können gesundheitsgefährdend sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Airbag-System der eingangs genannten Art zu schaffen, das einen wirksamen Schutz für eine Beifahrerposition schafft.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der wendelförmige Hohl­ körper mit zu einer Fahrzeugmittellängsachse paralleler Längs­ achse vor einer Beifahrerposition angeordnet ist, sich in Fahrtrichtung nach vorne an einem fahrzeugfesten Teil abstützt und einen Ablagefachkasten vor der Beifahrerposition auf seinem Außenumfang umschließt. Der wendelartige, rohrförmige Hohlkör­ per stellt einen Hochdruckspeicher dar, der das Gas unter einem so hohen Druck speichern kann, daß die Erzeugung eines Treib­ gases zur Druckerhöhung nicht mehr notwendig ist. Die dünnwan­ dige Gestaltung des Hohlkörpers gewährleistet ein gegenüber herkömmlichen Gasdruckspeichern reduziertes Gewicht. Durch die wendelförmige Anordnung des Hohlkörpers benötigt dieser einen verhältnismäßig kleinen Einbauraum. Durch die Abstützung des Hohlkörpers vor der Beifahrerposition wird dieser bei einem Fahrzeugaufprall zur Energieaufnahme herangezogen, indem er die Funktion eines Knieschutzes für den Beifahrer übernimmt. Bei einem solchen Aufprall agiert der Hohlkörper entsprechend einer Schraubenfeder mit progressiver Kennlinie. Die Außenkontur des Ablagefachkastens innerhalb des Armaturenbrettes bildet dabei den Kern des wendelförmigen Hohlkörpers.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Ventilanordnung etwa auf halber Länge des rohrförmigen Hohlkörpers vorgesehen. Dadurch ergeben sich insbesondere bei relativ langen Hohlkörpern ver­ kürzte Strömungswege.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrie­ ben und anhand der Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Airbag-Systems, das in einem Armaturen­ brett vor einer Beifahrerposition des Kraftfahrzeugs angeordnet ist und einen wendelförmigen Hohlkörper aufweist, der einen Ablagefachkasten umschließt, und

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf das Airbag-System nach Fig. 1, wobei aus Übersichtlichkeitsgründen auf eine Darstellung des Airbags verzichtet wurde.

Das Airbag-System nach Fig. 1 ist innerhalb eines Armaturen­ brettes (1) eines Personenkraftwagens vor einer Beifahrerposi­ tion (4) angeordnet. Oberhalb eines Fußraumes (3) vor der Bei­ fahrerposition (4) ist in dem Armaturenbrett (1) ein etwa qua­ derförmiger Ablagefachkasten (2) vorgesehen, der rückseitig - d. h. in Fahrtrichtung nach vorne - an einem fahrzeugfesten Karosserieteil (7) angeordnet ist. Zur Beifahrerposition (4) hin weist der Ablagefachkasten (2) eine um eine Schwenkachse (6) schwenkbare Ablageklappe (5) auf. Oberhalb des Ablagefach­ kastens (2) ist im Armaturenbrett (1) eine als Vertiefung aus­ gebildete Airbag-Aufnahme (9) vorgesehen, die etwa quadrati­ schen Querschnitt aufweist. Innerhalb dieser Airbag-Aufnahme (9) ist ein Airbag (10) in zusammengefaltetem Zustand angeord­ net. Die Airbag-Aufnahme (9) ist durch eine Abdeckung (8) ver­ schlossen, die Teil der Oberseite des Armaturenbrettes (1) ist. Die Abdeckung (8) reißt bei einer Zündung des Airbags (10) auf, so daß sich der Airbag (10) frei entfalten kann. Zur Speiche­ rung des Gases für das Aufblasen des Airbags (10) ist als Hoch­ druckspeicher eine einen rohrförmigen Hohlkörper darstellende Rohrwendel (13) vorgesehen, die das Gas unter einem sehr hohen Druck zwischen etwa 180 bar und 270 bar speichert. Da das Gas unter einem so hohen Druck gespeichert wird, benötigt das Air­ bag-System keinen zusätzlichen Treibsatz, der ein heißes und womöglich gesundheitsgefährdendes Treibgas entwickelt. Der Druck, unter dem das Gas steht, reicht bereits für sich allein aus, um den Airbag (10) in der benötigten kurzen Zeitspanne aufzublasen. Die Rohrwendel (13) ist an den Airbag (10) mittels einer Ventilanordnung (12) und einer Verbindungsleitung (11) angeschlossen. In der Ventilanordnung (12) ist ein Zündsatz vorgesehen, der das den Hochdruckspeicher verschließende Ventil bei Bedarf wegsprengt. Das Losbrechen des Ventils innerhalb der Ventilanordnung (12) bei einer Zündung des Zündsatzes erfolgt dabei so, daß sich eine für das Aufblasen des Airbags (10) günstige Ausströmkennlinie im Bereich des Ventilsitzes ergibt.

Die Rohrwendel (13) ist beim Ausführungsbeispiel aus einem 1 mm dicken Edelstahlblech hergestellt und an ihren gegenüber liegen­ den Stirnenden mit eingeschweißten Endkappen (14 und 15) ver­ sehen. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform sind an­ stelle der Endkappen (14 und 15) druckdichte Anschlußstutzen für das Befüllen oder Entleeren des Hochdruckspeichers vorge­ sehen. Die Rohrwendel (13) weist zwei vollständige Wendelgänge auf und umschließt den Ablagefachkasten (2) auf seinem Außen­ umfang wendelförmig. Rückseitig - d. h. in Fahrtrichtung nach vorne - stützt sich die Rohrwendel (13) an einer Wandung des fahrzeugfesten Karosserieteils (7) ab. Die Ventilanordnung (12) ist auf halber Länge der Rohrwendel (13) vorgesehen und ist oberhalb des Ablagefachkastens (2) angeordnet. Die Wendelgänge der Rohrwendel (13) weisen eine Steigung auf, die etwa dem vierfachen Durchmesser des rohrförmigen Hohlkörpers der Rohr­ wendel (13) entspricht. Die einzelnen Segmente der Wendelgänge sind daher in räumlichem Abstand zueinander angeordnet, so daß die Rohrwendel (13) schraubenfederähnlich um den Ablagefach­ kasten (2) herumgewickelt ist. Da sich die Rohrwendel (13) rückseitig an dem Karosserieteil (7) abstützt, kann sie bei einem Aufprall des Personenkraftwagens zusätzlich einen Knie­ schutz für die Beifahrerposition übernehmen. Bei einem solchen Unfall wird die Rohrwendel (13) ähnlich einer Schraubenfeder mit progressiver Kennlinie zusammengedrückt und nimmt Aufprall­ energie auf.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel stellt die Erfindung schematisiert dar. Bei praktischen Versuchen betrug die Länge der Rohrwendel etwa 5 m, der Außendurchmesser der aus einem Rohr gebildeten Rohrwendel (13) 18 mm und die Wandstärke des Edelstahlrohres 1 mm. Das Gas wurde unter einem Betriebsdruck von 180 bar gespeichert.

Selbstverständlich läßt sich bei der beschriebenen Ausfüh­ rungsform die Außenkontur der Rohrwendel entsprechend den je­ weils vorgegebenen Einbauverhältnissen anpassen. Das Rohr der Rohrwendel kann neben einem runden auch einen ovalen, recht­ eckigen oder ähnlichen Querschnitt aufweisen.

Claims (2)

1. Airbag-System für ein Kraftfahrzeug mit einem Gasdruck­ speicher, an den ein Airbag mittels einer Ventilanordnung ange­ schlossen ist, wobei als Gasdruckspeicher ein dünnwandiger, hochdruckfest verschlossener, rohrförmiger Hohlkörper vorge­ sehen ist, der unter Bildung mehrerer Wendelgänge wendelartig geformt ist, wobei die Wendelgänge des rohrförmigen Hohlkörpers eine Steigung aufweisen, die wesentlich größer als der Durch­ messer des Hohlkörpers ist, dadurch gekennzeichnet, daß der wendelförmige Hohlkörper (13) mit zu einer Fahrzeug­ mittellängsachse paralleler Längsachse vor einer Beifahrerposi­ tion (4) angeordnet ist, sich in Fahrtrichtung nach vorne an einem fahrzeugfesten Teil (7) abstützt und einen Ablagefach­ kasten (2) vor der Beifahrerposition (4) auf seinem Außenumfang umschließt.

2. Airbag-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (12) etwa auf halber Länge des rohr­ förmigen Hohlkörpers (13) vorgesehen ist.