DE10153243A1

DE10153243A1 - Airbag, for vehicle occupant protection, is composed of drawn bands of filaments in at least three directions, with progressive intersection at a symmetrical angle, to be calendered into a fabric

Info

Publication number: DE10153243A1
Application number: DE2001153243
Authority: DE
Inventors: Volker Friedrich
Original assignee: Individual
Current assignee: FRIEDRICH, VOLKER, 97273 KUERNACH, DE
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2021-11-01
Also published as: DE10153243B4

Abstract

The airbag, for the protection of vehicle occupants in the event of an impact collision, is inflated by hot or cold gas. The textile components of the airbag, in at least one bag section, are drawn filament bands in at least three directions. They intersect progressively at a symmetrical angle, to be laid behind each other and be calendered into a compound textile material. At least one airtight film is laid between the filament bands.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen vorwiegend dem Schutz von Personen und Gegenständen dienenden aufblasbaren Luftsack. The present invention relates primarily to one for the protection of people and objects inflatable air bag.

Luftsäcke dieser Art sind seit etwa 35 Jahren bekannt, doch wurde erst vor etwa 15 Jahren auf Initiative der Automobilindustrie mit der eigentlichen Einführung begonnen (vgl. Technische Textilien 1994/T 42). Erfaßt man bei der Definition des Luftsackes auch Heißluftballons, so reicht sein Bekanntwerden bis zum Jahr 1783 mit der Konstruktion der Montgolfiere zurück (vgl. Dt. Ballonmuseum Augsburg-Gersthofen; Beuteballon von 1796 im Militärhistorischen Museum Wien). Diese diente bei militärischem Einsatz dem Transport von Beobachtern über einem Schlachtfeld zwecks größerer Übersicht und schnellerer Signalgebung. Ihre Textilhülle bestand aus grobem, stark luftdurchlässigem Naturfasergewebe mit in Kette und Schuß ausgerichteten Fäden. Im Vordergrund innovativer Fortentwicklungen stehen gegenwärtig, nicht zuletzt wegen internationaler gesetzgeberischer Einbauvorschriften, jedoch Luftsäcke mit vergleichsweise geringer Dimension; sie dienen dem Schutz von Kraftfahrzeuginsassen vorrangig gegen Aufprallverletzungen bei Straßenunfällen. In Vorbereitung befinden sich inzwischen aber auch an der Frontseite außerhalb eines Fahrzeugs aufblasbare Luftsäcke, die den Aufprall von angefahrenen Personen auf der Kühlerhaube bzw. an der Frontscheibe vermindern sollen (vgl. VDI-Tagung/Berlin 2001 "Innovativer KfZ-Insassenschutz"). Air bags of this type have been known for about 35 years, however was only launched about 15 years ago on the initiative of Automotive industry started with the actual introduction (cf. Technical textiles 1994 / T 42). When defining the Air bags also hot air balloons, so getting to know them is enough back to 1783 with the construction of the Montgolfiere (see German Ballonmuseum Augsburg-Gersthofen; loot balloon from 1796 in the Military History Museum Vienna). This served with military deployment transporting observers over a Battlefield for a better overview and faster Signaling. Their textile cover consisted of coarse, strong breathable natural fiber fabric with warp and weft aligned threads. Innovative developments are at the forefront currently, not least because of international ones legislative installation regulations, however air bags with comparative small dimension; they serve to protect Motor vehicle occupants primarily against impact injuries Road accidents. In preparation, however, are now also on the Inflatable air bags outside the front of a vehicle, the impact of people hit on the hood or should reduce on the windscreen (cf. VDI conference / Berlin 2001 "Innovative vehicle occupant protection").

Nach ihrer äußeren Form sind KfZ-Luftsäcke bisher in vorwiegend drei Varianten bekannt und in Gebrauch, nämlich als weitgehend kreisförmig oder oval konfektionierte Kissen, als kreisförmig konfektionierte Kissen mit "Formlaminierung" (noulding z. B. PCT/EP 96/04150; Techn. Textilien Nr. 3/2000 S. 44/45) und als ringförmige Kissen (VDI-Tagung 2001 aaO. "TRW"). According to their outer shape, automotive air bags are currently in mainly three variants known and in use, namely as largely circular or oval pillows, as circular pillows with "shape lamination" (noulding z. B. PCT / EP 96/04150; Techn. Textiles No. 3/2000 p. 44/45) and as a ring-shaped cushion (VDI conference 2001 loc. cit. "TRW").

Unter diesen hat die erste Variante den Nachteil, daß als Sackhülle ein aus Kett- und Schußfäden hergestelltes Gewebe (z. B. in EP 0687596; EP 0773140) zur Verwendung kommt. Solche Gewebe haben die bekannten Nachteile der mangelhaften Dimensionsstabilität in diagonalen Richtungen, welche zur Wellenbildung entlang der Nahtlinien führt, und der geringen Verschiebefestigkeit der Fäden an den Nahtlinien, die zu erhöhter Ausfransung und zu unkontrollierter luftdurchlässiger Porenbildung führt. Als Abwandlungen hiervon sind z. B. in DE 196 46 257, in DE 199 34 249 oder in DE 197 34 899 an Stelle eines Gewebes Folien vorgeschlagen, die zwar eine verbesserte Isotropie, jedoch bei weitem nicht die Reiß- und Hitzefestigkeit von Geweben erreichen. Among these, the first variant has the disadvantage that as Sack cover a fabric made from warp and weft threads (e.g. in EP 0687596; EP 0773140) is used. Such tissues have the known disadvantages of poor Dimensional stability in diagonal directions, which leads to wave formation leads along the seam lines, and the minor Resistance to displacement of the threads on the seam lines leading to increased Fraying and uncontrolled air permeable Pore formation leads. As modifications of this z. B. in DE 196 46 257, in DE 199 34 249 or in DE 197 34 899 instead of a fabric Proposed foils that have improved isotropy, however far from the tear and heat resistance of Reach tissues.

In der zweiten Variante ist zwar die Dimensionsstabilität der der Sackhülle erheblich verbessert, indem je zwei aus einer vorproduzierten Gewebebahn gestanzte Ronden mit Hilfe eines zusätzlichen Heißschmelzklebers oder einer Schmelzklebefolie bei gegenseitiger 45°-Verkreuzung in einem beheizbaren Formwerkzeug verschiebefest aufeinandergepreßt, gleichzeitig in eine dreidimensionale Raumform gewölbt und an den Rändern mit einer gleichartigen Ronde thermisch verschweißt werden. Ein Nachteil dieser Variante liegt jedoch darin, daß eine überdimensionale Wölbung ("Kugelform") des Luftsackes in der Praxis keineswegs erwünscht ist, wie z. B. aus den etwa in D 198 11 616 beschriebenen Fangbändern hervorgeht und wie der Anmelder von PCT/EP 96/04150 auch selbst bestätigt (vgl. Techn. Textilien Nr. 3/2000, S. 44 Spalte mitte), zumal dadurch ein in nicht normaler Sitzposition ("out of position") befindlicher KfZ-Insasse im Augenblick der Luftsack-Explosion sogar aus der Schutzposition herausgedrückt werden kann. In the second variant, the dimensional stability is the bag cover significantly improved by two each from one pre-produced web of sheets punched with the help of a additional hot melt adhesive or a hot melt adhesive film with mutual 45 ° crossing in a heatable Forming tool pressed against one another, simultaneously in a three-dimensional shape domed and with the edges of a similar round blank are thermally welded. On However, the disadvantage of this variant is that a Oversized curvature ("spherical shape") of the airbag in practice is by no means desired, such as. B. from about in D 198 11 616 tether described and how the applicant of PCT / EP 96/04150 also confirmed itself (see Technical Textiles No. 3/2000, p. 44 column middle), especially since it does not result in an Normal sitting position ("out of position") of a vehicle occupant even at the moment of the airbag explosion Protective position can be pushed out.

Bei Variante 3 zeigt sich zwar der Vorteil des geringeren Gewichtes der textilen Komponente gegenüber einer vollflächigen Sackhülle, ein Kostenvorteil ist jedoch nicht zu erkennen, da die ausgestanzte innere Fläche als Verschnitt zum Abfall zählt und überdies ein weiterer Nähvorgang erforderlich ist, um beide Ringteile miteinander unter den bereits bei der ersten Variante bekannten nachteiligen Wellenbildungen und ihren unkontrollierten luftdurchlässigen Porenbildungen zu verbinden; Weiterhin führt der ringförmige Luftsack (besser: "Luftring") ähnlich der zweiten Variante im Augenblick der Luftexplosion gerade bei einem nicht in normaler Sitzposition befindlichen KfZ- Insassen ganz offensichtlich zu einem geringeren Schutz im Vergleich zu einem vollflächigen Luftsack. Variant 3 shows the advantage of the lower one Weight of the textile component compared to a full surface Bag cover, however, no cost advantage can be seen because the punched-out inner surface counts as waste with waste and moreover, another sewing operation is required to both ring parts together with each other under the first Variant known disadvantageous wave formations and their connect uncontrolled air-permeable pore formation; Furthermore, the ring-shaped airbag (better: "air ring") similar to the second variant at the moment of the air explosion especially for a car that is not in the normal sitting position Obviously, occupants have less protection in the Compared to a full-surface airbag.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile der bisher bekannten Luftsäcke und ihrer Umhüllung zu mindern, insbesondere die Form- und Dimensionsstabilität der textilen Flächen zu verbessern, bisher bekannte Bestandteile, insbesondere innere Fangbänder überflüssig zu machen, das Textilgewicht zu reduzieren, die Ausreißfestigkeit an den Nahtstellen zu erhöhen und die Luftdurchlässigkeit sowohl auf der textilen Fläche als auch an den Nahtlinien kontrollierbarer zu machen. The object of the present invention is therefore the disadvantages to reduce the previously known air bags and their wrapping, especially the dimensional and dimensional stability of the textile To improve areas, previously known components, in particular to make internal tethers superfluous To reduce textile weight, the tear resistance at the seams to increase and air permeability both on the textile To make the surface and the seam lines more controllable.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Luftsack vorgeschlagen, dessen textile Komponente wenigstens bei einem der zu verbindenden Teilstücke aus in mindestens drei Richtungen gestreckt verlaufenden Fadenscharen besteht, welche fortlaufend unter einem symmetrischen Winkel sich kreuzend und hintereinandergeschichtet zu einer textilen Verbundfläche kalandriert worden sind. Diese textile Luftsack-Komponente hat bereits bei nur drei kalandrierten Fadenscharen die besonderen Vorteile,

a) daß eine höhere Isotropie und Dimensionsstabilität und eine verbesserte Verschiebefestigkeit der Filamente in der textilen Fläche gegenüber einem aus Längs- und Querfäden (Kette/Schuß) hergestellten, in Diagonalrichtung nachteilig dehnbaren und verformbaren Gewebe gewährleistet ist,
b) daß an den kreisförmigen Rändern der beiden aus einer Textilbahn ausgeschnittenen Ronden und ebenso am Außen- und Innenrand der Variante 3 eine Wellenbildung entlang der Nahtlinien und damit eine schwer kontrollierbare Luftdurchlässigkeit vermieden sowie ferner eine höhere Ausreißfestigkeit der Nähte gesichert ist.

To solve the problem, an airbag is proposed, the textile component of which consists, at least in one of the sections to be connected, of sheets of thread extending in at least three directions, which have been continuously calendered at a symmetrical angle and layered one behind the other to form a textile composite surface. This textile airbag component already has the special advantages of only three calendered thread groups,

a) that a higher isotropy and dimensional stability and an improved resistance to displacement of the filaments in the textile surface is ensured compared to a fabric made of longitudinal and transverse threads (warp / weft), which is disadvantageously stretchable and deformable in the diagonal direction,
b) that on the circular edges of the two blanks cut from a textile web and also on the outer and inner edge of variant 3, a wave formation along the seam lines and thus a difficult to control air permeability is avoided and a higher tear resistance of the seams is ensured.

In einer anderen Ausführung der textilen Luftsack-Komponente wird angeregt, daß insgesamt vier gestreckt verlaufende Fadenscharen unter einem symmetrischen Kreuzungswinkel von ca. 45° hintereinandergeschichtet und mittels Kalandrierung zu einer verschiebefesten Textilbahn verbunden, die hier herausgeschnittenen Ronden mit ähnlichen oder gleichartigen Ronden an den Rändern zu Luftsäcken vernäht oder verklebt sind. Diese Ausführungsform gewährleistet im Vergleich zu nur drei kalandrierten Fadenscharen eine weiter verbesserte Dimensionsstabilität und so ein gleichmäßigeres Entfalten des Luftsackes im Augenblick der Explosionsauslösung. Da bei gleich gebliebener Fadenstärke die Fadenzahl insgesamt je qm um 1/4 zunehmen würde, wird, um ein gleichbleibendes Flächengewicht zu wahren, der Einsatz einer um entsprechend 25% reduzierten Fadenstärke empfohlen. In another version of the textile airbag component it is suggested that a total of four stretched Thread groups at a symmetrical crossing angle of approx. 45 ° layered one behind the other and calendered into one non-slip textile web connected here cut blanks with similar or similar blanks on the Edges are sewn or glued to air bags. This Embodiment ensures compared to only three calendered Thread shares a further improved dimensional stability and such a more even deployment of the airbag at the moment the explosion release. Because with the same thread thickness the total thread count per sqm would increase by 1/4, to maintain a constant basis weight, the Use of thread thickness reduced by 25% recommended.

Bin weiteres Ausführungsbeispiel sieht für eine qualitativ besonders hochwertige Luftsackkomponente die Verwendung wenigstens einer aus fünf, unter einem symmetrischen Kreuzungswinkel von 36° fortlaufend hintereinandergeschichteten Fadenscharen verschiebefest kalandrierten Textilfläche vor. Um trotz der gegenüber drei oder vier Fadenscharen nunmehr höheren Fadenanzahl je qm ein niedriges Flächengewicht zu erhalten, ist es vorteilhaft, eine entsprechend niedrigere Fadenstärke unter den z. B. bei PA 6.6 vorherrschenden Titern zwischen dtex 940 und dtex 235 bzw. angestrebten dtex 110 auszuwählen. Auch kann es zweckmäßig sein, wenn die Innenseite einer solchen Luftsack-Komponente zur Abwehr der mit der Explosionsauslösung auftretenden hohen Temperatureinwirkung mit einer geeigneten hitzeresistenten Beschichtung versehen ist. Another embodiment looks for a qualitative particularly high-quality airbag components the use at least one out of five, under a symmetrical one Crossing angle of 36 ° continuously layered Thread cords against the calendered textile surface. Around despite the three or four sets of thread now to get a higher basis number per square meter a low basis weight, it is advantageous to have a correspondingly lower thread size among the z. B. in PA 6.6 prevailing titers between dtex 940 and dtex 235 or the desired dtex 110. Also it may be appropriate if the inside of such Airbag component to ward off the with the Explosion triggering occurring high temperature impact with a suitable heat-resistant coating is provided.

Um unmittelbar nach der Explosionsauslösung ein unkontrolliertes Ausströmen der luft zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß die Filamente einer jeden Fadenschar Seite an Seite liegend abwechselnd einen unterschiedlichen Schmelz- bzw. Erweichungspunkt aufweisen. Mit dieser Filamentanordnung im Luftsack läßt sich vorteilhaft erreichen, daß je zwei parallel liegende Filamente mit höherer Schmelztemperatur durch ein zwischen ihnen befindliches Filament mit niedrigerer Schmelztemperatur weitgehend luftundurchlässig mit einander verbunden werden. Gleichzeitig lassen sich mit Hilfe der Kalandrierung auch alle gleichartige, hintereinandergeschichtete Fadenscharen zu einer weitgehend luftundurchlässigen Fläche verbinden. To immediately after the explosion To avoid uncontrolled air leakage, it is proposed that the filaments of each thread group lying side by side alternately a different melting or Have softening point. With this filament arrangement in the airbag leaves can advantageously achieve that two each lying in parallel Filaments with a higher melting temperature due to a between their filament with a lower melting temperature largely airtight. At the same time, everyone can be calendered similar, layered thread groups to one connect largely airtight surface.

Um die Luftdurchlässigkeit des Luftsackes nach der Explosionsauslösung noch exakter steuern zu können, wird in einer weiteren Ausführungsform angeregt, daß alle. Filamente einer jeden Fadenschar aus Bikomponentenmaterial, z. B. Copolyamid, Copolyester mit definierten Schmelztemperaturen bestehen, so daß mittels Kalandrierung eine volständig luftdichte Sackhülle erreicht werden kann. Für eine nach der Explosionsauslösung vorgesehene exakte Luftentweichung erweist es sich als vorteilhaft, daß die Luftsackhülle eine exakt verteilte gleichmäßige Perforation aufweist, die z. B. mit Hilfe einer bekannten Nadelwalze durchgeführt werden kann. To the air permeability of the airbag after the Being able to control explosion triggering even more precisely is in one another embodiment suggested that all. Filaments of each Thread assembly made of bicomponent material, e.g. B. copolyamide, Copolyester exist with defined melting temperatures, so that a completely airtight bag cover by means of calendering can be achieved. For one after the explosion The exact air escape provided proves to be advantageous that the airbag cover a precisely distributed uniform Has perforation z. B. with the help of a known Needle roller can be carried out.

Ein ähnlicher Effekt einer exakt perforierten Luftsackhülle läßt sich erfindungsgemäß auch erzielen, indem auf die Filamente mit niedrigerem Schmelz- bzw. Erweichungspunkt verzichtet wird und zwischen den Fadenscharen mit höherem Schmelzpunkt mindestens eine Lage einer Folie mit niedrigerem Erweichungs- bzw. Schmelzpunkt angeordnet ist, welche auch die Aufgabe hat, die benachbarten Fadenscharen zu einer verschiebefesten Fläche zu verbinden und eine exakte Perforation zu ermöglichen. A similar effect of an exactly perforated airbag cover can also be achieved according to the invention by the Filaments with a lower melting or softening point is dispensed with and between the thread coulters with higher Melting point at least one layer of a lower film Softening or melting point is arranged, which is also the The task is to combine the neighboring thread groups to connect a displacement-resistant surface and an exact perforation enable.

Die Patentansprüche 1 bis 3 sind in den nachfolgenden Abbildungen skizzenhaft dargestellt, wobei zur besseren optischen Erfassung jede Fadenschar auf ein Filament in jedem Kreuzungswinkel beschränkt ist. Claims 1 to 3 are in the following Illustrations shown sketchy, whereby for better optical Capture each sheet on a filament in each Crossing angle is limited.

Abb. 1 stellt die Draufsicht eines Luftsackes bei einer Verkreuzung von drei Fadenscharen unter einem symmetrischen Winkel von 60° dar. Fig. 1 shows the top view of an airbag with a crossing of three sets of threads at a symmetrical angle of 60 °.

Abb. 2 zeigt die Draufsicht eines Luftsackes mit einer Verkreuzung von vier Fadenscharen unter einem Winkel von 45°C. Fig. 2 shows the top view of an airbag with a cross of four thread sheets at an angle of 45 ° C.

Abb. 3 gibt die Draufsicht eines Luftsackes bei einer Verkreuzung von fünf Fadenscharen unter einem Winkel von 36° wieder. Fig. 3 shows the top view of an airbag with a cross of five thread sheets at an angle of 36 °.

Claims

1. With hot or cold air or gas inflatable airbag, characterized in that its textile component consists of at least half extending in at least three directions, intersecting at largely symmetrical angles, continuously stacked and calendered to form an almost airtight closed composite surface.

2. Air bag according to claim 1, characterized in that four sets of threads at a crossing angle of approx. 45 ° are calendered into a textile composite surface.

3. Air bag according to claim 1, characterized in that five sets of threads at an angle of approx. 36 ° to one textile composite surface are calendered.

4. Air bag according to claim 1, characterized in that the filaments of a thread group lying side by side alternately a different melting or Have softening point.

5. Air bag according to claim 1, characterized in that all filaments made of bicomponents with different There are melting or softening points.

6. Air bag according to claim 1, characterized in that at least one largely between the thread sheets airtight film is arranged.