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Die
Erfindung betrifft eine Airbageinrichtung, umfassend einen mit einem
Gas befüllbaren
Airbag und einer Ventilationseinrichtung zum Anpassen des Innendrucks
des mit Gas gefüllten
Airbags an die auf den Airbag beim Auffangen einer Person oder eines Gegenstandes
einwirkende kinetische Energie.
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Airbageinrichtungen
sind Sicherheitssysteme in Kraftfahrzeugen zum Auffangen von Personen, um
zu verhindern, dass diese auf das Lenkrad, das Armaturenbrett, die
Windschutzscheibe oder andere Kraftfahrzeugteile im Falle eines
Unfalles aufschlagen. Eine solche Airbageinrichtung umfasst einen
mit einem Gas befüllbaren
Airbag (Luftsack), der in nicht befülltem Zustand zusammengefaltet
zumeist in der Innenverkleidung eines Kraftfahrzeuges, auch eines Kraftfahrrades
untergebracht ist. Der Airbag selbst ist an eine pyrotechnisch arbeitende
Gasbefüllungseinrichtung
angeschlossen, durch die bei einer Auslösung des Systems zum Bereitstellen
des gewünschten
Aufprallschutzes der Airbag mit Gas befüllt wird.
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In
Abhängigkeit
von der Beschaffenheit der aufzufangenden Person, für die der
Aufprallschutz eines Airbags vorgesehen ist, ist es notwendig, den Airbag
unterschiedlich zu befüllen.
Dieses ist gewünscht,
für schwere
Personen, die mit einer höheren
kinetischen Energie auf den Airbag aufprallen, diesen mit einem
höheren
Innendruck zu versehen bei für
Personen, die mit geringerer kinetischer Energie auf den Airbag
auftreffen. Mit derar tig adaptiv ausgelegten Airbageinrichtungen
ist es möglich, dass
beispielsweise für
schwere Personen der Airbag nicht zu weich und für leichte Personen nicht zu hart
befüllt
ist, um auf diese Weise einen möglichst optimalen
Aufprallschutz bereitzustellen. Eine derartig adaptive Airbageinrichtung
ist beispielsweise aus
DE
198 05 308 A1 bekannt. Bei dieser vorbekannten Airbageinrichtung
erfolgt eine Innenraumüberwachung,
insbesondere hinsichtlich der Beschaffenheit des jeweils einem Airbag
zugeordneten Insassen. In Abhängigkeit
von den erfassten Daten wird der Aufblasvorgang des Airbags gesteuert,
indem die pyrotechnisch bereitgestellte Gasmenge entweder vollständig oder
nur teilweise in den Airbag eingeleitet wird. Als Stellorgan dient
ein Entlüftungsring,
wobei in Abhängigkeit
von der Stellung des Entlüftungsringes
mehr oder weniger Gas in den Airbag eingeleitet wird.
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Andere
Airbageinrichtungen verfügen über mehrere
im Auslösungsfalle
Gas produzierende Zündsätze, die
in Abhängigkeit
von den erfassten Innenraumdaten sämtlich oder nur teilweise gezündet werden.
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Bei
diesen vorbekannten Systemen ist es erforderlich, dass vor dem Auslösen eines
Airbags die zur adaptiven Befüllungen
notwendigen Insassendaten erfasst worden sind. Diese müssen daher
kontinuierlich erfasst werden.
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Vorbekannt
sind zum adaptiven Befüllen
eines Airbags auch aktivierbare Ventilationseinrichtungen, bei denen
eine Innendrucküberwachung
des Airbags vorgenommen wird und bei denen bei Überschreiten eines bestimmten
Innendrucks die Ventilationseinrichtung zum Druckablassen aktiviert
wird. In
DE 196 24
044 A1 ist eine solche als Kolben-Feder-Anordnung ausgelegte
Ventilationseinrichtung beschrieben. Bei derartigen Vorrichtungen
ist es notwendig, eine aktive Innendrucküberwachung vorzunehmen, damit
bei Überschreiten
eines vorgegebenen Innendruckes des Airbags die Ventilationseinrichtung
geöffnet
wird. Hierbei ist sicherzustellen, dass das eingesetzte Ventil bestimmungsgemäß auch im
Falle eines Unfalls arbeitet.
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Ausgehend
von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher
die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Airbageinrichtung dergestalt
weiterzubilden, dass eine Adaption des mit Gas befüllten Air bags
an die auf den Airbag einwirkende kinetische Energie wirksam und
insbesondere mit einfachen Mitteln möglich ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
eingangs genannte, gattungsgemäße Airbageinrichtung
gelöst,
bei der der Airbag ein oder mehrere in einen bezüglich seiner Querschnittsfläche verformbaren,
endseitig offenen Ventilationskanal mündende Entlüftungsöffnungen aufweist, wobei jede
in einen Ventilationskanal mündende
Entlüftungsöffnung durch
einen Abschnitt des Ventilationskanals in Richtung zur aufgefangenen
Person bzw. zum aufgefangenen Gegenstand abgedeckt ist und der oder
die Ventilationskanäle
außenseitig
in dem zum Auffangen einer Person oder eines Gegenstandes vorgesehenen
Bereiches am Airbag angeordnet sind.
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Diese
Airbageinrichtung verfügt über einen Airbag,
der ein oder mehrere Ventilationskanäle aufweist, durch die das
in den Airbag eingebrachte Gas entweicht. Eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen benötigt ein
Airbag ohnehin. Der oder die Ventilationskanäle sind bezüglich ihrer Querschnittsfläche verformbar
und somit nachgiebig ausgebildet. Der oder die Ventilationskanäle befinden
sich an der Außenseite
des Airbags in dem zum Auffangen einer Person oder eines Gegenstandes
vorgesehenen Bereich des Airbags. Bei einer Befüllung des Airbags werden gleichfalls
durch das durch die Entlüftungsöffnungen
austretende Gas der oder die Ventilationskanäle aufgeblasen und heben sich
von der äußeren Oberfläche des
Airbags ab. Trifft auf den Airbag beispielsweise eine Person mit
höherer
kinetischer Energie, bedingt etwa durch ein hohes Gewicht der aufzufangenden
Person auf, wird durch den Aufprall die Querschnittsfläche des
oder der oder einiger Ventilationskanäle infolge der mit dem Aufprall
einhergehenden Deformation reduziert oder gar verschlossen, so dass
das in den Airbag eingeleitete Gas nicht oder zumindest weniger
rasch entweichen kann. Folglich ist der Airbag beim Aufprall einer
solchen Person härter.
Trifft eine Person mit geringerer kinetischer Energie, beispielsweise
eine leichtere Person auf dem mit Gas befüllten Airbag auf, werden der oder
die im Aufprallbereich befindlichen Ventilationskanäle hinsichtlich
ihrer Querschnittsfläche
nicht oder nur in einem geringeren Ausmaße deformiert mit der Folge,
dass der Airbag zum Auffangen einer solchen Person weicher ist.
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Bei
dieser Airbageinrichtung erfolgt eine Anpassung der Airbagbeschaffenheit
somit in Abhängigkeit
von der auf den Airbag tatsächlich
einwirkenden kinetischen Energie einer auf den Airbag auftreffenden
Person. Dieses kann von der Beschaffenheit der Person ebenso abhängig sein
wie von der unfallbedingten Aufprallwucht. Von besonderem Vorteil
ist bei dieser Airbageinrichtung ferner, dass diese verzögerungsfrei
arbeitet, da ein eine Entlüftungsöffnung mit
der Umgebung verbindender Ventilationskanal nach Art eines Quetschventils
arbeitet, das unmittelbar von der aufzufangenden Person bzw. dem
aufzufangenden Gegenstand und nicht durch ein aktives Stellglied
betätigt
wird.
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Zweckmäßigerweise
wird ein solcher Ventilationskanal durch die Außenseite des Airbags selbst und
eine darauf angeordnete, mit dem Airbag randlich verbundene Ventilationskanalhülse gebildet.
Diese besteht zweckmäßigerweise
aus demselben Material wie der Airbag selbst und kann mit diesem
vernäht,
verschweißt
oder auf andere Weise verbunden sein, etwa durch Vulkanisieren oder
dergleichen.
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Die
Ausbildung des Ventilationskanals einer solchen Airbageinrichtung
kann unterschiedlich ausgebildet sein. Es ist beispielsweise möglich, ein
oder mehrere Entlüftungsöffnungen
vorzusehen, die in einen einzigen Ventilationskanal münden. Dieser
Ventilationskanal kann nach Art einer Doppelhülle im Auffangbereich des Airbags
angeordnet sein. Ebenso ist es möglich,
mehrere Ventilationskanäle
vorzusehen, in die jeweils zumindest eine Entlüftungsöffnung des Airbags mündet und
die sich zumindest teilweise über
den Auffangbereich des Airbags erstrecken. Diese Ventilationskanäle können langgestreckt,
gekrümmt
oder spiralartig angeordnet sein.
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Sollte
es als notwendig erachtet werden, kann der Airbag neben solchen
in einen Ventilationskanal mündende
Entlüftungsöffnungen
auch über Notentlüftungsöffnungen
verfügen,
die nicht in einen Ventilationskanal münden. Dieses dient dem Fall, dass
eine Entlüftung
auch dann stattfindet, wenn im Aufprallfalle der oder die Ventilationskanäle geschlossen
werden sollten.
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Nachfolgend
ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Figuren beschrieben. Es zeigen:
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1:
eine schematisierte Darstellung einer aktivierten Airbageinrichtung
in einem Kraftfahrzeug,
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2:
eine Draufsicht auf den Airbag der 1,
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3:
der Airbag der Airbageinrichtung der 1 in einem
Ausschnitt in einer vergrößerten Schnittdarstellung,
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4:
einen Querschnitt durch einen Ventilationskanal des Airbags der 3,
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5:
eine schematisierte Darstellung entsprechend derjenigen der 1 beim
Aufprall eines Kraftfahrzeuginsassen auf den Airbag,
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6:
eine Darstellung entsprechend derjenigen der 4, beim
Aufprall einer Person darstellend die Querschnittsveränderung
des Ventilationskanals und
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7:
einen Ausschnitt eines Airbags einer weiteren Airbageinrichtung.
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Eine
Airbageinrichtung 1 ist in einem nicht näher dargestellten
Kraftfahrzeug als Aufprallschutz eingebaut. Die Airbageinrichtung 1 umfasst
den eigentlichen Airbag 2 sowie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
mehrere Ventilationskanäle
V, V', V'', die parallel zueinander angeordnet
sind. Die Ventilationskanäle
V, V', V'' sind im Bereich 3 des Airbags 2 angeordnet,
an der eine auf den Airbag 2 aufprallende Person auftrifft.
Diese Seite des Airbags ist in den Figuren mit dem Bezugszeichen 3 gekennzeichnet. 1 zeigt
die aktivierte Airbageinrichtung, deren Airbag 2 mit Gas
befüllt
ist. Die weiteren zum Aktivieren der Airbageinrichtung notwendigen
Komponenten sind der Übersicht
halber in den Figuren nicht dargestellt. Die infolge eines Aufpralls
des Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis aktivierte Airbageinrichtung 1 dient
zum Auffangen eines Insassen 4, der infolge des Kraftfahrzeugaufpralls
nach vorne in Fahrtrichtung geschleudert wird. 1 zeigt
den Insassen 4, der im Begriff ist, sich auf den mit Gas
gefüllten
Airbag 2 zuzubewegen.
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Die
Anordnung der Ventilationskanäle
V, V', V'' des Airbags 2 sind in der
Draufsicht auf den Airbag 2 der 2 erkennbar.
In die Ventilationskanäle
V, V', V'' mündet
jeweils eine Entlüftungsöffnung 5.
Beim Aufblasen des Airbags 2 durch seine Befüllung mit Gas
strömt
aus den Entlüftungsöffnungen 5 Gas
aus, wodurch die Ventilationskanäle
V, V', V'' aufgebläht werden. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel münden die
Entlüftungsöffnungen 5 mit
Abstand zu den beiden offenen Enden der Ventilationskanäle V, V', V'', etwa mittig zwischen den beiden Enden.
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Die
Ventilationskanäle
V, V', V'' sind durch jeweils einen mit der Außenseite
des Airbags 2 verbundene Ventilationskanalhülle 6 gebildet,
wie dieses schematisiert in 4 dargestellt
ist. Die Ventilationskanalhülle 6 besteht
aus demselben Material wie der Airbag 2. Somit ist jede
Ventilationskanalhülle 6 flexibel
und nimmt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa die in 4 gezeigte
Querschnittsform ein. Der in 4 gezeigte
Querschnitt durch den Ventilationskanal V ist im Bereich der in dem
Ventilationskanal V mündenden
Entlüftungsöffnung 5 angeordnet.
Die Ventilationskanalhüllen 6 der einzelnen
Ventilationskanäle
V, V', V'' heben sich im aufgeblähten Zustand
bedingt durch den in den Airbag 2 befindlichen und durch
die Entlüftungsöffnungen 5 in
die einzelnen Ventilationskanäle
V, V', V'' austretenden Druck von der zu dem Insassen 4 weisenden
Außenseite 3 des
Airbags 2 ab. Durch die Ventilationskanäle V, V', V'' strömt das in
den Airbag einströmende
Gas entsprechend der Dimensionierung der Entlüftungsöffnungen 5 und der
Querschnittsfläche
der Ventilationskanäle
V, V', V'' ab.
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In
Abhängigkeit
von der kinetischen Energie, mit der der Insasse 4 auf
den ihm zugewandten Bereich 3 des Airbags 2 mit
den Ventilationskanälen
V, V', V'' auftrifft, werden diese mehr oder weniger
bezüglich
ihrer Querschnittsfläche
deformiert, wie dieses schematisiert in den 5 und 6 dargestellt ist.
Ausgenutzt werden hierbei die flexiblen, nachgiebigen Eigenschaften
der Ventilationskanalhüllen 6 der
einzelnen Ventilationskanäle
V, V', V''. Trifft der Insasse 4 mit
einer höheren
kinetischen Energie auf die Ventilationskanäle V, V', V'' des Airbags 2 auf, wird
im Bereich des Aufpralls die freie zum Entlüften des Airbags 2 zur
Verfügung
stehende Querschnittsfläche
entsprechend stärker
deformiert und somit hinsichtlich ihrer freien Durchströmbarkeit
reduziert, so dass das in dem Airbag 2 enthaltene Gas nur
langsamer entweichen kann. Der Airbag 2 ist dann härter verglichen
mit dem Fall, dass der Insasse 4 mit einer geringeren kinetischen
Energie auf die aktivierte Airbageinrichtung 1 auftrifft.
In einem solchen Fall wird die freie Querschnittsfläche der
Ventilationskanäle
V, V', V'' nur zu einem geringeren Ausmaß reduziert (wenn überhaupt);
der Airbag 2 ist sodann weicher, da das darin enthaltene
Gas über
die verbliebene größere Strömungsquerschnittsfläche ausströmen kann.
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7 zeigt
einen Ausschnitt eines weiteren Airbags 7, der eine Vielzahl
von Entlüftungsöffnungen 8 aufweist,
die jeweils in einen kurzen Ventilationskanal 9 münden. Die
Ventilationskanäle 9 dienen bei
diesem Ausführungsbeispiel
demselben Zweck wie die Ventilationskanäle V, V', V'' des in den 1 bis 6 beschriebenen
Ausführungsbeispiels.
Mit dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel
soll gezeigt werden, dass Ventilationskanäle grundsätzlich auch sehr kurz bemessen
sein können.
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Die
Dimensionierung der einen oder der mehreren Entlüftungsöffnungen sowie die freie durchströmbare Querschnittsfläche des
oder der Ventilationskanäle
im aufgeblähten
Zustand wird man dergestalt bemessen, dass in jedem Fall eine zu rasche
Entlüftung
des Airbags 2 nicht eintritt. Die Ventilationskanäle V, V', V'' wird man in einer Art und Weise konzipieren,
dass die beschriebene Funktion eines Quetschventils beim Auftreffen
eines Insassen oder auch eines Gegenstandes eintritt. Daher wird man
die Ventilationskanäle
im Bereich des bestimmungsgemäßen Auftreffens
eines Insassens auf den Airbag anordnen, und zwar in einer Anzahl,
dass beim Auftreffen eines Insassen auf den Airbag dieser auf eine
hinreichend große
Anzahl von Ventilationskanälen
auftrifft, sollten mehr als ein Ventilationskanal vorgesehen sein,
damit eine spürbare Änderung hinsichtlich
der Menge des aus dem Airbag ausströmenden Gases bezogen auf die
Gesamtausströmquerschnittsfläche erfolgt.
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Die
beschriebene Airbageinrichtung kann mit anderen adaptiven Airbageinrichtungen
kombiniert werden, deren Adaptivität sich nicht notwendigerweise
auf eine Insassenadaption beziehen muss.
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- 1
- Airbageinrichtung
- 2
- Airbag
- 3
- Bereich,
Außenseite
des Airbags
- 4
- Insasse
- 5
- Entlüftungsöffnung
- 6
- Ventilationskanalhülle
- 7
- Airbag
- 8
- Entlüftungsöffnung
- 9
- Ventilationskanal
- V,
V', V''
- Ventilationskanal