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Die
Erfindung betrifft einen Gassack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem,
mit einem Gassackmantel, der einen vorderen Mantelabschnitt mit einem
Aufprallbereich, welcher dem Fahrzeuginsassen in aufgeblasenem Zustand
zugewandt ist, und einen dem vorderen Mantelabschnitt gegenüberliegenden
hinteren Mantelabschnitt umfaßt,
und einer Abströmöffnung,
die entfernt vom Aufprallbereich angeordnet ist, wobei der Gassack
im Bereich dieser Abströmöffnung eine
Faltung aufweist, die ein Ausströmen
von Druckgas zumindest weitgehend verhindert.
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Bei
der Ausbildung von Abströmöffnungen
in Gassäcken
sind zwei gegenläufige
Bestrebungen vorhanden. Einerseits soll zu Beginn der Entfaltungsphase
des Gassacks möglichst
keine Öffnung
vorhanden sein, um einen Druckgasverlust zu vermeiden und eine schnelle
Entfaltung zu erreichen. Nachdem der Gassack allerdings prall gefüllt ist,
soll andererseits beim Auftreffen eines Insassen ein Abprallen verhindert
und eine optimale Dämpfung
erzielt werden. Hierfür
wäre eine
möglichst
große
Abströmöffnung im
Gassackmantel erforderlich.
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In
jüngerer
Zeit wurde durch mehr oder weniger komplizierte Vorrichtungen versucht,
den Abströmquerschnitt
einer oder mehrerer Gassacköffnungen
in den verschiedenen Crashphasen zu optimieren.
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In
der JP 04-221 250 ist eine Gassackvorrichtung offenbart, bei der
Abströmöffnungen
zu Beginn der Entfaltungsphase des Gassacks von umgestülpten Abschnitten
der Gassackwandung abgedeckt sind.
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In
einer Ausführungsform
der
DE 195 17 315 weist
ein Gassack im Bereich einer schlitzförmigen Gasabströmöffnung eine
Falte auf, die den Schlitz abdeckt. Diese Falte ist mittels einer
Reißnaht
an der Gassackwandung fixiert.
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Die
JP 2002 079 905 zeigt
eine Gassackvorrichtung, bei der eine Abströmöffnung des Gassacks durch zwei
aufgenähte
Gewebelappen verschlossen ist, wobei die Gewebelappen eine gewisse
Gasdurchlässigkeit
aufweisen.
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Ein
Gassack, der aus Gewebeteilen besteht, die durch wenigstens eine
Naht zusammengehalten werden, ist in der
DE 199 34 232 offenbart. Die Naht ist
lokal unterbrochen oder so geschwächt, daß bei Erreichen eines bestimmten
Gassack-Innendrucks eine
Entlastungsöffnung
frei wird. Im Bereich der Nahtunterbrechung oder Nahtschwächung können die
Gewebeteile mit Verstärkungsstreifen
versehen sein.
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Die
US 5 186 488 schlägt einen ähnlichen Gassack
aus Gewebeteilen vor, die durch eine abschnittsweise geschwächte Naht
zusammengehalten werden. Auf dem geschwächten Nahtabschnitt reißt die Naht
bei einem bestimmten Gassack-Innendruck auf,
so daß eine
Abströmöffnung frei
wird. Im Bereich des geschwächten
Nahtabschnitts ist ein Verstärkungslappen
mit einer mittigen Öffnung
aufgebracht, wobei die Öffnung
die Größe der Abströmöffnung genau
festlegt und der Verstärkungslappen
ein weiteres Aufreißen
der Naht und ein Ausreißen
des Gewebes verhindern soll.
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In
der
EP 0 495 409 B1 ist
ein Gassack gezeigt, bei dem Abschnitte der Gassackwandung im Bereich
einer Abströmöffnung übereinandergelegt und
durch eine Reißnaht
verbunden sind. Vorrangiges Ziel in dieser Druckschrift ist die Änderung
der Ausbreitungsrichtung in einem möglichst großen Winkelbereich durch das
Abnähen
bestimmter Abschnitte der Gassackwandung. Befindet sich in den abgenähten Bereichen
des Gassackmantels allerdings eine Abströmöffnung, ergibt sich ein weiterer Effekt.
Solange die Bereiche mit der Abströmöffnung durch die Reißnaht abgenäht sind,
ist die Abströmöffnung geschlossen.
Erst bei entsprechenden Druckverhältnissen im Gassack bricht
die Reißnaht
auf, der Gassack entfaltet sich weiter, und es kann Druckgas durch
die Abströmöffnung abgeführt werden.
Es ist jedoch nicht immer das Abnähen ganzer Gassackwandungsbereiche
erwünscht;
außerdem
wird das Gewebe der Gassackwandung bei der Herstellung der Reißnaht durchstochen
und kann bei deren Reißen
beschädigt
werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es nun, mit möglichst einfachen Mitteln eine
vorhandene Abströmöffnung erst
zu einem vordefinierten Zeitpunkt freizugeben.
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Zu
diesem Zweck ist bei einem Gassack nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 ein als separates Teil ausgebildetes, flächiges Halteelement vorgesehen,
das die Faltung zumindest zu Beginn der Entfaltungsphase zusammenhält, wobei
das Halteelement an seinen entgegengesetzten Seiten am Gassackmantel
befestigt ist und bei Erreichen eines vorbestimmten Entfaltungszustands
oder Gassackinnendrucks zerstört
wird, um die Abströmöffnung freizulegen.
Damit ist eine schnellere Gassackentfaltung möglich, und es tritt zu Beginn
der Entfaltungsphase kein Gasverlust auf. Ferner ist in Abhängigkeit
vom Entfaltungszustand oder dem Gassackinnendruck eine Steuerungsmöglichkeit
zur Freigabe der Abströmöffnung gegeben.
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Das
Halteelement kann außerhalb
der Faltung am Gassackmantel befestigt sein. Es kann also eine „normale", d.h. reißfeste Befestigung
gewählt werden,
da die Faltung nicht unmittelbar durch die Befestigung des Halteelements
fixiert wird.
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In
einer Ausführungsform
weist das Halteelement eine Sollbruchstelle auf. Durch die Einarbeitung einer
Sollbruchstelle wird eine sehr präzise Steuerungsmöglichkeit
zur Freigabe der Abströmöffnung geschaffen.
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Das
Halteelement kann im Bereich der Abströmöffnung um einen durch Zusammenlegen
von Gassackmantelabschnitten gebildeten Rand des Gassackmantels
herumgelegt und auf beiden Seiten der Abströmöffnung am Gassackmantel befestigt sein.
Durch diese Anordnung des Halteelements wird die Faltung besonders
gut zusammengehalten.
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In
einer Ausführungsform
weist der Gassack einen zweidimensionalen Zuschnitt auf. Zweidimensionaler
Zuschnitt bedeutet in diesem Zusammenhang, daß der Gassack maximal zwei
Mantelabschnitte umfaßt
und daß deren
Verbindung auch nach dem Aufblasen des Gassacks in einer Ebene liegt.
Ein zweidimensionaler Zuschnitt wird häufig bei Seitengassäcken verwendet.
Damit eignet sich der erfindungsgemäße Gassack auch besonders für die Verwendung
als Seitengassack.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Mantelabschnitte entlang ihrer Umfangsränder verbunden, und die Abströmöffnung wird
durch eine Unterbrechung dieser Verbindung gebildet. Eine Verbindungsunterbrechung
stellt bei Gassäcken
eine besonders einfache Möglichkeit
dar, eine Abströmöffnung im
Gassackmantel zu bilden.
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In
einer Ausführungsform
ist die Abströmöffnung durch
ein erstes und ein zweites Ende der Verbindung der Mantelabschnitte
an ihren Umfangsrändern
begrenzt, und die Faltung kann so ausgeführt sein, daß diese
beiden Enden aneinander angrenzen. Diese Faltung ist sehr einfach
herzustellen und verhindert bei einer Fixierung der Faltung das
Austreten von Druckgas nahezu vollständig.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung
zeigen:
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1a–e den erfindungsgemäßen Gassack mit
Zwischenschritten seiner Herstellung.
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Die 1a zeigt einen ausgebreiteten Gassack 8,
mit einem Gassackmantel 10, der einen vorderen Mantelabschnitt 12 mit
einem Aufprallbereich 13, welcher dem Fahrzeuginsassen
zugewandt ist, und einen dem vorderen Mantelabschnitt gegenüberliegenden
hinteren Mantelabschnitt 14 umfaßt. Der Gassackmantel 10 hat
einen zweidimensionalen Zuschnitt und besteht im vorliegenden Beispiel
aus einem symmetrischen, schmetterlingsförmigen Gewebeteil, das entlang
seiner Symmetrieachse gefaltet ist, so daß der vordere Mantelabschnitt 12 und
der hintere Mantelabschnitt 14 entstehen. Die Faltungslinie
ist als geradlinige Begrenzung des Umfangs auf der rechten Seite
der 1a zu sehen. Im Bereich dieser Faltungslinie ist
auch ein Aufnahmeraum 16 für einen Gasgenerator vorgesehen
(gestrichelt dargestellt). Die lose aufeinanderliegenden Umfangsränder des
vorderen Mantelabschnitts 12 und des hinteren Mantelabschnitts 14 sind
durch eine Doppelnaht 18 miteinander verbunden, außer im Bereich des
Aufnahmeraums 16 und mit Ausnahme einer Nahtunterbrechung
im Bereich der lose aufeinanderliegenden Mantelabschnitte 12, 14.
Diese Nahtunterbrechung bildet eine schlitzförmige Abströmöffnung 20 und ist
in der 1a strichpunktiert eingekreist.
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Die 1b zeigt diesen eingekreisten Bereich
des Gassacks 8 im Detail. Deutlich zu sehen sind hier ein
erstes Ende 22 und ein zweites Ende 24 der Doppelnaht 18.
Zwischen diesen beiden Enden 22, 24 ist die Abströmöffnung 20 eingeschlossen,
wobei die Länge
dieser schlitzförmigen
Abströmöffnung 20 als
Abstand der Enden 22, 24 definiert ist.
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In 1c ist derselbe Ausschnitt des Gassacks 8 zu
sehen wie in 1b, allerdings nach erfolgter
Faltung. Die Faltung ist dabei so ausgeführt, daß die beiden Enden 22, 24 nach
der Faltung aneinander angrenzen, so daß ein Ausströmen von Druckgas
zumindest weitgehend verhindert wird. Dies wurde erreicht, indem
der Gassackmantel 10 am ersten Ende 22 und am
zweiten Ende 24 der Doppelnaht 18 leicht angehoben
und zur Mitte der Abströmöffnung 20 bewegt
worden ist. In 1c ist diese Bewegung in ihrer
Richtung durch zwei Pfeile angedeutet. Durch diese vorgenommene
Faltung in Umfangsrichtung ergeben sich mehrere in etwa radial ausgerichtete
Einzelfalten. Jeweils eine der ungefähr radialen Einzelfalten befindet
sich im Bereich des ersten und zweiten Endes 22, 24 der
Doppelnaht 18. Zwei weitere, etwa radiale Einzelfalten
verlaufen, bezogen auf die Länge
der Abströmöffnung 20,
ungefähr
im Abstand von ¼ und ¾ der Länge der
Abströmöffnung 20,
gemessen vom Ende 22.
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Die 1d zeigt
denselben Gassackausschnitt wie 1b und 1c.
Es ist allerdings zusätzlich
ein als separates Teil ausgebildetes, flächiges Halteelement 26 dargestellt,
das im Bereich der Abströmöffnung um
einen durch Zusammenlegen von Gassackmantelabschnitten gebildeten
Rand des Gassackmantels 10 herumgelegt und auf beiden Seiten
der Abströmöffnung 20 am
Gassackmantel 10 befestigt ist. Genauer gesagt ist das
Halteelement 26 außerhalb
der Faltung am Gassackmantel 10 befestigt und hält die Faltung
zumindest zu Beginn der Entfaltungsphase des Gassacks zusammen.
Das Halteelement 26 ist in diesem Fall ein Gewebelappen,
und die Befestigung des Halteelements 26 erfolgt durch zwei
Doppelnahtabschnitte 28, 30. Diese Doppelnahtabschnitte 28, 30 sind
in der 1d fett dargestellt, und zwar
jeweils zwischen einem Rand des Halteelements und einer gestrichelten
Linie, welche das Ende des Faltungsbereichs andeutet.
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In 1d ist
ebenfalls zu sehen, daß das Halteelement 26 eine
Sollbruchstelle aufweist, die genau in der Schnittebene E-E liegt.
Die Sollbruchstelle ist in diesem Fall als Sollbruchlinie ausgebildet, die
radial zum ausgebreiteten Gassack 8 von einem Rand zum
gegenüberliegenden
Rand des Halteelements 26 verläuft. Das Halteelement 26 ist
somit an seinen entgegengesetzten Seiten am Gassackmantel befestigt
und wird bei Erreichen eines vorbestimmten Entfaltungs zustand oder
Gassackinnendrucks an dieser Sollbruchlinie zerstört, um die
Abströmöffnung 20 freizulegen.
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In
der 1e ist der Schnitt entlang der Schnittlinie E-E
in 1d dargestellt. Im mittleren Bereich der 1e ist
die Faltung des Gassacks zu sehen, wobei durch den vorderen Mantelabschnitt 12 und
den hinteren Mantelabschnitt 14 geschnitten ist und darüberliegend
eine radiale Einzelfalte in der Ansicht zu sehen ist. Um diese Faltung
des Gassackmantels 10 ist das Halteelement 26 herumgelegt.
Dabei ist das Halteelement 26 U-förmig um den Umfangsrand des
ausgebreiteten Gassacks 8 herumgeführt und liegt an der Oberseite
und Unterseite der Faltung an. Im Schnitt der 1e sind
die einzelnen Lagen des Gassackmantels 10 oder des Halteelements 26 zwar
voneinander beabstandet gezeichnet, allerdings nur um die einzelnen
Lagen in der Figur besser erkennen und unterscheiden zu können.
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Beim
Entfaltungsvorgang des Gassacks 8 ist die Abströmöffnung 20 zunächst durch
die Faltung verschlossen, die vom Halteelement 26 fixiert
bzw. zusammengehalten wird. Der Innendruck im Gassack 8 steigt
während
des Entfaltungsvorgangs an und beansprucht den Gassackmantel 10 auf
Zug. Lediglich im Bereich der Abströmöffnung 20 wird die komplette
Zugkraft in Richtung der Doppelnaht und somit senkrecht zum Verlauf
der Sollbruchlinie vom Halteelement 26 aufgenommen. Je
nach Ausbildung der Sollbruchlinie reißt das Halteelement 26 bei
einem definierten Innendruck auf, und die vorgenommene Faltung wird
infolge des Innendrucks rückgängig gemacht
und gestrafft, so daß sich
wieder ein Zustand wie in 1b dargestellt,
einstellt. Die Abströmöffnung 20 ist
damit freigelegt, Druckgas kann aus dem Inneren des Gassacks 8 entweichen.
Die beiden Hälften
des auseinandergerissenen Halteelements 26 liegen rechts
bzw. links der Abströmöffnung 20 und
sind nach wie vor mit dem Gassackmantel 10 verbunden.
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Abhängig von
der Ausführung
des Halteelements 26 und des Gassacks 8 kann die
Abströmöffnung 20 infolge
des Druckanstiegs beim Aufblasvorgang freigelegt werden oder erst
bei einem Druckanstieg infolge eines Insassenaufpralls.