DE102006043552A1

DE102006043552A1 - Gassack für ein Airbagmodul eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102006043552A1
Application number: DE200610043552
Authority: DE
Inventors: Reiner Jonas; Christian Weyrich; Michael Kraft; Thomas Sievers; Hans-Peter Sendelbach
Original assignee: Takata Petri AG
Current assignee: Takata AG
Priority date: 2006-09-12
Filing date: 2006-09-12
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2026-09-13
Also published as: DE102006043552B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gassack für ein Airbagmodul eines Kraftfahrzeugs, der in einem Crash-Fall zum Schutz eines Fahrzeuginsassen aufzublasen ist, mit einer Hülle, die das mit Gas befüllbare Innere des Gassackes umschließt, und mit Auslassmitteln zum Entlüften des Gassackes bei oder nach dem Aufblasen, so dass das zum Aufblasen in den Gassack eingeleitete Gas zumindest teilweise wieder aus dem Gassack austreten kann. Erfindungsgemäß weist der Gassack (1) zum Entlüften mindestens einen gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) und einen diesem gegenüberliegenden weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) auf, wobei die Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes (2) von dem Abstand (a) zwischen dem Hüllenabschnitt (2) und dem weiteren Materialabschnitt (4) abhängt und der Abstand (a) zwischen dem Hüllenabschnitt (2) und dem weiteren Materialabschnitt (4) in Abhängigkeit von dem Innendruck (P) des Gassackes (1) steuerbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gassack für ein Airbagmodul eines Kraftfahrzeugs, der in einem Crash-Fall zum Schutz eines Fahrzeuginsassen aufgeblasen wird, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Gassack umfasst eine Gassackhülle, die einen mit Gas befüllbaren Innenraum des Gassackes umschließt, sowie Auslassmittel zum Entlüften des Gassackes bei oder nach dem Aufblasen, so dass das zum Aufblasen des Gassackes in den Gassack eingeleitete Gas wieder aus dem Gassack austreten kann.
Gassäcke, die in einem Airbagmodul eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden sollen, müssen eine Vielzahl Anforderungen erfüllen, insbesondere hinsichtlich eines wirksamen Schutzes bei unterschiedlichen Unfallarten, unterschiedlicher Unfallschwere sowie unterschiedlichen zu schützenden Fahrzeuginsassen.
Sc ist bei einem Seitenairbag eines Kraftfahrzeugs, der einen Fahrzeuginsassen im Fall eines Seitenaufpralls schützen soll, die Art, Masse, Geschwindigkeit und Richtung (Aufprallwinkel) eines auf die Seitenstruktur des mit dem Seitenairbagmodul ausgerüsteten Kraftfahrzeugs aufprallenden Drittfahrzeugs zu berücksichtigen. Neben der Unfallart und Unfallschwere spielen darüber hinaus die Position, die Größe und das Gewicht sowie gegebenenfalls weitere körperliche Merkmale des schützenden Fahrzeuginsassen bei der Interaktion zwischen dem Insassen und dem Gassack des zugeordneten Airbagmodules eine wichtige Rolle.
Um bei den vorstehend beispielhaft angegebenen unterschiedlichen Unfalltypen sowie Fahrzeuginsassen mit unterschiedlicher körperlicher Konstitution jeweils einen optimalen Schutz des betroffenen Fahrzeuginsassen bei einem Unfall zu gewährleisten, muss der zeitabhängige Innendruck des zum Schutz des Fahrzeuginsassen aufzublasenden Gassackes an den Unfalltyp sowie die körperliche Konstitution des Fahrzeuginsassen anpassbar sein. Weiterhin ist zu berücksichtigen, ob sich der zu schützende Fahrzeuginsasse im Zeitpunkt eines Unfalles aufrecht sitzend in eine Normalposition innerhalb des Kraftfahrzeugs befindet oder ob dieser eine hiervon abweichende, z.B. stark vorgebeugte, Position eingenommen hat („out of position-Fall").
Es ist bekannt, in der Hülle eines Gassackes für ein Airbagmodul Auslassmittel in Form mindestens einer Entlüftungsöffnung vorzusehen, durch die hindurch mittels eines Gasgenerators in den Gassack eingelassenes Gas wieder austreten kann. Hiermit kann eine verbesserte Energieabsorption durch den Gassack erreicht werden sowie ein Zurückschlagen („rebound") eines auf den Gassack aufprallenden Fahrzeuginsassen verhindert werden. Weiterhin ist es bekannt, eine derartige Entlüftungsöffnung so zu steuern, dass die Menge des aus dem Gassack pro Zeiteinheit austretenden Gases vom Unfalltyp, der Konstitution und/oder der Position des Fahrzeuginsassen im Kraftfahrzeug zum Zeitpunkt eines Unfalles abhängt.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Gassack für ein Airbagmodul, der in einem Crash-Fall (mittels eines zugeordneten Gasgenerators) mit Gas befüllbar ist, hinsichtlich seiner Anpassbarkeit an unterschiedliche Unfalltypen und an die Unfallschwere sowie unterschiedliche Fahrzeuginsassen zu verbessern.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung eines Gassackes für ein Airbagmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist bei einem Gassack der eingangs angegebenen Art vorgesehen, dass der Gassack zum Entlüften mindestens einen gasdurchlässigen Hüllenabschnitt und einen diesem gegenüberliegenden, weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt aufweist, der in Abhängigkeit von dem Innendruck des Gassackes gegen den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt gedrückt wird, was eine Veränderung der effektiven Gasdurchlässigkeit des besagten Hüllenabschnittes bewirkt.
Unter der erfindungsgemäß in Abhängigkeit vom Innendruck des Gassackes zu regulierenden effektiven Gasdurchlässigkeit jenes Hüllenabschnittes, die nachfolgend einfach als „Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes" bezeichnet wird, sei die Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes verstanden, die sich nicht alleine aus den Eigenschaften des Hüllenabschnittes selbst ergibt, sondern auch durch dessen (druckabhängiges) Zusammenwirken mit dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt und gegebenenfalls mit einer zusätzlichen Zwischenlage.
Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Erkenntnis, dass eine erhebliche Variabilität und Anpassbarkeit des Innendruckes eines Gassackes an unterschiedliche Unfallverläufe sowie unterschiedliche zu schützende Fahrzeuginsassen möglich ist, wenn zum Auslassen von Gas aus dem Gassack ein gasdurchlässiger Hüllenabschnitt des Gassackes verwendet wird, dessen Gasdurchlässigkeit mittels eines zweiten, ebenfalls gasdurchlässigen Materialabschnittes des Gassackes eingestellt bzw. reguliert wird, der dem besagten Hüllenabschnitt gegenüberliegt und der in Abhängigkeit vom Innendruck des Gassackes gegen den zugeordneten Hüllenabschnitt gedrückt wird.
Ziel ist es hierbei vor allem, einen bestimmten, an den jeweiligen Unfalltyp sowie den zu schützenden Fahrzeuginsassen angepassten Innendruck des Gassackes über einen zum optimalen Schutz des Fahrzeuginsassen notwendigen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Es wird nachfolgend anhand unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung dargelegt werden, wie dies vorliegend erreichbar ist.
Die Begriffe "Einstellen" bzw. "Regulieren", beispielsweise in Bezug auf die Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes, sollen hier sowohl das Steuern als auch das Regeln umfassen.
Gemäß einer ersten Variante der Erfindung ist der weitere Materialabschnitt in einem variablen, vom Innendruck des Gassackes abhängigen Abstand von dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt angeordnet, wobei die Gasdurchlässigkeit des besagten Hüllenabschnittes von dem Abstand zwischen dem Hüllenabschnitt und dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt abhängt und wobei dieser Abstand in Abhängigkeit von dem Innendruck des Gassackes eingestellt bzw. reguliert wird.
Unter dem Abstand zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt des Gassackes und dem zugeordneten, gegenüberliegenden weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt wird hier der mittlere Abstand zwischen diesen beiden einander gegenüberliegenden Gassackabschnitten verstanden. Es kommt vorliegend nicht in erster Linie darauf an, ob sich die beiden besagten Gassackabschnitte, also der gasdurchlässige Hüllenabschnitt sowie der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt, einander an einer bestimmten Stelle annähern, sondern es kommt auf den Abstand zwischen diesen beiden Gassackabschnitten entlang der gesamten Fläche, die die beiden Gassackabschnitte einnehmen, an.
Der dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt gegenüberliegende weitere Materialabschnitt ist bevorzugt innerhalb des Gassackes, also in dem mit Gas befüllbaren Inneren des Gassackes angeordnet, so dass er in Abhängigkeit vom Innendruck des Gassackes mehr oder weniger stark gegen den gegenüberliegenden Hüllenabschnitt gedrückt wird. Dies bedingt eine druckabhängige Regulierung des Abstandes zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt und dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt und damit eine druckabhängige Steuerung bzw. Regelung der Gasdurchlässigkeit jenes Hüllenabschnittes.
Es ist aber nach der Erfindung nicht ausgeschlossen, (auch) auf der Außenseite des gasdurchlässigen Hüllenabschnittes eine zusätzliche Materiallage anzuordnen, die etwa den Gasfluss des aus dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt austretenden Gases leitet bzw. reguliert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Lage des weiteren gasdurchlässigen Materialabschnittes bezüglich des gasdurchlässigen Hüllenabschnittes derart gesteuert, dass der Abstand zwischen dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt und dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt um so kleiner ist, je größer der Innendruck innerhalb des Gassackes ist, der beim Aufblasen des Gassackes mit Gas erzeugt wird. Konkret kann hierzu vorgesehen sein, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt derart innerhalb des Gassackes angeordnet ist, dass er durch den Innendruck innerhalb des Gassackes gegen den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt gedrückt wird und sich der Abstand zwischen jenen beiden Gassackabschnitten entlang einer Normalen auf die vom gasdurchlässigen Hüllenabschnitt aufgespannte Fläche reduziert.
Dabei hat der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt die Tendenz, den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt zunehmend zu überdecken, wenn der Abstand zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt und dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt kleiner wird, und die Gasdurchlässigkeit des besagten Hüllenabschnittes ist umso geringer, je kleiner dessen Abstand von dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt wird.
Gemäß einer zweiten Variante der Erfindung besteht der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt aus einem (elastisch) deformierbaren Material, das durch den Innendruck im Gassack gegen den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt gedrückt und dabei – in Abhängigkeit von der Größe des Innendruckes – komprimiert wird. Hierdurch lässt sich die Gasdurchlässigkeit des zugeordneten Hüllenabschnittes einstellen, wobei diese umso kleiner ist, je stärker der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt gegen den zugeordneten Hüllenabschnitt gedrückt und dabei komprimiert wird, d. h., je größer der Innendruck im Gassack ist.
Um die erforderliche Gasdurchlässigkeit des zur Entlüftung des Gassackes vorgesehenen Hüllenabschnittes zu gewährleisten, kann dieser (z.B. als ein gestanztes Gewebe) mit einer Mehrzahl Durchtrittsöffnungen versehen sein oder aus einem gasdurchlässigen Material, wie z. B. ein Faservlies, einen dünnen Filz oder ein engmaschiges Netz bestehen.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weisen sowohl der gasdurchlässige Hüllenabschnitt als auch der zugeordnete, gegenüberliegende weitere gasdurchlässige Materialabschnitt jeweils Durchtrittsöffnungen auf, wobei die Durchtrittsöffnungen in dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt derart angeordnet sind, dass die beiderseitigen Durchtrittsöffnungen nicht konzentrisch miteinander fluchten, also nicht koaxial zueinander angeordnet sind, sondern einander vielmehr nur teilweise überdecken. Mit anderen Worten ausgedrückt liegen die Durchtrittsöffnungen des weiteren Materialabschnittes bei einer Projektion auf den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt entlang einer Richtung senkrecht zur Erstreckungsfläche des besagten Hüllenabschnittes so über dessen Durchtrittsöffnungen, dass die Durchtrittsöffnungen des gasdurchlässigen Hüllenabschnittes zumindest teilweise von Materialbereichen des weiteren gasdurchlässigen Materialabschnittes überdeckt sind. Hierdurch wird bei einer Annäherung des weiteren gasdurchlässigen Materialabschnittes an den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt dessen Gasdurchlässigkeit (durch teilweises Verschließen der Durchtrittsöffnungen) reduziert.
Alternativ kann der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt aus einem gasdurchlässigen Material bestehen, das unter der Wirkung des Innendruckes des Gassackes gegen den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt gedrückt wird und dessen Gasdurchlässigkeit hierdurch reduziert. Als Material für den weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt eignet sich in diesem Fall beispielsweise ein (elastisch) komprimierbares Material, wie z. B. Filz, ein Faservlies oder Schaumstoff.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt und dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt eine (elastisch) deformierbare Zwischenlage vorgesehen, die im nicht deformierten Zustand den weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt in einem bestimmen Abstand von dem gasdurchlässigen Materialabschnitt hält und die hierzu an einem oder beiden der besagten Gassackabschnitte fixiert ist, beispielsweise durch Vernähen.
Die Zwischenlage ist unter der Wirkung eines hinreichend großen Innendruckes innerhalb des Gassackes derart deformierbar, insbesondere zusammendrückbar, dass hierdurch der Abstand zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt und dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt reduziert wird, was entsprechend den obigen Ausführungen eine Reduzierung der Gasdurchlässigkeit bedingt.
Für eine definierte, reproduzierbare Funktion der deformierbaren Zwischenlage bei der Steuerung des Abstandes zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt und dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt ist es vorteilhaft, dass die Zwischenlage im Temperaturbereich (bis zu 350°C oder sogar 500°C) der beim Aufblasen des Gassackes einströmenden (heißen) Gase eine hinreichende Elastizität aufweist, um durch den Innendruck des Gassackes elastisch deformierbar zu sein. Dabei muss die Elastizität jener Zwischenlage nur solange aufrechterhalten werden, wie es für die Funktion des Gassackes notwendig ist, also für einen Zeitraum von 50 ms bis etwa 100 ms. Dasselbe gilt für den weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt, sofern dieser aus einem elastisch deformierbaren Material besteht.
Hierzu kann die gasdurchlässige Zwischenlage aus einem temperaturbeständigen offenzelligen (chaotisch strukturierten) Material, wie z.B. Filz, Faservlies, ggf. mit beschichten Fasern bzw. Fäden, oder Schaumstoff, bestehen.
Die erfindungsgemäße Anordnung zum Entlüften eines Gassackes eignet sich insbesondere zur Verwendung bei Seitenairbags, wie z. B. Kopf- oder Thorax-Airbags; sie kann jedoch auch bei Gassäcken für andere Airbags, wie z.B. Fahrer- oder Beifahrer-Airbags eingesetzt werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren deutlich werden.
Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Gassackes für ein Airbagmodul;
2 einen Schnitt durch den Gassack aus 1;
3 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Gassackes für ein Airbagmodul in einer gegenüber 1 abgewandelten Ausführungsform;
4 einen Schnitt durch den Gassack aus 3.
In den 1 und 2 ist ein Ausschnitt eines Gassackes 1 für ein Airbagmodul, z. B. für ein Seiten-Airbagmodul, insbesondere Kopf-Airbagmodul, dargestellt, dessen den Innenraum I des Gassackes 1 umschließende Hülle 10 durch zwei Gassackteile bzw. Hüllenteile 11, 12 gebildet wird, die entlang ihres äußeren Randes aneinander anliegen und dort über Verbindungsstellen 15, z. B. in Form einer Naht, miteinander verbunden sind.
Die durch die mindestens zwei Hüllenteile 11, 12 gebildete Hülle 10 definiert einen Innenraum 1 des Gassackes, der in einem Crash-Fall mittels eines Gasgenerators mit Gas befüllt und dadurch aufgeblasen wird, so dass sich im Inneren I des Gassackes 1 ein Innendruck P aufbaut.
Zum optimalen Schutz eines Fahrzeuginsassen in einem Crash-Fall ist es vorteilhaft, wenn der Innendruck P des Gassackes 1 in Abhängigkeit von der Art und Schwere eines Unfalls sowie in Abhängigkeit von der Konstitution und Position eines Fahrzeuginsassen variabel ist, also an die vorgenannten Variablen (zumindest innerhalb bestimmter Grenzen) angepasst werden kann. Hierzu sind an dem Gassack 1 Auslassmittel 2, 3, 4 vorgesehen, mit denen mittels eines Gasgenerators in das Innere I des Gassackes 1 eingelassenes Gas wieder aus dem Gassack 1 ausgelassen werden kann.
Die Auslassmittel 2, 3, 4 dienen also nicht nur zum Ablassen von Gas aus dem Gassack 1 (Entlüften des Gassackes 1), nachdem dieser seine Funktion als Schutzkissen für einen Fahrzeuginsassen in einem Crash-Fall erfüllt hat, sondern sie dienen vielmehr auch dazu, gezielt den Innendruck P des Gassackes 1 zu beeinflussen, während der Gassack 1 in einem Crash-Fall seine Funktion als Schutzkissen erfüllt. Das heißt, die Auslassmittel 2, 3, 4 dienen zur Einstellung bzw. Regulierung des Innendruckes P des Gassackes 1 bereits beim und unmittelbar nach dem Aufblasen des Gassackes in Abhängigkeit z. B. von der Art und Schwere eines Unfalles sowie der Konstitution und Position eines Fahrzeuginsassen.
Die Auslassmittel umfassen vorliegend Durchtrittsöffnungen 22, 42 in zwei Gassackabschnitten 2, 4, von denen der eine Gassackabschnitt als Hüllenabschnitt 2 einen Bestandteil der äußeren Hülle 10 des Gassackes 1 bildet und über Verbindungsstellen 25, vorliegend in Form einer Naht, an dem einen Gassackteil bzw. Hüllenteil 11 festgelegt ist. Dieser wegen der Durchtrittsöffnungen 22 gasdurchlässige Hüllenabschnitt 2 ist also unmittelbar dem Außenraum A und somit der Umgebung des Gassackes 1 zugewandt. Dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt 2 gegenüberliegend ist im Inneren I des Gassackes 1 ein weiterer (innerer) Materialabschnitt 4 zugeordnet, der wegen seiner Durchtrittsöffnungen 42 ebenfalls gasdurchlässig ist und der einen einstückigen Bestandteil des einen Hüllenteiles 11 des Gassackes 1 bildet.
Die beiden Gassackabschnitte 2, 4, also der gasdurchlässige Hüllenabschnitt 2 sowie der weitere, unmittelbar in die Hülle 10 integrierte innere Materialabschnitt 4 sind derart zueinander angeordnet, dass die beiderseitigen Durchtrittsöffnungen 22, 42 nicht konzentrisch bzw. koaxial miteinander fluchten, sondern vielmehr – entlang der durch den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt 2 aufgespannten Fläche F – zueinander versetzt sind. Mit anderen Worten ausgedrückt, überlappen die beiderseitigen Durchtrittsöffnungen 22, 42 nur teilweise, so dass bei einer Projektion des weiteren, inneren Materialabschnittes 4 auf den Hüllenabschnitt 2 entlang der Normalen n auf die vom Hüllenabschnitt 2 aufgespannte Fläche (Ebene E) die beiderseitigen Durchtrittsöffnungen 22, 42 nur teilweise oder gar nicht überlappen und stattdessen zumindest teilweise von Materialbereichen 40, 20 des jeweils anderen Gassackabschnittes 4, 2 überdeckt sind. Dies bedeutet, dass umso weniger Gas durch die beiden gasdurchlässigen Gassackabschnitte 4, 2 hindurch vom Inneren I des Gassackes in den Außenraum, also die Umgebung des Gassackes 1, abströmen kann, je geringer der Abstand a zwischen den beiden Gassackabschnitten 2, 4 ist. Denn mit abnehmenden Abstand a zwischen den beiden Gassackabschnitten 2, 4 entlang der Normalen n werden die beiderseitigen Durchtrittsöffnungen 22, 42 zunehmend durch Materialbereiche 40, 20 des jeweils anderen, gegenüberliegenden Gassackabschnittes 4, 2 verschlossen.
Hierdurch lässt sich der Gasstrom g aus dem Inneren I in den Außenraum A des Gassackes 1 durch Variation des Abstandes a zwischen den beiden Gassackabschnitten 2, 4, also zwischen dem Hüllenabschnitt 2 und dem gegenüberliegenden inneren Gassackabschnitt 4 variieren. Ein zusätzlicher Effekt im Hinblick auf die Regulierung des Gasstromes g ergibt sich aus der möglichen Deformation einer nachfolgend noch zu beschreibenden Materiallage zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt 2 und dem gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4 des Gassackes.
Über dem gasdurchlässigen (mit Durchtrittsöffnungen 22 versehenen) äußeren Hüllenabschnitt 2, also vor dessen dem Außenraum A zugewandter Seite, kann dabei durchaus noch eine weitere Materiallage, z. B. Gewebelage, vorgesehen sein, etwa um den durch den Hüllenabschnitt 2 austretenden Gasstrom g gezielt zu leiten und beispielsweise ein direktes Anströmen eines zu schützenden Fahrzeuginsassen mit heißen Gasen zu vermeiden.
Gemäß 2 erstreckt sich zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt 2 und dem gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4 des Gassackes 1 eine Zwischenlage 3, die den Raum zwischen den beiden besagten Gassackabschnitten 2, 4 zu einem erheblichen Teil ausfüllt und die an dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt 2 und/oder an dem inneren Materialabschnitt 4, z. B. durch Nähte, festgelegt ist. Mit anderen Worten ausgedrückt ist die Zwischenlage 3 in einer Tasche aufgenommen, die durch den Hüllenabschnitt 2 und den gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4 gebildet wird.
Die Zwischenlage 3 besteht aus einem gasdurchlässigen, elastisch deformierbaren Material und dient dazu, den Hüllenabschnitt 2 und den zugeordneten inneren Materialabschnitt 4 in einem definierten Abstand a voneinander zu halten, solange kein größerer Innendruck P auf den inneren Materialabschnitt 4 wirkt.
Aufgrund ihrer Elastizität wird die Zwischenlage 3 deformiert, genauer zusammengedrückt, wenn der Innendruck P des Gassackes 1 beim Befüllen des Gassackes 1 mit Gas steigt, wobei das Ausmaß der Deformation der Zwischenlage 3 von der Größe des Innendrucks P im Gassack 1 abhängt. Dies führt zu einer Steuerung des Abstandes a zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt 2 und dem zugeordneten, gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4 und somit, wie oben beschrieben, der Gasdurchlässigkeit des äußeren Hüllenabschnittes 2 in Abhängigkeit von dem Innendruck P des Gassackes 1; denn mit zunehmendem Innendruck P des Gassackes 1 wird – aufgrund der Deformation der Zwischenlage 3 – der Abstand a zwischen dem äußeren Hüllenabschnitt 2 und dem gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4 kleiner und dies führt wiederum zu einer Reduktion der Gasdurchlässigkeit des äußeren Hüllenabschnittes 2, weil mit abnehmendem Abstand a zum gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4 die Durchtrittsöffnungen 22 des Hüllenabschnittes 2 zunehmend von Materialbereichen 40 des gegenüberliegenden inneren Materialabschnittes 4 überdeckt werden.
Durch die Deformation (also ein Zusammendrücken) der Zwischenlage 3 mit zunehmendem Innendruck P des Gassackes wird deren Durchflusswiderstand erhöht, also der Gasstrom g durch die Zwischenlage 3 hindurch gehemmt, was ebenfalls zu einer Reduzierung effektiven Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes 2 beiträgt. Unter der effektiven Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes 2, hier auch kurz einfach als Gasdurchlässigkeit bezeichnet, wird die Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes 2 verstanden, die sich nicht alleine als den Eigenschaften jenes Hüllenabschnittes 2 selbst ergibt, sondern durch dessen Zusammenwirken mit der Zwischenlage 3 und/oder dem weiteren Materialabschnitt 4.
Das Material, aus dem die Zwischenlage 3 besteht, ist so auszuwählen, dass die Zwischenlage ihre Feder-Funktion, nämlich den Hüllenabschnitt 2 und den gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4 zunächst auseinander zu halten und bei zunehmendem Innendruck P des Gassackes 1 durch elastische Deformation (elastisches Komprimieren bzw. Zusammendrücken) eine Annäherung der beiden besagten Gassackabschnitte 2, 4 zu gestatten, über einen größeren Temperaturbereich beibehält, der durch die Temperatur der in dem Gassack 1 einströmenden Gase bestimmt ist.
Bei der Verwendung von Heißgas- oder Hybrid-Generatoren zum Aufblasen des Gassackes 1 weist das in den Gassack 1 beim Befüllen einströmende Gas eine größere Temperatur auf als übliche Raumtemperaturen, so dass sich die Zwischenlage 3 beim Aufblasen des Gassackes 1 – entsprechend der Temperatur des eingelassenen Gases – erwärmt. Hierbei soll die Elastizität der Zwischenlage 3 jedoch möglichst unverändert bleiben oder zumindest nicht so stark variieren, dass ihre Feder-Funktion beeinträchtigt würde. Gleichzeitig muss die Zwischenlage 3 hinreichend gasdurchlässig sein, um den – durch den Abstand a des inneren Materialabschnittes 4 vom gegenüberliegenden Hüllenabschnitt 2 gesteuerten – Gasfluss g aus dem Gassackinneren I in den Außenraum A zuzulassen.
Daher eignet sich als Material für die Zwischenlage 3 insbesondere ein temperaturbeständiges, offenzelliges Material, wie z. B. ein Faservlies, Filz oder ein Schaumstoff, wobei zur Gewährleistung der Hitzebeständigkeit die Fasern bzw. Fäden des Materials geeignet beschichtet sein können.
Wird der in den 1 und 2 ausschnittsweise dargestellte Gassack 1 in einem Crash-Fall mittels eines zugeordneten Gasgenerators mit Gas befüllt, so steigt der Innendruck P im Innern I des Gassackes 1, was tendenziell zu einer Reduzierung des Abstandes a zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt 2 und dem gegenüberliegenden, ebenfalls gasdurchlässigen inneren Materialabschnitt 4 führt. Der Umfang der Reduktion jenes Abstandes a und somit die Durchlässigkeit des gasdurchlässigen äußeren Hüllenabschnittes 2 hängt davon ab, wie stark der Innendruck P des Gassackes 1 ansteigt.
Je schwerer ein auf den Gassack 1 in einem Crash-Fall aufprallender Insasse ist oder je stärker die – von der Schwere des Unfalls abhängige – Wucht ist, mit der der Insasse auf den Gassack 1 aufprallt, desto größer ist der (aufprallinduzierte) Druckanstieg im Inneren I des Gassackes 1. Dies führt wiederum dazu, dass die Durchlässigkeit des gasdurchlässigen Hüllenabschnittes 2 – wegen einer entsprechend großen Abnahme des Abstandes a zum gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4 – besonders stark abnimmt und der Gassack 1 somit für einen entsprechend längeren Zeitraum mit einem großen Innendruck I als schützendes Gaskissen zur Verfügung steht.
Je leichter demgegenüber der auf den Gassack 1 aufprallende Fahrzeuginsasse ist bzw. je geringer die Wucht ist, mit der der Insasse als Folge eines Unfalles auf den Gassack 1 aufprallt, desto geringer ist die aufprallinduzierte Druckerhöhung im Innern I des Gassackes 1. Dies bedingt eine geringere Abnahme des Abstandes a zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt 2 und dem gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4, so dass ein vergleichsweise größerer Gasfluss g aus dem Inneren in die Umgebung A des Gassackes möglich ist. Dementsprechend wird in solchen Fällen ein vergleichsweise weicheres Gaskissen zum Schutz eines Fahrzeuginsassen bereitgestellt.
D. h., die durch den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt 2, den gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4 sowie die dazwischen liegende Zwischenlage 3 gebildeten Auslassmittel ermöglichen es, den Innendruck I des Gassackes 1 in Abhängigkeit einerseits von der Konstitution (Gewicht) und der Position eines Insassen in einem Kraftfahrzeug und anderseits in Abhängigkeit von der Art und der Schwere eines Unfalles zu steuern, da alle diese Variablen den Aufprall des zu schützenden Fahrzeuginsassen auf den Gassack 1 beeinflussen und somit auch die Zunahme des Innendrucks P des Gassackes 1 als Folge des Aufpralls eines Fahrzeuginsassen auf den Gassack 1. Die Zunahme des Innendrucks P des Gassackes 1 wirkt sich wiederum auf die Gasdurchlässigkeit der Auslassmittel 2, 3, 4 aus, so dass hierdurch letztendlich festgelegt wird, mit welchem Innendruck I der Gassack 1 als den Insassen schützendes Gaskissen bereitgestellt wird.
Die anhand der 1 und 2 beschriebenen Auslassmittel 2, 3, 4 können selbstverständlich mit weiteren Maßnahmen zur gezielten Einstellung des Innendrucks I eines Gassackes 1 kombiniert werden. So können die Durchtrittsöffnungen 22 des gasdurchlässigen Hüllenabschnittes 2 derart angeordnet sein, dass in Abhängigkeit von der Konstitution (insbesondere der Größe, z. B. Kopf-, Schulter- oder Brusthöhe) eines zu schützenden Fahrzeuginsassen beim Aufprall des entsprechenden Insassen auf den Gassack 1 ein bestimmter Teil der Durchtrittsöffnungen 22 durch eine dem Gassack 1 zugewandte Körperregion des zu schützenden Fahrzeuginsassen verschlossen wird.
Auch mit sonstigen, weiteren Auslassmitteln, wie z. B. einer gesteuerten Entlüftungsöffnung, oder mit Elementen, die eine gezielte Entfaltung des Gassackes im Bereich von Auslassmitteln steuern, wie z. B. Fangbändern, können die vorstehend beschriebenen Auslassmittel 2, 3, 4 kombiniert werden.
In einer ersten Abwandlung des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles kann auf die Zwischenlage 3 verzichtet werden, so dass die durch den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt 2 und den gegenüberliegenden inneren Materialabschnitt 4 gebildete Tasche lediglich mit Gas gefüllt wäre. Auch in diesem Fall wäre der Abstand a zwischen den beiden besagten Gassackabschnitten 2, 4 abhängig vom Innendruck I des Gassackes 1.
In einer zweiten Abwandlung der Erfindung kann der innere Materialabschnitt 4 entfallen, so dass die Zwischenlage 3 dessen Funktion übernimmt und mit wachsendem Innendruck P des Gassackes 1 und dem hiermit verbundenen Zusammendrücken und Anpressen der Zwischenlage 3 gegen den Hüllenabschnitt 2 dessen Gasdurchlässigkeit reduziert wird. In diesem Fall bildet also die Materiallage 3, die im in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel als Zwischenlage dient, den weiteren (inneren), dem Hüllenabschnitt 2 zugeordneten und gegenüberliegenden gasdurchlässigen Materialabschnitt.
Hieran wird auch deutlich, dass die Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes 2 sowie des gegenüberliegenden inneren Materialabschnittes 4 nicht unbedingt durch Durchtrittsöffnungen 22, 42 erzeugt werden muss, sondern dass auch die Verwendung anderer gasdurchlässiger Materialien, wie im Fall der Zwischenlage 3, möglich ist.
Eine weitere Abwandlung des in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles ist in den 3 und 4 gezeigt. Der Unterschied besteht darin, dass gemäß den 3 und 4 der äußere, gasdurchlässige Hüllenabschnitt 2 einen einstückigen Bestandteil der äußeren Hülle 10 des Gassackes, nämlich eines Hüllenteiles 11, bildet, während der weitere (innere) Materialabschnitt 4 als separate Materiallage über Verbindungsstellen 45, z. B. in Form einer Naht, an dem Hüllenteil 11 festgelegt ist.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass der innere Materialabschnitt 4 keinen unmittelbaren Bestandteil der äußeren Hülle 10 des Gassackes 1 bildet und daher beim Aufblasen des Gassackes 1, also beim Befüllen des Gassackes 1 mit Gas, nicht automatisch zusammen mit der äußeren Hülle 10 des Gassackes 1 gestrafft wird. Dies ermöglicht eine gezieltere (freiere) Einstellbarkeit bzw. Regulierbarkeit der Lage des inneren Materialabschnittes 4 in Abhängigkeit vom Innendruck P des Gassackes 1.

Claims

Gassack für ein Airbagmodul eines Kraftfahrzeugs, der in einem Crash-Fall zum Schutz eines Fahrzeuginsassen aufzublasen ist, mit – einer Hülle, die das mit Gas befüllbare Innere des Gassackes umschließt, und – Auslassmitteln zum Entlüften des Gassackes bei oder nach dem Aufblasen, so dass das zum Aufblasen in den Gassack eingeleitete Gas zumindest teilweise wieder aus dem Gassack austreten kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassack (1) zum Entlüften mindestens einen gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) und einen diesem zugeordneten weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (3, 4) aufweist, der in Abhängigkeit von dem Innendruck (P) des Gassackes (1) gegen den Hüllenabschnitt (2) gedrückt wird, wodurch die Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes (2) regulierbar ist.
Gassack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes (2) um so geringer ist, je größer der Innendruck (P) des Gassackes (1) ist, mit dem der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (3, 4) gegen den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) gedrückt wird.
Gassack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (3, 4) innerhalb des Gassackes (1) angeordnet ist.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (4) in einem Abstand (a) zu dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) angeordnet ist, dass die Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes (2) von dem Abstand (a) zwischen dem Hüllenabschnitt (2) und dem weiteren Materialabschnitt (4) abhängt und dass sich der Abstand (a) zwischen dem Hüllenabschnitt (2) und dem weiteren Materialabschnitt (4) in Abhängigkeit von dem Innendruck (P) des Gassackes (1) einstellt.
Gassack nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des weiteren gasdurchlässigen Materialabschnittes (4) bezüglich des gasdurchlässigen Hüllenabschnittes (2) derart von dem Innendruck (P) innerhalb des Gassackes (1) abhängt, dass der Abstand (a) zwischen dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) und dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) umso kleiner ist, je größer der Innendruck (P) ist.
Gassack nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) und dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) entlang einer Normalen (n) auf die vom gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) aufgespannte Fläche (E) in Abhängigkeit vom Innendruck (P) des Gassackes (1) steuerbar ist.
Gassack nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes (2) umso geringer ist, je kleiner der Abstand (a) zwischen dem Hüllenabschnitt (2) und dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) ist.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (3) aus einem deformierbaren Material besteht, das durch den Innendruck (P) des Gassackes (1) gegen den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) druckbar und dabei deformierbar ist.
Gassack nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (3) elastisch deformierbar ist.
Gassack nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (3) durch den Innendruck (P) des Gassackes (1) umso stärker komprimiert wird, je größer der Innendruck (P) in dem Gassack (1) ist.
Gassack nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdurchlässigkeit des Hüllenabschnittes (2) umso geringer ist, je stärker der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (3) durch den Innendruck (P) des Gassackes (1) komprimiert wird.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (3, 4) derart innerhalb des Gassackes (1) angeordnet ist, dass er durch den Innendruck (P) des Gassackes (1) gegen den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) druckbar ist.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (3, 4) die Tendenz hat, den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) zunehmend zu überdecken, wenn der Abstand (a) zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) und dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) abnimmt.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gasdurchlässige Hüllenabschnitt (2) eine Mehrzahl Durchtrittsöffnungen (22) aufweist, durch die hindurch ein Gasstrom (g) den Hüllenabschnitt (2) passieren kann.
Gassack nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der gasdurchlässige Hüllenabschnitt (2) aus einem gasdurchlässigen Hüllenmaterial besteht.
Gassack nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das gasdurchlässige Material durch ein Faserfilz, ein Vlies oder ein engmaschiges Netz gebildet wird.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (4) eine Mehrzahl Durchtrittsöffnungen (42) aufweist, durch die hindurch ein Gasstrom (g) den weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) passieren kann.
Gassack nach Anspruch 14 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (4) derart bezüglich des gasdurchlässigen Hüllenabschnittes (2) angeordnet ist, dass die beiderseitigen Durchtrittsöffnungen (22, 42) nicht konzentrisch miteinander fluchten.
Gassack nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die beiderseitigen Durchtrittsöffnungen (22, 42) sich bei maximaler Annäherung des weiteren gasdurchlässigen Materialabschnittes (4) an den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) gar nicht oder nur teilweise überlappen.
Gassack nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (3) aus einem gasdurchlässigen Material besteht.
Gassack nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das gasdurchlässige Material durch ein Faserfilz, ein Vlies oder ein engmaschiges Netz gebildet wird.
Gassack nach Anspruch 14 oder einem der Ansprüche 16 bis 21, soweit rückbezogen auf Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen (22) des gasdurchlässigen Hüllenabschnittes (2) bei Annäherung des weiteren gasdurchlässigen Materialabschnittes (4) an den gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) zumindest teilweise durch Material (40) des weiteren gasdurchlässigen Hüllenabschnittes (2) zunehmend überdeckt werden.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gasdurchlässige Hüllenabschnitt (2) und der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (3, 4) miteinander verbunden sind.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) und dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) eine gasdurchlässige, deformierbare Zwischenlage (3) vorgesehen ist, um den weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) in einem Abstand (a) von dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) zu halten.
Gassack nach Anspruch 124, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (3) unter der Wirkung des Innendruckes (P) des Gassackes (1) derart deformierbar ist, dass der Abstand (a) zwischen dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) und dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) reduziert ist.
Gassack nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (3) aus einem elastisch deformierbaren Material besteht.
Gassack nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (3) an dem gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) oder dem weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) festgelegt ist.
Gassack nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (2) durch Nahtbereiche am gasdurchlässigen Hüllenabschnitt (2) und/oder am weiteren gasdurchlässigen Materialabschnitt (4) festgelegt ist.
Gassack nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt und/oder die Zwischenlage (3) in einem Temperaturbereich von –40°C bis 500°C, insbesondere bis 350°C, eine hinreichende Elastizität aufweist, um unter der Wirkung des Innendruckes (P) des Gassackes (1) elastisch deformierbar zu sein..
Gassack nach einem der Ansprüche 8 bis 11 oder einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt und/oder die Zwischenlage (3) aus einem offenzelligen Material besteht.
Gassack nach einem der Ansprüche 8 bis 11 oder einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (3) aus einem Material besteht, das beschichtete Fäden oder Fasern aufweist.
Gassack nach einem der Ansprüche 24 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage (3) aus Schaumstoff, einem Faservlies oder Filz besteht.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der gasdurchlässige Hüllenabschnitt (2) und/oder der weitere gasdurchlässige Materialabschnitt (4) aus einem Gewebe besteht.
Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle (10) des Gassackes (1) aus mindestens einem Gewebeteil (11, 12) besteht.