DE102006044385A1

DE102006044385A1 - Verfahren zur Herstellung eines Gassackes für ein Airbag-System und nach diesem Verfahren hergestellter Gassack

Info

Publication number: DE102006044385A1
Application number: DE200610044385
Authority: DE
Inventors: Markus Gottschalk
Original assignee: Automotive Safety Components International GmbH and Co KG
Current assignee: Automotive Safety Components International GmbH and Co KG
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2008-03-27
Also published as: WO2008034479A1

Abstract

Ein zur Verwendung in einem Seiten-Airbag-System bestimmter Gassack ist durch zwei, einander gegenüberliegende Gewebelagen (1, 2) gekennzeichnet, die nach Maßgabe gleicher Abstände (3) durch Nähte (4) miteinander in Verbindung stehen, so dass Kammern (6) gebildet werden. Im entfalteten Zustand des Gassackes bildet die Gesamtheit dieser Kammern (6) eine flächige, zur Ausübung einer Schutzwirkung bestimmte Struktur. Die Gewebelagen (1, 2) sind zugeschnitten und innenseitig mit einer dünnen Schicht (5) aus Silikon überzogen. Zur Verbesserung der Dichtwirkung im Bereich der Nähte (4) sind diese außenseitig mit einer Beschichtung (7) aus Silikon überzogen, wobei der Auftrag der letztgenannten Beschichtung äußerst rationell in einem Siebdruckverfahren durchgeführt werden kann. Es ergibt sich ein Gassack mit einem geringem Packungsvolumen und guten Faltungseigenschaften.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie bezieht sich ferner auf einen nach diesem Verfahren hergestellten Gassack.
Der Druck, unter dem der Gassack eines Airbags nach erfolgtem Auslösen eines Aufblasvorgangs steht, soll einem zeitlich vorgegebenen Ablauf folgen, so dass eine, an diesen Ablauf angepasste globale Gasdurchlässigkeit gegeben sein muss. Dies bedeutet, dass bei der Herstellung des Gassackes die sich in der Gasdurchlässigkeit voneinander unterscheidenden Flächenanteile von Nähten und sonstiger Anteilen beachtet werden muss. Nähte gelten jedenfalls schlechthin als Bereiche einer erhöhten Gasdurchlässigkeit, welche regelmäßig eine besondere Behandlung erforderlich machen.
Aus der US 5,110,666 sowie der US 5,538,280 ist es bekannt, das Gewebe eines Gassackes eines Airbag-Systems teilweise mit einem Beschichtungswerkstoff zu überziehen, und zwar sowohl um die Gasdurchlässigkeit zu beeinflussen als auch ein Ausfransen beim Zuschneiden der Gewebeteile zu verhindern. Hierbei kommt ein im Übrigen unbeschichtetes Gewebe zum Einsatz, wobei beschichtete Bereiche zum Vernähen von Gewebeteilen benutzt werden.
Ein teilweises Beschichten von Gewebeteilen, die in einem sich anschließenden Verfahrensschritt zu einem Gassack eines Airbag-Systems zu vernähen sind, ist auch aus der DE 40 28 637 bekannt. Zur teilweisen Beschichtung der Gewebeteile können neben Rakelvorrichtungen insbesondere solche Techniken wie das aus der Textildrucktechnik bekannte Filmdruckverfahren benutzt werden, wobei der Beschichtungswerkstoff über Ausnehmungen einer Schablone auf das jeweilige Gewebeteil übertragen wird. Das teilweise Beschichten dient hierbei der Bereitstellung von Zonen des Gewebes, deren Tauglichkeit zum Zuschneiden und Nähen verbessert ist.
Airbag-Systeme sind im Fahrzeug in Abhängigkeit von der beabsichtigten Schutzwirkung bzw. der dieser zugrundeliegenden Risikosituation an definierten Stellen angeordnet und gestaltlich an ihre jeweilige Funktion angepasst. Ein wichtiger Einsatzfall ist ein Seitenairbag-System, welches einen Schutz gegenüber bezüglich des Fahrzeuginsassen seitlichen Einwirkungen darstellen soll, dies insbesondere auch für den Fall eines Fahrzeugüberschlags. (Roll Over Protection)
Der Gassack eines solchen Seitenairbag- oder auch Curtain-Airbag-Systems ist durch eine, im Entfaltungsfall eine flächenhafte Pufferzone darstellende Struktur gekennzeichnet, welche im allgemeinen Fall aus zwei voneinander beabstandeten, eine Reihe von nebeneinander angeordneten Kammern umfassenden Hauptlagen gebildet wird, an welche im allgemeinen die Forderung nach einer bestimmten Standzeit gestellt wird, wonach ein anfänglicher Gasdruck nach Ablauf einer definierten Zeitspanne von beispielsweise 8 sec um nicht als 50% abfallen darf.
Eine flächige Struktur der Hauptlagen des Gassackes wird im allgemeinen dadurch erreicht, dass dessen Innenraum durch eine Anordnung von Nähten, durch welche einander gegenüberliegende Lagen miteinander verbunden werden, in eine Anzahl von Kammern unterteilt wird, deren Größe und flächige Verteilung die genannte flächige Struktur nachbildet. Dies bedeutet, dass nach Maßgabe der Form und Größe der Kammern ein mehr oder weniger komplexes Nahtmuster erstellt werden muss.
Gassäcke für derartige Seitenairbag-Systeme sind in der Form von gewebten Gassäcken bekannt, bei denen in einem einheitlichen Arbeitsvorgang der eigentliche Gassack einschließlich einer Anordnung von die genannten Kammern begrenzenden Nähten gebildet werden. Um im Bereich der Nähte, in welchem eine andere Gewebestruktur vorliegt, eine ausreichende Dichtwirkung bereitzustellen, wird das Gewebe insgesamt nach Maßgabe eines hohen Flächengewichtes mit einem Beschichtungswerkstoff überzogen oder es wird alternativ das Gewebe mit einer Folie laminiert. Letztere Maßnahmen sind herstellerseitig erforderlich, um eine geforderte Standzeit des Gassackes beim Entfalten zu sichern.
Derartige Gassäcke sind auch in genähter Form bekannt, wobei im Regelfall zwei Gewebelagen miteinander vernäht werden, und zwar mit der Maßgabe, dass wiederum eine flächige durch eine Nebeneinanderanordnung von durch Nähten begrenzte Kammern gekennzeichnete Struktur entsteht. Zur Herstellung dieser Art von Gassäcken wird von Gewebelagen ausgegangen, die einseitig, das heißt regelmäßig innenseitig mit einer relativ dünnen Beschichtung aus Silikon überzogen sind. Diese Gewebelagen werden zunächst im Bereich der Nähte miteinander verklebt, wobei zunächst entsprechend dem Verlauf der Nähte streifenartig Klebstoff aufgetragen wird, der mit dem innenseitigen Beschichtungswerkstoff verklebbar ist. Anschließend werden die Gewebelagen im Bereich der streifenartigen Verklebungen miteinander vernäht.
Die bekannten gewebten Gassäcke weisen infolge des umfangreichen Einsatzes von teuren Beschichtungswerkstoffen ein hohes Packungsvolumen auf. Ein vergleichbarer Nachteil ergibt sich bei genähten Gassäcken durch die dort eingesetzten vergleichsweise dicken Klebeschichten. Die Verklebung stellt darüber hinaus einen vergleichsweise teuren Arbeitschritt dar. Im Ergebnis können somit sowohl die Herstellung als die Gebrauchseigenschaften dieser bekannten Gassäcke nicht als zufriedenstellend angesehen werden.
Aus der US 2003/0178823 A1 ist ein für eine Verwendung im Rahmen eines Curtain-Airbag-Systems bestimmter Gassack bekannt. Dieser ist aus einem Kunstfasergewebe hergestellt, welches mit einem gummihaltigen Werkstoff beschichtet ist, und zwar nach Maßgabe einer Beschichtungsdicke, die an den zur Nahtbildung bestimmten Bereichen mit 50 bis 200 g/m² und im Übrigen mit mit ungefähr 30 g/m² bemessen ist. Als Beschichtungswerkstoff kommen u. a. ein Chloropren-, Silikon- oder Urethangummi in Betracht. Zur Herstellung des Gassackes wird zunächst das Gewebe zugeschnitten und anschließend manuell mit dem genannten Beschichtungswerkstoff überzogen, und zwar mit einem speziell angepassten Werkzeug, welches zur Herstellung unterschiedlicher Beschichtungsdicken im nach Maßgabe eines vorgegebenen Nahtmusters eingerichtet ist. Anschließend werden die auf diese Weise vorbereiteten Gewebeteile an den somit vorbereiteten Stellen miteinander vernäht. Erreicht werden soll hierbei ein definierter Gasaustritt im Nahtbereich.
Bei sämtlichen der vorstehend zitierten Fällen wird von Gewebeteilen ausgegangen, die durch Zuschneiden und anschließendes Vernähen zu einem Gassack weiterverarbeitet werden, wobei die Gewebeteile im Nahtbereich beschichtet sind oder nach Maßgabe einer gegenüber sonstigen Bereichen erhöhten Beschichtungsdicke belegt sind. Gemeinsam ist diesen bekannten Ausführungsformen von Gassäcken, dass somit Gewebeteile verwendet werden, die vor der Vernähung und Zuschneidung nach modifizierten Beschichtungsverfahren behandelt worden sind.
Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Gassackes für ein Airbag-System dahingehend auszugestalten, dass sich in rationeller Weise ein Gassack von geringem Packungsvolumen und guter, insbesondere gewünschter Dichtwirkung im Bereich von Nähten ergibt. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem solchen Verfahren durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach, dass Maßnahmen, die auf eine Verbesserung der Dichtungswirkung im Bereich von Nähten der vergleichbaren Verbindungen dienen, in einem zweiten Schritt im Anschluß an die Herstellung der Grundstruktur des Gassackes durchgeführt werden. In das Verfahren zur Herstellung der Grundstruktur, bei welchem es sich um ein Vernähen von wenigstens zugeschnittenen, eine flächige Anordnung von Kammern umgrenzenden Gewebelagen oder um eine gewebte Ausführung handelt, welche die Herstellung der genannten Kammeranordnung umfasst, wird somit nicht eingegriffen. Erst in eine zweiten Schritt wird auf die Außenseite der Nähte, sich über deren gesamte Länge erstreckend eine Beschichtung aufgetragen, welche im Ausgangszustand plastisch fließfähig ist und sich mit den Gewebelagen verbindet. Grundsätzlich kann im Rahmen der Beschichtungsmasse jede der bei Airbag-Systemen bekannten, deren betrieblichen Anforderungen, insbesondere hinsichtlich einer thermischen Beanspruchung genügenden Beschichtungswerkstoffe benutzt werden. Durch Variierung der Dicke des somit streifenförmigen Auftrags der Beschichtungsmasse kann an dieser Stelle die Gasdurchlässigkeit beeinflusst werden, und zwar im Sinne einer erwünschten Standzeit des Gassackes.
Die Beschichtung der Nähte wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 in einem Siebdruckverfahren durchgeführt. Dies eröffnet eine rationelle kostengünstige Herstellungsmöglichkeit insbesondere bei einer Vielzahl von Nähten bzw. einem in der Fläche komplizierten Nahtmuster.
Gemäß den Ansprüchen 3 und 4 findet das Verfahren Anwendung bei genähten Gassäcken, bei denen beispielsweise von zugeschnittenen und einseitig dünn beschichteten Gewebelagen ausgegangen wird. Die genannte dünne Beschichtung kann hierbei ein Dicke von etwa 20 g/m² bis 30 g/m² aufweisen und dient ebenfalls der Beeinflussung der Gasdurchlässigkeit der Gewebelagen. Regelmäßig kommen zur Vernähung Gewebelagen zur Verwendung, deren – bezogen auf den Gassack – Innenseite dünn beschichtet ist.
Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 5 und 6 findet das Verfahren Anwendung bei gewebten Gassäcken, bei denen die Gewebelagen und die, die Kammern abgrenzenden Nähte bzw. Verbindungen mit Mitteln der Webtechnik hergestellt werden. In diesem Falle wird eine dünne Beschichtung, die auf eine Verbesserung der Dichtwirkung des Gewebelagen gerichtet ist, insbesondere auf die Einstellung einer definierten Gasdurchlässigkeit bekanntermaßen – bezüglich des Gassackes – außenseitig auf die Gewebelagen aufgetragen.
In jedem Fall entfallen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren relativ teure Klebevorgänge und es wird der Einsatz ebenfalls teurer Beschichtungswerkstoffe in einer äußerst rationellen Weise auf ein Minimum beschränkt. Zusätzliche Beschichtungswerkstoffe kommen somit lediglich an den Stellen des Gassackes zum Einsatz, die infolge einer Nahtbildung auch aufgrund der ansonsten lediglich dünnen Vorbeschichtung zusätzlicher Dichtungsmaßnahmen bedürfen.
Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellter Gassack ist somit entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 7 bis 9 durch Gewebelagen gekennzeichnet, die entweder außen- oder innenseitig eine dünne Vorbeschichtung tragen, wobei in jedem Fall Nähte außenseitig zusätzlich beschichtet sind. Die Dicke der Vorbeschichtung sowie der zusätzlichen Beschichtung im Bereich der Nähte ist mit Hinblick auf die Einstellung einer definierten Gasdurchlässigkeit hin angelegt, und zwar unter Berücksichtigung einer erwünschten Standzeit des Gassackes nach anfänglicher Entfaltung. Der Gassack ist durch ein geringes Packvolumen und hierdurch bedingte günstige Faltungseigenschaften charakterisiert.
Die erfindungsgemäße Gassack ist ein solcher für ein Seiten-Airbag-System. Dieses ist durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kammern gekennzeichnet ist, die zusammen eine flächige, eine Schutzwirkung vermittelnde Struktur darstellen. Ein solcher Gassack ist durch eine Vielzahl an Nähten oder vergleichbaren Verbindungen der einander gegenüberliegenden wenigstens zwei Gewebelagen gekennzeichnet, die zur Abgrenzung der genannten Kammern voneinander dienen.
Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 10 ist der zur außenseitigen Beschichtung der Nähte benutzte Werkstoff identisch mit dem im Rahmen der dünnen Beschichtung der Gewebelagen im übrigen benutzten Werkstoff.
Vorzugsweise wird entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 11 und 12 sowohl im Rahmen der dünnen Vorbeschichtung als auch bei der zusätzlichen Beschichtung der Nähte Silikon benutzt, ein Werkstoff, der sämtlichen Anforderungen bei Airbag-Systemen gerecht wird.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine vergrößerte Teil-Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgebildeten Nahtbereichs eines Gassackes;
2 eine vergrößerte Teil-Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgebildeten Nahtbereichs eines Gassackes.
1 zeigt eine Schnittdarstellung des Wandungsaufbaus des Gassackes eines sogenannten Seiten-Airbag-Systems, bei welchem zwei herkömmliche Gewebelagen 1, 2 nach Maßgabe definierter Abstände 3 miteinander über sich senkrecht zu der Zeichenebene erstreckende Nähte 4 miteinander in Verbindung stehen.
Die Gewebelagen sind innenseitig, dass heißt auf den einander zugekehrten Seiten mit einer vergleichsweise dünnen Schicht 5 aus einem gasundurchlässigen Werkstoff, z. B. Silikon überzogen.
Die Nähte 5 begrenzen seitlich jeweils Kammern 6, durch deren Gestalt und Anordnung die flächige Struktur des im entfalteten aktiven Zustand eine Pufferfunktion erfüllenden Gassackes gebildet wird.
Mit 7 sind außenseitig auf die Nähte aufgebrachte streifenförmige Beschichtungen bezeichnet, die sich entlang der gesamten Länge der Nähte 4 erstrecken. Die in die Gewebelagen 1, 2 im Bereich der Nähte 4 infolge des Nähvorgangs eingebrachten unvermeidbaren Schwächungen bzw. mindere Dichtwirkung wird durch diese Beschichtungen 7 faktisch ausgeglichen. Auf eine im Bereich der Nähte 4 ansonst bei den bisher bekannten Gassäcken innenseitig vorgenommene Verklebung wird somit erfindungsgemäß verzichtet.
2 zeigt ebenfalls in einer Teilansicht einen Gassack eines Seiten-Airbag-Systems des OPW-Typs. (One Piece Woven) Bei diesem werden mit Mitteln der Webtechnik Verbindungsbereiche zwischen zwei Gewebelagen 1', 2' nach Art von Nähten 9 erzeugt, die einen streifenförmigen Verlauf wie die Nähte 4 des Ausführungsbeispiels gemäß 1 aufweisen, so dass sich im entfalteten Zustand eines solchen Gassackes wiederum eine Anordnung von nebeneinan der befindlichen, sich senkrecht zu der Zeichenebene erstreckenden Kammern 10 ergibt. Praktisch kann es sich bei den Gewebelagen 1', 2' um eine einteilige, bzw. einstückige Gewebelage handeln.
Mit 11 ist wiederum eine vergleichsweise dünne, außenseitig aufgebrachte auf die Gewebelagen 1', 2' aufgebrachte Schicht 12 aus einem gasundurchlässigen Werkstoff, z. B. Silikon bezeichnet. Diese dient wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 dazu, dem Gewebe eine hinreichende Dichtwirkung zu verleihen.
Auch bei dieser Varaiante eines Gassackes ist der Bereich der Nähte 9 zur Verbesserung der Dichtwirkung mit streifenförmigen Beschichtungen 12 überzogen. Diese Beschichtung, die auf den Nahtbereich beschränkt ist und sich entlang der gesamten Länge der Nähte erstreckt, kann ebenfalls aus Silikon bestehen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Gassackes für ein Seiten-Airbag-System, wobei in einem ersten Schritt zumindest eine durch zwei einander gegenüberliegende Gewebelagen (1, 2; 1', 2') und diese verbindende Nähte (4, 9) umgrenzte flächige Anordnung aus aneinander anschließenden, durch die Nähte (4, 9) abgegrenzten Kammern (6, 10) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zweiten Schritt im Anschluss an die Bildung der Kammern (6, 10) eine die Nähte (4, 9) in deren Längsrichtung nach Maßgabe einer vorgebbaren Breite außenseitig überdeckende, eine definierte Dichtwirkung entwickelnde Beschichtung (7, 12) aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7, 12) in einem Siebdruckverfahren auf die Gewebelage (1, 2; 1', 2') aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei zugeschnittene Gewebelagen (1, 2) zwecks Bildung der Kammern (6) miteinander über Nähte (4) verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einseitig dünn beschichtete Gewebelagen (1, 2) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Nähte (9) zwischen zwei Gewebelagen (1', 2') mit Mitteln der Webtechnik hergestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassack im Anschluß an die Bildung der Kammern (10) außenseitig dünn beschichtet wird.
Zur Verwendung in einem Seiten-Airbag-System bestimmter, nach einem Verfahren entsprechend einem der vorrangegangen Ansprüche 1 bis 6 hergestellter Gassack gekennzeichnet durch eine durch wenigstens zwei Gewebelagen (1, 2; 1', 2') sowie durch Nähte (4, 9) umgrenzte flächige Anordnung aus aneinander anschließenden, durch die Nähte (4, 9) gegeneinander abgegrenzten Kammern (6, 10), wobei die Nähte außenseitig nach Maßgabe einer definierten Breite mit einer eine definierte Dichtwirkung entwickelnden Beschichtung (7, 12) überzogen sind.
Gassack nach Anspruch 7 gekennzeichnet durch eine dünne, die Gewebelagen (1, 2) innenseitig bedeckende, deren Gasdurchlässigkeit wenigstens mindernde Schicht (5).
Gassack nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine dünne, die Gewebelagen (1', 2') außenseitig bedeckende, deren Gasdurchlässigkeit wenigstens mindernde Schicht (11).
Gassack nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung der Nähte (4, 9) einerseits und der für die genannte dünne Beschichtung der genannten Gewebelagen benutzte Werkstoff andererseits
Gassack nach einem der vorrangegangenen Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die, die Nähte (4, 9) überdeckenden Beschichtungen (7, 12) aus Silikon bestehen.
Gassack nach einem der vorrangegangenen Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte dünne Schicht (5, 11) aus Silikon besteht.