DE102007032701B4

DE102007032701B4 - Kopfairbagmodul für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102007032701B4
Application number: DE102007032701.5A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Kahl Martin
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2027-07-14
Also published as: DE102007032701A1

Abstract

Kopfairbagmodul für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einem langgestreckten Kopfairbag (1), der in Rollfaltung um eine Faltachse (11) gefaltet und in einem gaseintrittsöffnungsnahen mittleren Airbagbereich über eine airbagseitige Gaseintrittsöffnung (9) mit einem Gasgenerator (7) verbunden ist, sowie zumindest einen gaseintrittsöffnungsfernen stirnseitigen Airbag-Endbereich (27) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Gaseintrittsöffnung (9) entfernte Airbag-Endbereich (27) gegenüber dem gaseintrittsöffnungsnahen mittleren Airbagbereich in der Entfaltungsrichtung um einen Drehwinkel (a) vorgedreht ist, und zwar unter Berücksichtigung von nach Airbagaktivierung unterschiedlich großer Entfaltungsgeschwindigkeiten bzw. Abrollgeschwindigkeiten, die sich zwischen den gaseintrittsöffnungsnahen und -fernen Airbagbereichen (27) ergeben, und dass durch das Verdrehen des von der Gaseintrittsöffnung (9) entfernten Airbagbereiches (27) in der Entfaltungsrichtung dessen Entfaltungsweg im Vergleich zum gaseintrittsöffnungsnahen Airbagbereich reduziert ist, so dass Einschnürungen im sich entfaltenden Kopfairbag aufgrund einer nur partiellen Aufblähung des Kopfairbags verhindert sind und sich der Kopfairbag über die gesamte Länge gleichmäßig entfaltet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kopfairbagmodul nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Montage eines solchen Kopfairbagmoduls nach dem Patentanspruch 13.
Airbagmodule weisen abhängig von ihrem Einsatzort Airbags unterschiedlicher Länge auf. So kann sich ein Kopfairbag von der A-Säule bis über die B-Säule entlang eines Dachholms des Fahrzeugs erstrecken. Der Airbag kann dabei ziehharmonikartig und/oder in Rollfaltung hinter dem Dachhimmel verstaut sein.
So ist aus der EP 1 388 466 B1 eine Insassenschutzeinrichtung mit einem Kopfairbag bekannt, der in Rollfaltung in der Insassenschutzeinrichtung verstaut und mit einer Gasaustrittsöffnung mit einem Gasgenerator verbunden ist. Aus der EP 0 980 796 B1 ist ein weiteres Kopfairbagmodul bekannt, dessen Airbag im zusammengefalteten Zustand mit seiner äußeren Gewebelage über Befestigungselemente an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Bei aktiviertem Airbagmodul entfaltet sich der Airbag nach Art eines Vorhanges, um den Fahrzeuginsassen von der Innenseite der Fahrgastzelle abzuschirmen.
Ein weiteres Airbagmodul ist aus der DE 195 02 744 C1 bekannt, das als ein Seitenairbagmodul einsetzbar ist. Hier wird der Airbag zunächst parallel zu einer Längsachse eines Rohrgasgenerators gefaltet. Anschließend wird ein überstehender Abschnitt des gefalteten Airbags umgebogen und an den Rohrgasgenerator angelegt. Auf diese Weise kann bei einer geradlinigen ziehharmonikaartigen Faltung des Airbags nach Zündung des Gasgenerators eine schnelle Entfaltung erreicht werden. Aus der EP 1 188 622 B1 ist ein Airbag bekannt, dessen erster Teil in eine kompakte Form gefaltet und dessen zweiter Teil in eine kompakte Form gerollt wird.
Bei den oben genannten Airbagmodulen erfolgt nach einer Aktivierung die Befüllung des Airbags direkt vom Gasgenerator oder über ein Befüllsystem. Zu Beginn der Airbagentfaltung bildet sich im Bereich der Gasaustrittsöffnung des Befüllsystems zunächst eine Airbagblase, die sich in Axialrichtung des sich aufrollenden Airbags vergrößert. Durch die Volumenvergrößerung des Airbags wird dieser weiter entrollt.
Insbesondere an den stirnseitigen Endbereichen langgestreckter Kopfairbags kann es jedoch aufgrund der langen Gaswege nur zu einer unvollständigen Entfaltung kommen. Außerdem wird die Entfaltung dieser Endbereiche zusätzlich durch noch zu öffnende Säulenverkleidungen erschwert, an denen die Airbag-Endbereiche „hängen bleiben“ können.
Aus der DE 10 2005 045 370 A1 ist eine gattungsgemäße Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung mit einem Kopfairbagmodul bekannt, der in Rollfaltung um eine Faltachse gefaltet ist und über eine airbagseitige Gaseintrittsöffnung mit einem Gasgenerator verbunden ist. Entsprechende Kopfairbags sind auch aus der DE 10 2005 002 085 A1 und aus der DE 103 27 020 A1 bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Kopfairbagmodul für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs oder ein Verfahren zur Montage eines solchen Airbagmoduls bereitzustellen, dass eine gleichmäßige Entfaltung des Airbags über seine gesamte Länge ermöglicht.
Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 oder des Patentanspruches 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist ein von der airbagseitigen Gaseintrittsöffnung entfernter Airbagbereich gegenüber einem gaseintrittsöffnungsnahen Airbagbereich, der mit der Gasaustrittsöffnung des Gasgenerators verbunden ist, in einer Entfaltungsrichtung um einen Drehwinkel verdreht. Erfindungsgemäß werden daher die nach Airbagaktivierung unterschiedlich großen Entfaltungsgeschwindigkeiten bzw. Abrollgeschwindigkeiten berücksichtigt, die sich zwischen den gaseintrittsöffnungsnahen und - fernen Airbagbereichen ergeben können. Durch das erfindungsgemäße Verdrehen des von der Gaseintrittsöffnung entfernten Airbagbereiches in der Entfaltungsrichtung wird dessen Entfaltungsweg im Vergleich zum gaseintrittsöffnungsnahen Airbagbereich reduziert. Auf diese Weise können Einschnürungen im sich entfaltenden Airbag aufgrund einer nur partiellen Aufblähung des Airbags verhindert werden, so dass sich der Airbag über die gesamte Länge gleichmäßig entfaltet.
Für eine dauerhafte sowie betriebssichere Verdrehung des von der Gaseintrittsöffnung entfernten Airbagbereiches kann ein Halter vorgesehen sein, der den verdrehten Airbagbereich sicher in seiner Drehposition hält. Bevorzugt kann der Halter mit Aktivierung des Airbags den verdrehten Airbagbereich freigeben. Hierzu kann der Halter beispielhaft ein Rastelement sein, das den verdrehten Airbagbereich mit seiner äußeren Gewebelage an der Fahrzeugkarosserie befestigt. Der Halter kann dabei eine Sollbruchstelle mit geringer Stabilität aufweisen, die bei der Airbagaktivierung reißt und den verdrehten Airbagbereich freigibt.
Zur Halterung an der Fahrzeugkarosserie kann der Airbag mit seiner äußeren Gewebelage über Befestigungselemente, etwa Befestigungsclips, an der Fahrzeugkarosserie befestigt sein. Für eine störungsfreie Entfaltung kann der Airbag an seinen stirnseitigen Enden mit Spannelementen verbunden sein, die den Airbag in seiner Längsrichtung spannen. Bevorzugt sind die Spannelemente drehbar/tordierbar, um kein Drehmoment auf den Airbag auszuüben.
Zur Realisierung der Airbag-Verdrehung kann die äußere Gewebelage des Airbags gegenüber ihrer Normallage im, von der Gaseintrittsöffnung entfernten Airbagbereich um einen Drehwinkel verdreht sein. Der verdrehte Bereich des Airbags kann dabei bevorzugt zwischen dem stirnseitigen Ende des Airbags und einem benachbarten Befestigungselement angeordnet sein, da die Endbereiche von insbesondere langgestreckten Airbags besonders anfällig für Einschnürungen sind.
Mit anderen Worten ist der am Fahrzeug montierte Airbag durch zumindest ein Befestigungselement in zwei Airbagbereiche geteilt, wobei dem in Normallage befestigten Airbagbereich die Gaseintrittsöffnung zugeordnet ist und der weitere, durch das Befestigungselement von der Gaseintrittsöffnung entfernte Airbagbereich um einen Drehwinkel verdreht ist. Der verdrehte Bereich ist durch den Halter gegen Rückdrehung gesichert und kann, wie oben bereits erwähnt, in einer bevorzugten Ausgestaltung zwischen dem airbagendseitigen Spannelement und dem Befestigungselement angeordnet sein.
Für eine einfache Montage des erfindungsgemäßen Airbags können in der Fahrzeugkarosserie beidseitig des Airbags Anbindungspunkte, etwa Befestigungsöffnungen bereitgestellt sein. Bei einer Normallage des Airbagbereiches ohne eine Verdrehung kann die äußere Gewebelage des Airbags an einem zugeordneten Anbindungspunkt auf der einen Seite des Airbags befestigt werden. Demgegenüber kann die äußere Gewebelage eines zu verdrehenden Airbagbereiches um 180° in der Entfaltungsrichtung gedreht und entsprechend an einer Befestigungsöffnung auf der gegenüberliegenden Seite des Airbags gehaltert werden.
Die Größe des Drehwinkels des von der Gaseintrittsöffnung entfernten Airbagbereiches hängt im Wesentlichen von der Größe der sich unmittelbar nach Airbagaktivierung bildenden Airbagblase ab. So erfolgt bei einer Blase mit einem Durchmesser von ca. 100mm eine Airbagentfaltung von ca. 360°. Die bei deaktiviertem Airbag einzubringende gezielte Verdrehung beträgt daher ebenfalls ca. 360° in der Entfaltungsrichtung.
Bei einem Verfahren zur Montage des o. g. Airbags wird der Airbag im eingerollten Zustand mittels Befestigungselemente an der Fahrzeugkarosserie befestigt. Der Airbag kann dabei über seine Befestigungslaschen an der äußeren Gewebelage am jeweiligen Befestigungselement aufgehängt werden. Anschließend kann ein von der Gaseintrittsöffnung entfernter Airbagbereich um einen Drehwinkel in der Entfaltungsrichtung vorgedreht werden.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
Es zeigen:

1 in einer schematischen Darstellung die Lage eines Kopfairbagmoduls an einer nicht näher dargestellten Fahrzeugseite;
2 und 3 jeweils Schnittansichten entlang der Ebenen I-I und II-II aus der 1; sowie
4 und 5 jeweils schematische Darstellungen des deaktivierten Airbagmoduls sowie des Airbagmoduls unmittelbar nach seiner Aktivierung.

In der 1 ist grob schematisch ein Kopfairbagmodul in seiner Einbaulage gezeigt, in der sich der Airbag 1 ausgehend vom Bereich der A-Säule 3 bis über die B-Säule 5 hinaus entlang eines Dachholms eines Kraftfahrzeugs erstreckt. Dem Airbag 1 ist ein Gasgenerator 7 zugeordnet, der mit seiner Gasaustrittsöffnung über eine airbagseitige Gaseintrittsöffnung 9 mit dem Airbag 1 verbunden ist.
Der Airbag 1 ist gemäß den 2 und 3 im deaktivierten Zustand um eine Rollachse 11 zusammengerollt und über Befestigungselemente 13 an der Fahrzeugkarosserie gehaltert. Hierzu weist jedes der Befestigungselemente 13 einen, den zusammengerollten Airbag 1 umfassenden Haltebügel 15 auf, der in der 2 lediglich strichpunktiert angedeutet ist. Wie aus der 1 und der 2 hervorgeht, ist der Haltebügel 15 an einem, mit dem Karosserieblech verrasteten Rastelement 17 aufgehängt, und zwar unter Zwischenlage einer Befestigungslasche 21, die an der äußeren Gewebelage 23 des zusammengerollten Airbags 1 ausgebildet ist. Die Stirnseiten des Airbags 1 sind über frei drehbare Spannbänder 24 an karosserieseitigen Ankerpunkten 26 befestigt. Nach einer Aktivierung des Airbags 1 reißen die Haltebügel 15 der Befestigungselemente auseinander, um eine ungehinderte Entfaltung des Airbags zu gewährleisten.
Wie aus der 1 hervorgeht, sind die stirnseitigen Endbereiche 27 des Airbags 1 aufgrund gezielt in den Airbag 1 eingebrachter Verdrehungen 25 in der Entfaltungsrichtung um einen Drehwinkel a von 180° verdreht, wie er in der 3 gezeigt ist. Demzufolge ist im Vergleich zur normalen Befestigungslage der Befestigungslasche 21 gemäß der 2 im Endbereich 27 des Airbags die Befestigungslasche 21 um den Drehwinkel a von 180° in der Entfaltungsrichtung nach unten umgeschlagen und über einen Halter 29 im Karosserieblech fixiert. Der Halter 29 ist ebenfalls ein Rastelement, jedoch mit im Vergleich zum Rastelement 17 reduzierter Stabilität. Dadurch kann sich die Befestigungslasche 21 nach Aktivierung des Airbagmoduls ohne weiteres vom Karosserieblech losreißen, um die Entfaltung des Airbags 1 nicht zu behindern.
Gemäß der 3 sind die Endbereiche 27 des Airbags gegenüber dem mittleren Airbagbereich in Richtung der Entfaltung vorgedreht. Den stirnseitigen Endbereichen 27 des Airbags 1 sind somit jeweils Entfaltungswege zugeordnet, die um den Drehwinkel a von 180° gegenüber dem Entfaltungsweg des Airbags in seiner Normallage reduziert.
In den 4 und 5 ist der Airbag 1 jeweils in seinem deaktiviertem Ausgangszustand sowie nach seiner Aktivierung gezeigt. Wie bereits anhand der 2 und 3 beschrieben ist, ist im mittleren Airbagbereich an der Gasaustrittsöffnung des Gasgenerators 7 der Airbag in seiner in 2 dargestellten Normallage am Karosserieblech befestigt. Dieser mittlere Airbagbereich erstreckt sich zwischen den gezielt eingebrachten Verdrehungen 25, durch die die stirnseitigen Endbereiche 27 des Airbags 1 in der Entfaltungsrichtung um den Drehwinkel a von 180° verdreht sind.
Bei einer Aktivierung des Airbagmoduls gemäß der 5 strömt unter Bildung einer Gasblase 31 Gas vom Gasgenerator 7 über eine im mittleren Bereich angeordnete Gaseintrittsöffnung 9 in den Airbag 1. Im Bereich der sich bildenden Gasblase 31 ergibt sich eine vergleichsweise große Entfaltungs- bzw. Abrollgeschwindigkeit des Airbags 1. Dagegen ist die Entfaltungsgeschwindigkeit im stirnseitigen Airbagendbereich 27 aufgrund längerer Gaswege sowie aufgrund von Reibungswiderständen zwischen dem sich entfaltenden Airbag 1 und zu öffnender Säulenverkleidungen die Entfaltungsgeschwindigkeit reduziert. Aufgrund der unterschiedlich langen Entfaltungswege zwischen dem gaseintrittsöffnungsnahen Airbagbereich sowie dem Endbereich 27 des Airbags kann jedoch ein Abschnüren zwischen diesen beiden Bereichen reduziert werden, wodurch sich der Airbag 1 über seine gesamte Länge gleichmäßig entfalten kann.
Bezugszeichenliste

1: Airbag
3: A-Säule
5: B-Säule
7: Gasgenerator
9: Gaseintrittsöffnung
11: Rollachse
13: Befestigungselemente
15: Haltebügel
17: Rastelement
21: Befestigungslasche
23: äußere Gewebelage des Airbags
24: Spannbänder
26: Ankerpunkte
27: stirnseitige Endbereiche des Airbags
29: Halter
31: Gasblase

Claims

Kopfairbagmodul für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einem langgestreckten Kopfairbag (1), der in Rollfaltung um eine Faltachse (11) gefaltet und in einem gaseintrittsöffnungsnahen mittleren Airbagbereich über eine airbagseitige Gaseintrittsöffnung (9) mit einem Gasgenerator (7) verbunden ist, sowie zumindest einen gaseintrittsöffnungsfernen stirnseitigen Airbag-Endbereich (27) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Gaseintrittsöffnung (9) entfernte Airbag-Endbereich (27) gegenüber dem gaseintrittsöffnungsnahen mittleren Airbagbereich in der Entfaltungsrichtung um einen Drehwinkel (a) vorgedreht ist, und zwar unter Berücksichtigung von nach Airbagaktivierung unterschiedlich großer Entfaltungsgeschwindigkeiten bzw. Abrollgeschwindigkeiten, die sich zwischen den gaseintrittsöffnungsnahen und -fernen Airbagbereichen (27) ergeben, und dass durch das Verdrehen des von der Gaseintrittsöffnung (9) entfernten Airbagbereiches (27) in der Entfaltungsrichtung dessen Entfaltungsweg im Vergleich zum gaseintrittsöffnungsnahen Airbagbereich reduziert ist, so dass Einschnürungen im sich entfaltenden Kopfairbag aufgrund einer nur partiellen Aufblähung des Kopfairbags verhindert sind und sich der Kopfairbag über die gesamte Länge gleichmäßig entfaltet.
Kopfairbagmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Gaseintrittsöffnung (9) entfernte, verdrehte Airbagbereich (27) mit einem Halter (29) in seiner Drehposition gehalten ist.
Kopfairbagmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (29) mit einer Aktivierung des Kopfairbags (1) den verdrehten Airbagbereich (27) freigibt.
Kopfairbagmodul nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (29) an der Fahrzeugkarosserie (19) befestigbar ist.
Kopfairbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfairbag (1) über zumindest ein Befestigungselemente (13) in zumindest zwei Teilbereiche unterteilt ist, wobei dem ersten Teilbereich die Gaseintrittsöffnung (9) zugeordnet und der zweite Teilbereich um den Drehwinkel (a) verdreht ist.
Kopfairbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Airbag (1) mit seiner äußeren Gewebelage (23) über voneinander beabstandete Befestigungselemente (13) und/oder dem Halter (29) an der Fahrzeug-Karosserie (19) befestigt ist.
Kopfairbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stirnseitigen Airbag-Enden (27) mit drehbaren/tordierbaren Spannelementen (24) verbunden sind, die den Airbag (1) in Längsrichtung spannen.
Kopfairbagmodul nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (29) im Vergleich zu den Befestigungselementen (13) mit reduzierter Stabilität ausgebildet ist.
Kopfairbagmodul nach einem der Ansprüche 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Gewebelage (23) des Airbags (1) gegenüber ihrer Normallage im gaseintrittsöffnungsnahen Airbagbereich im von der Gaseintrittsöffnung (9) entfernten Airbagbereich (27) um den Drehwinkel (a) verdreht ist.
Kopfairbagmodul nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehte Airbagbereich (27) zwischen dem stirnseitigen Ende des Airbags (1) und einem benachbarten Befestigungselement (13) angeordnet ist.
Kopfairbagmodul nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass im gasgeneratorfernen Airbagbereich (27) die äußere Gewebelage (23) gegenüber ihrer Normallage um 180° oder ein Mehrfaches davon, insbesondere 360°, gedreht ist.
Kopfairbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Drehwinkels (a) von der sich bei Airbagaktivierung bildenden Gasblase (31) abhängt.
Verfahren zur Montage eines Kopfairbags nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Airbag (1) mittels Befestigungselemente (13) an der Fahrzeugkarosserie (19) befestigt wird, und zumindest ein von der Gaseintrittsöffnung (9) entfernter Airbagbereich (27) um einen Drehwinkel (a) in der Entfaltungsrichtung gedreht wird.