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Die
Erfindung betrifft einen Gassack zum Schutz eines Fahrzeuginsassen
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Gassackvorrichtung nach
Anspruch 15.
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Gassäcke
sind in der Fahrzeugindustrie hinlänglich bekannt und sind
für den Schutz der Fahrzeuginsassen vor einem Frontal-,
einem Seitenaufprall oder einem Überschlagunfall im Fahrzeug
angeordnet. Im Falle der Sensierung eines solchen Unfalls durch
einen Aufprall- oder Näherungssensor werden ein oder mehrere
Gasgeneratoren von einer Steuereinheit gezündet, welche
den oder die jeweiligen Gassäcke mit Gas befüllen.
Im Allgemeinen weisen Gassäcke Ventilationsöffnungen
auf, die Sorge tragen, dass beim Aufprall des Insassen auf einen
Gassack Energie absorbiert werden kann und der Insasse nicht einfach
vom Gassack abprallt.
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Aufgrund
der Tatsache, dass sehr unterschiedliche Unfallabläufe
vorkommen können, werden an die Gassäcke sehr
unterschiedliche Anforderungen gestellt. Um diesen Anforderungen
gerecht zu werden, ist es bekannt sogenannte adaptive Ventilationsvorrichtungen
vorzusehen, die sich während des Unfallhergangs auf die
Situation einstellen und die Gasabströmmenge jeweils auf
das richtige Maß einstellen.
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Beispielsweise
kann es bei einem Seitenaufprall zu einem Eindringen eines Pfahls
in die Seitenstruktur kommen oder aber zu einem Aufprall mit einer
relative breiten Fläche wie einer Fahrzeugfront. In diesen
Fällen ergeben sich unterschiedliche Eindringtiefen und
erfordern unterschiedliche Arbeitszeitpunkte für den Seitengassack.
Beispielsweise soll bei einem relativ lange andauernden Unfallgeschehen
die Ventilation erst einsetzen, wenn sie benötigt wird,
um nicht un nötig zu viel Gas zu verlieren, so dass der
Gassack zum Ende des Unfallvorgangs zu wenig Druck besitzt.
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In
der
DE 100 59 956
A1 ist eine gattungsgemäße Ventilationsvorrichtung
offenbart. Ein Schlauchabschnitt ist mit seinem einen Ende an einer Öffnung
in einem Gassack festgelegt. Das andere, freie Schlauchende weist
einen elastischen Ring auf, der so vorgespannt ist, dass die effektive
Ventilationsfläche des freien Schlauchendes in Abhängigkeit vom
Innendruck im Gassack veränderbar ist. Während
der Befüllung des Gassackes wird bei ansteigendem Gasdruck
auch der Schlauchabschnitt so mit Druck beaufschlagt, dass eine
Kraft auf den elastischen Ring wirkt und dieser das Schlauchende
aufweitet. Um dieses zu gewährleisten ist der Schlauch entsprechend
mit Falten versehen, die sich bei steigendem Druck glätten
und den effektiven Durchmesser des Schlauches erhöhen.
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Ein
Nachteil dieser Anordnung ist das Problem das freie Schlauchende
im Ruhezustand oder bei geringem Gasdruck wirksam zu schließen
und der relativ große Platzbedarf, der durch den Schlauchabschnitt
benötigt wird könnte schwierig handhabbar sein
während eines Faltungsvorgangs des Gassackes. Ferner ist
das Konzept abhängig von der Elastizität des Ringes,
was ein Alterungsproblem über die Lebensdauer eines in
einem Fahrzeug eingebauten Gassackmoduls hervorrufen könnte.
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Hiervon
ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen
gattungsgemäßen Gassack und eine gattungsgemäße
Gassackvorrichtung dahingehend weiterzubilden, dass eine derartige
Ventilationsvorrichtung ein vollständiges Verschließen
der Ventilationsöffnung ermöglicht, dass sie weniger
Platz benötigt, dass sie in Faltungsvorgängen
einfacher zu handhaben ist und dass sie weniger abhängig
ist von Materialeigenschaften.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe ist deshalb ein Gassack vorgesehen,
der mit zumindest zwei Schließelementen versehen ist, die
entlang des Randes der Ventilationsöffnung vorgesehen sind,
wobei die Endbereiche jedes der Schließelemente rotatorisch
mit dem jeweils benachbarten Schließelement verbunden sind.
Dadurch, dass die Ventilationsvorrichtung zumindest zwei Schließelemente
aufweist, nimmt sie in ihrem passiven Zustand eine sehr flache Gestalt an
und sie ist in einfacher Weise zusammen mit dem Gassack zu falten
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In
bevorzugter Weise sind die Schließelemente streifenförmig
ausgebildet und können eine rechteckige Gestalt haben.
Alternativ können sie schmale Enden und einen weiten Mittelabschnitt
aufweisen, wie beispielsweise elliptisch oder trapezförmig,
wobei die längere Seite der Trapezform konvex kurvenförmig
ausgebildet sein kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform sind die Schließelemente
als Drähte oder Stäbe ausgebildet. Diese können
aus Kunststoff oder Metall ausgeführt sein.
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Der
Mittelabschnitt jedes der Schließelemente kann entlang
des Randes der Ventilationsöffnung durch eine Materialhülle
eingeschlossen sein, wobei die Endbereiche jedes der Schließelemente
unmittelbar mit dem jeweils benachbarten der Schließelemente
verbunden sind. Die Endbereiche sind dabei nicht von der Materialhülle
eingeschlossen.
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In
alternativer Weise können die Schließelemente
entlang des Randes der Ventilationsöffnung vollständig
von der Materialhülle eingeschlossen sein, wobei die Endbereiche
jedes der Schließelemente mit dem jeweils benachbarten
der Schließelemente über das Material der Hülle
verbunden sind.
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Die
Ventilationsöffnung kann im Randbereich vorgesehen sein,
in dem zwei Materiallagen miteinander verbunden sind und die Ventilationsöffnung
als Unterbrechung der Randnaht ausgebildet ist. Diese Anordnung
benötigt nur einen sehr geringen Platzbedarf und die Ventilationsöffnung
ist im Randbereich des Gassackes angeordnet.
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Die
Materialhülle kann aus zumindest zwei Materiallaschen ausgebildet
sein, die den Rand der Ventilationsöffnung bilden, auf
sich selbst zurückgefaltet und befe stigt sind und dabei
einen Kanal entlang des Randes der Ventilationsöffnung
ausbilden. Dieser Kanal kann an seinen Enden verschlossen sein.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen sowie aus den mit Bezug auf die
Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispielen.
nun im Detail beschriebenen Ausführungen entnommen werden.
Die Figuren zeigen:
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1 Eine
Seitenansicht einer Gassackvorrichtung mit einem Gassack in flach
ausgebreitetem, passivem Zustand,
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2 eine
Detailansicht der 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel,
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3 eine
Detailansicht der 1 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel,
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4 eine
Detailansicht der 3 gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel,
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5a eine
erste alternative Ausführung eines Materialstreifens als
Schließelement,
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5b eine
zweite alternative Ausführung eines Materialstreifens als
Schließelement,
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5c eine
dritte alternative Ausführung eines Materialstreifens als
Schließelement,
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5d eine
vierte alternative Ausführung eines Materialstreifens als
Schließelement.
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1 zeigt
eine Gassackvorrichtung mit einem Gassack 1, der mit einem
Gasgenerator 2 gekoppelt ist, bzw. in dessen Innenraum
ein Gasgenerator 2 eingeschlossen ist. Der Gassack 1 ist
in dieser Ausführung als Seitenairbag ausgebildet. Die
Erfindung kann jedoch für jegliche Gassäcke verwendet werden,
die eine Ventilationsvorrichtung aufweisen.
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Der
Gassack 1 ist aus zwei Gewebelagen 3, 4 gebildet,
die entlang ihrer Ränder durch eine Naht 5 miteinander
verbunden sind und eine Schutzkammer einschließen. Auf
der dem Gasgenerator 2 abgewandten Seite des Gassackes 1 ist
eine Ventilationsvorrichtung 6 im Randbereich des Gassackes 1 angeordnet.
Dieser Bereich des Gassackes 1 ist das nach vorn zeigende
Ende, wenn der Seitengassack in einem Fahrzeugsitz untergebracht
und sich während einer Unfallsituation im aufgeblasenen
Zustand befindet. Das ventilierte Gas wird geführt nach
vorn in Fahrtrichtung des Fahrzeuges geleitet und kommt nicht mit
dem Insassen in Berührung, so dass dieser nicht von heißen
Gasen verletzt wird.
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2 zeigt
eine detaillierte Ansicht der Ventilationsvorrichtung im Gassack 1,
in der die Ventilationsöffnung 6 im Endbereich
eines schlauchabschnittförmigen Vorsprungs 11,
der Teil des Gassacks 1 ist. Der Schlauchabschnitt 11 ist
radial durch zwei gegenüberliegende Nähte der
Randnaht 5 geschlossen. Das Ende des konischen Schlauchabschnitts 11 weist
zwei gegenüberliegende Materiallaschen auf, einer ersten
Lasche 17 und einer zweiten Lasche 18. Beide Laschen 17, 18 sind
Erweiterungen des den Schlauchabschnitt 11 bildenden Gassackmaterials.
Beide Laschen 17, 18 sind auf sich selbst auf
den jeweiligen Schlauchabschnittsbereich gefaltet und mit Nähten 12 fixiert
(2 zeigt nur eine Naht 12, die die erste
Lasche 17 fixiert). Diese Laschenanordnung bildet zwei
gegenüberliegende Materialhüllen 9 entlang
des Randes 10 der Ventilationsöffnung 6.
Schließelemente 7, 8, die als rechteckförmige
Kunststoffstreifen 7, 8 ausgebildet sind, sind
in die Materialhüllen 9 eingeführt. Die
Mittelabschnitte beider Kunststoffstreifen 7, 8 sind
in den Materialhüllen 9 eingeschlossen, während
beide Endbereiche jedes Kunststoffstreifens 7, 8 über
die Hüllen 9 hinaus stehen. In dieser Ausführungsform
sind die Endbereiche beider Kunststoffstreifen 7, 8 unmittelbar miteinander
an den Verbindungsstellen 13, 14 verbunden. Die
Enden können durch Schweiß-, Klebe-, Nähtechnik
oder entsprechend anders miteinander verbunden sein. In verbundenem
Zustand sind die Verbindungsstellen 13, 14 flexibel
ausgebildet und können eine Rotationsbewegung ausführen.
In alternativer Weise können die Streifen aus Metall ausgebildet
sind. In diesem Fall wäre es vorteilhaft die Streifen zu
einer gewünschten Gestalt vorzuspannen oder vorzubiegen,
die die benötigte Öffnungscharakteristik aufweist.
Die Endbereiche der Kunststoffstreifen 7, 8 können
vollständig freiliegen. Dieses könnte jedoch zu
einem Problem führen, wenn ein Insasse während
des Aufblasvorgangs des Gassackes 1 die Streifen 7, 8 berühren
würde. Um dieses zu vermeiden, kann ein separates Abdeckteil
an diesen Stellen fixiert sein, um die Endbereiche abzudecken. In
bevorzugter Weise könnte das Abdeckteil aus Gewebestücken
hergestellt sein, die an diesen Stellen angenäht sind.
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Im
passiven Zustand der Ventilationsvorrichtung weisen die Kunststoffstreifen 7, 8 eine
flache Form auf und die Ventilationsöffnung 6 wird
durch die Kunststoffstreifen 7, 8 geschlossen.
In alternativen Lösungen könnten die Kunststoffstreifen 7, 8 derart vorgespannt
und/oder vorgebogen sein, dass beide Streifen 7, 8 eine
konvexe Gestalt zueinander aufweisen. Dieses könnte die
Schließfunktion im passiven Zustand verbessern, aber es
könnte auch ein wenig mehr Probleme bei der Handhabung
während des Faltvorgangs hervorrufen.
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Nachdem
eine Unfallsituation durch eine Sensoreinheit detektiert wurde und
eine Steuereinheit den Gasgenerator 2 aktiviert hat, wird
der Gassack 1 aufgeblasen. Während des anfänglichen
Aufblasvorgangs ist die Ventilationsöffnung 6 geschlossen,
so dass nicht ungewollt Gas in dieser Phase entweichen kann. Nachdem
ein vorbestimmter Gasdruck in der Schutzkammer durch den Aufblasvorgang
und durch den den Gassack 1 kontaktierenden Insassen erreicht
ist, steigen die auf die Kunststoffstreifen 7, 8 wirkenden
Kräfte und die Streifen 7, 8 verformen
sich derart, dass die Ventilationsöffnung 6 geöffnet
wird und die Mittelabschnitte der Kunststoffstreifen 7, 8 bewegen
sich voneinander weg. Die Ventilationsöffnung 6 bleibt
geöffnet bis der Gasdruck in der Schutzkammer durch das
durch die Ventilationsöffnung 6 abgeströmte
Gas sinkt, so dass die auf die Kunststoffstreifen 7, 8 wirkenden
Kräfte sinken. Wenn die Kräfte des Gasdruckes
geringer als die Deformationskräfte der Streifen 7, 8 sind,
bewegen sich die Streifen 7, 8 wieder in ihre
Ausgangslage zurück, was zu einem Verschließen
der Ventilationsöffnung 6 führt.
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3 offenbart
eine alternative Ausführung der Ventilationsvorrichtung.
Anstelle der Kunststoffstreifen 7, 8 sind Drähte 7, 8 als
Schließelemente in die Materialhüllen 9 entlang
des Randes 10 der Ventilationsöffnung 6 eingesetzt.
In vorteilhafter Weise sind die Drähte aus Metall gefertigt,
aber sie können auch aus Kunststoff hergestellt sein. Die übrigen Merkmale
sind die gleichen wie in der ersten Ausführungsform.
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Die
Endbereiche der Drähte 7, 8 sind miteinander über
Haken an Verbindungsstellen 14, 15 verbunden.
Alternativ können die Verbindungsstellen 14, 15 verschweißt
oder als Knoten ausgebildet sein. Bezüglich der Funktion
der Ventilationsvorrichtung wird auf die Beschreibung der ersten
Ausführungsform verwiesen, die gleichartig funktioniert.
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4 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, in dem die
Ventilationsöffnung 6 innerhalb der Kontur des
Gassackes 1 angeordnet ist, ohne dass ein Schlauchabschnitt 11 vorgesehen
ist. Die Randnaht 5 ist unterbrochen. In dieser Ausführung
sind die Randlaschen 17 (18 nicht dargestellt) als
Verlängerungen jeder Materiallage 3, 4 des
Gassacks 1 ausgebildet. Diese Materiallaschen 17, 18 sind
auf sich selbst zurückgefaltet, wie in den anderen Ausführungen,
und durch Nähte 12 festgelegt, um Materialhüllen 9 auszubilden.
Als Kunststoffstreifen 7, 8 gebildete Schließelemente
sind vollständig innerhalb der Hüllen 9 aufgenommen.
Die axialen Enden der Materialhüllen 9 sind durch
Nähte 15, 16 verschlossen, so dass die
Hüllen 9 die Gestalt von geschlossenen Taschen
annehmen. Diese Nähte 15, 16 können
so ausgeführt sein, dass die obere Naht 15 beide
oberen axialen Enden der Hüllen 9 und die untere
Naht 16 beide unteren axialen Enden der Hüllen 9 verschließt.
Idealerweise sind die Innenräume der Taschen ungefähr
gleich groß wie die Größe der Kunststoffstreifen 7, 8,
so dass sich die Streifen 7, 8 innerhalb der Taschen
nicht bewegen können. Die Kunststoffstreifen 7, 8 sind
nicht unmittelbar miteinander verbunden. Sie sind lediglich in mittelbarer Weise über
die als geschlossene Taschen ausgebildete Materialhüllen 9 miteinander
verbunden.
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In
Abhängigkeit von den Anforderungen an das Gassackdesign
und an die Charakteristika der Ventilationsöffnung kann
die Ventilationsvorrichtung ohne Schlauchabschnitt, mit einem kurzen Schlauchabschnitt
oder mit einem Schlauchabschnitt wie in den 2 und 3 ausgelegt
werden.
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In
den 5a bis 5d sind
verschiedene Designs von Kunststoffstreifen 7, 8 offenbart. 5a zeigt
eine rechteckige Gestalt, die sehr einfach herstellbar und einfach
handhabbar ist für die Fertigung. Ein Nachteil könnte
jedoch dadurch entstehen, dass die Biegecharakteristik in der Mitte
stärker ist als an den Enden. Dies könnte zu hohen
Belastungsspitzen in dem Streifen führen, was jedoch verbessert
werden kann durch unterschiedliche Materialstärken des Streifens
in den unterschiedlichen Bereichen. Dies wäre jedoch auch
wieder schwieriger herzustellen.
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5b zeigt
eine Ellipsenform, die eine gleichmäßige Biegecharakteristik
aufweist und welche die beste Wahl darstellen würde für
den Einsatz im dritten Ausführungsbeispiel.
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In
den 5c und 5d werden
trapezförmige Formen der Kunststoffstreifen dargestellt.
Auch hier sind die Biegecharakteristika gleichmäßig
wegen der schmalen Enden. Diese Gestalt wäre die beste Wahl
für das erste und zweite Ausführungsbeispiel mit
einem Schlauchabschnitt im Gassack.
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Anstelle
von Drähten und Streifen können auch Stäbe
für diese Erfindung und die beschriebenen Ausführungsbeispiele
eingesetzt werden.
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- 1
- Gassack
- 2
- Gasgenerator
- 3
- erste
Materiallage
- 4
- zweite
Materiallage
- 5
- Randnaht
- 6
- Ventilationsöffnung
- 7
- erstes
Schließelement
- 8
- zweites
Schließelement
- 9
- Materialhülle
- 10
- Rand
der Ventilationsöffnung
- 11
- Schlauchabschnitt
- 12
- Abschlußnaht
der Hülle
- 13
- erste
Verbindung der Endbereiche
- 14
- zweite
Verbindung der Endbereiche
- 15
- erstes
geschlossenes axiale Ende der Hülle
- 16
- zweites
geschlossenes axiale Ende der Hülle
- 17
- erste
Lasche der Hülle
- 18
- zweite
Lasche der Hülle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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