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Die
Erfindung betrifft einen Airbag für ein Fahrzeuginsassen-Sicherheitssystem
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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US 2006 0071461 A1 offenbart
einen Airbag nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Entfaltung des
Kissens veranlasst eine Cinch-Kordel, eine Cinch-Röhre zusammenzuziehen.
Wenn sich der Insasse in einer gewöhnlichen Position befindet,
kann das Kissen vollständig
aufgeblasen werden. In dem vollständig aufgeblasenen Zustand
ist die Cinch-Röhre
im Wesentlichen vollständig
durch die Cinch-Kordel geschlossen, um das Gas in dem Kissen für normalen
Insassenrückhalt
zurückzuhalten. Wenn
sich der Insasse jedoch nicht in einer angeschnallten normalen Position
befindet, kann der Insasse den Airbag während der Entfaltung, das heißt bevor
er vollständig
aufgeblasen ist, berühren.
In diesem Fall ist eine weichere Entfaltung erwünscht, um eine Verletzung des
Insassen durch den Airbag zu verhindern. Zu diesem Zweck stoppt
das behinderte Aufblasen des Kissens das Ziehen der Cinch-Kordel, so
dass die Cinch-Röhre
relativ weit offen bleibt und raschen Gastaustritt erlaubt. Daher
wird die Öffnungsgröße der Cinch-Röhre automatisch
in Abhängigkeit
von der Position des Insassen geregelt. Der Airbag kann zusätzliche
Entlüftungsöffnungen
fester Größe für eine Belüftung im
Fall eines vollständig aufgeblasenen
Kissens und geschlossener Cinch-Röhre aufweisen, was auch als
In-Position-Entlüftung bezeichnet
wird. Jedoch verursacht das Vorsehen einer Cinch-Röhre und
zusätzlicher In-Position-Entlüftungsöffnungen
zusätzliche
Kosten in der Herstellung des Airbags. Weiterhin ist es schwierig,
eine Cinch-Röhre
und zusätzliche
In- Position-Entlüftungsöffnungen
auf dem Airbag anzuordnen, weil die Fläche auf dem Airbag, wo heiße Gase, die
aus einer Öffnung
entweichen, von dem Insassen weg gerichtet sind, sehr begrenzt ist.
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JP 05 085295 A ,
DE 10 2007 029 392
A1 und
US
2007 0126218 A1 offenbaren einen Airbag mit einer in dem
Kissen vorgesehenen Entlüftungsöffnung und
einem die Entlüftungsöffnung umgebenden,
an dem Kissen befestigten Zugelement, das beim Entfalten des Kissens
eine Drosselung der Entlüftungsöffnung bewirkt.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines kosteneffizienten
Airbags, der Entlüftung
im Falle eines vollständig
aufgeblasenen Kissens und weichere Entfaltung vorsieht, wenn der
Insasse den Airbag während
der Entfaltung berührt, bevor
er vollständig
aufgeblasen ist.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen von Anspruch 1. Wenn der Insasse
den Airbag berührt,
bevor er vollständig
aufgeblasen ist, stoppt das behinderte Aufblasen des Kissens das Ziehen
der Cinch-Kordel, so dass die Cinch-Röhre relativ weit offenbleibt
und eine weichere Entfaltung erreicht wird. Wenn das Kissen vollständig aufgeblasen
werden kann, begrenzt die kontraktionsbegrenzende Anordnung die
Kontraktion der Cinch-Röhre durch
das Zugelement auf einen vorbestimmten minimalen freien Durchmesser
von mindestens 25% relativ zu dem freien Durchmesser der offenen Cinch-Röhre. Das
heißt
selbst in dem vollständig
aufgeblasenen Zustand ist die Cinch-Röhre nicht vollständig geschlossen,
sondern sie wird mit einem definierten minimalen freien Durchmesser
offen gehalten, um Entlüftung
auch im Fall eines vollständig
aufgeblasenen Kissens vorzusehen. Mit anderen Worten sieht die Erfindung
mit einfachen Mitteln eine Integration der In-Position-Entlüftung in die
Cinch-Röhre
vor. Aufgrund der kontraktionsbegrenzenden Anordnung ist keine In-Position-Entlüftungsöffnung zusätzlich zu
der Cinch-Röhre
erforderlich, was Zeit und Kosten im Herstellungsverfahren spart.
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Die
kontraktionsbegrenzende Anordnung kann auf verschiedene Weisen realisiert
werden. Eine einfache aber effektive Lösung besteht darin, dass das
Zugelement sich nicht um den gesamten Umfang der offenen Cinch-Röhre erstreckt,
sondern lediglich um einen Bereich von 80% oder weniger des Umfangs,
um einen zusammenziehbaren oder schließbaren Bereich von 80% oder
weniger des Umfangs und einen nicht-zusammenziehbaren oder flachen
Bereich von 20% oder mehr des Umfangs zu bilden. Die Trennung zwischen
den zusammenziehbaren und den nicht-zusammenziehbaren Bereichen wird
vorzugsweise mittels Trennelementen entlang des Kanals erreicht,
wobei die Trennelemente einen Abstand voneinander von mindestens
20% des Umfangs der offenen Cinch-Röhre aufweisen. Die Trennelemente
können
insbesondere von einer Öffnung
in dem Kanal, von der sich das Zugelement in dem aufgeblasenen Zustand
weg von dem Kanal erstreckt, oder von einer Verbindung des Zugelements mit
der Cinch-Röhre
gebildet sein.
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Eine
andere bevorzugte Möglichkeit,
die kontraktionsbegrenzende Anordnung zu realisieren, besteht darin,
dass das Zugelement einen Stopper umfasst, der mit einer Stoppöffnung zusammengewirkt,
um die Bewegung des Zugelements zu begrenzen.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand vorteilhafter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Figuren erläutert.
Dabei zeigt:
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1A eine
perspektivische Querschnittansicht eines Airbags in einem anfänglichen
Entfaltungszustand;
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1B eine
perspektivische Querschnittansicht des Airbags aus 1A in
einem mittleren Entfaltungszustand;
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1C eine
perspektivische Querschnittansicht des Airbags aus 1A, 1B im
vollständig entfalteten
Zu stand;
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2A eine
Querschnittansicht einer Cinch-Röhre
in einer Ausführungsform
in einem anfänglichen
Entfaltungszustand;
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2B eine
Querschnittansicht der Cinch-Röhre
aus 2A im vollständig
entfalteten Zustand;
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3 eine
Querschnittansicht einer Cinch-Röhre
in einer anderen Ausführungsform
in einem anfänglichen
Entfaltungszustand;
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4 eine
perspektivische Querschnittansicht der Cinch-Röhre
aus 3;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer Cinch-Röhre in einer anderen Ausführungsform
in einem anfänglichen
Entfaltungszustand;
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6 eine
perspektivische Querschnittansicht der Cinch-Röhre
aus 5;
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7 eine
perspektivische Ansicht einer Cinch-Röhre in einer anderen Ausführungsform
in einem anfänglichen
Entfaltungszustand;
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8A eine
perspektivische schematische Ansicht einer Cinch-Röhre in einer
weiteren Ausführungsform
in einem anfänglichen
Entfaltungszustand;
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8B eine
perspektivische schematische Ansicht der Cinch-Röhre
aus 8A in dem vollständig entfalteten Zu stand;
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9 eine
Querschnittansicht einer Cinch-Röhre
in einer weiteren Ausführungsform
in einem anfänglichen
Entfaltungszustand;
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10A einen Ausschnitt der Cinch-Röhre aus 9 in
einem anfänglichen
Entfaltungszustand; und
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10B einen Ausschnitt der Cinch-Röhre aus 9 in
einem vollständig
entfalteten Zustand.
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1A bis 1C stellen
einen Airbag 10 mit einem Airbagkissen 11 und
einem pyrotechnischen Gasgenerator 12, der zum Aufblasen
des Kissens 11 infolge eines Aufprallfeststellungssignals
ansteuerbar ist. Das Kissen 11 entfaltet sich von einem Gehäuse 13,
an dem der Gasgenerator 12 befestigt ist. Das Kissen 11 umfasst
eine flexible Cinch-Röhre 14,
die eine Entlüftungsöffnung 15 in
dem Kissen 11 umgibt. Die Cinch-Röhre 14 kann zylindrisch
sein mit einem freien offenen Ende 16 und einem entgegengesetzten
offenen Ende 17, an dem die Cinch-Röhre 14 an dem Kissen 11 um
die Entlüftungsöffnung 15 befestigt
ist, siehe insbesondere 5 und 7. Vorzugsweise
ist die Cinch-Röhre 14 aus
einem textilen Material gefertigt, insbesondere demselben oder einem ähnlichen
Material wie das Kissen 11, was zu einer Kostenreduzierung
beiträgt.
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Der
Airbag 10 umfasst ein Zugelement 18, das einerseits
mit der Cinch-Röhre 14 und
andererseits mit dem Kissen 11 gekoppelt ist. Genauer gesagt
ist ein durch einen Umschlag gebildeter Kanal 19 an dem
freien Ende 16 der Cinch-Röhre 14 vorgesehen
(siehe 5, 7, 8A). Der
Kanal 19 umgibt mindestens teilweise eine von dem freien Ende 16 der
Cinch-Röhre 14 ge bildete Öffnung 20. Das
Zugelement 18 ist in dem Kanal 19 geführt, so dass
ein Ziehen des Zugelements 18 von der Cinch-Röhre 14 weg ein Zuziehen
der Cinch-Röhre 14 an
ihrem freien Ende 16 und daher ein Schließen der Öffnung 20 bewirkt,
wie im folgenden beschrieben wird. Das Zugelement 18 kann
innerhalb oder außerhalb
des Airbagkissens 11 angeordnet sein.
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In 1A weist
das sich anfänglich
entfaltende Kissen 11 ein schlaffes Zugelement 18 auf
und die Cinch-Röhre 14 bleibt
offen, so dass die Öffnung 20 einen
maximalen freien Durchmesser D aufweist.
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In 1B zieht
das sich entfaltende Kissen 11 in einem Zwischenzustand
das Zugelement 18 straff, so dass die Cinch-Röhre 14 beginnt,
sich zu schließen
und der freie Durchmesser der Öffnung 20 reduziert
wird.
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Wenn
der Insasse das Kissen in einem Zwischenzustand, bevor es vollständig entfaltet
ist, berührt,
was insbesondere dann geschehen kann, wenn sich der Insasse vor
dem Aufprall out-of-position
befindet, wird die weitere Entfaltung des Kissens 11 gestoppt
und die Öffnung 20 der
Cinch-Röhre 14 wird
relativ weit offen gehalten mit einem intermediären freien Durchmesser d' zwischen dem maximalen freien
Durchmesser D und einem minimalen freien Durchmesser d, der im folgenden
erläutert
wird. Die Sicherheitsentlüftungsöffnung 20 mit
einem intermediären
freien Durchmesser d' erlaubt
einen rascheren Gasauslass, was zu einem weicheren Auftreffen des Insassen
führt.
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Falls
sich das Kissen
11 auf seine volle Größe entfalten kann, was üblicherweise
der Fall ist, wenn sich der Insasse vor dem Aufprall in einer regulären angeschnallten
Position befindet, schließt
das Zugelement
18 die Cinch-Röhre
14, bis ein vorbe stimmter
minimaler freier Durchmesser d von mindestens 20% relativ zu dem
freien Durchmesser D der offenen Cinch-Röhre
14 erreicht ist.
In diesem Zustand, der in
1C,
2B und
8B gezeigt ist,
wird ein weiteres Zusammenziehen der Cinch-Röhre
14 durch eine
kontraktionsbegrenzende Anordnung
21 (siehe
2B,
8B)
verhindert. Im Gegensatz zu der
US 2006 0071461 A wird die Cinch-Röhre
14 nicht
vollständig
geschlossen, sondern eine In-Position-Entlüftung
20 mit Durchmesser d
bleibt geöffnet,
um Entlüftung
auch für
ein vollständig
entfaltetes Kissen
11 bereitzustellen. Vorzugsweise beträgt der minimale
freie Durchmesser d mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 25%,
weiter vorzugsweise mindestens 30%, noch weiter vorzugsweise mindestens
40% relativ zu dem freien Durchmesser D der offenen Cinch-Röhre
14.
Vorzugsweise ist der minimale freie Durchmesser d relativ zu D nicht
größer als
80%, vorzugsweise nicht größer als 70%,
weiter vorzugsweise nicht größer als
60%.
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Die
kontraktionsbegrenzende Anordnung 21 kann auf verschiedene
Weisen realisiert werden. In den bevorzugten Ausführungsformen
der 2 bis 7 wird die
kontraktionsbegrenzende Anordnung 21 von zwei Trennelementen 22A, 22B realisiert,
die den Umfang der Cinch-Röhre 14 in
einen nicht-kontrahierbaren Abschnitt 23 und einen kontrahierbaren Abschnitt 24 teilen.
Die Trennelemente 22A, 22B sind in einem Abstand
L voneinander von mindestens 20%, vorzugsweise mindestens 30%, weiter
vorzugsweise mindestens 40% des Umfangs der Cinch-Röhre 14 angeordnet,
und/oder so angeordnet, dass sie einen Winkel α (siehe 2A, 9) von
mindestens 72°,
vorzugsweise mindestens 90°, weiter
vorzugsweise mindestens 108°,
noch weiter vorzugsweise mindestens 144°, gemessen von dem Mittelpunkt
der Cinch-Röhre 14,
einschließen.
Der Kanal 19 verbindet die Trennelemente 22A, 22B,
indem er über
den gesamten kontrahierbaren Abschnitt 24 läuft.
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In
der Ausführungsform
gemäß 2 umfasst der Kanal 19 eine Öffnung 27,
durch die das Zugelement 18 in den Kanal 19 eintritt.
Das Zugelement 18 teilt sich in zwei Abschnitte 25, 26 auf,
die in dem Kanal 19 geführt
sind und sich in entgegengesetzte Richtungen von der Öffnung 27 erstrecken.
In diesem Beispiel ist der Abschnitt 25 ein separates Teil,
das mit dem Hauptabschnitt des Zugelements 18 mittels eines
Verbinders 28 verbunden ist. Innerhalb des Kanals 19 erstrecken
sich die Abschnitte 25, 26 über den gesamten kontrahierbaren
Abschnitt 24. In der Ausführungsform gemäß 2 sind die Trennelemente 22A, 22B Nähte, die
das Zugelement 18, 25 an der Cinch-Röhre 14 befestigen.
Wenn das sich entfaltende Airbagkissen 11 an dem Zugelement 18, 25 zieht,
zieht das Zugelement 18, 25 an den Nähten 22A, 22B,
was ein Zusammenziehen oder eine Kontraktion des kontrahierbaren
Bereichs 24 verursacht, wogegen der nicht-kontrahierbare
Abschnitt 23 unkontrahiert auf seiner vollen Länge L verbleibt.
Wenn das Material des zusammengezogenen Bereichs 24 eine
weitere Bewegung der Nähte 22A, 22B verhindert,
welcher Zustand in 2B gezeigt ist, wird der freie
Durchmesser d der Öffnung 20 im
Wesentlichen von der Länge
L des nicht-kontrahierbaren Abschnitts 23 bestimmt.
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Das
Zugelement 18 ist in vorzugsweise aus einem textilen Streifen
gefertigt, wie in 4 ersichtlich ist, vorzugsweise
aus demselben Material wie die Cinch-Röhre 14 und/oder das
Airbagkissen 11. Der Textilstreifen 18 kann sich
selbst innerhalb des Kanals 19 kreuzen, wie in 3 und 4 gezeigt
ist, um die Reibung zu erhöhen.
Dies erschwert vorteilhafterweise ein unerwünschtes Zurückziehen des Zugelements 18 nach
dem Aufprall, das heißt
die Cinch-Röhre 14 bleibt
zusam mengezogen.
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In
der in 3 und 4 gezeigten Ausführungsform
umfasst der Kanal 19 zwei Öffnungen 27A, 27B,
die voneinander beabstandet sind. Das Zugelement 18 tritt
durch eine Öffnung 27A in
den Kanal 19 ein, wird eine vollständige Runde um den gesamten
kontrahierbaren Abschnitt 24 geführt und weiter zu der anderen Öffnung 27B,
wo es den Kanal 19 verlässt
und an dem Zugelement 18 durch einen Verbinder 28 befestigt
ist. In dieser Ausführungsform sind
die Trennelemente 22A, 22B ebenfalls Nähte, die
die Abschnitte 25, 26 des Zugelements 18 an
der Cinch-Röhre 14 befestigen.
Aufgrund der Nähte 22A, 22B wirkt
die Zugkraft nicht auf den Abschnitt 29 des Zugelements 18 zwischen
den Nähten 22A, 22B.
Daher wird der Abschnitt 23 der Cinch-Röhre zwischen den Nähten 22A, 22B nicht
zusammengezogen. In dem vollständig
zusammengezogenen Zustand der Cinch-Röhre 14 bleibt
die Öffnung 20B mit
dem freien Durchmesser d für
In-Position-Entlüftung.
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In
der in 5 und 6 gezeigten Ausführungsform
tritt das Zugelement 18 durch eine Öffnung 27 in den Kanal 19 ein,
worin es um mehr als 72°,
vorzugsweise mehr als 108°,
weiter vorzugsweise mehr als 144° geführt und
schließlich
an der Cinch-Röhre 14 mittels
einer Naht 22A befestigt ist. In diesem Fall werden die
Trennelemente 22A, 22B von der Naht 22A und
der Öffnung 27 gebildet.
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In
der Ausführungsform
gemäß 7 tritt das
Zugelement 18 durch eine erste Öffnung 27A in den
Kanal 19 ein, worum es um mehr als 72°, vorzugsweise in mehr als 108°, weiter
vorzugsweise mehr als 144° geführt ist
und schließlich
den Kanal 19 durch eine zweite Öffnung 27B verlässt, die
von der ersten Öffnung 27A einen
Abstand L von mehr als 20% des Umfangs der Cinch-Röhre aufweist.
In diesem Fall werden die Trennelemente 22A, 22B von den Öffnungen 27A, 27B gebildet.
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Die
Ausführungsform
der 8A, 8B verdeutlicht, dass die kontraktionsbegrenzende
Anordnung 21 auch auf andere Weise erreicht werden kann.
Hier umfasst die Cinch-Röhre 14 eine
Stoppöffnung 30,
durch die der freie Teil des Zugelements 18 geführt ist,
und das Zugelement 18 umfasst einen Stopper 31,
der mit der Stoppöffnung 30 zusammenwirkt.
Der Stopper 31 kann beispielsweise von dem Verbinder 28 gebildet
sein. Der Abstand s zwischen dem Stopper 31 in dem anfänglichen,
in 8A gezeigten Zustand, wo die Öffnung 20 den maximalen freien
Durchmesser D aufweist, und der Stoppöffnung 30 ist so gewählt, dass,
wenn der Stopper 31 von der Stoppöffnung 30 gestoppt
wird, die Öffnung 20 einen
vorbestimmten minimalen freien Durchmesser d von mindestens 20%
relativ zu dem freien Durchmesser D der offenen Cinch-Röhre aufweist. 8B verdeutlicht,
dass in dieser Ausführungsform der
Umfang der Cinch-Röhre 14 nicht
in einen nicht-kontrahierbaren und einen kontrahierbaren Bereich
getrennt ist, sondern die Cinch-Röhre 14 einheitlich über ihren
gesamten Umfang zusammengezogen wird.
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In
der Ausführungsform
gemäß den 9 und 10 tritt das Zugelement 18 durch
eine Öffnung 27 in
den Kanal 19 ein, worin es um eine gesamte Runde geführt ist
und schließlich
den Kanal 19 durch die gleiche Öffnung 27 verlässt, um
an dem Zugelement 18 durch einen Verbinder 28 befestigt
zu werden. Der Abschnitt 25 des Zugelements 18 in
den Kanal 19 umfasst Langlöcher 32A, 32B,
die beispielsweise symmetrisch in Bezug auf die Öffnung 27 angeordnet sein
können.
Jedes Langloch 32A, 32B wirkt mit einer entsprechenden
Naht 33A, 33B zusammen, die gegenüberliegende
Wände des
Kanals 19 verbindet. Der anfängliche Zustand, in dem die Öffnung 20 einen
maximalen Durchmesser D aufweist, ist in 9 und 10A gezeigt. Wenn sich das Airbagkissen 11 entfaltet
und das Zugelement 18 gezogen wird, bewegen sich die Langlöcher 32A, 32B entlang
der Nähte 33A, 33B und
beginnen das Zusammenziehen der Cinch-Röhre 14. Wenn die Enden 22A, 22B der Langlöcher 32A, 32B die
Nähte 33A, 33B erreichen, nehmen
die Langlöcher 32A, 32B die
Nähte 33A, 33B mit
sich, was zu einem weiteren Zusammenziehen führt. Wenn das Material des
zusammengezogenen Abschnitts 24 eine weitere Bewegung der
Nähte 33A, 33B verhindert,
wird der freie Durchmesser d der Öffnung 20 im Wesentlichen
von der Länge
L des nicht-kontrahierbaren Abschnitts 23 zwischen den Enden 22A, 22B der
Langlöcher 32A, 32B bestimmt. In
diesem Fall werden die Trennelemente 22A, 22B von
den mit den Nähten 32A, 32B zusammenwirkenden
Enden 22A, 22B der Langlöcher 32A, 32B gebildet.