DE102009005305A1 - airbag device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Airbageinrichtung 1 mit einem Airbag zur Entfaltung vor einem Kniebereich eines Fahrzeuginsassen. Der Airbag weist zwischen zwei einander gegenüberliegenden Airbaglagen 10, 10' zumindest ein Fangband 41, 42 auf, das die Airbaglagen 10, 10' im aufgeblasenen Zustand des Airbags in einem festgelegten Abstand zueinander hält und eine Abtrennung zwischen zwei Airbagkammern 12, 13 ausbildet. Das Fangband 41, 42 bildet ein Strömungshindernis für eingeleitetes Entfaltungsgas während der Entfaltungsphase und weist zumindest eine Durchlassöffnung 5 auf oder bildet diese aus, die bei ansteigendem Airbagkammerdruck einen vergrößerten Gasdurchlass bereitstellt.The invention relates to an airbag device 1 with an airbag for deployment in front of a knee region of a vehicle occupant. The airbag has between two opposing airbag layers 10, 10 'at least one tether 41, 42 which holds the airbag layers 10, 10' in the inflated state of the airbag at a fixed distance from each other and a separation between two airbag chambers 12, 13 is formed. The tether 41, 42 forms a flow obstacle for introduced deployment gas during the deployment phase and has at least one passage opening 5 or forms this, which provides an increased gas passage with increasing airbag chamber pressure.
Description
Die Erfindung betrifft eine Airbageinrichtung mit einem Airbag zur Entfaltung vor einem Kniebereich eines Fahrzeuginsassen, der Airbag weist zwischen zwei einander gegenüberliegenden Airbaglagen zumindest ein Fangband auf, das die Airbaglagen im aufgeblasenen Zustand des Airbags in einem festgelegten Abstand zueinander hält und eine Abtrennung zweier Airbagkammern ausbildet. Eine solche Airbageinrichtung ist bevorzugt in einer Instrumententafel in einem Fahrzeug angeordnet, wobei die Airbageinheit so ausgebildet ist, dass sich der entfaltende Airbag aus dem Fußraum heraus vor die Instrumententafel legt.The The invention relates to an airbag device with an airbag for deployment in front of a knee area of a vehicle occupant, the airbag points between two opposing airbag layers at least a tether, the airbag layers in the inflated state of the Keeps airbags at a specified distance from each other and forms a separation of two airbag chambers. Such an airbag device is preferably arranged in an instrument panel in a vehicle, wherein the airbag unit is formed so that the unfolding Airbag out of the footwell in front of the instrument panel sets.
Die
Die
Da die Knieairbags unterhalb einer Instrumententafel angebracht werden und sich somit relativ weit entfernt von den zu schützenden Extremitäten untergebracht sind, benötigen sie ein relativ großes Volumen. Nach Auslösung des Gasgenerators und der Öffnung einer Airbagabdeckung wird der zusammengelegte Airbag mit hoher Geschwindigkeit ausgeworfen. Während der anschließenden ersten Entfaltungsphase fällt der Airbaginnendruck schnell ab, da mehr Luftsackvolumen bereitgestellt wird, als der Gasgenerator nachfördern kann. Dieser geringe Innendruck führt zu einer mechanischen Instabilität des Airbags bei der Positionierung in der ersten Entfaltungsphase.There the knee airbags are mounted below an instrument panel and thus relatively far away from the ones to be protected Extremities are accommodated, they need a relatively large volume. After release of the Gas generator and the opening of an airbag cover is the collapsed airbag is ejected at high speed. During the subsequent first development phase the airbag pressure drops rapidly, because more airbag volume is provided as the gas generator can nachfördern. This low internal pressure leads to a mechanical instability the airbag when positioning in the first deployment phase.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Airbageinrichtung bereitzustellen, die den oben genannten Problemen Rechnung trägt und trotz einer ungünstigen Gasgeneratorpositionierung eine schnelle und stabile Airbagentfaltung erreicht.task The present invention is therefore an airbag device to provide the above-mentioned problems and despite unfavorable gas generator positioning achieved a fast and stable airbag deployment.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Airbageinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.According to the invention this object by an airbag device with the features of the main claim solved. Advantageous embodiments and developments The invention are set forth in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Airbageinrichtung mit einem Airbag zur Entfaltung vor einen Kniebereich eines Fahrzeuginsassen mit zwei einander gegenüberliegenden Airbaglagen und zumindest einem Fangband, das die Airbaglagen im aufgeblasenen Zustand des Airbags in einem festgelegten Abstand zueinander hält und eine Abtrennung zweier Airbagkammern ausbildet, sieht vor, dass das Fangband ein Strömungshindernis für eingeleitetes Entfaltungsgas während der Entfaltungsphase ausbildet und zumindest eine Durchlassöffnung aufweist oder ausbildet, die bei ansteigendem Airbagkammerdruck einen vergrößerten Gasdurchlass bereitstellt. Die erfindungsgemäße Airbageinrichtung sieht einen üblichen Airbag, insbesondere Knieairbag, vor, der aus zwei Airbaglagen, beispielsweise Gewebelagen oder Folienlagen, ausgebildet ist, die an ihrem Umfang miteinander verbunden, insbesondere vernäht sind. Dadurch wird ein Airbag ausgebildet. In diesem Airbag kann ein Gasgenerator eingeführt sein, alternativ steht der Airbag in einer strömungstechnischen Verbindung zu einem Gasgenerator und wird über Zuführleitungen mit dem Entfaltungsgas befüllt. Zwischen den Airbaglagen ist zumindest ein Fangband angeordnet, das die Tiefe des Airbags festlegt, indem das Fangband mit den beiden Airbaglagen dergestalt verbunden ist, dass in dem Verbindungsbereich der Airbaglagen mit dem Fangband ein Ausbeulen des Airbags nicht möglich ist. Durch die Fangbänder erfolgt eine Abtrennung zwischen zwei Airbagkammern, wobei diese Abtrennung nicht gasdicht ist, da anderenfalls kein Überströmen von Entfaltungsgas von einer Airbagkammer in eine andere Airbagkammer erfolgen kann. In dem Airbag können Entlüftungsöffnungen vorgesehen sein, um bei einem Aufprall des Schienbein- oder Kniebereiches ein kontrolliertes Nachgeben zu ermöglichen. Das Fangband bildet ein Strömungshindernis für Entfaltungsgas während der Entfaltungsphase, so dass zunächst die dem Gasgenerator nächstliegende Airbagkammer befüllt wird, bevor die nächste Airbagkammer befüllt wird. Ziel ist es dabei, die erste Airbagkammer zunächst fast vollständig zu befüllen, bevor die zweite, nachfolgende Kammer befüllt wird. Dazu weist das Fangband eine Durchlassöffnung auf oder bildet die Durchlassöffnung gemeinsam mit der Airbaglage oder den Airbaglagen aus, wobei die Durchlassöffnung so ausgebildet ist, dass bei ansteigendem Airbagkammerdruck ein vergrößerter Gasdurchlass bereitgestellt wird. Es findet somit eine druckgesteuerte Befüllung der einzelnen Airbagkammern Statt. Je größer der Airbaginnendruck in einer Kammer wird, desto größer wird der Querschnitt der Durchlassöffnung und damit auch der freie Strömungsquerschnitt, so dass eine größere Gasmenge von der Airbagkammer mit dem hohen Innendruck zu der Airbagkammer mit dem niedrigeren Innendruck strömen kann. Dadurch wird erreicht, dass zunächst die dem Gasgenerator nächstliegende Kammer vollständig oder nahezu vollständig mit dem Entfaltungsgas befüllt wird, wodurch eine frühe Positionierung des Airbags zunächst im gasgeneratornahen Bereich erfolgt, was zu einer vergrößerten mechanischen Stabilität des Airbags in der Entfaltungsphase führt.The airbag device according to the invention with an airbag for deployment in front of a knee region of a vehicle occupant with two opposing airbag layers and at least one tether that holds the airbag layers in the inflated state of the airbag at a fixed distance from each other and forms a separation of two airbag chambers, provides that the tether forms an obstruction gas for initiated deployment gas during the deployment phase and has or forms at least one passage opening which provides an increased gas passageway as the airbag chamber pressure increases. The airbag device according to the invention provides a conventional airbag, in particular a knee airbag, which is formed from two airbag layers, for example fabric layers or film layers, which are connected to one another at their circumference, in particular sewn. As a result, an airbag is formed. In this airbag, a gas generator may be introduced, alternatively, the airbag is in fluid communication with a gas generator and is filled via supply lines with the deployment gas. Between the airbag layers at least one tether is arranged, the determines the depth of the airbag by the tether is connected to the two airbag layers such that in the connecting region of the airbag layers with the tether a bulging of the airbag is not possible. By the tethers there is a separation between two airbag chambers, said separation is not gas-tight, otherwise there can be no overflow of deployment gas from one airbag chamber into another airbag chamber. In the airbag vents may be provided to allow a controlled yielding in an impact of the tibial or knee region. The tether forms a flow obstruction to deployment gas during the deployment phase so that first the airbag chamber closest to the inflator is filled before the next airbag chamber is filled. The aim is to fill the first airbag chamber almost completely first, before the second, subsequent chamber is filled. For this purpose, the tether has a passage opening or forms the passage opening together with the airbag layer or the airbag layers, wherein the passage opening is formed so that an increased gas passage is provided with increasing airbag chamber pressure. It thus takes place a pressure-controlled filling of the individual airbag chambers. The larger the airbag internal pressure in a chamber, the larger the cross section of the passage opening and thus also the free flow cross section, so that a larger amount of gas can flow from the airbag chamber with the high internal pressure to the airbag chamber with the lower internal pressure. This ensures that initially the gas generator closest chamber is completely or almost completely filled with the deployment gas, whereby an early positioning of the airbag initially takes place in the gas generator near area, resulting in an increased mechanical stability of the airbag in the deployment phase.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zumindest eine Durchlassöffnung als Schlitz in dem Fangband ausgebildet ist. Die Fangbänder dienen nicht nur zur Regulierung der Airbagtiefe, sondern nehmen auch erhebliche mechanische Kräfte auf, ohne zu versagen. Die Fangbänder können bis auf die Schlitze oder Durchgangsöffnungen durchgehend geschlossen ausgebildet sein und den Airbag in einzelne Airbagkammern unterteilen. Zur Bereitstellung der Überströmmöglichkeit von einer Airbagkammer zur anderen ist zumindest eine Durchlassöffnung als Schlitz in dem Fangband ausgebildet, dessen Querschnitt während der anfänglichen Befüllungsphase sehr klein ist. Bei ansteigendem Druck in der Airbagkammer vergrößert sich der Querschnitt der Durchlassöffnung und damit auch der freie Strömungsquerschnitt zu der nächsten Airbagkammer. Die Befüllung erfolgt somit druckabhängig, die jeweils fern liegende Kammer hat einen geringeren Druck als die dem Gasgenerator näher liegende Kammer, so dass die dem Gasgenerator näher liegenden Kammer mechanisch stabiler positioniert werden kann und sich die dem Gasgenerator ferner liegende Airbagkammer auf der bereits vollständig entfalteten Airbagkammer abstützen kann.A Development of the invention provides that at least one passage opening is formed as a slot in the tether. The tethers not only serve to regulate the Airbag depth, but take also considerable mechanical forces on, without failing. The tethers can be down to the slots or Through openings designed to be closed throughout be and divide the airbag into individual airbag chambers. To provide the Überströmmöglichkeit of an airbag chamber on the other hand, at least one passage opening as a slot formed in the tether whose cross section during the initial filling phase is very small. Increased with increasing pressure in the airbag chamber the cross section of the passage opening and thus also the free flow cross section to the next Airbag chamber. The filling is thus pressure-dependent, each remote chamber has a lower pressure than the closer to the gas generator chamber, so that the the chamber closer to the gas generator mechanically stable can be positioned and the gas generator further lying Airbag chamber on the already fully unfolded airbag chamber can support.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Durchlassöffnung als ein schmaler Freiraum zwischen zumindest einer Airbaglage und dem Fangband ausgebildet ist, wobei sich die Durchlassöffnung oder der Freiraum bei einem zunehmenden Gassackinnendruck vergrößert, so dass der Strömungswiderstand mit zunehmenden Druck abnimmt. Es können mehrere Fangbänder in Entfaltungsrichtung hintereinander angeordnet sein, um eine Vielzahl von Airbagkammern hintereinander anzuordnen und nacheinander zu befüllen. Die Erfindung ermöglicht es, dass die einzelnen Kammern zeitgestaffelt und sequenziell befüllt werden.A Development of the invention provides that a passage opening as a narrow space between at least one airbag layer and the tether is formed, wherein the passage opening or the free space increases with an increasing airbag pressure, so that the flow resistance decreases with increasing pressure. It can have several tethers in deployment direction be arranged one behind the other to a variety of airbag chambers to be arranged one behind the other and to fill one after the other. The invention makes it possible that the individual chambers time-staggered and sequentially filled.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Einlassöffnung für das Entfaltungsgas in den Airbag in die erste Airbagkammer mündet und die weiteren Airbagkammern sich in einer Richtung an die erste Airbagkammer anschließen, so dass ausgehend von der ersten Airbagkammer, die dem Gasgenerator am nächsten ist, sich eine Vielzahl von Airbagkammern anschließen, die sich in Richtung auf die Fahrzeuglängsrichtung hin erstrecken.A Further development of the invention provides that an inlet opening for the deployment gas in the airbag in the first airbag chamber opens and the other airbag chambers in one direction connect the first airbag chamber so that starting from the first airbag chamber closest to the gas generator is to join a variety of airbag chambers, towards the vehicle's longitudinal direction extend.
Die Airbagkammern, die durch die Fangbänder voneinander getrennt sind, können ein voneinander verschiedenes Volumen aufweisen, so dass eine angepasste Abstützung bereitgestellt wird. In denjenigen Bereichen, in denen kein oder nur ein geringer Kontakt mit Körperteilen des Fahrzeuginsassen zu erwarten ist, kann das Volumen geringer ausgebildet sein als in denjenigen Bereichen, die unmittelbar mit den Fahrzeuginsassen in Kontakt treten.The Airbag chambers separated by the tethers are, may have a different volume from each other, so that an adapted support is provided. In those areas where there is little or no contact with body parts of the vehicle occupant is to be expected the volume can be made smaller than in those areas, which directly contact the vehicle occupants.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Durchlassöffnungen im nicht aufgeblasenen Zustand des Airbags über eine Ventilklappe verschlossen sind, beispielsweise durch Vernähen mit einem Faden mit einer geringen Reißfestigkeit, Verkleben oder durch eine Ventilklappe, die zum Beispiel in Gestalt einer aufgenähten oder aufgeklebten Lasche ausgebildet sein kann.A Development of the invention provides that the passage openings in the deflated state of the airbag via a valve flap are closed, for example by sewing with a Thread with a low tear strength, bonding or by a valve flap, for example in the form of a sewn on or glued tab can be formed.
Als eine Weiterbildung ist vorgesehen, dass druckunabhängige Durchlassöffnungen vorgesehen sind, die einen freien Durchgang zwischen den einzelnen Airbagkammern zulassen, um ein Minimum an Gasdurchtritt auch während der ersten Phase des Entfaltens bereitstellen zu können. Es ist vorgesehen, dass die Gesamtfläche der druckunabhängigen Durchlassöffnungen die Gesamtflächen der druckabhängigen Durchlassöffnungen nicht übersteigt, damit der gewünschte Effekt der sequenziellen Befüllung und der sich aufeinander abstützenden Airbagkammern im Verlauf der Entfaltung nicht aufgehoben wird. Die druckunabhängigen Durchlassöffnungen begrenzen den Maximaldruck in den jeweiligen Airbagkammern und sind beispielsweise als zwangsweise geöffnete Löcher in den Fangbändern ausgebildet.As a further development, it is provided that pressure-independent passage openings are provided, which allow a free passage between the individual airbag chambers in order to provide a minimum of gas passage even during the first phase of deployment can. It is envisaged that the total area of the pressure-independent passage openings does not exceed the total area of the pressure-dependent passage openings, thus the desired effect of the sequential filling and the mutually supporting airbag chambers in the course of deployment is not canceled. The pressure-independent passage openings limit the maximum pressure in the respective airbag chambers and are formed, for example, as forcibly opened holes in the tethers.
Es ist ebenfalls vorgesehen, dass Fangbänder längs zur Entfaltungsrichtung des Airbags angeordnet sind, wobei auch diese Fangbänder mit druckabhängigen Durchlassöffnungen ausgestattet sind, um auch in einer Querrichtung zur Hauptentfaltungsrichtung des Airbags eine zeitgesteuerte, druckabhängige Entfaltung bereitstellen zu können.It is also provided that tethers along are arranged to the deployment direction of the airbag, and also These tethers with pressure-dependent passage openings are equipped to also in a transverse direction to the main deployment direction the airbag a timed, pressure-dependent deployment to be able to provide.
Die druckabhängigen Durchlassöffnungen bewirken eine druckabhängige Vergrößerung der Überströmfläche und können kostengünstig durch das Einbringen von Schlitzen in den bereits vorhandenen Fangbändern in dem Airbag verwirklicht werden. Die Verlängerung der Gesamtaufblaszeit ist gering und das Gesamtvolumen des Airbags kann durch die Fangbänder in verhältnismäßig unabhängige Kammern unterteilt werden.The pressure-dependent passage openings cause a pressure-dependent enlargement of the overflow area and can be cost-effective by introducing of slots in the already existing tethers in be realized the airbag. The extension of the total inflation time is low and the total volume of the airbag can be reduced by the tethers in relatively independent Chambers are divided.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Bauteile. Es zeigen:following Embodiments of the invention with reference to the attached Figures explained in more detail. Same reference numerals in the figures designate like components. Show it:
In
den
In
der
In
der
Nach
einem vollständigen oder nahezu vollständigen
Befüllen auch der zweiten Airbagkammer
In
der
In
der
In
der
In
der
In
der
In
der
In
der
In
der
In
der
Die
verschiedenen Airbagkammern
Alternativ
zu der Einbringung von Schlitzen als Durchgangsöffnungen
In
den Fangbändern
Durch
die erfindungsgemäße Airbageinrichtung ist es
möglich, dass eine druckabhängige Befüllung
und eine zeitgesteuerte Befüllung der Airbagkammern
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist keine neue Konstruktion einer Airbageinrichtung notwendig, vielmehr können bereits vorhandene Fangbänder nach entsprechender Abwandlung genutzt werden. Es findet eine zeitgestaffelte Befüllung der einzelnen Airbagkammern statt, ohne dass eine wesentliche Verlängerung der Gesamtaufblaszeit zu beobachten ist. Die vorgeschlagene Lösung lässt sich auch in Airbageinrichtungen einbauen, die eine asymmetrische Generatorfixierung und eine asymmetrische Entfaltung aufweisen, also wenn ein Gasgenerator sich an einem Ende der Airbageinrichtung befindet und sich die Airbageinrichtung über eine längere Strecke entfalten muss. Die Positionierung der gesamten Airbageinrichtung wird durch die zeitgestaffelte, im Wesentlichen sequenzierte Befüllung der einzelnen Airbagkammern robuster und reproduzierbarer. Positionierfehler treten nicht oder nur in einem geringen Umfang auf.By the solution according to the invention is not new construction of an airbag device necessary, rather existing tethers after appropriate modification be used. It finds a time staggered filling the individual airbag chambers take place without any significant extension the total inflation time is observed. The proposed solution can also be installed in airbag systems that are asymmetric Generator fixation and have an asymmetric unfolding, that is, when a gas generator is located at one end of the airbag device and the airbag device over a longer Route must unfold. The positioning of the entire airbag device is due to the time-graded, substantially sequenced filling the individual airbag chambers more robust and reproducible. positioning do not occur or only to a small extent.
Die Unterteilung der Airbagkammern kann nahezu beliebig ausfallen, insbesondere sind auch von geraden Linien abweichende Ausrichtungen der Fangbänder vorgesehen. Die Airbagkammern müssen nicht vollständig hermetisch voneinander abgetrennt werden, verbleibende Öffnungsflächen müssen nur ausreichend klein sein, um einen messbaren Druckunterschied zwischen den einzelnen Kammern während des Aufblasvorganges sicherzustellen. Am Ende des Entfaltungsvorganges herrscht in dem gesamten Airbag ein im Wesentlichen gleichmäßiger Druck.The Subdivision of the airbag chambers can be almost arbitrary, in particular are also deviating from straight lines alignments of the tethers intended. The airbag chambers do not have to be complete hermetically separated from each other, remaining opening areas need only be sufficiently small to have a measurable pressure difference between the individual chambers during the inflation process sure. At the end of the unfolding process prevails in the entire airbag a substantially uniform pressure.
Die Airbageinrichtung kann auch weitere Fangbänder aufweisen, die nicht als Strömungshindernis ausgelegt sind.The Airbag device may also have other tethers, which are not designed as a flow obstacle.
Die Öffnungen innerhalb der Fangbänder können in jeder Form ausgebildet sein, insbesondere in jeder Linienform mit einer beliebigen Ausrichtung.The openings within the tethers can be in any shape be formed, in particular in any line shape with any Orientation.
Sofern Entlüftungsöffnungen oder druckunabhängige Durchgangsöffnungen in den Fangbändern vorgesehen sind, beispielsweise um den Maximaldruck in den Airbagkammer zu begrenzen, sollten die Fläche der druckunabhängigen Durchgangsöffnungen oder Ventilationsöffnungen begrenzt sein, beispielsweise 20 cm2 nicht übersteigen, damit der gewünschte Effekt einer Druckabstufung während des Entfaltens nicht wieder aufgehoben wird. Die als Schlitze durchgeführten Durchgangsöffnungen verändern ihren Öffnungsquerschnitt in Abhängigkeit von der Druckdifferenz der aneinander angrenzenden Kammern, wodurch die wesentliche Befüllung der nachfolgenden, also der dem Gasgenerator abgewandten Kammer erst bei dem Vorliegen eines deutlichen Druckunterschiedes zwischen beiden Kammern beginnt.Provided vents or pressure-independent through holes are provided in the tethers, for example, to limit the maximum pressure in the air bag chamber, the area of the pressure-independent through holes or ventilation holes should be limited, for example not exceed 20 cm 2 , so that the desired effect of a pressure gradation during deployment not again will be annulled. The through holes made as slots change their opening cross-section as a function of the pressure difference adjacent to each other the chambers, whereby the essential filling of the subsequent, so the gas generator facing away chamber begins only in the presence of a significant pressure difference between the two chambers.
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