DE102009034557B4

DE102009034557B4 - Gassack

Info

Publication number: DE102009034557B4
Application number: DE200910034557
Authority: DE
Inventors: Brita Hirsch
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2014-04-03
Anticipated expiration: 2029-07-24
Also published as: DE102009034557A1; WO2011009518A1

Abstract

Gassack mit wenigstens zwei randseitig miteinander verbundenen Seitenwandungen (21, 22), welche einen Gasraum umgeben, wobei die Seitenwandungen weiterhin in wenigstens einem Verbindungsbereich (30) miteinander verbunden sind, wobei die beiden Seitenwandungen (21, 22) im Verbindungsbereich (30) jeweils wenigstens eine Durchbrechung (31, 32) aufweisen und sich die Durchbrechungen (31, 32) wenigstens abschnittsweise überlappen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der beiden Seitenwandungen (21, 22) im Verbindungsbereich (30) durch einen aus einem duro- oder thermoplastischen Material bestehenden einstückigen Verbinder (50) hergestellt wird, welcher zwei sich jeweils auf den Außenseiten der Seitenwandungen befindende plattenförmige Bereiche (51, 52) und einen die beiden plattenförmigen Bereiche (51, 52) miteinander verbindenden und sich durch die Durchbrechungen (31, 32) erstreckenden Verbindungsabschnitt (54) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gassack nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bisher werden Gassäcke für Kraftfahrzeuge zumeist aus Kunststoffgewebe hergestellt. In der Regel besteht ein Gassack aus mehreren Zuschnitten des entsprechenden Kunststoffgewebes, welche miteinander vernäht sind. Hierbei ist es auch bekannt geworden, insbesondere bei Vorhanggassäcken und bei Seitengassäcken, die beiden sich gegenüberliegenden Seitenwandungen des Gassacks im Bereich der Schutzkammern punktuell miteinander zu vernähen, so dass der vollständig expandierte Gassack konturiert ist und seine Dicke begrenzt wird. Ein solcher Seitengassack ist beispielsweise in der EP 0 814 001 A1 beschrieben.
Aus der US 6,042,141 A ist ein Vorhanggassack mit zwei Seitenwandungen bekannt, wobei die beiden Seitenwandungen in einem Randabschnitt überanderliegende Löcher aufweisen, durch die sich jeweils eine Schraube als Befestigungsmittel erstreckt.
Die DE 41 39 451 C2 zeigt einen Frontgassack, bei dem ein Bereich um den Einblasmundes des Gassackes herum zweilagig ausgeführt ist, wobei beide Lagen sich überlappende Löcher aufweisen, durch die sich Bolzen erstrecken. Weiterhin ist ein Verstärkungsrand vorgesehen, wobei sich zu beiden Seiten der Gassacklagenplattenförmige Bereiche des Verstärkungsrandes befinden und wobei diese beiden Bereiche einstückig miteinander verbunden sind.
Aus der DE 103 92 411 T5 ist die Verwendung von Heißkleber bei der Zusammenfügung eines Airbags bekannt.
Aus der DE 40 38 910 A1 ist es bekannt geworden, einen Gassack nicht aus Gewebe, sondern aus Kunststofffolie herzustellen. Kunststofffolie hat gegenüber Kunststoffgewebe den Vorteil, dass sie bei höherer Gasdichtigkeit wesentlich leichter und deutlich preisgünstiger herstellbar ist. Nachteilig beim Einsatz von Folien ist, dass sie sich in der Regel nicht vernähen lassen, da das Nähen zum einen starke Undichtigkeiten in der Folie erzeugt und weiterhin die Folie entlang der Nähte bei Belastung zum Aufreißen neigt. Werden Folien für Gassäcke eingesetzt, so werden diese deshalb in der Regel verschweißt oder verklebt.
Das Verkleben oder Verschweißen von Folien zu einem Gassack funktioniert grundsätzlich gut, solange sich die Verbindungsbereiche über relativ große Längen erstrecken, insbesondere dann, wenn die Verbindungsbereiche eine randseitig umlaufende Verbindung zwischen zwei Zuschnitten bildet. Bei eher punktuellen Verbindungen wird diese Art der Verbindung häufig problematisch, da hier die Kraft, welche pro Flächeneinheit wirkt, wesentlich größer sein kann, als insbesondere bei einer randseitig umlaufenden Verbindung. Derartige Verbindungen, welche sich innerhalb des Schutzbereiches des Gassackes befinden, sind – insbesondere bei Seitengassäcken und bei Vorhanggassäcken – jedoch häufig notwendig, um dem Gassack ein gewünschtes Profil zu geben.
Zur Lösung dieses Problems schlägt die gattungsbildende DE 10 2007 014 920 A1 unter anderem vor, im Verbindungsbereich je eine Durchbrechung in jeder Seitenwandung vorzusehen, auf jede Seitenwandung ein Gewebeelement zu kleben und diese beiden Gewebeelemente miteinander zu vernähen. Die vorgeschlagene Art der Verbindung funktioniert grundsätzlich gut, es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Nahtbereiche Schwachstellen bilden können, und dass ein relativ großer Aufwand notwendig ist, um ein Versagen der Verbindungsbereiche sicher auszuschließen.
Die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Gassack dahingehend weiterzubilden, dass ein Versagen der Verbindungsbereiche mit einfachen Mitteln zuverlässig verhindert wird.
Diese Aufgabe wird durch einen Gassack mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird die Verbindung der beiden Seitenwandungen im Verbindungsbereich durch einen aus einem duro- oder thermoplastischen Material bestehenden einstückigen Verbinder hergestellt, welcher zwei sich jeweils auf den Außenseiten der Seitenwandungen befindende plattenförmige Bereiche und einen die beiden plattenförmigen Bereiche miteinander verbindenden und sich durch die Durchbrechungen erstreckenden Verbindungsabschnitt aufweist.
Ein solcher Verbinder macht Nähte, welche potentielle Schwachstellen bilden, unnötig. Das Material des Verbinders geht während der Herstellung des Gassacks bei geeigneten Materialkombinationen eine Verbindung zu den umliegenden Seitenwänden ein, was zur mechanische Stabilität beiträgt und zu einer guten Gasdichtigkeit führt.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 Eine Draufsicht auf einen Seitengassack,
2 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus 1 in einer stark schematisierten Darstellung,
3 das in 2 Gezeigte in einer realitätsnäheren Darstellung,
4a und 4b eine schematische Darstellung eines ersten Herstellungsverfahrens,
5a–5c eine schematische Darstellung eines zweiten Herstellungsverfahrens,
6 eine Darstellung einer Variation des zweiten Herstellungsverfahrens in einer der 5b entsprechenden Darstellung,
7 eine zweite Ausführungsform eines Seitengassacks in einer der 1 entsprechenden Darstellung und
8 einen Schnitt entlang der Linie B-B in 7.
Die 1 zeigt einen Vorhanggassack 10 in einer seitlichen Ansicht. Die Gassackhülle das Vorhanggassacks 10 besteht im wesentlichen aus zwei Seitenwandungen 21 und 22, welche über eine umlaufende Verbindung 24 miteinander verbunden sind und einen Gasraum umschließen. Von der oberen Kante des Vorhanggassacks 10 erstreckt sich eine Gasgenerator-Aufnahme 12, von wo das vom nicht dargestellten Gasgenerator kommende Gas in die beiden Schutzkammern, nämlich die vordere Schutzkammer 14 und die hintere Schutzkammer 16 geleitet wird. Die beiden Seitenwandungen sind jeweils vorzugsweise aus einem Zuschnitt aus einer Metall-, Verbund- oder Kunststofffolie hergestellt. Als Material für eine Kunststoffolie eignet sich beispielsweise Polyethylen (PE) oder Polyurethan (PU) Die umlaufende Verbindung 24 kann eine Naht, eine Schweiß- oder Klebelinie sein. Es ist jedoch zu betonen, dass die Erfindung auch bei Gassäcken angewendet werden kann, deren Seitenwandungen aus Gewebe, insbesondere Kunststoffgewebe, bestehen.
Um die Dicke des gasgefüllten Vorhanggassacks zu begrenzen, weist die vordere Schutzkammer 12 drei Verbindungsbereiche 30 auf, in denen die Seitenwandungen 21, 22 miteinander verbunden sind. Diese Verbindungsbereiche sind voneinander isoliert. Der Aufbau eines solchen Verbindungsbereiches 30 wird nun anhand der 2 und 3 näher erläutert, wobei diese einen Schnitt entlang der Linie A-A aus 1 zeigen. Hierbei ist die 2 stärker schematisiert als die 3:
Im Bereich des Verbindungsbereiches 30 weisen die beiden Seitenwandungen 21, 22 jeweils eine Durchbrechung 31, 32, nämlich in Form eines runden Loches auf, diese beiden Durchbrechungen 31, 32 liegen im gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel deckungsgleich aufeinander. Weiterhin ist im Verbindungsbereich ein einstückiger Verbinder 50 aus einem duro- oder thermoplastischen Kunststoff angeordnet. Der verwendete Kunststoff muss verformbar, schweißbar und chemisch und mechanisch beständig sein. Geeignete Materialien sind beispielsweise Polyethylen (PE) oder Polyurethan (PU). Der Verbinder weist zwei plattenförmige Bereiche 51, 52 auf, welche jeweils außen auf einer Seitenwandung aufliegen. Durch die beiden Durchbrechungen 31, 32 erstreckt sich ein Verbindungsabschnitt 54, welcher die beiden plattenförmigen Bereiche miteinander verbindet. Hierbei ist der Durchmesser des Verbindungsabschnitts 54 kleiner als die Durchmesser der plattenförmigen Bereiche 51, 52. Somit ist der Verbinder unverlierbar in den beiden Durchbrechungen gehalten.
Wie man der realitätsnäheren 3 entnimmt, füllt der Verbindungsabschnitt 54 die Durchbrechungen 31, 32 vollständig aus und die plattenförmigen Bereiche liegen jeweils formschlüssig an einer Seitenwandung an. Hierdurch dichtet der Verbinder 50 die Durchbrechungen 31, 32 hinreichend ab, so dass kein oder nur wenig Gas verloren geht. Da es keine Nähte oder ähnliches im Verbindungsbereich gibt, werden die Seitenwandungen nicht punktuell geschwächt, so dass es keine „Keimzellen” für Risse gibt, wenn die Seitenwände bei Expansion des Gassack beziehungsweise bei Eintauchen eines Insassen in den Gassack unter hoher Zugspannung stehen. Wie bereits erwähnt, ist der Verbinder einstückig ausgebildet, so dass auch er keine konstruktionsbedingte Schwachstelle aufweist. Zumindest dann, wenn die Seitenwandungen aus Kunststofffolie bestehen, ergibt sich zusätzlich eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Verbinder und Seitenwandungen.
Die Dicke der plattenförmigen Bereiche ist vorzugsweise gering, insbesondere zwischen 0,1 mm und 1 mm, so dass die plattenförmigen Bereiche flexibel sind und der Form der Seitenwandungen sowohl im gefalteten als auch im expandierten Zustand im wesentlichen folgen.
In den 4a und 4b ist schematisch ein erstes mögliches Herstellungsverfahren dargestellt. Hier liegt der spätere Verbinder zunächst als einstückiger Rohling 45 vor. Dieser Rohling 45 erstreckt sich durch die beiden Durchbrechungen 31, 32 und seine Stirnseiten 45a, 45b werden von zwei beheizten Stempeln 60, 62 einer Presse aufeinandergepresst, bis die beiden Endbereiche zu den plattenförmigen Bereichen verpresst sind, welche durch den gegenüber den plattenförmigen Bereichen verjüngten, sich durch die Durchbrechungen erstreckenden Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind. Vorteil dieser Herstellungsmethode ist, dass der Verbinder über den gesamten Herstellungsprozess einstückig ist, so dass eine sehr gute mechanische Stabilität des Verbinders leicht zu erreichen ist.
Die 5a bis 5c zeigen ein zweites Herstellungsverfahren, welches häufig zu bevorzugen ist. Hier liegt der spätere Verbinder zunächst als zwei plattenförmige Rohlinge 51, 51 vor, welche jeweils auf einer Seitenwandung 21, 22 aufliegen und die Durchbrechung 31, 32 abdecken. Vorzugsweise sind Durchbrechungen 31, 32 und plattenförmige Rohlinge 51, 52 konzentrisch zueinander. Mittels einer zwei Stempel 60, 62 aufweisenden Presse werden die beiden plattenförmigen Rohlinge aufeinandergepresst, wobei gleichzeitig wenigstens einer der beiden Rohlinge erwärmt wird, wodurch sich durch plastische Verformung der Verbindungsabschnitt ausbildet und die beiden plattenförmigen Rohlinge, welche dann die plattenförmigen Bereiche bilden, miteinander verschweißt werden. Die Erwärmung kann dadurch erreicht werden, dass wenigstens einer der beiden Stempel beheizt ist, oder auch durch Mikrowellen, wozu wenigstens einer der beiden Stempel einen Mikrowellenresonator aufweisen kann.
Die 6 zeigt eine Variante des eben beschrieben zweiten Herstellungsverfahrens in einer der 5b entsprechenden Darstellung. Hier ist ein dritter plattenförmiger Rohling 43 vorgesehen, der sich im Bereich der Durchbrechungen 31, 32 befindet und dessen Durchmesser kleiner oder gleich den Durchmessern der Durchbrechungen 31, 32 ist. Beim Verschweißen durch die Stempel 60, 62 der Presse wird der dritte plattenförmige Rohling 43 mit dem ersten und dem zweiten plattenförmigen Rohling 40, 42 verschweißt. Der Vorteil dieser Variante ist, dass mit einfachen Mitteln eine etwas größere Dicke des Verbindungsabschnitts 54 erreicht werden kann.
Die 7 und 8 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung, die den 1 und 2 entspricht. Hier befindet sich der Verbindungsbereich nicht isoliert in einer Schutzkammer, sondern erstreckt sich vom Rand des Gassacks, nämlich von der oberen Kante in eine Schutzkammer – hier die vordere Schutzkammer 14 – hinein. Die übereinander liegenden Durchbrechungen in den Seitenwandungen sind hier nicht als vollständig berandete Löcher, sondern als Schlitze ausgebildet, die sich jeweils vom Rand des Gassacks erstrecken. Dementsprechend haben auch die plattenförmigen Bereiche 51, 52 des Verbinders keine Kreisform, sondern eine längliche Form, hier nämlich die Form von langezogenen Rechtecken. Der Verbindungsabschnitt 54 ist ebenso länglich ausgebildet.
Die bevorzugte Anwendung der beschriebenen Erfindung sind Gassäcke, deren Seitenwandungen aus Folie bestehen. Sie ist jedoch auch bei Gassäcken anwendbar, deren Seitenwandungen aus Gewebe bestehen.
Bezugszeichenliste

10: Vorhang-Gassack
12: Gasgenerator-Aufnahme
14: vordere Schutzkammer
16: hintere Schutzkammer
21: erste Seitenwandung
22: zweite Seitenwandung
24: umlaufende Verbindung
30: Verbindungsbereich
31: erste Durchbrechung
32: zweite Durchbrechung
40: erster plattenförmiger Rohling
42: zweiter plattenförmiger Rohling
43: dritter plattenförmiger Rohling
45: einstückiger Rohling
45a, b: Stirnseite
50: Verbinder
51: erster plattenförmiger Bereich
52: zweiter plattenförmiger Bereich
54: Verbindungsabschnitt
60: erster Stempel
62: zweiter Stempel

Claims

Gassack mit wenigstens zwei randseitig miteinander verbundenen Seitenwandungen (21, 22), welche einen Gasraum umgeben, wobei die Seitenwandungen weiterhin in wenigstens einem Verbindungsbereich (30) miteinander verbunden sind, wobei die beiden Seitenwandungen (21, 22) im Verbindungsbereich (30) jeweils wenigstens eine Durchbrechung (31, 32) aufweisen und sich die Durchbrechungen (31, 32) wenigstens abschnittsweise überlappen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der beiden Seitenwandungen (21, 22) im Verbindungsbereich (30) durch einen aus einem duro- oder thermoplastischen Material bestehenden einstückigen Verbinder (50) hergestellt wird, welcher zwei sich jeweils auf den Außenseiten der Seitenwandungen befindende plattenförmige Bereiche (51, 52) und einen die beiden plattenförmigen Bereiche (51, 52) miteinander verbindenden und sich durch die Durchbrechungen (31, 32) erstreckenden Verbindungsabschnitt (54) aufweist.
Gassack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwandungen aus Folie bestehen.
Gassack nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie aus Polyethylen (PE) oder Polyurethan (PU) besteht.
Gassack nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbinder aus beispielsweise Polyethylen (PE) oder Polyurethan (PU) besteht.
Gassack nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen der beiden Seitenwandungen im Verbindungsbereich deckungsgleich aufeinanderliegen.
Gassack nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (31, 32) allseitig berandete Löcher sind.
Gassack nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (31, 32) sich vom Rand des Gassacks erstreckende Schlitze sind.
Gassack nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenwandung im Verbindungsbereich genau eine Durchbrechung aufweist.