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Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Fahrzeuginsassen mit einem Knieairbag, der sich zwischen den Fahrzeuginsassen und einer Fahrzeugstruktur entfaltet, und einem Gasgenerator zur Befüllung des Knieairbags mit Entfaltungsgas, wobei der Knieairbag eine Basiskammer, die zuerst mit Entfaltungsgas befüllt wird, und zumindest eine weitere Kopfkammer aufweist, die das durch die Basiskammer geleitete Entfaltungsgas aufnimmt, wobei zwischen der Basiskammer und der Kopfkammer ein Strömungshindernis für das Entfaltungsgas angeordnet ist.
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Eine solche Schutzvorrichtung wird insbesondere bevorzugt für Knieairbags eingesetzt, die eine tiefliegende Einbausituation aufweisen, so dass sich der Knieairbag während des Befüllens von unten nach oben vor die Fahrzeugstruktur legen muss. Der sich entfaltende Airbag muss sich also aus dem Fußraum heraus vor die Instrumententafel oder das Handschuhfach legen.
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Die
DE 10 2006 040 177 A1 beschreibt eine Baugruppe mit einer Instrumententafel für Kraftfahrzeuge und einen Kniegassack, der im Ruhezustand in einem Gehäuse aufgenommen ist. Bei Aktivierung wird der Kniegassack zwischen einem unteren Abschnitt der Instrumententafel und dem Knie-Schienbein-Bereich des zu schätzenden Insassen aufgeblasen. Um das Herstellen von Fahrzeugversionen mit und ohne Kniegassack zu erleichtern, befindet sich das Gehäuse an oder in einem sich an den unteren Abschnitt der Instrumententafel anschließenden Formteil. Aufgrund des großen Volumens des Kniegassackes ist in einer ersten Entfaltungsphase der Gassackinnendruck relativ gering, was zu einer schlechten Positionierung des Kniegassackes führt.
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Die
DE 298 07 424 U1 beschreibt eine Knieschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen mit einem Gassack, der sich im aufgeblasenen Zustand vor den Knien des Fahrzeuginsassen im Rückhaltefall erstreckt, an den Knien im Rückhaltefall anliegt und die Knie weitgehend an einer Vorverlagerung hindern soll. Die Knieschutzeinrichtung soll sich durch eine hohe und gezielte Rückhaltekraft im Bereich der Knie auszeichnen. Dies wird durch Fangbänder erreicht, die einander gegenüberliegende Abschnitte der Gassackwandung verbinden. Die Fangbänder sind an der Gassackwandung befestigt und dergestalt angeordnet, dass sie einer Gestaltänderung des Gassackes beim Eintauchen der Knie in den Gassack entgegenwirken. Die Fangbänder dienen als Trennwände und weisen wenigstens eine Überströmöffnung auf. Die Überströmöffnung wirkt wie eine Drossel, wodurch sich eine insgesamt stabilere Struktur des Gassackes bei einer äußeren Krafteinwirkung ergibt. Die Trennwand ist seitlich nicht an der Gassackwandung befestigt, wodurch sich an den Seiten Überströmkanäle ergeben, so dass sich beim Entfalten des Gassackes die Trennwände kaum nachteilig hinsichtlich der Aufblasgeschwindigkeit auswirken.
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Die
DE 10 2006 013 287 A1 beschreibt einen Gassack für ein Kraftfahrzeug mit einem Strömungsdurchlass, über den zwei Druckkammern miteinander verbunden sind, wobei ein Strömungsmedium von einer Druckkammer durch den Strömungsdurchlass in eine andere Druckkammer in einer Durchlassrichtung fließt. Der Strömungsdurchlass umfasst eine Rückströmsicherung, die das Strömen des Strömungsmediums in Durchlassrichtung erlaubt, während das Strömen des Strömungsmediums in eine der Durchlassrichtung entgegengesetzte Sperrrichtung weitgehend unterbunden ist.
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Die
US 5,458,366 beschreibt eine Kniepolstervorrichtung mit einem in einzelne Abteilungen unterteilten Airbag. Ein Gasgenerator leitet Entfaltungsgas in eine Sammelkammer ein, über die das Entfaltungsgas in die einzelnen Abteilungen des Airbags eingeleitet wird. Die Sammelkammer ist mit den einzelnen Abteilungen über jeweils ein Einwegeventil verbunden. Die Sammelkammer ist in Fahrtrichtung hinter den einzelnen Abteilungen angeordnet und trägt nicht zur Abstützung des Kniepolsters bei.
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Die
DE 20 2006 005 872 U1 betrifft eine Knieschutzeinrichtung für Fahrzeuginsassen mit einem Gassack und einem Gasgenerator, der über eine Einlassöffnung mit dem Gassack verbunden ist, wobei der Gassack wenigstens zwei Kammern aufweist, die im eingebauten, aufgeblasenen Zustand im Wesentlichen übereinander liegen und über wenigstens eine Überströmöffnung miteinander verbunden sind. Die Einlassöffnung des Gasgenerators ist der oberen Kammer zugeordnet, die Überströmöffnung ist derartig ausgebildet, dass das Überströmen des Gases von der oberen in die untere Kammer bis zum Erreichen eines einheitlichen Druckes mit einem bestimmten Zeitverzug geschieht, um in der Kniekammer über einen längeren Zeitraum einen höheren Druck aufrecht zu erhalten.
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Die
DE 10 2006 051 218 A1 beschreibt eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung mit einem Gassackmodul, das ein Gehäuse und einen Gassack aufweist, der ein freies Austrittsende hat, mit dem er sich in seine vollständig entfaltete Position bewegt. Es ist wenigstens ein am Gassack angreifendes Steuerelement vorgesehen, das den Gassack im entfalteten Zustand vom Gehäuse bis zum freien Austrittsende einen insgesamt bogenförmigen Verlauf aufzwingt. Das Steuerelement kann als ein Fangband ausgebildet sein, das am rückwärtigen und an einem frontseitigem Mantelteil des Gassackes angreift, wobei die Befestigungspunkte des Fangbandes in Entfaltungsrichtung des Gassackes gegeneinander versetzt sind. Das nicht dem Gassack zugeordneten Ende des Fangbandes ist an einer Fahrzeugstruktur oder an dem Gassackgehäuse festgelegt.
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Die
DE 603 053 74 T2 beschreibt eine Insassen-Beinschutzvorrichtung mit einer Hauptkammer, die zuerst durch Gas, das von einem Gaserzeuger eingeführt worden ist, aufgeblasen wird. Eine Hilfskammer, die von dem Gas, das durch die Hauptkammer durchgeführt wird, aufgeblasen wird, ist entlang einer Oberfläche der Hauptkammer nahe dem Insassen oder entlang der Oberfläche der Hauptkammer entfernt von dem Insassen angeordnet. Die Hauptkammer weist mehrere Kammern auf, zwischen denen Trennstoffbahnen angeordnet sind. An den Seitenrändern der Trennstoffbahnen sind Zwischenräume vorgesehen, durch die das Gas in die einzelnen Kammern strömen kann.
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Da die Knieairbags in der Regel unterhalb einer Instrumententafel angebracht werden und sich somit relativ weit entfernt von den zu schützenden Extremitäten befinden, 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 Airbagvolumen bereitgestellt wird, als der Gasgenerator nachfördern kann. Dieser relativ geringe Innendruck führt zu einer mechanischen Instabilität des Airbags bei der Positionierung in der ersten Entfaltungsphase.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Schutzvorrichtung bereitzustellen, die den oben genannten Problemen Rechnung trägt und trotz einer ungünstigen Positionierung im Ruhezustand eine schnelle und stabile Airbagentfaltung gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Schutzvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung für Fahrzeuginsassen mit einem Knieairbag, der sich zwischen den Fahrzeuginsassen und einer Fahrzeugstruktur entfaltet, und einem Gasgenerator zur Befüllung des Knieairbags mit Entfaltungsgas, wobei der Knieairbag eine Basiskammer, die zuerst mit Entfaltungsgas befüllt wird, und zumindest eine weitere Kopfkammer aufweist, die das durch die Basiskammer geleitete Entfaltungsgas aufnimmt, wobei zwischen der Basiskammer und der Kopfkammer ein Strömungshindernis für das Entfaltungsgas angeordnet ist, sieht vor, dass die Kopfkammer zusammengerollt oder zusammengelegt und in dem zusammengerollten oder zusammengelegten Zustand gesichert ist, wobei die Sicherung so ausgebildet ist, dass sie bei Erreichen eines vorbestimmten Befüllungsgrades der Basiskammer versagt. Die Kopfkammer oder die Kopfkammern sind zusammengerollt oder zusammengelegt und werden in dieser Form fixiert, damit sie während der anfänglichen Befüllung des Airbags mit Entfaltungsgas nicht zu viel Volumen bereitstellt oder bereitstellen, das von dem Gasgenerator nicht ausreichend schnell befüllt werden kann. Die Sicherung oder Befestigung der Kopfkammer versagt, wenn ein bestimmter Befüllungsgrad der Basiskammer erreicht ist, bevorzugt wenn die Basiskammer vollständig oder nahezu vollständig befüllt ist. Durch die gestaffelte Befüllung der einzelnen Kammern des Knieairbags ist es möglich, dass eine unkontrollierte Bewegung der zunächst unbefüllten Knieairbagelemente, also der Kopfkammern, in Richtung auf den Insassen oder in Richtung der ersten Bewegung der Airbags nach dem Austritt aus der Umhüllung unterbleibt. Eine Fehlausrichtung der Kopfkammern kann nicht mehr auftreten, da zunächst die Befüllung der unteren Basiskammer, also derjenigen Kammer, die dem Gasgenerator am nächsten ist, bewirkt wird und erst nach deren Befüllung die sich anschließenden Kopfkammern befüllt werden. Mit der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung ist es möglich, eine dynamische, kurvenförmige Airbagbefüllung umzusetzen, ohne dass sich der Knieairbag bei der Entfaltung an den Schienbeinen oder Knien eines Fahrzeuginsassen abstützen muss. Dies kommt insbesondere den Fahrzeuginsassen zugute, die sich außerhalb der vorgesehenen Standardposition befinden.
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Die Sicherung oder die Befestigung der zusammengerollten Kopfkammer oder Kopfkammern kann über eine oder mehrere Reißnähte und/oder ein Fangband bzw. mehrere Fangbänder erfolgen. Die Reißnähte dienen zur Positionierung der gefalteten oder eingerollten Airbagteile, also der Kopfkammern, wobei die Befestigung auf unterschiedliche Arten und Weisen erfolgen kann. Es besteht die Möglichkeit, dass eine Reißnaht unmittelbar an dem Airbaggewebe angebracht wird, so dass Teile der Kopfkammer unmittelbar an das Gewebe oder Material der Basiskammer angenäht, angeklebt oder anderweitig befestigt sind. Ebenfalls ist es möglich, dass an der Basiskammer eine Lasche oder ein Fangband angeordnet ist, dessen nicht der Basiskammer zugeordnete Ende an der Kopfkammer befestigt wird und die zusammengelegte oder zusammengefaltete Kammer in dem jeweils gewünschten Zustand hält. Nach dem vollständigen oder nahezu vollständigen Befüllen der Basiskammer kann dann die Befestigungsstelle an der Basiskammer und/oder der Kopfkammer versagen, alternativ dazu kann das Fangband versagen. Das Fangband kann aus unterschiedlichsten Materialien hergestellt sein, beispielsweise aus einem Gewebe, einer Folie oder einem Materialstreifen. Die Befestigung kann durch Nähen, Kleben, Schweißen oder eine andere Art und Weise an dem Airbagmaterial erfolgen.
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Vorteilhafterweise wird die Sicherung, also das Fangband, die Reißnaht oder eine andere Art der Sicherung, erst bei einer vollständigen Befüllung der Basiskammer versagen, so dass durch die vollständig aufgeblasene Basiskammer eine stabile Basis bereitgestellt wird, so dass der untere, dem Gasgenerator zugeordnete Bereich des Knieairbags eine sichere Positionierung der nachfolgend befüllten Kammern sicherstellt. Durch die sichere Positionierung der oberen Airbagbereiche, also der Kopfkammern, die sich an die Basiskammer anschließen, kann eine sichere Entfaltung entlang der Fahrzeugstruktur gewährleistet werden.
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Bevorzugt ist die Kopfkammer von dem mit dem Gasgenerator entfernten Ende her von dem Fahrzeuginsassen weg eingerollt oder zusammengelegt. Dies bedeutet, dass der Knieairbag so eingerollt ist, dass das Airbagmaterial in Richtung auf die Fahrzeugstruktur eingerollt wird. Bei der Entfaltung bedeutet dies, dass beim Befüllen der Kammern eine Kraftkomponente in Richtung auf die Fahrzeugstruktur wirkt, da sich die Basiskammer und die Kopfkammern keilförmig befüllen, so dass der noch nicht befüllte Bereich der Kammern gegen die Fahrzeugstruktur gedrückt wird. Dies unterstützt die gewünschte Entfaltungsrichtung, die sich möglichst nahe an der Fahrzeugstruktur entlang erstrecken soll, so dass sich eine optimale Entfaltung auch ohne Anlegen an die unteren Extremitäten des Fahrzeuginsassen erreichen lässt.
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Es können mehrere zusammengerollte oder zusammengelegte Kopfkammern vorgesehen sein, zwischen denen jeweils ein Strömungshindernis angeordnet ist. Jede Kopfkammer ist in dem zusammengerollten oder zusammengelegten Zustand gesichert, wobei die jeweilige Sicherung so ausgebildet ist, dass sie bei Erreichen eines vorbestimmten Befüllungsgrades der vorhergehenden Kopfkammer versagt. Dadurch wird eine sequenzielle Entfaltung der einzelnen Kopfkammern erreicht. Die Befestigung der nachfolgenden Kopfkammer beispielsweise an der vorhergehenden Kopfkammer kann durch eine Reißnaht, eine Lasche, ein Fangband oder dergleichen erfolgen. Ebenfalls kann eine punktuelle Verklebung oder dergleichen vorgesehen sein, um die Kopfkammer in dem zusammengerollten Zustand zu fixieren. Auch ist es möglich, dass die jeweilige Kopfkammer in sich fixiert ist, ohne eine Verbindung zu der vorhergehenden Kammer, so dass nur die eingerollte Kopfkammer bis zum Strömungshindernis mehr oder weniger fest zusammengelegt gehalten wird, so dass kein Entfaltungsgas oder nur eine geringe Menge an Entfaltungsgas in die zusammengelegte oder zusammengerollte Kopfkammer eintreten kann.
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Das Strömungshindernis bzw. die Strömungshindernisse können als Reißnaht, Fangband oder sich bei zunehmendem Gasdruck vergrößernde Durchströmöffnung ausgebildet sein. Über die Reißnaht wird eine nahezu vollständige Trennung der einzelnen Kammern erreicht, beispielsweise der Basiskammer mit der Kopfkammer oder der Kopfkammern untereinander. Ebenfalls ist es möglich, ein Fangband vorzusehen, das eine zusätzliche mechanische Stabilisierung des Knieairbags im gefalteten Zustand bereitstellt. In dem Fangband können Schlitze oder dergleichen angeordnet sein, um ein Durchströmen des Entfaltungsgases zu ermöglichen. Seitliche Durchströmöffnungen an den Enden der Fangbänder können ebenfalls vorgesehen sein. Weiterhin ist es möglich, dass eine Durchströmöffnung oder mehrere Durchströmöffnungen vorhanden sind, die sich erst bei einem bestimmten Innendruck öffnen und vergrößern, um dann einen Gasdurchtritt zu erlauben. Auch Membrane können vorgesehen sein, die bei einem bestimmten Kammerinnendruck versagen, so dass erst nach einem nahezu vollständigen Befüllen der in Strömungsrichtung des Entfaltungsgases vorhergehenden Kammer die nachfolgende Kammer befüllt wird.
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Der Knieairbag weist im befüllten Zustand eine gekrümmte Form auf, wobei die Krümmung der dem Fahrzeuginsassen abgewandten Seite des Knieairbags der Krümmung der Fahrzeugstruktur entspricht.
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Die Sicherung der zusammengerollten Bereiche des Knieairbags, also der Kopfkammern, kann an den seitlichen Rändern des Knieairbags erfolgen, wodurch sich eine leichte Realisierung der Erfindung ohne tiefgreifende Änderungen der Arbeitsprozesse verwirklichen lässt. Die Ränder der zusammengelegten Kopfkammern werden dabei an den Rändern entweder unmittelbar neben dem Strömungshindernis oder an der in Strömungsrichtung vorgelagerten Kammer festgelegt, beispielsweise verklebt, verschweißt oder vernäht.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aufeinanderliegende Faltungen der Kopfkammer über eine Reißnaht aneinander oder an einer zusätzlichen Lasche des Knieairbags fixiert sind, so dass die Faltungen der Kopfkammer auf sich fixiert werden. Alternativ wird die Fixierung über eine Lasche vorgenommen, die an dem Knieairbag angeordnet ist, entweder im Bereich der Kopfkammer oder der jeweils vorgelagerten Kammer, beispielsweise der Basiskammer. Ein von dem jeweiligen Strömungshindernis beabstandeter Bereich der Kopfkammer, also ein Bereich der Kopfkammer, der in Strömungsrichtung dem Strömungshindernis nachgelagert ist, wird mechanisch an der Basiskammer festgelegt, so dass eine Kopplung der Kopfkammer an den Entfaltungsgrad der Basiskammer über eine mechanische Fixierung der Kopfkammer an der Basiskammer erfolgt. Die Fixierung oder Festlegung kann auf unterschiedliche Arten und Weisen erfolgen, beispielsweise durch Kleben, Nähen, Schweißen oder eine formschlüssige Verbindung. Die Festlegung oder Befestigung versagt bei einem vorbestimmten Befüllungsgrad der Basiskammer.
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Der Knieairbag kann von dem den Gasgenerator entfernten Ende her mit unterschiedlichen Falzbreiten in Richtung auf den Gasgenerator zusammengelegt sein, so dass sich einzelne übereinandergelegte Lagen der Kopfkammer ergeben, die leicht an einem Randbereich des Knieairbags oder an einer Lasche oder einem Fangband befestigt werden können. Dabei ist vorgesehen, dass die Falzbreite an dem dem Generator entfernten Ende schmaler als an dem dem Generator zugewandten Ende der Faltung ist, so dass mit der letzten Faltung lediglich eine Doppellage an Material oder Gewebe vorhanden ist, die dem in Strömungsrichtung vorgelagerten Bereich des Knieairbags, beispielsweise der Basiskammer zugewandt ist. Dadurch muss lediglich eine Doppellage über eine Reißnaht vernäht werden, was den Herstellungsprozess vereinfacht.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1a bis 1f das Aufblasverhalten eines erfindungsgemäßen Knieairbags; sowie
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2a bis 2e ein Ausführungsbeispiel einer Airbagfaltung und Airbagfixierung.
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In den 1a bis 1f ist eine Schutzvorrichtung 1 mit einem Knieairbag 100 in verschiedenen Phasen des Befüllens mit Entfaltungsgas gezeigt. Die Schutzvorrichtung 1 ist in einer Fahrzeugstruktur 2, beispielsweise einer Instrumententafel eines Kraftfahrzeuges, angeordnet. In der Fahrzeugstruktur 2 ist ein Modulgehäuse 3 ausgebildet oder angeordnet, in dem ein Gasgenerator 4 über Befestigungsbolzen 5 festgelegt ist. Innerhalb des Modulgehäuses 3 ist auch der Knieairbag 100 untergebracht und hinter einer nicht dargestellten Abdeckung zusammengelegt verborgen. In der Ruhestellung ist der Knieairbag 100 vollständig zusammengelegt oder zusammengefaltet. Nach der Detektion eines Unfalls oder eines bevorstehenden Unfalls wird der Gasgenerator 4 aktiviert und Entfaltungsgas, wie durch den Pfeil angedeutet, in den Knieairbag 100 eingeleitet. In der 1a ist der Knieairbagauswurf aus dem Modulgehäuse 3 dargestellt. Der Knieairbag 100 mit dem Modulgehäuse 3 und dem Gasgenerator 4 ist im unteren Bereich der Fahrzeugstruktur 2, also in dem Fußraum eines Kraftfahrzeuges, angeordnet. Durch das Befüllen des Knieairbags 100 mit dem Entfaltungsgas wird der Knieairbag 100 aus dem Modulgehäuse 3 ausgeworfen, wobei die Auswurfrichtung im Wesentlichen horizontal erfolgt, was durch einen Pfeil angedeutet ist.
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Im weiteren Verlauf des Befüllens des Knieairbags 100 wird zunächst eine Basiskammer 10 befüllt, die dem Gasgenerator 4 am nächsten liegt. An dem dem Gasgenerator 4 abgewandten Ende der Basiskammer 10 ist ein Strömungshindernis 12 in Gestalt eines Fangbandes, einer Reißnaht oder einer Ventileinrichtung angeordnet, wodurch ein Weiterströmen des Entfaltungsgases in nachfolgende Kammern, sogenannte Kopfkammer, verhindert wird. Die noch nicht zu sehenden Kopfkammern sind eingerollt und über eine Befestigungsnaht 21 und ein Fangband 22, das später erläutert werden wird, an der Basiskammer 10 festgelegt.
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In der 1b ist die weiter fortgeschrittene Befüllung der Basiskammer 10 dargestellt. Die im Wesentlichen horizontale Auswurfbewegung hat ihr Ende erreicht und die Basiskammer 10 wird weiterhin mit dem Entfaltungsgas befüllt. Die sich an die Basiskammer 10 anschließende Kopfkammer 20 wird noch nicht oder nur geringfügig mit Entfaltungsgas befüllt, so dass zunächst die Basiskammer 10 vollständig mit dem Entfaltungsgas befüllt wird.
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In der 1c ist der Zustand gezeigt, in der die Basiskammer 10 vollständig befüllt ist und der sich an die Basiskammer 10 anschließende Airbagbereich mit der Kopfkammer 20 an die Fahrzeugstruktur 2 angelegt wird. Die Basiskammer 10 ist inzwischen mechanisch stabil und bewirkt eine stabile Ausrichtung der unentfalteten, oberen Abschnitte des Knieairbags 100. Das Fangband 22, das den oberen Airbagbereich an der Basiskammer 10 festlegt, ist in der 1c zu erkennen. Ebenfalls ist zu erkennen, dass die Orientierung der Kopfkammer 20 im Wesentlichen vertikal erfolgt, die horizontale Entfaltungsbewegung ist zum Stillstand gekommen.
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In der 1d ist gezeigt, wie das Strömungshindernis 12 zwischen der Basiskammer 10 und der sich an die Basiskammer 10 anschließenden Kopfkammer 20 aufgehoben wird, beispielsweise indem eine Reißnaht versagt, eine Membran zerstört wird oder sich Öffnungen innerhalb eines Fangbandes öffnen. Das Fangband 22 ist weiterhin an dem der Fahrzeugstruktur 2 zugewandten Seite der Basiskammer 10 befestigt und verhindert eine unkontrollierte Bewegung der sich gerade entfaltenden Kopfkammer 20.
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In der 1d ist zu erkennen, dass die Kopfkammer 20 in Richtung auf die Fahrzeugstruktur 2 vom oberen, also dem Gasgenerator 4 entfernten Ende her in Richtung auf die Fahrzeugstruktur 2 hin eingerollt ist. Dadurch wird zunächst der äußere Teil, also derjenige Teil, der dem Fahrzeuginsassen zugeordnet ist, aufgeblasen, wodurch eine Kraftkomponente entsteht, die den noch zusammengelegten oder zusammengefalteten Teil der Kopfkammer gegen die Fahrzeugstruktur drückt. Die keilartige oder schneckenartige Ausgestaltung der Kopfkammer in diesem Entfaltungszustand bewirkt, dass neben einer Volumenzunahme der noch nicht entfaltete und befüllte Teil der Kopfkammer 20 gegen die Fahrzeugstruktur 2 gedrückt wird. Das Fangband 22 und die Reißnaht 21 bewirken eine weitere Stabilisierung und mechanische Zuordnung eines äußeren Gewebeabschnittes zu dem inneren, der Fahrzeugstruktur 2 zugewandten Gewebeabschnitt der Basiskammer 10.
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Die 1e zeigt die weitere Befüllung der Kopfkammer 20, nachdem die Fixierung der Kopfkammer über die Reißnaht 21 und das Fangband 22 aufgehoben wurde. Es findet eine nahezu vertikale Knieairbagentfaltung der Kopfkammer 20 statt, das Entfaltungsgas strömt ungehindert oder nahezu ungehindert durch die Basiskammer 10 und das Strömungshindernis 12 in die Kopfkammer 20. Die Entfaltungsrichtung ist durch die hintereinander angeordneten Pfeile angedeutet. Ebenfalls ist das Entrollen oder Entfalten der oberen Knieairbagbereiche durch einen Pfeil angedeutet.
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In der 1f ist ein voll befüllter Knieairbag 100 mit der Basiskammer 10, zwei Kopfkammern 20, 30 und dazwischen angeordneten Strömungshindernissen 12, 23 dargestellt. Der Knieairbag 100 schmiegt sich an die Krümmung der Fahrzeugstruktur 2 an, wobei diese Anlage an die Fahrzeugstruktur 2 erreicht wird, ohne dass sich der Knieairbag 100 mit der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Seite an dem Fahrzeuginsassen abstützt.
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Durch die aufeinander folgende Befüllung und Entfaltung der einzelnen Kammern 10, 20, 30 ist es möglich, dass der zunächst noch nicht entfaltete Abschnitt des Knieairbags 100, also die Kopfkammern 20, 30, sich auf der unteren Struktur des Knieairbags 100, also der Basiskammer 10 abstützt und sich die Kopfkammern 20, 30 dadurch nahezu vertikal entfalten können. Zur Verwirklichung der Vertikalentfaltung ist es nicht erforderlich, dass sich der Knieairbag 100 an den Unterschenkeln der Fahrzeuginsassen abstützt. Dies ist insbesondere bei Entfaltungsfällen mit Insassen vorteilhaft, die sich beim Entfalten oder beim Unfall nicht in der Standardposition befinden (out of position). Mit der vorgeschlagenen Lösung ist es möglich, eine gesteuerte Entfaltung bereitzustellen, ohne dass zusätzliche äußere Steuerungselemente vorgesehen werden müssen. Insbesondere muss keine gesonderte Festlegung des Airbags an der Fahrzeugstruktur erfolgen, ebenfalls müssen keine Fangbänder an der Fahrzeugstruktur eingehakt werden, vielmehr wird die gesteuerte Entfaltung allein dadurch erreicht, dass eine zeitliche Verringerung der Überströmung in den oberen Knieairbagbereich, also den Bereich der Kopfkammern 20, 30, bei einer gleichzeitigen mechanischen Fixierung dieser Bereiche oder Kopfkammern 20, 30 erfolgt. Die mechanische Fixierung kann entweder an der vorhergehenden Basiskammer 10 oder an den Kopfkammern 20, 30 selbst erfolgen. Erst nach der nahezu vollständigen Befüllung des unteren Knieairbagbereichs mit der Basiskammer 10 wird die Befüllung der oberen Airbagbereiche mit den Kopfkammern 20, 30 oder deren mechanische Fixierung freigegeben. Dies erfolgt nur bei einem ausreichenden Innendruck der Basiskammer 10, so dass erst nach Erreichen einer ausreichenden Befüllung und des ausreichenden Innendruckes der Basiskammer 10 die Befüllung der nachfolgenden Kammern 20, 30 eingeleitet und die mechanische Fixierung der Kopfkammern 20, 30 aufgehoben werden. Die vorgeschlagene Lösung lässt sich in bisher verwendete Knieairbags ohne Änderung des Zuschnittes integrieren und ist ohne hohe Kosten umsetzbar.
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Die Trennung der Bereiche zwischen den Kammern 10, 20, 30 und die Fixierung oder Sicherung der zusammengerollten oder zusammengelegten, unentfalteten Airbagbereiche kann kombiniert oder getrennt vorgenommen werden. Zur Abtrennung zwischen den Kammern 10, 20, 30 können einfache Reißnähte oder im Querschnitt veränderliche Überströmöffnungen in den als Fangbänder ausgebildeten Strömungshindernissen 12, 23 verwendet werden. Die Fixierung der zusammengelegten oder zusammengerollten Kopfkammern 20, 30 kann an der Außenseiten, also an den Rändern des Knieairbags 100 oder an einer zusätzlichen Lasche 22, die als Fangband dient, erfolgen. Ein Ausführungsbeispiel der Faltung und Fixierung des Knieairbags 100 ist in den 2a bis 2e dargestellt.
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In der 2a ist ein Knieairbag in einem nicht befüllten, nicht zusammengelegten Zustand in schematischer Draufsicht gezeigt. Der Beginn der Faltung, wie er in der 2a dargestellt ist, erfolgt mit einem schmalen Faltschwert 40, das auf die Oberseite des Knieairbags 100 aufgelegt wird. Das Airbagmaterial des Knieairbags 100 kann dabei mehrmals um das schmale Faltschwert 40 herumgelegt werden.
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Anschließend wird das zweite, breitere Faltschwert 50 aufgelegt, wie es in der 2b gezeigt ist. Mit dem breiten Faltschwert 50 wird die Faltung fortgesetzt, wie es in der 3c gezeigt ist. Gemeinsam mit dem schmalen Faltschwert 40 wird das Knieairbagmaterial von dem oberen Ende her, also von demjenigen Ende, das der Einführöffnung des Gasgenerators oder dem Gasgenerator am entferntesten ist, fortgesetzt.
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In der 2d ist das Ende der Faltung dargestellt, das breite Faltschwert 50 wird herausgezogen. Das Ende der Faltung ist im dargestellten Ausführungsbeispiel erreicht, wenn das untere Ende der Faltung auf einer Lasche 22, die als Fangband dient, zu liegen kommt. Nach dem Herausziehen des breiten Faltschwertes 50 liegt nur eine Doppellage des Airbagmaterials über der Lasche 22 und kann durch eine Fixiernaht 21 mit der Lasche 22 verbunden werden. Die Fixiernaht 21 muss nur durch wenige Lagen des Airbagmaterials hindurchgeführt werden, um den aufgerollten Teil des Knieairbags 100, also vorzugsweise denjenigen Teil, der die Kopfkammern 20, 30 ausbildet, an der Lasche 22 im Bereich der Basiskammer 10 zu fixieren.
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Das Festlegen des gefalteten Airbagabschnitts ist in der 2e dargestellt, hier noch mit dem Faltschwert 40, das anschließend herausgezogen wird. In den 2a bis 2e sind die Strömungshindernisse nicht dargestellt. Die Strömungshindernisse können verschiedenartig ausgebildet sein, beispielsweise durch eine durchgehende oder nur sich partiell über den Querschnitt erstreckende Reißnaht über den ausgelegten Airbag. Die Trennung der einzelnen Kammern kann auch über eine Verringerung der Überströmöffnungen in einem oder mehreren Fangbändern erfolgen, wobei die Querschnittsveränderung abhängig von dem Befülldruck der in Strömungsrichtung vorhergehenden Kammern erfolgt. Durch die Faltung ist es möglich, einen Faltbereich bereitzustellen, der eine verringerte Lagenzahl zur Positionierung der Fixiernaht 21 des vorgefalteten Airbags aufweist. Damit ist eine reproduzierbare Naht durch das Faltpaket möglich, mit der das gefaltete Paket sicher an dem übrigen Airbagmaterial festgelegt werden kann, ohne dass sämtliche übereinanderliegende Materialschichten durchnäht werden müssen.
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Statt einer Fixierung des eingerollten Bereiches an einer separaten Lasche 22 ist es auch möglich, dass die letzten Faltungen im Randbereich 110 des Knieairbags 100 befestigt werden. Dadurch wird eine Naht oder Befestigung im Bereich der mit Entfaltungsgas befüllten Kammern vermieden.
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Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, einen Knieairbag 100 optimal in Bezug auf den Insassen und die Kontur der Fahrzeugstruktur 2 zu positionieren. Eine optimale Airbagbefüllung mit Entfaltungsgas auch bei freier dynamischer Befüllung ohne Fahrzeuginsassen wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung sichergestellt. Dazu werden ausschließlich an dem Airbag, insbesondere an dem Airbaggewebe vorgesehene Maßnahmen verwendet, ohne dass ein äußeres Steuerelement oder eine Anwendung an äußeren Strukturteilen vorgesehen werden muss. Eine Modifikation bereits bestehender Versionen ist ohne großen Aufwand möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006040177 A1 [0003]
- DE 29807424 U1 [0004]
- DE 102006013287 A1 [0005]
- US 5458366 [0006]
- DE 202006005872 U1 [0007]
- DE 102006051218 A1 [0008]
- DE 60305374 T2 [0009]
