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Die Erfindung betrifft einen Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Die
DE 10 2007 052 246 A1 offenbart einen Airbag für einen Kraftwagen, mit einer Stützstruktur, welche aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist, und mit einer Umhüllung, mittels welcher ein durch die Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition gebildetes Rückhaltevolumen des Airbags umgeben ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Airbag der eingangs genannten Art derart weiter zu entwickeln, so dass der Airbag eine weiter verbesserte Schutzfunktion bereitstellt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Airbag mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein erfindungsgemäßer Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, mit einer Stützstruktur, welche aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist, und durch welche in ihrer Rückhalteposition ein Rückhaltevolumen des Airbags umgrenzt ist, zeichnet sich dadurch aus, dass innerhalb des Rückhaltevolumens wenigstens ein Trennelement angeordnet ist, durch welches das Rückhaltevolumen in zumindest zwei voneinander getrennte Teilkammern unterteilt ist.
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Durch diese Unterteilung des Rückhaltevolumens in die Teilkammern kann das Verhalten der Stützstruktur und damit des Airbags in unterschiedlichen Bereichen des Rückhaltevolumens bedarfsgerecht eingestellt werden, so dass durch die Teilkammern in diesen Bereichen ein jeweiliges, bedarfsgerechtes Auffangen und Abstützen eines Insassen des Kraftwagens im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung und damit ein Schutz des Insassen vor schwerwiegenden Verletzungen gewährleistet ist.
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Bestimmte und unterschiedliche Bereiche eines Körpers eines Insassen, beispielsweise Kopf, Brust, Arme, Beine und dergleichen, erfordern gegebenenfalls jeweilige, voneinander unterschiedliche Verhalten eines jeweiligen Airbags oder jeweiliger Bereiche lediglich eines Airbags, um diese Bereiche effizient zu schützen. Der erfindungsgemäße Airbag ermöglicht es dabei, diese voneinander unterschiedlichen Verhalten in den unterschiedlichen Bereichen des Rückhaltevolumens durch die entsprechenden Teilkammern bereitzustellen, wobei für die unterschiedlichen Bereiche des Körpers nicht jeweilige, separate Airbags zur Darstellung der unterschiedlichen Verhalten vonnöten sind sondern diese unterschiedlichen Verhalten lediglich durch den erfindungsgemäßen Airbag und die Unterteilung des Rückhaltevolumens in die Teilkammern und damit die unterschiedlichen Bereiche bereitgestellt werden kann. Der erfindungsgemäße Airbag ermöglicht somit ein effizientes und bedarfsgerechtes Auffangen der unterschiedlichen Bereiche und somit einen sehr guten Schutz des Insassen vor Verletzungen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Teilkammern fluidisch voneinander getrennt. Durch diese fluidische Trennung der Teilkammern beeinflussen sich diese gegenseitig nicht oder nur sehr gering, so dass ihre jeweiligen Verhalten zum Auffangen und Rückhalten des Insassen beziehungsweise der Bereiche des Körpers des Insassen besonders bedarfsgerecht und unabhängig voneinander eingestellt werden können.
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Weisen die Teilkammern voneinander unterschiedliche Dämpfungshärten auf, so ist ein Bereich des Körpers, welcher auf eine der Teilkammern auftrifft, auf andere Art und Weise aufzufangen und rückzuhalten als ein anderer Bereich des Körpers, welcher auf die andere der Teilkammern aufprallt. Die Art und Weise des jeweiligen Auffangens der jeweiligen Bereiche des Körpers unterscheiden sich dabei infolge der unterschiedlichen Dämpfungshärten beispielsweise in Verzögerungsraten, mit welchen die bereiche des Körpers aufgefangen, abgebremst und rückgehalten werden.
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Der Kopf des Insassen erfordert dabei eine andere Dämpfungshärte und damit eine andere Dämpfung als beispielsweise die Brust des Insassen. So ist in einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass die Teilkammern in Fahrzeughochrichtung übereinander angeordnet sind. So kann eine der Teilkammern zum Auffangen des Kopfes des Insassen dienen und eine entsprechend vorteilhafte Dämpfungshärte aufweisen, während die andere der Teilkammern dazu dient, die Brust des Insassen aufzufangen und abzustützen und eine entsprechend vorteilhafte und an diese Aufgabe angepasste Dämpfungshärte und damit Dämpfung aufweisen. Die jeweiligen Dämpfungshärten beziehungsweise Dämpfungen der Teilkammern können dabei mittels jeweils wenigstens einer Ventilöffnung eingestellt werden, welche einen bestimmten Massenstrom eines Mediums, insbesondere von Umgebungsluft, aus der entsprechenden Teilkammer hinaus ermöglichen.
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Prallt der entsprechende Bereich des Körpers des Insassen auf die entsprechende Teilkammer auf, was als Eintauchen bezeichnet wird, so bewirkt dies eine Erhöhung des in der entsprechenden Teilkammer herrschenden Innendrucks, so dass ein Ausströmen des Mediums, insbesondere der Umgebungsluft, welches beziehungsweise welche sich in der Teilkammer befindet, aus der Teilkammer hinaus bewirkt wäre. Lässt die Ventilöffnung zumindest im Wesentlichen kein Massenstrom des Mediums, insbesondere der Umgebungsluft, aus der Teilkammer hinaus oder einen nur sehr geringen Massenstrom zu, so weist dadurch die Teilkammer eine höhere Dämpfungshärte auf. Im Gegensatz dazu ist eine geringere und weichere Dämpfungshärte der entsprechenden Teilkammer realisiert, wenn die Ventilöffnung dem gegenüber einen größeren Massenstrom des Mediums, insbesondere der Umgebungsluft, aus der Teilkammer hinaus durch die Ventilöffnung hindurch ermöglicht. Durch eine solche Einstellung und Abstimmung der jeweiligen Dämpfungshärten können die jeweiligen Verhalten der Teilkammern im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung bedarfsgerecht eingestellt werden, um die entsprechenden Bereiche des Körpers des Insassen vorteilhaft auffangen und rückhalten zu können. Der erfindungsgemäße Airbag weist somit sehr gute Rückhaltewerte durch die Abstimmbarkeit des Rückhaltevolumens beziehungsweise der Stützstruktur auf.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Draufsicht eines Airbags für einen Personenkraftwagen, mit einer aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbaren Stützstruktur und mit einer Umhüllung, mittels welcher ein durch die Stützstruktur in der Rückhalteposition gebildetes Rückhaltevolumen des Airbags umgeben ist, wobei das Rückhaltevolumen durch ein Trennelement in zwei voneinander getrennte Teilkammern unterteilt ist;
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2 eine schematische Perspektivansicht des Airbags gemäß 1;
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3 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Schnittansicht des Airbags gemäß den vorhergehenden Figuren; und
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4 eine schematische Seitenansicht des Airbags gemäß den vorhergehenden Figuren.
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Die 1 bis 4 zeigen einen Airbag 10 für einen Personenkraftwagen, welcher eine fachwerkartige Stützstruktur 12 umfasst, die auch als Fachwerkstruktur bezeichnet wird. Die Stützstruktur 12 weist eine Mehrzahl von in ihren Volumen veränderbaren Röhrenelementen auf, die zumindest teilweise miteinander fluidisch zu einem gemeinsamen Kanalsystem verbunden sind.
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Die Stützstruktur 12 ist dabei aus einer Aufbewahrungsposition in eine in den 2 bis 4 gezeigte Rückhalteposition bewegbar. In der Aufbewahrungsposition ist die Stützstruktur 12 gegenüber der Rückhalteposition in ihrem Volumen verkleinert und zusammengefaltet in einem Gehäuse des Airbags 10 aufgenommen. Zum Bewegen der Stützstruktur 12 in die Rückhalteposition sind die Röhrenelemente der Stützstruktur 12 mittels wenigstens eines Gasgenerators mit Gas zu beaufschlagen und somit aufzublasen, so dass die Stützstruktur 12 in die Rückhalteposition entfaltet wird.
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In der Rückhalteposition ist durch die Stützstruktur 12 ein Rückhaltevolumen 14 gebildet. Das Rückhaltevolumen 14 weist dabei ein wesentlich größeres Volumen auf als ein Gesamtvolumen, welches sich aus den einzelnen Volumina der jeweiligen Röhrenelemente zusammensetzt und welches mit dem Gas zum Bewegen der Stützstruktur 12 in die Rückhalteposition zu beaufschlagen ist. Dadurch, dass ein gegenüber dem Rückhaltevolumen 14 geringes Gesamtvolumen mit Gas beaufschlagt werden muss, um die Stützstruktur 12 in die Rückhalteposition zu bewegen, kann die Stützstruktur 12 besonders schnell in die Rückhalteposition bewegt werden und gleichzeitig in der Rückhalteposition ein besonders großes Volumen in einem Fahrgastraum des Personenkraftwagens einnehmen, um somit besonders effizient zumindest einen Insassen des Fahrgastraums im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung auffangen, abstützen und rückhaften zu können. Somit ist durch den Airbag 10 ein besonders guter Schutz des Insassen vor schwerwiegenden Verletzungen im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung bereitgestellt.
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Wie den 1 bis 4 ferner zu entnehmen ist, umfasst der Airbag 10 eine mit der Stützstruktur 12 verbundene Umhüllung 16, mittels welcher das Rückhaltevolumen 14 in der Rückhalteposition umgeben ist. In der Aufbewahrungsposition ist auch die Umhüllung 16 zusammengefaltet in dem Gehäuse des Airbags aufgenommen. Werden die Röhrenelemente und damit die Stützstruktur 12 mit Gas beaufschlagt und somit aufgeblasen, so dass sich die Stützstruktur 12 in die Rückhalteposition entfaltet, so entfaltet sich damit auch die Umhüllung 16.
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Bei der Entfaltung der Umhüllung 16 ist es für ein schnelles Entfalten vonnöten, das Rückhaltevolumen 14 besonders schnell mit einem Medium, insbesondere Gas und insbesondere Umgebungsluft, zu füllen. Dabei ist es möglich, das Rückhaltevolumen 14 aktiv mittels wenigstens eines Gasgenerators, beispielsweise mittels des Gasgenerators zum Aufblasen der Stützstruktur 12, mit einem Gas zu beaufschlagen und somit Gas in das Rückhaltevolumen 12 aktiv einzublasen.
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Ebenso ist es möglich, dass Umgebungsluft in den Fahrgastraum beim Entfalten der Stützstruktur 12 und der Umhüllung 16 passiv in das Rückhaltevolumen 14 eingesaugt wird, wie es bei dem Airbag 10 gemäß den 1 bis 4 auch der Fall ist. Dazu weist die Umhüllung Ventilöffnungen 18 auf, welche ein Strömen der Umgebungsluft in eine erste Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen 14 hinein ermöglichen, wobei die Umgebungsluft mit einem relativ großem Massenstrom in das Rückhaltevolumen 14 einströmen kann.
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Trifft nun der Insasse mit Bereichen seines Körpers auf den Airbag 10 und damit die Stützstruktur 12 und die Umhüllung 16 auf, so kommt es zu einer Erhöhung eines in dem Rückhaltevolumen 14 herrschenden Innendrucks, was ein Ausströmen der Umgebungsluft aus dem Rückhaltevolumen 14 hinaus durch die Umhüllung 16 hindurch bewirken würde. Um ein unerwünscht schnelles Austreten der Umgebungsluft aus dem Rückhaltevolumen 14 hinaus mit einem unerwünscht hohem Massenstrom zu verhindern, ist ein Strömen der Luft in eine zweite, der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte Strömungsrichtung aus dem Rückhaltevolumen 14 hinaus durch die Umhüllung 16 hindurch mittels der Ventilöffnungen 18 zumindest im Wesentlichen verhindert, oder die Ventilöffnungen 18 ermöglichen einen Massenstrom der Umgebungsluft in die zweite Strömungsrichtung aus dem Rückhaltevolumen 14 hinaus, welcher gegenüber dem Massenstrom in die erste Strömungsrichtung wesentlich kleiner ist. Dadurch weist der Airbag 10 eine besonders lange Standzeit auf und kann besonders früh aufgeblasen und in die Rückhalteposition bewegt werden. So nehmen die Stützstruktur 12 und die Umhüllung 16 ein besonders großes Volumen besonders frühzeitig in dem Fahrgastraum ein, um den Insassen besonders gut auffangen und rückhaften zu können.
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Wie insbesondere der 3 zu entnehmen ist, ist innerhalb des Rückhaltevolumens 14 ein Trennelement 20 angeordnet, durch welches das Rückhaltevolumen 14 in zwei voneinander getrennte Teilkammern 22 und 24 unterteilt ist. Vorteilhafterweise sind die Teilkammern 22 und 24 durch das Trennelement 20 fluidisch voneinander getrennt.
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Diese Unterteilung des Rückhaltevolumens 14 in die Teilkammern 22 und 24 ermöglicht es, das Verhalten der Teilkammern 22 und 24 bei einem Auftreffen entsprechender Bereiche des Körpers des Insassen auf die Teilkammern 22 und 24 bedarfsgerecht einzustellen, um somit die entsprechenden Bereiche auf voneinander unterschiedliche Arten effizient auffangen und rückhaften zu können.
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Die Teilkammern 22 und 24 sind in Fahrzeughochrichtung gemäß einem Richtungspfeil 26 übereinander angeordnet, so dass die Teilkammer 22 zumindest überwiegend dazu dient, den Kopf des Insassen aufzufangen und rückzuhalten. Dementsprechend dient die Teilkammer 24 zumindest überwiegend dazu, die Brust des Insassen aufzufangen und rückzuhalten. Der Kopf und die Brust erfordern dabei für ein sehr effizientes und für den Insassen schonendes Auffangen und Rückhalten voneinander unterschiedliche Dämpfungshärten der Teilkammern 22 und 24. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft und wünschenswert, wenn beispielsweise der Massenstrom der Umgebungsluft aus der Teilkammer 22 hinaus unterschiedlich ist zu dem Massenstrom der Umgebungsluft aus der Teilkammer 24 hinaus. Dadurch, dass die Teilkammern 22 und 24 durch das Trennelement 20 voneinander getrennt sind, sind derartige, voneinander unterschiedliche Massenströme aus den Teilkammern 22 und 24 hinaus durch entsprechende, unterschiedliche Ausgestaltung und Auslegung der Ventilöffnungen 18 zu realisieren. Die Teilkammern 22 und 24 beziehungsweise die Massenströme der Umgebungsluft aus den Teilkammern 22 und 24 hinaus beeinflussen sich durch die Unterteilung durch das Trennelement 20 nicht oder nur sehr gering.
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Der Airbag 10 weist somit in zu den Teilkammern 22 und 24 korrespondierenden Bereichen unterschiedliche Verhalten (Dämpfungshärten beziehungsweise Dämpfungen) auf, um entsprechende, auf diese Bereiche beziehungsweise Teilkammern 22 und 24 bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung auftreffende Bereiche des Körpers des Insassen besonders effizient und vorteilhaft auffangen und rückhaften und somit vor schwerwiegenden Verletzungen schützen zu können. Dadurch ist eine Feinabstimmung möglich, so dass die Dämpfungshärte der Teilkammer 22 optimal auf das Auffangen und Rückhalten des Kopfes des Insassen und die Dämpfungshärte der Teilkammer 24 auf das Auffangen und Rückhalten der Brust des Insassen abgestimmt werden kann. Dabei ist es ohne Weiteres möglich, dieses Prinzip der Unterteilung des Rückhaltevolumens 14 durch das Trennelement 20 auf anderweitige Airbags, beispielsweise Seitenairbags, Beinairbags oder dergleichen, anzuwenden und zu übertragen sowie das Rückhaltevolumen 14 anderweitig und/oder gegebenenfalls in mehr als zwei voneinander getrennte Teilkammern aufzuteilen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007052246 A1 [0002]
