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Die Erfindung betrifft einen Airbag für ein Kraftfahrzeug, der einen Gassack mit wenigstens einer Ausströmöffnung aufweist, die mit einer Membran verschlossen ist.
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Ein derartiger Airbag ist beispielsweise aus der
FR 2,766,142 B bekannt.
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Airbags werden heute in Fahrzeugen an vielen Stellen eingesetzt, um die Insassen der Fahrzeuge bei einem Unfall vor Schäden durch den Aufprall auf die Inneneinrichtung des Kraftfahrzeuges zu schützen. Wenn ein Insasse des Kraftfahrzeugs auf den Airbag auftrifft, ist es von Vorteil, wenn sich möglichst viel eines Füllgases im Airbag befindet, dieser also möglichst prall aufgeblasen ist. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn bei einem Aufprall des Insassen auf den aufgeblasenen Airbag zumindest ein Teil des im Airbag enthaltenen Füllgases aus dem Airbag austreten kann, da dadurch ein Teil der Aufprallenergie absorbiert und so der Aufprall abgemindert wird. Um das Austreten des Füllgases zu erreichen, sind sogenannte Ventilationsöffnungen vorgesehen, die auch bei einem Entfalten des Gassackes bei einem außerhalb der Normalposition befindlichen Insassen den Aufprall des Gassackes auf den Insassen mindert.
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Aus der
DE 88 00 530 U1 ist ein Airbagsystem bekannt, bei dem Ausströmöffnungen am Gaskissen des Airbags angeordnet sind, die mit Schließteilen aus einem elastischen Material zugesetzt sind. Dabei weisen diese Schließteile jedoch eine kleine Öffnung auf, die sich im Falle eines Aufpralls eines Insassen durch den Druck stark vergrößert. Nachteilig ist jedoch, dass auch beim Aufblasen des Airbags vor dem Aufprall eines Insassen bereits eine Öffnung im Airbag vorhanden ist, durch die Füllgas austreten kann.
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Aus der
FR 2,766,142 B ist daher ein gattungsgemäßer Airbag bekannt, bei dem die Ausströmöffnung vollständig mit einer geschlossenen Membran abgedeckt ist. Im Falle eines Aufpralls eines Insassen auf einen aufgeblasenen Airbag reißt diese Membran und gibt die Ausströmöffnung frei, so dass das Füllgas den aufgeblasenen Airbag verlassen kann.
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Um eine sichere Funktionsweise des Airbags zu gewährleisten, ist es essentiell wichtig, dass für diesen Fall die Membran an einer Stelle reißt, mit der sie die Ausströmöffnung des Gassacks überdeckt. Herkömmlicherweise werden die Membrane beispielsweise am Gassack angenäht oder durch Anvulkanisieren an ihm befestigt. Insbesondere bei einer angenähten Membran besteht die Gefahr, dass im Falle eines Aufpralls eines Insassen eines Kraftfahrzeuges auf den aufgeblasenen Airbag die Membran entlang der Naht vom eigentlichen Gassack abreißt und durch eine Schädigung des Gewebes der gesamte Gassack aufreißen kann.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Airbag so weiterzuentwickeln, dass einerseits eine sichere Befestigung der Membran am Gassack möglich ist und andererseits ein reproduzierbares Reißen der Membran an einer vorhersagbaren Stelle gewährleistet ist.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch einen Airbag für ein Kraftfahrzeug, der einen Gassack mit wenigstens einer Ausströmöffnung aufweist, die mit einer Membran verschlossen ist, bei dem die Membran wenigstens einen Bereich reduzierter Dicke aufweist.
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Dieser Bereich reduzierter Dicke, der sich vorteilhafterweise im mittleren Bereich der Membran befindet, bildet den schwächsten Teil der Membran, an dem diese als erstes reißen wird, wenn sie einer Belastung gesetzt wird. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass zum einen die Randbereiche der Membran deutlich dicker ausgebildet werden können, wodurch eine sichere und stabile Befestigung der Membran am eigentlichen Gassack ermöglicht wird, und zum anderen die Stelle reproduzierbar und vorhersagbar festgelegt wird, an der die Membran im Falle eines Aufpralls eines Insassen eines Kraftfahrzeuges auf den aufgeblasenen Gassack reißen wird. Eine Beschädigung des eigentlichen Gassackes durch eine an einer falschen Stelle reißende Membran ist auf diese Weise sicher verhindert. Der Bereich reduzierter Dicke kann auch als eine Unstetigkeitsstelle in der Membran ausgebildet sein, beispielsweise eine versetzt ausgebildete Stoßstelle zweier Membranteile.
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Der Bereich reduzierter Dicke kann auf verschiedene Arten ausgebildet sein. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befindet sich an einer dem Gassack abgewandten Seite der Membran oder an einer dem Gassack zugewandten Seite der Membran wenigstens eine Vertiefung. Durch die Tiefe dieser Vertiefung kann gesteuert werden, bei welcher Belastung des Airbags die Membran an dieser Stelle reißt. Besitzt der Gassack beispielsweise mehrere Ausströmöffnungen, die jedoch nicht gleichzeitig reißen sollen, können hier Membrane verwendet werden, deren Dicke im Bereich reduzierter Dicke unterschiedlich groß ist. Die Membrane reißen dann bei unterschiedlichen Drücken und somit in einer kontrollierten Reihenfolge.
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Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine dem Gassack zugewandte Seite der Membran oder die dem Gassack abgewandte Seite der Membran konkav ausgebildet werden. Es ist auch denkbar, die Membran bikonkav auszubilden, so dass also die dem Gassack zugewandte und die dem Gassack abgewandte Seite konkav ausgebildet werden. Auf diese Weise kann besonders einfach gewährleistet werden, dass die Randbereiche der Membran, an denen die Membran am eigentlichen Gassack angeordnet wird, relativ dick und stabil ausgebildet werden, so dass auch die Verbindung zum Gassack fest, sicher und stabil ausgebildet werden kann. Gleichzeitig ist der Bereich reduzierter Dicke im mittleren Bereich der Membran angeordnet und gewährleistet ein Reißen der Membran in diesem Bereich.
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Die Membran kann beispielsweise im Spritzgießverfahren hergestellt werden. Insbesondere wenn die Membran konkav oder bikonkav ausgebildet wird, kann das flüssige Material, aus dem die Membran gebildet werden soll, vorzugsweise in der Mitte der Form eingespritzt werden. Die Membran ist vorteilhafterweise aus Silikon ausgebildet. Silikon fließt im flüssigen Zustand am besten von einem dünnen Bereich zu einem dicken Bereich. Daher ist das Einfüllen des flüssigen Silikons in die Form in der Mitte, also im Bereich reduzierter Dicke der fertigen Membran, besonders vorteilhaft. Zudem kann in der Form enthaltende Luft zu den Rändern hin entweichen. Unterschiedlichste Dicken und Profile der Membran können durch dieses Verfahren einfach erreicht werden, indem die Platten der Spritzgießanlagen auf die gewünschten Maße abgeschliffen werden.
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Vorzugsweise beträgt die Dicke der Membran im Bereich reduzierter Dicke höchstens 0,35 mm, besonders bevorzugt höchstens 0,3 mm. Im Randbereich der Membran beträgt die Dicke vorzugsweise mindestens 0,4 mm bevorzugt mindestens 0,45 mm. Diese Werte haben sich als vorteilhaft erwiesen, um eine sichere Befestigung der Membran am eigentlichen Gassack zu gewährleisten und ein Aufreißen der Membran im Bereich reduzierter Dicke zu einem optimalen Zeitpunkt im Verlauf eines Verkehrsunfalls zu gewährleisten. Vorzugsweise ist die Membran an einer Innenseite des Gassackes angeordnet. Alternativ dazu kann sie auch an der Außenseite des Gassackes befestigt werden. Wird sie an der Innenseite angeordnet, ist sie jedoch äußeren Einflüssen, wie beispielsweise der Einwirkung der umgebenden Hülle oder eines Gehäuses nicht so stark ausgesetzt, so dass es hier weniger zu Beschädigungen kommen kann.
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Die Shore-Härte der Membran beträgt vorzugsweise mehr als 20, vorzugsweise mehr als 50 und mindestens 80. Je höher die Shore-Härte der Membran ist, desto geringer ist die Gefahr, Luftblasen, beispielsweise im Silikon der Membran, einzufangen, die die Funktion der Membran und damit des Gassackes beeinträchtigen könnten. Andererseits darf die Härte natürlich nicht zu hoch ausfallen, um ein sicheres Aufreißen der Membran weiterhin zu gewährleisten.
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Anhand der Figuren wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
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1 – einen schematischen Schnitt durch eine Membran gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 – einen schematischen Schnitt durch eine Membran gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 – einen schematischen Schnitt durch eine Membran gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
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4 – einen schematischen Schnitt durch eine Membran gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Die 1–4 zeigen jeweils den Schnitt durch eine Membran 2, die in ihrem mittleren Bereich einen Bereich reduzierter Dicke 4 aufweist. Die Membran 2 deckt jeweils eine Ausströmöffnung 14 in einem teilweise dargestellten Gassack 12 vorständig ab und verschließt diese vorzugsweise, so dass während der Entfaltung des Gassackes 12 durch die Ausströmöffnung 14 kein Entfaltungsgas entweichen kann. Der Gassack 12 ist nur in den 1 und 2 dargestellt. Die Figuren unterscheiden sich lediglich dadurch, wie der Bereich reduzierter Dicke 4 ausgebildet ist. Der Bereich reduzierter Dicke 4 ist bevorzugt zentral in der Ausströmöffnung 14 angeordnet, grundsätzlich kann auch eine dezentrale Anordnung vorgesehen sein.
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Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Membran 2 befindet sich im Bereich reduzierter Dicke 4 eine Vertiefung 6. Mit einer derartigen Membran 2 kann die Stelle, an der die Membran 2 im Belastungsfall reißt, sehr genau festgelegt werden. Durch die Tiefe der Vertiefung 6 kann zudem festgelegt werden, bei welcher Belastung die Membran 2 reißt und eine darunter liegende oder darüber liegende Ausströmöffnung 14 eines Gassackes 12 freigibt.
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In 2 ist die Membran 2 mit einer konkav ausgebildeten ersten Seite 8 ausgestattet. Während der im 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die erste Seite 8 sowie die der ersten Seite 8 gegenüberliegende zweite Seite 10 bis auf den Bereich, in dem die Vertiefung 6 sich befindet, parallel verlaufen, ist im 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der Membran 2 die erste Seite 8 über den gesamten Bereich konkav ausgebildet, so dass die Dicke, also der Abstand zwischen erster Seite 8 und zweiter Seite 10 der Membran 2, von der Mitte zum Rand stetig zunimmt.
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3 zeigt einen Schnitt durch eine Membran 2, bei der sowohl die erste Seite 8 als auch die zweite Seite 10 konkav, die Membran 2 also bikonkav ausgebildet ist. Auf diese Weise ist mit relativ geringer Krümmung, also großem Krümmungsradius, der ersten Seite 8 und der zweiten Seite 10 ein besonders großer Dickenunterschied zwischen dem Bereich reduzierter Dicke 4 und dem Rand der Membran 2 zu erreichen.
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In 4 ist ebenfalls eine bikonkave Membran 2 gezeigt, bei der die erste Seite 8 und die zweite Seite 10 konkav ausgebildet sind. Die erste Seite 8 und die zweite Seite 10 weisen jedoch unterschiedliche Krümmungsradien auf. Dies kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn der gewünschte Dickenunterschied am besten durch eine bikonkave Ausgestaltung erreicht werden kann, jedoch für eine sichere Befestigung der Membran an einem in 4 nicht gezeigten Gassack eines Airbags eine möglichst ebene zweite Seite 10 gewünscht ist. Für diesen Fall bietet die in 4 gezeigte Ausführungsform einer Membran 2 einen guten Kompromiss. Dadurch, dass die Membran 2 bikonkav ausgebildet ist, ist der Dickenunterschied zwischen dem Bereich reduzierter Dicke und dem Rand groß. Dadurch, dass die zweite Seite 10 jedoch einen sehr großen Krümmungsradius aufweist, ist eine sichere Befestigung mit der zweiten Seite 10 am Gassack 12 eines Airbags möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Membran
- 4
- Bereich reduzierter Dicke
- 6
- Vertiefung
- 8
- erste Seite
- 10
- zweite Seite
- 12
- Gassack
- 14
- Ausströmöffnung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- FR 2766142 B [0002, 0005]
- DE 8800530 U1 [0004]
