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Die Erfindung betrifft einen Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Die
DE 10 2007 052 246 A1 offenbart einen Airbag für einen Kraftwagen, mit einer Stützstruktur, welcher aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist. Der Airbag umfasst ferner eine Umhüllung, mittels welcher ein durch die Stützstruktur in einer Rückhalteposition gebildetes Rückhaltevolumen des Airbags umgeben ist.
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Bei diesem als Fachwerkbag bezeichneten Airbag sowie bei anderweitigen, herkömmlichen und aus dem Serienbau von Kraftwagen bekannten Airbags ist es besonders vorteilhaft, wenn sich die Stützstruktur bzw. ein entsprechendes Auffangelement der Airbags in besonders kurzer Zeit in die Rückhalteposition bewegt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Airbag der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass er eine weiter verbesserte Schutzfunktion aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Ein solcher Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, umfasst eine eine Mehrzahl von Hohlkörperteilen aufweisende Stützstruktur, welche aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist. In der Rückhalteposition ist durch die Stützstruktur ein Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise umgrenzt.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Stützstruktur zumindest im Wesentlichen aus einem Textil aus Polyamid und/oder Polyester gebildet ist. Infolge der Ausbildung der Stützstruktur zumindest im Wesentlichen aus dem Textil aus Polyamid und/oder aus Polyester kann die Stützstruktur mit einem reduzierten Gewicht insbesondere infolge von sehr geringen Wandstärken ausgebildet werden. Durch dieses geringen Gewicht kann die Stützstruktur besonders schnell, d. h. in besonders kurzer Zeit, bei und/oder zeitlich vor einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens in die Rückhalteposition bewegt werden. Beim Bewegen der Stützstruktur in die Rückhalteposition weist die Stützstruktur aufgrund ihres geringen Gewichts eine besonders geringe Trägheit auf, sodass nur geringe Kräfte vonnöten sind, um sie in die Rückhalteposition zu bewegen.
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Infolge des schnellen Bewegens in die Rückhalteposition kann die Stützstruktur ein besonders großes Volumen in einem Fahrgastraum des Kraftwagens, welcher beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet ist, einnehmen und so den Insassen besonders frühzeitig und besonders vorteilhaft auffangen, rückhalten und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen. Dadurch weist der erfindungsgemäße Airbag eine verbesserte Schutzfunktion für den wenigstens einen Insassen auf.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Airbags ist, dass die Stützstruktur insbesondere infolge der geringen Wandstärken ein besonders geringes, so genanntes Packvolumen aufweist. Dies bedeutet, dass die Stützstruktur in der Aufbewahrungsposition einen nur sehr geringen Bauraumbedarf aufweist. Dies führt zu einem besonders geringen Bauraumbedarf des gesamten Airbags, sodass dieser an besonders vorteilhaften Stellen im Fahrgastraum positioniert werden kann. Dadurch weist die Stützstruktur insbesondere in der Rückhalteposition eine besonders günstige Position in dem Fahrgastraum relativ zu diesem auf, sodass der wenigstens eine Insasse bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders gut aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden kann.
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Der erfindungsgemäße Airbag kann somit beispielsweise besonders vorteilhaft in einer Lenkradnabe eines Lenkrads im Fahrgastraum positioniert werden. Ebenso möglich ist es, den Airbag besonders vorteilhaft an bzw. in einem Armaturenbrett in dem Fahrgastraum zu positionieren, sodass die Stützstruktur in der Rückhalteposition besonders vorteilhaft relativ zum Fahrgastraum und relativ zum Insassen positioniert ist.
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Die Hohlkörperteile der Stützstruktur weisen bevorzugt jeweilige vergrößerbare Volumina auf. Zum Bewegen der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition werden die jeweiligen Volumina mit einem Medium, insbesondere Gas, beaufschlagt. Diese Beaufschlagung erfolgt beispielsweise aktiv mittels wenigstens eines Stellglieds, insbesondere eines Gasgenerators, des Airbags. Durch den Gasgenerator sind die Hohlkörperteile explosionsartig mit Gas beaufschlagbar, sodass auf diese Weise die Stützstruktur aufgeblasen und somit besonders schnell in die Rückhalteposition bewegt werden kann.
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Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass wenigstens ein Teil der Hohlkörperteil, insbesondere alle Hohlkörperteile, fluidisch miteinander verbunden sind. So ist ein gemeinsames Gesamtvolumen gebildet, welches es zum Bewegen der Stützstruktur in die Rückhalteposition mit dem Gas zu beaufschlagen gilt. Dieses Gesamtvolumen ist dabei im Vergleich zum Rückhaltevolumen des Airbags wesentlich geringer. Dies bedeutet, dass die Stützstruktur in der Rückhalteposition zwar ein besonders großes Volumen in dem Fahrgastraum einnimmt, um so den Insassen besonders gut auffangen und rückhaften zu können. Jedoch ist demgegenüber ein lediglich sehr geringes Volumen, nämlich das Gesamtvolumen, aktiv mit Gas zu beaufschlagen, sodass die Stützstruktur trotz der Darstellung des sehr großen Rückhaltevolumens in einer besonders kurzen Zeit in die Rückhalteposition bewegt werden kann.
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Beim Bewegen der Stützstruktur in die Rückhalteposition strömt auch ein Medium, insbesondere Luft und insbesondere Umgebungsluft, in das Rückhaltevolumen ein. Dieses Einströmen der Luft, insbesondere der Umgebungsluft, in das Rückhaltevolumen erfolgt dabei bevorzugt zumindest im Wesentlichen passiv. Dies bedeutet, dass das Rückhaltevolumen zumindest im Wesentlichen passiv mit der Umgebungsluft beaufschlagbar ist. Dies kann derart erfolgen, dass beim Bewegen der Stützstruktur in die Rückhalteposition das Rückhaltevolumen von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition vergrößert wird. Infolge dieser Vergrößerung des Rückhaltevolumens wird Umgebungsluft aus dem Fahrgastraum an- und in das Rückhaltevolumen eingesaugt.
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Um das Einströmen der Umgebungsluft in das Rückhaltevolumen zu ermöglichen, sind Durchströmöffnungen der Stützstruktur vorgesehen. Diese Durchströmöffnungen sind beispielsweise durch Freiräume bzw. Freiflächen zwischen den fachwerkartig ausgebildeten und angeordneten Hohlkörperteilen gebildet. Durch die Hohlkörperteile ist die Stützstruktur beispielsweise zumindest im Wesentlichen fachwerkförmig bzw. fachwerkartig ausgebildet, wobei die Hohlkörperteile aus Streben der Fachwerkstruktur fungieren. Zwischen den Hohlkörperteilen sind die genannten Freiflächen bzw. Freiräume gebildet, über welche Umgebungsluft aus dem Fahrgastraum in das Rückhaltevolumen einströmen kann.
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Um den Insassen bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders vorteilhaft und schonend für den Insassen auffangen und rückhalten zu können, sind die Freiräume bzw. Freiflächen zwischen den Hohlkörperteilen zumindest bereichsweise, insbesondere vollständig, mit einer Umhüllung überdeckt. Diese Umhüllung umfasst vorteilhafterweise mehrere Durchströmöffnungen, welche zumindest bereichsweise in Überdeckung mit den Freiräumen bzw. Freiflächen angeordnet sind. So kann Umgebungsluft aus dem Fahrgastraum über die Durchströmöffnungen der Umhüllung und die Freiräume bzw. Freiflächen zwischen den Hohlkörperteilen in das Rückhaltevolumen einströmen. Somit kann die Stützstruktur besonders schnell, d. h. in besonders kurzer Zeit, in die Rückhalteposition bewegt werden.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Stützstruktur, insbesondere in einem Hochdruckbereich der Stützstruktur, wenigstens bereichsweise zumindest im Wesentlichen aus PA 6.6 350 dtex und/oder aus PA 6.6 235 dtex gebildet. Mit anderen Worten weist das Textil, aus welchem die Stützstruktur gebildet ist, Fäden oder dergleichen auf, welche aus Polyamid 6.6 ausgebildet sind und eine Fadenstärke von 350 dtex oder 235 dtex aufweisen. Ebenso kann das Textil Garne, Fasern oder dergleichen mit der genannten Fadenstärke aufweisen.
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Dadurch weist die Stützstruktur ein besonders geringes Flächengewicht auf, was mit einem geringen Gewicht des gesamten Airbags einhergeht. Ferner weist die Stützstruktur einen nur sehr geringen Bauraumbedarf in der Aufbewahrungsposition auf. Ferner birgt der Airbag den Vorteil, dass die Stützstruktur infolge einer entsprechenden Ausgestaltung lediglich sehr geringe Kosten aufweist, was mit besonders geringen Gesamtkosten für den Airbag einhergeht. Durch den geringen Bauraumbedarf können Package-Probleme vermieden und/oder gelöst werden. Bei dieser Ausführungsform der Stützstruktur wird ein besonders leichtes und dünnes Textil für die Stützstrukturen und damit für die Hohlkörperteile, welche insbesondere röhrenförmig ausgebildet sind, eingesetzt. Somit kann die Stützstruktur in besonders kurzer Zeit in die Rückhalteposition bewegt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Kaltgasgenerator vorgesehen, mittels welchem die Stützstruktur unter Beaufschlagung der Hohlkörperteile mit einem Gas von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegbar, insbesondere aufblasbar, ist. Durch den Einsatz eines Kaltgasgenerators kann die Stützstruktur besonders leicht hinsichtlich ihres Gewichts mit einer dünnen Wandstärke bzw. dünnen Fadenstärken ausgebildet werden. Diese dünne Ausbildung ist dabei auch in dem Hochdruckbereich der Stützstruktur möglich, ohne dass die Stützstruktur bei ihrer Bewegung von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition einen unerwünschten Schaden davonträgt. Die Stützstruktur kann dabei wenigstens einen Niederdruckbereich aufweisen, in welchem insbesondere bei dem Bewegen in die Rückhalteposition geringere Drücke herrschen als in dem wenigstens einen Hochdruckbereich der Stützstruktur.
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Um die Stützstruktur einerseits besonders leicht hinsichtlich ihres Gewichts und andererseits besonders stabil und robust auszugestalten, ist beispielsweise vorgesehen, dass das Textil, insbesondere Fäden oder dergleichen des Textils, beschichtet ist. Dabei ist das Textil beispielsweise mit Silikon beschichtet.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass die Stützstruktur einen ersten, mit einer Beschichtung versehenen Bereich sowie zumindest einen zweiten, mit einer zweiten Beschichtung versehenen Bereich aufweist, wobei die Beschichtungen voneinander unterschiedliche Beschichtungsstärken, d. h. Dicken, aufweisen. Dadurch ist die Stützstruktur in den Bereichen mit der höheren Beschichtungsstärke gezielt und bedarfsgerecht verstärkt, damit diese hochbelasteten Bereiche mit der erhöhten Beschichtungsstärke hohe Belastungen schadfrei ertragen können.
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Die Bereiche mit der geringeren Beschichtungsstärke sind beispielsweise beim Bewegen in die Rückhalteposition und/oder beim Auftreffen des Insassens auf die Struktur weniger stark belastet, sodass sie mit der geringeren Beschichtungsstärke versehen werden können. Dadurch kann die Stützstruktur besonders robust und gleichzeitig besonders leicht hinsichtlich ihres Gewichts ausgestaltet werden, was das Gewicht des gesamten Airbags in einem geringen Rahmen hält. Infolge dieser bedarfsgerechten Beschichtung der Stützstruktur kann diese auch besonders kostengünstig mit einem nur geringen Materialaufwand hergestellt werden, was die Kosten des gesamten Airbags gering hält.
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Insbesondere in einem Bereich, in welchem das Stellglied, insbesondere der Gasgenerator, in die Stützstruktur mündet, dass dieser das Gas in die Stützstruktur einblasen kann, weist die Stützstruktur die höhere Beschichtungsstärke auf. Dabei ist die Stützstruktur beispielsweise über den Generator in einem Gehäuse des Airbags gehalten. Infolge der höheren Beschichtungsstärke kommt es somit nicht zu einer unerwünschten Beschädigung der Stützstruktur und damit nicht zu einem unerwünschten Lösen der Stützstruktur von dem Gasgenerator und damit von dem Gehäuse. Dadurch verbleibt die Stützstruktur an dem Gehäuse und nimmt beim Bewegen in die Rückhalteposition sowie insbesondere in der Rückhalteposition eine besonders vorteilhafte Stellung in dem Fahrgastraum relativ zu diesem ein, um so den Insassen besonders vorteilhaft auffangen, rückhaften und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen zu können.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Stützstruktur als ein Gewebe und/oder Gewirke und/oder Gestrick ausgebildet. Die Stützstruktur weist dabei einerseits ein besonders geringes Gewicht auf und kann daher in besonders kurzer Zeit in die Rückhalteposition bewegt werden. Andererseits kann die Stützstruktur dadurch besonders robust ausgebildet werden. So ist sie in der Lage, besonders hohe Kräfte und/oder anderweitige Belastungen aufnehmen, abstützen und übertragen zu können. Zu derartigen Belastungen kommt es insbesondere beim Bewegen der Stützstruktur in die Rückhalteposition sowie beim Auftreffen des Insassens auf die Stützstruktur, was als Eintauchen bezeichnet wird. Diese hohen Belastungen kann die Stützstruktur dabei zumindest im Wesentlichen schadfrei tragen, sodass sie vorteilhafte Schutzfunktionen des Airbags gewährleisten und darstellen kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Stützstruktur, insbesondere in einem Hochdruckbereich der Stützstruktur, wenigstens bereichsweise zumindest im Wesentlichen aus PA 6.6 470 dtex gebildet. Mit anderen Worten umfasst das die Stützstruktur bildende Textil Fäden, Garne oder dergleichen, welche zumindest im Wesentlichen aus Polyamid 6.6 ausgebildet sind und eine Fadenstärke oder dergleichen von 470 dtex aufweisen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zum Bewegen der Stützstruktur die Rückhalteposition ein hybrider oder pyrotechnischer Gasgenerator verwendet wird. Ein solcher Gasgenerator übt im Vergleich zu dem genannten Kaltgasgenerator höhere Belastungen auf die Stützstruktur aus, welche die Stützstruktur infolge ihrer entsprechenden Ausgestaltung zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen kann. In dem Niederdruckbereich der Stützstruktur, in welchem geringere Drücke herrschen als in dem Hochdruckbereich, kann das Textil hinsichtlich seines Gewichts leichter und mit einer geringeren Fadenstärke als 470 dtex ausgebildet sein.
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Der Niederdruckbereich der Stützstruktur ist besondere ein Ventilbereich, über welchen Luft, insbesondere Umgebungsluft, beispielsweise auf die geschilderte Weise und zumindest im Wesentlichen passiv in das Rückhaltevolumen einströmt. Dieser Ventilbereich (Niederdruckbereich) ist dabei im Vergleich zum Hochdruckbereich weniger stark belastet, da beispielsweise geringere Drücke wirken, sodass die Stützstruktur in diesem Bereich auch unter Verwendung der geringeren Fadenstärke beim Bewegen in die Rückhalteposition und beim Eintauchen des Insassens keinen Schaden davonträgt und die Schutzfunktion des Airbags gewährleisten kann.
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In einem Bereich, in welchem die Stützstruktur mit dem Gasgenerator verbunden ist, kann vorgesehen sein, dass dort die Stützstruktur doppelwandig ausgebildet, doppelwandig angeordnet doppelwandig gefaltet oder dergleichen und über diese Doppelwandigkeit an dem Generator befestigt bzw. gehalten und über diesen am Gehäuse des Airbags gehalten ist. In diesem Bereich, in welchem die Stützstruktur an dem Gasgenerator gehalten ist, treten besonders hohe Druckbelastungen und thermische Belastungen auf, welche die Stützstruktur aufgrund ihrer Doppelwandigkeit bzw. ihrer doppelwandigen Anordnung zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen kann.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Stützstruktur wenigstens bereichsweise mit einer Laminierung versehen. Mittels dieser Laminierung kann die Stützstruktur insbesondere in dem Hochdruckbereich besonders gut abgedichtet werden, sodass das in die Stützstruktur eingebrachte Gas nicht unerwünschterweise aus dieser wieder entweichen kann. Dadurch kann die Stützstruktur besonders schnell und in besonders kurzer Zeit in die Rückhalteposition bewegt werden. Ferner weist die Stützstruktur und damit der gesamte Airbag eine besonders vorteilhafte Standzeit auf, sodass der Insasse auch nach Verstreichen einer gewissen Zeitspanne besonders vorteilhaft und sicher aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007052246 A1 [0002]