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Die Erfindung betrifft eine Ventileinrichtung für einen Airbag, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß 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. Der Airbag umfasst ferner eine Umhüllung, mittels welcher ein durch die Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition gebildetes Rückhaltevolumen des Airbags umgeben ist.
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Um die Stützstruktur besonders schnell, das heißt in einer besonders kurzen Zeit, aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegen zu können, ist es von Vorteil, wenn sich das Rückhaltevolumen dieses auch als Fachwerkbag bezeichneten Airbags bei der Bewegung der Stützstruktur in die Rückhalteposition besonders schnell mit Luft, insbesondere mit Umgebungsluft, füllen kann.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventileinrichtung für einen Airbag, insbesondere eines Kraftwagens, bereitzustellen, welche ein besonders schnelles Befüllen eines Rückhaltevolumens des Airbags mit Luft ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ventileinrichtung für einen Airbag, insbesondere eines Kraftwagens, 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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Eine erfindungsgemäße Ventileinrichtung für einen Airbag, insbesondere eines Kraftwagens, umfasst eine Trägerstruktur, welche zumindest bereichsweise in wenigstens einer Strömungsrichtung luftdurchlässig ist. Die Ventileinrichtung umfasst ferner wenigstens eine Folie, welche zumindest bereichsweise in Überlappung mit der Trägerstruktur angeordnet und mit der Trägerstruktur zumindest mittelbar verbunden ist. Bei der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung ist vorgesehen, dass die Folie zumindest im Wesentlichen aus einem Werkstoff auf Polyurethan-Esther-Basis und/oder auf Polyurethan-Ether-Basis gebildet ist. Durch diese Ausgestaltung der Folie kann eine Ventilfunktion der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung besonders vorteilhaft und insbesondere hinsichtlich Strömungsbedingungen zumindest im Wesentlichen optimal ausgebildet werden, so dass die Ventileinrichtung in der zumindest einen Strömungsrichtung besonders effizient und in kurzer Zeit mit einer besonders hohen Menge beziehungsweise Masse an Luft, insbesondere Umgebungsluft, durchströmt werden kann.
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Dadurch gewährleistet es die erfindungsgemäße Ventileinrichtung, dass die Luft mit einem besonders hohen Massenstrom beziehungsweise Volumenstrom in ein Rückhaltevolumen des Airbags einströmen kann, so dass sich dieses in besonders kurzer Zeit mit Luft füllen kann. Dadurch kann der Airbag seine Schutzfunktion besonders frühzeitig bereitstellen und einen Insassen eines Fahrgastraums des Kraftwagens dadurch besonders vorteilhaft auffangen, rückhalten und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen. Insbesondere ermöglicht es die Ventileinrichtung, dass das Rückhaltevolumen ein besonders großes Volumen in dem Fahrgastraum einnimmt, so dass der Insasse bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens, welcher beispielsweise als Personenkraftwagens ausgebildet ist, schon nach Zurücklegen eines relativ geringen Weges aufgefangen und rückgehalten werden kann.
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Die Trägerstruktur ist bevorzugt als ein Textil, insbesondere als ein Gewebe, ausgebildet. Dabei ist die Trägerstruktur beispielsweise als ein Dreher-Gewebe ausgebildet. Die Trägerstruktur kann somit besonders effizient und in kurzer Zeit von einer besonders hohen Menge beziehungsweise Masse an Luft in der wenigstens einen Strömungsrichtung durchströmt werden. Ferner weist die Trägerstruktur dadurch eine besonders hohe Robustheit auf. Die Trägerstruktur kann somit besonders hohe Kräfte und/oder anderweitige Belastungen aufnehmen, abstützen und ableiten. Zu solch hohen Belastungen kommt es beispielsweise dann, wenn der Insasse bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung auf ein Auffangelement, insbesondere eine Stützstruktur, des Airbags auftrifft. Durch das Auffangelement ist beispielsweise das Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise umgrenzt. Die Ventileinrichtung dient dabei als Umhüllung, mittels welcher das Rückhaltevolumen ebenso zumindest bereichsweise umgrenzt ist.
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Trifft der Insasse auf das Auffangelement und die erfindungsgemäße Ventileinrichtung auf, was als Eintauchen bezeichnet wird, so resultieren daraus nicht unerhebliche Kräfte, die die Ventileinrichtung und insbesondere die Trägerstruktur schadfrei ertragen kann.
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Die entsprechende Ausgestaltung der Folie der Ventileinrichtung führt ebenso zu einer hohen Robustheit, so dass auch diese die hohen Kräfte und/oder die anderweitigen Belastungen zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen kann. Dabei ist ebenso eine unerwünschte Relativbewegung der Folie zur Trägerstruktur vermieden, so dass die gewünschte und vorteilhafte Ventilfunktion der Ventileinrichtung zumindest nahezu stets gewährleistet ist.
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Die erfindungsgemäße Ventileinrichtung ist insbesondere bei einem so genannten Fachwerkbag als der Airbag vorteilhaft einsetzbar. Das Auffangelement des Fachwerkbags ist als Stützstruktur ausgebildet. Diese Stützstruktur umfasst eine Mehrzahl von Hohlkörperteilen, welche jeweilige Einzelvolumina aufweisen. Die Stützstruktur ist dabei von einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar, indem die Hohlkörperteile beziehungsweise ihre Einzelvolumina mit einem Medium, insbesondere Gas, beaufschlagt und so in ihrem Volumen vergrößert wird. Dabei werden die Hohlkörperteile beispielsweise mittels wenigstens eines Stellglieds, insbesondere eines Gasgenerators, mit Luft als dem Medium insbesondere explosionsartig aufgeblasen.
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Vorteilhafterweise ist zumindest ein Teil der Hohlkörperteile fluidisch miteinander verbunden. Vorteilhafterweise sind alle Hohlkörperteile fluidisch miteinander verbunden. So ist ein Gesamtvolumen der Stützstruktur gebildet, welches es zum Bewegen der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition mit Gas zu beaufschlagen gilt.
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Aufgrund der fachwerkartigen beziehungsweise fachwerkförmigen Ausgestaltung der Stützstruktur, wobei die Hohlkörperteile Streben der Fachwerkstruktur darstellen, sind zwischen den Hohlkörperteilen Freiräume beziehungsweise Freiflächen gegeben. Diese Freiräume beziehungsweise Freiflächen sind vorteilhafterweise durch die erfindungsgemäße Ventileinrichtung, welche als Umhüllung fungiert, zumindest bereichsweise abgedeckt. Dadurch kann eine besonders hohe Menge beziehungsweise Masse an Luft, insbesondere Umgebungsluft aus dem Fahrgastraum des Kraftwagens, in das Rückhaltevolumen des Airbags einströmen, welches zumindest bereichsweise von der Stützstruktur und zumindest bereichsweise von der Umhüllung umgeben ist.
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Der Vorteil des Fachwerkbags besteht darin, dass das aktiv mittels des wenigstens einen Gasgenerators aufzublasende Gesamtvolumen wesentlich geringer ist als das Rückhaltevolumen in der Rückhalteposition. Dadurch kann die Stützstruktur mit der Ventileinrichtung ein besonders großes Volumen in dem Fahrgastraum einnehmen, jedoch kann die Stützstruktur mit der Ventileinrichtung gleichzeitig in besonders kurzer Zeit in die Rückhalteposition bewegt werden.
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Ein Einströmen von Umgebungsluft in das Rückhaltevolumen über die Ventileinrichtung erfolgt dabei zumindest im Wesentlichen passiv. Das Bewegen der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition durch Beaufschlagung der Stützstruktur mit Gas bewirkt eine Volumenvergrößerung des Rückhaltevolumens. Infolge dieser Volumenvergrößerung bei der Bewegung in die Rückhalteposition wird Luft, insbesondere Umgebungsluft aus dem Fahrgastraum, in das Rückhaltevolumen eingesaugt. Das Rückhaltevolumen kann, muss allerdings nicht notwendigerweise mittels wenigstens eines Stellglieds, insbesondere eines Gasgenerators, aktiv mit Luft beaufschlagt werden. Dies hält die Teileanzahl, die Kosten und den Bauraumbedarf des erfindungsgemäßen Airbags gering. Darüber hinaus kann die Stützstruktur mit der Ventileinrichtung besonders schnell und für den Insassen schonend in die Rückhalteposition bewegt werden.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Folie wenigstens eine Durchströmöffnung auf, über welche die Folie in der einen Strömungsrichtung von Luft durchströmbar ist. In von der Durchströmöffnung unterschiedlichen Bereichen ist die Folie luftundurchlässig. Bevorzugt weist die Folie eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen auf. Dadurch ist es insbesondere zusammen mit der entsprechenden Ausgestaltung der Folie ermöglicht, dass eine besonders hohe Menge beziehungsweise Masse an Luft in besonders kurzer Zeit in das Rückhaltevolumen einströmen kann. Dadurch kann die Stützstruktur beziehungsweise das Auffangelement, welches beispielsweise durch die erfindungsgemäße Ventileinrichtung zumindest bereichsweise gebildet ist, besonders schnell in die Rückhalteposition bewegt werden.
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Bevorzugt weist die Durchströmöffnung beziehungsweise weisen die Durchströmöffnungen einen jeweiligen Durchmesser auf, welche in einem Bereich von einschließlich zumindest im Wesentlichen 15 Millimeter bis einschließlich zumindest im Wesentlichen 50 Millimeter liegt. Dadurch ist ein besonders hoher Massenstrom beziehungsweise Volumenstrom der Luft, insbesondere der Umgebungsluft, ermöglicht, mit welchem diese in der einen Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen einströmen kann.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung schließt sich die Durchströmöffnung an einen zumindest im Wesentlichen kanalförmigen Bereich der Folie an. Der kanalförmige Bereich ist dabei zumindest beim Durchströmen der Ventileinrichtung beziehungsweise der Folie durch Luft zumindest im Wesentlichen kanalförmig und erlaubt ein besonders vorteilhaftes Einströmen der Luft in das Rückhaltevolumen.
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Durch den Kanalbereich und die Durchströmöffnung ist wenigstens ein Schlauchventil der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung gebildet. So kann die Ventileinrichtung über die Trägerstruktur, den Kanalbereich und die Durchströmöffnung in der einen Strömungsrichtung besonders effizient von Luft durchströmt werden. Ein Durchströmen der Ventileinrichtung in einer weiteren, der einen Strömungsrichtung entgegengesetzten Strömungsrichtung ist dabei zumindest im Wesentlichen mittels des Schlauchventils verhindert. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Luft mit einem Massenstrom beziehungsweise Volumenstrom in der weiteren Strömungsrichtung durch die Ventileinrichtung strömen kann, wobei dieser Massenstrom beziehungsweise Volumenstrom wesentlich kleiner ist als der Massenstrom beziehungsweise Volumenstrom, mit welchem die Luft in der einen Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen einströmen kann.
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Dies ist beispielsweise derart realisiert, dass das bzw. die Schlauchventile, insbesondere der Kanalbereich, zusammenfällt, wenn die Luft die Ventileinrichtung in der weiteren Strömungsrichtung durchströmen will beziehungsweise wenn die Ventileinrichtung in der weiteren Strömungsrichtung druckbeaufschlagt wird. Das Zusammenfallen des Schlauchventils bewirkt, dass die Durchströmöffnung zumindest bereichsweise zumindest im Wesentlichen fluidisch versperrt wird, so dass die Luft nicht oder nur erschwert, das heißt im Gegensatz zur einen Strömungsrichtung gedrosselt, die Ventileinrichtung durchströmen kann. Dadurch ist eine besonders vorteilhafte Ventilfunktion der Ventileinrichtung insbesondere durch die Folie dargestellt.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der kanalförmige Bereich einen Durchmesser auf, welcher in einem Bereich von einschließlich zumindest im Wesentlichen 15 Millimeter bis einschließlich zumindest im Wesentlichen 50 Millimeter liegt. Dadurch kann in der einen Strömungsrichtung ein besonders hoher Massenstrom beziehungsweise Volumenstrom an Luft durch die Ventileinrichtung in das Rückhaltevolumen einströmen.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Folie eine Dicke auf, welche in einem Bereich von einschließlich zumindest im Wesentlichen 25 Mikrometer bis einschließlich zumindest im Wesentlichen 100 Mikrometer liegt. Dadurch kann die Folie die Ventilfunktion der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung besonders vorteilhaft gewährleisten. Andererseits weist die Folie dadurch ein besonders geringes Gewicht auf, was das Gewicht der gesamten Ventileinrichtung und damit des Airbags gering hält.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass dadurch die Folie in der Aufbewahrungsposition ein geringes Packvolumen aufweist. Daraus resultiert ein besonders geringes Packvolumen der gesamten Ventileinrichtung. Dies hält den Bauraumbedarf des gesamten Airbags gering, so dass dieser besonders vorteilhaft in dem Fahrgastraum relativ zu diesem positioniert werden kann. Dabei kann der Airbag besonders vorteilhaft in einer Lenkradnabe eines Lenkrads des Kraftwagens oder an oder in einem Armaturenbrett positioniert werden. Dadurch ist es erreicht, dass die Stützstruktur beziehungsweise das Auffangelement in der Rückhalteposition eine besonders vorteilhafte Stellung in dem Fahrgastraum relativ zu diesem aufweist, um den Insassen besonders vorteilhaft auffangen, rückhalten und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen zu können.
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Gleichzeitig weist die so ausgestaltete Folie eine hohe und ausreichende Robustheit auf, um auch hohe Kräfte und/oder anderweitige Belastungen zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen zu können.
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Zum Ausbilden der Kanalbereiche wird die Folie vorteilhafterweise tiefgezogen. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Folie aus einem besonders tiefziehfähigen Werkstoff ausgebildet ist. Die Folie wird zunächst mittels wenigstens einer Heizeinrichtung auf eine vorteilhafte Tiefziehtemperatur erwärmt und anschließend tiefgezogen. Dabei sind die Kanalbereiche noch verschlossen. Das heißt die Kanalbereiche können beziehungsweise könnten in diesem Zustand noch nicht von Luft durchströmt werden. Zum Öffnen der Kanalbereiche werden Folienteile von der übrigen Folie abgetrennt, so dass die sich an die Kanalbereiche anschließenden Durchströmöffnungen ausgebildet werden. Dadurch kann die Folie der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung besonders zeit- und damit kostengünstig und mit einem nur geringen Materialaufwand hergestellt werden. Gleichzeitig ermöglicht sie die besonders vorteilhafte Ventilfunktion der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung. Dies kommt der geschilderten Auffang-Rückhalte- und damit Schutzfunktion des Airbags besonders zugute.
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Die Trägerstruktur der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung fungiert dabei insbesondere als Durchschlagschutz. Fällt das Schlauchventil zusammen, so ist es durch die Trägerstruktur verhindert, dass insbesondere der Kanalbereich durchschlägt und sich umstülpt und so auch in der weiteren Strömungsrichtung seine Kanalform aufweist beziehungsweise einnehmen kann. Dies kommt der vorteilhaften, geschilderten Ventilfunktion der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung weiterhin zugute.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Werkstoff der Folie eine Dichte auf, welche in einem Bereich von einschließlich zumindest im Wesentlichen 1,12 Gramm pro Kubikzentimeter bis einschließlich zumindest im Wesentlichen 1,21 Gramm pro Kubikzentimeter liegt. Dadurch weist die Folie ein besonders geringes Gewicht auf, was mit einem vorteilhaften geringen Gewicht der gesamten Ventileinrichtung und des gesamten Airbags einher geht. Ferner weist die erfindungsgemäße Ventileinrichtung ein besonders geringes Packvolumen auf, was den Bauraumbedarf der Ventileinrichtung und damit des gesamten Airbags gering hält.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Werkstoff der Folie eine Shore-A-Härte auf, welche in einem Bereich von einschließlich zumindest im Wesentlichen 86 Shore-A bis einschließlich zumindest im Wesentlichen 94 Shore-A liegt. Dadurch ist die Folie einerseits flexibel genug, um besonders schnell aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden können. Andererseits ist die Folie dadurch besonders robust, um so relativ hohe Belastungen zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen zu können.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Werkstoff der Folie eine Bruchspannung auf, welche in einem Bereich von einschließlich zumindest im Wesentlichen 55 Megapascal bis einschließlich zumindest im Wesentlichen 70 Megapascal liegt. Dadurch weist die Folie eine vorteilhafte Flexibilität auf, um den Insassen auffangen und rückhalten zu können. Andererseits ermöglicht sie ein vorteilhaftes Abbremsen des Insassen, um diesen vor einer Kollision mit im Fahrgastraum angeordneten Bauteilen zu verhindern.
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Bei einer werteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Werkstoff der Folie einen Erweichungsbereich auf, welcher in einem Bereich von einschließlich zumindest im Wesentlichen 145 Grad Celsius bis einschließlich zumindest im Wesentlichen 175°C beträgt. In weiterer Ausgestaltung weist der Werkstoff der Folie beziehungsweise die Folie eine Bruchdehnung auf, welche in einem Bereich von einschließlich zumindest im Wesentlichen 450% bis einschließlich zumindest im Wesentlichen 650% aufweist.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Folie einen Weiterreißwiderstand auf, welcher in einem Bereich von einschließlich zumindest im Wesentlichen 50 bis einschließlich zumindest im Wesentlichen 75 Kilonewton pro Meter liegt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Werkstoff der Folie beziehungsweise weist die Folie eine Spannung bei fünfzigprozentiger Dehnung auf, welche in einem Bereich von einschließlich zumindest im Wesentlichen 5 bis einschließlich zumindest im Wesentlichen 10 Megapascal beträgt. Darüber hinaus ist der Werkstoff der Folie beziehungsweise ist die Folie UV-stabil, hydrolysebeständig und/oder mikrobenbeständig.
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Darüber hinaus ist die Folie vorteilhafterweise schweißbar. So kann die Folie besonders fest mit der Trägerstruktur durch Verschweißen zumindest mittelbar verbunden werden. Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Folie mit der Trägerstruktur durch Verkleben zumindest mittelbar verbunden ist.
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Wie bereits geschildert, weist die Folie bevorzugt eine Thermoverformbarkeit auf. So kann die Folie besonders vorteilhaft erwärmt und in erwärmten Zustand tiefgezogen werden, um so die Schlauchventile besonders zeit- und kostengünstig auszubilden.
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Die Folie der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung weist somit eine hohe Verschleißfestigkeit, eine hohe Flexibilität über einen breiten Temperaturbereich, eine hohe Beständigkeit gegen Öle, Fette und/oder Lösungsmittel sowie gegen Witterungseinflüsse auf. Vorteilhafterweise ist der Werkstoff der Folie frei von Weichmachern, weist eine sehr gute Verrottungsbeständigkeit sowie eine sehr gute Beständigkeit gegen energiereiche Strahlung auf. Außerdem ist die Folie vorteilhafterweise dicht gegen flüssige Medien bei gleichzeitig hoher Wasserdampfdurchlässigkeit und weist eine gute Haftung zu Reaktionsschäumen auf. Die Folie bzw. ihr Werkstoff ist bevorzugt sehr gut tiefziehbar und thermoverformbar, schweißbar insbesondere mittels herkömmlichen und kostengünstigen Schweißverfahren, thermo- und flammkaschierbar, verklebbar, bedruckbar und/oder hinterspritzbar und/oder hinterschäumbar.
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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 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht einer Ventileinrichtung für einen Airbag eines Personenkraftwagens, mit einer Trägerstruktur und mit wenigstens einer an der Trägerstruktur gehaltenen und Durchströmöffnungen aufweisenden Folie, wobei die Trägerstruktur als ein Textil ausgebildet ist;
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2 ausschnittsweise eine schematische Draufsicht der Ventileinrichtung gemäß 1; und
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3a–3b jeweils ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht der Ventileinrichtung gemäß den 1 und 2 zur Darstellung einer Ventilfunktion der Ventileinrichtung.
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Die 1–3b zeigen eine Ventileinrichtung 10 für einen Airbag eines Personenkraftwagens. Die Ventileinrichtung 10 umfasst eine Trägerstruktur, welche als Stützgewebe 12 ausgebildet ist. Das Stützgewebe 12 ist beispielsweise als Drehergewebe ausgebildet und ist in einer besonders kurzen Zeit mit einer hohen Menge bzw. Masse an Luft in einer ersten Strömungsrichtung gemäß einem Richtungspfeil 14 durchströmbar. Grundsätzlich ist das Stützgewebe 12 auch in einer zweiten, der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzten Strömungsrichtung gemäß einem Richtungspfeil 16 durchströmbar. Die Durchströmbarkeit des Stützgewebes 12 in die zweite Strömungsrichtung ist aber zumindest im Wesentlichen vermieden oder eingeschränkt, was im Folgenden erläutert ist.
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An dem Stützgewebe 12 ist eine Folie 18 gehalten. Dazu sind die Folie 18 und das Stützgewebe 12 beispielsweise in jeweiligen Verbindungsbereichen 20 miteinander verschweißt oder verklebt. Zusätzlich oder alternativ kann neben einer ersten, durch die Folie 18 gebildeten Folienlage eine zweite Folienlage mit einer zweiten Folie 22 vorgesehen sein. Dabei ist die Folie 18 mit der Folie 22 direkt verbunden, wobei das Stützgewebe 12 zwischen den Folien 18 und 22 angeordnet ist. Dadurch ist das Stützgewebe 12 zumindest bereichsweise von diesen eingeschlossen bzw. umschlossen und somit im Wesentlichen indirekt mit den Folien 18 und 22 verbunden. Um ein Durchströmen der ansonsten luftundurchlässigen Folie 22 durch Luft zu ermöglichen, weist die Folie 22 eine Aussparung 24 oder eine Mehrzahl derartiger Aussparungen 24 auf.
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Zum Ermöglichen eines Durchströmens der Ventileinrichtung 10 durch Luft in die erste Strömungsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 14 weist die Folie 18 Schlauchventile 26 auf. Die Schlauchventile 26 umfassen jeweils einen zumindest im Wesentlichen kanalförmigen Kanalbereich 28. Die jeweiligen Kanalbereiche 28 sind insbesondere dann zumindest im Wesentlichen kanalförmig ausgebildet, wenn die Ventileinrichtung 10 in der ersten Strömungsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 14 von Luft durchströmt wird. An die Kanalbereiche 18 schließen sich jeweilige Durchströmöffnungen 30 der Schlauchventile 26 an. In an die Durchströmöffnungen 30 angrenzenden Bereichen ist die Folie 18 luftundurchlässig ausgebildet. Wie der 1 zu entnehmen ist, ist die Aussparung 24 bzw. sind die Aussparungen 24 in zumindest bereichsweiser Überdeckung mit den Durchströmöffnungen 30 angeordnet, sodass die Luft besonders effizient die Ventileinrichtung 10 in der ersten Strömungsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 14 durchströmen kann.
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Zum Ausbilden der zumindest im Wesentlichen biegeschlaffen bzw. biegeweichen Kanalbereiche 28 wird die Folie 18 zunächst mittels wenigstens einer Heizeinrichtung auf eine vorteilhafte Tiefziehtemperatur erwärmt. Daran anschließend wird die Folie 18 tiefgezogen, wobei die Kanalbereiche 28 zunächst noch geschlossen sind. Im Anschluss daran werden die Kanalbereiche 28 zur Ausbildung der Durchströmöffnungen 30 geöffnet, indem beispielsweise Folienstücke von der übrigen Folie 18 abgetrennt werden.
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Anhand der 3a–3b ist die Ventilfunktion der Ventileinrichtung 10 verdeutlicht. Wie durch Richtungspfeile 32 in der 3a angedeutet ist, kann die Ventileinrichtung 10 in der ersten Strömungsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 14 von einer besonders hohen Menge bzw. Masse an Luft durchströmt werden. Dazu stellen sich die Schlauchventile 26 auf, sodass die Kanalbereiche 28 ihre kanalförmige Gestalt aufweisen bzw. einnehmen.
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Dadurch kann eine besonders hohe Menge bzw. Masse an Luft in besonders kurzer Zeit in ein Rückhaltevolumen gemäß den Richtungspfeilen 32 einströmen. Das Rückhaltevolumen ist dabei beispielsweise von einem Auffangelement, beispielsweise einer Stützstruktur, des Airbags zumindest bereichsweise umgrenzt. Ebenso ist das Rückhaltevolumen zumindest bereichsweise von der Ventileinrichtung 10 umgrenzt, welche somit als Umhüllung für das Rückhaltevolumen fungiert. Dabei ist die Folie 18 dem Rückhaltevolumen zugewandt, während das Stützgewebe 12 dem Rückhaltevolumen ab- und einem Fahrgastraum des Personenkraftwagens zugewandt ist.
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Durch die Stützstruktur ist beispielsweise eine Fachwerkstruktur gebildet. Mit anderen Worten ist die Stützstruktur fachwerkartig bzw. fachwerkförmig ausgebildet, wobei Streben der Fachwerkstruktur durch fluidisch miteinander verbundene und zumindest im Wesentlichen röhrenförmige Hohlkörperteile gebildet sind. Die Hohlkörperteile sind zum Bewegen der Stützstruktur von einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition mittels wenigstens eines Gasgenerators mit Gas, insbesondere Luft, beaufschlagbar und dadurch aktiv in die Rückhalteposition bewegbar.
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Zwischen den Streben bzw. den Hohlkörperteilen sind aufgrund ihrer fachwerkartigen bzw. fachwerkförmigen Anordnung bzw. Ausgestaltung Freiräume bzw. Freiflächen gegeben, welche zumindest bereichsweise von der als Umhüllung fungierenden Ventileinrichtung 10 abgedeckt sind.
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Durch diese Freiflächen bzw. Freiräume kann nun Umgebungsluft besonders schnell in das Rückhaltevolumen einströmen, indem die Umgebungsluft die Ventileinrichtung 10 über die Schlauchventile 26 mit einem besonders hohen Massenstrom bzw. Volumenstrom in die erste Strömungsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 14 durchströmen kann. Dadurch kann die Stützstruktur mit der Ventileinrichtung 10 besonders schnell, d. h. in einer besonders kurzen Zeit, bei einer unfallbedingten Beaufschlagung des Personenkraftwagens in die Rückhalteposition bewegt werden.
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Trifft ein Insasse des Fahrgastraums im Falle der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung auf die Stützstruktur mit der Ventileinrichtung 10 auf, was als Eintauchen bezeichnet wird, so bewirkt dies eine Erhöhung eines in dem Rückhaltevolumen herrschenden Innendrucks. Diese Erhöhung des Innendrucks würde ein Ausströmen der sich in dem Rückhaltevolumen befindenden Luft in die zweite Strömungsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 16 bewirken. Dieses Ausströmen ist nun allerdings durch die Ventileinrichtung 10 zumindest im Wesentlichen verhindert. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die sich in dem Rückhaltevolumen befindende Luft mit einem Massenstrom bzw. Volumenstrom über die Ventileinrichtung 10 ausströmen kann, welcher geringer ist als der Massenstrom bzw. Volumenstrom, mit welchem die Umgebungsluft in der ersten Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen einströmen kann bzw. konnte. Dadurch ist eine besonders hohe Standzeit der Stützstruktur mit der Ventileinrichtung 10 und damit des gesamten Airbags realisiert.
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Wie der 3b zu entnehmen ist, bewirkt die Erhöhung des Innendrucks in dem Rückhaltevolumen ein Zusammenfallen der Schlauchventile 26. Dadurch werden die Durchströmöffnungen 30 zumindest im Wesentlichen fluidisch versperrt. Ein Durchschlagen der Kanalbereiche 28, sodass sie ihre kanalförmige Gestalt auch in der zweiten Strömungsrichtung gemäß dem Richtungspfeil 16 einnehmen könnten, ist dabei durch die Stützstruktur 12 verhindert. Somit kommt die Stützstruktur 12 der Ventilfunktion der Ventileinrichtung 10 zugute.
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Ein weiterer Vorteil des insbesondere als Drehergewebe ausgebildeten Stützgewebes 12 ist, dass dieses ein besonders geringes Gewicht sowie einen besonders geringen Bauraumbedarf aufweist. Dies hält den Bauraumbedarf des gesamten Airbags gering, wodurch sich Package-Probleme lösen und/oder vermeiden lassen. Ferner kann dadurch der Airbag an besonders günstigen und vorteilhaften Stellen im Fahrgastraum relativ zu diesem positioniert werden. So kann die Stützstruktur mit der Ventileinrichtung 10 in der Rückhalteposition eine besonders günstige Stellung in dem Fahrgastraum relativ zu diesem einnehmen, um so den Insassen im Falle der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders vorteilhaft auffangen, rückhalten und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen zu können.
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Die Folien 18 und/oder 22, insbesondere die Folie 18, ist dabei aus einem Werkstoff auf Polyurethan-Ester-Basis und/oder auf Polyurethan-Ether-Basis gebildet. So kann die Folie 18 besonders gering hinsichtlich ihres Gewichts ausgebildet werden, indem sie beispielsweise eine besonders geringe Wandstärke aufweist. Dies kommt auch dem Bauraumbedarf der Folie 18 insbesondere in der Aufbewahrungsposition zugute. Gleichzeitig kann die Folie 18 besonders hohe Kräfte und/oder anderweitige Belastungen aufnehmen, abstützen und übertragen, ohne einen Schaden zu erleiden und/oder ohne sich relativ zum Stützgewebe 12 zu bewegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007052246 A1 [0002]
