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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. Bei der Bewegung der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition und/oder bei einem Auftreffen eines Insassen des Kraftwagens auf die Stützstruktur können relativ hohe Belastungen auf die Stützstruktur wirken.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass die Stützstruktur besonders robust ist und einen geringen Bauraum bedarf insbesondere in der Aufbewahrungsposition 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 und insbesondere für einen Personenkraftwagen, umfasst eine zumindest bereichsweise durch ein flexibles Material gebildete Stützstruktur, die aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist und durch welche in ihrer Rückhalteposition ein Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise umgrenzt ist.
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Erfindungsgemäß ist das flexible Material der Stützstruktur lokal mit wenigstens einer Verstärkung versehen. Dadurch kann die Stützstruktur bedarfsgerecht und angepasst auf die Stützstruktur wirkende Belastungen, d. h. belastungsangepasst, verstärkt werden. So kann eine unerwünschte Beschädigung der Stützstruktur infolge der auswirkenden Belastungen, beispielsweise bei der Bewegung von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition und/oder bei einem Auftreffen eines Insassen eines Fahrgastraums des Kraftwagens auf die Stützstruktur, vermieden werden. Insbesondere kann dadurch eine unerwünschte Vorschädigung, beispielsweise ein Reißen, bei der Bewegung der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition vermieden werden. Dies kommt der Schutzfunktion des erfindungsgemäßen Airbags zugute, da die Stützstruktur somit besonders schnell, d. h. innerhalb einer besonders kurzen Zeit, von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden kann und die Stützstruktur eine vorteilhafte Position in dem Fahrgastraum relativ zu diesem aufweist und sich nicht etwa unkontrolliert infolge eines Reißens im Fahrgastraum umherbewegt. Dadurch kann der Insasse bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens vorteilhaft aufgefangen, zurückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden.
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Ein weiterer Vorteil der lokalen und insbesondere belastungsangepassten Verstärkung der Stützstruktur ist, dass eine Verstärkung relativ gering oder nicht belasteter Bereiche der Stützstruktur nicht notwendigerweise vorgesehen ist. Mit anderen Worten ist die Stützstruktur nur dort verstärkt, wo eine solche Verstärkung, beispielsweise um die Stützstruktur fester, insbesondere reißfester, als in sich daran anschließenden Bereichen auszugestalten, vonnöten ist. Dies hält das Gewicht der Stützstruktur gering, sodass diese besonders schnell und insbesondere schonend für den aufzufangenden Insassen in die Rückhalteposition bewegt werden kann. Darüber hinaus weißt die Stützstruktur dadurch einen sehr geringen Bauraumbedarf insbesondere in der Aufbewahrungsposition auf.
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Der Bauraumbedarf der Stützstruktur in der Aufbewahrungsposition wird als Packvolumen bezeichnet, da die Stützstruktur in der Aufbewahrungsposition gepackt beispielsweise in einem Gehäuseteil des Airbags aufgenommen ist. Dabei ist die Stützstruktur beispielsweise gefaltet und/oder gerollt und/oder auf anderweitige Weise gepackt und wird zum Bewegen in die Rückhalteposition entfaltet bzw. entpackt. Das geringe Packvolumen der Stützstruktur führt zu einem nur geringen Bauraumbedarf des gesamten Airbags, sodass der Airbag ein sehr kompaktes Package darstellt. Dadurch können Package-Probleme gelöst und/oder vermieden werden. Ferner kann der Airbag dadurch an vorteilhaften Stellen im Fahrgastraum relativ zu diesem positioniert werden, sodass die Stützstruktur in der Rückhalteposition eine vorteilhafte Orientierung relativ zum Fahrgastraum und somit relativ zum Insassen aufweisen kann. So kann der Insasse bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung effizient und sicher aufgefangen und rückgehalten werden.
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Bei dem Airbag kann es sich beispielsweise um einen so genannten mechanischen Airbag handeln, bei welchem die Stützstruktur mechanisch beispielsweise mittels einer Hebeleinrichtung von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt wird. Dazu umfasst die Hebeleinrichtung beispielsweise mit der Stützstruktur zumindest mittelbar verbundene Hebelarme, welche um jeweilige Drehachsen relativ zueinander drehbar miteinander verbunden sind. Dadurch ist beispielsweise eine Kinematik, insbesondere eine scherenartige Kinematik, dargestellt, mittels welcher die Stützstruktur in besonders kurzer Zeit von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden kann.
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Ebenso kann die Stützstruktur eine Mehrzahl von Hohlkörperteilen umfassen, welche zumindest im Wesentlichen röhrenförmig ausgebildet sein können. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Hohlkörperteile jeweilige Volumina aufweisen. Zum Bewegen der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition werden die Volumina der Hohlkörperteile beispielsweise mit einem Medium, insbesondere Luft, beaufschlagt und dadurch aufgeblasen. Dadurch wird eine Volumenvergrößerung der Volumina bewirkt, sodass die Stützstruktur entfaltet (entpackt) und in die Rückhalteposition bewegt wird.
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Zum Beaufschlagen der Volumina mit dem Medium, insbesondere der Luft, ist beispielsweise wenigstens ein Stellglied, insbesondere ein Gasgenerator, vorgesehen, mittels welchem die Volumina durch eine explosionsartige Gasentladung mit dem Medium zu beaufschlagen sind.
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Bevorzugt sind die jeweiligen Volumina zumindest teilweise fluidisch miteinander verbunden. Besonders vorteilhafterweise sind alle Volumina fluidisch miteinander verbunden. So kann das an einer Einleitstelle in einem Einlassbereich eingeleitete Medium zwischen den einzelnen Volumina überströmen. Die die Hohlkörperteile umfassende Stützstruktur birgt dabei den Vorteil, dass durch die einzelnen miteinander fluidisch verbundenen Volumina ein Gesamtvolumen dargestellt ist, welches zum Bewegen der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition mit dem Medium zu beaufschlagen ist. Dabei ist dieses Gesamtvolumen wesentlich geringer als das Rückhaltevolumen des Airbags. Dies bedeutet, dass lediglich das relativ geringe Gesamtvolumen und nicht etwa das dazu wesentlich größere Rückhaltevolumen mit dem Medium zu beaufschlagen ist. Dadurch kann die Stützstruktur besonders schnell und insbesondere schonend für den Insassen in die Rückhalteposition bewegt werden, sodass sich dadurch insbesondere auf den Insassen wirkenden Belastungen gering halten lassen.
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In weiterer Ausgestaltung ist die Stützstruktur fachwerkförmig bzw. fachwerkartig und somit als Fachwerkstruktur ausgebildet. Dabei wird der Airbag als Fachwerk-Bag bezeichnet. Bei dieser Fachwerkstruktur fungieren die Hohlkörperteile als Streben der Fachwerkstruktur, welche fachwerkartig bzw. fachwerkförmig miteinander verbunden sind und zwischen weichen Freiflächen bzw. Freiräume gebildet sind. Über die Freiflächen bzw. Freiräume kann Luft, insbesondere Umgebungsluft aus dem Fahrgastraum, in das Rückhaltevolumen einströmen. Dadurch kann die Stützstruktur besonders schnell in die Rückhalteposition bewegt werden.
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Zum Befüllen des Rückhaltevolumens mit Luft kann wenigstens ein weiteres Stellglied, insbesondere ein weiterer Gasgenerator, vorgesehen sein. Dadurch kann das Rückhaltevolumen zumindest im Wesentlichen aktiv mit Luft beaufschlagt werden.
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Bevorzugt ist demgegenüber eine passive Befüllung des Rückhaltevolumens mit Umgebungsluft vorgesehen und auf ein Stellglied zum Befüllen des Rückhaltevolumens mit Luft verzichtet. Die passive Befüllung des Rückhaltevolumens mit Umgebungsluft aus dem Fahrgastraum erfolgt dabei lediglich durch das Bewegen der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition. In der Aufbewahrungsposition ist durch die Stützstruktur ein wesentlich geringeres Volumen umgrenzt als das demgegenüber wesentlich größere Rückhaltevolumen in der Rückhalteposition. Dies bedeutet, dass bei der Bewegung von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition eine Volumenvergrößerung des von der Stützstruktur umgrenzten Volumens stattfindet. Durch diese Volumenvergrößerung wird Umgebungsluft aus dem Innenraum angesaugt, sodass Umgebungsluft passiv in das Rückhaltevolumen einströmt.
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Um den Insassen bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders vorteilhaft auffangen zu können, ist beispielsweise wenigstens eine Umhüllung vorgesehen, mittels welcher das Rückhaltevolumen zumindest teilweise umgeben ist. Dabei ist die Umhüllung beispielsweise mit der Stützstruktur zumindest mittelbar verbunden. Die Umhüllung überdeckt dabei die zwischen den Hohlkörperteilen gebildeten Freiflächen bzw. Freiräume zumindest teilweise. Vorteilhafterweise ist die Umhüllung zumindest im Bereich der Freiflächen bzw. Freiräume in einer ersten Strömungsrichtung in Richtung des Rückhaltevolumens luftdurchlässig ausgebildet, sodass die Umgebungsluft aus dem Fahrgastraum in das Rückhaltevolumen einströmen kann.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist durch die Umhüllung eine Ventilfunktion dargestellt, wobei die Umhüllung somit zumindest teilweise als Ventileinrichtung fungiert bzw. ausgebildet ist. Bei dieser Ventilfunktion ist vorgesehen, dass die Umgebungsluft mit einem besonders hohen Massenstrom bzw. Volumenstrom in der ersten Strömungsrichtung aus dem Fahrgastraum in das Rückhaltevolumen einströmen kann.
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Trifft der Insasse bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung auf die Stützstruktur mit der Umhüllung auf, so wird dadurch eine Erhöhung eines in dem Rückhaltevolumen herrschenden Innendrucks bewirkt. Grundsätzlich würde diese Innendruckerhöhung bewirken, dass die sich in dem Rückhaltevolumen befindende Luft in einer zweiten, der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzten Strömungsrichtung über die Freiräume bzw. Freiflächen aus dem Rückhaltevolumen hinausströmt. Dieses unerwünschte Ausströmen in die zweiten Strömungsrichtung ist nun durch die Umhüllung zumindest im Wesentlichen vermieden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die sich in dem Rückhaltevolumen befindende Luft bei der Erhöhung des Innendrucks mit einem gegenüber dem Einströmen in der ersten Strömungsrichtung lediglich geringeren Massenstrom bzw. Volumenstrom in der zweiten Strömungsrichtung aus dem Rückhaltevolumen hinaus strömen kann. Mit anderen Worten kann die sich in dem Rückhaltevolumen befindende Luft gegenüber dem Einströmen lediglich gedrosselt aus dem Rückhaltevolumen ausströmen.
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Dadurch ist eine besonders hohe Standzeit des erfindungsgemäßen Airbags dargestellt, sodass die Stützstruktur besonders frühzeitig zeitlich vor oder bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden und den Insassen sicher auffangen, rückhalten und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen kann.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Verstärkung in dem wenigstens einen Einlassbereich der Stützstruktur vorgesehen, in welchem das Medium, insbesondere die Luft, zum Bewegen der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition in die Stützstruktur einleitbar ist. Insbesondere bei dem Einlassbereich handelt es sich um einen relativ hoch belasteten Bereich der Stützstruktur, an welchem die Gefahr eines Reißens der Stützstruktur höher sein kann als in anderweitigen, sich daran anschließenden Bereichen der Stützstruktur, falls keine entsprechenden Maßnahmen wie die Verstärkung vorgesehen sind. Durch die Verstärkung der Stützstruktur in dem Einlassbereich können Belastungsspitzen abgestützt und abgemildert werden, bis sie eliminiert sind oder bis sie unterhalb vorgegebener Schwellenwerte liegen. Gleichzeitig jedoch können anderweitige, demgegenüber nicht oder geringer belastete Bereiche der Stützstruktur in geringerem Maße oder nicht verstärkt werden, sodass eine unerwünschte Dicke der Stützstruktur sowie ein unerwünscht hohes Gewicht oder ein unerwünscht hoher Bauraum derselbigen zu vermeiden sind.
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Dabei ist vorteilhafterweise eine gestufte Verstärkung der Stützstruktur mit der oder Mehrzahl von Verstärkungen vorgesehen. Mit anderen Worten umfasst der erfindungsgemäße Airbag beispielsweise wenigstens eine weitere Verstärkung, mit welcher die Stützstruktur lokal versehen ist. Mit der weiteren Verstärkung kann somit ein weiterer Bereich der Stützstruktur verstärkt sein. Ebenso möglich ist es, mittels der zwei Verstärkungen die genannte gestufte Verstärkung darzustellen. Dies bedeutet, dass die Stützstruktur ausgehend von einem ersten Bereich hin zu einem zweiten, demgegenüber beim Bewegen der Stützstruktur in die Rückhalteposition und/oder beim Auftreffen des Insassen auf die Stützstruktur stärker belasteten zweiten Bereich sukzessive stärker verstärkt ist. Diese sukzessive Verstärkung kann beispielsweise einem Belastungsprofil der Stützstruktur entsprechen, sodass die Verstärkung mit steigender Belastung zunimmt und umgekehrt.
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Ausgehend von dem Einlassbereich, welcher einen sehr stark belasteten Bereich der Stützstruktur darstellt und in welchem die Stützstruktur besonders stark verstärkt ist, kann diese Verstärkung in Richtung anderweitiger, an den Einlassbereich anschließender Bereiche der Stützstruktur abnehmen bzw. geringer werden bis schließlich zu einem Bereich, in welchem keine Belastung mehr gegeben ist oder nur eine so geringe Belastung auftritt, sodass in diesem Bereich keine Verstärkung mehr vonnöten ist.
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Diese gestufte und in der Betrachtungsrichtung zunehmende oder abnehmende Verstärkung mittels der wenigstens zwei Verstärkungen ist beispielsweise durch voneinander unterschiedliche Erstreckungen der wenigstens zwei Verstärkungen gebildet. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verstärkungen bereichsweise in gegenseitiger Überdeckung angeordnet sind. Dies bedeutet, dass ein erster Bereich durch eine erste der Verstärkungen verstärkt wird, wobei die zweite Verstärkungen eine geringere Erstreckung, insbesondere Flächenerstreckung, aufweist als die erste Verstärkung und in zumindest bereichsweiser Überlappung mit der ersten Verstärkung angeordnet ist. In dem Überlappungsbereich ist die Stützstruktur somit sowohl durch die erste als auch durch die zweite Verstärkung verstärkt. In dem Bereich, in dem die erste Verstärkung die zweite Verstärkung überragt, ist die Stützstruktur lediglich durch die erste Verstärkung verstärkt. In Bereichen außerhalb der ersten und der zweiten Verstärkung ist die Stützstruktur nicht verstärkt. Daraus ist es ersichtlich, dass ausgehend von einem solchen nicht verstärkten Bereich über den lediglich durch die erste Verstärkung verstärkten Bereich hin zu dem durch die erste und die zweite Verstärkung verstärkten Bereich die geschilderte sukzessive, bedarfsgerechte und belastungsangepasste Verstärkung der Stützstruktur realisiert ist. Dies hält das Gewicht und den Bauraumbedarf der Stützstruktur besonders gering. Dabei können weitere Abstufungen vorgesehen sein, beispielsweise durch eine noch größere Anzahl an Verstärkungen und/oder durch unterschiedliche Dicken der Verstärkungen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine der Verstärkungen auf einer ersten, dem Rückhaltevolumen zugewandten Seite und die zweite Verstärkung auf einer zweiten, von der ersten Seite abgewandten Seite der Stützstruktur angeordnet. Dadurch sind unerwünscht große Dicken sowie unerwünschte Materialanhäufungen auf lediglich einer Seite vermieden, was dem Bauraumbedarf und insbesondere dem Packvolumen der Stützstruktur zugute kommt.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das flexible Material als ein Textil, insbesondere ein Gewebe, ausgebildet. Das Textil umfasst dabei Fasern bzw. Fäden, welche miteinander durch eine entsprechende Verbindungstechnologie verbunden sind und welche beispielsweise aus einem Kunststoff ausgebildet sind. Dadurch weist die Stützstruktur eine besonders hohe Robustheit auf, sodass sie auch relativ hohe Belastungen schadfrei ertragen und die Insassen bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung sicher auffangen und rückhalten kann.
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In weiterer besonders vorteilhafter Ausgestaltung ist die Stützstruktur durch lediglich eine einstückige Textillage, insbesondere Gewebelage, als das Textil gebildet. Dies hält die Teileanzahl, das Gewicht, die Kosten und den Bauraumbedarf sowie insbesondere das Packvolumen der Stützstruktur sowie des gesamten Airbags gering. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass dem Fahrgastraum und damit dem Insassen zugewandte Teile der Stützstruktur besonders dünn und leicht hinsichtlich ihres Gewichts ausgebildet werden, was eine besonders schnelle Bewegung der Stützstruktur in die Rückhalteposition begünstigt. Ferner ist insbesondere aufgrund des geringen Gewichts eine nur geringe Energiemenge vonnöten und durch das Stellglied aufzubringen, um die Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition zu bewegen. So kann diese besonders schnell in die Rückhalteposition bewegt werden. Dies ist insbesondere in so genannten Out-of-Position-Situationen (außerhalb-der-Position-Situationen) vorteilhaft, in denen sich der Insasse in einer ungünstigen Relativposition zur Stützstruktur befindet. In einer solchen Situation befindet sich beispielsweise der Insasse unerwünscht nahe an der Stützstruktur bzw. am Airbag, wobei in dieser Situation die schnelle Bewegbarkeit der Stützstruktur in die Rückhalteposition besonders von Vorteil ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann die Verstärkung und/oder die weitere Verstärkung als eine jeweilige Textillage, insbesondere Gewebelage, ausgebildet sein. Dadurch kann das flexible Material, insbesondere das Textil, der Stützstruktur besonders effizient und gewichtsgünstig verstärkt werden. Die Textillage ist dabei beispielsweise an der Stützstruktur bzw. an einer Fläche der Stützstruktur angeordnet. Die Verstärkung kann aber auch in die Stützstruktur integriert sein.
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Hinsichtlich der Anordnung der Verstärkung kann vorgesehen sein, dass die Verstärkung außerhalb der Hohlkörperteile, d. h. außerhalb der entsprechenden Volumina der Hohlkörperteile, angeordnet ist. Ebenso ist es möglich, dass die Verstärkung innerhalb der Hohlkörperteile bzw. eines der Hohlkörperteile angeordnet ist.
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Bei der Bildung der Stützstruktur durch die lediglich eine Textillage kann vorgesehen sein, dass die Textillage miteinander verbundene Fäden mit beispielsweise zumindest im Wesentlichen 50 dtex aufweist. Dadurch ist die Stützstruktur besonders leicht und dünn ausgestaltet, sodass die Stützstruktur schnell in die Rückhalteposition bewegt werden kann. Zur lokalen Verstärkung der dünnen und leichten Stützstruktur kann dann die Verstärkung oder eine Mehrzahl von Verstärkungen in entsprechenden Bereichen angeordnet werden. Bei den Verstärkungen handelt es sich beispielsweise ebenso um dünne Textillagen, welche zur besonders intensiven Verstärkung in gegenseitige Überlappung angeordnet werden können. Je nach Anzahl an Verstärkungen, die sich gegenseitig überlappen, kann so die Verstärkung intensiver oder weniger intensiv ausgebildet werden. Dadurch ist die zuvor geschilderte, stufenweise Verstärkung der Stützstruktur darstellbar, welche ausgehend von nicht oder weniger stark verstärkten Bereichen hin zum Einlassbereich zunimmt.
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Dabei kann vorgesehen sein, dass lediglich die einstückige Textillage der Stützstruktur die vollständige und fluiddichte Stützstruktur bildet. Die weiteren, als jeweilige Textillagen ausgebildeten Verstärkungen sind dabei separat voneinander ausgebildet und zur lokalen Verstärkung der Stützstruktur in entsprechenden Bereichen angeordnet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. 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 Schnittansicht einer Stützstruktur eines Airbags für einen Personenkraftwagen, die durch eine einstückige, dünne und leichte Gewebelage gebildet ist, wobei die Gewebelage durch eine Mehrzahl von voneinander unterschiedliche Erstreckungen aufweisende Verstärkungen lokal verstärkt ist und wobei die Verstärkungen als jeweilige Gewebelagen ausgebildet sind; und
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2 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Stützstruktur gemäß 1.
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Die 1 zeigt eine Stützstruktur 10 eines als so genannter Fachwerk-Bag ausgebildeten Airbags für einen Personenkraftwagen. Dabei ist die Stützstruktur 10 als Fachwerkstruktur ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Stützstruktur 10 eine Mehrzahl von Hohlkörperteilen 12 umfasst, welche jeweilige Einzelvolumina aufweisen. Dabei sind die jeweiligen Einzelvolumina fluidisch miteinander verbunden, sodass dadurch ein zusammenhängendes Gesamtvolumen 14 dargestellt ist.
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Die Hohlkörperteile sind zumindest im Wesentlichen röhrenförmig ausgebildet und fungieren als Strebenelemente der Fachwerkstruktur. Dies bedeutet, dass die Hohlkörperteile wie Strebenelemente einer Fachwerkstruktur fachwerkartig miteinander verbunden sind und dass zwischen den Hohlkörperteilen Freiflächen bzw. Freiräume gebildet sind.
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Die Stützstruktur 10 ist dabei aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar, wobei in der Rückhalteposition ein Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise von der Stützstruktur 10 umgrenzt ist. In der Aufbewahrungsposition ist die Stützstruktur 10 gepackt, d. h. beispielsweise gefaltet, in einem Gehäuse des Airbags aufgenommen. Zum Bewegen der Stützstruktur 10 von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition wird das Gesamtvolumen 14 mittels wenigstens eines Gasgenerators mit Luft beaufschlagt. Mit anderen Worten kann die Stützstruktur 10 durch eine explosionsartige Gasentladung mittels des Gasgenerators aufgeblasen werden, wodurch die Stützstruktur 10 von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition entfaltet wird.
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Die Stützstruktur 10 ist durch eine einzige, einstückige, dünne und hinsichtlich ihres Gewichts sehr leichte Gewebelage gebildet. Mit anderen Worten sind durch die fluiddichte einstückige Gewebelage die Hohlkörperteile gebildet, welche somit einstückig miteinander ausgebildet sind. Die Gewebelage weist beispielsweise Fäden mit zumindest im Wesentlichen 50 dtex auf. Dies hält das Gewicht der Stützstruktur 10 besonders gering, sodass diese sehr schnell, d. h. in kurzer Zeit von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Personenkraftwagens bewegt werden kann. Dadurch kann die Stützstruktur 10 einen in einem Fahrgastraum des Personenkraftwagens sitzenden Insassen bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders vorteilhaft auffangen, rückhalten und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen.
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Die Fachwerkstruktur birgt dabei den Vorteil, dass das mit Luft zu beaufschlagende Gesamtvolumen 14 wesentlich geringer ist als das demgegenüber größere Rückhaltevolumen des Airbags. Dadurch kann die Stützstruktur 10 besonders schnell in die Rückhalteposition bewegt werden. Zum Beaufschlagen des Gesamtvolumens 14 mit Luft weist die Stützstruktur 10 wenigstens eine Einblasöffnung 16 in einem Einblasbereich 24 auf, über welche die Luft in das Gesamtvolumen 14 eingeleitet werden kann.
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Bei der explosionsartigen Beaufschlagung der Stützstruktur 10 bzw. deren Gesamtvolumen 14 kommt es zu relativ hohen Belastungen der Stützstruktur 10 insbesondere in dem Einblasbereich 24. Eine weitere Belastung ergibt sich aus dem Aufprallen des aufzufangenden Insassen bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung auf die Stützstruktur 10, was als Eintauchen bezeichnet wird. Dabei treten besonders hohe Belastungen lediglich in gewissen Bereichen auf, während in anderweitigen Bereichen der Stützstruktur 10 die Belastung der Stützstruktur 10 geringer ist oder keine Belastung vorliegt.
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Um nun eine unerwünschte Beschädigung insbesondere in Form eines Reißens der Stützstruktur 10 zu vermeiden, ist die Gewebelage der Stützstruktur 10 mit einer Mehrzahl von Verstärkungen 18, 20 und 22 versehen. Die Verstärkungen 18, 20 und 22 sind dabei als jeweilige Gewebelagen ausgebildet und außerhalb des Gesamtvolumens 14 an der Gewebelage der Stützstruktur 10 angeordnet. Beispielsweise sind die Verstärkungen 18, 20 und 22 mit der Gewebelage vernäht und/oder verschweißt. Wie der 1 zu entnehmen ist, sind die Verstärkungen 18, 20 und 22 dabei in dem Einblasbereich 24 der Stützstruktur 10 angeordnet, in welchem die Luft zum Aufblasen der Stützstruktur 10 in das Gesamtvolumen 14 eingeleitet wird. Der Einblasbereich 24 stellt dabei einen besonders hoch belasteten Bereich der Stützstruktur 10 dar, welcher insbesondere höher belastet ist als anderweitige, sich an den Einblasbereich 24 anschließende Bereiche der Stützstruktur 10. Daher bedarf es einer lokalen Verstärkung der Gewebelage der Stützstruktur 10 durch die Verstärkungen 18, 20 und 22. Dadurch kann die Stützstruktur 10 bzw. ihre Gewebelage im Einblasbereich 24 lokal verstärkt und so besonders fest, insbesondere reißfest, ausgebildet werden, während eine solche Verstärkung in den sich an den Einblasbereich 24 anschließenden und demgegenüber geringer belasteten Bereichen nicht vonnöten ist. In diesen weniger belasteten Bereichen ist lediglich die dünne und leichte Gewebelage der Stützstruktur 10 vorgesehen die zur Aufnahme und Abstützung der dort gegebenenfalls wirkenden Belastungen ausreicht. Infolge dieser lediglich lokalen Verstärkung der Stützstruktur 10 kann ihr Gewicht sehr gering gehalten werden.
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Wie in der 1 ferner zu erkennen ist, ist durch die Verstärkungen 18, 20 und 22 eine gestufte Verstärkung der Stützstruktur 10 realisiert. Dazu weist die Verstärkung 22 eine größere Flächenerstreckung auf als die Verstärkungen 20 und 18. Die Verstärkung 20 weist dabei eine größere Flächenerstreckung auf als die Verstärkung 18. Darüber hinaus sind die Verstärkungen 18, 20 und 22 in jeweiliger gegenseitiger Überlappung angeordnet.
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Ausgehend von der Einblasöffnung 16, in deren Bereich die größten Belastungen bei der Bewegung der Stützstruktur 10 von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition auftreten, nimmt die Belastung mit zunehmender Entfernung von der Einblasöffnung 16 sukzessive ab. Dementsprechend ist die Stützstruktur 10 im Bereich der Einblasöffnung 16 besonders intensiv verstärkt, indem dort alle drei Verstärkungen 18, 20 und 22 vorgesehen sind und diese sich gegenseitig überlappen.
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Entsprechend der Flächenerstreckung der Verstärkung 18, welche geringer ist als die Flächenerstreckung der Verstärkung 20, sind in einem gewissen Abstand von der Einblasöffnung 16 lediglich noch die Verstärkungen 20 und 22 vorgesehen, welche sich gegenseitig überlappen und die Stützstruktur 10 verstärken.
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In weiterem Abstand von der Einblasöffnung 16 ist dann entsprechend der Flächenerstreckung der Verstärkung 20, die geringer ist als die Flächenerstreckung der Verstärkung 22, lediglich noch die Verstärkung 22 vorgesehen, mit welcher die Stützstruktur 10 verstärkt ist.
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Mit weiter zunehmendem Abstand von der Einblasöffnung 16 ist dann entsprechend der Flächenerstreckung der Verstärkung 20 keine Verstärkung mehr und lediglich die Stützstruktur 10 bzw. deren Gewebelage vorgesehen. Diese Anordnung der Verstärkungen 18, 20 und 22 sowie deren Flächenerstreckungen korrespondieren dabei zumindest im Wesentlichen dem Belastungsprofil beim Einleiten der Luft in das Gesamtvolumen 14 bei der Bewegung der Stützstruktur 10 in die Rückhalteposition. Dadurch ist eine belastungsangepasste und bedarfsgerechte sowie lediglich lokale Verstärkung der Stützstruktur 10 realisiert, was ihren Bauraumbedarf insbesondere in der Aufbewahrungsposition sowie ihr Gewicht gering hält.
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Dementsprechend sind in den 1 und 2 Belastungsbereiche A und B angedeutet. Im Belastungsbereich A herrscht eine während des Einleitens der Luft in das Gesamtvolumen 14 maximale Druck- und damit Reißbelastung der Gewebelage der Stützstruktur 10, was die besonders intensive Verstärkung der Stützstruktur 10 durch die drei Verstärkungen 18, 20 und 22 im Belastungsbereich A erfordert bzw. begründet.
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Mit zunehmendem Abstand von der Einblasöffnung 16 nimmt diese Druck- und damit Reißbelastung ab, sodass in den Belastungsbereichen B lediglich noch geringe Druckspitzen auftreten, welche eine Verstärkung der Stützstruktur 10 begründen jedoch eine geringere Verstärkung als in dem Belastungsbereich A ermöglichen. Dadurch ist die Festigkeit, insbesondere die Reißfestigkeit, der Stützstruktur 10 lokal an die Belastungen angepasst.
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Die 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Stützstruktur 10, bei welcher die Verstärkungen 18, 20 und 22 innerhalb des Gesamtvolumens 14 und damit innerhalb der Hohlkörperteile 12 angeordnet sind. Dadurch kann eine unerwünschte Materialanhäufung und eine unerwünscht hohe Dicke der Stützstruktur 10 mit den Verstärkungen 18, 20 und 22 auf der entsprechenden Seite vermieden werden. Ebenso kann dadurch das Packvolumen bzw. die äußere Kontur der Stützstruktur 10 in der Aufbewahrungsposition bedarfsgerecht eingestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007052246 A1 [0002]
