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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, welche aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist. Der Airbag umfasst eine Umhüllung, mittels welcher ein durch die Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition gebildetes Rückhaltevolumen des Airbags umgeben ist.
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Bei diesem als Fachwerkbag bezeichneten Airbag ist es von Vorteil, wenn die Stützstruktur mit der Umhüllung in einer besonders kurzen Zeit von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden kann.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass er noch schneller in die Rückhalteposition bewegbar ist.
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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 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 zumindest bereichsweise umgeben ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Umhüllung als flexibles Flächengebilde ausgebildet ist. Dabei kann die Umhüllung beispielsweise zumindest teilweise als textiles Flächengebilde oder als Folie ausgebildet sein.
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Bei herkömmlichen in Fahrzeugen üblichen Airbags wird die Umhüllung des Rückhaltevolumens zur Bewegung der Umhüllung in die Rückhalteposition von ausströmenden und/oder von in der Umhüllung befindlichen Gasen eines für die Verwendung für Airbags vorgesehenen Gasgenerators angeströmt, wodurch wegen der dadurch bedingten thermischen und/oder mechanischen Belastung der Umhüllung deren Festigkeit reduziert wird. Die Umhüllung muss zusätzlich unfallbedingten Belastungen standhalten, welche auf sie einwirken, während ein Insasse vom Airbag während seiner unfallbedingten Vorverlagerung aufgefangen und rückgehalten wird, damit der Insasse beim Unfall durch den Airbag geschützt wird. Material und Materialeigenschaften der Umhüllung werden bei der Auslegung des Airbags herkömmlicherweise in der Art festgelegt, dass die Umhüllung sowohl den Belastungen durch das Gas des Gasgenerators als auch – in einem in der Regel durch diese Belastungen vorgeschwächten Zustand – den Belastungen während des Unfalls in der Art standhält, so dass die Schutzwirkung des Airbags für den Insassen nicht beeinträchtigt wird.
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Im Gegensatz dazu wird bei dem erfindungsgemäßen Airbag die Stützstruktur mit dem Gas beaufschlagt oder anderweitigen, beispielsweise mechanischen Belastungen unterworfen, um die Stützstruktur und mit dieser die Umhüllung in die Rückhalteposition zu bewegen. Mit anderen Worten wird nicht die Umhüllung sondern vielmehr die Stützstruktur zumindest überwiegend den Belastungen bei der Bewegung in die Rückhalteposition unterworfen. Die Umhüllung, welche beispielsweise zumindest mittelbar an der Stützstruktur angeordnet ist und welche mit der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt wird, erfährt dabei im Vergleich zu herkömmlichen Airbags eine wesentliche geringere Belastung und wird somit nicht oder nur sehr geringfügig vorgeschwächt. Lediglich beim Auffangen des Insassens wird die Umhüllung gegenüber der Bewegung in die Rückhalteposition relativ stark belastet.
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Aufgrund dieser insgesamt relativ geringen Belastung der Umhüllung kann die Umhüllung besonders leicht hinsichtlich ihres Gewicht ausgebildet werden. Dadurch ist ein besonders leichtes Package, das heißt ein besonders leichter Verbund aus der Stützstruktur und aus der Umhüllung gebildet, das aufgrund seines sehr leichten Gewichts besonders schnell, das heißt in einer besonders kurzen Zeit, bei und/oder zeitlich vor einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden kann. So kann die Stützstruktur mit der Umhüllung in einer besonders kurzen Zeit ein besonders großes Volumen in einem Fahrgastraum des Kraftwagens einnehmen.
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Dadurch kann der wenigstens eine Insasse des Fahrgastraums im Falle der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nach Zurücklegen eines nur sehr geringen Weges besonders vorteilhaft aufgefangen und rückgehalten werden, so dass der Insasse vor einem Aufprall auf Bauteile, Komponenten und dergleichen im Fahrgastraum geschützt werden kann. So können schwerwiegende Verletzungen des Insassens bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung vermieden werden. Infolge des sehr leichten Gewichts der Umhüllung können die Stützstruktur und die Umhüllung somit schneller in die Rückhalteposition bewegt werden, so dass der Airbag seine dadurch verbesserte Schutzfunktion zeitlich besonders früh bei und/oder vor der umfallbedingten Kraftbeaufschlagung bereitstellen kann.
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Das geringe Gewicht der Umhüllung führt auch zu einem besonders geringen Gewicht des gesamten Airbags. Dies hält das Gesamtgewicht des Kraftwagens gering, woraus ein besonders geringer Kraftstoffverbrauch und damit geringe CO2-Emissionen zum Antreiben dieses resultieren.
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Infolge der Ausbildung der Umhüllung als das flexible Flächengebilde weist diese ein besonders geringes, so genanntes Packvolumen auf. Dies führt zu einem besonders geringen Packvolumen des gesamten zuvor geschilderten Packages. Das Packvolumen bezeichnet dabei ein Volumen, welches die Stützstruktur und die Umhüllung in ihrer Aufbewahrungsposition einnehmen. In der Aufbewahrungsposition sind die Stützstruktur und die Umhüllung beispielsweise in wenigstens einem Gehäuseteil des Airbags aufgenommen. Dadurch, dass die Stützstruktur und die Umhüllung in der Aufbewahrungsposition ein nur geringes Packvolumen aufweisen, kann der Bauraumbedarf des gesamten Airbags besonders gering gehalten werden. Dies führt zur Vermeidung und/oder zur Lösung von Package-Problemen. Darüber hinaus kann der Airbag dadurch an einer besonders vorteilhaften Stelle im Fahrgastraum relativ zu diesem positioniert werden, so dass die Stützstruktur und die Umhüllung insbesondere in der Rückhalteposition eine besonders vorteilhafte Stellung in dem Fahrgastraum relativ zu diesem einnehmen. Somit kann der Insasse bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung vorteilhaft aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden. Dies kommt der Schutzfunktion des erfindungsgemäßen Airbags zugute.
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Ein weiterer Vorteil des besonders geringen Gewichts der Umhüllung ist, dass auf die Umhüllung sowie die Stützstruktur und auf den gesamten Airbag bei der Bewegung der Stützstruktur und der Umhüllung in die Rückhalteposition wirkende Kräfte gering gehalten werden können. Aus dem geringen Gewicht resultieren geringe Massenkräfte. So können die Stützstruktur und die Umhüllung besonders schnell, das heißt mit besonders hohen Beschleunigungen, schadfrei von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden und somit besonders frühzeitig ein besonders großes Volumen in dem Fahrgastraum einnehmen. Dies kommt der Schutzfunktion des erfindungsgemäßen Airbags weiterhin zugute.
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Durch das geringe Gewicht und die geringen Kräfte sind auch anderweitige, in einem Nahbereich des Airbags angeordnete Bauteile, Komponenten, Verkleidungsteile und/oder dergleichen weniger stark belastet, wenn die Stützstruktur mit der Umhüllung in die Rückhalteposition bewegt wird.
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Ausgehend von der Aufbewahrungsposition werden die Stützstruktur und die Umhüllung beispielsweise über eine Austrittsöffnung aus dem Gehäuseteil des Airbags hinausbewegt. In der Aufbewahrungsposition ist die Austrittsöffnung dabei zumindest bereichsweise von einem Abdeckelement, insbesondere einer Klappe, abgedeckt. Diese Klappe wird, insbesondere durch die Stützstruktur und/oder die Umhüllung, beim Bewegen der Stützstruktur mit der Umhüllung in die Rückhalteposition von einer die Austrittsöffnung abdeckenden in Abdeckstellung in eine die Austrittsöffnung freigebenden Freigabestellung bewegt. Kräfte, die bei diesem Bewegen auf das Abdeckelement wirken, können aufgrund des geringen Gewichts der Umhüllung besonders gering gehalten werden.
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Auch wird dadurch eine Instrumententafel in dem Cockpit, an und/oder in welcher der erfindungsgemäße Airbag angeordnet ist, bei der Bewegung in die Rückhalteposition weniger stark belastet. Dadurch sind bei der Bewegung von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition sich unkontrolliert im Fahrgastraum umherbewegende Teile vermieden.
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Der erfindungsgemäße Airbag birgt weiterhin den Vorteil, dass die Stützstruktur mit der Umhüllung aufgrund des besonders geringen Gewichts der Umhüllung besonders schonend für den Insassen von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden kann. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass auf den Insassen wirkende Kräfte bei der Bewegung in der Rückhalteposition besonders gering sind und der Insasse sanft und schonend aufgefangen, rückgehalten und so vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden kann.
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Das insbesondere dünne, leichte und biegeschlaffe, das heißt flexible Flächengebilde umfasst beispielsweise Fäden, Garne oder dergleichen Fasern, welche miteinander verarbeitet beziehungsweise miteinander verbunden sind. Dadurch ist zum Beispiel das textile Flächengebilde gebildet.
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Die Stützstruktur umfasst beispielsweise eine Mehrzahl von Hohlkörperteilen, welche in ihren Volumina vergrößerbar sind. Die Hohlkörperteile sind aber beispielsweise zumindest im Wesentlichen röhrenförmig ausgebildet und zum Bewegen der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition mit einem Medium, insbesondere Gas, beaufschlagbar.
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Dazu umfasst der Airbag zum Beispiel wenigstens ein Stellglied, insbesondere einen Gasgenerator, mittels welchem die Hohlkörperteile mit dem Medium zu beaufschlagen sind. Dies erfolgt insbesondere durch eine explosionsartige Gasentladung, wodurch die Hohlkörperteile aufgeblasen werden.
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Bevorzugt ist zumindest ein Teil der Hohlkörperteile fluidisch miteinander verbunden. Besonders bevorzugt sind alle Hohlkörperteile fluidisch miteinander verbunden. So ist durch die Volumina der Hohlkörperteile ein Gesamtvolumen gebildet, welches es zum Bewegen der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition mit dem Medium zu beaufschlagen gilt.
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Die zumindest im Wesentlichen röhrenförmigen beziehungsweise strebenförmigen Hohlkörperteile sind dabei bevorzugt fachwerkartig beziehungsweise fachwerkförmig angeordnet, wodurch die Stützstruktur als Fachwerkstruktur ausgebildet ist. Dabei fungieren die Hohlkörperteile als Streben der Fachwerkstruktur. Zwischen den Hohlkörperteilen sind Freiflächen beziehungsweise Freiräume der Fachwerkstruktur gebildet.
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Dies birgt den Vorteil, dass das Rückhaltevolumen, welches in der Rückhalteposition zumindest bereichsweise von der Stützstruktur umgrenzt ist, besonders groß ist. Dies bedeutet, dass die Stützstruktur ein besonders großes Volumen in dem Fahrgastraum einnehmen kann, um den Insassen besonders vorteilhaft auffangen, rückhalten und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen zu können.
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Im Gegensatz dazu ist das mit dem Medium zu beaufschlagende Gesamtvolumen wesentlich kleiner als das Rückhaltevolumen bzw. das Volumen, welches die Stützstruktur in dem Fahrgastraum in der Rückhalteposition einnimmt. Dadurch muss im Gegensatz zu dem Rückhaltevolumen ein nur wesentlich geringeres Volumen (Gesamtvolumen) mit dem Medium beaufschlagt werden. So kann die Stützstruktur besonders schnell, in einer besonders kurzen Zeit und besonders schonend für den Insassen in die Rückhalteposition bewegt werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass auch das Rückhaltevolumen mittels wenigstens eines Stellglieds mit einem Medium, insbesondere Luft, beaufschlagt wird.
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Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass eine Beaufschlagung des Rückhaltevolumens mit dem Medium, insbesondere mit Umgebungsluft, zumindest im Wesentlichen passiv erfolgt. Dies bedeutet, dass bei der Bewegung der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition Umgebungsluft aus dem Fahrgastraum zumindest im Wesentlichen passiv über die Freiräume bzw. Freiflächen zwischen den Hohlkörperteilen in das Rückhaltevolumen eingesaugt wird und dadurch einströmt. Das Bewegen der Sitzstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewirkt eine Volumenvergrößerung des Rückhaltevolumens, wodurch die Umgebungsluft aus dem Fahrgastraum in das Rückhaltevolumen eingesaugt wird. Dadurch ist ein Stellglied zum Beaufschlagen des Rückhaltevolumens mit dem Medium nicht vorgesehen und nicht vonnöten. Dies hält das Gewicht, den Bauraumbedarf, die Teileanzahl und die Kosten des erfindungsgemäßen Airbags besonders gering.
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Die Freiräume bzw. Freiflächen zwischen den Hohlkörperteilen sind dabei zumindest bereichsweise von der Umhüllung abgedeckt. Um ein Einströmen einer besonders hohen Menge bzw. Masse an Umgebungsluft in das Rückhaltevolumen über die Freiflächen bzw. Freiräume zu ermöglichen, ist die Umhüllung vorteilhafterweise in wenigstens einer Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen hinein von Luft durchströmbar.
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In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Umhüllung eine geringere Festigkeit als die Stützstruktur auf. Dies führt zu einem besonders geringen Gewicht, so dass die Stützstruktur und die Umhüllung besonders schnell in die Rückhalteposition bewegbar sind. Die Umhüllung kann insbesondere daher mit einer geringeren Festigkeit ausgebildet werden, da die Stützstruktur (und bevorzugt nicht die Umhüllung) aktiv mit dem Medium beaufschlagt wird, um die Stützstruktur und mit ihr die Umhüllung in die Rückhalteposition zu bewegen. So nimmt zumindest überwiegend die Stützstruktur bei der Bewegung in die Rückhalteposition wirkende Belastungen auf. Auf die Umhüllung wirken demgegenüber nur geringe Belastungen, so dass die Gefahr einer Vorschwächung der Umhüllung nur sehr gering oder vermieden ist.
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Die höhere Festigkeit der Stützstruktur gegenüber der Umhüllung ist beispielsweise durch unterschiedliche Werkstoffe und/oder unterschiedliche Werkstoffeigenschaften und/der unterschiedliche Werkstoffverarbeitungen der Stützstruktur und der Umhüllung realisiert. Die Festigkeit der Umhüllung beschreibt dabei beispielsweise deren Widerstandsfähigkeit gegenüber einer hinsichtlich der Schutzwirkung für den Insassen funktionsbeeinträchtigenden Beschädigung der Umhüllung, wie etwa eine Rissbildung der Umhüllung. Bei herkömmlichen Airbags wird die Festigkeit der Umhüllung demnach etwa durch eine geeignete Festlegung des zumindest einen Werkstoffs (Materials) der Umhüllung und der zumindest einen Werkstoffeigenschaft (Materialeigenschaft) des Materials in folgender Art vorbestimmt: Die Widerstandsfähigkeit der Umhüllung ist sowohl hinsichtlich der durch das Gas des Gasgenerators auf die Umhüllung einwirkenden Belastungen gegeben, als auch hinsichtlich der durch die auf die Umhüllung einwirkenden unfallbedingten Belastungen. Auf andere auf die Umhüllung einwirkenden, in diesem Zusammenhang nicht relevanten Belastungen wird bei dieser Betrachtung nicht eingegangen.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Umhüllung eine Ventilfunktion auf, wodurch die Umgebungsluft in der ersten Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen durch die Umhüllung (das flexible Flächengebilde) hindurchströmen kann. Demgegenüber ist ein Ausströmen in einer zweiten, der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzten Strömungsrichtung aus dem Rückhaltevolumen hinaus zumindest im Wesentlichen vermieden. Alternativ kann vorgesehen sein, dass es die Ventilfunktion der Umhüllung ermöglicht, dass die Umgebungsluft in der ersten Strömungsrichtung mit einem relativ hohen Massenstrom bzw. Volumenstrom in das Rückhaltevolumen einströmen kann. Im Gegensatz dazu ermöglicht es die Ventilfunktion, dass die sich in dem Rückhaltevolumen befindende Umgebungsluft in der zweiten Strömungsrichtung mit einem dazu geringeren Massenstrom bzw. Volumenstrom ausströmen kann. Mit anderen Worten erfolgt das Ausströmen der Umgebungsluft aus dem Rückhaltevolumen hinaus gedrosselt im Vergleich zum Einströmen in das Rückhaltevolumen. Dadurch ist eine besonders hohe Standzeit des erfindungsgemäßen Airbags realisiert, wodurch der Insasse bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders vorteilhaft aufgefangen, rückgehalten und vor schweren Verletzungen geschützt werden kann.
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Zur Realisierung der Ventilfunktion ist beispielsweise wenigstens eine der Umhüllung zuzuordnende Ventilfolie vorgesehen, welche in zumindest bereichsweiser Überdeckung mit der Umhüllung angeordnet und zumindest mittelbar an dieser gehalten ist. Die Ventilfolie weist wenigstens eine Durchströmöffnung auf und ist in übrigen, an die Durchströmöffnung angrenzenden Bereichen luftundurchlässig ausgebildet.
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Vorteilhafterweise schließt sich die Durchströmöffnung an einen zumindest im Wesentlichen kanalförmigen Kanalbereich an, welcher durch luftundurchlässige Wandungen der Ventilfolie gebildet ist. Der Kanalbereich weist dabei zumindest dann seine kanalförmige Gestalt auf, wenn die Durchströmöffnung in der ersten Strömungsrichtung von Luft durchströmt wird. Dadurch ist ein Schlauchventil gebildet, welches ein besonders schnelles Einströmen der Umgebungsluft in das Rückhaltevolumen ermöglicht.
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Trifft der Insasse im Falle der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung auf die Stützstruktur und auf das flexible Flächengebilde (die Umhüllung) auf, was als Eintauchen bezeichnet wird, wo bewirkt dies eine Erhöhung eines in dem Rückhaltevolumen herrschenden Innendrucks. Diese Erhöhung des Innendrucks würde ein Ausströmen der sich in dem Rückhaltevolumen befindenden Umgebungsluft über die Freiräume bzw. Freiflächen hinaus bewirken. Dieses Ausströmen ist nun allerdings dadurch verhindert, dass das Schlauchventil bzw. die Schlauchventile in Folge der Erhöhung des Innendrucks zusammenfallen. Dadurch wird die Durchströmöffnung durch die anderweitigen, luftundurchlässigen Bereiche der Ventilfolie zumindest bereichsweise fluidisch zumindest im Wesentlichen versperrt, so dass ein Ausströmen der Umgebungsluft aus dem Rückhaltevolumen hinaus zumindest im Wesentlichen vermieden ist oder im Gegensatz zum Einströmen nur gedrosselt erfolgen kann.
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Das flexible Flächengebilde dient dabei als Durchschlagschutz für das Schlauchventil, so dass sich bei der Erhöhung des Innendrucks der zumindest im Wesentlichen kanalförmige Bereich nicht in Richtung der zweiten Strömungsrichtung umstülpt und ein Ausströmen der Luft aus dem Rückhaltevolumen hinaus zumindest ungehindert bzw. ungedrosselt ermöglicht.
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Vorteilhafterweise ist das die Umhüllung, insbesondere als das textile Flächengebilde, dem Fahrgastraum zu- und dem Rückhaltevolumen abgewandt angeordnet, während die Ventilfolie dem Fahrgastraum ab- und dem Rückhaltevolumen zugewandt angeordnet ist. Dadurch ist die geschilderte Ventilfunktion besonders vorteilhaft realisiert. Ferner kann dadurch der Insasse besonders günstig und schonend auf das textile Flächengebilde auftreffen und so aufgefangen werden.
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Bei diesem geschilderten Aspekt der Erfindung sind die Hohlkörperteile beispielsweise zumindest im Wesentlichen biegeschlaff, d. h. flexibel, ausgebildet. Eine weitere Möglichkeit ist, dass die Stützstruktur eine Mehrzahl von eigensteifen Hebelelementen umfasst, welche gelenkig miteinander verbunden sind und von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegbar sind. Dadurch ist ein sogenannte mechanisch aufstellbarer Airbag geschaffen, welcher durch wenigstens ein mechanisches Wirkprinzip von der Aufbewahrungssituation in die Rückhalteposition bewegt wird. Auch bei einem solchen mechanisch aufstellbaren Airbag ist es wie bei der zuvor geschilderten biegeschlaffen und Insbesondere textilen Stützstruktur ermöglicht, dass die Stützstruktur mit der Umhüllung in beiden Fällen ein besonders großes Volumen in dem Fahrgastraum in der Rückhalteposition einnimmt, jedoch ein Betätigungsaufwand zum Darstellen dieses großen Volumens besonders gering ist. Dadurch kann die Stützstruktur mit der Umhüllung in einer besonders kurzen Zeit in die Rückhalteposition bewegt werden, was der Schutzfunktion des Airbags zuträglich ist.
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Der Vorteil des Airbags mit der Stützstruktur ist insbesondere der, dass sich das Rückhaltevolumen zumindest im Wesentlichen passiv mit Umgebungsluft füllt. Damit einher gehen nur sehr geringe, auf die Umhüllung wirkende Belastungen. Die Umhüllung wird insbesondere thermisch und/oder mechanisch nicht oder nur sehr gering belastet, wenn die Stützstruktur in die Rückhalteposition bewegt wird. Dies ist insbesondere im Vergleich zu einer zumindest im Wesentlichen aktiven Beaufschlagung des Rückhaltevolumens mittels wenigstens eines Stellglieds, insbesondere eines Gasgenerators, wobei besonders hohe Drücke und damit besonders hohe Belastungen auf die Umhüllungen wirken, der Fall. Bei diesen hohen Belastungen handelt es sich insbesondere um eine hohe Temperatur des Mediums, insbesondere des Gases, was bei der passiven Beaufschlagung entfällt.
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Eine solche thermische Belastung kann auch noch zeitlich nach der Beaufschlagung des Rückhaltevolumens mit dem Medium wirken, also beispielsweise auch während einer Rückhaltephase, in welcher der Insasse in die Stützstruktur mit Umhüllung eintaucht. Diese Problematik ist bei dem erfindungsgemäßen Airbag mit der Stützstruktur unter der zumindest im Wesentlichen passiven Beaufschlagung des Rückhaltevolumens vermieden, so dass der Insasse besonders schonend und sanft aufgefangen und zurückgehalten werden kann. Infolge dieser geringeren Belastungen der Umhüllung kann die Umhüllung besonders leicht, insbesondere ultraleicht und besonders kompakt, insbesondere ultrakompakt, ausgelegt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das textile Flächengebilde (die Umhüllung) als Gewebe, insbesondere als Drehergewebe, Gestrick und/oder Gewirke ausgebildet ist. Dadurch kann einerseits ein besonders hoher Massenstrom bzw. Volumenstrom durch das textile Flächengebilde hindurch in das Rückhaltevolumen einströmen, so dass das Rückhaltevolumen in einer nur sehr kurzen Zeit mit einer besonders hohen Menge bzw. Masse an Luft, insbesondere Umgebungsluft, gefüllt werden kann. Andererseits weist die Umhüllung dadurch eine ausreichend hohe Robustheit auf, um aus der Bewegung von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition resultierende Belastungen zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen zu können. Ferner birgt diese Ausführungsform den Vorteil, dass die Stützstruktur und die Umhüllung (das textile Flächengebilde) ein nur sehr geringes Packvolumen aufweisen. Darüber hinaus weist diese Ausführungsform besonders geringe Kosten auf.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Umhüllung ein Flächengewicht von höchstens 120 g/m2 auf. Dies halt das Gewicht, insbesondere ist das Packvolumen, der Umhüllung besonders gering. Gleichzeitig ist die Umhüllung robust, um die Bewegung von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition zumindest im Wesentlichen ertragen zu können.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Umhüllung, insbesondere als das textile Flächengebilde, aus Fäden, Garne oder dergleichen Fasern mit maximal 235 dtex gebildet. Dabei weist die Umhüllung ein Volumen und/oder eine Ausdehnung und/oder eine Biegung und/oder eine Biegefähigkeit auf, welche geringer ist als bei herkömmlichen Umhüllungen von Rückhaltevolumen herkömmlicher Airbags. In Folge der geschilderten geringeren oder sogar entfallenden Belastungen der Umhüllungen beim Bewegen von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition weist die Umhüllung (das flexible Flächengewebe) jedoch eine Robustheit auf, um die Bewegung in die Rückhalteposition schadfrei ertragen zu können.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Umhüllung eine Temperaturbeständigkeit von max. zumindest im Wesentlichen 140°C auf. In einer Weiterbildung weist die Umhüllung eine Temperaturbeständigkeit von max. zumindest im Wesentlichen 100°C auf. Dies reicht ohne weiteres aus, um bei der Bewegung in die Rückhalteposition wirkende Belastungen schadfrei zu ertragen. Dies ist auch der Fall, wenn eine zumindest im Wesentlichen geringfügige Unterstützung der zumindest im Wesentlichen passiven Beaufschlagung des Rückhaltevolumens und damit der Umhüllung mit Umgebungsluft mittels wenigstens eines Stellglieds durchgeführt wird, mittels welchem insbesondere unterstützenderweise Medium, insbesondere Gas, in das Rückhaltevolumen eingebracht wird. Ferner weist die Umhüllung ein besonders geringes Packvolumen auf, was mit den in diesem Zusammenhang ebenfalls geschilderten Vorteilen einher geht.
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Die Umhüllung weist ferner den Vorteil auf, dass ein Verhältnis des Flächengewichts zu ihrem Reißwiderstand geringer ist als bei herkömmlichen Umhüllungen zur Umgrenzung von Rückhaltevolumen herkömmlicher Airbags. Dies hält das Gewicht, die Kosten und insbesondere das Packvolumen der Umhüllung sowie es Packages des aus der Umhüllung der Stützstruktur in einem geringen Rahmen, was auf die geschilderte Art und Weise der Schutzfunktion des erfindungsgemäßen Airbags zugute kommt.
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Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Umhüllung einen Schmelzpunkt von maximal zumindest im Wesentlichen 262°C auf. Dadurch kann die Umhüllung besonders gering hinsichtlich ihres Volumens, insbesondere seines Packvolumens, sowie seines Gewichts ausgebildet werden. Gleichzeitig ist es robust genug, um insbesondere thermische Belastungen bei der Bewegung in die Rückhalteposition schadfrei ertragen zu können. Dadurch kann die Umhüllung in besonders vorteilhafte Stellungen in dem Fahrgastraum relativ zu diesem bewegt werden, und die Umhüllung verbleibt zumindest im Wesentlichen in dieser Stellung, so dass sie in Zusammenwirken mit der Stützstruktur den Insassen bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung besonders vorteilhaft auffangen und rückhalten kann.
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Insbesondere ist es durch die Robustheit und die damit einhergehende Schadfreiheit ermöglicht, dass die Umhüllung zumindest mittelbar mit der Stützstruktur verbunden und/oder an einem Gehäuseteil des Airbags gehalten bleibt. Dies bedeutet, dass sich die Umhüllung bei und/oder zeitlich nach der Bewegung in die Rückhalteposition nicht unkontrolliert sondern vielmehr definiert in dem Fahrgastraum relativ zu diesem bewegt, um so den Insassen besonders effizient und nach Zurücklegen eines nur sehr geringen Wegs aufgefangen und rückgehalten werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Umhüllung zumindest im Wesentlichen aus Fäden, Garne oder dergleichen Fasern aus wenigstens einem Kunststoff gebildet. Dies hält das Gewicht und die Kosten der Umhüllung und damit des gesamten Airbags gering. Dabei ist es auch möglich, die Umhüllung aus Hybridgarnen auszubilden Somit umfasst die Umhüllung wenigstens zwei Arten von Fasern, welche aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen, insbesondere Kunststoffen, ausgebildet sind.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Umhüllung zumindest bereichsweise aus PA 700 dtex ausgebildet. Dies hält das Packvolumen der Umhüllung besonders gering bei gleichzeitiger Realisierung einer ausreichend hohen Robustheit. Die Abkürzung PA steht dabei für den Kunststoff Polyamid, was vorteilhaft für das geringe Packvolumen, die geringen Kosten und die hohe Robustheit der Umhüllung ist. Insbesondere ist das als Drehergewebe ausgebildete textile Flächengewebe aus Schussgarn aus PA 6.6 700 dtex f 108, Type 446 HRT ausgebildet. Dabei kann vorteilhafterweise eine Schussdichte von zumindest im Wesentlichen 7,5 S/cm aufweisen. Selbstverständlich sind dazu unterschiedliche Ausführungsformen möglich, beispielsweise Ausführungen mit geringeren dtex-Werten. Das flexible Flächengebilde weist dabei eine besonders hohe Robustheit sowie ein geringes Gewicht und ein geringes Packvolumen auf. Die Fasern des Flächengebildes können auch aus Tyvek ausgebildet sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Umhüllung zumindest teilweise als Folie aus beispielsweise zumindest einem Kunststoff oder aus zumindest einem Metall ausgebildet. In einer Weiterbildung wird die Folie zumindest bereichsweise aus einem Verbund aus Kunststoff und Metall gebildet. Dadurch ist die Folie robust und gleichzeitig leicht in ihrem Gewicht.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Umhüllung als eine erste Lage mit wenigstens einer weiteren Lage versehen. Dabei dient eine der Lagen beispielsweise zur Darstellung einer erwünschten ausreichend hohen Festigkeit und Robustheit der Umhüllung, während die andere Lage einer Abdichtung der Umhüllung dient, so dass zumindest im Wesentlichen kein oder nur ein sehr geringer Massenstrom bzw. Volumenstrom der Umgebungsluft aus dem Rückhaltevolumen über die Umhüllung ausströmen kann.
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Eine der Lagen kann in einer Rückhalteposition in vorteilhafter Weise dem Fahrgastraum zugewandt sein und eine besonders geringe Reibung aufweisen bzw. eine Reibungsentstehung vermindern oder vermeiden, so dass der Insasse beim Auftreffen auf diese Lage zumindest im Wesentlichen keine Schürfungen, Verbrennungen und anderweitige Blessuren davonträgt. Vorteilhafterweise sind die Lagen luftdurchlässig, so dass ein leichtes Atmen des auf die Umhüllung aufgetroffenen Insassens ermöglicht ist. Vorteilhafterweise ist eine weitere, dritte Lage vorgesehen, welche die zuvor geschilderte Ventilfunktion im Wesentlichen bereitstellen kann. Die Lage mit der besonders geringen Reibung ist auch einer schnellen Entfaltung der Umhüllung und damit des gesamten Airbags zuträglich.
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Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Lage mit der besonders geringen Reibung dem Rückhaltevolumen zugewandt ist. So kann sich die Umhüllung und damit der gesamte Airbag besonders leicht und in nur kurzer Zeit entfalten.
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Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die weitere Lage in die erste Lage integriert, beispielsweise eingewebt, ist. Dies hält den Bauraumbedarf der Umhüllung besonders gering.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Umhüllung im Wesentlichen aus einem Verbundmaterial ausgebildet. Dabei kann vorgesehen sein, dass durch die wenigstens zwei Lagen das Verbundmaterial bzw. eine Verbundbauweise der Umhüllung gebildet ist. Ebenso möglich ist es, dass die Umhüllung mit einem Verbundmaterial versehen ist. Dadurch ist die Umhüllung effizient verstärkt und weist gleichzeitig ein nur geringes Gewicht auf.
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Eine der Lagen kann dabei auf zumindest im Wesentlichen aus einem ersten Werkstoff gebildet sein, während die wenigstens eine zweite Lage aus einem zweiten, zum ersten Werkstoff unterschiedlichen Werkstoff gebildet ist. Dabei können die Lagen, wie bereits geschildert, unterschiedliche Funktionen erfüllen. Dadurch ist eine Funktionstrennung dargestellt, durch welche jede der Lagen auf ihren speziellen Zweck effizient und zumindest im Wesentlichen optimal abgestimmt ist. Daraus resultiert eine zumindest im Wesentlichen optimale Gesamtfunktionalität und vorteilhafte Funktionserfüllung der Umhüllung, was der Schutzfunktion des Airbags zugute kommt.
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Eine der Lagen kann dabei als zumindest im Wesentlichen reißfeste Netzstruktur, beispielsweise aus Nylon, ausgebildet sein, welche von einer Folie oder einem Gewebe als zweite Lage zumindest bereichsweise umgeben und/oder in zumindest bereichsweise Überdeckung mit einer Folie oder einem Gewebe bzw. einem Textil angeordnet ist. Diese Lagen sind beispielsweise durch eine dritte Lage ergänzt, welche eine Abdichtfunktion bereitstellt, so dass die sich in dem Rückhaltevolumen befindende Luft nicht oder lediglich gedrosselt aus dem Rückhaltevolumen ausströmen kann. Bei der reißfesten Netzstruktur handelt es sich beispielsweise um ein ultraleichtes Nylongewebe mit Ripstop. Dies hält das Gewicht der Umhüllung besonders gering bei gleichzeitiger Realisierung einer hohen Robustheit.
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Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Umhüllung durch Kohlefasern und/oder Glasfasern verstärkt ist. Auch dadurch können eine hohe Robustheit sowie ein geringes Gewicht der Umhüllung dargestellt werden. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Umhüllung zumindest bereichsweise durch ein papiervliesartiges Faserfunktionstextil, wie etwa Tyvek, gebildet ist. Dies hält das Gewicht besonders gering. Tyvek kann dabei ein papiervliesartiges Faserfunktionstextil aus thermisch verschweißten Fasern aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) sein. Auch kann es sich um ein Endlos-Faser-Vlies aus Polypropylen handeln.
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Bei der die Abdichtfunktion bereitstellenden Lage kann es sich beispielsweise um eine Silikonbeschichtung der Fasern der Umhüllung, insbesondere des textilen Flächengebildes, handeln. Ist die reißfeste Netzstruktur vorgesehen, so ist eine daran angepasste Ventilierung, d. h. Ventilfunktion, vorgesehen, um die geschilderte, vorteilhafte Funktionalität des erfindungsgemäßen Airbags zu gewährleisten.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Trennung der Stützstruktur von der Umhüllung vorgesehen. Dabei können die Umhüllung und die Stützstruktur aus voneinander unterschiedlichen Werkstoffen ausgebildet sein. Dies ist jedoch nicht unbedingt vonnöten. Die Umhüllung und die Stützstruktur können auch aus dem gleichen Werkstoff ausgebildet sein.
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Alternativ oder ergänzend ist vorgesehen, dass die Stützstruktur und die Umhüllung in wenigstens einem jeweiligen Verbindungsbereich miteinander verbunden sind. Dies ist besonders vorteilhaft in Eckbereichen der Umhüllung und/oder Stützstruktur der Fall. Diese Eckbereiche liegen vorteilhafterweise außerhalb eines Auftreffbereichs, in welchem der Insasse bei der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung höchstwahrscheinlich auf die Stützstruktur mit der Umhüllung auftrifft. Dadurch kann die Verbindung der Umhüllung der Stützstruktur besonders fest und robust ausgebildet werden, ohne die Auffang- und Rückhaltefunktion der Umhüllung der Stützstruktur negativ zu beeinträchtigen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007052246 A1 [0002]