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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, insbesondere für einen Kraftwagen, mit einer Stützstruktur, welche aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist. Durch die Stützstruktur ist in ihrer Rückhalteposition ein Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise umgeben.
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Für die Auffang- und Rückhaltewirkung des Airbags spielt der in dem Rückhaltevolumen herrschende Innendruck eine nicht unerhebliche Rolle.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Airbag eine besonders vorteilhafte Auffang- und Rückhaltewirkung aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Ein solcher Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, umfasst eine Stützstruktur, die eine Mehrzahl von Hohlkörperteilen aufweist. Die Stützstruktur ist aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar. Durch die Stützstruktur ist in ihrer Rückhalteposition ein Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise umgeben.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an der Stützstruktur im Rückhaltevolumen wenigstens ein faserartiges oder fadenartiges, pyrotechnisches Energiebeaufschlagungselement angeordnet ist, mittels welchem ein sich in dem Rückhaltevolumen befindendes Gas, insbesondere Luft, mit Energie beaufschlagbar ist. Dazu wird das Energiebeaufschlagungselement insbesondere explosionsartig entzündet. Durch die Anordnung des wenigstens einen Energiebeaufschlagungselements in dem Rückhaltevolumen an der Stützstruktur kann die Energiebeaufschlagung des Gases in dem Rückhaltevolumen genau dort bewirkt werden, wo die Energiebeaufschlagung bzw. Energieentfaltung zur Darstellung eines erwünscht hohen Innendrucks in dem Rückhaltevolumen benötigt und erwünscht ist.
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Durch die Energiebeaufschlagung des Gases in dem Rückhaltevolumen, insbesondere durch Zünden des Energiebeaufschlagungselements, kann der Innendruck im Rückhaltevolumen im Vergleich zum zeitlich vor dem Zünden bzw. vor der Aktivierung des Energiebeaufschlagungselements herrschenden Innendruck erhöht werden. So herrscht in dem Rückhaltevolumen der erwünscht hohe Innendruck, so dass wenigstens ein Insasse des Kraftwagens bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung desselbigen besonders vorteilhaft aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden kann. Dabei steht der erwünscht hohe Innendruck in dem Rückhaltevolumen bereits beim Aufprall des Insassen auf die Stützstruktur, was als Eintauchen bezeichnet wird, zur Verfügung. Dies bedeutet, dass der erwünscht hohe Innendruck nicht erst durch das Eintauchen des Insassen bewirkt wird, sondern bereits bei oder zeitlich vor dem Eintauchen zur Verfügung steht.
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Das Energiebeaufschlagungselement kann dabei in dem Rückhaltevolumen gezielt dort angeordnet werden, wo die Energiebeaufschlagung vorteilhaft für die Rückhaltewirkung des Airbags ist. Eine Energie- und Gasverteilung in dem Rückhaltevolumen kann entfallen. Darüber hinaus ist ein besonders homogener Energieeintrag mittels des wenigstens einen Energiebeaufschlagungselements darstellbar, so dass eine erwünschte Position des Airbags bzw. der Stützstruktur in einem Fahrgastraum des Kraftwagens nicht durch das Aktivieren bzw. Zünden des Energiebeaufschlagungselements negativ beeinträchtigt wird. Ein weiterer Vorteil des Energiebeaufschlagungselements ist, dass die Energiebeaufschlagung bzw. der Energieeintrag in das sich in dem Rückhaltevolumen befindende Gas zumindest nahezu ohne Zeitverzögerung stattfinden kann. Daher kann der Zeitpunkt der Energiebeaufschlagung sehr genau gesteuert oder geregelt und dadurch auch adaptiv genutzt werden.
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Der erfindungsgemäße Airbag birgt ferner den Vorteil, dass der Energieeintrag effizient und gezielt stattfinden kann, was einem besonders hohen Wirkungsgrad zugute kommt. Da, wie angedeutet, die Gasverteilung entfallen kann, wirkt sich die gezielte Energiebeaufschlagung auch positiv auf einen sehr hohen Wirkungsgrad der Gasverteilung aus.
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Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Airbag ein sehr geringes Gewicht auf, da zur Energiebeaufschlagung und zur Darstellung des erwünschten hohen Innendrucks in dem Rückhaltevolumen kein zusätzliches Stellglied wie beispielsweise ein Gasgenerator und somit auch kein Gasgeneratorgehäuse vorgesehen und vonnöten sind. Dies ist trägt auch zu einem geringen Bauraumbedarf sowie geringen Kosten des Airbags bei.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Energiebeaufschlagungselement beispielsweise als Zündschnur oder als Zündfaden ausgebildet. Dadurch ist eine besonders präzise Anordnung des Energiebeaufschlagungselements möglich, was für die gezielte Energiebeaufschlagung vorteilhaft ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung kann eine Mehrzahl von faserartigen oder fadenartigen, pyrotechnischen Energiebeaufschlagungselementen zum Beaufschlagen des Gases mit Energie vorgesehen sein, wobei durch die Energiebeaufschlagungselemente eine textile Struktur gebildet ist. Mit anderen Worten sind die Energiebeaufschlagungselemente unter Ausbildung der textilen Struktur miteinander verbunden. Dabei kann durch die Energiebeaufschlagungselemente beispielsweise ein zumindest im Wesentlichen dreidimensionales Gewebe und/oder ein Vlies und/oder ein Netz und/oder ein Filz als die textile Struktur gebildet sein.
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Vorteilhafterweise sind die Energiebeaufschlagungselemente in die Stützstruktur integriert. Dabei können sie beispielsweise in die Stützstruktur eingenäht bzw. mit dieser vernäht sein.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Energiebeaufschlagungselemente strahlenförmig und/oder ringförmig und/oder wellenförmig und/oder unter Ausbildung eines im Wesentlichen dreidimensionalen Gebildes bzw. einer dreidimensionalen Struktur angeordnet. Dadurch können die Energiebeaufschlagungselemente bedarfsgerecht angeordnet werden, so dass eine bedarfsgerechte, gezielte und damit effiziente Energiebeaufschlagung des Gases in dem Rückhaltevolumen bewirkbar ist. Auch anderweitige Formen und Strukturen sind ohne weiteres möglich.
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Der erfindungsgemäße Airbag ist besonders bevorzugt als sogenannter Fachwerkbag ausgebildet. Dies bedeutet, dass die Stützstruktur zumindest im Wesentlichen fachwerkartig bzw. fachwerkförmig ausgebildet ist. Dabei sind die Hohlkörperteile beispielsweise zumindest im Wesentlichen röhrenförmig, d. h. als Röhrenelemente ausgebildet und fungieren als Streben der als Fachwerkstruktur ausgebildeten Stützstruktur. Die Hohlkörperteile sind dabei zumindest teilweise fluidisch miteinander verbunden. Bevorzugt sind alle Hohlkörperteile fluidisch miteinander verbunden. Durch die fluidische Verbindung der Hohlkörperteile ist ein zusammenhängendes Gesamtvolumen gebildet, welches es mit einem Gas, insbesondere Luft, zu beaufschlagen gilt, um die Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition zu bewegen, d. h. zu entfalten.
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Das Gesamtvolumen ist dabei wesentlich geringer als das Rückhaltevolumen. Dadurch, dass nur das relativ geringe Gesamtvolumen beispielsweise mittels wenigstens eines Stellglieds, insbesondere eines Gasgenerators, aktiv mit Gas, insbesondere Luft, beaufschlagt, d. h. aufgeblasen wird, kann die Stützstruktur besonders schnell, d. h. in einer besonders kurzen Zeit sowie für den Insassen besonderes sanft von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden, jedoch gleichzeitig ein besonders großes Volumen in dem Fahrgastraum des Kraftwagens einnehmen. So kann der Insasse bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung frühzeitig aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden.
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Zwischen den Hohlkörperteilen der Fachwerkstruktur sind Freiräume bzw. Freiflächen gebildet, über welche Luft, Insbesondere Umgebungsluft, aus dem Fahrgastraum in das Rückhaltevolumen beim Entfalten der Stützstruktur einströmen kann. Dies bedeutet, dass die Umgebungsluft im Gegensatz zur aktiven Beaufschlagung der Hohlkörperteile mit dem Gas passiv in das Rückhaltevolumen einströmt. Bei dem Entfalten der Stützstruktur entsteht im Rückhaltevolumen ein Unterdruck, welcher die Umgebungsluft in das Rückhaltevolumen in eine erste Strömungsrichtung einsaugt.
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Bevorzugt umfasst der Airbag eine Umhüllung, mittels welcher das Rückhaltevolumen in der Rückhalteposition zumindest bereichsweise umgeben ist. Bevorzugt weist die Umhüllung eine solche Ventilfunktionalität auf, so dass die Umgebungsluft mit einem besonders hohen Massenstrom in die erste Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen einströmen kann. Diese Ventilfunktionalität ist beispielsweise durch eine Ventileinrichtung dargestellt, welche in die Umgebung integriert sein kann.
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Die Ventileinrichtung verhindert ein Ausströmen der Luft in eine der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzte zweite Strömungsrichtung aus dem Rückhaltevolumen heraus. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Ventileinrichtung das Ausströmen der sich in dem Rückhaltevolumen befindenden Luft in die zweite Strömungsrichtung gegenüber dem Einströmen lediglich gedrosselt ermöglicht. Dies bedeutet, dass die Luft mit einem nur geringeren Massenstrom aus dem Rückhaltevolumen ausströmen kann als die Luft in die erste Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen einströmen kann bzw. konnte.
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Dadurch ist eine hohe Standzeit des Airbags geschaffen, so dass die Stützstruktur und mit dieser die Umhüllung besonders frühzeitig bei oder zeitlich vor der unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in die Rückhalteposition bewegt werden und den Insassen effektiv auffangen, rückhalten und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen können.
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Mittels des wenigstens einen Energiebeaufschlagungselements kann die sich in dem Rückhaltevolumen befindende Luft durch Zünden des Energiebeaufschlagungselements mit Energie beaufschlagt werden, wodurch ein besonders hoher Innendruck in dem Rückhaltevolumen darstellbar ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele 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 eine schematische Darstellung einer Stützstruktur eines Airbags für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, wobei durch die Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition ein Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise begrenzt ist und wobei an der Stützstruktur im Rückhaltevolumen Energiebeaufschlagungselemente angeordnet sind, mittels welchen sich in dem Rückhaltevolumen befindende Luft mit Energie beaufschlagbar ist;
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2 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Stützstruktur gemäß 1;
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3 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Stützstruktur gemäß den 1 und 2; und
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4 ausschnittsweise eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Stützstruktur gemäß den 1 bis 3.
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Die 1 zeigt eine sehr schematische Darstellung einer Stützstruktur 10 für einen Airbag eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Die Stützstruktur 10 ist bei oder zeitlich vor einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Kraftwagens aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar. In der Rückhalteposition ist durch die Stützstruktur ein Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise umgeben.
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Die Stützstruktur 10 umfasst beispielsweise eine Mehrzahl von Röhrenelementen, die jeweilige Volumina aufweisen. Die Volumina der Röhrenelemente sind fluidisch miteinander verbunden, so dass dadurch ein zusammenhängendes Gesamtvolumen gebildet ist. Zum Bewegen der Stützstruktur in die Rückhalteposition wird das Gesamtvolumen mittels wenigstens eines Stellglieds, insbesondere mittels wenigstens eines Gasgenerators, mit einem Gas, insbesondere Luft, beaufschlagt und dadurch aufgeblasen.
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Die Stützstruktur 10 ist zumindest im Wesentlichen fachwerkartig bzw. fachwerkförmig ausgebildet, wobei die Röhrenelemente als Streben der als Fachwerkstruktur ausgebildeten Stützstruktur 10 fungieren. Zwischen den Röhrenelementen (Streben) sind Freiflächen bzw. Freiräume gebildet, über welche beim Bewegen der Stützstruktur 10 in die Rückhalteposition Umgebungsluft aus einem Fahrgastraum des Kraftwagens in das Rückhaltevolumen einströmen kann. Bei dem Bewegen der Stützstruktur aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition entsteht ein Unterdruck in dem Rückhaltevolumen, so dass Luft aus dem Fahrgastraum des Kraftwagens in das Rückhaltevolumen eingesaugt wird. Daraus ist es ersichtlich, dass das Einbringen der Luft in das Rückhaltevolumen zumindest im Wesentlichen passiv erfolgt, während das Aufblasen der Röhrenelemente der Stützstruktur 10 mittels des wenigstens einen Gasgenerators aktiv erfolgt.
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An der Stützstruktur 10 sind nun im Rückhaltevolumen fadenartige, pyrotechnische Energiebeaufschlagungselemente 12 angeordnet, mittels welchen die sich im Rückhaltevolumen befindende Luft mit Energie beaufschlagbar ist. Dadurch wird eine Erhöhung des im Rückhaltevolumen herrschenden Innendrucks bewirkt. Wie der 1 zu entnehmen ist, sind die Energiebeaufschlagungselemente 12 als Zündschnüre oder als Sprengschnüre ausgebildet und strahlenförmig angeordnet.
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Durch Zünden der Zündschnüre bzw. Sprengschnüre kann ein Energieeintrag in die sich in dem Rückhaltevolumen befindende Luft bewirkt werden, woraus die Erhöhung des Innendrucks in dem Rückhaltevolumen resultiert im Vergleich zu dem Innendruck, der zeitlich vor dem Zünden bzw. Aktivieren der Energiebeaufschlagungselemente 12 herrscht. Dadurch steht ein erwünscht hoher Innendruck in dem Rückhaltevolumen bereits dann zur Verfügung, wenn ein Insasse des Kraftwagens auf die Stützstruktur 10 aufprallt. So kann der Insasse besonders vorteilhaft aufgefangen, rückgehalten und vor schwerwiegenden Verletzungen geschützt werden.
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Die 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Stützstruktur 10 mit den an ihr in dem Rückhaltevolumen angeordneten Energiebeaufschlagungselementen 12, welche als Sprengschnüre oder als Zündschnüre ausgebildet sind. Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Stützstruktur 10 mit den Energiebeaufschlagungselementen 12 gemäß den 1 und 2.
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Wie der 4 zu entnehmen ist, können durch die fadenartigen Energiebeaufschlagungselemente 12 auch zumindest im Wesentlichen dreidimensionale Gebilde bzw. dreidimensionale Strukturen wie beispielsweise ein dreidimensionales Filz, ein dreidimensionales Gewebe oder dergleichen Textil gebildet sein. Dazu werden die mehreren fadenartigen Energiebeaufschlagungselemente 12 entsprechend textiltechnisch miteinander verbunden bzw. gekoppelt, so dass sie ein Textil, das in dem Rückhaltevolumen angeordnet ist, bilden.
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Die Energiebeaufschlagungselemente 12 können dabei in die Stützstruktur 10, welche ebenso als ein Textil ausgebildet sein kann, eingenäht und/oder eingehängt und/oder auf anderweitige Weise an der Stützstruktur 10 angeordnet sein.
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Wie anhand der Zusammenschau der 1 bis 4 erkennbar ist, können die Zündschnüre bzw. Sprengschnüre je nach Bedarf angeordnet und in das Rückhaltevolumen eingebracht werden, um eine gezielte, effiziente und somit wirkungsgradgünstige Energiebeaufschlagung der sich in dem Rückhaltevolumen befindenden Luft zu bewirken.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007052246 A1 [0002]
