DE102012016612A1

DE102012016612A1 - Airbag mit gefaltetem Abschnitt

Info

Publication number: DE102012016612A1
Application number: DE102012016612A
Authority: DE
Inventors: Paul M. Lange; Kurt F. Fischer; Douglas M. Gould; Patrick R. Landis
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2013-03-07
Also published as: US8764055B2; US20130056963A1

Abstract

Eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung (14) weist mindestens eine Materialbahn (212) auf, die ein aufblasbares Volumen (54) der Schutzvorrichtung definiert. Die mindestens eine Bahn (212) weist einen Abschnitt auf, der in einem aufgeblasenen und entfalteten Zustand in Richtung des Fahrzeuginsassen zeigt. Die Schutzvorrichtung (14) weist mindestens eine in der mindestens einen Bahn (212) ausgebildete Falte (296) auf. Die mindestens eine Falte (296) definiert einen gepolsterten Abschnitt (210) zur Aufnahme eines Bereiches des Insassen. Die mindestens eine Falte (296) verringert die Gewebespannung in dem gepolsterten Abschnitt (210), um den gepolsterten Abschnitt mit einem Grad an Weichheit zu versehen, der über die übrigen Bereiche der Schutzvorrichtung (14) verringert ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung einen zwischen einem Abschnitt eines Fahrzeugs und einem Fahrzeuginsassen aufblasbaren Airbag. In einer Ausführungsform betrifft die Erfindung einen zwischen einem Armaturenbrett und einem Fahrzeuginsassen auf dem Vordersitz aufblasbaren Airbag.
Es ist bekannt, eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung wie einen Airbag zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs vorzusehen. Airbags sind zwischen einem Abschnitt des Fahrzeugs und einem Fahrzeuginsassen aufblasbar. Ein bestimmter Typ von Airbag ist ein Frontalairbag, der zwischen einem Insassen auf einem Vordersitz des Fahrzeugs und einem Armaturenbrett des Fahrzeugs aufblasbar ist. Derartige Airbags können Fahrerairbags oder Beifahrerairbags sein. Im aufgeblasenen Zustand schützen die Fahrer- und Beifahrerairbags den Insassen vor einem Aufprall auf Teile des Fahrzeugs wie das Armaturenbrett und/oder ein Lenkrad des Fahrzeugs.
Beifahrerairbags werden normalerweise in einem nicht aufgeblasenen Zustand in einem Gehäuse aufbewahrt, das an dem Fahrzeugarmaturenbrett angebracht ist. Eine Airbagklappe ist mit dem Gehäuse und/oder dem Armaturenbrett verbindbar, um den Airbag in einem verstauten Zustand zu umschließen und zu verbergen. Bei der Entfaltung des Beifahrerairbags öffnet sich die Airbagklappe, so dass sich der Airbag in eine aufgeblasene Stellung bewegen kann. Die Airbagklappe öffnet sich als Folge von Kräften, die durch den sich aufblasenden Airbag auf die Klappe ausgeübt werden.
Fahrerairbags werden normalerweise in einem nicht aufgeblasenen Zustand in einem Gehäuse verstaut, das an dem Fahrzeuglenkrad angebracht ist. Eine Airbagabdeckung ist mit dem Gehäuse und/oder dem Lenkrad verbindbar, um den Airbag in einem verstauten Zustand zu umschließen und zu verbergen. Bei Entfaltung des Fahrerairbags öffnet sich die Airbagabdeckung, so dass sich der Airbag in eine aufgeblasene Stellung bewegen kann. Die Airbagabdeckung öffnet sich als Folge von Kräften, die durch den sich aufblasenden Fahrerairbag auf die Abdeckung ausgeübt werden.
Die Erfindung betrifft eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung, die mindestens eine Materialbahn aufweist, welche ein aufblasbares Volumen der Schutzvorrichtung definiert. Die mindestens eine Bahn weist einen Abschnitt auf, der in einem aufgeblasenen und entfalteten Zustand in Richtung des Fahrzeuginsassen zeigt. Die Schutzvorrichtung weist mindestens eine in der mindestens einen Bahn ausgebildete Falte auf. Die mindestens eine Falte definiert einen gepolsterten Abschnitt zur Aufnahme eines Bereichs des Insassen. Die mindestens eine Falte verringert die Gewebespannung in dem gepolsterten Abschnitt, um dem gepolsterten Abschnitt einen Grad an Weichheit zu verleihen, der über die übrigen Flächen der Schutzvorrichtung verringert wird.
Die Erfindung betrifft außerdem eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung, die mindestens eine Materialbahn aufweist, welche ein aufblasbares Volumen der Schutzvorrichtung definiert. Die mindestens eine Bahn weist einen Abschnitt auf, der in einem aufgeblasenen und entfalteten Zustand in Richtung des Fahrzeuginsassen zeigt. Mindestens ein Paar von ausgeschnittenen Abschnitten erstreckt sich von entgegengesetzten Kanten der mindestens einen Bahn aufeinander zu. Mindestens ein Faltenabschnitt der mindestens einen Bahn ist zwischen den ausgeschnittenen Abschnitten festgelegt. Die mindestens eine Bahn ist in einer Z-förmigen Gestalt in dem Bereich des mindestens einen Faltenabschnitts umgefaltet, um den mindestens einen Faltenabschnitt zwischen sich überlagernden Abschnitten der mindestens einen Bahn zu positionieren. Verbindungen verbinden die sich überlagernden Abschnitte der mindestens einen Bahn miteinander und mit dem mindestens einen dazwischen angeordneten Faltenabschnitt, um mindestens eine Falte auszubilden, die einen gepolsterten Abschnitt der Schutzvorrichtung festlegt.
Die vorhergehenden und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für einen Fachmann, den die vorliegende Erfindung betrifft, bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf die begleitende Zeichnung ersichtlich. Diese zeigt in:
1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 eine frontale perspektivische Ansicht eines gefalteten Airbags der Vorrichtung gemäß Erfindung in einem aufgeblasenen Zustand;
3a eine Vorderansicht des gefalteten Airbags aus 2;
3b eine Schnittansicht im Allgemeinen entlang der Linie 3b-3b in 3a;
4a eine Draufsicht, die ein erstes Bauteil des gefalteten Airbags aus den 1–3 darstellt;
4b eine Draufsicht, die einen montierten Zustand des Bauteils aus 4a darstellt;
5 eine Draufsicht, die ein zweites Bauteil des gefalteten Airbags aus den 1–3 darstellt; und
6 eine schematische Darstellung des Einsatzes des gefalteten Airbags aus den 1–5.
Eine Vorrichtung 10 zum Schutz eines Insassen 20 eines Fahrzeugs 12 weist eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung 14 in Form eines Airbags auf. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Airbag 14 ein Beifahrer-Frontalairbag zum Schutz eines Insassen 20 auf einem Sitz 22 auf der Beifahrerseite 24 des Fahrzeugs 12. Der Fachmann erkennt, dass die hier offenbarte Vorrichtung 10 für einen Fahrzeuginsassen auf der Fahrerseite (nicht dargestellt) oder Insassen in den hinteren Reihen des Fahrzeugs 12, wie einer zweiten Reihe, dritten Reihe etc. des Fahrzeugs (nicht dargestellt) angepasst werden könnte.
Der Airbag 14 kann Teil eines Airbagmoduls 30 sein, das einen Gasgenerator 32 und ein Gehäuse 34 aufweist. Der Airbag 14 umfasst einen verstauten Zustand, in 1 in gestrichelten Linien angegeben, in dem der Airbag zusammengefaltet und in dem Gehäuse 34 platziert ist. Das Modul 30 ist an einem Armaturenbrett 36 des Fahrzeugs 12 angebracht. Das Gehäuse 34 enthält und trägt den Airbag 14 sowie den Gasgenerator 32 in dem Armaturenbrett 36.
Eine Airbagklappe 40 ist lösbar mit dem Armaturenbrett 36 und/oder dem Gehäuse 34 verbunden. In einem geschlossenen Zustand (nicht dargestellt) bildet die Airbagklappe 40 eine Abdeckung für das Modul 30 und umschließt den Airbag 14 im verstauten Zustand in dem Gehäuse 34. Die Klappe 40 ist in einen in 1 veranschaulichten, geöffneten Zustand bewegbar, um eine Öffnung 44 aufzudecken, durch die der Airbag 14 aus dem verstauten Zustand in dem Gehäuse 34 entfaltet werden kann. Die Klappe 40 kann mit dem Fahrzeug 12, z. B. dem Armaturenbrett 36, entweder direkt oder über das Gehäuse 34 durch (nicht dargestellte) Einrichtungen wie einen Kunststoffscharnierabschnitt, ein Band oder einen Haltegurt verbunden sein.
Der Gasgenerator 32 ist betätigbar, um Aufblasmedium für ein aufblasbares Volumen 54 des Airbags 14 bereitzustellen, um den Airbag in den aufgeblasenen Zustand zu entfalten. Der Gasgenerator 32 kann von jedem bekannten Typ sein, z. B. wie gespeichertes Gas, Festtreibstoff, in angereicherter oder Hybridform. Die Vorrichtung 10 weist einen schematisch mit 50 dargestellten Sensor auf, der ein Ereignis erfasst, bei welchem das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, wie z. B. ein Zusammenstoß. Der Gasgenerator 32 steht mit dem Sensor 50 über Verbindungsleitungen 52 in Wirkverbindung.
Der Airbag 14 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, wie Nylon (z. B. gewebte 6-6 Nylongarne) und kann in jeder geeigneten Weise aufgebaut sein. Der Airbag 14 kann beispielsweise ein oder mehr Materialstücke oder Bahnen aufweisen. Wenn mehr als ein Stück oder eine Bahn verwendet werden, können die Stücke oder Bahnen über bekannte Mittel wie Nähen, Ultraschallschweißen, Heißkleben oder Klebstoffe miteinander verbunden werden, um den Airbag auszubilden. Der Airbag 14 kann unbeschichtet, mit einem Material wie einem gasundurchlässigen Urethan beschichtet oder mit einem Material wie einem gasundurchlässigen Film laminiert sein. Der Airbag 14 kann somit eine gasdichte oder im Wesentlichen gasdichte Konstruktion aufweisen. Der Fachmann wird erkennen, dass alternative Materialien wie Polyestergarn und alternative Beschichtungen wie Silikon ebenfalls zum Aufbau des Airbags 14 verwendet werden können.
Der Airbag 14 weist weiterhin eine schematisch dargestellte Entlüftung 100 auf, um Aufblasmedium aus dem aufblasbaren Volumen 54 des Airbags 14 freizusetzen. Die Entlüftung 100 kann wahlweise betätigt werden, um das Aufblasen des Airbags in Abhängigkeit von Fahrzeugzuständen, Insassenzuständen oder beiden zu steuern oder anzupassen. Die Entlüftung 100 kann aktiv betätigbar sein, beispielsweise in Abhängigkeit von über aktive Sensoren bestimmten Zuständen, oder passiv beispielsweise in einer Ausführung, die auf physikalische Zustände zum Aufblaszeitpunkt reagiert. Alternativ kann die Entlüftung 100 eine passive Entlüftung sein, die ständig Aufblasmedium entlüftet.
Bei Erfassung des Eintritts eines Ereignisses, bei dem das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, wie einem Fahrzeugzusammenstoß, liefert der Sensor 50 ein Signal an den Gasgenerator 32 über die Verbindungsleitungen 52. Bei Erhalt des Signals von dem Sensor 50 wird der Gasgenerator 32 betätigt und liefert Aufblasmedium an das aufblasbare Volumen 54 des Airbags 14 in bekannter Weise. Der sich aufblasende Airbag 14 übt auf die Klappe 40 eine Kraft aus, wodurch sich die Klappe in den geöffneten Zustand bewegt. Der Airbag 14 bläst sich aus dem verstauten Zustand in einen entfalteten Zustand auf, wie den mit durchgehenden Linien in 1 dargestellten, vollständig aufgeblasenen und entfalteten Zustand. Der Airbag 14 schützt im aufgeblasenen Zustand den Fahrzeuginsassen 20 vor einem Aufprall auf Teile des Fahrzeugs 12, wie das Armaturenbrett 36.
Die 2 und 3 veranschaulichen den Airbag 14 von der Perspektive des Insassen 20 des Fahrzeugs 12 aus, wie in 1 abgebildet. Bezug nehmend auf die 2 und 3 weist der Airbag 14 einen mittleren Abschnitt 200, einen links vom mittleren Abschnitt (d. h. innen) angebrachten, inneren seitlichen Abschnitt 202 und einen rechts vom mittleren Abschnitt (d. h. außen) angebrachten, äußeren seitlichen Abschnitt 204 auf, wie in 3 ersichtlich. Der mittlere Abschnitt 200 ist so angepasst, dass er bestimmte Bereiche des Insassen 20 aufnimmt, wie den Kopf und den Thorax. Gemäß vorliegender Erfindung weist der mittlere Abschnitt 200 einen gefalteten Abschnitt 210 auf, der zur Aufnahme des Kopfes und des oberen Thorax/Brustkorb des Insassen 20 ausgeführt ist (siehe 1). Der gefaltete Abschnitt 210 ist ein gepolsterter Abschnitt des mittleren Abschnittes 200, der so aufgebaut ist, dass er für eine verbesserte Polsterwirkung gegenüber anderen Abschnitten des Airbags 14 sorgt.
Der in den 1–3 dargestellte Airbag 14 weist eine Zweibahnen-Konstruktion mit einer vorderen Bahn 212 und einer hinteren Bahn 214. Die vordere Bahn 212 und die hintere Bahn 214 sind durch eine Verbindung 216 aneinander befestigt. In dieser Beschreibung bezeichnet man die Verbindung 216 als Naht. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass die Verbindung 216 aus jedem geeigneten Mittel wie einer Naht, einer Ultraschallschweißnaht, einer Heißverklebung oder einem Klebstoff bestehen kann. Im aufgeblasenen Zustand des Airbags 14 zeigt die vordere Bahn 212 in Richtung des Insassen 20 und die hintere Bahn 214 zeigt vorwiegend in Richtung der Windschutzscheibe und des Armaturenbretts des Fahrzeugs 12. Die vordere Bahn 212 bildet daher die dem Insassen gegenüberliegenden Abschnitte des mittleren Abschnittes 200, den inneren seitlichen Abschnitt 202 und den äußeren seitlichen Abschnitt 204. Die hintere Bahn 214 bildet die dem Armaturenbrett/der Windschutzscheibe gegenüberliegenden Abschnitte des mittleren Abschnittes 200, den inneren seitlichen Abschnitt 202 und den äußeren seitlichen Abschnitt 204.
Die Zweibahnen-Konstruktion des Airbags 14 der in den 1–5 veranschaulichten Ausführungsform ist in ihrer Art beispielhaft. Der Fachmann erkennt, dass der Airbag 14 eine Gestalt aufweisen kann, bei der die Anzahl an zum Aufbau des Airbags verwendeten Bahnen größer ist als zwei, ohne von dem Gedanken und dem Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die vordere Bahn 212, die hintere Bahn 214 oder sowohl die vordere als auch die hintere Bahn könnten aus mehreren Bahnen aufgebaut sein, die getrennt hergestellt und mit bekannten Mitteln wie Nähen oder Ultraschallschweißen miteinander verbunden werden, um die Bahn(en) zu vervollständigen.
Außerdem wird der Fachmann erkennen, dass die Gesamtform des Airbags 14 ebenfalls variieren kann. Zu den Faktoren, die verschiedene Formen des Airbags 14 beeinflussen können, gehören beispielsweise die Architektur des Fahrzeugs 12, die Stelle in dem Fahrzeug (z. B. Fahrerseite, Beifahrerseite, Vordersitz, Rücksitz), an der sich der Airbag befindet, die von dem Airbag gebotene Art des Schutzes (z. B. Frontalaufprall, Seitenaufprall, Überschlagen) sowie den gewünschten Bereich der Insassenabdeckung. Derartige Variationen in der Gesamtform des Airbags 14 werden im Bereich der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen.
Die vordere Bahn 212 wird in den 4a und 4b dargestellt. Die vordere Bahn 212 weist einen mittleren Bahnabschnitt 220, einen inneren Bahnabschnitt 222 sowie einen äußeren Bahnabschnitt 224 auf. Ein innerer Faltenabschnitt 230 erstreckt sich zwischen und verbindet den inneren Bahnabschnitt 222 mit dem mittleren Bahnabschnitt 220. Ein äußerer Faltenabschnitt 232 erstreckt sich zwischen und verbindet den äußeren Bahnabschnitt 224 mit dem mittleren Bahnabschnitt 220. Die gefalteten Abschnitte 230 und 232 werden zumindest teilweise durch innere ausgeschnittene Abschnitte 226, 228 und äußere ausgeschnittene Abschnitte 236 und 238 der vorderen Bahn 212 festgelegt.
Die vordere Bahn 212 ist gefaltet und weist zur Bildung des gefalteten Abschnittes 210 des mittleren Abschnittes 200 durch bekannte Mittel wie Nähen, Ultraschallschweißen, Heißkleben oder Klebstoffe miteinander verbundene Abschnitte auf. Die vordere Bahn 212 mit dem darauf ausgebildeten, gefalteten Abschnitt 210 ist in einem Zustand zur Verbindung mit der hinteren Bahn 214 angeordnet, um die Konstruktion des Airbags 14 zu vervollständigen. 4b stellt die vordere Bahn 212 in einem gefalteten Zustand dar, in dem sie für das Aufbringen der Verbindungen bereit ist, die den gefalteten Abschnitt 210 bilden.
Bezug nehmend auf 4b werden der innere Bahnabschnitt 222 und der innere Faltenabschnitt 230 zur Bildung des gefalteten Abschnittes 210 entlang der Falzlinien 240 und 242 gefaltet, um einen Z-Falz auszubilden, die den inneren Bahnabschnitt in der Stellung bezüglich des in 4b dargestellten, mittleren Bahnabschnittes 220 platziert. Die vordere Bahn 212 kann Ausrichtungsmarkierungen aufweisen, um die richtige Ausrichtung der Bahnabschnitte zu unterstützen. Bezug nehmend auf 4a werden mit „A” bezeichnete Ausrichtungsmarkierungen zueinander ausgerichtet, um den inneren Bahnabschnitt 222 und den mittleren Bahnabschnitt 220 in den in 4b gezeigten Positionen anzuordnen. Damit wird ein oberer Randabschnitt 244 des inneren Bahnabschnittes 222 so positioniert, dass er einen oberen Randabschnitt 246 der mittleren Bahn 220 überlagert, wodurch eine Überlappung 248 erzeugt wird, in der die Verbindung 216 (Nähen etc.) zwischen dem inneren Bahnabschnitt und dem mittleren Bahnabschnitt ausgebildet werden kann. Damit wird außerdem ein unterer Randabschnitt 250 des inneren Bahnabschnittes 222 so positioniert, dass er einen unteren Randabschnitt 252 der mittleren Bahn 220 überlagert, wodurch eine Überlappung 254 erzeugt wird, in der die Verbindung 216 zwischen dem inneren Bahnabschnitt und dem mittleren Bahnabschnitt ausgebildet werden kann.
In ähnlicher Weise werden zur Bildung des gefalteten Abschnittes 210 der äußere Bahnabschnitt 224 und der äußere Faltenabschnitt 232 entlang Falzlinien 260 und 262 gefaltet, um einen Z-Falz auszubilden, die den äußeren Bahnabschnitt in der Position bezüglich des in 4b gezeigten, mittleren Bahnabschnittes 220 anordnet. Bezug nehmend auf 4a werden mit „B” bezeichnete Ausrichtungsmarkierungen zueinander ausgerichtet, um den äußeren Bahnabschnitt 224 und den mittleren Bahnabschnitt 220 in den in 4b dargestellten Positionen anzuordnen. Damit wird ein oberer Randabschnitt 264 des äußeren Bahnabschnittes 224 so positioniert, dass er einen oberen Randabschnitt 266 der mittleren Bahn 220 überlagert, wodurch eine Überlappung 268 erzeugt wird, in der die Verbindung 216 (Nähen etc.) zwischen dem äußeren Bahnabschnitt und dem mittleren Bahnabschnitt ausgebildet werden kann. Damit wird außerdem ein unterer Randabschnitt 270 des äußeren Bahnabschnittes 224 so positioniert, dass er einen unteren Randabschnitt 272 der mittleren Bahn 220 überlagert, wodurch eine Überlappung 274 erzeugt wird, in der die Verbindung 216 zwischen dem äußeren Bahnabschnitt und dem mittleren Bahnabschnitt ausgebildet werden kann.
Wenn die vordere Bahn 212 in den in 4b dargestellten Zustand gefaltet ist, wird die Verbindung 216 aufgebracht, um den gefalteten Abschnitt 210 in dem dargestellten gefalteten Zustand beizubehalten. Wie in 4b dargestellt, weist die Verbindung 216 eine erste innere Verbindung 280 auf, die ein sich entlang der Überlappung 248 erstreckendes, erstes Segment 282 aufweist, wodurch der innere Bahnabschnitt 222 mit dem mittleren Bahnabschnitt 220 verbunden wird. Die erste innere Verbindung 280 weist weiterhin ein zweites Segment 284 auf, das den inneren Faltenabschnitt 230 mit dem mittleren Bahnabschnitt 220 verbindet. Eine zweite innere Verbindung 290 weist ein erstes Segment 292 auf, das sich entlang der Überlappung 254 erstreckt und dadurch den inneren Bahnabschnitt 222 mit dem mittleren Bahnabschnitt 220 verbindet. Die zweite innere Verbindung 290 weist außerdem ein zweites Segment 294 auf, das den inneren Faltenabschnitt 230 mit dem mittleren Bahnabschnitt 220 verbindet. Die erste und zweite innere Verbindung 280 und 290 legen eine innere Falte 296 des gefalteten Abschnittes 210 fest.
Die Verbindung 216 weist weiterhin eine erste äußere Verbindung 300 auf, die einen ersten, sich entlang der Überlappung 268 erstreckenden Segmentabschnitt 302 aufweist, wodurch der äußere Bahnabschnitt 224 mit dem mittleren Bahnabschnitt 220 verbunden wird. Die erste äußere Verbindung 300 umfasst auch ein zweites Segment 304, das den äußeren Faltenabschnitt 232 mit dem mittleren Bahnabschnitt 220 verbindet. Eine zweite äußere Verbindung 310 weist ein erstes, sich entlang der Überlappung 274 erstreckendes Segment 312 auf, wodurch der äußere Bahnabschnitt 222 mit dem mittleren Bahnabschnitt 220 verbunden wird. Die zweite äußere Verbindung 310 weist außerdem ein zweites Segment 314 auf, das den äußeren Faltenabschnitt 230 mit dem mittleren Bahnabschnitt 220 verbindet. Die erste und zweite äußere Verbindung 300 und 310 legen eine äußere Falte 316 des gefalteten Abschnittes 210 fest.
Aus dem Vorstehenden wird der Fachmann erkennen, dass die innere Falte 296 und die äußere Falte 316 Abschnitte der vorderen Bahn 212 umfassen, die übereinander gefaltet sind und somit einen Z-Falz bilden (siehe 3b) und die entlang entgegengesetzten Enden der Falte miteinander verbunden sind. Insbesondere sind Abschnitte des mittleren Bahnabschnittes 220, des inneren Bahnabschnittes 222 und des inneren Faltenabschnittes 230 übereinander gefaltet und entlang entgegengesetzten Enden des sich ergebenden Z-Falz miteinander verbunden. In ähnlicher Weise sind Abschnitte des mittleren Bahnabschnittes, des äußeren Bahnabschnittes 222 und des äußeren Faltenabschnittes 232 übereinander gefaltet und entlang entgegengesetzten Enden des sich ergebenden Z-Falz miteinander verbunden. Hinzu kommt, dass die Falten 296 und 316 Mehrfachfalten sind, die einen mehrfachen Z-Falz oder eine ziehharmonikaartige Falte bilden.
Die Länge der ausgeschnittenen Abschnitte 226, 228, 236 und 238 bestimmen, wie senkrecht in 4a ersichtlich, die Länge der Falten 296 und 316. Die Breite der ausgeschnittenen Abschnitte 226, 228, 236 und 238 bestimmen, wie waagerecht in 4a ersichtlich, die Breite oder Tiefe der Falten 296 und 316. Obwohl die gefalteten Abschnitte 230 und 232 so dargestellt sind, dass sie zur Bildung der Z-Falzausbildung der Falten zweimal gefaltet sind, könnten die gefalteten Abschnitte zur Bildung der Falten 296 und 316 eine größere Anzahl an Falzen aufweisen. Die Breiten der ausgeschnittenen Abschnitte 226, 228, 236 und 238 bestimmen die Breite der Faltenabschnitte 230 und 232 und bestimmen dadurch außerdem die Anzahl der Falzen, die in den Faltenabschnitten gebildet werden können.
Die hintere Bahn 214 ist in 5 veranschaulicht. Bezug nehmend auf 5 weist die hintere Bahn einen unteren Randabschnitt 320 mit einem inneren Abschnitt 322 und einem äußeren Abschnitt 324 auf, die an gegenüberliegenden Seiten einer Gasgeneratoröffnung 326 positioniert sind. Eine Oberkante 330 hat eine gebogene, im Allgemeinen glockenförmige Gestalt mit einem ersten Endabschnitt 332, der ein Ende des inneren Abschnittes 322 schneidet, und einem entgegengesetzten zweiten Endabschnitt 334, der ein Ende des äußeren Abschnittes 324 schneidet. Die hintere Bahn 214 ist in Bezug auf eine Symmetrieachse 336 symmetrisch. Die Oberkante 330 und die Unterkante 320 sind daher ebenfalls bezüglich dieser Achse 336 symmetrisch. Die Achse 336 legt einen äußeren Abschnitt 338 der hinteren Bahn 214 und einen inneren Abschnitt 340 der hinteren Bahn fest.
Die vordere Bahn 212 und die hintere Bahn 214 sind zur Ausbildung des Airbags 14 miteinander verbunden. Um die hintere Bahn 214 für diese Verbindung vorzubereiten, wird die hintere Bahn 214 im Allgemeinen um die Achse 336 gebogen oder gefaltet, um Ausrichtungsmarkierungen N, P, R und S auf den unteren Randabschnitten 322 und 324 in Ausrichtung zueinander zu positionieren. Damit werden die entsprechenden symmetrischen Abschnitte der inneren und äußeren, unteren Randabschnitte 322 und 324 in Überlagerungseingriff miteinander gebracht. Die ausgerichteten Randabschnitte 322 und 324 werden dann durch (nicht gezeigte) Mittel wie Nähen, Ultraschallschweißen, Heißkleben oder Klebstoffe miteinander verbunden. In dieser Ausführung werden der erste und zweite Endabschnitt 332 und 334 in Eingriff oder großer Nähe zueinander gehalten. Wenn die unteren Randabschnitte 322 und 324 miteinander verbunden sind, nimmt die hintere Bahn 214 eine im Allgemeinen kegelförmige Gestalt an, in der die Oberkante 330 eine durchgehende oder im Wesentlichen durchgehende Schlaufe bildet.
Die vordere Bahn 212, die wie vorstehend beschrieben zur Festlegung der Falten 296 und 316 gefaltet und verbunden ist (siehe 4b), ist mit der hinteren Bahn 214 verbunden, welche wie vorstehend beschrieben gefaltet und verbunden ist, um die im Allgemeinen konische Gestalt anzunehmen. Um die vordere und hintere Bahn 212 und 214 auszurichten, wird die Ausrichtungsmarkierung S an der vorderen Bahn 212 mit den bereits ausgerichteten Markierungen S an der hinteren Bahn 214 ausgerichtet. Die Ausrichtungsmarkierungen C, D, E, F und G an der vorderen Bahn 212 werden mit den entsprechenden Markierungen an der hinteren Bahn 214 ausgerichtet, die den äußeren Abschnitt 338 der hinteren Bahn mit dem äußeren Abschnitt 224 der vorderen Bahn 212 ausrichtet. Die Ausrichtungsmarkierungen H, J, K, L und M an der vorderen Bahn 212 werden mit den entsprechenden Markierungen an der hinteren Bahn 214 ausgerichtet, die den inneren Abschnitt 340 der hinteren Bahn mit dem inneren Abschnitt 222 der vorderen Bahn 212 ausrichtet. Sodann werden die vordere und hintere Bahn 212 und 214, die über die Ausrichtungsmarkierungen ausgerichtet werden, über die Verbindungen 216 (siehe 2) miteinander verbunden, um den Aufbau des Airbags 14 vervollständigen.
Gemäß vorliegender Erfindung sieht der gefaltete Abschnitt 200 des Airbags 14 einen Bereich des Airbags vor, der weicher ist als Umgebungsbereiche des Sacks. Vorteilhafterweise kann der Airbag 14 so zugeschnitten sein, dass er den weichen Bereich des gefalteten Abschnittes 200 an einer gewünschten Stelle an dem Airbag durch geeignetes Anpassen der Position und Ausrichtung der Falten 296 und 316 positioniert. In der dargestellten Ausführungsform werden die Falten 296 und 316 in einer Ausrichtung so positioniert, dass sie den gefalteten Abschnitt 200 in einer Position zur Aufnahme des Kopfes und des oberen Thorax/Brustkorbs des Insassen 24 anordnen (siehe 1).
Untersuchungen haben gezeigt, dass bei einem Aufprall auf eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung wie einen Airbag die Kräfte, die der Airbag auf das aufprallende Objekt, d. h. den Insassen und insbesondere den Kopf des Insassen, aufbringt, vorwiegend durch zwei Faktoren bestimmt werden: den Gasdruck in dem Airbag und die durch das Airbaggewebe auf das aufprallende Objekt aufgebrachte Zugkraft. Diese beiden Kräfte sind die Hauptkräfte, die zur Aufnahme von Aufprallkräften auf den Airbag wirken, anders ausgedrückt: F_{Aufprall aufnehmend} = F_Airbagdruck + F_Gewebezug
Diese Beziehung wird schematisch in 6 dargestellt. Bezug nehmend auf 6, prallt ein aufprallendes Objekt 350 auf eine aufblasbare Schutzvorrichtung 360, d. h. einen Airbag, in einer im Allgemeinen durch den Pfeil 352 in 6 angegebenen Aufprallrichtung auf. Wenn dies eintritt, wirkt die Druckkraft F_Druck in dem Airbag 350 in Gegenrichtung zu dem Eindringen des Objekts 360 in den Airbag und verleiht somit dem Objekt eine den Aufprall aufnehmende Kraft. Zusätzlich wirkt die Kraft des Airbaggewebezugs F_Zug ebenfalls in Gegenrichtung zu dem Eindringen des Objekts in den Airbag und verleiht somit dem Objekt eine den Aufprall aufnehmende Kraft. Untersuchungen haben außerdem gezeigt, dass die Gewebezugkraft F_Zug eine deutliche Auswirkung auf die den Aufprall aufnehmenden Eigenschaften des Airbags 360 haben kann.
Die Gewebezugkraft F_Zug wird durch die Spannung in dem Gewebe an der Stelle bestimmt, wo das aufprallende Objekt 350 auf den Airbag 360 auftrifft. Je höher die Gewebespannung, desto höher die Gewebezugkraft F_Zug und umgekehrt. Wenn das aufprallende Objekt 350 tiefer in den Airbag 360 eindringt, erhöht sich die Gewebespannung und in der Folge erhöht sich die Gewebezugkraft F_Zug.
Die Gewebespannung ist eine Funktion des Gasdrucks in dem Airbag und der Gestalt des Airbags. Gemäß vorliegender Erfindung sind die Falten 296 und 316 so ausgebildet und angeordnet, dass sie die Gewebespannung des gefalteten Abschnittes 210 des Airbags 14 verringern. Die in den gefalteten Abschnitt 210 gefalzten Falten 296 und 316 erzeugen entspannte Bereiche in dem Airbaggewebe, deren Spannung viel geringer ist als in anderen Bereichen des aufgeblasenen Airbags 14. Diese Entspannungsbereiche stoßen an die Grenzen des gefalteten Abschnittes 210 an und legen diese fest und erzeugen somit einen Bereich mit vergleichsweise geringer Gewebespannung in dem gefalteten Abschnitt. Die entspannten Falten 296 und 316 können aufgenommen werden, wenn das aufprallende Objekt in den aufgeblasenen Airbag 14 eindringt, wodurch das Ausmaß verringert wird, in dem das weitere Eindringen zu einer erhöhten Gewebespannung und Gewebezugkraft F_Zug führt. Folglich kann der vergleichsweise weiche Bereich des gefalteten Abschnittes 210 Aufprallkräfte an dem Kopf und Brustkorb/Thorax des Insassen aufnehmen.
Inzwischen behalten die übrigen Bereiche des mittleren Abschnittes 200, des inneren seitlichen Abschnittes 202 und des äußeren seitlichen Abschnittes 204 eine vergleichsweise hohe Gewebespannung bei. Dies bewirkt in Verbindung mit dem im Wesentlichen gleichmäßig verteilten Gasdruck in dem Airbag 14, dass die übrigen Bereiche des mittleren Abschnittes 200, des inneren seitlichen Abschnittes 202 und des äußeren seitlichen Abschnittes 204 einen Aufprall auf Bereiche des Insassen außerhalb des gefalteten Abschnittes 210 mit einer vergleichsweise hohen Aufprallaufnahmekraft aufnehmen. Der gefaltete Abschnitt 210 sorgt somit für eine vergleichsweise weiche, gepolsterte Aufprallaufnahme für den Kopf und den oberen Brust-/Thoraxbereich des Fahrzeuginsassen, wobei die übrigen Abschnitte des Airbags 14 eine aggressivere Aufprallaufnahmeleistung erfüllen müssen.
Aus der vorstehenden Beschreibung wird der Fachmann entnehmen, dass der gefaltete Abschnitt 210 die vergleichsweise weiche Ausgestaltung des mittleren Abschnittes 200 erzeugt. Die Falten 296 und 316 verringern die Gewebespannung in dem gefalteten Abschnitt, auch wenn der Airbag 14 vollständig aufgeblasen und druckbeaufschlagt ist. Aufgrund der gefalzten Ausführung der Falten 296 und 316 ist die Spannung in dem Gewebe des mittleren Abschnittes 200 in im Allgemeinen quer oder senkrecht zu den Falten verlaufenden Richtungen verringert. Gleichzeitig kann aufgrund der beabstandeten, entgegengesetzten Ausgestaltung der die Falten 296 und 316 bildenden Verbindungen 216 eine senkrechte Spannung in dem mittleren Abschnitt 200 aufrechterhalten werden. Das Ausmaß, in dem die senkrechte Spannung in dem mittleren Abschnitt aufrechterhalten wird, wird zumindest teilweise durch den Abstand und die Ausführung der Verbindungen 216 bestimmt.
Insbesondere bestimmen die Länge der Verbindungssegmente 284, 294, 304 und 314 sowie deren Nähe, d. h. der Raum zwischen ihren jeweiligen Enden, die senkrechte Spannung in dem mittleren Abschnitt 200. Damit wird außerdem das Ausmaß bestimmt, in dem sich der mittlere Abschnitt 200 aus dem übrigen Teil der vorderen Bahn 212 des Airbags 14 auswölbt. Im Allgemeinen führt ein geringer Abstand der jeweiligen Verbindungspaare 280 & 300 sowie 290 & 310 zu einem geringeren Grad an Auswölbung. Umgekehrt führt ein größerer Abstand der jeweiligen Verbindungspaare 280 & 300 sowie 290 & 310 zu einem erhöhten Grad an Auswölbung. Die Verbindungen 280, 290, 300 und 310 behalten im Wesentlichen die Z-förmige Gestalt der Falten 296 und 316 während des Aufblasens und der Entfaltung bei und halten somit Polsterwirkungen des mittleren Abschnittes 200 im aufgeblasenen und entfalteten Zustand aufrecht. Die senkrechte Länge der Falten 296 und 316 und somit der senkrechte Abstand der Verbindungen 280, 290, 300, 310 beeinflusst außerdem den Grad der Auswölbung und die senkrechte Spannung in dem mittleren Abschnitt 200.
Aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung entnimmt der Fachmann Verbesserungen, Änderungen und Abwandlungen. Diese Verbesserungen, Änderungen und Abwandlungen, die im Bereich des fachmännischen Könnens liegen, sollen von den beiliegenden Ansprüchen abgedeckt werden.

Claims

Aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung mit: mindestens einer Materialbahn, die ein aufblasbares Volumen der Schutzvorrichtung definiert, wobei die mindestens eine Bahn einen Abschnitt aufweist, der in einem aufgeblasenen und entfalteten Zustand in Richtung des Fahrzeuginsassen zeigt; mindestens einer in der mindestens einen Bahn ausgebildeten Falte, wobei die mindestens eine Falte einen gepolsterten Abschnitt zur Aufnahme eines Bereichs des Insassen definiert, wobei die mindestens eine Falte die Gewebespannung in dem gepolsterten Abschnitt verringert, um den gepolsterten Abschnitt mit einem Grad an Weichheit zu versehen, der über die übrigen Bereiche der Schutzvorrichtung verringert ist.
Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die mindestens eine Falte die Spannung auf das Material des gepolsterten Abschnittes in einer Richtung abbaut, die im allgemeinen senkrecht zu der Richtung ist, in der sich die mindestens eine Falte erstreckt.
Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die mindestens eine Falte ein Paar beabstandeter Falten umfasst, wobei der gepolsterte Abschnitt der mindestens einen Bahn zumindest teilweise zwischen den beabstandeten Falten definiert ist, wobei, vorzugsweise die beabstandeten Falten die Spannung auf das Material des gepolsterten Abschnittes in sich zwischen den beabstandeten Falten erstreckenden Richtungen abbauen, und/oder wobei, vorzugsweise die beabstandeten Falten die Spannung auf das Material des gepolsterten Abschnittes nicht in der Richtung begrenzen, in der sich die Falten erstrecken.
Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens eine Bahn ausgeschnittene Abschnitte umfasst, die sich nach innen von entgegengesetzten Randabschnitten der Bahn erstrecken, wobei die mindestens eine Bahn weiterhin zwischen den ausgeschnittenen Abschnitten definierte Faltenabschnitte umfasst, wobei, vorzugsweise die Faltenabschnitte so gefaltet sind, dass sie mindestens eine Falte festlegen, wobei die Schutzvorrichtung weiterhin Verbindungen umfasst, die die gefalteten Faltenabschnitte an den übrigen Abschnitten der mindestens einen Bahn befestigen und dadurch die ausgeschnittenen Abschnitte verschließen, wobei, weiter vorzugsweise die Verbindungen Abschnitte umfassen, die sich überlagernde Abschnitte der mindestens einen Bahn miteinander verbinden, welche sich entlang der ausgeschnittenen Abschnitte von den Falten zu den entgegengesetzten Randabschnitten der Bahn erstrecken, und/oder wobei, vorzugsweise die ausgeschnittenen Abschnitte eine Breite aufweisen, die die Breite der Faltenabschnitte bestimmt und dadurch die Tiefe der mindestens einen Falte festlegt, und/oder wobei, vorzugsweise die ausgeschnittenen Abschnitte eine Länge aufweisen, die die Länge der Faltenabschnitte bestimmt und dadurch die Länge der mindestens einen Falte festlegt.
Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei der gepolsterte Abschnitt dazu geeignet ist, mindestens den Kopf, den oberen Thorax oder den Brustkorb des Insassen aufzunehmen, und/oder wobei, vorzugsweise die mindestens eine Falte beabstandete Falten umfasst, die sich im Allgemeinen parallel zueinander und in im Allgemeinen senkrechte Richtungen erstrecken, wobei der gepolsterte Abschnitt zwischen den beabstandeten Falten definiert ist, wobei die Falten die Spannung in dem Bahnmaterial des gepolsterten Abschnittes in im Allgemeinen horizontalen Richtungen verringern, und/oder wobei, vorzugsweise die mindestens eine Falte Falzen in der mindestens einen Bahn umfasst, die im Wesentlichen beibehalten werden, wenn die Schutzvorrichtung vollständig aufgeblasen und entfaltet ist.
Aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung, insbesondere nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 5, mit: mindestens einer Materialbahn, die ein aufblasbares Volumen der Schutzvorrichtung definiert, wobei die mindestens eine Bahn einen Abschnitt aufweist, der in einem aufgeblasenen und entfalteten Zustand in Richtung des Fahrzeuginsassen zeigt; mindestens einem Paar von ausgeschnittenen Abschnitten, die sich zueinander von entgegengesetzten Kanten der mindestens einen Bahn erstrecken, wobei mindestens ein Faltenabschnitt der mindestens einen Bahn zwischen den ausgeschnittenen Abschnitten definiert ist; wobei die mindestens eine Bahn in einer Z-förmigen Gestalt im Bereich des mindestens einen Faltenabschnittes umgefaltet ist, um den mindestens einen Faltenabschnitt zwischen sich überlagernden Abschnitten der mindestens einen Bahn zu positionieren; und Verbindungen, die die sich überlagernden Abschnitte der mindestens einen Bahn miteinander und mit mindestens einem dazwischen angeordneten Faltenabschnitt verbinden, um mindestens eine Falte auszubilden, die einen gepolsterten Abschnitt der Schutzvorrichtung definiert.
Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei mindestens ein Paar von ausgeschnittenen Abschnitten zwei Paare von ausgeschnittenen Abschnitten umfasst, die ein beabstandetes Paar von gefalteten Abschnitten definieren, wobei die mindestens eine Bahn umgefaltet und über die Verbindungen verbunden ist, um ein beabstandetes Paar von Falten der Schutzvorrichtung zu bilden, wobei der gepolsterte Abschnitt zwischen dem beabstandeten Faltenpaar definiert ist.
Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei das beabstandete Faltenpaar die Spannung in der mindestens einen Bahn im Bereich des gepolsterten Abschnittes verringert, und/oder wobei, vorzugsweise das beabstandete Faltenpaar die Spannung in dem gepolsterten Abschnitt in quer zu den Falten verlaufenden Richtungen verringert.
Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung gemäß zumindest einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Verbindungen im Wesentlichen die Z-förmige Gestalt der mindestens einen Falte aufrechterhalten, wenn die Schutzvorrichtung vollständig aufgeblasen und entfaltet ist.
Fahrzeuginsassenschutzsystem mit einem Sensor zum Erfassen eines Ereignisses und einem Airbagmodul, das einen Gasgenerator zum Aufblasen einer Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung auf Basis eines Signals aufweist, welches als Reaktion auf das erfasste Ereignis, insbesondere mittels einer integrierten Recheneinheit generierbar ist, wobei die Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.