DE102013223183A1

DE102013223183A1 - Bag-in-Bag-Sicherheitsrückhaltung mit gesichertem Aufblasen

Info

Publication number: DE102013223183A1
Application number: DE102013223183.0A
Authority: DE
Inventors: Johannes A. Varcus; Markus Kölsch; Tim Scott
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2013-11-14
Publication date: 2014-05-22
Also published as: GB2508040B; US20140138939A1; GB2508005B; GB2508040A; GB201220682D0; GB201305298D0; GB2508005A; US8905433B2; CN203592964U; RU140757U1; US20150061265A1; US9517746B2

Abstract

Ein Airbag-System entfaltet sich aus einem Strukturelement eines Fahrzeugs heraus. Ein Haupt-Bag ist dazu konfiguriert, in einem gefalteten Zustand in einem inneren Bereich hinter einem Bezug des Strukturelements gelagert zu werden, wobei der Haupt-Bag ein distales Ende hat, das dazu konfiguriert ist, eine Aufreißnaht im Bezug aufzureißen. Ein Abschirm-Bag ist über einem Gasgenerator angeordnet und hat einen Vorsprungkörper, der sich vom Gasgenerator weg zu einem abgelegenen Rand innerhalb des Haupt-Bags erstreckt. Der Vorsprungkörper ist, abgesehen von mindestens einem Gasdurchgang am abgelegenen Rand zum Anschließen von Aufblasgas vom Gasgenerator an den Haupt-Bag, in der Richtung des Haupt-Bags im Wesentlichen durchgehend. Der Haupt-Bag hat in der Nähe des Gasdurchgangs eine Falte, so dass das Aufblasen des Haupt-Bags damit beginnt, dass die Falte so entfaltet wird, dass der Haupt-Bag zur Aufreißnaht hin verschoben wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf aufblasbare Airbag-Sicherheitsrückhaltevorrichtungen und im Einzelnen auf einen Seiten-Airbag, der aus einem Fahrgastsitz heraus entfaltbar ist.
Fahrzeug-Airbags schützen Fahrzeuginsassen bei einem Zusammenprall, wenn sich beispielsweise das Fahrzeug überschlägt oder mit einem Pfahl oder einem anderen Fahrzeug zusammenstößt. Herkömmlicherweise wurden Airbags anfangs im Lenkrad und am Armaturenbrett vor dem Beifahrer zum Schutz bei Frontalaufprallen vorgesehen. Später wurden Seitenaufprall-Airbags entwickelt, die sich zwischen einem Insassen und einer Seite des Fahrzeugs (z. B. einer Tür, einer B-Säule oder einem Seitenfenster) entfalten. Eine Art von Airbag ist innen in einem Fahrgastsitz montiert und dazu konfiguriert, sich schnell aus dem Sitz in den Raum zwischen dem Fahrgast und der Seite des Fahrzeugs zu entfalten. Bei einem derartigen im Sitz montierten Airbag kann die Ausdehnung des sich aufblasenden Airbags im Sitz dazu genutzt werden, eine Naht in einem Sitzbezug aufzureißen, damit der Airbag in den gewünschten Raum vorragen kann.
Das hinreichend schnelle Entfalten eines Seiten-Airbags in den Spalt zwischen dem Fahrgast und der Innenfläche der Fahrzeugseite (z. B. Tür) ist sehr schwierig, 1) aufgrund des kleineren anfänglichen Raums zwischen dem Fahrgast und der Seite des Fahrzeugs und 2) weil an der Seite des Fahrzeugs weniger Quetschraum besteht, so dass bei einem Zusammenprall das Auftreffen der Seitenstruktur in den Spalt früher erfolgt. Das Aufblasen des Bags muss so kraftvoll sein, dass die Naht des Sitzbezugs aufreißt und der Bag schnell an Ort und Stelle ist. Aus diesem Grund müssen ein relativ höherer Fülldruck und Gasdurchsatz eingesetzt werden. Aufgrund der höheren Kräfte gestaltet sich das Sicherstellen, dass die Airbag-Ausdehnung angemessen in die richtigen Richtungen gelenkt wird, jedoch schwieriger. Beispielsweise kann die natürliche Neigung eines sich aufblasenden Airbags, sich in alle Richtungen auszudehnen, im Falle eines am Sitz montierten Airbags unerwünscht sein, weil es von kritischer Bedeutung ist, dass eine Aufreißnaht im Sitzbezug während der Ausdehnung des Airbags früh reißt, so dass sich der Airbag zum Schutz des Fahrgastes in den gewünschten Bereich ausdehnen kann (d. h. anstatt in andere Bereiche im Sitz überzugreifen oder den Sitz auf unerwünschte Weise aufzublähen). In bekannten am Sitz montierten Seiten-Airbags sind verschiedene zusätzliche Strukturen zum Einsatz gekommen, um die Kräfte und die Richtung der Airbag-Ausdehnung zur Aufreißnaht zu lenken, indem ein Schusskanal, ein zweischaliges Gehäuse, Kraftkonzentratorgurte, Sitzschaumverstärkungen und andere zusätzliche Strukturen verwendet wurden. Es wäre wünschenswert, die Airbag-Ausdehnung in der notwendigen Richtung ohne die zusätzlichen Kosten solcher zusätzlichen Strukturen sicherzustellen.
Zum Schutz des Gewebes des Haupt-Airbags vor Heißgasen und Teilchen wird dieser üblicherweise durch eine um die Austrittslöcher des Gasgenerators angeordnete Abschirmung vor dem direkten Ausströmen von Gas aus dem Gasgenerator abgeschirmt. Die Abschirmung kann Kunststoff- oder Metallabschirmungen umfassen oder kann als Alternative ein zylindrisches Abdeckband aus schwerem Gewebe, das hitze- und teilchenbeständig ist (und oft als ein Calzone bezeichnet wird) umfassen. Ein herkömmlicher Calzone ist als ein Gewebezylinder oder ein Rohr mit offenem Ende, der bzw. das den Gasgenerator abdeckt, ausgebildet. Nach der vorliegenden Erfindung sind die Enden eines Calzone verschlossen, so dass eine Doppel-Bag-Struktur (Bag im Bag) entsteht. Dem Calzone kann ein Vorsprungkörper bzw. ein Flügel hinzugefügt werden, und im abgelegenen Ende des Vorsprungkörpers können eine oder mehrere Öffnungen ausgebildet sein, um die Gasströmung zu lenken, damit sie an einer abgelegenen, vom Gasgenerator weg gelegenen Füllstelle in den äußeren Haupt-Airbag eintritt. Der Öffnungsort und die Konfiguration des Haupt-Airbags können so gewählt sein, dass für eine schnelle Befüllung und Unterdrucksetzung des Calzone-Abschirm-Bags gesorgt ist, so dass er eine steife, stabile Struktur zur Steuerung des Entfaltens des Haupt-Airbags bereitstellt. Dank der erfindungsgemäßen Struktur kann sich der Haupt-Airbag anstatt vom Ort des Gasgenerators von der Vorderseite eines Bag-Packs entfalten, wodurch für eine bessere Konzentration der Bag-Energie auf die Sitzverkleidungsöffnungsnaht und ein schnelleres, resoluteres Öffnen der Naht gesorgt ist. Durch die Ausdehnung des Calzone-Abschirm-Bags kann die Sitzseitenverkleidung steuerbar vorbelastet werden, wodurch ebenfalls ein stabileres Bag-Entfalten erzielt wird. Neben einer Kostensenkung, dadurch, dass andere Gegenmaßnahmen zum Lenken des Airbag-Aufblasens überflüssig wurden (z. B. ein Schusskanal oder eine Doppelschale), gestattet ein schlankerer Airbag-Pack auch eine bessere Auslegung im Fahrgastsitz. Die Erfindung ist mit vielen Faltdesigns für den Haupt-Airbag, einschließlich, jedoch ohne Beschränkung darauf, Innen- oder Außenrollen, Einfach- oder Doppelrollen, Komprimierungsfalten, Plus-One-Seiten- oder -Längsfalten und Z-Falten kompatibel. Rollen können versetzt sein, so dass ein flacherer/dünnerer Bag-Pack erhalten wird, oder um eine günstige Entfaltungsabfolge zu erzielen. Außer schwerem Gewebe kann der Calzone-Abschirm-Bag aus geformtem Kunststoff, gestanzten Metallen oder anderen Materialien hergestellt sein. Der Calzone-Abschirm-Bag kann auf verschiedene Weise abgewinkelt, schräg gestellt, gefaltet oder festgezurrt sein, um das Entfalten des Haupt-Airbags auf eine Öffnungsnaht hin zu richten oder um Extremlagenleistung (OOP – Out Of Position) zu verbessern. Am abgelegenen Ende des Calzone-Abschirm-Bags können spezifische Belüftungsstellen vorgesehen und dazu konfiguriert sein, eine stärkere Gasströmung zu bestimmten vertikalen Bereichen des Haupt-Airbags zu schicken, um für ein schnelleres Entfalten oder einen örtlich höheren Bag-Druck an bestimmten Bereichen wie dem Hüftbereich des Fahrgastes zu sorgen. In dem Calzone-Abschirm-Bag können Anbindungen verwendet werden, um zur Steuerung seiner Form beizutragen, wenn er mit Druck beaufschlagt wird.
Die vorliegende Erfindung kann ein Verfahren zur Verbesserung der Gasströmung für die nächste Generation von „schlanken“ flach gepackten Seiten-Airbags zur Erhöhung der Entfaltungsstabilität und zum Schutz der dichter gepackten „Bag-Falten“, die zum Einsatz kommen, bereitstellen. Sie kann die Möglichkeit bereitstellen, einen Anfangsentfaltungsvektor spezifisch auszulegen und für eine „Vorbelastung“ der Verkleidung zu sorgen, indem die Seiten- und Längskomponenten einer „L-Falte“ abgeglichen werden oder der Calzone in einem abgewinkelten, schräg gestellten oder gefalteten Zustand so im Haupt-Airbag-Pack platziert wird, dass dazu beigetragen wird, den Bag nach außen zur Sitzverkleidungsöffnungsnaht zu entfalten, und/oder die OOP-Leistung verbessert wird.
Der erfindungsgemäße Calzone kann gestatten, dass ein Airbag auf der einen oder der anderen Seite gepackt werden kann, so dass eine „Doppelentfaltungsfront“ gegeben ist, die die Schnelligkeit verbessert. Bei Ausdehnungseinschränkungen (z. B. aufgrund eines sich schließenden Spalts oder wegen OOP-Erwägungen) kann die vorliegende Offenbarung einen Ausgleich oder Austausch des Bag-Drucks zwischen zwei sich entfaltenden Bag-Abschnitten gestatten, wodurch 1) ein Bag-Abschnitt besser in einen sich verkleinernden Raum gelangen kann und dann den zweiten Bag-Abschnitt in den Spalt zieht und/oder 2) die Belastung eines OOP-Insassen verringert wird, indem eine zweite Bag-Entfaltungsbahn bereitgestellt wird.
In einem primären Aspekt der Erfindung entfaltet sich ein Airbag-System aus einem Strukturelement eines Fahrzeugs heraus. Ein Gasgenerator kann Aufblasgas als Reaktion auf ein Aktivierungssignal bereitstellen. Ein Haupt-Bag kann dazu konfiguriert sein, in einem gefalteten Zustand in einem inneren Bereich hinter einem Bezug des Strukturelements gelagert zu werden, wobei der Haupt-Bag ein distales Ende hat, das dazu konfiguriert ist, eine Aufreißnaht im Bezug aufzureißen. Ein Abschirm-Bag kann über dem Gasgenerator angeordnet sein und einen Vorsprungkörper haben, der sich vom Gasgenerator weg zu einem abgelegenen Rand innerhalb des Haupt-Bags erstreckt. Der Vorsprungkörper kann, abgesehen von mindestens einem Gasdurchgang am abgelegenen Rand zum Anschließen von Aufblasgas vom Gasgenerator an den Haupt-Bag, in der Richtung des Haupt-Bags im Wesentlichen durchgehend sein. Der Haupt-Bag kann in der Nähe des Gasdurchgangs eine Falte haben, so dass das Aufblasen des Haupt-Bags damit beginnt, dass die Falte so entfaltet wird, dass der Haupt-Bag zur Aufreißnaht hin verschoben wird.
Der Abschirm-Bag kann eine Rückfalte und eine Lasche aufweisen, die am Vorsprungkörper angeordnet sind, so dass sich der Abschirm-Bag durch das Aufblasen der Lasche in einer Richtung zur Aufreißnaht hin erstreckt. Die Lasche kann vor dem Aufblasen über dem und in der Nähe des Gasdurchgangs angeordnet sein. Der Abschirm-Bag kann ferner eine innere Anbindung im Vorsprungkörper umfassen, um eine Ausdehnungsbreite des Abschirm-Bags zu begrenzen.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Airbag-System bereitgestellt, das sich aus einem Strukturelement eines Fahrzeugs heraus entfaltet und Folgendes umfasst: einen Gasgenerator, der Aufblasgas als Reaktion auf ein Aktivierungssignal bereitstellt, einen Haupt-Bag in einem gefalteten Zustand, der dazu konfiguriert ist, in einem inneren Bereich hinter einem Bezug des Strukturelements gelagert zu werden, wobei der Haupt-Bag ein distales Ende hat, das dazu konfiguriert ist, eine Aufreißnaht im Bezug aufzureißen, und einen Abschirm-Bag, der über dem Gasgenerator angeordnet ist und einen Vorsprungkörper hat, der sich vom Gasgenerator weg erstreckt, wobei der Abschirm-Bag eine Rückfalte und eine Lasche aufweist, die am Vorsprungkörper angeordnet sind, wobei der Vorsprungkörper mindestens einen durch die Lasche abgedeckten Gasdurchgang zum Anschließen von Aufblasgas vom Gasgenerator an den Haupt-Bag aufweist, wobei der Haupt-Bag in der Nähe des Gasdurchgangs eine Falte hat, so dass das Aufblasen des Haupt-Bags damit beginnt, dass die Falte so entfaltet wird, dass der Haupt-Bag zur Aufreißnaht hin verschoben wird.
Die Rückfalte kann eine obere Lasche und eine untere Lasche auf gegenüberliegenden Seiten des Vorsprungkörpers schaffen. Der Abschirm-Bag kann ferner eine interne Anbindung im Vorsprungkörper umfassen, um eine Ausdehnungsbreite des Abschirm-Bags zu begrenzen.
1 ist ein horizontaler Querschnitt eines an einem Sitz montierten Seiten-Airbags aus dem Stand der Technik.
2 und 3 sind Querschnitte mit einer Darstellung des Airbags aus 1 während des Entfaltungsanfangs- bzw. -zwischenstadiums.
4 ist eine Perspektivansicht eines Gasgenerators innerhalb einer Gewebeabschirmung aus dem Stand der Technik.
5 ist eine Perspektivansicht eines Gasgenerators innerhalb eines erfindungsgemäßen Abschirm-Bags.
6 ist ein horizontaler Querschnitt eines an einem Sitz montierten Seiten-Airbags nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einem Abschirm-Bag mit einem einzigen Vorsprungkörper.
7–9 sind Querschnitte mit einer Darstellung des Airbags aus 6 in aufeinanderfolgenden Entfaltungsstadien.
10 ist ein horizontaler Querschnitt eines an einem Sitz montierten, nicht entfalteten Seiten-Airbags nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem Abschirm-Bag mit dualen Vorsprungkörpern.
11 ist ein horizontaler Querschnitt des Airbags aus 10 in einem entfalteten Zustand.
12 ist ein horizontaler Querschnitt eines an einem Sitz montierten Seiten-Airbags nach einer dritten Ausführungsform mit einem Abschirm-Bag mit einer L-Falte.
13 ist ein horizontaler Querschnitt eines an einem Sitz montierten Seiten-Airbags nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung mit einem Abschirm-Bag mit Rückfalten und einer Zwischenanbindung.
14 ist ein Querschnitt mit einer genaueren Darstellung des Abschirm-Bags.
15 und 16 sind Querschnitte mit einer Darstellung des Airbags aus 13 in aufeinanderfolgenden Entfaltungsstadien.
1 ist ein horizontaler Querschnitt eines Abschnitts eines Fahrgastsitzes, bei dem ein herkömmlicher Seiten-Airbag zum Einsatz kommt. Ein Sitz 10 hat einen inneren Schaumkörper 11 mit einem äußeren Verkleidungsbezug 12. Ein im Schaum 11 gebildeter innerer Hohlraum 13 weist ein Sitzrahmenelement 14 auf, das über eine Halterung 16 eine Airbag-Vorrichtung (oder ein Airbag-Modul) 15 stützt. Eine vertikale Aufreißnaht 17 ist vorzugsweise durch den Bezug 12 und einen Airbag-Schusskanal 18 zusammengenäht, der für Verstärkung um das Airbag-Modul 15 sorgt und dazu beiträgt, dass Energie vom Airbag-Aufblasen zur Aufreißnaht 17 gelenkt wird. Der Schusskanal 18 ist vorzugsweise aus Nylon hergestellt und hat einen Verschluss 19 an einem Ende und offene Laschen 20 und 21, die in der Aufreißnaht 17 zusammengenäht sind. Das Airbag-Modul 15 weist einen Gasgenerator 22 zum Aufblasen eines Haupt-Bags 23 auf. Eine Abschirmung 24 schützt den Haupt-Bag 23 vor Heißgasen, die während des Aufblasens zur Ausdehnung des Haupt-Bags 23 durch eine äußere Abdeckung 25 des Airbag-Moduls 15 strömen.
2 zeigt die Anfangsstadien des Aufblasens des Airbags 23, wobei sich eine Tür 26 im Airbag-Modul 15 öffnet und sich der Airbag 23 in die Naht 17 vorschiebt, um die zusammengenähten Elemente zu zerreißen, während sich der Airbag 23 nach außen fortschiebt. 3 zeigt die Endstadien des Aufblasens, wobei der Airbag 23 eine gewünschte Position zwischen einem Fahrgast und einer nicht gezeigten Fahrzeugtür einnimmt. In diesem Stand der Technik sind spezielle Strukturen in der Form des Schusskanals und/oder Verstärkung des Airbag-Moduls zur Sicherstellung von ausreichend starren Reaktionsflächen notwendig, die eine Rückwärtsbewegung des sich entfaltenden Airbags verhindern. Folglich wird Entfaltungsenergie zu der Sitzverkleidungsaufreißnaht und darüber hinaus in den Raum gelenkt, wo der Airbag entfaltet wird.
4 ist eine Perspektivansicht mit einer Darstellung eines Gasgenerators 30, der mit einem bekannten Abschirm-Bag oder Calzone 31 mit offenen Enden 32 und 33 abgedeckt ist. In dem erfindungsgemäßen Bag-in-Bag-System schützt der Abschirm-Bag 31 einen nicht gezeigten äußeren Haupt-Bag vor Heißgasen und Teilchen, die aus der radialen Fläche des Gasgenerators 30 austreten. Aus den axialen Öffnungen 32 und 33 werden die Aufblasgase an den Haupt-Bag angeschlossen. Bei einer Anwendung mit einem im Sitz montierten Seiten-Airbag kann es wünschenswert sein, Aufblasgas von den Längsenden des Abschirm-Bags 31 bereitzustellen, so dass Hüft- und Brustkorbbereiche des Haupt-Bags zuerst aufgeblasen werden können.
5 zeigt einen modifizierten Abschirm-Bag 35, um den Gasgenerator 30 auf erfindungsgemäße Weise zu halten. Der Abschirm-Bag 35 hat ein hauptsächlich zylindrisches Ende 36 zur Aufnahme des Gasgenerators 30 und einen Vorsprungkörper 37, der sich vom Abschnitt 36 weg zu einem abgelegenen Rand 38 erstreckt, so dass der Vorsprungkörper 37 einen innerhalb eines nicht gezeigten Haupt-Bags angeordneten Flügel bildet. Der Abschirm-Bag 36 hat einen geschlossenen oberen Rand 40 und einen geschlossenen unteren Rand 41, um das Aufblasgas vom Gasgenerator 30 aufzunehmen, so dass es nicht in den Haupt-Bag eintreten kann, indem es koaxial am Gasgenerator 30 entlang strömt. Stattdessen sind am abgelegenen Rand 38 ein oder mehrere Gasdurchgänge 42 und/oder 43 vorgesehen, um Aufblasgas vom Gasgenerator 30 an den Haupt-Airbag anzuschließen. Der Vorsprungkörper 37 ist im Wesentlichen durchgängig (d. h. versiegelt), wenn er in den Haupt-Bag eintritt, so dass das Aufblasen des Haupt-Bags an einer Stelle erfolgt, die vom Gasgenerator 30 abgelegen ist. Im Einzelnen erfolgt das Aufblasen derart, dass im Wesentlichen der gefaltete Bag vom Gasgenerator 30 weg und zur Aufreißnaht gezogen und nicht nur rein geschoben wird, wie im Stand der Technik. Gasdurchgänge oder Öffnungen 42 und 43 sind an den oberen und unteren Kreuzungsstellen des abgelegenen Rands 38 mit den oberen und unteren Rändern 40 und 41 dargestellt, um die Ausdehnung des Haupt-Bags, wenn erwünscht, zu den Brustkorb- und/oder Hüftbereichen hin zu versetzen. Falls erwünscht, können entlang dem abgelegenen Rand 38 zusätzliche Gasdurchgänge hinzugefügt werden, wie bei 44 und 45 gezeigt.
6 ist ein horizontaler Querschnitt durch einen Abschnitt eines Sitzes 50, der ein erfindungsgemäßes Airbag-System enthält. Der Sitz 50 weist einen internen Sitzschaumkörper 51 auf, der mit einer Abdeckungslage 52 abgedeckt ist, die eine Aufreißnaht 53 definiert. Der Schaumkörper 51 weist einen Hohlraum 54 auf, in dem eine Seiten-Airbag-Vorrichtung installiert ist, die einen Gasgenerator 55 mit einem Gasgenerator-Montagebuckel 56 zum Anbringen an einer Halterung oder einem Rahmen (nicht gezeigt) aufweist. Das Seiten-Airbag-System kann zu Verpackungszwecken unter Verwendung eines herkömmlichen Materials wie Tyvek in einem weichen Packumschlag oder in Packband 57 enthalten sein. Im Vergleich zu dem verstärkten Schusskanal oder anderen Strukturen aus dem Stand der Technik kann ein weicher Packumschlag oder ein Band kostengünstig sein. Ein Abschirm-Bag 60 ist über dem Gasgenerator 55 montiert und hat einen Vorsprungkörper 61 mit einem Gasdurchgang 62 am abgelegenen Rand. Ein Haupt-Bag 65 ist über dem Abschirm-Bag 60 montiert und enthält diesen. Der Haupt-Bag 65 kann wie gezeigt über dem Gasgenerator 55 und dem Abschirm-Bag 60 durchgehend sein oder kann als Alternative so mit dem Abschirm-Bag 60 verbunden sein, dass er nur den Vorsprungkörper 61 vollständig enthält. Der Haupt-Bag 65 ist in einem nicht aufgeblasenen, gefalteten Zustand zur Lagerung im Hohlraum 54 konfiguriert, so dass ein distales Ende 66 des Haupt-Bags 65 beim Aufblasen die Aufreißnaht 53 aufreißt.
Der Haupt-Bag ist dazu konfiguriert, eine Falte in der Nähe des Gasdurchgangs 62 des Abschirm-Bags 60 aufzuweisen, so dass das Aufblasen des Haupt-Bags 65 damit beginnt, dass die Falte so entfaltet wird, dass der Haupt-Bag 65 zur Aufreißnaht 53 hin verschoben wird, wie genauer unten beschrieben wird. Der Gasgenerator reagiert auf ein Aktivierungssignal von einer nicht gezeigten Rückhaltesteuerung, das von einem Beschleunigungsmesser oder einem anderen Zusammenprallsensor (nicht gezeigt) abhängt. Wie in 6 gezeigt, hat der Vorsprungkörper 61 eine obere planare Oberfläche 70. Der Haupt-Bag 65 hat einen ersten gerollten Abschnitt 71, der seitlich an der planaren Oberfläche 70 angeordnet ist. Der Vorsprungkörper 61 hat eine untere planare Oberfläche 72 und der Haupt-Bag 65 hat einen zweiten gerollten Abschnitt 73, der seitlich an der planaren Oberfläche 72 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform sind die gerollten Abschnitte 71 und 73 als Innen- und Außenrollen gezeigt, die bei Aufblasen am Gasdurchgang 62, wie in 7 gezeigt, beginnen, sich in einer Richtung vom Gasgenerator 55 weg und zur Naht 53 hin aufzurollen. Somit beginnt ein Aufblasgas 75 mit dem Befüllen des Vorsprungkörpers 61 und tritt aus dem Gasdurchgang 62 aus, um in die gerollten Abschnitte 71 und 73 einzutreten, so dass gegen das distale Ende 66 des Haupt-Bags 65 drückendes Aufblasgas 75 das distale Ende 66 in einer Richtung verschiebt, die mit dem gewünschten Kraftvektor zum Aufreißen der Naht 53 zusammenfällt. Der Haupt-Bag 65 rollt sich nach und nach auf, wie in 8 und 9 gezeigt, bis das distale Ende 66 die Naht 53 aufreißt und sich schnell in den gewünschten Bereich bewegt, um den Insassen bei einem Zusammenprall zu schützen. Im Vergleich zu der Darstellung können die Rollrichtungen auch umgekehrt sein (was in manchen Situationen wünschenswerter sein kann).
Die Ausführungsform von 6–9 zeigt einen Abschirm-Bag mit einem einzigen Vorsprungkörper, der in einem Haupt-Bag mit zwei verschieden gefalteten Abschnitten enthalten ist. Eine zweite Ausführungsform in 10 hat einen Abschirm-Bag mit mehreren Vorsprungkörpern und einen Haupt-Bag mit einem einzigen gefalteten Abschnitt. Genauer hat ein Sitz 80 eine Abdeckungslage 81 mit einer Aufreißnaht 82 über einem nicht gezeigten Sitzschaumkörper und enthält eine Rahmenstruktur 83, an der ein Gasgenerator 84 eines Airbag-Moduls 85 angebracht ist. Ein Abschirm-Bag 86 ist über dem Gasgenerator 84 montiert und hat Vorsprungkörper 87 und 88, die in einem Haupt-Bag 89 enthalten sind. Vorsprungkörper 87 und 88 haben jeweilige Gasdurchgänge 90 und 91 zum Anschließen von Aufblasgas an eine innere Kammer 92 des Haupt-Bags 89. Der Haupt-Bag 89 ist mit einer Z-Falte in der Nähe der Gasdurchgänge 90 und 91 gefaltet, so dass der Haupt-Bag 89 beim Entfalten jeder Z-Falte in die Richtung der Aufreißnaht 82 verschoben wird, bis er die Naht 82 aufreißt, wie in 11 gezeigt. Der Abschirm-Bag 88 kann auch eine wesentliche Ausdehnung mitmachen, wie in 11 gezeigt. Die Ausdehnung kann durch nicht gezeigte Anbindungen begrenzt werden, um ein günstiges Aufblasverhalten des Haupt-Bags 89 zu erzielen, während ein gewünschtes Spannen oder Belasten einer Seite 93 des Sitzes 80 durch den Vorsprungkörper 88 erhalten wird, das zum Aufreißen der Naht 82 beitragen kann. Außerdem kann ein Abschnitt des Haupt-Bags 89 über eine Klettbefestigungsvorrichtung oder einen Bandkörper 94 an einem Abschnitt des Sitzrahmens 83 angebracht sein, um die gewünschte Bahn der Ausdehnung des Haupt-Bags 89 weiter beizubehalten.
12 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Seiten-Airbag-Moduls der vorliegenden Erfindung, das in einem weichen Packungsumschlag 100 enthalten sein kann. Ein Gasgenerator 101 hat einen Montagebuckel 102 zum Anbringen an einem nicht gezeigten Sitzrahmen. Ein Calzone-Abschirm-Bag 103 ist über dem Gasgenerator 101 angeordnet und hat einen Vorsprungkörper 104, der als eine Plus L-Falte konfiguriert ist. In der Plus L-Falte erstreckt sich der Vorsprungkörper 104 tangential bezüglich des Gasgenerators 101, so dass eine planare Oberfläche 105 des Vorsprungkörpers 104 dazu neigt, sich während des Aufblasens seitlich zu bewegen, um den gefalteten Abschnitt eines Haupt-Bags 106 (in der Richtung einer Aufreißnaht) mit zusätzlicher Kraft zu beaufschlagen. Genauer kann der Haupt-Bag 106 einen Außenrollenabschnitt 107 aufweisen, der Aufblasgas über einen Gasdurchgang 108 im Vorsprungkörper 104 aufnimmt. Eine Innenrollrichtung könnte auch zur Anwendung kommen. Aufgrund des Eindüsens von Aufblasgas am Gasdurchgang 108 kombiniert sich die nach oben gehende Bewegung der planaren Oberfläche 105 der L-Falte mit dem Aufrollvorgang des gerollten Abschnitts 107, wodurch der Haupt-Bag 106 zu einer Naht 110 der weichen Packung 100 verschoben wird und einer durch Pfeil 111 gezeigten Bahn folgt. Somit wird durch die vorliegende Erfindung ein schnelles Entfalten eines Haupt-Airbags in einer gewünschten Richtung durch eine Aufreißnaht in einem Fahrgastsitz erzielt, ohne dass Verstärkungsstrukturen oder Doppelschalen im Sitz verwendet werden müssen.
13–16 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der die Entfaltungsrichtung und die Geschwindigkeit zum Spalt weiter verbessert werden können. In der in 6–9 gezeigten Ausführungsform ist die Länge des Calzone-Abschirm-Bags 60 auf die Länge der Bag-Packung selbst begrenzt. Durch Einführen einer oder mehrerer Rückfalten in den Abschirm-Bag und das wahlweise Hinzufügen einer Anbindung zur Begrenzung der Ausdehnungsbreite des Abschirm-Bags kann seine wirksame Länge während des Entfaltens zur Aufreißnaht hin verlängert werden, was zu mehr Entfaltungskontrolle und -führung des Haupt-Bags führt.
13 zeigt diese alternative Ausführungsform in einem Zustand vor dem Entfalten. Ein Abschirm-Bag 120 ist über dem Gasgenerator 55 montiert und hat einen Vorsprungkörper 121 mit einem Gasdurchgang 122 an einem Zwischenort knapp hinter einer Rückfalte 123, die ein Paar obere und untere Lasche 124 und 125 erzeugt. Es sind zwar eine obere und eine untere Lasche gezeigt, aber als Alternative könnte auch eine einzige Lasche (z. B. nur eine obere oder eine untere Lasche) eingesetzt werden. Der Haupt-Bag 65 ist über dem Abschirm-Bag 120 montiert und enthält diesen. Der Haupt-Bag 65 hat einen ersten gerollten Abschnitt 71, der seitlich an der Lasche 124 angeordnet ist, und einen zweiten gerollten Abschnitt 73, der seitlich an der Lasche 125 angeordnet ist. Wie in der vorigen Ausführungsform können die gerollten Abschnitte 71 und 73 jeweils Innen- oder Außenrollen sein, die bei Aufblasen am Gasdurchgang 122 beginnen, sich in einer Richtung vom Gasgenerator 55 weg und zur Naht 53 hin aufzurollen. In der vorliegenden Ausführungsform gibt der Gasdurchgang 122 jedoch vorzugsweise erst Gas an den Haupt-Bag 65 ab, wenn der Calzone-Abschirm-Bag 120 voll oder fast voll aufgeblasen ist. Die Faltung der Laschen 124/125 über dem Gasdurchgang 122 neigt dazu, die Öffnung so lange geschlossen zu halten, bis sich der Bag 120 ausgedehnt hat. Beliebige herkömmliche aktive Öffnungsstrukturen wie Aufreißmaschenöffnungen oder Silikon-Öffnungen können auch in den Gasdurchgang 122 eingegliedert sein. Aufgrund der Arbeitsweise der Laschen 124 und 125 erfolgt vor dem Aufrollen des Haupt-Bags 65 eine Versteifung und Verlängerung der Struktur zur Naht 53 hin. Es ist sogar möglich, die Naht 53 aufgrund des Aufblasens des Abschirm-Bags 120 mindestens teilweise aufzureißen, bevor bedeutende Gasmengen in den Haupt-Bag 65 strömen.
Wie deutlicher aus 14 hervorgeht, kann der Calzone-Abschirm-Bag 120 vorzugsweise eine interne Anbindung 126 zwischen gegenüberliegenden Seiten des Bags 120 an einer Stelle zwischen dem Gasdurchgang 122 und der Falte 123 aufweisen. Durch Begrenzen der Ausdehnungsbreite des Abschirm-Bags 120 verleiht die Anbindung 126 ihm eine länglichere Gestalt (mit geringerem Gesamtvolumen) und sorgt für bessere Gerichtetheit der Ausdehnung zur Naht 53. Wie weiter unten erörtert, können zusätzliche Öffnungen vor der Anbindung 126 ebenfalls eingesetzt werden.
Während eines Anfangsstadiums des Entfaltens werden die Laschen, wie in 15 gezeigt, durch das Aufblasen des Abschirm-Bags 120 entfaltet, so dass sich ein distales Ende 130 zu der Naht 53 hin und manchmal durch sie hindurch erstreckt. Durch das Entfalten wird der Gasdurchgang 122 freigelegt und etwaige darin vorliegende aktive Öffnungsstrukturen werden geöffnet, damit Aufblasgas in den Haupt-Bag 65 eintreten kann, so dass sein distales Ende 66 durch die Naht 53 und in den Spalt zwischen dem Sitz und der Tür des Fahrzeugs vorragt. In 15 ist die Anbindung 126 noch nicht voll ausgefahren. Zwischen der Anbindung 126 und dem distalen Ende 130 sind zusätzliche Öffnungen 131 vorgesehen, um die Entgasungsleistung in den Haupt-Bag 65 zu erhöhen. Auch an dem oder in der Nähe des distalen Endes 130 können eine weitere Öffnung oder weitere Öffnungen ausgebildet sein, um das Befüllen des Haupt-Bags 65 zum Spalt hin zu lenken. Die Gesamtöffnungsfläche ist so abgestimmt, dass ein Ausgleich erzielt wird: Die Öffnungsfläche ist groß genug, dass ein schnelles Befüllen des Haupt-Bags erzielt wird, und klein genug, um für die örtlichen Druckerhöhungen zu sorgen, so dass eine Versteifungsfunktion erfüllt werden kann.
In einem in 16 gezeigten späteren Entfaltungsstadium ist der Abschirm-Bag 120 voll ausgefahren und hat eine von der Anbindung 126, die jetzt gespannt ist, gesteuerte Gestalt. Der Haupt-Bag 65 rollt sich vollständig auf, und es wurde ein schnelles und gezieltes Entfalten in den gewünschten Spalt erzielt.

Claims

Airbag-System zum Entfalten aus einem Strukturelement eines Fahrzeugs heraus, umfassend: einen Gasgenerator, der Aufblasgas als Reaktion auf ein Aktivierungssignal bereitstellt, einen Haupt-Bag in einem gefalteten Zustand, der dazu konfiguriert ist, in einem inneren Bereich hinter einem Bezug des Strukturelements gelagert zu werden, wobei der Haupt-Bag ein distales Ende hat, das dazu konfiguriert ist, eine Aufreißnaht im Bezug aufzureißen, und einen Abschirm-Bag, der über dem Gasgenerator angeordnet ist und einen Vorsprungkörper hat, der sich vom Gasgenerator weg zu einem abgelegenen Rand innerhalb des Haupt-Bags erstreckt, wobei der Vorsprungkörper, abgesehen von mindestens einem Gasdurchgang am abgelegenen Rand zum Anschließen von Aufblasgas vom Gasgenerator an den Haupt-Bag, in der Richtung des Haupt-Bags im Wesentlichen durchgehend ist, wobei der Haupt-Bag in der Nähe des Gasdurchgangs eine Falte hat, so dass das Aufblasen des Haupt-Bags damit beginnt, dass die Falte so entfaltet wird, dass der Haupt-Bag zur Aufreißnaht hin verschoben wird.
System nach Anspruch 1, wobei der Vorsprungkörper vor dem Aufblasen mit dem Aufblasgas eine allgemein flache, planare Gestalt hat.
System nach Anspruch 1, wobei der Vorsprungkörper einen oberen und einen unteren Rand hat und wobei der Gasdurchgang im Wesentlichen an einer Kreuzungsstelle des abgelegenen Rands mit einem der oberen oder unteren Ränder angeordnet ist.
System nach Anspruch 3, wobei der abgelegene Rand mehrere Gasdurchgänge aufweist und wobei ein jeweiliger Gasdurchgang im Wesentlichen an einer Kreuzungsstelle des abgelegenen Rands mit jeweils den oberen und unteren Rändern angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei der Haupt-Bag einen ersten gerollten Abschnitt aufweist, der seitlich an einer ersten, im Wesentlichen planaren Oberfläche des Vorsprungkörpers angeordnet ist.
System nach Anspruch 5, wobei der Haupt-Bag einen zweiten gerollten Abschnitt aufweist, der seitlich an einer zweiten, im Wesentlichen planaren Oberfläche des Vorsprungkörpers gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei sich der Vorsprungkörper tangential bezüglich des Gasgenerators erstreckt und wobei der Haupt-Bag einen gefalteten Abschnitt hat, der seitlich an einer ersten, im Wesentlichen planaren Oberfläche des Vorsprungkörpers in nächster Nähe des Gasgenerators angeordnet ist.
System nach Anspruch 7, wobei der gefaltete Abschnitt eine Außenrolle umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei der Abschirm-Bag einen ersten und einen zweiten Vorsprungkörper hat, die sich tangential bezüglich gegenüberliegender Seiten des Gasgenerators erstrecken, und wobei jeder Vorsprungkörper mindestens einen jeweiligen Gasdurchgang an einem abgelegenen Rand davon aufweist.
System nach Anspruch 9, wobei der Haupt-Bag einen gefalteten Abschnitt hat, der zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprungkörper angeordnet ist.
System nach Anspruch 10, wobei der gefaltete Abschnitt eine Z-Falte umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei der Abschirm-Bag eine Rückfalte und eine am Vorsprungkörper angeordnete Lasche aufweist und wobei sich der Abschirm-Bag durch das Aufblasen der Lasche in einer Richtung zur Aufreißnaht hin erstreckt.
System nach Anspruch 12, wobei die Lasche vor dem Aufblasen über dem Gasdurchgang angeordnet ist und diesen verschließt.
System nach Anspruch 12, wobei der Abschirm-Bag ferner eine interne Anbindung im Vorsprungkörper umfasst, um eine Ausdehnungsbreite des Abschirm-Bags zu begrenzen.
Airbag-System zum Entfalten aus einem Strukturelement eines Fahrzeugs heraus, umfassend einen Gasgenerator, der Aufblasgas als Reaktion auf ein Aktivierungssignal bereitstellt, einen Haupt-Bag in einem gefalteten Zustand, der dazu konfiguriert ist, in einem inneren Bereich hinter einem Bezug des Strukturelements gelagert zu werden, wobei der Haupt-Bag ein distales Ende hat, das dazu konfiguriert ist, eine Aufreißnaht im Bezug aufzureißen, und einen Abschirm-Bag, der über dem Gasgenerator angeordnet ist und einen Vorsprungkörper hat, der sich vom Gasgenerator weg erstreckt, wobei der Abschirm-Bag eine Rückfalte und eine auf dem Vorsprungkörper angeordnete Lasche aufweist, wobei der Vorsprungkörper mindestens einen von der Lasche abgedeckten Gasdurchgang zum Anschließen von Aufblasgas vom Gasgenerator an den Haupt-Bag aufweist, wobei der Haupt-Bag in der Nähe des Gasdurchgangs eine Falte hat, so dass das Aufblasen des Haupt-Bags damit beginnt, dass die Falte so entfaltet wird, dass der Haupt-Bag zur Aufreißnaht hin verschoben wird.
System nach Anspruch 15, wobei die Rückfalte eine obere Lasche und eine untere Lasche auf gegenüberliegenden Seiten des Vorsprungkörpers entstehen lässt.
System nach Anspruch 15, wobei der Abschirm-Bag ferner eine interne Anbindung im Vorsprungkörper umfasst, um eine Ausdehnungsbreite des Abschirm-Bags zu begrenzen.
Personenkraftfahrzeug, umfassend: einen Fahrgastsitz, der einen Rahmen, Sitzschaumstoff und einen Bezug umfasst, wobei der Fahrgastsitz einen inneren Hohlraum zur Aufnahme eines Airbag-Systems zur Entfaltung durch eine Aufreißnaht im Bezug hat, wobei das Airbag-System Folgendes umfasst: einen Gasgenerator, der Aufblasgas als Reaktion auf ein durch einen Zusammenprall ausgelöstes Aktivierungssignal bereitstellt, einen Haupt-Bag in einem gefalteten Zustand, der ein distales Ende hat, das dazu konfiguriert ist, die Aufreißnaht im Bezug aufzureißen, und einen Abschirm-Bag, der über dem Gasgenerator angeordnet ist und einen Vorsprungkörper hat, der sich vom Gasgenerator weg zu einem abgelegenen Rand im Haupt-Bag erstreckt, wobei der Vorsprungkörper, abgesehen von mindestens einem Gasdurchgang am abgelegenen Rand zum Anschließen von Aufblasgas vom Gasgenerator an den Haupt-Bag, in der Richtung des Haupt-Bags im Wesentlichen durchgehend ist, wobei der Haupt-Bag in der Nähe des Gasdurchgangs eine Falte hat, so dass das Aufblasen des Haupt-Bags damit beginnt, dass die Falte so entfaltet wird, dass der Haupt-Bag zur Aufreißnaht hin verschoben wird.
Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei der Vorsprungkörper vor dem Aufblasen mit dem Aufblasgas eine allgemein flache, planare Gestalt hat.
Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei der Vorsprungkörper einen oberen und einen unteren Rand hat und wobei der Gasdurchgang im Wesentlichen an einer Kreuzungsstelle des abgelegenen Rands mit einem der oberen oder unteren Ränder angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 20, wobei der abgelegene Rand mehrere Gasdurchgänge aufweist und wobei ein jeweiliger Gasdurchgang im Wesentlichen an einer Kreuzungsstelle des abgelegenen Rands mit jeweils den oberen und unteren Rändern angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei der Haupt-Bag einen ersten gerollten Abschnitt aufweist, der seitlich an einer ersten, im Wesentlichen planaren Oberfläche des Vorsprungkörpers angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 22, wobei der Haupt-Bag einen zweiten gerollten Abschnitt aufweist, der seitlich an einer zweiten, im Wesentlichen planaren Oberfläche des Vorsprungkörpers gegenüber der ersten Oberfläche angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei sich der Vorsprungkörper tangential bezüglich des Gasgenerators erstreckt und wobei der Haupt-Bag einen gefalteten Abschnitt hat, der seitlich an einer ersten, im Wesentlichen planaren Oberfläche des Vorsprungkörpers in nächster Nähe des Gasgenerators angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 24, wobei der gefaltete Abschnitt eine Außenrolle umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei der Abschirm-Bag einen ersten und einen zweiten Vorsprungkörper hat, die sich tangential bezüglich gegenüberliegender Seiten des Gasgenerators erstrecken, und wobei jeder Vorsprungkörper mindestens einen jeweiligen Gasdurchgang an einem abgelegenen Rand davon aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 26, wobei der Haupt-Bag einen gefalteten Abschnitt hat, der zwischen dem ersten und dem zweiten Vorsprungkörper angeordnet ist.
Fahrzeug nach Anspruch 27, wobei der gefaltete Abschnitt eine Z-Falte umfasst.
Fahrzeug nach Anspruch 18, wobei der Abschirm-Bag eine Rückfalte und eine am Vorsprungkörper angeordnete Lasche aufweist und wobei sich der Abschirm-Bag durch das Aufblasen der Lasche in einer Richtung zur Aufreißnaht hin erstreckt.
Fahrzeug nach Anspruch 29, wobei die Lasche vor dem Aufblasen über dem Gasdurchgang angeordnet ist und diesen verschließt.
Fahrzeug nach Anspruch 29, wobei der Abschirm-Bag ferner eine interne Anbindung im Vorsprungkörper umfasst, um eine Ausdehnungsbreite des Abschirm-Bags zu begrenzen.