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Die Erfindung betrifft einen Seitenairbagvorrichtung für Fahrzeuge mit einem mittels eines Gasgenerators mit gasförmigem Medium befüllbaren Gassack, wobei das gasförmige Medium in einer Strömungsrichtung von dem Gasgenerator zu einem Gasausgang hin durch den Gassack geführt wird, der Gassack eine erste Kammer, eine zweite Kammer und eine dritte Kammer aufweist, die zweite Kammer bezüglich der Strömungsrichtung hinter der ersten Kammer und die dritte Kammer bezüglich der Strömungsrichtung hinter der zweiten Kammer angeordnet sind sowie die erste Kammer über eine erste Gasdurchgangsöffnung zu der zweiten Kammer und die zweite Kammer über eine zweite Gasdurchgangsöffnung zu der dritten Kammer hin geöffnet ausgebildet sind, zur Umlenkung und zum zeitverzögerten Abfluss des gasförmigen Mediums aus dem Gassack eine Strömungsumlenkung vorgesehen ist, die den Gasausgang innenseitig unter Freilassung eines bezüglich einer Öffnungsachse des Gasausgangs seitlichen Zugangs überdeckt, und die erste Kammer von der zweiten Kammer durch eine erste Innenwandung in dem Gassack abgetrennt wird.
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Derartige Seitenairbags müssen sich sehr schnell öffnen. In einer verschlossenen Tasche beispielsweise in der Rücklehne des ihm zugeordneten Sitzes angeordnet, müssen sie bei einem Seiteneinschlag innerhalb weniger Millisekunden aus der Tasche hervor kommen und zwischen Sitz/ Benutzer und Karosserieseite aufblähen, an der der Seiteneinschlag erfolgt. Für die Erzeugung des gasförmigen Mediums ist daher ein Gasgenerator vorgesehen, der, gezündet, explosionsartig das gasförmige Medium erzeugt, das den Gassack aufbläst, wobei der Gasgenerator in der Regel in dem Gassack angeordnet ist. Damit der Gassack sich nach dem Seiteneinschlag wieder rasch entleert, ist der Gasausgang als eine einfache Öffnung ausgebildet. Hier besteht das Problem, dass auf der einen Seite die Leerung zu rasch erfolgen kann, d.h. dass das gasförmige Medium nicht lang genug den Innendruck haltend in dem Gassack verbleibt. Eine mögliche Abhilfe wäre eine Verkleinerung der Öffnung. Auf der anderen Seite kann nach einer gewünschten Innendruckstandzeit das in dem Gassack nicht rasch und vollständig genug aus demselben entweichen. Eine mögliche Abhilfe wäre eine Vergrößerung der Öffnung.
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US 2012 / 0 043 741 A1 offenbart eine gattungsgemäße Seitenairbagvorrichtung, bei mittels einer an sich komplexen Kammeranordnung und -Ausbildung eine bestimmte Steuerung des Luftstroms hinsichtlich der Füllung des Gassacks bezüglich bestimmter Körperregionen, wie den Brustbereich im oberen Teil des Gassackes und unteren Teil Armbereich, und des Rückstaus des gasförmigen Mediums zur längeren Verweilzeit desselben in dem Gassack erzielt.
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Eine weitere Seitenairbagvorrichtung wird in
US 2006/0043702 A1 beschrieben, wobei der Gassack aus drei parallelen Paneelen, zwei äußere Paneele und eine dazwischen angeordnete mittlere Paneele zusammengesetzt ist, die zwei große parallele Kammern begrenzen. Eine der beiden Kammern ist partiell in mehrere parallele Teilkammern aufgesplittet. Es sind Durchlässe vorgesehen, die die beiden parallelen Kammern strömungswirksam miteinander verbinden.
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In
DE 199 30 157 A1 wird über eine Seitenairbagvorrichtung berichtet, die mit zusätzlichem Rückschlagventil und Spalt zur Steuerung des Volumenstromes versehen ist, wobei das gasförmige Medium den Gassack unter Ausbildung eines komplexen Strömungsbildes mit parallelen oder sogar gegeneinander gerichteten Teilströmen füllt.
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Eine andere Seitenairbagvorrichtung wird in der
EP 1 8 32 475 B1 offenbart, wobei das gasförmige Medium in die erste Kammer hinein generiert wird und durch die erste Gasdurchgangsöffnung unter Umkehrung der Strömungsrichtung und zwar in Arbeitslage von unten nach oben in die zweite Kammer gelangt.
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In der
DE 10 2009 031 615 A1 wird eine Seitenairbagvorrichtung beschrieben, wobei in der ersten Kammer ein Fangband zur Ausformung einer strömungstechnisch parallelen Kopfkammer vorgesehen ist.
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Bei der
US 2007/0267854 A1 ist eine Seitenairbagvorrichtung vorgesehen, deren Gasgenerator gasförmiges Medium gleichzeitig in zwei Kammern, d.h. in vorgesehener Arbeitslage in eine untere und eine obere Kammer hinein abgibt.
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Aus
US 6,561,539 B1 ist eine nicht gattungsgemäße Seitenairbagvorrichtung ohne Gasausgang und mit einem sukzessiv durch die drei Kammern nach oben geführten S-förmigen Strömungsverlauf bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine gattungsgemäße Seitenairbagvorrichtung bereitzustellen, bei der der durch das gasförmige Medium aufgebaute Druck länger gehalten werden kann und das gasförmige Medium dennoch frei aus dem Gassack abfließen kann.
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Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben. Die gestellte Aufgabe wird bereits dadurch gelöst, dass die erste Kammer sich in Strömungsrichtung erweiternd ausgebildet ist, das von dem Gasgenerator generierte gasförmige Medium in der ersten Kammer bezüglich einer vorgesehenen Arbeitslage der Seitenairbagvorrichtung in dem Fahrzeug nach unten geführt wird, eine erste Strömungsumkehrung des gasförmigen Medium in einem Übergangsbereich zwischen erster Kammer und zweiter Kammer in Arbeitslage von unten nach oben vorgesehen ist und eine zweite Strömungsumkehrung zwischen der zweiten Kammer und der ersten Kammer vorgesehen ist, infolge dessen der in Arbeitslage nach oben gerichtete Volumenstrom des gasförmigen Medium nach unten zu der dritten Kammer hin umgelenkt wird, wobei die dritte Kammer zugleich den Zugang zu dem Gasausgang darstellt.
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Durch die Strömungsumlenkung kann somit der Volumenstrom des gasförmigen Mediums zwangsgeführt an dem Gasausgang um- oder vorbeigeleitet werden. Der Gasstrom wird an der Strömungsumlenkung um- oder abgelenkt. Die Strömungsumlenkung kann so ausgelegt und angeordnet sein, dass der Gasstrom zunächst an dem Gasausgang vorbei und vorzugsweise weg geführt und dann dem Gasausgang bezüglich der Öffnungsachse seitlich zugeführt wird. Es kann eine Verzögerung im Gasstromfluss unter Aufbau eines Rückstaudrucks erzielt werden, wodurch ein längeres Aufrechterhalten des Innendrucks in Strömungsrichtung vor der Strömungsablenkung, ferner ein zeitverzögerten Abfluss des gasförmigen Mediums erreichbar ist. Vorzugsweise ist der Gasausgang seitlich lediglich von einer Seite her anströmbar angeordnet.
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Die Strömungsumlenkung kann in einer Richtung von der ersten Gasdurchgangsöffnung zu dem Gasausgang hin zwischen der ersten Gasdurchgangsöffnung und dem Gasausgang angeordnet sein. Der Gasausgang kann in Richtung zu der ersten Gasdurchgangsöffnung durch die Strömungsumlenkung überdeckt angeordnet sein. Der Gasausgang kann eine Öffnungsfläche mit einer Flächennormalen aufweisen, wobei der Gasausgang durch die Strömungsumlenkung in Richtung der Flächennormalen überdeckt wird,
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Mit der Überdeckung durch die Strömungsablenkung von innen kann der Gasausgang strömungstechnisch dennoch seitlich erreichbar angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Überdeckung in einem geringen Abstand zu dem Gasausgang angeordnet. Der Abstand kann beispielsweise kleiner ein Fünftel, bevorzugt kleiner ein Achtel oder ein Zehntel des Abstandes sein, in dem die gegenüberliegenden Seiten des Gassacks zueinander angeordnet sind, wobei eine der gegenüberliegenden Seiten den Gasausgang aufweist.
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Es können zusätzliche Strömungsumlenkungen vorgesehen sein, die bezüglich der Strömungsrichtung strömungswirksam parallel zueinander und/oder hintereinander angeordnet sind.
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Der Gassack kann eine Oberdecke und eine Unterdecke aufweisen, die randseitig miteinander verbunden sind. Hierzu kann die Strömungsumlenkung als Strömungsbarriere zwischen Oberdecke und Unterdecke angeordnet sein und zumindest im Wesentlichen gasströmungsdicht randseitig an denselben anschließen. Die Strömungsumlenkung kann in dem Zwischenraum konstruktiv um mindestens einen viertel oder halben Betrag, den ein mittlerer Durchmesser des Gasausgangs aufweist in dem Zwischenraum seitlich über den Gasausgang vorkragen.
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In einer weiteren Ausführungsform der Seitenairbagvorrichtung kann die Strömungsumlenkung in Strömungsrichtung vorn strömungsdicht randseitig an den Gassack anschließen und sich mit einer Richtungskomponente in Strömungsrichtung weg erstreckend angeordnet sein. Dies kann in einem bestimmten Anschlussbereich am Gassack erfolgen. Damit ist der seitliche Zugang zu dem Gasausgang lediglich in Strömungsrichtung hinter der Strömungsumlenkung möglich. Es kann der gesamte auf die Strömungsumlenkung auftreffende Volumenstrom des Gases an der Strömungsumlenkung entlang an dem Gasausgang vorbeigeführt werden. Damit muss das gasförmige Medium über Umwege labyrinthartig zu dem Gasausgang strömen, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit gedrosselt und ein Rückstau mit einem entsprechenden Staudruck erzeugt werden kann, der den Gasdruck in dem Gassack länger hält, ohne dass nachfolgend ein Ausströmen des gasförmigen Mediums behindert wird.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Strömungsumlenkung in einem ersten Winkel kleiner 90°, vorzugsweise kleiner 60°, zum Rand des Gassacks von demselben weg in das Innere des Gassackes. Der Anschlussbereich kann in Strömungsrichtung hinter der ersten Kammer, an derselben anschließend und/oder beabstandet zu der Strömungsumlenkung angeordnet sein.
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In einer Weiterbildung der Seitenairbagvorrichtung kann vorgesehen sein, dass das von dem Gasgenerator generierte gasförmige Medium in der ersten Kammer bezüglich einer vorgesehenen Arbeitslage der Seitenairbagvorrichtung in einen unteren Bereich des Gassacks hinein geführt wird. Dieser untere Bereich kann in Arbeitslage, in der der Gassack entfaltet ist, in einer Höhe unterhalb einer an dem Fahrzeug vorgesehen Armabstützung angeordnet sein bzw. bis zu derselben heranreichen.
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Die erste Gasdurchgangsöffnung kann in einem in Strömungsrichtung hinteren Bereich der ersten Kammer angeordnet sein. Dieser hintere Bereich kann in der Arbeitslage in dem unteren Bereich des Gassacks, vorzugsweise in Bodennähe des Gassacks, angeordnet sein. Infolge dieser Anordnung der ersten Kammer und der ersten Gasdurchgangsöffnung kann die erste Kammer und damit der Gassack gleich zu Beginn des Füllung des Gassackes explosionsartig aufgeblasen und aus der oben beschriebenen Kammer oder Aufnahme an der Rückenlehne oder an der seitlichen Karosserie so herausgedrückt werden, dass der Gassack zwischen dem Benutzer und der Karosserie angeordnet wird. Die erste Kammer dient im Wesentlichen dazu, die Gassack aus einer im Sitz vorgesehenen Aufnahme herauszupressen, wobei hierzu in der Regel ein die Aufnahme überdeckendes Gewebe vorzugsweise an einer Nahtkante in Arbeitslage des Gassackes in der Regel von oben nach unten aufgerissen werden muss. In der ersten Kammer ist der Druck des gasförmigen Mediums in dem Gassack am größten. An der ersten Gasdurchgangsöffnung kann ein Druckabfall erfolgen, wodurch die zweite Kammer einen geringeren Innendruck als die erste Kammer aufweist.
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Es kann eine Strömungsrichtungsumkehrung des Gasstromes von unten nach oben nahe dem oder an dem Boden des Gassacks erfolgen. Diese kann in einem Übergangsbereich zwischen erster Kammer und zweiter Kammer eine erste Strömungsumkehrung, hier von unten nach oben, erfolgen. Sie kann noch in der ersten Kammer oder bereits in Strömungsrichtung hinter der ersten Gasdurchgangsöffnung erfolgen.
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Infolge einer vorgesehenen Anordnung der ersten Gasdurchgangsöffnung im unteren Bereich des Gassacks, vorzugsweise in Bodennähe des Gassacks, kann die zweite Kammer von unten nach oben gefüllt werden. Dies kann unter anderem bewirken, dass der Arm eines Benutzers mit Füllung der zweiten Kammer bei einem Seitenaufprall in Fahrtrichtung schräg nach oben beschleunigt wird. Damit kann der Gefahr entgegen gewirkt werden, dass der Arm zwischen Gassack und Brustraum des Benutzers gelangt und ggf. unter Brechen einer oder mehrerer Rippen und/oder Verursachung innerer Verletzungen seitlich gegen den Brustraum eingeklemmt und gepresst wird.
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Die erste Gasdurchgangsöffnung kann in Arbeitslage unterhalb einer vorgesehen Armabstützung für den Benutzer angeordnet sein. Vorzugsweise ist die erste Gasdurchgangsöffnung in dem Teil des unteren Bereichs des Gassacks angeordnet, der in Arbeitslage oberhalb des Beckenbereichs oder in dem Beckenbereich eines Benutzers zugeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass das Becken bei einem Seitenaufprall seitlich lagestabilisiert und geschützt werden kann.
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Die erste Gasdurchgangsöffnung kann als Führungskanal ausgebildet sein. Sie kann sich über einen bestimmten Strömungsbereich erstrecken. Die erste Gasdurchgangsöffnung kann in dem Strömungsbereich sich in Strömungsrichtung ändernde Querschnitte aufweisen. Die erste Gasdurchgangsöffnung kann beispielsweise düsenartig ausgebildet sein. Sie kann zumindest in einem in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt des Strömungsbereichs eine sich in Strömungsrichtung bezüglich ihres Querschnitts verjüngende, vorzugsweise konische oder keilartige Form aufweisen. Die erste Gasdurchgangsöffnung kann somit konvergierend ausgebildet sein, wobei sich ihr Querschnitt stetig verringernd ausgebildet ist.
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In einer weiteren Fortbildung der Seitenairbagvorrichtung kann vorgesehen sein, dass die erste Kammer von der zweiten Kammer durch eine erste Innenwandung in dem Gassack abgetrennt wird. Vorzugsweise ist die erste Kammer sich in Strömungsrichtung erweiternd ausgebildet. Dies unterstützt ein rasches Füllen der ersten Kammer mit dem gasförmigen Medium.
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Die erste Innenwandung sowie die nachfolgend beschriebenen weiteren Innenwandungen können jeweils als eine zwischen Ober- und Unterdecke einsetzte Zwischenwand ausgebildet sein, die zumindest im Wesentlichen gasdichtschlüssig mit der Ober- und Unterdecke verbunden ist. Hierzu kann die jeweilige Innenwandung zur Ober- und Unterdecke hin jeweils eine Falzung aufweisen, die flächig an der zugeordneten Decke anliegend angeordnet und mit dieser Decke vorzugsweise per Naht- und/oder Klebeverbindung verbunden ist.
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Bei einer Weiterbildung der Seitenairbagvorrichtung können die Strömungsumlenkung oder die Strömungsumlenkung und die erste Innenwandung den Führungskanal zur Durchleitung des gasförmigen Mediums unter Richtungsänderung und/oder Rückstauung des Volumenstromes des gasförmigen Mediums seitlich begrenzen. Damit kann das gasförmige Medium zwangsgeführt durch den Führungskanal durchgeführt werden. Die erste Innenwandung kann randseitig zumindest im Wesentlichen gasdichtschlüssig an dem Gassack anschließen. Mit der seitlichen Begrenzung des Führungskanals durch die de erste Innenwandung und die Strömungsumlenkung kann der Volumenstrom zwangsgeführt vollständig durch den Führungskanal durchgeführt werden.
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Der Führungskanal kann bei einer Weiterbildung der Seitenairbagvorrichtung einen in Strömungsrichtung vorderen Abschnitt aufweisen, in dem der Führungskanal einen vorzugsweise konvergierenden Querschnitt aufweist. Ferner kann der Führungskanal einen in Strömungsrichtung hinteren Abschnitt aufweisen, in dem die Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums hin zu einer in Arbeitslage des Seitenairbags senkrechten Richtung umgelenkt wird. Damit kann der Volumenstrom des gasförmigen Mediums in dem vorderen Abschnitt aufgefangen und gestaut und ferner im hinteren Abschnitt umgeleitet werden. Der hintere Abschnitt kann in Strömungsrichtung unmittelbar in den vorderen Abschnitt übergehen. Es versteht sich, dass das Auffangen und das Umleiten des Volumenstroms zusammen in einem Abschnitt des Führungskanals erfolgen können.
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Vorzugsweise kann der Führungskanal ausgangsseitig bzw. in dem hinteren Abschnitt mit einem divergierenden Querschnitt ausgebildet sein. Divergierend heißt, dass sich Querschnitt des Führungskanals stetig vergrößert. Damit kann der Führungskanal ähnlich einer Lavaldüse ausgebildet sein. Hierbei kann im vorderen Abschnitt des Führungskanals ein erhöhter Staudruck und im hinteren Abschnitt eine höhere Strömungsgeschwindigkeit erzielt werden, wobei die Höhe von Staudruck und Strömungsgeschwindigkeit unter anderem von den Geometrien des Führungskanals abhängen. Ferner kann infolge der Volumenänderung im Übergang von dem vorderen Abschnitt in den hinteren Abschnitt einer Entropieerhöhung des gasförmigen Mediums eventuell verbunden mit einer günstigen Temperaturerniedrigung des gasförmigen Mediums auftreten.
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In einer Weiterbildung der Seitenairbagvorrichtung kann der vordere Abschnitt zumindest größten Teils unterhalb eines für die Armabstützung vorgesehenen Armbereiches des Gassacks angeordnet sein. Der Armbereich kann zur seitlichen Abschirmung eines Benutzers in Höhe einer am Fahrzeug vorgesehen Armabstützung ausgelegt sein. Damit kann bei einem Seitenaufprall die Beschleunigung des Armes des Benutzers in Fahrtrichtung nach oben verstärkt werden.
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In einer Weiterbildung der Seitenairbagvorrichtung kann der Gasausgang in einem in Arbeitslage mittleren Bereich des Gassacks angeordnet sein. Der Gasausgang kann in einer Höhe des Gassacks angeordnet sein, die in Arbeitslage unterhalb einer ersten Höhe, in der ein Unterarm eines durchschnittlichen Benutzers positioniert ist, und oberhalb einer zweiten Höhe angeordnet ist, in der eine Armabstützung für den Unterarm des Benutzers vorgesehen ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Gasausgang in dem Armbereich positioniert ist.
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Insbesondere kann die Strömungsumlenkung eine zweite Innenwandung für das gasförmige Medium ausbilden, die eine den Gasausgang aufweisende dritte Kammer von der zweiten Kammer abgrenzt. In der dritten Kammer kann der Innendruck gegenüber der Zweiten Kammer weiter erniedrigt sein. Die zweite Innenwandung kann zugleich den Führungskanal begrenzen. Die zweite Innenwandung kann den Gasausgang bezüglich der Richtung von der ersten Gasdurchgangsöffnung zu dem Gasausgang hin überdecken. Damit kann sich eine zweite Strömungsumkehrung in dem Gassack einstellen, infolge dessen der in Arbeitslage nach oben gerichtete Volumenstrom nach unten zu der dritten Kammer hin umgelenkt wird, wobei diese den Zugang zu dem Gasausgang bildet. Vorzugsweise erfolgt die zweite Strömungsumkehrung in einem in Arbeitslage oberen Bereich des Gassacks.
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Infolge der zweiten Strömungsumkehr kann der der Strömungsverlauf im Gassack insgesamt Z- oder S-förmig ausgebildet sein. Hierbei kann die Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums in der ersten Kammer zumindest überwiegend gleich oder etwa gleich gerichtet zu der in der zweiten Kammer sein, während die Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums in der zweiten Kammer zumindest überwiegend entgegengesetzt oder etwa entgegengesetzt zu der der ersten Kammer ist. Damit wird der labyrinthartige Verlauf des Volumenstromes weiter ausgebildet. Der Innendruck des gasförmigen Mediums wird weiter erniedrigt. Es wird einen längeren Verbleib des gasförmigen Mediums in dem Gassack forciert, ohne dass dafür der Gasausgang verkleinert werden muss.
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Insbesondere kann die zweite Innenwandung den Führungskanal an einer der ersten Kammer abgewandten Seite begrenzen. In einer Weiterbildung der Seitenairbagvorrichtung kann in dem Führungskanal die zweite Innenwandung in dem vorderen Abschnitt des Führungskanals entgegen der Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums in dem Führungskanal und in dem hinteren Abschnitt des Führungskanals in Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums in dem Führungskanal weisen. Damit kann die zweite Innenwandung zwei einen zweiten Winkel einschließende Schenkel aufweisen, deren Schenkelenden jeweils mit einer Richtungskomponente von der ersten Innenwandung weg bzw. zu dem Gasausgang hinweisen. Damit kann der Gasausgang stärker abschirmt werden. Der zweite Winkel kann einen Wert von kleiner/ gleich 150°, kleiner/ gleich 120° oder kleiner/ gleich 100° aufweisen.
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In einer Weiterbildung der Seitenairbagvorrichtung kann bezüglich der Strömungsrichtung im Führungskanal in Höhe der zweiten Innenwandung eine dritte Innenwandung vorgesehen ist, die von der ersten Innenwandung ausgehend, sich mit einer Richtungskomponente in Strömungsrichtung erstreckt und den Führungskanal an einer der ersten Kammer zugewandten Seite begrenzt. Es kann der Führungskanal in Strömungsrichtung hinten durch dritte Innenwandung begrenzt werden. Dritte Innenwandung begrenzt den Führungskanal bevorzugt in dessen hinteren Abschnitt. Sie weist in dem hinteren Abschnitt des Führungskanals gegen Strömungsrichtung des gasförmigen Mediums in dem Führungskanal. Damit kann die dritte Innenwandung als Leitfläche zur Umleitung des gasförmigen Mediums vornehmlich zumindest etwa in die in Arbeitslage Senkrechten hinein dienen.
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Der Führungskanal kann bezüglich der Strömungsrichtung eine Eingangsöffnung und eine Ausgangsöffnung aufweisen. Es kann der Öffnungsquerschnitt der Eingangsöffnung größer oder gleich dem Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung sein.
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Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand mehrerer in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsformen des Klingenbehälters näher erläutert, wobei sämtliche Darstellungen schematisch sind. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine Seitenansicht auf eine erste Ausführungsform einer Seitenairbagvorrichtung mit Gassack und Innenwandungen,
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2 eine Seitenansicht auf eine zweite Ausführungsform der Seitenairbagvorrichtung,
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3 eine Seitenansicht auf eine dritte Ausführungsform der Seitenairbagvorrichtung,
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4 eine stark abstrahierte Seitenansicht der dritten Ausführungsform der Seitenairbagvorrichtung gemäß 3 mit rein schematisch dargestelltem hinter der Seitenairbagvorrichtung positioniertem Dummy für einen durchschnittlichen Erwachsenen,
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5 eine Seitenansicht auf eine vierte Ausführungsform der Seitenairbagvorrichtung,
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6 eine Seitenansicht auf eine fünfte Ausführungsform der Seitenairbagvorrichtung,
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7 eine perspektivische Seitenansicht von in Position gebrachten Innenwandungen der fünften Ausführungsform der Seitenairbagvorrichtung gemäß 6 und
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8 eine Querschnittsansicht des Gassacks gemäß dem Schnittverlauf VIII-VIII in 3, mit eingenähter ineinander gefalteter erster und zweiter Innenwandung.
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In den 1, 2, 3, 5 und 6 wird jeweils eine Ausführungsform einer Seitenairbagvorrichtung 1 für hier nicht dargestellte Fahrzeuge mit einem mittels eines Gasgenerators 2 mit gasförmigem Medium befüllbaren Gassack 3, wobei das gasförmige Medium in einer Strömungsrichtung s von dem Gasgenerator 2 zu einem Gasausgang 4 hin durch den Gassack 3 geführt wird. In den Figuren ist der Gassack 3 vollständig mit dem gasförmigen Medium gefüllt. Die Strömungsrichtung s ändert sich im Durchgang des gasförmigen Mediums durch den Gassack 3, wobei im Folgenden bei einem Bauteil der Seitenairbagvorrichtung 1 bei einer Bezugnahme auf die Strömungsrichtung s stets die aktuell am Bauteil herrschende Strömungsrichtung s gemeint ist. Die Seitenairbagvorrichtung 1 weist eine erste Kammer 5.1 und eine zweite Kammer 5.2 auf, wobei die zweite Kammer 5.2 bezüglich der Strömungsrichtung s hinter der ersten Kammer 5.1 angeordnet ist und die erste Kammer 5.1 über eine erste Gasdurchgangsöffnung 6.1 zu der zweiten Kammer 5.2 hin geöffnet ausgebildet ist.
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Zur Umlenkung des gasförmigen Mediums im Gassack 3 und zum zeitverzögerten Abfluss des gasförmigen Mediums aus dem Gassack 3 ist eine Strömungsumlenkung 7 vorgesehen ist, die den Gasausgang 4 innenseitig unter Freilassung eines bezüglich einer Öffnungsachse a des Gasausgangs 4 seitlichen Zugangs (in den Figuren von oben) überdeckt. Die Strömungsumlenkung 7 erstreckt sich in einem ersten Winkel ß1 hier kleiner 60° zum Rand des Gassacks 3 von demselben weg nach Innen.
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Die Ausrichtung des Gassacks 3 der Seitenairbagvorrichtung 1 in den Figuren entspricht in etwa der seiner Arbeitslage in dem Fahrzeug und zwar mit Blick seitlich von außen in die hier nicht dargestellte Fahrgastzelle hinein. Symbolhaft mittels einer gestrichelten Linie ist eine im Fahrzeug vorgesehene etwa waagerechte Armabstützung A angedeutet; ferner sind die x- und die z-Richtung des Fahrzeuges angegeben.
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Die Strömungsumlenkung 7 schließt in Strömungsrichtung s vorn in einem Anschlussbereich 8 des Gassacks 3 strömungsdicht randseitig an den Gassack 3 an. Sie erstreckt sich mit einer Richtungskomponente in Strömungsrichtung s weg von dem Anschlussbereich 8. Der Anschlussbereich 8 ist in Strömungsrichtung s hinter der ersten Kammer 5.1 (1, 2), an derselben anschließend (3–5) und/oder beabstandet zur ersten Innenwandung 10.4 (1, 2) angeordnet.
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Das von dem Gasgenerator 2 generierte gasförmige Medium wird in der ersten Kammer 5.1 bezüglich einer vorgesehenen Arbeitslage der Seitenairbagvorrichtung nach unten geführt. Die erste Kammer 5.1 ist sich nah unten erweiternd ausgebildet. Die erste Gasdurchgangsöffnung 6.1 in der Arbeitslage unterhalb der Armabstützung A in einem unteren Bereich 9.1 des Gassacks angeordnet ist. Der untere Bereich 9.1 mit der ersten Gasdurchgangsöffnung 6.1 ist in Arbeitslage etwa in Höhe eines Beckenbereiches Be eines Benutzers angeordnet. (Dies ist 4 entnehmbar, die eine weitgehend abstrahierte Seitenansicht der Ausführungsform der Seitenairbagvorrichtung 1 gemäß 3 mit rein schematisch dargestelltem hinter der Seitenairbagvorrichtung 1 positioniertem Dummy D für einen durchschnittlichen Erwachsenen zeigt.) Damit wird das gasförmige Medium im Falle eines seitlichen Aufpralls von dem Gasgenerator 2 schlagartig von oben nach unten in die erste Kammer 5.1 gefüllt. Die Seitenairbagvorrichtung 1 ist, was hier nicht dargestellt, in einer Speicherposition in einer Aufnahme der Lehne eines zugeordneten Sitzes angeordnet und wird von Gewebe überspannt. Mit dem schlagartigen Befüllen der ersten Kammer 5.1 wird der Gassack 3 unter Aufreißen des Gewebes aus der Aufnahme hervorkatapultiert und zwischen Benutzer und Karosserie bewegt.
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Über die erste Gasdurchgangsöffnung 6.1 gelangt der Volumenstrom des gasförmigen Mediums von unten in die zweite Kammer 5.2, wobei vorher in der ersten Kammer 5.1 oder nachfolgend in der zweiten Kammer 5.2 eine erste Strömungsumkehrung s1 erfolgt, in der das gasförmige Medium unter Aufbau eines Staudrucks nach oben mit einer Komponente in z-Richtung z umgelenkt wird. Damit erfolgt die Befüllung der zweiten Kammer von unten nach oben. Die erste Gasdurchgangsöffnung 6.1 ist in Arbeitslage unterhalb der jeweils vorgesehen Armabstützung A und in Arbeitslage etwa im Bereich der Hüfte H des Dummys D angeordnet. Damit wird der Arm M des Dummys D mit Befüllung der zweiten Kammer etwa in xz-Ebene (Bildebene) nach oben und damit seitlich von dem Brust/Bauchbereich B des Dummys D weg verschwenkt und kann nicht schädigend seitlich gegen den Brust/Bauchbereich B gequetscht werden (4). In der zweiten Kammer 5.2 ist der Druck bereits geringer als in der ersten Kammer.
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Der Gassack 3 weist eine Oberdecke 10.1 und eine in der Zeichnung deckungsgleich zur Oberdecke 10.1 und hinter der derselben angeordneten gezeigte Unterdecke 10.2 auf, wobei die Decken 10.1, 10.2 randseitig gasdicht hier durch Nähte 10.3 miteinander verbunden sind. Die erste Kammer 5.1 ist von der zweiten Kammer 5.2 durch eine erste Innenwandung 10.4 abgetrennt. In 7 ist jeweils ein Ausschnitt der ersten Innenwandung 10.4 und eine Ausführungsform der Strömungsumlenkung 7 gemäß 6 in relativer Lage zueinander, jedoch isoliert von der übrigen Seitenairbagvorrichtung 1 gezeigt. Die erste Innenwandung 10.4 sowie die Strömungsumlenkung 7 sind hier an in 7 gezeigten Falzungen 10.5 mit der Oberdecke 10.1 und der Unterdecke 10.2 gasdicht vernäht.
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Die Strömungsumlenkung 7 und die erste Innenwandung 10.4 begrenzen seitlich einen Führungskanal 11 zur zwangsgeführten Durchleitung des gasförmigen Mediums unter Richtungsänderung und/oder Rückstauung des Volumenstromes des gasförmigen Mediums. Da die Strömungsumlenkung 7 in Strömungsrichtung s vorn randseitig mit Oberdecke 10.1 und Unterdecke 10.2 gasdicht verbunden ist, erfolgt, wie auch unmittelbar den Figuren entnehmbar, eine zwangsgeführte vollständige Durchleitung des gasförmigen Mediums durch den Führungskanal 11.
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Gemäß 1 weist die Strömungsumlenkung 7 eine hier gestreckte zweite Innenwandung 10.6 auf, die hier nahezu parallel zur ersten Innenwandung 10.4 verläuft und von der zweiten Kammer 5.2 eine den Gasausgang 4 aufweisende dritte Kammer 5.3 mit einer zweiten Gaszugangsöffnung 6.3, wobei die dritte Kammer 5.3 zugleich den seitlichen Zugang zu dem Gasausgang 4 darstellt. Hierüber wird das gasförmige Medium an dem Gasausgang 4 vorbei in einen oberen Bereich 9.2 des Gassacks 3 hinein umgeleitet. In dem oberen Bereich 9.2 erfolgt eine zweite Strömungsumkehrung s2 des gasförmigen Mediums in eine Richtung von oben nach unten zu dem Gasausgang 4 in der dritten Kammer 5.3. Dadurch ergibt sich ein labyrinthartiger hier insgesamt Z-förmiger Strömungsverlauf des gasförmigen Mediums mit stetem Druckabfall durch den Gassack 3. Die dritte Kammer 5.2 verjüngt sich in Strömungsrichtung s, so dass hier ein weiterer Staudruck unter Abbau eines dynamischen Drucks in dem das gasförmige Medium aufgebaut wird. Damit wird in der dritten Kammer 5.3 der Volumenstrom des gasförmigen Mediums zwar abgebremst, so dass die Entleerung des Gassacks 3 günstig verzögert wird, aber dennoch vollständig erfolgen kann.
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In 2 ist zur Ausbildung des Führungskanals 11 bezüglich der Strömungsrichtung s im Führungskanal 11 in Höhe der zweiten Innenwandung 10.6 eine dritte Innenwandung 10.7 vorgesehen, die von der ersten Innenwandung 10.4 ausgeht. Sie erstreckt sich mit einer Richtungskomponente in Strömungsrichtung s von der ersten Innenwandung 10.4 weg und begrenzt den Führungskanal 11 an einer der ersten Kammer 5.1 zugewandten Seite. Sie dient als Leitfläche zur Umleitung des gasförmigen Mediums vornehmlich zumindest etwa in die in der Arbeitslage Senkrechte, d.h., beim Fahrzeug; in die z-Richtung hinein. Zudem wird der Führungskanal 11 in Strömungsrichtung s düsenartig verjüngt. Dies bewirkt, wie oben im Bezug zur dritten Kammer 5.3 beschrieben, eine Stauung des gasförmigen Mediums und damit eine Abbremsung des Volumenstroms verbunden mit einer Druckerniedrigung in der zweiten Kammer 5.2.
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Gemäß 3 ist die zweite Innenwandung 10.6 schräg zur ersten Innenwandung 10.4 angestellt, so dass sich der Führungskanal 11 auch hier düsenartig verjüngt. Zudem ist der Führungskanal 11, wie in der Ausführungsform der Seitenairbagvorrichtung 1 gemäß den 1 und 2, nicht in der zweiten Kammer 5.2, sondern unter Ausbildung der ersten Gasdurchgangsöffnung 6.1 im Übergang zwischen den Kammern 5.1, 5.2 angeordnet, so dass durch den Rückstau an dem Führungskanal 11 der untere Bereich 9.1 des Gassacks 3 besonders rasch gefüllt werden kann. Infolge der Schrägstellung der zweiten Innenwandung 10.6 wird die dritte Kammer 5.3 im Vergleich zu den Ausführungsformen der Seitenairbagvorrichtung 1 gemäß den 1 und 2 in dort aktueller Strömungsrichtung s stärker verjüngt, so dass das gasförmige Medium in der dritten Kammer 5.3 entsprechend stärker gestaut wird. Die bewirkt eine weitere Verzögerung des Abflusses des gasförmigen Mediums durch den Gasausgang 4.
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In der Ausführungsform der Seitenairbagvorrichtung 1 gemäß 5 umfasst der Führungskanal 11 einen in Strömungsrichtung s vordern Abschnitt 12.1, in dem der Führungskanal 11 einen in Strömungsrichtung s konvergierenden Querschnitt aufweist, und einen in Strömungsrichtung hinteren Abschnitt 12.2, in dem der Führungskanal 11 einen in Strömungsrichtung s divergierenden Querschnitt aufweist. Die zweite Innenwandung 10.6 weist innenseitig des Führungskanals 11 in dem vorderen Abschnitt 12.1 entgegen der Strömungsrichtung s des gasförmigen Mediums in dem Führungskanal 11 und in dem hinteren Abschnitt 12.2 des Führungskanals 11 in Strömungsrichtung s des gasförmigen Mediums in dem Führungskanal 11. Damit wird der Volumenstrom des gasförmigen Mediums im vorderen Abschnitt 12.2 gestaut sowie im hinteren Abschnitt 12.1 beschleunigt und zu der in Arbeitslage des Seitenairbags senkrechten Richtung hin gelenkt. Die beiden Abschnitte 12.1, 12.2 schließen einen zweiten Winkel ß2 von hier etwa 100° ein. Ferner ist der vordere Abschnitt 12.1 in Arbeitslage unterhalb der Armabstützung A angeordnet.
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Wie in 2 angedeutet, ist der Gasausgang 4 in den hier gezeigten Ausführungsformen der Seitenairbagvorrichtung 1 in einer optimierten Position in einem Armbereich 13 im mittleren Bereich 9.3 des Gassacks 3 angeordnet, wobei der Armbereich 13 in Arbeitslage unterhalb einer ersten Höhe h1, in der ein Arm M eines durchschnittlichen Benutzers positioniert ist, und oberhalb einer zweiten Höhe h2 angeordnet ist, in der die Armabstützung A für den Arm M vorgesehen ist, d.h. unterhalb des Arms M des Dummys D und oberhalb der Armabstützung A des Fahrzeuges.
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Gemäß 6 ist bei der Seitenairbagvorrichtung 1, wie bei der gemäß 2, eine dritte Innenwandung 10.7 vorgesehen, die sich von der ersten Innenwandung 10.4 erstreckt und hier etwa in Höhe des hinteren Abschnitts 12.2 der zweiten Innenwandung 10.6 angeordnet, wodurch, wie in 6 mit Pfeilen angedeutet, das gasförmige Medium in Arbeitslage in die Senkrechte, d.h. beim Fahrzeug in z-Richtung gelenkt wird und somit der Gassack 3 optimal gefüllt werden kann.
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Wie aus 6 ablesbar, weist der Führungskanal 11 bezüglich der Strömungsrichtung s eine Eingangsöffnung 14.1 und eine Ausgangsöffnung 14.2 auf, wobei der Öffnungsquerschnitt der Eingangsöffnung 14.1 größer oder gleich dem Öffnungsquerschnitt der Ausgangsöffnung 14.2 ist.
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Zum ordnungsgemäßen Entfalten des Luftsacks 3 sind die Innenwandungen 10.4, 10.6, 10.7 in dem Luftsack unter Ausbildung eines Faltbogens 15 so gefaltet angeordnet, dass sie ohne wesentlichen Energieverlust beim Aufblasen des Lustsacks 3 entfalten können. Dies ist in 8, einer eine Querschnittsansicht des genähten Gassacks 3 gemäß dem Schnittverlauf VIII-VIII in 3 skizzenhaft gezeigt, wobei der Gassack 3 hier drucklos ist. Deutlich sichtbar sind der Gasausgang 4 und die eingenähten Innenwandungen 10.4, 10.6, die jeweils unter Ausbildung eines Faltbogens 15 ineinander gefaltet sind. Zur Verdeutlichung der relativen Lage dieser Innenwandungen 10.4, 10.6 sind Oberdecke 10.1 und Unterdecke 10.2 im Bereich der dritten Kammer 5.3 in angegebener Y-Richtung mechanisch so auseinandergezogen, dass ein Einblick in die drei Kammern 5.1–5.3 gegeben ist, wobei die erste Innenwandung 10.4 und die Decken 10.1, 10.2 geschnitten sind. Die Faltbögen 15 der ersten 10.4 und zweiten Innenwandung 10.6 sind einander zugewandt angeordnet, wobei sie sich bei der hier gezeigten Ausführungsform des Gassacks 4 der Seitenairbagvorrichtung 1 überlappen. Zur leichteren Lesbarkeit der Skizze sind einige ausgewählte Nähte 10.3 eingezeichnet.
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Der Faltbogen 15 der ersten Innenwandung 10.4 wölbt sich zu der dritten Kammer 5.3 hin. Mit Aufblasen des Gassacks 3 wird die erste Innenwandung 10.4 entfaltet, wobei sich ihr Faltbogen 15 von der dritten Kammer 5.3 weg bewegt, was den Druckaufbau in der ersten Kammer 5.1 fördert. Damit kann sich die erste Innenwandung 10.4 mit Aufblasen des Gassacks 3 ohne Energieverlust entfalten. Der Faltbogen 15 der zweiten Innenwandung 10.6 wölbt sich zu der ersten Kammer 5.3 hin und damit von dem Gasausgang 4 weg. Damit kann vermieden werden, dass die zweite Innenwandung 10.6 den Gasausgang 4 zu Beginn des Aufblasens des Gassacks 3 nachteilig überdeckt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Seitenairbagvorrichtung
- 2
- Gasgenerator
- 3
- Gassack
- 4
- Gasausgang
- 5.1
- erste Kammer
- 5.2
- zweite Kammer
- 5.3
- dritte Kammer
- 6.1
- erste Gasdurchgangsöffnung
- 6.2
- zweite Gasdurchgangsöffnung
- 7
- Strömungsumlenkung
- 8
- Anschlussbereich
- 9.1
- unterer Bereich
- 9.2
- oberer Bereich
- 9.3
- mittlerer Bereich
- 10.1
- Oberdecke
- 10.2
- Unterdecke
- 10.3
- Naht
- 10.4
- erste Innenwandung
- 10.5
- Falzung
- 10.6
- zweite Innenwandung
- 10.7
- dritte Innenwandung
- 11
- Führungskanal
- 12.1
- vordere Abschnitt
- 12.2
- hinterer Abschnitt
- 13
- Armbereich
- 14.1
- Eingangsöffnung
- 14.2
- Ausgangsöffnung
- 15
- Faltbogen
- ß1
- erster Winkel
- ß2
- zweiter Winkel
- a
- Öffnungsachse
- r
- Richtung
- s
- Strömungsrichtung
- s1
- erste Strömungsumkehrung
- s2
- zweite Strömungsumkehrung
- x
- X-Richtung
- y
- Y-Richtung
- z
- Z-Richtung
- A
- Armabstützung
- B
- Brust/Bauchbereich
- Be
- Beckenbereich
- D
- Dummy
- H
- Hüfte
- M
- Arm
