DE10317378A1

DE10317378A1 - Verfahren zum Falten eines Gassacks für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem

Info

Publication number: DE10317378A1
Application number: DE2003117378
Authority: DE
Inventors: Norbert Ellerbrok; Joachim Fischer; Achim Dr. Hofmann; Christian Dr. Jung
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-11-18

Abstract

Ein Verfahren zum Falten eines Gassacks (10) für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem umfaßt folgende Schritte: Aufblasen des Gassacks (10); Zusammendrücken des Gassacks (10); erstes Zusammenschieben des Gassacks (10) von wenigstens zwei verschiedenen Stellen aus, so daß der Gassack (10) eine Form mit primären Wandungslappen (24) und dazwischenliegenden primären Einbuchtungen (22) einnimmt; und zweites Zusammenschieben des Gassacks (10) von mehreren Stellen aus, so daß der Gassack (10) eine selbstähnliche Form mit sekundären Wandungslappen (28) und dazwischenliegenden sekundären Einbuchtungen (26) einnimmt. Ein alternatives Verfahren umfaßt folgende Schritte: Aufblasen des Gassacks (10), so daß im Inneren des Gassacks (10) ein Druck p¶i¶ herrscht, der größer als der Umgebungsdruck p¶0¶ ist; und Beaufschlagen des Gassacks (10) mit Unterdruck, so daß der Gassacke (10) definiert in eine selbstähnliche Form zusammenfällt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Falten eines Gassacks für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem.

Aus der DE 197 02 147 A1 ist ein Verfahren zum Falten eines Gassacks bekannt, das zu einem kompakt zusammengefalteten Gassack führt, der leicht zu entfalten ist. Bei dem bekannten Verfahren wird der Gassack zunächst aufgeblasen, bevor die Wandung des Gassacks entlang mehreren, gleichmäßig über den Umfang des Gassacks verteilten Linien nach innen eingedrückt wird.

In der Regel entfaltet sich ein Gassack direkt in Richtung des zu schützenden Fahrzeuginsassen. Es wäre jedoch vorteilhaft, wenn der Gassack erst in einem möglichst späten Stadium seiner Entfaltung in Kontakt mit dem Fahrzeuginsassen kommt. Es wird ferner angestrebt, auch dann eine schnelle Gassackentfaltung zu gewährleisten, wenn der Gassack während des Entfaltungsvorgangs auf ein Hindernis trifft. In diesem Fall sollte sich der Gassack, um eine unerwünschte Druckerhöhung im Gassackinneren zu vermeiden, dem Weg des geringsten Widerstands folgend um das Hindernis herum in ein freies Volumen entfalten. Dabei darf die Art der Faltung des Gassacks seine freie Entfaltung nicht behindern.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Faltung eines Gassacks zu schaffen, das in jedem Fall eine schnelle, nicht ausschließlich in Richtung des Fahrzeuginsassen gerichtete Entfaltung des Gassacks in ein freies Volumen ermöglicht.

Die Erfindung sieht hierzu ein Verfahren zum Falten eines Gassacks für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit folgenden Schritten vor:

– Ausblasen des Gassacks;
– Zusammendrücken des Gassacks;
– erstes Zusammenschieben des Gassacks von wenigstens zwei verschiedenen Stellen aus, so daß der Gassack eine Form mit primären Wandungslappen und dazwischenliegenden primären Einbuchtungen einnimmt; und
– zweites Zusammenschieben des Gassacks von mehreren Stellen aus, so daß der Gassack eine selbstähnliche Form mit sekundären Wandungslappen und dazwischenliegenden sekundären Einbuchtungen einnimmt.

Unter Selbstähnlichkeit ist in diesem Zusammenhang eine Form zu verstehen, die aus untergeordneten Strukturen besteht, die der Gesamtform ähnlich sind. Selbstähnlichkeit ist eine der wesentlichen Eigenschaften von Fraktalen, so daß hier von einer „fraktalen" Faltung gesprochen werden kann. Konkret kann eine selbstähnliche Form des Gassacks mit dem erfindungsgemäßen Verfahren z.B. dadurch hergestellt werden, daß beim ersten Zusammenschieben des Gassacks eine bestimmte Zahl von Wandungslappen und dazwischenliegenden Einbuchtungen erster Ordnung (primäre Wandungslappen und primäre Einbuchtungen) erzeugt wird; beim zweiten Zusammenschieben werden dann die einzelnen Wandungslappen so zusammengeschoben, daß Wandungslappen und Einbuchtungen zweiter Ordnung entstehen, wobei die Zahl der sekundären Wandungslappen je primärem Wandungslappen der Gesamtzahl der primären Wandungslappen entspricht. Durch Iteration dieser Faltvorschrift können in folgenden Faltungsschritten weitere Wandungslappen und Einbuchtungen immer höherer Ordnung erzeugt werden, wobei die Selbstähnlichkeit der Gassackform erhalten bleibt.

Bezeichnet man die Arbeit, die zur Entfaltung eines Gassacks mit dem Volumen V = L³ erforderlich ist (ohne die Volumenarbeit p·dV), mit A, dann ist bei einem erfindungsgemäß fraktal gefalteten Gassack die Entfaltungsarbeit A eine nicht ganzzahlige Potenzfunktion von L (A = a·L^b). Die spezifische Entfaltungsarbeit A/L^b ist in diesem Fall konstant und skalenunabhängig. Das bedeutet, daß die spezifische Entfaltungsarbeit unabhängig von dem schon aufgeblasenen Volumen des Gassacks und unabhängig von der Größe des eindringenden Hindernisses bzw. Fahrzeuginsassen ist. Dies führt zu einem wesentlich ausgewogeneren und schwankungsunabhängigeren Rückhalteverhalten als bei konventionell gefalteten Gassäcken.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren zum Falten eines Gassacks für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit folgenden Schritten gelöst:

– Ausblasen des Gassacks, so daß im Inneren des Gassacks ein Druck herrscht, der größer als der Umgebungsdruck ist;
– Beaufschlagen des Gassacks mit Unterdruck, so daß der Gassack definiert in eine selbstähnliche Form zusammenfällt.

Bei diesem Verfahren ergeben sich dieselben Vorteile wie beim zuvor angegebenen Verfahren.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Gassackmoduls mit einem erfindungsgemäßen Gassack im aufgeblasenen Zustand;
2 den Gassack aus 1 in einem zusammengedrückten Zustand nach einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 eine Draufsicht auf den Gassack aus 2 nach einem ersten Faltungsschritt;
4 eine Draufsicht auf den Gassack aus 2 nach einem zweiten Faltungsschritt;
5 den Gassack aus 1 in einem zusammengedrückten Zustand nach einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
6 eine Anordnung zum Ausblasen eines Gassacks gemäß einem alternativen erfindungsgemäßen Verfahren.
In 1 ist ein Gassackmodul mit einem Modulgehäuse 2, einem darin untergebrachten Gasgenerator 4 und einem Gassack 10 dargestellt.
Nach einer ersten Ausführungsform beginnt das erfindungsgemäße Verfahren zur Faltung des Gassacks 10 mit dem Ausblasen des Gassacks 10 durch seine Einblasöffnung 12 mit Druckluft. Der aufgeblasene Gassack 10 wird zwischen zwei planparallelen Platten 14, 16 bis auf etwa 5 cm zusammengedrückt, wobei eine Platte 14 an der an die Einblasöffnung 12 angrenzenden Wandung 18 und die andere Platte 16 an der dieser Wandung 18 gegenüberliegenden, dem Fahrzeuginsassen zugewandten Wandung 20 angreift (2). Anschließend wird der zusammengedrückte Gassack 10 mittels an sich bekannten und daher nicht dargestellten Faltschiebern gefaltet.
3 zeigt eine Draufsicht des flach zusammengefalteten Gassacks 10 nach einem ersten Faltungsschritt. Von drei in Umfangsrichtung jeweils um 120° beabstandeten Stellen wird der Gassack 10 mit den Faltschiebern in Richtung seines Zentrums C zusammengeschoben, so daß der Gassack 10 drei primäre Einbuchtungen 22 zwischen drei primären Wandungslappen 24 aufweist.
4 zeigt den Gassack 10 nach einem zweiten Faltungsschritt. An jedem der drei primären Faltungslappen 24 werden zwei Faltschieber angesetzt und in Richtung des Zentrums C bewegt, so daß die dargestellte Form mit zwei sekundären Einbuchtungen 26 und drei sekundären Wandungslappen 28 je primärem Wandungslappen 24 entsteht. Die so erzielte Form des Gassacks 10 weist typische Merkmale von Selbstähnlichkeit auf, da es kleinere Strukturen der Gassackform gibt, die der ganzen Form ähneln. So weist die Gesamtform des Gassacks 10 drei primäre Wandungslappen 24 auf, wobei jeder primäre Wandungslappen 24 wiederum drei sekundäre Wandungslappen 28 aufweist.
Der Faltvorgang kann gemäß dem obigen Prinzip weitergeführt werden, so daß Wandungslappen und Einbuchtungen dritter und höherer Ordnung (tertiäre, quartäre etc.) entstehen. Der erste Faltungsschritt muß nicht zwingend mit drei gleichmäßig beabstandeten Faltschiebern durchgeführt werden. Vielmehr kann auch eine andere Zahl von Faltschiebern (wenigstens zwei) in anderen Orientierungsrichtungen verwendet werden. Entscheidend ist, daß in dem bzw. den folgenden Faltschritten die Faltschieber so eingesetzt werden, daß eine selbstähnliche Form des Gassacks 10 entsteht.
5 zeigt einen zusammengedrückten Gassack 10, der gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gefaltet wird. Im Gegensatz zu dem in 2 dargestellten Gassack ist der Gassack 10 zwischen zwei planparallelen Platten 14, 16 zusammengedrückt, die hier an einer, bezogen auf die Darstellung der 1 oder aus der Richtung des zu schützenden Fahrzeuginsassen, unteren Wandung 30 bzw. einer dieser gegenüberliegenden oberen Wandung 32 angreifen. Die Faltung des Gassacks 10 erfolgt dann wie oben beschrieben.
Nach einem alternativen erfindungsgemäßen Verfahren wird ein gasdurchlässiger Gassack 10 zu Beginn in eine Anordnung 34 mit einem luftdurchlässigen Kontrollvolumen 36 gebracht, in dem ein Druck herrscht, der dem Umgebungsdruck p₀ (ca. 1013 hPa) entspricht. Der Gassack wird über einen Adapter mit eingebautem Ventil 38 vollständig aufgeblasen. Im aufgeblasenen Zustand herrscht im Inneren des Gassacks 10 ein Druck p_i, der größer als der Umgebungsdruck p₀ ist, da aufgrund der Gasdurchlässigkeit des Gassacks 10 Gas aus diesem entweichen kann. Nach dem Ausblasen wird der Gassack 10 über das Ventil 38 mit Unterdruck beaufschlagt, so daß er definiert zusammenfällt. Es zeigt sich, daß der Gassack 10 nach dem Zusammenfallen eine selbstähnliche Form einnimmt.
Das erfindungsgemäße Faltungsverfahren kann ohne oder mit angeschlossenem Modulgehäuse 2 oder mit einem Hilfsgehäuse durchgeführt werden, wobei das Hilfsgehäuse etwas kleiner als das Modulgehäuse 2 ist, um später in dieses eingesetzt zu werden.

Claims

Verfahren zum Falten eines Gassacks (10) für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit folgenden Schritten: – Ausblasen des Gassacks (10); – Zusammendrücken des Gassacks (10); – erstes Zusammenschieben des Gassacks (10) von wenigstens zwei verschiedenen Stellen aus, so daß der Gassack (10) eine Form mit primären Wandungslappen (24) und dazwischenliegenden primären Einbuchtungen (22) einnimmt; und – zweites Zusammenschieben des Gassacks (10) von mehreren Stellen aus, so daß der Gassack (10) eine selbstähnliche Form mit sekundären Wandungslappen (28) und dazwischenliegenden sekundären Einbuchtungen (26) einnimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem zweiten Zusammenschieben wenigstens ein weiteres Zusammenschieben erfolgt, so daß der Gassack (10) wiederum eine selbstähnliche Form einnimmt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammendrücken des Gassacks (10) zwischen zwei planparallelen Platten (14, 16) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Platten (14) an einer ersten Wandung (18; 30) und die andere Platte (16) an einer zweiten, der ersten Wandung (18; 30) gegenüberliegenden Wandung (20; 32) des Gassacks (10) angreift.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wandung eine an eine Einblasöffnung (12) des Gassacks angrenzende Wandung (18) und die zweite Wandung eine dem Fahrzeuginsassen zugewandte Wandung (20) ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Wandung eine aus Sicht des Fahrzeuginsassen untere Wandung (30) und die zweite Wandung eine obere Wandung (32) ist.
Verfahren zum Falten eines Gassacks für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit folgenden Schritten: – Ausblasen des Gassacks (10), so daß im Inneren des Gassacks (10) ein Druck p_i herrscht, der größer als der Umgebungsdruck p₀ ist; – Beaufschlagen des Gassacks (10) mit Unterdruck, so daß der Gassack (10) definiert in eine selbstähnliche Form zusammenfällt.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack (10) vor dem Ausblasen in ein luftdurchlässiges Kontrollvolumen (36) gebracht wird, in dem ein dem Umgebungsdruck p₀ entsprechender Druck herrscht.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack (10) über ein Ventil (38) aufgeblasen und anschließend über das Ventil (38) mit Unterdruck beaufschlagt wird.