DE10328603B4

DE10328603B4 - Airbagabdichtung

Info

Publication number: DE10328603B4
Application number: DE10328603A
Authority: DE
Inventors: Hans Lochmann
Original assignee: Joyson Safety Systems Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Inc
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2023-06-26
Also published as: US7052034B2; US20040262888A1; DE10328603A1

Abstract

Airbagmodul, insbesondere für einen Sitzairbag, umfassend
einen Gassack (2) und einen darin angeordneten Gasgenerator (4), der einen ersten Anlageabschnitt (8) und einen gegenüberliegenden zweiten Anlageabschnitt (10) aufweist, an welchem ein aus dem Gassack (2) herausragender Verbindungsabschnitt (12) ausgebildet ist,
wobei zumindest ein Teil der Innenwandung (6) des Gassacks (2) in seinem aufgeblasenen Zustand an den beiden Anlageabschnitten (8, 10) anliegt, um den Gasgenerator (4) im Gassack (2) zu verspannen und diesen zumindest im Bereich des herausragenden Verbindungsabschnitts (12) gasdicht abzuschließen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Airbagmodul, insbesondere für einen Sitzairbag, mit einem Gassack und einem darin angeordneten Gasgenerator.

Hierbei kann der Gassack beispielsweise in Form eines Schlauchs ausgebildet sein. So offenbart z.B. die nachveröffentlichte DE 102 42 023 einen schlauchförmigen Gassack, in dessen Inneren ein Gasgenerator angeordnet ist, welcher zumindest teilweise aus dem Gassack herausragt, um mit einer Airbagmodulsteuereinheit verbunden zu werden.

Bei derartigen Systemen ist es jedoch problematisch, den Gassack im Bereich des Gasgenerators derart anzudichten, daß keine Gasverluste stattfinden. Weiterhin sind die Abdichtungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, aufgrund der Komplexität der Bauteile äußerst kostenintensiv.

Als weiteres Beispiel bezieht sich US 5,324,072 auf einen Dualseitenairbag mit einem unteren Luftsackbereich und einem oberen Luftsackbereich, welche durch einen relativ kurzen und engen Halsabschnitt miteinander verbunden sind, in welchem zumindest auch die Auslaßabschnitte des Gasgenerators angeordnet ist, wobei sowohl der untere als der obere Gassackabschnitt simultan durch den Gasgenerator befüllt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Airbagmodul, insbesondere für einen Sitzairbag, vorzusehen, welches kostengünstig in der Herstellung ist und eine verbesserte Gasdichtigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Airbagmodul, insbesondere für einen Sitzairbag, gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist ein Airbagmodul, insbesondere für einen Sitzairbag, vorgesehen, umfassend einen Gassack und einen darin angeordneten Gasgenerator, welcher ein erstes freies Ende bzw. einen ersten Anlageabschnitt und ein gegenüberliegendes zweites freies Ende bzw. zweiten Anlageabschnitt aufweist, an welchem ein aus dem Gassack herausragender Verbindungs- bzw. Kontaktabschnitt ausgebildet ist, wobei zumindest ein Teil der Innenwandung bzw. Innenwand des Gassacks in seinem aufgeblasenen bzw. befüllten Zustand an den beiden Anlageabschnitten anliegt, um den Gasgenerator im Gassack zu verspannen bzw. einzuspannen und diesen zumindest im Bereich des herausragenden Verbindungsabschnitts gasdicht abzuschließen. Zweckmäßigerweise weist der Gasgenerator eine im wesentlichen zylindrische Konfiguration auf, an dessen zweitem freien Ende der Verbindungsabschnitt in Form eines Steckers bzw. Kontakts bzw. Konnektors ausgebildet ist. Im aufgeblasenen Zustand übt die Innenwandung des Gassacks auf die beiden Anlageabschnitte des Gasgenerators eine Kraft aus, wobei die Kraft auf die Anlageabschnitte entgegengesetzte Kraftkomponenten aufweist. Weiterhin ist der Absolutbetrag der auf die Anlageabschnitte wirkenden Kräfte im wesentlichen identisch. Durch die durch die Innenwandung des Gassacks auf den Gasgenerator ausgeübte Kraft wird die Innenwandung des Gassacks gegen die Anlageabschnitte des Gasgenerators gedrückt bzw. gepreßt. Somit wird vorteilhafterweise erreicht, daß zumindest teilweise und für eine bestimmte Zeitdauer das Gas im Schlauch gehalten wird, so daß der Schlauch für eine vorbestimmbare bzw. vorbestimmte Zeitdauer seinen aufgeblasenen bzw. befüllten Zustand beibehält, da dieser sich selbst abdichtet. In anderen Worten übt der Gasgenerator an jeder seiner Kontaktflächen mit dem Gassack im befüllten Zustand eine Dichtfunktion aus, so daß der Gassack im Bereich des ersten Anlageabschnitts ebenfalls abgedichtet wird. Somit können vorteilhafterweise die Kosten für die Produktion des Airbagmoduls gesenkt werden, da aufwendige Komponenten zum Abdichten des Airbagmoduls im Bereich des Verbindungsabschnitts entfallen bzw. keine weiteren Abdichtelemente notwendig sind.

Bevorzugterweise ist der Abstand der beiden Anlageabschnitte größer als die theoretische lichte Weite des aufgeblasenen Gassacks in Längsrichtung des Gasgenerators, vorzugsweise um das 1,1- bis 1,3-fache, besonders bevorzugt um das 1,2-fache. Hierbei stellt der Abstand der beiden Anlageabschnitte im wesentlichen die Längserstreckung des Gasgenerators im Gassack dar. Die lichte Weite des aufgeblasenen Gassacks in Längsrichtung des Gasgenerators ist der Abstand der beiden Innenwandungen, welche die beiden Anlageabschnitte des Gasgenerators kontaktieren. Die theoretische lichte Weite ist somit der Abstand dieser beiden Innenwandungen im befüllten Zustand des Gassacks, wobei der Gasgenerator nicht im Gassack angeordnet ist. Bei einem schlauchförmigen Gassack, welcher die Querschnittsform eines Kreisrings aufweist, ist die theoretische lichte Weite somit der Innendurchmesser des Schlauchs. Sollte der Gasgenerator in einem solchen Schlauch angeordnet sein, so zwingt der Gasgenerator den Schlauch bzw. Gassack im Querschnitt in eine eliptische Form. Hierbei ergibt sich für ein Verhältnis des Abstands der beiden Anlageabschnitte zu der theoretischen lichten Weite von 1,2 eine besonders vorteilhafte bzw. effektive Abdichtung.

Weiterhin bevorzugt weist zumindest ein Anlageabschnitt die Oberflächenkonfiguration einer Zylinder- oder Kugelsegmentoberfläche oder einer teilweisen gekrümmten Oberfläche auf. Hierbei schmiegt sich der zumindest eine Anlageabschnitt des Gasgenerators an die Innenwandung des Gassacks an. Somit wird vorteilhafterweise die Prozeßsicherheit des Airbagmoduls erhöht, da die auf den Gassack bzw. das Gassackmaterial wirkenden Kräfte im Bereich des zumindest einen Anlageabschnitts gleichmäßig bzw. über eine größere Fläche verteilt werden. Abhängig von der Form des Gassacks kann somit der zumindest eine Anlageabschnitt eine Zylinder-, Kugelsegment- oder gekrümmte Oberfläche aufweisen.

Bevorzugterweise ist zwischen dem zweiten Anlageabschnitt und der Gassackinnenwandung ein Anlageelement, beispielsweise in Form einer Unterlegscheibe, angeordnet. Durch die Unterlegscheibe bzw. das Anlageelement kann die Prozeßsicherheit des Airbagmoduls zusätzlich erhöht werden, da im Bereich des Verbindungsabschnitts die Dichtwirkung verbessert wird. Dies ergibt sich aufgrund der Tatsache, daß der Gasgenerator in diesem Bereich eine große Fläche besitzt, welche sich gut an der Innenwandung des Gassacks anpaßt, so daß die Gesamtdichtfläche vergrößert ist.

Zweckmäßigerweise ist der Gassack im wesentlichen schlauchförmig ausgebildet. Hierbei kann vorteilhafterweise ein abgelängter Teil einer handelsüblichen Schlauch-Meterware als Endlosschlauch verwendet werden. Durch die Verwendung eines derartigen handelsüblichen Endlosschlauchs können vorteilhafterweise die Kosten für die Produktion des Gassacks und somit für das Airbagmodul drastisch gesenkt werden. Bevorzugterweise kann der Schlauch nahtlos ausgebildet werden, wodurch aufgrund des Fehlens einer Naht vorteilhafterweise die Prozeßsicherheit verbessert wird, da die Gefahr eines Aufreißens einer Naht nicht gegeben ist.

Bevorzugterweise behält der Gassack in seinem aufgeblasenen Zustand seinen Ursprungsumfang und seine Ursprungslänge im wesentlichen bei. Durch den konstant bleibenden Ursprungsumfang und die konstant bleibende Ursprungslänge des Gassacks kann vorteilhafterweise das Raumerfordernis bzw. der Raumbedarf für den aufgeblasenen Gassack vorbestimmt werden, wodurch eine exakte Ausgestaltung der den Gassack umgebenden Fahrzeugkörper erfolgen kann.

Bevorzugterweise ist der Gassack auf seiner Innenwandung mit einer abdichtenden, vorzugsweise Gummi- oder Kunststoffschicht versehen. Durcheinen derart mehrlagigen Gassack kann das Airbagmodul in Bereichen verwendet werden, in denen eine erhöhte Gasdichtigkeit und eine erhöhte Widerstandskraft gegen äußere Einwirkungen, wie z.B. scharte Metallkanten oder ähnlichem, erforderlich ist. Zur Erhöhung der Gasdichtigkeit kann vorteilhafterweise eine zweite Lage als Beschichtung ausgebildet sein, welche vorzugsweise innen oder außen angeordnet sein kann. Diese Beschichtung kann als PU- oder Silikonbeschichtung ausgebildet sein, welche vorteilhafterweise eine sehr hohe Gasdichtigkeit bei hoher Widerstandsfähigkeit aufweist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Airbagmodul eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen des Gasgenerators am Gassack auf. Durch die Befestigung des Gasgenerators im oder am Gassack durch entsprechende Befestigungsmittel bzw. eine entsprechende Befestigungsvorrichtung kann vorteilhafterweise ein betriebssicheres Airbagmodul vorgesehen werden, da eine Lageänderung des Gasgenerators relativ zum Gassack während der Montage ausgeschlossen werden kann.

Bevorzugterweise ist die Befestigungsvorrichtung in Form einer Zahnscheibe oder eines E-Rings ausgebildet, welcher) den Verbindungsabschnitt am Gassack fixiert. Somit kann vorteilhafterweise die Dichtwirkung bzw. Dichtigkeit erhöht werden, da das Gassackmaterial gegen den zweiten Anlageabschnitt im Bereich des herausragenden Verbindungsabschnitts gedrückt wird.

Bevorzugterweise ist die Befestigungseinrichtung als Schelle ausgebildet, welche den Gasgenerator zumindest teilweise umschließt und diesen am Gassack fixiert. Hierdurch wird ebenfalls eine Lagesicherung des Gasgenerators relativ zum Gassack im unaufgeblasenen Zustand des Gassacks gewährleistet. Zweckmäßigerweise weist hierbei die Schelle eine Sollbruchstelle auf. Im Falle der Aktivierung des Airbagmoduls bricht diese Sollbruchstelle, um den Gassack während des Befüllens nicht zu behindern. Denkbar wäre es jedoch auch, den Gasgenerator mit leicht lösbaren Befestigungsmitteln, wie z.B. einem Klettverschluß, am Gassack zu befestigen.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden beispielhaften Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und zwar in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
1 zeigt eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Airbagmoduls im nicht aufgeblasenen Zustand.
2 zeigt eine Querschnittsansicht des erfindungsgemäßen Airbagmoduls gemäß 1 im aufgeblasenen Zustand.
3a zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Airbagmoduls im nicht aufgeblasenen Zustand.
3b zeigt eine Ausschnittsansicht von 3a.
4 zeigt das erfindungsgemäße Airbagmodul im eingebauten Zustand.
Die in 1 gezeigte Anordnung zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Airbagmoduls im nicht aufgeblasenen Zustand. Das Airbagmodul umfaßt einen Gassack 2, in dessen Querrichtung ein im wesentlichen zylinderförmiger Gasgenerator 4 im Inneren des Gassacks 2 angeordnet ist.
Der Gassack 2 ist im wesentlichen als Abschnitt eines Endlosschlauches ausgebildet, welcher im aufgeblasenen Zustand einen im wesentlichen rohrförmigen Querschnitt aufweist. Der Gassack 2 kann aus einer oder mehreren Schichten bestehen, wobei bei einem mehrschichtigen bzw. mehrlagigen Aufbau an seiner Innenwandung 6 vorzugsweise eine PU- oder Gummischicht ausgebildet ist.
Der im wesentlichen zylinderförmige Gasgenerator 4 der Länge L weist an einem seiner beiden freien Enden bzw. Stirnseiten einen ersten Anlageabschnitt 8 auf. Gegenüberliegend vom ersten Anlageabschnitt 8 ist am Gasgenerator 4 ein zweiter Anlageabschnitt 10 vorgesehen. Vom zweiten Anlageabschnitt 10 ragt ein Verbindungsabschnitt 12 axial vom Gasgenerator 4 hervor. Der Verbindungsabschnitt 12 weist beispielsweise einen Verbinder bzw. Konnektor auf, welcher mit einer Airbagmodulsteuereinheit verbindbar ist, um den Gasgenerator zu zünden bzw. initiieren. Hierbei ragt zumindest ein Teil des Verbindungsabschnitts 12 aus dem Gassack 2 heraus.
Um Beschädigungen an der Innenwandung 6 des Gassacks 2 bzw. des Gassackmaterials vorzubeugen, ist der Gasgenerator 4 an dem ersten und zweiten Anlageabschnitt 8 und 10 mit einer abgerundeten Oberfläche versehen, welche beispielsweise die Konfiguration einer Kugelsegmentoberfläche darstellen kann.
Im Bereich des Verbindungsabschnitts 12 muß der zweite Anlageabschnitt 10 eine ausreichend große Fläche besitzen, welche sich gut dem Schlauchinneren anpaßt, um die gewünschte Dichtfunktion zu erzielen. Zur Verbesserung dieses Effekts ist am zweiten Anlageabschnitt in axialer Richtung des Gasgenerators 4 zwischen diesem und der Innenwandung 6 des Gassacks 2 eine Unterlegscheibe 14 vorgesehen. Die Unterlegscheibe 14 weist eine größere Oberfläche als der zweite Anlageabschnitt 10 auf, wodurch die Dichtfläche vergrößert ist, was zu einer verbesserten Dichtwirkung führt.
2 zeigt das Airbagmodul gemäß 1 im aufgeblasenen Zustand. Hierbei ist der Schlauch geneigt, in eine theoretische Endposition zu gelangen. Durch den quer eingebauten Gasgenerator 4 wird der Gassack 2 im Querschnitt jedoch in eine teilweise eliptische Form gezwängt. In anderen Worten ist die Länge L des Gasgenerators 4 zwischen den beiden Anlageabschnitten 8, 10 größer als der theoretische Durchmesser D des aufgeblasenen Gassacks 2, wenn der Gasgenerator 4 darin nicht eingebaut ist. Somit bläst sich der Gassack 2 an der Stelle, an welcher der Gasgenerator 4 angeordnet ist, eliptisch auf. Folglich erreicht der Gassack 2 im Bereich quer zur Längsachse des Gasgenerators 4 lediglich einen Durchmesser D2, welcher geringer als der theoretische Durchmesser D ist. Durch diese Größenverhältnisse wird der Gasgenerator 4 durch den Gassack 2 eingespannt, wodurch Öffnungsstellen im Bereich der beiden Anlagenabschnitte 8, 10, d.h. inbesondere die Durchtrittsöffnung 16, durchwelche der Verbindungsabschnitt 12 hindurchtritt, am Gassack 2 abgedichtet werden.
Als Gasgenerator 4 kann beispielsweise ein Gasgenerator verwendet werden, dessen Abstand L 120 mm beträgt, wodurch infolgedessen ein Gassack 2 mit einem Innendurchmesser von ca. 100 mm verwendet wird. Auf jeden Fall sollte jedoch der Abstand L 5 bis 25 mm größer sein als der Durchmesser D.
3a zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Airbagmoduls, wobei Gassack 2 und Gasgenerator 4 im wesentlichen identisch mit der ersten Ausführungsform sind. Jedoch ist in dieser Ausführungsform der Bereich des Gassacks 2, durch welchen sich der Verbindungsabschnitt 12 hindurcherstreckt mittels einer Zahnscheibe 18 am zweiten Anlageabschnitt 10 des Gasgenerators 4 fixiert. Hierdurch wird gewährleistet, daß der Gasgenerator 4 während des Transports bis zum Einbau im Fahrzeug in seiner Position verbleibt. Alternativ statt der Zahnscheibe 18 kann jedoch auch ein E-Ring, eine Mutter oder ein ähnliches Befestigungsmittel verwendet werden.
Alternativ oder zusätzlich ist der Gasgenerator 4 auch für den Transport und den Einbau mittels einer Schelle 20 am Gassack 2 fixiert, die in 3b im Detail dargestellt ist. Die Schelle 20 umschließt den Gasgenerator 4 zumindest teilweise radial und ist an ihrer Außenseite mit einem Gewindebolzen 22 versehen, welcher sich durch den Gassack 2 nach außen erstreckt. An dieser Stelle wird der Gassack 2 mittels einer Mutter 24 gegen die Außenseite der Schelle 20 gedrückt und somit abgedichtet. Wenn das Airbagmodul ausgelöst wird, bricht eine Sollbruchstelle 26 in der Schelle 20 auf, um ein ungehindertes Aufblasen bzw. Befüllen des Gassacks 2 zu gewährleisten.
4 zeigt das erfindungsgemäße Airbagmodul im eingebauten Zustand. Hierbei sind die offenen Enden des schlauchförmigen Gassacks mittels Verschlußklemmen 28 gasdicht verschlossen und mit dem Rahmen 30 des Fahrzeugs verbunden. Diese Verschlußklemmen bzw. -crimpen 28 verschließen die offenen stirnseitigen Enden des Gassacks 2, indem ein Abschnitt des offenen Endes des Gassacks 2 zur Gassackmitte umgefaltet bzw. umgeklappt wird, wobei dieses umgeklappte Ende dann mit den Verschlußklemmen 28 verschlossen wird. Gegenüberliegend vom Rahmen 30 ist überhalb des Airbagmoduls das Sitzpolster 32 angeordnet. Um den Gasgenerator 4 bis zur Aktivierung in seiner Position, d.h. quer zur Gassacklängsachse zu halten, ist an der Sitzunterseite eine Vorrichtung, z.B. in Form einer Blechwanne 34 angeordnet. In diese Blechwanne 34 wird das Airbagmodul bzw. der Gasgenerator 4 eingelegt und vorzugsweise vom darüber befindlichen Sitzpolster 32 in die Blechwanne 34 angedrückt. Somit ist der Gasgenerator 4 fixiert, wodurch Klappergeräusche während der Fahrt vermieden werden können. Überdies hinaus bildet die Blechwanne 34 eine Stütze bzw. Abstützung, von welcher sich der Gassack 2 in Richtung Sitzpolster 32 ausbreiten kann, wodurch Anti-Submariningbewegungen des Fahrzeuginsassens im Falle eines Frontalunfalls vorteilhaft vermieden werden können.

2: Gassack
4: Gasgenerator
6: Innenwandung
8: erster Anlageabschnitt
10: zweiter Anlageabschnitt
12: Verbindungsabschnitt
14: Unterlegscheibe
16: Durchtrittsöffnung
18: Zahnscheibe
20: Schelle
22: Gewindebolzen
24: Mutter
26: Sollbruchstelle
28: Verschlußklemmen
30: Rahmen
32: Sitzpolster
34: Blechwanne
L: Länge
D: theoretischer Durchmesser
D1, D2: Durchmesser

Claims

Airbagmodul, insbesondere für einen Sitzairbag, umfassend einen Gassack (2) und einen darin angeordneten Gasgenerator (4), der einen ersten Anlageabschnitt (8) und einen gegenüberliegenden zweiten Anlageabschnitt (10) aufweist, an welchem ein aus dem Gassack (2) herausragender Verbindungsabschnitt (12) ausgebildet ist, wobei zumindest ein Teil der Innenwandung (6) des Gassacks (2) in seinem aufgeblasenen Zustand an den beiden Anlageabschnitten (8, 10) anliegt, um den Gasgenerator (4) im Gassack (2) zu verspannen und diesen zumindest im Bereich des herausragenden Verbindungsabschnitts (12) gasdicht abzuschließen.
Airbagmodul nach Anspruch 1, wobei der Abstand (L) der beiden Anlageabschnitte (8, 10) größer als die theoretische lichte Weite (D) des aufgeblasenen Gassacks (2) in Längsrichtung des Gasgenerators (4) ist.
Airbagmodul nach Anspruch 2, wobei der Abstand (L) der beiden Anlageabschnitte (8, 10) um das 1,1- bis 1,3-fache größer als die theoretische lichte Weite (D) des aufgeblasenen Gassacks (2) in Längsrichtung des Gasgenerators (4) ist.
Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Anlageabschnitt (8, 10) die Oberflächenkonfiguration einer Zylinder- oder Kugelsegmentoberfläche oder einer teilweise gekrümmten Oberfläche aufweist.
Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem zweiten Anlageabschnitt (10) und der Gassackinnenwandung (6) ein Anlageelement (14) angeordnet ist.
Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gassack (2) im wesentlichen schlauchförmig ausgebildet ist.
Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gassack (2) in seinem aufgeblasenen Zustand seinen Ursprungsumfang und seine Ursprungslänge im wesentlichen beibehält.
Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gassack (2) auf seiner Innenwandung (6) mit einer abdichtenden Schicht versehen ist.
Airbagmodul nach Anspruch 8, wobei die abdichtende Schicht eine Gummi- oder Kunststoffschicht ist.
Airbagmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen des Gasgenerators (4) am Gassack (2).
Airbagmodul nach Anspruch 10, wobei die Befestigungsvorrichtung in Form einer Zahnscheibe (18) oder eines E-rings ausgebildet ist, welcher) den Verbindungsabschnitt (12) am Gassack (2) fixiert.
Airbagmodul nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei die Befestigungseinrichtung als Schelle (20) ausgebildet ist, welche den Gasgenerator (4) zumindest teilweise umschließt und diesen am Gassack (2) fixiert.
Airbagmodul nach Anspruch 12, wobei die Schelle (20) eine Sollbruchstelle (26) aufweist.