DE19541440A1 - Fahrzeugairbag - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine für einen Fahrersitz eines Fahrzeugs konzipierte Fahrzeug-Airbagvorrichtung, und insbesondere einen aufblasbaren Airbag dafür, dessen Entfaltungsform mittels verbesserter, an dem Airbag angebrachter Reißnähte kontrolliert wird.

Eine Airbag-Rückhaltevorrichtung dient dazu einen Fahrzeuginsassen oder Passagier in dem Falle eines Aufpralls durch augenblickliches Aufblasen des Airbags zwischen einem Bauteil des Fahrzeugs und dem Insassen zu schützen, und umfaßt gewöhnlich eine Aufblaseinrichtung oder einen Gasgenerator und einen Airbag, der in einem kollabierten, gefalteten Zustand in einem Behälter angeordnet ist, um durch Gas von der Aufblaseinrichtung aufblasbar zu sein.

Die meisten aufblasbaren Airbags für einen Fahrersitz umfassen einen der Aufblaseinrichtung zugewandten Stoff, der im allgemeinen eine kreisförmige Öffnung zum Anbringen einer Aufblaseinrichtung besitzt, und einen insassenseitigen Stoff von gleicher Größe, wobei die beiden Stoffe an ihren jeweiligen äußeren Rändern zusammengenäht sind. Diese aufblasbaren Airbags sind ferner mit einer beliebigen Entfaltungskontrolleinrichtung zum rascheren Aufblasen des Airbags zu einer vorbestimmten Entfaltungsform versehen.

Ein bekannter Typ eines solchen aufblasbaren Airbags ist mit Haltebändern ausgestattet, die den der Aufblaseinrichtung zugewandten Stoff und den insassenseitigen Stoff an deren Zentralabschnitten miteinander verbinden, und somit die Entfaltung des Airbags von dessen äußeren Umfangsabschnitt beschleunigen und ein plötzliches Aufplatzen des insassenseitigen Stoffes in Richtung des Gesichts des Insassen verhindern, wodurch ein rascheres Aufblasen zu einer vorbestimmten oder gewünschten Entfaltungsform ermöglicht wird.

Die Bänder sind jedoch im allgemeinen innerhalb des Airbags angebracht und die Anbringungsarbeit erfordert eine geschickte Technik und mühsame, zeitaufwendige Arbeit, was für eine Kostenerhöhung verantwortlich ist. Der Raumbedarf der Bänder wirft ein zusätzliches Problem dahingehend auf, daß Gewicht und Verpackungsvolumen des Airbags in dem Behälter erhöht werden.

Um die vorhergenannten Probleme der Haltebänder zu lösen, wurde eine neue Technik, die sogenannte "Reißnaht"-Technik entwickelt, die einen Wegfall der Haltebänder ermöglicht und trotzdem als ein Bandersatz dienen kann. Wenn sich der Airbag entfaltet dienen die Haltebänder dazu zu bersten, indem ihr Nahtfaden zerreißt, um dadurch die Energie der beteiligen Gasströmung zu absorbieren. Das heißt, der insassenseitige Stoff und der der Aufblaseinrichtung zugewandte Stoff des Airbags sind durch Reißnähte zusammengenäht, die dazu ausgelegt sind bei einem vorbestimmten Entfaltungsdruck zu bersten, und folglich werden die Reißnähte infolge der Entfaltung zerrissen, um Energie in der Richtung, in der der insassenseitige Stoff aufplatzt, zu absorbieren, wodurch das Entfaltungsverhalten kontrolliert wird. Airbags mit solchen Reißnähten sind aus dem Stand der Technik bekannt, wie er in den japanischen Offenlegungsschriften 4-56652 (1992), 4- 166454 (1992) und 6-234344 (1994), in dem japanischen Gebrauchsmuster 2-71051 (1990), und in der britischen Offenlegungsschrift 2 257 952 A offenbart ist. Diese Druckschriften offenbaren weite Variationen in Reißnahtmustern, Positionen in welchen Reißnähte ausgebildet sind, und im Airbagaufbau.

Alle der obigen, bekannten Reißnahtsysteme haben jedoch gemeinsam, daß eine Vielzahl von an unterschiedlichen Stellen befindlichen Reißnähten dazu ausgelegt ist zur gleichen Zeit zu reißen. Folglich wird angenommen, daß die Energieabsorbtion in der Aufplatzrichtung des insassenseitigen Stoffes nicht ausreichend vollzogen wird, mit dem Ergebnis, daß das Entfaltungsverhalten nicht zufriedenstellend kontrolliert werden kann. Folglich war es schwierig ein Entfaltungsverhalten zu erreichen, daß mit dem von mit Bändern ausgestatteten Airbags vergleichbar ist.

Eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es durch Entwickeln eines aufeinanderfolgenden oder schrittweisen Zerreißens der Reißnähte ein verbessertes Reißnahtsystem zu schaffen, wodurch es möglich ist den Airbag vorzugsweise von dessen äußeren Umfangsteil her zu entfalten und die vorhergenannte, infolge der Entfaltung auftretende Energie auf den insassenseitigen Stoff ausreichend zu absorbieren.

Eine sekundäre Aufgabe ist es einen Fahrzeug-Airbag mit solch einem verbesserten Reißnahtsystem zu schaffen, das eine einfache und leichte Herstellung des Airbags ermöglicht.

Ein aufblasbarer Airbag gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt einen einer Aufblasrichtung zugewandten Stoff, der mit einer durchgehenden Zentralöffnung zum Befestigen einer Aufblaseinrichtung versehen ist, und einen insassenseitigen Stoff, wobei die Stoffe an ihren äußeren Rändern zusammengenäht sind, wobei beide Stoffe durch Reißnähte zusammengeheftet sind, die dazu ausgelegt sind bei einem vorbestimmten Entfaltungsdruck des Airbags zu zerreißen und somit die Entfaltung des Airbags von dessen äußeren Umfangsteil ausgehend zu beschleunigen. Dieser aufblasbare Airbag ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl der Reißnähte in jeweils winkligen Sektionen in Umfangsrichtung equidistant voneinander beabstandet um die Öffnung angeordnet ist, wobei die eine Reißnaht solch eine schwächere Reißfestigkeit als die anderen Reißnähte besitzt, daß infolge der Entfaltung ein schrittweises Zerreißen veranlaßt wird, und zwar der Reihe nach von der einen Reißnaht mit schwächerer Reißfestigkeit ausgehend, und jede Reißnaht aus einer geradlinige Naht oder parallelen geradlinigen Nähten besteht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist es auch möglich die anderen Reißnähte so auszubilden, daß zwei der einer schwächeren Reißnaht benachbarten Reißnähte eine schwächere Reißfestigkeit besitzen als der Rest der anderen Reißnähte, wodurch eine Bruchzeitbestimmung weiter differenziert wird.

Der aufblasbare Airbag gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei Auslösung der Airbag-Rückhaltevorrichtung in der folgenden Art und Weise aufgeblasen und entfaltet: wenn das Treibgas in den Airbag ausgeblasen wird, reißt der insassenseitige Stoff wegen der Reißnahtheftungen nicht weiter und das Gas strömt erst quer zu den Seitenteilen des Airbags hin. Zu einem Zeitpunkt wenn der Innendruck auf ein bestimmtes Maß erhöht ist, wird zuerst die eine, am schwächsten ausgebildete Reißnaht zerrissen, und gleichzeitig dazu tritt eine bedeutende Menge des Gases durch die zerrissene Stelle hindurch und erreicht sein radial äußeres Peripheriegebiet. Während der Innendruck weiter ansteigt werden die benachbarten Reißnähte zerrissen und eine große Menge des Gases erreicht gleichermaßen radial äußere Umfangsbereiche des zerrissenen Abschnitts. Nachfolgend werden die verbleibenden Reißnähte zerrissen. Schließlich ist eine vorbestimmte Form des Airbags erreicht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit der Betrag der Reißfestigkeit der Reißnähte, wie oben beschrieben, kontrolliert und die Bruchzeitbestimmung an jeweiligen Stellen der Reißnähte wird so differenziert, daß das Treibgas stets in Richtung des äußeren Umfangsteils des Airbags geführt werden kann, und folglich wird stets eine Spannung darauf ausgeübt. Daher ist es möglich die Entfaltung des Airbags von dem äußeren Umfangsteil her zu beschleunigen und ausreichend Energie in der Aufplatzrichtung des insassenseitigen Stoffes zu absorbieren.

Die Erfindung wird im nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Airbags, bei Betrachtung von dem der Aufblaseinrichtung zugewandten Stoff her;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, ähnlich zu Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht des Airbags entlang der Linie III-III in Fig. 2; und

Fig. 4 eine Abbildung, die ein Beispiel eines Entfaltungsverhaltens darstellt, wenn ein erfindungsgemäßer Airbag an einem Steuerrad angebracht ist.

Bei den jeweiligen, in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen ist ein Airbag 10 konstruiert aus einem kreisförmigen, einer Aufblaseinrichtung zugewandten Stoff 1, der eine kreisförmige Öffnung 3 zum Befestigen einer Aufblaseinrichtung sowie Entlüftungslöcher 4 besitzt, und einem kreisförmigen, insassenseitigen Stoff 2 von gleicher Größe, und hergestellt durch Zusammennähen beider Stoffe an ihren äußeren Rändern. In die Öffnung 3 ist ein zylindrischer Kopf einer Aufblaseinrichtung (nicht gezeigt) einführbar.

Des weiteren sind der der Aufblaseinrichtung zugewandte Stoff 1 und der insassenseitige Stoff 2 durch Reißnähte 6a bis 6c zusammengeheftet, von denen jede aus Nähten 5 besteht, die dazu ausgelegt sind bei einem vorbestimmten Entfaltungsdruck des Airbags zu zerreißen, um die Entfaltung des Airbags in dem äußeren Umfangsteil zu beschleunigen.

Die Reißnähte 6a, 6b, 6c sind so ausgebildet, daß sie in Umfangsrichtung gleich voneinander beabstandet sind und die Öffnung 3 einmitten. Bei der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist jede Gruppe von drei sich radial erstreckenden, geradlinigen Nähten 5 in vier winkligen Sektionen der Reißnähte 6a, 6b, 6c ausgebildet, wohingegen bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 jede Gruppe von drei sich konzentrisch erstreckenden, krummlinigen Nähten 5 in ähnlicher Weise in vier winkligen Sektionen der Reißnähte 6a bis 6c ausgebildet ist.

Bei diesen Beispielen ist die eine Reißnaht 6a so eingestellt, daß sie eine schwächere Reißfestigkeit als die anderen Reißnähte 6b, 6c besitzt. Zwei Reißnähte 6b, 6c, die der Reißnaht 6a mit schwächerer Reißfestigkeit benachbart sind, können so eingestellt werden, daß sie eine schwächere Reißfestigkeit aufweisen als der Rest 6c der anderen Reißnähte.

Eine Veränderung oder Differenziation der Reißfestigkeit unter den Reißnähten 6a bis 6c kann leicht durch Bestimmen oder Wählen der Festigkeit des verwendeten Nahtfadens oder der Anzahl und Länge der Nähte 5 erreicht werden, die die Reißnähte bilden.

Der Airbag 10, der die aus so konstruierten Nähten 5 gebildeten Reißnähte 6a, 6b, 6c besitzt, wird, wie in Fig. 4 dargestellt, die den an einem Steuerrad SW montierten Airbag 10 zeigt, sequentiell entfaltet. Am Anfang beginnt das Treibgas ausgeblasen zu werden und der Airbag 10 beginnt sich zu entfalten (Schritt a) . Der insassenseitige Stoff 2 platzt wegen der zwischen den beiden Stoffen angebrachten Heftnähte noch nicht auf (Schritt b). Wenn der Innendruck des Airbags auf ein bestimmtes Maß erhöht ist, werden die Heftnähte der schwächsten Reißnaht 6a zuerst zerrissen und das Treibgas tritt durch den nun zerrissenen Abschnitt hindurch, um seine radial äußere Peripheriezone zu erreichen (Schritt c) Während der Innendruck weiter ansteigt werden die Heftnähte der benachbarten Reißnähte 6b, 6b zerrissen und das Treibgas erreicht gleichermaßen radial äußere Peripheriezonen der zerrissenen Abschnitte. Zuletzt werden die Heftnähte der verbleibenden Reißnaht 6c zerrissen (Schritt d), und die vollständige Entfaltung des Airbags zu einer champignonartigen Form ist somit abgeschlossen (Schritt e)
Anders ausgedrückt da die Reißnähte 6 bis 6c so ausgelegt sind, daß sie verschiedene Reißfestigkeiten besitzen, um wie oben beschrieben ein Zerreißen unter den Reißnähten 6a bis 6c unter Zeitverzögerung zu veranlassen, wird das Treibgas stets zu dem äußeren Umfangsteil des Airbags geleitet, auf das stets eine Spannung ausgeübt wird. Folglich ist es möglich die Entfaltung vorzugsweise von dem äußeren Umfangsteil des Airbags her zu beschleunigen und zur gleichen Zeit die Energie in der Ausstoßrichtung des insassenseitigen Stoffes hinreichend zu absorbieren.

Das durch den Airbag gemäß der vorliegenden Erfindung erzielte und in Fig. 4 dargestellte Entfaltungsverhalten ist ungefähr das gleiche oder analog zu dem eines konventionellen Airbags mit Haltebändern. Folglich kann der erfindungsgemäße Airbag als Ersatz für Airbags des Band-Typs dienen und benötigt keine Bänder.

Jede der Reißnähte kann eine einzelne Naht oder eine Vielzahl von Nähten von geradliniger oder krummliniger Form umfassen. In dem Fall von Mehrfach-Nähten können diese getrennt oder kontinuierlich parallel angebracht werden.

Das Lageverhältnis der schwächsten Reißnaht 6a zu einem Steuerrad ist nicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 4 beschränkt, sondern kann frei in Abhängigkeit einer beabsichtigten Entfaltungsform gewählt werden.

Wie oben beschrieben, ist der Airbag der vorliegenden Erfindung von einem "Reißnaht-Typ" und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Reißnähten, die dazu ausgelegt sind bei einem vorbestimmten Entfaltungsdruck des Airbags zu zerreißen, so ausgebildet ist, daß eine Reißnaht eine schwächere Reißfestigkeit als die anderen Reißnähte besitzt, in dem Ausmaß, daß die Reißnähte infolge der Entfaltung schrittweise zerrissen werden und zwar der Reihe nach von der einen Reißnaht mit schwächerer Reißfestigkeit ausgehend, wodurch die Treibgasströmung zu dem äußeren Umfangsteil des Airbags geleitet und stets eine Spannung auf dieses Teil ausgeübt wird. Folglich wird die Entfaltung des Airbags von dem äußeren Umfangsteil her beschleunigt und die Energie in der Aufplatzrichtung des insassenseitigen Stoffes kann genügend absorbiert werden. Folglich ist es möglich ein im wesentlichen gleiches Entfaltungsverhalten wie bei einem bekannten Airbag mit Bändern zu bewirken. Somit kann ein kostengünstiger und raumsparender Airbag mit einem Bandersatz angeboten werden.

Claims (6)

1. Aufblasbarer Airbag für eine Fahrzeug-Airbagvorrichtung, umfassend einen einer Aufblaseinrichtung zugewandten Stoff und einen insassenseitigen Stoff gleicher Größe, wobei die Stoffe an ihren jeweiligen Außenrändern zusammengenäht sind, um ein äußeres Umfangsteil des Airbags zu bilden, wobei der der Aufblaseinrichtung zugewandte Stoff eine zentrale Durchgangsöffnung zur Befestigung einer Aufblaseinrichtung besitzt, der der Aufblaseinrichtung zugewandte Stoff und der insassenseitige Stoff durch eine Vielzahl von Reißnähten zusammengeheftet sind, die dazu ausgelegt sind bei einem vorbestimmten Entfaltungsdruck zu reißen, die Reißnähte in jeweils winkligen Sektionen in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet um die Öffnung angeordnet sind und jeweils aus mindestens einer geradlinigen Naht bestehen, und die Reißnähte so ausgebildet sind, daß die eine Reißnaht eine schwächere Reißfestigkeit als die anderen Reißnähte besitzt, und zwar in solch einem Ausmaß, daß die Reißnähte während der Entfaltung schrittweise, der Reihe nach von der einen Reißnaht mit schwächerer Reißfestigkeit ausgehend zerrissen werden, und somit die Entfaltung des Airbags vorzugsweise von dem äußeren Umfangsteil her beschleunigen.

2. Aufblasbarer Airbag nach Anspruch 1, worin die anderen Reißnähte so ausgebildet sind, daß zwei Reißnähte, die der einen Reißnaht benachbart sind, eine schwächere Reißfestigkeit besitzen als der Rest der anderen Reißnähte, und die zwei Reißnähte später als die eine Reißnaht, jedoch vor dem Rest der anderen Reißnähte zerrissen werden können.

3. Aufblasbarer Airbag nach Anspruch 1, worin die Reißnähte jeweils aus sich radial erstreckenden Nähten oder sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nähten bestehen.

4. Aufblasbarer Airbag nach Anspruch 2, worin die Heftnähte jeweils aus sich radial erstreckenden Nähten oder sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nähten bestehen.

5. Aufblasbarer Airbag nach Anspruch 3, worin die Nähte geradlinig oder krummlinig sind.

6. Aufblasbarer Airbag nach Anspruch 4, worin die Nähte geradlinig oder krummlinig sind.