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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen aufblasbaren Airbag für eine Fahrzeug-Airbagvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
DE 41 24 506 A1 offenbart
einen Airbag, der mit Reißnähten versehen
ist, die bei einem Entfalten des Airbags simultan zerreißen, damit
sich der Airbag gleichmäßig entfalten
kann. Ein derartiges gleichmäßiges Entfalten
des Airbags ist jedoch nicht immer von Vorteil.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Airbag
anzugeben, der ein verbessertes Entfaltungsverhalten aufweist.
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Diese
Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Airbag mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Durch
die besondere Anordnung der Reißnähte und
die unterschiedlichen Reißfestigkeiten
der jeweiligen Reißnahtanordnungen
wird ein Airbag mit einer verbesserten, kontrollierten Entfaltungseigenschaft
geschaffen. Durch das aufeinanderfolgende oder schrittweise Zerreißen der
Reißnähte wird
ein Reißnahtsystem
in einem Airbag geschaffen, das es ermöglicht, den Airbag vorzugsweise
von dessen äußerem Umfangsteil
her zu entfalten und die in Folge der Entfaltung auftretende Energie
auf den insassenseitigen Stoff ausreichend zu absorbieren. Zudem wird
durch das erfindungsgemäße Reißnahtsystem eine
einfache und leichte Herstellung des Airbags ermöglicht.
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Ein
aufblasbarer Airbag gemäß der vorliegenden
Erfindung umfaßt
einen einer Aufblasrichtung zugewandten Stoff, der mit einer zentralen Durchgangsöffnung 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. Die Reißnähte sind
in Umfangsrichtung äquidistant
voneinander beabstandet um die Öffnung
angeordnet, wobei eine Reißnaht
eine schwächere
Reißfestigkeit
als die anderen Reißnähte besitzt,
so daß infolge
der Entfaltung ein schrittweises Zerreißen veranlaßt wird, und zwar der Reihe nach
von der einen Reißnaht
mit schwächerer
Reißfestigkeit
ausgehend, und wobei jede Reißnaht
aus einer geradlinigen Naht oder parallelen geradlinigen Nähten besteht.
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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.
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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,
zu dem 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.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird somit die 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.
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Die
Erfindung wird im nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
detaillierter beschrieben werden. Es zeigt.
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1 eine
schematische Draufsicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Airbags, bei
Betrachtung von dem der Aufblaseinrichtung zugewandten Stoff her;
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2 eine
schematische Draufsicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, ähnlich zu 1;
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3 eine
Schnittansicht des Airbags entlang der Linie III-III in 2;
und
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4 eine
Abbildung, die ein Beispiel eines Entfaltungsverhaltens darstellt,
wenn ein erfindungsgemäßer Airbag
an einem Steuerrad angebracht ist.
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Bei
den jeweiligen, in den 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.
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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.
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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 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 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.
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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.
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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.
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Der
Airbag 10, der die aus so konstruierten Nähten 5 gebildeten
Reißnähte 6a, 6b, 6c besitzt, wird,
wie in 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).
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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.
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Das
durch den Airbag gemäß der vorliegenden
Erfindung erzielte und in 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.
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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.
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Das
Lageverhältnis
der schwächsten
Reißnaht 6a zu
einem Steuerrad ist nicht auf die Ausführungsform gemäß 4 beschränkt, sondern
kann frei in Abhängigkeit
einer beabsichtigten Entfaltungsform gewählt werden.
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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.