DE19630855A1 - Airbag für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Airbag für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der EP 0 423 981 B1, die im Oberbegriff des Anspruches 1 berücksichtigt ist, ist ein Airbag in einem Kraftwagen mit einem Auslaßventil an einer Gasabströmöffnung bekannt, welches unterschiedliche Öffnungszustände zwischen einem voll geöffneten und einem voll geschlossenen Zustand der Gasabströmöffnung in Abhängigkeit vom Airbaginnendruck herstellen kann. Hierfür ist das Auslaßventil mit einem Befestigungsring ausgestattet, mit dem es am Airbag festgenäht oder verklebt ist, sowie mit einer dessen Hohlraum überspannenden Trägerplatte, an der eine Vielzahl von Klappen elastisch schwenkbar gelagert sind. Dieses Ventil bildet durch seine Doppellagigkeit beim Zusammenfalten des Airbags eine Verdickung, die aufgrund der sehr engen Platzverhältnisse in einem Airbaggehäuse von Nachteil ist. Zudem ist nachteilig, daß der für die Durchgangsmenge durch die Gasabströmöffnung entscheidende Schwenkwiderstand der Klappen nur entlang der Scharnierachse jeder Klappe bestimmt werden kann, weshalb das Material der Trägerplatte eine hohe Steifigkeit aufweisen muß, wodurch natürlich eine Faltung des Airbags an dieser Stelle massiv behindert wird.

In der DE 43 06 615 A1 ist ein Airbag in einem Kraftfahrzeug beschrieben, in dessen Hülle kreisförmige Durchbrüche eingeformt sind, die durch mehrere Spalte miteinander verbunden sind. Damit werden Klappen gebildet, die in Abhängigkeit vom Innendruck in der Airbaghülle in Bezug auf ihre Ausgangslage aufklappen und ein Entweichen des Gases ermöglichen sollen. Da der dieser Aufklappbewegung entgegenstehende Widerstand in der Klappenachse nur durch das Material der Airbaghülle bestimmbar ist, die aber keineswegs auf dieses Erfordernis ausgelegt werden kann, ist eine wunschgemäße Regulierung des Gasdurchlasses in Abhängigkeit des sich ändernden Innendruckes in der Airbaghülle hierdurch nicht möglich.

Weiterhin ist es aus der DE 21 16 347 B1 bekannt, ein sehr aufwendig gestaltetes und kaum faltbares Gasabströmventil an einem Airbag in einem Kraftfahrzeug anzubringen, welches ein in eine Airbaghülle eingesetztes Gehäuse mit einer Abströmöffnung und eine diese mit Abstand überdeckende Abdeckung aufweist, welche mittels elastischer Spannelemente gehalten ist und in Abhängigkeit von der Ausströmgeschwindigkeit des Gases gegen die Rückhaltekraft der elastischen Spannelemente in Richtung auf die Abströmöffnung verlagerbar ist. Bei steigendem Innendruck in der Airbaghülle durch den Aufprall des Insassen wird die Abdeckung weiter in Richtung auf die Abströmöffnung verschoben, wodurch der Abströmquerschnitt verringert wird und der hohe Innendruck weitgehend erhalten bleibt. Die Spannelemente wirken gegen ein Schließen der Abströmöffnung.

Die DE 41 01 287 A1 beschreibt einen Airbag, in dessen Hülle eine vordefinierte Gasabströmöffnung vorgesehen ist, die bis zu einem vorbestimmten Innendruck des Airbags verschlossen bleibt und erst bei Überschreiten dieses Innendruckes freigegeben wird. Der Verlauf der Gasabströmöffnung ist vorgeschlitzt, und der Schlitz kann durch eine Nähnaht zusammengehalten werden. Die Nähte reisen bei einem vorbestimmten Innendruckschwellwert auf und geben dann die Entlastungsöffnung vollständig und unregulierbar frei.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für einen gattungsgemäßen Airbag ein Ventil bereit zustellen, welches die Airbagfaltung nicht behindert aber zuverlässig die Gasabströmung aus der Airbaghülle selbsttätig regelt.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Dadurch, daß das elastische Material eine Dehnung oder eine Kompression und dadurch eine regulierbare Aufdehnbewegung der Gasabströmöffnung in der Öffnungsebene zuläßt, können die Materialeigenschaften des ganzen elastischen Körpers vollständig als Widerstand gegen die Öffnungsbewegung der Gasabströmöffnung genutzt werden.

Eine Steuerung des Verformungswiderstandes in Abhängigkeit des Dehnungs- oder Kompressionsgrades und eine selbsttätige Regulierung der Öffnungs- bzw. Schließbewegung der Gasabströmöffnung mit zahlreichen Öffnungsweiten in Abhängigkeit des Airbaginnendruckes wird dadurch ebenfalls einfach möglich.

Von großem Vorteil ist dabei, daß die Gasabströmöffnung kaum verdickt wird und deshalb eine Einfaltung der Airbaghülle in ihr Aufnahmegehäuse nicht behindert wird.

Das die Öffnung der Gasabströmöffnung gegen den eigenen Körperwiderstand gestattende Material kann durch eine in die Airbaghülle als Gasabströmöffnung eingesetzte, elastische Platte gebildet sein, die in ihrer Erstreckungsebene bei ausreichend hohem Airbaginnendruck komprimiert wird und dabei einen Längsschlitz aufweitet, dessen Durchlaß bei höherem Druck vergrößerbar und bei abfallendem Druck verringerbar ist.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine in der Airbaghülle vorgesehene Gasabströmöffnung mit einem elastischen Band zusammenzuziehen, welches durch einen ausreichend hohen Airbaginnendruck in Längsrichtung gedehnt wird und damit eine Ausdehnung der Gasabströmöffnung und einen größeren Gasaustritt zuläßt. Die Funktion des elastischen Bandes kann einfach durch eine herstellungsgünstige Nähnaht verwirklicht werden, durch deren Faden die Gasabströmöffnung hin- und hergehend elastisch überspannt wird.

Diese beiden Möglichkeiten zur Verwirklichung der elastisch regulierbaren Aufdehnbewegung der Gasabströmöffnung mittels des elastischen Materiales können auch vorteilhaft miteinander kombiniert werden, wodurch ein für die Anwendung höherer Widerstand gegen eine Öffnungsbewegung der Gasabströmöffnung zu erzielen ist, ohne dadurch ein die Airbaghülle stark verdickendes Material einsetzen zu müssen.

Ein derartig wirksames, elastisches Material kann auch durch einen Ring zur Festlegung bzw. Abdichtung der Airbaghülle um ihre Gaseinlaßöffnung gebildet sein. Die Airbaghülle ist an ihrer Gaseinlaßöffnung durch diesen elastischen Ring an einem Gasgeneratorflansch festgelegt, wobei eine Komprimierung des Ringes durch den hohen Airbaginnendruck die Aufdehnung einer Gasabströmöffnung zwischen dem Gasgeneratorflansch und dem Ring zur Folge hat.

Der Dehnungs- oder Kompressionswiderstand des elastischen Materials kann so gewählt werden, daß die Aufdehnbewegung der Gasabströmöffnung erst bei Belastung durch den Insassen erfolgt, so daß der Druck des Airbags auf den Insassen vermindert werden kann.

Die Ventilfunktion des elastischen Materiales bietet die Möglichkeit, Airbaginnendruckverluste während des Aufblasvorganges des Airbags zu verhindern, den Insassen danach mit geringerer Härte abzufangen und zum Ende der Belastungsphase ein völliges Entweichen des Gases und ein Durchschlagen des Insassen auf dahinterliegende Innenraumteile zu verhindern.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1a eine Draufsicht auf eine vereinfacht dargestellte, flachliegende Airbaghülle, mit einer mittigen Gaseintrittsöffnung und einer seitlich eingesetzten Gasabströmöffnung aus elastischem Material bei geschlossenem Öffnungsmund,

Fig. 1b die Airbaghülle aus Fig. 1a mit für den Gasauslaß erweiterter Abströmöffnung,

Fig. 2a eine Draufsicht auf eine entsprechende Airbaghülle, mit einem durch eine elastische Nähnaht zusammengehaltenen Öffnungsmund,

Fig. 2b die Airbaghülle aus Fig. 2a mit für den Gasauslaß geöffneter Abströmöffnung bei elastisch auseinandergezogenem Nähfaden,

Fig. 3a in einer Seitenansicht eine Lagerung der Gaseinlaßöffnung einer Airbaghülle durch einen elastischen Ring um einen Gasgenerator, bei geschlossener Abströmöffnung, und

Fig. 3b die Airbaghülle mit durch den Innendruck unterwandertem und komprimiertem Ring und dadurch vergrößerter Abströmöffnung.

Die Fig. 1a und 1b zeigen von oben eine flachliegende Hälfte der Airbaghülle 1 eines Airbags, die eine mittige Gaseinlaßöffnung 2 und eine seitlich dazu liegende Gasabströmöffnung 3 aufweist, welche in Fig. 1a geschlossen und in Fig. 1b geöffnet ist. Die Gasabströmöffnung 3 dient dazu, aus dem gasgefüllten Airbag bei zuviel Innendruck Gas entweichen zu lassen.

Damit diese Gasabströmöffnung 3 selbsttätig bei Erreichen eines Druckgrenzwertes öffnet, danach bei nachlassendem Innendruck aber wieder selbsttätig schließen kann, wird die Gasabströmöffnung 3 durch eine in die Airbaghülle 1 eingesetzte, z. B. dort eingenähte oder daran angeklebte Platte 4 gebildet, welche aus elastischem Material 5 besteht und mittig einen Schlitz 6 als Abströmmund aufweist. Die elastische Platte 4 hält den Schlitz 6 geschlossen und läßt erst bei einem ausreichend hohen Airbaginnendruck eine Kompression 7 des elastischen Materiales 5 in der Öffnungsebene der Gasabströmöffnung 3 zu. Die aufgedehnte Gasabströmöffnung 3 schließt sich bei nachlassendem Airbaginnendruck wieder.

Die Ventilfunktion des elastischen Materiales 5 bietet die Möglichkeit, Airbaginnendruckverluste während des Aufblasvorganges des Airbags zu verhindern, den Insassen danach mit geringerer Härte abzufangen und zum Ende der Belastungsphase ein völliges Entweichen des Gases und ein Durchschlagen des Insassen auf dahinterliegende Innenraumteile zu verhindern.

Eine ähnliche Airbaghülle 1′ mit einer mittigen Gaseinlaßöffnung 2′ und einer dazu seitlichen Gasabströmöffnung 3′ ist in den Fig. 2a und 2b dargestellt. Hier wird die kreisförmig in die Airbaghülle 1′ eingeschnittene Gasabströmöffnung 3′ mit einem Band 8 aus elastischem Material 5′ zusammengezogen, was hier durch eine einfach auszuführende Nähnaht mit einem elastischen Faden 9 verwirklicht ist.

Durch einen ausreichend hohen Airbaginnendruck erfolgt eine Dehnung 10 des elastischen Fadens 9 sowie eine Erweiterung der Gasabströmöffnung 3′, wie es in der Fig. 2b zu sehen ist, wodurch eine Verminderung des Airbaginnendruckes erfolgt, und der Airbag dem Insassen dann eine zunächst gleichbleibende Kraft entgegensetzt.

Auch hier wird sich die Gasabströmöffnung 3′ zum Ende der Belastungsphase mit geringerem Gaseinlaß in die Airbaghülle 1′ wieder selbsttätig schließen und dadurch eine Restmenge Gas in der Airbaghülle 1′ erhalten.

Bei Bedarf kann es auch sinnvoll sein, eine derartige Platte 4 aus elastischem Material 5, wie sie in den Fig. 1a und 1b dargestellt ist, mit einem elastischen Faden zu übernähen, so daß eine höhere Schließkraft an der Gasabströmöffnung 3 ohne stärkere und die Faltung der Airbaghülle 1 störende Verdickung erreicht wird.

Die Fig. 3a und 3b zeigen in einer Seitenansicht einen Ausschnitt aus einer Airbaganordnung mit einem mittigen Gasgenerator 11, um den mit der Gaseinlaßöffnung 2′′ die Airbaghülle 1′′ durch einen Ring 12 an einem Gasgeneratorflansch 13 festgelegt ist. Eine Kompression 7′′ des aus elastischem Material 5′′ bestehenden Ringes 12 erfolgt durch einen hohen Airbaginnendruck. Der Ring 12 wird dabei durch einen Halter 14 am Gasgeneratorflansch 13 gehalten, gibt aber durch den Airbaginnendruck unterwandert außenseitig der Airbaghülle 1′′ selbsttätig den Durchlaß durch eine Gasabströmöffnung 3′′ frei, wodurch der Airbaginnendruck begrenzt wird.

Bei der Befüllung der Airbaghülle 1′′ wird durch den elastischen Ring 12 die Gasabströmöffnung 3′′ abgedichtet geschlossen gehalten (Fig. 3a), während der elastische Ring 12 bei einem Schwellwert des Innendruckes komprimiert wird und eine Aufdehnbewegung der Gasabströmöffnung 3′′ in ihrer Öffnungsebene vollzieht, wonach bei geringerem Innendruck in der Airbaghülle 1′′ der elastische Ring 12 die Gasabströmöffnung 3′′ wieder selbsttätig schließt.

Claims (7)

1. Airbag für Kraftfahrzeuge, mit einer Gasabströmöffnung, welcher zusätzliches Material zugeordnet ist, das im normalen Fahrbetrieb die Gasabströmöffnung verschließt, und das im Aufprallfall in Abhängigkeit vom Airbaginnendruck im Sinne einer selbsttätigen Ventilfunktion unterschiedliche Auslaßquerschnitte freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Dehnung (10) oder eine Kompression (7, 7′′) des elastischen Materiales (5, 5′, 5′′) eine sich selbst regulierende Öffnungsbewegung der Gasabströmöffnung (3, 3′, 3′′) in deren Öffnungsebene eintritt.

2. Airbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Airbaghülle (1) eine Platte (4) aus elastischem Material (5) mit einer erweiterbaren Gasabströmöffnung (3) eingesetzt ist.

3. Airbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabströmöffnung (3′) einer Airbaghülle (1′) mit einem Band (8) aus elastischem Material (5′) zusammengezogen ist.

4. Airbag nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabströmöffnung (3′) mit einem elastischen Faden (9) zusammengenäht ist.

5. Airbag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabströmöffnung (3) der Platte (4) aus elastischem Material (5) mit einem elastischen Faden (9) übernäht ist.

6. Airbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Airbaghülle (1′′) an ihrer Gaseinlaßöffnung (2′′) mit einem elastischen Ring (12) an einem Gasgeneratorflansch (13) festgelegt ist, der durch den Airbaginnendruck unterwandert und unter Freigabe einer Gasabströmöffnung (3′′) komprimiert wird.

7. Airbag nach einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnete daß die Aufdehnbewegung der Gasabströmöffnung (3, 3′, 3′′) infolge der gewählten Elastizität des elastischen Materiales (5, 5′, 5′′) erst bei Belastung durch einen Fahrzeuginsassen erfolgt.