Die Erfindung bezieht sich auf ein Airbagmodul mit einem
rohrförmigen, an einem Ende mittels einer Kappe gasdicht
geschlossenen Diffusor, mit einem in das offene Ende des
Diffusors gasdicht einsetzbaren Gasgenerator und mit ei
nem Luftsack, dessen Hülle den Diffusor nahezu vollstän
dig umgibt und in Verlängerung der Diffusorachse zumin
dest eine seitliche Einstecköffnung aufweist.
Ein solches Modul ist in der DE 195 33 707 A1 offenbart.
Die Hülle des Luftsackes weist in zwei gegenüberliegenden
Abschnitten kreisrunde Einstecköffnungen auf, in die je
weils ein Ende des Diffusor eingeführt ist, wobei die
Ränder der Einstecköffnungen auf die Mantelfläche des
rohrförmigen Abschnittes des Diffusors gasdicht aufge
spannt sind.
Zwischen den aufgespannten Abschnitten der Luftsackhülle
befinden sich in der Mantelfläche des Diffusors mehrere
Austrittslöcher, durch die das vom einem im Diffusor an
geordneten Gasgenerator erzeugte Gas in den Luftsack ein
treten kann. Beim Auslösen des Airbags strömt heißes Gas
durch die Austrittslöcher in den Airbag und bläst den
Luftsack auf. Die dabei auftretenden Beschleunigungs
kräfte bewirken, daß die Einstecköffnungen aufgeweitet
werden und zwischen dem Öffnungsrand und der Mantelfläche
des Gasgenerators jeweils ein sichelförmiger Spalt ent
steht, aus dem Gas austritt, das nun nicht mehr zum Auf
blasen des Airbags zur Verfügung steht. Versuche haben
gezeigt, daß die Leckrate bis zu 20% betragen kann. Dies
berücksichtigend muß die Leistungsfähigkeit des Gasgene
rators entsprechend größer gewählt werden.
Die Erfindung beruht somit auf der Aufgabe, ein Airbagmo
dul zur Verfügung zu stellen, das nur eine kleine oder
keine Leckrate aufweist und das darüber hinaus leicht zu
montieren ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Airbagmodul gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen, wobei ein Sei
tenabschnitt der Luftsackhülle die Kappe des Diffusors
überdeckt.
Die Hülle ist damit in diesem Bereich im wesentlichen ge
schlossen (Ausnahme siehe unten), so daß keine abzudich
tende Stoßlinie zwischen dem Gasgenerator und der Hülle
existiert. Somit kann in diesem Bereich der Hülle prak
tisch kein Gas unkontrolliert austreten.
Am offenen Ende des Diffusors weist die Hülle auch wei
terhin eine Einstecköffnung auf, deren Rand mittels eines
Klemmelementes am oder im offenem Ende des Diffusors be
festigt wird.
Mittels des Klemmelements wird die Hülle relativ fest am
Diffusor gehalten, so daß beim Aufblasen des Luftsackes
kein Gas austreten kann. Vorzugsweise wird der Gasgenera
tor selbst so ausgebildet, daß er als Klemmelement wirkt,
d. h. daß der Rand der Einstecköffnung der Hülle zwischen
Diffusor und Gasgenerator eingeklemmt wird. Ggf. kann ein
zwischen Diffusor und Gasgenerator angeordneter Führungs
ring vorgesehen werden, der darüber hinaus auch die Lage
des Gasgenerators im Diffusor definiert.
Vorzugsweise erstreckt sich der Gasgenerator der Länge
nach durch den Diffusor, so daß sein Kopf an der Kappe
befestigt werden kann. Die Befestigungsvorrichtung ist
dabei so gestaltet und ausgelegt, daß mit ihr auch die
notwendigen Klemmkräfte zum Halten der Hülle aufgebracht
werden können.
Da der Diffusor zunächst in den Luftsack eingebracht und
erst dann der Gasgenerator in den Diffusor eingesetzt
wird, ist es notwendig, im Hüllenabschnitt, der die Kappe
des Diffusors überdeckt, eine Montageöffnung vorzusehen,
die es ermöglicht, ein Werkzeug zum Betätigen der Befe
stigungsvorrichtung einzuführen. Diese Öffnung muß zwar
an die Größe des Werkzeugs angepaßt werden, sie kann aber
gleichzeitig so gestaltet werden, daß sie als Ablaßdrossel
fungiert. Eine solche Drossel ist im allgemeinen not
wendig, damit der Luftsack wieder in sich zusammenfallen
kann, unmittelbar nachdem er vollständig aufgeblasen wor
den ist.
Insbesondere wenn die Last eines Fahrzeuginsassen auf den
aufgeblasenen Luftsack liegt, muß die Abströmung in vor
gegebenen Raten erfolgen, so daß der Körper des Fahrga
stes abgestützt auf den Luftsack in definierter Weise
verzögert wird. Der aufgeblasene Luftsack darf weder zu
unnachgiebig sein, noch zu rasch unter der Last des Kör
pers kollabieren. Dementsprechend wird die Drosselwirkung
der Montageöffnung ausgelegt.
Damit durch die Montageöffnung kein Gas austritt, während
der Luftsack aufgeblasen wird, ist die Gasaustrittsöff
nung des Gasgenerators derart im Diffusor angeordnet, daß
beim Ausströmen des Gases im Bereich zwischen Kappe und
Hülle ein Unterdruck entsteht. Dazu muß die Austrittsöff
nung des Gasgenerators innerhalb des Diffusors nahe der
Kappe liegen.
Die Befestigungsvorrichtung kann aber auch so ausgebildet
sein, daß ein Element der Vorrichtung, z. B. eine Mutter,
außerhalb des Luftsackes liegt und ein weiteres Element
der Befestigungsvorrichtung, z. B. ein Schraubbolzen,
durch die Montageöffnung hindurchgeführt ist.
Diese Anordnung bietet sich an, falls die oben beschrie
bene Drosselwirkung aufandere Weise sichergestellt wird
und die Hülle des Luftsacks somit im Bereich der Montage
öffnung gasdicht sein kann. In diesem Fall kann die Hülle
mittels des außenliegenden Befestigungselementes gasdicht
an der Kappe fixiert werden.
Zur Befestigung des Airbagmoduls in einem Gehäuse sind am
Diffusor in axialer Richtung nebeneinander mehrere
Schraubbolzen befestigt, die durch entsprechende Öffnun
gen in der Hülle des Luftsacks hindurchgeführt sind und
mit deren Hilfe der Diffusor zusammen mit dem Luftsack am
Boden des Gehäuses befestigt werden kann.
Das Gehäuse selbst weist oberhalb des Bodens in zwei ge
genüberliegenden Wänden Öffnungen auf, wobei zumindest
eine Öffnung so groß ist, daß der Gasgenerator hindurch
geführt werden kann. Die andere Öffnung erlaubt den Zu
gang zu der Befestigungsvorrichtung.
Die Erfindung soll im folgenden anhand zweier Ausfüh
rungsbeispiele näher erläutert werden. Diese Ausführungs
beispiele sind in zwei Zeichnungen dargestellt. Es zei
gen:
Fig. 1 den Längsschnitt durch ein erstes Ausfüh
rungsbeispiel;
Fig. 2 den Längsschnitt durch ein zweites Ausfüh
rungsbeispiel.
Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Diese zeigt ein
wannenartiges Gehäuse 1 aus Kunststoff, in der ein Air
bagmodul 2, bestehend aus einem Gasgenerator 3, einem
Diffusor 4 und einem Luftsack 5 eingelegt ist. Der Diffu
sor 4 besteht aus einem Rohr 7 mit einem offenen Ende und
einem durch eine Kappe 6 verschlossenem Ende. In diesem
Ausführungsbeispiel ist die Kappe 6 einstückig mit dem
Rohr 7 ausgeführt.
Der Diffusor 4 liegt auf dem Boden 8 des Gehäuses 1, wo
bei sich zwischen ihm und dem Boden 8 noch ein Abschnitt
der Hülle 9 des Luftsackes 5 befindet. Die Befestigung
des Diffusors 4 am Boden 8 des Gehäuses 1 erfolgt mit
mehreren Schraubbolzen 10, 11, 12, die am Rohr 7 des Dif
fusors 4 befestigt sind und durch entsprechende Löcher in
der Hülle 9 und dem Boden 8 des Gehäuses 1 hindurchge
führt sind sowie mit Muttern, die auf die herausstehenden
Bolzen aufgeschraubt werden.
Der Gasgenerator 3 hat äußerlich die Form einer Kartu
sche, die durch das offene Ende des Rohres 7 in den Dif
fusor 4 eingesetzt wird. An einem Kopf 14 des Gasgenera
tors 3 befindet sich ein Schraubbolzen 15, der durch eine
entsprechende Öffnung 17 in der Kappe 6 hindurchgeführt
ist. Im Kopf 14 befinden sich auch ein oder mehrere auf
dem Umfang des Kopfes 14 verteilte Gasaustrittsöffnungen
16. Die Längsachse des Gasgenerators 3 ist gegenüber der
Längsachse 18 des Diffusors 4 zum Boden 8 des Gehäuses 1
hin versetzt, so daß zwischen der Innenwand des Diffusors
4 und der Außenwand des Gasgenerators 3 ein im Quer
schnitt sichelförmiger Gasführungskanal 19 entsteht.
Um diesen Versatz sicherzustellen, ist einerseits die
Öffnung 17 in der Kappe 6 gegenüber der Achse des Diffu
sors 4 versetzt und andererseits im Öffnungsbereich ein
Führungsring 20 vorgesehen, dessen Öffnung gegenüber der
Achse des Diffusors 4 deaxiert ist und einen Durchmesser
entsprechend dem Durchmesser des Gasgenerators 3 auf
weist.
Am unteren Rand des Gasgenerators 3 ist ein radial vor
stehender Absatz 21 vorgesehen, der am Führungsring 20
anliegt.
Die Hülle 9 des Luftsacks 5 besteht aus einem Entfal
tungsabschnitt 25 und einem Aufnahmeabschnitt 26. Im Auf
nahmeabschnitt liegt der Diffusor 4, wobei ein Seitenab
schnitt 27 des Aufnahmeabschnitts 26 eine Einstecköffnung
28 aufweist, die in etwa dem offenen Ende des Diffusors 4
gegenüberliegt. Der Randbereich 29 dieser Öffnung ist
zwischen dem Führungsring 20 und dem Absatz 21 am Gasge
nerator 3 eingeklemmt und gehalten.
Der Entfaltungsabschnitt 25 liegt zusammengefaltet unter
halb eines hier nicht dargestellten Deckels, der beim
Aufblasen durch den sich entfaltenden Luftsack wegge
drückt wird. Zusammengefaltet liegt der Entfaltungsab
schnitt 25 auf der dem Boden 8 gegenüberliegenden Seite
des Diffusors 4 auf. Hier befinden sich auch mehrere Aus
trittslöcher 30 im Diffusor 4, durch die das vom Gasgene
rator 3 erzeugte, in den Gasführungskanal 19 zwischen
Diffusor 4 und Gasgenerator 3 geleitete Gas in den Luft
sack 5 ausströmt.
Auf den Schraubbolzen 15 wird von außen eine Mutter 31
aufgedreht, so daß der Kopf 14 des Gasgenerators 3 gegen
den Boden der Kappe 6 gezogen werden kann. Dabei werden
auch die Spannkräfte erzeugt, die den Randbereich 29 der
Hülle 9 des Luftsackes zwischen dem Absatz 21 und dem
Führungsring 20 einklemmen. Um die Mutter 31 mittels
eines Werkzeuges anziehen zu können, ist in dem Seitenab
schnitt 35 der Hülle 9, die die Kappe 6 überdeckt, eine
Montageöffnung 36 vorgesehen. Die Öffnungsgröße ist so
gewählt, daß bei einer Interaktion Insasse/Luftsack Gas
in einer definierten Geschwindigkeit und Menge ausfließen
kann, so daß der sich auf den aufgeblasenen Luftsack ab
stützende Körper oder Kopf des Insassen definiert verzö
gert wird. Falls dies nur eine kleine Öffnung erlaubt,
muß das Werkzeug entsprechend angepaßt werden. Durch die
Montageöffnung 36 tritt beim Aufblasen des Gassackes kaum
Gas aus, da im Bereich zwischen Kappe 6 und Hüllenab
schnitt 35 ein Unterdruck herrscht. Das aus den Öffnungen
16 austretende Gas strömt nämlich im Gasführungskanal 19
zum Fuß des Gasgenerators zurück, wobei es sich staut, so
daß der Austrittsdruck des Gases desto größer ist, je nä
her sich die jeweiligen Austrittslöcher 30 am Fuß des
Gasgenerators befinden. Entlang der Achse des Diffusors
sinkt somit der Gasdruck, bis er im Bereich der Kappe so
gar negativ wird.
Das Airbagmodul 2 wird wie folgt zusammengebaut: Zunächst
wird der Diffusor 4 durch die Einstecköffnung 28 in den
Luftsack 5 eingeführt, wobei diese ggf. aufgeweitet wer
den muß. Sodann wird die Einheit aus Luftsack 5 und Dif
fusor 4 von oben in das Gehäuse 1 eingeführt und am Boden
8 des Gehäuses 1 wie beschrieben befestigt. Kurz vor dem
Einbau des Gehäuses 1 in ein Fahrzeug wird der Gasgenera
tor 3 durch eine seitliche Öffnung 40 in einer Seitenwand
des Gehäuses 1 in den Diffusor 4 eingeführt. Dabei ge
langt der Randbereich 29 der Öffnung 28 zwischen den Füh
rungsring 20 und den Absatz 21. Durch eine weitere Öff
nung 41 in der anderen Seitenwand des Gehäuses 1 ist der
Zutritt zur Montageöffnung 36 im Seitenabschnitt 35 der
Hülle 9 freigegeben. Durch die Öffnung 41 im Gehäuse und
der Montageöffnung 36 in der Hülle 9 wird die Mutter 31
eingesetzt und mittels eines Werkzeuges verschraubt. Da
mit ist der Gasgenerator 3 im Diffusor 4 fixiert und
gleichzeitig der Randbereich 29 der Einstecköffnung 28 am
Diffusor 4 befestigt. Bei dieser Anordnung sind keine
Leckstellen vorhanden bis auf die Öffnung 36, die sich
aber, wie schon erläutert, im Unterdruckbereich befindet.
Da die Hülle 1 durchgehend den Diffusor 4 im Mantelbe
reich umhüllt, kann auf eine gesonderte Verstärkung der
Hülle 9 verzichtet werden.
Die Ausführung nach Fig. 2 ist im wesentlichen identisch
mit der Ausführung nach Fig. 1, so daß auf eine geson
derte Darstellung der Gemeinsamkeiten verzichtet wird.
Daher gibt die Darstellung auch nur den interessierenden
Endabschnitt eine Moduls wieder. Der Unterschied besteht
in der Befestigung des Seitenabschnitts 35 der Hülle, der
die Kappe 6 überdeckt.
Wenn die Dämpfungswirkung des Luftsackes bei Interaktion
Insasse/Luftsack in anderer Weise hergestellt werden
kann, sollte auch dieser Bereich gasdicht ausgebildet
werden. Andererseits muß aber der Zugang zu der Befesti
gungsvorrichtung Gasgenerator 3/Diffusor 4 sichergestellt
sein. Dazu wird die Montageöffnung 36 so ausgebildet, daß
der Schraubbolzen 15 des Gasgenerators 3 hindurchgeführt
werden kann. Mit Befestigen des Gasgenerators 3 durch die
Mutter 31 wird der Seitenabschnitt 35 an der Kappe 6 fi
xiert, d. h. zwischen der Außenfläche der Kappe 6 und ei
ner Sicherungsscheibe 43 eingeklemmt. Diese Befestigung
ist absolut gasdicht.
Gerade bei dieser Ausführung kann die Öffnung 17 in der
Kappe 6 sehr groß gewählt werden, so daß die Kappe einen
Endabschnitt des Rohres 7 mit nur wenig verkleinertem
Durchmesser darstellt. Entsprechend groß muß die Siche
rungsscheibe sein, die darüber hinaus einen den Endab
schnitt übergreifenden Rand aufweist.
Bezugszeichenliste
1
Gehäuse
2
Airbagmodul
3
Gasgenerator
4
Diffusor
5
Luftsack
6
Kappe
7
Rohr
8
Boden
9
Hülle
10
Schraubbolzen
11
Schraubbolzen
12
Schraubbolzen
14
Kopf
15
Schraubbolzen
16
Gasaustrittsöffnungen
17
Öffnung
18
Längsachse
19
Gasführungskanal
20
Führungsring
21
Absatz
25
Entfaltungsabschnitt
26
Aufnahmeabschnitt
27
Seitenabschnitt
28
Einstecköffnung
29
Randbereich
30
Austrittslöcher
31
Mutter
35
Seitenabschnitt
36
Montageöffnung
40
Öffnung
41
Öffnung
43
Sicherungsscheibe