DE19806301A1

DE19806301A1 - Airbag mit Expansionshemmer

Info

Publication number: DE19806301A1
Application number: DE19806301A
Authority: DE
Inventors: Brian T Seymour
Original assignee: Takata Inc
Current assignee: Takata Inc
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1998-02-16
Publication date: 1998-09-10
Also published as: US5833265A; JPH10264750A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Airbag für ein Fahrzeug-Rückhalte system.

Airbags und insbesondere auf der Fahrerseite angeordnete Airbags, die in der Lenkradnabe untergebracht sind, sind häufig mit inneren Haltebändern bzw. -schnüren versehen, die mithelfen, die Form des Airbags während des Aufblasvor ganges unter Kontrolle zu halten. Die Halteschnüre sind an einer Innenfläche des Airbags befestigt und haben die Wirkung, daß sie eine Ausdehnung desjenigen Ab schnittes des Airbags, an dem sie befestigt sind, verlangsamen. Im Fall eines auf der Fahrerseite vorgesehenen Airbags werden Halteschnüre dazu benutzt, die Form des aufgeblasenen Airbags so zu beeinflussen, daß sich eine eher scheibenartige Form und nicht eine Kugelform ergibt. Die Scheibenform wird in gewissen Anwendungs fällen gegenüber der Kugelform bevorzugt.

Während Airbags mit Haltebändern bzw. -schnüren grundsätzlich zufrieden stellend funktionieren, erhöhen die Halteschnüre den Aufwand und das Gewicht wie auch das Stauvolumen. Es ist ferner bekannt, anstelle von Halteschnüren den Airbag mit genähten Verbindungsstellen zu versehen, die während des Aufblasvorganges reißen. In diesem Fall kommt es zu einem teilweisen Aufblasen des Airbags, bis der Innendruck einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, worauf die Nähte reißen und der Airbag dann vollständig aufgeblasen werden kann. Wenngleich jede dieser Möglichkeiten im Prinzip zufriedenstellend funktionieren, besteht jedoch immer noch ein Bedarf an Alternativen, bei denen der Aufwand, das Gewicht und der Stau raum verringert werden können.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Airbag zu schaffen, dessen Form während des Aufblasvorganges beeinflußt werden kann, ohne daß sich hierdurch der Aufwand, das Gewicht und das Stauvolumen merklich erhöhen.

Die Erfindung ist im Anspruch 1 definiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Airbag vorgesehene Expan sionshemmer dient dazu, die Form des Airbags während des Aufblasvorganges zu beeinflussen, ohne jedoch die Endform des vollständig aufgeblasenen Airbags zu beeinträchtigen. Ein örtlicher Kleber wird zwischen einem vorderen Teil und einem hinteren Teil des Airbags an diskreten Stellen angeordnet. Das durch die Aufblas öffnung in den Airbag einströmende Gas treibt zunächst das vordere und hintere Teil des Airbags in Bereichen auseinander, die frei von dem Expansionshemmer sind. Wenn der Druck des Gases einen vorgegebenen Grenzwert erreicht, können auch diejenigen Abschnitte des Airbags, die mit dem Expansionshemmer versehen sind, auseinanderbewegt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die durch den Kleber erzeugte Haftverbindung in gesteuerter Weise aufgelöst wird.

Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er indung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematisierte perspektivische Darstellung eines Teils eines Kraftfahrzeuges und Fahrers mit einem aufgeblasenen Airbag;

Fig. 2 eine Vorderansicht des Airbags gemäß einem ersten Ausführungs beispiel;

Fig. 3 eine Teilschnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht eines anderen Ausführungs beispiels eines Airbags;

Fig. 5 eine Teilschnittansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 4;

Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht eines weiteren Ausführungs beispiels eines Airbags.

Das in Fig. 1 angedeutete Fahrzeug 8 besitzt einen Airbag 10, der auf der Fahrerseite angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch in gleicher Weise bei Airbags anwendbar, die an anderer Stelle im Fahrzeug vorgesehen sind; bei spielsweise ist die Erfindung auch bei Airbags einsetzbar, die als Seitenaufprall schutz dienen.

Der Airbag 10 bildet typischerweise Teil eines Airbagmoduls (nicht gezeigt), das mit einem Gasgenerator und irgendeinem Gehäuse versehen ist, wie sie im Stand der Technik bekannt sind. Nur beispielsweise sei auf die US 5,556,127 und die US 5,560,642 der Anmelderin verwiesen, in der vollständige Airbagmodule of fenbart sind.

Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, besteht der Airbag 10 aus einem vorde ren Teil 14 und einem hinteren Teil 15. Die Teile 14 und 15 bestehen aus einem textilen Gebilde, bei dem es sich z. B. um ein Gewebe aus Nylon- oder Polyestergar nen handelt. Die Teile 14 und 15 sind durch Zusammennähen oder -weben der Umfangsränder 13 so miteinander verbunden, daß sie eine Kammer bilden, die durch die vom Gasgenerator abgegebenen Gase aufgeblasen werden kann. Das hin tere Teil 15 weist eine Aufblasöffnung 16 auf, die die Gase von dem Gasgenerator während des Aufblasvorgangs empfängt. Der Airbag 10 ist am Gasgenerator durch Befestigungselemente (nicht gezeigt) befestigt, die durch Befestigungslöcher 18 verlaufen und an einem Gehäuse (nicht gezeigt) befestigt sind. Ferner kann im Air bag 10 eine Entlüftungsöffnung 20 vorgesehen werden, durch die Gas bei und nach dem Aufblasvorgang entweichen kann. Statt dessen oder zusätzlich kann das vordere Teil 14 und das hintere Teil 15 auch aus porösem Material bestehen, das ebenfalls ein Entweichen des Gases zuläßt.

Um die Form des Airbags 10 während des Aufblasvorganges zu beeinflussen, sind mehrere streifen- bzw. linienförmige Klebestellen 22 vorgesehen, die verhin dern, daß sich das vordere Teil 14 während des Aufblasvorganges sofort von dem hinteren Teil 15 trennt. Die Klebestellen 22 verbinden das vordere Teil 14 und das hintere Teil 15 in einem kreisförmigen Muster, wie in Fig. 2 gezeigt, und sind so ausgelegt, daß sie eine Trennung des vorderen Teils 14 vom hinteren Teil 15 zulas sen, sobald ein vorgegebener Grenzdruck erreicht ist. Wenn sich das Teil 14 oder 15 von den Klebestellen 22 getrennt hat, kann der Airbag 10 seine vollständig aufge blasene Form annehmen.

Die Klebestellen 22 ermöglichen eine Trennung der Teile 14 und 15, indem die durch sie geschaffene Haftverbindung in gesteuerter Weise durch eine oder mehrere Beanspruchungsarten gelöst wird. Eine Beanspruchungsart ergibt sich, wenn Haftverbindung zwischen den Klebestellen 22 und dem Teil 14 oder dem Teil 15 durch die Kräfte gelöst wird, die das Teil 14 von dem Teil 15 lösen, wobei die Trennkräfte durch den Druck des in den Airbag 10 einströmenden Gases erzeugt werden. Eine zweite Beanspruchungsart ergibt sich, wenn die Festigkeit der Haft verbindung zwischen den Klebestellen 22 und dem Teil 14 oder 15 größer als die Zugfestigkeit des Klebers ist und die Klebestellen 22 bis zum Reißpunkt gedehnt werden. Bei jeder dieser beiden oben beschriebenen Möglichkeiten ist das Ergebnis, daß sich die Teile 14 und 15 bei dem vorgegebenen Grenzdruck voneinander tren nen und der Airbag 10 seine vollständig aufgeblasene Form annehmen kann.

Die Zusammensetzung und Eigenschaften des für die Klebestellen 22 ver wendeten Klebers können in Abhängigkeit von dem Grenzdruck und der Art der Verbindungslösung variiert werden, um eine optimale Auslegung für die spezielle Anwendung des Airbags 10 zu erzielen.

Es wird nun auf die Fig. 4 und 5 Bezug genommen, in denen ein Airbag 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Der Airbag 10 besteht wiederum aus einem vorderen Teil 14 und einem hinteren Teil 15. Ferner besitzt der Airbag 10 wiederum eine Aufblasöffnung 16 sowie Befestigungslöcher 18. Der Expansionshemmer des zweiten Ausführungsbeispiels besteht aus diskret angeordneten örtlichen punktförmigen Klebestellen, die zwischen dem vorderen Teil 14 und dem hinteren Teil 15 angeordnet sind und diese miteinander verbinden.

Wie dargestellt, sind die Klebestellen 24 in einem allgemein kreisförmigen Muster angeordnet, wobei die Reihen der Klebestellen 24 auf unterschiedlich gro ßen, konzentrischen Kreisen angeordnet sind. Die Klebestellen 24 bestehen aus ei nem Klebstoff, der zu dem Material der Teile 14 und 15 kompatibel ist und für eine Haftverbindung zwischen den Teilen 14 und 15 sorgt, wodurch die Teile 14 und 15 benachbart zueinander gehalten werden, bis ein vorgegebener Grenzdruck erreicht ist. Wenn der Grenzdruck erreicht ist, geben die Klebestellen 24 in gesteuerter Weise nach, wie dies oben anhand des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde. Eine Möglichkeit besteht wiederum darin, daß die Haftverbindung zwischen den Klebestellen 24 und dem Teil 14 oder 15 durch die Kräfte überwunden werden, die das Teil 14 von dem Teil 15 zu trennen suchen. Diese Trennkräfte werden durch den Druck des in den Airbag 10 einströmenden Gases erzeugt. Eine zweite Mög lichkeit besteht darin, daß die Festigkeit der Klebverbindung zwischen den Klebe stellen 24 und dem Teil 14 bzw. 15 größer ist als die Zugfestigkeit der Klebestellen 24 und die Klebestellen 24 bis zum Reißpunkt gedehnt werden. Bei jeder dieser bei den Möglichkeiten ist das Ergebnis, daß sich die Teile 14 und 15 bei dem vorgege benen Grenzdruck voneinander trennen, so daß dann der Airbag 10 vollständig auf geblasen wird.

Die Zusammensetzung und Eigenschaften des als Klebestellen 24 verwende ten Klebstoffes kann in Abhängigkeit von dem Grenzdruck und der Art der Verbin dungslösung gewählt werden, um eine optimale Auslegung für die spezielle An wendung des Airbags 10 zu erreichen. Außer der Zusammensetzung und den Eigen schaften des als Klebestellen 24 verwendeten Klebestoffes können die Anzahl, die Größe, der Abstand und das Muster der Klebestellen 24 zwecks Optimierung des Betriebsverhaltens des Airbags 10 gewählt werden.

Das in Fig. 4 gezeigte Muster der Klebestellen 24 läßt es zu, daß der Airbag 10 zuerst in einem radial äußeren unverbundenen Abschnitt 26 aufgeblasen wird, wobei dieser Abschnitt ein Bereich ist, der nicht mit einem Expansionshemmer ver sehen ist. Wenn dann in dem unverbundenen Abschnitt 26 der Grenzdruck erreicht ist, beginnen die Klebestellen 24 sich in gesteuerter Weise zu lösen, und das Teil 14 und das Teil 15 können sich in dem eher zentralen Abschnitt 28 voneinander tren nen, der zunächst durch den Expansionshemmer an einer Expansion gehindert wurde. Wenn die Klebestellen 24 aufgrund der bei dem Grenzdruck erzeugten Kräfte gelöst wurden, trennen sich das vordere Teil 14 und das hintere Teil 15 von einander, so daß der Airbag 10 seine vollständig aufgeblasene Form annehmen kann. Während der Zeitspanne, in der die Klebestellen 24 ihren Auflösungspunkt erreichen, kann ein Teil des durch das einströmende Gas erzeugten Drucks durch die Entlüftungsöffnung 20 und/oder das poröse Material des Airbags 10 entweichen.

Fig. 6 zeigt eine weitere Möglichkeit zum Anordnen der punktförmigen Kle bestellen 24. Wie gezeigt, sind die Klebestellen 24 in Form radial verlaufender Li nien angeordnet, die von der Aufblasöffnung 16 zu dem Umfangsrand 13 verlaufen.

Claims

1. Airbag für ein Fahrzeug-Rückhaltesystem mit einem Expansionshemmer (22; 24), der die Form des Airbags (10) während des Aufblasvorganges beeinflußt, wobei der Expansionshemmer (22; 24) aus einem örtlichen Kleber besteht, der zwi schen einem vorderen Teil (14) und einem hinteren Teil (15) des Airbags (10) ange ordnet ist und diese so miteinander verbindet, daß zwischen dem Kleber und dem vorderen Teil (14) sowie dem hinteren Teil (15) eine Haftverbindung geschaffen wird, die das vordere Teil (14) und das hintere Teil (15) des Airbags (10) benach bart zueinander hält, bis ein vorgegebener Grenzdruck des Gases im Airbag (10) erreicht ist, worauf die Haftverbindung zwischen dem vorderen Teil (14) und dem hinteren Teil (15) gelöst wird.

2. Airbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftverbindung durch Zugbeanspruchung gelöst wird, wenn die Festigkeit der Haftverbindung zwi schen dem Kleber und dem vorderen Teil (14) sowie zwischen dem Kleber und dem hinteren Teil (15) größer als die Zugfestigkeit des Klebers ist.

3. Airbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftverbindung durch Scherbeanspruchung gelöst wird, wenn die Festigkeit der Haftverbindung zwischen dem Kleber und dem vorderen Teil (14) sowie zwischen dem Kleber und dem hinteren Teil (15) kleiner als die Zugfestigkeit des Klebers ist.

4. Airbag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß der Expansionshemmer aus mehreren punktförmigen Klebestellen (24) be steht, die in einem vorgegebenen Muster so angeordnet sind, daß unverbundene Ab schnitte des Airbags (10) auf den vorgegebenen Grenzdruck aufgeblasen werden, während verbundene Abschnitte des Airbags (10), die mit den Klebestellen (24) versehen sind, erst nach Erreichen des vorgegebenen Grenzdrucks aufgeblasen wer den (Fig. 4, 6).

5. Airbag nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die punktförmigen Klebestellen (24) in Form eines Kreises angeordnet sind, dessen Achse zu der Auf blasöffnung (16) ausgerichtet ist (Fig. 4).

6. Airbag nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebestellen (24) in geradlinigen Reihen angeordnet sind, die von der Aufblasöffnung (16) aus in radialer Richtung zum Umfang des Airbags verlaufen (Fig. 6).

7. Airbag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Expansionshemmer aus einem oder mehreren streifen- oder linienförmigen Kle bestellen (22) besteht, die in einem vorgegebenen Muster so angeordnet sind, daß unverbundene Abschnitte des Airbags (10) auf den vorgegebenen Grenzdruck auf geblasen werden, während verbundene Abschnitte des Airbags (10), die mit den Klebestellen (22) versehen sind, erst nach Erreichen des vorgegebenen Grenz druckes aufgeblasen werden (Fig. 2).

8. Airbag nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die streifen- oder linienförmigen mehrere Klebestellen (22) in Form von Kreisen angeordnet sind, deren Achse zu der Aufblasöffnung (16) ausgerichtet ist (Fig. 2).

9. Airbag nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die streifen- oder linienförmigen Klebestellen längs radialer Linien angeordnet sind, welche von der Aufblasöffnung (16) zum Außenumfang des Airbags (10) verlaufen.