DE19849986A1

DE19849986A1 - Verfahren zum Falten eines Luftsacks

Info

Publication number: DE19849986A1
Application number: DE1998149986
Authority: DE
Inventors: Johannes Varcus; Detlev Guthke
Original assignee: Delphi Automotive Systems Deutschland GmbH
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 1998-10-29
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2000-06-21

Abstract

Bei einem Verfahren zum Falten eines Luftsacks wird der ausgebreitete Luftsack zwischen ein erstes und ein zweites verkürzbares Faltelement eingelegt. Anschließend werden die Faltelemente verkürzt und der Luftsack wird unter Bildung von Falten komprimiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Falten eines Luft sacks für ein Kraftfahrzeug.

Derartige Verfahren sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich be kannt, wobei hierfür unterschiedliche Faltungen Anwendung inden. Grundsätzlich stellt sich jedoch das Problem, daß die Faltung einerseits ein störungsfreies Entfalten des Luftsacks sicherstellen muß, daß jedoch andererseits angestrebt ist, derartige Faltungen vollautomatisiert durch zuführen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Falten eines Luftsacks zu schaffen, das ein störungsfreies Entfalten des Luft sacks sicherstellt und das automatisiert durchführbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch, daß der ausgebreitete Luftsack zunächst zwi schen mindestens ein erstes und mindestens ein zweites verkürzbares Faltelement eingelegt wird, woraufhin anschließend die Faltelemente ver kürzt werden. Hierbei wird der Luftsack unter Bildung von insbesondere mäanderartigen Falten komprimiert, d. h. zusammengefaltet.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dienen die verkürzbaren Faltele mente dazu, den Luftsack geordnet in einzelne Falten zu legen und da durch das gewünschte Packvolumen annähernd oder vollständig zu errei chen. Insbesondere wenn der Luftsack in mäanderartige oder wellenartige Falten gelegt wird, ist ein störungsfreies Entfalten des Luftsacks sicherge stellt.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in der Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen beschrieben.

Nach einer ersten vorteilhaften Ausführungsform können einzelne Berei che der Faltelemente bei der Verkürzung in eine Richtung im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung (d. h. zur Verkürzungsrichtung) bewegt wer den. Hierdurch werden diese Bereiche als Leitelemente verwendet, die das Luftsackgewebe in die gewünschte Faltenform bringen. Vorzugsweise sind hierbei die Bereiche der beiden Faltelemente, die sich quer zur Bewe gungsrichtung bewegen, auf Lücke angeordnet, so daß diese Bereiche in einander verzahnt eingreifen können, was eine gleichmäßige Faltenbildung begünstigt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Faltele mente vor dem Verkürzen zunächst aufeinander zu bewegt. Hierdurch ist der ausgebreitete Luftsack zwischen den beiden Faltelementen gehalten, so daß beim nachfolgenden Verkürzen kein Verrutschen des Luftsackge webes erfolgt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Faltelemente beim Verkürzen zick zackartig oder wellenartig in Richtung des Luftsacks bewegt werden, da hierdurch eine besonders gleichmäßige Ausbildung der Falten gewährlei stet werden kann.

Vorzugsweise werden die Faltelemente vor dem Verkürzen in einen im we sentlichen flachen Zustand gebracht. Hierdurch ist es möglich, durch ein Aufeinanderzubewegen der Faltelemente den Luftsack zwischen den Falt elementen zusammenzupressen und dadurch in seiner Lage zu fixieren.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Luftsack nach dem Einlegen zwischen die Faltelemente teilweise oder vollständig aufgeblasen werden. Hierdurch wird das vollständige und gleichmäßige Ausbreiten des Luftsacks zwischen den Faltelementen begünstigt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Paare von ersten und zweiten Faltelementen vorgesehen, wobei jeweils die Falt elemente eines Paares synchron verkürzt werden. Bei dieser Ausfüh rungsform ist es möglich, sämtliche Paare synchron zu verkürzen, wo durch eine im wesentlichen symmetrische Faltung erzielt wird. Alternativ können jedoch auch einzelne Paare unterschiedlich verkürzt werden, so daß eine Faltung erzielt wird, die das spätere Entfaltungsverhalten des Luftsacks beeinflußt. Auch ist es möglich, durch unterschiedliches An steuern der Paare eine gewünschte Endform zu erhalten, die dem vorgege benen Gehäuse des Luftsacks Rechnung trägt.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann der gefaltete Luftsack durch Preßelemente in eine gewünschte Endform gebracht werden. Hier durch ist es beispielsweise möglich, den gefalteten Luftsack kreisförmig, dreieckig, viereckig oder anderweitig zu formen, damit das Einlegen in ein entsprechend geformtes Gehäuse möglich ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Luftsack nur teilweise in gleichmä ßige, vorzugsweise mäanderförmige Falten gelegt wird, wobei der verblei bende Teil des Luftsacks unregelmäßig zusammengefaltet bzw. zusam mengeknüllt wird. Durch diese Kombination von gleichmäßiger und un gleichmäßiger Faltung innerhalb ein und desselben Luftsackes läßt sich das Entfaltungsverhalten positiv so beeinflussen, daß ein im wesentlichen radiales Entfalten des Luftsackes stattfindet, was die Gefahr von unge wollten Verletzungen weiter herabsetzt. Beispielsweise kann das erfin dungsgemäße Verfahren so eingestellt werden, daß 90% des Luftsacks regelmäßig und 10% des Luftsacks unregelmäßig (chaotisch) gefaltet wer den. Hiermit haben sich gute Ergebnisse erzielen lassen. Je nach Anwen dungsfall können diese Prozentsätze jedoch auch anders gewählt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich auf besonders gute Weise vollautomatisiert eine solche Hybridfaltung herstellen, da mit den erfin dungsgemäß verwendeten Faltelementen eine individuelle Einstellung der gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Faltung möglich ist. Die gleichmäßi ge Faltung läßt sich durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Faltele mente erzielen. Eine ungleichmäßige Faltung kann dadurch hervorgerufen werden, daß die Verteilung der Faltelemente entsprechend unregelmäßig gewählt wird oder daß zusätzlich Preßelemente auf den vorgefalteten Luft sack einwirken.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist mindestens ein erstes sowie mindestens ein zweites verkürzbares Faltelement auf, die zwischen sich eine Luftsackaufnahme bilden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Faltelemente gelenkig verbundene Teilabschnitte aufweisen, die bei Verkürzen des jeweiligen Faltelementes zickzackartig oder wellenartig im wesentlichen quer zur Verkürzungs richtung ausfahrbar sind.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung können mehrere erste und mehrere zweite Faltelemente an einer gemeinsamen Führung befestigt sein, wobei die Anordnung vorzugsweise sternartig erfolgt. Auch ist es vorteilhaft, wenn Preßelemente vorgesehen sind, die an den gefalteten Luftsack anstellbar sind, um diesen in eine gewünschte Endform zu pres sen.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vor teilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Faltvorrichtung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das obere Faltelement von Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Preßanordnung;

Fig. 4 verschiedene Ausführungsformen von in eine Endform ge preßten Luftsäcken;

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Airbag-Modul mit regelmäßig gefaltetem Luftsack; und

Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Airbag-Modul mit einem Luftsack mit Hybridfaltung.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Faltvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei zur erleichterten Darstellung lediglich ein Paar von Falt elementen dargestellt ist. Die dargestellte Faltvorrichtung weist ein oberes Faltelement 10 und ein unteres Faltelement 12 auf, die grundsätzlich gleichartig aufgebaut sind. Jedes Faltelement weist einen schienenartigen Träger 14, 16 auf, der an einer Führung 18, 20 befestigt ist. Jede Führung ist an einer Führungsstange 22, 24 in Pfeilrichtung auf- und abbewegbar. An den Enden jeder Führungsstange sind jeweils Anschläge 26 vorgese hen, welche die Bewegung der Führungen 18, 20 begrenzen.

Wie Fig. 1 zeigt, sind die beiden Führungsstangen 22 und 24 koaxial und zueinander beabstandet angeordnet, so daß zwischen den beiden Füh rungsstangen 22 und 24 eine Luftsackaufnahme 28 gebildet ist. Wie ein gangs bereits erwähnt wurde, sind zur besseren Übersichtlichkeit lediglich zwei Faltelemente 10 und 12 dargestellt. In Wirklichkeit sind jedoch an jeder Führung 18 und 20 insgesamt sechs Faltelemente sternartig befe stigt, so daß insgesamt sechs Paare von Führungselementen gebildet sind.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weisen die Träger 14, 16 der Faltvorrichtung jeweils eine T-förmige Nut 30, 32 auf, die sich zur Außenseite des jeweili gen Trägers öffnet. In dieser Nut sind einzelne Glieder 34, 36 geführt, die nach Art eines einfachen Scherenarms miteinander gelenkig verbunden sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind jeweils sechs Glieder vorgesehen, die an ihren Enden über Gelenke miteinander verbunden sind. Hierbei steht jedes zweite Gelenk frei in den Raum vor und die übri gen Gelenke sind über ein Halteelement 38 in der T-Nut geführt.

Wie in Fig. 1 durch Doppelpfeile angedeutet ist, können die einzelnen Glieder 34, 36 in Richtung der Führungen 18, 20 zusammengeschoben werden, was beispielsweise durch nicht dargestellte Pneumatikzylinder erfolgen kann. Umgekehrt ist es auch möglich, die Glieder 34 auseinander zu ziehen, wodurch sich diese flach und im wesentlichen parallel zu den Trägern 14, 16 entfalten. Es ist also möglich, die Faltelemente 10, 12 ent lang der Träger 14, 16 zu verkürzen oder zu verlängern, wobei sich die freien Gelenke der Glieder 34, 36 dann in eine Richtung im wesentlichen quer zur Verkürzungsrichtung bewegen.

Die Faltelemente jeweils eines Paares sind dabei so angeordnet, daß bei synchroner Verkürzung die freien Gelenke des oberen und des unteren Faltelementes auf Lücke zueinander angeordnet werden, so daß diese mit einander "kämmen". Auch weisen die beiden Träger 14, 16 einen leichten Versatz in Umfangsrichtung auf; so daß die einzelnen Glieder 34 und 36 nicht miteinander kollidieren, wenn sich diese aufeinander zu bewegen.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Faltverfahrens wird ein bei spielsweise im wesentlichen kreisförmiger Luftsack in die Luftsackauf nahme 28 zwischen der oberen und der unteren Führungsstange 22 und 24 so eingelegt, daß sich das Luftsackgewebe radial ausbreiten kann. Nachfolgend wird der Luftsack mit Hilfe einer externen Druckquelle etwas aufgeblasen, so daß sich das Luftsackgewebe gleichmäßig radial ausbrei tet. Hierbei sind die Glieder 34, 36 der Faltelemente in ihren flachen Zu stand gebracht, d. h. diese stehen nicht oder nur unwesentlich über die Träger 14, 16 vor.

Nachfolgend werden die beiden Führungen 18 und 20 bis zu den Endan schlägen 26 aufeinander zu bewegt, wodurch das Luftsackgewebe zwi schen den Trägern eines Paares zusammengepreßt wird. Hierdurch ist der Luftsack insgesamt fixiert. Anschließend werden die Glieder sämtlicher Faltelemente radial nach innen zusammengeschoben, so daß sich die in Fig. 1 gezeigte zickzackförmige Anordnung ergibt. Hierdurch wird das Luftsackgewebe in gleichmäßige; mäanderförmige Falten gelegt und der Luftsack wird komprimiert. Da die Paare von Faltelementen sternartig und symmetrisch angeordnet sind, ergibt sich nachfolgend eine im wesentli chen kreiszylindrische Form des gefalteten Luftsacks, wie sie beispielswei se in Fig. 4a dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein Airbag-Modul 40, in dem ein nur schematisch dargestellter Gasgenerator 42 angeordnet ist. Der mit dem Gasgenerator 42 verbundene Luftsack 44 ist in gleichmäßige, wellenförmi ge oder mäanderartige Falten gelegt. Die aus Gasgenerator und Luftsack bestehende Einheit ist innerhalb einer Abdeckung 46 untergebracht.

Es versteht sich, daß mit der oben beschriebenen Faltvorrichtung unter schiedlichste Faltmuster möglich sind, indem jeweils die Paare von Falt elementen unterschiedlich angesteuert werden. Auch müssen nicht sechs Paare von Faltelementen vorgesehen werden, die symmetrisch angeordnet sind. Es ist beispielsweise auch möglich, lediglich vier Paare von Faltele menten vorzusehen und diese nach Art eines Andreaskreuz anzuordnen. Hierdurch ergibt sich teilweise eine regelmäßige Faltung, teilweise bleibt jedoch der Luftsack ungefaltet. Hierdurch ist es möglich, die ungefalteten Abschnitte des Luftsackgewebes unregelmäßig zusammenzufalten, was beispielsweise durch Preßelemente erfolgen kann. Hierdurch ergibt sich ein Luftsack mit einer Hybridfaltung, d. h. mit einer Faltung, die sowohl regelmäßig wie auch unregelmäßig ist.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Preßvorrichtung, mit der ein vorgefal teter Luftsack 48 in eine gewünschte Endform gebracht werden kann. Hierzu sind insgesamt vier Preßelemente 50 bis 53 vorgesehen, die durch nicht dargestellte Anstelleinheiten in der dargestellten Pfeilrichtung be wegt werden können. Die Preßelemente 50 bis 53 sind an ihrer Innenseite mit einer Profilierung versehen, die dem zusammengepreßten Luftsack 48 die gewünschte Form verleiht, so daß dieser in ein zugehöriges Gehäuse eingesetzt werden kann. Somit wird durch die in Fig. 3 dargestellte Preß vorrichtung nicht nur die gewünschte Umfangskontur des zusammenge falteten Luftsacks festgelegt, vielmehr können gleichzeitig Teilbereiche des Luftsacks durch den Preßvorgang unregelmäßig gefaltet werden.

Fig. 4 zeigt verschiedene Umfangskonturen von gepreßten Luftsäcken 48. Wie zu erkennen ist, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren unterschiedlichste Konturen erzeugen.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch ein weiteres Airbag-Modul 60, in dem ein Gasgenerator 62 mit daran angeschlossenem Luftsack 64 angeordnet ist. Eine Abdeckung 66 nimmt die aus Gasgenerator 62 und Luftsack 64 bestehende Einheit auf.

Wie in Fig. 6 gut zu erkennen ist, weist der gefaltete Luftsack 64 einen Be reich 68 mit regelmäßiger bzw. mäanderförmiger Faltung auf. Gleichzeitig ist jedoch ein Bereich 69 mit unregelmäßiger bzw. chaotischer Faltung vorgesehen.

Wie Fig. 1 ferner zeigt, sind die Führungen 18, 20 kreisringförmig gestal tet, so daß ein Haltering, der die Einblasöffnung des Luftsackes umgibt, zwischen den Stirnseiten der beiden Führungen 18 und 20 gehalten wer den kann.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vor richtung können Luftsäcke vollautomatisch und gleichmäßig gefaltet wer den, wobei in bestimmten Bereichen jede gewünschte Faltungsdichte ein gestellt werden kann. Hierzu muß lediglich die Anzahl der Faltelementpaa re sowie die Ansteuerung der einzelnen Faltelementpaare entsprechend gewählt werden. Erfindungsgemäß können vollautomatisch auch komple xe Strukturen und Konfigurationen erzielt werden, wobei auch in engen Bereichen eine definierte Faltung möglich ist.

Bezugszeichenliste

10

,

12

Faltelement

14

,

16

Träger

18

,

20

Führung

22

,

24

Führungsstange

26

Anschlag

28

Luftsackaufnahme

30

,

32

T-Nut

34

,

36

Glieder

38

Halteelement

40

Airbag-Modul

42

Gasgenerator

44

Luftsack

46

Abdeckung

48

Luftsack

50-53

Preßelemente

60

Airbag-Modul

62

Gasgenerator

64

Luftsack

66

Abdeckung

68

regelmäßige Faltung

69

unregelmäßige Faltung

Claims

1. Verfahren zum Falten eines Luftsacks, bei dem der ausgebreitete Luftsack zwischen mindestens ein erstes und mindestens ein zweites verkürzbares Faltelement eingelegt wird, woraufhin die Faltelemente verkürzt werden und der Luftsack dabei unter Bil dung von insbesondere mäanderartigen Falten komprimiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bereiche der Faltelemente bei der Verkürzung in eine Richtung im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung bewegt werden, wobei vorzugsweise die Bereiche der beiden Faltelemente auf Lücke an geordnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltelemente vor dem Verkürzen aufeinander zu bewegt wer den.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltelemente beim Verkürzen zickzackartig in Richtung des Luftsacks bewegt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltelemente vor dem Verkürzen in einen im wesentlichen fla chen Zustand gebracht werden, wobei der Luftsack vorzugsweise zwischen den Faltelementen zusammengepresst wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftsack nach dem Einlegen zumindest teilweise aufgeblasen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Paare von ersten und zweiten Faltelementen vorgesehen werden, wobei jeweils die Faltelemente eines Paares synchron verkürzt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gefaltete Luftsack durch Preßelemente in eine gewünschte Form gebracht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Luftsack nur teilweise in mäanderförmige Falten gelegt wird,
und daß der verbleibende Teil des Luftsacks, insbesondere mit Hilfe von Preßelementen, unregelmäßig zusammengefaltet wird.

10. Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein erstes und mindestens ein zweites verkürzbares Faltelement (10, 12), die zwischen sich eine Luftsackaufnahme (28) bilden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Bereiche der Faltelemente (10, 12) bei der Verkürzung in eine Richtung im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung bewegbar sind, wobei vorzugsweise diese Bereiche der beiden Faltelemente (10, 12) auf Lücke angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltelemente (10, 12) aufeinander zu bewegbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltelemente gelenkig verbundene Teilabschnitte (34, 36) auf weisen, die bei Verkürzen des jeweiligen Faltelementes (10, 12) zickzack- oder wellenartig im wesentlichen quer zur Verkürzungs richtung ausfahrbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere erste und mehrere zweite Faltelemente (10, 12), vorzugs weise sternartig, an jeweils einer gemeinsamen Führung (18, 20) befestigt sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Preßelemente (50-53) vorgesehen sind, die an den gefalteten Luft sack (48) anstellbar sind, um diesen in eine gewünschte Endform zu pressen.

16. Zusammengefalteter Luftsack, insbesondere hergestellt nach ei nem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser neben einer regelmäßigen und insbesondere mäanderför migen Faltung auch eine unregelmäßige Faltung aufweist.