Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil für einen Luftsack eines Fahr
zeuginsassen-Rückhaltesystems, das eine Strömungsverbindung zwischen
zwei Kammern des Luftsacks bildet und ein Zurückströmen von Gas von
der zweiten Kammer in die erste Kammer zumindest teilweise verhindert.
Ferner betrifft die Erindung einen Luftsack für ein Fahrzeuginsassen-
Rückhaltesystem mit einem derartigen Rückschlagventil.
Es ist bekannt, bei einem Luftsack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhalte
system, der mehrere in Strömungsverbindung miteinander stehende Kam
mern aufweist, die Strömungsverbindung zwischen den Kammern mit
Hilfe eines Rückschlagventils zu steuern.
So beschreibt die WO 97/01461 einen Luftsack mit zwei Kammern, die
durch ein Rückschlagventil miteinander in Strömungsverbindung stehen.
Das Rückschlagventil verhindert ein Zurückströmen von Gas von der
zweiten Kammer zurück in die erste Kammer, wenn der Innendruck in der
ersten Kammer geringer ist als der in der zweiten Kammer wirkende In
nendruck. Andernfalls gibt sie die Strömungsverbindung zwischen den
Kammern frei.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Rückschlagventil der eingangs genann
ten Art für einen Luftsack bzw. einen Luftsack mit einem derartigen Rück
schlagventil bereitzustellen, durch dessen Verwendung bzw. bei dem auch
bei hohen Druckunterschieden zwischen den Kammern ein Zurückströ
men des Gases von der zweiten Kammer in die erste Kammer verhindert
wird.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Rückschlagventil mit den Merk
malen nach Anspruch 1 und insbesondere dadurch, daß das Rückschlag
ventil einen Verbindungsschlauch zwischen der ersten und zweiten Kam
mer aufweist, in dem eine Gewebeeinlage aufgenommen ist, die den Ver
bindungsschlauch in einen Strömungskanal zwischen der ersten und der
zweiten Kammer und eine mit der zweiten Kammer in Verbindung stehen
de Druckkammer derart untergliedert, daß bei verglichen mit dem Innen
druck in der ersten Kammer geringerem Innendruck in der zweiten Kam
mer die Gewebeeinlage den Strömungskanal freigibt und daß bei höherem
Innendruck in der zweiten Kammer die Gewebeeinlage durch den in der
Druckkammer wirkenden Innendruck den Strömungskanal verschließt.
Des weiteren wird die Aufgabe durch einen Luftsack mit den Merkmalen
nach Anspruch 10 gelöst.
Bei der Erfindung wird der Verbindungsschlauch, der die Strömungsver
bindung zwischen den beiden Kammern bildet, durch die Gewebeeinlage
in den eigentlichen Strömungskanal und die Druckkammer untergliedert.
Während der Strömungskanal mit beiden Kammern verbunden ist, steht
die Druckkammer nur mit der zweiten Kammer in Verbindung. Ist nun
der Innendruck in der ersten Kammer größer als der in der zweiten Kam
mer, strömt das Gas durch den offenen Strömungskanal in die zweite
Kammer. Mit zunehmendem Innendruck in der zweiten Kammer nimmt
auch der in der von der Gewebeeinlage begrenzten Druckkammer wirken
de Innendruck zu, wodurch die Gewebeeinlage gegen den im Strömungs
kanal wirkenden Druck vorgespannt wird. Sobald der Innendruck in der
zweiten Kammer den Innendruck in der ersten Kammer übersteigt, ist der
in der Druckkammer wirkende Druck so hoch, daß die Gewebeeinlage ge
gen den Strömungsdruck im Strömungskanal bewegt wird und den Strö
mungskanal verschließt. Dabei nimmt die Druckkraft, mit der die Gewe
beeinlage den Strömungskanal verschließt, mit wachsender Druckdiffe
renz zwischen den beiden Kammern zu, so daß auch bei hohen Druckdif
ferenzen das Rückschlagventil geschlossen bleibt.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen.
So ist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Gewebeeinla
ge zur Bildung eines trichterförmigen Schlauches umgeschlagen, und na
he der Umlaufkante ihrer Trichteröffnung größeren Strömungsquer
schnitts mit der Innenwand des Verbindungsschlauches verbunden. Nahe
der Umlaufkante ihrer Trichteröffnung kleineren Strömungsquerschnitts,
die in Richtung der zweiten Kammer in den Verbindungsschlauch ragt, ist
die Gewebeeinlage nur teilweise mit der Innenwand des Verbindungs
schlauches verbunden. Durch das trichterförmige Umschlagen der Gewe
beeinlage wird erreicht, daß die Gewebeeinlage im Bereich ihrer Trichter
öffnung kleineren Strömungsquerschnitts elastisch vorgespannt ist, so
daß, sobald der Innendruck in der zweiten Kammer nach dem Schließen
des Rückschlagventils wieder unter den in der ersten Kammer wirkenden
Innendruck fällt, sich das Rückschlagventil wieder leicht öffnet.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Rückschlagventils ist eine weitere
Gewebeeinlage vorgesehen, die mit der ersten Gewebeeinlage verbunden
ist und mit dieser einen Schlauch mit vorzugsweise annähernd gleichem
Strömungsquerschnitt bildet. Dabei ist der Schlauch nahe seiner der er
sten Kammer zugewandten Eintrittsöffnung mit der Innenwand des Ver
bindungsschlauches verbunden, während sein in Richtung der zweiten
Kammer in den Verbindungsschlauch ragender Teil frei beweglich im Ver
bindungsschlauch aufgenommen ist. Durch die Verwendung des zweiten
Schlauches im Verbindungsschlauch wird eine umlaufende Druckkammer
gebildet, so daß die beiden den Schlauch bildenden Gewebeeinlagen bei in
der zweiten Kammer wirkendem höheren Innendruck gleichmäßig und
annähernd über ihre gesamte Länge zusammengedrückt werden, wodurch
eine besonders hohe Dichtwirkung erzielt wird.
Besonders vorteilhaft ist auch eine dritte Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Rückschlagventils, bei der die Gewebeeinlage nahe ihrer
der ersten Kammer zugewandten einen Seitenkante mit einem Teil der In
nenwand des Verbindungsschlauches derart verbunden ist, daß eine von
der Gewebeeinlage und der Innenwand des Verbindungsschlauches be
grenzte Eintrittsöffnung gebildet ist. Die Gewebeeinlage ist diametral
durch den Verbindungsschlauch geführt und nahe ihrer der zweiten
Kammer zugewandten anderen Seitenkante an der Innenwand des Ver
bindungsschlauches unter Bildung einer Austrittsöffnung verbunden, wo
bei der Strömungsquerschnitt der Austrittsöffnung kleiner ist als der der
Eintrittsöffnung. Auch bei dieser Gestaltung des Rückschlagventils wird
eine vergleichsweise große Druckkammer gebildet, in der der in der zwei
ten Kammer herrschende Innendruck gleichmäßig auf die Gewebeeinlage
wirkt und diese bei einer ausreichend hohen Druckdifferenz zwischen den
beiden Kammern gegen den Verbindungsschlauch vorspannt, so daß der
Strömungskanal im Verbindungsschlauch geschlossen ist.
Der Verbindungsschlauch kann gleichfalls aus zwei Gewebeteilstücken,
vorzugsweise aus zwei Gewebestücken des Luftsacks, gebildet und an sei
nem Rändern, vorzugsweise durch Nähen, abgedichtet sein. Durch die
Verwendung eines mehrteiligen Verbindungsschlauches ist es möglich, die
Gewebeeinlage zur Bildung des trichterförmigen Schlauches nach dem er
sten Ausführungsbeispiel, oder zur Bildung des Schlauches nach dem
zweiten Ausführungsbeispiel mit den Rändern der beiden Gewebeteilstüc
ke zu vernähen, wodurch ein besonders haltbares Rückschlagventil gebil
det wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand dreier Ausführungsbeispiele un
ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbei
spiels eines Rückschlagventils für einen Luftsack,
Fig. 2 eine Ansicht, in der die Eintrittsöffnung des Rückschlagventils
nach Fig. 1 dargestellt ist,
Fig. 3 eine Ansicht, in der die Austrittsöffnung des Rückschlagventils
nach Fig. 1 dargestellt ist,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines zweiten Ausführungsbei
spiels eines Rückschlagventils für einen Luftsack,
Fig. 5 eine geschnittene Seitenansicht des Rückschlagventils nach Fig.
4 entlang der Schnittlinie C-C in Fig. 4,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbei
spiels eines Rückschlagventils eines Luftsacks, und
Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht des Rückschlagventils nach Fig.
6 entlang der Schnittlinie D-D in Fig. 6.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Rückschlagventil 10 für
einen Luftsack eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems. Das Rück
schlagventil 10 bildet die Strömungsverbindung zwischen zwei Kammern
(nicht dargestellt) des Luftsacks. Zu diesem Zweck weist das Rückschlag
ventil 10 einen Verbindungsschlauch 12 auf, der aus zwei Gewebeteil
stücken 14 und 16 des Luftsacks gebildet ist. Die Gewebeteilstücke 14
und 16 können entweder als separate Gewebestücke ausgebildet und mit
die Kammern des Luftsacks bildenden Gewebestücken vernäht sein. Al
ternativ ist es auch möglich, den Verbindungsschlauch als Teil der den
Luftsack bildenden Gewebestücke auszubilden.
Die Gewebeteilstücke 14 und 16 sind zur Bildung des Verbindungsschlau
ches 12 in ihren Randbereichen durch zwei Längsnähte 18 und 20 mit
einander vernäht, die durch ein Dichtungsmittel gasdicht abgedichtet
sind. In den Verbindungsschlauch 12 ist eine Gewebeeinlage 22 einge
setzt, die unter Bildung eines trichterförmigen Schlauches umgeschlagen
ist. Die aneinander liegenden Innenflächen der Gewebeeinlage 22 sind
zwischen die einander zugewandten Flächen der Gewebeteilstücke 14 und
16, der in Fig. 1 unten gezeigten Verbindungsstelle, aufgenommen und
gemeinsam mit diesen durch die Längsnaht 18 vernäht. Nahe der Um
laufkante ihrer Trichteröffnung 24 größeren Strömungsquerschnitts (vgl.
Fig. 2) ist die umgeschlagene Gewebeeinlage 22 durch eine umlaufende
Naht 26 mit dem Verbindungsschlauch 12 vernäht, wobei auch hier die
Naht 26 durch ein Dichtungsmittel gasdicht abgedichtet ist. Die Trichter
öffnung 28 kleineren Strömungsquerschnitts, die von der trichterförmig
umgeschlagenen Gewebeeinlage 22 gebildet ist, mündet in die zweite
Kammer des Luftsacks.
Durch das trichterförmige Umlegen der Gewebeeinlage 22 wird in dem
Verbindungsschlauch 12 einerseits ein trichterförmiger Strömungskanal
30 gebildet, der die beiden Kammer miteinander verbindet, andererseits
begrenzt die Gewebeeinlage 22 gemeinsam mit dem Verbindungsschlauch
12 eine Druckkammer 32, die nur mit der zweiten Kammer in Strömungs
verbindung steht, wie auch in den Fig. 2 und 3 angedeutet ist.
Wirkt nun in der ersten Kammer des Luftsacks ein höherer Innendruck
als in der zweiten Kammer, strömt Gas von der ersten Kammer durch die
Trichteröffnung 24 größeren Strömungsquerschnitts und den Strömungs
kanal 30 aus der Trichteröffnung 28 kleineren Strömungsquerschnitts in
die zweite Kammer ein.
Sobald der in der zweiten Kammer wirkende Innendruck höher ist als der
in der ersten Kammer wirkende Innendruck, wird die trichterförmig um
geschlagene Gewebeeinlage 22 durch den gleichfalls in der Druckkammer
32 wirkenden Innendruck gegen den im Strömungskanal 30 wirkenden
Druck der ersten Kammer zusammengedrückt, wodurch der Strömungs
kanal 30 verschlossen wird. Nimmt dagegen der Druck in der ersten
Kammer des Luftsacks erneut zu, öffnet sich das Rückschlagventil 10
durch den im Strömungskanal 30 wirkenden Druck, der die Gewebeeinla
ge 22 gegen den in der Druckkammer 32 wirkenden Druck wieder auf
weitet.
Fig. 4 zeigt in perspektivischer Darstellung eine zweite Ausführungsform
eines Rückschlagventils 40 für einen Luftsack eines Fahrzeuginsassen-
Rückhaltesystems. Auch hier weist das Rückschlagventil 40 einen Verbin
dungsschlauch 42 auf, der aus zwei Gewebeteilstücken 44 und 46 gebil
det ist und zwei Kammern des Luftsacks miteinander verbindet. Wie beim
ersten Ausführungsbeispiel sind auch hier die Gewebeteilstücke 44 und
46 durch Längsnähte 48 und 50 zur Bildung des Verbindungsschlauches
42 miteinander gasdicht vernäht.
In dem Verbindungsschlauch 42 ist ein Schlauch 52 aufgenommen, der
aus zwei Gewebeeinlagen 54 und 56 gebildet ist. Die beiden Gewebeeinla
gen 54 und 56 sind von identischer Form und weisen an ihrem in Fig. 4
links dargestellten Ende jeweils eine Befestigungslasche 58 bzw. 60 auf.
Die Befestigungslaschen 58 und 60 der beiden Gewebeeinlagen 54 und 56
sind zu beiden Seiten zwischen die aneinander anliegenden Gewebeteil
stücke 44 und 46 geführt und mit diesen durch die Längsnähte 48 und 50
gasdicht vernäht. Des weiteren sind die beiden Gewebeeinlagen 54 und 56
an ihren Rändern zur Bildung des Schlauches 52 durch zwei Nähte 62
und 64 miteinander derart vernäht, daß der Schlauch 52 einen über seine
gesamte Länge in etwa gleichmäßigen Strömungsquerschnitt aufweist.
Der Schlauch 52 ist nahe seiner in der ersten Kammer mündenden Ein
trittsöffnung 66 durch eine umlaufende Quernaht 68 gasdicht mit dem
Verbindungsschlauch 42 vernäht. Das andere Ende des Schlauches 52,
das eine Austrittsöffnung 70 bildet, die in die zweite Kammer mündet, ist
frei beweglich im Verbindungsschlauch 42 aufgenommen.
Wie Fig. 5 zeigt, bildet der Schlauch 52 im Verbindungsschlauch 42 einen
Strömungskanal 72, der die beiden Kammern des Luftsacks miteinander
verbindet. Ferner bildet der Schlauch 52 eine Druckkammer 74, die den
Schlauch 52 umschließt und die aufgrund der Quernaht 68 ausschließ
lich mit der zweiten Kammer in Verbindung steht.
Wirkt in der ersten Kammer des Luftsacks ein höherer Innendruck als in
der zweiten Kammer, strömt Gas durch den Strömungskanal 72 in die
zweite Kammer ein. Sobald der Innendruck in der zweiten Kammer größer
ist als der in der ersten Kammer wirkende Innendruck, werden die beiden
Gewebeeinlagen 54 und 56 des Schlauches 52 von dem in der Druck
kammer 74 wirkenden Druck gegen den im Strömungskanal 72 wirken
den Druck zusammengepreßt, wodurch das Rückschlagventil 40 ge
schlossen wird. Nimmt der Druck in der ersten Kammer erneut zu, weitet
sich der Strömungskanal 72 gegen den in der Druckkammer 74 wirken
den Innendruck der zweiten Kammer erneut auf, so daß Gas von der er
sten Kammer in die zweite Kammer einströmen kann.
Fig. 6 zeigt in perspektivischer Darstellung ein drittes Ausführungsbeispiel
eines Rückschlagventils 80. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein
Verbindungsschlauch 82 vorgesehen, der aus zwei Gewebeteilstücken 84
und 86 gebildet ist, und die Kammern des Luftsacks miteinander verbin
det. Die Gewebeteilstücke 84 und 86 sind zur Bildung des Verbindungs
schlauches 82 an ihren Rändern durch Längsnähte 88 und 90 gasdicht
miteinander vernäht. In dem Verbindungsschlauch 82 ist eine Gewebe
einlage 92 aufgenommen, die mit ihren Randbereichen zwischen die Ge
webeteilstücke 84 und 86 teilweise eingeführt und mit diesen durch die
Längsnähte 88 und 90 vernäht ist. Die Breite der Gewebeeinlage 92 quer
zur Längsrichtung des Verbindungsschlauches 82 entspricht dabei in et
wa der Breite der beiden Gewebeteilstücke 84 und 86.
Nahe ihrer der ersten Kammer zugewandten Seite ist die Gewebeeinlage
92 mit dem in Fig. 6 oben dargestellten Gewebeteilstück 84 des Verbin
dungsschlauches 82 durch eine Quernaht 94 derart vernäht, daß die Ge
webeeinlage 92 mit dem unteren Gewebeteilstück 86 des Verbindungs
schlauches 82 eine Eintrittsöffnung 96 begrenzt (vgl. Fig. 7). Nahe ihrem
anderen Ende ist die Gewebeeinlage 92 in ihren beiden Eckbereichen
durch zwei Rundnähte 98 und 100 mit dem in Fig. 6 unten dargestellten
Gewebeteilstück 86 vernäht, wodurch eine Austrittsöffnung 102 gebildet
ist. Die Gewebeeinlage 92 ist dabei so durch die Rundnähte 98 und 100
mit dem unteren Gewebeteilstück 86 vernäht, daß der Strömungsquer
schnitt der Austrittsöffnung 102 kleiner ist als der der Eintrittsöffnung 96.
Durch den diametralen Verlauf der Gewebeeinlage 92 durch den Verbin
dungsschlauch 82 und die Quernaht 94 wird zwischen dem oberen Gewe
beteilstück 84 und der Gewebeeinlage 92 eine Druckkammer 104 be
grenzt, die mit der zweiten Kammer in Verbindung steht, während das
untere Gewebeteilstück 86 mit der Gewebeeinlage 92 einen Strömungska
nal 106 mit der Eintrittsöffnung 96 und der Austrittsöffnung 102 bildet,
wie auch in Fig. 7 dargestellt ist.
Wirkt nun in der ersten Kammer des Luftsacks ein höherer Innendruck
als in der zweiten Kammer des Luftsacks, strömt Gas durch den Strö
mungskanal 106 von der ersten Kammer in die zweite Kammer ein. Liegt
der Innendruck in der zweiten Kammer über dem in der ersten Kammer
wirkenden Innendruck, wird die Gewebeeinlage 92 durch den Druck in
der Druckkammer 104, die mit der zweiten Kammer in Strömungsverbin
dung steht, gegen den im Strömungskanal 106 wirkenden Druck gegen
das untere Gewebeteilstück 86 gedrückt, so daß der Strömungskanal 106
verschlossen ist. Nimmt der Druck in der ersten Kammer erneut zu, wird
die Gewebeeinlage 92 durch den im Strömungskanal 106 wirkenden
Druck gegen den Druck in der Druckkammer 104 angehoben, wodurch
die Austrittsöffnung 102 erneut geöffnet wird und Gas von der ersten
Kammer in die zweite Kammer einströmen kann.
Bezugszeichenliste
10
Rückschlagventil
12
Verbindungsschlauch
14
Gewebeteilstück
16
Gewebeteilstück
18
Längsnaht
20
Längsnaht
22
Gewebeeinlage
24
Trichteröffnung größeren Strömungsquerschnitts
26
Naht
28
Trichteröffnung kleineren Strömungsquerschnitts
30
Strömungskanal
32
Druckkammer
40
Rückschlagventil
42
Verbindungsschlauch
44
Gewebeteilstück
46
Gewebeteilstück
48
Längsnaht
50
Längsnaht
52
Schlauch
54
Gewebeeinlage
56
Gewebeeinlage
58
Befestigungslasche
60
Befestigungslasche
62
Naht
64
Naht
66
Eintrittsöffnung
68
Quernaht
70
Austrittsöffnung
72
Strömungskanal
74
Druckkammer
80
Rückschlagventil
82
Verbindungsschlauch
84
Gewebeteilstück
86
Gewebeteilstück
88
Längsnaht
90
Längsnaht
92
Gewebeeinlage
94
Quernaht
96
Eintrittsöffnung
98
Rundnaht
100
Rundnaht
102
Austrittsöffnung
104
Druckkammer
106
Strömungskanal