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Die Erfindung betrifft einen aufblasbaren Gassack eines Vorhangairbags, mit einer oberen Kante und einer unteren Kante, mit einem vorderen Seitenscheibenabschnitt und einem hinteren Seitenscheibenabschnitt, sowie einer zum Fahrerraum weisenden Innenlage und einer zu den Seitenscheiben weisenden Außenlage. Daneben betrifft die Erfindung ein Gassackmodul, ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem und einen Vorhangairbag.
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Vorhangairbags bzw. Curtain-Airbags für Fahrzeuge sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Airbags verhindern bei einem Seitenaufprall eine Verletzung des Fahrzeuginsassen im Kopfbereich. Es hat sich allerdings gezeigt, dass die derzeit bekannten Systeme bei einem Fahrzeugüberschlag noch keinen ausreichenden Schutz für den Insassen des Fahrzeuges bieten. So kann der Kopf eines Fahrzeuginsassen trotz Auslösen eines Vorhangairbags gemäß Stand der Technik bei einer beispielsweise gebrochenen Scheibe aus dem Fahrzeuginnenraum hinausgeschleudert werden.
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Die Aufgabe bei der vorliegenden Erfindung ist es, einen aufblasbaren Gassacks eines Vorhangairbags derart weiterzuentwickeln, dass der Kopf des Insassen bei einem Fahrzeugüberschlag nicht aus dem Fahrzeuginnenraum hinausgeschleudert werden kann. Des Weiteren besteht die Aufgabe darin, ein Gassackmodul, ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem sowie einen Vorhangairbag mit einem derart weiterentwickelten Gassack anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Gassack durch den Gegenstand des Patentanspruches 1, im Hinblick auf das Gassackmodul durch den Gegenstand des Patentanspruches 13, im Hinblick auf das Fahrzeuginsassenrückhaltesystem durch den Gegenstand des Patentanspruches 14 und im Hinblick auf den Vorhangairbag durch den Gegenstand des Patentanspruches 15 gelöst.
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Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gassacks sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Es wird von einem aufblasbaren Gassack eines Vorhangairbags mit einer oberen Kante und einer unteren Kante, mit einem vorderen Seitenscheibenabschnitt und einem hinteren Seitenscheibenabschnitt, sowie einer zum Fahrerraum weisenden Innenlage und einer zu den Seitenscheiben weisenden Außenlage ausgegangen. Bekanntermaßen besteht ein Vorhangairbag aus einem zusammenhängenden Gassack, der in Richtung des Fahrzeugdachs von einer oberen Kante und in Richtung der unteren Türkante von einer unteren Kante begrenzt wird. Mit Hilfe eines Vorhangairbags werden mehrere Seitenscheibenabschnitte beim Auslösen des Airbags bedeckt. Dies betrifft sowohl eine vordere Seitenscheibe als auch mindestens eine hintere Seitenscheibe. Die vordere Seitenscheibe ist entweder auf der Höhe eines Fahrers oder auf Höhe eines Beifahrers ausgebildet. Des Weiteren kann es vorgesehen sein, dass ein Vorhangairbag mehrere hintere Seitenscheiben bedeckt. Bei einem Van sind beispielsweise mehrere hintere Seitenscheiben vorgesehen, die mit Hilfe eines Vorhangairbags im Auslösefall bedeckt werden können.
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Ein Gassack umfasst mindestens zwei Gassack-Lagen, wobei eine Innenlage zum Fahrerraum weist und eine Außenlage des Gassacks zu den Seitenscheiben weist. Zwischen der Außenlage und der Innenlage strömt im Aktivierungszustand Gas in den Gassack und bildet dort ein begrenztes Gasvolumen zum Schutz von Körperteilen, insbesondere zum Schutz eines Kopfs, eines Fahrzeuginsassen.
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Erfindungsgemäß weist der aufblasbare Gassack eines Vorhangairbags mindestens ein mechanisches Versteifungselement auf, das im aufgeblasenen Zustand des Gassacks sowohl von der oberen Kante als auch von der unteren Kante beabstandet in einem mittleren Bereich der Höhe des Gassacks angeordnet ist, wobei das mechanische Versteifungselement leistenartig ausgebildet ist. Die Höhe des Gassacks wird durch den Abstand der oberen Kante zur unteren Kante des aufblasbaren Gassacks gebildet. Im mittleren Bereich der Höhe ist erfindungsgemäß mindestens ein mechanisches Versteifungselement ausgebildet, das leistenartig geformt ist. Als mittlerer Bereich der Höhe des Gassacks ist eine derartige Höhe zu verstehen, die einen ausreichenden Abstand des mechanischen Versteifungselements sowohl zur oberen Kante als auch zur unteren Kante bewirkt. Beispielsweise ist das leistenartig bzw. länglich ausgebildete mechanische Versteifungselement in einem Bereich des Gassacks angeordnet, der ausgehend von der oberen Kante des aufblasbaren Gassacks 30–90%, insbesondere 40–85%, insbesondere 50–80%, der Höhe des Gassacks entspricht.
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Aufgrund des ausgebildeten leistenartig geformten mechanischen Versteifungselements wird bei einem Fahrzeugüberschlag und evtl. einer gebrochenen Seitenscheibe verhindert, dass der Kopf eines Fahrzeuginsassen aus dem Fahrzeuginnenraum hinausgeschleudert werden kann.
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Das mindestens eine mechanische Versteifungselement kann zwischen der Innenlage und der Außenlage ausgebildet und befestigt sein. Mit anderen Worten ist das mechanische Versteifungselement beispielsweise im Inneren des Gassacks, also im von der Innenlage und der Außenlage des Gassacks gebildeten Innenraum ausgebildet und befestigt. Dies hat beispielsweise beim Aufrollen bzw. beim Falten des Gassacks den Vorteil, dass das mechanische Versteifungselement im Inneren des Gassacks eingerollt bzw. mitgefaltet wird, so dass eine äußere Beschädigung des mechanischen Versteifungselements verhindert wird.
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Des Weiteren ist es möglich, dass wenigstens ein mechanisches Versteifungselement an der Außenlage des Gassacks befestigt ist. Im aufgeblasenen Zustand des Gassacks ist das mechanische Versteifungselement direkt auf der Außenlage des aufblasbaren Gassacks angeordnet, so dass der Kopf eines Fahrzeuginsassen im aufgeblasenen Zustand des Gassacks nicht direkt auf ein härteres mechanisches Versteifungselement aufschlägt. Eine Befestigung des mechanischen Versteifungselements an der Außenlage des Gassacks ist folglich eine für den Fahrzeuginsassen schonende Befestigungslage.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das mindestens eine mechanische Versteifungselement lediglich im hinteren Seitenscheibenabschnitt ausgebildet. Mit dem hinteren Seitenscheibenabschnitt kann sowohl lediglich eine hintere Seitenscheibe, als auch mehrere hinteren Seitenscheiben abgedeckt werden. Mit anderen Worten ist das leistenartig bzw. länglich ausgebildete mechanische Versteifungselement lediglich im hinteren Seitenscheibenabschnitt des Vorhangairbags befindlich, so dass der vordere Seitenscheibenabschnitt des aufblasbaren Gassacks kein mechanisches Versteifungselement aufweist.
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In einer Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine mechanische Versteifungselement eine derartige Länge auf, dass sich das mechanische Versteifungselement im aufgeblasenen Zustand des Gassacks zwischen der B-Säule und der C-Säule eines Fahrzeugs erstreckt. Demnach weist das mechanische Versteifungselement mindestens eine Länge auf, die dem Abstand einer B-Säule zur C-Säule eines Fahrzeugs entspricht.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das mindestens eine mechanische Versteifungselement eine derartige Länge auf, dass dieses im aufgeblasenen Zustand des Gassacks die B-Säule und die C-Säule zumindest abschnittsweise überdeckt. Vorzugsweise weist das mechanische Versteifungselement demnach eine derartige Länge auf, so dass das mechanische Versteifungselement sowohl auf der B-Säule als auch auf der C-Säule im aufgeblasenen Zustand des Gassacks zumindest abschnittsweise aufliegt. Sofern das mechanische Versteifungselement sowohl auf der B-Säule als auch auf der C-Säule zumindest abschnittsweise aufliegt, wird der aufgeblasene Gassack zusätzlich mechanisch versteift, wobei sich das mechanische Versteifungselement auf der B-Säule und auf der C-Säule abstützt.
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Die Länge des mindestens einen mechanischen Versteifungselements kann das 4-Fache bis 1,5-Fache, insbesondere das 3,5-Fache bis 2-Fache, insbesondere das 3-Fache bis 2,5-Fache, des Abstandes zwischen der oberen Kante und der unteren Kante des Gassacks betragen. Die Länge des mechanischen Versteifungselements weist demnach einen größeren Wert als der Abstand zwischen der oberen Kante und der unteren Kante des Gassacks auf. Die Länge des mechanischen Versteifungselements beträgt mit anderen Worten ein Vielfaches der Höhe des Gassacks im aufgeblasenen Zustand.
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Das mechanische Versteifungselement kann durch mindestens eine Klebeverbindung und/oder mindestens eine Nahtverbindung und/oder mindestens eine Schmelzverbindung mit dem Gassack verbunden sein. Die verschiedenen Verbindungsarten betrifft sowohl das Befestigen des mechanischen Versteifungselements an der Außenlage des Gassacks als auch ein Befestigen des mechanischen Versteifungselements zwischen der Innenlage und der Außenlage des Gassacks.
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Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass mehrere Verbindungsstellen zur Befestigung des mechanischen Versteifungselements an dem Gassack ausgebildet sind. Demnach ist es möglich, dass das mechanische Versteifungselement durch mehrere nebeneinander angeordnete Klebeverbindungen an dem Gassack befestigt ist.
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Aufgrund der Ausbildung mehrerer Verbindungsstellen wird das Aufblasverhalten eines mit einem mechanischen Versteifungselement ausgebildeten Gassacks positiv beeinflusst, da dieses ungeachtet des mechanischen Versteifungselements in allen Richtungen und Kammern gleichmäßig aufgeblasen werden kann.
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Es ist möglich, dass der Gassack mindestens zwei mechanische Versteifungselemente aufweist, wobei der Abstand zwischen den mechanischen Versteifungselementen 60–10%, insbesondere 50–15%, insbesondere 40–20%, insbesondere 30–25%, des Abstandes zwischen der oberen Kante und der unteren Kante des Gassacks bzw. der Höhe des Gassacks beträgt. Vorzugsweise sind beide mechanischen Versteifungselemente lediglich im hinteren Seitenscheibenabschnitt ausgebildet. Es ist denkbar, dass beide mechanischen Versteifungselemente zwischen der Innenlage und der Außenlage des Gassacks ausgebildet und befestigt sind. Des Weiteren ist es denkbar, dass beide mechanischen Versteifungselemente auf der Außenlage des Gassacks ausgebildet und befestigt sind. Sofern mindestens zwei mechanische Versteifungselemente ausgebildet sind, verlaufen diese beiden mechanischen Versteifungselemente im Wesentlichen parallel zueinander. Das heißt, dass die beiden Versteifungselemente im Wesentlichen die gleiche Länge sowie die gleiche Befestigungsposition in Relation zu der Gesamtlänge des aufblasbaren Gassacks aufweisen. Der Verlauf der beiden mechanischen Versteifungselemente kann um wenige Grad bzw. um wenige Zentimeter voneinander abweichen.
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Aufgrund der Ausbildung eines aufblasbaren Gassacks mit mindestens einem mechanischen Versteifungselement kann der Gassack derart ausgebildet sein, dass die untere Kante einen derartigen Abstand zur oberen Kante aufweist, dass die untere Kante im aufgeblasenen Zustand des Gassacks im Wesentlichen bis zur unteren Kante der Seitenscheibe reicht. Es ist nicht notwendig, dass die untere Kante des Gassacks die untere Kante der Seitenscheibe wesentlich überragt. Der Gassack kann hinsichtlich seiner Höhendimensionierung kleiner ausgebildet werden, als dies im Stand der Technik möglich ist. Des Weiteren ist es möglich, die untere Kante des Gassacks wesentlich flacher zu gestalten, als dies bei den bekannten Vorhangairbags der Fall ist. Um die Seitenscheiben im ausreichenden Maße im aufgeblasenen Zustand mit einem Vorhangairbag zu bedecken, ist es nicht notwendig, die untere Kante des Gassacks mit einer starken Krümmung auszubilden. Es ist lediglich eine Ausbildung der unteren Kante mit leichter Krümmung notwendig.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des aufblasbaren Gassacks eines Vorhangairbags ist zum einen eine kleinere Dimensionierung des aufblasbaren Gassacks möglich. Des Weiteren kann das Ausströmvolumen eines Gases aus einem Gasgenerator verringert werden. Dies geht mit einer Gewichtseinsparung hinsichtlich eines herzustellenden Gassackmoduls sowie einer entsprechenden Kostenersparnis einher.
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Das mechanische Versteifungselement kann aus einem Material aus Metall und/oder Kunststoff und/oder aus Komposit-Material gefertigt sein. Bei der Verwendung eines Metalls ist es möglich, einen dünnen Metallstreifen als mechanisches Versteifungselement auszubilden. Des Weiteren ist es denkbar, dass das mechanische Versteifungselement als Kunststoff-Spritzgussteil hergestellt ist. Auch die Herstellung aus glasfaserverstärktem Kunststoff und/oder kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff ist möglich.
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Das mechanische Versteifungselement ist leistenartig bzw. länglich ausgebildet. Die Länge des Versteifungselements beträgt somit ein Vielfaches der Höhe bzw. Breite des Versteifungselements, vorzugsweise weist das mechanische Versteifungselement einen rechteckigen Querschnitt auf. Die Ecken des mechanischen Versteifungselements sind vorzugsweise abgerundet ausgebildet, so dass ein Verletzen der Gassackstruktur vermieden wird. Auch die Ausbildung eines elliptischen und/oder ovalen und/oder runden Querschnitts des mechanischen Versteifungselements ist denkbar.
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Im Rahmen eines nebengeordneten Aspekts beruht die Erfindung auf dem Gedanken, ein Gassackmodul mit einem vorbeschriebenen Gassack anzugeben. Das erfindungsgemäße Gassackmodul umfasst des Weiteren einen Gassackgenerator zum Aufblasen des Gassacks. Es ergeben sich ähnliche Vorteile, wie diese bereits im Zusammenhang mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen aufblasbaren Gassack erläutert wurden.
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Hinsichtlich eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 14 gelöst. Demnach weist ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem einen erfindungsgemäßen Gassack und/oder ein erfindungsgemäßes Gassackmodul auf. Es ergeben sich ähnliche Vorteile, wie diese bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen aufblasbaren Gassack und/oder mit einem erfindungsgemäßen Gassackmodul erläutert wurden.
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Hinsichtlich eines Vorhangairbags wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 15 gelöst. Demnach weist ein Vorhangairbag einen erfindungsgemäßen aufblasbaren Gassack und/oder ein erfindungsgemäßes Gassackmodul auf. Es ergeben sich ähnliche Vorteile, wie diese bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen aufblasbaren Gassack und/oder mit dem erfindungsgemäßen Gassackmodul erläutert wurden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit diesen Zeichnungen. Darin zeigen:
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1: einen erfindungsgemäßen aufblasbaren Gassack eines Vorhangairbags;
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2: eine weitere Ausführungsform hinsichtlich eines erfindungsgemäßen aufblasbaren Gassacks; und
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3: einen erfindungsgemäßen aufblasbaren Gassack im eingerollten Zustand.
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Im Folgenden werden für gleiche und gleich wirkende Teile gleiche Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt einen aufblasbaren Gassack 10 eines Vorhangairbags im eingebauten und aufgeblasenen bzw. aufgerollten Zustand. Der aufblasbare Gassack 10 weist eine obere Kante 11 und eine untere Kante 12 auf. Zwischen der oberen Kante 11 und der unteren Kante 12 wird die Höhe H des Gassacks 10 gebildet.
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Der aufblasbare Gassack 10 kann in mehrere Abschnitte aufgeteilt werden. Vorliegend umfasst der aufblasbare Gassack 10 einen vorderen Seitenscheibenabschnitt 13 und einen hinteren Seitenscheibenabschnitt 14. Der Gassack 10 ist aus mindestens zwei Gassack-Lagen gebildet. Bei der in 1 sichtbaren Lage des Gassacks 10 handelt es sich um eine zu den Seitenscheiben weisende Außenlage 15. Bei der zum Fahrerraum weisenden Lage des Gassacks 10 handelt es sich um die Innenlage 16. Zwischen der Innenlage 16 und der Außenlage 15 strömt im aktivierten Zustand Gas in den Gassack und bildet dort einen abgegrenzten Gassackinnenraum 18.
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Der Gassack 10 weist zwei mechanische Versteifungselemente 20, 20' auf. Im dargestellten aufgeblasenen Zustand des Gassacks 10 sind beide mechanischen Versteifungselemente 20, 20' sowohl von der oberen Kante 11 als auch von der unteren Kante 12 beabstandet angeordnet. Außerdem sind die beiden mechanischen Versteifungselemente 20, 20' in einem mittleren Bereich 17 der Höhe H des Gassacks 10 angeordnet, wobei die mechanischen Versteifungselemente 20, 20' leistenartig ausgebildet sind. Bei dem mittleren Bereich 17 der Höhe H des Gassacks 10 handelt es sich um den Bereich des Gassacks 10, der ausgehend von der oberen Kante 11 20–80% der Höhe H des Gassacks 10 beträgt. Das untere der beiden mechanischen Versteifungselemente 20 ist in einem Bereich angeordnet, der einer Höhe von 80–70% der Höhe H des Gassacks 10 entspricht. Das obere Versteifungselement 20' ist in einem Bereich angeordnet, der ungefähr 50–60% der Höhe H entspricht.
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Die beiden Versteifungselemente 20 und 20' sind zwischen der Innenlage 16 und der Außenlage 15 des Gassacks 10 ausgebildet und befestigt. Außerdem sind beide mechanischen Versteifungselemente 20 und 20' lediglich im hinteren Seitenscheibenabschnitt 14 ausgebildet. Die beiden Versteifungselemente 20 und 20' sind des Weiteren derart ausgebildet, dass diese im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Außerdem verlaufen die mechanischen Versteifungselemente 20, 20' nahezu parallel zum Himmel 35 des Fahrzeugs. Die mechanischen Versteifungselemente 20 und 20' weisen eine derartige Länge L auf, dass diese im aufgeblasenen Zustand des Gassacks 10 die B-Säule 30 und C-Säule 40 zumindest abschnittsweise überdecken. Die B-Säule 30 und die C-Säule 40 wirken als Auflageelement für die mechanischen Versteifungselemente 20 und 20', so dass bei einem Fahrzeugüberschlag der Kopf eines Fahrzeuginsassen gegen ein mechanisches Versteifungselement 20, 20' gepresst wird und das Versteifungselement 20, 20' auf den beiden Säulen 30 und 40 abgestützt wird. Somit wird verhindert, dass ein Kopf eines Fahrzeuginsassen aus einer möglicherweise gebrochenen Seitenscheibe herausgeschleudert werden kann.
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Die Länge L der mechanischen Versteifungselemente 20, 20' beträgt vorzugsweise das 4-Fache bis 1,5-Fache, insbesondere das 3,5-Fache bis 2-Fache, insbesondere das 3-Fache bis 2,5-Fache des Abstandes zwischen der oberen Kante 11 und der unteren Kante 12 des Gassacks 10 bzw. der Höhe H. Der Abstand A zwischen den mechanischen Versteifungselementen 20 und 20' beträgt im vorliegenden Fall zwischen 30% und 10% des Abstandes zwischen der oberen Kante 11 und der unteren Kante 12 des Gassacks bzw. der Höhe H. Der mittlere Bereich 17 der Höhe H des Gassacks 10 entspricht im dargestellten Beispiel in etwa dem mittleren Bereich bzw. der Mitte der Höhe der hinteren Seitenscheibe. Dies entspricht dem kritischen Bereich, in dem ein Kopf eines Fahrzeuginsassen aus einer evtl. gesprungenen bzw. zerstörten Seitenscheibe hinausgeschleudert werden kann. Neben der Einfassung einer Seitenscheibe bzw. dem Seitenscheibenrahmen bildet das bzw. bilden die mechanischen Versteifungselemente einen zusätzlichen Rahmenaufbau bzw. eine zusätzliche Leiste, die im aktivierten Zustand eines Vorhangairbags gebildet wird.
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Die untere Kante 12 des aufblasbaren Gassacks 10 ist derart von der oberen Kante 11 beabstandet bzw. die Höhe H des Gassacks ist derart ausgebildet, dass die untere Kante 12 im aufgeblasenen Zustand des Gassacks 10 im Wesentlichen bis zur unteren Kante der Seitenscheibe reicht. Die untere Kante 12 muss darüber hinaus nicht weiter nach unten reichen, da aufgrund der mechanischen Versteifungselemente 20 und 20' bereits eine ausreichende Versteifung des Gassacks 10 vorliegt.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen aufblasbaren Gassacks 10. Demnach ist ein mechanisches Versteifungselement 20 auf der Außenlage 15 des Gassacks 10 befestigt. Die Befestigung erfolgt durch mehrere Verbindungsstellen 28, die beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Verbindung des mechanischen Versteifungselements 20 mit der Außenlage 15 des Gassacks 10 erfolgt durch Verklebung des mechanischen Versteifungselements 20 an der Außenlage 15 an den Verbindungsstellen 28. Die Länge L des mechanischen Versteifungselements 20 ist vorliegend derart ausgebildet, dass sowohl die B-Säule 30 als auch die C-Säule 40 jeweils zumindest abschnittsweise von dem mechanischen Versteifungselement 20 überdeckt werden. Sowohl die B-Säule 30 als auch die C-Säule 40 ist zumindest bis zur Hälfte des Querschnitts von dem Versteifungselement 20 überdeckt. Die B-Säule 30 sowie die C-Säule 40 bilden einen Teil des Fahrzeugrahmens 25.
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In 3 wird der erfindungsgemäße aufblasbare Gassack 10 im eingerollten Zustand dargestellt. Dieser befindet sich unter dem Fahrzeughimmel 35 und ist direkt oder indirekt mit dem Fahrzeugrahmen 25 verbunden. Die mechanischen Versteifungselemente 20 und 20' sind im dargestellten Ausführungsbeispiel an der Außenlage 15 des Gassacks 10 befestigt und zusammen mit dem Gassack 10 mit eingerollt. Im eingerollten Zustand befinden sich die mechanischen Versteifungselemente 20 und 20' jeweils zwischen zwei Rolllagen 19, so dass das Entfalten des Gassacks in Richtung der Seitenscheibe 45 problemlos möglich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- aufblasbarer Gassack
- 11
- obere Kante
- 12
- untere Kante
- 13
- vorderer Seitenscheibenabschnitt
- 14
- hinterer Seitenscheibenabschnitt
- 15
- Außenlage
- 16
- Innenlage
- 17
- mittlerer Bereich
- 18
- Gassackinnenraum
- 19
- Rolllage
- 20, 20'
- mechanisches Versteifungselement
- 25
- Fahrzeugrahmen
- 28
- Verbindungsstelle
- 30
- B-Säule
- 35
- Fahrzeughimmel
- 40
- C-Säule
- 45
- Seitenscheibe
- H
- Höhe des Gassacks
- L
- Länge Versteifungselement
- A
- Abstand zwischen zwei Versteifungselementen
