DE4236131A1

DE4236131A1 - Oben angebrachte fahrzeugairbaganordnung

Info

Publication number: DE4236131A1
Application number: DE4236131A
Authority: DE
Inventors: Joseph J Mihm; Patrick G Jarboe
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 1991-10-24
Filing date: 1992-10-26
Publication date: 1993-07-01
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: DE4236131C2; US5306043A; JPH07459B2; JPH05213135A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fahr zeugairbag, der einfach im Aufbau und effizient in der Herstellung ist, sowie derart ausgestaltet ist, daß er sich um einen strukturellen Teil eines Fahrgastraums (zum Beispiel ein Armaturenbrett) biegt, wenn der Luftsack eingesetzt wird. Darüber hinaus ist der Luftsack der vor liegenden Erfindung insbesondere zweckmäßig in einer Air baganordnung, die im oberen Teil eines Fahrzeugarmaturen bretts angebracht ist, und in der sich der Luftsack um die Ecke des Armaturenbretts biegt, wenn der Luftsack zum Einsatz kommt.

Eine Airbaganordnung wird ausgestaltet, um in einem Fahr zeug eingebaut zu werden, um einen Insassen zu schützen während eines Zusammenstoßes oder einer Kollision. Wäh rend eines Frontalzusammenstoßes wird ein Fahrzeug signi fikanten Verzögerungskräften ausgesetzt sein. Wenn die Verzögerungskräfte groß genug sind, werden sie bewirken, daß ein nicht zurückgehaltener Insasse nach vorn geworfen wird. Eine Airbaganordnung bewirkt, daß ein Luftsack schnell aufgeblasen wird, und zwar vor einem Fahrzeugin sassen, der während eines Fahrzeugzusammenstoßes nach vorn geworfen wird. Der aufgeblasene Sack verhindert, daß der Insasse auf einen strukturellen Teil des Fahrzeugin neren (zum Beispiel des Fahrzeugarmaturenbretts und/oder der Windschutzscheibe) aufschlägt.

Typischerweise umfaßt eine Airbaganordnung folgendes:

(i) einen Behälter;
(ii) einen gefalteten Luftsack, der in dem Behälter angeordnet ist; und
(iii) eine Strömungs mittelquelle, die zumindest teilweise innerhalb des Be hälters angeordnet ist.

Beim Eintreten eines Zusammen stoßes wird die Strömungsmittelquelle betätigt, um einen Strömungsmittelstrom mit relativ hohem Druck abzulassen. Der Strömungsmittelstrom drückt erstens den Luftsack schnell durch einen Teil des Behälters und in den Fahr gastraum und bläst zweitens schnell den Luftsack auf in eine vorbestimmte Konfiguration vor einem Insassen, der durch die Kraft des Zusammenstoßes nach vorn geworfen wird. Der Luftsack verzögert eine Vorwärtsbewegung des Insassen, um zu verhindern, daß der Insasse auf einen strukturellen Teil des Fahrzeuginneren aufschlägt.

Auf der Fahrerseite eines Fahrzeugs ist eine Airbagan ordnung üblicherweise in das Steuerrad eingebaut. Auf der Beifahrerseite eines Fahrzeugs ist eine Airbaganordnung üblicherweise in das Fahrzeugarmaturenbrett eingebaut (oder in nächster Nähe dazu). Darüber hinaus hat auf der Beifahrerseite einer bestimmten Fahrzeugart die beson dere Weise, in der die Airbaganordnung in das Fahrzeug armaturenbrett eingebaut wird, Auswirkungen auf die Aus gestaltung und die Funktion des Luftsacks für diese Fahr zeugart. Beispielsweise würde bei einer Airbaganordnung, die unterhalb eines Fahrzeugsarmaturenbretts angeordnet ist, der Luftsack so orientiert sein müssen, daß er an den Beinen eines Insassen vorbei käme und er würde sich nach oben vor das Armaturenbrett aufblasen müssen. Ande rerseits würde bei einer Airbaganordnung, die in dem Teil eines Fahrzeugarmaturenbretts eingebaut ist, der zu dem Fahrzeuginsassen weist, der Luftsack so angeordnet sein, daß er durch das Armaturenbrett zu dem Fahrzeuginsassen hin zum Einsatz kommt. Der Sack würde sich aufblasen auf eine im allgemeinen zylindrische (oder Kissen-)Form di rekt vor einem Fahrzeuginsassen. Des weiteren wird bei einer Airbaganordnung, bei der der Luftsack durch die Oberseite des Armaturenbretts zum Einsatz kommt (hierin im weiteren als "oben angeordnete" Airbaganordnung be zeichnet), der Luftsack anfangs nach oben gerichtet, und zwar zur Windschutzscheibe des Fahrzeugs hin. Der Luft sack muß dann schnell und wirksam umgeleitet werden, um ein Kissen zwischen einem Fahrzeuginsassen und dem Teil des Fahrzeugarmaturenbretts, der zu dem Insassen weist, zu bilden.

Ein bekanntes Verfahren zum Einsatz eines Luftsacks aus einer oben angebrachten Airbaganordnung oder von unter halb eines Fahrzeugarmaturenbretts ist:

(i) einen Luftsack mit mehrfachen Strömungsmittelkammern herzustellen, die in Strömungsmittelverbindung miteinander angeordnet sind;
(ii) die Kammern aufeinanderfolgend aufzublasen, so daß, wenn eine Kammer im wesentlichen mit Strömungsmittel gefüllt ist, das Strömungsmittel von der einen Kammer zu einer nächsten Kammer weitergeleitet wird; und
(iii) die Kammern relativ zueinander derart zu orientieren, daß zumindest eine der Kammern vor dem Armaturenbrett angeordnet ist, wenn sie aufgeblasen ist.

US-Patente 41 69 163 und 42 90 627 zeigen Airbaganord nungen, die Mehrfachkammerluftsäcke verwenden. In jedem der vorgenannten Patente hat der Mehrfachkammerluftsack eine Kammer, die vor einem Fahrzeugarmaturenbrett ange ordnet oder orientiert ist, wenn der Luftsack vollständig aufgeblasen ist.

Es wird angenommen, daß Mehrfachkammerluftsäcke, obwohl sie zweckmäßig sind, etwas kompliziert zu entwerfen und herzustellen sind. Beispielsweise wird angenommen, daß man bei der Ausgestaltung eines Mehrfachkammerluftsacks folgendes tun muß:

(i) Man muß genug Luftsackmaterial vorsehen, um die Mehrfachkammern zu bilden;
(ii) man muß die Kammern körperlich verbinden, so daß zumindest eine Kammer vor dem Fahrzeugarmaturenbrett angeordnet oder orientiert ist, wenn die Kammern aufgeblasen sind; und
(iii) man muß Strömungsmittelverbindungen zwischen den Kammern vorsehen, die Turbulenz eliminieren, minimieren oder berücksichtigen, wenn Strömungsmittel von einer Kammer zu einer anderen geleitet wird.

Entsprechend wird angenommen, daß es wünschenswert ist, einen Luftsack vorzusehen, der eine einzige Strömungs mittelkammer aufweist, der einfach und effizient zu bil den ist, und der besonders ausgestaltet ist, um sich um ein Fahrzeugarmaturenbrett in eine Position vor einem Fahrzeuginsassen zu biegen. Es wird angenommen, daß ein solcher Luftsack ausgestaltet werden kann mit relativer Materialwirtschaftlichkeit und ohne die Arten von Strö mungsmittelturbulenz, die auftreten können, wenn Strö mungsmittel von einer Kammer zu einer anderen geleitet wird. Es wird ferner angenommen, daß solch ein Luftsack immer noch die Fähigkeit haben kann, sich um ein Fahr zeugarmaturenbrett zu biegen um zu gestatten, daß der Luftsack in eine "oben angebrachte" ("top mounted") Air baganordnung eingebaut werden kann.

Es sei bemerkt, daß gewisse Airbagkonstruktionen an scheinend wegen ihrer relativen Materialwirtschaft lichkeit ausgestaltet wurden (hier zum Beispiel US-Patent 49 44 529). Jedoch wird angenommen, daß solche Konstruk tionen höchstens dazu in der Lage sind, direkt zu einem Fahrzeuginsassen hin zum Einsatz gebracht zu werden, und nicht dazu in der Lage sind, sich in einer vorbestimmten Weise um ein Fahrzeugarmaturenbrett zu biegen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugairbag, der einfach im Aufbau ist, eine einzige Strömungsmittelkammer aufweist und speziell ausgestaltet ist, um sich um ein Fahrzeug armaturenbrett zu biegen, um eine wirksame Insassenrück halteeinrichtung vor einem Fahrzeuginsassen zu bilden. Somit wird angenommen, daß ein Luftsack gemäß der vor liegenden Erfindung besonders zweckmäßig für eine oben angebrachte Airbaganordnung ist. Des weiteren kann der Luftsack der vorliegenden Erfindung aus einer einzigen durchgehenden Schleife flexiblen Luftsackstoffes oder -materials hergestellt werden unter Verwendung einer ein fachen und effizienten Arbeitsweise, von der angenommen wird, daß sie den Materialabfall minimiert.

Gemäß der Erfindung wird der Luftsack aus flexiblem Ma terial gebildet und definiert einen einzigen inneren Strömungsmittelhohlraum. Der Luftsack weist ein Paar von Hauptbahnen auf, die miteinander verbunden sind in einer Weise, die ermöglicht, daß sie sich voneinander weg nach außen wölben, wenn der Luftsack aufgeblasen wird. Zumin dest eine ausbreitbare Endfalte verbindet gewisse End teile der Hauptbahnen und ermöglicht, daß die Endteile der Hauptbahnen sich voneinander trennen, wenn der Luft sack aufgeblasen wird. Vorzugsweise verbindet ein Paar ausbreitbarer Endfalten entsprechende Endteile beider Hauptbahnen und gestattet diesen Endteilen beider Haupt bahnen, daß sie sich voneinander trennen, wenn der Luft sack aufgeblasen wird. Eine spezielle Biegefalte wird in einer der Hauptbahnen gebildet und ist an einer vorbe stimmten Stelle auf einer der Hauptbahnen angeordnet. Die Biegefalte ist so gestaltet, daß sie bewirkt, daß sich eine Hauptbahn an der vorbestimmten Stelle umbiegt, wenn der Luftsack aufgeblasen wird. Die Biegefalte bewirkt in Kombination mit dem Rest der Sackkonstruktion ein Um formen des Sacks, so daß er sich um das Fahrzeugarma turenbrett biegt und eine vorbestimmte Konfiguration vor dem Fahrzeugarmaturenbrett aufweist. In einigen Fällen können innere Haltemittel (insbesondere ein oder mehrere Haltebänder) nützlich sein beim Steuern der Außenform des Sacks, wenn er sich um ein Fahrzeugarmaturenbrett biegt.

Gemäß einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Erfin dung wird der Luftsack im wesentlichen aus einer konti nuierlichen Röhre (oder Schlauch) aus flexiblem Material gebildet. Vorzugsweise wird die kontinuierliche Röhre aus flexiblem Material aus einem oder mehreren rechteckigen Segmenten gebildet, die miteinander verbunden sind, um die kontinuierliche Röhre zu bilden. Die kontinuierliche Röhre aus flexiblem Material hat durchgehende Ränder, die einander gegenüberliegen und voneinander beabstandet sind mit einem Abstand gleich der Breite der rechteckigen Seg mente, die die Röhre bilden. Die kontinuierliche Röhre wird in ein Paar von Hauptbahnen und ein Paar von aus breitbaren Endfalten geformt, die sich zwischen den Hauptbahnen erstrecken, um einen ausbreitbaren Luftsack mit einem einzigen inneren Strömungsmittelhohlraum zu de finieren. Die Biegefalte wird in einer der Hauptbahnen gebildet, und zwar an einer Stelle, die bewirkt, daß sich der Luftsack um ein Fahrzeugarmaturenbrett biegt, wenn der Sack zum Einsatz kommt.

Der Luftsack der vorliegenden Erfindung ist in eine oben angeordnete Airbaganordnung eingebaut. Insbesondere ist der Luftsack in einem Behälter angeordnet und ist derart ausgestaltet, daß er in einen Fahrgastraum eines Fahr zeugs durch eine Öffnung in der Oberseite des Fahrzeug armaturenbretts zum Einsatz kommt. Die Biegefalte ermög licht, daß sich der Luftsack um das Fahrzeugarmaturen brett biegt und ein Kissen vor einem Insassen bildet, der durch die Kraft eines Fahrzeugzusammenstoßes nach vorn geworfen wird. Darüber hinaus umfaßt gemäß eines be vorzugten Ausführungsbeispiels der Luftsack ein Paar von ausbreitbaren Endfalten, wobei eine ausbreitbare Endfalte größer ist als die andere ausbreitbare Endfalte. Infolge dessen werden sich die Endteile der Hauptbahn, die durch die größere ausbreitbare Endfalte miteinander verbunden sind, voneinander weiter trennen (oder entfernen) als die Endteile der Hauptbahn, die durch die kleine ausbreitbare Endfalte miteinander verbunden sind. Die größere aus breitbare Endfalte ist vor dem Fahrzeugarmaturenbrett an geordnet, wenn der Luftsack aufgeblasen ist, so daß der Teil des Luftsacks, der ein Kissen vor dem Fahrzeugin sassen bildet, eine ausreichende Tiefe aufweist, um den Fahrzeuginsassen ordnungsgemäß zurückzuhalten. Ebenso formt die Biegefalte insbesondere den Außenumfang gewis ser Gebiete des Luftsacks in der Umgebung der Biegefalte in einer Weise, die die Wirkung dieses Teils des Luft sacks weiter verbessert.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden weiter deutlich aus der folgenden genauen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer oben an gebrachten Fahrzeugairbaganordnung, wobei ein Luftsack, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, vor einem Fahrzeuginsassen zum Einsatz kommt;

Fig. 2 ist eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Luftsacks gemäß der vorliegenden Erfindung in einer aufgeblasenen Konfiguration, wobei Teile geschnitten sind;

Fig. 3 ist ein schematischer Schnittmusterplan der Stoff- oder Materialsegmente, die verwendet werden, um einen Luftsack gemäß der vorliegenden Erfindung zu bilden, und zeigt schematisch die Stellen für die Falten-, Saum- und Nahtmuster, die verwendet werden, um den Luftsack zu bilden;

Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht eines Luft sacks gemäß der vorliegenden Erfindung während eines Anfangsstadiums seiner Bildung, gesehen aus der Richtung 4-4 in Fig. 3; und

Fig. 5 ist eine schematische Schnittansicht des Luftsacks gemäß der vorliegenden Erfindung nach dem Endsta dium seiner Bildung.

Fig. 1 zeigt eine Airbaganordnung 10, die gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, wobei ein Airbag 12 eingesetzt wird und in eine vorbe stimmte Konfiguration vor einem Fahrzeuginsassen 14 auf geblasen wird. Die Airbaganordnung 10 wird in einem Fahr zeug eingebaut in einer Weise, daß sie den Insassen 14 während eines Zusammenstoßes oder einer Kollision schützt. Während eines Frontalzusammenstoßes wird das Fahrzeug signifikanten Verzögerungskräften ausgesetzt werden, die, falls sie groß genug sind, bewirken werden, daß der Insasse 14 nach vorn geworfen wird (in einer Weise, wie in Strichlinien 14A gezeigt). Auf der Bei fahrerseite eines Fahrzeugs würde der Insasse 14 nach vorn geworfen werden zu einem strukturellen Bauteil hin, wie beispielsweise dem Fahrzeugarmaturenbrett 16 und/oder der Windschutzscheibe 18. Der Luftsack 12 wirkt als ein Kissen, um Energie zu absorbieren und um die Vorwärtsbe wegung des Insassen 14 zu verzögern, um zu verhindern, daß der Insasse 14 auf das Armaturenbrett 16 oder die Wind schutzscheibe 18 aufschlägt.

Die Airbaganordnung 10 wird bezeichnet als eine "oben an gebrachte" Airbaganordnung. Insbesondere wird die An ordnung 10 in ein Fahrzeugarmaturenbrett 16 derart ein gebaut, daß der Luftsack 12 durch den Teil 20 in dem Fahrzeugarmaturenbrett 16 "zum Einsatz kommt" (d. h. in den Fahrgastraum geschleudert oder geworfen wird), der zur Windschutzscheibe 18 hinweist. (Teil 20 des Armatu renbretts 16 wird im weiteren als die "Oberseite" des Ar maturenbretts bezeichnet.) Wenn er zum Einsatz kommt, wird der Luftsack 12 aufgeblasen und um das Armaturen brett 16 gebogen, um ein aufgeblasenes Kissen zwischen dem Insassen 14 und dem Teil 24 des Armaturenbretts 16 zu bilden, der zu dem Insassen weist. (Teil 24 des Armatu renbretts 16 wird im weiteren als die "Vorderseite" des Armaturenbretts bezeichnet.) Wie gezeigt, definieren die Oberseite 20 und die Vorderseite 24 des Armaturenbretts eine Ecke 22 an ihrem Verbindungspunkt. Solch eine scharf definierte Ecke ist jedoch nicht wesentlich für die Er findung.

Die grundsätzlichen Bauteile der Airbaganordnung 10 um fassen einen Behälter 26, den Luftsack 12 und eine Strö mungsmittelquelle wie beispielsweise eine Aufblasvor richtung 28. Vor dem Einsatz ist der Luftsack 12 in eine kompakte Form gefaltet und ist innerhalb des Behälters 26 angeordnet. Der Luftsack 12 besteht vorzugsweise aus fle xiblem, gewobenem Stoff (zum Beispiel Nylon oder Po lyester), er könnte jedoch aus anderen flexiblen Ma terialien bestehen, wie beispielsweise Plastikfolie oder -film. Der Behälter 26 weist vorzugsweise eine Reak tionsdose 30 auf, die eine Aufnahme für den Luftsack 12 und einen (nicht gezeigten) Deckel bildet, der die Reak tionsdose schließt. Der Deckel kann auch einen Teil der Oberseite 20 des Armaturenbretts 16 bilden. Jedoch sind auch andere Behälterkonstruktionen mit der vorliegenden Erfindung möglich und werden erwogen. Beispielsweise könnte der Behälter 26 eine relativ flache Reaktions platte aufweisen sowie einen Deckel, der den wesentlichen Teil der Aufnahme für den Luftsack bildet.

Die Aufblasvorrichtung 28 ist vorzugsweise zylindrisch und ist innerhalb des Behälters 26 angeordnet. Die Auf blasvorrichtung 28 umfaßt Strömungsmittelauslässe, wie beispielsweise radial orientierte Düsen (nicht gezeigt), die zu dem Luftsack 12 weisen. Während die Aufblasvor richtung 28 so gezeigt ist, daß sie vollständig innerhalb der Reaktionsdose 30 angeordnet ist, ist jegliche Anord nung, bei der die Aufblasvorrichtung 28 zumindest teil weise innerhalb der Reaktionsdose 30 angeordnet ist, in nerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung.

Die Airbaganordnung 10 ist ausgestaltet zur Verwendung auf der Beifahrerseite eines Fahrzeugs und ist mit dem Armaturenbrett 16 des Fahrzeugs über den Behälter 26 ge koppelt. Die Oberseite 20 des Armaturenbretts 16 er streckt sich in einem spitzen Winkel zu der Windschutz scheibe 18. Die Vorderseite 24 des Armaturenbretts 16 trifft die Oberseite 20 und bildet dort die Ecke 22 und erstreckt sich von der Oberseite nach unten. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Behälter 26 in einem Hohlraum 34 angebracht, der unterhalb der Ober seite 20 des Armaturenbretts 16 gebildet ist.

Beim Auftreten eines Zusammenstoßes wird eine (nicht be sonders gezeigte) chemische Mischung in der Aufblasvor richtung 28 gezündet, um einen Gasstrom mit relativ hohem Druck zu erzeugen (zum Beispiel ein inertes, nicht toxi sches Gas, wie beispielsweise Stickstoff). Das Strömungs mittel wird in den Luftsack 12 geleitet und drückt den Luftsack 12 schnell durch einen Teil des Deckels und aus dem Hohlraum 34 in dem Armaturenbrett 16. Der Deckel kann jegliche aus einer Anzahl bekannter Konstruktionen auf weisen, um zu ermöglichen, daß der Luftsack 12 durch den Deckel gedrückt wird.

Wenn der Luftsack 12 aus der Oberseite 20 des Armaturen bretts 16 gedrückt wird, wird der Luftsack 12 schnell in seine vorbestimmte Form aufgeblasen durch fortgesetzten Fluß von Hochdruckströmungsmittel aus der Aufblasvor richtung 28. Insbesondere wird der Luftsack 12 in eine Form aufgeblasen, die einen Oberteil 12A und einen Vor derteil 12B umfaßt. Der Oberteil 12A des Luftsacks 12 er streckt sich entlang der Oberseite 20 des Armaturenbretts 16. Der Vorderteil 12B wird um die Ecke 22 des Armaturen bretts 16 gebogen und ist zwischen der Vorderseite 24 des Fahrzeugarmaturenbretts 16 und dem Fahrzeuginsassen 14 angeordnet. Die im weiteren genauer beschriebene Kon struktion des Luftsacks 12 ermöglicht, daß der Luftsack die vorgenannte Konfiguration einnimmt.

Der Luftsack 12 besteht im wesentlichen aus einem Paar von Hauptbahnen 40, 42, einem Paar ausbreitbarer Endfal ten 44, 46, die sich zwischen den Endteilen der Hauptbah nen erstrecken und diese miteinander verbinden, und einer besonderen Biegefalte 48. Die Hauptbahnen 40, 42, die ausbreitbaren Endfalten 44, 46 und die Biegefalte 48 wir ken zusammen, um einen einzigen inneren Strömungsmittel hohlraum 50 innerhalb des Luftsacks 12 zu definieren. Ferner wirken die Hauptbahnen 40, 42, die ausbreitbaren Endfalten 44, 46 und die Biegefalte 48 zusammen, um den Luftsack 12 zu formen, wenn der Luftsack 12 aufgeblasen wird. Insbesondere sind die Endteile der Hauptbahnen 40, 42 miteinander durch die ausbreitbaren Endfalten 44, 46 verbunden und die Ränder oder Kanten der Hauptbahnen 40, 42 sind direkt miteinander verbunden. Als Ergebnis dieser Verbindungen (a) wölben sich die Hauptbahnen nach außen voneinander weg und (b) trennen oder entfernen sich die Endteile der Hauptbahnen voneinander, wenn der Luftsack 12 aufgeblasen wird. Die Biegefalte 48 ist in der Haupt bahn 40 angeordnet. Wenn der Luftsack aufgeblasen wird, ermöglicht die Biegefalte 48, daß sich die Hauptbahn 40 um die Ecke 22 des Armaturenbretts 16 biegt. Wenn sich die Hauptbahn 40 um die Ecke 22 des Armaturenbretts 16 biegt, nimmt der Vorderteil 12B des Luftsacks eine Posi tion vor der Vorderseite 24 des Armaturenbretts 16 ein (Fig. 1). Der Vorderteil 12B bildet dann ein Kissen vor dem Fahrzeuginsassen 14 und verzögert eine Vorwärtsbewe gung des Fahrzeuginsassen in der oben beschriebenen Weise.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist die aus breitbare Falte 44 nahe der Windschutzscheibe 18 des Fahrzeugs angeordnet. Die ausbreitbare Endfalte 46 ist zu dem unteren Ende des Vorderteils 12B des Luftsacks hin angeordnet. Die ausbreitbare Endfalte 46 ist vorzugsweise größer als die ausbreitbare Endfalte 44, um dem Luftsack 12 eine größere Tiefe in dem Vorderteil 12B zu geben als in dem Oberteil 12A, wenn der Luftsack 12 aufgeblasen ist, wie im weiteren noch genauer beschrieben wird. Da rüber hinaus kann es möglich sein, die Enden der Haupt bahnen in einer Weise miteinander zu verbinden, die die ausbreitbare Endfalte 44 eliminiert und immer noch einen Luftsack mit einer akzeptablen dreidimensionalen Konfi guration zur Folge hat.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist der Luftsack 12 eine Strö mungsmitteleinlaßöffnung 51 (oder Mund) auf, durch die das Strömungsmittel unter Druck in den Strömungsmittel hohlraum in dem Luftsack 12 geleitet wird. Die Biegefalte 48 ist in der Hauptbahn 40 zwischen der Strömungsmittel einlaßöffnung 51 des Luftsacks 12 und der ausbreitbaren Endfalte 46 angeordnet. Wie oben beschrieben, ist die Biegefalte 48 besonders ausgestaltet, um zu bewirken, daß der Luftsack 12 sich um die Ecke 22 des Armaturenbretts 16 biegt. Die Biegefalte 48 ist auch besonders ausge staltet, um zu bewirken, daß der Vorderteil 12B des Luft sacks ein gerundetes Profil im Bereich 12C aufweist (Fig. 2), wenn er mit dem Oberteil 12A des Luftsacks zu sammentrifft, wie im weiteren noch genau beschrieben wird.

Ein Luftsack gemäß den Grundsätzen dieser Erfindung wird vorzugsweise aus einem Paar von rechteckigen Stoff- oder Materialsegmenten hergestellt. Mit Bezug auf Fig. 3 und 4 weist ein langes Stoffsegment 60 vorzugsweise eine ein zige Stofflage in einer rechteckigen Konfiguration auf. Ein kürzeres Stoffsegment 62 ist ausgebildet als eine Doppelstofflage, ebenfalls in einer rechteckigen Konfi guration. Ein erstes Ende des kürzeren Stoffsegments 62 wird an das eine Ende des längeren Stoffsegments 60 ent lang einer ersten Naht 64 genäht. Das andere Ende des kürzeren Stoffsegments 62 wird an das andere Ende des längeren Stoffsegments 60 entlang einer zweiten Naht 66 genäht, um dadurch den Stoff in eine durchgehende Schleife oder Röhre aus flexiblem Stoffmaterial zu for men. Die Nähte 64, 66 werden vorzugsweise mittels Dop pelnadelstichen gebildet. Die durchgehende Stoffröhre weist durchgehende parallele Kanten oder Ränder 70, 72 auf, die einen Abstand "W" (Fig. 3) aufweisen, der hierin als die Breite der Stoffröhre bezeichnet wird.

Der Mund (oder die Strömungsmitteleinlaßöffnung) 51 des Luftsacks wird vorzugsweise in dem kürzeren Stoffsegment 62 gebildet. Darüber hinaus kann ein relativ starrer Rah men (nicht gezeigt) in den Mund 51 des Luftsacks ein gebaut werden. Stoffmaterial am Mund des Luftsackmate rials wird um den Rahmen gelegt und dann zurück auf sich selbst genäht, um den Rahmen in einer Stoffschleife um den Mund des Luftsacks herum einzufangen. Eine derartige Technik ist dem Airbagfachmann ohne weiteres gegeben.

Danach wird der Luftsack 12 aus der durchgehenden Stoff röhre gebildet. Vor der Beschreibung des Luftsackform prozesses sei bemerkt, daß der Luftsack anfangs in einen "auf links gedrehten" Zustand zu dem in Fig. 4 gezeigten Profil geformt wird. Der Luftsack wird dann umgewendet (d. h. durch den Mund 51 gezogen) in seine Endform, wie in Fig. 5 gezeigt. In Fig. 3 zeigt auch ein Paar von par allelen Strichpunktlinien 80, 82 die Linien an, an denen gewisse Nähte entlang der Ränder der Stoffröhre genäht werden, wie weiter unten beschrieben wird. Ferner werden gewisse querverlaufende Bezugslinien (als gestrichelte Linien A-N in Fig. 3 und als Punkte A-N in Fig. 4 und 5 gezeigt) verwendet, um zu verdeutlichen, wie der Luftsack gebildet wird. Zusätzlich wird daran gedacht, daß V-för mige Kerben (nicht gezeigt) in den Rändern der Stoffseg mente 60, 62 gebildet werden, um zu ermöglichen, daß die Stoffsegmente (und die Stoffröhre, die aus den Segmenten gebildet wird) genau orientiert werden können und die Be zugslinien A-N leicht identifiziert werden können während der Bildung des Luftsacks.

Nachdem die durchgehende Stoffröhre gebildet wurde, wird sie verwendet, um den Luftsack in der "auf links gedreh ten" Konfiguration von Fig. 4 zu bilden. Insbesondere wird eine Haltefalte 84 in der Stoffröhre gebildet, vor zugsweise in dem längeren Stoffsegment 60. Die Haltefalte 84 wird dadurch gebildet, daß das Hauptstoffsegment 60 in eine Doppelstofflage gezogen wird, die sich über die Breite W der Stoffröhre erstreckt, und zwar an der Stelle und in der Weise, wie es durch die Bezugslinien und Punkte A, B, C in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist.

Als nächstes werden die ausbreitbaren Endfalten 44, 46 gebildet durch Glätten (bzw. Flachmachen) der Stoffröhre und durch Zurückfalten der geschlossenen Enden der Stoff röhre auf die Stoffröhre (über die gesamte Breite der Stoffröhre), um zusätzliche gefaltete Stofflagen an den Enden der Stoffröhre zu schaffen. Wenn die zusätzlich ge falteten Lagen in die Stoffröhren geformt werden, werden die Ränder 70, 72 der Stoffröhre in einer überlappenden Beziehung und ausgerichtet miteinander gehalten. In den Fig. 3 und 4 werden die zusätzlich gefalteten Lagen auf die Weise gebildet, die durch die Bezugslinien und Punkte D, E, F, G und die Bezugslinien und Punkte H, I, J, K ge zeigt ist. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, ist die zusätzlich gefaltete Lage, die in der durch die Be zugslinien H, I, J, K gezeigten Weise gebildet wurde, größer als die zusätzlich gefaltete Lage, die in der durch die Bezugslinien D, E, F, G gezeigten Weise gebil det wurde, um ausbreitbare Endfalten von unterschiedli cher Größe in dem fertigen Luftsack zu erzeugen.

Ferner sei bemerkt, daß die einzelnen zusätzlichen ge falteten Lagen, die an den geschlossenen Enden der Stoff röhre gebildet werden (und in Fig. 3 und 4 gezeigt sind) ausbreitbare Endfalten 44, 46 bilden werden, und zwar als einzelne Falten in dem fertigen Luftsack. Dies ist die einfachste Form von ausbreitbaren Endfalten, die von der vorliegenden Erfindung bedacht wird. Jedoch ist es mög lich, mehr ausbreitbare Endfalten zu umfassen durch Bil den mehrfacher zusätzlich gefalteter Lagen an jedem der Enden der Stoffröhre.

Als nächstes werden alle überlappenden Ränder der Stoff röhre (einschließlich der überlappten Ränder der zusätz lich gefalteten Lagen) zusammengenäht entlang paralleler Nähte, die durch die Strichpunktlinien 80, 82 in Fig. 3 gezeigt sind. Die parallelen Nähte:

(i) befestigen die Stoffröhre und die zusätzlich gefalteten Lagen in der in Fig. 4 gezeigten Orientierung; und
(ii) formen mit Ausnahme des Strömungsmittelein lasses 51 die Stoffröhre in einen geschlossenen Sack, wobei:
- a) die Endteile der Hauptbahnen 40, 42 an den zusätzlich gefalteten Lagen an den Enden der Stoffröhren befestigt sind;
- b) die restlichen überlappten Ränder der Stoffbahnen 40, 42 miteinander ausgerichtet sind und direkt miteinander verbunden sind durch die Nähte, die durch die Strichpunktlinien 80, 82 dargestellt sind; und
- c) eine einzige, geschlossene Strömungsmit tel-Kammer begrenzt ist durch die Hauptbahnen 40, 42 und die zusätzlich gefalteten Lagen an den Enden der Stoffröhre.

Die Teile der Stoffsegmente 60, 62 und die Stoffröhre, die die Hauptbahnen 40, 42 bilden, sind schematisch in den Fig. 3 und 4 gezeigt.

Dann wird die Biegefalte 48 in der Hauptbahn 40 gebildet. Die Biegefalte 48 wird gebildet durch Aufnahme der Haupt bahn 40 in eine Doppelstoffschleife. Die Doppelschleife aus Stoff ist innerhalb der Ränder 70, 72 der Stoffröhre angeordnet und ist quer zu den Rändern 70, 72 der Stoff röhre orientiert, wie es durch die Bezugslinien und Punkte L, M, N in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Da die Hauptbahn 40 in dem Stoffsegment gebildet wird, das eine doppelte Dicke aufweist, bedeutet der Bezug auf eine "Doppelschleife" aus Stoff tatsächlich, daß die Biege falte 48 eine Dicke von vier Stofflagen aufweist. Die Biegefalte 48 wird befestigt mittels einer ersten Naht 90 und einer zusätzlichen Naht 92. Die erste Naht 90 wird durch einen Doppelnadelstich gebildet und schließt die Biegefalte. Die zusätzliche Naht 92 wird durch einen Doppelnadeltopstich gebildet und erstreckt sich durch die Biegefalte und die Hauptbahn 40 benachbart zu der Biege falte 48.

Es sei auch bemerkt, daß, wenn die Biegefalte 48 gebildet wird, Teile der Stoffröhren zwischen der Biegefalte und den Rändern 70, 72 der Stoffröhre nach innen gezogen wer den (d. h. zu der Biegefalte 48 hin). Diese Konstruktion bewirkt, daß der Außenumfang des Luftsacks in der Umge bung der Biegefalte (d. h. in dem Gebiet des Luftsacks, der in Fig. 2 mit 12C bezeichnet ist), ein gekrümmtes Pro fil annimmt, wie oben beschrieben.

Haltemittel oder Haltebänder 94 sind an der Stoffröhre in der in Fig. 4 gezeigten Weise befestigt. Insbesondere ist ein Ende der Haltemittel 94 an einem Paar von Halte mittelbefestigungspunkten 86 an der Haltemittelfalte 84 angenäht. Das andere Ende der Haltemittel 94 ist an einem Paar von Haltemittelbefestigungspunkten 88 benachbart zu dem Mund 51 des Luftsacks zwischen dem Mund und der Biegefalte 48 angenäht.

Schließlich wird der Luftsack 12 umgedreht durch Ziehen des gesamten Sackes durch seinen Mund 51. Das Umkehren des Luftsacks 12 auf diese Weise bewirkt, daß die zu sätzlich gefalteten Lagen an den Enden der Stoffröhren die ausbreitbaren Endfalten 44, 46 bilden, wie in Fig. 5 gezeigt. Der einzige Strömungsmittelhohlraum 50 wird de finiert zwischen den Hauptbahnen 40, 42 und den ausbreit baren Endfalten 44, 46. Das Halteband 94 ist im Inneren des Strömungsmittelhohlraums 50 angeordnet. Die Biege falte 48 erstreckt sich zur Innenseite des Außenumfangs des Luftsacks hin und entlang eines Randes (oder einer Grenze) des Strömungsmittelhohlraums 50. Die Biegefalte 48 ist auch in der Hauptbahn 40 zwischen dem Mund 51 des Luftsacks und der größeren ausbreitbaren Endfalte 46 an geordnet.

Es ist somit klar, daß der Luftsack einen einzigen Strö mungsmittelhohlraum 50 haben wird, wobei sich sowohl Hal temittel 94 wie auch eine Biegefalte 48 von dem Umfang des Luftsacks nach innen erstrecken, wobei die Biegefalte in der Nähe des Mundes 51 des Luftsacks angeordnet ist.

Bei dieser Konfiguration wird der Luftsack 12 einen ein zigen Strömungsmittelhohlraum 50 aufweisen, aber er wird sich leicht in die oben beschriebene (und in den Fig. 1 und 2 gezeigte) Konfiguration aufblasen. In dieser auf geblasenen Konfiguration wird die Biegefalte 48 bewirken, daß der Vorderteil 12B (mit der größeren ausbreitbaren Endfalte 46) die Vorderseite 24 des Fahrzeugarmaturen bretts abdeckt. Da die Biegefalte 48 sich nicht vollstän dig über die Breite W der Stoffröhre erstreckt, ergibt darüber hinaus die Bildung der Biegefalte, daß die Ränder der Stoffröhre in der Umgebung der Biegefalte nach innen gezogen werden, d. h. zu der Biegefalte hin. Bei dieser Konfiguration biegt sich der Luftsack 12 nicht nur um die Ecke 22 des Armaturenbretts, sondern sein Gebiet 12A wird in eine leicht gerundete Konfiguration geformt. Es wird angenommen, daß dies ein noch wirksameres Kissen für den Fahrzeuginsassen vorsieht.

Entsprechend bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Luftsack, der speziell ausgebildet ist, um sich um ein Fahrzeugarmaturenbrett zu biegen und um einen Fahr zeuginsassen wirksam abzufedern, während der Luftsack ausschließlich aus einer einzigen Stoffröhre gebildet wird. Die vorgenannten Verfahren und Techniken sollen den Stoff sparsam verwenden, und zwar in dem Sinn, daß wenig Stoff vergeudet werden muß. Es wird auch angenommen, daß diese Verfahren eine sehr effiziente einfache Art des Bildens eines solchen Luftsacks bilden.

Unter Berücksichtigung der vorhergehenden Beschreibung wird angenommen, daß verschiedene offensichtliche Modi fikationen des Konzepts des Anmelders dem Fachmann ge geben sind.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Ein aufblasbarer Fahrzeugairbag (12) weist einen einzigen Strömungsmittelhohlraum (50) auf und ist speziell ausge bildet, um sich um ein Fahrzeugarmaturenbrett (16) zu biegen, um eine wirksame Insassenrückhaltevorrichtung vor einem Fahrzeuginsassen (14) zu bilden. Der Luftsack wird aus einer einzigen durchgehenden Schleife aus flexiblem Luftsackmaterial gebildet und ist derart ausgestaltet, daß er in eine vorbestimmte dreidimensionale Konfigura tion aufgeblasen wird, wenn Strömungsmittel unter Druck in den Strömungsmittelhohlraum geleitet wird. Der Luft sack weist ein Paar von Hauptbahnen (40, 42) auf, die miteinander in einer Weise verbunden sind, die ihnen ge stattet, daß sich nach außen relativ zueinander wölben, wenn der Luftsack in seiner vorbestimmten dreidimensio nalen Konfiguration aufgeblasen wird, und eine Biegefalte (48), die in einer der Hauptbahnen gebildet ist. Darüber hinaus sind entsprechende Teile der Hauptbahnen vorzugs weise miteinander verbunden durch eine oder mehrere aus breitbare Endfalten (44, 46), die gestatten, daß die End teile der Hauptbahnen sich voneinander trennen, wenn der Luftsack in seine dreidimensionale Konfiguration aufge blasen wird. Die Biegefalte (48) ermöglicht, daß sich der Luftsack um das Fahrzeugarmaturenbrett (16) herumbiegt, wenn der Luftsack in seine vorbestimmte dreidimensionale Konfiguration aufgeblasen wird. Der Luftsack ist insbe sondere zweckmäßig für eine oben angebrachte Airbagan ordnung, in der der Luftsack

(i) durch die Oberseite ei nes Fahrzeugarmaturenbretts zum Einsatz kommt und
(ii) sich um das Armaturenbrett biegt und ein aufgeblasenes Kissen zwischen einem Fahrzeuginsassen und der Vorder seite des Armaturenbretts bildet.

Claims

1. Ein aufblasbarer Fahrzeugairbag (12), welcher einen Sack aufweist, der aus einem flexiblen Material ge bildet wird und einen inneren Strömungsmittelhohl raum (50) aufweist, wobei der Sack aufblasbar ist auf eine vorbestimmte dreidimensionale Konfigura tion, wenn Strömungsmittel unter Druck in den Strö mungsmittelhohlraum geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Sack ein Paar von Hauptbahnen (40, 42) aufweist, die eine Verbindung miteinander haben, welche es er möglicht, daß sich die Hauptbahnen nach außen re lativ zueinander wölben, wenn der Sack aufgeblasen wird, wobei die Verbindung zumindest eine ausbreit bare Endfalte umfaßt, die entsprechende Teile der Hauptbahnen miteinander verbindet und die ermög licht, daß Teile der Hauptbahnen sich voneinander trennen, wenn der Sack aufgeblasen wird;
der Sack eine Strömungsmittelöffnung (51) aufweist, um zu ermöglichen, daß Strömungsmittel unter Druck in die Strömungsmittelkammer geleitet wird;
eine der Hauptbahnen eine Biegefalte (48) darin aus gebildet aufweist, die an einer vorbestimmten Stelle auf der Hauptbahn angeordnet ist, wobei die Biege falte ein gefaltetes Segment der einen der Hauptbah nen aufweist und so ausgebildet ist, daß sie be wirkt, daß die eine Hauptbahn sich zu der vorbe stimmten Stelle biegt; und
die Fähigkeit der Hauptbahnen, sich relativ zueinan der nach außen zu wölben, und das Verbiegen der einen Hauptbahn, das durch die Biegefalte verursacht wird, zumindest teilweise zu der vorbestimmten drei dimensionalen Konfiguration des Sackes beiträgt, wenn der Sack in die vorbestimmte Konfiguration auf geblasen wird.

2. Ein aufblasbarer Fahrzeugairbag nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den Hauptbahnen (40, 42) ein Paar ausbreitbarer End falten (44, 46) aufweist, wobei jede davon entspre chende Endteile des Paares von Hauptbahnen mitein ander verbindet, wobei eine der ausbreitbaren End falten größer ist als die andere der ausbreitbaren Endfalten.

3. Aufblasbarer Fahrzeugairbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftsack ferner zumindest ein Haltemittel oder -band (94), angeordnet inner halb des inneren Hohlraums (51) aufweist, wobei das zumindest eine Haltemittel gegenüberliegende Enden aufweist, die mit entsprechenden Teilen jeder der Hauptbahnen (40, 42) verbunden sind.

4. Aufblasbarer Fahrzeugairbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sack einen Außenumfang hat, der im wesentlichen durch die Hauptbahnen (40, 42) und die Verbindung dazwischen definiert ist, und wo bei die Biegefalte (48) ein gefaltetes Segment der einen Hauptbahn aufweist, das sich von dem Außenum fang des Luftsacks nach innen erstreckt, wobei das gefaltete Segment der einen Hauptbahn von der ande ren Hauptbahn beabstandet ist und einen Teil der Be grenzung des Strömungsmittelhohlraums (50) bildet.

5. Verfahren zum Bilden eines Fahrzeugairbags, gekenn zeichnet durch die folgenden Schritte:
Formen eines flexiblen Materials in eine durchgehende Röhre mit einer Strömungsmittelöffnung (51) darin;
Formen der durchgehenden Röhre aus flexiblem Material in einen ausbreitbaren Sack (12) mit einem Paar von Hauptbahnen (40, 42), einer Verbindung zwischen den Hauptbahnen, die zumindest eine ausbreitbare End falte umfaßt, die sich zwischen entsprechenden Tei len der Hauptbahnen erstreckt, und mit einem inneren Strömungsmittelhohlraum (50), der durch die Haupt bahnen und die Verbindung dazwischen begrenzt ist; und
Bilden einer Biegefalte (48) an einer vorbestimmten Stelle in einer der Hauptbahnen durch Falten eines Segments der einen der Hauptbahnen;
wobei die Verbindung zwischen den Hauptbahnen es er möglicht, daß sich die Hauptbahnen nach außen rela tiv zueinander wölben und daß sich entsprechende Teile der Hauptbahnen voneinander trennen, wenn Strömungsmittel in den Strömungsmittelhohlraum ein geführt wird, und wobei die Biegefalte derart ange ordnet ist, daß sie bewirkt, daß sich die eine Hauptbahn an der vorbestimmten Stelle biegt, wenn sich das Paar von Hauptbahnen nach außen relativ zu einander wölbt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Bildens der durchgehenden Röhre in einem ausbreitbaren Sack folgendes aufweist:
Glätten oder Flachmachen der durchgehenden Röhre in eine Doppellage aus flexiblem Material mit gegen überliegenden Enden und überlappten ausgerichteten Rändern (70, 72), die sich zwischen den gegenüber liegenden Enden erstrecken, wobei die Strömungsmit teleinlaßöffnung (51) in einer der Lagen aus fle xiblem Material angeordnet ist und sich zwischen den gegenüberliegenden Enden befindet;
Falten von zumindest einem Ende der Doppellage aus flexiblem Material in die zumindest eine ausbreit bare Endfalte, während die überlappten Ränder der durchgehenden Röhre aus flexiblem Material miteinan der ausgerichtet gehalten werden;
Befestigen aller überlappten Ränder der durchgehenden Schleife aus flexiblem Material miteinander; und
Bilden der Biegefalte (48) durch Aufnahme eines Teils eines der Hauptbahnen in eine gefaltete Rückschleife aus flexiblem Material, die von den überlappten Rän dern nach innen beabstandet ist und sich quer zu den überlappten Rändern der durchgehenden Röhre aus fle xiblem Material erstreckt und Befestigen der Lagen der gefalteten Rückschleife aus flexiblem Material aneinander.

7. Airbaganordnung, die in einem Fahrzeugarmaturenbrett (16) angeordnet ist, das eine Vorderseite aufweist, die zu einem Fahrgastraum in einem Fahrzeug weist, sowie eine Oberseite, die nach oben zu der Wind schutzscheibe (18) des Fahrzeugs weist und die mit der Vorderseite des Armaturenbretts zusammentrifft, wobei der Luftsack (12) gekennzeichnet ist durch:
einen Behälter (26), wobei der Luftsack darin gela gert ist in einem zusammengefalteten Zustand, wobei der Behälter einen Auslaß aufweist, der in der Ober seite des Armaturenbretts angeordnet ist;
eine Strömungsmittelquelle (28) in Strömungsmittel verbindung mit dem Luftsack, die Strömungsmittel un ter Druck in den Luftsack leitet;
wobei der Luftsack in dem Behälter angeordnet ist in einer Orientierung derart, daß, wenn Strömungsmittel in den Luftsack geleitet wird, der Luftsack durch den Auslaß des Behälters gedrückt wird und in eine vorbestimmte dreidimensionale Konfiguration aufge blasen wird;
wobei der Luftsack einen einzigen internen Strömungs mittelhohlraum (50) aufweist, der zumindest teil weise durch ein Paar von Hauptbahnen (40, 42) gebil det wird, die sich nach außen relativ zueinander wölben, wenn der Luftsack aufgeblasen wird, in die vorbestimmte dreidimensionale Konfiguration; und
wobei die eine der Hauptbahnen eine Biegefalte (48) aufweist, die bewirkt, daß der Luftsack sich um das Armaturenbrett biegt und einen Teil der Vorderseite des Fahrzeugarmaturenbretts abdeckt, wenn der Luft sack aufgeblasen wird auf seine vorbestimmte Konfi guration, wobei die Biegefalte ein gefaltetes Seg ment der einen der Hauptbahnen aufweist.

8. Airbaganordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß der Luftsack (12) ein Paar ausbreitba rer Endfalten (44, 46) aufweist, die sich zwischen den Hauptbahnen erstrecken, wobei die eine ausbreit bare Endfalte derart angeordnet ist, daß sie benach bart zu der Windschutzscheibe (18) eines Fahrzeugs angeordnet ist, und wobei die andere ausbreitbare Endfalte derart angeordnet ist, daß sie vor der Vor derseite des Fahrzeugarmaturenbretts (18) angeordnet ist, wenn der Luftsack in seine vorbestimmte dreidi mensionale Konfiguration aufgeblasen wird, wobei die andere ausbreitbare Endfalte größer ist als die eine ausbreitbare Endfalte.