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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Airbag und bezieht
sich insbesondere auf einen Airbag, der zur Verwendung in einem
Fahrzeug wie beispielsweise in einem Motorfahrzeug gedacht ist.
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Es
ist bereits vorgeschlagen worden, Airbags in Motorfahrzeugen wie
beispielsweise einem Kraftfahrzeug anzuordnen, wobei die Airbags
dazu bestimmt sind, in dem Falle aufgeblasen zu werden, daß ein Unfall
auftritt.
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Ein
typischer Airbag ist aus einem Stoff hergestellt, beispielsweise
aus einem gewebten Polyamid-Material, und der Airbag ist dazu bestimmt,
ansprechend auf ein Signal, das einen Aufprall oder eine Unfallsituation
erfaßt,
sehr schnell aufgeblasen zu werden.
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Typischerweise
sind derartige Airbags in dem Lenkrad oder in dem Armaturenbrett
angeordnet, um einen Schutz für
einen Insassen des Fahrzeugs in dem Fall bereitzustellen, daß ein frontaler Aufprall
auftreten sollte. Derartige Airbags werden relativ schnell aufgeblasen
und beginnen praktisch sofort, sich zu entleeren, um ein weiches
Polster zu bilden. Ein weiches Polster neigt dazu, einen Insassen eines
Fahrzeugs dann, wenn der Insasse während eines frontalen Aufpralls
nach vorn geschleudert wird, zu verzögern, ohne daß der Insasse
verletzt wird.
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Airbags
des vorstehend beschriebenen Typs werden üblicherweise in einer Zeitspanne
aufgeblasen, die kürzer
als 50 msec. ist, und häufig
ist der Airbag im Wesentlichen 200 msec. nachdem der Aufprall erfaßt worden
ist, entleert. Als Folge davon stellen Airbags dieser Bauart keinen
dauerhaften Schutz bereit, der im Falle eines Unfalls mit Überschlag zweckmäßig sein
kann, und der auch in dem Fall wünschenswert
sein kann, daß ein
zweiter Aufprall in Folge eines ersten Aufpralls auftritt.
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Es
ist vorgeschlagen worden, wobei auf die
WO 96/22199 verwiesen wird, in der
alle Merkmale des Oberbegriffs des Anspruch 1 offenbart sind, einen
metallischen Airbag mit einem getrennten Gasgenerator zu verwenden.
Der beschriebene metallische Airbag ist in der Auslegung kompliziert
und in der Herstellung schwierig. Ein ähnlicher Airbag ist in der
US-A-5 868 422 beschrieben. In
der
US-A-3 425 712 ist ein Airbag mit
einem Gasgenerator beschrieben, der innerhalb des Airbags angeordnet
ist. Die
WO-A-0050270 ist
ein Dokument gemäß Artikel
54 (3) EPÜ und
beschreibt einen metallischen Airbag mit einem Gasgenerator, der
innerhalb des Airbags angeordnet ist.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte
Airbaganordnung bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Airbag bereitgestellt, wobei der Airbag eine
erste metallische Schicht und eine zweite metallische Schicht aufweist,
die über
der ersten Schicht angeordnet ist, wobei zumindest eine der beiden
Schichten plastisch verformbar ist, wobei die Schichten mit einer über den
Umfang verlaufenden Abdichtung versehen sind, die die Schichten
dicht miteinander verbindet, um eine im Wesentlichen gasdichte Kammer
zu bilden, wobei gaserzeugende Mittel innerhalb der Kammer und Mittel
zum Aktivieren der gaserzeugenden Mittel vorhanden sind, wobei die
gaserzeugenden Mittel in ihrer Position durch Bereiche der beiden
genannten Schichten gehalten werden, dort wo die beiden Schichten
miteinander verbunden sind.
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Das
Metall kann mit Kunststoff beschichtet oder in einer anderen Weise
laminiert sein.
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Die
metallischen Schichten haben vorzugsweise eine sehr niedrige Permeabilität. Der Airbag, wenn
er aufgeblasen ist, kann für
eine relativ lange Zeitspanne aufgeblasen bleiben, so daß ein fortdauernder
Schutz bereitgestellt wird. Die Verwendung von Metall kann auch
die Vorteile der Korrosionsbeständigkeit
und der Verschleiß-
bzw. Abriebbeständigkeit
mit sich bringen.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß die
erste Kammer im Wesentlichen gasdicht ist.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß beide Schichten
plastisch verformbar sind.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß die
gaserzeugenden Mittel in ihrer Position in einer entsprechenden
Kammer gehalten sind, die mit der ersten Kammer in Verbindung steht.
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Zweckmäßigerweise
ist vorgesehen, daß die gaserzeugenden
Mittel pyrotechnische Mittel umfassen und daß die Mittel zum Aktivieren
der gaserzeugenden Mittel ein Mittel umfassen, um die pyrotechnischen
Mittel zu zünden.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß die
pyrotechnischen Mittel einen Zünder
aufweisen, der dazu bestimmt ist, ansprechend auf ein elektrisches
Signal gezündet
zu werden, und eine Aufblaseinrichtung, die dazu bestimmt ist, ansprechend
auf die Aktivierung des Zünders
aktiviert zu werden.
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Vorzugsweise
ist vorgesehen, daß der
Zünder
eine pyrotechnische Ladung innerhalb eines Gehäuses aufweist, das aus einem
Kunststoffmaterial gebildet ist.
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Zweckmäßigerweise
ist vorgesehen, daß die Aufblaseinrichtung
eine pyrotechnische Ladung innerhalb eines Gehäuses aus einem Kunststoffmaterial
aufweist.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß der
Zünder und
die Aufblaseinrichtung in benachbarten Vertiefungen angeordnet sind,
die durch die erste metallische Schicht und die zweite metallische
Schicht gebildet sind, wobei ein Durchgang zwischen den beiden Vertiefungen
vorhanden ist, der eine Verbindung zwischen den beiden Vertiefungen
bildet.
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Zweckmäßigerweise
ist vorgesehen, daß die pyrotechnischen
Mittel mit der ersten Kammer durch einen oder mehrere Strömungsdurchlässe mit
verengter Abmessung in Verbindung stehen.
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Zweckmäßigerweise
ist vorgesehen, daß die erste
Kammer in eine Anzahl von miteinander in Verbindung stehenden Zellen
unterteilt ist, durch eine Anzahl von Bereichen, in denen die erste
Schicht an der zweiten Schicht befestigt ist.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß in
den Bereichen, in denen die erste Schicht an der zweiten Schicht
befestigt ist, die erste Schicht mit der zweiten Schicht verschweißt ist.
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Zweckmäßigerweise
ist vorgesehen, daß die über den
Umfang verlaufende Abdichtung durch eine über den Umfang verlaufende
Schweißnaht
gebildet ist.
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Damit
die Erfindung leichter verstanden werden kann, und damit weitere
Merkmale der Erfindung deutlich werden, wird die Erfindung nachfolgend
im Wege eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Draufsicht auf einen Airbag gemäß der vorliegenden Erfindung
in einem nicht aufgeblasenen Zustand;
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2 ist
eine teilweise schematische Ansicht entsprechend 1 eines
Airbags in einem nicht aufgeblasenen Zustand;
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3 ist
eine Seitenansicht des Airbags nach 1 und 2 in
einem nicht aufgeblasenen Zustand, und
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4 ist
eine schematische Schnittansicht des Airbags, wie er in 1 bis 3 dargestellt
ist, in einem aufgeblasenen Zustand.
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Zunächst soll
auf 1 der beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen, in der ein im wesentlichen quadratisches metallisches
Blech 1 dargestellt ist, das zur Herstellung eines Teils
eines Airbags gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden soll, wobei Bereiche 2 des Blechs,
die mit einem anderen entsprechenden Blech zu verschweißen oder
daran in anderer Weise zu befestigen sind, schraffiert sind. Die
Bleche können
mit Kunststoff beschichtet oder auf sonstige Weise laminiert sein.
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Das
Metallblech hat eine solche Dicke, daß das Metallblech plastisch
verformbar ist.
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Die
Bereiche 2, in denen das Blech mit einem entsprechenden
Blech verschweißt
werden soll, umfassen einen über
den Umfang verlaufenden Bereich 3, der im Wesentlichen
das gesamte Äußere des
Blechs umgibt, mit Ausnahme eines kleinen Bereichs 4, der
in der Mitte einer Seite des Blechs angeordnet ist. Der Bereich 4 ist
leicht vertieft, und er ist mit einer größeren Vertiefung 5 ausgerichtet,
die sich benachbart zu dem Rand des Blechs befindet. Die Vertiefung 5 ist
durch Bereiche 6, 7 begrenzt, an denen das Blech 1 mit
einem darüber
angeordneten Blech zu verschweißen
oder in sonstiger Weise zu verbinden ist. Die Bereiche 6, 7 sind
durch einen weiteren Durchgang 8 getrennt, der mit dem
Durchgang 4 ausgerichtet ist, der sich auf der gegenüberliegenden
Seite der Vertiefung 5 befindet. Der Durchgang 8 führt zu einer
weiteren Vertiefung 9. Die Vertiefung 9 ist durch
einen Bereich 10 begrenzt, die im Wesentlichen die Vertiefung 9 umgibt.
Der Bereich 10 weist zwei Durchbrechungen oder Durchgänge 11, 12 auf, die
in diesem ausgebildet sind. Die Durchgänge 11, 12 bilden
eine Verbindung zwischen der Vertiefung 9 und zwei Zellen 13, 14,
die durch eine Anzahl von ausgerichteten Bereichen 15 gebildet
sind, an denen das dargestellte Blech mit einem darüber angeordneten
Blech zu verbinden ist. Die Bereiche 15 erstrecken sich
in Querrichtung über
das Blech 1 in drei parallelen Linien, wobei die Bereiche 15 durch
Lücken 16 voneinander
getrennt sind. Die Bereiche 15 und die Lücken 16 dienen
dazu, nicht nur die Zellen 13, 14 festzulegen,
sondern auch zwei zusätzliche
Zellen 17, 18, wobei sämtliche Zellen 13, 14, 17 und 18 durch
die Lücken 16 hindurch
miteinander in Verbindung stehen.
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Nunmehr
sei auf 2 der beigefügten Zeichnungen Bezug genommen,
in der das Blech 1 erneut dargestellt ist. Ein Zünder 20 ist
dargestellt. Der Zünder 20 weist
einen Zapfen oder Stopfen 21 auf, der an einem Ende eines
zylindrischen Gehäuses 22 ausgebildet
ist. Der Stopfen 21 ist innerhalb des Durchgangs 4 angeordnet,
und das Gehäuse 22 ist
innerhalb der Vertiefung 5 angeordnet. Das Gehäuse 22 kann
aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Das Gehäuse 22 enthält eine
pyrotechnische Ladung. Ein Paar elektrischer Leitungen 23 sind vorgesehen,
die sich durch den Stopfen zu einem Zünder erstrecken, der innerhalb
des Gehäuses 22 angeordnet
ist.
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Eine
Aufblaseinrichtung 24 ist dargestellt. Die Aufblaseinrichtung 24 weist
ein zylindrisches Gehäuse
auf, das aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein kann und
das ein geeignetes pyrotechnisches Material enthält. Eine Aufblaseinrichtung 24 ist innerhalb
der Vertiefung 9 angeordnet.
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3 erläutert einen
vollständigen
Airbag in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung. Ein zweites Blech 30, das
identisch mit dem Blech 1 nach 1 ist, ist
oben auf die Kombination aus dem Blech 1, dem Zünder 20 und
der Aufblaseinrichtung 24, wie in 2 dargestellt,
aufgelegt. Das Blech 1 und das Blech 30 sind in
sämtlichen
schraffierten Bereichen 2, wie vorstehend beschrieben und
unter Bezugnahme auf 1 dargestellt, miteinander verschweißt oder
in sonstiger Weise aneinander befestigt. Der über den Umfang verlaufende
Bereich 3 ist an dem Stopfen 21 des Zünders 20 befestigt,
so daß der über den
Umfang verlaufende Bereich 3 eine im Wesentlichen gasdichte
Abdichtung bildet. Der vollständige
Airbag weist eine erste oder Hauptkammer auf, die die Zellen 13, 14, 17 und 18 vereinigt,
und die in Verbindung mit einer zweiten Kammer steht, die durch
die Vertiefung 9 gebildet wird, wobei das pyrotechnische
Material in seiner Position durch die Bereiche der metallischen
Bleche 1 und 30 gehalten wird, die miteinander
verschweißt
worden sind.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist, weist der Zünder einen geringeren Durchmesser
als die Aufblaseinrichtung 24 auf.
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Der
Airbag, wie er vorstehend beschrieben worden ist, ist dafür vorgesehen,
in einem Motorfahrzeug angebracht zu werden und mit einem Sensor verbunden
zu werden, der dazu bestimmt ist, eine Unfallsituation zu erfassen.
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Der
Sensor stellt eine elektrisches Signal über die Drähte 23 bereit, um
den Zünder 20 zu
aktivieren. Das pyrotechnische Material innerhalb des Zünders 20 wird
auf diese Weise gezündet.
Heißes Gas
strömt
durch den Durchgang 8, der sich zwischen der Vertiefung 5 und
der Vertiefung 9 erstreckt. Das heiße Gas zündet die pyrotechnische Ladung
innerhalb der Aufblaseinrichtung 24. Die pyrotechnische
Ladung innerhalb der Aufblaseinrichtung 24 erzeugt heißes Gas,
das durch die Durchgänge 11 und 12 ausgehend
von der Vertiefung 9 hindurchgeht, so daß Gas zu
den Zellen 13 und 14 und anschließend zu
den Zellen 17 und 18 geführt wird.
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Die
Durchgänge 11 und 12 sind
so bemessen, daß ein
ausreichender Druck innerhalb der Vertiefung 9 während der
Verbrennung des pyrotechnischen Materials innerhalb der Aufblaseinrichtung 24 aufrecht
erhalten wird, so daß sichergestellt
ist, daß die
Verbrennung in einer wirksamen Weise abgeschlossen wird.
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Die
Zellen 13, 14, 17 und 18 werden
so aufgeblasen, daß sie
eine im Wesentlichen zylindrische Form annehmen, wie in 4 dargestellt
ist. Während
die Zellen aufgeblasen werden, verformen sich die Bleche 1 und 30 jeweils
plastisch. Die erste Kammer, die durch die Zellen 13, 14, 17 und 18 gebildet wird,
kann im Wesentlichen gasdicht sein, und daher werden alle Verbrennungsprodukte
der pyrotechnischen Ladungen innerhalb des Zünders 20 und der Aufblaseinrichtung 24 innerhalb
der Kammer, die durch den Airbag gebildet ist, zurückgehalten,
und die Verbrennungswärme
wird ebenfalls innerhalb des Airbags zurückgehalten, zumindest am Anfang.
Dies unterstützt
den vollständigen
Aufblasvorgang des Airbags. Da die gaserzeugenden Mittel, die durch den
Zünder
und die Aufblaseinrichtung gebildet werden, innerhalb der Kammer,
die durch den Airbag gebildet wird, enthalten und umschlossen sind,
besteht keine Notwendigkeit dafür,
ein separates Gehäuse für den Gasgenerator
vorzusehen, und es besteht ferner keine Notwendigkeit dafür, eine
Leitung vorzusehen, die das Gehäuse
des Gasgenerators mit dem Airbag verbindet. Allerdings kann der
Airbag mit einer Entlüftung
versehen sein, die dazu geeignet ist, zu ermöglichen, daß eine gewisse Gasmenge entweicht.
Die Entlüftungsöffnung kann
verschlossen sein, beispielsweise durch eine Folie oder einen Stopfen,
so daß die
Entlüftungsöffnung sich
automatisch öffnen
kann, wenn der Druck in dem Airbag eine vorbestimmte Schwelle überschreitet.
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Es
ist beabsichtigt, daß der
Airbag, wie er vorstehend beschrieben ist, in zahlreichen unterschiedlichen
Positionen innerhalb eines Motorfahrzeugs angebracht werden kann.
Beispielsweise kann der Airbag an einer Seitentür angebracht werden, um einen
Schutz in dem Fall bereitzustellen, daß ein seitlicher Aufprall auftreten
sollte, oder er kann unterhalb eines Armaturenbretts angebraucht
werden, um einen Schutz für
die Knie und Unterschenkel eines Insassen eines Fahrzeugs zu bilden.
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Es
ist beabsichtigt, daß der
Airbag innerhalb einer relativ kurzen Zeitspanne aufgeblasen wird, daß er aber
während
einer relativ langen Zeitspanne aufgeblasen bleibt, zumindest im
Vergleich zu der Zeit des aufgeblasenen Zustands eines früher vorgeschlagenen
Airbags aus Stoff. Da das Metall nicht durchlässig ist, oder nur eine sehr
niedrige Durchlässigkeit
oder Permeabilität
aufweist, wird das Gas innerhalb des Airbags zurückgehalten, so daß auf diese Weise
der Airbag aufgeblasen gehalten bleibt. Ein Airbag, wie er vorstehend
beschrieben ist, kann daher einen wertvollen Schutz bereitstellen,
beispielsweise im Falle eines Unfalls mit Überschlag. Da der Airbag aus
Metall besteht, und da das Metall während des Aufblasens plastisch
verformt wird, behält der
Airbag seine „aufgeblasene" Form, auch dann, wenn
eine Belüftungsöffnung geöffnet wird
und der Luftdruck in dem Airbag auf atmosphärischen Druck abgesenkt wird.
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Die
Verwendung von Metall kann den Airbag besonders geeignet für solche
Anwendungen machen, bei denen der Airbag einem Verschleiß oder Abrieb
ausgesetzt ist, oder in denen der Airbag sich in einer Umgebung
befindet, in der ein aus Stoff bestehender Airbag beeinträchtigt werden
könnte,
insbesondere dann, wenn das Metall korrosionsbeständig ist.
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In
der vorliegenden Beschreibung hat „besteht aus" die Bedeutung „beinhaltet
oder besteht aus",
und „bestehend
aus" hat die Bedeutung
von „beinhaltend
oder bestehend aus".