WO2009056201A1 - Stützstruktur für einen airbag - Google Patents

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WO2009056201A1
WO2009056201A1 PCT/EP2008/008123 EP2008008123W WO2009056201A1 WO 2009056201 A1 WO2009056201 A1 WO 2009056201A1 EP 2008008123 W EP2008008123 W EP 2008008123W WO 2009056201 A1 WO2009056201 A1 WO 2009056201A1
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WO
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support structure
hollow body
channel system
airbag
structure according
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PCT/EP2008/008123
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Andreas Hirth
Lutz Quarg
Friedrich Reiter
Clark Ruedebusch
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Daimler Ag
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Publication date
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    • B60R2021/23382—Internal tether means
    • B60R2021/23384—Internal tether means having ends which are movable or detachable during deployment

Definitions

  • the invention relates to a support structure for an airbag of the type specified in the preambles of claims 1 and 11 respectively.
  • One particular endeavor in the development of airbags is, inter alia, to arrange the airbag in its retention position as large as possible and optimally, so that it has a favorable retention effect.
  • OoP behavior out of position
  • LRD behavior Low Risk Deployment
  • a deployment behavior of the airbag is to be achieved in the restraint position, through which the seat occupant is correspondingly less affected.
  • Object of the present invention is therefore to provide a support structure for an airbag of the type mentioned, by means of which can be further improve the protective properties of the airbag.
  • a support structure which is movable or enlarged by means of a gas flow from a storage position to a holding position and comprises a plurality of interconnected, forming a channel system hollow bodies, wherein within the channel system means for targeted influencing the gas stream are provided.
  • a truss-like or framework-like support structure is provided in the retaining position, which consists of a plurality of hollow bodies-for example tubular bodies-which are connected to a gas-conducting duct system.
  • means for selectively influencing the gas flow are provided within the channel system, by means of which, for example, the filling time, the filling sequence, the unfolding behavior, the OoP behavior and the LRD behavior of the support structure or of the Can specifically influence airbags. It can be seen that these measures all serve the improved protective function of the airbag.
  • the means for selectively influencing the gas flow can be achieved, for example, that individual subregions of the support structure are supplied differently in time or with different pressure. This makes it possible, for example, to achieve specific movement or unfolding forms of the support structure or of the airbag. Likewise, by selectively influencing the gas flow to produce a different pressure, the retention effect of the support structure can be influenced.
  • the support structure itself is preferably surrounded by a shell or the like, so that the enclosed within the support structure ambient air can be used for the retention effect. This is done, for example, by the fact that upon impact of the seat occupant with the airbag located in the retaining position, the internal pressure is built up within the supporting structure provided with the envelope, resulting in retention. Therefore, it is particularly important that the pressure build-up of the trapped within the support structure. Volume as efficiently as possible.
  • at least one guide element is arranged within the channel system, by means of which the gas stream is to be passed.
  • the at least one guide element is provided in a further development of the invention preferably in the region of a junction of two hollow bodies of the channel system, thus indirectly on the spot a division between two partial gas streams, which are to be supplied to the respective hollow bodies to make.
  • At least one closure element is arranged within the channel system, by means of which an associated hollow body can be closed.
  • a flow through a corresponding hollow body or a portion of the support structure can be selectively avoided or stopped, which can be realized by this closure accompanied a deflection of the gas flow in another portion of the support structure.
  • At least one cross-sectional change of an associated hollow body is provided within the channel system.
  • This change in cross section can be provided extremely punctually or partially, or else take place over longer course of the hollow body.
  • the flow resistance within the respective hollow body or the respective subregion of the material can be correspondingly adapted to the appropriate distribution of the gas stream.
  • the flow behavior of the gas stream can be correspondingly influenced by the targeted change in cross-section, for example a corresponding one To create filling order or a corresponding unfolding behavior.
  • the targeted change in cross section of the associated hollow body can also be used to influence the flow and / or pressure conditions in the hollow bodies, for example, specifically to cause or avoid constrictions that can be caused by the Bernoulli effect.
  • At least one valve is arranged within the channel system, by means of which the gas flow is to be adjusted.
  • a valve instead of a valve, an equally functioning membrane would also be conceivable.
  • the at least one valve may also be designed as a check valve.
  • At least one closure element is arranged within the channel system, by means of which an associated hollow body can be closed. It would be particularly conceivable to use a flap or the like instead of a valve, by means of which a gas flow in one direction, but not in the other direction can flow through the hollow body.
  • At least one hollow body of the channel system has a predetermined bending point. This can also be used to favorably influence the OoP behavior and the LRD behavior of the airbag.
  • an abbreviation can be created by means of the hollow body projecting through the retention volume in order to optimize the unfolding and carrying behavior of the support structure or of the airbag.
  • the at least one hollow body, which runs through the retention volume can be used to support or stiffen the support structure or the airbag.
  • Truss 1, which is shown here in its unfolded or enlarged retention position and comprises a plurality of interconnected channel bodies forming the hollow body, which are arranged like a truss, wherein the individual compartments of Truss are closed by respective surface elements of a sheath, which encloses the enclosed by the support structure retaining volume of the airbag;
  • FIG. 3 shows a perspective sectional view through the support structure and the airbag according to FIG. 2 along a sectional plane running in the vehicle longitudinal direction or in the vehicle vertical direction;
  • FIG. 4 shows a perspective view of the support structure for the airbag according to FIG. 2, in contrast to which the surface elements of the envelope of the retention volume of the airbag which fill the compartments of the support structure have been omitted;
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a connection point of two hollow bodies of the channel system of the support structure, wherein a guide element is provided in the region of a connection point of the two hollow bodies, by means of which a gas flow can be influenced in a targeted manner;
  • Fig. 6 is a further schematic sectional view through the channel system of
  • Support structure wherein a closure element is provided within a hollow body, by means of which the hollow body is closed or closed;
  • Fig. 7 is a schematic and fragmentary sectional view through the
  • Channel system of the support structure wherein a branch between two hollow bodies is recognizable, of which a hollow body has a cross-sectional change in the form of a cross-section reduction, whereby a targeted influencing of the two hollow body einstrcrriGriden gas flow takes place; 8 shows a further schematic and fragmentary sectional view through the channel system of the support structure analogous to FIG. 7, wherein in the present case the change in cross section is provided only at points in the area of one of the two hollow bodies;
  • FIG. 9 is a schematic and fragmentary sectional view of a hollow body of the support structure with a valve designed as a check valve, by means of which a flow direction of the gas flow is to be set;
  • Fig. 10 is a further fragmentary sectional view of a hollow body of the channel system of the support structure with a differently designed check valve.
  • a passenger compartment 8 of a passenger car can be seen in a partial and schematic side view.
  • an A-pillar 10 which merges into a roof frame 12 on the upper side.
  • a B-pillar 14 two seat cross member 16, which extend between an unrecognizable center tunnel and a likewise not recognizable side skirts, as well as partially a front end wall 18 recognizable, which limits the passenger compartment 8 toward the front.
  • a passenger seat 20 is partially visible, on which a seat occupant 22 is positioned.
  • the seat occupant 22 is strapped by a safety belt 24.
  • FIG. 1 shows an accident scenario in which the seat occupant 22 has already been forwardly displaced forward from the vehicle seat 20 and is already partially retained by the airbag 28, which already unfolds from the storage position into the restraint position by means of a corresponding sensor system. has been enlarged.
  • FIG. 2 which shows the airbag 28 in its fully deployed retention position, it will be appreciated that it includes a support structure 32 provided by a plurality of interconnected hollow bodies 36 forming a channel system 34.
  • the hollow bodies 36 are designed as tube-like tube bodies, which are connected to one another in a truss-like or framework-like channel system 34.
  • the hollow body 36 in the present case consists of a flexible, gas-filled tubing.
  • each compartment 38 of the support structure 32 is thus created, which are filled by surface elements 40.
  • These surface elements 40 are made of a flexible material, such as a cloth or rubber material. Overall, the surface elements 40 form a sheath 42, by which a retaining volume 44 enclosed by the support structure 32 is enclosed.
  • FIG. 3 shows the airbag 28 with the support structure 32 and the covering 42 in a perspective sectional view along a cutting plane extending in the vehicle longitudinal direction and in the vehicle vertical direction.
  • the hollow bodies 36 are designed as tube or hose elements which form the channel system 34 with one another.
  • a number of the hollow body 36 is connected to a gas generator 46, by means of which, in the event of a collision of the motor vehicle, a gas flow can be generated, which flows into the channel system 34 of the support structure 32.
  • a gas flow can be generated, which flows into the channel system 34 of the support structure 32.
  • the support structure 32 or the airbag 28 as a whole is moved from the airbag module 30 or the instrument panel 26 out of its storage position into its retention position or enlarged.
  • the individual hollow bodies 36 of the channel system 34 are inflated or deployed by the gas flow.
  • the surface elements 40 of the envelope 42 of the airbag 28 are also deployed to fill the respective compartments 38 and to limit the retention volume 44 of the airbag 28 to the outside.
  • the support structure 32 is deployed.
  • the retention volume 44 defined by the support structure 32 or the enclosure 42 is clamped, which in one embodiment is filled with ambient air present at ambient pressure. This can be done, for example, by providing corresponding openings 48 within the enclosure 42 or the surface elements 40.
  • the internal pressure of the envelope 42 is lower in principle in this case than is the case with conventional airbags. However, this internal pressure increases for retention when the seat occupant 22 - as shown in Fig. 1 - moved by advancement in the airbag 28.
  • the resulting volume reduction increases the internal pressure within the enclosure 42 of the retention volume 44, thereby creating a retention of the seat occupant 22 is generated. It is particularly important that this build-up of pressure for retention is as efficient as possible.
  • gas could also flow from the gas generator 46 into the retention volume 44 or the enclosure 42, thereby increasing the internal pressure of the airbag 28.
  • a branching point or a connection point 50 between two hollow bodies 36 can be seen, the area of which is a guide element 52 in the form of a correspondingly obliquely projecting wall.
  • Another guide element 54 is formed as projecting from the associated wall 53 corner.
  • FIG. 6 shows in a further sectional and schematic sectional view corresponding hollow body 36 of the channel system 34, wherein in the region of a branch 58, a closure element 60 is arranged, which is formed there, for example, as a flap.
  • a closure element 60 is closed by the gas flow indicated by the arrow 61, which reaches the rear side of the closure element 60 via a corresponding loop 62.
  • the gas stream can then continue to flow, for example, into a further hollow body 36, indicated only by dashed lines.
  • a further flow of the gas stream is no longer possible.
  • closure element 60 By such a closure element 60, it is thus possible, for example, to stop the gas flow accordingly, so that it can be deflected targeted. By stopping and / or diverting the gas flow, a targeted influencing of the filling order and the unfolding behavior can be effected.
  • the channel system 34 is again fragmentary visible in each case in a section of a branch 64, at which a hollow body 36 divides into two further hollow body 36 and the gas flow according to the arrows 65, 66th is split.
  • the peculiarity of the embodiments according to FIGS. 7 and 8 is that within the associated hollow body 36 a cross-sectional change 68, 69 - in the present case a respective cross-sectional reduction - is provided. While in FIG. 7 this cross-sectional change 68 extends over the further length of the associated hollow body 36, the change in cross-section 69 according to FIG. 8 is formed only selectively or partially in the manner of a throttle. In both cases, however, it is achieved that the flow resistance within the hollow body 36 of the appropriate distribution of the gas stream (arrows 65, 66) can be adjusted. This results in a gewoiite distribution of the gas flow, in order to influence the filling time, the filling order and the deployment behavior of the airbag 28 accordingly. These measures can also be used to influence the flow and / or pressure conditions in the hollow bodies 36 can be used, for example, to cause or avoid targeted narrowing that can be caused by the Bemoulli effect.
  • FIGS. 9 and 10 again show, in a respective sectioned sectional view, one of the hollow bodies 36 of the channel system 34, within which respective means for selectively influencing or interrupting the gas flow are provided.
  • These means are in the present case respective valves 70, 72, which act as check valves. If a gas flow accordingly flows in the direction indicated by the arrows 73 in the embodiment according to FIG. 9, the valve 70 is open. In the reverse direction - according to the arrow 74 - the check valve 70 is closed.
  • 10 shows a similar active example, the valve 72 being shown open above a center line 75 of the hollow body 36 and closed below the center line 75, depending on the direction in which the gas stream flows.
  • valves 70, 72 or membrane not only a complete closure of the respective hollow body 36 can be made, but also different pressures within the respective hollow body 36 or portions of the support structure 32 can be adjusted.
  • a part of the gas filling of the gas generator 46 for filling or heating the retention volume 44, while the remaining part in the support structure 32 or the channel system 34, a retention effect or for the recovery of the retention volume 44 can be used.
  • the unfolding sequence and speed can be controlled.
  • These embodiments can also serve to generate predetermined bending points in hollow bodies 36, via which the OoP behavior and the LRD behavior can be favorably influenced.
  • the deployment can also be influenced by means of catching and / or pulling bands 78, which extend through the retention volume 44 and connect respective hollow bodies 36 of the support structure 32 to one another.
  • catching and / or pulling bands 78 which extend through the retention volume 44 and connect respective hollow bodies 36 of the support structure 32 to one another.
  • a plurality of the hollow bodies 36 form an outer structure 80 of the support structure 32, wherein at least one Dashed lines indicated hollow body 82 is provided, with which the hollow body 36 of the outer structure 80 are interconnected.
  • the thus passing through the retaining volume 44 hollow body 82 makes it possible to connect corresponding portions of the support structure 32 with each other, thereby optimizing the unfolding and possibly also the carrying behavior of the airbag 28.
  • at least one hollow body 82 is provided, which extends not only on the surface of the support structure 32, but also through the retention volume 44.
  • an improved support and mutual stiffening of the hollow body 36 or of the support structure can also be achieved as a whole.
  • the system of networked hollow body 36 or tubular body results in a corresponding design and a distribution network to improve the deployment of obstacles, even if individual hollow body 36 are obstructed in the filling, for example, by a local obstacle.
  • this is desired in the design of the support structure - via "diversions" (non-obstructed hollow body 36) at least parts of the support structure can still be filled rather than completely blocked.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stützstruktur für einen Airbag, insbesondere eines Kraftwagens, welche mittels eines Gasstroms aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist und eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, ein Kanalsystem (34) bildende Hohlkörper (36) umfasst, wobei innerhalb des Kanalsystems (34) Mittel (52, 60, 68, 70, 72) zur gezielten Beeinflussung des Gasstroms vorgesehen sind.

Description

Stützstruktur für einen Airbag
Die Erfindung betrifft eine Stützstruktur für einen Airbag der in den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 bzw. 11 angegebenen Art.
Aus dem Serienfahrzeugbau von Kraftwagen, insbesondere von Personenkraftwagen, sind eine Vielzahl von Airbags als bekannt zu entnehmen. Nachdem diese anfänglich insbesondere zum Schutz des Fahrers bzw. des Beifahrers herangezogen worden sind, finden diese seit einigen Jahren auch breite Anwendung als Seitenairbags im Bereich der Seitentüren, als Kopfairbags im Bereich der seitlichen Verglasung oder an anderer Stelle innerhalb des Kraftwagens.
Ein besonderes Bestreben bei der Entwicklung von Airbags liegt dabei unter anderem darin, den Airbag in seiner Rückhalteposition möglichst großformatig und optimal anzuordnen, damit dieser eine günstige Rückhaltewirkung aufweist. Zusätzlich soll durch ein günstiges OoP-Verhalten (Out of Position) des Airbags erreicht werden, dass ein Fahrzeuginsasse auch bei schlechter bzw. unüblicher Sitzhaltung im Falle einer Kollision entsprechend gut rückgehalten wird, ohne unnötige Belastungen durch den Airbag selbst zu erfahren. Durch ein günstiges LRD-Verhalten (Low Risk Deployment) soll ein Entfaltungsverhalten des Airbags in die Rückhalteposition erreicht werden, durch welches der Sitzinsasse entsprechend wenig beeinträchtigt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Stützstruktur für einen Airbag der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welcher sich die Schutzeigenschaften des Airbags weiter verbessern lassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Stützstruktur mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bzw. 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben.
Um einen Airbag mit besonders günstigen Schutzeigenschaften zu schaffen, ist erfindungsgemäß eine Stützstruktur vorgesehen, welche mittels eines Gasstroms aus einer Aufbewahrungsposition in eine Halteposition bewegbar bzw. vergrößerbar ist und eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, ein Kanalsystem bildenden Hohlkörpern umfasst, wobei innerhalb des Kanalsystems Mittel zur gezielten Beeinflussung des Gasstroms vorgesehen sind. Mit anderen Worten ist vorliegend beispielsweise eine in der Rückhalteposition fachwerkartige bzw. gerüstartige Stützstruktur vorgesehen, welcher aus einer Mehrzahl von Hohlkörpern - beispielsweise Röhrenkörpern - besteht, die zu einem gasführenden Kanalsystem miteinander verbunden sind. Um nun gezielt die Schutzfunktion des Airbags verbessern zu können, sind innerhalb des Kanalsystems Mittel zur gezielten Beeinflussung des Gasstroms vorgesehen, mittels welchen sich beispielsweise die Füllzeit, die Füllreihenfolge, das Entfaltungsverhalten, das OoP- Verhalten und das LRD-Verhalten der Stützstruktur bzw. des Airbags gezielt beeinflussen lässt. Es ist ersichtlich, dass diese Maßnahmen allesamt der verbesserten Schutzfunktion des Airbags dienen.
Durch die Mittel zur gezielten Beeinflussung des Gasstroms kann dabei beispielsweise erreicht werden, dass einzelne Teilbereiche der Stützstruktur zeitlich unterschiedlich oder mit unterschiedlichem Druck versorgt werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, gezielte Bewegungs- bzw. Entfaltungsformen der Stützstruktur bzw. des Airbags zu erreichen. Ebenfalls kann durch die gezielte Beeinflussung des Gasstroms unter Herbeiführung eines unterschiedlichen Drucks die Rückhaltewirkung der Stützstruktur beeinflusst werden.
Die Stützstruktur selbst wird dabei bevorzugt von einer Hülle oder dergleichen umgeben, so dass die innerhalb der Stützstruktur eingeschlossene Umgebungsluft für die Rückhaltewirkung herangezogen werden kann. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass beim Aufprall des Sitzinsassen auf den sich in der Rückhalteposition befindenden Airbag der Innendruck innerhalb der mit der Umhüllung versehenen Stützstruktur aufgebaut wird, wodurch sich die Rückhaltung ergibt. Daher ist es insbesondere wichtig, dass der Druckaufbau des innerhalb der Stützstruktur eingeschlossener. Volumens möglichst effizient erfolgt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich darüber hinaus als vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens ein Leitelement innerhalb des Kanalsystems angeordnet ist, mittels welchem der Gasstrom zu leiten ist. Somit ist es beim Entfalten bzw. Bewegen des Airbags in die Rückhalteposition auf einfache Weise möglich, beispielsweise eine Aufteilung des Gasstroms zwischen einzelnen Hohlkörpern bzw. Teilbereichen des Kanalsystems vorzunehmen. Je nachdem, wie weit beispielsweise die Leitfläche in einen entsprechenden Hohlkörper hineinragt, kann somit ein Volumenstrom bestimmt werden, welcher in die eine Richtung bzw. in die andere Richtung weiterströmen soll. Insgesamt ist also somit eine einfache Möglichkeit zur gezielten Beeinflussung des Gasstroms geschaffen.
Das wenigstens eine Leitelement ist dabei in Weiterbildung der Erfindung bevorzugter Weise im Bereich einer Verbindungsstelle von zwei Hohlkörpern des Kanalsystems vorgesehen, um somit mittelbar an Ort und Stelle eine Aufteilung zwischen zwei Teilgasströmen, welche den jeweiligen Hohlkörpern zugeleitet werden sollen, vorzunehmen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens ein Verschlusselement innerhalb des Kanalsystems angeordnet ist, mittels welchem ein zugehöriger Hohlkörper verschließbar ist. Somit kann ein Durchströmen eines entsprechenden Hohlkörpers bzw. eines Teilbereichs der Stützstruktur gezielt vermieden bzw. aufgehalten werden, wobei sich durch diesen Verschluss einhergehend eine Umlenkung des Gasstroms in einen anderen Teilbereich der Stützstruktur realisieren lässt. Es ist klar, dass sich hierdurch insbesondere wieder die Reihenfolge bzw. das Entfaltungsverhalten der Stützstruktur bzw. des Airbags gezielt beeinflussen lässt. Hierdurch ist ein Stoppen oder Umlenken des Gasstroms zur Beeinflussung der Füllungsreihenfolge möglich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass wenigstens eine Querschnittsveränderung eines zugehörigen Hohlkörpers innerhalb des Kanalsystems vorgesehen ist. Diese Querschnittsänderung kann dabei äußerst punktuell bzw. partiell vorgesehen sein, oder aber auch über längere Streckenverläufe des Hohlkörpers erfolgen. Durch diese Maßnahme kann der Strömungswiderstand innerhalb des jeweiligen Hohlkörpers bzw. des jeweiligen Teilbereichs der Gtützsύukiur zur passenden Verteilung des Gasstroms entsprechend angepasst werden. Mit anderen Worten kann durch die gezielte Querschnittsveränderung das Strömungsverhalten des Gasstroms entsprechend beeinflusst werden, um beispielsweise eine entsprechende Befüllungsreihenfolge oder ein entsprechendes Entfaltungsverhalten zu erzeugen. Die gezielte Querschnittsveränderung des zugehörigen Hohlkörpers kann auch zur Beeinflussung der Strömungs- und/oder Druckverhältnisse in den Hohlkörpern eingesetzt werden, um zum Beispiel gezielt Verengungen, die durch den Bernoulli-Effekt verursacht werden können, hervorzurufen oder zu vermeiden.
Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn als Mittel zur Beeinflussung des Gasstroms wenigstens ein Ventil innerhalb des Kanalsystems angeordnet ist, mittels welchem der Gasstrom einzustellen ist. Anstelle eines Ventils wäre natürlich auch eine ebenso funktionierende Membrane denkbar. Über ein solches Ventil ist es somit möglich, in einzelnen Hohlkörperabschnitten bzw. Teilbereichen des Kanalsystems einen unterschiedlichen Druck einzustellen. Dadurch ist es beispielsweise möglich, einen Teil der Gasfüllung bzw. des Gasstroms zur Auffüllung und Erhitzung des Rückhaltevolumens zu nutzen, während ein anderer Teil in der Stützstruktur bzw. in dem Kanalsystem verbleibt, um hierdurch eine Rückhaltewirkung oder Wiederaufrichtung des Rückhaltevolumens zu erreichen. Mit einer dadurch erzeugbaren Labyrinth- und/oder Hinderniskonstruktion kann die Entfaltungsreihenfolge und -geschwindigkeit entsprechend gesteuert werden. Dabei kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das wenigstens eine Ventil auch als Rückschlagventil ausgebildet sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist es zudem vorgesehen, dass wenigstens ein Verschlusselement innerhalb des Kanalsystems angeordnet ist, mittels welchem ein zugehöriger Hohlkörper verschließbar ist. Dabei wäre es insbesondere denkbar, anstelle eines Ventils eine Klappe oder dergleichen einzusetzen, mittels welcher ein Gasstrom in die eine Richtung, nicht jedoch in die andere Richtung den Hohlkörper durchströmen kann.
Schließlich hat es sich in einer Weiterbildung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens ein Hohlkörper des Kanalsystems eine Sollknickstelle aufweist. Auch hierdurch kann das OoP-Verhalten und das LRD-Verhalten des Airbags günstig beeinflusst werden.
Die vorstehend im Zusammenhang mit der Stützstruktur gemäß den Patentansprüchen 1 bis 10 beschriebenen Vorteile gelten in ebensolcher Weise für die Stüt∑όtrükiur gemali Patentanspruch 11. Diese zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, ein Kanalssystem bildende Hohlkörper vorgesehen sind, wobei eine Mehrzahl der Hohlkörper eine Außenstruktur der Stützstruktur bildet, und wobei wenigstens ein Hohlkörper vorgesehen ist, mittels welchem Hohlkörper der Außenstruktur miteinander verbunden sind. Demzufolge ist wenigstens ein Hohlkörper vorgesehen, welcher nicht nur an der Außenfläche bzw. Oberfläche der Stützstruktur verläuft, sondern durch deren Rückhaltevolumen hindurch. Hierdurch können auf geeignete Weise entsprechende Teilbereiche der Außenstruktur der Stützstruktur miteinander verbunden werden, um das Entfaltungs- und gegebenenfalls auch das Tragverhalten der Stützstruktur bzw. des Airbags zu optimieren. Somit kann mittels des durch das Rückhaltevolumen hindurchragenden Hohlkörpers eine Abkürzung geschaffen werden, um das Entfaltungs- und Tragverhalten der Stützstruktur bzw. des Airbags zu optimieren. Darüber hinaus kann der wenigstens eine Hohlkörper, welcher durch das Rückhaltevolumen hindurch verläuft, zur Abstützung bzw. Versteifung der Stützstruktur bzw. des Airbags herangezogen werden.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn ein den Gasstrom erzeugender Gasgenerator mit einer Mehrzahl von Hohlkörpern verbunden ist, um hierdurch eine schnelle Verteilung des Mediums innerhalb des Kanalsystems zu erreichen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Fig. 1 eine teilweise und ausschnittsweise Seitenansicht auf eine Fahrgastzelle eines Personenkraftwagens mit einem auf einem vorderen Beifahrersitz positionierten Sitzinsassen, welcher in Folge einer Kollision des Personenkraftwagens in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne bewegt worden ist und von einem Beifahrer-Airbag zurückgehalten wird, welcher aus einer Aufbewahrungsposition innerhalb einer Instrumententafel des Personenkraftwagens in eine Rückhalteposition bewegt worden ist, wobei der Airbag eine Stützstruktur umfasst, welche eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, ein Kanalsystem bildenden Hohlkörper umfasst, und wobei die Stützstriiktur mittels εiπss Gasstrυms eines Gasgenerators aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt worden ist; Fig. 2 eine Perspektivansicht auf die Stützstruktur für den Airbag gemäß Fig. 1 , welcher vorliegend in seiner entfalteten bzw. vergrößerten Rückhalteposition dargestellt ist und eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, das Kanalsystem bildenden Hohlkörper umfasst, welche fachwerkartig angeordnet sind, wobei die einzelnen Fächer des Fachwerks durch jeweilige Flächenelemente einer Umhüllung verschlossen sind, welche das durch die Stützstruktur eingeschlossene Rückhaltevolumen des Airbags umschließt;
Fig. 3 eine perspektivische Schnittansicht durch die Stützstruktur und den Airbag gemäß Fig. 2 entlang einer in Fahrzeuglängsrichtung bzw. in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene;
Fig. 4 eine Perspektivansicht auf die Stützstruktur für den Airbag gemäß Fig. 2, wobei im Unterschied hierzu die die Fächer der Stützstruktur ausfüllenden Flächenelemente der Umhüllung des Rückhaltevolumens des Airbags weggelassen sind;
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht auf eine Verbindungsstelle von zwei Hohlkörpern des Kanalsystems der Stützstruktur, wobei im Bereich einer Verbindungsstelle der zwei Hohlkörper ein Leitelement vorgesehen ist, mittels welchem ein Gasstrom gezielt beeinflussbar ist;
Fig. 6 eine weitere schematische Schnittansicht durch das Kanalsystem der
Stützstruktur, wobei innerhalb eines Hohlkörpers ein Verschlusselemente vorgesehen ist, mittels welchem der Hohlkörper verschließbar bzw. verschlossen ist;
Fig. 7 eine schematische und aussschnittsweise Schnittansicht durch das
Kanalsystem der Stützstruktur, wobei eine Verzweigung zwischen zwei Hohlkörpern erkennbar ist, von welchen ein Hohlkörper eine Querschnittsveränderung in Form einer Querschnittsverminderung aufweist, wodurch eine gezielte Beeinflussung des in die beiden Hohlkörper einstrcrriGriden Gasstroms erfolgt; Fig. 8 eine weitere schematische und ausschnittsweise Schnittansicht durch das Kanalsystem der Stützstruktur analog zu Fig. 7, wobei vorliegend die Querschnittsveränderung lediglich punktuell im Bereich eines der beiden Hohlkörper vorgesehen ist;
Fig. 9 eine schematische und ausschnittsweise Schnittansicht auf einen Hohlkörper der Stützstruktur mit einem als Rückschlagventil ausgebildeten Ventil, mittels welchem eine Durchflussrichtung des Gasstroms einzustellen ist; und in
Fig. 10 eine weitere ausschnittsweise Schnittansicht auf einen Hohlkörper des Kanalsystems der Stützstruktur mit einem andersartig gestalteten Rückschlagventil.
In Fig. 1 ist in einer aussschnittsweisen und schematischen Seitenansicht eine Fahrgastzelle 8 eines Personenkraftwagens erkennbar. Insbesondere erkennbar ist dabei eine A-Säule 10, welche oberseitig in einen Dachrahmen 12 übergeht. Des Weiteren ist rohbauseitig eine B-Säule 14, zwei Sitzquerträger 16, welche sich zwischen einem nicht erkennbaren Mitteltunnel und einem ebenfalls nicht erkennbaren Seitenschweller erstrecken, sowie ausschnittsweise eine vordere Stirnwand 18 erkennbar, welche die Fahrgastzelle 8 nach vorne hin begrenzt.
Vom Interieur des Personenkraftwagens ist ein Beifahrersitz 20 ausschnittsweise erkennbar, auf welchem ein Sitzinsasse 22 positioniert ist. Der Sitzinsasse 22 ist durch einen Sicherheitsgurt 24 angeschnallt positioniert.
Des Weiteren ist ausschnittsweise eine Instrumententafel 26 erkennbar, aus welcher ein im Weiteren noch näher dargestellter Beifahrer-Airbag 28 aus einer Aufbewahrungsposition, in welcher dieser in einem Airbagmodul 30 innerhalb der Instrumententafel 26 angeordnet ist, in eine hier dargestellte Halteposition bewegt bzw. vergrößert worden ist. Folglich ist in Fig. 1 ein Unfallsszenario dargestellt, bei welchem der Sitzinsasse 22 bereits aus dem Fahrzeugsitz 20 nach vorne vorverlagert worden ist und bereits teilweise durch den Airbag 28 zurückgehalten wird, welcher mittels einer entsprechεnden Ξensorik bereits aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition entfaltet bzw. vergrößert worden ist. In Zusammenschau mit Fig. 2, welche den Airbag 28 in seiner vollständig entfalteten Rückhalteposition zeigt, wird erkennbar, dass dieser eine Stützstruktur 32 umfasst, welche durch eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, ein Kanalsystem 34 bildende Hohlkörper 36 geschaffen ist. Die Hohlkörper 36 sind dabei vorliegend als schlauchartige Röhrenkörper gestaltet, welche miteinander zu einem fachwerkartigen bzw. gerüstartigen Kanalsystem 34 verbunden sind. Dabei bestehen die Hohlkörper 36 vorliegend aus einem flexiblen, mit Gas zu befüllenden Schlauchmaterial.
Durch die fachwerkartig miteinander verbundenen Hohlkörper 36 sind somit einzelne Fächer 38 der Stützstruktur 32 geschaffen, welche durch Flächenelemente 40 ausgefüllt sind. Diese Flächenelemente 40 bestehen aus einem flexiblen Material, beispielsweise einem Stoff- oder Gummimaterial. Insgesamt bilden die Flächenelemente 40 eine Umhüllung 42, durch welche ein durch die Stützstruktur 32 umschlossenes Rückhaltevolumen 44 umschlossen ist.
Dies wird insbesondere auch in Zusammenschau mit Fig. 3 erkennbar, welche den Airbag 28 mit der Stützstruktur 32 und der Umhüllung 42 in einer perspektivischen Schnittansicht entlang einer in Fahrzeuglängsrichtung und in Fahrzeughochrichtung verlaufenden Schnittebene zeigt. Insbesondere wird dabei erkennbar, dass die Hohlkörper 36 als Röhren- bzw. Schlauchelemente gestaltet sind, welche untereinander das Kanalsystem 34 bilden.
Eine Anzahl der Hohlkörper 36 ist dabei mit einem Gasgenerator 46 verbunden, mittels welchem im Falle einer Kollision des Kraftwagens ein Gasstrom erzeugt werden kann, welcher in das Kanalsystem 34 der Stützstruktur 32 einströmt. Dadurch wird die Stützstruktur 32 bzw. der Airbag 28 insgesamt aus dem Airbagmodul 30 bzw. der Instrumententafel 26 heraus aus seiner Aufbewahrungsposition in seine Rückhalteposition bewegt bzw. vergrößert. Mit anderen Worten werden die einzelnen Hohlkörper 36 des Kanalsystems 34 durch den Gasstrom aufgeblasen bzw. entfaltet. Einhergehend mit dieser Vergrößerung bzw. Entfaltung der Stützstruktur 32 werden die Flächenelemente 40 der Umhüllung 42 des Airbags 28 ebenfalls entfaltet, um die entsprechenden Fächer 38 auszufüllen bzw. das Rückhaltevolumen 44 des Airbags 28 nach außen hin zu begrenzen. Durch das entsprechende Aktivieren des Gasgenerators 46 wird somit ein Gasstrom erzeugt, wodurch die Stützstruktur 32 entfaltet wird. Einhergehend damit wird das durch die Stützstruktur 32 bzw. die Umhüllung 42 begrenzte Rückhaltevolumen 44 aufgespannt, welches in einer Ausführungsform mit Umgebungsluft, welche bei Umgebungsdruck vorliegt, gefüllt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass entsprechende Öffnungen 48 innerhalb der Umhüllung 42 bzw. den Flächenelementen 40 vorgesehen sind. Der Innendruck der Umhüllung 42 ist in diesem Fall prinzipiell eher geringer als dies bei konventionellen Airbags der Fall ist. Jedoch erhöht sich dieser Innendruck zur Rückhaltung, wenn der Sitzinsasse 22 - wie in Fig. 1 dargestellt - durch Vorverlagerung in den Airbag 28 hineinbewegt. Durch die so entstehende Volumenreduzierung erhöht sich der Innendruck innerhalb der Umhüllung 42 des Rückhaltevolumens 44, wodurch eine Rückhaltung des Sitzinsassen 22 erzeugt wird. Dabei ist es besonders wichtig, dass dieser Druckaufbau zur Rückhaltung möglichst effizient erfolgt.
Als im Rahmen der Erfindung mitumfasst ist es zu betrachten, dass in das Rückhaltevolumen 44 bzw. die Umhüllung 42 gegebenenfalls auch Gas aus dem Gasgenerator 46 einströmen könnte, um hierdurch den Innendruck des Airbags 28 zu erhöhen.
Um nun eine besonders günstige Positionierung und ein besonders günstiges OoP- Verhalten bzw. ein vorteilhaftes LRD-Verhalten zu erreichen, sind innerhalb des Kanalsystems 34 im Weiteren noch näher erläuterte Mittel zur gezielten Beeinflussung bzw. Unterbrechung des im Kollisionsfall durch den Gasgenerator 48 erzeugten Gasstroms vorgesehen.
In Fig. 5 ist hierbei eine Abzweigstelle bzw. eine Verbindungsstelle 50 zwischen zwei Hohlkörpern 36 erkennbar, deren Bereich ein Leitelement 52 in Form einer entsprechend schräg abragenden Wand vorgesehen ist. Ein weiteres Leitelement 54 ist als von der dazugehörigen Wand 53 abragende Ecke ausgebildet. Durch das Leitelement 52 wird erreicht, dass ein mit dem Pfeil 55 angedeuteter Gasstrom an den entsprechend einen Hohlkörper 36 gelangt, während ein mit dem Pfeil 56 angedeuteter Teilgasstrom, welcher durch das Leitelement 54 entsprechend abgelenkt worden ist, um das Leitelement 52 herumgeiangt und in den eπisprecnend anderen Hohlkörper 36 gelangt. Somit kann durch die Leitelemente 52, 54 eine gezielte Aufteilung der Teilgasströme erreicht werden, um hierdurch entsprechend das Entfaltungsverhalten, die Füllreihenfolge, das OoP- Verhalten und das LRD-Verhalten positiv zu beeinflussen.
Fig. 6 zeigt in einer weiteren ausschnittsweisen und schematischen Schnittansicht entsprechende Hohlkörper 36 des Kanalsystems 34, wobei im Bereich einer Zweigstelle 58 ein Verschlusselement 60 angeordnet ist, welches dort beispielsweise als Klappe ausgebildet ist. Die Besonderheit im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es, dass das Verschlusselement 60 durch den mit dem Pfeil 61 angedeuteten Gasstrom verschlossen wird, welcher über eine entsprechende Schlaufe 62 an die Rückseite des Verschlusselements 60 gelangt. Nachdem das Verschlusselement 60 geschlossen ist, kann dann der Gasstrom beispielsweise in einen weiteren, lediglich gestrichelt angedeuteten Hohlkörper 36 weiterströmen. Gleichfalls wäre es natürlich auch denkbar, dass nach dem Verschließen des Verschlusselements 60 ein Weiterströmen des Gasstroms nicht mehr möglich ist. Durch ein derartiges Verschlusselement 60 ist es somit beispielsweise möglich, den Gasstrom entsprechend aufzuhalten, so dass dieser gezielt umgelenkt werden kann. Durch dieses Stoppen und/oder Umlenken des Gasstroms kann eine gezielte Beeinflussung der Befüllungsreihenfolge und des Entfaltungsverhaltens bewirkt werden.
In den Fig. 6 und 7 ist wiederum jeweils in einer schematischen Schnittansicht das Kanalsystem 34 ausschnittsweise erkennbar, und zwar im Bereich einer Zweigstelle 64, an welcher sich ein Hohlkörper 36 in zwei weitere Hohlkörper 36 aufteilt bzw. der Gasstrom gemäß den Pfeilen 65, 66 aufgeteilt wird.
Die Besonderheit bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 7 und 8 liegt darin, dass innerhalb des zugehörigen Hohlkörpers 36 eine Querschnittsveränderung 68, 69 - im vorliegenden Fall eine jeweilige Querschnittsverminderung - vorgesehen ist. Während in Fig. 7 sich diese Querschnittsveränderung 68 über die weitere Länge des zugehörigen Hohlkörpers 36 erstreckt, ist die Querschnittsveränderung 69 gemäß Fig. 8 lediglich punktuell bzw. partiell nach Art einer Drossel ausgebildet. In beiden Fällen wird jedoch erreicht, dass der Strömungswiderstand innerhalb der Hohlkörper 36 der passenden Verteilung des Gasstroms (Pfeile 65, 66) angepasst werden kann. Hierdurch ergibt sirh eine gewoiite Aufteilung des Gasstroms, um entsprechend die Füllzeit, die Füllreihenfolge und das Entfaltungsverhalten des Airbags 28 zu beeinflussen. Diese Maßnahmen können auch zur Beeinflussung der Strömungs- und/oder Druckverhältnisse in den Hohlkörpern 36 eingesetzt werden, um zum Beispiel gezielte Verengungen, die durch den Bemoulli- Effekt verursacht werden können, hervorzurufen oder zu vermeiden.
In den Fig. 9 und 10 ist wiederum in einer jeweiligen ausschnittsweisen Schnittansicht einer der Hohlkörper 36 des Kanalsystems 34 dargestellt, innerhalb welchem jeweilige Mittel zur gezielten Beeinflussung bzw. Unterbrechung des Gasstroms vorgesehen sind. Diese Mittel sind im vorliegenden Fall jeweilige Ventile 70, 72, welche als Rückschlagventile fungieren. Strömt ein Gasstrom demzufolge bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 in die durch die Pfeile 73 angedeutete Richtung, so ist das Ventil 70 offen. In umgekehrter Richtung - gemäß dem Pfeil 74 - ist das Rückschlagventil 70 geschlossen. Fig. 10 zeigt ein ähnliches Wirkbeispiel, wobei das Ventil 72 oberhalb einer Mittellinie 75 des Hohlkörpers 36 offen und unterhalb der Mittellinie 75 geschlossen dargestellt ist, je nach dem, in welcher Richtung der Gasstrom strömt. Durch derartige Ventile 70, 72 oder Membrane kann dabei nicht nur ein vollständiger Verschluss des jeweiligen Hohlkörpers 36 vorgenommen werden, sondern auch unterschiedliche Drücke innerhalb der jeweiligen Hohlkörper 36 bzw. Teilbereiche der Stützstruktur 32 eingestellt werden. Beispielsweise ist es möglich, einen Teil der Gasfüllung des Gasgenerators 46 zum Auffüllen bzw. Erhitzen des Rückhaltevolumens 44 zu nutzen, während der verbleibende Teil in der Stützstruktur 32 bzw. dem Kanalsystem 34 eine Rückhaltewirkung oder zur Wiederaufrichtung des Rückhaltevolumens 44 genutzt werden kann. Mit einer dadurch darstellbaren Labyrinth- und/oder Hinderniskonstruktion kann die Entfaltungsreihenfolge und - geschwindigkeit gesteuert werden. Diese Ausführungsarten können auch zur Erzeugung von Sollknickstellen in Hohlkörpern 36 dienen, über die das OoP-Verhalten und das LRD-Verhalten günstig beeinflusst werden können.
Anhand von Fig. 4 ist des Weiteren erkennbar, dass die Entfaltung auch mittels von Fang- und/oder Ziehbändern 78 beeinflusst werden kann, welche sich durch das Rückhaltevolumen 44 hindurch erstrecken und jeweilige Hohlkörper 36 der Stützstruktur 32 miteinander verbinden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, bei einer Nachzündung einer Gasgeneratorstufe des Gasgenerators 46 je nach Entfaltungsfortschritt eine entsprechende Steuerung beispielsweise der Entfaltungsreihenfolge und Entfaltungsgeschwindigkeit zu erreichen.
Schließlich ist insbesondere anhand von Fig. 4 erkennbar, dass eine Mehrzahl der Hohlkörper 36 eine Außenstruktur 80 der Stützstruktur 32 bilden, wobei wenigstens ein gestrichelt angedeuteter Hohlkörper 82 vorgesehen ist, mit welchem die Hohlkörper 36 der Außenstruktur 80 miteinander verbunden sind. Der somit durch das Rückhaltevolumen 44 hindurchlaufende Hohlkörper 82 ermöglicht es, entsprechenden Teilbereiche der Stützstruktur 32 miteinander zu verbinden, um hierdurch das Entfaltungs- und gegebenenfalls auch das Tragverhalten des Airbags 28 zu optimieren. Mit anderen Worten ist vorliegend wenigstens ein Hohlkörper 82 vorgesehen, welcher nicht nur an der Oberfläche der Stützstruktur 32 verläuft, sondern durch das Rückhaltevolumen 44 hindurch. Durch diese Abkürzung mittels des Hohlkörpers 82 kann gegebenenfalls auch eine verbesserte Abstützung und gegenseitige Versteifung der Hohlkörper 36 bzw. der Stützstruktur insgesamt erreicht werden. Durch das System vernetzter Hohlkörper 36 bzw. Röhrenkörper ergibt sich bei entsprechender Auslegung auch ein Verteilungsverbund zur Verbesserung der Entfaltung bei Hindernissen, auch wenn einzelne Hohlkörper 36 in der Befüllung beispielsweise durch ein lokales Hindernis behindert werden. In diesem Fall können - wenn dies bei der Auslegung der Stützstruktur gewünscht wird - über „Umleitungen" (nicht behinderte Hohlkörper 36) dennoch zumindest Teile der Stützstruktur weiter befüllt statt vollständig blockiert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Stützstruktur für einen Airbag, insbesondere eines Kraftwagens, welche mittels eines Gasstroms aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist und eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, ein Kanalsystem (34) bildende Hohlkörper (36) umfasst, wobei innerhalb des Kanalsystems (34) Mittel (52, 60, 68, 70, 72) zur gezielten Beeinflussung des Gasstroms vorgesehen sind.
2. Stützstruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Leitelement (52) innerhalb des Kanalsystems (34) angeordnet ist, mittels welchem der Gasstrom zu leiten ist.
3. Stützstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement (52) im Bereich einer Verbindungsstelle (50) von zwei Hohlkörpern (36) des Kanalsystems (34) vorgesehen ist.
4. Stützstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verschlusselement (60) innerhalb des Kanalsystems (34) angeordnet ist, mittels welchem ein zugehöriger Hohlkörper (36) verschließbar ist.
5. Stützstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Querschnittsveranderung (68, 69) eines zugehörigen Hohlkörpers (36) innerhalb des Kanalsystems (34) vorgesehen ist
Stutzstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ventil (70, 72) innerhalb des Kanalsystems (34) angeordnet ist, mittels welchem der Gasstrom einzustellen ist
Stutzstruktur nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine innerhalb des Kanalsystems (34) angeordnete Ventil (70, 72) als Rückschlagventil ausgebildet ist
Stutzstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
Teilbereiche des Kanalsystems (34) in der Ruckhalteposition einen unterschiedlichen Fulldruck des Gases aufweisen
Stutzstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verschlusselement (60) innerhalb des Kanalsystems (34) angeordnet ist, mittels welchem ein zugehöriger Hohlkörper (36) verschließbar ist
Stutzstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Hohlkörper (36) des Kanalsystems (34) eine Sollknickstelle aufweist
Stutzstruktur für einen Airbag, insbesondere eines Kraftwagens und insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welche mittels eines Gasstroms aus einer Aufbewahrungsposition in eine Ruckhalteposition bewegbar ist und eine Mehrzahl von miteinander verbundenen, ein Kanalsystem (34) bildende Hohlkörper (36) umfasst, wobei durch eine Mehrzahl der Hohlkörper (36) eine AuRpnςtmktyr (RQ) der Stutzstruktur (32) gebildet ist, und wobei wenigstens ein Hohlkörper (36) vorgesehen ist, mittels welchem Hohlkörper (36) der Außenstruktur (80) miteinander verbunden sind
12. Stützstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Gasstrom erzeugender Gasgenerator (46) mit einer Mehrzahl von Hohlkörpern (36) verbunden ist.
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