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Die
Erfindung betrifft ein Airbagmodul für ein Kraftfahrzeug nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Faltung eines Gassackes für
ein solches Airbagmodul nach den Oberbegriffen der Ansprüche 23 bzw.
33.
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Ein
derartiges Airbagmodul umfasst einen Gassack, einen Gasgenerator
zum Aufblasen des Gassackes, eine Gasleiteinrichtung zur Zufuhr
von Gasen aus dem Gasgenerator in den Gassack und ein Modulgehäuse, wobei
der Gassack zwei Kammern aufweist, die gemeinsam oder getrennt voneinander
aufblasbar sind.
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In
der
DE 195 19 998
A1 ist ein Beifahrerairbagmodul mit einem Gassack und einem
Gassackgenerator beschrieben, wobei der Gassack mindestens einen
gegenüber
einem weiteren Bereich verengten Querschnitt aufweist. Mit einem
solchen Gassack ist erreichbar, dass er sich ohne die Anordnung von
Fangbändern
gezielt in eine bestimmte Richtung aufbläst, da er sich in den Bereichen
mit verengtem Querschnitt weniger ausbreiten kann als in den übrigen Bereichen.
Hierbei entfalten sich allerdings die übrigen Bereiche des Gassackes
auch in einem sogenannten "out
of position"-Fall
(oop-Fall), in dem sich der zu schützende Insasse (z.B. in vorgebeugter Stellung)
zu dicht bei dem Airbagmodul befindet, von Anfang an in Richtung
auf den Insassen.
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Bei
einem aus der
EP 0
861 762 A1 bekannten Beifahrerairbagmodul dieser Art ist
der Gassack in drei separat aufblasbare Kammern umfassende Kissenteile
unterteilt, nämlich
ein mittleres Kissenteil und zwei seitliche Kissenteile, wobei die
Kammern der beiden seitlichen Kissenteile über Gasführungen zeitlich vor dem mittleren
Kissenteil aufblasbar sind. Hierdurch soll erreicht werden, daß sich beim
Aufblasen des Gassackes ein großer
Teil des Füllvolumens nicht
direkt auf den Fahrzeuginsassen zubewegt, sondern sich seitlich
des Insassen entfaltet. Dies führt
zu einer Verringerung der Verletzungsgefahr in einem oop-Fall, in
dem sich der zu schützende
Beifahrer in vorgebeugter Stellung zu dicht bei dem Airbagmodul
befindet. Jedoch steht bei einem solchen Gassack auch für einen
in normler Sitzposition befindlichen Fahrzeuginsassen stets nur
ein entsprechend vermindertes Füllvolumen
im mittleren Gassackbereich zur Verfügung.
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Aus
der
DE 1 780 224 A1 ist
eine Sicherheitsvorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeuges
bei einem Zusammenstoß bekannt,
bei der ein Zweikammerairbag verwendet wird.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Airbagmodul der eingangs
genannten Art im Hinblick auf das Verhalten sowohl in einem oop-Fall
als auch im Hinblick auf den Schutz eines in normaler Sitzposition
befindlichen Fahrzeuginsassen zu optimieren.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
die Schaffung eines Airbagmodules mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Danach
ist vorgesehen, dass die beiden aufblasbaren Kammern des Gassackes
in dessen gefaltetem Zustand die Gasleiteinrichtung des Airbagmodules
jeweils ringsegmentartig (d.h. entlang eines Teiles eines Ringes)
umgreifen. Die Kammern verlaufen demnach jeweils ringförmig um
einen Teil der Gasleiteinrichtung. Die von den ringartig gefalteten Kammern
umschlossene Fläche
(Querschnittsfläche)
verläuft
im Wesentlichen senkrecht zu der Austrittsrichtung der Gase aus
der Gasleiteinrichtung. Hierunter soll auch eine gewisse Neigung
der Austrittsrichtung (in einem spitzen Winkel) zur Normalen der
Querschnittsfläche
verstanden werden.
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Hierzu
können
die gefalteten Kammern jeweils Flächen der Gasleiteinrichtung
umschließen, die
sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Fläche der Gasleiteinrichtung
erstrecken, durch die hindurch die Gase aus der Gasleiteinrichtung
austreten.
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Hierdurch
wird erreicht, dass sich die Kammern des Gassackes beim Aufblasen
zunächst
jeweils seitlich nach außen
entfalten, wobei sie von der Gasleiteinrichtung, um die sie herumgelegt
sind, abheben. Im weiteren Verlauf schwenken die Kammern aufgrund
der Straffung beim weiteren Aufblasen des Gassackes nach innen und
der Gassack nimmt seine Arbeitsposition vor dem entsprechenden Fahrzeuginsassen
ein.
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Wenn
der hierfür
vorgesehene Platz innerhalb des Kraftfahrzeugs jedoch durch einen
sehr dicht bei dem Airbagmodul befindlichen Fahrzeuginsassen belegt
ist, dann bleibt es bei der im Wesentlichen seitlichen Entfaltung
des Gassackes, wobei sich dessen Kammern seitlich an den Fahrzeuginsassen
anlegen. Hierdurch wird ein frontales Anschießen eines in einer oop-Position
befindlichen Fahrzeuginsassen durch den sich entfaltenden Gassack
weitestgehend verhindert.
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Bei
einem in normaler Sitzposition befindlichen Fahrzeuginsassen stehen
demgegenüber
die beiden Kammern nach dem Erreichen ihrer Arbeitsposition in vollem
Umfang als Schutzkissen zur Verfügung.
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Aus
der
EP 0 829 396 A1 ist
zwar ein Gassack bekannt, der sich im gefalteten Zustand ringähnlich um
einen mit Gasaustrittsöffnungen
versehenen Gasgenerator (Gasgenerator mit integrierter Gasleiteinrichtung)
herum erstreckt. Jedoch weist dieser Gassack nur eine Kammer auf
und bietet daher nicht die vorstehend genannten Vorteile.
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Unter
zwei Kammern des Gassackes werden vorliegend zwei Gassackbereiche
verstanden, die sich beim Aufblasen des Gassackes von dem Airbagmodul
ausgehend beidseits des Modules in unterschiedlichen Richtungen,
insbesondere entlang entgegengesetzter Raumrichtungen entfalten,
und die im vollständig
entfalteten und aufgeblasenen Zustand beidseits des Airbagmodules
dem Schutz unterschiedlicher Körperpartien
eines Fahrzeuginsassen dienen. Die Kammern können dabei einerseits durch
den Gassackzuschnitt selbst voneinander getrennt sein, z.B. durch
eine zwischen den beiden Kammern vorgesehene Einschnürung des
Gassackes und/oder durch eine (ggf. durchlässige) Trennwand. Alternativ
oder ergänzend kann
die Ünterscheidung
zweier Kammern des Gassackes anhand der Lage der beiden entsprechenden
Gassackbereiche im aufgeblasenen Zustand des Gassackes erfolgen,
in dem sich die beiden Gassackbereiche beidseits des Modules (d.h.
beidseits des Modulgehäuses
bzw. der darin vorgesehenen Gasleiteinrichtung) vor unterschiedlichen
Körperpartien
des zu schützenden
Fahrzeuginsassen befinden.
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Im
gefalteten Zustand des Gassackes erstrecken sich dessen Kammern
vorzugsweise jeweils entlang eines Teiles einer ringförmigen Kontur,
zum Beispiel indem die Kammern jeweils im Wesentlichen U-förmig um
die Gasleiteinrichtung herumgelegt sind, ohne zu überlappen.
Die offenen Bereiche der Kammern sind dabei einander zugewandt,
so daß die Kammern
gemeinsam einen die Gasleiteinrichtung vollständig umschließenden Ring
bilden.
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Die
Gasleiteinrichtung kann dabei sowohl durch eine separate, mit dem
Gasgenerator verbindbare Baugruppe als auch durch einen einstückigen Bestandteil
des Gasgenerators gebildet werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist jeweils ein Ende der Kammern unmittelbar mindestens einer Austrittsöffnung der
Gasleiteinrichtung nachgeordnet und dabei am Airbagmodul fixiert.
Dementsprechend strömen
beim Aufblasen des Gassackes die aus der Gasleiteinrichtung in den
Gassack eintretenden Gase jeweils zuerst in das am Airbagmodul befestigte
Ende der jeweiligen Kammer.
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Das
andere Ende der beiden Kammern ist jeweils als ein freies Ende ausgebildet,
so dass es beim Aufblasen des Gassackes von der Gasleiteinrichtung
abheben kann.
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Die
Gasleiteinrichtung ist vorzugsweise als Diffusor, insbesondere als
Kamindiffusor mit einem gemeinsamen Kamin für beide Kammern des Gassackes
oder mit einem separaten Kamin für
jede der beiden Kammern, ausgebildet.
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Das
erfindungsgemäße Airbagmodul
kann insbesondere vorteilhaft als Frontairbagmodul und vor allem
als Beifahrerairbagmodul eingesetzt werden.
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Hierbei
ist das Airbagmodul vorzugsweise für einen derartigen Einbau in
ein Kraftfahrzeug ausgebildet und vorgesehen, dass sich der Gassack beim
Aufblasen zunächst
im Wesentlichen senkrecht zu einer Verbindungslinie zwischen dem
Airbagmodul und dem Oberkörper
des zu schützenden
Fahrzeuginsassen (also im wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse bzw.
Fahrtrichtung) entfaltet, wobei die ringsegmentartig gefalteten
Kammern des Gassackes von der Gasleiteinrichtung abheben. Erst daran
anschließend
kommt es dann unter dem Druck der weiter in den Gassack einströmenden Gase
zu einer Positionierung des Gassackes vor den entsprechenden Insassen.
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In
einem oop-Fall, in dem sich der Insasse beim Auslösen des
Gasgenerators in einer Position sehr dicht bei dem Airbagmodul befindet,
wird der Gassack durch den Insassen daran gehindert, seine Arbeitsposition
einzunehmen und er entfaltet sich im Wesentlichen seitlich des Insassen.
Hierdurch wird in einem oop-Fall ein frontales Anschießen des
Insassen durch den sich entfaltenden Gassack verhindert und die
hiermit verbundene erhebliche Verletzungsgefahr unterdrückt.
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In
einer konkreten Ausführung
des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung
ist das Airbagmodul für
einen derartigen Einbau in ein Kraftfahrzeug ausgebildet und vorgesehen, dass
die von den Kammern umschlossene Fläche (Querschnittsfläche) sich
im Wesentlichen senkrecht zu einer Verbindungsstrecke erstreckt,
die von dem Airbagmodul zum Kopf des zu schützenden Insassen verläuft.
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Hierbei
sind vorzugsweise die beiden Enden jeder Kammer des Gassackes im
eingebauten Zustand des Moduls entlang der vertikalen Fahrzeugachse übereinander
angeordnet. Dies bedeutet nicht zwingend, dass die beiden Enden
der jeweiligen Kammer genau vertikal übereinander angeordnet sein
müssten.
Entscheidend ist vielmehr, dass die beiden Kammern in vertikaler
Richtung voneinander beabstandet sind. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind
die beiden Enden jeder Kammer ober- bzw. unterhalb einer Ebene angeordnet,
die bei einem Beifahrermodul durch die Modullängsachse und annähernd senkrecht
zur Ebene der Gasaustrittsöffnung verläuft.
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Weiterhin
ist es vorteilhaft, wenn die den Austrittsöffnungen der Gasleiteinrichtung
unmittelbar nachgeordneten und am Airbagmodul befestigten Enden
der beiden Kammern im eingebauten Zustand des Moduls entlang der
vertikalen Fahrzeugachse übereinander
angeordnet sind. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die genannten Enden
ebenfalls ober- bzw. unterhalb einer Ebene angeordnet, die bei einem
Beifahrermodul durch die Modullängsachse und
annähernd
senkrecht zur Ebene der Gasaustrittsöffnung verläuft.
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Die
vorgenannten Maßnahmen
sind ein konkretes Beispiel dafür,
wie durch konstruktive Auslegung des Airbagmodules die Entfaltung
der beiden Kammern des Gassackes zunächst seitlich neben dem Gassack
und dann vor dem Oberkörper
bzw. Kopf des zu schützenden
Insassen (die vor allem durch die ringartige Faltung der beiden
Kammern des Gassackes erreicht wird) unterstützt werden kann.
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Von
den beiden Kammern des Gassackes ist dabei vorzugsweise eine als
Thoraxschutz und die andere als Kopfschutz vorgesehen. Die Kammern sind
dann derart anzuordnen, dass sich nach dem anfänglichen seitlichen Entfalten
der Thoraxschutz vor der Brust und der Kopfschutz vor dem Kopf des zu
schützenden
Insassen entfaltet. Dies wird dadurch erreicht, dass das an dem
Airbagmodul befestigte Ende der dem Kopfschutz dienenden Kammer des
Gassackes oberhalb des an dem Modul befestigten Endes der dem Thoraxschutz
dienenden Kammer des Gassackes angeordnet ist.
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Ein
Verfahren zur Faltung eines mindestens zwei Kammern aufweisenden
Gassackes für
ein Airbagmodul der vorstehend beschriebenen Art ist durch die Merkmale
des Patentanspruchs 23 charakterisiert.
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Danach
werden die beiden Kammern des Gassackes jeweils mittels geeigneter
Faltelemente um einen Körper
herumgelegt, bei dem es sich insbesondere um eine Gasleiteinrichtung
handeln kann. Es ist aber auch möglich,
beim Falten des Gassackes anstelle der Gasleiteinrichtung selbst
einen entsprechend geformten Körper
als Platzhalter vorzusehen.
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Der
Gassack wird hierbei vorzugsweise innerhalb eines vorgegebenen Höhenprofils
in einer Ebene zusammengerafft.
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Insbesondere
wirken die Faltelemente jeweils paarweise auf den Gassack ein, und
zwar je ein Faltelement auf jede Kammer des Gassackes. Das Umlegen
der beiden Kammern des Gassackes um den hierfür vorgesehenen Körper bzw.
die Gasleiteinrichtung kann dabei dadurch bewirkt werden, dass die
Raffelemente jeweils paarweise unter Erzeugung einer Scherbewegung
auf den Gassack einwirken.
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Bei
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann einerseits vorgesehen sein, dass der Gassack vor dem Raffen
zwischen den entsprechenden Faltelementen flach ausgebreitet und
unmittelbar im Anschluss daran gerafft wird.
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Alternativ
können
dem Gassack vor dem Raffen mittels weiterer Faltelemente zusätzliche
Faltlinien eingeprägt
werden, die das Entfalten des Gassackes in einer definierten Weise
beeinflussen.
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Eine
Vorrichtung zur Durchführung
des beschriebenen Verfahrens ist durch die Merkmale des Patentanspruchs
33 charakterisiert. Eine bevorzugte Weiterbildung der Vorrichtung
ergibt sich aus Patentanspruch 34.
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Weiter
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
anhand der Figuren deutlich werden.
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Es
zeigen:
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1a – ein Airbagmodul
mit einem zwei Kammern aufweisenden Gassack am Beginn der Entfaltung
vor einem in Normalposition befindlichen Insassen;
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1b – das Airbagmodul
aus 1a mit einem vollständig aufgeblasenen Gassack;
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2a – ein Airbagmodul
mit einem zwei Kammern aufweisenden Gassack beim Entfalten neben
einem außerhalb
seiner Normalposition befindlichen Beifahrer;
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2b – das Airbagmodul
aus 2a mit einem vollständig entfalteten und aufgeblasenen
Gassack;
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3a bis 3d – ein Verfahren
zum Falten eines Gassackes für
ein Airbagmodul gemäß den 1a bis 2b;
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4a – ein Schnitt
durch ein Airbagmodul mit einem gemäß dem Verfahren aus den 3a bis 3d gefalteten
Gassack;
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4b – eine Draufsicht
auf das Airbagmodul gemäß 4a;
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5a und 5b – eine Abwandlung
des Airbagmoduls aus den 4a und 4b;
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6 – eine weitere
Abwandlung des Airbagmoduls aus den 4a und 4b;
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7a und 7b – eine Darstellung
der Lage des Airbagmodules aus den 4a und 4b im
eingebauten Zustand bezogen auf die verschiedenen Fahrzeugachsen.
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In 1a ist
ein zwei Kammern 11, 16 aufweisender Gassack 1 eines
an der Armaturentafel 101 eines Kraftfahrzeugs angeordneten
Airbagmodules erkennbar, der sich vor dem Oberkörper O, nämlich dem Kopf K und dem Brustbereich
B eines Fahrzeuginsassen I (Beifahrers) unterhalb der Windschutzscheibe 102 des
Kraftfahrzeugs entfaltet.
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Die
beiden Kammern 11, 16 des Gassackes 1 entfalten
sich dabei zunächst
beidseits des Airbagmodules einander entgegengesetzt im Wesentlichen in
seitlicher Richtung E1 (vergl. 2a), das
heißt entlang
der Fahrzeugquerrichtung y (quer zur Fahrzeuglängs- bzw. Fahrtrichtung x)
und senkrecht zu einer Verbindungsstrecke S zwischen dem Airbagmudul
und dem Kopf K des Insassen I. Mit zunehmender Entfaltung des Gassackes 1 (hervorgerufen
durch das Einströmen
von Gas aus einem Gasgenerator des Airbagmodules in den Gassack 1)
kommt es dann zu einer Schwenkbewegung E2 (vergl. 2a) der
Kammern 11, 16 des Gassackes 1, wobei
die eine Kammer 16 nach oben vor den Kopf K des Insassen
I und die andere Kammer 11 nach unten vor den Brustbereich
B des Oberkörpers
O des Insassen I verschwenkt. Die eine Kammer 16 bildet
somit beidseits einen Kopfschutz und die andere Kammer 11 einen
Thoraxschutz für
den Insassen I. In dieser Position (Arbeitsposition) des vollständig entfalteten
und aufgeblasenen Gassackes 1 ist die gewünschte Rückhaltung
des Insassen I gewährleistet.
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2a zeigt
wiederum das Anfangsstadium bei der Entfaltung des Gassackes 1 (entsprechend der
Darstellung in 1a), wobei sich hier jedoch
der zu schützende
Insasse I (Beifahrer) außerhalb
seiner normalen Sitzposition befindet, da sein Oberkörper O stark
nach vorne gebeugt ist, so dass der Insassen I sich in dem Bereich
befindet, den der Gassack 1 in seiner üblichen Arbeitsposition (vergleiche 1b) einnehmen
würde.
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In
diesem Fall werden die beiden Kammern 11, 16 des
Gassackes 1, die sich zunächst jeweils in Fahrzeugquerrichtung
(y-Richtung) nach außen
entfalten (angedeutet durch die Pfeile E1 in 2a) daran
gehindert, anschließend
eine Schwenkbewegung E2 nach innen zu vollziehen, wie es gemäß 1b bei
einem in Normalposition befindlichen Insassen I der Fall wäre. Die
Schwenkbewegung wird nämlich vorliegend
durch den unmittelbar vor der Armaturentafel 101 befindlichen
Kopf K des nach vorn gebeugten Insassen I verhindert. Hierdurch
entfalten sich die beiden Kammern 11, 16 auch
beim weiteren Aufblasen des Gassackes 1 im Wesentlichen
seitlich des Insassen I, insbesondere seitlich von dessen Kopf K und
Oberkörper
O. So wird bei einem nach vorn gebeugten Insassen ein frontales
Anschießen
des Kopfes K und des Oberkörpers
O (insbesondere Brustbereich) des Insassen I durch den sich entfaltenden Gassackes 1 verhindert
und die Verletzungsgefahr in einem oop-Fall deutlich vermindert.
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Ursache
für die
Entfaltung der beiden Kammern 11, 16 des Gassackes 1 zunächst in
seitlicher Richtung E1 nach außen
(in Fahrzeugquerrichtung y) und die anschließende Schwenkbewegung vor den Kopf
und Oberkörper
eines Insassen (die in einem oop-Fall verhindert wird) ist eine
spezielle Anordnung des Gassackes 1 innerhalb des Airbagmodules,
die durch den anhand der 3a bis 3d dargestellten
Faltprozess erreicht wird.
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3a zeigt
einen flach ausgebreiteten, leeren Gassack 1, in dem eine
Gasleiteinrichtung 2 vorgesehen ist und der zusammen mit
einem Modulgehäuse 3 in
einer Faltvorrichtung 5 angeordnet ist.
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Der
Gassack 1 bzw. dessen äußere Hülle 10 ist
als 2d-Luftsack aus zwei Gewebeplatten in Form einer Acht bzw. in
Form eines Knochens zugeschnitten und umfasst zwei separat aufblasbare
Kammern 11, 16, die über einen verengten Mittelbereich 15 miteinander
verbunden sind. Zur Trennung der beiden Kammern 11, 16 kann
sich im Mittelbereich eine Trennwand 15a erstrecken. Es
ist jedoch nicht erforder lich, dass die beiden Kammern 11, 16 des
Gassackes 1 mittels einer Trennwand voneinander separiert
sind. Es kann durchaus ein Gasaustausch zwischen den Kammern 11, 16 zugelassen
sein.
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Die
beiden Kammern 11, 16 des Gassackes 1 müssen nicht
symmetrisch zugeschnitten sein. Vielmehr ist die Form und Größe der Kammern 11, 16 unter
Berücksichtigung
der räumlichen
Verhältnisse in
dem Kraftfahrzeug, in dem das entsprechende Airbagmodul eingesetzt
werden soll, im Hinblick auf eine optimale biomechanische Krafteinleitung
in den Kopf- und
Thoraxbereich eines Fahrzeuginsassen zu optimieren. Unter diesem
Gesichtspunkt ist auch zu entscheiden, ob zwischen den beiden Kammern 11, 16 Trennwände vorzusehen
sind und inwieweit ein Austausch von Gasen zugelassen sein soll.
Den beiden Kammern 11, 16 können dabei gegebenenfalls unterschiedlich
gestaltete Austrittsöffnungen
der Gasleiteinrichtung 2 zugeordnet sein, wenn eine unterschiedliche
Befüllung
der beiden Kammern 11, 16 des Gassackes 1 gewünscht ist.
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Die
innerhalb des Gassackes 1 vorgesehene Gasleiteinrichtung 2 dient
zur Verbindung des Gassackes 1 mit einem (in 3a nicht
dargestellten, innerhalb der Gasleiteinrichtung 2 anordenbaren)
Gasgenerator, so daß durch
den Gasgenerator 2 freigesetzte Gase gezielt zum Aufblasen
des Gassackes 1 in diesen eingeleitet werden können. Die
Gasleiteinrichtung 2 ist hierzu vorliegend als Kamindiffusor
mit zwei Gaskanälen 26, 27 ausgebildet,
wobei jeder der Gaskanäle 26, 27 zum
Einlassen von Gas in eine der Kammern 11, 16 vorgesehen
ist (Gasdiffusor mit Doppelkamin) und hierzu an seinem Ende eine
entsprechende Austrittsöffnung 26a, 27a aufweist.
Die Gasleiteinrichtung 2 weist im Querschnitt eine rechteckige
Form mit zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten 21, 22 und
zwei kürzeren
Stirnseiten 23, 24 auf, die parallel zu entsprechenden
Wänden 31, 32, 33, 34 des
die Gasleiteinrichtung 2 umgebenden Modulgehäuses 3 verlaufen.
Auf der oberen Deckfläche 25 der
Gasleiteinrichtung 2 sind die beiden Kamine 26, 27 (Gaskanäle) der
Gasleiteinrichtung 2 vorgesehen. (Alternativ können Gasgenerator
und Gasleiteinrichtung auch zu einem Bauelement zusammengefaßt sein,
z.B. indem das Gehäuse
des Gasgenerators Austrittsöffnungen
aufweist, die als Gasleiteinrichtung die im Gasgenerator erzeugten
Gase in den Gassack leiten.) Der Gassack 1 ist an seinem verengten
Verbindungsbereich 15 am Airbagmodul fixiert.
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Zur
Faltung des Luftsackes 1 ist eine Faltvorrichtung 50 vorgesehen,
die drei paarweise Gruppen von Faltelementen 51, 55, 56 aufweist.
Jede dieser Gruppen besteht aus einem Paar Faltelemente, die als
Schieber ausgebildet sind, wobei von jedem Paar Faltelemente jeweils
ein Faltelement zur Einwirkung auf die eine Kammer 11 und
das andere Faltelement zur Einwirkung auf die andere Kammer 16 des
Gassackes 1 vorgesehen ist.
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Die
Faltelemente 51, 55, 56 sind auf einer
(in 3a nicht dargestellten) Grundplatte angeordnet, auf
der sie mittels (in 3a ebenfalls nicht dargestellter)
geeigneter Antriebe verschiebbar sind. Die Faltelemente 51, 55, 56 begrenzen
den Faltraum in der Ausbreitungsebene des Gassackes 1 (horizontal).
Quer zur Ausbreitungsebene des Gassackes 1 (also in vertikaler
Richtung) wird der Faltraum einerseits durch die erwähnte Grundplatte
und andererseits durch eine Oberplatte begrenzt, wobei letztere die
Höhe des gefalteten
Gassackes bestimmt. Die Höhe
der Faltelemente ist so bemessen, dass diese gerade zwischen der
Grund- und Deckplatte horizontal verfahrbar sind. Weitere Einzelheiten
zu einer derartigen Faltvorrichtung, die das Falten eines Gassackes
mittels Raffen (d.h. Zusammenraffen des Gassackes mittels geeigneter
Faltelemente in Form von Schiebern) ermöglicht, sowie zur Ausführung einer Rafffaltung
können
der deutschen Patentanmeldung 195 35 564 entnommen werden, auf die
diesbezüglich
vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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In
der Grundplatte der Faltvorrichtung ist außerdem eine Aufnahme vorgesehen,
die eine Positionierung des Modulgehäuses 3 des Airbagmodules (ohne
Abdeckkappe) unterhalb der Ausbreitungsebene des Gassackes 1 gestattet.
In diesem Modulgehäuse
ist der Gassack 1 zusammen mit der Gasleiteinrichtung 2 fixiert.
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Oberhalb
der Gaskanäle 26, 27 werden
nach dem Ausbreiten des Gassackes Platzhalter 260, 270 (vergl. 3b)
positioniert, die die Gaskanäle 26, 27 nach
oben hin fortsetzen, wobei sich zwischen den Gaskanälen 26, 27 und
den Platzhaltern 260, 270 eine Gassacklage befindet,
da ja die Gasleiteinrichtung 2 mit den Gaskanälen 26, 27 innerhalb
des Gassackes angeordnet ist. Die Platzhalter 260, 270 sind so
bemessen, daß sie
beim nachfolgenden Falten des Gassackes 1 einen dem Querschnitt
der Gaskanäle 26, 27 entsprechenden
Raum bis zur Oberplatte der Faltvorrichtung hin von Gassackgewebe
freihalten. Dadurch wird beim abschließenden Packvorgang (Verstauen
des gefalteten Gassackes im Modulgehäuse) ein Anorden des gefalteten,
komprimierten Gassackpaketes um die Gaskanäle der Gasleiteinrichtun herum
ermöglicht.
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In
den 3b, 3c und 3d wird
nun nacheinander die Einwirkung jedes der Paare von Faltelementen 51, 55, 56 auf
den Gassack 1 beschrieben.
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Die
Faltelemente 51 des ersten Paares weisen jeweils zwei in
einem Winkel von 90° zueinander angeordnete
längserstreckte
Schenkel 52, 53 und einen mit einer Schrägfläche versehenen,
die beiden Schenkel 52, 53 verbindenden Abschnitt 54 auf.
Wie anhand 3b erkennbar ist, wirken diese
Faltelemente 51 dadurch auf jeweils eine Kammer 11, 16 des
Gassackes 1 ein, dass sie in entgegengesetzter Richtung
R1, R1' gegen die
jeweilige Kammer 11, 16 des Gassackes 1 geschoben
werden. Die beiden Faltelemente 51 wirken dabei räumlich (senkrecht
zu ihrer Bewegungsrichtung R1, R1') gegeneinander versetzt unter Erzeugung
einer Scherkraft bzw. Scherbewegung auf den Gassack 1 ein.
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Zur
Einwirkung auf die Kammern 11, 16 des Gassackes 1 dient
dabei zunächst
jeweils ein Schenkel 52 der Faltelemente 51, der
senkrecht zur Bewegungsrichtung R1 verläuft. Der jeweils andere Schenkel 53 der
Faltelemente 51 dient als Begrenzungselement, durch das
die Bewegung der Kammer 16 bzw. 11 begrenzt wird,
auf die das jeweils andere Faltelement einwirkt.
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Bei
der Verschiebung der Faltelemente 51 bewegen sich diese
auf die Gasleiteinrichtung 2 zu, bis ihre abgeschrägten Verbindungsabschnitte 54 annähernd deckungsgleich
mit den längeren
Seitenwänden 31, 32 des
Modulgehäuses 3 verlaufen.
Hierdurch werden die Kammern 11, 16 des Gassackes 1 im
Uhrzeigersinn – bezüglich ihrer
Ausgangslage um etwa 90° – um das
Modulgehäuse
herum verschoben.
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In
einem zweiten Verfahrensschritt wirkt dann ein zweites Paar Faltelemente 55,
die jeweils einschenklig ausgebildet sind, auf den Gassack 1 ein,
wobei jedes der Faltelemente 55 auf eine Kammer 11, 16 des
Gassackes 1 einwirkt. Die Faltelemente 55 werden
dabei in entgegengesetzter Richtung R2, R2' und senkrecht zur Bewegungsrichtung R1,
R1' der ersten Faltelemente 51 verschoben.
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Auch
die zweiten Faltelemente 55 sind quer zu ihrer Verschieberichtung
R2, R2' zueinander
versetzt angeordnet, so dass sie beim Einwirken auf den Gassack
eine Scherkraft bzw. Scherbewegung erzeugen. Unter der Wirkung der
zweiten Faltelemente 55 werden die beiden Kammern 11, 16 des
Gassackes 1 durch das Verschieben gegen die Schenkel 53 der
nun feststehenden ersten Faltelemente 51 vorkomprimiert.
Dabei ist die eine Kammer 11 des Gassackes im Wesentlichen
vor der einen Längsseite 21 und
der einen Stirnseite 24 der Gasleiteinrichtung 2 bzw.
den entsprechenden Wänden 31, 34 des
Modulgehäuses 3 positioniert
und die andere Kammer 16 vor der anderen Längsseite 22 und
der anderen Stirnseite 23 bzw. den entsprechenden anderen Wänden 32, 33 des
Modulgehäuses 3.
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In
dem in 3d dargestellten, abschließenden dritten
Verfahrensschritt wirkt schließlich
auf jede der Kammern 11, 16 ein drittes Paar von
Faltelementen 56 ein, die jeweils zwei senkrecht zueinander
verlaufende Falt- bzw. Vorderflächen 57, 58 aufweisen. Diese
dritten Faltelemente 56 werden derart in entgegengesetzter
Richtung R3 in Richtung auf die Gasleiteinrichtung 2 verschoben,
bis ihre Faltflächen 57, 58 annähernd deckungsgleich
mit den jeweiligen kürzeren
Querwänden 33, 34 und
einem Teil der längeren
Seitenwände 31, 32 des
Modulgehäuses 3 verlaufen.
Die Grundfläche
des derart gefalteten Gassackpaketes mit den ringsegmentartig bzw.
bogenförmig
gefalteten Kammern 11, 16 entspricht somit annähernd der
Querschnittsfläche
des Modulgehäuses 3.
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Nach
Abschluss des letzten Verfahrensschrittes des Faltprozesses wird
das gefaltete Gassackpaket durch einen senkrecht zur Ausbreitungsebene
des Gassackes 1 verfahrbaren Stempel in das unterhalb der
Ausbreitungsebene befindliche Modulgehäuse gedrückt und dort verstaut.
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Hierdurch
sind im Ergebnis die beiden Kammern 11, 16 des
Gassackes 1 jeweils U-förmig
um die Gaskanäle 26, 27 der
Gasleiteinrichtung 2 herumgelegt worden, wobei die beiden
Kammern 11, 16 zusammen einen Ring bilden, der
die Gasleiteinrichtung 2 im Bereich der Gaskanäle 26, 27 umschließt. Weitere
Einzelheiten hierzu werden weiter unten anhand der vergrößerten Darstellung
gemäß den 4a und 4b erläutert werden.
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Die 4a und 4b zeigen
den mit einem Verfahren nach den 3a bis 3d gefalteten
Gassack 1 nach dem Verstauen in einem den Gassack 1 zusammen
mit der Gasleiteinrichtung 2 aufnehmenden Modulgehäuse 3.
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Anhand
der 4a und 4b ist
erkennbar, dass sich die beiden Kammern 11, 16 des
Gassackes 1 jeweils unter Bildung eines offenen Ringes U-förmig um
die mit Austrittsöffnungen 26a, 27a versehenen
Gaskanäle 26, 27 der
Gasleiteinrichtung 2 herum erstrecken. Jede der beiden
U-förmigen
Kammern 11, 16 ist dabei im Bereich des Endes
eines Schenkels 12 bzw. 17 an dem Modul fixiert,
während der
jeweils andere Schenkel 13 bzw 18 der entsprechenden
Kammer 11, 16 als freier Schenkel ausgebildet
ist. Die beiden Schenkel 12, 13 bzw. 17, 18 der
jeweiligen Kammer 11, 16 sind dabei jeweils über einen Basisbereich 14, 19 des
entsprechenden "U" miteinander verbunden.
Gemeinsam bilden die beiden Kammern 11, 16 einen
geschlossenen Ring, der die Gasleiteinrichtung 2 im Bereich
der Gaskanäle 26, 27 vollständig umschließt.
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In 4b ist
durch Pfeile F angedeutet, entlang welcher Richtung die beiden Kammern 11, 16 des
Gassackes 1 beim Falten um die Gaskanäle 26, 27 der
Gasleiteinrichtung 2 herumgelegt worden sind. Die von den
ringartig gefalteten Kammern 11, 16 umschlossene
Fläche 5 erstreckt
sich dabei im Wesentlichen senkrecht zu der Austrittsrichtung der Gase
G aus der Gasleiteinrichtung 2 (vergl. 4a).
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Beim
Aufblasen des Gassackes 1 und somit der Kammern 11, 16 mittels
eines Gasgenerators über
die Gasleiteinrichtung 2 strömen die Gase entlang einer
Richtung G durch die beiden Gaskanäle 26, 27,
die leicht geneigt gegenüber
einer Senkrechten von der Oberseite 25 der Gasleiteinrichtung 2 abstehen,
in den Gassack 1 hinein. Hierdurch wird das Entfalten des
Gassackes 1, das heißt
der beiden Kammern 11, 16 des Gassackes 1,
ausgelöst.
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Hierbei
heben die beiden Kammern 11, 16, die ringartig
um die Gasleiteinrichtung 2 gelegt sind, zunächst mit
ihren freien Enden 13 bzw. 18 von der Gasleiteinrichtung
ab, wobei diese seitlich nach außen gestellt werden (vergleiche
die Pfeile E1 in 4b). Dies entspricht der in
den 1a und 2a erläuterten
Entfaltung der beiden Kammern 11, 16 des Gassackes 1 seitlich
nach außen.
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Beim
weiteren Aufblasen des Gassackes 1 straffen sich die beiden
Kammern 11, 16 und werden dadurch (entsprechend
den in 1b bzw. 4b eingezeichneten
Pfeilen E2) jeweils derart verdreht, dass sie oberhalb bzw. unterhalb
des Modulgehäuses 3 positioniert
werden. Die obere Kammer 16 des Luftsackes 1 dient
dabei als Kopfschutz und die untere Kammer 11 des Luftsackes 1 als
Thoraxschutz, vergleiche 1a und 1b.
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Die
Festlegung der oberen und unteren Kammer wird dabei dadurch erreicht,
dass im eingebauten Zustand des Airbagmodules die dem Kopfschutz
dienende obere Kammer 16 mit ihrem am Airbagmodul fixierten
Schenkel 17 oberhalb des entsprechenden Schenkels 12 der
anderen, als Thoraxschutz dienenden Kammer angeordnet ist. 4b zeigt
dabei in etwa die Lage des Airbagmodules beim Einbau in die Armaturentafel
eines Kraftfahrzeugs vom zu schützenden
Beifahrer aus gesehen. Hierbei ist der am Modul fixierte Schenkel 17 der
einen Kammer 16 oberhalb des am Modul fixierten Schenkels 12 der
anderen Kammer 11 angeordnet.
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Die
beiden Schenkel 12, 13 bzw. 17, 18 jeder Kammer 11, 16 sind
dabei wiederum übereinander angeordnet.
Bei der dem Kopfschutz dienenden Kammer ist der freie Schenkel 18 unterhalb
des am Modul fixierten Schenkels 17 vorgesehen und bei
der dem Thoraxschutz dienenden Kammer ist es umgekehrt: das heißt der freie
Schenkel 13 der entsprechenden Kammer 11 liegt
oberhalb des am Modul fixierten Schenkels 11.
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In
den 5a und 5b ist
eine Abwandlung des Airbagmodules aus den 4a und 4b dargestellt,
wobei der einzige Unterschied darin besteht, dass die Gasleiteinrichtung
als ein Gasdiffusor mit einem eine Austrittsöffnung 29a aufweisenden, im
Querschnitt länglichen
Einzelkamin 29 ausgebildet ist. Durch diesen hindurch strömen die
Gase G in den Gassack 1 hinein, um diesen aufzublasen.
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Die
beiden Kammern 11, 16 des Gassackes 1 sind
hierbei entsprechend der Darstellung gemäß 5b um
den einzelnen Kamin 29 der Gasleiteinrichtung 2 herumgelegt,
wobei wiederum die Pfeile F in 5b die
Verdrehung des Gassackes bei dem Faltprozess gemäß den 3a bis 3d symbolisieren.
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Im Übrigen stimmt
das anhand der 5a und 5b dargestellte
Ausführungsbeispiel
eines Airbagmodules mit dem in den 4a und 4b gezeigten überein,
so dass für
weitere Einzelheiten auf die Ausführungen zu den letztgenannten
Figuren Bezug genommen wird. Zur besseren Erkennbarkeit der Bezüge sind
dabei jeweils übereinstimmende Bauteile
mit identischen Bezugszeichen versehen.
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In 6 ist
eine weitere Abwandlung der Ausführungsbeispiele
aus den 4a bis 5b dargestellt.
Das in 6 gezeigte Airbagmodul weist ein Modulgehäuse 3 mit
einer im Wesentlichen ovalen Außenwand 30 und
eine Gasleiteinrichtung 2 mit einem einzelnen, im Querschnitt
kreisförmigen
Kamin 28 (Gaskanal) auf, der an seinem freien Ende eine
Austrittsöffnung 28a für in den
Gassack 1 strömendes
Gas bildet.
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Der
wesentliche Unterschied zwischen dem Airbagmodul gemäß 6 und
dem in den 5a und 5b dargestellten
Ausführungsbeispiel
liegt somit in der Form des Modulgehäuses (im Querschnitt rechteckig
bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß den 5a und 5b bzw.
im Querschnitt oval bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 6)
sowie in der Form des Kamins der jeweiligen Gasleiteinrichtung 2 (ein
im Querschnitt länglicher
Kamin 29 gemäß den 5a und 5b bzw.
ein im Querschnitt kreisförmiger
Kamin 28 gemäß 6).
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Im Übrigen,
insbesondere hinsichtlich der Anordnung des Gassackes 1,
der sich mit zwei Kammern 11, 16 ringförmig um
den Kamin 28 herum erstreckt, stimmt dieses Ausführungsbeispiel
mit den anhand der 5a und 5b erläuterten
Ausführungsbeispielen überein,
so dass diesbezüglich
auf die dortigen Ausführungen
verwiesen wird.
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Die 7a und 7b zeigen
die Ausrichtung des in den 4a und 4b dargestellten
Airbagmodules bezüglich
zweier Fahrzeugebenen eines Kraftfahrzeugs bei einer typischen Einbaulage des
Airbagmodules (Beifahrerairbagmodul mit einer längserstreckten Gasleiteinrichtung 2)
im Armaturenbrett des Fahrzeugs.
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Gemäß 7a erstrecken
sich die beiden Kammern 11, 16 des Gassackes 1 im
Bereich ihrer Enden 12, 13 bzw. 17, 18 jeweils
im Wesentlichen senkrecht zu einer Ebene A, die parallel zu einer durch
die Fahrzeuglängsachse
x und die vertikale Fahrzeugachse z (vergleiche 1a bis 2b) aufgespannten
Fahrzeugebene (xz-Ebene) verläuft. Dabei
sind die beiden Kammern 11, 16 beidseits der Ebene
A angeordnet, die das Modul in der Mitte bezüglich seiner Ausdehnung entlang
der Fahrzeugquerrichtung y schneidet. Gleichzeitig verläuft die Längsachse
L des Airbagmoduls, das ja als Beifahrermodul eine längserstreckte
Gasleiteinrichtung 2 mit einem entsprechend längserstreckten
Modulgehäuse 3 aufweist,
im Wesentlichen senkrecht zu der genannten Ebene xz.
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Anhand 7 ist ferner erkennbar, dass die beiden
im Wesentlichen U-förmigen
Kammern 11, 16 des Gassackes 1 mit ihren
Schenkeln jeweils im Wesentlichen parallel zu einer Ebene B verlaufen,
die durch die Längsachse
L des Moduls sowie durch die Gasleiteinrichtungen 26, 27 bzw.
deren Mittelachsen aufgespannt wird.