-
Die
Erfindung betrifft eine Gassack-Einheit nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
-
Fast
jeder Gassack, der zum Insassenschutz in einem Kraftfahrzeug eingebaut
ist, weist eine Ventilationsöffnung
in der Gassackhülle
auf. Ohne eine solche Ventilationsöffnung wäre der Gassack sehr hart und
er könnte
beim Aufprall des Insassen nur sehr wenig kinetische Energie aufnehmen.
Bei den meisten bisher eingesetzten Gassäcken ist die Ventilationsöffnung immer,
also auch schon beim Befüllen des
Gassacks durch einen Gasgenerator, offen. Dies hat den Nachteil,
dass ein Teil des Gasgenerator kommenden Gases noch während des
Befüllvorgangs
aus dem Gassack entweicht, wodurch eine entsprechend erhöhte Gasgeneratorleistung
gewählt werden
muss. Ein weiterer Nachteil ist, dass bei ständig geöffneter Ventilationsöffnung nur über einen
relativ kurzen Zeitraum der idealen Betriebsdruck aufrechterhalten
werden kann. Dies ist insbesondere bei Seiten- und Vorhang-Gassäcken von
Nachteil, da diese auch Schutz bei einem Überschlagunfall bieten sollen.
Die Gesamtdauer eines Überschlagunfalls beträgt in der
Regel zwischen einer und sechs Sekunden und es besteht bei herkömmlichen
Vorhang- oder Seiten-Gassäcken
die Gefahr, dass sie zum Ende eines solchen Unfalls ihre volle Schutzwirkung nicht
mehr zur Verfügung
stellen können.
-
Aus
der gattungsbildenden
FR
2 757 465 A1 ist eine Gassack-Einheit mit einer Gassackhülle bekannt,
deren Ventilationsöffnung
mittels eines flexiblen Elements verschließbar ist. Das flexiblen Element ist
außerhalb
der Gassackhülle
angeordnet und vom flexiblen Element erstreckt sich ein Zugelement
zur Prallfläche
der Gassackhülle.
Im vollständig
gefüllten,
nicht belasteten Gassack steht das Zugelement unter Zugspannung
und zieht somit das flexible Element auf die Gassackhülle, womit
die Ventilationsöffnung
ver schlossen wird. Prallt der Insasse auf die Prallfläche wird
das prallflächenseitige
Ende des Zugelements in Richtung des flexiblen Elements bewegt,
wodurch das Zugelement seine Zugspannung verliert und das flexible
Element die Ventilationsöffnung
freigibt. Es wird also erreicht, dass die Ventilationsöffnung erst
dann freigegeben wird, wenn dies auch nötig ist, nämlich wenn der Insasse auf
die Prallfläche
auftrifft. Es sind also grundsätzlich
längere
Standzeiten des Gassacks erreichbar. Die vorgeschlagene konstruktive
Lösung
bringt jedoch einige Probleme und Nachteile mit sich:
Zum einen
ist eine Abdichtung der Ventilationsöffnung durch ein außen liegendes
flexibles Element nur schwer erreichbar, eine Abdichtung während der Expansionsphase
ist so gut wie nicht möglich.
Weiterhin ist es notwendig, dass sich die Ventilationsöffnung im
Wesentlichen gegenüber
der Prallfläche
befindet. Im Falle eines Vorhang- oder Seitengassacks liegt die
Ventilationsöffnung
und das die Ventilationsöffnung
abdeckende flexible Element somit an der Seitenstruktur oder an
der Seitenscheibe an und hierdurch besteht die Gefahr, dass die
Ventilationsöffnung
durch das flexible Element auch dann noch abgedeckt wird, wenn der
Insasse auf die Prallfläche prallt.
-
Die
GB 2 302 845 A zeigt
einen kissenförmigen
Frontgassack mit einer durch ein flexibles Element verschlossenen
Ventilationsöffnung.
Das flexible Element ist mittels einer Reißnaht mit der Gassackhülle vernäht und mit
einem Zugelement verbunden, das sich um den maximalen Umfang des
Gassacks erstreckt und über
Laschen an der Gassackhülle
gesichert ist. Prallt nun ein Insasse auf die Prallfläche, wird
der Gassack flacher und der maximale Umfang vergrößert sich.
Hierdurch übt
das Zugelement Kraft auf das flexible Element aus, wodurch die Reißnaht zerstört wird
und die Ventilationsöffnung freigegeben
wird. Auch hier wird das Ziel erreicht, dass der Gassack bis zum
Aufprall des Insassen im Wesentlichen gasdicht ist. Es kann hierbei
auch eine ausgezeichnete Gasdichtheit erreicht werden, der notwendige
Fertigungsaufwand ist jedoch sehr hoch. Weiterhin ist die hier vorgeschlagene Konstruktion zum
Einsatz an einen Seiten- oder Vorhanggassack nicht sehr geeignet.
-
Aus
der US 2004/0012179A1 zeigt ein Frontgassack, dessen Tiefe und Ventilationsöffnungen über lösbare Zugelemente
beeinflußt
werden können.
-
Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine
gattungsgemäße Gassack-Einheit
dahingehend weiterzubilden, dass bis zum Auftreffen des Insassen
eine hohe Gassicherheit erzielt werden kann, dass sie einfach herstellbar
ist und das sie als Seitengassack-Einheit ausgebildet sein kann.
-
Diese
Aufgaben werden durch eine Gassack-Einheit mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
-
Bei
der erfindungsgemäßen Gassack-Einheit
befindet sich das flexible Element, das zum Verschluss der Ventilationsöffnung dient,
auf der Innenseite der Gassackhülle,
also innerhalb des Gasraums. Das flexible Element ist mit dem ersten
Ende eines Zugelements verbunden, welches sich im Wesentlichen parallel
zur Prallfläche
durch den Gasraum des Gassacks erstreckt. Das zweite Ende des Zugelements
ist dauerhaft und mit der Gassack-Einheit – entweder direkt oder indirekt
mit der Gassackhülle
oder direkt oder indirekt mit dem Gassackgehäuse – verbunden. Die Länge des
Zugelements ist dabei so gewählt,
dass es dann, wenn sich der Gassack im vollständig expandiertem Zustand ohne äußere Belastung
befindet, gerade frei von Zugspannungen ist. Wird nun Kraft auf
die Prallfläche
oder auf die gegenüberliegende
Aufstützfläche ausgeübt (in der
Regel geschieht dies gleichzeitig) nimmt der Abstand zwischen Prallfläche und
Abstützfläche ab,
woraus folgt, dass die Ausdehnung senkrecht hierzu größer wird,
da die Fläche
der Gassackhülle
konstant bleibt. Da das Zugelement eine vorgegebene Länge hat,
die Längsausdehnung
der Gassackhülle
also nicht mitmachen kann, zieht das Zuge lement am flexiblen Element
und hebt dieses von der Ventilationsöffnung ab, so dass die Ventilationsöffnung freigegeben
wird.
-
Dadurch,
dass sich das flexible Element auf der Innenseite der Gassackhülle befindet,
wird es während
der Expansion auf die Gewebehülle
gedrückt,
so dass eine gute Gasdichtheit gegeben ist. Die erfindungsgemäße Anordnung
eignet sich insbesondere für
Seitengassäcke,
wie man anhand der nun mit Bezug auf die Figuren beschriebenen Ausführungsbeispiele
sieht. Hierbei zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung eines Seitengassacks in einem vertikalen
Schnitt parallel zur Fahrzeuglängsachse,
-
2 einen
Schnitt entlang der Ebene A-A aus 1, wobei
die Gassackhülle
vollständig
expandiert und frei von äußeren Kräften ist,
-
3 das
in 2 Gezeigte bei Krafteinwirkung auf die Prallfläche und
die Abstützfläche,
-
4 eine
Draufsicht entlang der Sichtlinie B-B aus 1,
-
5 eine
Variante zu dem in 2 Gezeigten ohne Darstellung
von Gehäuse
und Gasgenerator,
-
6 das
in 5 Gezeigte bei Krafteinwirkung auf Prallfläche und
die Abstützfläche,
-
7 einen
Seitengassack der sich aus der Seitenstruktur kommend vor einer
Seitenscheibe aufbläst,
-
8 einen
Schnitt entlang der Ebene C-C aus 7, wobei
die Gassackhülle
frei von äußeren Kräften ist,
-
9 das
in 8 Gezeigte bei Krafteinwirkung auf Prallfläche und
die Abstützfläche,
-
10 eine
Variante des in 8 Gezeigten,
-
11 das
in 10 Gezeigte bei Krafteinwirkung auf die Prallfläche und
die Abstützfläche,
-
12 und 13 ein
Ausführungsbeispiel mit
Reißnähten.
-
1 zeigt
eine Seitengassack-Einheit in einem Schnitt, wobei die Gassackhülle 10 vollständig expandiert
ist. Eine solche Seitengassack-Einheit ist in der Regel in der Seitenwange
einer Sitzlehne untergebracht und weist neben der Gassackhülle 10 ein Gehäuse 34 und
einen Gasgenerator 20 auf, der über Bolzen mit dem Gehäuse 34 und
dem Rahmen des Sitzes verbunden ist. Im vorderen Abschnitt 10b der
Gassackhülle 10 befindet
sich die Ventilationsöffnung 16.
Diese ist im unbelasteten Zustand vom flexiblen Element 18,
das über
zwei zueinander parallele, reißfeste
Nähte 36 (siehe 4)
mit der Gassackhülle 10 verbunden
ist, verschlossen. Das flexible Element 18 befindet sich
auf der Innenseite der Gassackhülle 10,
also von der Gassackhülle
aus gesehen in Richtung des Gasraumes 38.
-
Vom
flexiblen Element 18 erstreckt sich das Zugelement 19 bis
zu einer starr mit dem Gasgenerator 20 verbundenen Befestigungsöse 24.
Das erste Ende 19' des
Zugelements 19 ist also mit dem flexiblen Element 18 und
das zweite Ende 19'' des Zugelements
ist mit dem Gasgenerator verbunden. Die Länge dieses Zugelements 19 ist
so gewählt,
dass im in 2 dargestellten Zustand, d.h.
dann, wenn die Gassackhülle 10 vollständig expandiert,
jedoch von äußeren Kräften frei
ist, gerade eben spannungsfrei ist. Hierdurch übt das Zugelement in diesem
Zustand keine Kraft auf das flexible Element 18 auf und
dieser wird durch den im Gasraum 38 herrschenden Überdruck
auf die Gassackhülle 10 gepresst
und verschließt
somit die Ventilationsöffnung 16.
-
Das
Zugelement 19 erstreckt sich im wesentlichen parallel zur
Prallfläche 12 der
Gassackhülle. Handelt
es sich beim Gassack, wie hier beschrieben, um einen Seitengassack,
bedeutet das, dass bei vollständig
expandiertem Gassack das Zugelement in einer Ebene liegt, die vertikal
und parallel zur Fahrzeuglängsachse
orientiert ist.
-
Wird
nun, wie in 3 gezeigt, Kraft auf die Prallfläche 12 und
auf die Abstützfläche 14 ausgeübt, (dies
geschieht in der Regel gleichzeitig, wenn die Prallfläche 12 den
Insassen kontaktiert und die Gassackhülle 10 mit der Abstützfläche 14 gegen
die Seitenstruktur des Kraftfahrzeugs gedrückt wird), vergrößert sich
die Längsausdehnung
der Gassackhülle 10.
Das Zugelement 19 kann diese Längsausdehnung nicht mitmachen
und zieht deshalb das flexible Element 18 von der Gassackhülle 10 und
somit auch von der Ventilationsöffnung 16 weg,
wodurch die Ventilationsöffnung 16 frei
wird und Gas durch sie ausströmen
kann. Die Ventilationsöffnung
befindet sich hierbei in einem Bereich, der an keinem Strukturelement
des Kraftfahrzeugs anliegt, so dass das Ausströmen des Gases nicht behindert
wird.
-
5 und 6 zeigen
eine Variation zu dem in 2 und 3 gezeigten
(Gehäuse 34 und Gasgenerator 20 sind
hier nicht dargestellt). In diesem Ausführungsbeispiel weist die Gassackhülle 10 zwei
Ventilationsöffnungen 16 auf,
die jeweils von einem flexiblen Element 18 abgedeckt sind.
Das Zugelement 19 teilt sich in zwei vordere Abschnitte 19a, 19b,
die jeweils mit einem flexiblen Element 18 verbunden sind.
Die grundsätzliche
Funktionsweise bleibt die selbe wie im ersten Ausführungsbeispiel.
-
Die 7 bis 9 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
eines Seitengassacks, der sich von der Seitenstruktur des Fahrzeugs
aus vor einer Seitenscheibe aufbläst. Auch hier erstreckt sich
das Zugelement durch den Gasraum 38, wobei das erste Ende 19' des Zugelements 19 mit
dem die Ventilationsöffnung 16 abdeckenden
flexiblen Element 18 verbunden ist. Das zweite Ende 19'' des Zugelements 19 ist
mit der Gassackhülle 10 verbunden.
Wie man anhand 8 zieht, ist die Länge des
Zugelements auch hier so bemessen, dass es bei vollständig expandierter
Gassackhülle 10 bei
fehlender äußerer Krafteinwirkung im
Wesentlichen frei von Zugkräften
ist. Wird Kraft auf die Prallfläche 12 und
die Abstützfläche 14 ausgeübt, streckt
sich die Gassackhülle 10 und
das Zugelement 19 zieht das flexible Element 18 von
der Ventilationsöffnung 16 weg
(9).
-
Die 10 und 11 zeigen
eine Variation zum eben gezeigten Ausführungsbeispiel. Hier sind beide
Enden 19', 19'' mit einem eine Ventilationsöffnung 16 abdeckenden
flexiblen Element 18 verbunden. Bei Kraftausübung auf
Prallfläche 12 und
die Abstützfläche 14 werden
somit beide sich im Wesentlichen gegenüberliegende Ventilationsöffnung 16 geöffnet.
-
Wie
man sieht, ist stets ein Ende, hier das erste Ende 19' mit einem flexiblen
Element 18 verbunden. Das zweite Ende 19'' kann mit einem weiterem flexiblen
Element 18, mit der Gassackhülle 10, oder einem
starren Element, beispielsweise dem Gasgenerator, verbunden sein.
Es ist auch möglich das
zweite Ende 19'' direkt mit
dem Gehäuse 34 zu verbinden.
-
Die 12 und 13 zeigen
ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Hier sind die beiden flexiblen Elemente 18 über Nähte 36 und
Reißnähte 37 mit
der Gassackhülle 10 verbunden.
Tritt eine ausreichend hohe Zugspannung im Zugelement 19 auf,
werden die Reißnähte zerstört und die
dadurch entstehenden Ventilationsöffnungen 16 freigegeben.
Es ist hier möglich,
die vorderen Enden 19a, 19b des Zugelements und
die flexiblen Elemente 18 einstückig herzustellen.
-
Die
flexiblen Elemente 18 bestehen vorzugsweise aus Gewebe
oder Kunststoffolie.
-
- 10
- Gassackhülle
- 10b
- vorderer
Abschnitt
- 12
- Prallfläche
- 14
- Abstützfläche
- 16
- Ventilationsöffnung
- 18
- flexibles
Element
- 19
- Zugelement
- 19'
- erstes
Ende
- 19''
- zweites
Ende
- 19a,
b
- vorderer
Abschnitt des Zugelements
- 20
- Gasgenerator
- 22
- Bolzen
- 24
- Befestigungsöse
- 34
- Gehäuse
- 36
- Naht
- 37
- Reißnaht
- 38
- Gasraum