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Die
Erfindung betrifft einen Gassack zum Schutz eines Fahrzeuginsassen
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Gassackvorrichtung nach
Anspruch 6.
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Gassäcke sind
in der Fahrzeugindustrie hinlänglich
bekannt und sind für
den Schutz der Fahrzeuginsassen vor einem Frontal-, einem Seitenaufprall
oder einem Überschlagunfall
im Fahrzeug angeordnet. Im Falle der Sensierung eines solchen Unfalls durch
einen Aufprall- oder Näherungssensor
werden ein oder mehrere Gasgeneratoren von einer Steuereinheit gezündet, welche
den oder die jeweiligen Gassäcke
mit Gas befüllen.
Im Allgemeinen weisen Gassäcke
Ventilationsöffnungen
auf, die Sorge tragen, dass beim Aufprall des Insassen auf einen
Gassack Energie absorbiert werden kann und der Insasse nicht einfach
abprallt vom Gassack.
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Aufgrund
der Tatsache, dass sehr unterschiedliche Unfallabläufe vorkommen
können,
werden an die Gassäcke
sehr unterschiedliche Anforderungen gestellt. Um diesen Anforderungen
gerecht zu werden, ist es bekannt sogenannte adaptive Ventilationsvorrichtungen
vorzusehen, die sich während des
Unfallhergangs auf die Situation einstellen und die Gasabströmenge jeweils
auf das richtige Maß einstellen.
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Beispielsweise
kann es bei einem Seitenaufprall zu einem Eindringen eines Pfahls
in die Seitenstruktur kommen oder aber zu einem Aufprall mit einer
relative breiten Fläche
wie einer Fahrzeugfront. In diesen Fällen ergeben sich unterschiedliche
Eindringtiefen und erfordern unterschiedliche Arbeitszeitpunkte
für den
Seitengassack. Beispielsweise soll bei einem relativ lange andauernden
Unfallgeschehen die Ventilation erst einsetzen, wenn sie benötigt wird,
um nicht zu viel Gas unnötig
zu verlieren, so dass der Gassack zum Ende des Eintauchvorgangs
zu wenig Druck besitzt.
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In
der
DE 100 59 956
A1 ist eine Ventilationsvorrichtung offenbart. Ein Schlauchabschnitt
ist mit seinem einen Ende an einer Öffnung in einem Gassack festgelegt.
Das andere, freie Schlauchende weist einen elastischen Ring auf,
der so vorgespannt ist, dass die effektive Ventilationsfläche des
Schlauchendes in Abhängigkeit
vom Innendruck im Gassack veränderbar
ist. Während
der Befüllung
des Gassackes wird bei ansteigendem Gasdruck auch der Schlauchabschnitt
so mit Druck beaufschlagt, dass eine Kraft auf den elastischen Ring
wirkt und dieser das Schlauchende aufweitet. Um dieses zu gewährleisten
ist der Schlauch entsprechend mit Falten versehen, die sich bei
steigendem Druck glätten und
den effektiven Durchmesser des Schlauches erhöhen.
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Ein
Nachteil dieser Anordnung ist die Schwierigkeit das freie Schlauchende
im Ruhezustand oder bei geringem Gasdruck wirksam zu schließen.
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Aus
der gattungsbildenden
EP
08 10 126 A1 ist es bekannt, auf einer Materiallage des
Gassackes eine separate Gewebeschicht anzuordnen, welche über ein
elastisches Element mit dem Gassack verbunden ist, so dass sich
eine relative Beweglichkeit zwischen Gassack und Gewebeschicht ergibt.
Es sind im Gassack Ventilationsöffnungen
vorgesehen, die in Abhängigkeit
der Position der Gewebeschicht mehr oder weniger stark von dieser
abgedeckt sind, so dass sich abhängig
vom Innendruck des Gassackes unterschiedliche effektive Ausströmquerschnitte
einstellen.
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Die
DE 20 2007 005 342
U1 zeigt einen Gassack mit einer innen liegenden Abdecklage,
welche eine Ausströmöffnung in
einer Wandung des Gassackes abdeckt. Die Abdecklage ist mit einem
Zugelement mit der gegenüberliegenden
Gassackwandung verbunden, so dass bei Überschreiten des Abstandes der
beiden Gassackwandungen die Abdecklage weggezogen wird, so dass
die Ausströmöffnung freigegeben
wird.
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Hiervon
ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine
alternative Ausgestaltung des gattungsgemäßen Gassacks und der gattungsgemäßen Gassackvorrichtung
zur Verfügung zu
stellen, welche insbesondere auch in Wiederholvorgängen funktioniert.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist deshalb ein Gassack vorgesehen, der ein Feld
von Ventilationsöffnungen
aufweist, welches im Ruhezustand sowie bei relativ geringem Gasdruck
im Gassack durch ein Abdeckelement verschlossen ist. Dieses Abdeckelement
ist mit einem elastischen Element verbunden, so dass bei ansteigendem
Gasdruck das Abdeckelement verschiebbar ist und das Feld von Ventilationsöffnungen
zumindest zum Teil freilegt. Durch die Abdeckung der Ventilationsöffnungen
durch das Abdeckelement kann ein vollständiges Verschließen der Ventilationsvorrichtung
gewährleistet
werden, da bei relativ geringem Gasdruck im Gassack die das Feld der
Ventilationsöffnungen
aufweisende Hülle
des Gassackes sich an das Abdeckelement anlegt bzw. das Abdeckelement
sich an die Hülle
anlegt und das Feld der Ventilationsöffnungen abdichtet.
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Das
elastische Element ist als Halteband ausgebildet, welches mit seinem
ersten und zweiten Ende zumindest mittelbar mit dem Gassack verbunden
ist, wobei das zweite Ende benachbart zum Abdeckelement festgelegt
ist.
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Weiterhin
ist das Abdeckelement als Abschnitt des Gassackes ausgebildet. So
ist ein Bereich einer ersten Materiallage des Gassackes vorgesehen,
der benachbart zu dem Feld der Ventilationsöffnungen angeordnet ist. Das
Halteband ist im Ruhezustand derart vorgespannt, dass der Bereich
der ersten Materiallage so zu dem ersten Ende des Haltebandes hin
gezogen wird, dass sich eine Falte in der ersten Materiallage bildet
und der Bereich das Feld der Ventilationsöffnungen überdeckt.
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In
einer ersten Ausführungsform
ist der Bereich der Materiallage ein Randbereich des Gassackes und
das zweite Ende des Haltebandes ist am Randabschnitt des Gassackes
auf dessen Außenseite
festgelegt.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
ist das Abdeckelement als ein schlauchförmiger Bereich eines Schlauchabschnittes
des Gassackes ausgebildet. Der Schlauch kann dabei integral mit
den Materiallagen verbunden sein oder auch als separates Materialstück mit diesem
verbunden sein.
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Das
Halteband ist im Ruhezustand derart vorgespannt, dass der schlauchförmige Bereich
nach innen in Richtung des ersten Endes des Haltebandes gestülpt wird,
wobei der schlauchförmige
Bereich das Feld der Ventilationsöffnungen aufweist und der schlauchförmige Bereich
im mit geringem Druck aufgeblasenem Zustand des Gassackes so zusammengedrückt wird,
dass zumindest einige der Ventilationsöffnungen geschlossen sind.
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Die
Ventilationsöffnungen
sind in dem Bereich benachbart zum freien Schlauchende als Radialöffnungen
ausgebildet und das Halteband ist mit seinem zweiten Ende am freien
Schlauchende im Inneren des Schlauchabschnitts festgelegt ist, wobei die
axiale Öffnung
des freien Schlauchendes geschlossen ist.
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Der
durch das vorgespannte Halteband nach innen eingestülpte Bereich
wird durch den Gasdruck in radialer Richtung zusammengedrückt, so
dass sich jeweils gegenüberliegende
Abschnitte des schlauchförmigen
Bereichs gegenseitig abdecken. Bei ansteigendem Gasdruck wird die
axial auf den Schlauchabschnitt wirkende Kraftkomponente größer als
die Haltekraft des vorgespannten Haltebandes und der nach innen
gestülpte
Bereich mit den Ventilationsöffnungen
zumindest zum Teil ausgestülpt,
so dass zumindest einige der radialen Ventilationsöffnungen
freigelegt werden. Bei nachlassendem Gasdruck wird der Bereich wieder
weiter eingestülpt.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele
des näheren
erläutert.
Es zeigen:
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1 Eine
Seitenansicht auf eine Gassackvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform
mit einem Gassack im flach ausgebreiteten Ruhezustand,
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2 die
Seitenansicht der 1, wobei der Gassack mit einem
relativ hohen Gasdruck aufgeblasen ist,
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3 eine
Detailansicht auf einen schlauchförmigen Bereich des Gassackes
gemäß einer
zweiten Ausführungsform,
wobei sich der Gassack im flach ausgebreitetem Ruhezustand befindet,
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4 die
Detailansicht aus 3, wobei der Gassack mit einem
relativ hohen Gasdruck aufgeblasen ist.
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1 zeigt
eine Gassackvorrichtung mit einem Gassack 1, der an einen
Gasgenerator 2 angeschlossen ist, bzw. der Gasgenerator 2 im
Inneren des Gassackes 1 aufgenommen ist. Der Gassack 1 in
diesem Ausführungsbeispiel
ist als Seitengassack ausgebildet. Die Erfindung kann jedoch an
allen möglichen
Gassäcken
verwendet werden, die eine Ventilationsvorrichtung aufweisen.
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Der
Gassack 1 ist aus zwei Gewebelagen 3 ausgebildet,
die entlang des Randes durch Nähte miteinander
verbunden sind und eine Schutzkammer einschließen. Gegenüberliegend zum Gasgenerator 2 weist
der Gassack 1 in der ersten Gewebelage 3 in einem
Bereich 3' ein
Feld 5 von Ventilationsöffnungen 6 auf.
Dieser Bereich 3' erstreckt
sich bei einem im Sitz eingebauten Seitengassackmodul im aufgeblasenen
Zustand in Fahrtrichtung des Fahrzeuges nach vorn. Die Anzahl der Öffnungen 6 sowie
deren Größe kann
natürlich
variieren und je nach Anwendung angepasst werden. Unter Feld 5 von Öffnungen 6 sollen
zumindest drei Öffnungen 6 verstanden
werden. In der zweiten Gewebelage sind keine Ventilationsöffnungen
vorgesehen.
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Ein
elastisches Halteband 7 ist mit einem ersten Ende 8 in
einem ungefähr
zentralen Bereich des Gassackes angenäht, während das zweite Ende 9 mit
dem Rand des Gassackes im Bereich der Randnaht verbunden. Die Länge des
Haltebandes 7 ist wesentlich kürzer als der zwischen den Verbindungsabschnitten
der ersten und zweiten Enden 8, 9 des Haltebandes 7 gelegene
Bereich des Gassackes 1. Aufgrund dieser vorgespannten
Lage des Haltebandes 7 wird der mit dem zweiten Ende 9 des
Haltebandes 7 verbundene Rand des Gassackes 1 in Richtung
auf das erste Ende 8 des Haltbandes 7 verschoben,
so dass sich eine Falte F bildet. Der Bereich 3' der Materiallage 3,
der sich zwischen der Falte F und der Befestigungsstelle des zweiten
Endes 9 des Haltebandes 7 befindet, ist der Abdeckbereich der
Ventilationsöffnungen 6.
Die Ventilationsöffnungen 6 sind
im Ruhezustand des Gassackes 1 gegenüberliegend zum das Abdeckelement
bildenden Bereichs 3' angeordnet.
Sie können
alternativ oder zudem auch im Bereich 3' selbst angeordnet sein.
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Wird
der Gassack 1 im Crashfall aufgeblasen, verbleibt das Abdeckelement
zunächst über dem
Feld 5 der Ventilationsöffnungen 6.
Sobald ein innerer Gasdruck im Gassack 1 erreicht ist,
der entgegen der Vorspannkraft des Haltebandes 7 wirkt und
diese Kraft übersteigt,
bewegt sich der das zweite Ende 9 des Haltebandes 7 aufweisende
Rand des Gassackes 1 in die vom ersten Rand 8 des
Haltebandes 7 entgegengesetzte Richtung und die Falte F verlagert
sich zu einer Falte F' in 2.
Das Halteband 7 wird gestreckt und einige der Ventilationsöffnungen 6 werden
freigelegt, so dass Gas aus dem Gassack 1 entweichen kann.
Bei weiter ansteigendem Gasdruck bewegt sich der Rand weiter bis
die Falte F sich vom Gassack 1 in das Halteband 7 verlagert.
Dann sind sämtliche
Ventilationsöffnungen 6 offen
und der Gassack 1 hat die maximale Ventilationsabströmcharakteristik
erreicht. Nimmt der Gasdruck aufgrund des entwichenen Gasvolumens
ab, bewegt sich der Rand und somit der das Abdeckelement aufweisende
Bereich 3' wieder
zurück
in Richtung auf das erste Ende 8 des Haltebandes 7 zu.
Die Ventilationsöffnungen 6 werden
wieder zumindest zum Teil abgedeckt.
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Anstatt
der Anbindung des ersten Haltebandendes 8 am Gassack 1 kann
es auch am Gasgenerator 2 oder an einem mit dem Gasgenerator 2 verbundenen
Bauteil befestigt sein. In diesem Fall wäre das Halteband 7 immer
noch mittelbar am Gassack 1 befestigt.
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3 zeigt
eine zweite Ausführung
der Erfindung, in der ein Schlauchabschnitt 10 am Gassack 1 vorgesehen
ist, der entweder im Randbereich zweier Gewebelagen eines Gassackes 1 integral
aus Teilen beider Gewebelagen gebildet ist, so dass die Randnaht
des Gassackes 1 bis in den Schlauchabschnitt 10 reicht.
Andererseits kann der Schlauchabschnitt 10 als separater
Gewebeabschnitt an eine Öffnung
in einer der Gewebelagen angenäht
sein. Der Schlauchabschnitt 10 hat ein freies Ende 11,
welches verschlossen ausgebildet ist. In einem dem freien Schlauchende 11 benachbarten
schlauchförmigen Bereich 10' ist ein Feld 15 von
Ventilationsöffnungen 16 angeordnet.
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Ein
elastisches Halteband 17 ist mit einem ersten Ende 18 zumindest
mittelbar an einem zum zentralen Bereich des Gassackes 1 gerichteten
Bereich des Schlauchabschnitts 10 verbunden. Das zweite
Ende 19 des Haltebandes 17 ist am freien Ende 11 des
Schlauchabschnitts 10 befestigt, so dass das elastische
Halteband 17 im Inneren des Schlauchabschnitts 10 verläuft. Die
Länge des
Haltebandes 17 ist auch in diesem Ausführungsbeispiel wesentlich kürzer als
der Bereich des Schlauchsabschnitt 10, der zwischen den
Befestigungspunkten des ersten und zweiten Endes 18, 19 des
Haltebandes 17 angeordnet ist. Durch die daraus resultierende
Vorspannung des Haltebandes 17 wird das freie Ende 11 des
Schlauchabschnitts 10 nach innen eingestülpt und
bildet eine Art Krater auf der Außenseite.
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Im
Ruhezustand des Gassackes 1 ist der die Ventilationsöffnungen 16 aufweisende
schlauchförmige
Bereich 10' vollständig nach
innen eingestülpt, so
dass sich eine Falte F bildet und sich zwischen der Falte F und
dem gassackseitigen Ende des Schlauchabschnitts 10 keine
Ventilationsöffnung 16 mehr
befindet.
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Nach
Zündung
des in dieser Ausführung nicht
dargestellten Gasgenerators wird der Gassack 1 aufgeblasen,
so dass auch der Schlauchabschnitt 10 mit Gas gefüllt wird.
Solange die durch den Gasdruck auf den Schlauchabschnitt 10 ausgeübte Kraft nicht
die Haltekraft des Haltebandes 17 übersteigt, findet keine Ventilation
statt. Die radial auf den schlauchförmigen Bereich 10' wirkende Kraft
des Gasdrucks führt
zu einem Zusammendrücken
dieses Bereichs, so dass sich gegenüberliegende Wandungsbereiche
gegenseitig abdecken und kein Gas aus den Ventilationsöffnungen 16 dringen
kann.
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Sobald
der Gasdruck sich erhöht – beispielsweise
beim Kontakt des Insassen mit dem Gassack 1 – übersteigt
die durch den Gasdruck auf den Schlauchabschnitt 10 ausgeübte Kraft
die Vorspannkraft des Haltebandes 17 und die Falte F bewegt
sich weiter in Richtung auf das freie Schlauchende 11 zu, so
dass eine neue Falte F',
wie in 4 dargestellt, entsteht. Zumindest ein Teil des
schlauchförmigen Bereichs 10' ist aus dem
Krater auf die Außenseite des
Schlauchabschnitts 10 verschoben und Teile des Felds 15 der
Ventilationsöffnungen 16 sind
freigelegt.
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Bei
nachlassendem Gasdruck im Inneren der Schutzkammer des Gassacks 1 – beispielsweise in
einer späten
Phase des Unfallvorgangs – übersteigt
die Federkraft des elastischen Haltebandes 17 die durch
den Gasdruck entgegengesetzt auf das Haltband 17 wirkende
Kraft. Dadurch bildet sich der Krater zurück und die Falte F' bewegt sich wieder
zurück
in Richtung der Ausgangsstellung der Falte F wie in 3 dargestellt.
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- 1
- Airbag
- 2
- Gasgenerator
- 3
- Erste
Materiallage
- 3'
- Bereich
in erster Materiallage
- 5
- Feld
mit Ventilationsöffnungen
- 6
- Ventilationsöffnung
- 7
- Halteband
- 8
- Erstes
Ende des Haltebandes
- 9
- Zweites
Ende des Haltebandes
- 10
- Schlauchabschnitt
- 10'
- Schlauchförmiger Bereich
des Schlauchabschnitts
- 11
- Freies
Ende
- 15
- Feld
mit Ventilationsöffnungen
- 16
- Ventilationsöffnung
- 17
- Halteband
- 18
- Erstes
Ende des Haltebandes
- 19
- Zweites
Ende des Haltebandes
- F
- Falte
- F'
- Falte