DE19517315A1 - Gassack - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gassack nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Nach dem Aufprall des Insassen auf einen aufgeblasenen Gassack eines Airbagmoduls muß das Gas aus dem Gassack entweichen können. Es ist bekannt, zu diesem Zweck für den Gassack gasdurchlässiges Gewebe zu verwenden oder bei der Verwendung gasundurchlässigen Gewebes Gasablaßöff­ nungen vorzusehen. Diese Gasablaßöffnungen weisen in der Regel einen kreisrunden Querschnitt auf.

Der Nachteil dieser bekannten Gassäcke besteht darin, daß sich wegen der stets offenen Gasablaßöffnung im Gassack ein sehr später und sehr hoher Kraftanstieg ergibt, wodurch die Insassen einer hohen Belastung ausgesetzt sind. Die eigentliche "Bremswirkung" des Gassackes erfolgt nur auf einem Drittel der Gassackdicke.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Dämpfungscharakteristik des Gassackes im Chrashfall so zu verändern, daß die "Bremswirkung" des Gassackes auf einer größeren Gassackdicke eintritt und daß die Belastung des Insassen verringert wird.

Erfindungsgemäß wird das gemäß den kennzeichnenden Merkma­ len des Anspruchs 1 erreicht.

Bei einem Gassack mit mindestens einer Gasabströmöffnung weist erfindungsgemäß die Gasabströmöffnung einen in seiner Größe steuerbaren Querschnitt auf.

Der Querschnitt der Gasabströmöffnung kann in Abhängigkeit unterschiedlicher Kriterien bzw. Parameter gesteuert, insbesondere geöffnet werden. Insbesondere ist die Gasabströmöffnung so ausgebildet, daß sie während der Entfaltung des Gassackes und bis zum Erreichen eines vorbe­ stimmten Öffnungskriteriums geschlossen bleibt.

So ist erfindungsgemäß eine sich in Abhängigkeit vom Innen­ druck und der sich daraus ergebenden Gewebespannungen des Gassackes unterschiedlich öffnende Gasabströmöffnung vorge­ sehen. Der Innendruck wird vom Gasgenerator und vom hinein­ fallenden Insassen verändert.

In einer weiteren Ausführungsform ist eine sich nach Ablauf einer Zeit ab Zündung öffnende Gasabströmöffnung vorgese­ hen. Hierzu ist ein die Öffnung bewirkender Mechanismus vorgesehen.

In einer Ausführungsform ist mindestens eine schlitzförmige Gasabströmöffnung vorgesehen, die vorzugsweise in Richtung der Kettfäden oder der Schußfäden des Gewebes verläuft. Es hat sich gezeigt, daß bereits mit dieser einfachen Ausfüh­ rungsform das Ausströmverhalten des Gassackes belastungsab­ hängig gesteuert werden kann. Beim Aufblasen des Gassackes im Crashfall werden durch die Belastung der in Richtung des Schlitzes verlaufenden Gewebefäden die beiden Seiten des Schlitzes zusammengehalten, so daß zunächst kein Gas oder nur eine geringe Gasmenge aus dem Gassack abströmen kann. Erst bei Belastung des Gassackes durch den Insassen bzw. wenn der Gassack vom Gasgenerator soweit gefüllt wurde, daß ein ausreichender Innendruck im Gassack erzeugt ist, wird der Schlitz geweitet, so daß nunmehr verstärkt Gas aus dem Gassack ausströmen kann. Durch diese erhöhte Menge abströ­ menden Gases wird die Dämpfungscharakteristik bei erhöhter Belastung des Gassackes so gesteuert, daß eine Verzögerung ohne einen bemerkenswerten Spitzenwert hervorgerufen wird. Die Verzögerungskraft über dem Verzögerungsweg wird einem Rechteckwert angenähert, wodurch die Belastung des Insassen im Crashfall herabgesetzt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform verläuft die schlitz­ förmige Gasabströmöffnung zwischen zwei Kettfäden. In dieser Ausführungsform wird also keiner der Kettfäden zer­ schnitten, so daß das Gewebe in seiner Festigkeit in Kettrichtung nicht beeinträchtigt ist.

Sofern sich der Schlitz insbesondere über eine Breite von mehreren Kettfäden erstreckt, weist die schlitzförmige Gasabströmöffnung an ihren Enden Erweiterungen auf, die vorzugsweise kreisförmig sind. Diese dienen der Spannungs­ entlastung und sollen das Weiterreißen des Schlitzes verhin­ dern. Zu diesem Zweck kann das Gewebe im Bereich der Gasab­ strömöffnung auch eine Verstärkung aufweisen.

In einer weiteren Ausführungsform verläuft die schlitzförmi­ ge Gasabströmöffnung gekrümmt. Auch mit dieser Schlitzform kann das Ausströmverhalten in der geschilderten Art bela­ stungsabhängig gesteuert werden.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Gasabströmöffnung von einer Falte des Gassackes überlappt, die mit Reißnähten am Gassackgewebe befestigt ist. Mit dieser Ausführungsform kann der Beginn der Gasausströmung aus dem Gassack noch weiter verzögert werden. Die Falte deckt die Gasabströmöff­ nung zunächst völlig ab, bis ein vorbestimmter Wert der Belastung erreicht ist, bei dem die Reißnähte reißen und die Falte infolge des Innendrucks im Gassack geglättet wird. Dabei wird die Gasabströmöffnung freigegeben und öffnet sich, wie bereits beschrieben, bei zunehmender Belastung des Gassackes ebenfalls zunehmend.

Eine weitere Ausführungsform, sieht vor, daß im Gassack über der Gasabströmöffnung eine am Gassackgewebe mittels Reißfäden befestigte Abdeckung vorgesehen ist. Diese Ab­ deckung ist vorzugsweise innerhalb des Gassackes angeord­ net. Die Gasabströmöffnung ist in dieser Ausführungsform vorzugsweise kreisförmig und die Abdeckung weist vorzugs­ weise eine dreieckige Form auf. Auch bei dieser Ausführungs­ form kann der Beginn der Gasabströmung verzögert werden. Bei einem bestimmten Innendruck auf die Abdeckung reißen die Reißfäden. Infolge des Innendruckes wird die Abdeckung zunächst in Abschnitten, die die Gasabströmöffnung überlap­ pen, gegen das Gassackgewebe gedrückt. Infolge der vorhande­ nen Reibung zwischen der Abdeckung und dem Gassackgewebe sowie wegen der vorhandenen Reißfäden ist die Gasabströmöffnung zunächst verschlossen. Erst nach Überschreiten eines bestimmten Druckes reißen die Reißfäden und die genannte Reibung wird überwunden. Dann wird die Abdeckung nach außen gedrückt und die Gasabströmöffnung wird freigegeben.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, daß der Gassack mindestens eine Abströmöffnung aufweist, die im nicht aufgeblasenen Gassack durch mindestens eine Reißnaht ver­ schlossen ist. Diese Reißnaht ist vorzugsweise als Zickzack­ naht ausgebildet. In dieser Ausführungsform gibt die Reiß­ naht bei Spannungsanstieg schlagartig die Abströmöffnung frei, so daß auch hierdurch eine übermäßige Belastung des Insassen beim Kontakt mit dem Gassack vermieden wird.

Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen aufgeblasenen Gassack mit der erfindungsge­ mäßen schlitzförmigen Gasabströmöffnung;

Fig. 2a die Lage einer Gasabströmöffnung mit geradem Schlitz im Gewebe;

Fig. 2b einen zwischen zwei Kettfäden verlaufenden Schlitz;

Fig. 3 eine Gasabströmöffnung nach Fig. 2 mit Verstär­ kung;

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Gassack mit Falte im Bereich der Gasabströmöffnung;

Fig. 5 eine Ansicht der Ausführungsform nach Fig. 4;

Fig. 6 eine Ausführungsform der Gasabströmöffnung als gekrümmter Schlitz;

Fig. 7 eine Ausführungsform mit separater Abdeckung der Gasabströmöffnung;

Fig. 8 einen Schlitz mit einer Zickzack-Reißnaht;

Fig. 9 eine ovale Gasabströmöffnung;

Fig. 10 ein Diagramm mit dem Verlauf der Verzögerungs­ kraft über dem Verzögerungsweg.

In dem Diagramm der Fig. 10 ist dargestellt, wie die Verzö­ gerungskraft über dem Verzögerungsweg bei einem bekannten Gassack mit einer Abströmöffnung oder mehreren Abströmöff­ nungen konstanter Größe sowie bei einem erfindungsgemäßen Gassack verläuft. Aus dem Kurvenverlauf a, der bekannte Aus­ führungen eines Gassackes betrifft, ist erkennbar, daß die Verzögerungskraft erst allmählich wirksam wird und dann aber steil auf einen Spitzenwert ansteigt. Durch diesen Spitzenwert der Verzögerungskraft wird der Insasse stark be­ ansprucht. Die Fläche unter der Kurve b entspricht der Bewegungsenergie des Insassen.

Dieser Nachteil wird durch die erfindungsgemäße Gasabströmöffnung beseitigt. Die Fig. 1 zeigt einen aufgeblasenen Gassack 1 mit einer schlitzförmigen Gasab­ strömöffnung 2. Die Fig. 2a zeigt die vorzugsweise Anord­ nung des Schlitzes der Gasabströmöffnung im Gewebe 3 des Gassackes. Es ist ersichtlich, daß der Schlitz in Richtung der Kettfäden 11 verläuft und an seinen Enden kreisförmige Erweiterungen 12 aufweist, die verhindern, daß der Schlitz unter Belastung reißt. Das Ausreißen kann noch zusätzlich dadurch verhindert werden, daß im Bereich des Schlitzes eine Gewebeverstärkung 4 (Fig. 3) vorgesehen ist.

In der Ausführungsform der Fig. 2b verläuft die Gasabströmöffnung 2 zwischen zwei Kettfäden, d. h., durch den Schlitz wird kein Kettfaden beschädigt. Dadurch erübrigt sich eine lochförmige Erweiterung bzw. eine Ver­ stärkung an den Enden des Schlitzes.

Die schlitzförmige Gasabströmöffnung 2 behält während des Aufblasens des Gassackes und auch nach dem Aufblasen bei Fehlen einer äußeren Last die in Fig. 2a dargestellte Form bzw. die Seiten des Schlitzes bewegen sich beim Aufblasen sogar aufeinander zu und verengen den Schlitz. Das ist besonders der Fall, wenn der Schlitz, wie in der Fig. 2a, in Richtung der Kettfäden verläuft. Somit weist der Gassack im aufgeblasenen Zustand bei Fehlen einer äußeren Last eine Gasablaßöffnung mit geringem Querschnitt auf.

Beim Aufblasen des Gassackes sind die Gasabströmöffnungen zunächst geschlossen. Bei Belastung des Gassackes durch den Insassen, vergrößert sich die Schlitzbreite mit wachsender Belastung zunehmend, wobei die Zunahme zunächst gering ist, so daß die Verzögerungskraft auf den Insassen zunächst stark ansteigt, bis sich die Abströmöffnung im Punkt Ö öffnet, wie es aus der Kurve a der Fig. 10 erkennbar ist. Der Gassack baut früher, bereits bei geringer Relativge­ schwindigkeit des Insassen ein tragfähiges Polster auf. Der sich zunehmend verbreiternde Schlitz bewirkt aber eine zunehmend stärkere Gasströmung durch den Schlitz, so daß mit zunehmendem Verzögerungsweg des Insassen die Verzöge­ rungskraft nahezu konstant bleibt, wie ebenfalls aus der Kurve a der Fig. 10 ersichtlich ist. Die Spitzenverzögerung der Kurve b tritt nicht mehr auf, sondern die Verzögerungs­ kurve ist einer Rechteckform angenähert. Die Flächen unter den Kurven a und b sind gleich und entsprechen der Bewe­ gungsenergie des Insassen.

In der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 weist der Gassack im zusammengelegten Zustand im Bereich der schlitzförmigen Gasabströmöffnung 2 eine Falte 6 auf, die den Schlitz abdeckt. Diese Falte 6 ist mittels einer Reiß­ naht 5 am gegenüberliegenden Gewebe des Gassackes befestigt. Somit ist die schlitzförmige Gasabströmöffnung 2 verschlossen. Die Reißnaht 5 gibt die Gasabströmöffnung 2 erst bei einem vorbestimmten Innendruck und damit einer bestimmten Gewebespannung frei. Damit kann der Beginn des Ausströmens des Gases aus dem sich aufblasenden bzw. aufgeblasenen Gassack zeitlich weiter hinausgeschoben werden, so daß eine noch weitergehende Annäherung der Verzögerungscharakteristik an die Recheckform erreicht wird.

In der Fig. 6 ist eine schlitzförmige Gasabströmöffnung 13 vorgesehen, die kurvenförmig verläuft und in gleicher Weise wie die gerade schlitzförmige Gasabströmöffnung wirksam wird.

Der Erfindungsgedanke ist nicht nur mit schlitzförmigen Gasabströmöffnungen realisierbar. Bei der Ausführungsform der Fig. 7 ist im Gassack 7 eine kreisförmige Abströmöff­ nung 10 vorgesehen. Diese ist mittels einer Abdeckung 8 verschlossen, die vorzugsweise im Inneren des Gassackes 7 angeordnet ist. Sie ist in der vorliegenden Ausführungsform dreieckförmig und weist abgerundete Ecken auf, an denen sie mittels Reißfäden 9 am Gassack 7 befestigt ist. Ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 4 und 5 wird auch bei dieser Ausführungsform der Beginn des Ausströmens des Gases aus dem sich aufblasenden bzw. aufgeblasenen Gassack zeit­ lich weiter hinausgeschoben, so daß eine noch weitergehende Annäherung der Verzögerungscharakteristik an die Recheck­ form erreicht wird. Das wird dadurch erreicht, daß sich die Abdeckung 8 unter dem Innendruck beim Aufblasen des Gassackes anlegt, so daß die in Fig. 7 schraffierte Fläche als Dichtfläche vorhanden ist. Erst ab einem vorbestimmten Innendruck reißen die Reißfäden 9, so daß die Abdeckung 8 durch die Abströmöffnung 19 nach außen gedrückt wird und Gas durch die Abströmöffnung nach außen entweichen kann. Die aus dem Verhältnis der Flächen A_ü zu A_ö, dem Reibungskoeffizient, den Gewebespannungen in Abhängigkeit vom Gassack-Innendruck entstehenden Zugkräfte in den Reißfä­ den 9 bringen diese zum reißen.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist eine schlitzförmige Abströmöffnung 14 vorgesehen, die durch eine Reißnaht 15 zunächst verschlossen ist. Die Reißnaht 15 kann den in der Fig. 8 dargestellten zickzackförmigen Verlauf haben, es kann aber auch eine andere Nahtform gewählt werden. Die Reißnaht gibt bei Spannungsanstieg die Abströmöffnung 14 schlagartig frei.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist eine ovale längliche Abströmöffnung 16 vorgesehen, die im nicht aufgeblasenen Zustand des Gassackes dadurch verschlossen wird, daß die Öffnung in Pfeilrichtung zusammengezogen wird und anschließend wie in der Fig. 8 vernäht wird. Eine solche Reißnaht reißt leichter auf, da die Spannungen im Bereich der Öffnung nur von der Reißnaht aufgenommen werden.

Claims (15)

1. Gassack mit mindestens einer Gasabströmöffnung, insbesondere für einen Airbagmodul, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabströmöffnung (2, 10, 13) einen in seiner Größe steuerbaren Querschnitt aufweist.

2. Gassack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß eine sich in Abhängigkeit vom Innendruck und der sich daraus ergebenden Gewebespannungen des Gassackes unterschiedlich öffnende Gasabströmöff­ nung (2, 10, 13) vorgesehen ist.

3. Gassack nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens eine schlitzförmige Gasabströmöffnung (2, 13) vorgesehen ist.

4. Gassack nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine schlitz­ förmige Gasabströmöffnung (2) vorgesehen ist, die in Richtung der Kettfäden (11) oder der Schußfäden des Gewebes verläuft.

5. Gassack nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige Gasabströmöffnung (2) zwischen zwei Kettfäden verläuft.

6. Gassack nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz an seinen Enden Erweiterungen (12) aufweist.

7. Gassack nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterungen (12) kreisförmig sind.

8. Gassack nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitz­ förmige Gasabströmöffnung (13) gekrümmt verläuft.

9. Gassack nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe im Bereich der Gasabströmöffnung (2) eine Verstär­ kung (4) aufweist.

10. Gassack nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasab­ strömöffnung (2) von einer Falte (6) überlappt ist, die mit mindestens einer Reißnaht (5) am Gassackge­ webe befestigt ist.

11. Gassack nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gassack über der Gasabströmöffnung (10) eine am Gewebe des Gassackes (7) mittels Reißfäden (9) befestigte Ab­ deckung (8) vorgesehen ist.

12. Gassack nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (8) innerhalb des Gassackes (7) angeordnet ist.

13. Gassack nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gasabströmöffnung (10) kreisför­ mig ist und die Abdeckung (8) eine annähernd drei­ eckige Form aufweist.

14. Gassack nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gassack mindestens eine Abströmöffnung (14, 16) aufweist, die im nicht aufgeblasenen Gassack durch eine Reißnaht (15) verschlossen ist.

15. Gassack nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Reißnaht als Zickzacknaht ausgebildet ist.