DE20211236U1

DE20211236U1 - airbag

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Publication number: DE20211236U1
Application number: DE20211236U
Authority: DE
Original assignee: Takata Petri Ulm GmbH
Current assignee: Takata Petri AG
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2012-07-23

Description

TAKATA-PETRI (Ulm) GmbH
Lise-Meitner-Str. 3TAKATA-PETRI (Ulm) GmbH
Lise-Meitner-Str. 3

89081 Ulm89081 Ulm

GassackGasbag

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft einen Gassack für eine Airbageinrichtung in einem Kraftfahrzeug mit mindestens einer Öffnung für einströmendes Gas und mindestens einer Reißnaht, mittels der Bereiche des Gassacks zumindest abschnittsweise verbunden sind und die beim Überschreiten einer vorgebbaren Belastungsgrenze zumindest teilweise aufreißt.The invention relates to a gas bag for an airbag device in a motor vehicle with at least one opening for inflowing gas and at least one tear seam, by means of which areas of the gas bag are connected at least in sections and which tears open at least partially when a predeterminable load limit is exceeded.

Airbageinrichtungen sind bei nahezu allen Personenkraftwagen zumindest für den Fahrzeuglenker und den Beifahrer vorgesehen. In zunehmendem Maße werden Airbags zudem für den Seitenaufprallschutz und den Kopfschutz genutzt. Hierbei dienen beispielsweise das Lenkrad, eine Armaturentafel oder eine Türstruktur als rückseitige Abstützung. Unterschiedliche Abstände und Positionen von Körperteilen zu jenen Strukturen des Kraftfahrzeuges erfordern, dass bestimmte Zwischenräume zwischen Insasse und Struktur gezielt und hinreichend schnell mit einem Polster des Gassacks fürAirbag systems are provided in almost all passenger cars at least for the driver and front passenger. Airbags are also increasingly being used for side impact protection and head protection. For example, the steering wheel, a dashboard or a door structure serve as rear support. Different distances and positions of body parts to those structures of the vehicle require that certain gaps between the occupant and the structure are filled specifically and sufficiently quickly with a padding of the gas bag for

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einen effektiven Schutz gefüllt werden. Hierzu sind Gassäcke entwickelt worden, die aktive Systeme sowie komplizierte innere und äußere Strukturen und Konturen aufweisen.to provide effective protection. For this purpose, gas bags have been developed that have active systems and complicated internal and external structures and contours.

Der Erfindung liegt das Problem zu Grunde, ein System zur gezielten Positionierung eines Gassackes an vorgegebenen Stellen zwischen einem zu schützenden Insassen und der Kraftfahrzeugstruktur zu schaffen, das sich durch einen einfachen Aufbau und eine möglichst geringe Packungsgröße des Gassacks auszeichnet.The invention is based on the problem of creating a system for the targeted positioning of an airbag at predetermined locations between an occupant to be protected and the vehicle structure, which is characterized by a simple structure and the smallest possible packaging size of the airbag.

Dieses Problem wird durch einen Gassack mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder des Anspruchs 15 gelöst.This problem is solved by a gas bag having the features of claim 1 and/or claim 15.

Gemäß Anspruch 1 sind Bereiche des Gassacks zumindest abschnittsweise durch eine Reißnaht derart miteinander verbunden, dass hierdurch bis zum Reißen der Reißnaht eine Strömungslenkung für das durch eine Öffnung in den Gassack einströmende Gasgebildet ist.According to claim 1, regions of the gas bag are connected to one another at least in sections by a tear seam in such a way that a flow guide is formed for the gas flowing into the gas bag through an opening until the tear seam tears.

Die Reißnaht bildet vorzugsweise eine trennbare Verbindungslinie zwischen den Bereichen des Gassacks. Die Reißnaht ist dabei derart ausgelegt, dass beim Überschreiten einer Belastungsgrenze diese zumindest teilweise aufreißt. Die Belastungsgrenze kann von mehreren Bedingungen, wie der Art der Naht (genähte, geklebte oder geschweißte Naht) abhängen. Materialparameter, wie die maximale Zugkraft oder Elastizität eines Nahtfadens, sowie äußere Einflüssen, wie z.B. die Temperatur, haben einen zusätzlichen Einfluss auf die Belastungsgrenze.The tear seam preferably forms a separable connecting line between the areas of the gas bag. The tear seam is designed in such a way that it tears open at least partially when a load limit is exceeded. The load limit can depend on several conditions, such as the type of seam (sewn, glued or welded seam). Material parameters, such as the maximum tensile force or elasticity of a seam thread, as well as external influences, such as temperature, have an additional influence on the load limit.

Wirkt auf die Reißnaht eine Zugkraft oberhalb der Belastungsgrenze, so wird die Reißnaht durch die Zugkraft aufgetrennt. Durch dieses Auftrennen der Reißnaht wird erreicht, dass das Volumen des sich entfaltenden Gassacks weiter zunehmen kann um das Polster zwischen Insasse und Kraftfahrzeugstruktur zu vergrößern. Die Reißnaht ist hinsichtlich ihres Verlaufs, ihrer Länge, ihrer Lage und ihrer Festigkeit variabel.If a tensile force above the load limit acts on the tear seam, the tear seam is torn open by the tensile force. This tearing open of the tear seam means that the volume of the unfolding gas bag can continue to increase in order to increase the cushion between the occupant and the vehicle structure. The tear seam is variable in terms of its course, length, position and strength.

Die Strömungslenkung durch die noch nicht aufgetrennte Reißnaht während der Entfaltung des Gassacks bewirkt, dass das in einem Leitstrahl aus der Öffnung austretende Gas in eine Vorzugsrichtung abgelenkt wird. Durch diese Ablenkung des Druckgases in eine Vorzugsrichtung werden beispielsweise in einer frühen Entfaltungsphase oder Entfaltungsstufe kritische, enge Zwischenräume zwischenThe flow control through the not yet severed tear seam during the deployment of the gas bag causes the gas escaping from the opening in a guide jet to be deflected in a preferred direction. This deflection of the compressed gas in a preferred direction, for example, in an early deployment phase or deployment stage, critical, narrow gaps between

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Insasse und Kraftfahrzeugstruktur gefüllt. Zudem kann das sogenannte &ldquor;out-of-position"-Problem mittels der Reißnaht dadurch gelöst werden, dass die Strömungslenkung in die Vorzugsrichtung eine Verletzung eines außerhalb der Normalposition befindlichen Insassen verhindert. Vorteilhafterweise ist zur Verkleinerung der Gefahrenzone die Reißnaht in unmittelbarer Nähe zur Einströmöffnung angeordnet.Occupant and vehicle structure. In addition, the so-called "out-of-position" problem can be solved by means of the tear seam because the flow guidance in the preferred direction prevents injury to an occupant who is outside the normal position. The tear seam is advantageously arranged in the immediate vicinity of the inlet opening to reduce the danger zone.

Die Strömungslenkung dient neben der Richtungsänderung auch zur temporären Konzentration oder Auffächerung des Gasstromes während der Entfaltungsphase. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist als Strömungslenkung ein Strömungskanal gebildet, der das einströmende Gas kanalisiert in eine Vorzugsrichtung lenkt. Gemäß einer Ausführungsform ist der Strömungskanal hierbei trichterförmig mit einem in Strömungsrichtung zunehmenden Querschnitt ausgebildet. Je nach Art, Geometrie und Größe des verwendeten Gassackes kann jedoch auch ein andere Ausbildung des Strömungskanales vorteilhaft sein.In addition to changing the direction, the flow guide also serves to temporarily concentrate or fan out the gas flow during the deployment phase. In a preferred embodiment of the invention, a flow channel is formed as the flow guide, which channels the inflowing gas in a preferred direction. According to one embodiment, the flow channel is funnel-shaped with a cross-section that increases in the direction of flow. However, depending on the type, geometry and size of the gas bag used, a different design of the flow channel can also be advantageous.

Die Geometrie und/oder der Verlauf der Naht sind an die Anforderungen der gesteuerten Entfaltung des Gassacks angepasst. Eine genähte Naht ermöglicht einen nahezu beliebigen Verlauf der Naht aus Bogenabschnitten und/oder Geraden, die durch nicht genähte Abschnitte unterbrochen sein können. In der Nähe der Öffnung ist die Reißnaht bzw. der Strömungskanal vorzugsweise winkelig zur Strömungsrichtung des durch Öffnungen eines Gasgenerators einströmenden Druckgases angeordnet.The geometry and/or the course of the seam are adapted to the requirements of the controlled deployment of the gas bag. A sewn seam allows the seam to have almost any course, consisting of curved sections and/or straight lines, which can be interrupted by non-sewn sections. In the vicinity of the opening, the tear seam or the flow channel is preferably arranged at an angle to the flow direction of the compressed gas flowing in through the openings of a gas generator.

Bisherige Reißnähte von Gassäcken dienten zur Steuerung der Entfaltung des Gassacks in Entfaltungsstufen. Mit dem Reißen der einen oder mehreren Reißnähte wird hierbei stufenweise ein weiteres Teilvolumen zur Entfaltung freigegeben. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird diese Entfaltungswirkung mit der Strömungslenkung kombiniert, indem ein und dieselbe Reißnaht in Doppelfunktion zur Strömungslenkung und zur Steuerung von Entfaltungsstufen des Gassacks ausgebildet ist.Previous tear seams on gas bags were used to control the deployment of the gas bag in deployment stages. When one or more tear seams tear, a further partial volume is gradually released for deployment. In an advantageous embodiment of the invention, this deployment effect is combined with flow control by designing one and the same tear seam with a dual function for flow control and for controlling deployment stages of the gas bag.

Der Gassack kann aus mehreren Teilen bestehen. Zur vereinfachten Herstellung wird der Gassack durch zwei fest zusammengenähte Stofflagen gebildet, wobei die Umfangsnaht nicht als Reißnaht ausgebildet ist. Zusätzlich zu der Umfangsnaht sind das Oberteil und das Unterteil zumindest bereichsweise durch die Reißnaht vernäht, verklebt, verschweißt oder in sonstiger Weise reißbar miteinander verbunden.The gas bag can consist of several parts. To simplify production, the gas bag is made of two layers of fabric sewn together, whereby the peripheral seam is not designed as a tear seam. In addition to the peripheral seam, the upper part and the lower part are sewn, glued, welded or connected to one another in some areas by the tear seam.

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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zumindest zwei Reißnähte vorgesehen sind, die unterschiedliche Belastungsgrenzen aufweisen. Ist die erste Belastungsgrenze erreicht, indem beispielsweise die Reißkraft zum Auftrennen der ersten Reißnaht führt, so wird die Strömungslenkung lediglich durch die zweite Reißnaht bewirkt, bis deren zweite Belastungsgrenze ebenfalls erreicht ist. Diese unterschiedlichen Belastungsgrenzen ermöglichen eine belastungsabhängige Veränderung der Strömungslenkung beim Entfalten des Gassackes.A further development of the invention provides that at least two tear seams are provided which have different load limits. If the first load limit is reached, for example if the tearing force leads to the first tear seam being torn open, the flow is directed only by the second tear seam until its second load limit is also reached. These different load limits enable a load-dependent change in the flow direction when the gas bag is deployed.

Der eigentliche Reißvorgang kann durch unterschiedliche Kräfte oder Einwirkungen realisiert werden. In einem Anwendungsfall ist die Reißnaht derart ausgelegt, dass diese reißt, wenn der Gassack während des Einströmens des Druckgases ein bestimmtes Mindestvolumen erreicht. Alternativ oder in Kombination mit dieser Auslegung der Reißnaht kann diese durch eine Trennkraft aufgetrennt werden, wenn ein Leitstrahl des einströmenden Druckgases während einer bestimmten Mindestzeitspanne auf die Reißnaht eingewirkt hat.The actual tearing process can be achieved by different forces or influences. In one application, the tear seam is designed in such a way that it tears when the gas bag reaches a certain minimum volume during the inflow of the compressed gas. Alternatively, or in combination with this design of the tear seam, it can be separated by a separating force if a guide jet of the inflowing compressed gas has acted on the tear seam for a certain minimum period of time.

In der Herstellung von Airbagsystemen verursachen Fertigungstoleranzen einen unterschiedlichen Füllgrad des Gassacks mit Druckgas. Beispielsweise weist die Umfangsnaht des Gassacks eine örtliche Toleranz auf, die eine Toleranz des Gassackvolumens bewirkt. Zudem ist die Menge des Druckgases toleranzbehaftet. Um diese Toleranzen auszugleichen, ist gemäß Anspruch 15 mindestens eine Reißnaht vorgesehen, die beim Überschreiten einer bestimmten Druckgasmenge innerhalb des Gassacks zumindest teilweise aufreißt. Dabei ist die Reißnaht vorzugsweise in einem für einen Crashfall unkritischen Bereich des Gassacks angeordnet und derart ausgelegt, dass das Volumen des Gassacks durch die angeordnete Reißnaht reduziert ist, wenn die Druckgasmenge einen Maximalwert nicht überschreitet.In the manufacture of airbag systems, manufacturing tolerances cause the gas bag to be filled to different levels with compressed gas. For example, the circumferential seam of the gas bag has a local tolerance that causes a tolerance in the gas bag volume. The amount of compressed gas is also subject to tolerance. In order to compensate for these tolerances, at least one tear seam is provided according to claim 15, which at least partially tears open when a certain amount of compressed gas is exceeded within the gas bag. The tear seam is preferably arranged in an area of the gas bag that is not critical in the event of a crash and is designed in such a way that the volume of the gas bag is reduced by the arranged tear seam if the amount of compressed gas does not exceed a maximum value.

Im folgenden wird eine Ausgestaltung der Erfindung anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigt die einzige Figur einen Gassack mit einem Gasgenerator.In the following, an embodiment of the invention is described using a schematically illustrated embodiment. The only figure shows a gas bag with a gas generator.

In der Figur ist ein Gassack 1 eines Seitenairbagsystems schematisch dargestellt. Der Gassack 1 weist eine Außenkontur 16 auf, die der jeweiligen Gassackfunktion innerhalb der Airbagsystems angepasst ist. Diese Kontur 16 weicht je nach Typ des verwendeten Gassacks 1 von der dargestellten Form ab. So weisen Seitenairbags beispielsweise eine von Frontairbags abweichende Form auf. In der Figur ist zum leichteren Verständnis einThe figure shows a schematic representation of a gas bag 1 of a side airbag system. The gas bag 1 has an outer contour 16 which is adapted to the respective gas bag function within the airbag system. This contour 16 differs from the shape shown depending on the type of gas bag 1 used. For example, side airbags have a different shape to front airbags. In the figure, a

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vereinfachter Gassack 1 schematisch dargestellt. Die Kontur 16 wird durch eine Umfangsnaht 6 mitbestimmt, die mindestens zwei Gewebehauptlagen des Gassackes miteinander verbindet. Die Umfangsnaht 6 ist reißfest ausgebildet, bezogen auf die beim Entfalten des Gassackes 1 wirkenden Kräfte.simplified gas bag 1 is shown schematically. The contour 16 is determined by a circumferential seam 6, which connects at least two main fabric layers of the gas bag. The circumferential seam 6 is designed to be tear-resistant, based on the forces acting when the gas bag 1 is unfolded.

In diesem Ausführungsbeispiel ist innerhalb des Gassacks 1 ein Gasgenerator 5 angeordnet, der eine Gasaustrittsöffnung 51 aufweist. Aus dieser Öffnung tritt im Crashfall Gas als Leitstrahl 45 mit einer Hauptaustrittsrichtung 45 aus. Alternativ kann ejn Gasgenerator auch außerhalb des Gassackes angeordnet sein und das Gas durch eine öffnung in der Gassackhülle in das Innere des Gassackes strömen.In this embodiment, a gas generator 5 is arranged inside the gas bag 1, which has a gas outlet opening 51. In the event of a crash, gas emerges from this opening as a guide jet 45 with a main exit direction 45. Alternatively, a gas generator can also be arranged outside the gas bag and the gas can flow into the interior of the gas bag through an opening in the gas bag shell.

Die Strömungsrichtung des austretenden Druckgases wird durch eine Reißnaht 2 abgelenkt. Diese Reißnaht 2 verbindet die beiden Gewebehauptlagen des Gassackes miteinander. Hierzu bildet die Reißnaht 2 zusammen mit den hierdurch verbundenen Bereichen des Gassacks 1 einen trichterförmigen Strömungskanal 12, der den Gasstrom 4 in den ersten Millisekunden nach dem Auslösen der Airbageinrichtung in eine gewünschte Vorzugsrichtung lenkt. Eine zu starke Entfaltung in eine ungewollte Richtung wird unterbunden, ohne das zusätzliche Gewebeteile benötigt würden. Die Reißnaht 2 ist vorliegend derart angeordnet, dass mindestens ein Teilvolumen 11 im unteren Teil des Gassacks 1 eines Seitenairbags in einem Zwischen bereich zwischen einem Körperteil, beispielsweise des Beckens eines Fahrzeuginsassen, und einer seitlichen Struktur (z.B. Türstruktur) eines Kraftfahrzeugs zuerst mit dem Gasgefüllt wird.The flow direction of the escaping compressed gas is diverted by a tear seam 2. This tear seam 2 connects the two main fabric layers of the gas bag to one another. To this end, the tear seam 2, together with the areas of the gas bag 1 connected by it, forms a funnel-shaped flow channel 12 which directs the gas flow 4 in a desired preferred direction in the first milliseconds after the airbag device is triggered. Excessive deployment in an undesirable direction is prevented without the need for additional fabric parts. The tear seam 2 is arranged in such a way that at least a partial volume 11 in the lower part of the gas bag 1 of a side airbag in an intermediate area between a body part, for example the pelvis of a vehicle occupant, and a lateral structure (e.g. door structure) of a motor vehicle is first filled with the gas.

Bei der weiteren Befüllung des Gassacks 1 mit Gas reißt die Reißnaht 2 auf, so dass das Volumen bis zur vollständigen Füllung des Gassacks 1 weiter vergrößert wird. Die Reißnaht 2 gibt dabei die Ventilierung, die weitere Entfaltung und das volle Volumen des Gassacks 1 frei. Freigabe der Ventilierung bedeutet dabei, dass von der Einströmöffnung 51 her gesehen hinter der Reißnaht 2 mindestens eine Entlüftungsöffnung in der Hülle des Gassackes vorgesehen ist, durch die hindurch das Druckgas aus dem Gassack 1 wieder abströmen kann und zu der das Gas nach dem Reißen der Reißnaht 2 unbehindert strömen kann. Grundsätzlich kann die Entlüftungsöffnung jedoch an beliebiger Stelle in der Hülle des Gassackes 1 vorgesehen sein, wobei in Abhängigkeit von der Lage der Entlüftungsöffnung die Entlüftung entweder von Anfang an parallel zum Aufblasen des Gassackes 1 erfolgt oder die Entlüftung erst nach dem Aufreißen der Reißnaht 2 in spürbarem Umfang einsetzt.As the gas bag 1 is further filled with gas, the tear seam 2 tears open, so that the volume is further increased until the gas bag 1 is completely filled. The tear seam 2 thereby releases the ventilation, further unfolding and the full volume of the gas bag 1. Releasing the ventilation means that, viewed from the inflow opening 51, behind the tear seam 2, at least one vent opening is provided in the casing of the gas bag, through which the compressed gas can flow out of the gas bag 1 again and to which the gas can flow unhindered after the tear seam 2 tears. In principle, however, the vent opening can be provided at any point in the casing of the gas bag 1, whereby depending on the position of the vent opening, the venting either takes place from the beginning parallel to the inflation of the gas bag 1 or the venting only begins to a noticeable extent after the tear seam 2 tears open.

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Die vorbeschriebene Ausgestaltung eines Gassackes weist mehrere Vorteile auf. Die Reißnaht 2 bewirkt keine Zunahme des Packungsvolumens des gefalteten Gassackes 1. Gleichzeitig ermöglicht die Reißnaht 2 zunächst eine Strömungslenkung und nach dem Reißen eine volle Volumengewinnung, die die passive Sicherheit des Insassen gewährleisten soll. Die zeitlich begrenzte Entfaltung in die gewünscht Vorzugsrichtung reduziert weiterhin die im Crashfall auf den Insassen einwirkenden Kräfte.The previously described design of a gas bag has several advantages. The tear seam 2 does not cause an increase in the packing volume of the folded gas bag 1. At the same time, the tear seam 2 initially enables flow control and, after tearing, full volume gain, which is intended to ensure the passive safety of the occupant. The time-limited unfolding in the desired preferred direction also reduces the forces acting on the occupant in the event of a crash.

Claims

1. Gasbag for an airbag module, with

- At least one opening through which gas can flow into the gas bag and

- at least one tear seam, by means of which areas of the gas bag are connected to one another at least in sections and which tears open at least partially when a load limit is exceeded when the gas bag is inflated,

characterized ,
that a flow guide for the gas flowing through the opening ( 51 ) is formed by the connected regions until the tear seam ( 2 ) tears.

2. Gas bag according to claim 1, characterized in that a flow channel ( 12 ) is formed as a flow guide through the regions, which directs the inflowing gas in a preferred direction.

3. Gas bag according to claim 2, characterized in that the flow channel ( 12 ) is funnel-shaped with a cross-section increasing in the flow direction.

4. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the tear seam ( 2 ) and/or the flow channel ( 12 ) are arranged at an angle to the flow direction ( 45 ) of the gas flowing in through the opening ( 51 ) of the gas generator ( 5 ).

5. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the tear seam ( 2 ) is arranged in the immediate vicinity of the opening ( 51 ).

6. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the gas bag ( 1 ) consists of an upper part and a lower part, wherein the upper part and the lower part are connected to one another, in particular sewn, at least in regions by the tear seam ( 2 ).

7. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the tear seam ( 2 ) is designed to have a dual function for flow control and for controlling the deployment of the gas bag ( 1 ).

8. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that at least two tear seams are provided which have different load limits and enable a load-dependent change in the flow guidance.

9. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the tear seam ( 2 ) is designed such that it tears when the gas bag ( 1 ) has a predeterminable minimum volume when the gas flows in.

10. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the tear seam ( 2 ) is designed such that it tears when a guide jet ( 45 ) of the inflowing compressed gas has acted on the tear seam ( 2 ) for a designable minimum period of time.

11. Airbag according to one of the preceding claims, characterized in that the tear seam ( 2 ) is arranged such that at least a partial volume ( 11 ) of the airbag ( 1 ) is first filled with the gas which, when the airbag ( 1 ) is installed in a motor vehicle, lies in an intermediate region between a body part of the vehicle occupant to be protected and a structure of the motor vehicle.

12. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the tear seam is formed by sewing or weaving the two regions of the gas bag ( 1 ).

13. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the tear seam is formed by gluing the two areas of the gas bag ( 1 ).

14. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the tear seam is formed by a weld seam.

15. Gas bag, in particular according to one of the preceding claims, with

- at least one opening ( 51 ) through which gas can flow into the gas bag ( 1 ), and

- at least one tear seam ( 2 ) by means of which areas of the gas bag ( 1 ) are at least partially connected to one another and which tears open at least partially when a certain amount of compressed gas within the gas bag ( 1 ) is exceeded,

wherein the volume of the gas bag ( 1 ) is limited by the tear seam ( 2 ) if the amount of compressed gas does not exceed a predeterminable maximum value.

16. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the tear seam ( 2 ) is arranged in relation to the gas bag ( 1 ) installed in a motor vehicle such that the gas deflected by means of the tear seam ( 2 ) flows in the direction of a gas bag section which is intended to support the pelvic region of an impacting vehicle occupant.

17. Gas bag according to one of the preceding claims, characterized in that the gas bag ( 1 ) serves as a side airbag.