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Die Erfindung betrifft einen Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Aus der
DE 10 2007 052 246 A1 ist ein Airbag als bekannt zu entnehmen, welcher eine Stützstruktur umfasst, die aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist. Der Airbag umfasst weiterhin eine Umhüllung, mittels welcher ein durch die Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition gebildetes Rückhaltevolumen des Airbags umgeben ist.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Airbag der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Airbag reduzierte Kosten aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch eine Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Ein solcher Airbag, insbesondere für einen Kraftwagen, umfasst eine Stützstruktur, welche aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar ist, sowie eine Umhüllung, mittels welcher ein durch die Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition gebildetes Rückhaltevolumen des Airbags umgeben ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Umhüllung als von der Stützstruktur separates Element ausgebildet und mit der Stützstruktur verbunden ist. Mit anderen Worten sind die Stützstruktur und die Umhüllung nicht einstückig miteinander sondern vielmehr als voneinander verschiedene Elemente bzw. Bauteile ausgebildet und miteinander verbunden.
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Auf diese Art und Weise ist es möglich, im Rahmen zumindest im Wesentlichen parallel zueinander durchzuführender Herstellungsprozesse einerseits die Stützstruktur und andererseits die Umhüllung herzustellen und nach Fertigung der Stützstruktur und der Umhüllung die Umhüllung mit der Stützstruktur zu verbinden. Dies stellt einen besonders unkomplizierten und damit zeit- und kostengünstigen Herstellprozess für den Airbag dar. Dies liegt insbesondere daran, dass die Umhüllung und die Stützstruktur nicht einstückig miteinander ausgebildet sind und somit die Stützstruktur und die Umhüllung beispielsweise nicht aus ein- und derselben Lage bzw. Lagen gebildet sind, was einen aufwändigeren und damit kostenintensiveren Herstellungsprozess erfordern würde.
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Die Umhüllung fungiert dabei insbesondere während des Herstellvorgangs des erfindungsgemäßen Airbags als Trägerelement, insbesondere Trägerlage, an welcher die Stützstruktur befestigt wird. bzw. ist und welche das Rückhaltevolumen in der Rückhalteposition umgibt.
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Ein weiterer Vorteil neben der Reduzierung der Herstellzeit, der Schritte zur Herstellung sowie der Herstellkosten ist, dass ein Packvolumen des erfindungsgemäßen Airbags gering ist. Dies bedeutet, dass die sich in der Aufbewahrungsposition befindende Stützstruktur, in welcher die Stützstruktur zusammengefaltet, zusammengerollt oder dergleichen gegenüber der Rückhalteposition in ihrer Größe verkleinert und mit der Umhüllung verbunden ist, ein sehr geringes Volumen einnimmt, so dass der Bauraumbedarf des Airbags insgesamt sehr gering ist. Weiterhin weist der erfindungsgemäße Airbag ein sehr geringes Gewicht auf, was seiner Bewegung in die Rückhalteposition sowie einem niedrigen Gesamtgewicht des Kraftwagens zuträglich ist.
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Die Umhüllung kann dabei als kostengünstige Meterware hergestellt und beispielsweise auf Rollen transportiert werden, von welchen die bei der Herstellung des Airbags abgerollt und beispielsweise durch kleben und/oder vernähen mit der Stützstruktur verbunden wird. Das Rückhaltevolumen ist dann in der Rückhalteposition mittels der Umhüllung zumindest überwiegend umgeben. Des Weiteren sind keine aufwändigen und damit zeit- und kostenintensiven Geometrie-Abstimmungen zwischen der Umhüllung und der Stützstruktur sowie weiteren Funktionsflächen vonnöten, was die Kosten des erfindungsgemäßen Airbags weiter gering hält.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Stützstruktur von der Umhüllung umgeben, wobei bezogen auf das Rückhaltevolumen die Umhüllung außenseitig der Stützstruktur angeordnet und mit dieser verbunden ist. Dies hält den Fertigungsaufwand und damit die Kosten gering. Ebenso möglich ist, dass die Umhüllung von der Stützstruktur umgeben ist, wobei bezogen auf das Rückhaltevolumen die Umhüllung innenseitig der Stützstruktur angeordnet ist. Auch dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Airbags.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Stützstruktur eine Mehrzahl von Strukturelementen, insbesondere in ihren jeweiligen Volumina veränderbare Volumenelemente, insbesondere Röhren, welche durch zwei miteinander bereichsweise verbundene Lagen, insbesondere Textillagen, gebildet sind. Dabei überdecken sich die Lagen und sind in Verbindungsbereichen miteinander verbunden, beispielsweise verklebt und/oder vernäht, und in Zwischenbereichen nicht miteinander verbunden, so dass die Lagen in den Zwischenbereichen voneinander abheben können. In diese Zwischenbereiche der Lagen kann ein Medium, insbesondere ein Gas wie beispielsweise Luft, einströmen, um so die Strukturelemente in ihrem Volumen zu vergrößern, insbesondere aufzublasen und die Stützstruktur in die Rückhalteposition zu bewegen. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine der Lagen der Stützstruktur von der Umhüllung und die Umhüllung von der anderen Lage der Stützstruktur umgeben ist. Mit anderen Worten ist die Umhüllung auf einer Seite mit einer der Lagen der Stützstruktur und auf einer dieser Seite gegenüber liegenden Seite mit der anderen Lage der Stützstruktur verbunden. Insbesondere bei dieser Ausführungsform fungiert die Umhüllung als Trägermaterial für die Stützstruktur und ermöglicht einen besonders kostengünstigen Herstellprozess des erfindungsgemäßen Airbags.
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Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Umhüllung zumindest bereichsweise luftdurchlässig ist, so dass sie beispielsweise ein Aufblasen der Strukturelemente mit Luft nicht negativ beeinträchtigt, sondern ein schnelles Aufblasen der Strukturelemente und damit eine schnelle Bewegung der Stützstruktur aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition ermöglicht.
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Weiterhin vorteilbehaftet ist, wenn die Umhüllung zumindest bereichsweise luftdurchlässig ist und ein Einströmen von Luft, insbesondere Umgebungsluft, in das Rückhaltevolumen hinein ermöglicht, so dass sich das Rückhaltevolumen quasi passiv mit Luft füllen kann, indem lediglich die Stützstruktur bzw. deren Strukturelemente beispielsweise mittels einer aktiven Gasbeaufschlagung in die Rückhalteposition aufgeblasen wird. Dadurch kann auf einfache Art und Weise und besonders schnell Luft in das Rückhaltevolumen einströmen, so dass der erfindungsgemäße Airbag ein besonders großes Volumen im Innenraum des Kraftwagens einnehmen kann und somit Insassen im Falle eines Unfalls rückhalten und vor schweren Verletzungen schützen kann.
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Um ein schnelles Einströmen von Luft in das Rückhaltevolumen bei der Bewegung der Stützstruktur von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition zu ermöglichen, wobei also die Luft in einer Strömungsrichtung in das Rückhaltevolumen einströmt, und ein Ausströmen der Luft aus dem Rückhaltevolumen hinaus in eine dieser Strömungsrichtung entgegen gesetzten Strömungsrichtung zu verhindern, ist die Umhüllung zumindest bereichsweise als Ventileinrichtung ausgebildet, die somit das Einströmen der Luft in das Rückhaltevolumen in die erste Strömungsrichtung ermöglicht, ein Ausströmen der Luft aus dem Rückhaltevolumen hinaus in die zweite Strömungsrichtung jedoch zumindest im Wesentlichen verhindert. Dadurch ist zumindest im Wesentlichen verhindert, dass Luft aus dem Rückhaltevolumen herausgepresst wird, wenn ein Insasse auf die Stützstruktur und die Umhüllung auftrifft und so in den Airbag eintaucht.
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Dadurch, dass nun die Stützstruktur und die Umhüllung als voneinander separate und miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind, ist keine aufwändige Geometrieabstimmung zwischen der Stützstruktur und der Umhüllung vonnöten, da die Umhüllung als Meterware hergestellt werden kann und damit Bereiche der Umhüllung, in welchen die Umhüllung als Ventileinrichtung ausgebildet ist und denen somit die Umhüllung die Ventilfunktion bereitstellt, gleichmäßig über die Umhüllung hinweg verteilt sind, so dass die Umhüllung beliebig zur Stützstruktur positioniert und beliebiger Positionierung mit der Stützstruktur verbunden werden kann, so dass die für das Einströmen und Ausströmen der Luft in bzw. aus dem Rückhaltevolumen relevante Ventilfunktion unabhängig von der Relativposition der Umhüllung zur Stützstruktur funktionsfähig ist und eine sichere und sehr gute Funktionalität des Airbags gewährleistet.
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Die Umhüllung ist vorteilhafterweise einstückig und damit beispielsweise als einstückiges, zusammenhängendes und flächiges Element, insbesondere Textilelement, ausgebildet. Dabei kann die Umhüllung dennoch zweilagig ausgebildet sein und somit eine erste, luftdurchlässige Lage, insbesondere Textillage, sowie wenigstens eine zweite, die erste Lage zumindest bereichsweise überdeckende und mit der ersten Lage bereichsweise verbundene Lage, insbesondere Folie, aufweisen, wobei die zweite Lage bereichsweise luftundurchlässig und bereichsweise in die erste Strömungsrichtung der in das Rückhaltevolumen einströmenden Luft luftdurchlässig und die zweite, der ersten Strömungsrichtung entgegengesetzten Strömungsrichtung luftundurchlässig ist. Ist die zweite Lage beispielsweise als Folie ausgebildet ist, so ist diese aus einem Kunststoff ausgebildet, der zunächst luftundurchlässig ist. Zur Darstellung der Ventilfunktion der Umhüllung weist die Folie beispielsweise Ventilschläuche auf, die durch einen Tiefziehprozess in der Folie ausgebildet sind. Diese Ventilschläuche ermöglichen das Einströmen der Luft in das Rückhaltevolumen in die erste Strömungsrichtung, da durch die Ventilschläuche Luftkanäle ausgebildet sind, welche einerseits eine Eintrittsöffnung und andererseits eine das Rückhaltevolumen mündende Austrittsöffnung aufweisen.
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Trifft ein Insasse auf den Airbag und damit auf die Stützstruktur und die Umhüllung auf, so folgt daraus eine Erhöhung des Innendrucks in dem Rückhaltevolumen, was ein Strömen der Luft aus dem Rückhaltevolumen hinaus bewirken würde. Dieses Hinausströmen ist nun derart vermieden, dass die Ventilschläuche infolge der Erhöhung des Innendrucks und der daraus resultierenden Bewegung der Luft in die zweite Strömungsrichtung zusammen fallen, zusammen gedrückt werden oder auf ähnliche Art und Weise die jeweiligen Austritts- und Eintrittsöffnung sowie die Luftkanäle zumindest im Wesentlichen verschließen, so dass keine oder nur eine sehr geringe Menge an Luft aus dem Rückhaltevolumen ausströmen kann. Dadurch ist eine sehr hohe Standzeit des Airbags realisiert und der Insasse bzw. die Insassen können sicher aufgefangen und dadurch geschützt werden.
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An dieser Stelle sei angemerkt, dass die geschilderte Ventilfunktion der Umhüllung auch auf andere Art und Weise realisiert sein kann. In jeglicher Hinsicht ermöglicht die Ausbildung der Stützstruktur und der Umhüllung separate und miteinander verbundene Elemente bzw. Bauteile eine unkomplexe, zeit- und kostengünstige Herstellung des Airbags.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines Airbags mit einer eine Mehrzahl von aufblasbaren Röhren umfassenden Stützstruktur, welche aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition aufblasbar ist, und mit einer Umhüllung, mittels welcher ein durch die Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition gebildetes Rückhaltevolumen des Airbags umgeben ist, wobei die Umhüllung und die Stützstruktur als voneinander separate und miteinander verbundene Elemente ausgebildet sind, und
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2 ausschnittsweise ein schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Airbags gemäß 1.
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Die 1 zeigt einen Airbag 10, insbesondere für einen Personenkraftwagen, welcher eine Stützstruktur 12 umfasst. Die Stützstruktur 12 umfasst eine Mehrzahl von Röhrenelementen 14, welche zumindest teilweise fluidisch miteinander verbunden sind und welche in ihrem Volumen vergrößerbar sind, indem sie mittels einer Gasbeaufschlagung mit Luft aufgeblasen werden.
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Die Röhrenelemente 14 sind dabei aus einer ersten Textillage 16 und einer zweiten Textillage 18 gebildet, wobei sich die Textillagen 16 und 18 überdecken. Die Textillagen 16 und 18 sind in Randbereichen 20 miteinander verbunden, indem sie beispielsweise miteinander vernäht sind, was durch Nähte 22 in der 1 dargestellt ist. In Zwischenbereichen zwischen den Nähten 22 sind die Textillagen 16 und 18 nicht miteinander verbunden und können voneinander abheben. Dadurch kann in die Zwischenbereiche zwischen den Randbereichen 20 und den Nähten 22 beispielsweise mittels Gasgeneratoren aktiv Luft eingeblasen werden, sodass die Stützstruktur 12 von einer Aufbewahrungsposition, in welcher sie zusammen gerollt und zusammen gefaltet oder dergleichen in einem Gehäuse aufbewahrt wird, in eine Rückhalteposition entfaltet wird, in welcher sich aus dem Gehäuse hinaus bewegt ist und Insassen bzw. einen Insassen des Personenkraftwagens auffangen, rückhalten und dadurch vor schwerwiegenden Verletzungen schützen kann. In der Rückhalteposition ist durch die Stützstruktur 12 ein Rückhaltevolumen des Airbags 10 gebildet, welches besonders groß ist. Das Rückhaltevolumen ist dabei viel größer als ein Gesamtvolumen, welches sich aus jeweiligen fluidisch miteinander verbundenen Einzelvolumina der jeweiligen fluidisch miteinander verbundenen Röhrenelemente 14 zusammensetzt und welches aktiv mittels der Gasbeaufschlagung (Aufblasen der Röhrenelemente 14) aufgeblasen werden muss. Dadurch kann sich die Stützstruktur 12 bzw. der Airbag 10 besonders schnell entfalten und stellt gleichzeitig ein sehr großes Rückhaltevolumen bereit. Ferner kann dadurch die Stützstruktur 12 bzw. der Airbag 10 besonders schonend für die bzw. den Insassen in die Rückhalteposition bewegt werden.
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Des Weiteren umfasst der Airbag 10 eine Umhüllung 24, mittels welcher das durch die Stützstruktur 10 in ihrer Rückhalteposition gebildete Rückhaltevolumen umgeben ist. Dabei ist die Umhüllung 24 als von der Stützstruktur 12 separates Element ausgebildet und mit der Stützstruktur 12 verbunden, in dem die Stützstruktur 12 mit der Umhüllung 14 vernäht ist, was in der 1 durch Nähte 26 dargestellt ist.
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Wie der 1 zu entnehmen ist, ist die Umhüllung 24 von der Stützstruktur 12, welche aufgrund ihrer Fachwerkartigkeit auch als Fachwerkstruktur bezeichnet wird, in der Rückhalteposition umgeben, wobei die Umhüllung 24 in der Rückhalteposition der Stützstruktur 12 auf einer dem Rückhaltevolumen zugewandten Seite der Stützstruktur 12 angeordnet und mit dieser verbunden ist. Ebenso möglich ist, dass die Umhüllung 24 auf einer dem Rückhaltevolumen abgewandten Seite der Stützstruktur 12, d. h. auf einer der in der 1 gezeigten Seite gegenüber liegenden Seite der Stützstruktur 12, angeordnet und mit dieser verbunden ist.
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Wie der 1 ferner zu entnehmen ist, weist die Umhüllung 24 eine Mehrzahl von Ventilen 26 auf, von welchen in der 1 stellvertretend eine Teileanzahl der Ventile 26 mit einem Bezugszeichen versehen ist.
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Die Umhüllung 24 ist beispielsweise zumindest teilweise als Kunststofffolie ausgebildet, wobei die Ventile 26 mittels eines Tiefziehprozesses in der Kunststofffolie ausgebildet werden, so dass die Ventile 26 in Form von Schlauchventilen vorliegen.
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Diese Schlauchventile ermöglichen beispielsweise ein Einströmen von Umgebungsluft aus der Umgebung in das Rückhaltevolumen in einer ersten Strömungsrichtung gemäß einem Richtungspfeil 28 hinein. Dabei tritt die Luft über jeweilige Eintrittsöffnungen in durch die Schlauchventile ausgebildeten Luftkanäle ein und aus den Luftkanälen über in das Rückhaltevolumen mündende, jeweilige Austrittsöffnungen in das Rückhaltevolumen ein.
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Im Gegensatz dazu verhindern die als Schlauchventile ausgebildeten Ventile 26 zumindest im Wesentlichen eine Strömung der Luft aus dem Rückhaltevolumen hinaus in einer zweiten Strömungsrichtung gemäß einem Richtungspfeil 30, so dass der Airbag eine besonders gute Standzeit aufweist und den bzw. die Insassen vorteilhaft rückhalten kann.
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Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Umhüllung 24 beispielsweise eine luftdurchlässige und z. B. netzartige Textillage sowie die geschilderte, bereichsweise luftundurchlässige und bereichsweise in die erste Strömungsrichtung der Luft durchlässige und die zweite Strömungsrichtung luftundurchlässige Folie umfasst, wodurch durch die Textillage und die Folie eine Ventileinrichtung mit einer Ventilfunktion bereitgestellt ist. Die Textillage fungiert dabei insbesondere als Durchschlagsschutz, so dass die geschilderten Schlauchventile der Folie in die zweite Strömungsrichtung, in welcher die Luft aus dem Rückhaltevolumen ausströmen könnte, nicht unerwünschterweise durchschlagen und somit ein unerwünschtes Ausströmen der Luft aus dem Rückhaltevolumen hinaus ermöglichen.
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Aus der 1 ist ersichtlich, dass die Umhüllung 24 als Trägermaterial fungiert und bei einer Herstellung des Airbags 10 als kostengünstige Meterware hergestellt und angeliefert werden kann. Da die Ventile 26 gleichmäßig verteilt über die Umhüllung 24 hinweg sind, ist eine zeit- und kostenaufwändige definierte Positionierung der Umhüllung 24 relativ zur Stützstruktur 12 nicht vonnöten. Vielmehr kann die Umhüllung 24 im beliebiger Relativposition zur Stützstruktur 12 angeordnet mit dieser verbunden, insbesondere vernäht, werden, so dass die geschilderte Ventilfunktion und damit die vorteilhafte Funktion des Airbags 10 gewährleistet ist.
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Die 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Airbags 10. Wie der 2 zu entnehmen ist, ist die Umhüllung 24 nun zwischen der ersten und der zweiten, die Röhrenelemente 14 bildenden Textillage 16 und 18 angeordnet. Mit anderen Worten ist die Textillage 16 auf einer Seite 32 der Umhüllung 24 angeordnet und mit dieser verbunden, während die Textilleitung 18 auf einer der Seite 32 gegenüber liegenden Seite 34 der Umhüllung 24 angeordnet und mit dieser verbunden ist.
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Wie der 2 zu entnehmen ist, sind die Ventile 26 sowohl zwischen den Röhrenelementen 14, zwischen den Randbereichen 20 als auch zwischen den Randbereichen 20 innerhalb der jeweiligen Röhrelemente 14 angeordnet und ermöglichen somit einerseits sowohl ein sehr schnelles und effizientes Einströmen der Luft in das Rückhaltevolumen als auch andererseits ein schnelles und effizientes Aufblasen der Röhrenelemente 14 und damit ein entsprechend schnelle Bewegung der Stützstruktur 12 von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition.
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Auch bei der Ausführungsform des Airbags 10 gemäß 2 kann die Umhüllung 24 als kostengünstige Meter- bzw. Massenware bereitgestellt werden. Außerdem sind ebenso keine zeit- und kostenintensiven Ausrichtungen der Umhüllung 24 relativ zur Stützstruktur 12 vonnöten, um die geschilderte Ventilfunktion zu gewährleisten. Auch der Airbag 10 gemäß 2 kann sehr kostengünstig hergestellt werden, da die Umhüllung 24 als von der Stützstruktur 12 separates Element ausgebildet und mit der Stützstruktur verbunden, insbesondere vernäht ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007052246 A1 [0002]
