DE10223189A1

DE10223189A1 - Gassack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem

Info

Publication number: DE10223189A1
Application number: DE2002123189
Authority: DE
Inventors: Philipp Ritter
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2003-12-18

Abstract

Ein Gassack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem hat einen Gassackmantel mit einer oberen Mantellage (12), die dem Fahrzeuginsassen bei aufgeblasenem Gassack (10) zugewandt ist, und einer der oberen Mantellage (12) gegenüberliegenden unteren Mantellage (14). Die beiden Mantellagen (12, 14) sind an ihren Umfangsrändern miteinander verbunden. Wenigstens eine zusätzliche Verbindung ist zwischen den Mantellagen (12, 14) zur Begrenzung der Dicke des aufgeblasenen Gassacks (10) vorgesehen. Die zusätzliche Verbindung umfaßt wenigstens eine erste mit dem Gassackmantel verbundene Gewebelage (20), die über einer Abströmöffnung (16) des Gassacks (10) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gassack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit einem Gassackmantel, der eine obere Mantellage, die dem Fahrzeuginsassen bei aufgeblasenem Gassack zugewandt ist, und eine der oberen Mantellage gegenüberliegende untere Mantellage umfaßt, wobei die beiden Mantellagen an ihren Umfangsrändern miteinander verbunden sind und wenigstens eine zusätzliche Verbindung zwischen den Mantellagen zur Begrenzung der Dicke des aufgeblasenen Gassacks vorgesehen ist.

Aus der EP-A-1 080 996 ist ein solcher Gassack bekannt, bei dem ein Abstandshalter zwischen den Mantellagen vorgesehen ist, der durch eine spezielle Webtechnik aus einigen Kett- und/oder Schußfäden gebildet ist, die eine der Mantellagen verlassen, sich in Richtung der gegenüberliegenden Mantellage erstrecken und mit Kett- und/oder Schußfäden der gegenüberliegenden Mantellage verbunden sind. Die im Gassackmantel fehlenden Fäden führen zu einer geringeren Gasdichtheit des Gassacks, die entweder bewußt in Kauf genommen oder durch eine Beschichtung des entsprechenden Bereichs der Mantellage kompensiert wird.

Es erweist sich allgemein als schwierig, ein individuell an den Fahrzeuginsassen angepaßtes Abströmverhalten zu realisieren. Wünschenswert ist bei Insassen, die mit vergleichsweise geringer kinetischer Energie auf den Gassack treffen, ein geringer Gassackinnendruck, der im Verlauf des Eindringens weiter reduziert wird. Dagegen ist bei Insassen, die mit hoher kinetischer Energie auf den Gassack treffen, bei gleicher Gassackdicke ein höherer Innendruck erforderlich, der zudem durch das Abströmen des Gases während des Eindringens nicht zu stark reduziert werden soll.

Die Erfindung schafft einen Gassack, aus dem beim Auftreffen eines Fahrzeuginsassen das Gas auf kontrollierte Weise entweichen kann. Die Erfindung sieht hierzu vor, daß die zusätzliche Verbindung der Mantellagen wenigstens eine erste Gewebelage umfaßt, die über einer Abströmöffnung des Gassacks angeordnet ist. Die Gewebelage deckt die Abströmöffnung soweit ab, daß das Gas nicht schon beim Befüllen des Gassacks, sondern erst bei einer Erhöhung des Innendrucks durch den eindringenden Fahrzeuginsassen entweicht.

Vorzugsweise ist eine mit dem Gassackmantel und mit der ersten Gewebelage verbundene zweite Gewebelage vorgesehen. Dadurch ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten, das Aufblas- und Abströmverhalten des Gassacks gezielt zu beeinflussen. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die erste Gewebelage eine höhere Reißfestigkeit als die zweite Gewebelage aufweist. Die Beschaffenheit der zweiten Gewebelage kann dann so gewählt werden, daß bei Eindringen eines Insassen mit vergleichsweise hoher kinetischer Energie die zweite Gewebelage reißt. Der mit der ersten Gewebelage verbundene Teil der zweiten Gewebelage legt sich dann zusammen mit der ersten Gewebelage über die Abströmöffnung, so daß das Entweichen des Gases aus dem Gassack verzögert und ein mögliches Durchschlagen des Gassacks verhindert wird.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenigstens die erste Gewebelage zu einem bestimmten Grad luftdurchlässig auszubilden, so daß sie beim Aufblasen die Strömung des Gases innerhalb des Gassacks nur geringfügig behindert.

Bei einer bevorzugte Ausführungsform ist die Abströmöffnung in der unteren, vom Fahrzeuginsassen abgewandten Mantellage gebildet. Die erste Gewebelage ist an ihrem Umfangsrand mit der unteren Mantellage verbunden, die zweite Gewebelage ist an ihrem Umfangsrand mit der oberen Mantellage verbunden. Ferner ist die erste Gewebelage mittels einer zusätzlichen, um den Umfang der Abströmöffnung verlaufenden lösbaren Verbindung mit der unteren Mantellage verbunden. Ein so aufgebauter Gassack kann mit Gas befüllt werden, ohne daß eine signifikante Gasmenge bereits beim Aufblasen durch die Abströmöffnung entweicht. Steigt der Innendruck des Gassacks infolge des Auftreffens eines Fahrzeuginsassen, öffnet sich die Reißnaht. Das im Gassack befindliche Gas kann dann durch die freigegebene Abströmöffnung entweichen, wobei das Ausströmen durch die eingeschränkte Luftdurchlässigkeit der ersten Gewebelage verzögert wird.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Abströmöffnung im Bereich der Umfangsränder der Mantellagen gebildet. Die Abströmöffnung ist mittels einer ersten Reißnaht verschlossen. Die erste Gewebelage ist an ihrem Umfangsrand mit der oberen und mit der unteren Mantellage verbunden. Die zweite Gewebelage ist weiter innen als die erste Gewebelage angeordnet und ebenfalls an ihrem Umfangsrand mit der oberen und mit der unteren Mantellage verbunden. Die Verbindung zwischen den beiden Gewebelagen ist durch eine zweite Reißnaht gebildet, deren Festigkeit geringer als die der ersten Reißnaht ist. Somit ist gewährleistet, daß die Abströmöffnung zunächst freigegeben wird, bevor sie bei weiter ansteigendem Gassackinnendruck von der ersten Gewebelage überdeckt wird, um einen zu starken Druckverlust zu verhindern.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Bereichs eines erfindungsgemäßen Gassacks gemäß einer ersten Ausführungsform im nicht aufgeblasenen Zustand;
Fig. 2 den Bereich aus Fig. 1 im aufgeblasenen Zustand des Gassacks;
Fig. 3 den Bereich aus Fig. 1 bei weiter erhöhtem Innendruck des Gassacks;
Fig. 4 eine Ansicht gemäß Fig. 3 einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gassacks; und
Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer Hälfte eines erfindungsgemäßen Gassacks gemäß einer dritten Ausführungsform im aufgeblasenen Zustand.
Der in Fig. 1 dargestellte Gassack 10 hat einen Gassackmantel, der eine dem Fahrzeuginsassen zugewandte obere Mantellage 12 und eine vom Insassen abgewandte untere Mantellage 14 umfaßt, die an ihren Umfangsrändern miteinander vernäht oder verwebt sind. Die untere Mantellage 14 weist eine zentrale Abströmöffnung 16 auf, die durch Heraustrennen eines entsprechenden Gewebestücks aus der unteren Mantellage 14 oder webtechnisch durch nicht gebundene Kett- und Schußfäden (sog. Flottierungen) gebildet ist.
Zwischen den beiden Mantellagen 12, 14 sind zwei weitere Gewebelagen 18, 20 (im folgenden als Fangdomlagen bezeichnet) angeordnet, die an ihren Umfangsrändern mit der oberen bzw. unteren Mantellage 12, 14 mittels Nähten 22 bzw. 24 verbunden sind. Ebenso sind die beiden Fangdomlagen 18, 20 in einem mittleren Bereich mittels einer umlaufenden Naht 26 miteinander verbunden. Alternativ zu der vorstehend beschriebenen ersten Variante können die Verbindungen zwischen den Mantel- und Gewebelagen 12, 14, 18, 20 gemäß einer zweiten Variante auch durch Verweben der entsprechenden Lagen gebildet sein. Auch eine dritte (Misch-)Variante ist möglich, bei der ein Teil der Verbindungen durch Nähte und der andere Teil durch Verwebungen gebildet ist.
Die Fangdomlagen 18, 20 sind zu einem gewissen Grad luftdurchlässig, vorzugsweise weist wenigstens die untere Fangdomlage 20 eine Luftdurchlässigkeit von mindestens 2 l/dm²min auf. Bei der ersten Variante mit vernähten Gewebelagen 18, 20 wird dies durch partielle Einschnitte im Gewebe erreicht, die eine Perforierung der Fangdomlage bilden. Bei der zweiten Variante mit verwebten Gewebelagen 18, 20 ergibt sich die Gasdurchlässigkeit aus einer offenen Fadendichte, d. h. die Webdichte der unteren Fangdomlage 18 ist geringer als die der Mantellagen 12, 14 des Gassacks 10, aber mindestens 5% höher als die Webdichte der oberen Fangdomlage 20.
Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gassacks 10 weist noch eine um den Umfang der Abströmöffnung 16 verlaufende Reißnaht 28 auf, die eine zusätzliche, lösbare Verbindung zwischen der unteren Mantellage 14 und der unteren Fangdomlage 20 schafft. Die lösbare Verbindung kann auch durch Opfervewebungen gebildet sein.
Im folgenden wird die Erfindung der Einfachheit halber nur anhand der ersten Variante mit vernähten Gewebelagen beschrieben, wobei die Entfaltungscharakteristik des erfindungsgemäßen Gassack 10 bei allen Varianten im wesentlichen die gleiche ist.
Wird der Gassack 10 mit Gas befüllt, nimmt er die in Fig. 2 gezeigte Form an. Aufgrund der speziellen Anordnung der Fangdomlagen 18, 20 und deren Verbindungsstellen bilden sich mehrere Kammern, nämlich eine ringförmige äußere Kammer 30 sowie eine mittlere obere Kammer 32 und eine darunterliegende Abströmkammer 34. Die äußere Kammer 30 wird zur Mitte hin durch die Nähte 22 und 24 begrenzt, wobei eine Verbindung zwischen den beiden Nähten 22, 24 zum mittleren Bereich des Gassacks 10 besteht. Die mittlere obere Kammer 32 ist seitlich durch die Naht 22 und nach unten durch die obere Fangdomlage 18 begrenzt. Die Abströmkammer 34 bildet sich ringförmig um die Abströmöffnung 16 aus, von der sie während der Entfaltungsphase des Gassacks 10 durch die Reißnaht 28 abgegrenzt ist. Seitlich und nach oben ist die Abströmkammer durch die Naht 24 bzw. die untere Fangdomlage 20 begrenzt. Aufgrund der eingeschränkten Gasdurchlässigkeit der Fangdomlagen 18, 20 werden die mittlere obere Kammer 32 und die Abströmkammer 34 im Vergleich zur äußeren Kammer 30 verzögert befüllt, wobei die Reißnaht 28 ein Abströmen des Gases aus der Abströmkammer 34 während der Entfaltungsphase des Gassacks 10 verhindert.
Wird der Gassack 10 weiter mit Gas befüllt, z. B. durch Verwendung weiterer Gasgeneratorstufen, oder trifft ein Fahrzeuginsasse auf den aufgeblasenen Gassack 10, so wird dadurch der Innendruck des Gassacks 10 erhöht. In Fig. 3 ist der Zustand gezeigt, bei dem der Innendruck die Festigkeit der Reißnaht 28 übersteigt. Die Reißnaht 28 öffnet sich und das in der Abströmkammer 34 befindliche Gas kann durch die freigegebene Abströmöffnung 16 nach außen entweichen. Auch das in den übrigen Kammern befindliche Gas kann aufgrund der Gasdurchlässigkeit der Fangdomlagen 18, 20 durch die Abströmöffnung entweichen.
Die in Fig. 4 gezeigte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gassacks 10 stimmt im wesentlichen mit der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten ersten Ausführungsform überein, weshalb die gleichen Bezugszeichen verwendet wurden. Allerdings ist bei dieser Ausführungsform keine Reißnaht 28 vorgesehen. Dafür weist die obere Fangdomlage 18 im Vergleich zur unteren Fangdomlage 20 eine geringere Festigkeit auf, so daß die obere Fangdomlage 18 bei einem bestimmten Innendruck des Gassacks 10 reißt. Gemäß einer ersten Variante, bei der die obere Fangdomlage 18 mit der oberen Mantellage 12 durch eine Naht 22 verbunden ist, wird für die Herstellung der oberen Fangdomlage 18 ein Garn geringerer Festigkeit gewählt. Gemäß einer zweiten Variante, bei der die obere Fangdomlage 18 mit der oberen Mantellage 12 verwebt ist, wird die Festigkeit der oberen Fangdomlage 18 durch eine offene Fadendichte eingestellt.
Versuche haben gezeigt, daß die schwächer ausgebildete obere Fangdomlage 18 bei erhöhtem Innendruck des Gassacks 10 in der Regel in einem Bereich zwischen den Nähten 22 und 26 reißt, so daß der mittlere Bereich innerhalb der Naht 26 (im folgenden als Domsteg 36 bezeichnet) bestehen bleibt. Nach dem Bruch der oberen Fangdomlage 18 verlagert sich die untere Fangdomlage 20 aufgrund des nach unten gespannten Bereichs der unteren Mantellage 14 und dem abströmenden Gas nach unten und nimmt dabei den mit ihr verbundenen Domsteg 36 mit. Die untere Fangdomlage 20 überdeckt zusammen mit dem Domsteg 36 die Abströmöffnung 16. Durch die so gebildete zweilagige, relativ gasdichte Abdeckung der Abströmöffnung 16 wird ein weiteres Abströmen des Gases und damit ein fortschreitender Druckverlust des Gassacks 10 weitgehend verhindert.
Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gassacks, die einen etwas anderen Aufbau als die ersten beiden Ausführungsformen aufweist; dennoch wurden für entsprechende Komponenten gleiche Bezugszeichen verwendet. Die Abströmöffnung 16 ist bei dieser Ausführungsform nicht in der unteren Mantellage 14 sondern im Bereich der die obere und untere Mantellage 12, 14 entlang ihres Umfangsrandes verbindenden Umfangsnaht 38 gebildet. Die Abströmöffnung 16 ist zudem mittels einer Reißnaht 40 verschlossen. Außerdem sind die beiden Fangdomlagen 18, 20 nicht im mittleren sondern im seitlichen Randbereich des Gassacks 10 beabstandet voneinander angeordnet und erstrecken sich jeweils zwischen der oberen und unteren Mantellage 12, 14. In der Mitte sind die Fangdomlagen 18, 20 durch eine als Reißnaht ausgebildete Domstegnaht 42 miteinander verbunden.
Beim Aufblasen des Gassacks 10 nimmt dieser die in Fig. 5 gezeigte Form mit einer mittleren Kammer 44 und einer aufgrund der begrenzten Gasdurchlässigkeit der Fangdomlagen 18, 20 verzögert befüllten ringförmigen Außenkammer 46 an. Die Festigkeit der Reißnaht 40 ist geringer ausgelegt als die der Domstegnaht 42. Dementsprechend öffnet sich bei einem Anstieg des Gassackinnendrucks zunächst die Reißnaht 40 und gibt die Abströmöffnung 16 frei, so daß das außerhalb der äußeren Fangdomlage 20 befindliche Gas ungehindert entweichen kann. Steigt der Druck in der mittleren Kammer 44 des Gassacks weiter an, wird auch die Domstegnaht 42 geöffnet. Die äußere Fangdomlage 20 wird dann nach außen gedrückt und deckt die Abströmöffnung 16 ab. Dadurch wird der Gasaustritt aus dem Gassack 10 verzögert. Eine noch stärkere Verzögerung des Gasaustritts kann erreicht werden, indem die Festigkeit der inneren Fangdomlage 18 geringer gewählt wird als die Festigkeit der äußeren Fangdomlage 20 und der Domstegnaht 42, so daß ähnlich wie bei der Ausführungsform der Fig. 4 eine relativ gasdichte doppellagige Abdeckung der Abströmöffnung 16 gebildet wird.
Selbstverständlich können die anhand der einzelnen Ausführungsformen und -varianten beschriebenen Maßnahmen untereinander kombiniert werden, um das Entfaltungs- und Abströmverhalten des Gassacks auf noch vielfältigere Weise zu beeinflussen.

Claims

1. Gassack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, mit einem Gassackmantel, der eine obere Mantellage (12), die dem Fahrzeuginsassen bei aufgeblasenem Gassack (10) zugewandt ist, und eine der oberen Mantellage (12) gegenüberliegende untere Mantellage (14) umfaßt, wobei die beiden Mantellagen (12, 14) an ihren Umfangsrändern miteinander verbunden sind und wenigstens eine zusätzliche Verbindung zwischen den Mantellagen (12, 14) zur Begrenzung der Dicke des aufgeblasenen Gassacks (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Verbindung wenigstens eine erste mit dem Gassackmantel verbundene Gewebelage (20) umfaßt, die über einer Abströmöffnung (16) des Gassacks (10) angeordnet ist.

2. Gassack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Gassackmantel und mit der ersten Gewebelage (20) verbundene zweite Gewebelage (18) vorgesehen ist.

3. Gassack nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen zwischen den Mantel- und Gewebelagen (12, 14, 18, 20) wenigstens zum Teil durch Nähte (22, 24, 26) gebildet sind.

4. Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen zwischen den Mantel- und Gewebelagen (12, 14, 18, 20) wenigstens zum Teil durch Verwebungen der entsprechenden Lagen gebildet sind.

5. Gassack nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gewebelage (20) eine höhere Reißfestigkeit als die zweite Gewebelage (18) aufweist.

6. Gassack nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gewebelage (20) im Vergleich zur zweiten Gewebelage (18) aus einem Garn höherer Reißfestigkeit gewebt ist.

7. Gassack nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gewebelage (20) eine um vorzugsweise wenigstens 5% höhere Webdichte als die zweite Gewebelage (18) aufweist.

8. Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die erste Gewebelage (20) zu einem bestimmten Grad luftdurchlässig ist.

9. Gassack nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gewebelage (20) eine Luftdurchlässigkeit von mehr als 2 l/dm²min aufweist.

10. Gassack nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gewebelage (20) partielle Einschnitte aufweist.

11. Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (16) in der unteren Mantellage (14) gebildet ist.

12. Gassack nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (16) durch nicht gebundene Kett- und Schußfäden der Mantellage (14) gebildet ist.

13. Gassack nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gewebelage (20) an ihrem Umfangsrand mit der unteren Mantellage (14) verbunden ist.

14. Gassack nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gewebelage (18) an ihrem Umfangsrand mit der oberen Mantellage (12) verbunden ist.

15. Gassack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gewebelage (20) mittels einer weiteren, um den Umfang der Abströmöffnung (16) verlaufenden lösbaren Verbindung mit der unteren Mantellage (14) verbunden ist.

16. Gassack nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung durch eine Reißnaht (28) gebildet ist.

17. Gassack nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Verbindung durch Opfervewebungen gebildet ist.

18. Gassack nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (16) im Bereich der Umfangsränder der Mantellagen (12, 14) gebildet ist.

19. Gassack nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmöffnung (16) mittels einer ersten Reißnaht (40) verschlossen ist.

20. Gassack nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gewebelage (20) an ihrem Umfangsrand mit der oberen und mit der unteren Mantellage (12, 14) verbunden ist.

21. Gassack nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gewebelage (18) weiter innen als die erste Gewebelage (20) angeordnet und ebenfalls an ihrem Umfangsrand mit der oberen und mit der unteren Mantellage (12, 14) verbunden ist.

22. Gassack nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den beiden Gewebelagen (18, 20) durch eine zweite Reißnaht (42) gebildet ist, deren Festigkeit geringer als die der ersten Reißnaht (40) ist.