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Patent Searching and Data


Title:
AIRBAG FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/032759
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an airbag (10) for a motor vehicle, in particular a passenger vehicle, with at least one retaining element (12) which is movable from a storage position into a restraint position and by means of which, in the restraint position, a restraint volume (16) of the airbag (10) is surrounded at least in regions, and with at least one valve device (20) via which a gaseous medium can be supplied to the restraint volume (16) when the retaining element (12) moves into the restraint position, wherein the valve device (20) comprises at least one textile element (22) which is permeable to the gaseous medium, and at least one film (23) which has at least one throughflow opening (24) for the medium, is arranged so as to overlap at least in regions with the textile element (22) and is covered on at least one side at least in regions by at least one protective layer (30, 32).

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Inventors:
BOGENRIEDER RALF (DE)
BURCZYK CHRISTIAN (DE)
HIRTH ANDREAS (DE)
REITER FRIEDRICH (DE)
SCHULZ-SLUKA LYDIA (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/002329
Publication Date:
March 06, 2014
Filing Date:
August 03, 2013
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER AG (DE)
International Classes:
B60R21/239
Foreign References:
DE102008057376A12010-05-20
DE19911082A11999-10-21
EP2105357A12009-09-30
DE102006043552A12008-03-27
DE102010007882A12011-08-18
DE102007052246A12009-05-07
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Claims:
Patentansprüche

Airbag (10) für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit wenigstens einem aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbaren Auffangelement (12), durch welches in der Rückhalteposition ein Rückhaltevolumen (16) des Airbags (10) zumindest bereichsweise umgeben ist, und mit wenigstens einer Ventileinrichtung (20) , über welche dem

Rückhaltevolumen (16) bei der Bewegung des Auffangelements (12) in die Rückhalteposition ein gasförmiges Medium zuführbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Ventileinrichtung (20) wenigstens ein für das gasförmige Medium durchlässiges Textilelement (22) und zumindest eine wenigstens eine Durchströmungsöffnung (24) für das Medium aufweisende und in zumindest bereichsweiser Überdeckung mit dem Textilelement (22) angeordnete Folie (23) umfasst, welche auf wenigstens einer Seite zumindest bereichsweise durch zumindest eine Schutzschicht (30, 32) überdeckt ist.

Airbag (10) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Folie (23) und die Schutzschicht (30, 32) aus voneinander unterschiedlichen Materialien gebildet sind.

Airbag (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Folie (23) und die Schutzschicht (30, 32) separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sind.

4. Airbag (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Schutzschicht (30, 32) aus einem Copolyester, insbesondere aus modifiziertem PET, gebildet ist.

5. Airbag (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Auffangelement (12) als Stützstruktur (12) ausgebildet ist, welche eine

Mehrzahl von Volumenelementen (14) umfasst, welche zur Bewegung der

Stützstruktur (12) in die Rückhalteposition mit einem Medium, insbesondere einem Gas, beaufschlag bar sind, wobei die Ventileinrichtung (20) als Umhüllung (18) ausgebildet ist, mittels welcher in der Rückhalteposition das Rückhaltevolumen (16) zumindest bereichsweise umgeben ist.

Description:
Airbag für einen Kraftwagen

Die Erfindung betrifft einen Airbag für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des

Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Aus dem Serienbau von Personenkraftwagen sind derartige Airbags hinlänglich bekannt. Ein solcher Airbag umfasst ein Auffangelement zum Auffangen und Rückhalten eines Fahrzeuginsassen, der infolge einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung verlagert wird. Das Auffangelement ist dazu aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition bewegbar.

Durch das Auffangelement ist in seiner Rückhalteposition ein Rückhaltevolumen des Airbags zumindest bereichsweise umgeben. Der Airbag umfasst ferner wenigstens eine Ventileinrichtung, über welche dem Rückhaltevolumen bei der Bewegung des

Auffangelements in die Rückhalteposition ein gasförmiges Medium zuführbar ist.

Aus der DE 10 2007 052 246 A1 ist ein solcher Airbag bekannt. Dieser Airbag umfasst als das Auffangelement eine Stützstruktur. Ferner weist dieser Airbag eine Umhüllung auf, mittels welcher ein durch die Stützstruktur in ihrer Rückhalteposition gebildetes

Rückhaltevolumen des Airbags zumindest teilweise umgeben ist.

Zum Schutze des Fahrzeuginsassen bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung des Personenkraftwagens ist es vorteilhaft, wenn sich das Auffangelement sehr schnell in die Rückhalteposition bewegt. Dieser schnellen Bewegung in die Rückhalteposition kommt es zugute, wenn sich das Rückhaltevolumen über die Ventileinrichtung sehr schnell, d.h. in kurzer Zeit mit dem gasförmigen Medium füllen kann. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Airbag für einen Kraftwagen der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Auffangelement besonders schnell in die Rückhalteposition bewegbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Airbag mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen

Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.

Um einen Airbag der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, dessen Auffangelement besonders schnell in eine Rückhalteposition bewegbar ist, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Ventileinrichtung wenigstens ein für das gasförmige Medium durchlässiges Textilelement und zumindest eine wenigstens eine Durchströmungsöffnung für das Medium aufweisende und in zumindest bereichsweiser Überdeckung mit dem Textilelement angeordnete Folie umfasst, welche auf wenigstens einer Seite zumindest bereichsweise durch zumindest eine Schutzschicht überdeckt ist.

Die Schutzschicht verhindert, dass Bereiche der beispielsweise aus einem Kunststoff gebildeten Folie, insbesondere in der Aufbewahrungsposition, aneinander haften, beispielsweise miteinander verkleben, was die Bewegung des Auffang elements in die Rückhalteposition beeinträchtigen könnte. Somit ist eine schnelle Bewegung,

insbesondere ein schnelles Entfalten, des Auffangelements realisierbar.

Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Folie beim Bewegen des Auffangelements aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition mit dem Auffangelement mitbewegt wird. Somit kann auch die Folie sehr schnell von der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition bewegt werden. Zudem ist ein geringes, sogenanntes Packvolumen des Airbags in der Aufbewahrungsposition darstellbar. Das Packvolumen ist dabei das Volumen, welches das Auffangelement beispielsweise mit der am Auffangelement gehaltenen und mit diesem in die Rückhalteposition mitbewegbaren Folie in der

Aufbewahrungsposition einnimmt.

Zur Realisierung einer sehr guten Flexibilität und Biegeschlaffheit der Folie auch über eine hohe Lebensdauer des Airbags ist die Folie vorzugsweise aus Polyurethan gebildet. Um nun die Gefahr, dass Bereiche der Folie aneinander haften, und/oder ein Altern der Folie beispielsweise durch Oberflächeneinflüsse zu vermeiden oder besonders gering zu halten, ist die Schutzschicht vorgesehen. Die insbesondere elastische Folie kann jedoch auch aus einem anderweitigen Werkstoff gebildet sein. Die Schutzschicht und die Folie sind vorteilhafterweise aus voneinander unterschiedlichen Materialen bzw. Werkstoffen gebildet. Vorzugsweise ist die Schutzschicht einem

Copolyester gebildet. Dieses Material ist besonders gut geeignet, ein Haften einzelner Folienbereiche aneinander zu verhindern. Die Schutzschicht ist hierbei vorzugsweise als weitere Folie aus Copolyester, insbesondere aus modifiziertem PET (PET - Polyethylenterephthalat), ausgestaltet. Infolge der Ausgestaltung der Schutzschicht als weitere Folie aus modifiziertem PET weist die Schutzschicht einen geringen

Schmelzpunkt auf, welcher im Bereich des Schmelzpunkts der Folie aus Polyurethan liegt. Dadurch können ein besonders vorteilhafter Schutz der ersten Folie sowie eine vorteilhafte Herstellbarkeit des Airbags realisiert werden. Die Schutzschicht kann jedoch auch als weitere Folie aus einem anderweitigen Werkstoff ausgebildet sein, um die erste Folie zu schützen.

Als besonders vorteilhaft hat es sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung gezeigt, wenn die Folie beidseitig, d.h. auf einer ersten Seite und auf einer der ersten Seite abgewandten, zweiten Seite mit einer jeweiligen Schutzschicht zumindest teilweise überdeckt ist. Dadurch kann die Gefahr des Haftens von Folienbereichen aneinander sowie die Alterung der Folie besonders gering gehalten oder vermieden werden.

Hierdurch ist eine Sandwich-Struktur geschaffen, wobei die beidseitigen Schutzschichten jeweilige Decklagen und die Folie einen Kern der Sandwich-Struktur bilden. Die

Decklagen sind dabei über den Kern voneinander beabstandet.

Vorteilhafterweise ist die Schutzschicht bzw. sind die Schutzschichten mit der Folie verbunden, so dass die Schutzschicht bzw. die Schutzschichten mit der Folie in die Rückhalteposition mitbewegbar sind und auch bei der Bewegung in die Rückhalteposition ein Haften von Folienbereichen aneinander vermeiden können.

Der Verbund aus Folie und Schutzschicht bzw. aus Folie und beidseitigen

Schutzschichten und der durch diesen Verbund verwirklichte Schutz der Folie gegen ein Haften von Folienbereichen aneinander sind dabei unabhängig vom

Herstellungsverfahren des Verbundes. Mit anderen Worten kann der geschilderte Schutz der Folie mittels der wenigstens einen Schutzschicht durch unterschiedliche

Herstellungsverfahren realisiert werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehen in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombination sowie die nachfolgend in den Fig. und/oder in der

Figurenbeschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmend er Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht eines Airbag für einen Kraftwagen, mit einer Stützstruktur als Auffangeelement, welche sich in ihrer

Rückhalteposition befindet;

Fig. 2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht einer Ventileinrichtung des Airbags, durch welche eine Umhüllung des Airbags gebildet ist, mittels der ein durch die Stützstruktur gebildetes Rückhaltevolumen in der Rückhalteposition zumindest bereichsweise umgeben ist; und

Fig. 3a-b jeweils ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht der

Ventileinrichtung zur Veranschaulichung ihrer Ventilfunktion.

Fig. 1 zeigt einen Airbag 10 für einen Personenkraftwagen. Der Airbag 10 umfasst als Auffangelement eine Stützstruktur 12. Die Stützstruktur 12 ist dabei fachwerkartig oder fachwerkförmig ausgebildet und weist somit eine Fachwerkstruktur auf. Der Airbag 10 wird daher auch als Fachwerkbag bezeichnet. Die Stützstruktur 12 umfasst eine Mehrzahl von Volumenelementen 14, welche miteinander verbunden sind. Die Volumenelemente 14 sind zumindest im Wesentlichen röhrenförmig ausgebildet und weisen ein jeweiliges Volumen auf. Die jeweiligen Volumina sind dabei fluidisch miteinander verbunden.

Dadurch ist ein zusammenhängendes Gesamtvolumen gebildet, welches - um die Stützstruktur 12 aus einer Aufbewahrungsposition in eine in Fig. 1 gezeigte

Rückhalteposition zu bewegen - mit einem gasförmigen Medium in Form von Luft mittels wenigstens eines Stellglieds, insbesondere eines Gasgenerators, des Airbags 10 zu beaufschlagen, d.h. zu füllen ist.

Mit anderen Worten werden zum Bewegen der Stützstruktur 12 in die Rückhalteposition die Volumenelemente 14 mit Luft aufgeblasen. Das mit Luft zu füllende Gesamtvolumen ist dabei wesentlich geringer als ein Rückhaltevolumen 16 (Fig. 2) des Airbags 10, welches in der Rückhalteposition von der Stützstruktur 12 gebildet bzw. zumindest teilweise umgeben ist. Dadurch kann die Stützstruktur 12 besonders schnell bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in die Rückhalteposition bewegt werden und ein sehr großes Volumen im Innenraum des Personenkraftwagens einnehmen. Die

Stützstruktur 12 kann somit wenigstens einen sich aufgrund der unfallbedingten

Kraftbeaufschlagung verlagernden Insassen sehr gut auffangen, rückhalten und vor schwerwiegenden Verletzungen schützen.

Die Volumenelemente 1 stellen dabei Streben der Fachwerkstruktur dar. Zwischen diesen Streben sind jeweilige Freiräume oder Freiflächen angeordnet. Über diese Freiräume oder Freiflächen kann Luft aus dem Innenraum des Kraftwagens in das Rückhaltevolumen 16 einströmen. Dieses Einströmen der Luft in das Rückhaltevolumen 16 erfolgt zumindest im Wesentlichen passiv. Während der Bewegung der Stützstruktur 12 aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition vergrößert sich das

Rückhaltevolumen 16 sukzessive, woraus ein Unterdruck im Rückhaltevolumen 16 gegenüber dem Innenraum resultiert. Durch diesen Unterdruck wird ein gasförmiges Medium in Form von Luft aus dem Innenraum in das Rückhaltevolumen 16 eingesaugt.

Das Füllen des Rückhaltevolumens 16 mit einem gasförmigen Medium, insbesondere Luft, kann mittels wenigstens eines Stellglieds, insbesondere eines Gasgenerators, unterstützt werden, indem das Stellglied aktiv Luft bzw. das gasförmige Medium in das Rückhaltevolumen 16 einbläst.

Der Airbag 10 umfasst auch eine Umhüllung 18. In der Rückhalteposition ist das

Rückhaltevolumen 16 zumindest teilweise von der Umhüllung 18 umgeben. Die

Umhüllung 18 ist dabei in zumindest teilweiser Überdeckung mit den Freiräumen oder Freiflächen zwischen den Volumenelementen 14 angeordnet. Vorliegend ist die

Umhüllung 18 jeweils zwischen den Volumenelementen 14 in den durch diese begrenzten Freiräumen oder Freiflächen angeordnet. Die Umhüllung 18 kann dabei einstückig ausgebildet sein oder mehrere, jeweilige Umhüllungsteile umfassen. Die Umhüllung 18 kann aus außerhalb oder innerhalb der Stützstruktur 12 angeordnet sein, so dass die Umhüllung 18 die Stützstruktur 12 zumindest bereichsweise umgibt oder so dass die Stützstruktur 12 die Umhüllung zumindest teilweise umgibt.

Wie in Zusammenschau mit Fig. 2 erkennbar ist, ist durch die Umhüllung 18 eine

Ventileinrichtung 20 des Airbags 10 gebildet. Mit anderen Worten weist die Umhüllung 18 eine Ventilfunktion auf. Die Ventileinrichtung 20 umfasst ein für die Luft aus dem Innenraum durchlässiges, d.h. luftdurchlässiges Textilelement 22, welches als Gewebe, insbesondere als Drehergewebe, ausgebildet sein kann. Ferner umfasst die

Ventileinrichtung 20 eine an sich luftundurchlässig und aus Polyurethan gebildete Folie 23, welche eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen 24 für die Luft aus dem Innenraum aufweist und in Überdeckung mit dem Textilelement 22 angeordnet ist. Diese

Durchströmöffnungen 24 sind beispielsweise durch eine Perforation der Folie 23 gebildet. Die Folie 23 ist dabei mit dem Textilelement 22 verbunden.

Ferner weist die Folie 23 sogenannte Schlauchventile 26 auf, welche beispielsweise durch Tiefziehen der Folie 23 ausgebildet werden. Die Schlauchventile 26 weisen einen jeweiligen Kanal 28 auf, welcher durch jeweilige Bereiche der Folie 23 begrenzt ist und an den sich die jeweilige Durchströmöffnung 24 anschließt. Anstelle der Perforation zum Ausbilden der Durchströmöffnungen 24 kann vorgesehen sein, dass die

Durchströmöffnungen im Rahmen des Tiefziehens oder zeitlich nach dem Tiefziehen ausgebildet werden, indem die zunächst geschlossenen Kanäle 28 durch Abtrennen von entsprechenden Folienteilen von der übrigen Folie 23 geöffnet werden.

Die Funktion der Schlauchventile 26 und somit der Ventileinrichtung 20 ist in

Zusammenschau mit Fig. 3a und 3b erläutert. Die Folie 23 ist dabei auf einer dem Rückhaltevolumen 16 zugewandten Seite des Textilelements 22 angeordnet. Ferner ist die Ventileinrichtung 20 (Umhüllung 18) an der Stützstruktur 12 gehalten, so dass sich die Ventileinrichtung 20 mit der Stützstruktur 12 aus der Aufbewahrungsposition in die Rückhalteposition mitbewegt.

Bewegt sich nun die Stützstruktur 12 aus der Aufbewahrungsposition in die

Rückhalteposition, so stellen sich die Schlauchventile 26 aufgrund der oben geschilderten Ansaugung von Luft auf, was in Fig. 3a dargestellt ist. In der Folge kann Luft - wie in Fig. 3a durch Richtungspfeile angedeutet ist - in einer ersten Strömungsrichtung durch die Schlauchventile 26, d.h. durch die Kanäle 28 und die Durchströmöffnungen 24 aus dem Innenraum in das Rückhaltevolumen 16 einströmen.

Trifft nun der Fahrzeuginsasse aufgrund seiner unfallbedingten Verlagerung auf die Stützstruktur 12 mit der Umhüllung 18 (Ventileinrichtung 20) auf, was als Eintauchen bezeichnet wird, so wird dadurch im Vergleich zu zeitlich vor dem Eintauchen eine Erhöhung eines im Rückhaltevolumen 16 herrschenden Innendrucks bewirkt. Infolge dieser Druckerhöhung fallen die Schlauchventile 26 zusammen und verschließen die Durchströmöffnungen 24 zumindest teilweise, was in Fig. 3b dargestellt ist. In der Folge kann die sich im Rückhaltevolumen 16 befindende Luft in einer der ersten

Strömungsrichtung entgegengesetzten, zweiten Strömungsrichtung nicht oder gegenüber dem Einströmen in der ersten Strömungsrichtung nur mit einem geringeren Massen- oder Volumenstrom aus dem Rückhaltevolumen 16 ausströmen. Dies führt zur Realisierung einer sehr guten und langen Standzeit des Airbags 10. Das Textilelement 22 wirkt dabei als Träger- oder Stützelement, welches ein Umstülpen der Schlauchventile 26 vom Rückhaltevolumen 16 weg verhindert.

Die Herstellung der Folie 23 aus Polyurethan ist besonders vorteilhaft für ihre

Tiefziehfähigkeit. Zudem behält sie ihre Flexibilität und Biegeschlaffheit auch über eine sehr hohe Lebensdauer des Airbags 10 bei. Um nun zu verhindern, dass Bereiche der Folie 23 aneinander haften und so die schnelle Bewegung der Stützstruktur 12 in die Rückhalteposition beeinträchtigen, ist die Folie 23 beidseitig, d.h. sowohl auf einer ersten, dem Textilelement 22 zugewandten Seite als auch auf einer der ersten und dem

Textilelement 22 abgewandten, zweiten Seite durch eine jeweilige Schutzschicht 30, 32 überdeckt. Dadurch ist eine Sandwich-Struktur mit den Schutzschichten 30, 32 als Decklagen und der Folie 23 als Kern gebildet. Die Schutzschichten 30, 32, sind dabei durch eine jeweilige, weitere Folie gebildet, welche vorliegend aus Copolyester gebildet ist. Die Schutzschichten 30, 32 sind vorzugsweise als weitere Folien aus modifiziertem PET ausgestaltet.

Die Schutzschichten 30, 32 können mit der Folie 23 verbunden sein. Ferner werden die Schutzschichten 30, 32 vorzugsweise zusammen mit der Folie 23 der Perforierung und/oder dem Tiefziehen unterworfen, so dass auch die an sich luftundurchlässigen Schutzschichten 30, 32 die Durchströmöffnungen 24 sowie die Schlauchventile 26 mit den Kanälen 28 aufweisen und von Luft durchströmbar sind. Um die Tiefziehbarkeit und die Funktion der Sandwich-Struktur zu gewährleisten, sind die Schutzschichten 30, 32 vorzugsweise dünner als die Folie 23. In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Folie 23 beispielsweise zumindest im Wesentlichen 50 Mm dick, während die Schutzschichten zumindest im Wesentlichen 25 μητι sind. Mit anderen Worten ist die Folie 23 vorzugsweise mindestens doppelt so dick wie zumindest eine der Schutzschichten 30, 32. Auch eine jeweils nur halb so dicke Ausgestaltung der Folie 23 und der Schutzschichten 30, 32 sowie unterschiedliche Dickenkombinationen sind ohne weiteres möglich.

Die Schutzschichten kaschieren und schützen die Folie 23 als eigentliche Funktionslage der Ventileinrichtung 20 auch gegen Alterung sowie gegen das Haften an sich selbst oder gegen ein Verkleben mit sich selbst, da ein Copolyester bzw. modifiziertes PET eine höhere Resistenz gegen solche Einflüsse aufweist als Polyurethan. Somit kann die Stützstruktur 12 und mit ihr die Ventileinrichtung 20 in der Aufbewahrungsposition besonders stark kompaktiert, beispielsweise zusammengepresst, sein und in der Folge ein nur sehr geringes Volumen aufweisen, ohne dass es zu einem unterwünschten Haften von Bereichen der Folie 23 aneinander kommt. Insbesondere können dadurch die Schlauchventile 26 und insbesondere die Kanäle 28 begrenzende Bereiche der Folie 23 nicht mit sich selbst verkleben und das Einströmen der Luft behindern.