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Patent Searching and Data


Title:
STEERING WHEEL COMPRISING AN AIRBAG
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/030803
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a steering wheel comprising a steering wheel rim and an airbag (26), the airbag (26) emerging at a position other than an upper side of the steering wheel (10) and unfolding through a free space between the hub region and the steering wheel rim to the upper side of the steering wheel. The airbag (26) comprises a pillow-shaped retention chamber (32) which, when completely filled, covers the steering wheel rim on the passenger side, wherein, when the steering wheel is in the straight-ahead position, an upper end (53) of the retention chamber (32) is at a 12 o'clock position and a lower end (55) of the retention chamber (32) is at a 6 o'clock position. The retention chamber (32) has a front and a rear wall that are joined prior to the start of filling by two tear seams (46) which each extend from a first end (52) to a second end (54) and which define the initial fill volume of the retention chamber (32) by partitioning lateral portions of the retention chamber (32) in the region of the 3 o'clock position and the 9 o'clock position, and which are designed to open in the course of filling so that the entire volume of the retention chamber (32) is filled.

Inventors:
FRANCO BARTOLOMEU (PT)
MORHART JOHANNES (DE)
AMORIM CORREIA JOÃO DUARTE (PT)
Application Number:
PCT/EP2022/071638
Publication Date:
March 09, 2023
Filing Date:
August 02, 2022
Export Citation:
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Assignee:
ZF AUTOMOTIVE SAFETY GERMANY GMBH (DE)
SAFELIFE IND DE COMPONENTES DE SEGURANCA AUTOMOVEL S A (PT)
DALPHI METAL ESPANA SA (ES)
International Classes:
B60R21/203; B60R21/2342
Domestic Patent References:
WO2019048292A12019-03-14
WO2011087160A12011-07-21
Foreign References:
DE102014116333A12016-05-12
JP2008105624A2008-05-08
EP1211145A12002-06-05
GB2320914A1998-07-08
Attorney, Agent or Firm:
ZF PATENTABTEILUNG - DIPS (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Lenkrad mit einem Lenkradkranz (16) und einem in einem Nabenbereich (12) des Lenkrads (10) aufgenommenen Gassackmodul (18), das einen Gassack (26) umfasst, wobei eine Austrittsöffnung (30) des Gassackmoduls (18) an einer von einer Oberseite des Lenkrads (10) verschiedenen Position und unterhalb des Lenkradkranzes (16) liegt und das Gassackmodul (18) so angeordnet ist, dass sich der Gassack (26) durch einen Freiraum (22) zwischen dem Nabenbereich (12) und dem Lenkradkranz (16) hindurch zur Oberseite des Lenkrads (10) entfaltet, wobei der Gassack (26) eine kissenförmige Rückhaltekammer (32) umfasst, die im vollständig befüllten Zustand den Lenkradkranz (16) insassenseitig abdeckt, wobei in einer Geradeausstellung des Lenkrads (10) ein oberes Ende (53) der Rückhaltekammer (32) an einer 12-Uhr-Position und ein unteres Ende (55) der Rückhaltekammer (32) an einer 6-Uhr-Position liegt, und wobei die Rückhaltekammer (32) eine vordere und eine rückseitige Wandung (48, 50) umfasst, die vor Beginn des Befüllens durch zwei Reißnähte (46) verbunden sind, die sich jeweils von einem ersten Ende (52) bis zu einem zweiten Ende (54) erstrecken und die das anfängliche Füllvolumen der Rückhaltekammer (32) begrenzen, indem sie seitliche Abschnitte der Rückhaltekammer (32) im Bereich der 3-Uhr-Position und der 9-Uhr-Position abteilen, und die so ausgelegt sind, dass sie sich im Verlauf des Befüllens öffnen, sodass sich das gesamte Volumen der Rückhaltekammer (32) füllt.

2. Lenkrad nach Anspruch 1 , wobei die ersten Enden (52) im Bereich des oberen Endes (53) und die zweiten Enden (54) im Bereich des unteren Endes (55) der Rückhaltekammer (32) liegen.

3. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reißnähte (46) im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.

4. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reißnähte parallel zu einer gedachten Mittellinie (M) der Rückhaltekammer (32) angeordnet sind, die von der 12-Uhr-Position zur 6-Uhr-Position verläuft. 5. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Reißnähte (46) im Bereich der 3-Uhr-Position und der 9-Uhr-Position radial innerhalb des Lenkradkranzes (16) liegen.

6. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reißnähte (46) am ersten Ende (52) bis zu einem Umfangsrand (44) der Rückhaltekammer (32) verlaufen und/oder die Reißnähte (46) am zweiten Ende (54) mit Abstand (d2) vor einem Umfangsrand (44) der Rückhaltekammer (32) enden, wobei das zweite Ende (54) in Geradeausstellung des Lenkrads (10) nach unten weist.

7. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reißnähte (46) am zweiten Ende (54) einen niedrigeren Aufreißwiderstand aufweisen als am ersten Ende (52) und der Aufreißprozess am zweiten Ende (54) beginnt.

8. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reißnähte (46) am zweiten Ende (54) mit einem dünneren Faden ausgeführt sind als am ersten Ende (52).

9. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Längsrichtung der Reißnähte ein veränderlicher Stichabstand zur Einstellung eines Aufreißwiderstands vorgesehen ist.

10. Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Einblasmund (40) der Rückhaltekammer (32), durch den Füllgas in die Rückhaltekammer (32) gelangt, bezüglich einer von der 12-Uhr-Position zur 6-Uhr-Position verlaufenden gedachten Mittelinie (M) der Rückhaltekammer (32) gegenüber einem Mittelpunkt (MM) der Mittellinie (M) in Richtung zur 12-Uhr-Position versetzt angeordnet ist.

11 . Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gassack (26) eine schlauchförmige Verbindungkammer (34) umfasst, die die Rückhaltekammer (32) mit einem im Gassackmodul (18) aufgenommenen Gasgenerator (24) verbindet.

Description:
Lenkrad mit einem Gassack

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad eines Fahrzeugs mit einem Gassack.

Der im Lenkrad aufgenommene Gassack, auch Fahrergassack genannt, schützt den Fahrzeugführer vor einem Aufprall auf das Lenkrad. Standardmäßig werden kissenförmige Gassäcke eingesetzt, die auf dem Lenkradkranz aufliegen und diesen komplett abdecken. Das den Gassack enthaltende Gassackmodul ist in die Lenkradnabe eingesetzt.

Herkömmlich öffnet sich eine Klappe des Gassackmoduls an der Oberseite des Lenkrads, sodass der Gassack mit einer Austrittsrichtung parallel zur Rotationsachse des Lenkrads aus der Lenkradnabe austritt. Von dieser Stelle aus kann sich der Gassack ungehindert und schnell über den Lenkradkranz ausbreiten.

Allerdings werden inzwischen vermehrt elektronische Vorrichtungen, oft mit Displays, an der Oberseite der Lenkradnabe angebracht. Dann ist diese klassische Art der Entfaltung des Gassacks nicht praktikabel. Stattdessen wird oft die Austrittsöffnung des Gassackmoduls unterhalb der Ebene des Lenkradkranzes angeordnet. Dies führt jedoch dazu, dass der Gassack während der Entfaltung von der Rückseite des Lenkradkranzes zu dessen Vorderseite gelangen muss.

Aufgabe der Erfindung ist es, für ein derartig angeordnetes Gassackmodul den Entfaltungsprozess des Gassacks zu verbessern.

Diese Aufgabe wird mit einem Lenkrad gelöst, das einen Lenkradkranz und ein in einem Nabenbereich des Lenkrads aufgenommenes Gassackmodul aufweist, das einen Gassack umfasst, wobei eine Austrittsöffnung des Gassackmoduls an einer von einer Oberseite des Lenkrads verschiedenen Position und unterhalb des Lenkradkranzes liegt und das Gassackmodul so angeordnet ist, dass sich der Gassack durch einen Freiraum zwischen dem Nabenbereich und dem Lenkradkranz hindurch zur Oberseite des Lenkrads entfaltet. Der Gassack umfasst eine kissenförmige Rückhaltekammer, die im vollständig befüllten Zustand den Lenkradkranz insassenseitig abdeckt, wobei in einer Geradeausstellung des Lenkrads ein oberes Ende der Rückhaltekammer an einer 12-Uhr-Position und ein unteres Ende der Rückhaltekammer an einer 6-Uhr-Position liegt, und die Rückhaltekammer eine vordere und eine rückseitige Wandung umfasst, die vor Beginn des Befüllens durch zwei Reißnähte verbunden sind, die sich jeweils von einem ersten Ende bis zu einem zweiten Ende erstrecken und die das anfängliche Füllvolumen der Rückhaltekammer begrenzen, indem sie seitliche Abschnitte der Rückhaltekammer im Bereich der 3-Uhr-Position und der 9-Uhr-Position abteilen, und die so ausgelegt sind, dass sie sich im Verlauf des Befüllens öffnen, sodass sich das gesamte Volumen der Rückhaltekammer befüllt.

Aufgrund des anfänglich verringerten Volumens beschleunigt sich die Entfaltung der Rückhaltekammer in Richtung zur 12-Uhr-Position und der 6-Uhr- Position, sodass eine schnelle Abdeckung des Lenkradkranzes im Bereich direkt vor dem Fahrzeugführer erreicht wird.

Im Verlauf des Befüllens öffnen sich dann die seitlich verlaufenden Reißnähte, sodass die gesamte Rückhaltekammer befüllt wird und der Gassack seinen vollständig befüllten Zustand annimmt.

Die Reißnähte trennen beispielsweise an jeder Seite des Gassacks 10 % bis 20 % des Gesamtvolumens der Rückhaltekammer ab.

Vorzugsweise liegen die ersten Enden der Reißnähte im Bereich des oberen Endes und die zweiten Enten im Bereich des unteren Endes der Rückhaltekammer. Somit verlaufen die Reißnähte von oben nach unten (bezogen auf die Geradeausstellung des Lenkrads und den aufgeblasenen Zustand vor Reißen der Reißnähte) und tragen dazu bei, das Füllgas zum oberen und zum unteren Ende der Rückhaltekammer zu leiten.

Die Reißnähte können parallel zueinander verlaufen. Beispielsweise haben sie einen maximalen Abstand vom Umfangsrand der Rückhaltekammer von etwa 100 mm, bei einem Durchmesser der Rückhaltekammer von etwa 700 mm.

Insbesondere sind die Reißnähte parallel zu einer gedachten Mittellinie der Rückhaltekammer angeordnet, die von der 12-Uhr-Position zur 6-Uhr-Position verläuft. Für eine schnelle Entfaltung und Befüllung der Rückhaltekammer im Bereich der 12-Uhr-Position und der 6-Uhr-Position hat es sich als günstig erwiesen, wenn die beiden Reißnähte im Bereich der 3-Uhr-Position und der 9-Uhr-Position radial innerhalb des Lenkradkranzes liegen.

Vorzugsweise verlaufen die Reißnähte am ersten Ende bis zu einem Umfangsrand der Rückhaltekammer.

Bevorzugt enden die Reißnähte am zweiten Ende mit Abstand vor einem Umfangsrand der Rückhaltekammer, wobei das zweite Ende in Geradeausstellung des Lenkrads nach unten weist. Der Abstand kann beispielsweise etwa 60 mm betragen, was sich als ausreichend erwiesen hat, um zwar das zu schnelle anfängliche Überströmen von Füllgas in die Randbereiche der Rückhaltekammer zu unterbinden, aber dennoch ein ausreichendes Überströmen zu ermöglichen, damit sich die Reißnähte zu einem geeigneten Zeitpunkt öffnen. Die Reißnähte bilden eine Art Sack aus, in den das Füllgas direkt einströmt, wobei sich die beiden sackförmigen abgeteilten Bereiche nach und nach immer stärker ausweiten, wenn der Innendruck steigt, bis die Reißnähte nach und nach aufreißen.

Vorzugsweise weisen die Reißnähte am ersten Ende einen niedrigeren Aufreißwiderstand auf als am zweiten Ende, wobei der Aufreißprozess am zweiten Ende beginnt und sich kontinuierlich zum ersten Ende fortsetzt. Mit zunehmender Befüllung öffnen sich daher die Reißnähte immer schneller. Dies ist vorteilhaft, da die Reißnähte nur die anfängliche Entfaltung des Gassacks in Richtung zur 12- Uhr-Position und zur 6-Uhr-Position beschleunigen, nicht aber im späteren Verlauf der Befüllung eine Füllung der seitlichen Bereiche an der 3-Uhr-Position und der 9-Uhr-Position verzögern sollen. Je nach gewünschtem Entfaltungsverhalten ist alternativ jedoch auch denkbar, dass die Reißnähte am zweiten Ende einen niedrigeren Aufreißwiderstand auf als am ersten Ende.

Dies lässt sich z.B. realisieren, indem die Reißnähte an einem Ende mit einem dünneren Faden ausgeführt sind als am anderen Ende.

Generell ist auch denkbar, dass in Längsrichtung der Reißnähte ein veränderlicher Stichabstand zur Einstellung eines Aufreißwiderstands vorgesehen ist.

Um eine bessere Positionierung der Rückhaltekammer zu erreichen, kann ein Einblasmund der Rückhaltekammer, durch den Füllgas in die Rückhaltekammer gelangt, bezüglich einer von der 12-Uhr-Position zur 6-Uhr-Position verlaufenden gedachten Mittellinie der Rückhaltekammer gegenüber einem Mittelpunkt der Mittellinie in Richtung zur 12-Uhr-Position versetzt angeordnet sein. Dieser Versatz kann beispielsweise etwa 10 % des Durchmessers der Rückhaltekammer entlang der Mittellinie betragen.

Vorzugsweise umfasst der Gassack eine schlauchförmige Verbindungskammer, die die Rückhaltekammer mit einem im Gassackmodul aufgenommen Gasgenerator verbindet und über den das Füllgas vom Gasgenerator in die Rückhaltekammer gelangt. Die Verbindungskammer ist normalerweise frei von Reißnähten.

Der Freiraum zwischen dem Nabenbereich und dem Lenkradkranz, durch den hindurch sich der Gassack entfaltet, ist insbesondere im Bereich der 12-Uhr- Position angeordnet. Alternativ kann es jedoch auch vorteilhaft sein, dass der Freiraum zwischen dem Nabenbereich und dem Lenkradkranz, durch den hindurch sich der Gassack entfaltet, ist insbesondere im Bereich der 6-Uhr- Position angeordnet ist, die gesamte Anordnung also an einer Achse von 3-Uhr nach 9-Uhr gespiegelt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 ein erfindungsgemäßes Lenkrad mit einem Gassackmodul in einer Draufsicht in der Geradeausstellung, vor der Entfaltung des Gassacks;

Figuren 2 bis 17 das Lenkrad aus Figur 1 während der Entfaltung des Gassacks bis hin zum vollständig gefüllten Zustand des Gassacks, in einer schematischen Darstellung, jeweils in einer Draufsicht und unmittelbar nachfolgend in einer Seitenansicht;

Figur 18 eine schematische Draufsicht auf den Gassack des Gassackmoduls des Lenkrads aus Figur 1 im flach ausgebreiteten, unbefüllten Zustand;

Figur 19 bis 23 Zuschnitte einer Verbindungskammer des Gassacks des Gassackmoduls des Lenkrads aus Figur 1 in verschiedenen Ausführungsformen; Figuren 24 und 25 schematische perspektivische Darstellungen des Lenkrads aus Figur 1 von dessen Rückseite, mit vollständig befülltem Gassack;

Figuren 26 bis 47 schematisch die Schritte eines Faltverfahrens des Gassacks des Gassackmoduls des Lenkrads aus Figur 1 in einer ersten Variante, jeweils in einer Draufsicht und einer Schnittansicht bis hin zum vollständig gefalteten Gassackpaket;

Figur 48 eine Variante des vollständig gefalteten Gassackpakets aus Figur 47;

Figuren 49 bis 54 eine Alternative für den ersten Faltschritt des Faltverfahrens, jeweils in einer Draufsicht und einer Schnittansicht; und

Figuren 55 und 56 eine weitere Alternative für den ersten Faltschritt des Faltverfahrens, in einer Draufsicht und einer Schnittansicht.

Figur 1 zeigt ein Lenkrad 10 eines Kraftfahrzeugs.

Das Lenkrad 10 ist um eine durch einen Nabenbereich 12 verlaufende Rotationsachse R in einer Umfangsrichtung U drehbar. Der Nabenbereich 12 ist über mehrere Speichen 14 mit einem Lenkradkranz 16 verbunden. Der Lenkradkranz 16 ist hier in der klassischen Form kreisrund und umfangsmäßig geschlossen. Er könnte aber auch, anderen Designs folgend, stellenweise unterbrochen sein.

In den Figuren ist das Lenkrad 10 stets in seiner neutralen Geradeausstellung gezeigt, bei der eine 12-Uhr-Position in den Figuren oben, eine 6-Uhr-Position in den Figuren unten, eine 3-Uhr-Position rechts und eine 9-Uhr-Position links ist (angedeutet in Figur 1). Alle Richtungsangaben beziehen sich auf diese Geradeausstellung.

Im Nabenbereich 12 ist ein Gassackmodul 18 angeordnet (angedeutet z.B. in Figur 3).

Auf der Frontseite des Lenkrads 10 ist im Nabenbereich 12 beispielsweise eine Anzeigevorrichtung 20 platziert, wie in Figur 1 angedeutet ist.

Zwischen dem Nabenbereich 12 und dem Lenkradkranz 16 besteht im Bereich der 12-Uhr-Position ein Freiraum 22. Im Gassackmodul 18 ist ein Gasgenerator 24 aufgenommen, der hier wie herkömmlich bekannt an der Nabe des Lenkrads 10 befestigt ist, sowie ein Gassack 26, der vor der Aktivierung des Gassackmoduls 18 zu einem Gassackpaket 28 zusammengelegt ist (siehe auch Figuren 47 und 48).

Das Gassackmodul 18 hat eine Austrittsöffnung 30, die von einer nicht dargestellten Klappe verschlossen ist und deren Flächennormale etwa senkrecht zur Rotationsachse R und in diesem Beispiel in Richtung zur 12-Uhr-Position ausgerichtet ist.

Eine Austrittsrichtung A des Gassacks 26 aus dem Gassackmodul 18 fällt mit dieser Flächennormalen zusammen, sodass der Gassack 26 unterhalb der Ebene des Lenkradkranzes 16 aus dem Gassackmodul 18 austritt. Dies ist z.B. in Figur 3 skizziert.

Die Figuren 24 und 25 zeigen das Lenkrad 10 mit vollständig befülltem Gassack 26 in einer rückseitigen Ansicht.

Wie gut in den Figuren 16, 17, 24 und 25 zu erkennen ist, besteht der Gassack 26 aus einer kissenförmigen Rückhaltekammer 32 und einer rückseitig daran angesetzten bogenförmigen Verbindungskammer 34, die die Rückhaltekammer 32 mit dem Gasgenerator 24 verbindet.

Die Verbindungskammer 34 hat dabei ein deutlich geringeres Volumen als die Rückhaltekammer 32, beispielsweise weniger als 25 % Volumen der Rückhaltekammer 32, und dient ausschließlich der Positionierung und der Abstützung der Rückhaltekammer 32, während die Rückhaltekammer 32 die eigentliche Rückhaltewirkung für den Fahrzeuginsassen, der auf den Gassack 26 auftrifft, bereitstellt.

Die Verbindungskammer 34 setzt mit einem Umfangsrand 36 einer Einblasöffnung 37 an den Rand 38 eines Einblasmundes 40 der Rückhaltekammer 32 an (siehe beispielsweise Figuren 18 und 25). Von dort erstreckt sich die Verbindungskammer 34 in das Gassackmodul 18, wo die Verbindungskammer 34 über eine Einlassöffnung 42 (siehe beispielsweise Figur 19) direkt mit dem Gasgenerator 24 verbunden ist. Die Rückhaltekammer 32 entspricht in ihrer Form und ihrem Aufbau einem klassischen kissenförmigen Lenkradgassack. Die Kontur eines Umfangsrands 44 am Außenumfang der Rückhaltekammer 32 entspricht der Kontur des Lenkradkranzes 16 und ist hier somit kreisrund gewählt. Im vollständig gefüllten Zustand ragt der Umfangsrand 44 radial über den Lenkradkranz 16 hinaus.

In ihrem anfänglichen Zustand vor Beginn der Entfaltung weist die Rückhaltekammer 32 zwei Reißnähte 46 auf (siehe Figur 18), die eine vorderseitige, insassenseitige Wandung 48 und eine rückseitige, lenkradseitige Wandung 50 der Rückhaltekammer 32 miteinander verbinden. Figur 18 zeigt die Rückhaltekammer 32 in einer Draufsicht auf die vorderseitige Wandung 48.

Die beiden Reißnähte 46 begrenzen das anfängliche Füllvolumen des Gassacks 26, genauer der Rückhaltekammer 32, indem sie einen Gasfluss vom Einblasmund 40 in die randseitigen Abschnitte zwischen der Reißnaht 46 und dem jeweiligen Abschnitt des Umfangsrandes 44 verhindern oder zumindest deutlich reduzieren.

Die beiden Reißnähte 46 verlaufen hier parallel zu einer gedachten Mittellinie M der Rückhaltekammer 32, die von der 12-Uhr-Position zur 6-Uhr-Position verläuft, sodass durch den Einblasmund 40 in die Rückhaltekammer 32 einströmendes Gas sich zur 12-Uhr-Position und zur 6-Uhr-Position, nicht aber zur 3-Uhr-Position und zur 9-Uhr-Position ausbreiten kann. Der Gassack 26 ist folglich anfänglich beim Aufblasen schmäler als im vollständig aufgeblasenen Zustand.

Der maximale Abstand di zum Umfangsrand 44 beträgt beispielsweise etwa 100 mm, sodass beispielsweise anfänglich 10 % bis 20 % des Gesamtvolumens der Rückhaltekammer 32 auf jeder Seite abgetrennt sind. Ein Durchmesser der Rückhaltekammer 32 von Umfangsrand 44 zu Umfangsrand 44 beträgt z.B. 700 mm.

An einem ersten Ende 52, das zur 12-Uhr-Position gerichtet ist, sind beide Reißnähte 46 hier bis zum Umfangsrand 44 geführt. Am gegenüberliegenden zweiten Ende 54 ist jedoch ein Abstand d 2 zum Umfangsrand 44 offen gelassen, durch den Gas in den abgetrennten Bereich überströmen kann.

Durch den sich aufbauenden Innendruck werden die Reißnähte 46 nach und nach im Verlauf des Befüllens gelöst, sodass im vollständig befüllten Zustand des Gassacks 26 die Wandungen 48, 50 nur noch am Umfangsrand 44 aufeinanderliegen, aber nicht mehr im Bereich der Reißnähte 46.

In diesem Beispiel sind die Reißnähte 46 im Bereich des zweiten Endes 54 mit einem dickeren Faden als im Bereich des ersten Endes 52 ausgeführt, oder generell gesprochen ist der Aufreißwiderstand am zweiten Ende 54 höher als am ersten Ende 52. Dies führt dazu, dass die Reißnähte 46 hin zur 12-Uhr-Position mit zunehmender Befüllung schneller aufreißen, da mit zunehmendem Innendruck auch die Kraft auf die Reißnähte 46 steigt.

In Figur 18 ist auch zu erkennen, dass der Einblasmund 40 bezogen auf die Mittellinie M ein Stück von einem Mittelpunkt MM in Richtung zur 12-Uhr-Position verschoben ist, sodass ein Mittelpunkt M E des Einblasmundes 40 zwischen dem Mittelpunkt MM der Mittellinie M und dem Umfangsrand 44 an der 12-Uhr-Position liegt. Die Verschiebung beträgt z.B. etwa 10 % des Durchmessers der Rückhaltekammer 32.

Die Figuren 2 bis 17 zeigen den Entfaltungsprozess des Gassacks 26 bis hin zum vollständig befüllten Zustand (siehe Figuren 16 und 17).

In herkömmlichen Konzepten entfaltet sich ein Lenkradgassack aus der Oberseite eines Gassackmoduls im Nabenbereich eines Lenkrads entlang der Rotationsachse und legt sich direkt auf den Lenkradkranz.

Da hier der Gassack 26 aber unterhalb der Ebene des Lenkradkranzes 16 aus dem Gassackmodul 18 im rechten Winkel zur Rotationsachse R austritt, im vollständig gefüllten Zustand die Rückhaltekammer 32 aber wie gewohnt insassenseitig vor dem Lenkradkranz 16 liegt und diesen vollständig abdeckt, muss die Rückhaltekammer 32 den Lenkradkranz 16 im Verlauf der Entfaltung passieren.

Dies geschieht generell, indem der Gassack 26 durch den Freiraum 22 zwischen dem Nabenbereich 12 und dem Lenkradkranz 16 hindurchtritt und sich die Rückhaltekammer 32 auf der dem Insassen zugewandten Seite des Lenkradkranzes 16 entfaltet.

Anfänglich, nach der Aktivierung des Gasgenerators 24, strömt zunächst Gas in die Verbindungskammer 34, während die zum Gassackpaket 28 zusammengelegte Rückhaltekammer 32 noch unbefüllt bleibt. Durch den ansteigenden Gasdruck wird zum einen das Gassackmodul 18 geöffnet und zum anderen das Gassackpaket 28 entlang der Austrittsrichtung A aus dem Gassackmodul 18 hinausgeschoben.

Durch eine über deren Zuschnitt vorgegebene Form der Verbindungskammer 34 wölbt sich diese zum Lenkradkranz 16 hin. Nach dem Austritt durch die Austrittsöffnung 30 wird das Gassackpaket 28 durch die sich entfaltende und befüllende Verbindungskammer 34 um 90° umgelenkt und durch den Freiraum 22 zwischen dem Nabenbereich 12 und dem Lenkradkranz 16 hindurchgeschoben.

Dieser Zustand ist in den Figuren 2 bis 5 dargestellt, wobei in den Figuren 4 und 5 auch bereits gezeigt ist, wie sich das Gassackpaket 28 zu entfalten beginnt, nachdem es den Lenkradkranz 16 passiert hat.

Die Reißnähte 46 sind zu diesem Zeitpunkt noch intakt, sodass das in die Rückhaltekammer 32 einströmendes Füllgas praktisch ausschließlich in Richtung zur 12-Uhr-Position und zur 6-Uhr-Position strömt und damit einen oberen Rand 53 der Rückhaltekammer 32 zur 12-Uhr-Position und einen unteren Rand 55 der Rückhaltekammer 32 zur 6-Uhr-Position bewegt.

Da der Einblasmund 40 näher an der 12-Uhr-Position als an der 6-Uhr-Position liegt und gegebenenfalls das Gassackpaket 28 dies in seiner Faltung berücksichtigt (wie unten noch beschrieben wird), füllt sich in diesem Beispiel zunächst der obere Bereich der Rückhaltekammer 32, wie die Figuren 6 und 7 zeigen. Unmittelbar danach entfaltet sich die Rückhaltekammer 32 auch in Richtung zur 6-Uhr-Position, bis sowohl in der 12-Uhr-Position als auch in der 6- Uhr-Position die maximale Ausdehnung der Rückhaltekammer 32 erreicht ist. Dies zeigen die Figuren 8 bis 11 . Auch zu diesem Zeitpunkt sind die beiden Reißnähte 46 noch im Wesentlichen intakt.

Durch den ständig zunehmenden Innendruckwerden ab jetzt die Reißnähte 46 beginnend von den zweiten Enden 54 her aufgetrennt, und Füllgas strömt zunehmend auch in die seitlichen Bereiche in Richtung zur 3-Uhr-Position und zur 9-Uhr-Position. Dies zeigen die Figuren 12 bis 15. Schließlich ist der Befüllungsprozess abgeschlossen und der Gassack 26 befindet sich in seinem vollständig befüllten Zustand. Die Reißnähte 46 sind nun vollständig aufgetrennt (siehe Figuren 16 und 17 sowie 24 und 25).

Im vollständig befüllten Zustand liegt der Umfangsrand 44 der Rückhaltekammer 32 nun radial außerhalb des Lenkradkranzes 16, über dessen gesamtem Umfang U (siehe Figuren 16, 17 und 24, 25).

Der anfängliche Entfaltungsprozess, insbesondere die Positionierung des Gassackpakets 28, wird durch die Form der Verbindungskammer 34 beeinflusst.

Die Figuren 19 bis 23 zeigen Varianten für den Zuschnitt 56 eines Mantels, also einer Außenfläche, der Verbindungskammer 34. Allen Zuschnitten 56 ist gemein, dass sie zu einer dreidimensionalen Form der Verbindungskammer 34 führen, die dazu geeignet ist, das Gassackpaket 28 im noch zusammengelegten Zustand aus dem Gassackmodul 18 durch die Austrittsöffnung 30 hinaus zu drücken und aus der senkrecht zur Rotationsachse R gelegenen Austrittsrichtung A in die Richtung der Rotationsachse R umzulenken. Außerdem bewirkt die Form der Verbindungskammer 34, dass das Gassackpaket durch den Freiraum 22 geschoben und während der Entfaltung der Rückhaltekammer 32 positioniert und abgestützt wird.

Zusätzliche Leitelemente, insbesondere in Form von Leitblechen im oder am Gassackmodul 18 oder an der anfänglich die Austrittsöffnung 30 verschließenden Klappe sind nicht erforderlich.

Die Figuren 19, 20 und 21 zeigen Zuschnitte 56, die nur aus einem einzigen Zuschnittsteil 58 bestehen. Das Zuschnittsteil 58 weist jeweils mehrere Einkerbungen 60 auf, jeweils vier in den Beispielen der Figur 19 und 20 und drei im Beispiel der Figur 21. Auf der Fläche des Zuschnittsteils 58 ist jeweils eine einzige Einlassöffnung 42 angeordnet, die wie oben beschrieben mit dem Gasgenerator 24 verbunden ist. Hierzu sind beispielsweise Befestigungsöffnungen um den Rand der Einlassöffnung 42 verteilt, die eine Befestigung der Verbindungskammer 34 direkt am Gasgenerator 24 ermöglichen.

Um die Verbindungskammer 34 zu bilden, werden die Ränder der Einkerbungen 60, die unmittelbar nebeneinander liegen, aneinander befestigt. Die dann noch freien Randabschnitte 62 grenzen nun direkt aneinander an und bilden den durchgängigen Umfangsrand 36 der Einblasöffnung 37, mit dem die Verbindungskammer 34 an den Einblasmund 40 der Rückhaltekammer 32 angesetzt ist.

Für das Beispiel der Figur 19 ist die resultierende dreidimensionale Form der Verbindungskammer 34 in den Figuren 24 und 25 dargestellt. Die beiden abstehenden „Arme“ 64 des Zuschnittsteils 58 bilden im vollständig befüllten Gassack 26 zwei parallele, spiegelbildliche, gebogene Seitenflächen, die von der Einlassöffnung 42 zum Einblasmund 40 verlaufen.

Das restliche, im Wesentlichen rechteckige Zuschnittsteil 58 bildet einen Schacht mit einem etwa konstanten Querschnitt, sodass neben einer guten Gasleitung auch eine gute Abstützwirkung der sich entfaltenden Rückhaltekammer 32 erzielt wird.

Wie beispielsweise auch Figur 18 zeigt, ist hier die Fläche der Einlassöffnung 42 deutlich kleiner als die Fläche des Einblasmundes 40.

Außerdem ist für die Variante aus Figur 19 der Einblasmund 40 gegenüber der Einlassöffnung 42 entlang der Mittellinie M versetzt, sodass diese beiden Öffnungen nicht überlappen. Diese gebogene Form erzwingt eine Umlenkung der Gasströmung, die wiederum hilft, das Gassackpaket 28 umzulenken und durch den Freiraum 22 auf die andere Seite des Lenkrad kranzes 16 zu befördern.

Die in Figur 20 gezeigte Variante des Zuschnitts 56 hat ebenfalls ein einstückiges Zuschnittsteil 58. Wenn die Ränder der Einkerbungen 60 miteinander verbunden werden, ergibt sich ein gebogener Trichter, an dessen schmalerem Ende die Einlassöffnung 42 angeordnet ist und dessen breiteres Ende den Umfangsrand 36 der Einblasöffnung 37 bildet. Da die Einlassöffnung 42 nicht in der Mitte des Zuschnittsteils 58 angeordnet ist, ergibt sich auch hier ein Versatz zwischen Einblasmund 40 und Einlassöffnung 42 und eine Umlenkung der Gasströmung.

Die in Figur 21 gezeigte Variante führt mit einem einstückigen Zuschnittsteil 58 zu einer trichterförmigen Verbindungskammer 34, bei der im Gassack 26 Einlassöffnung 42 und Einblasmund 40 fluchten. Die in Figur 22 gezeigte Variante ergibt eine ähnliche Geometrie wie die in Figur 21 gezeigte, jedoch mit zwei separaten Zuschnittsteilen 66.

Die in Figur 23 dargestellte Variante ergibt mit zwei separaten Zuschnittsteilen 66 eine kissenförmige Verbindungskammer 34, wobei die Einlassöffnung 42 an einem der Zuschnittsteile 66 und die Einblasöffnung 37 am anderen der Zuschnittsteile 66 vorgesehen ist. In diesem Beispiel sind keine Einkerbungen vorhanden, sondern die beiden Zuschnittsteile 66 werden an ihren Umfangsrändern 67 miteinander verbunden. Da die Einlassöffnung 42 und die Einblasöffnung 37 in den beiden Zuschnittsteilen 66 versetzt angeordnet sind, ergibt sich auch hier eine Umlenkung der Gasströmung von der Einlassöffnung 42 zum Einblasmund 40.

In allen Varianten ist es möglich, eine (nicht dargestellte) Entlüftungsöffnung im Zuschnitt 56 vorzusehen, die entweder passiv oder aktiv geöffnet werden kann, falls die Rückhaltesituation dies erfordert. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn festgestellt wird, dass sich der Fahrzeuginsasse nicht in einer optimalen Position befindet und deshalb der Gassack 26 nur mit einer geringeren Menge an Füllgas befüllt werden soll. Hier kann jeder geeignete Mechanismus zum Öffnen oder Schließen der Entlüftungsöffnung eingesetzt werden.

Die Entfaltung der Rückhaltekammer 32 lässt sich auch durch die Faltung des Gassacks 26 und insbesondere der Rückhaltekammer 32 beeinflussen. Ziel ist es dabei stets, eine möglichst schnelle Abdeckung des Lenkradkranzes 16 im Bereich der 6-Uhr-Position zu erhalten.

Die Figuren 26 bis 56 zeigen ein Faltverfahren für die Rückhaltekammer 32 und mögliche Varianten.

Von einem flach ausgebreiteten Ausgangszustand (siehe Figuren 26 und 27) werden die seitlichen Bereiche der Rückhaltekammer 32 von der 3-Uhr-Position und der 9-Uhr-Position her jeweils zur Mittellinie M hin eingerollt. Hierzu wird ein geeignetes Faltwerkzeug 69 (siehe Figur 28) verwendet.

Dieser erste Faltschritt ist in den Figuren 28 bis 35 dargestellt. Wie in Figur 35 zu erkennen ist, überlappen die beiden eingerollten Abschnitte nicht miteinander. Das so entstandene Zwischenpaket 68 (siehe Figur 34) wird nun, wie in den Figuren 36 bis 45 dargestellt ist, jeweils von der 12-Uhr-Position und von der 6- Uhr-Position her entlang der Mittellinie M aufgerollt.

Die so entstandenen separaten Teilpakete 70 werden entlang der Austrittsrichtung A übereinandergelegt, wie die Figuren 47 und 48 verdeutlichen. Dabei können entweder die Teilpakete 70 direkt angrenzend an die Austrittsöffnung 30 angeordnet sein (Figur 47), oder der Abschnitt der Rückhaltekammer 32, der die beiden Teilpakete 70 verbindet (Figur 48).

In den Figuren 47 und 48 ist auch angedeutet, dass die Verbindungskammer 34 in einer ungeordneten, zufälligen Faltung zusammengelegt ist. Dies führt dazu, dass die Verbindungskammer 34 bei der Aktivierung des Gasgenerators 24 schnell befüllt wird und sich bereits unmittelbar mit Beginn der Befüllung zu entfalten beginnt, während das Gassackpaket 28, das die zusammengelegte Rückhaltekammer 32 umfasst, aufgrund der doppelten Faltung kompakt und praktisch unbefüllt bleibt, bis das Gassackpaket 28 den Freiraum 22 zwischen Nabenbereich 12 und Lenkradkranz 16 passiert hat.

Es ist denkbar, das Gassackpaket 28 zusätzlich zu fixieren, wobei die Fixierung eine Schwächungszone enthält, die sich öffnet, sobald das Gassackpaket 28 durch den Lenkradkranz 16 hindurchgetreten ist (nicht dargestellt).

Anstelle der gezeigten Rollfaltung kann im ersten Faltschritt, in dem die seitlichen Abschnitte der Rückhaltekammer 32 zusammengelegt werden, auch eine Z-Faltung (auch Zick-Zack-Faltung genannt) zum Einsatz kommen, wie sie in den Figuren 49 bis 54 dargestellt ist.

Ebenfalls möglich wäre es, wie in den Figuren 55 und 56 gezeigt ist, im ersten Faltschritt zunächst eine Hälfte der Rückhaltekammer 32 in das Innere der anderen Hälfte einzuschlagen, sodass die Rückhaltekammer 32 zunächst ein Halbkreisform annimmt, und diese dann von der 3-Uhr-Position her zu falten oder aufzurollen.

In allen Varianten wird anschließend das resultierende Zwischenpaket 68 von den beiden Enden her aufgerollt oder in einer Z-Faltung zusammengelegt. Natürlich kann grundsätzlich auch eine beliebige geeignete Kombination verschiedener Verfahren, beispielsweise Einrollen und Z-Falten erfolgen.

Aufgrund der Faltung, in der die seitlichen Abschnitte der Rückhaltekammer 32 im Zwischenpaket 68 zusammengelegt sind, sowie der separaten Faltung des oberen und des unteren Abschnitts der Rückhaltekammer 32 in den Teilpaketen 70 entfaltet sich das Gassackpaket 28 zunächst in Richtung zur 12-Uhr-Position und zur 6-Uhr-Position und erst anschließend zur 3-Uhr- und zur 9-Uhr-Position.

Dies wird auch durch die Reißnähte 46 (siehe Figur 18) unterstützt, die ein Befüllen der seitlichen Abschnitte weitgehend unterbinden, bis die Rückhaltekammer 32 in Richtung zur 12-Uhr-Position und zur 6-Uhr-Position vollständig entfaltet ist.

Die Verbindungskammer 34 sorgt für die korrekte Positionierung des Gassackpakets 28 vor dessen Entfaltung oberhalb des Lenkradkranzes 16.

Es ist jedoch auch möglich, die Reißnähte 46 mit einem anderen Faltverfahren zu verwenden oder die beschriebenen Faltverfahren in einer Rückhaltekammer 32 einzusetzen, die keine Reißnähte 46 aufweist. Genauso sind in allen Fällen Verbindungskammern 34, wie sie oben beschrieben wurden, aber auch andere Arten von Verbindungskammern zwischen der Rückhaltekammer 32 und dem Gasgenerator 24 verwendbar.