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Dokumentenidentifikation DE102005019748A1 02.11.2006
Titel Gassack und Gassack-Einheit
Anmelder AUTOLIV DEVELOPMENT AB, Vargarda, SE
Erfinder Narin, Muhammed Ali, 81539 München, DE;
Zauritz, Ralf, 83607 Holzkirchen, DE
Vertreter Mayer, Frank und Schön, 75173 Pforzheim
DE-Anmeldedatum 28.04.2005
DE-Aktenzeichen 102005019748
Offenlegungstag 02.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.11.2006
IPC-Hauptklasse B60R 21/30(2006.01)A, F, I, 20051102, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60R 21/239(2006.01)A, L, I, 20051102, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein Gassack (10) weist eine einen Gasraum umschließende Außenhülle (14) und eine Innenlage (12), die entlang einer im wesentlichen geschlossenen Verbindungslinie (16) mit der Außenhülle (14) verbunden ist, auf. Die Innenlage (12) hat wenigstens eine erste Öffnung (12a) und die Außenhülle hat wenigstens eine zweite Öffnung (14a). Hierbei ist die Fläche der Innenlage (12) größer als die Fläche des Abschnitts der Außenhülle (14), der von der Verbindungslinie (16) umschlossen ist. Dadurch wird eine Nebenkammer gebildet, in die während des Expansionsvorgangs Umgebungsluft eingesaugt wird, wodurch die Gasgeneratorleistung verringert werden kann (Fig. 2).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Gassack nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Gassack-Einheit nach Anspruch 7.

Frontgassäcke, insbesondere der im Lenkrad angeordnete Fahrer-Gassack und der im Armaturenbrett angeordnete Beifahrer-Gassack, sind in der Regel relativ großvolumig ausgelegt. Da dieses große Volumen im Falle eines Unfalls in relativer kurzer Zeit entfaltet und vollständig mit Gas befüllt werden muss, folgt hieraus die Notwendigkeit, relativ starke Gasgeneratoren einzusetzen. Dies wiederum hat zumindest zwei Nachteile: Zum einen sind leistungsstarke Gasgeneratoren relativ groß und schwer, zum anderen steigt die Gefährdung von sich außerhalb ihrer Normposition befindenden Insassen (OoP-Situation) mit steigender Gasgeneratorleistung an.

Aus der EP 1 044 855 B1 ist ein Gassack bekannt, der vollständig oder abschnittsweise zweilagig ausgebildet ist. Hierbei weist der Gassack eine innere und eine flächenmäßig größere äußere Lage auf, zwischen denen eine zusätzliche Kammer ausgebildet ist. Innere und äußere Lage weisen jeweils Ventilationsöffnungen auf, so dass Gas aus der von der inneren Lage umschlossenen Hauptkammer durch eine Zwischenkammer, die zwischen innerer und äußerer Lage gebildet ist, nach außen strömen kann. Fällt ein Insasse in den Gassack, drückt er die äußere Lage auf die innere Lage und ein Teil der Öffnungen wird blockiert. Der Gassack wird hierdurch härter, wobei die Härte mit der vom Insassen abgedeckten Fläche ansteigt. Die Härte des Gassacks hängt somit von der Größe – und damit auch in der Regel vom Gewicht – des Insassen ab. Es wird somit das Ziel erreicht, einen Gassack, insbesondere einen Frontgassack zu schaffen, dessen Härte sich dem Gewicht des Insassen anpasst.

Ähnliche Konzepte mit einem zumindest abschnittsweise zweilagig ausgebildeten Gassack sind auch mit dem Ziel bekannt, das Verhalten des Gassacks bei einer OoP-Situation zu verbessern. Auch hier dient ein zusätzliches, zumeist außen an der Gassackhülle angeordnetes Gewebeelement als Ventil für eine Abströmöffnung. In Abhängigkeit der Unfallsituation wird dieses Gewebeelement auf die Abströmöffnung gedrückt oder nicht, so dass sich eine Anpassung des Innendrucks und somit der Gassackhärte ergibt.

Gemeinsam ist all diesen Lösungen, dass die Gasgeneratorleistung nicht erniedrigt werden kann, sondern teilweise aufgrund der zusätzlich nötigen Ventilationsöffnungen sogar erhöht werden muss.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Gassack dahingehend weiterzubilden, dass er mit einer verringerten Gasgeneratorleistung betrieben werden kann, ohne seine Rückhaltekraft zu erniedrigen oder seine Entfaltungszeit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch einen Gassack mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise durch eine Gassack-Einheit mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.

Der erfindungsgemäße Gassack weist eine den Gasraum umschließende Außenhülle und eine Innenlage auf, die entlang einer im wesentlichen geschlossenen Verbindungslinie mit der Außenhülle verbunden ist. Die Fläche der Innenlage ist hierbei größer als die Fläche des Abschnitts der Außenhülle, welcher von der Verbindungslinie umschlossen ist. Sowohl Innenlage als auch der Abschnitt der Außenhülle, der von der Verbindungslinie umschlossen ist, weisen jeweils wenigstens eine Öffnung auf, wobei diese beiden Öffnungen zueinander versetzt sind. Die Innenlage unterteilt den Gasraum des Gassacks in eine Hauptkammer und eine Nebenkammer.

Bei Betätigung des dem Gassack zugeordneten Gasgenerators strömt das Gas vom Gasgenerator in die Hauptkammer des Gassacks. Hierbei wird die Außenhülle schnell entfaltet. Der Gasfluss von der Hauptkammer in die durch die Innenlage abgetrennte Nebenkammer ist durch die Innenlage behindert und kann nur durch die wenigstens eine erste Öffnung der Innenlage erfolgen. Hierdurch entsteht in der Nebenkammer ein Unterdruck, welcher nicht nur geringer als der Druck in der Hauptkammer, sondern sogar geringer als der Umgebungsluftdruck ist. Hierdurch wird durch die Öffnungen in der Außenhülle Umgebungsluft in die Nebenkammer eingesaugt. Dadurch wird eine schnellere Befüllung des Gassacks erreicht, ohne die Gasgeneratorleistung zu erhöhen.

Sobald der Insasse in den Gassack eintaucht, steigt der Druck in der Hauptkammer schnell an, und die Innenlage wird auf die Außenlage gedrückt, so dass ein nicht erwünschter Gasabfluss verhindert wird. Der Gassack wird also abgedichtet. Die Abdichtung kann hierbei entweder zu hundert Prozent erfolgen, hierbei müssen die Öffnungen in der Innenlage und die Öffnungen in der Außenhülle vollständig zueinander versetzt sein, oder die Öffnungen können überlappen, so dass eine gewisse Ventilation erfolgt.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispielen. Hierbei zeigen:

1 Einen Gassack in einer frühen Expansionsphase,

2 den Gassack aus 1 in einer späteren Expansionsphase,

3 den Gassack aus den 1 und 2 nach Eintauchen des Insassen,

4 den in 2 gezeigten Gassack entlang der Sichtlinie A-A und

5 eine alternative Ausführungsform eines Gassacks.

Die 1 bis 3 zeigen einen Gassack in einem horizontalen Schnitt in unterschiedlichen Expansionsphasen. 4 zeigt den Zustand aus 2 aus Sicht der Linie A-A, 2 ist der Schnitt entlang der Ebene B-B aus 4. Die Bestandteile des Gassacks beziehungsweise der aus Gassack und Gasgenerator bestehenden Gassack-Einheit werden zunächst mit Bezug auf die 2 und 4 dargestellt:

Der Gassack 10 weist eine Außenhülle 14 auf, die den gesamten Gasraum umgibt. In die Außenhülle 14 ist eine Innenlage 12 eingenäht, wobei die Verbindung zwischen Außenhülle 14 und Innenlage 12 entlang der Verbindungslinie 16 erfolgt, die in diesem Ausführungsbeispiel vollständig geschlossen ist. Die Verbindungslinie 16 wird hier durch eine Naht gebildet. Die Begriffe "Außenhülle" und "Innenlage" sind hierbei funktional zu verstehen. Es ist demnach auch eine Ausführungsform denkbar, wie sie in 5 gezeigt ist: Hier wird ein Teil der Außenhülle durch ein aufgenähtes oder aufgeklebtes Gewebeelement 17 gebildet.

Wie bereits erwähnt, ist die Fläche der Innenlage 12 größer als die Fläche des Abschnitts der Außenhülle, der von der Verbindungslinie umschlossen ist. Dies ist insbesondere gut in 2 zu erkennen. Hierdurch teilt die Innenlage den Gasraum des Gassacks in die Hauptkammer 30 und die Nebenkammer 32. Hauptkammer 30 und Nebenkammer 32 sind durch erste Öffnungen 12a in der Innenlage miteinander verbunden. Die Nebenkammer 32 ist über zweite Öffnungen 14a mit der Umgebung verbunden. Erste Öffnungen 12a und zweite Öffnungen 14a sind, wie man insbesondere anhand der 4 erkennen kann, zueinander versetzt.

Die Funktionsweise des eben beschriebenen Gassacks wird nun mit Bezug auf die 1 bis 3 erläutert, die unterschiedliche Zeitpunkte während der Expansion zeigen:

1 zeigt ein frühes Stadium der Expansion. Vom Gasgenerator 20 kommend strömt Gas in die Hauptkammer 30 des Gassacks. Hierdurch wird die Außenhülle 14 schnell entfaltet, so dass der Gassack nach kurzer Zeit eine Gestalt annimmt, wie sie in 2 dargestellt ist. Von der Hauptkammer 30 aus kann Gas nur durch die ersten Öffnungen 12a in die Nebenkammer gelangen, was relativ langsam geschieht. Hierdurch entsteht in der Nebenkammer 32 ein Unterdruck, der sogar unterhalb des Umgebungsluftdruckes liegt. Hierdurch wird durch die zweiten Öffnungen 14a Umgebungsluft in die Nebenkammer 32 und damit in den Gasraum des Gassacks eingesaugt. Der Gasraum des Gassacks 10 wird also nicht nur vom Gasgenerator 20, sondern auch von der Umgebungsluft befüllt, wodurch der Gasgenerator mit geringerer Leistung ausgelegt werden kann.

Taucht nun ein Insasse oder Dummy D, wie in 3 gezeigt, in die Prallfläche 10a des Gassacks ein, steigt der Druck in der Hauptkammer sehr schnell an und die Innenlage 12 wird auf die Außenhülle 14 gedrückt, so dass aufgrund des Versatzes der ersten Öffnungen 12a und zweiten Öffnungen 14a eine Abdichtung erfolgt. Diese kann, wie bereits erwähnt, vollständig oder teilweise erfolgen. Es ist auch möglich und häufig notwendig, weitere Ventilationsöffnungen vorzusehen, die hier jedoch nicht dargestellt sind. Wichtig ist in jedem Fall, dass der Gasgenerator 20 mit der Hauptkammer 30 verbunden ist und Gas nicht vom Gasgenerator direkt in die Nebenkammer gelangt.

Vorzugsweise ist die Innenlage 12 an einer Seitenfläche 10b der Außenhülle 14, nicht an der Prallfläche 10a angeordnet.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Verbindungslinie 16 vollkommen geschlossen. Es ist jedoch auch denkbar, dass sie nicht vollständig geschlossen ist, so dass eine erste Öffnung durch einen nicht geschlossenen Bereich der Verbindungslinie 16 gebildet wird.

10
Gassack
10a
Prallfläche
10b
Seitenfläche
12
Innenlage
12a
erste Öffnungen
14
Außenhülle
14a
zweite Öffnungen
16
Verbindungslinie
17
Gewebeelement
20
Gasgenerator
30
Hauptkammer
32
Nebenkammer


Anspruch[de]
Gassack (10) mit einer einen Gasraum umschließenden Außenhülle (14) und einer Innenlage (12), die entlang einer im wesentlichen geschlossenen Verbindungslinie (16) mit der Außenhülle (14) verbunden ist, wobei die Innenlage (12) wenigstens eine erste Öffnung (12a) und die Außenhülle wenigstens eine zweite Öffnung (14a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der Innenlage (12) größer als die Fläche des Abschnitts der Außenhülle (14) ist, der von der Verbindungslinie (16) umschlossen ist. Gassack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass erste (12a) und zweite Öffnungen (14a) zueinander versetzt sind. Gassack nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassack eine Prallfläche (10a) und eine diese umlaufende Seitenfläche (10b) aufweist und dass die Innenlage einer Seitenfläche zugeordnet ist. Gassack nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassack ein Frontgassack ist. Gassack nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass erste und zweite Öffnungen dann, wenn die Innenlage auf die Außenhülle gedrückt wird, nicht überlappen. Gassack nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslinie vollständig geschlossen ist. Gassack-Einheit mit einem Gasgenerator (30) und einem Gassack nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Gasgenerator in eine Hauptkammer des Gassacks ragt.






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