Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Airbag, und sie bezieht
sich mehr im einzelnen auf einen Airbag zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, um
Schutz für einen Insassen des Fahrzeugs für den Fall bereitzustellen,
daß ein Unfall auftreten sollte.
Ein Airbag, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist,
ist aus dem gattungsbildenden Dokument DE
198 07 850 A1 bekannt.
In typischer Weise werden Airbags aus Stücken aus Stoff hergestellt,
die aus einem größeren Stück oder von einer Rolle von Stoff ausgeschnitten
werden. Wenn ein im wesentlichen runder Airbag hergestellt werden soll, werden runde
Stücke aus Stoff aus dem größeren Stück oder von der Rolle geschnitten,
und als Folge davon bleibt unvermeidlich eine Menge des ursprünglichen großen
Stücks oder der Rolle von Stoff übrig, welches letztendlich Abfall darstellt.
Wenn kreisförmige Airbags hergestellt werden, wie beispielsweise Airbags, die
auf dem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs anzubringen sind, ist es relativ üblich,
daß zwischen 10 und 20 % des ursprünglichen großen Stücks oder
der Rolle aus Stoff anschließend als Abfall weggeworfen werden. Wenn die Form
der Stoffstücke, die dazu verwendet werden, um einen Airbag herzustellen, polygonal
sein könnte, wie etwa rechteckig oder quadratisch, wäre es möglich,
die polygonal geformten Stücke aus einem größeren Stück oder
von einer Rolle aus Stoff auszuschneiden, wobei nur eine minimale Menge an Abfall
verbleiben würde. Wenn allerdings zwei identische polygonal geformte Stücke
aus Stoff lediglich aufeinandergelegt und entlang ihres Umfangs miteinander vernäht
werden, wobei auf diese Weise ein Airbag gebildet wird, der eine vordere Stofflage
und eine hintere Stofflage aufweist, wird ein polygonaler Airbag gebildet, wobei
allerdings dann, wenn ein solcher Airbag aufgeblasen wird, dieser als im wesentlichen
"flach" empfunden wird und daher als ein zweidimensionaler Airbag bezeichnet werden
kann.
In idealer Weise sollte ein Airbag eine erhebliche "Tiefe" aufweisen,
und sollte daher ein dreidimensionaler Airbag sein. Wenn es möglich wäre,
zusätzliche Teile aus Stoff zwischen einer vorderen polygonalen Stofflage und
einer hinteren polygonalen Stofflage hinzuzufügen, um einen dreidimensionalen
Airbag zu bilden, würde dies die Menge an Abfall vergrößern und auch
die Komplexität der Herstellung vergrößern.
Die vorliegende Erfindung richtet sich darauf, einen verbesserten
Airbag bereitzustellen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
ein Airbag bereitgestellt, der in Anspruch 1 festgelegt ist.
In bevorzugter Weise nimmt jedes polygonale Element die Form eines
regelmäßigen, geradlinigen Polygons an.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß jedes polygonale Element eine quadratische
Form aufweist.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß jedes polygonale
Element eine dreieckige Form aufweist.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Schuß- und Kettfäden
von einem Stoffelement winkelmäßig in bezug auf die Schuß- und Kettfäden
des anderen Stoffelements versetzt sind.
In bevorzugter Weise beträgt der Winkel des Versatzes zwischen
25° und 65°.
In bevorzugter Weise beträgt der Winkel des Versatzes 60°.
Zweckmäßigerweise beträgt der Winkel des Versatzes
45°.
Damit die Erfindung besser verstanden werden kann, und damit weitere
Merkmale der Erfindung deutlich werden, werden nachfolgend Ausführungsformen
der Erfindung im Wege eines Beispiels beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Ansicht einer Rolle von Stoff zeigt,
wobei kleinere Stoffelemente aus dieser ausgeschnitten sind,
2 eine Ansicht von zwei übereinander angeordneten
Stoffelementen zeigt, die aus der Rolle von Stoff ausgeschnitten sind, die in
1 dargestellt ist,
3 eine perspektivische Ansicht eines Airbags im aufgeblasenen
Zustand zeigt, in der die relativen Positionen von Teilen der beiden Stoffelemente,
die in 2 dargestellt sind, erläutert sind,
4 eine Draufsicht von oben auf den Airbag nach
3 zeigt,
5 eine vergrößerte Ansicht entsprechend eines
Teils der 2 zeigt,
6 eine Ansicht entsprechend 1
zeigt, in der eine Rolle von Stoffdargestellt ist, die in einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird,
7 eine Ansicht ist, in der zwei übereinander angeordnete
Stoffelemente dargestellt sind, die von der Rolle, die in 6
dargestellt ist, entnommen sind, beim Zusammenfügen eines Airbags,
8 eine perspektivische Ansicht eines Airbags zeigt,
der aus den beiden Stoffelementen gebildet ist, die in 7
dargestellt sind, und
9 eine vergrößerte Ansicht eines Teils von
7 zeigt.
Zunächst sei auf 1 der beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen, in der ein großes Stück oder eine Rolle von
Stoff 1 dargestellt ist. Die Rolle oder das Stück aus Stoff
1 wird, beispielsweise unter Verwendung einer Laserschneidtechnik, in eine
Anzahl von getrennten Stoffelementen 2 geschnitten. In der dargestellten
Ausführungsform sind die Stoffelemente 2 jeweils regelmäßige
geradlinige Polygone, die vier Seiten aufweisen, und in dem speziellen dargestellten
Beispiel sind die Polygone Quadrate. Auf diese Weise wird die Rolle oder das Stück
aus Stoff 1 in eine Anzahl von quadratischen Elementen 2 geschnitten.
Dies kann mit einem Minimum an Abfall oder Verschwendung erreicht werden.
Wie in 2 dargestellt ist, wird ein erstes
quadratisches Element 3, das von der Rolle oder aus dem Stück aus
Stoff 1 ausgeschnitten ist, im Ausgangszustand in einer Position angeordnet,
und dann wird ein zweites quadratisches Element 4, welches die gleiche
Größe und Form wie das erste quadratische Element 3 aufweist,
in einer Position oben auf dem ersten quadratischen Element 3 angeordnet.
Das zweite quadratische Element 4 ist allerdings nicht mit dem ersten quadratischen
Element 3 ausgerichtet, sondern ist statt dessen relativ zu dem ersten
quadratischen Element 3 um einen vorbestimmten Winkel verdreht, der in
der dargestellten Ausführungsform 45° beträgt. Das untere erste quadratische
Element 3 weist nunmehr vier Eckbereiche 5, 6,
7, 8 auf, die über den Umfang des oberen zweiten quadratischen
Elements 4 überstehen. In ähnlicher Weise weist das obere zweite
quadratische Element 4 vier Eckbereiche 9, 10,
11, 12 auf, die sich über den Umfang des unteren ersten quadratischen
Elements 3 hinaus erstrecken.
Die Eckbereiche 5, 6, 7, 8 des
unteren quadratischen Elements 3 werden dann effektiv nach oben gefaltet,
und die Eckbereiche 9, 10, 11, 12 des oberen
quadratischen Elements 4 werden effektiv nach unten gefaltet. Auf diese
Weise kommen die Eckbereiche 5, 6, 7, 8 des
unteren Stoffelements 3 in eine abwechselnde Anordnung mit den vier Eckbereichen
9, 10, 11, 12 der oberen Stofflage
4. Der Eckpunkt eines jeden Eckbereichs 5, 6,
7, 8 des unteren Elements 3 trifft auf den mittleren
Punkt eines entsprechenden seitlichen Rands des oberen quadratischen Elements
4. In ähnlicher Weise trifft der Eckpunkt eines jeden Eckbereichs
9, 10, 11, 12 des oberen quadratischen Elements
auf den mittleren Punkt eines entsprechenden seitlichen Rands des unteren quadratischen
Elements 3.
Die Eckbereiche sind jeweils in dreieckiger Form, und die Eckbereiche
des unteren quadratischen Elements 3, nachdem sie gefaltet worden sind,
so wie vorstehend erklärt ist, lassen einen verbleibenden quadratischen Bereich
13 aus Stoff übrig, der eine Fläche aufweist, die kleiner ist
als die des gesamten unteren quadratischen Elements, wie deutlich in 4
dargestellt ist. In ähnlicher Weise lassen die Eckbereiche des oberen quadratischen
Elements 4 einen verbleibenden quadratischen Bereich 14 aus Stoff
übrig. Die aneinander grenzenden Ränder der abwechselnd angeordneten Bereiche
der beiden Elemente aus Stoff 3, 4 werden dann miteinander vernäht,
um eine über den Umfang verlaufende zickzackförmige Naht zu bilden.
Der gebildete Airbag weist dann das Erscheinungsbild von dem auf,
der in 3 dargestellt ist, wobei der verbleibende quadratische
Bereich des oberen Stoffelements 4 mit den Eckbereichen 10 und
11 ersichtlich ist. Zwischen den Eckbereichen 10 und
11 ist der Eckbereich 7 des unteren Stoffelements 3 aufgenommen,
und zwischen den Eckbereichen 9 und 10 des oberen Elements ist
der Eckbereich 6 des unteren Stoffelements 3 aufgenommen.
4 zeigt den fertiggestellten Airbag von oben, und hier
erkennt man, daß der verbleibende quadratische Bereich der unteren Stoffbahn,
die gestrichelt als Bereich 14 dargestellt ist, um 45° gegenüber
dem verbleibenden quadratischen Bereich 13 der oberen Stoffschicht
4 versetzt ist.
Wie man anhand von 5 erkennt, wenn die
quadratischen Stoffschichten 3, 4 übereinander angeordnet
sind, sind die schematisch angedeuteten Kett- und Schußfäden der oberen
Lage aus Stoff 4 in Winkelrichtung gegenüber den Kett- und Schußfäden
der unteren Lage aus Stoff 3 versetzt. Auf diese Weise sind die Fäden
der beiden Stoffelemente 3, 4 nicht miteinander ausgerichtet,
sondern statt dessen sind die Fäden der oberen Stofflage 4 unter einem
vorbestimmten Winkel, in diesem Beispiel 45°, relativ zu den Fäden der
unteren Stofflage 3 geneigt. Man hat herausgefunden, daß dieser Versatz
oder die Neigung der Kett- und Schußfäden eine zweckmäßige Eigenschaft
in bezug auf den Aufblasvorgang bildet.
Die Naht, die die abwechselnd angeordneten Eckbereiche der beiden
Elemente 3, 4 aus Stoff miteinander verbindet, hat eine größere
Länge, aufgrund ihrer Zickzackform, als die Länge der Naht, die bei einem
herkömmlichen zweidimensionalen Airbag des gleichen Volumens vorhanden ist.
Spannungen beim Auflasen werden auf diese Weise über eine längere
Naht verteilt, was dazu dient, die Integrität der Naht zu verbessern.
Nunmehr auf 6 bis 8
Bezug nehmend, ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt,
bei der dreieckförmige Elemente aus Stoff verwendet werden, anstelle von quadratischen
Elementen. 6 erläutert das größere Stuck
oder die Rolle 20 aus Stoff, aus dem eine Anzahl von dreieckigen Stoffelementen
21 ausgeschnitten werden, beispielsweise unter Verwendung einer Lasertechnik.
Die dreieckigen Stoffelemente 21 weisen jeweils eine gleichseitige dreieckige
Form auf. Zwei dreieckige Elemente 22, 23, die von der Rolle
20 geschnitten sind, können übereinander angeordnet werden, wie
in 7 dargestellt ist, so daß die Eckbereiche
24, 25, 26 des unteren dreieckigen Elements
22 über den Umfang des oberen dreieckigen Elementes 23 hinaus
vorstehen, und in ähnlicher Weise stehen die Eckbereiche 27,
28, 29 des oberen dreieckigen Elements 23 über den
Umfang des unteren dreieckigen Elementes 22 hinaus vor.
Die vorstehenden Eckbereiche 24, 25, 26
des unteren dreieckigen Elements 22 werden nach oben gefaltet, und die
vorstehenden Eckbereiche 27, 28, 29 des oberen dreieckigen
Elements 23 werden nach unten gefaltet. Die Eckbereiche werden effektiv
gefaltet, bis sich eine verbleibende dreieckige Fläche auf dem oberen dreieckigen
Element 23 und eine verbleibende dreieckige Fläche auf dem unteren
dreieckigen Element 22 befindet. Die Eckbereiche sind dann abwechselnd
angeordnet und werden durch eine zickzackförmige Naht miteinander verbunden,
in einer ähnlichen Weise, wie vorstehend in Zusammenhang mit der Ausführungsform
nach 1 bis 5 beschrieben
worden ist.
8 erläutert den fertiggestellten Airbag, wobei
der verbleibende dreieckige Teil der oberen Stoffschicht 23 mit den nach
unten abgehenden Eckbereichen 27 und 28 dargestellt ist, die zwischen
sich den Eckbereich 25 des unteren Elements 22 aufnehmen.
9 zeigt ganz deutlich, daß die Kett- und Schußfäden
der oberen Lage aus Stoff 22 wiederum in Winkelrichtung versetzt sind, in diesem
Fall um 60°, relativ zu den Kett- und Schußfäden der unteren Lage
aus Stoff 22. Wiederum hat man herausgefunden, daß dies eine wünschenswerte
Eigenschaft in Zusammenhang mit dem Aufblasvorgang bildet.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf quadratische und dreieckige
Elemente aus Stoff beschrieben worden ist, können anders geformte Elemente
aus Stoff in anderen Ausführungsformen der Erfindung eingesetzt werden. Es
sei daher darauf verwiesen, daß, obwohl die Ausführungsform mit quadratischen
Elementen aus Stoff zu einem Winkel von 45° des Versatzes der Fäden führt,
und die Ausführungsform mit dreieckigen. Elementen aus Stoff zu einem Winkel
von 60° des Versatzes der Fäden führt, anders geformte Elemente aus
Stoff zu anderen Winkeln des Versatzes führen. Es ist herausgefunden worden,
daß ein Winkel des Versatzes der Fäden von zwischen 25° und 65°
wünschenswerte Eigenschaften in Zusammenhang mit dem Aufblasvorgang liefert.
In der vorliegenden Beschreibung hat "umfaßt" die Bedeutung von
"enthält oder besteht aus" und "umfassend" hat die Bedeutung von "enthaltend
oder bestehend aus".