DE69022998T2

DE69022998T2 - Luftsackeinrichtung.

Info

Publication number: DE69022998T2
Application number: DE69022998T
Authority: DE
Inventors: Hideo Nakajima
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1990-05-30
Filing date: 1990-05-30
Publication date: 1996-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: WO1991018762A1; DE69022998D1; EP0485605A4; EP0485605A1; EP0485605B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luftsackeinrichtung zum Schutz eines Beteiligten in einem Fahrzeug durch Aufblasen eines Luftsacks durch Hochdruckgas wenn das Fahrzeug kollidiert, und insbesondere auf einen Luftsack in einer Luftsackeinrichtung, der auf einer Aufblaseinrichtung montiert werden soll, welche Gas in einer Richtung senkrecht zur Richtung auf den Insassen hin ausbläst.
Die an einem festen Teil des Fahrzeugkörpers vor dem Sitz in einem Fahrzeug installierte Luftsackeinheit spielt eine wichtige Rolle beim Schutz der Insassen gegen Verletzungen infolge von Kollisionen gegen den Fahrzeugkörper durch momentanes Aufblasen durch den Druck von Verbrennungsgas, welches in einem Notfall, wie beispielsweise einer Fahrzeugkollision, von einer Aufblaseinrichtung freigegeben wird, die am Steuerrad oder am Armaturenbrett befestigt ist.
Es ist bereits eine Luftsackeinrichtung bekannt, die von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung hergestellt wird und die entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufgebaut ist.
Wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist, umfaßt eine derartige Luftsackeinrichtung eine Aufblaseinrichtung 2, welche einen gaserzeugenden Stoff über ein Kollisionssignal von einem (nicht gezeigten) Kollisionsfeststellfühler zündet, wenn die Bremsbeschleunigung des Fahrzeugs einen bestimmten Wert übersteigt und das Gas ausbläst, und ein Luftsack, der mit seiner Basis auf der genannten Aufblaseinrichtung 2 befestigt ist, wird durch das so ausgeblasene Gas aufgeblasen. Diese Luftsackeinrichtung ist, beispielsweise, an einem festen Teil des Fahrzeugkörpers, wie beispielsweise dem Mittelabschnitt des Steuerrads 13, installiert, wobei der Luftsack zusammengefaltet und in einem Kissen plaziert ist.
Wenn das Fahrzeug kollidiert wird der gaserzeugende Stoff in der Aufblaseinrichtung 2 zur Explosion gebracht und das erzeugte Gas in den Luftsack 3 über die Aufblasöffnungen 4 eingeblasen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Als Ergebnis davon wird der Luftsack 3 momentan aufgeblasen und expandiert.
Daher nimmt der Luftsack 3 den Insassen, der durch die Trägheitskräfte nach vorne geschleudert wird, auf und schützt den Insassen von einem Anstoßen gegen den Fahrzeugkörper.
Der Luftsack 3 dieses Typs benötigt eine beträchtliche Festigkeit im Bereich des Abschnitts, der mit dem festen Teil des Fahrzeugkörpers verbunden werden soll, da Spannungskräfte, die durch den Druck des Verbrennungsgases verursacht werden, und die Trägheit des Insassen auf ihn einwirken, wenn er aufgeblasen wird.
Aus diesem Grund ist bei einem konventionellen Typ einer Luftsackeinrichtung 1 die Montagebasis des Luftsacks 3 durch ein Verstärkungstuch 7 verstärkt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Das Verstärkungstuch 7 besteht üblicherweise aus dem gleichen Material wie der Luftsack 3. Darüber hinaus überlappt das Verstärkungstuch 7 den Luftsack 3 und ist integral mit ihm vernäht (Nähte 8) oder sonstwie an ihm befestigt.
Wenn ein derartiger Luftsack 3 auf der Aufblaseinrichtung 2 montiert wird, so wird er so befestigt, als ob er die Gasausblasöffnungen 4 der Aufblaseinrichtung 2 einschließt.
Auf der anderen Seite ist das aus den Gasausblasöffnungen 4 der Aufblaseinrichtung 2 austretende Gas ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Gas. In diesem Fall sind die Gasausblasöffnungen 4 so angeordnet, daß das Gas in einer Richtung ausgeblasen wird, die senkrecht zur Verbindungsrichtung zum Insassen verläuft. Daraus resultiert, daß dann, wenn Hochtemperatur- und Hochdruck-Gas aus den Gasausblasöffnungen 4 ausgeblasen wird, das Gas direkt den Montageabschnitt des Luftsacks 3 anströmt.
Wenn heißes Gas direkt die Montagebasls des Luftsacks 3 anströmt, trifft es ebenso direkt auf die Nähfäden 8 des Versteifungstuchs 7, das im Bereich angeordnet ist, der dem Gas ausgesetzt ist. Ein direkter Kontakt mit einem solchen heißen Gas kann zu einem Schmelzen des Nähfadens durch die Hitze des Gases führen, da die Fäden nicht hitzebeständig sind. Daraus resultiert, daß das Verstärkungstuch 7 teilweise vom Luftsack 3 getrennt wird und die Funktion der Verstärkung des Luftsacks 3 nicht erfüllen kann.
Es sind daher bereits verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um die vorstehenden Probleme zu lösen: hitzeresistente Beschichtung der Innenseite des Basistuchs des Luftsacks oder Aufsprühen von Silikongummi auf die Nähfäden. Diese Verfahren führen jedoch zu einem erhöhten Gewicht des Basistuchs des Luftsacks 3 und zu komplizierteren Fertigungsprozessen.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, die vorstehend aufgeführten Probleme zu überwinden oder zumindest zu reduzieren.
Dieses Ziel wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.
Bei dem erfindungsgemäßen Luftsack mit der vorstehend angesprochenen Ausbildung trifft das heiße Gas, das von den Gasausblasöffnungen der Aufblaseinrichtung ausgeblasen wird, direkt auf das feuerfeste Tuch. Daraus resultierend dient das feuerfeste Tuch als eine Abschirmung und das heiße Gas trifft nicht unmittelbar nach dem Ausblasen auf den Abschnitt, in welchem das Verstärkungstuch des Luftsacks aufgenäht ist. Demzufolge werden die Nähfäden oder die Klebemittel zur Befestigung des Verstärkungstuchs nicht geschmolzen. Wenn der Luftsack aufgeblasen und expandiert wird, ist das Verstärkungstuch perfekt am Luftsack befestigt und kann seine Funktion zur Verstärkung des Luftsacks erfüllen.
Durch das Vorsehen des feuerfesten Tuchs besteht darüber hinaus keine Notwendigkeit, Silikongummi auf die Nähfäden aufzusprühen und der Herstellungsprozeß kann vereinfacht werden. Da der Abschnitt uni die Ausblasöffnungen durch das feuerfeste Tuch verstärkt werden kann, kann die Zahl der Verstärkungstuche reduziert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Luftsackeinrichtung im aufgeblasenen und expandierten Zustand;
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den gleichen Luftsack;
Fig. 3 ist ein Querschnitt entsprechend Fig. 1 durch eine Luftsackeinrichtung konventioneller Ausbildung; und
Fig. 4 ist ein Querschnitt, welcher ein Beispiel zeigt, bei dem die Luftsackeinrichtung in einem Lenkrad montiert ist.

Detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die Luftsackeinrichtung 1 eine Aufblaseinrichtung 2 und einen Luftsack 3. Die Aufblaseinrichtung 2 ist in dünner zylindrischer Form ausgebildet, wobei die gaserzeugende Substanz darin eingeschlossen ist. An seiner Seite sind eine Vielzahl von Gasausblasöffnungen 4 in peripherer Richtung und mit geeigneten Abständen angeordnet.
An der äußeren Peripherie der Aufblaseinrichtung 2 ist ein Flansch 5 außerhalb der Gasausblasöffnungen 4 vorgesehen und dieser Flansch 5 ist auf einem Luftsackhalter 6 montiert. Die Basis des Luftsacks 3 ist im Halter 6 befestigt, so daß die Gasausblasöffnungen 4 vom Luftsack 3 umschlossen sind.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist der Luftsack 3 aus einem flexiblen und luftdichtem Material gefertigt, das ein Webtuch ist, das mit Gummi oder künstlichem Harz beschichtet ist, und die Montagebasis ist durch Überlappen des Verstärkungstuchs 7 und festes Vernähen mit Nähfäden 8 verstärkt.
Darüber hinaus sind Entweichöffnungen 9 in radialer Richtung am peripheren Abschnitt der Befestigung des Luftsacks 3 eingeformt. Auf der Innenseite der Basis des Luftsacks 3 ist ein feuerfestes Tuch 10 vorgesehen, welches die Nähfäden 8' des Verstärkungstuchs 7 in dem Bereich überdecken soll, der direkt dem von der Aufblaseinrichtung 2 ausgeblasenen Gas ausgesetzt ist. Dieses feuerfeste Tuch 10 verhindert, daß ein heißer Gasstrom A, der von der Aufblaseinrichtung 2 ausgeblasen wird, direkt auf die Nähfäden 8' des Versteifungstuchs 7 auftrifft. Auf diese Art und Weise wird ein Schmelzen der Nähfäden 8', die das Verstärkungstuch 7 am Luftsack 3 befestigen, verhindert.
Darüber hinaus verstärkt das feuerfeste Tuch 10 die Entweichöffnungen 9, da es an dem Abschnitt, der nicht direkt dem heißen Gas ausgesetzt ist, angenäht ist, d.h. dem peripheren Abschnitt rund um die Öffnung 11, wo die Aufblaseinrichtung 2 montiert ist, den Abschnitt um die Entweichöffnungen 9, und das Ende des feuerfesten Tuchs 10. Die Basis des Luftsacks 3, das feuerfeste Tuch 10 und das Verstärkungstuch 7 sind luftdicht mit der Aufblaseinrichtung 2 durch Bolzen und Muttern verbunden, wobei der innere Rand überlappt, und durch Verquetschen mit ringartigen Armaturen 6' und dem Halter 6.
Die Luftsackeinrichtung 1 mit der beschriebenen Ausbildung wird beispielsweise im zentralen Abschnitt eines Steuerrads eingebaut, wobei der Luftsack 3 zusammengefaltelt und in einem Kissen plaziert ist, wie in dem in Fig. 4 gezeigten konventionellen Fall.
Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Betriebsweise dieses Ausführungsbeispiels.
Wenn das Fahrzeug gegen ein Hindernis stößt und die Bremsbeschleunigung einen bestimmten Wert übersteigt, erzeugt ein (nicht gezeigter) Kollisionsfeststellsensor ein Kollisionssignal und die gaserzeugende Substanz in der Aufblaseinrichtung 2 wird durch dieses Signal zur Explosion gebracht. Daraus resultierend wird Gas erzeugt und das erzeugte Gas wird aus den Ausblasöffnungen ausgeblasen, wie es beim Teil A in Fig. 1 gezeigt ist.
Das so ausgeblasene Gas trifft auf die Wand des feuerfesten Tuchs 10, welches den Ausblasöffnungen 4 gegenüberliegt, und der Luftsack 3 wird momentan aufgeblasen und expandiert. Der aufgeblasene Luftsack 3 fängt den Insassen auf, der durch die Trägheitskräfte nach vorne geschleudert wird. In diesem Fall wird Gas mit geeigneter Geschwindigkeit über die Entweichöffnungen 9 des Luftsacks 3 freigegeben. Dies dämpft den auf den Insassen, der auf den Luftsack 3 auftrifft, einwirkenden Schock.
Wenn heißes Gas aus den Gasausblasöffnungen 4 der Aufblaseinrichtung 2 ausgeblasen wird, dient das feuerfeste Tuch 10 als Schutzschild gegen das heiße Gas und das heiße Gas trifft nicht direkt auf die Nähfäden 8' des Verstärkungstuchs 7 des Luftsacks 3. Daraus resultiert, daß ein Schmelzen der Nähfäden 8' perfekt verhindert werden kann.
Da das feuerfeste Tuch 10 am Luftsack 3 durch Nähfäden 8 an Punkten befestigt ist, die nicht direkt dem heißen Gas ausgesetzt sind, wird das feuerfeste Tuch 10 nicht vom Luftsack 3 gelöst und der Luftsack 3 wird durch das feuerfeste Tuch 10 verstärkt.
Im vorstehenden Ausführungsbeispiel ist das Verstärkungstuch 7 am Luftsack 3 durch Nähfäden 8' befestigt, während das Verstärkungstuch 7 am Luftsack auch mit Hilfe von Klebstoffen befestigt werden kann.

Anwendbarkeit in der Industrie

Der Luftsack der erfindungsgemäßen Luftsackeinrichtung kann in einem Fahrzeug verwendet werden und dient zum Schutz des Insassen des Fahrzeugs durch Absorbierung des Stoßes, der auftritt wenn das Fahrzeug kollidiert.

Claims

1. Luftsackeinrichtung (1) für ein Passagierrückhaltesystem in einem Fahrzeug, umfassend:

einen Luftsack aus flexiblem Material mit einem eine Montagebasis bildenden Randabschnitt,

ein Verstärkungstuch (7), das wenigstens einen Teil des genannten Randabschnitts des Luftsacks (3) überdeckt, und

Einrichtungen (8) zur Halterung des Verstärkungstuchs (7) am Luftsack, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Luftsacks ein feuerfestes Tuch (10) angeordnet ist, um die genannten Einrichtungen (8) zur Befestigung des Verstärkungstuchs (7) am Luftsack (3) zu überdecken.

2. Luftsackeinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Verstarkungstuch (7) außerhalb des peripheren Abschnitts des Luftsacks (3) angeordnet und daran durch einen Nähfaden gesichert ist, der durch die Wand des Luftsacks (3) verläuft, und das feuerfeste Tuch (10) so angeordnet ist, daß es die Innenwand des Luftsacks (3) im Bereich der Nähte (8') überlagert, um diese zu überdecken.

3. Luftsackeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das feuerfeste Tuch (10) ebenfalls am Luftsack (3) zur Bildung eines Verstärkungstuchs befestigt ist.

4. Luftsackeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der sich das feuerfeste Tuch (10) von der Montagebasis her über einen größeren Abstand erstreckt als das Verstärkungstuch (8), und am Luftsack (3) durch Nähte (8) an Stellen befestigt ist, die weiter von der Montagebasis abliegen als die Nähte (8') zur Befestigung des Verstärkungstuchs.

5. Luftsackeinrichtung für ein Fahrzeug, umfassend:

eine Aufblaseinrichtung (2) mit einer Vielzahl von Öffnungen (4) zum Leiten eines Gases radial nach außen, und eine Luftsackeinrichtung (1), wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 4 beschrieben ist, wobei die Montagebasis die Aufblaseinrichtung (2) umgebend an dieser befestigt ist und das feuerfeste Tuch (10) der Vielzahl der Löcher (4) gegenüberliegend angeordnet ist.