DE69401767T2 - Sanfte Entfaltung gebende Luftsackfaltung - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft einen Airbag, der zum Rückhalten eines Insassen eines Fahrzeuges während eines Zusammenstoßes aufblasbar ist. Spezieller betrifft die Erfindung das Falten eines Airbags in einer Weise, um seine Entfaltung zu verbessern.
• Typischerweise wird ein Airbagkissen gefaltet und auf dem Lenkrad oder Armaturenbrett eines Fahrzeuges getragen. Wenn der Airbag aufgeblasen werden soll, wird Hochdruckgas aus einer Aufbiaseinrichtung dazu gebracht, durch eine Gaseinlaßöffnung oder Mündung derselben hineinzufließen. Dies bewirkt, daß sich der Airbag entfaltet und aufgeblasen wird.
• Beim Fahrzeugaufprall während eines Zusammenstoßes neigen oben befestigte Luftsackkissen, d. h. jene, die nahe dem oberen Ende des Armaturenbrettes befestigt sind, dazu, sich hoch in der Fahrzeugkabine und auch mit großer Geschwindigkeit am Kopf des Insassen zu entfalten. Spezieller, wie die meisten Luftsackkissen sich entfalten, steigt der Druck in dem Kissen am Anfang zu einem hohen Druck an. Der hohe Druck stößt das gefaltete Kissen aus dem Airbagmodul mit großer Geschwindigkeit. Dies führt dazu, daß das Kissen den Insassen streift, wenn es entfaltet wird. Ein solches Vustreifenuv des Insassen könnte, besonders wenn ein Kind außerhalb seiner Position sitzt, mit dem Kissenmaterial Hautabschürfungen, übermäßige Halsdehnung bewirken und die kritischen Werte für Kopfverletzungen erhöhen.
• Die US-Patentschrift Nr.5 290 061 (auf welcher der Oberbegriff des Anspruches 1 basiert) beschreibt ein Verfahren zum Falten eines Airbags, welches einschließt, daß man zunächst Seitenabschnitte des Sackes nach innen faltet, dann den gesamten Sack in einem einzigen Arbeitsgang zu einer Mündung einer Aufblaseinrichtung rollt, worin die Sackrolle vor dem Aufblasen untergebracht wird. Mit dieser Anordnung kann sich der Sack vor einer Ausdehnung des Sackes in anderen Richtungen vollständig von der Aufblaseinrichtung weg entrollen.
• Somit bestehen eine Notwendigkeit und ein Bedarf für eine Milderung und/oder Korrektur dieses Problems derart, daß das Airbagkissen eine niedrigere Entfaltungsgeschwindigkeit hat, was zu einer Ausschaltung oder Reduzierung der "Sackstreif"-Verletzungen führt.
• Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Faltung für ein Airbagkissen zu bekommen, die eine Verminderung der Entfaltungsgeschwindigkeit des Kissens bewirkt und verursacht, daß das Kissen sich weiter unten und zu dem Mittelbereich oder Körper des Fahrzeuginsassen hin entfaltet.
• Um zu erreichen, daß das Kissen sich weiter unten und zu dem Mittelbereich des Insassen hin entfaltet, muß es in solcher Weise gefaltet sein, daß es sich entlang der hinteren Fläche des Armaturenbrettes entfaltet. Um die Geschwindigkeit der Kissenentfaltung zu vermindern, darf das Kissen nicht schneller entfaltet werden, als die Aufblaseinrichtung es mit Gas füllen kann.
• Um die Kissenentfaltung auf einer Abwärtsbahn langsam zu machen, kann das Kissen viele Stufen unterschiedlicher Faltungstypen haben, welche sich nur in einer Folge von einem nach dem anderen entfalten können.
• Nach dem Stand der Technik bekannte Airbagkissenfaltungen verwenden eine gefaltete "Blase" am oberen Ende, Einschläge, eine Umfaltung und Rollen, die sich von der lnstrumententafel des Armaturenbrettes aus abwärts umgekehrt entrollen. Die vorliegende Erfindung verwendet einige solcher Faltungen in einer Reihenfolge.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung bekommt man ein gefaltetes aufblasbares Airbagkissen aus Airbagstoff und mit einer Mündung zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen, wobei dieses Airbagkissen so ausgebildet ist, daß es in einer Armaturentafel des Fahrzeuges kopfmontiert werden kann und mehrere Faltungsvarianten verwendet, die wenigstens einige von einer oben gefalteten Blase, Umfaltungen, einer Faltung und wenigstens einer Rolle, welche so ausgebildet ist, daß sie umgekehrt von dem Armaturenbrett des Fahrzeuges abwärtsrollt, wenn ein aufblasbares Fluid in das Kissen einströmt, einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungsvarianten
• a) eine Umfaltung einer Mitte des Kissens zu der Mündung hin gerollt ist und zuemanderliegende Faltungen erzeugt,
• b) eine erste Rolle der Faltungen zu der Mündung hin gerollt ist und gegenüberliegende Faltungen erzeugt,
• c) zwischen den Faltungen angeordnete Einfaltungen der Seitenabschnitte des Sackes und
• d) eine weitere Rolle, die wenigstens einen Hauptteil des Restes des Sackes auf die erste Rolle aufgerollt einschließt,
• umfassen, wobei die Faltungen derart sind, daß sie sich nur in einer Umkehrung der Folge a bis d entfalten können und sich das Airbagkissen nicht schneller entfaltet, als es mit Aufblasfluid gefüllt werden kann, und sich relativ langsam in einer abwärtsgerichteten Flugbahn entfaltet.
• Wenn sich die Kissenentfaltung entwickelt, stößt darin gespeichertes unter Druck stehendes Gas jede Faltung eine nach der anderen auf, bis das Kissen voll entfaltet ist. Wenn die Faltungen des Kissens für das unter Druck stehende Gas der Aufblaseinrichtung schwierig aufzustoßen sind, vermindert dies die Geschwindigkeit des Kissens, während es sich entfaltet.
• Mit der vorliegenden Erfindung öffnet sich eine Stoffblase zunächst gegen die Windschutzscheibe des Fahrzeuges und stößt den Sitz der Kissenfaltung abwärts. Als nächstes entfaltet sich eine Rolle von Stoff abwärts gegen die Instrumententafel, und dann werden in jede Seite des entrollten Kissens ungefaltete Stoffbereiche ausgestoßen. Dies erlaubt es, daß sich die nächste Rolle entlang der Instrumententafel entfaltet. Schließlich kommt die Mitte des Stoffes heraus und erlaubt es, daß sich das Kissen vollständig mit Gas füllt.
• Die Wirksamkeit der Faltungsgestalt des Airbagkissens nach der vorliegenden Erfindung bei der Lösung des Problems einer Entfaltung mit hoher Geschwindigkeit, welche Verletzungen durch Vustreifen mit dem Sackuu bei Fahrzeuginsassen verstärkt, wird durch Vergleich seiner Druck-Zeit-Kurve mit jener anderer Airbagkissenfaltungen demonstriert. Während die meisten Kissenfaltungen sich entfalten, wächst der Druck in dem Kissen anfangs zu einem hohen Druck an. Dieser hohe Druck wirft das gefaltete Kissen mit großer Geschwindigkeit aus dem Modul. Diese große Geschwindigkeit bewirkt, daß der Druck in dem Kissen negativ wird, d. h. geringer als null, da das Kissen beginnt, sich schneller zu entfalten als die Aufblaseinrichtung Gas zuführen kann, um es aufzufüllen. Während sich die Airbagkissenfaltungsgestalt der vorliegenden Erfindung entfaltet, wird jedoch der Druck in dem Kissen üblicherweise nicht negativ, da die Faltungsabfolge nicht zuläßt, daß das Kissen mit genügend großer Geschwindigkeit ausgestoßen wird, um dies geschehen zu lassen.
• Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung bekommt man eine Methode zur Faltung eines Airbagkissens nach dem ersten Aspekt der Erfindung.
• Die verschiedenen Neuheitsmerkmale, die die Erfindung kennzeichnen, sind besonders in den beigefügten Ansprüchen ausgeführt, die einen Teil der Beschreibung bilden. Für ein besseres Verständnis der Erfindung, ihrer Betriebsvorteile und der speziellen durch ihre Verwendung gelösten Aufgaben wird auf die beiliegende Zeichnung und Beschreibung hingewiesen, in welchen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutert sind.
• Mit dieser Beschreibung der Erfindung folgt eine detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, die Teil der Unterlagen bildet und in der
• Fig. 1 eine schematische Erläuterung ist, die ein teilweises Aufblasen eines Airbagkissens wiedergibt, welches in einer aus dem Stand der Technik bekannten Weise gefaltet und gespeichert wurde, um einen Insassen in einem Fahrzeug während eines Zusammenstoßes zurückzuhalten,
• Fig. 2 in verschiedenen Entwicklungsstufen eine Darstellung eines Airbagkissens ist, das in dem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung gefaltet und gespeichert wurde und eine Wiedergabe des Kissens bei voller Sackentfaltung und vollem Druck einschließt,
• Fig. 3a und
• Fig. 3b eine Draufsicht bzw. Seitenansicht des Airbagkissens der Fig. 1 und 2 flachliegend vor dem Falten sind,
• Fig. 4 eine Draufsicht auf das Airbagkissen der Fig. 2, 3a und 3b, ungefaltet und unaufgeblasen und derart flachliegend, daß der Boden des Kissen nach oben blickt, ist, wobei ein Anteil der Mitte des Kissens, der zu dem Kissengaseinlaß oder der Kissengasmündung hin ungefaltet ist, eine obere und eine untere Falte erzeugt,
• Fig. 5 eine Seitenansicht des Kissens von Fig. 4 ist und die oberen und unteren Falten zeigt,
• Fig. 6 und
• Fig. 7 Darstellungen ähnlich den Fig. 4 bzw. 5 sind, aber die untere Kissenfalte teilweise mit der oberen Falte aufgerollt zeigen, wobei angehalten ist, nachdem etwa die Hälfte des Stoffes aufgerollt ist,
• Fig. 8 und
• Fig. 9 Darstellungen ähnlich den Fig. 6 und 7 sind, aber eine Seite des gerollten Kissenstoffes zwischen die oberen und unteren Falten eingefaltet zeigen,
• Fig. 10 eine Darstellung ähnlich Fig. 9 ist, aber die Seite des Kissens mit eingefaltetem Stoff zeigt,
• Fig. 11 eine Draufsicht ähnlich Fig. 8 ist, aber den gerollten Kissenstoff auf der gegenüberliegenden Seite des Airbagkissens in das Kissen zwischen die oberen und unteren Falten eingefaltet zeigt,
• Fig. 12 eine umgekehrte Darstellung von Fig. 11 ist, die den eingefalteten Kissenstoff auf der entgegengesetzten Seite zeigt,
• Fig. 13 eine Draufsicht ähnlich Fig. 11 ist, aber ein zusätzliches Rollen des Sackes zu der Mündung des Kissens hin zeigt,
• Fig. 14 eine Seitenansicht ist, die die oberen und unteren Falten des gefalteten Kissens von Fig. 13 zeigt,
• Fig. 15 eine Draufsicht ähnlich Fig. 11 ist, die die in die Mündung des Kissenbehälters eingefügte Rolle zeigt, wobei eine Schleife von überschüssigem herausragendem Gewebe verbleibt,
• Fig. 16 eine Seitenansicht des aufgerollten, in Fig. 1 5 gezeigten Kissens ist,
• Fig. 17 eine Draufsicht ähnlich Fig. 1 5 ist, die den über die Rolle gerollten überschüssigen Stoff zeigt, und
• Fig. 18 eine Seitenansicht des aufgerollten in Fig. 17 gezeigten Kissens ist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
• In aufblasbaren Airbagsystemen zum Zurückhalten eines Insassen eines Fahrzeuges während eines Zusammenstoßes wird ein gefaltetes Airbagkissen gewöhnlich in einem Modul gespeichert, das hoch auf dem Armaturenbrett des Fahrzeuges befestigt ist. Beim Auftreten eines Zusammenstoßes des Fahrzeuges wird das gefaltete Airbagkissen aufgeblasen, um den Insassen zurückzuhalten. Die Einleitung des Aufblasens eines gefalteten Airbag kissens 10, das nach dem Stand der Technik bekannt ist, um einen Insassen in einem Fahrzeug zurückzuhalten, ist in Fig. 1 erläutert. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein unter Druck stehendes Fluid, wie Stickstoffgas, das von einer Aufblaseinrichtung (nicht gezeigt) erzeugt wird, dazu gezwungen, in die Mündung des Kissens zu strömen, um zu bewirken, daß ein Teil des Kissens sich anfangs mit großer Geschwindigkeit zum Kopf 1 2 eines Insassen 14 des Fahrzeuges hin entfaltet.
• Die Anfangsentfaltung eines gefalteten Airbag kissens 10 mit der gleichen Konstruktion wie das Airbagkissen 10, das in Fig. 1 gezeigt ist, ist in Fig. 2 erläutert. Das Airbagkissen 10 in Fig. 2 ist jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung gefaltet. Wenn das unter Druck stehende Stickstoffgas oder ein anderes Aufblasfluid in das in Fig. 2 gezeigte Airgbagkissen 10 eindringt, entfaltet sich anfangs ein Teil des Kissens zu dem Mittelabschnitt des Insassen 14 in dem Fahrzeug hin. Am Anfang entfaltet sich in Fig. 2 das aufgeblasene Airbagkissen 10 nicht zum Kopf 1 2 des Insassen 16 hin, wie dies bei der bekannten Anordnung in Fig. 1 erläutert ist.
• In einem voll aufgeblasenen Zustand sind die Airbagkissen 10 der Fig. 1 und 2 zwischen dem Insassen 14 und dem Armaturenbrett 20 und der Windschutzscheibe 1 6 des Fahrzeuges positioniert und halten eine Bewegung des Insassen 14 während plötzlicher Entschleunigung des Fahrzeuges zurück.
• Das in den Fig. 3a und 3b erluterte Airbagkissen 10 ist vor dem Falten flachliegend. Wie gezeigt, enthält das Airbag kissen 10 eine allgemein rechteckige Befestigung oder Halterung 26, die die Aufblasgaseinlaßöffnung oder -mündung 24 des Kissens 10 begrenzt und das Airbag kissen 10 mit dem Armaturenbrett des Fahrzeugs verbindet.
• Die Airbagkissenfaltung nach der Erfindung ist in den Fig. 4 bis 18 der Zeichnung erläutert und umfaßt die Stufen 1 bis 7, wie nachfolgend beschrieben.
• Stufe 1: Wie in Fig. 4 gezeigt ist, liegt das Kissen 10 so, daß der Boden 27 des Kissens 10 nach oben blickt. Die Mitte 28 des Kissens wird zu der Kissenmündung 24 hin umgefaltet, wodurch eine obere Falte 30 und eine untere Falte 32 erzeugt wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Falten 30 und 32 sollten in ihrer Länge gleich sein, oder die obere Falte 30 kann länger als die untere Falte 32 sein.
• Stufe 2: Wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, wird die untere Falte 32 mit der oberen Falte 30 zusammen aufgerollt, um eine Rolle 34 zu bilden, wobei angehalten wird, nachdem etwa die Hälfte des Stoffes aufgerollt ist. Wenn die obere Falte 30 länger als die untere Falte 32 ist, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, wird zunächst die obere Falte 30 gerollt und dann die untere Falte 32 in die Rolle 34 eingeschlossen, wenn sie auf diese auftrifft.
• Stufe 3: Eine Seite des gerollten Kissenstoffes wird zwischen die obere Falte 30 und die untere Falte 32 eingefaltet, wie in den Fig. 8, 9 und 10 erläutert ist.
• Stufe 4: Die entgegengesetzte Seite des gerollten Kissenstoffes wird zwischen die obere Falte 30 und die untere Falte 32 eingefaltet, wie in den Fig. 11 und 12 erläutert ist. An diesem Punkt beim Falten sollte die Breite des gefalteten Kissens 10 etwa die Breite der Mündung 24 des Kissens sein.
• Stufe 5: Wie in den Fig. 13 und 14 gezeigt ist, setzt man das Rollen des Stoffes des Airbagkissens zu der Mündung 24 des Kissens fort, um eine Rolle 36 zu bilden, wobei an dem Punkt angehalten wird, wo die Stufen 6 und 7 durchgeführt werden können.
• Stufe 6: Wie in den Fig. 15 und 16 gezeigt ist, wird die Rolle 36, wie sie an diesem Punkt gefaltet ist, in die Mündung 24 der Kissenhalterung 26 eingefügt und hinterläßt eine Schleife 38 von überschüssigem Stoff, die herausragt.
• Stufe 7: Überschüssiger Stoff 38 wird über die Rolle 36 gefaltet, wie in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist.
• Wie die Fachwelt verstehen wird, könnten die obigen Stufen gemäß der Erfindung gleiche Wirkung in anderer Reihenfolge und durch Wiederholung der gleichen Stufen während des Faltverfahrens erreichen.
• Beim Aufblasen des Airbag kissens 10, das gemäß der Erfindung gefaltet und in dem Armaturenbrett 20 eines Fahrzeuges gefaltet ist, öffnet sich zunächst eine durch die Schleife 38 von überschüssigem Stoff gebildete Blase 40 zu der Windschutzscheibe hin, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Dies bewirkt, daß der Rest der Kissenfaltung abwärtsgestoßen wird. Die Stoffrolle 36 entfaltet sich dann abwärts zu dem Armaturenbrett hin, wonach die in jede Seite des entrollten Kissens eingefalteten Stoffabschnitte ausgestoßen werden. Dies erlaubt es, daß die nächste Rolle 34 entfaltet wird. Die Mitte des Stoffes kommt schließlich heraus, was es erlaubt, daß das Kissen vollständig mit Gas gefüllt wird.
• Dieses Entfalten des gefalteten Airbag kissens 10 erfolgt entlang der Hinterfläche des Armaturenbrettes 20 des Fahrzeugs. Da das Kissen viele Stufen unterschiedlicher Faltungstypen hat, die nur in einer Reihenfolge eine nach der anderen entfaltet werden können, entfaltet sich das Kissen relativ langsam in einer abwärtsgerichteten Flugbahn mit einer Anfangsentfaltung des Kissens 10 zu dem Mittelabschnitt des Insassen 14 hin. Die Geschwindigkeit der Kissenentfaltung wird vermindert, da das Kissen sich nicht schneller entfalten kann, als die Aufblaseinrichtung es mit Gas füllen kann.
• Mit dieser Beschreibung der Erfindung im einzelnen liegt es für den Fachmann auf der Hand, daß Abwandlungen der Erfindung ohne Verlassen des Erfindungsgedankens derselben vorgenommen werden können. Daher ist nicht beabsichtigt, daß der Schutzumfang der Erfindung auf die spezielle Ausführungsform beschränkt wird, die erläutert und beschrieben wurde. Vielmehr ist beabsichtigt, daß der Erfindungsgedanke durch den Umfang der beigefügten Ansprüche bestimmt wird.

Claims (13)

1. Gefaltetes aufblasbares Airbagkissen (10) aus Airbagstoff und mit einer Mündung (24) zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen, wobei dieses Airbag kissen (10) so ausgebildet ist, daß es in einer Armaturentafel (20) des Fahrzeugs kopfmontiert werden kann, und mehrere Faltungsvarianten verwendet, die wenigstens einige von einer oben gefalteten Blase (38, 40), Umfaltungen, einer Faltung (30, 32) und wenigstens einer Rolle (34, 36), welche so ausgebildet ist, daß sie umgekehrt von dem Armaturenbrett (20) des Fahrzeugs abwärtsrollt, wenn ein aufblasendes Fluid in das Kissen (10) strömt, einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltungsvarianten

a) eine Umfaltung einer Mitte (28) des Kissens (10) zu der Mündung (24) hin, die übereinanderliegende Faltungen (30, 32) erzeugt,

b) eine erste Rolle (34) der Faltungen (30, 32). die zu der Mündung (24) hin gerollt ist und weniger als die Gesamtheit des Kissens (10) einschließt,

c) zwischen den Faltungen (30, 32) angeordnete Einfaltungen der Seitenabschnitte des Kissens (10) und

d) eine weitere Rolle (36), die wenigstens einen Hauptteil des Restes des Kissens (10) auf die erste Rolle (34) aufgerollt einschließt,

umfassen, wobei die Faltungen derart sind, daß sie sich nur in einer Umkehrung der Folge a bis d entfalten und sich das Airbagkissen (10) nicht schneller entfaltet, als es mit Aufblasfluid gefüllt werden kann, und sich relativ langsam in einer abwärtsgerichteten Flugkurve entfaltet.

2. Airbagkissen (10) nach Anspruch 1, bei dem die erste Rolle (34) etwa die Hälfte des Stoffes des Airbagkissens einschließt.

3. Airbagkissen (10) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Seitenabschnittfaltungen derart sind, daß sie die Breite des gefalteten Kissens im wesentlichen gleich der Breite der Mündung (24) machen.

4. Airbagkissen (10) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem die weitere Rolle (36) in die Mündung (24) eingesetzt ist.

5. Airbagkissen (10) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem eine Schleife (38) von überschüssigem Airbagstoff über die weitere Rolle (36) gefaltet ist.

6. Airbagkissen (10) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei dem eine Faltung (30) länger als die andere Faltung (32) ist und die erste Rolle (34) eine Rolle der längeren Faltung (30) allein, gefolgt von einer Rolle der beiden Faltungen (30, 32), wo die Faltungen übereinanderliegen, einschließt.

7. Verfahren zum Falten eines aufblasbaren Airbagkissens (10) aus Airbagstoff und mit einer Mündung (24), mit den folgenden Stufen, wobei das Kissen anfangs in unaufgeblasenem Zustand und ungefaltet vorliegt:

a) Falten der Mitte (28) des Kissens (10) zu der Mündung (24) hin unter Erzeugung übereinanderliegender Faltungen (30, 32),

b) Aufrollen der Faltungen zusammen zu der Mündung (24) hin unter Bildung einer ersten Rolle (34), die weniger als die Gesamtheit des Kissens (10) einschließt,

c) Einfalten der Seitenabschnitte des Kissens (10) zwischen die Faltungen (30, 32) und

d) Aufrollen wenigstens Hauptteiles des Restes des Kissens (10) auf die Rolle (34) unter Bildung einer weiteren Rolle (36).

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Stufe b angehalten wird, nachdem etwa die Hälfte des Airbagstoffes auf die erste Rolle (34) aufgerollt wurde.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem bei Abschluß der Stufe c die Breite des gefalteten Kissens im wesentlichen gleich wie die Breite der Mündung (24) ist.

10. Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, bei dem die weitere Rolle (36) in die Mündung (24) eingesetzt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei dem nach der Stufe d eine Schleife (38) von überschüssigem Stoff über das gerollte Kissen gefaltet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Schleife (38) bei anfänglichem Aufblasen des Airbags (10) unter Bildung einer nach oben entfaltbaren Blase (40) vor dem Abwärtsaufrollen des gerollten Airbags (10) entfaltbar ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 1 2, bei dem eine Faltung (30) länger als die andere Faltung (32) ist und dem Aufrollen der längeren Faltung (30) der Einschluß der anderen Faltung (32) folgt, wenn sie auftrifft.