PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004058895B4 31.05.2007
Titel Gassackeinheit für ein Kraftfahrzeug
Anmelder Autoliv Development AB, Vargarda, SE
Erfinder Stow, David, Gothenburg, SE;
McHugh, Christopher, Lancashire, GB;
Finn, Hugh, Warrington, Ceshire, GB
Vertreter Mayer, Frank und Schön, 75173 Pforzheim
DE-Anmeldedatum 07.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004058895
Offenlegungstag 08.06.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.05.2007
IPC-Hauptklasse B60R 21/235(2006.01)A, F, I, 20060316, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Gassack-Einheit für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Gassack-Einheit weist eine Gassackhülle auf, die im Ruhezustand in ein Gehäuse eingefaltet ist. Die Gassackhülle ist aus einem Gewebe gefertigt. Das Gewebe wiederum besteht aus ersten Fäden, die sich entlang einer ersten Richtung erstrecken und zweiten Fäden, die sich senkrecht zu den ersten Fäden erstrecken. Um möglichst große Dichtigkeit zu erzielen, ist an jedem Kreuzungspunkt jeder erste Faden von jedem ihn kreuzenden zweiten Faden halb umschlungen und umgekehrt. Oder anders ausgedrückt: An jedem Knotenpunkt ist jeder erste Faden von seinem benachbarten ersten Faden von einem zweiten Faden getrennt und jeder zweite Faden ist von seinem benachbarten zweiten Faden von einem ersten Faden getrennt. Die Fäden, aus dem das Gewebe hergestellt ist, bestehen zumeist aus Kunststoff, beispielsweise einem thermoplastischen Garn wie Nylon 6.6.

Ein Problem, das sich bei der Konzeption einer Gassack-Einheit fast immer stellt, ist, dass für das Gehäuse nur relativ wenig Platz zur Verfügung steht. Das größte Volumen innerhalb des Gehäuses nimmt die eingefaltete Gassackhülle ein. Da die Fläche der Gassackhülle durch die Anforderungen an den expandierenden Gassack hinsichtlich Größe und Volumen definiert ist, kann Packvolumen nur durch die Art der Faltung gespart werden.

Ein Problem bei der Einfaltung des Gassacks in sein Gehäuse besteht darin, dass das Gewebe eine gewisse elastische Steifigkeit aufweist. Im Bereich der Faltlinien, also dort, wo das Gewebe der Gassackhülle mit einem kleinen Radius seine Richtung ändert, baut das Gewebe eine Kraft auf, die einer Kompression entgegenwirkt. Diese Kräfte sind mit dafür verantwortlich, dass sich eine ideale dichte Packung nur schwer realisieren lässt.

Aus der EP 0 612 644 B1 ist ein Gassack bekannt, der zumindest abschnittsweise aus einem Gewebe besteht, das sogenannte Körperlinien aufweist, welche sich in 45°-Winkeln zu den Webfäden erstrecken. Entlang dieser Körperlinien ist die ansonsten dichteste Webstruktur durchbrochen. Diese Struktur dient dazu, die Permeabilität des Gewebes zu erhöhen.

In der DE 41 26 709 A1 ist ein Gassack beschrieben, welcher erste Bereiche mit einer ersten Gasdurchlässigkeit und zweite Bereiche mit einer zweiten, von der ersten verschiedenen Gasdurchlässigkeit aufweist. Die unterschiedliche Gasdurchlässigkeit wird durch unterschiedliche Webstrukturen erreicht. Erste und zweite Bereiche bilden eine Art Schachbrettmuster.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Gassack-Einheit dahingehend weiterzubilden, dass die Gassackhülle ein verbessertes Packverhalten bei hoher Gasdichtigkeit zeigt.

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

Die Gassackhülle wird in der Regel aus Gewebe gefertigt. Das Gewebe ist in der Regel aus ersten und zweiten Fäden gewoben, wobei die ersten Fäden parallel zueinander sind und sich die Fäden hierzu senkrecht erstrecken. Bei bisherigen Geweben ist es so, dass jeder erste Faden abwechselnd oberhalb und unterhalb der zweiten Fäden verläuft und umgekehrt. Das heißt, bei jedem Kreuzungspunkt werden benachbarte erste Fäden von einem zweiten Faden getrennt und benachbarte zweite Fäden von einem ersten Faden getrennt. Somit hat das gesamte Gewebe eine vollständig homogene zweidimensionale Gitterstruktur. Diese homogene Gitterstruktur bietet gute mechanische Eigenschaften hinsichtlich Gasdichtigkeit und Reißfestigkeit.

Grundidee der Erfindung ist es, die globale Homogenität des Gewebes aufzubrechen. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Gewebe einerseits große Bereiche aufweist, die konventionell gewebt sind und dort auch die gewohnten Eigenschaften aufweisen, dass es jedoch auch Bereiche gibt, in denen dieses Webmuster zugunsten größerer Biegsamkeit aufgegeben wird. Somit kann ein Großteil des Gewebes konventionell gewebt sein und die günstigen Stabilitäts- und Dichtigkeitseigenschaften aufweisen. Das Gewebe weist darüber hinaus jedoch auch Bereiche auf, welche andere Eigenschaften aufweisen und beispielsweise auf größere Flexibilität ausgerichtet sind.

Die Inhomogenität wird hier dadurch erreicht, dass in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen die Umwebung erster oder zweiter Fäden "ausgelassen" wird. Hierdurch entstehen Trennlinien, in denen Bereiche konventioneller Webung voneinander getrennt sind. Im Bereich dieser Trennlinien weist das Gewebe eine erhöhte Biegsamkeit auf. Diese Trennlinien verlaufen in einer Richtung parallel zu den ersten oder zweiten Fäden. Diese Parallelität zur Webrichtung der Fäden ist wichtig, um das Ziel der verbesserten Biegsamkeit zu erreichen.

Da es das Ziel der Trennlinien ist, die Biegsamkeit zu verbessern und nicht, die Permeabilität zu erhöhen, erstrecken sich die Trennlinien nur in einer der beiden Webrichtungen, nämlich in derjenigen, in welcher beim fertigen Gassack die Faltachsen verlaufen. Weiterhin kann eine Erhöhung der Permeabilität durch folgende Maßnahmen begrenzt werden: Die Trennlinien sind durchbrochen, also diskontinuierlich; die Trennlinien werden nicht vollständig bis zum Rand des Gassacks geführt.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus dem nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispiel. Hierbei zeigen:

1 Eine schematische Darstellung einer Gassack-Einheit im Ruhezustand, dargestellt in einem Querschnitt,

2 eine schematische Darstellung eines Gewebes,

3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A aus 2,

4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B aus 2 und

5 einen entfalteten Seitengassack, wobei die Lage von Trennlinien dargestellt ist.

Die 1 zeigt eine Gassack-Einheit in einem stark schematisierten Querschnitt. Die Gassackhülle 10 ist in das Gehäuse 30 eingefaltet und wird im Bedarfsfall von dem mit dem Gehäuse 30 verbundenen Gasgenerator 32 aufgeblasen. In den Faltbereichen 12 weist die Gassackhülle 10 jeweils relativ kleine Verkrümmungsradien auf. Aufgrund einer gewissen Steifigkeit des Gewebes, aus dem Gassackhülle 10 gefertigt ist, setzt die Gassackhülle 10 einer weiteren Kompression in Richtung R eine Kraft entgegen. Durch den Einsatz eines speziellen Gewebes zur Fertigung der Gassackhülle 10 kann diese Kraft reduziert werden:

Die 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Gewebes 20 in einer schematisierten Draufsicht. Das Gewebe 20 besteht aus ersten Fäden 21 und zweiten Fäden 22, welche miteinander verwoben sind. Die ersten Fäden 21 sind hierbei jeweils parallel zueinander und erstrecken sich in Richtung A, die zweiten Fäden erstrecken sich hierzu senkrecht in Richtung B. Es ist ein Ausschnitt des Gewebes mit dreizehn ersten Fäden 21a21m und dreizehn zweiten Fäden 22a22m dargestellt.

Gewöhnliches Gewebe, das für eine Gassackhülle 10 verwendet wird, ist vollständig homogen. Das heißt: Von Randpunkten abgesehen sehen die benachbarten Kreuzungspunkte von jedem beliebigen Kreuzungspunkt, abgesehen von einer eventuell notwendigen Drehung oder Spiegelung, gleich aus. Mit anderen Worten: Folgt man einem beliebigen ersten oder zweiten Faden, so wechselt die Vertikalposition an jedem Kreuzungspunkt. Dies ist beispielhaft in 3 dargestellt, die den Schnitt entlang der Linie A-A aus 2 darstellt.

Erfindungsgemäß gilt diese globale Homogenität nicht mehr. Es gibt Kreuzungspunkte, die sich von den Kreuzungspunkten, wie sie eben beschrieben wurden, unterscheiden. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind das die Kreuzungspunkte der ersten Fäden 21g und 21h mit den zweiten Fäden 22. Man sieht, dass von diesen Knotenpunkten aus betrachtet keine Symmetrie gegeben ist. Vielmehr werden die beiden ersten Fäden 21g und 21h nicht durch zweite Fäden voneinander getrennt. Dies ist insbesondere auch in 4 dargestellt, die ein Schnitt entlang der Linie B-B aus 2 ist. Somit bilden die beiden ersten Linien 21g und 21h eine Trennlinie 25, die die beiden homogenen Bereiche 26a und 26b voneinander trennt. Entlang der Trennlinie 25 ist das Gewebe 20 weniger steif, wodurch die Flexibilität erhöht wird und sich das Gewebe leichter falten lässt.

Die Trennlinien 25 treten in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen auf, wobei ihr Abstand voneinander vorzugsweise zwischen 6 und 102 Kreuzungspunkte beträgt.

In jedem Fall unterteilen die Trennlinien 25 das Gewebe 20 der Gassackhülle 10 in mehrere homogene Bereiche. Die Trennlinien sind in gewisser Weise "Fehlstellen" des Gewebes. Eine Erzeugung der Trennlinien kann durch entsprechende Programmierung der Webmaschine leicht erreicht werden.

Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Trennlinien durch jeweils zwei Fäden, hier dargestellt in Form der beiden ersten Fäden 21g und 21h, gebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Trennlinien durch jeweils mehr als zwei Fäden gebildet werden. Eine geringe Anzahl zwischen zwei und vier ist jedoch zu bevorzugen, da sonst die Gefahr besteht, dass die Gesamtstabilität des Gewebes zu stark beeinträchtigt wird.

5 zeigt einen entfalteten Seiten-Gassack, welcher aus einem Gewebe mit in einer Richtung verlaufenden Trennlinien 25 hergestellt ist. In diesem Ausführungsbeispiel weist jede Seitenwandung sieben Trennlinien 25 auf. Entlang dieser Trennlinien 25 ist die Gassackhülle im Ruhezustand gefaltet. Die Trennlinien bilden also die Faltachsen.

Im Bereich der Trennlinien 25 ist das Gewebe in der Regel weniger dicht als in den homogenen Bereichen, so dass es notwendig sein kann, das Gewebe 20 zu beschichten. Die Beschichtung kann mit Silikon oder einem alternativen Verfahren zum Justieren der Durchlässigkeit des Gewebes, wie beispielsweise einer Folie, erfolgen.

Die etwas unebenere Oberflächenstruktur eines solchen nicht homogenen Gewebes kann sich auch dadurch günstig auswirken, dass die Reibung zwischen dem Gewebe und einer Oberfläche reduziert ist.

10
Gassackhülle
12
Faltbereich
20
Gewebe
21
erster Faden
22
zweiter Faden
25
Trennlinie
26a
erster homogener Bereich
26b
zweiter homogener Bereich
30
Gehäuse
32
Gasgenerator


Anspruch[de]
Gassackeinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem Gehäuse (30), einem mit dem Gehäuse verbundenen Gasgenerator (32) und einer im Ruhezustand in das Gehäuse eingefalteten Gassackhülle (10), wobei die Gassackhülle aus Gewebe (20) besteht, in welchem zueinander im wesentlichen parallele erste Fäden (21) und zueinander im wesentlichen parallele zweite Fäden (22) miteinander verwoben sind, wobei erste und zweite Fäden im wesentlichen senkrecht zueinander stehen, sodass das Gewebe eine Vielzahl von Kreuzungspunkten zwischen ersten und zweiten Fäden aufweist, wobei die Verwebung der ersten und der zweiten Fäden nicht homogen ist und die Inhomogenität dadurch erzeugt wird, dass das Gewebe Bereiche (26a, 26b) aufweist, in denen bei jedem Kreuzungspunkt jeder erste Faden von seinem benachbarten ersten Faden von einem zweiten Faden getrennt ist und umgekehrt, und dass diese Bereiche durch Trennlinien (25), bei denen erste oder zweite Fäden nicht an jedem Kreuzungspunkt voneinander getrennt sind, zumindest abschnittsweise voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennlinien nur in einer Richtung parallel zu den ersten oder parallel zu den zweiten Fäden verlaufen und die Gassackhülle entlang der Trennlinien derart gefaltet ist, dass die Trennlinien die Faltachsen bilden. Gassackeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennlinien einen regelmäßigen Abstand voneinander haben. Gassackeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennlinien keinen regelmäßigen Abstand voneinander haben. Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennlinien kontinuierlich verlaufen. Gassackeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Trennlinien unterbrochenist. Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen zwei Linien 6 bis 102 Knotenpunkte beträgt. Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (20) beschichtet ist. Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennlinien nicht bis zum Rand der Gassackhülle verlaufen.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com