DE102004001263A1 - Airbag module for vehicle occupant safety has at least one gas through opening fitted with valve, whereby valve and/or one or more valve actuators is/are formed from material with so-called shape memory - Google Patents

Airbag module for vehicle occupant safety has at least one gas through opening fitted with valve, whereby valve and/or one or more valve actuators is/are formed from material with so-called shape memory Download PDF

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    • B60R21/276—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow with means to vent the inflation fluid source, e.g. in case of overpressure

Abstract

The device has a container (1) in which a gas generator (4) and a gas bag (5) are arranged, whereby the gas bag can be inflated by the gas (7) from the gas generator. It has at least one gas through opening (10,11,14) fitted with a valve (9,12,15), whereby the valve and/or one or more valve actuators is/are formed from a material with a so-called shape memory.

Description

Die Erfindung betrifft ein Airbagmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an airbag module according to the preamble of the claim 1.

Airbagvorrichtungen gehören seit geraumer Zeit zum Stand der Technik und stehen in den unterschiedlichsten Ausführungsformen zur Verfügung. Im allgemeinen sind diese modulartig aufgebaut und umfassen im wesentlichen einen Container, welcher wenigstens einen gefalteten und mit einem Gasgenerator wirkverbundenen Gassack aufweist, der mit dem vom Gasgenerator erzeugten Treibgas aufblasbar ist.airbag devices belong For some time the state of the art and are in the most diverse embodiments to disposal. In general, these are modular and essentially include a container, which at least one folded and with a Gas generator has operatively connected gas bag, which with the gas generator generated propellant gas is inflatable.

In der Praxis haben sich bestimmte Umstände als besonders beachtenswert herausgestellt, um bei einer Aktivierung des Airbags die Belastung auf einen betroffenen Fahrzeuginsassen so niedrig wie möglich zu gestalten. So ist es beispielsweise bekannt, dass beim Auftreffen eines Fahrzeuginsassen auf einen aufgeblasenen Gassack der Druck im Gassack relativ hoch und die durch das Auftreffen des Insassen auf den Gassack bewirkte Stoßbelastung nicht unerheblich ist. Um diese Stoßbelastung abzuschwächen wird im Stand der Technik vorgeschlagen, eine definierte Treibgasfreigabe aus dem Gassack vorzusehen, um so den Stoß allmählich und für den Fahrzeuginsassen komfortabler abzufangen.In In practice, certain circumstances are particularly noteworthy exposed to the load upon activation of the airbag to an affected vehicle occupant as low as possible shape. So it is known, for example, that when hitting a vehicle occupant on an inflated airbag pressure in the gas bag relatively high and by the impact of the occupant on the gas bag caused impact load not is irrelevant. To this shock load mitigate is proposed in the prior art, a defined propellant release provided from the gas bag, so the shock gradually and comfortable for the vehicle occupant intercept.

In diesem Zusammenhang werden durch die DE 40 22 420 A1 sogenannte Gasauslässe am Gassack vorgeschlagen, die ihrerseits zunächst ventilartig mittels Materialstücke aus einem warmschrumpfenden Material versperrt sind. Sobald Treibgas in den Gassack einströmt, schrumpfen diese Materialstücke und geben dabei die Gasauslässe frei. Derartige Materialstücke können somit als Einwegmaterialien bezeichnet werden, da diese nach dem besagten Schrumpfvorgang ihre Form beibehalten und einer nochmaligen sagten Schrumpfvorgang ihre Form beibehalten und einer nochmaligen Verwendung im Sinne des Verschließens der Gasauslässe nicht mehr genutzt werden können.In this context, by the DE 40 22 420 A1 so-called gas outlets proposed on the gas bag, which in turn are first valve-like blocked by means of pieces of material from a heat-shrinkable material. As soon as propellant gas flows into the gas bag, these pieces of material shrink and release the gas outlets. Such pieces of material can thus be referred to as disposable materials, as they retain their shape after said shrinking process and a repeated shrinking process maintained their shape and a repeated use in the sense of closing the gas outlets can not be used.

Des weiteren werden in der DE 42 34 510 A1 thermisch gesteuerte Entlastungsventile vorgeschlagen, die ihrerseits aus einer drehbaren Scheibe gebildet sind und von einer Bimetallfeder angetrieben werden. Zwar ist ein solcherart ausgebildetes Entlastungsventil nach dem Abkühlen der Bimetallfeder in seine Ausgangsstellung rückführbar, jedoch hat sich in der Praxis gezeigt, dass aufgrund der im Airbagsystem wirkenden hohen Drücke die ordnungsgemäße Funktion nicht immer gewährleistet werden kann, da bimetallische Aktuatoren eine relativ geringe Energiedichte aufweisen.Furthermore, in the DE 42 34 510 A1 proposed thermally controlled relief valves, which in turn are formed from a rotatable disc and are driven by a bimetallic spring. Although a relief valve designed in this way can be returned to its initial position after the bimetallic spring has cooled, proper operation can not always be ensured due to the high pressures acting in the airbag system since bimetallic actuators have a relatively low energy density.

Ferner ist es aus der DE 101 07 273 A1 bekannt, zur Entlüftung des Airbags elektromechanisch betriebe Ventile, nämlich in Abhängigkeit von einem sensierten Innendruck des Airbags und der sensierten Fahrzeugverzögerung angesteuerte Magnetventile vorzusehen, welche ihrerseits jedoch als kostenintensiv und aufwendig einzuschätzen sind.Furthermore, it is from the DE 101 07 273 A1 known to provide venting of the airbag electromechanical plants valves, namely depending on a sensed internal pressure of the airbag and the sensed vehicle deceleration actuated solenoid valves, which in turn, however, are estimated to be costly and expensive.

Weiterhin ist es bekannt, mehrere Gassäcke oder einen Gassack mit mehreren Kammern vorzusehen, wobei die Gassäcke und/oder Kammern unterschiedliche Gasinnendrücke aufweisen, um der Belastungsfähigkeit unterschiedlicher Körperteile Rechnung tragen zu können. Mit der US 6,349,964 B1 wird demgemäss eine sogenannte Gassack-Seitenaufprall-Schutzeinrichtung in Form eines ein Mehrkammersystem aufweisenden Airbags vorgeschlagen. Bei dieser Airbagvorrichtung wird der vom Gasgenerator erzeugte Gasstrom mittels aufwendiger bzw. kostenintensiver Ventiltechnik in Form von beispielsweise elektrisch aktivierbaren Schiebern oder Blenden auf die Kammern aufgeteilt, wobei die Schieber oder Blenden sensorgesteuert den freien Querschnitt von entsprechend zugeordneten Einströmöffnungen begrenzen oder freigeben.Furthermore, it is known to provide a plurality of gas bags or a gas bag with a plurality of chambers, wherein the gas bags and / or chambers have different gas internal pressures in order to take into account the load capacity of different body parts. With the US 6,349,964 B1 Accordingly, a so-called airbag side impact protection device in the form of a multi-chamber system having airbag is proposed. In this airbag device, the gas flow generated by the gas generator is divided by consuming or expensive valve technology in the form of, for example, electrically activated sliders or diaphragms on the chambers, the slider or diaphragm sensor-controlled limit or release the free cross section of correspondingly assigned inflow.

Schließlich wurde durch die DE 25 03 447 C2 ein luftansaugendes Gassack-Aufprallschutzsystem geschützt, welches mindestens eine als Rückschlagventil dienende Klappe an der Innenoberfläche des Gassacks vorsieht, die normalerweise eine Ansaugöffnung verschließt, wenn sich der Gassack im zusammengelegten Zustand befindet, jedoch in direkter Abhängigkeit von einem bestimmten vorgegebenen Aufblähzustand des Gassacks die Ansaugöffnung freigibt. Durch diese Maßnahme wird zum einen die relativ hohe Temperatur des in den Gassack einströmenden Treibgases infolge einer Durchmischung desselben mit Umgebungsluft herabgesetzt, zum anderen kann dadurch der Gasgenerator kleiner ausfallen, woraus wiederum Material-, Kosten- und Bauraumersparnisse resultieren. Eine Regelung des Rückschlagventils unabhängig vom Aufblähzustand des Gassacks ist jedoch nicht vorgesehen.Finally, by the DE 25 03 447 C2 an air-suction airbag impact protection system is provided, which provides at least one valve serving as a check valve on the inner surface of the airbag, which normally closes a suction port, when the airbag is in the collapsed state, but in direct dependence on a certain predetermined inflation condition of the airbag releases the suction port , By this measure, on the one hand, the relatively high temperature of the gas blowing into the gas bag as a result of mixing it with ambient air reduced, on the other hand, the gas generator can be smaller, resulting in turn material, cost and space savings. However, a regulation of the check valve regardless of the inflation state of the gas bag is not provided.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Airbagmodul zu schaffen, mit welchem kostengünstig und reproduzierbar beliebige demselben zugeordnete Gasdurchtrittsöffnungen definiert zu verschlossen und/oder geöffnet werden können.In front In this background, the invention is based on the object Airbag module to create, with which inexpensive and reproducible any the same associated gas passage openings defined closed and / or opened can be.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution This object is apparent from the features of the main claim, while advantageous embodiments and developments of the invention the dependent claims are removable.

Ausgehend von einem Airbagmodul mit einem Container, in dem ein Gasgenerator sowie ein Gassack angeordnet sind, wobei letzterer von dem Treibgas des Gasgenerators aufblasbar ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass wenigstens eine mit einem Ventil bestückte Gasdurchtrittsöffnung vorgesehen ist, wobei das Ventil und/oder ein oder mehrere das Ventil betreibende Aktuatoren aus einem Material mit einem sogenannten „Formgedächtnis" gebildet sind.Starting from an airbag module with egg In a container in which a gas generator and a gas bag are arranged, the latter being inflatable by the propellant gas of the gas generator, the stated object is achieved in that at least one equipped with a valve gas passage opening is provided, wherein the valve and / or one or more the valve operating actuators are formed of a material having a so-called "shape memory".

Zwar ist es bereits seit langem bekannt, dass bestimmte Metalllegierungen den sogenannten „Formgedächtnis-Effekt" aufweisen, jedoch ist es bisher unbekannt geblieben, derartige Materialien für Ventile zu nutzen, um Gasdurchtrittsöffnungen an Airbagmodulen definiert öffnen und/oder schließen zu können.Though It has long been known that certain metal alloys have the so-called "shape memory effect", however it has remained unknown, such materials for valves to use to gas passages open defined on airbag modules and / or close can.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind das Ventil und/oder die das Ventil betätigenden Aktuatoren thermisch anregbar.In Particularly advantageous embodiment of the invention are the valve and / or the valve actuating Actuators thermally excitable.

In erfinderischer Fortbildung wird des weiteren vorgeschlagen, dass das Formgedächtnis-Material durch eine Formgedächtnis-Metalllegierung, wie eine Nickel-Titan- oder eine Kupfer-Zink-Legierung, eine Formgedächtnis-Keramik oder ein Formgedächtnis-Polymer gebildet ist.In inventive training is further proposed that the shape memory material by a shape memory metal alloy, such as a nickel-titanium or a copper-zinc alloy, a shape memory ceramic or a shape memory polymer is formed.

Weiterhin wird im Sinne der Erfindung vorgeschlagen, dass das Ventil und/oder der wenigstens eine Aktuator desselben aus einem Formgedächtnis-Material gebildet sind, welches einen sogenannten Einweg-Effekt aufweist derart, dass das Formgedächtnis-Material durch Erwärmung von einer vorgeformten ersten Schaltstellung in eine Endstellung überführbar ist.Farther is proposed in the sense of the invention that the valve and / or the at least one actuator thereof is formed from a shape memory material are, which has a so-called one-way effect such that the shape memory material by heating can be converted from a preformed first switching position into an end position.

Außerdem können das Ventil und/oder der wenigstens eine Aktuator desselben aus einem Formgedächtnis-Material gebildet sein, welches einen sogenannten Zweiweg-Effekt aufweist derart, dass das Formgedächtnis-Material durch Erwärmung zunächst von einer vorgeformten ersten Schaltstellung in eine Endstellung überführbar und schließlich infolge Abkühlung wieder in die erste Schaltstellung rückführbar ist.In addition, that can Valve and / or the at least one actuator thereof from a shape memory material be formed, which has a so-called two-way effect such that the shape memory material is first heated by heating a preformed first switching position into an end position and transferred finally, as a result Cooling again traceable to the first switching position.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die mit dem erfindungsgemäßen Ventil bestückte Gasdurchtrittsöffnung gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs form als Entlastungsöffnung für ein definiertes Freigeben von Treibgas beziehungsweise Gasgemisch, bestehend aus Treibgas und Umgebungsluft, in die Umgebung ausgebildet ist.moreover It is proposed that the valve according to the invention stocked Gas passage opening according to a first preferred embodiment form as a relief opening for a defined release of propellant gas or gas mixture, consisting from propellant gas and ambient air, is formed in the environment.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Gasdurchtrittsöffnung als Einströmöffnung für das definierte Ansaugen von Umgebungsluft in den Gassack ausgebildet ist.According to one second preferred embodiment It is proposed that the gas passage opening as an inflow opening for the defined suction is formed by ambient air in the gas bag.

Schließlich wird beansprucht, dass die wenigstens eine Gasdurchtrittsöffnung der Airbagvorrichtung im Gehäuse des Gasgenerators, im Gehäuse des Containers und/oder im Gassack ausgebildet ist.Finally will claims that the at least one gas passage opening of Airbag device in the housing of the gas generator, in the housing of the container and / or formed in the gas bag.

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. Die einzige Figur zeigt ein erfindungsgemäß ausgebildetes Airbagmodul in einer Schnittdarstellung.to Clarification of the invention, the description is a drawing attached. The single FIGURE shows an inventively designed airbag module in a sectional view.

Demnach besteht das Airbagmodul aus einem topfartig gestalteten Container 1 mit einem am Boden 2 desselben in einer Ausnehmung fest angeordneten und mittels mechanischer Befestigungsmittel 3 wie Schrauben oder Niete befestigten Gasgenerator 4. Ferner weist der Container 1 einen im Ausgangszustand gefalteten Gassack 5 auf, der seinerseits an die Wandung 6 des Containers 1 gasdicht angeschlossen und mittels durch den Gasgenerator 4 im Aktivierungsfall erzeugten Treibgases 7 aufblasbar ist.Accordingly, the airbag module consists of a cup-shaped container 1 with one on the ground 2 the same in a recess fixed and by means of mechanical fasteners 3 like screws or rivets attached gas generator 4 , Furthermore, the container points 1 a folded in the initial state airbag 5 on his part, on the wall 6 of the container 1 connected gas-tight and by means of the gas generator 4 in the activation case generated propellant gas 7 is inflatable.

Der Gasgenerator 4 ist im allgemeinen zylindrisch ausgebildet und verfügt vorliegend über eine Mehrzahl seitlich über den Umfang desselben verteilte Gasausströmöffnungen 8.The gas generator 4 is generally cylindrical and in the present case has a plurality of gas outlet openings distributed laterally over the circumference thereof 8th ,

Gemäß der einzigen Figur sind des weiteren in der Wandung 6 des Containers 1 eine oder mehrere jeweils mit einem Ventil 9 bestückte Gasdurch trittsöffnungen 10 in Form von sogenannten Entlastungsöffnungen vorgesehen, wobei das vorliegend in Form einer Ventilklappe ausgebildete Ventil 9 geeignet ist, die Gasdurchtrittsöffnung 10 zu verschließen.According to the single figure are further in the wall 6 of the container 1 one or more each with a valve 9 equipped gas outlet openings 10 provided in the form of so-called relief openings, wherein the present in the form of a valve flap formed valve 9 is suitable, the gas passage opening 10 to close.

Erfindungsgemäß ist nunmehr das Ventil 9 beziehungsweise die Ventilklappe aus einem Material mit einem sogenannten „Formgedächtnis" gebildet.According to the invention now is the valve 9 or the valve flap formed from a material with a so-called "shape memory".

Bestimmte Formgedächtnis-Materialien sind im Gegensatz zu drucksensitiven Formgedächtnis-Materialien thermisch anregbar und haben die an sich bekannte Eigenschaft, nach relativ starker Verformung ihre ursprüngliche Gestalt durch Erwärmung auf eine bestimmte kritische Temperatur wieder anzunehmen.Certain Shape memory materials are thermal in contrast to pressure-sensitive shape memory materials excitable and have the known property, according to relative strong deformation its original Shape up by warming up to accept a certain critical temperature again.

Werden somit Teile aus einem derartigen Formgedächtnis-Material zunächst verformt und danach auf eine materialspezifisch kritische Temperatur erwärmt, so erlangen diese wieder ihre ursprüngliche Form bzw. Geometrie; die vorgenommene Verformung kann sozusagen durch Erwärmung des Teiles wieder rückgängig gemacht werden.Become thus parts of such a shape memory material first deformed and then heated to a material specific critical temperature, so they regain their original shape or geometry; the deformation can be done by, so to speak warming undone the part become.

Als besonders geeignet haben sich insoweit Metalllegierungen, wie Nickel-Titan- oder Kupfer-Zink-Legierungen erwiesen, wobei hier der Formgedächtnis-Effekt auf einer sogenannten thermoelastischen Martensitumwandlung einer reversiblen und diffusionslosen, durch Scherung der Kristallgitterebenen bedingten Phasenumwandlung beruht. Die Abkühlung der als Austenit bezeichneten Hochtemperaturphase unter die für die gewählte Legierung jeweils spezifische Martensitstarttemperatur führt zu der besagten Strukturumwandlung ohne Gestaltänderung und ohne irreversible plastische Verformung, wie sie beispielsweise für Stähle zu verzeichnen ist. Die genannten Metalllegierungen lassen sich im martensitischen Zustand leicht verformen, wobei diese Verformung solange anhält, wie sich die Legierung im martensitischen Zustand befindet. Wird die Legierung nunmehr oberhalb der Austenitstarttemperatur erwärmt, führt dies zu einer Rückführung in den ursprünglichen Zustand.When Metal alloys, such as nickel-titanium, have proven particularly suitable for this purpose. or copper-zinc alloys, here being the shape memory effect on a so-called thermoelastic martensite transformation of a reversible and diffusionless, by shearing the crystal lattice planes conditional phase transformation is based. The cooling of the austenite called High temperature phase under the for the chosen one Alloy specific martensite start temperature leads to the said structural transformation without shape change and without irreversible plastic deformation, as is the case for example for steels. The mentioned metal alloys can be in the martensitic state deform easily, this deformation continues as long as the alloy is in the martensitic state. Will the Alloy now heated above the austenite start temperature, this leads to a return in the original one Status.

Die Umwandlung und Rückumwandlung von Martensit in Austenit findet bei unterschiedlichen Temperaturen statt, so dass eine Hystereseschleife durchlaufen wird.The Conversion and reconversion of martensite in austenite takes place at different temperatures instead, so that a hysteresis loop is passed through.

In Ausnutzung der vorstehenden besonderen Eigenschaften derartiger Formgedächtnis-Materialien kann das Ventil 9, hier in Form einer Ventilklappe, z. B. als normal geschlossenes oder normal offenes Ventil 9 ausgebildet und so eingestellt sein, dass der Stoß eines Fahrzeuginsassen auf den Gassack 5 infolge eines Crashereignisses allmählich und für den Fahrzeuginsassen komfortabler abgefangen wird, indem Treibgas 7 aus dem Gassack bzw. den Container definiert freigegeben wird.In taking advantage of the foregoing particular characteristics of such shape memory materials, the valve 9 , here in the form of a valve flap, z. B. as normally closed or normally open valve 9 be formed and adjusted so that the impact of a vehicle occupant on the gas bag 5 as a result of a crash event is gradually and more conveniently intercepted for the vehicle occupant by propellant gas 7 is released from the gas bag or the container defined.

Die Bezeichnung „Normal geschlossen" bedeutet in diesem Fall, dass das Formgedächtnis-Material derart eingestellt/umgeformt ist, dass zunächst die Gasdurchtrittsöffnung 10 in Form einer Entlastungsöffnung durch das Ventil 9 geschlossen ist. Infolge einer Aktivierung des Gasgenerators 4 werden heiße Treibgase 7 erzeugt, die den Gassack 5 aufblasen und thermisch auf das Ventil 9 einwirken. Dadurch öffnet sich das Ventil 9, indem dessen vorgeformtes Formgedächtnis-Material durch Erwärmung seinen ursprünglichen Zustand einnimmt und somit die Gasdurchtrittsöffnung 10 freigibt.The term "normally closed" in this case means that the shape memory material is set / reshaped such that first the gas passage opening 10 in the form of a relief opening through the valve 9 closed is. As a result of activation of the gas generator 4 become hot propellants 7 generates the gas bag 5 inflate and thermally apply to the valve 9 act. This opens the valve 9 in that its preformed shape memory material assumes its original state by heating and thus the gas passage opening 10 releases.

Ebenso kann das Formgedächtnis-Material auch derart eingestellt sein, dass das Ventil 9 erst nach einem definierten Zeitraum oder erst bei einer hohen Gastemperatur öffnet, welches im Ergebnis zu einer vorübergehenden Druckerhöhung im Gassack 5 führt.Likewise, the shape memory material may also be adjusted such that the valve 9 opens only after a defined period of time or only at a high gas temperature, which results in a temporary increase in pressure in the gas bag 5 leads.

Denkbar ist es nämlich, dass eine automatische Kompensation der temperaturabhängigen Leistungsabgabe des Gasgenerators 4 derart realisierbar ist. Dabei wird berücksichtigt, dass der Gasgenerator 4 bei niedrigen Außentemperaturen (z. B. –30°C) eine geringere Anfangsleistung aufweist, wodurch das Ventil 9 später öffnet und somit anfangs länger als bei Normaltemperatur einen höheren Gegendruck ermöglicht.It is conceivable that an automatic compensation of the temperature-dependent power output of the gas generator 4 is so feasible. It takes into account that the gas generator 4 at lower outdoor temperatures (eg -30 ° C) has a lower initial power, causing the valve 9 opens later and thus initially longer than normal temperature allows a higher back pressure.

Zudem ist es möglich, dass der Gasgenerator bei höheren Außentemperaturen (z. B. +80°C) eine deutlich höhere Anfangsleistung aufweist, wodurch das Ventil 9 schneller erwärmt wird und dadurch früher öffnet sowie Treibgas 7 druckentlastend aus dem Gassack entweichen lässt. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass der Gasgenerator 4 bei hohen Außentemperaturen den Gassack 5 weniger aggressiv aufbläst.In addition, it is possible that the gas generator at higher outside temperatures (eg + 80 ° C) has a significantly higher initial power, causing the valve 9 heated faster, thereby opening earlier and propellant 7 Relieves the pressure from the gas bag. This advantageously ensures that the gas generator 4 at high outside temperatures the airbag 5 inflates less aggressively.

Des weiteren kann das Ventil 9 im Ausgangszustand auch geöffnet sein (normal offen), um den den Gassack effektiv aufblasenden Massestrom unmittelbar nach der Zündung des Gasgenerators 4 zunächst klein zu halten. Erst nach einem bestimmten Zeitraum werden infolge der Erwärmung des Formgedächtnis-Materials ein oder mehrere Ventile 9 teilweise oder voll geschlossen, um die maximale Gasgeneratorleistung verzögert zur Verfügung zu stellen.Furthermore, the valve 9 in the initial state also be open (normally open) to the mass flow that effectively inflates the gas bag immediately after the ignition of the gas generator 4 initially small. Only after a certain period of time, due to the heating of the shape memory material, one or more valves 9 partially or fully closed to provide the maximum gas generator power delayed.

Beispielsweise könnte durch diese Maßnahme erreicht werden, mit einem einstufigen Gasgenerator 4 und selbsttätig wirkendem Ventil 9 die Wirkungsweise eines zweistufigen Gasgenerators 4 zu erzielen, woraus erhebliche Kosteneinsparungen zu verzeichnen wären.For example, could be achieved by this measure, with a single-stage gas generator 4 and self-acting valve 9 the mode of action of a two-stage gas generator 4 to achieve significant cost savings.

Weiterhin kann das Formgedächtnis-Material auch derart eingestellt sein, dass ein Schaltverhalten eines Ventils 9 geschaffen wird, welches temperaturabhängig auch etwaige gewünschte Zwischenstellungen des Ventils 9, also etwa den Gasdurchfluss vermindernde oder erhöhende Schaltstellungen realisiert.Furthermore, the shape memory material can also be set such that a switching behavior of a valve 9 is created, which also depends on temperature and any desired intermediate positions of the valve 9 So realized about the gas flow decreasing or increasing switching positions.

Vorstehend wurden im wesentlichen Ventile 9 aus einem Formgedächtnis-Material beschrieben, welches seinerseits den sogenannten Einweg-Effekt aufweist, d. h., durch Erwärmung von einer vorgeformten ersten Schaltstellung in eine Endsstellung (ggf. über eine Zwischenstellung) überführbar ist. Bei einem erneuten Abkühlen und Erwärmen ändert sich die Gestalt eines solchen Ventilbauteils dann nicht mehr. Das gewünschte Formgedächtnis muss dem entsprechend ausgebildeten Teil erst wieder eingeprägt werden, um den gewünschten Effekt nochmals erzielen zu können.The above were essentially valves 9 described from a shape memory material, which in turn has the so-called one-way effect, that is, by heating from a preformed first switching position into an end position (possibly via an intermediate position) can be transferred. Upon renewed cooling and heating, the shape of such a valve member then no longer changes. The desired shape memory must first be impressed on the correspondingly formed part again in order to achieve the desired effect again.

Durch die Erfindung mit erfasst, sind jedoch auch Ventile 9 aus Formgedächtnis-Materialien, die ihrerseits den sogenannten Zweiweg-Effekt aufweisen. Das bedeutet im wesentlichen, dass sich die gewählte Formgedächtnis-Legierung nach einer Ausgangsdeformation nicht nur an ihren ursprünglichen Zustand (infolge Erwärmung), sondern sich während der Abkühlung auch wieder an die Ausgangsdeformation erinnert.Included with the invention, however, are also valves 9 made of shape memory materials, which in turn have the so-called two-way effect. This essentially means that the selected shape memory alloy after an Off not only to their original state (due to warming), but also recalls the initial deformation during cooling.

In diesem Fall ist im Formgedächtnis-Material nicht nur die Überführung durch Erwärmung von einer ersten Schaltstellung zu einer Endstellung eingeprägt/gespeichert, sondern infolge Abkühlung auch die Rückführung von der ursprünglichen Endstellung zur ersten Schaltstellung. Dadurch ist ein weites Feld für die definierte Steuerung von Ventilen 9 auch ohne aufwendige und kostenintensive herkömmliche Steuerungs- und Regelungseinrichtungen eröffnet.In this case, not only the transfer is memorized / stored by heating from a first switching position to an end position in the shape memory material, but also the return from the original end position to the first switching position due to cooling. This provides a wide field for the defined control of valves 9 even without expensive and expensive conventional control and regulating opened.

Für den Fachmann ist in Kenntnis der Erfindung sicherlich leicht nachvollziehbar, dass somit derartig ausgebildete Ventile 9 hervorragend geeignet, gewünschte Schaltstellungen reproduzierbar zu gestalten. Ein Auswechseln von Ventilen 9 nach einer Aktivierung eines Airbags oder ein erneutes Einprägen des Formgedächtnisses wird insoweit entbehrlich.For those skilled in the knowledge of the invention is certainly easy to understand that thus designed valves 9 ideally suited to make desired switching positions reproducible. An exchange of valves 9 after an activation of an airbag or a re-memorizing the shape memory is unnecessary in this respect.

Das vorstehende Ausführungsbeispiel stellt auf Ventile 9 ab, die ihrerseits selbst aus einem Formgedächtnis-Material bestehen (Ventilklappe selbst). Durch die Erfindung mit erfasst werden jedoch auch Ventile 9, die ihrerseits mittels eines in geeigneter Weise ausgebildeten Aktuators aus einem Formgedächtnis-Material betrieben werden. So kann ein solcher Aktuators z. B. durch ein Bügelelement gebildet sein, welches auf eine herkömmliche Ventilklappe wirkt (nicht näher dargestellt). Weitere mögliche Ausbildungsformen können diesbezüglich nahezu unbegrenzt angegeben werden, würden jedoch den Rahmen der Patentanmeldung sprengen.The above embodiment focuses on valves 9 in turn, which itself consist of a shape memory material (valve flap itself). However, valves are also covered by the invention 9 , which in turn are operated by means of a suitably formed actuator made of a shape memory material. Thus, such an actuator z. B. be formed by a bracket member which acts on a conventional valve flap (not shown). Other possible forms of training can be given in this respect almost unlimited, but would go beyond the scope of the patent application.

Wie der einzigen Figur weiter zu entnehmen ist, sind des weiteren Gasdurchtrittsöffnungen 11 im Boden 2 des Containers 1 in Form von Einströmöffnungen vorgesehen, die ihrerseits ebenfalls mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Ventil 12 bestückt sind.As the single figure is further to be seen, further gas passage openings 11 in the ground 2 of the container 1 provided in the form of inflow, which in turn also with a valve designed according to the invention 12 are equipped.

Wie bereits in der Beschreibungseinleitung näher erläutert, dienen diese Einströmöffnungen im wesentlichen dazu, zum einen die relativ hohe Temperatur des in den Gassack 5 strömenden Treibgases 7 infolge einer Durchmischung desselben mit Umgebungsluft 13 herabzusetzen, zum anderen kann dadurch der Gasgenerator 4 kleiner ausfallen, woraus wiederum Material-, Kosten- und Bauraumersparnisse resultieren.As explained in more detail in the introduction to the description, these inflow openings essentially serve, on the one hand, the relatively high temperature of the airbag into the gas bag 5 flowing propellant gas 7 as a result of mixing with ambient air 13 On the other hand, this can reduce the gas generator 4 smaller, resulting in material, cost and space savings.

Durch die Verwendung von Ventilen 12 bzw. dieselben betreibende Aktuatoren aus einem Formgedächtnis-Material kann nunmehr mit einfachsten Mitteln Umgebungsluft 13 definiert gesteuert in den Gassack 5 eingebracht werden, indem das Formgedächtnis-Material in einer gewünschten Weise derart temperaturabhängig eingestellt wird, dass beispielsweise anfangs der Strö mungsquerschnitt der Gasdurchtrittsöffnungen 11 größer gehalten wird und nach einer bestimmten Durchmischung von Treibgas 7 und Umgebungsluft 13 das Ventil 12 geschlossen wird.By the use of valves 12 or the same operating actuators of a shape memory material can now ambient air with the simplest means 13 defined controlled in the gas bag 5 be introduced by the shape memory material is set in a desired manner such temperature-dependent that, for example, initially the Strö flow cross-section of the gas passage openings 11 is kept larger and after a certain mixing of propellant gas 7 and ambient air 13 the valve 12 is closed.

Auch hier sind die verschiedensten Schaltstellungen denkbar und orientieren sich im wesentlichen am Temperaturverhalten des Treibgases 7 oder des erzeugten Gasgemisches aus Treibgas 7 und Umgebungsluft 13 innerhalb des Gassacks 5.Again, the various switch positions are conceivable and are based essentially on the temperature behavior of the propellant gas 7 or the generated gas mixture of propellant gas 7 and ambient air 13 inside the gas bag 5 ,

Neben den vorstehend beschriebenen Formgedächtnis-Metalllegierungen können auch Formgedächtnis-Keramiken und Formgedächnis-Polymere im Sinne der Erfindung Verwendung finden und sind demgemäss durch die Erfindung mit erfasst.Next The shape memory metal alloys described above can also be shape memory ceramics and Formgedächnis polymers in Use according to the invention and are accordingly by the invention with detected.

Gerade Formgedächtnis-Polymere zeichnen sich dadurch aus, dass sie stärker verformbar sind als Metalle und Keramiken, deren Erinnerungseffekt wie oben bereits ausgeführt auf einer Umwandlung des Kristallgitters beruht.Just Shape-memory polymers are characterized by the fact that they are more deformable than metals and ceramics, whose memory effect as already stated above a transformation of the crystal lattice is based.

So lassen sich bei Formgedächtnis-Polymeren insbesondere die Übergangstemperaturen, die zwischen minus 70°C und plus 180°C liegen können, sowie deren mechanische Eigenschaften äußerst präzise einstellen.So can be in shape memory polymers especially the transition temperatures, between minus 70 ° C and plus 180 ° C can lie, as well adjust their mechanical properties extremely precisely.

Danach bieten sich beispielsweise Ventile 9 in Form von folienartigen Ventilklappen aus Formgedächtnis-Polymeren besonders gut für Gasdurchtrittsöffnungen 14 im Bereich des Gewebes des Gassacks 7 an, indem beispielsweise zunächst eine die Gasdurchtrittsöffnung 14 abdeckende folienartige Ventilklappe 15 sich infolge Erwärmung zusammenrollt und die Gasdurchtrittsöffnung 10 freigibt.Thereafter, for example, provide valves 9 in the form of sheet-like valve flaps made of shape memory polymers particularly good for gas passage openings 14 in the area of the fabric of the gas bag 7 by, for example, first the gas passage opening 14 covering foil-like valve flap 15 curled up as a result of warming and the gas passage opening 10 releases.

11
ContainerContainer
22
Bodenground
33
Befestigungsmittelfastener
44
Gasgeneratorinflator
55
Gassackairbag
66
Wandung des Containers 1 Wall of the container 1
77
Treibgaspropellant
88th
Gasausströmöffnunggas outflow
99
VentilValve
1010
Gasdurchtrittsöffnung (Entlastungsöffnung)Gas passage opening (discharge opening)
1111
Gasdurchtrittsöffnung (Einströmöffnung)Gas passage opening (inflow opening)
1212
VentilValve
1313
Umgebungsluftambient air
1414
GasdurchtrittsöffnungGas passage opening
1515
Folienartige Ventilklappefilm-type valve flap

Claims (8)

Airbagmodul mit einem Container (1), in dem ein Gasgenerator (4) sowie ein Gassack (5) angeordnet sind, wobei letzterer von dem Treibgas (7) des Gasgenerators (4) aufblasbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine mit einem Ventil (9, 12, 150) bestückte Gasdurchtrittsöffnung (10, 11, 14) vorgesehen ist, wobei das Ventil (9, 12, 15) und/oder ein oder mehrere das Ventil (9, 12, 15) betreibende Aktuatoren aus einem Material mit einem sogenannten „Formgedächtnis" gebildet sind.Airbag module with a container ( 1 ), in which a gas generator ( 4 ) and a gas bag ( 5 ) are arranged, the latter of the propellant gas ( 7 ) of the gas generator ( 4 ) is inflatable, characterized in that at least one with a valve ( 9 . 12 . 150 ) equipped gas passage opening ( 10 . 11 . 14 ) is provided, wherein the valve ( 9 . 12 . 15 ) and / or one or more of the valve ( 9 . 12 . 15 ) Actuators are formed of a material with a so-called "shape memory". Airbagmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (9, 12, 15) und/oder der wenigstens eine Aktuator desselben thermisch anregbar sind.Airbag module according to claim 1, characterized in that the valve ( 9 . 12 . 15 ) and / or the at least one actuator thereof are thermally excitable. Airbagmodul nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Formgedächtnis-Material durch eine Formgedächtnis-Metalllegierung, wie eine Nickel-Titan- oder eine Kupfer-Zink-Legierung, eine Formgedächtnis-Keramik oder ein Formgedächtnis-Polymer gebildet ist.Airbag module according to one of claims 1 and 2, characterized that the shape memory material by a shape memory metal alloy, such as a nickel-titanium or a copper-zinc alloy, a shape memory ceramic or a shape memory polymer is formed. Airbagmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (9, 12, 15) und/oder der wenigstens eine Aktuator desselben aus einem Formgedächtnis-Material gebildet sind, welches einen sogenannten Einweg-Effekt aufweist derart, dass das Formgedächtnis-Material durch Erwärmung von einer vorgeformten ersten Schaltstellung in eine Endstellung überführbar ist.Airbag module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve ( 9 . 12 . 15 ) and / or the at least one actuator thereof are formed from a shape-memory material, which has a so-called one-way effect such that the shape memory material can be converted by heating from a preformed first switching position to an end position. Airbagmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (9, 12, 15) und/oder der wenigstens eine Aktuator desselben aus einem Formgedächtnis-Material gebildet sind, welches einen sogenannten Zweiweg-Effekt aufweist derart, dass das Formgedächtnis-Material durch Erwärmung zunächst von einer vorgeformten ersten Schaltstellung in eine Endstellung überführbar, und schließlich infolge Abkühlung wieder in die erste Schaltstellung rückführbar ist.Airbag module according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve ( 9 . 12 . 15 ) and / or the at least one actuator thereof are formed from a shape memory material, which has a so-called two-way effect such that the shape memory material by heating first from a preformed first switching position into an end position transferred, and finally due to cooling back into the first switching position is traceable. Airbagmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gasdurchtrittsöffnung (10, 11, 14) als Entlastungsöffnung für ein definiertes Freigeben von Treibgas (7) in die Umgebung ausgebildet ist.Airbag module according to one of claims 1 to 5, characterized in that the gas passage opening ( 10 . 11 . 14 ) as a discharge opening for a defined release of propellant gas ( 7 ) is formed in the environment. Airbagmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdurchtrittsöffnung (10, 11, 14) als Einströmöffnung für das definierte Ansaugen von Umgebungsluft (13) in den Gassack (5) ausgebildet ist.Airbag module according to one of claims 1 to 5, characterized in that the gas passage opening ( 10 . 11 . 14 ) as inflow opening for the defined intake of ambient air ( 13 ) in the gas bag ( 5 ) is trained. Airbagmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdurchtrittsöffnung (10, 11, 14) im Gehäuse des Gasgenerators (4), des Containers (1) und/oder im Gassack (5) ausgebildet ist.Airbag module according to one of claims 1 to 7, characterized in that the gas passage opening ( 10 . 11 . 14 ) in the housing of the gas generator ( 4 ), of the container ( 1 ) and / or in the gas bag ( 5 ) is trained.
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