DE102007060881A1

DE102007060881A1 - Airbagsystem mit steuerbarer Expansion

Info

Publication number: DE102007060881A1
Application number: DE102007060881A
Authority: DE
Inventors: Bopil Anyang Seo
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2027-12-19
Also published as: US20090091108A1; US7571932B2; KR100857353B1; DE102007060881B4

Abstract

Airbagsystem mit steuerbarer Expansion, aufweisend einen Diffusor (12), der Gaszuführöffnungen (12a), Auslassöffnungen (12b) und einen Gasgenerator (11) aufweist, ein Expansionsdrucksteuerelement (14), das in Bezug auf den Diffusor (12) bewegbar angeordnet ist und eine Öffnung (14a), die mit den Gaszuführöffnungen (12a) verbunden ist, und einen Schließabschnitt (14b) aufweist, der die Auslassöffnungen (12b) öffnet/schließt, und ein Führungselement (18), das mit dem Expansionsdrucksteuerelement (14) verbunden ist, ein Kissen (16) in einer vorbestimmten Richtung führt, und das Öffnen/Schließen der Auslassöffnungen (12b) durch Bewegen des Expansionsdrucksteuerelements (14) in Bezug auf den Diffusor (12) mittels einer nach dem Expandieren des Kissens (16) ausgeübten äußeren Kraft steuert.

Description

Für die Anmeldung wird die Priorität der am 4. Oktober 2007 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2007-0099692 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die Erfindung betrifft ein Airbagsystem mit steuerbarer Expansion, und insbesondere ein Airbagsystem mit einem Airbag, der in einer gewünschten Position frei montiert werden kann und einen Folgeschaden an einem Baby/Kleinkind durch Steuerung des Expansionsdrucks des expandierenden Airbags verhindern kann.
Bei herkömmlichen Airbagsystemen, die in Fahrzeugen verwendet werden, treten Probleme bezüglich der Montageposition und der Expandierbarkeit eines Airbags innerhalb des Fahrzeuges auf. Dementsprechend ist der Airbag in einen Airbag zum Schutz des oberen Körpers eines Insassen, wie des Kopfes und der Brust, und einen Airbag zum Schutz des unteren Körpers eines Insassen, wie der Knie, geteilt.
Gemäß dieser Konfiguration muss jeder Airbag mit einem Gasgenerator und einem Kissen versehen sein, wodurch die Herstellungskosten und die Kosten und die Zeit für die Entwicklung der Airbags und deren Abstimmung erhöht werden. Ferner wird, da die Airbags separat in einer vorbestimmten Position montiert sind, ein Raumverlust in einer Baueinheit verursacht.
Insbesondere ist bei einem Fahrersitz, wo eine SBW-(Steer-By-Wire)Technik angewendet wird, da ein Bündel und eine Vielzahl von Bauelementen Räume einnehmen, die Montage eines Airbags in derselben Position wie dem Insassensitz schwierig. Daher ist es schwierig, einen ausreichenden Raum für den Airbag sicherzustellen.
Ferner, da die herkömmlichen Airbags nicht mit einer Funktion zur Steuerung der Expansion eines Kissens beim Expandieren des Airbags, wenn sich ein Baby/Kleinkind auf einem Sitz befindet, versehen sind, verursacht das Kissen ernsthafte Folgeschäden am Körper des Babys/Kleinkindes.
Mit der Erfindung wird ein Airbagsystem geschaffen, bei dem sowohl der obere Teil als auch der untere Teil des Körpers eines Insassen durch Steuerung der Expansion eines Kissens beim Expandieren eines Airbags während einer Kollision geschützt werden und ein Folgeschaden an einem Baby/Kleinkind infolge der Expansion des Kissens durch geeignete Steuerung des Expansionsdrucks des Kissens auf der Basis von Eigenschaften des Körpers verhindert wird.
Ein Airbagsystem mit steuerbarer Expansion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist einen Diffusor, ein Expansionsdrucksteuerelement, und ein Führungselement auf. Der Diffusor ist in einem Druckpolster angeordnet und weist Gaszuführöffnungen, Auslassöffnungen und einen Gasgenerator auf. Das Expansionsdrucksteuerelement ist in Bezug auf den Diffusor bewegbar angeordnet und weist eine Öffnung, die mit den Gaszuführöffnungen verbunden ist, und einen Schließabschnitt auf, der die Auslassöffnungen öffnet/schließt. Das Führungselement ist mit dem Expansionsdrucksteuerelement verbunden, führt ein Kissen in einer vorbestimmten Richtung, und steuert das Öffnen/Schließen der Auslassöffnungen durch Bewegen des Expansionsdrucksteuerelements in Bezug auf den Diffusor mittels einer nach dem Expandieren des Kissens ausgeübten äußeren Kraft.
Mit dem Airbagsystem gemäß der Erfindung ist es möglich, den gesamten Körper, einschließlich des Kopfes und der Brust zusätzlich zu den Knien eines Insassen durch Expandieren des Kissens des Airbags von der Unterseite innerhalb des Fahrzeuges nach oben wirksam zu schützen.
Ferner, da der gesamte Körper eines Insassen mittels eines einzigen Airbagsystems wirksam geschützt werden kann, ist es möglich, den Airbag in gewünschten Positionen frei zu montieren und Zeit und Kosten für die Entwicklung und die Abstimmung des Airbags zu sparen. Außerdem ist es möglich, den Raumverlust in einer Baueinheit zu reduzieren, da lediglich ein Raum zum Montieren des Airbags in einem Fahrzeug sichergestellt werden muss.
Ferner ist es möglich, Folgeschäden bei einem Baby/Kleinkind infolge der Expansion des Kissens durch geeignete Steuerung des Expansionsdrucks des Kissens auf der Basis von Eigenschaften des Körpers des Babys/Kleinkinds zu verhindern.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Ansicht eines Airbagsystems mit steuerbarer Expansion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine perspektivische Explosionsansicht des Airbagsystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Ansicht des Airbagsystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung bei der Expansion unter einem vorbestimmten niedrigen Druck;
4 eine Ansicht des Airbagsystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung bei der Expansion unter einem vorbestimmten hohen Druck; und
5 eine Ansicht des Airbagsystems gemäß der Ausführungsform der Erfindung bei vollständiger Expansion.
Wie in der Zeichnung gezeigt, weist ein Airbagsystem mit steuerbarer Expansion gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einen Diffusor 12, der an der Unterseite innerhalb eines Druckpolsters 10 angeordnet ist, ein Expansionsdrucksteuerelement 14, das den Expansionsdruck eines Kissens 16 durch ein dem Diffusor 12 zugeführtes Gas steuert, und ein Führungselement 18 auf, das den Betrieb des Expansionsdrucksteuerelements 14 durch eine nach der Expansion des Kissens 16 ausgeübte äußere Kraft steuert.
Der Diffusor 12 ist ein Zylinder mit einem Gasgenerator 11 an der Innenseite und weist Gaszuführöffnungen 12a zum Zuführen eines von dem Gasgenerator 11 ausgelassenen Gases in das Kissen 16 und Auslassöffnungen 12b zum Zuführen des Gases nach außen und nicht in das Kissen 16 auf. Die Gaszuführöffnungen 12a und die Auslassöffnungen 12b sind axial in einer Mehrzahl von Reihen um den Umfang des Diffusors 12 angeordnet.
Die Gaszuführöffnungen 12a tragen zur Expansion des Kissens 16 bei, während die Auslassöffnungen 12b nicht zur Expansion des Kissens 16 beitragen. Ferner ist eine Führungsnut 12c am Umfang an beiden Enden des Diffusors 12 ausgebildet.
Das Expansionsdrucksteuerelement 14 als eine bogenförmige Platte ist in Bezug auf den Diffusor 12 bewegbar angeordnet und weist eine Öffnung 14a, die mit den Gaszuführöffnungen 12a verbunden ist, und einen Schließabschnitt 14b auf, der zur Steuerung des Öffnens/Schließens der Auslassöffnungen 12b vorgesehen ist.
Ferner ist der Einlass des Kissens 16 mit den gesamten Rändern der Öffnung 14a hermetisch verbunden. Ferner ist das Expansionsdrucksteuerelement 14 in die am Umfang an beiden Enden des Diffusors 12 ausgebildeten Führungsnuten 12c derart eingesetzt, dass es in Bezug auf den Diffusor 12 bewegbar positioniert ist.
Außerdem weist das Expansionsdrucksteuerelement 14 eine Montagenut 14c zum Einsetzen und Abstützen eines feststehenden Endes des Führungselements 18 auf. Die Montagenut 14c erstreckt sich in Querrichtung des Expansionsdrucksteuerelements 14, und das feststehende Ende des Führungselements 18 ist in der Montagenut 14c eingesetzt und an dieser abgestützt.
Das Führungselement 18 ist mit dem Expansionsdrucksteuerelement 14 verbunden und führt das Kissen 16 in einer vorbestimmten Richtung. Ferner steuert das Führungselement 18 das Öffnen/Schließen der Auslassöffnungen 12b durch Steuerung der Position des Expansionsdrucksteuerelements 14 in Bezug auf den Diffusor 12 mittels einer äußeren Kraft nach dem Expandieren des Kissens 16.
Ferner ist ein Vorsprung 18a einstückig an dem feststehenden Ende des Führungselements 18 ausgebildet und in der Montagenut 14c des Expansionsdrucksteuerelements 14 eingesetzt und an dieser abgestützt.
Andererseits ist das Führungselement 18 benachbart zu der Rückseite des Druckpolsters 10 angeordnet, und das Kissen 16 ist gefaltet und benachbart zu der Rückseite des Führungselements 18 aufgenommen. Ausführlicher ist das Kissen 16 derart aufgenommen, dass es von dem unteren Abschnitt zu dem oberen Abschnitt an dem Druckpolster 10 expandiert.
Gemäß dieser Konfiguration ist der Einlass des Kissens 16 mit den gesamten Rändern der Öffnung 14a wie oben beschrieben verbunden, und der Mittelabschnitt des Kissens 16 ist mit den freien Enden der Gaszuführöffnungen 12a verbunden, so dass das Kissen 16 zu dem oberen Abschnitt expandiert, während es entlang der Rückseite des Führungselements 18 geführt wird.
Nachfolgend wird der Betrieb des Airbagsystems mit steuerbarer Expansion gemäß der Ausführungsform der Erfindung ausführlich beschrieben.
Der Gasgenerator 11 in dem Diffusor 12 wird aktiviert, um ein Gas in Reaktion auf ein Airbagexpansionssignal bei einer Kollision zu erzeugen, das Gas strömt über die Gaszuführöffnungen 12a des Diffusors 12 und die Öffnung 14a des Expansionsdrucksteuerelements 14 in das Kissen 16, und das Kissen 16 wird durch das in das Kissen 16 eingeströmte Gas nach oben expandiert. Ferner wird ein Abschnitt des Druckpolsters 10, wo das Kissen 16 aufgenommen ist, nach außen geöffnet, wobei eine Risslinie durchbrochen wird.
Bei den obigen aufeinanderfolgenden Vorgängen strömt zu Beginn der Expansion des Airbags, wie in 1 gezeigt, da die Auslassöffnungen 12b des Diffusors 12 durch den Schließabschnitt 14b des Expansionsdrucksteuerelements 14 geschlossen gehalten werden, das von dem Gasgenerator 11 erzeugte Gas über die Gaszuführöffnungen 12a und die Öffnung 14a des Expansionsdrucksteuerelements 14 in das Kissen 16 und expandiert das Kissen 16 nach oben. Das heißt, zu Beginn der Expansion des Airbags expandiert das Kissen 16 zu einem Kniebereich des unteren Körpers eines Insassen.
Anschließend, da das Gas weiterhin in das Kissen 16 strömt, expandiert das Kissen 16 weiter, wie in 3 gezeigt, d. h. das Kissen 16 expandiert nach oben zu einem Kopf/Brustbereich des oberen Körpers des Insassen.
Bei diesem Vorgang werden, da das Expansionsdrucksteuerelement 14 durch die Expansion des Kissens 16 entlang des Umfangs des Diffusors 12 nach vorn gedreht wird, die durch den Schließabschnitt 14b des Expansionsdrucksteuerelements 14 geschlossenen Auslassöffnungen 12b des Diffusors 12 geöffnet, so dass ein Teil des von dem Gasgenerator 11 erzeugten Gases über die Gaszuführöffnungen 12a in das Kissen 16 strömt und der andere Teil des Gases über die Auslassöffnungen 12b aus dem Druckpolster 10 heraus und nicht in das Kissen 16 hinein gelassen wird.
Infolgedessen wird das Kissen 16 in einen Niederdruckexpansionsmodus umgewandelt und gewährleistet einen Niederdruckschutz für den Kopf/Brustbereich des Insassen.
Wenn eine äußere Kraft auf das durch das expandierende Kissen 16 nach vorn geöffnete Druckpolster 10, d. h. der zweite Stoß, bei welchem der untere Körper des Insassen durch die Trägheitskraft nach Auftreten der Kollision gegen das Druckpolster 10 schlägt, ausgeübt wird, wie in 4 gezeigt, dreht sich das Expansionsdrucksteuerelement 14 entlang des Umfangs des Diffusors 12 nach hinten, so dass die Auslassöffnungen 12b des Diffusors 12 durch den Schließabschnitt 14b des Expansionsdrucksteuerelements 14 geschlossen werden.
Demzufolge wird das Kissen 16 wieder in einen Hochdruckexpansionsmodus umgewandelt und gewährleistet einen Hochdruckschutz für den Kopf/Brustbereich des Insassen.
Bei den obigen aufeinanderfolgenden Expansionsvorgängen wird, da der Mittelabschnitt des Kissens 16 mit einem freien Ende des Führungselements 18 verbunden ist, das Kissen 16 in einer vorbestimmten Richtung während der Expansion geführt und expandiert insbesondere von dem unteren Abschnitt zu dem oberen Abschnitt in dem Fahrzeug, wie in 5 gezeigt ist. Daher ist es möglich, einen Schutz mittels Stoßabsorption durch aufeinanderfolgendes Expandieren von dem unteren Körper zu dem oberen Körper des Insassen zu erreichen.
Ferner wird, wenn der Insasse ein Baby/Kleinkind ist, keine äußere Kraft auf das Führungselement 18 bei der Niederdruckexpansion des Kissens 16 ausgeübt, so dass die Auslassöffnungen 12b des Diffusors 12 geöffnet bleiben und das Kissen 16 die Niederdruckexpansion beibehält.
Infolgedessen bekommt das Baby/Kleinkind keinen Stoß durch sekundäres Schlagen gegen das unter hohem Druck expandiere Kissen 16, wodurch es möglich ist, Schäden an dem Baby/Kleinkind durch das sekundäre Schlagen gegen den bei einer Kollision expandierenden Airbag wie beim Stand der Technik zu verhindern.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- KR 10-2007-0099692 [0001]

Claims

Airbagsystem mit steuerbarer Expansion, aufweisend: einen Diffusor (12), der Gaszuführöffnungen (12a), Auslassöffnungen (12b) und einen Gasgenerator (11) aufweist; ein Expansionsdrucksteuerelement (14), das in Bezug auf den Diffusor (12) bewegbar angeordnet ist und eine Öffnung (14a), die mit den Gaszuführöffnungen (12a) verbunden ist, und einen Schließabschnitt (14b) aufweist, der die Auslassöffnungen (12b) öffnet/schließt; und ein Führungselement (18), das mit dem Expansionsdrucksteuerelement (14) verbunden ist, ein Kissen (16) in einer vorbestimmten Richtung führt, und das Öffnen/Schließen der Auslassöffnungen (12b) durch Bewegen des Expansionsdrucksteuerelements (14) in Bezug auf den Diffusor (12) mittels einer nach dem Expandieren des Kissens (16) ausgeübten äußeren Kraft steuert.
Airbagsystem nach Anspruch 1, wobei der Diffusor (12) ein Zylinder ist, und die Gaszuführöffnungen (12a) und die Auslassöffnungen (12b) axial in einer Mehrzahl von Reihen entlang des Umfangs des Diffusors (12) angeordnet sind.
Airbagsystem nach Anspruch 1, wobei eine Führungsnut (12c) an beiden Enden des Diffusors (12) ausgebildet ist, um beide Enden des Expansionsdrucksteuerelements (14) einzusetzen und bewegbar abzustützen.
Airbagsystem nach Anspruch 1, wobei das Expansionsdrucksteuerelement (14) eine bogenförmige Platte ist und eine Montagenut (14c) aufweist, um ein feststehendes Ende des Führungselements (18) einzusetzen.
Airbagsystem nach Anspruch 4, wobei ein Vorsprung (18a), der in der Montagenut (14c) eingesetzt ist, an dem feststehenden Ende des Führungselements (18) ausgebildet ist.
Airbagsystem nach Anspruch 1, wobei ein Einlass des Kissens (16) mit den gesamten Rändern der Öffnung (14a) verbunden ist, und der Mittelabschnitt des Kissens (16) mit einem freien Ende des Führungselements (18) verbunden ist.
Airbagsystem nach Anspruch 1, wobei der Diffusor (12) an der Unterseite in einem Druckpolster (10) angeordnet ist, und das Führungselement (18) benachbart zu der Rückseite des Druckpolsters (10) angeordnet ist.