DE102007060881B4 - Airbagsystem mit steuerbarer Expansion - Google Patents
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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 einzige Öffnung (14a), die mit den Gaszuführöffnungen (12a) verbunden ist, und einen Schließabschnitt (14b) aufweist, der die Auslassöffnungen (12b) öffnet/schließt; undein 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,wobei der Diffusor (12) ein Zylinder ist, und die Gaszuführöffnungen (12a) axial in zwei Reihen und die Auslassöffnungen (12b) axial in einer einzigen Reihe entlang des Umfangs des Diffusors (12) angeordnet sind, undwobei zu Beginn der Expansion des Kissens (16) die Auslassöffnungen (12b) geschlossen sind, bei weiterer Expansion des Kissens (16) das Expansionsdrucksteuerelement (14) nach vorn gedreht wird und die Auslassöffnungen (12b) öffnet, bei Ausübung keiner äußeren Kraft auf das Führungselement (18) die Auslassöffnungen (12b) geöffnet bleiben, und bei Ausübung einer äußeren Kraft auf das Führungselement (18) das Expansionsdrucksteuerelement (14) nach hinten gedreht wird und die Auslassöffnungen (12b) schließt.
Description
- 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.
- Die
GB 2 338 214 A - Die
US 6 497 431 B1 undDE 101 46 383 A1 beschreiben jeweils ein Airbagsystem mit steuerbarer Expansion, aufweisend einen Diffusor, der Gaszuführöffnungen, Auslassöffnungen und einen Gasgenerator aufweist, und ein Expansionsdrucksteuerelement, das in Bezug auf den Diffusor bewegbar angeordnet ist und einen Schließabschnitt aufweist, der die Auslassöffnungen öffnet/schließt, wobei der Diffusor ein Zylinder ist, und die Gaszuführöffnungen und die Auslassöffnungen axial in mehreren Reihen entlang des Umfangs des Diffusors angeordnet sind. - Die
US 3 758 133 A ,DE 100 01 658 A1 undDE 44 18 628 A1 beschreiben jeweils ein Airbagsystem mit steuerbarer Expansion, aufweisend Gaszuführöffnungen, einen Gasgenerator und ein Führungselement, das ein Kissen in einer vorbestimmten Richtung führt. - Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Airbagsystem zu schaffen, 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.
- Diese Aufgabe wird mit einem Airbagsystem mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- 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 Druckpolsters10 angeordnet ist, ein Expansionsdrucksteuerelement14 , das den Expansionsdruck eines Kissens16 durch ein dem Diffusor12 zugeführtes Gas steuert, und ein Führungselement18 auf, das den Betrieb des Expansionsdrucksteuerelements14 durch eine nach der Expansion des Kissens16 ausgeübte äußere Kraft steuert. - Der Diffusor
12 ist ein Zylinder mit einem Gasgenerator11 an der Innenseite und weist Gaszuführöffnungen12a zum Zuführen eines von dem Gasgenerator11 ausgelassenen Gases in das Kissen16 und Auslassöffnungen12b zum Zuführen des Gases nach außen und nicht in das Kissen16 auf. Die Gaszuführöffnungen12a und die Auslassöffnungen12b sind axial in einer Mehrzahl von Reihen um den Umfang des Diffusors12 angeordnet. - Die Gaszuführöffnungen
12a tragen zur Expansion des Kissens16 bei, während die Auslassöffnungen12b nicht zur Expansion des Kissens16 beitragen. Ferner ist eine Führungsnut12c am Umfang an beiden Enden des Diffusors12 ausgebildet. - Das Expansionsdrucksteuerelement
14 als eine bogenförmige Platte ist in Bezug auf den Diffusor12 bewegbar angeordnet und weist eine Öffnung14a , die mit den Gaszuführöffnungen12a verbunden ist, und einen Schließabschnitt14b auf, der zur Steuerung des Öffnens/Schließens der Auslassöffnungen12b vorgesehen ist. - Ferner ist der Einlass des Kissens
16 mit den gesamten Rändern der Öffnung14a hermetisch verbunden. Ferner ist das Expansionsdrucksteuerelement14 in die am Umfang an beiden Enden des Diffusors12 ausgebildeten Führungsnuten12c derart eingesetzt, dass es in Bezug auf den Diffusor12 bewegbar positioniert ist. - Außerdem weist das Expansionsdrucksteuerelement
14 eine Montagenut14c zum Einsetzen und Abstützen eines feststehenden Endes des Führungselements18 auf. Die Montagenut14c erstreckt sich in Querrichtung des Expansionsdrucksteuerelements14 , und das feststehende Ende des Führungselements18 ist in der Montagenut14c eingesetzt und an dieser abgestützt. - Das Führungselement
18 ist mit dem Expansionsdrucksteuerelement14 verbunden und führt das Kissen16 in einer vorbestimmten Richtung. Ferner steuert das Führungselement18 das Öffnen/Schließen der Auslassöffnungen12b durch Steuerung der Position des Expansionsdrucksteuerelements14 in Bezug auf den Diffusor12 mittels einer äußeren Kraft nach dem Expandieren des Kissens16 . - Ferner ist ein Vorsprung
18a einstückig an dem feststehenden Ende des Führungselements18 ausgebildet und in der Montagenut14c des Expansionsdrucksteuerelements14 eingesetzt und an dieser abgestützt. - Andererseits ist das Führungselement
18 benachbart zu der Rückseite des Druckpolsters10 angeordnet, und das Kissen16 ist gefaltet und benachbart zu der Rückseite des Führungselements18 aufgenommen. Ausführlicher ist das Kissen16 derart aufgenommen, dass es von dem unteren Abschnitt zu dem oberen Abschnitt an dem Druckpolster10 expandiert. - Gemäß dieser Konfiguration ist der Einlass des Kissens
16 mit den gesamten Rändern der Öffnung14a wie oben beschrieben verbunden, und der Mittelabschnitt des Kissens16 ist mit den freien Enden der Gaszuführöffnungen12a verbunden, so dass das Kissen16 zu dem oberen Abschnitt expandiert, während es entlang der Rückseite des Führungselements18 geführt wird. - Nachfolgend wird der Betrieb des Airbagsystems mit steuerbarer Expansion gemäß der Ausführungsform der Erfindung ausführlich beschrieben.
- Der Gasgenerator
11 in dem Diffusor12 wird aktiviert, um ein Gas in Reaktion auf ein Airbagexpansionssignal bei einer Kollision zu erzeugen, das Gas strömt über die Gaszuführöffnungen12a des Diffusors12 und die Öffnung14a des Expansionsdrucksteuerelements14 in das Kissen16 , und das Kissen16 wird durch das in das Kissen16 eingeströmte Gas nach oben expandiert. Ferner wird ein Abschnitt des Druckpolsters10 , wo das Kissen16 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 Auslassöffnungen12b des Diffusors12 durch den Schließabschnitt14b des Expansionsdrucksteuerelements14 geschlossen gehalten werden, das von dem Gasgenerator11 erzeugte Gas über die Gaszuführöffnungen12a und die Öffnung14a des Expansionsdrucksteuerelements14 in das Kissen16 und expandiert das Kissen16 nach oben. Das heißt, zu Beginn der Expansion des Airbags expandiert das Kissen16 zu einem Kniebereich des unteren Körpers eines Insassen. - Anschließend, da das Gas weiterhin in das Kissen
16 strömt, expandiert das Kissen16 weiter, wie in3 gezeigt, d.h. das Kissen16 expandiert nach oben zu einem Kopf/Brustbereich des oberen Körpers des Insassen. - Bei diesem Vorgang werden, da das Expansionsdrucksteuerelement
14 durch die Expansion des Kissens16 entlang des Umfangs des Diffusors12 nach vorn gedreht wird, die durch den Schließabschnitt14b des Expansionsdrucksteuerelements14 geschlossenen Auslassöffnungen12b des Diffusors12 geöffnet, so dass ein Teil des von dem Gasgenerator11 erzeugten Gases über die Gaszuführöffnungen12a in das Kissen16 strömt und der andere Teil des Gases über die Auslassöffnungen12b aus dem Druckpolster10 heraus und nicht in das Kissen16 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 Druckpolster10 , d.h. der zweite Stoß, bei welchem der untere Körper des Insassen durch die Trägheitskraft nach Auftreten der Kollision gegen das Druckpolster10 schlägt, ausgeübt wird, wie in4 gezeigt, dreht sich das Expansionsdrucksteuerelement14 entlang des Umfangs des Diffusors12 nach hinten, so dass die Auslassöffnungen12b des Diffusors12 durch den Schließabschnitt14b des Expansionsdrucksteuerelements14 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 Führungselements18 verbunden ist, das Kissen16 in einer vorbestimmten Richtung während der Expansion geführt und expandiert insbesondere von dem unteren Abschnitt zu dem oberen Abschnitt in dem Fahrzeug, wie in5 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 Kissens16 ausgeübt, so dass die Auslassöffnungen12b des Diffusors12 geöffnet bleiben und das Kissen16 die Niederdruckexpansion beibehält. - Infolgedessen bekommt das Baby/Kleinkind keinen Stoß durch sekundäres Schlagen gegen das unter hohem Druck expandierende 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.
Claims (6)
- 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 einzige 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, wobei der Diffusor (12) ein Zylinder ist, und die Gaszuführöffnungen (12a) axial in zwei Reihen und die Auslassöffnungen (12b) axial in einer einzigen Reihe entlang des Umfangs des Diffusors (12) angeordnet sind, und wobei zu Beginn der Expansion des Kissens (16) die Auslassöffnungen (12b) geschlossen sind, bei weiterer Expansion des Kissens (16) das Expansionsdrucksteuerelement (14) nach vorn gedreht wird und die Auslassöffnungen (12b) öffnet, bei Ausübung keiner äußeren Kraft auf das Führungselement (18) die Auslassöffnungen (12b) geöffnet bleiben, und bei Ausübung einer äußeren Kraft auf das Führungselement (18) das Expansionsdrucksteuerelement (14) nach hinten gedreht wird und die Auslassöffnungen (12b) schließt.
- 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 3 , 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.
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