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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die hilft, einen Insassen eines Fahrzeugs zu schützen. Genauer gesagt, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Airbag, der zwischen ein Armaturenbrett und einen Vordersitzinsassen eines Fahrzeugs aufblasbar ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Es ist bekannt eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung vorzusehen, beispielsweise einen Airbag, um beim Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs zu helfen. Ein spezieller Typ eines Airbags ist ein Front-Airbag, welcher zwischen einem Insassen eines Vordersitzes des Fahrzeugs und einem Armaturenbrett des Fahrzeugs aufblasbar ist. Solche Airbags können Fahrer-Airbags oder Beifahrer-Airbags sein. Im aufgeblasenen Zustand helfen die Fahrer- und Beifahrer-Airbags den Insassen vor Aufprallen auf Teile des Fahrzeugs, beispielsweise das Armaturenbrett und/oder ein Lenkrad des Fahrzeugs, zu schützen.
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Beifahrer-Airbags sind typischerweise in einem unaufgeblasenen Zustand in einem Gehäuse gelagert, das an dem Fahrzeugarmaturenbrett angebracht ist. Eine Airbagtür ist mit dem Gehäuse und/oder dem Armaturenbrett verbindbar, um zu helfen, den Airbag in einem gelagerten Zustand einzuschließen und zu verbergen. Bei Einsatz des Beifahrer-Airbags öffnet sich die Airbagtür, um zu gestatten, dass sich der Airbag in eine aufgeblasene Position bewegt. Die Airbagtür öffnet sich resultierend aus Kräften, die durch den sich aufblasenden Airbag auf die Tür ausgeübt werden.
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Fahrer-Airbags sind typischerweise in einem unaufgeblasenen Zustand in einem Gehäuse gelagert, das an dem Fahrzeuglenkrad angebracht ist. Eine Airbagabdeckung ist mit dem Gehäuse und/oder dem Lenkrad verbindbar, um zu helfen den Airbag in einem gelagerten Zustand einzuschließen und zu verbergen. Beim Einsatz des Fahrer-Airbags öffnet sich die Airbagabdeckung um zu gestatten, dass sich der Airbag zu einer aufgeblasenen Position bewegt. Die Airbagabdeckung öffnet sich resultierend aus Kräften, die durch den sich aufblasenden Fahrer-Airbag auf die Abdeckung ausgeübt werden.
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US 5 489 119 A offenbart eine Kraftfahrzeug-Airbagkissenanordnung für die Verwendung in der Insassenkabine eines Fahrzeugs mit einem Airbagkissen mit einem ersten Abschnitt, welcher gegenüber einem Insassen des Fahrzeugs angeordnet ist, wobei dieser erste Abschnitt eine Vorderfläche und eine Rückfläche hat, einem zweiten Abschnitt, der an dem ersten Abschnitt befestigt ist und in einem dritten Abschnitt endet, welcher eine Gaseinlassöffnung für das Airbagkissen begrenzt, und wenigstens einem Halteband mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende und einer ersten Kante und einer zweiten Kante, wobei das erste Ende eines jeden Haltebandes an der Rückfläche des ersten Abschnittes befestigt ist und das zweite Ende eines jeden Haltebandes in Nachbarschaft zu dem dritten Abschnitt des Airbagkissens befestigt ist, wobei jedes der Haltebänder auf sich selbst unter Bildung eines ersten Haltebandabschnittes und eines zweiten Haltebandabschnittes gefaltet ist und jeder der ersten Haltebandabschnitte mit dem zweiten Haltebandabschnitt wenigstens an einem beabstandeten Berührungspunkt durch eine zerreißbare Befestigungseinrichtung unter Bildung eines verkürzten Haltebandes verbunden ist und wobei, wenn das Airbagkissen entfaltet wird, das verkürzte Halteband vollständig ausgedehnt wird, bevor das Kissen vollständig aufgeblasen ist, und das Kissen dazu bringt, sich um das zweite Haltebandende zu schwenken, bevor die Befestigungseinrichtung durch weiteres Aufblasen des Kissens, welches ein Verlängern des Haltebandes erlaubt, zerreißt, wobei vorzugsweise die zerreißbare Befestigungseinrichtung eine zerreißbare Naht ist.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung um beim Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs zu helfen, wie sie in den Patentansprüchen 1 und 15 definiert ist. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Figurenliste
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Die vorangegangenen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann des Gebietes, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, beim Berücksichtigen der folgenden Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlich werden, in denen zeigt:
- 1 eine schematische Seitenansicht, die eine Vorrichtung darstellt, die hilft einen Insassen eines Fahrzeugs zu schützen, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Teils der Vorrichtung der 1 in einem ersten Zustand;
- 3 eine schematische Darstellung eines Teils der Vorrichtung der 1 in einem zweiten Zustand;
- 4 eine schematische Darstellung eines Teils der Vorrichtung der 1 in einem dritten Zustand;
- 5A eine vergrößerte schematische Ansicht, die gewisse Teile der Vorrichtung der 1-4 darstellt;
- 5B eine Schnittansicht entlang der Linie 5B-5B in 5A;
- 6, 7 Diagramme, die gewisse Eigenschaften der Vorrichtung der 5A und 5B darstellen;
- 8 eine vergrößerte, schematische Ansicht, die gewisse Teile der Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt; und
- 9 ein Diagramm, das gewisse Eigenschaften der Vorrichtung der 8 darstellt.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Eine Vorrichtung 10, um beim Schutz eines Insassen 20 eines Fahrzeugs 12 zu helfen, weist eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 14 in Form eines Airbags auf. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Airbag 14 ein Beifahrer-Frontairbag, um beim Schutz eines Insassen 20 eines Sitzes 22 auf einer Beifahrerseite 24 des Fahrzeugs 12 zu helfen.
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Der Airbag 14 kann Teil eines Airbagmoduls 30 sein, das eine Aufblasvorrichtung 32 und ein Gehäuse 34 umfasst. Der Airbag 14 besitzt einen gelagerten Zustand, angezeigt durch gestrichelte Linien in 1, in dem der Airbag gefaltet und in das Gehäuse 34 platziert ist. Das Modul 30 ist an einem Armaturen- oder Instrumentenbrett 36 des Fahrzeugs 12 angebracht. Das Gehäuse 34 hilft den Airbag 14 und die Aufblasvorrichtung 32 in dem Armaturenbrett 36 aufzunehmen und zu tragen.
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Eine Airbagtür 40 ist lösbar mit dem Armaturenbrett 36 und/oder dem Gehäuse 34 verbunden. In einem (nicht gezeigten) geschlossenen Zustand bildet die Airbagtür 40 eine Abdeckung für das Modul 30 und hilft den Airbag 14 in dem gelagerten Zustand in dem Gehäuse 34 einzuschließen. Die Tür 40 ist zu einem offenen Zustand bewegbar, der in 1 dargestellt ist, um eine Öffnung 44 freizugeben, durch die der Airbag 14 von dem gelagerten Zustand in dem Gehäuse 34 eingesetzt werden kann. Die Tür 40 kann mit dem Fahrzeug 12, z.B. mit dem Armaturenbrett 36, entweder direkt oder durch das Gehäuse 34 verbunden sein, und zwar durch (nicht gezeigte) Mittel, beispielsweise durch einen Kunststoffanlenkungsteil, einen Gurt oder ein Fangband.
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Die Aufblasvorrichtung 32 ist betätigbar, um Aufblasströmungsmittel zu einem aufblasbaren Volumen 54 des Airbags 14 zu liefern, um den Airbag zu dem aufgeblasenen Zustand zu entfalten bzw. einzusetzen. Die Aufblasvorrichtung 32 kann von irgendeinem bekannten Typ sein, wie zum Beispiel mit gespeichertem Gas, festem Treibstoff, verstärkt oder hybrid. Die Vorrichtung 10 umfasst einen Sensor, schematisch dargestellt bei 50, zum Abfühlen eines Ereignisses, für welches das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, wie zum Beispiel einen Zusammenstoß. Die Aufblasvorrichtung 32 ist betriebsmäßig mit dem Sensor 50 über Leitungsdrähte 52 verbunden.
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Der Airbag 14 kann aus irgendeinem geeigneten Material, beispielsweise Nylon (zum Beispiel aus gewebten Nylon-6.6-Garnen), hergestellt werden und kann auf irgendeine geeignete Art und Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann der Airbag 14 ein oder mehr Materialstücke oder -zuschnitte aufweisen. Wenn mehr als ein Stück oder Zuschnitt verwendet wird, können die Stücke oder Zuschnitte durch bekannte Mittel, wie Nähen, Ultraschallschweißen, Heißverkleben bzw. Heat-Bonding oder durch Klebstoffe miteinander verbunden werden, um den Airbag zu bilden. Der Airbag 14 kann unbeschichtet sein, mit einem Material beschichtet sein, beispielsweise mit einem gasundurchlässigen Urethan, oder mit einem Material, beispielsweise mit einer gasundurchlässigen Folie, laminiert sein. Der Airbag 14 kann somit eine gasdichte oder im Wesentlichen gasdichte Bauart besitzen. Fachleute werden erkennen, dass alternative Materialien, wie beispielsweise Polyestergarn, und alternative Beschichtungen, wie Silikon, ebenfalls verwendet werden können, um den Airbag 14 herzustellen.
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Der Airbag 14 kann eine oder mehr betätigbare Merkmale bzw. Elemente besitzen, um zu helfen das Aufbasen des Airbags ansprechend auf Fahrzeugzustände, Insassenzustände oder beides, zu steuern oder anzupassen. Diese Merkmale können aktiv betätigbar sein, zum Beispiel ansprechend auf Zustände, die über aktive Sensoren bestimmt werden, oder passiv, indem sie beispielsweise eine Konfiguration besitzen, die auf die physischen Zustände zum Zeitpunkt des Aufblasens ansprechen. Beispiele solcher betätigbaren Merkmale sind in den 2 und 3 dargestellt.
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Bezugnehmend auf die 2 und 3 weist der Airbag 14 einen Ablass 100 und ein Volumen reduzierendes Fangband 150 auf. Der Ablass 100 ist selektiv betätigbar, um Aufblasströmungsmittel von dem aufblasbaren Volumen 54 des Airbags 14 freizusetzen. Das Fangband 150 hilft den Airbag 14 auf einem ersten Volumen zu halten und ist betätigbar, um zuzulassen, dass sich der Airbag zu einem zweiten, größeren Volumen aufbläst.
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Der Ablass 100 kann verschiedene Konfigurationen besitzen. In dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Ablass 100 eine oder mehr Ablassöffnungen 102, die in einem Seitenzuschnitt 104 des Airbags 14 gebildet sind, eine Ablasstür 110, die an dem Seitenzuschnitt befestigt ist, und ein flexibles, langgestrecktes Glied 112, beispielsweise ein Fangband, das an dem Türzuschnitt befestigt ist.
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Die Ablasstür 110 ist an dem Seitenzuschnitt 104 durch bekannte Mittel (nicht gezeigt) befestigt, wie zum Beispiel Nähen, Ultraschallschweißen, Heißverkleben oder durch Klebstoffe. Der Ablass 100 besitzt einen offenen Zustand (2), in dem die Ablasstür 110 von den Ablassöffnungen 102 weg positioniert ist und dadurch gestattet, dass Aufblasströmungsmittel abgelassen wird, d.h. durch die Ablassöffnungen fließt. In dem offenen Zustand ist die Ablasstür 110 von den Ablassöffnungen 102 weg gefaltet und durch eine lösbare Reißnaht 120 in Position gehalten.
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Das Fangband 112 besitzt einen ersten Endteil 122, der an der Ablasstür 110 durch bekannte Mittel, wie Nähen, fixiert ist, und einen gegenüberliegenden zweiten Endteil 124, der an dem Airbagmodul 30 fixiert ist. Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist der zweite Endteil 124 durch einen betätigbaren Befestiger 130, der selektiv betätigbar ist, um die Verbindung zwischen dem Fangband 112 und dem 25 Gehäuse freizugeben, an dem Gehäuse 34 fixiert.
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Das Volumen reduzierende Fangband 150 besitzt einen ersten Endteil 152, der an dem Airbag 14 an einer ersten Stelle befestigt ist, und einen gegenüberliegenden zweiten Endteil 154, der an dem Airbag an einer zweiten Stelle, die sich von der ersten Stelle unterscheidet, befestigt ist. Die ersten und zweiten Endteile 152 und 154 können an dem Airbag 14 durch bekannte Mittel (nicht gezeigt), wie zum Beispiel Nähen, Ultraschallschweißen, Hitzeverkleben oder Klebstoffe, befestigt sein.
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Das Volumen reduzierende Fangband 150 besitzt einen Zwischen- bzw. Mittelteil 156 zwischen den ersten und zweiten Endteilen 152 und 154, der auf sich selbst zurückgeschlagen ist, und besitzt sich überlagernde Teile 162 und 164, die über eine lösbare Reißnaht 160 miteinander verbunden sind. Die Reißnaht 160 ist konfiguriert, um die sich überlagernden Teile 162 und 164 freizugeben, wenn Kräfte, die auf die Reißnaht wirken, wie zum Beispiel die Spannung auf das Volumen reduzierende Fangband 150, eine vorbestimmte Größe erreichen oder überschreiten. Das Volumen reduzierende Fangband 150 hat somit einen ersten, verkürzten Zustand (2), wenn die sich überlagernden Teile 162 und 164 über die Reißnaht 160 miteinander verbunden sind, und einen zweiten, verlängerten Zustand (3), wenn die Reißnaht die sich überlagernden Teile freigibt.
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In dem verkürzten Zustand (2) begrenzt das Volumen reduzierende Fangband 150 die Bewegung des Airbags 14 oder schränkt sie ein. Das Volumen reduzierende Fangband 150 verhindert somit, dass der Airbag 14 den vollständig eingesetzten bzw. entfalteten Zustand mit großem Volumen der 3 erreicht, und hält den Airbag in dem Zustand mit reduzierter Größe und Volumen der 2. Das Volumen reduzierende Fangband 150 bewirkt somit in dem verkürzten Zustand die Reduktion bzw. Begrenzung der effektiven Größe und des Volumens des Airbags 14. In dem verlängerten Zustand gestattet das Volumen reduzierende Fangband 150, dass der Airbag 14 den vollständig aufgeblasenen und eingesetzten Zustand der 3 erreicht.
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Beim Abfühlen des Auftretens eines Ereignisses, für das das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, beispielsweise einen Fahrzeugzusammenstoß, liefert der Sensor 50 ein Signal an die Aufblasvorrichtung 32 über die Leitungsdrähte 52. Auf den Empfang des Signals von dem Sensor 50 hin wird die Aufblasvorrichtung 32 betätigt und liefert Aufblasströmungsmittel an das aufblasbare Volumen 54 des Airbags 14 auf eine bekannte Weise. Der sich aufblasende Airbag 14 übt eine Kraft auf die Tür 40 aus, welche die Tür zu dem offenen Zustand bewegt. Der Airbag 14 bläst sich von dem gelagerten Zustand zu einem eingesetzten Zustand auf, wie zum Beispiel zu dem vollständig aufgeblasenen und eingesetzten Zustand, dargestellt in durchgezogenen Linien in 1. Der Airbag 14 hilft im aufgeblasenen Zustand den Fahrzeuginsassen 20 vor Aufprallen auf Teile des Fahrzeugs 12, wie zum Beispiel das Armaturenbrett 36, zu schützen.
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Wenn ein Ereignis auftritt, für das das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, sprechen der Ablass 100 und das Volumen reduzierende Fangband 150 auf Fahrzeugzustände, Insassenzustände oder beides an, um zu helfen, das Aufblasen und den Einsatz des Airbags zu steuern. Diese Steuerung kann aktiv implementiert sein, zum Beispiel durch die Implementierung von betätigbaren Mitteln, zum Beispiel betätigbaren Befestigungsvorrichtungen. In diesem Fall können die betätigbaren Befestigungsvorrichtungen ansprechend auf Zuständen betätigbar sein, die von einem oder mehr geeigneten Fahrzeug- oder Insassenzustandssensoren (nicht gezeigt) abgefühlt werden, wie zum Beispiel Insassenpositionssensoren, Sitzpositionssensoren und Sitzgurtverschlussverriegelungssensoren.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung passiv implementiert sein durch die physische Konstruktion oder Konfiguration des Airbags 14. Zum Beispiel kann der Airbag 14 so konstruiert sein, dass der Ablass 100, das Volumen reduzierende Fangband 150 oder beide, ansprechend auf den unbehinderten Einsatz des Airbags 14, betätigt werden, wenn sich der Insasse in einer normalen Sitzposition befindet. Bei dieser Konfiguration kann der Airbag 14 ebenfalls konstruiert sein, um die Betätigung des Ablasses 100, des Volumen reduzierenden Fangbandes 150 oder beider zu blockieren, und zwar ansprechend auf den behinderten Einsatz des Airbags 14, wenn beispielsweise der Insasse von der normalen Sitzposition entfernt ist.
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In dem Ausführungsbeispiel der 2 und 3 wird der Ablass 100 sowohl aktiv als auch passiv gesteuert. Um die aktive Steuerung des Ablasses 100 zu erreichen, ist der zweite Endteil 124 des Fangbandes 112 mit dem Gehäuse 34 über einen betätigbaren Befestiger 130 verbunden. Der betätigbare Befestiger 130 ist betriebsmäßig mit Steuermittel (nicht gezeigt) verbunden, beispielsweise mit einem oder mehreren Sensoren oder Steuervorrichtungen, die die Betätigung des Befestigers ansprechend auf abgefühlte Fahrzeugzustände, Insassenzustände oder beides steuern. Zum Beispiel kann der betätigbare Befestiger 130 betriebsmäßig mit einer Steuervorrichtung oder einem Mikroprozessor verbunden sein, der die Betätigung des Befestigers ansprechend auf einen Fahrzeugsitzpositionssensor und einen Sitzgurtverschlussverriegelungssensor steuert. Die passive Steuerung des Ablasses 100 hängt von dem Fangband 112 ab, das mit dem Gehäuse 34 verbunden ist, und daher davon, dass der betätigbare Befestiger 130 in dem unbetätigten Zustand bleibt.
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Der betätigbare Befestiger 130 kann betätigt werden, um den Ablass 100 in dem offenen Zustand zu halten, und zwar ansprechend auf einen angegurteten Insassen, wie in 1 dargestellt. Der betätigbare Befestiger 130 kann unbetätigt bleiben, um die Betätigung des Ablasses 100 zu dem geschlossenen Zustand zu gestatten, und zwar ansprechend auf einen nicht angegurteten Insassen (nicht gezeigt). Alternativ oder zusätzlich kann der betätigbare Befestiger 130 betätigt werden, um den Ablass 100 in dem offenen Zustand zu halten, und zwar ansprechend darauf, dass sich der Fahrzeugsitz 22 (siehe 1) in einer vollständigen Vorwärtsposition in dem Fahrzeug 12 befindet.
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Der sich selbst anpassende bzw. automatische Ablass 100 stellt sich basierend auf der Position des Insassen 20 beim Auftreten des Ereignisses, für welches das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, ein. Vor einem derartigen Ereignis befindet sich der Ablass 100 in dem offenen Zustand, während er in dem Airbagmodul 30 gelagert ist.
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Wenn sich beim Auftreten des Ereignisses der Insasse 20 in der normalen Sitzposition der 1 befindet, bläst sich der Airbag 14 zu dem normal eingesetzten Zustand auf. Da sich der Insasse 20 in der normalen Sitzposition befindet, bleibt der betätigbare Befestiger 130 unbetätigt und das Fangband 112 bleibt mit dem Gehäuse 34 verbunden. Wenn sich der Airbag 14 aufbläst, wird das Fangband 112 angespannt und legt eine Kraft an, die an der Ablasstür 110 zieht. Die Kraft, die an die Ablasstür 110 angelegt wird, bricht oder zerreißt die Reißnaht 120 anderweitig und bewegt den Türteil zu dem geschlossenen Zustand der 3. Die Ablasstür 110 blockiert den Aufblasströmungsmittelfluss durch die Ablassöffnungen 102 und der Airbag 14 bläst sich zu dem normal eingesetzten und unter Druck stehenden Zustand der 3 auf.
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Der Ablass 100 kann aktiv auf abgefühlte Fahrzeugzustände ansprechen. Zum Beispiel kann, wenn beim Auftreten des Ereignisses der Sitzgurt des Insassen verriegelt ist oder sich der Sitz in der vollständigen Vorwärtsposition befindet, es wünschenswert sein, den Ablass 100 in dem offenen Zustand zu halten. Da die vollständige Vorwärtsposition des Sitzes oder der Sitzgurtverriegelungszustand aktiv über Sensoren abgefühlt werden können, kann die Antwort bzw. Reaktion zu diesen Zuständen sein, den Befestiger 130 zu betätigen, was das Fangband 112 (siehe 2) freigibt. Als eine Folge wird das Fangband 112 nicht gespannt, die Ablasstür 110 wird nicht über die Ablassöffnungen 102 positioniert und der Ablass 100 bleibt in dem offenen Zustand.
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Der Ablass 100 kann passiv auf abgefühlte Fahrzeugzustände ansprechen. Zum Beispiel kann es, wenn der Insasse 20 beim Auftreten des Ereignisses von der normalen Sitzposition weg positioniert ist (nicht gezeigt), wünschenswert sein, den Ablass 100 in dem offenen Zustand zu halten. Die Position des Insassen kann passiv durch den Airbag 14 bestimmt werden, der daran gehindert wird, die vollständig aufgeblasene Position zu erreichen. Dies kann der Fall sein, wenn sich der Insassen nach vorne lehnt, um das Aufblasen des Airbags zu behindern. Weil sich der Airbag 14 nicht vollständig aufbläst, wird das Fangband 112, was mit dem Gehäuse 34 über den unbetätigten Befestiger 130 verbunden ist, nicht angespannt. Als eine Folge wird die Ablasstür 110 nicht über die Ablassöffnungen 102 positioniert und der Ablass 100 bleibt in dem offenen Zustand.
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Das Volumen reduzierende Fangband 150 ist betätigbar, und der Airbag 14 ist auf diese Weise zu den Zuständen mit großen Volumen und kleinen Volumen aufblasbar, ansprechend auf sowohl die aktiv als auch passiv bestimmten Zustände. Das Volumen reduzierende Fangband 150 kann zu dem Grad angespannt werden, der ausreicht, um die Reißnaht 160 zu zerreißen, nur wenn der Aufblasströmungsmitteldruck in dem Airbag 14 ein Schwellenwertniveau erreicht. Dieser Schwellenwertdruck kann nur erreicht werden, wenn sich der Ablass 100 in dem geschlossenen Zustand befindet. Der Zustand des Ablasses 100 ist somit bestimmend, ob die Reißnaht 160 reißt. Da, wie oben beschrieben, der Ablass 100 ansprechend auf Zustände betätigbar ist, die sowohl aktiv als auch passiv bestimmt werden, ist die Reißnaht 160 ansprechend auf Zustände reißbar, die sowohl aktiv, als auch passiv bestimmt werden.
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Wenn sich beim Auftreten eines Ereignisses, für das das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, der Insasse 20 in der normalen Sitzposition der 1 befindet, wird der Ablass 100 zu dem geschlossenen Zustand betätigt und der Airbag 14 bläst sich zu dem normal eingesetzten Zustand auf. Während sich der Airbag 14 aufbläst und unter Druck gesetzt wird, wird das Volumen reduzierendes Fangband 14 angespannt. Wenn der Airbag 14 den Schwellenwertdruck erreicht, verursacht die Spannung an dem Volumen reduzierendes Fangband 150, dass die Reißnaht 160 reißt, was den Airbag freigibt, sich zu dem vollständig aufgeblasenen und eingesetzten Zustand mit großem Volumen der 3 aufzublasen und zu entfalten bzw. einzusetzen.
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Wenn beim Auftreten des Ereignisses der Sitzgurt des Insassen verriegelt ist oder der Sitz sich in der vollständigen Vorwärtsposition befindet, können die Sensoren durch Betätigung des Befestigers 130 ansprechen, was das Fangband 112 (siehe 2) freigibt und den Ablass 100 in dem offenen Zustand hält. Da sich der Ablass 100 in dem offenen Zustand befindet, wird das Unterdrucksetzen des Airbags 14 begrenzt, was die Spannung an dem Volumen reduzierenden Fangband begrenzt. Dies verhindert das Reißen der Reißnaht 160, was bewirkt, dass sich der Airbag 14 zu dem Zustand mit kleinem Volumen der 2 aufbläst und einsetzt.
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Wenn der Insasse 20 beim Auftreten des Ereignisses von der normalen Sitzposition (nicht gezeigt) weg positioniert ist, kann der Insasse den Airbag 14 daran hindern, die vollständig aufgeblasene Position zu erreichen. Als eine Folge wird die Ablasstür 110 nicht über die Ablassöffnung 102 positioniert und der Ablass 100 bleibt in dem offenen Zustand. Da sich der Ablass 100 in dem offenen Zustand befindet, ist das Unterdrucksetzen des Airbags 14 begrenzt, was die Spannung auf das Volumen reduzierendes Fangband 150 begrenzt. Dies verhindert das Reißen der Reißnaht 160, was bewirkt, dass sich der Airbag 14 zu dem kleinvolumigen Zustand der 4 aufbläst und einsetzt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine reißbare Reißnahtkonfiguration verwendet, die die Vorhersagbarkeit, Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit bei der Freigabe von miteinander verbundenen Stoffen fördert, um die Reißnähte 120 und 160 zu bilden. Die Reißnähte 120 und 160, die in den 2-4 dargestellt sind, sind zwei Beispiele von möglichen Implementierungen der Reißnahtkonfiguration der vorliegenden Erfindung. Fachleute werden erkennen, dass die Reißnahtkonfiguration der vorliegenden Erfindung implementiert werden kann, um eine lösbare Verbindung zwischen irgendwelchen erwünschten Stoffkomponenten einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung vorzusehen.
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5A und 5B stellen beispielhaft eine Reißnaht 200 gemäß der vorliegenden Erfindung dar. In den 5A und 5B verbindet die Reißnaht 200 erste und zweite Materialteile 220 und 230, die in einer benachbarten und sich überlagernden Weise positioniert sind. Die ersten und zweiten Materialteile 220 und 230 können Teile von unterschiedlichen Materialstücken sein oder können Teile eines einzigen Materialstücks sein. Zum Beispiel kann repräsentativ für die Reißnaht 120 in den 2-4 der erste Materialteil 220 der Ablasstür 110 entsprechen und der zweite Materialteil 230 kann dem Seitenzuschnitt 104 des Airbags 14 entsprechen. Als ein weiteres Beispiel können, repräsentativ für die Reißnaht 160 in den 2-4, die ersten und zweiten Materialteile 220 und 230 den sich überlagernden Teilen 162 und 164 des Volumen reduzierenden Fangbandes 150 entsprechen.
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Die Reißnaht 200 kann durch Anwendung konventioneller Nähtechniken und - ausrüstung hergestellt werden. Die Reißnaht 200 weist einen Spulen- bzw. Unterfaden 202 und einen Naht- bzw. Oberfaden 204 auf. Der Oberfaden 204 erstreckt sich durch die ersten und zweiten Teile 220 und 230 und schlingt sich um den Unterfaden herum. Wie am besten in 5A gezeigt ist, bildet die Reißnaht 200 eine Nahtlinie, die einen Startpunkt 206 und einen Endpunkt 208 besitzt. Eine Bruchstelle 210 ist zwischen (zum Beispiel auf dem Mittelpunkt zwischen) dem Startpunkt 206 und dem Endpunkt 208 gelegen. Die Bruchstelle 210 ist der Punkt entlang der Reißnaht 200, wo vorgesehen ist, dass die Reißnaht unter Spannung reißt.
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Wie in 5A gesehen, besitzt die Reißnaht 200 eine invertierte, im Allgemeinen gebogene V-förmige Konfiguration mit nach außen divergierenden, gebogenen Segmenten oder Schenkeln 212, die sich an der Bruchstelle 210 treffen. Die Reißnaht 200 ist so angeordnet, dass sich eine Symmetrieachse 214 der Reißnaht im Allgemeinen parallel zu den zwei gegenüberliegenden Richtungen erstreckt, in der Spannung, in den 5A und 5B im Allgemeinen durch die mit T bezeichneten Pfeile angezeigt, an die ersten und zweiten Teile 220 und 230 angelegt wird. Die Symmetrieachse 214 halbiert die V-förmige Konfiguration der Reißnaht 200.
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Die Reißnaht 200 ist konfiguriert, um ansprechend auf die Spannung T, die an die ersten und zweiten Materialteile 220 und 230 angelegt wird, zu reißen. Diese Spannung T kann zum Beispiel der Spannung entsprechen, die an die Ablasstür 110 und auf den Seitenzuschnitt 104 während des Einsatzes des Airbags 14 angelegt wird. Diese Spannung T kann zum Beispiel ebenfalls der Spannung entsprechen, die an die sich überlagernden Teile 162 und 164 des Volumen reduzierenden Fangbandes 150 angelegt wird.
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Die ersten und zweiten Materialteile 220 und 230 sind so angeordnet, dass die Spannung T, die an die Teile angelegt wird, in einer Ablöseaktion oder -bewegung zwischen den Teilen resultiert, die auf die Reißnaht 200 einwirkt. In dem in den 5A und 5B dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Ablöseaktion durch das Zurückfalten des zweiten Teils 230 erzeugt, so dass sie die Reißnaht 200 überlagert. Wenn die Spannung T angelegt wird, hilft die resultierende Ablöseaktion, die Spannung auf die Bruchstelle 210 der Reißnaht 200 zu fokussieren.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Vorhersagbarkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit, mit der die Reißnaht 200 ansprechend auf die Spannung T reißt, zugeschnitten durch die Auswahl der Materialien und die Konfiguration der Reißnaht. Die im Allgemeinen invertierte V-förmige Konfiguration der Reißnaht 200, dargestellt in den 5A und 5B, die im Allgemeinen parallel zu der Spannung T -ausgerichtet ist, fokussiert die Spannung T auf die Bruchstelle 210. Somit wird erkannt werden, dass die Spannung T hauptsächlich auf die wenigen (zum Beispiel 1 oder 2) Stiche fokussiert wird, die die Bruchstelle 210 der Reißnaht 200 bilden.
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Da die Spannung T auf die Bruchstelle 210 fokussiert ist, beginnt die Reißnaht 200 zu reißen, wenn der Naht- bzw. Oberfaden 204 an der Bruchstelle reißt und beginnt sich von dem Material 220 und 230 aufzutrennen. Der Oberfaden 204 mit einer bekannten Zerreiß- bzw. Zugfestigkeit wird reißen, wenn die Spannung einen bekannten Wert erreicht. Da die Bruchstelle 210 nur wenige Stiche des Oberfades 204 umfasst, wird die Anzahl der Variablen, die die Spannung T, bei der die Reißnaht beginnt zu reißen, beeinträchtigen könnten, reduziert werden, und zwar im Gegensatz zu beispielsweise der Reißnaht, in der die Spannung über eine große Anzahl von Stichen verteilt ist. Daher kann ein vorhersagbares, verlässliches und wiederholbares Reißen der Reißnaht 200 durch das Auswählen eines Oberfadens mit einer geeigneten Zugfestigkeit erreicht werden.
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Als Hilfe zur Sicherstellung, dass die Reißnaht 200 reißt, wenn die Spannung T ein vorbestimmtes Schwellenniveau erreicht, kann der Unterfaden 202 ausgewählt werden, dass er eine Zugfestigkeit besitzt, die größer ist als die des Oberfadens 204. Dies wird helfen sicherzustellen, dass der Oberfaden 204 zuerst unter der Spannung T reißt und somit hilft es, die Vorhersagbarkeit, Verlässlichkeit und Wiederholbarkeit, mit der die Reißnaht 200 reißt, zu verbessern.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Schenkelteile 212 der Reißnaht 200 ebenfalls ausgelegt sein, um gerade ausreichend zu sein, um eine vorbestimmte Stärke für die Verbindung zwischen sich überlagernden Materialteilen 220 und 230 zu erhalten. Indem die Schenkelteile 212 derart ausgelegt sind, wird die Größe der Reißnaht 200, die nötig ist, um sich aufzutrennen, um die Teile 220 und 230 freizugeben, minimiert. Dies hilft, die Geschwindigkeit zu vergrößern, mit der die Reißnaht 200 reißt, wenn die Spannung T die gewünschte Größe erreicht, was die Vorhersagbarkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit, mit der die Reißnaht 200 reißt, weiter begünstigen kann.
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Durch Prüfung und Auswertung wurde bestimmt, dass die Leistungsfähigkeit der Reißnaht 200 durch die Nahtkonfiguration beeinflusst werden kann (z.B. durch die Form der Reißnaht). Um diese Bestimmung zu machen, wurden verschiedene Nahtkonfigurationen und Faden- bzw. Garnarten getestet, um die Last zu bestimmen, bei der die Reißnaht reißt. Die Ergebnisse dieser Tests sind in dem Diagramm der 6 dargestellt.
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Mit Bezug auf 6 wurden verschiedene Nahtformen getestet, um die Last zu bestimmen, bei der die Reißnaht riss. Bei allen Testungen verband die Reißnaht sich überlagernde Materialteile auf die gleiche Weise, wie jene, die in den 5A und 5B dargestellt ist. Bei jedem Test war die Reißnaht in einer ähnlichen oder identischen Weise ausgerichtet, wie jene, die in den 5A und 5B gezeigt ist. Insbesondere war die Reißnaht derart ausgerichtet, dass die Symmetrieachse der Reißnaht sich im Allgemeinen parallel zu den gegenüberliegenden Richtungen erstreckte, in denen die Spannung an die ersten und zweiten Materialteile angelegt wird, wodurch folglich die Spannung primär auf die Bruchstelle für diese spezielle Nahtkonfiguration fokussiert wird.
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Wie in 6 gezeigt, wurde die im Allgemeinen gebogene V-förmige Konfiguration, die in den 5A und 5B gezeigt und beschrieben ist, zusammen mit sieben anderen Nahtkonfigurationen getestet. In jeder Nahtkonfiguration war der Oberfaden ein Tex-30 Nylon-Garn und der Unterfaden war Tex-138 Nylon mit einer Stichgröße von etwa 3 Millimeter und einer Fadenspannung von etwa 120cN (1,2 Newton). Die sich überlagernden Materialteile waren aus einseitig mit Silikon beschichtetem gewebtem 700 dtex Nylon hergestellt.
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Die Testungen wurden an acht unterschiedlichen Reißnahtkonfigurationen durchgeführt: einer rechtwinkligen U-förmigen Reißnaht 300, einer halbkreisförmigen Reißnaht 302, einer gebogenen U-förmigen Reißnaht 304, einer O-förmigen Reißnaht 306, einer eng rechtwinkligen U-förmigen Reißnaht 310, einer oval geformten Reißnaht 312, einer geraden V-förmigen Reißnaht 314 und einer gebogenen V-förmigen Reißnaht 316. Die gebogene V-förmige Reißnaht 316 war identisch mit der, die in den 5A und 5B dargestellt ist. Jede dieser Reißnahtkonfigurationen wies 10 Stiche auf, mit Ausnahme der eng rechtwinkligen U-förmigen Reißnaht 310, welche 11 Stiche umfasste. Für jede Reißnahtkonfiguration wurden die sich überlagernde Materialteile wie in den 5A und 5B gezeigt, angeordnet und mittels der Reißnaht miteinander verbunden.-Für die kreisförmige Reißnaht 306 und die oval geformte Reißnaht 312, sind die Start- und Endpunkte gegenüber der Bruchstelle gelegen. Spannung wurde, wie in den 5A und 5B gezeigt, angelegt bis, bis die Reißnaht riss, wobei die Größe der Spannung zu diesem Zeitpunkt aufgezeichnet wurde.
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Die Testung wurde fünf oder sechs Mal pro Nahtkonfiguration durchgeführt. Basierend auf den Resultaten der Tests wurden bekannte statistische Verfahren eingesetzt, um die erwartete Leistungsfähigkeit für jede Nahtkonfiguration mit einem Konfidenzintervall von 95% zu bestimmen. Die Konfidenzniveaus für jede Nahtkonfiguration sind in den schraffierten Flächen dargestellt, die mit jeder Nahtkonfiguration in 6 assoziiert sind. 95-%Konfidenzintervall bedeutet, dass für jede Nahtkonfiguration die durchschnittliche Reißspannung innerhalb eines Bereiches liegen wird, der durch die schraffierten Flächen 95% der Zeit definiert wird. Somit wird beispielsweise für die gebogene V-förmige Nahtkonfiguration 316 die durchschnittliche Reißlast 95% der Zeit innerhalb des Bereiches von etwa 55-79 Newton liegen.
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Aus dem Angeführten werden Fachleute erkennen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Stärke der reißbaren Reißnaht zugeschnitten bzw. abgestimmt werden kann durch die Konfiguration oder Form der Reißnaht selbst, ohne die Garnart zu ändern und während eine konstante (z.B. minimale) Anzahl von Stichen beibehalten wird. Dies gestattet, die Reißfestigkeit entsprechend Leistungskriterien abzustimmen, die anwendungsspezifisch sind, sogar innerhalb der gleichen Gesamtanwendung.
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Beispielsweise kann es, mit Bezug auf die 2-4, wünschenswert sein, dass die Reißfestigkeit der Reißnaht 120, die verwendet wird, um die Ablasstür 110 zu fixieren, geringer ist als die Reißfestigkeit der Reißnaht 160, die verwendet wird, um das Volumen reduzierende Fangband 150 zu fixieren. In diesem Fall kann die gewünschte Leistung erreicht werden, indem beispielsweise die rechteckige U-förmige Nahtkonfiguration 300 (siehe 6) oder die halbkreisförmige Nahtkonfiguration 302 für die Reißnaht 160 verwendet wird, sodass das Volumen reduzierende Fangband 150 in dem Zustand mit kleinen Volumen gehalten wird, und zwar durch eine relativ starke Reißnaht. In ähnlicher Weise kann die gerade V-förmige Nahtkonfiguration 314 oder die gebogene V-förmige Nahtkonfiguration 316 für die Reißnaht 120 verwendet werden, sodass die Ablasstür 110 durch eine vergleichsweise schwächere Reißnaht in dem offenen Zustand gehalten wird.
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Durch Prüfung und Auswertung wurde bestimmt, dass die Leistung der Reißnaht 200 auch beeinflusst werden kann durch die Faden- bzw. Garnart, die verwendet wird, um die Reißnaht herzustellen. Um diese Bestimmung zu machen, wurden verschiedene Garnarten verwendet, um drei der Nahtkonfigurationen, die oben beschrieben wurden, zu bilden. Diese Nahtkonfigurationen mit unterschiedlichen Garnen wurden getestet, um die Last zu bestimmen, bei der die Reißnaht reißt. Die Resultate dieser Tests sind in dem Diagramm der 7 beschrieben.
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Mit Bezug auf 7 waren die Nahtkonfigurationen, die verwendet wurden, um die Tests durchzuführen die halbkreisförmige Reißnaht 302, die kreisförmige Reißnaht 306 und die oval geformte Reißnaht 312. Bei allen Tests verband die Reißnaht die sich überlagernden Materialteile auf die gleiche Art und Weise wie die, die in den 5A und 5B dargestellt ist. In jedem Test wurde die Reißnaht in einer gleichartigen oder identischen Weise, wie sie in den 5A und 5B gezeigt ist, ausgerichtet. Für die kreisförmige Reißnaht 306 und die oval geformte Reißnaht 312 sind die Start- und Endpunkte gegenüber der Bruchstelle gelegen. Insbesondere war die Reißnaht so ausgerichtet, dass die Symmetrieachse der Reißnaht sich im Allgemeinen parallel zu den gegenüberliegenden Richtungen erstreckte, in welche die Spannung an die ersten und zweiten Materialteile angelegt wurde, wobei auf diese Weise die Spannung primär auf die Bruchstelle fokussiert wurde.
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Jede Nahtkonfiguration wies zehn Stiche auf, die Stichgröße betrug ungefähr 3 Millimeter und die Fadenspannung betrug etwa 120 cN (1,2 Newton). Die sich überlagernden Materialteile wurden aus gewebtem 700 dtex Nylon hergestellt, wobei eine Silikonbeschichtung auf einer Seite angebracht war.
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Die Tests wurden an sechs unterschiedlichen Faden- bzw. Garnarten für jede Nahtkonfiguration durchgeführt: Tex-16 Polyestergarn, Tex-27 Nylon, Tex-30 Nylon, Tex-45 Nylon, Tex-70 Nylon und Tex-90 Nylon. Für jede Nahtkonfiguration wurden die sich überlagernden Materialteile, wie in den 5A und 5B gezeigt, angeordnet und mittels der Reißnaht miteinander verbunden. Spannung wurde angelegt, wie in den 5A und 5B gezeigt, bis die Reißnaht riss, wobei an diesem Zeitpunkt die Größe der Spannung aufgezeichnet wurde. Für jede der sechs Garnarten wurde der Test 5-6 mal an jeder der drei Nahtkonfigurationen wiederholt.
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Das Diagramm der 7 stellt die Resultate der Tests dar. In 7 repräsentiert die horizontale Achse die Zugfestigkeit der sechs verschiedenen Garne, die in den Tests verwendet wurden. Wie in 7 dargestellt, hat dasTex-16 Polyestergarn eine Zugfestigkeit von etwa 1,8 Newton, das Tex-27 Nylongarn besitzt eine Zugfestigkeit von etwa 3,4 Newton, das Tex-30 Nylongarn hat eine Zugfestigkeit von etwa 4,7 Newton, das Tex-45 Nylongarn besitzt eine Zugfestigkeit von etwa 7,5 Newton, das Tex-70 Nylongarn hat eine Zugfestigkeit von etwa 11 Newton und das Tex-90 Nylongarn besitzt eine Zugfestigkeit von etwa 14 Newton. Die vertikale Achse repräsentiert die Nahtstärke der drei Nahtkonfigurationen, die die unterschiedlichen Garnarten verwenden.
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In 7 stellen die Punkte, die auf dem Diagramm dargestellt sind, durchschnittliche Reißfestigkeiten der drei Nahtkonfigurationen dar, die unterschiedliche Garne verwenden. Beispielsweise betrug die durchschnittliche Reißfestigkeit für die halbkreisförmige Nahtkonfiguration 302, welche das Tex-45 Nylongarn verwendete, etwa 190 Newton. Als ein anderes Beispiel betrug die durchschnittliche Reißfestigkeit für die kreisförmige Nahtkonfiguration 306, welche das Tex-45 Nylongarn verwendete, etwa 135 Newton. Als ein weiteres Beispiel betrug die durchschnittliche Reißfestigkeit für die elliptische Nahtkonfiguration 312, die das Tex-45- Nylongarn verwendete, etwa 125 Newton. An dieser Stelle sollte bemerkt werden, dass die durchschnittlichen Nahtstarken für die halbkreisförmige Reißnahtkonfiguration 302, die die Tex-70 und Tex-90 Nylongarne verwendeten, nicht aufgezeichnet wurden, weil die Festigkeit der Reißnaht 250 Newton überstieg, welches der maximalen Spannung entsprach, die die Vorrichtung, welche zum Messen der Spannung verwendet wurde, in der Lage war zu messen.
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Basierend auf den Resultaten, die in 7 dargestellt sind, wird erkannt werden, dass, wenn die Fadenstärke ansteigt, die Reißfestigkeit ebenfalls zunimmt. Die Linien, die auf dem Diagramm gezeichnet sind, und die mit den Nahtkonfigurationen assoziiert sind, approximieren die Beziehung zwischen der Fadenstärke und der Festigkeit bzw. Stärke der Reißnaht, wobei ein am besten passender Algorithmus verwendet wird. Diese gezeichneten Linien stellen dar, dass diese Beziehung in etwa linear verläuft.
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Aus dem Vorangegangenen werden Fachleute erkennen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Festigkeit der reißbaren Reißnaht zugeschnitten werden kann durch Auswahl des Garns, welches verwendet wird, um die Reißnaht herzustellen, ohne die Konfiguration oder Form der Reißnaht selbst zu verändern, wobei eine konstante (z.B. kleine) Anzahl von Stichen beibehalten wird. Dies gestattet auch, die Reißfestigkeit gemäß Leistungskriterien zuzuschneiden, die anwendungsspezifisch sein können, auch innerhalb der gleichen Gesamtanwendung.
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Mit Bezug auf die 2-4 kann es beispielsweise wünschenswert sein, dass die Reißfestigkeit der Reißnaht 120, die verwendet wird, um die Ablasstür 110 zu fixieren, geringer ist als die Reißfestigkeit der Reißnaht 160, die verwendet wird, um das Volumen reduzierende Fangband 150 zu fixieren. In diesem Fall kann die erwünschte Leistung beispielsweise, durch Verwenden des Tex-70 oder Tex-90 Nylongarns erreicht werden, um die Reißnaht 160 herzustellen, so dass das Volumen reduzierende Fangband 150 in dem Zustand mit kleinem Volumen durch eine relativ starke Reißnaht gehalten wird. Auf ähnliche Weise kann Tex-16 Polyester- oder Tex-27-Nylongarn verwendet werden, um die Reißnaht 120 so herzustellen, dass die Ablasstür 110 durch eine vergleichsweise schwächere Reißnaht in dem offenen Zustand gehalten wird.
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Durch Kombinieren der Beziehungen, die in den 6 und 7 dargestellt sind, werden Fachleute weiterhin erkennen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung die Festigkeit der reißbaren Reißnaht durch eine Kombination von Auswahl der Garnart, die verwendet wird, um die Reißnaht herzustellen, und der Konfiguration oder Form der Reißnaht, zugeschnitten werden kann, während eine konstante (z.B. kleine) Anzahl von Stichen beibehalten wird. Dies gestattet auch, die Reißfestigkeit entsprechend den en zuzuschneiden, die anwendungsspezifisch, auch innerhalb der gleichen Gesamtanwendung, sein kann.
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Unter Bezugnahme auf die 2-4 kann es beispielsweise wünschenswert sein, dass die Reißfestigkeit der Reißnaht 120, die verwendet wird, um die Ablasstür 110 zu fixieren, geringer ist als die Reißfestigkeit der Reißnaht 160, die verwendet wird, um das Volumen reduzierende Fangband 150 zu fixieren. In diesem Fall kann die erwünschte Leistung beispielsweise, durch Verwenden des Tex-70 oder Tex-90 Nylongarns mit einer rechteckigen U-förmigen Nahtkonfiguration 300 oder einer halbkreisförmigen Nahtkonfiguration 302 erreicht werden, um die Reißnaht 160 herzustellen, und durch Verwendung von Tex-16 Polyester- oder Tex-27- Nylongarn mit einer V-förmigen Nahtkonfiguration 314 oder einer gebogenen V-förmigen Nahtkonfiguration 316, um die Reißnaht 120 herzustellen.
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8 stellt beispielhaft eine Reißnaht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in den 5A und 5B dargestellt ist, ähnlich. Demgemäß werden Bezugszeichen, die denen der 5A und 5B ähnlich sind, in 8 verwendet, um ähnliche Komponenten zu identifizieren, wobei das Suffix „a“ mit den Bezugszeichen der 8 assoziiert ist, um Verwirrung zu vermeiden.
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In 8 verbindet die Reißnaht 200a erste und zweite Materialteile 220a und 230a, welche in einer benachbarten und sich überlagernden Weise positioniert sind. Die ersten und zweiten Materialteile 220a und 230a können Teile eines einzigen Materialstücks (wie gezeigt sein oder können Teile von unterschiedlichen Materialstücken (nicht gezeigt) sein. Beispielsweise kann, repräsentativ für die Reißnaht 120 in den 2-4 der erste Materialteil 220a der Ablasstür 110 entsprechen und der zweite Materialteil 230a kann dem Seitenzuschnitt 104 des Airbags 14 entsprechen. Als weiteres Beispiel können, repräsentativ für die Reißnaht 160 in den 2-4, die ersten und zweiten Materialteile 220a und 230a den übereinanderliegenden Teilen 162 und 164 des Volumen reduzierenden Fangbandes 150 entsprechen.
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Wie in 8 gezeigt, umfasst die Reißnaht 200a des zweiten Ausführungsbeispiels zwei reißbare Nahtlinien: eine erste Nahtlinie 300 und eine zweite Nahtlinie 320. Die ersten und zweiten Nahtlinien 300 und 320 können unter Verwendung konventioneller Nähtechniken und -ausrüstung hergestellt werden und weisen einen Unterfaden und einen Oberfaden (nicht gezeigt) auf, wie oben mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 5A und 5B beschrieben.
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Die erste Nahtlinie 300 besitzt einen Anfangs- bzw. Startpunkt 302, einen Endpunkt 304 und eine Bruchstelle 306, die zwischen (z.B. am Mittelpunkt zwischen) den Start- und Endpunkte gelegen ist. Die Bruchstelle 306 ist der Punkt entlang der ersten Nahtlinie 300, wo vorgesehen ist, dass die Naht unter Spannung zu reißen beginnt. Auf ähnliche Weise besitzt die zweite Nahtlinie 320 einen Startpunkt 322, einen Endpunkt 324 und eine Bruchstelle 326, welches zwischen (z.B. an dem Mittelpunkt zwischen) den Start- und den Endpunkten gelegen ist. Die Bruchstelle 326 ist der Punkt entlang der zweiten Nahtlinie 320, wo die Naht unter Spannung zu reißen beginnen soll.
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Die ersten und zweiten Nahtlinien 300 und 320 können irgendeine der Formen oder Konfigurationen, die oben beschrieben und in 6 dargestellt wurden, besitzen. Die ersten und zweiten Nahtlinien 300 und 320 können ebenfalls irgendeine der oben beschriebenen und in 7 dargestellten Materialkonstruktionen haben. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Form, Konfiguration und die Materialherstellung der ersten und zweiten Nahtlinien 300 und 320 ausgewählt werden, um die Naht 200a anzupassen bzw. zuzuschneiden, um die gewünschten Funktionen durchzuführen und um die gewünschten Leistungscharakteristiken aufzuweisen.
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Wie in 8 gezeigt, besitzt die erste Nahtlinie 300 eine invertierte, im Allgemeinen gebogene V-förmige Konfiguration, die oben beschrieben wurde, und die zweite Nahtlinie 320 besitzt die oben beschriebene halbkreisförmige Konfiguration. Die Reißnaht 200a ist derart angeordnet, dass eine Symmetrieachse 214a der Reißnaht sich im Allgemeinen parallel zu den gegenüberliegenden Richtungen erstreckt, in denen die Spannung, die im Allgemeinen durch mit T bezeichnete Pfeile in 8 gezeigt ist, an die ersten und zweiten Teile 220 a und 230a angelegt wird. Diese Konfigurationen werden zusammen mit ihren Materialkonstruktionen ausgewählt, um die Reißnaht 22a anzupassen, um die gewünschten Funktionen auszuführen und um die erwünschten Leistungscharakteristiken aufzuweisen.
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Die Reißnaht 200a ist konfiguriert, um ansprechend auf die Spannung T, die an die ersten und zweiten Materialteile 220a und 230a angelegt wird, zu reißen. Diese Spannung T kann beispielsweise der Spannung entsprechen, die an die Ablasstür 110 und den Seitenzuschnitt 104 während des Einsatzes des Airbags 14 angelegt wird. Diese Spannung T kann beispielsweise der Spannung entsprechen, die an die sich überlagernden Teile 162 und 164 des Volumen reduzierenden Fangbandes 150 angelegt wird.
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Wie in 8 gezeigt, sind die ersten und zweiten Materialteile 220a und 230a derart angeordnet, dass die Spannung T, die an die Teile angelegt wird, in einer Ablöseaktion oder Bewegung zwischen den Teilen resultiert, welche auf die Reißnaht 200a einwirkt. In dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese Ablöseaktion durch Zurückfalten des zweiten Teils 230a erzeugt, sodass er die Reißnaht 200a überlagert- Die Spannung T wirkt, wenn sie angelegt wird, zuerst auf die Bruchstelle 306 der ersten Nahtlinie 300 und dann auf die Bruchstelle 326 der zweiten Nahtlinie 320, nachdem die erste Nahtlinie reißt.
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Da die Spannung T anfänglich auf die Bruchstelle 306 fokussiert ist, beginnt die erste Nahtlinie 300 zu reißen, wenn der Naht- bzw. Oberfaden an der Bruchstelle reißt und beginnt sich von dem Material 220a und 230a aufzutrennen. Der Oberfaden mit einer bekannten Zugfestigkeit wird reißen, wenn die Spannung T einen bekannten Wert erreicht. Da die Bruchstelle 306 nur wenige Stiche des Oberfadens aufweist, wird die Anzahl der Variablen, die die Spannung beeinflussen könnten, bei der die erste Nahtlinie 300 zu reißen beginnt, reduziert werden, und zwar im Gegensatz zu beispielsweise der Reißnaht, in der die Spannung über eine große Anzahl von Stichen verteilt ist.
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In der Konfiguration der Reißnaht 200a, die in 8 gezeigt ist, kann die Funktion der ersten Nahtlinie 300 sein, beispielsweise beim Absorbieren und Dämpfen der Kräfte zu helfen, die auf die Reißnaht 200a während des anfänglichen Einsatzes des Airbags 14 ausgeübt werden. Die erste Nahtlinie 300 kann somit konfiguriert sein, um ansprechend auf Spannungskräfte zu reißen, die geringer sind als jene, bei denen die zweite Nahtlinie 320 zu reißen konfiguriert ist. Die erste Nahtlinie 300 kann reißen, und zwar entweder teilweise oder vollständig, unter Kräften, die auf die Reißnaht 200a während des anfänglichen Einsatzes des Airbags 14 ausgeübt werden, wobei die zweite Nahtlinie 320 intakt gelassen wird, sodass sie in 20 der gewünschten Weise auf die Fahrzeug- und Insassenzustände in dem Fahrzeug ansprechen kann.
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Beispielsweise kann die zweite Nahtlinie 320 konfiguriert sein, um ansprechend auf Kräfte zu reißen, die auf die Reißnaht 200a ausgeübt werden, wenn der Airbag 14 während des Einsatzes bzw. Entfaltens unbehindert oder im Wesentlichen unbehindert ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wo sich der Insasse beim Auftreten eines Ereignisses, welches den Einsatz des Airbags auslöst, in einer normalen und unangegurteten Sitzposition befindet. Während eines derartigen Einsatzes werden die Ablasstür 110 und der Ablass 100 geschlossen, was zulassen wird, dass in dem Airbag 14 der Druck ansteigt, bei welchem die zweite Nahtlinie 320 konfiguriert ist zu reißen. Die zweite Nahtlinie 320 wird dann reißen und der Airbag 14 wird seinen vollständig aufgeblasenen und entfalteten Zustand erreichen.
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Aus dem Vorangegangenen werden Fachleute erkennen, dass ein vorhersagbares, verlässliches und wiederholbares Reißen der ersten und zweiten Nahtlinien 300 und 320 erreicht werden kann, und zwar durch Auswählen eines Naht- bzw. Oberfadens mit einer geeigneten Zugfestigkeit und durch Verwenden einer geeigneten Konfiguration. Beispielsweise kann durch Testung die Größe der Spannung T, die auf die Materialteile 220a und 230a infolge des Einsatzes des Airbags ausgeübt wird, und die Spannung T, die infolge von Zuständen mit vollständiger Aufblasung ausgeübt wird, bestimmt werden. Die Form/Konfiguration und die Materialkonstruktion der ersten Nahtlinie 300 könnte so ausgewählt werden, dass ihre Reißfestigkeit bei oder in etwa bei der Größe der gemessenen Einsatzspannungen liegt. Die Form/Konfiguration und die Materialkonstruktion der zweiten Nahtlinie 320 könnte so ausgewählt werden, dass ihre Reißfestigkeit bei oder in etwa bei der Größe der Spannungen, die während der Zustände mit vollständiger Aufblasung gemessen werden, liegt.
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9 ist ein Diagramm, das die Funktion der Reißnaht 200a des Ausführungsbeispiels der 8 darstellt. Wie in 9 gezeigt, beginnt, wenn sich der Airbag 14 entfaltet, die Spannung T, die auf die ersten und zweiten Materialteile 220a und 230a angelegt wird, zu steigen. Zum Zeitpunkt t1 erhöht der anfängliche Einsatz des Airbags die Spannung T auf eine Größe, bei der die erste Nahtlinie 300 reißt.
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Dies bewirkt einen kurzen Abfall in der Spannung T infolge der Absorptions-/ Dämpfungskraft, die von der ersten Nahtlinie 300 vorgesehen wird. Wenn das Ereignis, welches den Einsatz des Airbags auslöst, fortdauert, gestatten die Fahrzeug- und Insassenzustände, wie beispielsweise ein normal sitzender und nicht angegurteter Insasse, einen fortdauernden Airbageinsatz, was die Spannung T auf einen Punkt erhöht, bei welchem die zweite Nahtlinie 320 zu dem Zeitpunkt t2 reißt. Dies vervollständigt das Reißen der Reißnaht 200a und gibt die Verbindung zwischen den ersten und zweiten Materialteilen 220a und 230a frei.
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Fachleute werden erkennen, dass das Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in den 8 und 9 dargestellt ist, eine große Vielfalt von Konfigurationen der Reißnaht 200a zulässt. Beispielsweise könnten mehr als zwei Nahtlinien verwendet werden, um die Leistungscharakteristiken der Reißnaht 200a weiter anzupassen. Als weiteres Beispiel könnten die ersten und zweiten Nahtlinien 300 und 320 Teile einer einzigen Nahtlinie anstelle der getrennten Nahtlinien sein.
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Aus der obigen Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen erkennen. Derartige Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Fachkönnens sollen durch die angehängten Ansprüche abgedeckt werden.