DE102011117036A1

DE102011117036A1 - Airbag mit Haltegurt- und Scheibenanordnung

Info

Publication number: DE102011117036A1
Application number: DE102011117036A
Authority: DE
Inventors: Kurt F. Fischer; Douglas M. Gould
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2011-10-27
Publication date: 2012-05-03
Also published as: US8678431B2; CN102555973A; US20120104737A1; CN102555973B

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zur Steuerung der Entfaltung einer aufblasbaren Schutzeinrichtung (14) weist einen Haltegurt (150) mit einer ersten Verbindung mit einem ersten Abschnitt (100, 104) der Schutzeinrichtung sowie einer zweiten Verbindung mit einem zweiten Abschnitt (102) der Schutzeinrichtung auf. Eine Führung (156) ist mit der Schutzeinrichtung (14) verbunden. Der Haltegurt (150) erstreckt sich durch die Führung (156). Der Haltegurt (150) ist so ausgeführt, dass er sich durch die Führung (156) bewegt, um eine Bewegung des ersten Abschnitts (100, 104) der Schutzeinrichtung (14) in eine erste Richtung in eine Bewegung des zweiten Abschnitts (102) der Schutzeinrichtung in eine zweite Richtung umzusetzen, die von der ersten Richtung verschieden ist.

Description

Verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung stellt eine teilweise Fortführung der am 27. Oktober 2010 eingereichten U. S. Patentanmeldung mit Aktenzeichen 12/912,800 dar, die hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen zwischen einem Armaturenbrett und einem Insassen auf dem Vordersitz eines Fahrzeugs aufblasbaren Airbag.
Stand der Technik
Es ist bekannt, eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung, wie z. B. einen Airbag, zum Schutz eines Fahrzeuginsassen vorzusehen. Einen speziellen Airbagtyp stellt ein Frontalairbag dar, der zwischen einem Insassen auf einem Vordersitz des Fahrzeugs und einem Armaturenbrett des Fahrzeugs aufblasbar ist. Derartige Airbags können entweder Fahrerairbags oder Beifahrerairbags sein. Im aufgeblasenen Zustand schützen die Fahrer- und Beifahrerairbags den Insassen vor einem Aufprall auf Teile des Fahrzeugs wie das Armaturenbrett und/oder ein Lenkrad des Fahrzeugs.
Beifahrerairbags werden normalerweise im nicht aufgeblasenen Zustand in einem am Fahrzeugarmaturenbrett angebrachten Gehäuse verstaut. Eine Airbagklappe kann mit dem Gehäuse und/oder dem Armaturenbrett verbunden werden, um den Airbag in einem verstauten Zustand einzuschließen und zu verdecken. Bei der Entfaltung des Beifahrerairbags öffnet sich die Airbagklappe, so dass sich der Airbag in einen aufgeblasenen Zustand bewegen kann. Die Airbagklappe öffnet sich aufgrund von Kräften, welche der sich aufblasende Airbag auf die Klappe ausübt.
Fahrerairbags werden normalerweise in einem nicht aufgeblasenen Zustand in einem am Lenkrad des Fahrzeugs befestigten Gehäuse verstaut. Eine Airbagabdeckung kann mit dem Gehäuse und/oder dem Lenkrad verbunden werden, um den Airbag im verstauten Zustand einzuschließen und zu verdecken. Bei der Entfaltung des Fahrerairbags öffnet sich die Airbagabdeckung, so dass der Airbag eine aufgeblasene Stellung einnehmen kann. Die Airbagabdeckung öffnet sich aufgrund von Kräften, welche der sich aufblasende Fahrerairbag auf die Abdeckung ausübt.
Eine weitere Art von Airbag stellt ein Seitenaufprall-Airbag dar, der zwischen einem Seitenaufbau eines Fahrzeugs und einem Fahrzeuginsassen aufblasbar ist. Seitenaufprall-Airbags können beispielsweise am Sitz, am Seitenaufbau oder an der Tür angebracht werden. Eine weitere Art von Airbag besteht aus einem aufblasbaren Kniepolster, das zwischen einem Armaturenbrett und/oder einer Lenksäule eines Fahrzeugs und einem Fahrzeuginsassen aufblasbar ist. Aufblasbare Kniepolster können beispielsweise im Armaturenbrett oder an der Lenksäule angebracht werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Entfaltung einer aufblasbaren Schutzeinrichtung. Die Vorrichtung weist einen Haltegurt mit einer ersten Verbindung mit einem ersten Abschnitt der Schutzeinrichtung sowie einer zweiten Verbindung mit einem zweiten Abschnitt der Schutzeinrichtung auf. Eine Führung ist mit der Schutzeinrichtung verbunden. Der Haltegurt erstreckt sich durch die Führung. Der Haltegurt ist so ausgeführt, dass er sich durch die Führung bewegt, um eine Bewegung des ersten Abschnittes der Schutzeinrichtung in eine erste Richtung in eine Bewegung des zweiten Abschnittes der Schutzeinrichtung in eine zweite Richtung umzusetzen, die von der ersten Richtung verschieden ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen. Die Vorrichtung umfasst eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung, die zwischen einer Fahrzeugoberfläche und dem Fahrzeuginsassen aufblasbar ist. Die Schutzeinrichtung weist einen ersten und einen zweiten Abschnitt auf, die in Richtung des Insassen vorliegen, sowie einen dritten Abschnitt, der angrenzend an die oder nahe der Fahrzeugoberfläche angeordnet ist.
Ein Haltegurt weist eine erste Verbindung mit dem ersten Abschnitt der Schutzeinrichtung sowie eine zweite Verbindung mit dem zweiten Abschnitt der Schutzeinrichtung auf. Eine Führung ist mit dem dritten Abschnitt der Schutzeinrichtung verbunden. Der Haltegurt erstreckt sich durch die Führung. Der Haltegurt ist so konfiguriert, dass er im Wesentlichen die vollständige Entfaltung des ersten Abschnittes zulässt und die Entfaltung des zweiten Abschnittes begrenzt, wenn sich die Schutzeinrichtung ungehindert entfaltet, wobei der Haltegurt derart ausgeführt ist, dass er sich in Abhängigkeit des Eindringens des Insassen in den ersten Abschnitt durch die Führung bewegt, um den zweiten Abschnitt zur weiteren Entfaltung in den vollständig entfalteten Zustand freizugeben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorhergehenden und die weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann, den die vorliegende Erfindung betrifft, nach Betrachtung der folgenden Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich. Diese zeigen in:
1 und 2 schematische Seitenansichten, die verschiedene Zustände einer Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeuges gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellen;
3 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnittes der Vorrichtung aus den 1 und 2;
4 ein Diagramm, das bestimmte Insassencharakteristika unter verschiedenen Fahrzeugbetriebsbedingungen veranschaulicht;
5A und 5B schematische Seitenansichten, die verschiedene Zustände einer Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeuges gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellen;
6A und 6B schematische Seitenansichten, die verschiedene Zustände einer Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeuges gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung darstellen;
7A und 7B schematische Seitenansichten, die verschiedene Zustände einer Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeuges gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung darstellen; sowie
8A und 8B schematische Seitenansichten, die verschiedene Zustände einer Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeuges gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung darstellen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Eine Vorrichtung 10 zum Schutz eines Insassen 20 eines Fahrzeuges 12 weist eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung 14 in Form eines Airbags auf. in der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist der Airbag 14 ein Beifahrer-Frontalairbag zum Schutz eines Insassen 20 auf einem Sitz 22 auf einer Beifahrerseite 24 des Fahrzeugs 12. Wie in den 1 und 2 dargestellt, weist das Fahrzeug 12 auch einen Sicherheitsgurt 18 zum Schutz des Fahrzeuginsassen 20 auf.
Der Airbag 14 kann Teil eines Airbag-Moduls 30 sein, welches einen Gasgenerator 32 und ein Gehäuse 34 aufweist. Der Airbag 14 umfasst einen durch gestrichelte Linien in 1 angedeuteten, verstauten Zustand, in welchem der Airbag zusammengefaltet und in dem Gehäuse 34 untergebracht ist. Das Modul 30 ist an einem Armaturenbrett 36 des Fahrzeugs 12 angebracht. Das Gehäuse 34 enthält und trägt den Airbag 14 sowie den Gasgenerator 32 in dem Armaturenbrett 36.
Eine Airbagklappe 40 ist lösbar mit dem Armaturenbrett 36 und/oder dem Gehäuse 34 verbunden. In einem geschlossenen Zustand (nicht dargestellt) bildet die Airbagklappe 40 eine Abdeckung für das Modul 30 und schließt den Airbag 14 im verstauten Zustand in dem Gehäuse 34 ein. Die Klappe 40 ist in einen in 1 dargestellten, geöffneten Zustand verschiebbar, um eine Öffnung 44 aufzudecken, durch welche sich der Airbag 14 aus dem verstauten Zustand im Gehäuse 34 entfalten kann. Die Klappe 40 kann entweder direkt oder durch das Gehäuse 34 mithilfe von (nicht dargestellten) Einrichtungen wie einem Kunststoffgelenkteil, einem Band oder einem Haltegurt mit dem Fahrzeug 12, z. B. dem Armaturenbrett 36, verbunden sein.
Der Gasgenerator 32 kann zur Bereitstellung von Aufblasmedium in einem aufblasbaren Volumen 54 des Airbags 14 betätigt werden, damit sich der Airbag in den aufgeblasenen Zustand entfaltet. Es kann jede bekannte Art von Gasgenerator 32 eingesetzt werden, wie z. B. gespeichertes Gas, Festtreibstoff, in angereicherter oder Hybridform. Die Vorrichtung 10 weist einen schematisch bei 50 dargestellten Sensor zum Erfassen eines Ereignisses auf, das das Aufblasen des Airbags 14 erfordert, wie z. B. ein Zusammenstoß. Der Gasgenerator 32 steht mit dem Sensor 50 über Verbindungsleitungen 52 in Wirkverbindung.
Der Airbag 14 kann aus jedem geeigneten Material, wie Nylon (z. B. 6-6 fädigem Nylongewebe), hergestellt werden und jede geeignete Konstruktion aufweisen. Beispielsweise kann der Airbag 14 aus einem oder mehreren Materialstücken oder -bahnen bestehen. Wenn mehr als ein Stück oder eine Bahn verwendet werden, können diese durch bekannte Mittel wie Nähte, Ultraschallschweißen, Heißverklebung oder Klebstoffe zur Ausbildung des Airbags miteinander verbunden werden. Der Airbag 14 kann entweder unbeschichtet, mit einem Material, wie z. B. gasundurchlässigem Urethan, beschichtet oder auch mit einem Material, wie z. B. einer gasundurchlässigen Folie, laminiert sein. Somit kann der Airbag 14 einen gasdichten oder im Wesentlichen gasdichten Aufbau aufweisen. Der Fachmann wird erkennen, dass auch alternative Stoffe wie Polyestergarn sowie alternative Beschichtungen wie Silikon zum Aufbau des Airbags 14 eingesetzt werden können.
Sobald der Eintritt eines Ereignisses erfasst wird, das ein Aufblasen des Airbags 14 erfordert, wie z. B. ein Fahrzeugzusammenstoß, überträgt der Sensor 50 über die Verbindungsleitungen 52 ein Signal an den Gasgenerator 32. Bei Empfang des Signals von dem Sensor 50 wird der Gasgenerator 32 betätigt und stellt dem aufblasbaren Volumen 54 des Airbags 14 in bekannter Weise Aufblasmedium bereit. Der sich aufblasende Airbag 14 übt eine Kraft auf die Klappe 40 aus, wodurch diese in den geöffneten Zustand bewegt wird. Der Airbag 14 bläst sich aus dem verstauten Zustand in einen entfalteten Zustand auf, wie z. B. den in 1 mit durchgezogenen Linien dargestellten, vollständig aufgeblasenen, entfalteten und druckbeaufschlagten Zustand. Der Airbag 14 schützt den Fahrzeuginsassen 20 im aufgeblasenen Zustand vor einem Aufprall auf Teile des Fahrzeuges 12, wie das Armaturenbrett 36.
Der Airbag 14 schützt nach seiner Entfaltung in Abhängigkeit eines Ereignisses, das einen Insassenschutz erfordert, den Insassen 20, indem er die durch den Insassen auf den Airbag aufgebrachte Aufprallkraft aufnimmt. Wenn der Insasse 20 auf den Airbag 14 aufprallt, dringt der Insasse in den Airbag ein, welcher die Aufprallkräfte über die große Fläche und das Volumen des Sacks aufnimmt und verteilt. Mit in den Airbag 14 „eindringen” ist der Fall gemeint, bei dem der Insasse im Falle eines Frontalaufpralls auf das Fahrzeug 12 nach vorne in Eingriff mit dem Airbag 14 bewegt wird, wie durch den mit 42 bezeichneten Pfeil in den 1 und 2 angedeutet. Das „Eindringen” des Insassen in den Airbag 14 ist der Abstand oder das Ausmaß, in dem sich der Insasse 20 in die aufgeblasene Tiefe des Airbags hineinbewegt. Anders ausgedrückt, könnte das Ausmaß des Eindringens als die Entfernung gemessen werden, die ein vorgegebener Punkt auf der Frontbahn 74 durch den eindringenden Insassen 20 auf das Armaturenbrett 36 zu bewegt wird. Beispielsweise kann das Ausmaß des Eindringens in 2 als der Unterschied zwischen der in 1 mit D1 bezeichneten, aufgeblasenen Tiefe und der in 2 mit D2 bezeichneten Eindringtiefe berechnet werden. Alternativ könnte das Eindringen als die Entfernung zwischen einem Punkt auf der Frontbahn 74 und einem feststehenden Punkt am Armaturenbrett 36 oder zwischen einem Punkt an dem Insassen 20 (z. B. auf der Brust des Insassen) und einem feststehenden Punkt am Armaturenbrett gemessen werden.
Mehrere Faktoren bestimmen das Ausmaß, in dem ein Insasse 20 in den Airbag 14 eindringt. Beispielsweise bestimmen die Größe oder Masse des Insassen 20, die Geschwindigkeit, mit der der Insasse auf den Airbag 14 auftrifft, die Druckbeaufschlagung des Airbags und die Tatsache, ob der Insasse von dem Sicherheitsgurt 18 zurückgehalten wird oder nicht, zusammen das Ausmaß, in dem der Insasse in einem vorgegebenen Entfaltungsfall in den Airbag eindringt. Einige dieser bestimmenden Faktoren sind in 4 dargestellt, in der das Eindringen in den Airbag von der Brust zum Armaturenbrett für Insassen mit unterschiedlicher Größe abgebildet ist, die entweder angeschnallt oder nicht angeschnallt sind und die mit unterschiedlicher Geschwindigkeit auf den Airbag 14 auftreffen.
4 veranschaulicht Eindringwerte für zwei unterschiedlich große Insassen – einen 50. Perzentil männlichen Insassen (50% der Männer) und einen 5. Perzentil weiblichen Insassen (5% der Frauen). Der 50% Mann leitet sich aus Statistikwerten für die männliche Bevölkerung der USA ab. Der 50% Mann hat die Durchschnittsgröße und das Durchschnittsgewicht der männlichen Bevölkerung in den USA, d. h. dass ungefähr die Hälfte der männlichen Bevölkerung in den USA größer/schwerer und ungefähr die Hälfte der männlichen Bevölkerung in den USA kleiner/leichter ist. Somit ist der 50% Mann ein durchschnittlicher oder mittelgroßer männlicher Insasse. Die 5% Frau leitet sich aus Statistikwerten für die weibliche Bevölkerung der USA ab. Die 5% Frau hat eine Durchschnittsgröße und ein Durchschnittsgewicht, d. h. sie ist größer/schwerer als nur ungefähr 5% der weiblichen Bevölkerung in den USA. Umgekehrt bedeutet dies, dass ca. 95% der weiblichen Bevölkerung in den USA größer/schwerer als die 95% Frau sind. Somit stellt die 5% Frau einen kleinen weiblichen Insassen dar.
4 veranschaulicht, dass die Frage, ob der Insasse angeschnallt oder unangeschnallt ist, eine Auswirkung auf das Eindringen des Insassen in den Airbag hat. Wie in 4 gezeigt, dringt ein unangeschnallter 5% weiblicher Insasse bei einer Fahrgeschwindigkeit von 25 mph (40 km/h) mehr als ca. 150 mm tiefer in den Airbag ein als ein angeschnallter 5% weiblicher Insasse bei einer Fahrgeschwindigkeit von 35 mph (56 km/h). Ähnlich dringt ein unangeschnallter 50% männlicher Insasse bei einer Fahrgeschwindigkeit von 40 km/h gut mehr als 200 mm (ca. 225 mm) tiefer in den Airbag ein als ein angeschnallter 50% männlicher Insasse bei einer Fahrgeschwindigkeit von 56 km/h. Tatsächlich dringt die unangeschnallte 5% Frau bei einer Fahrgeschwindigkeit von 40 km/h ca. 150 mm tiefer in den Airbag ein als der angeschnallte 50% männliche Insasse bei einer Fahrgeschwindigkeit von 56 km/h.
Der Airbag 14 kann ein oder mehr Betätigungsmerkmale zur Steuerung oder Anpassung des Aufblasens, der Entfaltung und Druckbeaufschlagung des Airbags in Abhängigkeit von Fahrzeugzuständen, Insassenzuständen oder sowohl Fahrzeug- als auch Insassenzuständen aufweisen. Gemäß vorliegender Erfindung sind diese Merkmale passiv in Abhängigkeit der Fahrzeug- und Insassenzustände zum Aufblaszeitpunkt betätigbar. Somit sind diese Merkmale in der veranschaulichten Ausführungsform betätigbar, ohne dass sie auf aktiven Sensoren und/oder Stellgliedern, wie z. B. elektrischen oder pyrotechnischen Stellgliedern beruhen. Der Fachmann wird erkennen, dass manche dieser Merkmale aktiv betätigt werden könnten, beispielsweise in Abhängigkeit von Zuständen, die über aktive Sensoren bestimmt werden.
In Bezug auf die 1 und 2 weist der Airbag 14 einen Haltegurt 150 zur Anpassung der Konfiguration des Airbags 14 je nach Fahrzeug- oder Insassenzuständen in dem Fahrzeug 12 auf. In der Ausführungsform der 1 und 2 umfasst der adaptive Haltegurt 150 eine einfache Länge aus Gurtmaterial mit einem ersten Endabschnitt 152, der mit dem Airbag 14, beispielsweise mit einem mittleren oder unteren Abschnitt 80 einer Frontbahn 74 des Airbags verbunden ist. Ein zweiter Endabschnitt 154 des Haltegurts 150 ist mit einem oberen Abschnitt 76 der Frontbahn 74 des Airbags 14 verbunden. Der Haltegurt 150 erstreckt sich durch eine Führung 156, die mit dem Airbag 14 verbunden ist. Die Führung 156 verankert den Haltegurt 150 an dem Airbag und lässt zu, dass der Haltegurt 150 durch deren Struktur gleitet oder sich anderweitig durch diese hindurch bewegt. Die Führung 156 unterteilt den Haltegurt 150 in ein erstes, als Auslösegurt 162 dienendes Segment und ein zweites, als Formgurt 164 dienendes Segment.
Die Führung 156 kann verschiedene Formen aufweisen. Bezug nehmend auf 3 kann die Führung 156 beispielsweise eine Schlaufe aus einem Material wie z. B. einem Airbagmaterial umfassen, die durch Mittel wie die Naht 158 an einer Bahn des Airbags 14 befestigt ist. Alternative Mittel zur Verbindung der Führung 156 mit dem Airbag 14 umfassen Ultraschallschweißen, Klebstoffe sowie Heißverklebung sowie mechanische Befestigungsmittel. Die Führung 156 kann alternative Konstruktionen und/oder Konfigurationen aufweisen. Die Führung kann beispielsweise anstatt einer Materialschlaufe eine Metall- oder Kunststoffkonstruktion aufweisen. Führungen mit dieser Konstruktion können zum Beispiel in Form eines D-Rings aus Metall/Kunststoff oder einer Metall-/Kunststofföse oder -durchführung zur Verstärkung eines Lochs oder Schlitzes in einem Gewebematerial vorliegen. Als weiteres Beispiel kann die Führung 156 als Teil des Airbaggehäuses 34 ausgeführt sein, wobei in diesem Fall die Führung einen in dem Gehäuseaufbau ausgebildeten oder mit diesem verbundenen Ring oder Schlitz umfassen kann.
Der Abschnitt 80 der Frontbahn 74, mit der der Auslösegurt 162 verbunden ist, weist im Vergleich zu der Oberfläche und dem Krümmungsradius des Abschnitts 76 der Frontbahn (siehe 2), mit der der Formgurt 164 verbunden ist, eine große Oberfläche und einen großen Krümmungsradius auf (siehe 1). Das Ausmaß, in dem die Oberfläche und der Krümmungsradius des oberen Abschnitts 76 kleiner sind als die des mittleren/unteren Abschnitts 80, kann ein Vielfaches betragen. Bei der in den 1 und 2 dargestellten Konstruktion übt der mittlere/untere Abschnitt 80 der Frontbahn 74 eine Kraft auf den Auslösegurt 162 aus, die größer ist als die durch den oberen Abschnitt 76 der Frontbahn auf den Formgurt 164 ausgeübte Kraft.
Wenn sich der Airbag 14 aufbläst und entfaltet, wirkt der Gasdruck in dem Sack senkrecht zu der das aufblasbare Volumen 54 des Sacks definierenden Oberfläche der Bahnen. Der auf die vergleichsweise große Oberfläche des mittleren/unteren Abschnitts 80 wirkende Gasdruck in dem Airbag 14 übt eine entsprechend große Kraft auf den Auslösegurt 162 aus. Umgekehrt übt der auf die vergleichsweise kleine Oberfläche des oberen Abschnitts 76 wirkende Gasdruck eine entsprechend geringere, reduzierte Kraft auf den Formgurt 164 aus. Folglich wird die durch den oberen Abschnitt 76 auf den Formgurt 164 aufgebrachte Kraft durch den gespannten Auslösegurt 162 überwunden. Aus diesem Grund zieht, wie in 1 dargestellt, der mittlere/untere Abschnitt 80 den Haltegurt 150 durch die Führung 156, wobei der Auslösegurt 162 verlängert wird und der Formgurt 164 verkürzt wird.
Demzufolge begrenzt der Formgurt 164 die Entfaltung des oberen Abschnitts 76, wobei er den oberen Abschnitt einzieht und dem Airbag 14 die in 1 dargestellte Form verleiht. Der mittlere/untere Abschnitt 80 erreicht somit im Wesentlichen einen vollständig entfalteten Zustand, wie in 1 veranschaulicht. Unter „erreicht im Wesentlichen” ist zu verstehen, dass das bloße Vorliegen der Haltegurt- 150 und Führungsanordnung 156 zu einer gewissen, minimalen Begrenzung der Entfaltung des mittleren/unteren Abschnitts 80 führt, da es bei der Anordnung nicht möglich wäre, dass sie überhaupt keinen Einfluss hat. Der Airbag 14, der Haltegurt 150 und die Führung 156 sind im Hinblick darauf derart konstruiert und angeordnet, dass die Begrenzung des mittleren/unteren Abschnitts minimal ist, den mittleren/unteren Abschnitt nicht daran hindert, seine beabsichtigte Funktion zu erfüllen, und daher vernachlässigbar ist.
Hinzu kommt, dass der, wie in 1 dargestellt, eingezogene, obere Abschnitt 76 im Wesentlichen daran gehindert wird, einen vollständig entfalteten Zustand zu erreichen (siehe 2). Mit „im Wesentlichen daran gehindert” ist gemeint, dass der obere Abschnitt 76 in einem derartigen Ausmaß eingezogen ist, dass eine bedeutende und merkliche Änderung oder Anpassung der Leistung gegenüber der des oberen Abschnitts im vollständig entfalteten Zustand vorliegt. Der obere Abschnitt 76 würde somit eine merkliche Änderung oder Anpassung der Leistung oder Abdeckung aufweisen, wenn der Haltegurt 150 den oberen Abschnitt zur Bewegung in seinen vollständig entfalteten Zustand freigibt, wie dies in den nachfolgenden Absätzen genauer beschrieben ist.
Gemäß vorliegender Erfindung arbeitet der adaptive Haltegurt 150 mit der Führung 156 zusammen und reagiert somit auf Fahrzeugzustände, Insassenzustände oder sowohl Fahrzeug- als auch Insassenzustände, um den aufgeblasenen Zustand des Airbags 14 anzupassen. Insbesondere kann der Haltegurt 150 das Aufblasen, die Entfaltung, Konfiguration, Form, Druckbeaufschlagung oder eine Kombination daraus des Airbags 14 anpassen.
Gemäß der Ausführungsform der 1 und 2, erfolgt diese Steuerung passiv durch die physikalische Konstruktion und Konfiguration des Airbags 14 sowie des Haltegurts 150 und der Führung 156.
In der Ausführungsform der 1 und 2 sind insbesondere der Airbag 14, der adaptive Haltegurt 150 und die Führung 156 so konstruiert, ausgeführt und angeordnet, dass sie den aufgeblasenen Zustand des Airbags 14 in Abhängigkeit davon anpassen, ob der Insasse 20 zum Zeitpunkt der Entfaltung des Airbags 14 von dem Sicherheitsgurt 18 zurückgehalten wird. Dies ist vorteilhaft, da ein unangeschnallter Insasse tiefer und an einer anderen Stelle an dem Sack in den Airbag 14 eindringt als ein angeschnallter Insasse.
Wie in 1 dargestellt, dient im Falle eines angeschnallten Insassen 20 der Sicherheitsgurt 18 zum Zurückhalten des Insassen 20. Folglich wird der angeschnallte Insasse 20, insbesondere der untere Torso 90 und die Hüfte 92 des Insassen, daran gehindert, sich in Richtung des Armaturenbretts 36 zu bewegen. Dadurch kann sich der Airbag 14 bei vergleichsweise geringem Widerstand oder Behinderung durch den Insassen 20 aufblasen und entfalten. Wie in gestrichelten Linien bei 20' dargestellt, dringen der Kopf 94 und der Oberkörper 96 des Insassen in einen mittleren Abschnitt 100 des Airbags 14 ein. Der mittlere Abschnitt 100 liegt unter einem oberen Abschnitt 102 des Airbags in dem Bereich, in dem der Endabschnitt 154 des Formgurts 164 mit der Frontbahn 74 verbunden ist. Der mittlere Abschnitt 100 liegt auch über einem unteren Abschnitt 104 des Airbags 14 in dem Bereich, in dem der Endabschnitt 152 des Auslösegurts 162 mit der Frontbahn 74 verbunden ist. Wie in 1 gezeigt, kann das Ausmaß oder die Strecke, über die der der Insasse 20' in den Airbag 14 eindringt, vergleichsweise oder relativ gering sein.
Wie in 2 dargestellt, hält im Falle eines unangeschnallten Insassen 20 der Sicherheitsgurt 18 den Insassen 20 nicht zurück. Folglich wird der unangeschnallte Insasse 20 einschließlich dessen unteren Torsos 90 und Hüfte 92 nicht an der Bewegung in Richtung auf das Armaturenbrett 36 gehindert. Somit bewegt sich der gesamte Körper des Insassen ungehindert auf das Armaturenbrett 36 zu, wenn sich der Airbag 36 in Abhängigkeit des Fahrzeugaufpralls aufbläst und entfaltet. Wie in gestrichelten Linien bei 20' dargestellt, kann sich der unangeschnallte Insasse 20 in diesem Fall auch nach oben bewegen, während er sich auf das Armaturenbrett 36 zu bewegt. Dies kann aus mehreren Gründen erfolgen. Das Sitzunterteil kann von hinten nach vorne aufwärts geneigt sein, so dass sich der Insasse 20 bei der Vorwärtsbewegung auf dem Sitzunterteil auch nach oben bewegt. Außerdem kann sich der Insasse 20 bei der Vorwärtsbewegung auch von einer zurückgelehnten in einer aufrechte Position bewegen. Weiterhin kann sich der Insasse 20 nach oben aus dem Sitz heraus bewegen, während er/sie in dem Fahrzeug nach vorne fällt.
Wie in gestrichelten Linien in 2 dargestellt, dringt der Kopf 94 des Insassen in den oberen Abschnitt 102 des Airbags 14 ein. Der Oberkörper 96 des Insassen dringt in den mittleren Abschnitt 100 des Airbags 14 ein. Der untere Torso 90 dringt in den unteren Abschnitt 104 des Airbags 14 ein. Wie in 2 gezeigt, kann das Ausmaß oder die Strecke, über die der Insasse 20' in den Airbag 14 eindringt, bei Betrachtung in Vergleich zu dem angeschnallten Insassen (siehe 1) vergleichsweise oder relativ groß oder bedeutend sein.
Der Fachmann wird erkennen, dass der Haltegurt 150 der Ausführungsform der 1 und 2 dank seines Zusammenwirkens mit der Führung 156 den aufgeblasenen Zustand des Airbags 14 auf den angeschnallten Zustandes des Fahrzeuginsassen 20 zuschneidet. Im Falle des angeschnallten Insassen 20 behält der Haltegurt 150 die in 1 dargestellte Grundkonfiguration bei, wobei er den oberen Abschnitt 102 an der vollständigen Entfaltung hindert, während er die vollständige Entfaltung des unteren Abschnitts 104 zulässt. Folglich wird der Airbag 14 zunächst in der Konfiguration von 1 entfaltet und beibehalten, welche gegenüber der Konfiguration von 2 eine Konfiguration mit kleinem Volumen darstellt. Die kleine Volumenkonfiguration des Airbags 14 in 1 benötigt eine geringere Menge an Aufblasmedium, um die gewünschten Aufblas-, Entfaltungs- und Druckbeaufschlagungscharakteristika zu erzielen. Damit können die erforderliche Größe sowie die Kosten des Gasgenerators reduziert und die Zuverlässigkeit beim Aufblasen und Entfalten sichergestellt werden. Da der unangeschnallte Insasse das Worst-Case-Szenario darstellt, ist der Gasgenerator so bemessen, dass er eine Menge an Aufblasmedium bereitstellt, die zum Aufblasen, Entfalten und Druckbeaufschlagen des Airbags 14 in den Aufblaszustand mit großem Volumen der 2 innerhalb der gewünschten Leistungsparameter ausreicht. Wenn dies der Fall ist, ist die von dem Gasgenerator abgegebene Menge an Aufblasmedium mit Sicherheit ausreichend, um den Airbag 14 in den Aufblaszustand mit kleinem Volumen der 1 innerhalb der gewünschten Leistungsparameter aufzublasen, zu entfalten und mit Druck zu beaufschlagen. Da der angeschnallte Insasse den erwarteten Zustand darstellt, unterstützt die Gurtkonfiguration der 1 und 2 die Zuverlässigkeit der Vorrichtung.
Im Falle des unangeschnallten Insassen 20 bläst sich der Airbag 14 zunächst in die Konfiguration auf, in der der Haltegurt 150 die in 1 veranschaulichte Grundkonfiguration beibehält. Der unangeschnallte Insasse 20, der nicht durch den Sicherheitsgurt 18 zurückgehalten wird, bewegt sich jedoch in Eingriff mit dem unteren Abschnitt und bewegt den unteren Abschnitt auf das Armaturenbrett 36 zu, wodurch die von dem mittleren/unteren Abschnitt 80 der Frontbahn 74 auf den Auslösegurt 162 ausgeübte Kraft freigesetzt wird. Daraufhin bewegt sich der Haltegurt 150 durch die Führung 156 und verkürzt somit den Auslösegurt 162 und verlängert den Formgurt 164, wodurch der obere Abschnitt 102 des Airbags 14 zur vollständigen Entfaltung in den in 2 dargestellten Zustand freigegeben wird. Wenn sich der obere Abschnitt 102 in diesem Zustand befindet, ist er so angeordnet, dass er den unangeschnallten Insassen 20 aufnehmen und abfedern kann. Der Fachmann wird erkennen, dass das Ausmaß, in dem der Haltegurt 150 den oberen Abschnitt 102 des Airbags zur Entfaltung freigibt, proportional zu dem Ausmaß ist, in dem der Insasse 20 in den Airbag 14 eindringt.
Der Fachmann wird außerdem erkennen, dass der Haltegurt 150 und die Führung 156 der vorliegenden Erfindung die Konfiguration des Airbags 14 vorteilhafterweise in Abhängigkeit davon anpassen, ob der Insasse 20 durch den Sicherheitsgurt 18 zurückgehalten wird. Der Haltegurt 150 schneidet die Konfiguration des Airbags 14 derart zu, dass der Airbag ein vergleichsweise kleines Volumen aufweist, während er den Raum abdeckt, in dem der angeschnallte Insasse 20 (1) auf den Airbag auftrifft. Weiterhin passt der Haltegurt 150 die Konfiguration des Airbags 14 derart an, dass der Airbag ein vergleichsweise großes Volumen aufweist, während er den Raum abdeckt, in dem der unangeschnallte Insasse 20 (2) auf den Airbag auftrifft.
Da weiterhin die Entfaltung des oberen Abschnitts 102 proportional zum Eindringen des Insassen 20 in den Airbag 14 ist, schneidet der Haltegurt 150 die Konfiguration des Airbags 14 auf Zustände zwischen den in den 1 bzw. 2 dargestellten, angeschnallten und unangeschnallten Extremen zu. Beispielsweise kann die Position des Insassen zum Zeitpunkt der Airbagentfaltung (z. B. nach vorne gelehnt oder anderweitig von einer normalen Sitzposition entfernt) das Ausmaß des Eindringens des Insassen und somit die resultierende Entfaltung des oberen Abschnitts des Airbags 14 beeinflussen. In ähnlicher Weise können die vordere/hintere Fahrzeugsitzposition, verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten zum Zeitpunkt der Entfaltung sowie unterschiedliche Insassengrößen zwischen der kleinen 5% Frau und dem großen 95% Mann das Ausmaß des Eindringens des Insassen beeinflussen und damit proportional die Entfaltung des oberen Abschnitts 102 des Airbags 14 bewirken.
Wie gemäß der 1–3 gezeigt und beschrieben, sind der Haltegurt 150 und die Führung 156 der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise so ausgeführt, dass sie die Bewegung eines ersten Abschnitts der Schutzeinrichtung in eine erste Richtung in eine Bewegung eines zweiten Abschnitts der Schutzeinrichtung in eine zweite, von der ersten Richtung verschiedene Richtung umsetzen. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass diese Umsetzung von relativen Bewegungen nicht auf die Bewegung der Bahnen des in 1–3 dargestellten Airbags 14 beschränkt ist. Der Haltegurt 150 und die Führung 156 der vorliegenden Erfindung können zur Bereitstellung einer Vielzahl an Airbaganpassungen, wie z. B. der in den nachfolgenden Absätzen beschriebenen und in den begleitenden Figuren veranschaulichten, angepasst werden.
Bezug nehmend auf die Ausführungsform der 5A und 5B, umfasst ein Airbag 200 einen Haltegurt 202 und eine Führung 204, die in ähnlicher oder identischer Weise zu der in den 1 und 2 dargestellten angeordnet sind. Die Führung 204 unterteilt den Haltegurt 202 in einen Auslösegurt 206 und einen Formgurt 208. In der Ausführungsform der 5A und 5B weist der Airbag 200 außerdem eine Entlüftung 210 auf, die wahlweise zur Freisetzung von Aufblasmedium aus dem aufblasbaren Volumen des Airbags 200 betätigbar ist.
Die Entlüftung 210 weist einen Entlüftungsgurt 212 auf, der zur Betätigung der Entlüftung 210 in Abhängigkeit der Fahrzeug- und Insassenzustände zum Zeitpunkt der Entfaltung des Airbags betriebsfähig ist. Der Entlüftungsgurt 212 umfasst ein drittes Segment des Haltegurts 202, das sich von der Stelle an dem Airbag 200 erstreckt, an der der Formgurt 208 an dem Sack befestigt ist. Der Entlüftungsgurt 212 könnte jedoch auch ein von dem Auslöse- und Formgurt 206 und 208 getrennter Gurt sein. Die Entlüftung 210 weist einen in 5A dargestellten, offenen Zustand auf und ist in Abhängigkeit der Spannung auf dem Auslösegurt 212 in einen in 5B dargestellten, geschlossenen Zustand steuerbar.
Die Entlüftung 210 ist so ausgeführt, dass sie in Abhängigkeit von Fahrzeug- und/oder Insassenzuständen in dem Fahrzeug wahlweise Aufblasmedium aus dem Airbag 200 freisetzt. Wenn sich der Airbag 200 ungehindert aufbläst und entfaltet wie in 5A dargestellt, bleibt der Entlüftungsgurt 212 lose und die Entlüftung 210 bleibt in dem offenen Zustand, wodurch Aufblasmedium aus dem Airbag abgelassen wird. Wenn sich der Airbag 200 mit einem Hindernis, wie beispielsweise einer Behinderung aufgrund eines unangeschnallten oder vorne positionierten Insassen, aufbläst und entfaltet, wie im Allgemeinen durch den Pfeil in 5B dargestellt, entfaltet sich der Airbag 200 in den in 5B veranschaulichten Zustand. In diesem Zustand wird der Entlüftungsgurt 212 gespannt und zieht die Entlüftung 210 in den geschlossenen Zustand, der das Ablassen von Aufblasmedium aus dem Airbag 200 verhindert.
Aus dem Vorstehenden wird der Fachmann erkennen, dass gemäß vorliegender Erfindung der adaptive Haltegurt 202, die Führung 204 und die Entlüftung 210 zusammenwirken, um den Airbag 200 zu verformen und Aufblasmedium im Falle einer ungehinderten Entfaltung abzulassen (z. B. einem angeschnallten Insassen), und zusammenwirken, um den Airbag zu verformen und das Ablassen von Aufblasmedium im Falle einer behinderten Entfaltung zu verhindern (z. B. einem unangeschnallten Insassen). Die Führung 204 ermöglicht durch Umleiten des Haltegurts 202 gleichzeitiges Verformen des Airbags 200 an einer gewünschten Stelle an dem Sack, während gleichzeitig die selektive Betätigung der Entlüftung ermöglicht wird. Der Abschnitt des Airbags 200, der angepasst oder verformt wird, kann durch die sorgfältige Auswahl der Stellen an dem Airbag 200 konfiguriert werden, an welchen der Haltegurt 202 und die Führung 204 angebracht sind. Vorteilhafterweise werden die durch den adaptiven Haltegurt 202, die Führung 204 und die Entlüftung 210 erzielte adaptive Verformung und Entlüftung passiv gesteuert und reagieren ohne die Notwendigkeit einer aktiven Überwachung des Insassen oder des Fahrzeugs und ohne die Notwendigkeit, den Haltegurt oder die Entlüftung aktiv zu betätigen.
Als weiterer Vorteil kann der Airbag durch Einstellen der relativen Längen des Auslösegurts 206, des Formgurts 208 und des Entlüftungsgurts 212 oder durch Einstellen der Relativpositionen, in welchen die Gurte und die Führung 204 mit dem Airbag 200 verbunden sind, so angepasst werden, dass er Aufblasmedium aus dem Airbag ablässt, wenn sich der Sack in einer vorgegebenen Entfaltungsstufe befindet.
Beispielweise könnten die relativen Längen der Gurte 206, 208 und 212 und/oder die relativen Positionen, in denen die Gurte mit dem Airbag 14c verbunden sind, derart angepasst werden, dass die Entlüftung 210 das Ablassen von Aufblasmedium zu einer beliebigen Zeit vor oder bis zu dem Zeitpunkt verhindert, zu dem der Airbag den vollständig aufgeblasenen und entfalteten Zustand aus 5B erreicht. Daher könnten der Haltegurt 202 und die Führung 204 derart ausgeführt sein, dass die Entlüftung 210 das Ablassen von Aufblasmedium verhindert, wenn der Airbag 200 einen Grad der Entfaltung zwischen dem Zustand aus 5A und dem Zustand aus 5B erreicht.
Bezug nehmend auf die Ausführungsform der 6A und 6B, weist ein Airbag 230 einen Haltegurt 232 und eine Führung 234 auf, die in einer zu der in den 5A und 5B dargestellten ähnlichen oder identischen Weise angeordnet sind. Die Führung 234 unterteilt den Haltegurt 232 in einen Auslösegurt 236 und einen Formgurt 238. In der Ausführungsform der 6A und 6B weist der Airbag 230 außerdem eine Entlüftung 240 auf, welche zur Freisetzung von Aufblasmedium aus dem aufblasbaren Volumen des Airbags 230 selektiv ansteuerbar ist.
Die Entlüftung 240 weist einen Entlüftungsgurt 242 auf, der zur Betätigung der Entlüftung 240 in Abhängigkeit von Fahrzeug- und Insassenzuständen zum Zeitpunkt der Entfaltung des Airbags betriebsfähig ist. Der Entlüftungsgurt 242 umfasst ein drittes Segment des Haltegurts 232, dass sich von der Stelle an dem Airbag 230 erstreckt, an der der Formgurt 238 an dem Sack angebracht ist. Der Entlüftungsgurt 242 könnte jedoch auch aus einem von den Auslöse- und Formgurten 236 und 238 getrennten Haltegurt bestehen. Die Entlüftung 240 weist einen in 6A dargestellten, geschlossenen Zustand auf und ist in Abhängigkeit einer Spannung auf dem Auslösegurt 242 in einen in 6B dargestellten, offenen Zustand betätigbar.
Die Entlüftung 240 ist zur wahlweisen Freisetzung von Aufblasmedium aus dem Airbag 230 je nach Fahrzeug- und/oder Insassenzuständen in dem Fahrzeug ausgelegt. Der einzige Unterschied zwischen dem Airbag 230 der 5A und 5B und dem Airbag 230 der 6A und 6B besteht darin, dass die Entlüftung 240 aus einem geschlossenen Zustand (6A) in den offenen Zustand (6B) betätigbar ist. Wenn sich der Airbag 230 ungehindert aufbläst und entfaltet, wie in 6A dargestellt, bleibt der Entlüftungsgurt 242 lose und die Entlüftung bleibt in dem geschlossenen Zustand, wodurch sie das Ablassen von Aufblasmedium aus dem Airbag verhindert. Wenn sich der Airbag 230 mit einem Hindernis aufbläst und entfaltet, wie im Allgemeinen durch den Pfeil in 6B veranschaulicht, z. B. einem Hindernis aufgrund eines unangeschnallten oder nach vorne positionierten Insassen, entfaltet sich der Airbag 230 in den in 6B veranschaulichten Zustand. In diesem Zustand wird der Entlüftungsgurt 242 gespannt und zieht die Entlüftung 240 in den offenen Zustand, wodurch Aufblasmedium aus dem Airbag 230 abgelassen wird.
Aus dem Vorstehenden erkennt der Fachmann, dass gemäß vorliegender Erfindung der adaptive Haltegurt 232, die Führung 234 und die Entlüftung 240 zusammenwirken, um den Airbag 230 zu verformen und Aufblasmedium im Falle einer ungehinderten Entfaltung (z. B. eines angeschnallten Insassen) abzulassen, und zusammenwirken, um den Airbag zu verformen und das Ablassen von Aufblasmedium im Falle einer behinderten Entfaltung (z. B. eines unangeschnallten Insassen) zu verhindern. Die Führung 234 ermöglicht durch Umleiten des Haltegurts 232 ein gleichzeitiges Verformen des Airbags 230 an einer gewünschten Stelle an dem Sack, während zugleich die wahlweise Betätigung der Entlüftung ermöglicht wird. Der Abschnitt des Airbags 230, welcher angepasst oder verformt wird, kann durch genaue Auswahl der Stellen an dem Airbag 230, an denen der Haltegurt 232 und die Führung 234 angebracht sind, konfiguriert werden. Das durch den adaptiven Haltegurt 232, die Führung 234 und die Entlüftung 240 erzielte, adaptive Verformen und Entlüften wird vorteilhafterweise passiv gesteuert und reagiert ohne die Notwendigkeit einer aktiven Überwachung des Insassen oder des Fahrzeugs sowie ohne die Notwendigkeit einer aktiven Betätigung des Haltegurts oder der Entlüftung.
Als weiterer Vorteil kann der Airbag durch Einstellen der relativen Längen des Auslösegurts 236, des Formgurts 238 und des Entlüftungsgurts 242 oder durch Einstellen der Relativpositionen, in welchen die Gurte und die Führung 234 mit dem Airbag 230 verbunden sind, so angepasst werden, dass er Aufblasmedium aus dem Airbag ablässt, wenn sich der Sack in einer vorgegebenen Entfaltungsstufe befindet. Beispielweise könnten die relativen Längen der Gurte 236, 238 und 242 und/oder die relativen Positionen, in denen die Gurte mit dem Airbag 230 verbunden sind, derart angepasst werden, dass die Entlüftung 240 das Ablassen von Aufblasmedium zu einer beliebigen Zeit vor oder bis zu dem Zeitpunkt verhindert, zu dem der Airbag den vollständig aufgeblasenen und entfalteten Zustand aus 6B erreicht. Daher könnten der Haltegurt 232 und die Führung 234 derart ausgeführt sein, dass die Entlüftung 240 das Ablassen von Aufblasmedium verhindert, wenn der Airbag 230 einen Grad des Aufblasens zwischen dem Zustand aus 6A und dem Zustand aus 6B erreicht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den 7A und 7B veranschaulicht. Bezug nehmend auf die 7A und 7B, umfasst ein Airbag 250 einen Haltegurt 252 und eine erste bzw. zweite Führung 254 bzw. 256. Die erste Führung 254 ist an dem Airbag 250 an einer rückwärtigen Bahn 260 des Sacks befestigt. Die zweite Führung 256 ist an dem Airbag 250 an einer Frontbahn 262 des Sacks befestigt. Die Führungen 254 und 256 unterteilen den Haltegurt 250 in drei Segmente derart, dass ein Auslösegurt 270 zwei dieser Segmente enthält, während ein Formgurt 272 das übrige Segment aufweist.
Der Haltegurt 252 ist so ausgeführt, dass er wahlweise die Form des Airbags 250 je nach Fahrzeug- und/oder Insassenzuständen im Fahrzeug anpasst. Wenn sich der Airbag 250 ungehindert aufbläst und entfaltet, wie in 7A gezeigt, wird der Formgurt 272 über den Auslösegurt 270 gespannt und verformt dadurch den Airbag 250 in der dargestellten Weise. Wenn sich der Airbag 250 mit einem Hindernis, beispielsweise aufgrund eines unangeschnallten oder nach vorne positionierten Insassen, aufbläst und entfaltet, im Allgemeinen durch den Pfeil in 7B dargestellt, entfaltet sich der Airbag 250 in den in 7B veranschaulichten Zustand. In diesem Zustand spannt der Auslösegurt 270 den Formgurt 272 nicht, wodurch der Airbag 250 den in 7B gezeigten, vollständig entfalteten Zustand erreicht.
Aus dem Vorstehenden erkennt der Fachmann, dass gemäß vorliegender Erfindung der adaptive Haltegurt 252 und die Führungen 254 und 256 zusammenwirken, um den Airbag 250 im Falle einer ungehinderten Entfaltung (z. B. eines angeschnallten Insassen) zu verformen, und zusammenwirken, um den Airbag im Falle einer behinderten Entfaltung (z. B. eines unangeschnallten Insassen) zu verformen. Die Führungen 254 und 256 ermöglichen durch Umlenkung des Haltegurts 252 die Verformung des Airbags an einer gewünschten Stelle an dem Sack. Der Abschnitt des Airbags 250, der angepasst oder verformt wird, kann durch die genaue Auswahl der Stellen konfiguriert werden, an welchen der Haltegurt 252 und die Führungen 254 und 256 angebracht sind. Die durch den adaptiven Haltegurt 252 und die Führungen 254 und 256 erzielte, adaptive Verformung und Entlüftung wird vorteilhafterweise passiv gesteuert und reagiert ohne die Notwendigkeit einer aktiven Überwachung des Insassen oder Fahrzeugs.
In der Ausführungsform der 7A und 7B konfiguriert die Aufnahme der ersten und zweiten Führung 254 und 256 den Haltegurt 252 derart, dass er die Form des Airbags 250 in einer von der Konfiguration der vorhergehenden Ausführungsformen mit nur einer Führung unterschiedlichen Weise anpasst. Die Konfiguration mit zwei Führungen verdoppelt wirksam die Länge des Formgurts 272, die aufgrund der Bewegung der Frontbahn 262 in Entfaltungsrichtung und Spannung des zweiteiligen Auslösegurts 270 aufgenommen wird. In ähnlicher Weise verdoppelt die Konfiguration mit zwei Führungen wirksam die Länge des Formgurts 270, die aufgrund der Bewegung der Frontbahn 262 (beispielsweise durch einen unangeschnallten Insassen) in die im Allgemeinen durch den Pfeil in 7A angedeutete Richtung freigegeben wird. Die Konfiguration mit zwei Führungen der 7A und 7B kann somit das Ausmaß, in dem der Airbag 250 im Falle einer ungehinderten Entfaltung verformt wird, erhöhen.
In der Ausführungsform der 7A und 7B würde das Eindringen des Insassen in Pfeilrichtung in 7B über eine vorgegebene Strecke zu einer daraus resultierenden Vergrößerung der Länge des Formgurts 272 führen, die zweimal die vorgegebene Strecke beträgt. Wird die Anzahl der Führungen verringert, beispielsweise durch Entfernen einer Führung und damit Herstellung der Konfiguration der 1 und 2, würde das Eindringen des Insassen über eine vorgegebene Strecke zu einer daraus resultierenden Vergrößerung der Länge des Formgurts 272 führen, die der vorgegebenen Strecke entspricht. In ähnlicher Weise würde, wenn die Anzahl der Führungen durch das Vorsehen von Führungen zusätzlich zu den in den 7A und 7B dargestellten erhöht wird, das Eindringen des Insassen über eine vorgegebene Strecke zu einer daraus resultierenden Vergrößerung der Länge des Formgurts 220 führen, die entsprechend über die zweifache Vergrößerung der dargestellten Ausführungsform mit zwei Führungen hinaus erhöht wird.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den 8A und 8B veranschaulicht. Bezug nehmend auf die 8A und 8B, weist ein Airbag 280 einen Haltegurt 282 sowie eine erste und zweite Führung 284 bzw. 286 auf. Die erste Führung 284 ist an einer rückwärtigen Bahn 290 des Sacks an dem Airbag 280 befestigt. Die zweite Führung 286 ist an einer Frontbahn 292 des Airbags an dem Airbag 280 befestigt. Die Führungen 284 und 286 unterteilen den Haltegurt 280 in drei Segmente derart, dass ein Auslösegurt 300 eines der Segmente umfasst, während ein Formgurt 302 die anderen beiden Segmente umfasst.
Der Haltegurt 282 ist so ausgeführt, dass er die Form des Airbags 280 wahlweise je nach Fahrzeug- und/oder Insassenzuständen im Fahrzeug anpasst. Wenn sich der Airbag 280 ungehindert aufbläst und entfaltet, wie in 8A gezeigt, wird der Formgurt 302 über den Auslösegurt 300 gespannt und verformt dadurch den Airbag 280 in der dargestellten Weise. Wenn sich der Airbag 280 mit einer Behinderung, beispielsweise aufgrund eines unangeschnallten oder nach vorne positionierten Insassen, aufbläst und entfaltet, wie im Allgemeinen durch den Pfeil in 8B veranschaulicht, entfaltet sich der Airbag 280 in den in 8B gezeigten Zustand. In diesem Zustand spannt der Auslösegurt 300 den Formgurt 302 nicht, und wodurch der Airbag 280 den in 8B dargestellten, vollständig entfalteten Zustand erreicht.
Aus dem Vorstehenden erkennt der Fachmann, dass gemäß vorliegender Erfindung der adaptive Haltegurt 282 und die Führungen 284 und 286 zusammenwirken, um den Airbag 280 im Falle einer ungehinderten Entfaltung (z. B. eines angeschnallten Insassen) zu verformen, und zusammenwirken, um den Airbag im Falle einer behinderten Entfaltung (z. B. eines unangeschnallten Insassen) zu verformen. Die Führungen 284 und 286 ermöglichen durch Umlenkung des Haltegurts 282 die Verformung des Airbags 280 an einer gewünschten Stelle an dem Sack. Der Abschnitt des Airbags 280, der angepasst oder verformt wird, kann durch die genaue Auswahl der Stellen an dem Airbag 280 konfiguriert werden, an welchen der Haltegurt 282 und die Führungen 284 und 286 angebracht sind. Die durch den adaptiven Haltegurt 282 und die Führungen 284 und 286 erzielte, adaptive Verformung und Entlüftung wird vorteilhafterweise passiv gesteuert und reagiert ohne die Notwendigkeit einer aktiven Überwachung des Insassen oder des Fahrzeugs.
In der Ausführungsform der 8A und 8B konfiguriert die Aufnahme der ersten und zweiten Führung 284 und 286 den Haltegurt 282 derart, dass er die Form des Airbags 280 in einer von der Konfiguration mit einer Führung und mit zwei Führungen der vorhergehenden Ausführungsformen unterschiedlichen Weise anpasst. Die Konfiguration mit zwei Führungen der 8A und 8B halbiert wirksam die Länge des Formgurts 302, die aufgrund dessen, dass sich die Frontbahn 292 in Entfaltungsrichtung bewegt und den Auslösegurt 300 spannt, aufgenommen wird. In ähnlicher Weise halbiert die Konfiguration mit zwei Führungen wirksam die Länge des Formgurts 300, der aufgrund der Bewegung der Frontbahn 292 (beispielsweise durch einen unangeschnallten Insassen) in die im Allgemeinen durch den Pfeil in 8A angedeutete Richtung freigegeben wird. Die Konfiguration mit zwei Führungen der 8A und 8B verringert somit das Ausmaß, in dem der Airbag 280 im Falle einer ungehinderten Entfaltung verformt wird.
In der Ausführungsform der 8A und 8B würde das Eindringen des Insassen in Pfeilrichtung in 8B über eine vorgegebene Strecke zu einer daraus resultierenden Vergrößerung der Länge des Formgurts 302 führen, die der Hälfte der vorgegebenen Strecke entspricht. Wird die Anzahl der Führungen verringert, beispielsweise durch Entfernen einer Führung und damit Herstellung der Konfiguration der 1 und 2, würde das Eindringen des Insassen über eine vorgegebene Strecke zu einer daraus resultierenden Vergrößerung der Länge des Formgurts 302 führen, die der vorgegebenen Strecke entspricht. In ähnlicher Weise würde, wenn die Anzahl der Führungen durch das Vorsehen von Führungen zusätzlich zu den in den 8A und 8B dargestellten erhöht wird, das Eindringen des Insassen über eine vorgegebene Strecke zu einer daraus resultierenden Verringerung der Länge des Formgurts 302 führen, die entsprechend von der halbierten Länge der dargestellten Ausführungsform mit zwei Führungen verringert wird.
Die hier beschriebenen, dem Airbag durch die Konfiguration des adaptiven Haltegurts und der zugehörigen Führungen verliehenen, adaptiven Charakteristika sind nicht auf den Beifahrer-Frontalairbag der dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann wird erkennen, dass adaptive Gurt- und Führungskonfigurationen auch auf andere aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtungen wie Fahrer-Frontalairbags, Fahrer- oder Beifahrer-Seitenaufprallairbags sowie Seitenvorhangairbags und aufblasbare Kniepolster angewendet werden können, um die erwünschten, adaptiven Charakteristika in diesen Einrichtungen zu erzielen.
Bei einem Fahrer-Frontalairbag können die erwünschten, adaptiven Charakteristika des Airbags zu den hier hinsichtlich der Beifahrer-Frontalairbags der dargestellten Ausführungsformen beschriebenen ähnlich oder identisch sein. Somit folgt hieraus, dass die Überlegungen, die die gewählte Konfiguration des adaptiven Haltegurts und der zugehörigen Führung(en) und/oder Entlüftungen betreffen, um die erwünschten, adaptiven Charakteristika herbeizuführen, ebenfalls zu den hier hinsichtlich der Beifahrer-Frontalairbags der dargestellten Ausführungsformen beschriebenen ähnlich oder identisch sein können. Damit können beispielsweise Faktoren wie die Position des Insassen, die Position des Fahrzeugsitzes, die Tatsache, ob sich der Insasse zum Zeitpunkt der Airbagentfaltung in der normalen Sitzposition befindet, oder eine Kombination aus diesen Faktoren die adaptiven Charakteristika des Airbags sowie die die gewählte Konfiguration des Airbags betreffenden Überlegungen beeinflussen.
Im Falle von Fahrer-/Beifahrer-Seitenaufprallairbags und Seitenvorhangairbags können Faktoren wie die Breite oder der Umfang des Insassen, die Frage, ob der Insasse sich gegen den Seitenaufbau des Fahrzeugs lehnt und ob der Insasse sich nicht in der normalen Sitzposition befindet oder eine Kombination aus diesen Faktoren die erwünschten, adaptiven Charakteristika für den Airbag beeinflussen. Somit können die Überlegungen, die die gewählte Konfiguration des Airbags, insbesondere die Konfiguration des adaptiven Haltegurts und der zugehörigen Führung(en) und/oder Entlüftungen betreffen, je nach den für die Ausführung des Seitenaufprall-/Seitenvorhangairbags spezifischen Faktoren variieren.
Bezüglich eines aufblasbaren Kniepolsters können Faktoren wie die Beinlänge und die Position der Beine des Insassen, die Stellung des Fahrzeugsitzes oder eine Kombination aus diesen Faktoren die erwünschten, adaptiven Charakteristika für das Kniepolster beeinflussen. Somit können die Überlegungen, die die gewählte Konfiguration des Kniepolsters, insbesondere die Konfiguration des adaptiven Haltegurts und der zugehörigen Führung(en) und/oder Entlüftungen betreffen, je nach den für die Ausführung des Kniepolsters spezifischen Faktoren variieren.
Aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung entnimmt der Fachmann Verbesserungen, Änderungen und Abwandlungen. Diese Verbesserungen, Änderungen und Abwandlungen im fachmännischen Bereich sollen von den beiliegenden Ansprüchen abgedeckt sein.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung der Entfaltung einer aufblasbaren Schutzeinrichtung, mit: einem Haltegurt, der eine erste Verbindung mit einem ersten Abschnitt der Schutzeinrichtung und eine zweite Verbindung mit einem zweiten Abschnitt der Schutzeinrichtung aufweist; sowie einer mit der Schutzeinrichtung verbundenen Führung, wobei sich der Haltegurt durch die Führung erstreckt; wobei der Haltegurt so ausgeführt ist, dass er sich durch die Führung bewegt, um die Bewegung des ersten Abschnitts der Schutzeinrichtung in eine erste Richtung in eine Bewegung des zweiten Abschnitts der Schutzeinrichtung in eine zweite, von der ersten Richtung verschiedene Richtung umzusetzen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei vorzugsweise der Haltegurt so ausgeführt ist, dass er sich durch die Führung bewegt und eine Bewegung des ersten Abschnitts in Abhängigkeit des Eindringens des Insassen in den ersten Abschnitt in eine Bewegung des zweiten Abschnitts umsetzt, und/oder wobei vorzugsweise der Haltegurt und die Führung so konstruiert und angeordnet sind, dass der erste Abschnitt der Schutzeinrichtung im Wesentlichen einen vollständig entfalteten Zustand erreicht, wenn er während der Entfaltung ungehindert ist, wobei der erste Abschnitt der Schutzeinrichtung im Wesentlichen bei Erreichen seines vollständig entfalteten Zustands den Haltegurt durch die Führung zieht, wodurch der Haltegurt zum Einziehen des zweiten Abschnitts der Schutzeinrichtung veranlasst wird und dadurch im Wesentlichen verhindert, dass der zweite Abschnitt einen vollständig entfalteten Zustand erreicht, und/oder wobei vorzugsweise der Haltegurt und die Führung derart konstruiert und angeordnet sind, dass der erste Abschnitt seinen vollständig entfalteten Zustand erreicht, wenn sich die Schutzeinrichtung ungehindert entfaltet, und/oder wobei vorzugsweise der Haltegurt und die Führung derart konstruiert und angeordnet sind, dass sie eine Entfaltung des zweiten Abschnitts der Schutzeinrichtung in Richtung eines vollständig entfalteten Zustands in einem Ausmaß ermöglichen, das im Verhältnis zu dem Ausmaß steht, in dem die Entfaltung des ersten Abschnitts der Schutzeinrichtung in Richtung eines vollständig entfalteten Zustands verhindert, und/oder wobei weiterhin bevorzugt das Verhältnis der Entfaltung des zweiten Abschnitts zu der Behinderung des ersten Abschnitts 1:1 beträgt, und/oder wobei weiterhin bevorzugt das Verhältnis der Entfaltung des zweiten Abschnitts zu der Behinderung des ersten Abschnitts 2:1 oder mehr beträgt, und/oder wobei weiterhin bevorzugt das Verhältnis der Entfaltung des zweiten Abschnitts zu der Behinderung des ersten Abschnitts 1:2 oder weniger beträgt.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, wobei vorzugsweise der erste Abschnitt eine Bahn der Schutzeinrichtung umfasst, wobei die Vorrichtung weiterhin eine betätigbare Entlüftung aufweist, wobei der Haltegurt und die Führung derart konstruiert und angeordnet sind, dass sie die Entlüftung in Abhängigkeit der Entfaltung der Bahn betätigen, und/oder wobei vorzugsweise der Haltegurt und die Führung derart konstruiert und angeordnet sind, dass sie die Entlüftung in Abhängigkeit der Entfaltung der Bahn in einen geschlossenen Zustand betätigen, und/oder wobei vorzugsweise der Haltegurt und die Führung derart konstruiert und angeordnet sind, dass sie die Entlüftung in Abhängigkeit der Entfaltung der Bahn in einen offenen Zustand betätigen.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, wobei vorzugsweise die Führung eine Schlaufe aus Material umfasst, und/oder wobei weiter bevorzugt eine Entlüftung zum Ablassen von Aufblasmedium aus der Schutzeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Entlüftung in Abhängigkeit davon betätigbar ist, dass die Entfaltung des ersten Abschnitts am Erreichen eines vollständig entfalteten Zustandes gehindert ist, und/oder wobei weiter bevorzugt eine Entlüftung zum Ablassen von Aufblasmedium aus der Schutzeinrichtung vorgesehen ist, wobei die Entlüftung in Abhängigkeit davon betätigbar ist, dass der zweite Abschnitt einen vollständig entfalteten Zustand erreicht.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei vorzugsweise: die Führung eine erste, mit dem ersten Abschnitt der Schutzeinrichtung verbundene Führung und eine zweite, mit der Schutzeinrichtung verbundene Führung an einer Stelle umfasst, die sowohl von dem ersten als auch von dem zweiten Abschnitt der Schutzeinrichtung beabstandet ist; der Haltegurt einen ersten, an der Schutzeinrichtung verankerten Endabschnitt an einer Stelle, die sich angrenzend an die oder nahe der zweiten Führung befindet, sowie einen gegenüberliegenden zweiten, an dem zweiten Abschnitt der Schutzeinrichtung verankerten Endabschnitt umfasst; wobei der Haltegurt ein erstes Segment, das als Auslösegurt funktioniert, und ein zweites Segment, das als Formgurt funktioniert, umfasst, wobei sich der Auslösegurt von dem ersten Endabschnitt durch die erste Führung und zu der zweiten Führung erstreckt, wobei sich der Formgurt von der zweiten Führung zu dem zweiten Ende des Haltegurts erstreckt, und/oder wobei vorzugsweise die mit dem ersten Abschnitt der Schutzeinrichtung verbundene Führung die erste Verbindung des Haltegurts mit der Schutzeinrichtung definiert.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei: die Führung eine erste, mit der Schutzeinrichtung an einer sowohl vom ersten als auch vom zweiten Abschnitt der Schutzeinrichtung beabstandeten Steile verbundene Führung sowie eine zweite, mit dem zweiten Abschnitt der Schutzeinrichtung verbundene Führung umfasst; der Haltegurt einen ersten, an dem ersten Abschnitt der Schutzeinrichtung verankerten Endabschnitt und einen gegenüberliegenden zweiten, an der Schutzeinrichtung an einer Stelle angrenzend an die oder nahe der zweiten Führung verankerten Endabschnitt umfasst; wobei der Haltegurt ein erstes Segment, das als Auslösegurt funktioniert, und ein zweites Segment, das als Formgurt funktioniert, umfasst, wobei sich der Auslösegurt von dem ersten Endabschnitt zu der ersten Führung erstreckt und der Formgurt sich von der ersten Führung durch die zweite Führung und zu dem zweiten Ende des Haltegurts erstreckt, und/oder wobei vorzugsweise die zweite Führung die zweite Verbindung des Haltegurts mit der Schutzeinrichtung definiert.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, wobei vorzugsweise die Führung aus mehreren Führungen besteht und der Haltegurt sich durch jede der mehreren Führungen erstreckt, wobei der Haltegurt derart ausgeführt und angeordnet ist, dass er sich durch die mehreren Führungen derart erstreckt, dass die Bewegung des ersten Abschnitts in die erste Richtung in eine Bewegung des zweiten Abschnitts in die zweite Richtung in einem Verhältnis umgesetzt wird, das nicht 1:1 beträgt, und/oder wobei vorzugsweise ein Abschnitt des Haltegurts, der sich von der ersten Verbindung erstreckt, einen Auslösegurt aufweist, der so ausgeführt ist, dass er sich in Abhängigkeit des Eindringens des Insassen in den ersten Abschnitt verkürzt, wobei ein Abschnitt des Haltegurts, der sich von der zweiten Verbindung zu dem Auslösegurt erstreckt, einen Formgurt umfasst, der so ausgeführt ist, dass er sich in Abhängigkeit der Verkürzung des Auslösegurts verlängert, wobei der zweite Abschnitt der Schutzeinrichtung derart ausgeführt ist, dass er sich in Abhängigkeit einer Verlängerung des Formgurts in einen vollständig entfalteten Zustand bewegt, und/oder wobei weiter bevorzugt die Führung einen Übergangspunkt definiert, an dem der Auslösegurt in den Formgurt übergeht, und/oder wobei weiter bevorzugt die Führung aus mehreren Führungen besteht, wobei mindestens einer der Form- und Auslösegurte sich durch die mehreren Führungen erstreckt, so dass die Bewegung des ersten Abschnitts in die erste Richtung in eine Bewegung des zweiten Abschnitts in die zweite Richtung in einem Verhältnis umgesetzt wird, das nicht 1:1 beträgt.
Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs mit: einer aufblasbaren Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung, die zwischen einer Fahrzeugoberfläche und dem Fahrzeuginsassen aufblasbar ist, wobei die Schutzeinrichtung einen ersten und zweiten, auf den Insassen gerichteten Abschnitt sowie einen angrenzend an die oder nahe der Fahrzeugoberfläche positionierten dritten Abschnitt umfasst; einem Haltegurt, der eine erste Verbindung mit dem ersten Abschnitt der Schutzeinrichtung sowie eine zweite Verbindung mit dem zweiten Abschnitt der Schutzeinrichtung aufweist; und einer mit dem dritten Abschnitt der Schutzeinrichtung verbundenen Führung, wobei sich der Haltegurt durch die Führung erstreckt; wobei der Haltegurt derart ausgeführt ist, dass er im Wesentlichen die vollständige Entfaltung des ersten Abschnitts ermöglicht und die Entfaltung des zweiten Abschnitts begrenzt, wenn sich die Schutzeinrichtung ungehindert entfaltet, wobei der Haltegurt derart ausgeführt ist, dass er sich durch die Führung in Abhängigkeit des Eindringens des Insassen in den ersten Abschnitt bewegt, um den zweiten Abschnitt zur weiteren Entfaltung in Richtung des vollständig entfalteten Zustands freizugeben.
Vorrichtung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, wobei vorzugsweise die Schutzeinrichtung einen Frontalairbag umfasst, wobei der erste Abschnitt mindestens einen mittleren oder unteren Abschnitt des Airbags umfasst, wobei der zweite Abschnitt einen oberen Abschnitt des Airbags umfasst, und/oder vorzugsweise weiterhin mit einer zweiten, mit dem ersten Abschnitt der Schutzeinrichtung verbundenen Führung, wobei die zweite Führung die erste Verbindung definiert, und/oder vorzugsweise weiterhin mit einer zweiten, mit dem zweiten Abschnitt der Schutzeinrichtung verbundenen Führung, wobei die zweite Führung die zweite Verbindung definiert.