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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Seitenvorhangairbag für ein Kraftfahrzeug zur Optimierung des Seitenaufprallschutzes bei gleichzeitiger Bereitstellung einer Minderung eines Hinausschleuderns von Insassen aus dem Fahrzeug während eines Fahrzeugseitenaufprall- oder -überschlagereignisses, insbesondere auf einen Seitenvorhangairbag, der eine gesteuerte Druckkammer aufweist, die während des Verlaufs des Aufprallereignisses eine variable Druckkammer bereitstellt.
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Zur Minderung eines Hinausschleuderns von Insassen während eines Fahrzeugseitenaufprall- oder -überschlagereignisses sind Seitenvorhangairbagsysteme eingeführt worden, die in der Technik wohlbekannt sind. Solche Seitenvorhangairbagsysteme sind bislang in Kombination mit äuβeren Kraftfahrzeugkomponenten verwendet worden, um Fahrzeugaufprallereignisse mit äußeren Gegenständen sowie Überschlagereignisse zu beherrschen und zu steuern. Die Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) Nr. 226 betrifft insbesondere Seitenaufprall- und Überschlagereignisse, die ein Potential zum Hinausschleudern von Insassen aus dem Fahrzeuginnenraum aufweisen. In wenige Worte gefasst schreibt die FMVSS 226 derzeit vor, dass der Druck im Seitenvorhangairbag nach Entfaltung für bis zu 6 Sekunden aufrechterhalten bleiben muss, wo immer ein Seitenvorhangairbag zur Minderung eines Hinausschleuderns von Insassen eingesetzt wird.
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Des weiteren sind Seitenaufprallluftsacksysteme gegen Fahrzeugeindrückung bei einem Seitenaufprall gemäß der FMVSS 214 und zur Bereitstellung von Rückhalt der Insassen gegenüber einem Zusammenprall der Insassen mit Kraftfahrzeugkomponenten im Innern, wie z.B. der sogenannten A-Säule, der B-Säule und der inneren oberen Trägeranordnung, entwickelt worden. Im Gegensatz zu Seitenvorhangairbags sind Seitenluftsäcke jedoch entwickelt worden, um sich nach Erkennung des ersten Aufprallereignisses sehr schnell zu entfalten und nur für etwa 100 Millisekunden im aufgeblasenen Zustand zu bleiben.
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Da ein Seitenvorhangairbagdruck über die 6 Sekunden im aufgeblasenen Zustand erhalten werden muss, wird der Seitenvorhanganfangsdruck in der Regel auf ein ausreichendes Niveau angehoben, um eine Steifheit im Seitenluftvorgang für die in den Anforderungen der FMVSS 226 erwähnten 6 Sekunden bereitzustellen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass höhere Seitenvorhangairbaganfangsdrücke die Kopfaufprallreaktionskriterien beim anfänglichen Aufprall negativ beeinflussen. Um sowohl der FMVSS 214 als auch der FMVSS 226 zu genügen, ist deshalb ein niedrigerer Anfangsdruck im Seitenvorhangairbag wünschenswert, wobei im späteren Verlauf des Aufprallereignisses eine höherer anhaltender Druck bereitgestellt wird.
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Um eine solches Ziel zu erreichen, kann ein zweistufiger Gasgenerator verwendet werden. Die erste Stufe eines Gasgenerators kann verwendet werden, um den Seitenvorhangairbag während einer begrenzten Zeit nach dem ersten Aufprall auf einen ersten Druck zu beaufschlagen, während die zweite Stufe des Gasgenerators verwendet wird, um den Seitenvorhangairbag im späteren Verlauf des Aufprallereignisses zur Minderung eines Hinausschleuderns auf einen zweiten, höheren Druck zu beaufschlagen. Ein solcher zweistufiger Gasgenerator ist übermäßig teuer, verursacht wesentliche Probleme hinsichtlich des Einbauraums und erhöht das Fahrzeuggewicht. Somit wären Lösungen zur Bereitstellung eines Insassenschutzes bei einem Seitenaufprall bei gleichzeitiger Minderung eines Hinausschleuderns von Insassen während solcher Seitenaufprallereignisse vorteilhaft.
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Der vorliegend offenbarte Fahrzeugseitenvorhangairbag erreicht insbesondere die vorhergehende Optimierung der Fahrzeugleistung und stellt einen kostengünstigen Lösungsansatz dar, um dem Problem zu begegnen, wobei ein Seitenvorhangairbag eingesetzt wird, der an der zur Übereinstimmung mit der FMVSS 214 erforderlichen Stelle eine integrale separate, in sich geschlossene gesteuerte Druckkammer in begrenzter Strömungsverbindung mit dem Rest des Seitenvorhangairbag aufweist. Während einer begrenzten Zeitspanne erfährt die gesteuerte Druckkammer des Seitenvorhangairbags einen Anfangsdruck, der einen Kopfaufprallschutz während der anfänglichen Aufprallzeitspanne begünstigt, während der Rest des Seitenvorhangairbags einen wesentlich höheren Anfangsdruck erfährt, der zur Optimierung der längeren Dauer der Druckbeaufschlagung des Seitenvorhangairbags ausgelegt ist. Nach der anfänglichen Aufprallzeitspanne bewirkt das Druckdifferential zwischen der gesteuerten Druckkammer und dem Rest des Seitenvorhangairbags einen Ausgleich des Drucks in sowohl der gesteuerten Druckkammer als auch dem Rest des Seitenvorhangairbags mit einem stabilisierten Druck, der dazu optimiert ist, für die Zeit, die für den Hinausschleuderminderungsschutz erforderlich ist, einen ausreichenden Fülldruck aufrechtzuerhalten.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist ein Fahrzeugseitenvorhangairbag für ein Kraftfahrzeug einen Gasgenerator, eine aufblasbare Hauptkammer und eine integrale separate, in sich geschlossene gesteuerte Druckkammer, die in begrenzter Strömungsverbindung mit der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags steht und zum Aufprall des Kopfs und oberen Brustkorbbereichs eines Fahrzeuginsassen angeordnet ist, auf. Die aufblasbare Hauptkammer des Seitenvorhangairbags wird im Wesentlichen unmittelbar nach Betätigung des Gasgenerators auf einen Anfangsdruck und danach auf einen zweiten, niedrigeren stabilisierten Druck aufgeblasen, um die Dauer der Druckbeaufschlagung der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags über die anfängliche Aufprallzeitspanne hinaus zu verlängern. Die gesteuerte Druckkammer des Seitenvorhangairbags wird auf einen Anfangsdruck, der wesentlich niedriger ist als der Anfangsdruck der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags, und im Wesentlichen unmittelbar nach Betätigung des Gasgenerators auf einen Druck, der einen Insassenseitenaufprallschutz begünstigt, aufgeblasen.
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Bei noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, wobei das Druckdifferential zwischen der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags und der gesteuerten Druckkammer nach der anfänglichen Aufprallzeitspanne einen Ausgleich des Drucks in der gesteuerten Druckkammer und des stabilisierten Drucks in der aufblasbaren Hauptkammer bewirkt, so dass der Druck in sowohl der gesteuerten Druckkammer als auch der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags zur Minderung eines Hinausschleuderns von Insassen danach auf einem verhältnismäßig höheren Niveau verbleibt.
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Bei noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, wobei der Anfangsdruck in der aufblasbaren Hauptkammer innerhalb von 30 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators mindestens 100 kPa beträgt und der zweite, niedrigere stabilisierte Druck in der aufblasbaren Hauptkammer innerhalb von 100 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators ungefähr 80 kPa beträgt.
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Bei einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, wobei der Anfangsdruck der gesteuerten Druckkammer des Seitenvorhangairbags innerhalb von 30 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators weniger als 20 kPa beträgt und der Druck der gesteuerten Druckkammer des Seitenvorhangairbags innerhalb von 100 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators ungefähr 80 kPa beträgt.
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Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, wobei der Druck in sowohl der aufblasbaren Hauptkammer als auch der gesteuerten Druckkammer bei 100 Millisekunden ungefähr 80 kPa beträgt, womit in beiden Kammern zur Minderung eines Hinausschleuderns für mindestens 6 Sekunden ein ausreichendes Druckniveau aufrechterhalten wird.
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Bei einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, der an der oberen Längsträgeranordnung des Kraftfahrzeugs montiert ist.
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Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, wobei die aufblasbare Hauptkammer über eine Gasentlüftung, die die Durchflussrate zwischen der aufblasbaren Hauptkammer und der gesteuerten Druckkammer regelt, mit der gesteuerten Druckkammer in Strömungsverbindung steht.
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Bei noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, wobei die aufblasbare Hauptkammer über mehrere Gasentlüftungen mit der gesteuerten Druckkammer in Strömungsverbindung steht.
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Bei einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, wobei die aufblasbare Hauptkammer zur Bildung einer im Wesentlichen flachen Seitenblende zur Verhinderung eines Hinausschleuderns von Insassen mehrere miteinander verbundene Hohlräume, die an ihren Umfängen miteinander in Strömungsverbindung stehen, umfasst und die gesteuerte Druckkammer innerhalb der mehreren Hohlräume angeordnet ist.
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Bei noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, wobei die gesteuerte Druckkammer im entfalteten Zustand nahe dem Kopf und oberen Brustkorbbereich eines Fahrzeuginsassen angeordnet ist.
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Bei noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, wobei die aufblasbare Hauptkammer eine nicht aufgeblasene Entlüftungsblende umfasst, die an ihrem Umfang mit den mehreren Hohlräumen verbunden ist.
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Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, wobei die aufblasbare Hauptkammer eine nicht aufgeblasene Entlüftungsblende umfasst, die in Längsrichtung nahe der Mitte der flachen Blende angeordnet ist, und die gesteuerte Druckkammer in Längsrichtung vorne an der flachen Blende und im entfalteten Zustand nahe dem Kopf und oberen Brustkorbbereich angeordnet ist.
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Bei noch einem zusätzlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um einen Seitenvorhangairbag, der einen Gasgenerator, eine Hauptkammer und eine Aufprallkammer, die in begrenzter Strömungsverbindung mit der Hauptkammer steht, umfasst, wobei die Hauptkammer unmittelbar nach Betätigung des Gasgenerators auf einen ersten Druck und danach auf einen zweiten Druck aufgeblasen wird und die Aufprallkammer unmittelbar nach Betätigung des Gasgenerators auf einen Druck, der wesentlich niedriger ist als der erste Druck der Hauptkammer, aufgeblasen wird.
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Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um ein Verfahren zur Minderung eines Hinausschleuderns von Insassen und einer Verletzung von Insassen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Fahrzeugseitenvorhangs mit einem Gasgenerator, einer aufblasbaren Hauptkammer und einer integralen separaten, in sich geschlossenen gesteuerten Druckkammer, die in begrenzter Strömungsverbindung mit der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags steht und zum Aufprall des Kopfs und oberen Brustkorbbereichs eines Fahrzeuginsassen angeordnet ist; Aufblasen der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags als Reaktion auf ein Seitenaufprall- oder Überschlagereignis im Wesentlichen unmittelbar nach Betätigung des Gasgenerators auf einen Anfangsdruck und danach auf einen zweiten, niedrigeren stabilisierten Druck, um die Dauer der Druckbeaufschlagung der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags über die anfängliche Aufprallzeitspanne hinaus zu verlängern; Aufblasen der gesteuerten Druckkammer des Seitenvorhangairbags auf einen Anfangsdruck, der einen Insassenschutz bei einem Seitenaufprall begünstigt und wesentlich niedriger ist als der Anfangsdruck der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags im Wesentlichen unmittelbar nach Betätigung des Gasgenerators; und Ausgleichen des Druckdifferentials zwischen der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags und der gesteuerten Druckkammer nach der anfänglichen Aufprallzeitspanne auf den zweiten, niedrigeren stabilisierten Druck, so dass der Druck sowohl der gesteuerten Druckkammer als auch der aufblasbaren Hauptkammer des Seitenvorhangairbags zur Minderung eines Hinausschleuderns von Insassen auf einem höheren Niveau verbleibt.
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Bei noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um ein Verfahren zur Minderung eines Hinausschleuderns von Insassen und einer Verletzung von Insassen, wobei der Anfangsdruck in der aufblasbaren Hauptkammer innerhalb von 30 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators mindestens 100 kPa beträgt und der zweite, stabilisierte Druck sowohl in der aufblasbaren Hauptkammer als auch der gesteuerten Druckkammer innerhalb von 100 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators ungefähr 80 kPa beträgt.
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Bei noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung handelt es sich um ein Verfahren zur Minderung eines Hinausschleuderns von Insassen und einer Verletzung von Insassen, wobei der Anfangsdruck der gesteuerten Druckkammer des Seitenvorhangairbags innerhalb von 30 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators weniger als 20 kPa beträgt und der zweite stabilisierte Druck sowohl in der aufblasbaren Hauptkammer als auch der gesteuerten Druckkammer innerhalb von 100 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators ungefähr 80 kPa beträgt.
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Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden für einen Fachmann nach Studium der folgenden Beschreibung, Ansprüche und beigefügten Zeichnungen verständlich und nachvollziehbar sein.
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In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine perspektivische Seitenansicht des Innenraums eines Kraftfahrzeugs, das den Fahrzeugseitenvorhangairbag mit einer gesteuerten Druckkammer gemäß der vorliegenden Offenbarung im aufgeblasenen Zustand aufweist;
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2A eine frontseitige perspektivische Ansicht eines typischen Fahrzeugseitenvorhangairbags ohne gesteuerte Druckkammer 20 Millisekunden nach Entfaltung im teilweise aufgeblasenen Zustand;
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2B eine frontseitige perspektivische Ansicht eines typischen Fahrzeugseitenvorhangairbags ohne gesteuerte Druckkammer 50 Millisekunden nach Entfaltung im vollständig aufgeblasenen Zustand;
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3A eine frontseitige perspektivische Ansicht eines Fahrzeugseitenvorhangairbags mit gesteuerter Druckkammer gemäß der vorliegenden Offenbarung, wobei 20 Millisekunden nach Entfaltung der Hauptseitenvorhangairbag sich im vollständig aufgeblasenen Zustand befindet und die gesteuerte Druckkammer sich im halbaufgeblasenen Zustand befindet;
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3B eine frontseitige perspektivische Ansicht einer Fahrzeugseitenvorhangairbags mit gesteuerter Druckkammer gemäß der vorliegenden Offenbarung, wobei 50 Millisekunden nach Entfaltung der Hauptseitenvorhangairbag sich im vollständig aufgeblasenen Zustand befindet und die gesteuerte Druckkammer sich im vollständig aufgeblasenen Zustand befindet;
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4 eine rückwärtige perspektivische Draufsicht der gesteuerten Druckkammer, die gemäß der vorliegenden Offenbarung in den Hauptseitenvorhangairbag integriert ist;
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5 eine rückwärtige perspektivische Draufsicht des Innenraums des Bodens eines der Hohlräume des Hauptseitenvorhangairbags und der Gasentlüftungen auf einer Übergangsblende zwischen der gesteuerten Druckkammer und dem Hauptseitenvorhangairbag gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
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6 eine grafische Darstellung der Drücke innerhalb der Hauptaufblaskammer and der gesteuerten Druckkammer in der Anfangszeitspanne des Aufblasens des Seitenvorhangairbags der vorliegenden Offenbarung.
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Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung beziehen sich die Ausdrücke „oben“, „unten“, „rechts“, „links“, „hinten“, „vorne“, „vertikal“, „horizontal“ und deren Ableitungen auf die Erfindung, so wie sie in 1 ausgerichtet ist. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung verschiedenen alternativen Ausrichtungen und Schrittabläufen unterliegen kann, außer in Fällen, in denen dies ausdrücklich gegenteilig vermerkt ist. Es versteht sich auch, dass es sich bei den spezifischen Vorrichtungen und Prozessen, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Beschreibung beschrieben werden, lediglich um beispielhafte Ausführungsformen der in den beigefügten Ansprüchen definierten erfinderischen Gedanken handelt. Somit sind spezifische Abmessungen und andere physikalische Eigenschaften, die sich auf die hierin offenbarten Ausführungsformen beziehen, nicht als einschränkend zu betrachten, außer wo dies in den Ansprüchen explizit anders vermerkt ist.
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Bezugnehmend auf 1 weist ein Kraftfahrzeug 10 ein inneres Insassenabteil 12 auf, das eine vordere Sitzanordnung 14, eine hintere Sitzanordnung 16 und ein Armaturenbrett 18 aufweist, wobei das Insassenabteil 12 im Wesentlichen durch einen Boden 20, eine Windschutzscheibe 22 und einen Dachabschnitt 24 definiert ist. Das Heck 24 des Kraftfahrzeugs 10 umfasst, wie üblich, ein hinteres Heckfenster 28, wie es in einer Heckklappe eingebaut sein kann, die nach Wahl geöffnet werden kann, um Zugang zu einem Laderaum 30 zu erlauben, der sich über einem Laderaumboden 32 befindet. Im Kraftfahrzeug 10 kann selbstverständlich eine herkömmliche Anordnung mit Kofferraum und Kofferraumklappe hinter einer Heckscheibe zum Einsatz kommen, um den Laderaum 30 einzuschließen. Wie in 1 gezeigt, weist der Dachabschnitt 24 eine obere Längsträgeranordnung 34 auf, an der der Seitenvorhangairbag 36 gemäß der vorliegenden Offenbarung montiert sein kann.
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Wie gezeigt erstreckt sich der Seitenvorhangairbag 36 im entfalteten Zustand nach vorne bis zur Windschutzscheibe 22 und rückwärtig bis zur Heckklappe 28 und genügend nach unten, um die (nicht gezeigten) vorderen und hinteren Seitenfensteranordnungen im Wesentlichen zu bedecken. Der Seitenvorhangairbag 36 ist somit in der Lage, während eines Seitenaufprallereignisses ein Herausschleudern von Insassen zu mindern. Wie oben erwähnt, schreibt die FMVSS 226, vor, dass der Seitenvorhangairbag 36, sofern er entfaltet wird, einen genügenden Druck aufrechterhält, um für einer Zeitspanne von 6 Sekunden nach Aufprall und Entfaltung ein Hinausschleudern zu mindern.
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In 2A–2B wird ein Standardseitenvorhangairbag 36 ohne die vorliegend offenbarte Verbesserung gezeigt. Ein solcher Seitenvorhangairbag 36 ist üblicherweise im Innern an beiden Seiten des Kraftfahrzeugs 10 an der oberen Längsträgeranordnung 34 montiert. Vorzugsweise wird ein (nicht gezeigter) Sensor verwendet, um nach einem Aufprall auf einen äußeren seitlichen Körper oder bei einem Überschlagereignis vorzugsweise innerhalb von 5 bis 10 Millisekunden nach Beginn des Aufprallereignisses ein Signal an eine elektronische Steuereinheit zur Betätigung eines Gasgenerators 38 und zur Einleitung eines Aufblasens des Seitenvorhangairbags 36 über den Kanal 40 zu senden. Wie in 6 gezeigt, handelt es sich bei dem typischen Aufblasprofil für einen Standardseitenvorhangairbag 36 ungefähr 10 Millisekunden nach Einleitung des Aufblasens um eine anfängliche Druckbeaufschlagung von weniger als 20 kPa, wobei ungefähr 30 Millisekunden nach Einleitung des Aufblasens ein abrupter Anstieg auf ungefähr 60 kPa stattfindet. Wie in 2A gezeigt, wird der Seitenvorhangairbag 36 in der Regel nach ungefähr 20 Millisekunden nach Einleitung des Aufblasens auf 30 kPa aufgeblasen. Wie in 2B gezeigt, beträgt der Druck im Seitenvorhangairbag 36 ungefähr 50 Millisekunden nach Einleitung des Aufblasens ungefähr 75 kPa. Ein Enddruck von ungefähr 80 kPa wird ungefähr nach 60 bis 70 Millisekunden nach dem Aufblasen erreicht, was das Aufrechterhalten eines ausreichenden Druckniveaus zur Minderung eines Hinausschleuderns von Insassen für mindestens 6 Sekunden erlaubt.
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Wie aus den 2A–2B ersichtlich, weist der Seitenvorhangairbag 36 mehrere aufblasbare Hohlräume 42 auf, die über Durchlässe 44 um ihren Umfängen miteinander verbunden sind und miteinander in Strömungsverbindung stehen. Ein mittlerer Abschnitt des Seitenvorhangairbags 36 ist vorzugsweise mit einer flachen und nicht aufblasbaren Blende 46 versehen, die zur Bereitstellung einer Barriere gegen das Hinausschleudern ausgestaltet ist, jedoch auch die Zeit und das Gas einspart, die bzw. das zum gesicherten Aufblasen bei der Entfaltung des Seitenvorhangairbags 36 notwendig wäre.
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Wenn ein Seitenaufprall- oder ein Überschlagereignis erfolgt, neigt der Insasse des Weiteren dazu, sich aufgrund der Massenträgheit gegen die Fahrzeugseite zu bewegen. Anstatt jedoch auf die A-Säule, die B-Säule oder den oberen Träger der Dachanordnung zu prallen, prallen der Kopf und obere Brustkorbbereich des Insassen vorzugsweise auf einen Seitenaufprallluftsack, der dazu ausgestaltet ist, die Aufpralle des Kopfs und/oder oberen Brustkorbbereichs des Fahrzeuginsassen zu optimieren, indem das Aufblasen bis zu einer verhältnismäßig weichen Struktur erfolgt. Die Verzögerung, die der Kopf des Insassen erfährt, wird somit verringert. Der Bereich, in dem der Kopf und obere Brustkorbbereich eines Insassen aufprallen, weist ungefähr 30 Millisekunden nach Einleitung des Aufblasens vorzugsweise weniger als 20 kPa auf.
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Wie oben erwähnt, erschwert jedoch die relative Steifheit des Standardseitenvorhangairbags 36 die Optimierung einer verhältnismäßig weichen Aufprallfläche, die zur Linderung von Seitenaufprallen gemäß der FMVSS 214 erwünscht ist. So beträgt der Druck innerhalb des Standardseitenvorhangairbags 36 zu einem Zeitpunkt von 30 Millisekunden nach Einleitung des Aufblasens, wenn in der Regel eine Berührung mit dem Kopf und Brustkorbbereich des Insassen erfolgt, in der Regel ungefähr 60 kPa, auch wenn es wünschenswert ist, dass der Bereich des Seitenvorhangairbags, der sich nahe dem Kopf und Brustkorbbereich des Insassen befindet, bei 30 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators einen Druck von weniger als 20 kPa aufweist.
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Der Seitenvorhangairbag, der die hierin offenbarte Verbesserung aufweist, wird in 3A–3B gezeigt. Wie ersichtlich, bildet der Seitenvorhangairbag 36 eine verhältnismäßig flache Blende, die eine aufblasbare Hauptkammer 48 und eine separate gesteuerte Druckkammer 50 aufweist. Die gesteuerte Druckkammer 50 ist vorne an der flachen Blende des Seitenvorhangairbags 36 angeordnet, so dass sie dem im Vordersitz befindlichen Fahrzeuginsassen benachbart ist. So befindet sich die gesteuerte Druckkammer 50 in Bezug auf das Fahrzeug vorne am Seitenvorhangairbag 36 und nahe dem Kopf und oberen Brustkorbbereich des vorderen Insassen.
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Wie in 3A gezeigt, ist bei 20 Millisekunden nach Entfaltung bzw. Zündung des Gasgenerators 38 die aufblasbare Hauptkammer 48 des Seitenvorhangairbags fast vollständig auf ungefähr 90 kPa aufgeblasen, aber die gesteuerte Druckkammer 50 verbleibt, wie gezeigt, mit 2–3 kPa leicht unterbefüllt. In den bevorzugten Ausführungsformen wird der Druck in der aufblasbaren Hauptkammer 48 des Seitenvorhangairbags 36 nach 30 Millisekunden auf zwischen 100 und 120 kPa zu stark erhöht. Demgegenüber ist der Druck innerhalb der gesteuerten Druckkammer 50 nach ungefähr 30 Millisekunden viel tiefer, beträgt vorzugsweise weniger als 20 kPa und besonders bevorzugt weniger als 5 kPa. Somit wird die gesteuerte Druckkammer 50 derart positioniert und druckbeaufschlagt, dass die größtmögliche Gelegenheit zur Minderung von Insassenverletzungen durch ein Seitenaufprallereignis bereitgestellt wird, während gleichzeitig auch die Möglichkeit eines nachfolgenden Hinausschleuderns von Insassen verringert wird.
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3B zeigt den Seitenvorhangairbag 36 mit der vorliegenden Hauptaufblaskammer der Offenbarung 50 Millisekunden nach Einleitung des Aufblasens. Wie gezeigt, hat sich der Druck im Seitenvorhangairbag 36 vorzugsweise auf zwischen 85 und 110 kPa verringert. Der Druck in der gesteuerten Druckkammer 50 hat sich jedoch je nach der unten erläuterten Druckregelung im Zeitintervall von 20 Millisekunden auf vorzugsweise zwischen 30 und 60 kPa erhöht. In einer Ausführungsform gleichen sich der Druck in der Hauptkammer des Seitenvorhangairbags und in der gesteuerten Druckkammer 50 nach einer Zeitspanne von ca. 65 Millisekunden bei vorzugsweise 80 kPa aus und verbleiben in Übereinstimmung mit der FMVSS 226 für mindestens 6 Sekunden bei diesem Aufblasdruck. In einer anderen Ausführungsform kann der Druck bei ca. 85 Millisekunden bei ungefähr 80 kPa ausgeglichen werden.
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4 und 5 zeigen die gesteuerte Druckkammer 50, die als einzelne integrale separate Kammer relativ zur Hauptaufblaskammer 48 des Seitenvorhangairbags 36 gebildet ist. Sie besteht, wie der Rest des Seitenvorhangairbags 36, aus zwei sich gegenüberliegenden Lagen eines flexiblen luftdichten Materials, wie z.B. Polyamid oder Polyester, und wird durch Nähen oder Warmverschweißen entlang ihrem Umfang hergestellt. Die gesteuerte Druckkammer 50 wird mit einem gasförmigen Fluid aus dem Gasgenerator 38 versorgt, das der Hauptkammer 48 zugeführt wird und dann durch eine oder mehrere Entlüftungen 52 durchgelassen wird, die in einer Übergangsblende 54 bereitgestellt sind, die sich zwischen der Hauptaufblaskammer 48 und der gesteuerten Druckkammer 50 befindet. 5 zeigt die gesteuerte Druckkammer 50, wobei die äußere Bahn eines Abschnitts der Hauptaufblaskammer 48 neben der gesteuerten Druckkammer 50 entfernt ist, um ein Paar Gasentlüftungen 52 darzustellen, die den Gasstrom von der Hauptaufblaskammer 48 in die gesteuerte Druckkammer 50 lassen.
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Die Aufblasrate der gesteuerten Druckkammer 50 aus der Hauptkammer 48 kann durch die Größe, Anzahl und Anordnung der Gasentlüftung 52 gesteuert werden, die zwischen den zwei Kammern in der Übergangsblende 52 bereitgestellt ist. So stellt sich, wie in 6 gezeigt, ein höherer Anfangsdruck innerhalb der gesteuerten Druckkammer 50 mit verhältnismäßig niedrigerer Gasdruckspitze in der Hauptaufblaskammer 48 ein, wenn eine größere Gasentlüftung 52 bereitgestellt wird oder wenn mehrere Gasentlüftungen 52 bereitgestellt werden, um eine verhältnismäßig große kombinierte Querschnittsfläche zu bilden. Im Fall, dass niedrigere Anfangsdrücke in der gesteuerten Druckkammer 50 gewünscht werden, können jedoch kleiner Gasentlüftungen 52 oder weniger Gasentlüftungen 52 verwendet werden. Somit kann der Druck in der gesteuerten Druckkammer 50 entsprechend gesteuert werden, solange der Druck in der gesteuerten Druckkammer 50 nur auf einen verhältnismäßig niedrigen Anfangsdruck von vorzugsweise weniger als 20 kPa und besonders bevorzugt weniger als 5 kPa begrenzt wird.
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Des Weiteren kann die Zeit für den Druckausgleich geregelt werden. Beispielsweise kann, wie oben erwähnt und in 6 gezeigt, in einer ersten Ausführungsform der Entlüftung ein Paar Entlüftungen 52 mit einem Durchmesser von jeweils ungefähr 25 mm für eine größere kombinierte Querschnittsfläche von ungefähr 980 Quadratmillimeter Drücke bereitstellen, die sich ca. 65 Millisekunden nach Einleitung des Aufblasens auf einen Druck von ungefähr 80 kPa ausgleichen, wobei bei 30 Millisekunden nach Einleitung des Aufblasens Drücke in der Hauptaufblaskammer 48 ungefähr 110 kPa und der gesteuerten Druckkammer 50 weniger als 20 kPa betragen. In einer zweiten Ausführungsform, in der ein Paar Entlüftungen 52 mit jeweils einem Durchmesser von 30 mm für eine kleinere Gesamtquerschnittsfläche von ungefähr 625 Quadratmillimeter verwendet wird, kann die Stabilisierungszeit auf etwa 85 Millisekunden verlängert werden. Mit der kleineren kombinierten Querschnittsfläche können bei 30 Millisekunden nach Einleitung des Aufblasens Drücke bis ungefähr 120 kPa in der Hauptaufblaskammer 48 und weniger als 5 kPa in der gesteuerten Druckkammer 50 erzielt werden.
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Somit kann leicht in Betracht gezogen werden, dass die Leistung der gesteuerten Druckkammer 50 zur Bereitstellung des Seitenaufprallschutzes gemäß der FMVSS 214 durch Steuern der Größe und der Anzahl der Entlüftungen 52 in der Übergangsblende 54, die zwischen der Hauptaufblaskammer 48 und der gesteuerten Druckkammer 50 des Seitenvorhangairbags 36 bereitgestellt wird, zur Bereitstellung einer optimalen Leistung eingestellt werden kann. Die Entlüftung 52 stellt vorzugsweise für die Hauptaufblaskammer 48 innerhalb von 30 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators 38 einen Druck von mindestens 110 kPa und innerhalb von 100 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators 38 einen Druck von ca. 80 kPa bereit. In ähnlicher Weise beträgt der Luftdruck in der gesteuerten Druckkammer 50 innerhalb von 30 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators 38 vorzugsweise weniger als 20 kPa und besonders bevorzugt weniger als 5 kPa, innerhalb von 100 Millisekunden nach Betätigung des Gasgenerators 39 jedoch ca. 80 kPa.
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Gemäß der vorhergehenden Offenbarung kann die Notwendigkeit eines zweiten Gasgenerators zur Bereitstellung eines höheren Aufblasdrucks für die Hauptaufblaskammer 48 des Seitenvorhangairbags 36 vermieden werden, während gleichzeitig zur Optimierung der Seitenaufprallcrashkriterien die notwendige relative Weichheit an der gesteuerten Druckkammer 50 als Seitenaufprallabschnitt des Seitenvorhangairbags 36 bereitgestellt wird.
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Es versteht sich, dass an der obenerwähnten Konstruktion Veränderungen und Modifikationen ausgeführt werden können, ohne von den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich des Weiteren, dass solche Grundgedanken von den nachfolgenden Ansprüchen abgedeckt werden sollen, außer dies wird in den Formulierungen der Ansprüche explizit anders vermerkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Federal Motor Vehicle Safety Standard (FMVSS) Nr. 226 [0002]
- FMVSS 214 [0003]
- FMVSS 214 [0004]
- FMVSS 226 [0004]
- FMVSS 214 [0006]
- FMVSS 226 [0035]
- FMVSS 214 [0039]
- FMVSS 226 [0042]
- FMVSS 214 [0046]
