DE102015009327A1

DE102015009327A1 - Passiv-Airbag mit Erzeugung einer Lose

Info

Publication number: DE102015009327A1
Application number: DE102015009327.4A
Authority: DE
Inventors: Kurt F. Fischer; Yohann Le Norcy; Oscar Ugarte; Daniel Sutherland
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2016-01-28
Also published as: FR3024096A1; US9199602B1; FR3024096B1

Abstract

Eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs weist eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung auf, die zwischen einer Fahrzeugoberfläche und dem Fahrzeuginsassen aufblasbar ist. Die Schutzvorrichtung weist eine vordere Bahn mit einem Abschnitt auf, der in Richtung des Insassen weist, wenn sich die Schutzvorrichtung in einem aufgeblasenen Zustand befindet. Eine Entlüftung umfasst mindestens eine Öffnung zur Freisetzung von Aufblasmedium aus der Schutzvorrichtung auf und weist einen betätigten Zustand und einen unbetätigten Zustand auf. Ein Haltegurt weist ein erstes, mit der Entlüftung verbundenes Ende zum Betätigen der Entlüftung und ein zweites, mit der Schutzvorrichtung verbundenes Ende auf. Ein mit der vorderen Bahn verbundenes Führungselement nimmt verschiebbar einen Abschnitt des Haltegurts zwischen dem ersten und zweiten Ende auf. Der erste und zweite Abschnitt des Führungselements sind lösbar miteinander verbunden und legen somit einen gelockerten Abschnitt fest. Der erste und zweite Abschnitt bleiben in Abhängigkeit der ersten Entfaltung der Schutzvorrichtung unterhalb eines vorgegebenen Ausmaßes miteinander verbunden, um zu verhindern, dass sich der Haltegurt derart spannt, dass sich die Entlüftung im unbetätigten Zustand befindet. Die weitere Entfaltung der Schutzvorrichtung bis zu dem vorgegebenen Ausmaß gibt die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt frei, damit sich der Haltegurt spannen und auf die Entlüftung einwirken kann, um die Entlüftung auf der Grundlage der Position des Insassen in dem Fahrzeug in den betätigten Zustand zu versetzen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeuges. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen zwischen einem Teil des Fahrzeuges, insbesondere zwischen einem Armaturenbrett oder einem Lenkrad, und einem Insassen auf einem Sitz, insbesondere dem Vordersitz, eines Fahrzeuges aufblasbaren Airbag.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bekannt, eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung, wie z. B. einen Airbag, bereitzustellen, der zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeuges beiträgt. Eine bestimmte Art von Airbag ist ein Frontairbag, der zwischen einem Insassen auf einem Vordersitz des Fahrzeugs und einem Armaturenbrett des Fahrzeugs aufblasbar ist. Derartige Airbags können Fahrer-Airbags oder Beifahrer-Airbags sein. Im aufgeblasenen Zustand tragen die Fahrer- und Beifahrer-Airbags zum Schutz des Insassen vor Aufschlägen auf Teile des Fahrzeuges wie z. B. das Armaturenbrett und/oder ein Lenkrad des Fahrzeugs bei.
Fahrer-Airbags werden normalerweise in einem nicht aufgeblasenen Zustand in einem Gehäuse aufbewahrt, das an dem Fahrzeuglenkrad angebracht ist. Eine Airbagabdeckung ist mit dem Gehäuse und/oder dem Lenkrad verbindbar, um den Airbag im verstauten Zustand zu umschließen und zu verbergen. Nach dem Entfalten des Fahrer-Airbags öffnet sich die Airbagabdeckung, damit sich der Airbag in eine aufgeblasene Stellung bewegen kann. Die Airbagabdeckung öffnet sich als Folge von Kräften, die von dem sich aufblasenden Fahrer-Airbag auf die Abdeckung ausgeübt werden.
Beifahrer-Airbags werden normalerweise in einem nicht aufgeblasenen Zustand in einem Gehäuse aufbewahrt, das an dem Fahrzeugarmaturenbrett angebracht ist. Eine Airbagklappe ist mit dem Gehäuse und/oder Armaturenbrett verbindbar, um den Airbag in einem verstauten Zustand zu umschließen und zu verbergen. Nach dem Entfalten des Beifahrer-Airbags öffnet sich die Airbagklappe, so dass sich der Airbag in eine aufgeblasene Stellung bewegen kann. Die Airbagklappe öffnet sich als Folge von Kräften, die von dem sich aufblasenden Airbag auf die Klappe ausgeübt werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Für bestimmte Anwendungsfälle und/oder Insassen ist es wünschenswert, ein hieran angepaßtes Aufblasverhalten des Airbags zu schaffen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen vorzuschlagen, die es gestattet, ein Aufblasvolumen eines Gassackes in Abhängigkeit eines Insassen zu verändern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Insbesondere wird in Abhängigkeit eines in den Gassack eintauchenden Insassen eine Entlüftung des Gassackes betätigt und dadurch das Gasvolumen gehalten oder reduziert Die vorliegende Erfindung weist insbesondere eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs mit einer aufblasbaren Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung auf, die zwischen einer Fahrzeugoberfläche und dem Fahrzeuginsassen aufblasbar ist. Die Schutzvorrichtung weist eine vordere Bahn mit einem Abschnitt auf, der in Richtung des Insassen weist, wenn sich die Schutzvorrichtung in einem aufgeblasenen Zustand befindet. Eine Entlüftung umfasst mindestens eine Öffnung zum Freisetzen von Aufblasmedium aus der Schutzvorrichtung auf und weist einen betätigten Zustand und einen nicht betätigten Zustand auf. Ein Haltegurt weist ein erstes, mit der Entlüftung verbundenes Ende zur Betätigung der Entlüftung und ein zweites, mit der Schutzvorrichtung verbundenes Ende auf. Ein mit der vorderen Bahn verbundenes Führungselement nimmt einen Abschnitt des Haltegurts zwischen dem ersten und zweiten Ende verschiebbar auf. Der erste und zweite Abschnitt des Führungselements sind lösbar miteinander verbunden, um einen gelockerten Abschnitt festzulegen. Der erste und zweite Abschnitt bleiben in Abhängigkeit einer ersten Entfaltung der Schutzvorrichtung unterhalb eines vorgegebenen Ausmaßes miteinander verbunden, um zu verhindern, dass sich der Haltegurt derart spannt, dass sich die Entlüftung im nicht betätigten Zustand befindet. Eine weitere Entfaltung der Schutzvorrichtung bis zu dem vorgegebenen Ausmaß gibt die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt frei, damit sich der Haltegurt spannen und auf die Entlüftung einwirken kann, um die Entlüftung auf der Grundlage der Position des Insassen in dem Fahrzeug in den betätigten Zustand zu versetzen.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem vorzugsweise eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung weist eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung auf, die zwischen einer Fahrzeugoberfläche und dem Fahrzeuginsassen aufblasbar ist. Die Schutzvorrichtung weist eine vordere Bahn mit einem Abschnitt auf, der in Richtung des Insassen weist, wenn sich die Schutzvorrichtung in einem aufgeblasenen Zustand befindet. Eine Entlüftung umfasst mindestens eine Öffnung zur Freisetzung von Aufblasmedium aus der Schutzvorrichtung auf und weist einen betätigten und einen nicht betätigten Zustand auf. Ein Haltegurt weist ein erstes, mit der Entlüftung verbundenes Ende zur Betätigung der Entlüftung und ein zweites, mit der Schutzvorrichtung verbundenes Ende auf. Ein biegsamer Anschlag ist am ersten Ende des Haltegurts vorgesehen, um eine Lose im ersten Ende des Haltegurts bereitzustellen. Ein erstes Führungselement ist mit der vorderen Bahn verbunden. Ein Abschnitt des Haltegurts zwischen dem ersten und zweiten Ende erstreckt sich durch das erste Führungselement. Ein zweites Führungselement ist mit der Schutzvorrichtung verbunden. Das erste Ende des Haltegurts erstreckt sich durch das zweite Führungselement zur Betätigung der Entlüftung. Der Haltegurt ist bezüglich des zweiten Führungselements verschiebbar. Der Anschlag ist zwischen der Entlüftung und dem zweiten Führungselement in Abhängigkeit der ersten Entfaltung der Schutzvorrichtung unterhalb eines vorgegebenen Ausmaßes positioniert, um zu verhindern, dass sich der Haltegurt derart spannt, dass sich die Entlüftung im nicht betätigten Zustand befindet. Eine weitere Entfaltung der Schutzvorrichtung bis zu dem vorgegebenen Ausmaß bewirkt, dass der Anschlag durch das zweite Führungselement hindurch gelangt, so dass sich der Haltegurt spannen und auf die Entlüftung einwirken kann, um die Entlüftung auf der Grundlage der Position des Insassen in dem Fahrzeug in den betätigten Zustand zu versetzen. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorstehenden und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann, den die vorliegende Erfindung betrifft, bei Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in welchen:
1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs in einem ersten Zustand gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1 in einem zweiten Zustand ist;
3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 1 in einem alternativen ersten Zustand ist;
4A einen vergrößerten Abschnitt der Vorrichtung aus 1 zeigt;
4B einen vergrößerten Abschnitt der Vorrichtung aus 2 zeigt;
5A eine vergrößerte Ansicht eines Führungselements der Vorrichtung aus 1 ist;
5B eine vergrößerte Ansicht eines Führungselements der Vorrichtung aus 2 ist;
6A eine vergrößerte schematische Ansicht darstellt, die eine Reißnaht für die Vorrichtung aus 1 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
6B eine Schnittansicht im Allgemeinen entlang der Linie 6B-6B aus 6A darstellt;
die 7 und 8 Eigenschaften der Reißnaht der 6A und 6B grafisch veranschaulichen;
9 eine vergrößerte schematische Ansicht einer Reißnaht gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 ein Diagramm zeigt, das Eigenschaften der Reißnaht aus 9 veranschaulicht;
11 eine schematische Seitenansicht zeigt, die eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs in einem ersten Zustand gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
12 eine schematische Darstellung der Vorrichtung aus 11 in einem zweiten Zustand ist;
die 13A und 13B vergrößerte schematische Darstellungen verschiedener Zustände eines zweiten Führungselements der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Airbag, der zwischen einem Lenkrad, aus dem sich der Airbag entfaltet, und einem Insassen auf dem Vordersitz eines Fahrzeugs aufblasbar ist. In einer in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform weist eine Vorrichtung 10 zum Schutz eines Insassen 20 eines Fahrzeugs eine aufblasbare Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung 14 in Form eines Airbags auf. In einem Beispiel ist der Airbag 14 ein Fahrer-Frontairbag zum Schutz eines Insassen 20 auf einem Sitz (nicht dargestellt) auf einer Fahrerseite 24 des Fahrzeugs. Es ist allerdings erkennbar, dass der Airbag 14 ebenso einen Beifahrer-Frontairbag zum Schutz eines Insassen auf einem Sitz auf einer Beifahrerseite des Fahrzeugs vor einem Aufprall auf ein Armaturenbrett des Fahrzeugs (nicht dargestellt) darstellen könnte.
Der Airbag 14 trägt beim Entfalten in Abhängigkeit eines Ereignisses, bei dem Insassenschutz erwünscht ist, zum Schutz des Insassen 10 bei, indem er die von dem Insassen auf den Airbag aufgebrachte Aufprallkraft aufnimmt. Wenn der Insasse 20 auf den Airbag 14 auftrifft, dringt der Insasse in den Airbag ein, der die Aufprallkräfte über die große Fläche und das Volumen des Sacks aufnimmt und verteilt. Der Begriff „eindringen” in den Airbag 14 soll sich auf den Fall beziehen, in dem der Insasse 20 bei einem Frontalaufprall auf das Fahrzeug 12 in Eingriff mit dem Airbag 14 nach vorne bewegt wird, wie durch den mit 42 bezeichneten Pfeil in den 1–3 angedeutet.
Das „Eindringen” des Insassen in den Airbag 14 ist die Entfernung oder das Ausmaß, in der/dem sich der Insasse 20 in die vollständig aufgeblasene Tiefe des Airbags bewegt. Das Ausmaß den Eindringens in den Airbag 14 könnte als die Strecke gemessen werden, die der eindringende Insasse 20 einen vorgegebenen Punkt auf einer vorderen Bahn 74 des Airbags 14 in Richtung eines Lenkrades 36 des Fahrzeugs 12 bewegt, aus dem sich der Airbag entfaltet. Das Eindringen könnte beispielsweise als die Entfernung zwischen einem Punkt auf der vorderen Bahn 74 und einem festen Punkt am Lenkrad 36 oder zwischen einem Punkt an dem Insassen 20, z. B. am Thorax des Insassen, und einem festen Punkt am Lenkrad gemessen werden.
Der Airbag 14 kann Teil eines Airbagmoduls 30 sein, das einen Gasgenerator 32 und ein Gehäuse aufweist, wie in durchsichtiger Darstellung bei 34 in den 1 und 2 dargestellt. Der Airbag 14 weist einen durch gestrichelte Linien in 1 angegebenen, verstauten Zustand auf, in dem der Airbag gefaltet und in dem Gehäuse 34 platziert ist. Das Modul 30 ist am Lenkrad 36 des Fahrzeugs 12 angebracht. Das Gehäuse 34 enthält und stützt den Airbag 14 und den Gasgenerator 32 in dem Lenkrad 36.
Eine Airbagklappe 40 ist lösbar mit dem Lenkrad 36 und/oder dem Gehäuse 34 verbunden. In einem geschlossenen Zustand (nicht dargestellt) bildet die Airbagklappe 40 eine Abdeckung für das Modul 30 und trägt zum Umschließen des Airbags 14 im verstauten Zustand in dem Gehäuse 34 bei. Die Klappe 40 ist in einen geöffneten Zustand, wie in 1 dargestellt, bewegbar, um eine Öffnung im Lenkrad 36 freizulegen, durch die der Airbag 14 aus dem verstauten Zustand in dem Gehäuse 34 entfaltet werden kann. Die Klappe 40 kann mit dem Fahrzeug 12 verbunden sein, z. B. mit dem Lenkrad 36 entweder direkt oder durch das Gehäuse 34 mit Mitteln (nicht dargestellt) wie z. B. einem Kunststoffscharnierabschnitt, einem Band oder einem Haltegurt.
Der Gasgenerator 32 ist zur Bereitstellung von Aufblasmedium für ein aufblasbares Volumen 54 des Airbags 14 betätigbar, um den Airbag in den aufgeblasenen Zustand zu entfalten. Der Gasgenerator 32 kann von jeder bekannten Art sein, beispielsweise Speichergas, Festtreibstoff, angereichert oder in Hybridform. Die Vorrichtung 10 weist einen schematisch bei 50 dargestellten Sensor auf, der ein Ereignis erfasst, bei dem das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, 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 z. B. Nylon, z. B. 6-6 fädigem Nylongewebe, hergestellt werden und kann 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 zur Herstellung des Airbags 14 verwendet wird, können die Stücke oder Bahnen durch bekannte Mittel wie Nähen, Ultraschallschweißen, Heißverkleben oder Klebstoffe zur Ausbildung des Airbags miteinander verbunden werden. Der Airbag 14 kann unbeschichtet, mit einem Material, wie z. B. einem gasundurchlässigen 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 Materialien wie Polyestergarn sowie alternative Beschichtungen wie Silikon zum Aufbau des Airbags 14 eingesetzt werden können.
Der Airbag 14 kann ein oder mehrere Betätigungsmerkmale zur Steuerung oder Anpassung des Aufblasens des Airbags in Abhängigkeit von Fahrzeugbedingungen, Insassenbedingungen oder beiden aufweisen. Diese Merkmale können aktiv beispielsweise in Abhängigkeit von Bedingungen betätigbar sein, die über aktive Sensoren bestimmt werden, oder passiv beispielsweise mit einer Konfiguration, die auf physische Bedingungen zum Zeitpunkt des Aufblasens reagiert. Der Airbag 14 weist beispielsweise eine Entlüftung 80 und einen Haltegurt 112 zum wahlweisen Betätigen der Entlüftung auf. Die Entlüftung 80 ist wahlweise betätigbar, um Aufblasmedium aus dem aufblasbaren Volumen 54 des Airbags 14 in Abhängigkeit von auf den Haltegurt 112 aufgebrachter Spannung freizusetzen.
Der Haltegurt 112 ist ein elastisches, langgestrecktes Element, das sich von einem ersten Ende 114 zu einem zweiten Ende 116 erstreckt. Das erste Ende 114 ist an einem Abschnitt der Entlüftung 80 zur Betätigung der Entlüftung befestigt. Das zweite Ende 116 ist an einem hinteren Abschnitt 38 des Airbags 14 angrenzend an das Lenkrad 36 befestigt. Das erste und zweite Ende 114, 116 sind an den jeweiligen Bauteilen über bekannte Mittel wie z. B. Nähen oder Schweißen befestigt. Der Haltegurt 112 ist zwischen seinen Enden 114, 116 durch ein Haltegurt-Führungselement 130 geschlauft, das an der vorderen Bahn 74 in dem aufblasbaren Volumen 54 des Airbags 14 befestigt ist. Das Führungselement 130 teilt den Haltegurt 112 gabelförmig in ein erstes, sich zwischen der Entlüftung 80 und dem Führungselement erstreckendes Segment 118 und ein zweites, sich zwischen dem hinteren Abschnitt 38 und dem Führungselement erstreckendes Segment 119. In einem Beispiel sind das erste und zweite Segment 118, 119 des Haltegurts 112 einstückig miteinander ausgebildet.
Das Führungselement 130 stellt einen Gewebestreifen dar, der doppelt übereinander gelegt und an voneinander beabstandeten Abschnitten durch eine lösbare Reißnaht 180 verbunden ist, so dass er einen gelockerten Abschnitt 140 in dem Führungselement 130 bildet, durch den sich der Haltegurt 112 erstreckt (siehe 2). Der gelockerte Abschnitt 140 verkürzt somit das Führungselement 130.
Das Führungselement 130 ist an der vorderen Bahn 74 derart befestigt, dass es in der vorderen Bahn auch einen gelockerten Abschnitt 76 bildet. Die Reißnaht 180 ist derart ausgeführt, dass sie die gelockerten Abschnitte 76, 140 zerreißt und freigibt, wenn auf die Reißnaht wirkende Kräfte, wie z. B. eine Spannung auf das Führungselement 130, eine vorgegebene Größe erreichen oder übersteigen, die einem gewünschten Ausmaß des Aufblasens und Entfaltens des Airbags 14 entspricht. In einem Beispiel tritt das gewünschte Ausmaß des Aufblasens des Airbags 14 dann ein, wenn der Airbag vollständig druckbeaufschlagt wird, d. h. im Airbaggewebe keine Lose vorliegt. Das Führungselement 130 weist daher einen ersten, verkürzten Zustand (2) vor und während der Druckbeaufschlagung des Airbags 14 auf, wenn der gelockerte Abschnitt 140 von der Reißnaht 180 gehalten wird. Das Führungselement 130 weist ebenso einen zweiten, verlängerten Zustand auf (1 oder 3), wenn die Reißnaht zerreißt, um den gelockerten Abschnitt 140 freizugeben. Sobald der gelockerte Abschnitt 140 freigegeben ist, kann der Airbag 14 die Entlüftung 80 verschließen, wenn sich der Insasse in einer normalen Sitzposition befindet (siehe 1), oder in Abhängigkeit des eindringenden Insassen 20 Aufblasmedium ablassen (siehe 3).
Im verkürzten Zustand (2) verhindert das Führungselement 130 die Betätigung der Entlüftung 80 während der Druckbeaufschlagung des Airbags 14. Insbesondere hält die Reißnaht 180 das Führungselement 130 im verkürzten Zustand, wodurch der gelockerte Abschnitt 76 in der vorderen Bahn 74 gehalten wird. Folglich wird der Haltegurt 112 gelockert und daran gehindert, sich zu spannen und die Entlüftung 80 zu betätigen, wenn sich das Führungselement 130 im verkürzten Zustand befindet.
Im verlängerten Zustand (1 oder 3) setzt das Führungselement 130 den gelockerten Abschnitt 76 frei, damit sich der Airbag 14 an Fahrzeug- und/oder Insassenbedingungen 20 anpassen kann. Bezug nehmend auf 1 ermöglicht der freigegebene, gelockerte Abschnitt 76, dass der Airbag 14 den vollständig entfalteten Zustand mit großem Volumen erreicht. Insbesondere zerreißt die Reißnaht 180, so dass sich das Führungselement 130 und der gelockerte Abschnitt 76 verlängern können, wodurch sich der Airbag 14 in den vollständig entfalteten Zustand ausdehnen kann. Folglich erreicht der Haltegurt 112 einen vollständig gespannten Zustand und betätigt die Entlüftung 80. Bezug nehmend auf 3 ermöglicht der freigegebene, gelockerte Abschnitt 76, dass sich der vollständig druckbeaufschlagte Airbag 14 ausdehnt, aber der Airbag bläst sich aufgrund der Anwesenheit des eindringenden Insassen 20 nicht genügend auf, um den Haltegurt 112 zu spannen und die Entlüftung 80 zu betätigen.
Die 4A und 4B veranschaulichen ein Beispiel des Führungselements 130 gemäß vorliegender Erfindung. Das Führungselement 130 hat einen verlängerten Zustand (4A), der dem Airbag 14 die vollständige Entfaltung ermöglicht, wodurch der Haltegurt 112 zur Betätigung der Entlüftung 80 veranlasst wird. Der verlängerte Zustand des Führungselements 130, wie in 4A dargestellt, entspricht dem in 1 dargestellten Zustand des Fahrzeugs 12 und/oder des Insassen 20. Der in 4A gezeigte, verlängerte Zustand des Führungselements 130 entspricht auch dem in 3 dargestellten Zustand des Fahrzeugs und/oder des Insassen 20. Das Führungselement 130 weist vor der vollständigen Druckbeaufschlagung des Airbags 14 einen verkürzten Zustand (4B) auf, der verhindert, dass der Haltegurt 112 die Entlüftung 80 betätigt. Der in 4B dargestellte, verkürzte Zustand entspricht dem in 2 dargestellten Zustand des Fahrzeugs 12 und/oder des Insassen 20.
Bezug nehmend auf 4B weist das Führungselement 130 ein erstes und zweites Ende 132, 134 auf, die an der vorderen Bahn 74 in dem aufblasbaren Volumen 54 befestigt sind. Die Enden 132, 134 können durch jedes bekannte Mittel, wie z. B. Heften, Ultraschallschweißen, Heißverkleben oder Klebemittel, an der vorderen Bahn 74 befestigt werden. Der Abschnitt des Führungselements 130 zwischen den Enden 132, 134 ist nicht an der vorderen Bahn 74 befestigt und bildet den gelockerten Abschnitt 140. Zwei Öffnungen 142, 144 sind in dem gelockerten Abschnitt 140 des Führungselements 130 zum Aufnehmen des Haltegurts 112 derart ausgebildet, dass sich der Haltegurt vollständig durch den gelockerten Abschnitt hindurch erstreckt und bezüglich des gelockerten Abschnittes verschiebbar ist.
Zwei voneinander beabstandete Materialabschnitte 136, 138 des Führungselements 130 zwischen den Enden 132, 134 sind lösbar in einer angrenzenden, überlappenden Art und Weise durch die lösbare Reißnaht 180 derart aneinander befestigt, dass sie den gelockerten Abschnitt 140 bilden und festhalten. Ein Beispiel der Reißnaht 180 zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung ist in dem US-Patent Nr. 8,262,130 beschrieben und veranschaulicht, das hiermit insgesamt durch Bezugnahme aufgenommen wird. Die Reißnaht 180 gibt wahlweise die Materialabschnitte 136, 138 auf passive Weise frei, um den gelockerten Abschnitt 140 freizugeben und zu ermöglichen, dass der Airbag 14 den vollständig entfalteten Zustand erreicht, so dass der Haltegurt 112 die Entlüftung 80 betätigt.
Die Entlüftung 80 kann eine betätigte geschlossene Konfiguration aufweisen, die mit dem Haltegurt 112 zusammenwirken kann, um eine Entlüftung des Airbags 14 gemäß der vorstehenden Beschreibung bereitzustellen. Bezug nehmend auf die 5A und 5B, ist die Entlüftung 80 eine gesteuerte, geschlossene Entlüftung 100, die betätigbar ist, um zu verhindern, dass Aufblasmedium aus dem Airbag 14 austritt. Die Entlüftung 100 weist eine oder mehrere, in einer Seitenbahn 104 des Airbags 14 ausgebildete Entlüftungsöffnungen 102, eine an der Seitenbahn befestigte Entlüftungsklappe 106 und den an der Entlüftungsklappe befestigten Haltegurt 112 zum wahlweisen Betätigen der Entlüftung auf. Die Entlüftungsklappe 106 ist durch bekannte Mittel (nicht dargestellt), wie z. B. Nähen, Ultraschallschweißen, Heißverkleben oder Klebemittel, an der Seitenbahn 104 befestigt.
Die Entlüftung 100 weist einen geschlossenen Zustand auf (5A), in dem sich die Entlüftungsklappe 106 über die Entlüftungsöffnungen 102 erstreckt und diese abdeckt und dadurch verhindert, dass Aufblasmedium durch die Entlüftungsöffnungen gelangt. Der in 5A dargestellte, geschlossene Zustand entspricht den Zuständen des Fahrzeug 12 und/oder des Insassen 20, wie in 1 veranschaulicht. Die Entlüftung 100 weist einen offenen Zustand auf (5B), in dem die Entlüftungsklappe 106 von den Entlüftungsöffnungen 102 entfernt positioniert ist und dadurch ermöglicht, dass Aufblasmedium durch die Entlüftungsöffnungen entweicht, d. h. strömt. Im offenen Zustand ist die Entlüftungsklappe 106 von den Entlüftungsöffnungen 102 weg geklappt und wird von einer lösbaren Reißnaht 108 an ihrem Platz gehalten. Der in 5B dargestellte, offene Zustand entspricht dem Zustand des Fahrzeugs 12 und/oder des Insassen 20 wie in 2 (während der Druckbeaufschlagung des Airbags 14) und 3 veranschaulicht (wenn ein falsch positionierter Insasse 20 in den vollständig mit Druck beaufschlagten Airbag eindringt). Der Haltegurt 112 ist an der Entlüftungsklappe 106 befestigt und kann eine Spannung T₁ auf die Entlüftungsklappe aufbringen, um wahlweise die Entlüftung 100 aus dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand zu betätigen.
Bezug nehmend auf die 1 bis 3 kann sich das erste Ende 114 des Haltegurts 112 durch ein Führungselement 200 erstrecken, das auf bekannte Weise an einer Stelle nahe des Lenkrades 36, z. B. an einer hinteren Bahn 38 des Airbags 14 entgegengesetzt und gegenüber der vorderen Bahn 74, an dem Airbag 14 befestigt ist. Das Führungselement 200 hat eine runde oder ringförmige Gestalt und besteht aus Airbagmaterial 14, z. B. Gewebe. Das Führungselement 200 ist so bemessen, dass der Haltegurt 112 durch dieses hindurch gleiten kann, und gewährleistet, dass die Steuerungsempfindlichkeit der Entlüftung 100 aufrechterhalten wird. Insbesondere ist das Führungselement 200 so positioniert, dass es den Haltegurt 112 in eine Richtung führt, die sich im Wesentlichen parallel zur Bewegung des Insassen 20 in den Airbag 14 derart erstreckt, dass sich der Haltegurt im Wesentlichen im Verhältnis 1:1 mit der Bewegung der vorderen Bahn 74 spannt und lockert.
Bezug nehmend auf die 1 bis 3 liefert der Sensor 50 nach dem Erfassen des Eintritts eines Ereignisses, bei dem das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, wie z. B. ein Fahrzeugzusammenstoß, ein Signal an den Gasgenerator 32 über die Verbindungsleitungen 52. Nach dem Empfang des Signals von dem Sensor 50 wird der Gasgenerator 32 betätigt und liefert in bekannter Weise Aufblasmedium an das aufblasbare Volumen 54 des Airbags 14. Der sich aufblasende Airbag 14 übt eine Kraft auf die Klappe 40 aus, die die Klappe in den geöffneten Zustand bewegt. Der Airbag 14 bläst sich aus dem verstauten Zustand in einen entfalteten Zustand auf, wie z. B. den in 1 dargestellten, vollständig aufgeblasenen und entfalteten Zustand. Der Airbag 14 schützt während des Aufblasens den Fahrzeuginsassen 20 vor Aufschlägen auf Teile des Fahrzeugs 12, wie z. B. das Lenkrad 36.
Wenn ein Ereignis eintritt, bei dem das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, sprechen die Entlüftung 80, der Haltegurt 112 und das Führungselement 130 auf Fahrzeugbedingungen, Insassenbedingungen oder beides an, um das Aufblasen und Entfalten des Airbags zu steuern. Die Entlüftung 80 kann sich beispielsweise auf der Grundlage der Position des Insassen 20 nach Eintritt des Ereignisses anpassen, bei dem das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist. Vor einem derartigen Ereignis befindet sich die Entlüftung 80 im offenen, nicht betätigten Zustand, während sie in dem Airbagmodul 30 verstaut ist. Falls sich bei Eintritt eines Ereignisses, bei dem das Aufblasen des Airbags 14 erwünscht ist, der Insasse 20 in der normalen Sitzposition aus 1 befindet, wird die Entlüftung in den geschlossenen Zustand gesteuert und der Airbag 14 bläst sich aufgrund des Zusammenwirkens von Haltegurt 112 und Entlüftung in den normal entfalteten Zustand auf.
Im normalen Sitzzustand ist der Insasse 20 von dem Airbag 14 beabstandet und muss sich nach vorne bewegen, um in den Airbag einzugreifen und einzudringen. Dieser Abstand kann bezüglich des Thorax des Insassen zum Abstand vom Lenkrad 36 gemessen werden, wie bei D₁ in 1 angegeben. Die Strecke, die der Insasse 20 zurücklegen muss, bevor dieser Eingriff stattfindet, kann je nach Insassen-/Sitzposition vor der Airbagentfaltung variieren. In dieser Ausführung kann der Airbag 14 auch derart ausgelegt sein, dass der Haltegurt 112 die Entlüftung 80 in Abhängigkeit der behinderten Entfaltung des Airbags 14 nicht betätigt, wenn der Insasse 20 beispielsweise von der normalen Sitzposition entfernt ist und in den Airbag eindringt. Das Ausmaß des Eindringens in 3 kann als die Differenz zwischen der aufgeblasenen Tiefe D₁ in 1 und der mit D₂ in 3 bezeichneten eingedrungenen Tiefe berechnet werden.
Wenn sich der Airbag 14 aufbläst und druckbeaufschlagt wird (siehe 2), bewegt sich die vordere Bahn 74 von dem Lenkrad 36 weg, wodurch das an der vorderen Bahn befestigte Führungselement 130 vom Lenkrad weg bewegt wird und den Haltegurt 112 verlängert. Folglich wird das Führungselement 130 gespannt und Spannung wird auf die Reißnaht 180 aufgebracht, die den gelockerten Abschnitt 140 sichert, bevor der Haltegurt 112 gespannt wird. Da das erste Ende 114 des Haltegurts 112 nicht gespannt wird, bleibt die Entlüftung 80 auf dieser Entfaltungsstufe im unbetätigten Zustand. Wenn der Airbag 14 einen Schwellenwert oder vorgegebenen Druck erreicht, z. B. einen vollständig druckbeaufschlagten Zustand, ist die Spannung auf das Führungselement 130 ausreichend, um die Reißnaht 180 zu zerreißen, wodurch der gelockerte Abschnitt 140 freigegeben wird und die vordere Bahn 74 sich mit dem sich ausdehnenden Airbag 14 weiter nach außen in den vollständig aufgeblasenen und entfalteten Zustand aus 1 bewegen kann.
Bezug nehmend auf 4A bewegen sich, sobald der gelockerte Abschnitt 140 (in 4B gezeigt) freigegeben wird, die Materialabschnitte 136, 138 voneinander weg, wenn sich die Enden 132, 134 des Führungselementes 130 nach außen in die mit den Pfeilen A angegebene Richtung mit dem sich ausdehnenden Airbag 14 bewegen, d. h. das Führungselement glättet und dehnt sich entlang der Kontur der vorderen Bahn 74. Die Dehnung des Führungselementes 130 ist aufgrund der Dehnung des gelockerten Abschnittes 76 in der vorderen Bahn 74 möglich, die sich in Richtung A unter dem Druck des Aufblasmediums frei glätten und dehnen kann, sobald die Reißnaht 180 zerreißt. Wenn sich die beiden gelockerten Abschnitte 76, 140 dehnen, bewegt sich das gesamte Führungselement 130 mit dem sich ausdehnenden Airbag 14 nach außen, wodurch beide Segmente 118, 119 des Haltegurts 112 gespannt werden.
Das Spannen des Haltegurts 112 erfolgt so lange, bis die vordere Bahn 74 einen vorgegebenen Abstand von dem Lenkrad 36 entfernt erreicht, wobei an diesem Punkt der gesamte Haltegurt gespannt wird. Bezug nehmend auf 5A bewirkt ein weiteres Aufblasen des Airbags 14 danach, dass der Haltegurt 112 an der Entlüftungsklappe 106 zieht und letztlich die Entlüftung 80 betätigt. Insbesondere bricht die auf die Entlüftungsklappe 106 durch das nun gespannte erste Segment 118 aufgebrachte Spannungskraft T₁ die Reißnaht 108 auf oder zerreißt diese anderweitig und bewegt den Klappenabschnitt in den geschlossenen Zustand gemäß 5A. Die Entlüftungsklappe 106 sperrt den Fluß von Aufblasmedium durch die Entlüftungsöffnungen 102, wodurch sich der Airbag 14 in den normal entfalteten und druckbeaufschlagten Zustand aus 1 aufblasen kann.
Bezug nehmend auf 3 kann, falls der Insasse 20 nach Eintritt des Ereignisses von der normalen Sitzposition entfernt positioniert ist, der Insasse den Airbag 14 daran hindern oder beschränken, dass dieser die voll aufgeblasene Position erreicht. Dies kann der Fall sein, wenn der Insasse 20 nach vorne gelehnt ist und/oder nicht angeschnallt ist, so dass das Aufblasen des Airbags 14 behindert wird. In diesem Fall wird der Airbag 14 genügend druckbeaufschlagt, um die Reißnaht 180 zu zerreißen, allerdings ist das erste Segment 118 des Haltegurts 112 nicht ausreichend gespannt und somit bleibt die Entlüftung 80 im offenen, unbetätigten Zustand (siehe 5B). Folglich ist die Druckbeaufschlagung des Airbags 14 durch die offene Entlüftung 80 begrenzt und der Airbag bläst sich somit auf und entfaltet sich in den Zustand mit kleinem Volumen aus 3.
Insbesondere, wenn der Insasse 20 von der normalen Sitzposition entfernt positioniert ist, kann sich die vordere Bahn 74 nur über die Entfernung D₂ vom Lenkrad 36 weg bewegen. Die Entfernung D₂ entspricht einem Airbag 14, der vollständig druckbeaufschlagt ist, dessen Aufblastiefe oder Aufblasdruck aber unter dem vorgegebenen Betrag liegt, der zum angemessenen Spannen des ersten Segments 118 des Haltegurts 112 notwendig ist. Folglich bringt der Haltegurt 112 keine Spannung auf die Entlüftung 80 auf, und somit bleibt die Entlüftung unbetätigt, wenn der Insasse 20 von der normalen Sitzposition entfernt positioniert ist.
Ein Durchschnittsfachmann wird problemlos verstehen, dass der Haltegurt 112 und die Reißnaht 180 der vorliegenden Erfindung sicherstellen, dass die Entlüftung 80 zuverlässig betätigt wird, wenn sich der Insasse 20 in der normalen Sitzposition befindet. Ebenso gewährleisten der Haltegurt 112 und die Reißnaht 180, dass die Entlüftung 80 während der Druckbeaufschlagung des Airbags 14 und wenn der Insasse 20 außerhalb der normalen Sitzstellung positioniert ist, sicher unbetätigt bleibt. Insbesondere wird und kann sich das erste Segment 118 des Haltegurts 112 nur dann vollständig spannen, wenn die Reißnaht 180 zerreißt, um den gelockerten Abschnitt 140 freizugeben und zu ermöglichen, dass sich der gelockerte Abschnitt 76 der vorderen Bahn 74 dehnt. Das erste Segment 118 kann daher die Entlüftung 80 nur dann betätigen, wenn die Reißnaht 180 an dem Führungselement 130 zerreißt und die vordere Bahn 74 sich eine Strecke weg von dem Lenkrad 36 bewegt, die ausreicht, um den Haltegurt 112 vollständig zu spannen. Da die Reißnaht 180 nur zerreißt, wenn sich der Airbag 14 über einen vorgegebenen Betrag aufbläst, ist es offensichtlich, dass die Entlüftung 80 solange nicht auslöst, bis der Airbag 14 ausreichend aufgeblasen ist. Folglich wird das Entlüften des Airbags 14 zuverlässig durch den Haltegurt 112, das Führungselement 140 und die Reißnaht 180 der vorliegenden Erfindung gesteuert.
Bezug nehmend auf 1 wird die Entlüftung (als Phantombild bei 80' dargestellt) in einer typischen Airbagausführung durch einen Einzelsegmenthaltegurt (als Phantombild bei 112' dargestellt) betätigt, der an und zwischen der Entlüftung 80' und dem Airbag 14 befestigt ist. Während des Aufblasens und Entfaltens ermöglicht die anfängliche Lose in dem Einzelsegmenthaltegurt 112', dass sich die Entlüftung 80' um den Airbag 14 bewegt oder ihre Position verschiebt. Aufgrund dieser Bewegung kann sich die Entlüftung 80' in eine unerwünschte Position an dem Airbag 14 während der Entfaltung bewegen, die den Haltegurt 112' vorzeitig spannt. Folglich kann der normale Haltegurt 112' Spannung auf die Entlüftung 80' aufbringen, bevor der Airbag 14 bis zu dem Ausmaß druckbeaufschlagt wird, in dem eine Betätigung der Entlüftung erwünscht ist.
Der gelockerte Abschnitt 140 und die Reißnaht 180 der vorliegenden Erfindung stellen sicher, dass die Entlüftung 80 ihre gewünschte Position am Airbag 14 während der Entfaltung erreicht, bevor sie betätigt wird. Das erste Ende 114 des Haltegurts 112 wird und kann solange keine zur Betätigung der Entlüftung 80 ausreichende Spannung auf die Entlüftungsklappe 106 aufbringen, bis oder sofern nicht die vordere Bahn 74 den vorgegebenen Abstand von dem Lenkrad 36 erreicht. Wie festgestellt, kann die vordere Bahn 74 jedoch den vorgegebenen Abstand von dem Lenkrad 36 nur erreichen, wenn die Reißnaht 180 zerreißt, um den gelockerten Abschnitt 140 freizugeben. Folglich kann die Entlüftung 80 der vorliegenden Erfindung solange nicht betätigt werden, bis oder sofern nicht die Reißnaht 180 den gelockerten Abschnitt 140 freigibt, wodurch die Entlüftung die gewünschte Position am Airbag 14 erreicht, bevor sie betätigt wird.
Der Airbag 14 ist derart ausgelegt, dass der Zeitunterschied zwischen dem Beginn des Aufblasens des Airbags und der Freigabe des gelockerten Abschnittes 140 ausreicht, um der Entlüftung 80 das Erreichen ihrer korrekten, vorgegebenen Position am Airbag zu ermöglichen. Eine nachfolgende Betätigung der Entlüftung 80 erfolgt daher nur, wenn die Entlüftung im Airbag 14 richtig ausgerichtet ist, wodurch gewährleistet ist, dass die Entlüftung nicht nur zum richtigen Zeitpunkt sondern auch in der richtigen Position auslöst.
Gemäß vorliegender Erfindung wird zur Bildung der Reißnähte 108 und 180 eine zerreißbare Reißnahtausführung verwendet, die eine Berechenbarkeit, Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit bei der Freigabe von miteinander verbundenen Geweben begünstigt. Die in den 4A–4B und 5A–5B veranschaulichten Reißnähte 108 und 180 stellen zwei Beispiele möglicher Anwendungen der Reißnahtausführung der vorliegenden Erfindung dar. Der Fachmann wird erkennen, dass die Reißnahtausführung der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, um eine lösbare Verbindung zwischen beliebigen Gewebebestandteilen einer Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung bereitzustellen.
Die 6A und 6B veranschaulichen eine beispielhafte Reißnaht 201 gemäß vorliegender Erfindung. Die Reißnaht 201 kann die Reißnaht 180 und/oder die Reißnaht 108 der 1–5B darstellen. In den 6A und 6B stellt die Reißnaht 201 die Reißnaht 180 zum wahlweisen Freigeben des gelockerten Abschnittes 140 des Haltegurts 112 dar. Die Reißnaht 201 verbindet erste und zweite Materialabschnitte 220 und 230, die nebeneinander und überlappend angeordnet sind.
Als typisches Beispiel der Reißnaht 180 in den 1 bis 5B können der erste und zweite Materialabschnitt 220 und 230 den überlappenden Abschnitten 136, 138 des Führungselements 130 entsprechen, die den gelockerten Abschnitt 140 bilden. In diesem Fall bilden der erste und zweite Materialabschnitt 220, 230 alle beabstandeten Abschnitte des Führungselements 130 zwischen den Enden 132, 134 und können einander auf jede Art und beliebig oft überlagern. Als weiteres Beispiel, das für die Reißnaht 108 in den 5A und 5B typisch ist, kann der erste Materialabschnitt 220 der Entlüftungsklappe 106 entsprechen und der zweite Materialabschnitt 230 der Seitenbahn 104 des Airbags 14 (nicht dargestellt) entsprechen.
Die Reißnaht 201 kann unter Verwendung herkömmlicher Nähmethoden und -ausrüstung hergestellt werden. Die Reißnaht 201 weist einen Unterfaden 203 und einen Oberfaden 205 auf. Der Oberfaden 205 verläuft durch den ersten und zweiten Abschnitt 220 und 230 und schlingt sich um den Unterfaden. Wie am besten aus 6A ersichtlich, ist die Reißnaht 201 eine Stichreihe mit einem Anfangspunkt 206 und einem Endpunkt 208. Eine Bruchstelle 211 befindet sich zwischen, z. B. in der Mitte zwischen, dem Anfangspunkt 206 und dem Endpunkt 208. Die Bruchstelle 211 ist die Stelle an der Reißnaht 201, an der die Reißnaht unter Spannung zerreißen soll.
Die Reißnaht 201 weist eine umgekehrte, im Allgemeinen gekrümmte V-förmige Gestalt mit nach außen verlaufenden, gebogenen Segmenten oder Schenkeln 212 auf, die sich an der Bruchstelle 211 treffen. Die Reißnaht 201 ist derart angeordnet, dass eine Symmetrieachse 214 der Reißnaht im Allgemeinen senkrecht zu den zwei entgegengesetzten Richtungen verläuft, in welchen Spannung, allgemein durch die mit T₂ in den 6A und 6B bezeichneten Pfeile angedeutet, auf den ersten und zweiten Abschnitt 220 und 230 aufgebracht wird. Die Symmetrieachse 214 halbiert die V-förmige Gestalt der Reißnaht 201.
Die Reißnaht 201 ist derart ausgeführt, dass sie in Abhängigkeit der auf den ersten und zweiten Materialabschnitt 220 und 230 aufgebrachten Spannung T₂ zerreißt. Diese Spannung T₂ kann beispielsweise der Spannung, die auf die sich überlappenden Abschnitte des Führungselements 130 aufgebracht wird, oder der Spannung entsprechen, die auf die Entlüftungsklappe 106 und die Seitenbahn 104 während der Entfaltung des Airbags 14 aufgebracht wird. Der erste und zweite Materialabschnitt 220 und 230 sind derart angeordnet, dass die auf die Abschnitte aufgebrachte Spannung T₂ zu einer Abziehwirkung oder -bewegung zwischen den Abschnitten führt, die auf die Reißnaht 201 einwirkt. In der in den 6A und 6B dargestellten Ausführungsform wird diese Abziehwirkung durch die Anordnung der Bruchstelle 211 am nächsten zu der vorderen Bahn 74 erzeugt. Wenn die Spannung T₂ auf den ersten und zweiten Materialabschnitt 220, 230 aufgebracht wird, wenn sich die Enden 132, 134 des Führungselements 140 bezüglich der Reißnaht 201 voneinander weg bewegen, trägt die daraus resultierende Abziehwirkung dazu bei, dass die Spannung auf die Bruchstelle 211 der Reißnaht gerichtet wird.
Gemäß vorliegender Erfindung wird die Berechenbarkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit, mit der die Reißnaht 201 in Abhängigkeit der Spannung T₂ zerreißt, durch die Wahl der Materialien und der Ausführung der Reißnaht speziell angepasst. Die im Allgemeinen umgekehrte V-förmige Gestalt der Reißnaht 201, wie in 6A und 6B dargestellt, die allgemein parallel zur Spannung T₂ ausgerichtet ist, richtet die Spannung T₂ auf die Bruchstelle 211. Somit ist erkennbar, dass die Spannung T₂ in erster Linie auf die wenigen, z. B. 1 oder 2, Stiche gerichtet ist, die die Bruchstelle 211 der Reißnaht 201 bilden.
Da die Spannung T₂ auf die Bruchstelle 211 gerichtet ist, beginnt die Reißnaht 201 zu zerreißen, wenn der Oberfaden 205 an der Bruchstelle zerreißt und sich aus dem Material 220 und 230 zu lösen beginnt. Der einer bekannte Zugfestigkeit aufweisende Oberfaden 205 zerreißt, wenn die Spannung T₂ einen bekannten Wert erreicht. Da die Bruchstelle 211 nur wenige Stiche des Oberfadens 205 umfasst, ist die Anzahl an Variablen, die die Spannung T₂ beeinflussen könnten, bei der die Reißnaht zu zerreißen beginnt, beispielsweise gegenüber einer Reißnaht verringert, bei der die Spannung über eine große Anzahl an Stichen verteilt ist. Daher kann ein berechenbares, zuverlässiges und wiederholbares Zerreißen der Reißnaht 201 durch die Wahl eines Oberfadens 205 mit einer geeigneten Zugfestigkeit auf der Grundlage von bekannten Fahrzeugbedingungen und/oder Insassenbedingungen erzielt werden.
Um zu gewährleisten, dass die Reißnaht 201 zerreißt, wenn die Spannung T₂ einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht, kann der Unterfaden 203 so gewählt werden, dass er eine höhere Zugfestigkeit als der Oberfaden 205 aufweist. Damit wird sichergestellt, dass der Oberfaden 205 zuerst unter der Spannung T₂ zerreißt und somit zur Verbesserung der Berechenbarkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit beiträgt, mit der die gesamte Reißnaht 201 zerreißt. Folglich trägt die Reißnaht 201 der vorliegenden Erfindung zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Entlüftung 80 bei, die nur auslöst, wenn das erste Segment 118 des Haltegurts 112 nach dem Zerreißen der Reißnaht 201 und der Freigabe des gelockerten Abschnittes 140 vollständig gespannt ist.
Außerdem können gemäß vorliegender Erfindung die Schenkelabschnitte 212 der Reißnaht 201 so ausgeführt sein, dass sie gerade ausreichend sind, um eine vorgegebene Stärke für die Verbindung zwischen den überlappenden Materialabschnitten 220 und 230 aufrechtzuerhalten. Indem die Schenkelabschnitte 212 derart ausgeführt werden, wird die Größe der Reißnaht 201, die sich zur Freigabe der Abschnitte 220 und 230 auftrennen muss, auf ein Minimum reduziert. Damit wird die Geschwindigkeit erhöht, mit der die Reißnaht 201 zerreißt, wenn die Spannung T₂ die gewünschte Höhe erreicht, was weiterhin die Berechenbarkeit, Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit begünstigen kann, mit der die Reißnaht 201 zerreißt. Durch Versuch und Auswertung wurde bestimmt, dass das Verhalten der Reißnaht 201 durch die Stichkonfiguration beeinflusst werden kann, z. B. die Form der Reißnaht. Um diese Feststellung zu treffen, wurden verschiedene Stichkonfigurationen und Fadentypen getestet, um die Belastung zu bestimmen, bei der die Reißnaht zerrissen ist. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in dem Diagramm der 7 dargestellt.
Bezug nehmend auf 7 wurden verschiedene Stichformen getestet, um die Belastung zu bestimmen, bei der die Reißnaht zerrissen ist. In allen Versuchen verband die Reißnaht überlappende Materialabschnitte auf dieselbe Weise miteinander wie in den 6A und 6B veranschaulicht. In jedem Versuch wurde die Reißnaht in ähnlicher oder identischer Weise zu der in den 6A und 6B dargestellten ausgerichtet. Insbesondere wurde die Reißnaht derart ausgerichtet, dass die Symmetrieachse der Reißnaht im Allgemeinen senkrecht zu den entgegengesetzten Richtungen verlief, in denen die Spannung auf den ersten und zweiten Materialabschnitt aufgebracht wird, wodurch die Spannung vorwiegend auf die Bruchstelle für diese bestimmte Stichkonfiguration gerichtet wird.
Wie in 7 dargestellt, wurde die allgemein gekrümmte V-förmige Konfiguration wie in den 6A und 6B gezeigt und beschrieben zusammen mit sieben anderen Stichkonfigurationen getestet. In jeder Stichkonfiguration war der Oberfaden ein Tex-30 Nylonfaden und der Unterfaden war ein Tex-130 Nylon mit einer Stichgröße von ca. 3 mm und einer Fadenspannung von ca. 120 cN (1,2 Newton). Die überlappenden Materialabschnitte bestanden aus 700 dtex Nylongewebe mit einseitiger Silikonbeschichtung.
Die Versuche wurden an acht verschiedenen Reißnahtkonfigurationen durchgeführt: quadratische, U-förmige Reißnaht 300, halbkreisförmige Reißnaht 302, gebogene, U-förmige Reißnaht 304, O-förmige Reißnaht 306, flache quadratische, U-förmige Reißnaht 310, ovale Reißnaht 312, gerade V-förmige Reißnaht 314 und gebogene, V-förmige Reißnaht 316. Die gebogene, V-förmige Reißnaht 316 war identisch mit der in den 6a und 6B dargestellten. Jede dieser Reißnahtkonfigurationen umfasste zehn Stiche, mit Ausnahme der flachen quadratischen U-förmigen Reißnaht 310, welche 11 Stiche umfasste. Bei jeder Stichkonfiguration waren die überlappenden Materialabschnitte so angeordnet wie in den 6A und 6B dargestellt und über die Reißnaht miteinander verbunden. Bei der kreisförmigen Reißnaht 306 und der ovalen Reißnaht 312 befanden sich die Anfangs- und Endpunkte entgegengesetzt zu der Bruchstelle. Spannung wurde wie in 6A und 6B dargestellt so lange aufgebracht, bis die Reißnaht zerriß, wobei an diesem Punkt die Höhe der Spannung aufgezeichnet wurde.
Der Versuch wurde fünf bis sechs Mal pro Stichkonfiguration durchgeführt. Auf der Basis der Versuchsergebnisse wurden bekannte statistische Methoden angewandt, um das erwartete Verhalten für jede Stichkonfiguration mit Vertrauensbereichen von 95% zu bestimmen. Die Vertrauensbereiche für jede Stichkonfiguration sind in den der jeweiligen Stichkonfiguration zugeordneten schattierten Flächen in 7 dargestellt. Mit ”95% Vertrauensbereich” ist gemeint, dass die durchschnittliche Zerreißspannung bei jeder Stichkonfiguration in 95% der Fälle in den von den schattierten Flächen definierten Bereich fällt. Somit fällt beispielsweise die durchschnittliche Zerreißlast bei der gebogenen V-förmigen Stichkonfiguration 316 in 95% der Fälle in den Bereich von ca. 55–79 Newton.
Aus dem Vorstehenden kann der Fachmann erkennen, dass gemäß vorliegender Erfindung die Festigkeit der zerreißbaren Reißnaht 201 durch die Konfiguration oder Form der Reißnaht selbst speziell angepasst werden kann, ohne den Fadentyp zu verändern und unter Beibehaltung einer gleichbleibenden, z. B. minimalen, Stichanzahl. Damit kann die Zerreißfestigkeit der Reißnaht 201 auf Verhaltenskriterien zugeschnitten werden, die sogar innerhalb ein und derselben gesamten Anwendung anwendungsspezifisch sein können.
Bezug nehmend auf die 1 bis 5B kann es beispielsweise wünschenswert sein, dass die Zerreißfestigkeit der zur Befestigung der Entlüftungsklappe 106 verwendeten Reißnaht 108 geringer ist als die Zerreißfestigkeit der Reißnaht 180, die zur Befestigung des gelockerten Abschnittes 140 des Führungselements 130 verwendet wird. In diesem Fall kann das gewünschte Verhalten beispielsweise durch die Verwendung der quadratischen, U-förmigen Stichkonfiguration 300 (siehe 7) oder der halbkreisförmigen Stichkonfiguration 302 für die Reißnaht 180 derart erzielt werden, dass der gelockerte Abschnitt 140 befestigt bleibt und das erste Segment 118 aufgrund der relativ starken Reißnaht gelockert wird. In ähnlicher Weise kann die gerade V-förmige Stichkonfiguration 314 oder die gebogene V-förmige Stichkonfiguration 316 für die Reißnaht 108 verwendet werden, so dass die Entlüftungsklappe 106 durch die vergleichsweise schwächere Reißnaht im offenen Zustand gehalten wird.
Durch Versuch und Auswertung wurde festgestellt, dass das Verhalten der Reißnaht 201 auch von dem zur Herstellung der Reißnaht verwendeten Fadentyp beeinflusst werden kann. Um diese Feststellung zu treffen, wurden verschiedene Fadentypen zur Bildung von drei der vorstehend beschriebenen Stichkonfigurationen verwendet. Diese Stichkonfigurationen mit den verschiedenen Fäden wurden getestet, um die Belastung zu bestimmen, bei der die Reißnaht zerriß. Die Ergebnisse dieser Tests sind in dem Diagramm der 8 dargestellt.
Bezug nehmend auf 8 waren die zur Durchführung der Versuche verwendeten Stichkonfigurationen die halbkreisförmige Reißnaht 302, die kreisförmige Reißnaht 306 und die ovale Reißnaht 312. In allen Versuchen verband die Reißnaht überlappende Materialabschnitte in derselben Weise miteinander wie in den 6A und 6B veranschaulicht. In jedem Versuch war die Reißnaht in ähnlicher oder identischer Weise zu der in 6A und 6B dargestellten ausgerichtet. Bei der kreisförmigen Reißnaht 306 und der ovalen Reißnaht 312 befanden sich die Anfangs- und Endpunkte gegenüber der Bruchstelle. Insbesondere war die Reißnaht derart ausgerichtet, dass die Symmetrieachse der Reißnaht im Allgemeinen senkrecht zu den entgegengesetzten Richtungen verlief, in welchen die Spannung T₂ auf den ersten und zweiten Materialabschnitt aufgebracht wurde, wodurch die Spannung in erster Linie auf die Bruchstelle gerichtet wurde. Jede Stichkonfiguration umfasste zehn Stiche, die Stichgröße betrug ca. 3 mm und die Fadenspannung lag bei ca. 120 cN (1,2 Newton). Die überlappenden Materialabschnitte wurden aus 700 dtex Nylongewebe mit einer einseitig aufgebrachten Silikonbeschichtung hergestellt.
Die Versuche wurden an sechs unterschiedlichen Fadentypen für jede Stichkonfiguration durchgeführt: Tex-16 Polyesterfaden, Tex-27 Nylon, Tex-30 Nylon, Tex-45 Nylon, Tex-70 Nylon und Tex-90 Nylon. Bei jeder Stichkonfiguration waren die überlappenden Materialabschnitte wie in 6A und 6B gezeigt angeordnet und über die Reißnaht miteinander verbunden. Eine Spannung T₂ wurde so lange aufgebracht, wie in 6A und 6B gezeigt, bis die Reißnaht zerriß, wobei an diesem Punkt die Höhe der Spannung aufgezeichnet wurde. Bei jedem der sechs Fadentypen wurde der Versuch 5–6 Mal an jeder der drei Stichkonfigurationen wiederholt.
Das Diagramm aus 8 veranschaulicht die Versuchsergebnisse. In 8 stellt die waagerechte Achse die Zugfestigkeit der sechs verschiedenen, in den Versuchen verwendeten Fäden dar. Wie in 8 dargestellt, weist der Tex-16 Polyesterfaden eine Zugfestigkeit von ca. 1,8 Newton, der Tex-27 Nylonfaden eine Zugfestigkeit von ca. 3,4 Newton, der Tex-30 Nylonfaden eine Zugfestigkeit von ca. 4,7 Newton, der Tex-45 Nylonfaden eine Zugfestigkeit von ca. 7,5 Newton, der Tex-70 Nylonfaden eine Zugfestigkeit von ca. 11 Newton und der Tex-90 Nylonfaden eine Zugfestigkeit von ca. 14 Newton auf. Die senkrechte Achse zeigt die Stichfestigkeit der drei Stichkonfigurationen unter Verwendung der verschiedenen Fadentypen.
In 8 stellen die auf dem Diagramm abgebildeten Punkte durchschnittliche Zerreißfestigkeiten der drei Stichkonfigurationen unter Verwendung der verschiedenen Fäden dar. Beispielsweise betrug die durchschnittliche Zerreißfestigkeit für die halbkreisförmige Stichkonfiguration 302 unter Verwendung des Tex-45 Nylonfadens ca. 190 Newton. Als weiteres Beispiel betrug die durchschnittliche Zerreißfestigkeit für die kreisförmige Stichkonfiguration 306 unter Verwendung des Tex-45 Nylonfadens ca. 135 Newton. Als weiteres Beispiel betrug die durchschnittliche Zerreißfestigkeit für die elliptische Stichkonfiguration 312 unter Verwendung des Tex-45 Nylonfadens ca. 125 Newton. An diesem Punkt ist festzustellen, dass die durchschnittlichen Stichfestigkeiten für die halbkreisförmige Reißnahtausführung 302 unter Verwendung der Tex-70 und Tex-90 Nylonfäden nicht aufgezeichnet wurden, da die Festigkeit der Reißnaht über 250 Newton lag, was die maximale Spannung darstellte, die die zur Messung der Spannung eingesetzte Vorrichtung messen konnte.
Auf der Grundlage der in 8 dargestellten Ergebnisse ist zu erkennen, dass mit Erhöhung der Fadenstärke auch die Festigkeit der Reißnaht ansteigt. Die in das Diagramm eingezeichneten und den Stichkonfigurationen zugeordneten Linien nähern sich der Beziehung zwischen Fadenstärke und der Festigkeit der Reißnaht unter Verwendung eines Ausgleichsalgorithmus. Diese eingezeichneten Linien veranschaulichen, dass diese Beziehung annähernd linear ist.
Aus dem Vorstehenden wird der Fachmann erkennen, dass gemäß vorliegender Erfindung die Festigkeit der zerreißbaren Reißnaht 201 durch die Auswahl des zur Herstellung der Reißnaht verwendeten Fadens speziell angepasst werden kann, ohne die Konfiguration oder Form der Reißnaht selbst zu ändern und unter Beibehaltung einer gleichbleibenden, z. B. geringen, Anzahl an Stichen. Dies ermöglicht auch, dass die Zerreißfestigkeit auf Verhaltenskriterien zugeschnitten wird, die sogar innerhalb ein und derselben Gesamtanwendung anwendungsspezifisch sein können.
Bei einer Kombination der in den 7 und 7 dargestellten Beziehungen wird der Fachmann weiterhin erkennen, dass gemäß vorliegender Erfindung die Festigkeit der zerreißbaren Reißnaht 201 durch eine Kombination der Auswahl des zur Herstellung der Reißnaht verwendeten Fadentyps und der Konfiguration oder Form der Reißnaht speziell angepasst werden kann, während eine gleichbleibende, z. B. geringe, Anzahl an Stichen beibehalten wird. Damit kann auch die Zerreißfestigkeit auf Verhaltenskriterien zugeschnitten werden, die sogar innerhalb ein und derselben Gesamtanwendung anwendungsspezifisch sein können.
Beispielsweise kann es in Bezug auf die 1 bis 5B wünschenswert sein, dass die Zerreißfestigkeit der zur Befestigung der Entlüftungsklappe 106 verwendete Reißnaht 108 geringer ist als die Zerreißfestigkeit der zur Befestigung des Führungselements 130 verwendete Reißnaht 180. In diesem Fall kann das gewünschte Verhalten beispielsweise dadurch erzielt werden, dass der Tex-70 oder Tex-90 Nylonfaden mit einer quadratischen U-förmigen Stichkonfiguration 300 oder halbkreisförmigen Stichkonfiguration 302 zur Herstellung der Reißnaht 180 verwendet wird und dass ein Tex-16 Polyester- oder Tex-27 Nylonfaden mit einer V-förmigen Stichkonfiguration 314 oder gebogenen V-förmigen Stichkonfiguration 316 verwendet wird, um die Reißnaht 108 herzustellen.
9 veranschaulicht beispielhaft die Reißnaht 201a gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. Ähnlich der Reißnaht 201 der 6A und 6B kann die Reißnaht 201 die Reißnaht 108 und/oder die Reißnaht 180 der 1 bis 5B darstellen. Wie in 9 gezeigt, weist die Reißnaht 201a zwei zerreißbare Stichreihen auf: eine erste Stichreihe 400 und eine zweite Stichreihe 420. Die erste und zweite Stichreihe 400 und 420 können unter Verwendung von herkömmlichen Nähmethoden und -ausstattungen hergestellt werden und einen Unterfaden und einen Oberfaden (nicht dargestellt) wie vorstehend hinsichtlich der Ausführungsform der 6A und 6B beschrieben aufweisen.
Die erste Stichreihe 400 weist einen Anfangspunkt 402, einen Endpunkt 404 sowie eine dazwischen liegende Bruchstelle 406, z. B. am Mittelpunkt zwischen Anfangs- und Endpunkt, auf. Die Bruchstelle 406 ist die Stelle an der ersten Stichreihe 400, an der die Naht unter Spannung zu zerreißen beginnen soll. Ähnlich weist die zweite Stichreihe 420 einen Anfangspunkt 422, einen Endpunkt 424 und eine dazwischen liegende Bruchstelle 426, z. B. am Mittelpunkt zwischen Anfangs- und Endpunkt, auf. Die Bruchstelle 426 ist die Stelle an der zweiten Stichreihe 420, an der die Naht unter Spannung zu zerreißen beginnen soll.
Die erste und zweite Stichreihe 400 und 420 kann jede beliebige Form oder Konfiguration aufweisen, wie vorstehend beschrieben und in 7 dargestellt. Die erste und zweite Stichreihe 400 und 402 kann außerdem jede beliebige der vorstehend beschriebenen und in 8 dargestellten Materialausführungen aufweisen. Gemäß vorliegender Erfindung können die Form, die Konfiguration und die Materialausführung der ersten und zweiten Stichreihe 400 und 420 so ausgewählt sein, dass sie die Naht 201a derart anpassen, dass sie gewünschte Funktionen erfüllt und gewünschte Verhaltenseigenschaften aufweist.
Die erste Stichreihe 400 weist die umgekehrte, im Allgemeinen gebogene V-förmige Konfiguration wie vorstehend beschrieben auf, und die zweite Stichreihe 420 weist die vorstehend beschriebene halbkreisförmige Konfiguration auf. Die Reißnaht 201a ist derart angeordnet, dass eine Symmetrieachse 214a der Reißnaht im Allgemeinen senkrecht zu den entgegengesetzten Richtungen verläuft, in welche Spannung (nicht dargestellt, aber in dieselben Richtungen wie die Spannung T₂ in 6A und 6B) auf den ersten und zweiten Abschnitt 220 und 230 aufgebracht wird. Diese Konfigurationen werden zusammen mit ihren Materialausführungen so ausgewählt, dass sie die Reißnaht 201a derart anpassen, dass sie gewünschte Funktionen ausführt und gewünschte Verhaltenseigenschaften aufweist.
Die Reißnaht 201a ist derart ausgeführt, dass sie in Abhängigkeit der auf den ersten und zweiten Materialabschnitt 220 und 230 aufgebrachten Spannung zerreißt. Diese Spannung kann beispielsweise der Spannung entsprechen, die während der Entfaltung des Airbags 14 auf die Entlüftungsklappe 106 und die Seitenbahn 104 aufgebracht wird. Diese Spannung kann beispielsweise ebenso der auf die überlappenden Abschnitte 136, 138 des Führungselements 130 aufgebrachten Spannung entsprechen.
Wie in 9 dargestellt, sind der erste und zweite Materialabschnitt 220 und 230 derart angeordnet, dass die auf die Abschnitte aufgebrachte Spannung zu einer Abziehwirkung oder -bewegung zwischen den Abschnitten führt, die auf die Reißnaht 201a wirkt. In dieser Ausführungsform wird diese Abziehwirkung dadurch erzeugt, dass die Bruchstelle 406 am nächsten zur vorderen Bahn 74 angeordnet wird. Wenn die Spannung auf den ersten und zweiten Materialabschnitt 220, 230 aufgebracht wird, während sich die Enden 132, 134 des Führungselements 140 voneinander weg bezüglich der Reißnaht 201a bewegen, richtet die daraus resultierende Abziehwirkung die Spannung auf die Bruchstelle 406 der Reißnaht.
Da die Spannung zunächst auf die Bruchstelle 406 gerichtet ist, beginnt die erste Stichreihe 400 zu zerreißen, wenn der Oberfaden an der Bruchstelle zerreißt und sich von dem Material 220 und 230 zu lösen beginnt. Der eine bekannte Zugfestigkeit aufweisende Oberfaden zerreißt, wenn die Spannung einen bekannten Wert erreicht. Da die Bruchstelle 406 nur wenige Stiche des Oberfadens umfasst, ist die Anzahl an Variablen, die die Spannung beeinflussen könnten, bei der die erste Stichreihe 400 zu zerreißen beginnt, gegenüber z. B. einer Reißnaht reduziert, bei der die Spannung über eine große Anzahl an Stichen verteilt ist.
Die Funktion der ersten Stichreihe 400 kann beispielsweise darin bestehen, die auf die Reißnaht 201a während der ersten Entfaltung des Airbags 14 ausgeübten Kräfte aufzunehmen oder zu dämpfen. Die erste Stichreihe 400 kann somit derart ausgeführt sein, dass sie in Abhängigkeit von Spannungskräften zerreißt, die geringer sind als diejenigen, auf die hin die zweite Stichreihe 420 reißen soll. Die erste Stichreihe 400 kann entweder teilweise oder vollständig unter Kräften zerreißen, die während der ersten Entfaltung des Airbags 14 auf die Reißnaht 201a ausgeübt werden, wobei die zweite Stichreihe 420 intakt bleibt, so dass sie in gewünschter Weise auf die vorgenannten Fahrzeug- 12 und Insassenbedingungen 20 im Fahrzeug ansprechen kann. Beispielsweise kann die zweite Stichreihe 420 während der ersten Entfaltung intakt bleiben und erst danach zerreißen, um den gelockerten Abschnitt 140 freizugeben und dem ersten Segment 118 die vollständige Spannung und Betätigung der Entlüftung 80 zu ermöglichen. Alternativ kann die zweite Stichreihe 420 während des Aufblasens des Airbags 14 intakt bleiben, so dass die Entlüftung 80 unbetätigt ist.
Aus dem Vorstehenden erkennt der Fachmann, dass ein berechenbares, zuverlässiges und wiederholbares Zerreißen der ersten und zweiten Stichreihe 400 und 420 durch die Auswahl eines Oberfadens mit geeigneter Zugfestigkeit und Verwendung desselben in einer geeigneten Konfiguration erzielt werden kann. Beispielsweise können durch Versuche die Höhe der auf die Materialabschnitte 220 und 230 aufgrund der Entfaltung des Airbags 14 ausgeübten Spannung und die aufgrund der vollständig aufgeblasenen Zustände ausgeübte Spannung bestimmt werden. Die Form/Konfiguration und Materialausführung der ersten Stichreihe 400 könnte derart ausgewählt werden, dass ihre Zerreißfestigkeit bei der oder um die Größe der gemessenen Entfaltungsspannungen liegt. Die Form/Konfiguration und Materialausführung der zweiten Stichreihe 420 könnte derart ausgewählt werden, dass ihre Zerreißfestigkeit bei der oder um die Größe der während der vollständig aufgeblasenen Bedingungen gemessenen Spannungen liegt.
10 zeigt ein Diagramm, das die Funktion der Reißnaht 201a der Ausführungsform von 9 veranschaulicht. Wie in 10 dargestellt, beginnt sich die auf den ersten und zweiten Materialabschnitt 220 und 230 aufgebrachte Spannung zu erhöhen, wenn sich der Airbag 14 entfaltet. Zum Zeitpunkt t₁ erhöht die erste Entfaltung des Airbags 14 die Spannung auf die Materialabschnitte 220, 320 auf eine Höhe, bei der die erste Stichreihe 400 zerreißt. Dies bewirkt eine kurze Spannungsverringerung aufgrund der von der ersten Stichreihe 400 bereitgestellten Kraftaufnahme/-dämpfung. Wenn das eine Entfaltung des Airbags 14 veranlassende Ereignis anhält, ermöglichen die Fahrzeug- 12 und Insassenbedingungen 20, wie z. B. ein normal sitzender und nicht angeschnallter Insasse, eine weitere Airbagentfaltung, die die Spannung auf die Materialabschnitte 220, 230 bis zu dem Punkt erhöht, an dem die zweite Stichreihe 420 zum Zeitpunkt t₂ zerreißt. Dies beendet das Zerreißen der Reißnaht 201a und gibt die Verbindung zwischen den Materialabschnitten 220 und 230 frei.
Der Fachmann erkennt, dass die in 9 und 10 dargestellte Ausführungsform der Erfindung eine große Vielfalt an Ausführungen der Reißnaht 201a erlaubt. Es könnten beispielsweise mehr als zwei Stichreihen verwendet werden, um die Verhaltenseigenschaften der Reißnaht 201a weiter anzupassen. Als weiteres Beispiel können die erste und zweite Stichreihe 400 und 420 Abschnitte einer einzigen Stichreihe anstatt von getrennten Stichreihen darstellen.
Die 11–13B veranschaulichen einen Airbag 14 gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform wird das Führungselement 130 weggelassen und der Haltegurt 112 weist eine zusätzliche Struktur auf, die mit dem Führungselement 200 zusammenwirkt, um sicherzustellen, dass die Entlüftung 80 nicht vorzeitig während des ersten Aufblasens des Airbags 14 betätigt wird. Es ist erkennbar, dass das Führungselement 200 in Kombination mit dem ersten Führungselement 130 der 1–5B (nicht dargestellt) eingesetzt werden kann.
Bezug nehmend auf die 11 und 12 erstreckt sich der Haltegurt 112 durch ein Führungselement 500, das in bekannter Weise an der vorderen Bahn 74 des Airbags 14 befestigt ist. Das Führungselement 500 weist eine runde oder ringförmige Gestalt auf und besteht aus Airbagmaterial 14, z. B. Gewebe. Das Führungselement 500 ist so bemessen, dass der Haltegurt 112 durch dieses hindurch gleiten kann. Das Führungselement 500 ersetzt das Führungselement 130 mit Reißnaht der 1 bis 5B.
Die 13A und 13B veranschaulichen das Führungselement 200 im Einzelnen. Insbesondere stellt das Führungselement 200 einen Körper 502 dar, der in bekannter Weise an einer Stelle angrenzend an das Lenkrad 36 an dem Airbag 14 (nicht dargestellt) befestigt ist. Der Körper 502 ist rund oder ringförmig und besteht aus Airbagmaterial 14, z. B. Gewebe. Eine Öffnung 504 erstreckt sich durch den Körper 502 und ist so bemessen und geformt, dass der Haltegurt 112 durch die Öffnung hindurch gleiten kann. Die Öffnung 504 kann daher eine kreisförmige oder polygonale Gestalt aufweisen.
Ein an dem ersten Ende 114 des Haltegurts 112 befestigter oder einstückig mit diesem ausgebildeter Anschlag 510 wirkt mit dem Führungselement 200 zur Steuerung des Ausmaßes der Spannung auf den Haltegurt zwischen dem Körper 502 und der Entlüftung 80 zusammen. Der Anschlag 510 erstreckt sich von dem Haltegurt 112 radial nach außen und besteht aus einem biegsamen Material, das sich beim Zusammendrücken elastisch verformt. Der Anschlag 510 ist so bemessen, dass er im Querschnitt größer ist als die Öffnung 504, aber beim Zusammendrücken deformierbar ist, um durch die Öffnung zu gelangen, wenn ein vorgegebener Spannungsbetrag auf das erste Ende 114 des Haltegurts 112 aufgebracht wird.
Bezug nehmend auf die 12 und 13B ist der Anschlag 510 in der Nähe oder am ersten Ende 114 des Haltegurts 112 zunächst zwischen dem Körper 502 und der Entlüftung 80 derart positioniert, dass der Haltegurt zwischen dem Körper und der Entlüftung vor der Entfaltung des Airbags 14 gelockert wird. Während der ersten Entfaltung des Airbags 14 bleibt das erste Ende 114 des Haltegurts 112 gelockert und somit verbleibt der Anschlag 510 zwischen dem Körper 502 und der Entlüftung 80. Aufgrund von Reibung zwischen dem Haltegurt 112 und dem Führungselement 500 auf der vorderen Bahn 74 während der ersten Entfaltung des Airbags 14 kann sich der Anschlag 510 mit dem Haltegurt von der Entlüftung 80 weg und in Eingriff mit dem Körper 502 bewegen. Der Anschlag 510 ist jedoch größer als die Öffnung 504 und wird somit zunächst daran gehindert, durch die Öffnung zu treten. Insbesondere ist der Anschlag 510 so ausgeführt, dass er sich nicht genügend verformen wird, um durch die Öffnung 504 hindurch zu treten, sofern nicht die Spannung T₁ auf dem Haltegurt 112 eine vorgegebene Höhe erreicht, die einem vorgegebenen Ausmaß an Entfaltung des Airbags 14 entspricht. Aufgrund dieser Ausbildung wird und kann sich das erste Ende 114 des Haltegurts 112 nicht spannen, wenn sich der Anschlag 510 zwischen dem Körper 502 und der Entlüftung 80 befindet. Folglich wird und kann das erste Ende 114 des Haltegurts 112 die Entlüftung so lange nicht betätigen, bis sich der Airbag 14 ausreichend entfaltet.
Bezug nehmend auf die 11 und 13A erhöht der sich ausdehnende Airbag weiterhin die Spannung T₁ auf den Haltegurt 112, bis die Spannung die vorgegebene Höhe erreicht, die erforderlich ist, um den Anschlag 510 durch die Öffnung 504 zu ziehen. Insbesondere wenn die Spannung T₁ die vorgegebene Höhe erreicht, wird der Anschlag 510 genügend gegen den Körper 502 gedrückt, dass er durch die Öffnung 504 tritt. Sobald dies erfolgt, kann sich das erste Segment 118 frei mit dem sich ausdehnenden Airbag 14 spannen, bis das erste Ende 114 des Haltegurts 112 die Entlüftung 80 betätigt.
Das Führungselement 200 der vorliegenden Erfindung stellt sicher, dass die Entlüftung 80 während der Entfaltung ihre gewünschte Position am Airbag 14 erreicht, bevor sie betätigt wird. Wie festgestellt, muss das erste Ende 114 des Haltegurt 112 gespannt werden, um die Entlüftung 80 zu betätigen. Der Anschlag 510 des Führungselements 200 tritt jedoch so lange nicht durch die Öffnung 504, um das Spannen des ersten Endes 114 des Haltegurts 112 zu ermöglichen, bis oder sofern nicht die vordere Bahn 74 den vorgegebenen Abstand vom Lenkrad 36 erreicht und somit der Haltegurt zwischen der Entlüftung 80 und dem Führungselement 200 gelockert bleibt. Folglich kann die Entlüftung 80 der vorliegenden Erfindung so lange nicht betätigt werden, bis oder sofern nicht der Anschlag 510 durch die Öffnung 504 hindurch tritt, wodurch die Entlüftung genügend Zeit hat, um die gewünschte Position am Airbag 14 zu erreichen.
Aus der vorhergehenden Beschreibung der Erfindung entnimmt der Fachmann Verbesserungen, Änderungen und Abwandlungen. Derartige Verbesserungen, Änderungen und Abwandlungen im Rahmen des fachmännischen Könnens sollen von den beiliegenden Ansprüchen abgedeckt sein. Es ist beispielsweise erkennbar, dass ein oder mehrere Bauteile jeder Ausführungsform problemlos in jede der anderen Ausführungsformen im Rahmen des Erfindungsgedankens eingebracht werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 8262130 [0040]

Claims

Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs, mit: einer aufblasbaren Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung, die zwischen einer Fahrzeugoberfläche und dem Fahrzeuginsassen aufblasbar ist, wobei die Schutzvorrichtung eine vordere Bahn mit einem Abschnitt aufweist, der in Richtung des Insassen weist, wenn sich die Schutzvorrichtung in einem aufgeblasenen Zustand befindet; einer Entlüftung mit mindestens einer Öffnung zur Freisetzung von Aufblasmedium aus der Schutzvorrichtung und mit einem betätigten Zustand und einem unbetätigten Zustand; einem Haltegurt mit einem ersten, mit der Entlüftung verbundenen Ende zum Betätigen der Entlüftung und einem zweiten, mit der Schutzvorrichtung verbundenen Ende; sowie einem mit der vorderen Bahn verbundenen Führungselement zur verschiebbaren Aufnahme eines Abschnittes des Haltegurts zwischen dem ersten und zweiten Ende, wobei ein erster und zweiter Abschnitt des Führungselements lösbar miteinander verbunden sind und legen somit einen gelockerten Abschnitt fest, wobei der erste und zweite Abschnitt in Abhängigkeit der ersten Entfaltung der Schutzvorrichtung unterhalb eines vorgegebenen Ausmaßes miteinander verbunden bleiben, um zu verhindern, dass sich der Haltegurt derart spannt, dass sich die Entlüftung im unbetätigten Zustand befindet, wobei die weitere Entfaltung der Schutzvorrichtung bis zu dem vorgegebenen Ausmaß die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt freigibt, so dass sich der Haltegurt spannen und auf die Entlüftung einwirken kann, um die Entlüftung auf der Grundlage der Position des Insassen in dem Fahrzeug in den betätigten Zustand zu versetzen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der erste und zweite Abschnitt des Führungselements mit einer Reißnaht miteinander verbunden sind, wobei vorzugsweise die Reißnaht den ersten und zweiten Abschnitt des Führungselements verbindet, die, wenn sie miteinander verbunden sind, die Schutzvorrichtung in einem ersten aufgeblasenen Zustand mit einem ersten aufgeblasenen Volumen halten, wobei die Reißnaht zerreißbar ist, um die miteinander verbundenen ersten und zweiten Abschnitte freizugeben, wodurch die Schutzvorrichtung in einen zweiten aufgeblasenen Zustand mit einem zweiten aufgeblasenen Volumen aufgeblasen werden kann, wobei das zweite aufgeblasene Volumen größer als das erste aufgeblasene Volumen ist, und/oder wobei vorzugsweise die Reißnaht den ersten und zweiten Abschnitt des Führungselements überlappend miteinander verbindet, wobei die Reißnaht nach der Entfaltung der Schutzvorrichtung bis zu dem vorgegebenen Ausmaß zerreißbar ist, um den miteinander verbundenen ersten und zweiten Abschnitten eine Relativbewegung zueinander zu ermöglichen, wobei die Reißnaht eine Bruchstelle sowie erste und zweite Nahtsegmente aufweist, die von der Bruchstelle weg verlaufen, wobei die Bruchstelle angrenzend an die vordere Bahn positioniert ist, um das Zerreißen der Reißnaht bewirkende Spannungskräfte derart auf die Bruchstelle zu richten, dass die Reißnaht zunächst an der Bruchstelle und dann entlang der ersten und zweiten Nahtsegmente zerreißt, und/oder wobei vorzugsweise die Reißnaht eine erste und zweite Stichreihe umfasst, die nebeneinander positioniert sind, wobei die erste Stichreihe in Abhängigkeit der ersten Entfaltung der Schutzvorrichtung vor dem vorgegebenen Ausmaß zerreißen kann, wobei die zweite Stichreihe die Schutzvorrichtung auf der ersten Entfaltungsstufe halten kann, bevor die Schutzvorrichtung das vorgegebene Ausmaß der Entfaltung erreicht, wobei, weiter vorzugsweise die zweite Stichreihe in Abhängigkeit einer unbegrenzten Entfaltung und Druckbeaufschlagung der Schutzvorrichtung zerreißen kann, und/oder, wobei, weiter vorzugsweise jede der ersten und zweiten Stichreihe eine Bruchstelle umfasst und ein erstes und zweites Nahtsegment von der Bruchstelle weg verlaufen, wobei die erste Stichreihe eine Konfiguration aufweist, die sich von der zweiten Stichreihe unterscheidet, so dass die Zerreißfestigkeit der ersten Stichreihe geringer als die Zerreißfestigkeit der zweiten Stichreihe ist, und/oder wobei, weiter vorzugsweise die erste Reihe eine V-förmige Gestalt und die zweite Stichreihe eine gebogene Gestalt aufweist, und/oder wobei, weiter vorzugsweise, die erste Reihe eine erste gebogene Gestalt und die zweite Stichreihe eine zweite gebogene Gestalt aufweist, und/oder wobei, weiter vorzugsweise die erste und zweite Stichreihe Abschnitte einer einzigen Stichreihe umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Reißnaht einen Oberfaden und einen Unterfaden aufweist, wobei der Unterfaden eine Zugfestigkeit aufweist, die höher als eine Zugfestigkeit des Oberfadens ist, und/oder wobei die Reißnaht eine Bruchstelle und ein erstes und zweites Nahtsegment umfasst, die von der Bruchstelle weg verlaufen, wobei die Reißnaht auf dem Führungselement derart angeordnet ist, dass das Zerreißen der Reißnaht bewirkende Spannungskräfte in erster Linie derart auf die Bruchstelle einwirken, dass die Reißnaht zunächst an der Bruchstelle und dann entlang dem ersten und zweiten Nahtsegment zerreißt, wobei vorzugsweise die Form der Reißnaht die Festigkeit der Bruchstelle beeinflusst, und/oder wobei vorzugsweise die Reißnaht eine durch die Bruchstelle verlaufende und die Reißnaht halbierende Achse aufweist, wobei die Reißnaht so angeordnet ist, dass sich die Achse im Wesentlichen senkrecht zu den Spannungskräften erstreckt, die zum Zerreißen der Reißnaht wirken, und/oder wobei vorzugsweise die Bruchstelle der Reißnaht zwei oder weniger Stiche aufweist.
Vorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 3, weiterhin mit einem zweiten, mit der Schutzvorrichtung verbundenen Führungselement, durch das das erste Ende des Haltegurts zur Betätigung der Entlüftung verläuft, wobei der Haltegurt bezüglich des zweiten Führungselements verschiebbar ist, wobei vorzugsweise das zweite Führungselement mit einer hinteren Bahn der Schutzvorrichtung verbunden ist, die der vorderen Bahn gegenüberliegt, und/oder wobei vorzugsweise das zweite Führungselement eine Gewebeschlaufe mit einer Öffnung umfasst, durch die der Haltegurt verläuft.
Vorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei sich zwei Öffnungen in dem Führungselement durch den gelockerten Abschnitt erstrecken, um den Haltegurt verschiebbar aufzunehmen, und/oder wobei der betätigte Zustand der Entlüftung ein geschlossener Zustand ist, der verhindert, dass Aufblasmedium aus der Schutzvorrichtung entlüftet wird, und der unbetätigte Zustand der Entlüftung ein offener Zustand ist, in dem Aufblasmedium aus der Schutzvorrichtung entlüftet wird, wobei vorzugsweise die Entlüftung so ausgeführt ist, dass sie in Abhängigkeit des Zerreißens der Reißnaht in den geschlossenen Zustand versetzt wird, so dass die Schutzvorrichtung einen vollständig entfalteten Zustand erreichen kann.
Vorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei das Führungselement einen gelockerten Abschnitt der vorderen Bahn der Schutzvorrichtung während der ersten Entfaltung der Schutzvorrichtung unterhalb des vorgegebenen Ausmaßes zurückhält, wobei eine weitere Entfaltung der Schutzvorrichtung bis zu dem vorgegebenen Ausmaß den gelockerten Abschnitt des Führungselements freigibt, wodurch der gelockerte Abschnitt der vorderen Bahn freigegeben wird, so dass sich der Haltegurt spannen und auf die Entlüftung einwirken kann, um die Entlüftung in den betätigten Zustand zu versetzen.
Vorrichtung zum Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs, insbesondere gemäß zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 6 mit: einer aufblasbaren Fahrzeuginsassen-Schutzvorrichtung, die zwischen einer Fahrzeugoberfläche und dem Fahrzeuginsassen aufblasbar ist, wobei die Schutzvorrichtung eine vordere Bahn mit einem Abschnitt umfasst, der in Richtung des Insassen weist, wenn sich die Schutzvorrichtung in einem aufgeblasenen Zustand befindet; einer Entlüftung, die mindestens eine Öffnung zur Freisetzung von Aufblasmedium aus der Schutzvorrichtung umfasst und die einen betätigten Zustand und einen unbetätigten Zustand aufweist; einem Haltegurt mit einem ersten, mit der Entlüftung verbundenen Ende zum Betätigen der Entlüftung und einem zweiten, mit der Schutzvorrichtung verbundenen Ende, wobei ein biegsamer Anschlag an dem ersten Ende des Haltegurts vorgesehen ist, um eine Lose in dem ersten Ende des Haltegurts vorzusehen; einem ersten, mit der vorderen Bahn verbundenen Führungselement, wobei ein Abschnitt des Haltegurts zwischen dem ersten und zweiten Ende durch das erste Führungselement verläuft; und einem zweiten, mit der Schutzvorrichtung verbundenen Führungselement, durch das das erste Ende des Haltegurts zur Betätigung der Entlüftung verläuft, wobei der Haltegurt bezüglich des zweiten Führungselements verschiebbar ist, wobei der Anschlag zwischen der Entlüftung und dem zweiten Führungselement in Abhängigkeit der ersten Entfaltung der Schutzvorrichtung unterhalb eines vorgegebenen Ausmaßes positioniert ist, um zu verhindern, dass sich der Haltegurt derart spannt, dass sich die Entlüftung im unbetätigten Zustand befindet, wobei die weitere Entfaltung der Schutzvorrichtung bis zu dem vorgegebenen Ausmaß bewirkt, dass der Anschlag durch das zweite Führungselement hindurch tritt, so dass sich der Haltegurt spannen und auf die Entlüftung einwirken kann, um die Entlüftung auf der Grundlage der Position des Insassen in dem Fahrzeug in den betätigten Zustand zu versetzen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei verhindert wird, dass der Anschlag durch eine Öffnung in dem zweiten Führungselement gelangt, wenn sich die Schutzvorrichtung weniger als bis zu dem vorgegebenen Ausmaß entfaltet, wobei die Entfaltung der Schutzvorrichtung bis zu dem vorgegebenen Ausmaß den Anschlag derart zusammendrückt, dass der Anschlag durch die Öffnung hindurch tritt, so dass sich das erste Ende des Haltegurts spannen und auf die Entlüftung einwirken kann, um die Entlüftung in den betätigten Zustand zu versetzen, und/oder wobei der Anschlag eine Lose in dem ersten Ende des Haltegurts vorsieht, wenn sich die Schutzvorrichtung weniger als bis zu dem vorgegebenen Ausmaß entfaltet, wobei die Entfaltung der Schutzvorrichtung bis zu dem vorgegebenen Ausmass bewirkt, dass der Anschlag durch die zweite Führung hindurch tritt, so dass sich das erste Ende des Haltegurts spannen und auf die Entlüftung einwirken kann, um die Entlüftung in den betätigten Zustand zu versetzen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei der Anschlag aus einem biegsamen Material besteht und daran gehindert wird, durch eine Öffnung in dem zweiten Führungselement hindurch zu treten, wenn sich die Schutzvorrichtung weniger als bis zu dem vorgegebenen Ausmaß entfaltet, wobei die Entfaltung der Schutzvorrichtung bis zu dem vorgegebenen Ausmaß den Anschlag so zusammendrückt, dass der Anschlag durch die Öffnung treten kann, wodurch sich das erste Ende des Haltegurts spannen und auf die Entlüftung einwirken kann, um die Entlüftung in den betätigten Zustand zu versetzen.
Vorrichtung gemäß zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 9, wobei das zweite Führungselement mit einer hinteren Bahn der Schutzvorrichtung verbunden ist, die der vorderen Bahn gegenüber liegt, und/oder wobei das zweite Führungselement eine Gewebeschlaufe mit einer Öffnung aufweist, durch die sich der Haltegurt erstreckt.