DE102015112342A1 - Entfaltbares halbstarres Körperkontaktrückhalteelement mit integralem flexiblem Ausdehnungselement - Google Patents

Entfaltbares halbstarres Körperkontaktrückhalteelement mit integralem flexiblem Ausdehnungselement Download PDF

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Richard Edward Ruthinowski
James Chih Cheng
Jamel E. Belwafa
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Abstract

Ein ausdehnbares Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungssystem, das mindestens eine entfaltbare halbstarre Reaktionsoberfläche für den menschlichen Körper beinhaltet, wird geschaffen. Eine oder mehrere Wände des sich ausdehnenden Volumens sind im Wesentlichen biegsam, wobei sie an einem Ende an einer Montagebasis befestigen, die an einem Strukturelement eines Fahrzeugs befestigbar ist, und ein anderes Ende an einer halbstarren entfaltbaren Reaktionsoberfläche befestigt ist. Das Energie absorbierende Ausdehnungselement kann dünnwandig oder membranartig sein und aus biegsamem Kautschuk, Kunststoff oder einem Gewebe bestehen. Verfahren zum Befestigen eines flexiblen Ausdehnungselements entweder an einer halbstarren Kontaktoberfläche oder einer halbstarren Ausdehnungswand der Umhüllung umfassen das Vorsehen einer mechanischen Befestigung durch Einschließen einer Ausdehnungselementkante zwischen einem Rahmen und einem halbstarren Element. Material von einem geformten halbstarren Element kann über und in Geometrien fließen, die in einem flexiblen Ausdehnungselement zur Verbindung vorgesehen sind. Eine Schnittstelle kann durch Mischformen zum Übergang von unterschiedlicher Materialsteifigkeit definiert werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Das offenbarte Erfindungskonzept bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeuginsassen- oder Fußgängerschutzsysteme, die Kraftfahrzeugen zugeordnet sind. Insbesondere bezieht sich das offenbarte Erfindungskonzept auf eine ausdehnbare Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung, die mindestens ein integriertes flexibles Ausdehnungselement mit einer ersten Steifigkeit zur Verwendung in Zusammenhang mit einem halbstarren entfaltbaren Kontaktlastverteilungs-Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper mit einer relativ erhöhten zweiten Steifigkeit beinhaltet, die zusammen für den Zweck des Zuschneidens der Form und Position einer Rückhaltevolumenumhüllung mit mehreren Steifigkeiten und des Verringerns einer Verletzung an einer Person infolge eines Fahrzeugaufprallereignisses vorgesehen sind.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine Vielfalt von Sicherheitsrückhaltesystemen ist zum Schützen von Fahrzeuginsassen während eines Aufprallereignisses bekannt. Sicherheitsgurte und Airbags sind vielleicht die am meisten entwickelten und herkömmlichen von bekannten Sicherheitssystemen. Bekannte Airbags umfassen jene, die sich von den Armaturenbrettern oder Türplatten, Fahrzeugsitzen, Lenkrädern, Dachreling- oder Dachhimmelbereichen und anderen Bereichen des Fahrzeugs entfalten.
  • Knie- und Unterschenkel-Airbagmodul-Anordnungen wurden kürzlich in eine zunehmende Anzahl von Fahrzeugen in der Industrie eingebaut, um die Insassenreaktionen auf ausgewählte Fahrzeugaufprallbedingungen zu verbessern. Noch jüngere Zusätze zu inneren Fahrzeugsicherheitsrückhaltesystemen sind entfaltbare halbstarre sich ausdehnende Rückhaltevolumina wie z. B. eine entfaltbare, sich ausdehnende Kunststoffkniepolsterblase mit einer inneren verkleidungsplattenartigen Reaktionsoberfläche, die sich nach außen vom unteren Abschnitt des Armaturenbretts entfaltet, wenn sich die Blase ausdehnt, um einen Insassen zu kontaktieren und eine Insassenverletzung auf der Basis eines Fahrzeugaufpralls zu verringern.
  • Bei der Entfaltung schaffen herkömmliche Airbags eine gewebeballonartige Rückhaltevolumenumhüllung. Rückhaltesysteme unter Verwendung von halbstarren ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungen dehnen üblicherweise relativ steife integrale falten- oder akkordeonartige Elemente aus, um ein im Allgemeinen geschlossenes Volumen bereitzustellen, wobei ein relativ festes (aber nicht vollständig unflexibles) Aufprallreaktionsoberflächenelement für den Insassenkontakt dynamisch positioniert wird. Eine Lüftung kann ebenso vorgesehen werden. Im Fall eines solchen Beispiels einer halbstarren ausdehnbaren Kniepolster-Insassenrückhaltevolumenumhüllung bestehen sowohl das Insassenkontakt-Oberflächenelement als auch die sich ausdehnende Blasenumhüllung aus einem relativ statisch festen, aber dynamisch verformbarem Kunststoff. Die dynamische Verformung ist erforderlich, um das blasenartige Rückhalteumhüllungsvolumen auszudehnen und mit Druck zu beaufschlagen, welches ein Aufprallenergiemanagement bereitstellt. Bekannte halbstarre sich ausdehnende Insassenrückhaltevorrichtungen oder Insassenrückhaltesysteme auf Volumenumhüllungsbasis bestehen aus Ausdehnungs- und Insassenlastkontakt-Oberflächenstrukturelementen aus ähnlichem Material wie z. B. Kunststoff, Metall, Legierung oder einem alternativen steifen Material. Ein solches vorgeformtes Material (geformt, gebildet usw.) stellt eine signifikant erhöhte statische Steifigkeit bereit und kann dicker sein im Vergleich zu jenem beispielsweise von herkömmlichem Airbagmaterial, während eine ausreichende dynamische Flexibilität des Ausdehnungselements aufrechterhalten wird, um das auch relativ steife, aber nicht unflexible Insassenkontaktoberflächenelement zu verlagern und eine gegebene Volumenform zu halten.
  • Ein Beispiel, das kürzlich in Kraftfahrzeugen implementiert wurde, beinhaltet eine spritzgegossene Kunststoffblase, die zwischen inneren und äußeren Handschuhfach-Türplatten angeordnet ist. Bei einer Aufpralldetektion wird die Blase aufgeblasen, was die halbstarre (bei Insassenaufprall verformbare) innere verkleidungsartige äußere Platte gerade in Richtung der Insassenbeine schiebt. Die Aufprallkraft wird durch die Blase abgeleitet, während die Kraft gleichmäßiger über die halbstarre Kontaktplatte verteilt wird im Vergleich zur lokalisierteren Lastverteilung, die dem Kontakt mit einem Airbagkissen zugeordnet ist. Für die angeführte Anwendung wäre ein vergleichbares herkömmliches Airbagkissenvolumen wesentlich größer als jenes der ausdehnbaren spritzgegossenen Blase auf der Basis von typischen verfügbaren Unterbringungsortoptionen für ein entfaltbares Kissen, das unter dem Handschuhfach und Armaturenbrett angeordnet ist, wobei Airbagkissen ferner von Natur aus überdimensioniert sind, um einen frühen Kontakt und eine frühe Abwärtsbewegung zu ermöglichen, die mehr einer Insassengrenzflächenbedingung vom Punktlasttyp und entsprechenden lokalen Kissenverlagerung und Kissenpenetration zugeordnet ist.
  • In Anbetracht dessen, dass neuere halbstarre sich ausdehnende Rückhaltevolumen-Umhüllungsvorrichtungen, wie z. B. vorstehend beschrieben, auf einem direkteren Weg dem gezielten Insassenkörperkontaktbereich über kurze Abstände folgen, können solche Rückhaltesysteme merklich kleiner und leichter sein als herkömmliche Airbag-Rückhaltesystem-Gegenstücke. Außerdem ermöglichen die Aufpralllast-Verlagerungseigenschaften des Insassenkontaktoberflächenelements oder der Insassenkontaktoberflächenunteranordnung, die die Kraft des Aufpralls umverteilt, dass das Rückhaltevolumen effektiv mit verringerter erforderlicher Aufblaskraft und einem entsprechend verringerten aufgeblasenen Volumen funktioniert. Folglich kann der Entfaltungsgasgenerator wesentlich kleiner sein als für einen herkömmlichen Airbag, was die gesamte Systempackungsmasse verringert. Für eine Kniepolsteranwendung wurde eine Gasgeneratorgrößenverringerung von 75 % abgeschätzt. Eine verringerte Gasgeneratorgröße kann ferner eine Packungsgrößenverringerung im Vergleich zu jener eines herkömmlichen Airbagsystems ermöglichen.
  • Es bestehen jedoch Herausforderungen, die mit Implementierungen von entfaltbaren halbstarren sich ausdehnenden Rückhaltevolumenumhüllungen verbunden sind, die sowohl eine Insassenkontaktoberfläche mit erhöhter Materialsteifigkeit als auch sich ausdehnende Blasenumhüllungsstützelemente zum Implementieren der Anforderung von einer weiter erhöhten aufgeblasenen Volumenausdehnung beinhalten, um größere "Wurf"-Weiten für das Insassenkontaktoberflächenelement im Vergleich zu jener von heutigen in letzter Zeit implementierten halbstarren ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungen zu erreichen. Dies gilt auch für halbstarre ausdehnbare Kunststoffrückhaltevolumen-Umhüllungsvorrichtungen wie z. B. die vorstehend erwähnte Rückhaltevorrichtung auf der Basis einer spritzgegossenen Kniepolsterblase für zukünftige Fahrzeuganwendungen in einer Vielfalt von im Fahrzeug installierten Insassen- oder Fußgängerschutzstellen, für die ein Bedarf besteht, eine vergrößerte Lücke zwischen der entfaltbaren halbstarren ausdehnbaren Rückhaltevolumenvorrichtung und einem Insassen oder Fußgänger zu füllen. Diese Herausforderungen werden durch Außentemperaturherausforderungen verschlimmert, die Kunststoffmaterial-Ausdehnungselemente noch weiter belasten. Ein signifikant erhöhtes Volumen und signifikant erhöhte Ausdehnungsabstände können sich auf die Insassenkontaktoberflächen-Positionssteuerung auswirken und führen zu Effekten einer "hängenden Masse" durch Hinzufügen von zusätzlichen geformten Falten.
  • Ferner bestehen verschiedene Lasttragestabilitätsbegrenzungen und Verlagerungsabstandsbegrenzungen der entfaltbaren Insassenkontaktoberfläche, die mit der physikalischen A-Oberflächengröße eines entfaltbaren plattenartigen Kontaktkörperelements sowie der Packungstiefe und herstellbaren Orientierung, Tiefe und Menge an halbstarren konzentrischen Ringen oder gestapelten sich ausdehnenden akkordeonartigen Falten verbunden sind. Schließlich sind die halbstarren entfaltbaren blasenartigen Systeme mit verkleidungsplattenartigen Insassen- oder Fußgängeraufpralloberflächen am stabilsten, wenn sie im Allgemeinen senkrecht zur Oberfläche des Kontaktelements belastet werden, schaffen keine umfangreiche Schutzabdeckung jenseits des Umfangs der A-Oberfläche der Kontaktplatte, was derzeit eine Vielfalt von Fahrzeuginstallationen begrenzt.
  • Folglich besteht ein Bedarf an einem praktischen und effektiven Fortschritt der vorstehend erwähnten Technologie, um bekannte Funktionsherausforderungen zu überwinden und weiter den Fahrzeuginsassen- und Fußgängeraufprallschutz und Verletzungsmilderungsfähigkeiten zu verbessern.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Das offenbarte Erfindungskonzept stellt eine Lösung bereit für bekannte Herausforderungen, die mit einem Insassenrückhaltesystem verbunden sind, das eine Aufblasvorrichtung, ein entfaltbares halbstarres Insassenkontaktoberflächenelement, das mit einem mit Druck beaufschlagbaren blasenartigen Schnittstellenausdehnungselement aus ähnlichem Material mit ähnlicher Steifigkeit koppelt, die zusammen im Wesentlichen die primären Betriebskomponenten darstellen, die eine halbstarre ausdehnbare Insassenrückhaltevolumenumhüllung bilden, beinhaltet.
  • Das offenbarte Erfindungskonzept bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeuginsassen- oder Fußgängerschutzsysteme, die Kraftfahrzeugen zugeordnet sind. Insbesondere bezieht sich das offenbarte Erfindungskonzept auf ein Hybrid-Rückhaltesystem, das minimal aus mindestens einer Aufblasvorrichtung, einem oder mehreren integrierten flexiblen Ausdehnungselementen (die mindestens eine Wand des ausdehnbaren Umhüllungsvolumens darstellen) besteht, die wirksam mindestens einem halbstarren entfaltbaren Schnittstellen-Kontakt- oder Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper zugeordnet sind, die zusammen im Wesentlichen die primären Betriebskomponenten einer hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung darstellen, die für den Zweck der Verringerung einer Verletzung einer Person infolge eines Fahrzeugaufprallereignisses vorgesehen ist. Eine Körperkontaktoberfläche wirkt mit einem entsprechenden Fahrzeuginsassen oder einem Fußgänger außerhalb eines Fahrzeugs für entfaltbare ausdehnbare Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtungen zusammen, die angeordnet sind, um eine Verletzungsverringerung eines internen Fahrzeuginsassen bzw. eines externen Fußgängers zu schaffen.
  • Ein halbstarres entfaltbares Körperkontaktoberflächenelement (oder eine Platte) weist eine erste Steifigkeit auf, während ein flexibles Schnittstellenausdehnungselement eine zweite, im Wesentlichen verringerte Steifigkeit aufweist. Das halbstarre Kontaktoberflächenelement für den menschlichen Körper ist im Allgemeinen steif und relativ unflexibel in einem statischen Zustand (im Vergleich zur Steifigkeit eines Airbagmaterials), wobei es unter einer dynamischen Insassen- oder Fußgängeraufprallbedingung relativ steif bleibt, wobei die Last gleichmäßiger über das Kontaktoberflächenelement verteilt wird (im Vergleich zu jener eines Airbags), aber selbst in der Lage ist, eine individuelle unterstützende Energieableitungsverformung in Kombination mit der kollektiven Energiemanagementfähigkeit des ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungssystems zu schaffen, um eine Körperverletzung beim Kontakt damit zu verringern.
  • Dagegen sind flexible Schnittstellenausdehnungselemente im Wesentlichen weniger steif, merklich biegsamer in einem statischen Zustand im Vergleich zu jenem des häufig verkleidungsplattenartigen halbstarren entfaltbaren Körperkontaktelements, eines Ausdehnungselements, das auch biegsamer ist während der Ausdehnungsphase der Entfaltung, während ein Körperkontaktelement oder eine Körperkontaktplatte positioniert wird. Anders ausgedrückt, flexible Ausdehnungselemente sind biegsam und ihre vorgepackte Position oder Form kann leicht mit der Hand verlagert werden, während die Verlagerung sowohl eines halbstarren, häufig fahrzeugverkleidungsplattenartigen Körperkontaktoberflächenelements und von derzeitigen halbstarren blasenartigen Ausdehnungselementen nicht leicht mit der Hand erreicht werden kann, wobei stattdessen die Kraft einer Volumenkammerausdehnung erforderlich ist, um eine beträchtliche Verformung und Verlagerung zu erleichtern. Das Kontaktoberflächenelement für den menschlichen Körper kann eine zugehörige dekorative Abdeckung umfassen.
  • Folglich ist der verbesserte Lastverteilungsvorteil eines halbstarren entfaltbaren Körperkontaktoberflächenelements mit solchen Vorteilen wie erhöhter "Wurf"-Weite, die durch ein biegsameres Ausdehnungselementmaterial vorgesehen wird, das in der Lage ist, einer erhöhten internen Rückhaltevolumenumhüllungs-Druckbeaufschlagung für Anwendungen standzuhalten, in denen eine Hybrid-Rückhalteleistung und Fußgänger- oder Insassenkörperabdeckung in einem größeren Abstand vom gepackten Rückhaltevorrichtungsort erforderlich ist, kombiniert.
  • Ein entfaltbares Kontaktoberflächenelement für den menschlichen Körper kann aus Kunststoff, Metall, Legierung, Verbundstoff, verstärkter Faser, Legierung oder einem alternativ relativ statisch steifen (aber nicht vollständig unflexiblen) Material im Vergleich zu jenem eines herkömmlichen Airbagmaterials, das auf dem Fachgebiet bekannt ist, bestehen. Ein flexibles Ausdehnungselement kann aus einem solchen weicheren Material relativ zu jenem des halbstarren entfaltbaren Körperkontaktelement bestehen, wie einem gewebten Material, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nylon, Polyester, Kevlar®, Kohlenstofffaser, Nomex® und Cordura® besteht. Ein flexibles Ausdehnungselement, das eine Wand des ausdehnbaren Umhüllungsvolumens darstellt, kann auch aus einem solchen Material wie Kautschuk bestehen und kann membranartig sein. Alternativ kann ein flexibles Ausdehnungselement aus einem mischgeformten Kunststoff oder kautschukartigen Material bestehen, das in einer gesteuerten Weise von einer im Allgemeinen statisch biegsamen Materialsteifigkeit auf die erhöhte Steifigkeit des Körperkontaktelements an seiner Schnittstelle mit dem Körperkontaktelement übergeht, indem das mischgeformte weichere Kunststoff- oder kautschukartige Material von einem ersten Ort oder Ende einer Form zur Schnittstelle strömt und zur erhöhten Steifigkeit eines entfaltbaren Körperkontaktelementmaterials übergeht, das durch dieselbe Form von einem zweiten Ende oder Ort fließt.
  • Die vorstehend beschriebenen Anordnungen halten einer hohen Belastung stand, sehen eine im Wesentlichen verbesserte Umhüllungsvolumenflexibilität vor und es wird erwartet, dass sie die Wahrscheinlichkeit von Leistungsherausforderungen bei extremen Temperaturen für verschiedene zukünftige Anwendungen verringern. Ferner gibt es verschiedene Packungsgrößen-, Masse-, Strom- und zukünftige Leistungsvorteile und Vorteile der Fähigkeit zur erweiterten Körperkontaktabdeckung, die durch die Verwendung von alternativen flexiblen Ausdehnungselementmaterialien erreichbar sind. Das offenbarte Erfindungskonzept bietet solche möglichen Vorteile wie verbesserte Packungsfähigkeit, was die Herstellungs-, Packungsraum- und Funktionseinschränkung verringert, die mit der Menge, Orientierung und flachen Tiefe verbunden ist, die mit derzeitigen halbstarren blasenartigen Ausdehnungsumhüllungsvolumina verbunden sind.
  • Eine besser abstimmbare gesamte entfaltete Form mit Ausdehnungsfähigkeiten jenseits des Umfangs des häufig plattenartigen halbstarren Körperkontaktelements wird auch geschaffen, was eine zusätzliche und breitere Körperbereichskontaktenergieabsorption bereitstellt und die Ausdehnung von asymmetrischen Formen ermöglicht, was eine unilaterale oder Mehrrichtungs-, gleichmäßige oder ungleichmäßige Ausdehnung für eine Vielfalt von zukünftigen Fahrzeuginstallationen über ein Fahrzeug bereitstellt. Die potentielle Gewichtsverringerung des ausdehnbaren Elements und schnellere Zeiten des Körperkontaktoberflächenelements in Position können auch auf der Basis der erhöhten Flexibilität und potentiell verringerten Masse von flexiblen Ausdehnungselementen für Systeme, die erhöhte Rückhaltevolumina und erweiterte Körperkontaktelement-Wurfweiten erfordern, erreichbar sein.
  • Das offenbarte Erfindungskonzept wird durch die Bereitstellung von Beispielen von solchen am Fahrzeug montierten Anwendungen wie einer am Armaturenbrett montierten oder an einer Seitentür montierten ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung erläutert, die zumindest ein halbstarres entfaltbares Insassenkontaktoberflächenplattenelement beinhaltet, das mit einem oder mehreren flexiblen Ausdehnungselementen koppelt, die mit einer Platte verbunden sind, die die entsprechenden Wände des ausdehnbaren Umhüllungsvolumens darstellen. Die flexiblen Ausdehnungselemente können aus einem gewebten Material ausgebildet sein, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nylon, Polyester, Kevlar®, Kohlenstofffaser, Nomex® und Cordura® besteht. Das Gewebe kann in einer gesteuerten oder zufälligen Weise, auf sich selbst gefaltet oder aufgerollt in Abhängigkeit von der Anwendung aufbewahrt werden und ist faltenlos, wenn es ausgedehnt ist. Alternative flexible Ausdehnungselementmaterialien wie z. B. Kautschuk und mischgeformter Kunststoff, die von einer ersten Steifigkeit in eine zweite Steifigkeit übergehen, können enthalten sein. Die Anordnung umfasst ferner eine Aufblasvorrichtung, die den Ausdehnungs- und Insassenkontaktelementen wirksam zugeordnet ist.
  • Wenn enthalten, sind Anbindung und Lüftung strategisch angeordnet, um eine Positionssteuerung des Körperkontaktoberflächenelements, eine Aufrechterhaltung der mit Druck beaufschlagten Umhüllungsvolumenform und eine Innendruckentlastung für die hybridisierte ausdehnbare Rückhaltevolumenumhüllung zu schaffen.
  • Ein flexibles Ausdehnungselement kann mit einem halbstarren entfaltbaren Körperkontaktelement durch ein oder mehrere Verfahren koppeln. Solche Verfahren umfassen mechanische Befestigung (Niet, Schraube, Klemme, Nähen usw.). Ein Kopplungsrückhaltemerkmal kann an einem Ende eines separat hergestellten flexiblen Ausdehnungselements vorgesehen sein, damit es in einen Kanal, Hohlraum oder eine passende Geometrie eingesetzt wird, die im Körperkontaktelement für die Montage und Entfaltungsrückhaltung vorgesehen ist. Eine Kante eines befestigbaren Endes des flexiblen Ausdehnungselements kann einsatzgeformt oder überformt werden, zwischen Kanten eines geformten entfaltbaren Kopplungskörperkontaktelements eingefügt werden, um es fest an diesem Element während des Formprozesses anzubringen. Für ein gewebtes flexibles Ausdehnungselement kann das Material des entfaltbaren Körperkontaktelements in das Gewebe an einem Ende des Ausdehnungselements an seiner Schnittstelle mit dem Körperkontaktelement während der Herstellung fließen lassen. Verankerungslöcher können nahe den Kanten eines Ausdehnungselements für mechanische Befestigung oder zum Leiten von Material darin für verbesserten Rückhalt vorgesehen sein, wenn eine Kopplungskante eines Körperkontaktelements einsatzgeformt oder überformt wird, die der Kante des Ausdehnungselements zugeordnet ist. Ungeachtet des Verfahrens der Befestigung des Ausdehnungselements an der Kontaktoberfläche kann die Befestigung durch Verfahren durchgeführt werden, die irgendeine oder alle von mechanischer Befestigung (einschließlich beispielsweise mechanischer Befestigung oder Überformen), Befestigung auf Wärmebasis oder chemischer Haftung umfassen.
  • Die obigen Vorteile und weitere Vorteile und Merkmale sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Für ein vollständigeres Verständnis dieser Erfindung sollte nun auf die Ausführungsformen Bezug genommen werden, die in den begleitenden Zeichnungen genauer dargestellt sind und nachstehend als Beispiele der Erfindung beschrieben werden, wobei:
  • 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Beispiels einer am Armaturenbrett montierten entfaltbaren halbstarren ausdehnbaren Insassenrückhaltevolumen-Umhüllungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist;
  • 2 und 2A Schnittansichten von optionalen Anordnungen des Standes der Technik von 1 sind, die das halbstarre Insassenkontaktoberflächenelement, das mit blasenartigen Ausdehnungselementen aus ähnlichem Material mit ähnlicher Steifigkeit koppelt, in vorentfalteten, zusammengeklappten Positionen zeigen;
  • 3 und 3A Ansichten ähnlich zu jener von 1 sind, die jedoch das am Armaturenbrett montierte halbstarre Insassenkontaktoberflächenelement, das mit blasenartigen Ausdehnungselementen aus ähnlichem Material, mit ähnlicher Steifigkeit des Standes der Technik von 2 und 2A koppelt, in ihren entfalteten Positionen darstellen, wobei somit integral geformte, akkordeonartige faltenartige Ausdehnungselemente aus geformtem Kunststoff in einem ausgedehnten Zustand offenbart werden;
  • 4 eine Seitenansicht ist, die eine am Armaturenbrett montierte, entfaltbare halbstarre ausdehnbare Insassenrückhaltevolumen-Umhüllungsvorrichtung darstellt, die das halbstarre Insassenkontaktoberflächenelement und sein verbundenes halbstarres Umfangsausdehnungselement in entfalteten bzw. ausgedehnten Zuständen relativ zu einem sitzenden Fahrzeuginsassen gemäß dem Stand der Technik zeigt;
  • 4A und 4B eine relative Differenz zwischen der Lastverteilung und Penetration zeigen, die einem halbstarren plattenartigen Körperkontaktelement und einem Airbagkissen zugeordnet ist;
  • 5 eine Schnittansicht einer am Fahrzeug montierten hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung, die ein integriertes flexibles Ausdehnungselement beinhaltet, das mit einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper koppelt, in seiner vorentfalteten, zusammengeklappten Position ist, die eine Bedingung des aufbewahrten Zustandes des flexiblen Ausdehnungselements darstellt;
  • 6 eine perspektivische Ansicht einer am Fahrzeug montierten hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung gemäß dem offenbarten Erfindungskonzept in einer teilweise entfalteten Position ist;
  • 7 eine Ansicht einer vollständig entfalteten am Fahrzeug montierten hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung ist, die aus einer Perspektive senkrecht zur Schnittstelle zwischen einer Seite eines flexiblen Ausdehnungselements und eines halbstarren entfaltbaren Kontaktelements für den menschlichen Körper von 6 gezeigt ist;
  • 8 ein Beispiel einer am Armaturenbrett montierten entfaltbaren hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung des offenbarten Erfindungskonzept in ihrer entfalteten Position relativ zu einem sitzenden Fahrzeuginsassen darstellt, wobei eine Positionierung dargestellt ist, die einen erweiterten Lückenverschluss zwischen einem Fahrzeuginsassenbein und einem Insassenkontaktelement erreichen kann;
  • 8A und 8B Beispiele von am Armaturenbrett und an der Seitentür montierten entfaltbaren hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtungen darstellen, die ortsspezifische Vergrößerungen der Ausdehnungsumhüllungsvolumina für den Zweck der Bereitstellung einer gezielten erweiterten Abdeckung für einen inneren Fahrzeuginsassen über den Umfang des halbstarren Körperkontaktoberflächenelements hinaus schaffen;
  • 9 eine Schnittansicht der am Fahrzeug montierten hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung mit einem integrierten flexiblen Ausdehnungselement, das mit einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzepts koppelt, in seiner vorentfalteten, zusammengeklappten Position ist, die ein anderes Verfahren zum kompakten Aufbewahren des flexiblen Ausdehnungselements darstellt;
  • 10 eine Schnittansicht eines flexiblen Ausdehnungselements ist, das mit einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzept koppelt, die ein Verfahren zum Befestigen des Ausdehnungselements an einem plattenartigen Kontaktelement darstellt, wobei das Ausdehnungselement in einem teilweise ausgedehnten Zustand gezeigt ist;
  • 11 eine Schnittansicht eines flexiblen Ausdehnungselements ist, das mit einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzept koppelt, die ein anderes Verfahren zum Befestigen des Ausdehnungselements an einem plattenartigen Kontaktelement darstellt, wobei das Ausdehnungselement in einem nicht entfalteten gepackten Zustand gezeigt ist;
  • 12 eine Schnittansicht eines flexiblen Ausdehnungselements ist, das mit einem halbstarren entfaltbaren Kontakt-Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzepts koppelt, die ein anderes Verfahren zum Befestigen des Ausdehnungselements an einem plattenartigen Kontaktelement darstellt, wobei das Ausdehnungselements in einem alternativen nicht entfalteten gepackten Zustand gezeigt ist;
  • 12A eine Schnittansicht eines anderen Verfahrens zum Befestigen eines flexiblen Ausdehnungselements an einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzepts ist;
  • 13 eine Schnittansicht eines flexiblen Ausdehnungselements ist, das mit einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzepts koppelt, die ein anderes Verfahren zum Befestigen des Ausdehnungselements an einem plattenartigen Kontaktelement darstellt, wobei das Ausdehnungselement in einem teilweise ausgedehnten Zustand gezeigt ist;
  • 13A eine Schnittansicht eines anderen Verfahrens zum Befestigen eines flexiblen Ausdehnungselements an einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzepts ist;
  • 13B eine Schnittansicht eines Abschnitts der am Armaturenbrett montierten entfaltbaren Insassenkontaktoberflächenanordnung des offenbarten Erfindungskonzepts ist, die ein anderes Verfahren zum Befestigen des Ausdehnungselements an der Kontaktplatte darstellt;
  • 14 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der entfaltbaren ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung des offenbarten Erfindungskonzepts ist, die ein Verfahren zum Befestigen des flexiblen Ausdehnungselements an einem plattenartigen Kontaktelement darstellt, wobei Löcher im Ausdehnungselementmaterial vorgesehen sind zur mechanischen Befestigung oder um zu ermöglichen, dass ein geformtes Kontaktelementmaterial in diese fließt, was eine primäre oder zusätzliche Befestigung und einen dynamischen flexiblen Ausdehnungselementrückhalt bereitstellt;
  • 15 eine Schnittansicht eines flexiblen Ausdehnungselements ist, das mit einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzepts koppelt, die ein anderes Verfahren zum Befestigen des Ausdehnungselements an einem plattenartigen Kontaktelement darstellt;
  • 16 eine Schnittansicht eines flexiblen Ausdehnungselements ist, das mit einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzepts koppelt, die ein anderes Verfahren zum Befestigen des Ausdehnungselements an einem plattenartigen Kontaktelement darstellt;
  • 17 eine Schnittansicht eines flexiblen Ausdehnungselements ist, das mit einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzepts koppelt, die ein anderes Verfahren zum Befestigen des Ausdehnungselements an einem plattenartigen Kontaktelement darstellt, wobei das Ausdehnungselement in einem teilweise ausgedehnten Zustand gezeigt ist; und
  • 18 eine Schnittansicht eines flexiblen Ausdehnungselements ist, das mit einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper des offenbarten Erfindungskonzepts koppelt, die ein anderes Verfahren zum Befestigen des Ausdehnungselements an einem plattenartigen Kontaktelement darstellt, wobei das Ausdehnungselement in einem teilweise ausgedehnten Zustand gezeigt ist.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • In den folgenden Figuren werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um auf dieselben Komponenten Bezug zu nehmen. In der folgenden Beschreibung sind verschiedene Betriebsparameter und Komponenten für verschiedene konstruierte Ausführungsformen beschrieben. Diese spezifischen Parameter und Komponenten sind als Beispiele enthalten und sollen keine Begrenzung sein.
  • Im Allgemeinen stellen 1 bis 4B eine halbstarre ausdehnbare Insassenrückhaltevolumen-Umhüllungsvorrichtung mit einem halbstarren Insassenkontaktoberflächenelement, das mit einem blasenartigen Umfangsausdehnungselement aus ähnlichem Material mit ähnlicher Steifigkeit koppelt, das innerhalb einer Armaturenbrettanordnung angeordnet ist, gemäß dem Stand der Technik dar, während 5 bis 18 verschiedene am Fahrzeug montierte hybridisierte ausdehnbare Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtungen darstellen, die ein oder mehrere integrierte flexible Ausdehnungselemente beinhalten, die mit mindestens einem halbstarren entfaltbaren Kontakt/Reaktionsoberflächenelement für den menschlichen Körper gemäß dem offenbarten Erfindungskonzept koppeln.
  • 1 stellt eine Fahrzeugarmaturenbrettanordnung 10 gemäß dem Stand der Technik dar, die im Inneren eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Anordnung 10 umfasst ein entfaltbares plattenartiges Insassenkontaktoberflächenelement 12. Zentral für bekannte Aufblassysteme, die in Verbindung mit Fahrzeugsicherheitssystemen verwendet werden, ist eine Aufblasvorrichtung 14 aus der Familie von pyrotechnischen, Kaltgas-, Hybrid- und MGG-Typ-Aufblasvorrichtungen. Die Aufblasvorrichtung 14 liefert expandierendes Gas für den Zweck des Aufblasens einer ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllung, wie auf dem Fachgebiet bekannt ist.
  • 2 und 2A sind Schnittansichten einer Armaturenbrettanordnung 10 gemäß dem Stand der Technik. Die Armaturenbrettanordnung 10 nimmt das halbstarre entfaltbare Insassenkontaktelement 12 und die Aufblasvorrichtung 14 auf. Ein halbstarres geformtes ausdehnbares akkordeonartiges Kunststoffausdehnungselement 16, das mit dem entfaltbaren plattenartigen Kontaktoberflächenelement 12 an der Armaturenbrettanordnung des Fahrzeugs verbindet, ist auch dargestellt. In 2 und 2A ist das gefaltete akkordeonartige Kunststoffausdehnungselement 16 in seinem vorentfalteten, zusammengeklappten Zustand gezeigt. Die entfaltbare Kontaktplatte 12, die mit dem Ausdehnungselement 16 koppelt, die mit dem Armaturenbrett 10 verbunden ist, definiert eine Gaskammer 18 für die ausdehnbare Rückhaltevolumenumhüllung.
  • Wie in 2 dargestellt, beinhaltet das akkordeonartige halbstarre Ausdehnungselement 16 mehrere geformte Falten mit spitzen, steifen Kantenübergangsecken 20. Die spitzen Kantenübergangsecken 20 sind eine unvermeidliche Konsequenz der kompakten Formung eines halbstarren Ausdehnungselements 16 im geschlossenen Zustand aus steifen, aber ausdehnbaren Kunststoffen durch Spritzgießen oder Blasformen, wie bekannt ist. Ähnliche steife Kantenübergangsecken wären eine Konsequenz von anderen Herstellungsprozessen wie z. B. Ausbilden eines halbstarren metallischen blasenartigen Ausdehnungselements. Die Kantenübergangsecken 20 können durch verschachtelte, konzentrische oder teleskopartige Übergangsausdehnungselementformen im geschlossenen Zustand dargestellt werden, wie z. B. die faltenartigen Ablenkplatten von 2A, was packungseffizienter ist als die Konfiguration von 2, aber eine verringerte aufgeblasene Stabilität für die Kontaktoberflächenelementbelastung bereitstellt, die anders auftritt als idealerweise zentriert und senkrecht zur Kontaktoberfläche des plattenartigen Elements 12.
  • Spitze oder noch stärkere Kantenübergangsecken als die in 2 und 2A dargestellten können signifikante Entwicklungsherausforderungen verursachen, da die Schwere und Menge von solchen Kantenübergangsecken erhöht ist, um eine vergrößerte Größe der sich ausdehnenden Rückhaltevolumengaskammerumhüllung, einen erhöhten ausgedehnten Umfangsrückhalt über die Kanten des Körperkontaktelements hinaus und/oder erhöhte Wurfweiten des ausgedehnten Körperkontaktoberflächenelements für eine Vielfalt von zukünftigen Rückhaltevorrichtungsorterwägungen, Erwägungen des modifizierten inneren Packungsraums, Erwägungen des internen Insassen- oder externen Fußgängerschutzes zu schaffen. Das erhöhte Volumen und der erhöhte Druck können eine zusätzliche schnelle Ausdehnung und entsprechende lokale Verformung in den Bereichen der Kantenübergangsecken erfordern, was in diesen Bereichen größere Spannungen auferlegt, die sich auf die Kantenübergangseckenintegrität, insbesondere bei extremen Temperaturen, auswirken kann.
  • Erhöhte Mengen an starken Kantenübergangsecken in Kombination mit ausgedehnten Rückhaltegaskammerumhüllungsvolumina, eine weitere Ausdehnung des Fußgänger- oder Inneninsassen-Körperkontaktoberflächenelements aus einem aufbewahrten Zustand oder eine erhöhte Masse und erhöhte Körperkontaktoberflächenelementgrößen können ferner zum Erhöhen der Spannungen an sowohl den Kantenübergangsecken als auch den Kopplungsverbindungsstellen zwischen den Ausdehnungs- und Kontaktelementen führen. Diese zusätzlichen Spannungen stammen von einer erhöhten primären Druckbeaufschlagung und lokalisierten Ausdehnung an Verbindungs- und Übergangseckenstellen und werden durch Kombinationen von zusätzlicher Belastung oder beitragender Belastung mit erhöhter Amplitude in sekundären Richtungen aufgrund von solchen Faktoren wie Drehmomentbelastungseffekten einer "hängenden Masse" auf Schwerkraftbasis ebenso verschlimmert.
  • Wie aus 2 und 2A verständlich ist, führt das Erhöhen der Anzahl von akkordeonartigen Falten oder Kantenübergängen von halbstarren Ausdehnungselementen, um eine zusätzliche erweiterte Körperkontaktelementverlagerung zu erreichen, zu einer vergrößerten Packungsgröße in Anbetracht der Materialdicke und des Formgebungswerkzeugraums, der zwischen faltenartigen Merkmalen des Ausdehnungselements erforderlich ist. Es bestehen auch praktische Herstellungsbegrenzungen, die mit dem Ausbilden von Falten mit wesentlich erhöhter Tiefe der in 2 gezeigten Art verbunden sind, die mit einer Werkzeugkernentfernung verbunden sind. Für verschachtelte, konzentrische oder teleskopartige Ausdehnungselement-Faltenformen im geschlossenen Zustand von 2 gilt, je größer die Anzahl von Übergangsschichten ist, desto kleiner ist das eine oder das andere des Armaturenbrettendes oder des Endes des entfaltbaren Körperkontaktelements der Größe der sich ausdehnenden Rückhaltevolumengaskammerumhüllung relativ zum anderen, was die Volumenform/Größe unverhältnismäßig macht, was sich auf die Körperkontaktoberflächenelement-Abdeckung nachteilig auswirken kann, die Positionierungsstabilität des Körperkontaktelements und der sich ausdehnenden Rückhaltevolumenumhüllung verringern kann, und so weiter. Dies kann mit Bezug auf 2A verstanden werden. Im Fall von 2 würde das Erhöhen der Faltenanzahl derselben Geometrie in Richtung der Kanten eines überarbeiteten halbstarren Körperkontaktelements 12 eine Erhöhung der gesamten Packungsgröße erfordern und eine Erhöhung der Faltenanzahl in Richtung der Aufblasvorrichtung 14 würde die aufgeblasene Stabilität verringern, da der Abschnitt der aufgeblasenen Blase, der am Fahrzeug nahe dem weiteren befestigt ist, in der Größe weiter verringert werden würde.
  • In einem Aufprallereignis verursacht die Aufblasvorrichtung 14, dass ein Aufblasgas in die ausdehnbare Gaskammer 18 eintritt, wodurch sie aufgeblasen wird, wie in 3 und 3A gezeigt. Diese Figuren sind zu jener von 1 ähnlich, zeigen jedoch das entfaltbare plattenartige Insassenkontaktoberflächenelement 12 in seiner entfalteten Position, wodurch ein Beispiel eines geformten akkordeonartigen Kunststoffausdehnungselements 16 in seiner ausgedehnten Position dargestellt ist. Wie in 4 gezeigt, wurde das entfaltbare plattenartige Insassenkontaktoberflächenelement 12 in Richtung eines sitzenden Insassen O bewegt. Das Ausdehnungselement 16 entzerrt sich bei der Entfaltung nicht vollständig, was folglich auch die Ausdehnung in der Richtung des Pfeils, in Richtung des sitzenden Insassen O begrenzt. Das Fahrzeug umfasst eine Windschutzscheibe 22.
  • Das offenbarte Erfindungskonzept überwindet die Herausforderungen, denen Konstruktionen des Standes der Technik gegenüberstehen, durch eine elegante und kosteneffiziente Methode. Beispiele des offenbarten Erfindungskonzepts sind in verschiedenen Ausführungsformen in 5 bis 18 dargestellt.
  • Im Allgemeinen stellt das offenbarte Erfindungskonzept einen erhöhten Bewegungsabstand der halbstarren entfaltbaren Kontaktoberfläche für den menschlichen Körper um das, was ein Faktor von mehr als 2 sein kann, bereit und stellt zusätzlich eine Gelegenheit für eine beträchtliche Umfangsausdehnung über die Kanten der primären Körperkontaktoberfläche hinaus durch die zusätzliche Biegsamkeit der flexiblen Ausdehnungselemente bereit. Dieser Fortschritt ist eine wichtige Reaktion auf eine Vielfalt von Insassen- oder Fußgängerschutzimplementierungen, wobei eine zusätzliche Lasttragefähigkeit über die Kanten der halbstarren Platte hinaus für erhöhte Körperbereichsaufprallabdeckung erforderlich ist oder ein Bedarf besteht, eine größere Lücke zwischen einem Fußgänger oder Fahrzeuginsassen und dem halbstarren plattenartigen entfaltbaren Körperkontaktoberflächenelement zu füllen. Die Verwendung eines biegsameren polymeren Kunststoff-, Kautschuk- oder Gewebeairbag-Tuchtypmaterials stellt die gewünschte zusätzliche Flexibilität, Ausdehnung, Umfangsabdeckung und Funktionsrobustheit unter einer Vielfalt von Betriebsbedingungen bereit. Unter Verwendung eines biegsamen Gewebes, das aus Polyestergarn oder Nylongarn (wie z. B. Garn Nylon 6,6) für das flexible Ausdehnungselement ausgebildet ist, werden beispielsweise viele der Herausforderungen, die mit der Verwendung von dickerwandigen festen polymerisierten Materialien als Ausdehnungselemente, die vorstehend beschrieben sind, verbunden sind, überwunden. Gewebe ist dünn, sehr biegsam und kann in seinem aufbewahrten Zustand gerollt, gefaltet oder willkürlich gepackt werden und leicht überarbeitet werden, wie erforderlich. Die Verwendung von solchen Materialien ermöglicht auch Konstrukteuren eine nicht angepasste Unabhängigkeit beim Erfüllen einer breiten Vielfalt von Packungsanforderungen durch beispielsweise verschiedene Faltenbreiten und Stapelhöhen. Dasselbe gilt für Kautschuk für die vorstehend erwähnten alternativen dünnwandigen, manchmal mehr membranartigen flexiblen Ausdehnungselemente.
  • Im Fall von Gewebe stellt das Gewebe eine vorhersagbare Ausdehnung bereit und unterliegt nicht den Eigenschaften einer variablen Ausdehnung von stark belastetem Kunststoff, insbesondere bei extremen Temperaturen. Folglich stellt das offenbarte Erfindungskonzept eine stabile Positionierung der Insassenreaktionsoberfläche bereit. Ferner ermöglicht die erhöhte Flexibilität der Ausdehnungselemente eine größere Druckbeaufschlagung in größeren Volumina, was eine erweiterte Körperplattenverlagerung ermöglicht, ohne dass notwendigerweise der Menge, Verteilung und Anordnung von Falzen oder Falten, oder den starken Kantenübergangsecken, verschachtelten oder konzentrischen Ringen von teleskopartigen Ausdehnungselementen, die halbstarren Ausdehnungselementen des Standes der Technik zugeordnet sind, spezielle Aufmerksamkeit gewidmet wird. Der Vorteil der verbesserten Lastverteilung wird durch Fortsetzen, ein halbstarres plattenartiges Körperkontaktoberflächenelement für den Kontakt mit mindestens einem ersten Körperbereich aufzunehmen, während die erweiterte Abdeckung, die durch die erweiterte Umfangsausdehnung von einer oder mehreren flexiblen Wänden des Rückhalteumhüllungsvolumens geschaffen wird, die Abdeckung desselben Körperelements erhöhen kann oder sich ausdehnen kann, um eine Abdeckung eines zweiten Körperelements zu schaffen, aufrechterhalten.
  • 4A und 4B zeigen eine relative Differenz zwischen der Lastverteilung und Penetration, die einem Element des menschlichen Körpers zugeordnet ist, das mit dem entfalteten halbstarren plattenartigen Körperkontaktoberflächenelement und einem Airbagkissen in Eingriff steht. 4A zeigt die entfaltbare Körperplatte 12 von 2 in einem ausgedehnten Zustand, wobei sie mit einem Körpersegment 19 wie z. B. einem Bein in Eingriff steht. Die Richtung der Verlagerung des halbstarren plattenartigen Körperkontaktoberflächenelements, die lokale Ablenkung des Kontaktoberflächenelements und die entsprechende Rückhalteumhüllungsvolumenformänderung ist durch die Figurpfeile betont und relativ im Vergleich zu einem Körpersegment 19 gezeigt, das mit einem Airbagkissen 21 eines entfaltbaren Airbags des Standes der Technik, der in 4B gezeigt ist, in Eingriff steht. Folglich ist die bevorzugte Integration des plattenartigen halbstarren Körperkontaktelements des Standes der Technik in Kombination mit den Vorteilen der offenbarten Erfindungskonzepte vorgesehen, um die gemeinsamen Vorteile von jedem in einer erfindungsgemäßen Weise zu schaffen.
  • Wie in 5 dargestellt, ist ein Fahrzeugmontageort 30, der zum Installieren einer hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung vorgesehen ist, in einer Schnittansicht dargestellt. Mindestens ein halbstarres plattenartiges Kontaktoberflächenelement 32 für den menschlichen Körper ist an die dem Körperaufprall zugewandte Seite des Montageorts 30 angefügt. Selbstverständlich sind die Form und die genaue Position des Kontaktoberflächenelements 32, das einen Teil des offenbarten Erfindungskonzepts bildet, wie in 5 bis 18 dargestellt, nur andeutend und sollen nicht begrenzend sein. Ebenso kann der Fahrzeugmontageort 30 an einer Stelle vorgesehen sein, um eine Verletzungsmilderung für den inneren Fahrzeuginsassen oder den Fußgänger außerhalb des Fahrzeugs zu erreichen.
  • Eine Aufblasvorrichtung 34 ist in wirksamer Verbindung mit einem oder mehreren Gewebeausdehnungselementen 36 vorgesehen. Eine Montagebasis ist zum Befestigen der hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung an einem Lasttrageelement des Fahrzeugs vorgesehen. Ein Gewebeausdehnungselement 36 ist aus beliebigen geeigneten Garnen wie z. B. den vorstehend erwähnten Polyester- und Nylongarnen ausgebildet. Mindestens ein Gewebeausdehnungselement 36, ein plattenartiges Kontaktoberflächenelement 32 und eine Montagebasis 30 definieren eine ausdehnbare Gaskammer 38. Ein flexibles Ausdehnungselement 36 kann alternativ aus einem solchen biegsamen Material wie Kautschuk oder einem biegsamen Kunststoffmaterial auf Polymerbasis bestehen, das mit dem Kantenschnittstellen-geformten oder an die Schnittstelle übergangsgeformten halbstarren Kontaktoberflächenelement 32 mechanisch verbunden ist.
  • Ein Ausdehnungselement 36 ist in 5 in seiner vorentfalteten, aufbewahrten Position gezeigt. Das flexible Ausdehnungselement 36 kann auf sich gefaltet werden, ohne lokale Spannungskonzentrationen an Faltpunkten einzuführen. Das Gewebe hinterlässt keine steifen oder starken Kantenübergangsecken oder Kanten für Spannungskonzentrationen, die zum Reißen oder zum Gasverlust führen könnten, wenn es entfaltet wird. Gewebe kann beispielsweise durch die Konstruktion faltbar sein oder beliebig gepackt werden ohne Verlust der Leistungsintegrität bei Umgebungs- oder extremen Temperaturen.
  • Wenn es gepackt ist, wie dargestellt, definiert folglich ein flexibles Ausdehnungselement 36 eine Reihe von überlappenden Segmenten 40, die relativ glatte und im Wesentlichen biegsame Falten anstatt die steiferen Kantenübergangsecken 20 des faltbaren halbstarren Ausdehnungselements 16 des Standes der Technik definieren, das in 2 bis 4 gezeigt ist und in Verbindung damit beschrieben wurde. Da überlappenden Segmenten 40 die steifen Kantenübergangsecken 20 des Standes der Technik fehlen, ist das Risiko einer lokalisierten umfangreichen Spannungskonzentration im Wesentlichen verringert.
  • Bei einem Aufprallereignis führt folglich die Aufblasvorrichtung 34 Aufblasgas in die ausdehnbare Gaskammer 38 ein, wodurch das plattenartige Körperkontaktoberflächenelement 32 von der Montagebasis 37 und vom Fahrzeugmontageort 30 weg verlagert wird, wie in 6 dargestellt. 6 stellt ferner ein Beispiel einer hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung in einem teilweise entfalteten Zustand dar.
  • Um die Form der Gaskammer 38 beim Aufblasen zu steuern, kann ein Verstärkungsnähen selektiv auf ein flexibles Ausdehnungselement 36 aus Gewebe angewendet werden, um feste Falten zu definieren. Alternativ kann mindestens ein Haltegurt 44 innerhalb der ausdehnbaren Gaskammer 38 vorgesehen sein, wie in 7 gezeigt, die eine äußere Ansicht des entfalteten Körperkontaktoberflächenelements 32 darstellt. Die Anordnung des Haltegurts 44, die in 7 gezeigt ist, ist nur andeutend und soll nicht begrenzend sein, da die Form, Anordnung und Anzahl von Haltegurten verändert werden kann, um die entfaltete Form der aufblasbaren Gaskammer 38 oder die Position des Körperkontaktoberflächenelements 32 bei der Entfaltung zu steuern. Wie in 7 gezeigt, kann die Orientierung des entfalteten Körperkontaktoberflächenelements verändert werden und muss nicht zur Montageoberfläche 38 in seinem ausgedehnten Zustand parallel sein, was eine weitere Verbesserung gegenüber jener der Funktionalität des Standes der Technik bietet. 7 zeigt auch zumindest mehrere Wände des Rückhalteumhüllungsvolumens, das aus dem flexiblen Material besteht wie z. B. Gewebe, das sich asymmetrisch um den Umfang des Körperkontaktoberflächenelements 32 erstreckt.
  • Um eine zusätzliche Steuerung für den Gasrückhalt oder die Gasfreisetzung zu schaffen, kann ein Gewebeausdehnungselement 36 mit einem geeigneten Material beschichtet werden. Der Grad der Beschichtung kann strategisch verändert werden, um eine Druckbeaufschlagungssteuerung zu verbessern. Außerdem können ein oder mehrere Lüftungslöcher 46 geeignet an geeigneten Stellen an einem oder mehreren flexiblen Ausdehnungselementen 36 angeordnet sein, ob sie gewebt, geformt oder anders konstruiert sind.
  • 8 stellt ein Beispiel einer entfalteten ausdehnbaren Gaskammer 38 in einer Position innerhalb eines Fahrzeugs relativ zu einem sitzenden Fahrzeuginsassen O dar. Wie dargestellt, erstreckt sich ein plattenartiges Körperkontaktoberflächenelement 32 weiter von seiner anfänglichen Position relativ zum Fahrzeugmontageort 30 als in 4 gezeigt, um mit dem Bein des Insassen O in Eingriff zu kommen, der in einem größeren Abstand vom Fahrzeugmontageort 30 positioniert ist. Dies wird möglich gemacht, wobei zusätzliche Stabilität relativ zu einer Anpassung der in 3A gezeigten Konfiguration aufgrund der Integration des (der) flexiblen Ausdehnungselements (Ausdehnungselemente) 36 bereitgestellt ist. Selbstverständlich kann, obwohl 8 den Kontakt mit dem Bein des Insassen O zeigt, entweder das Körperkontaktoberflächenelement 32 oder die ausgedehnte Volumenumhüllung, die sich über die Kanten des Kontaktoberflächenelements 32 hinaus erstreckt, die durch ein oder mehrere flexible Ausdehnungselemente 36 bereitgestellt ist, alternativ oder zusätzlich vom Knie des Insassen O kontaktiert werden. Wie dargestellt, hängen die Wände der Gaskammer 38 und des Kontaktoberflächenelements 32 nicht durch, wenn die Umhüllung mit Druck beaufschlagt wird, im Gegensatz zu der in Bezug auf die Erweiterung des entfalteten Abstandes des Kontaktoberflächenelements 32 im Stand der Technik beschriebenen Begrenzung.
  • 8A zeigt stattdessen die ausgedehnte Abdeckung in Bereichen 35 über und unter der Beinkontaktoberfläche, die durch das Kontaktoberflächenelement 32 bereitgestellt wird, das sich in Richtung des Kniebereichs nach oben und in Richtung des Knöchels nach unten erstreckt. Ein Beispiel von Seitenelementen des sich ausdehnenden Umhüllungsvolumens, das noch aus halbstarren sich ausdehnenden Abschnitten der vorherigen konzentrischen sich ausdehnenden Blasenringe besteht, ist in 8A dargestellt, so dass die gesamte Erhöhung des sich ausdehnenden Volumens und der erforderliche Gasgenerator, die erforderlich sind, minimal sind, während eine gezielte ausgedehnte Abdeckung in einer Fahrzeugimplementierung bereitgestellt wird, die keinen zusätzlichen Lückenverschluss während eines Aufpralls erfordert.
  • 8B zeigt ein Beispiel einer an der Fahrzeugseitentür montierten ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung. Die Höhe der Türverkleidung begrenzt physikalisch die Höhe der möglichen Abdeckung, die für einen sitzenden Insassen in einem Seitenaufprallereignis bereitgestellt werden kann. Ein umfangreicher Lückenverschluss kann keine so starke Herausforderung für einen Seitenaufprall sein wie die Bereitstellung einer günstigen primären halbstarren Lastverteilungskontaktelementoberfläche für den Torso oder einen Insassen, ferner ergänzt durch ausgedehnte Umfangsabdeckung, die durch ein oder mehrere flexible Ausdehnungselemente 36 bereitgestellt wird, die das Rückhalteumhüllungsvolumen in einer Fahrzeuglängsrichtung erhöhen, um eine Insassensitzbewegung relativ zur Tür oder über der Unterseite der Fensterscheibe zu berücksichtigen, um den Oberkörperschutz zu verbessern. Es ist bekannt, dass auch auf Rückhalteseitenvorhänge gestützt wird, um eine Oberkörperabdeckung in vielen Fällen für einen Seitenaufprall zu schaffen, aber das Bild ist für Beispielzwecke vorgesehen. Die ausgedehnte Fahrzeuginneninsassenabdeckungsfläche 31 ist jenseits des Umfangs des sich ausdehnenden plattenartigen Kunststoff-Kontaktoberflächenelements 32 vorgesehen, das durch starke Schraffierung in 8B identifiziert ist. Mehrere Seiten der Umhüllung können immer noch aus halbstarren Ausdehnungselementen bestehen oder der ganze Umfang der Platte 32 kann mit einem einzelnen Ausdehnungselement in Eingriff stehen, das die verbleibende Gesamtheit der Wände der Umhüllung darstellt, die das Volumen schließt, wenn sie mit der Montagebasis 37 (nicht dargestellt) koppelt.
  • Die Verwendung eines flexiblen Ausdehnungselements bietet dem Konstrukteur viele Möglichkeiten. Das flexible Ausdehnungselement des offenbarten Erfindungskonzepts kann verstaut, verdichtet, gefaltet oder gerollt werden in einer gesteuerten oder zufälligen Weise oder anderweitig in einer Vielfalt von Weisen verstaut werden, wodurch die Packungsflexibilität verbessert wird und in vielen Implementierungen die verstaute Packungsgröße verringert wird. Folglich ist das offenbarte Erfindungskonzept sehr abstimmbar zur Anpassung an eine breite Vielfalt von möglichen Anwendungen, wodurch Konstrukteuren ermöglicht wird, eine erhöhte innere Geräumigkeit zu erreichen, eine erweiterte Körperabdeckung durch eines oder beide der Körperkontaktoberflächenelemente und flexiblen Ausdehnungselemente zu schaffen, die sich über den Umfang der Körperkontaktoberflächenelemente hinaus erstrecken, während eine wesentlich erhöhte Verlagerung der ausdehnbaren Rückhalteumhüllungsvolumina und des Körperkontaktoberflächenelements für eine Vielfalt von Fahrzeuginnen- und Fußgängeraufprallerwägungen ermöglicht wird, während die Leistungsvorteile von halbstarren Körperkontaktoberflächenelementen aufrechterhalten wird, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, um eine verbesserte und gleichmäßiger verteilte Lastableitung zu schaffen. Der Stand der Technik bietet nicht diese Art von Flexibilität.
  • Ein wichtiges Merkmal des offenbarten Erfindungskonzepts ist die Fähigkeit, eine größere Menge an Material in einen eingeschränkten Raum zu packen, durch Verändern der Anzahl und der Breite von gegebenen flexiblen Ausdehnungselementen, die in überlappenden Segmenten verstaut sind. Eine solche Packungsvariation ist in 9 gezeigt. Mit Bezug auf diese Figur ist mindestens ein Körperkontaktoberflächenelement 50 an mindestens einem flexiblen Ausdehnungselement 52 befestigt. Wie dargestellt, umfassen ein oder mehrere flexible Ausdehnungselemente 52 eine Reihe von überlappenden Segmenten 54. Die Schichtung der überlappenden Segmente 54, die in 9 gezeigt ist, ist nur andeutend und soll nicht begrenzend sein. Vielmehr soll die Darstellung die Packungsvielseitigkeit des offenbarten Erfindungskonzepts demonstrieren.
  • Eine Vielfalt von Methodologien für die Befestigung von flexiblen Ausdehnungselementen an einem Körperkontaktoberflächenelement gemäß dem offenbarten Erfindungskonzept ist in 10 bis 18 dargestellt. Die Methodologien können unabhängig oder in Kombination miteinander implementiert werden, um verschiedene für die Fahrzeuganwendung spezifische oder für den Vorrichtungsort spezifische Schnittstellenverbindungsbedingungen zu erreichen, um die gewünschte Funktionalität zu erreichen. Selbstverständlich sollen die in diesen Figuren dargestellten Methodologien nicht begrenzend sein. Die Montagebasis, die der entfaltbaren hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung wirksam zugeordnet ist, ist in den vorangehenden Figuren nicht gezeigt.
  • Eine erste Methodologie zum Befestigen eines flexiblen Ausdehnungselements an einem Körperkontaktoberflächenelement ist in 10 dargestellt, in der eine Schnittansicht einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung gezeigt ist und im Allgemeinen als 60 dargestellt ist. Die Anordnung 60 umfasst mindestens ein halbstarres Kontaktoberflächenelement 62 für den menschlichen Körper und mindestens ein flexibles Ausdehnungselement 64, das in einem anderen als einem vollständig verstauten Zustand dargestellt ist. Ein oder mehrere flexible Ausdehnungselemente 64 können mehrere Wände einer ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllung bilden. Eine Seitenwand 65 und eine zweite Seitenwand 65' sind beispielsweise gezeigt. Eine 3. und eine 4. Wand der ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllung sind nicht dargestellt, die außerdem aus flexiblen Ausdehnungselementen bestehen können oder die restlichen Wände eines einzelnen flexiblen Ausdehnungselements, das mit dem Körperkontaktoberflächenelement 62 koppelt, bilden können. 10 ist nicht maßstäblich gezeichnet.
  • Ein flexibles Ausdehnungselement 64 ist am Körperkontaktoberflächenelement 62 durch einen relativ starren Rahmen 66 befestigt. Ein flexibles Ausdehnungselement 64 umfasst eine Schnittstellenkante 67, die im Querschnitt gezeigt ist, wobei ein erster Rahmenarm 68 einen ersten Schnittstellenkantenabschnitt 69 einer Seitenwand 65 mit dem Kontaktoberflächenelement 62 durch Mittel wie z. B. eine mechanische Befestigung (beispielsweise mechanische Befestigung oder Überformung), Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung verbindet, wobei der Schnittstellenkantenabschnitt 69 zwischen dem ersten Rahmenarm 68 und dem Kontaktoberflächenelement 62 eingeschlossen ist. Ein zweiter Rahmenarm 68' verbindet einen zweiten Schnittstellenkantenabschnitt 69' einer Seitenwand 65' mit dem Kontaktoberflächenelement 62 wieder durch mechanische Befestigung, Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung, wodurch der zweite Schnittstellenkantenabschnitt 69' zwischen dem zweiten Arm 68' und dem Kontaktoberflächenelement 62 eingeschlossen ist.
  • Eine zweite Methodologie zum Befestigen eines flexiblen Ausdehnungselements an einem Körperkontaktoberflächenelement ist in 11 dargestellt, in der eine Schnittansicht einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung gezeigt ist und im Allgemeinen als 70 dargestellt ist. Die Anordnung 70 umfasst mindestens ein halbstarres Kontaktoberflächenelement 72 für den menschlichen Körper und mindestens ein flexibles Ausdehnungselement 74. Ein oder mehrere flexible Ausdehnungselemente 74 können mehrere Wände einer ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllung bilden. Eine Seitenwand 76 und eine zweite Seitenwand 76" sind beispielsweise gezeigt. Eine 3. und eine 4. Wand der ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllung sind nicht dargestellt, die zusätzlich aus flexiblen Ausdehnungselementen bestehen können oder die restlichen Wände eines einzelnen flexiblen Schnittstellenausdehnungselements, das mit dem Körperkontaktoberflächenelement 62 koppelt, bilden können.
  • Ein Kontaktoberflächenelement 72 umfasst eine äußere Umfangswand 77, die im Querschnitt gezeigt ist, von der ein erster Umfangswandabschnitt 78 und ein zweiter Umfangswandabschnitt 78' dargestellt sind. Das Kontaktoberflächenelement 72 umfasst ferner eine Innenwand 79, die im Querschnitt gezeigt ist, von der ein erster Innenwandabschnitt 80 und ein zweiter Innenwandabschnitt 80' dargestellt sind. 11 ist nicht maßstäblich gezeichnet.
  • Das flexible Ausdehnungselement 74 umfasst eine Schnittstellenkante 81, die im Querschnitt gezeigt ist, wodurch ein Schnittstellenkantenabschnitt 82 einer ersten Seitenwand 76 als zwischen dem ersten Umfangswandabschnitt 78 und dem ersten Innenwandabschnitt 80 eingeschlossen dargestellt ist und durch Mittel wie z. B. mechanische Befestigung (beispielsweise mechanische Befestigung oder Überformung), Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung festgehalten wird. Die zweite Seitenwand 76' umfasst einen Schnittstellenkantenabschnitt 82, der zwischen dem zweiten Umfangswandabschnitt 78' und dem zweiten Innenwandabschnitt 80' eingeschlossen ist und durch Mittel wie z. B. mechanische Befestigung, Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung festgehalten ist.
  • Eine dritte Methodologie zum Befestigen eines flexiblen Ausdehnungselements an einem Körperkontaktoberflächenelement ist in 12 dargestellt, in der eine Schnittansicht einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren hybridisierten ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung gezeigt ist und im Allgemeinen als 90 dargestellt ist. Die Anordnung 90 umfasst mindestens ein halbstarres Kontaktoberflächenelement 92 für den menschlichen Körper und mindestens ein flexibles Ausdehnungselement 94. Ein oder mehrere flexible Ausdehnungselemente 94 können mehrere Wände einer ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllung bilden. Eine Seitenwand 96 und eine zweite Seitenwand 96" sind beispielsweise gezeigt. Eine 3. und eine 4. Wand der ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllung sind nicht dargestellt, die zusätzlich aus flexiblen Ausdehnungselementen bestehen können oder die restlichen Wände eines einzelnen flexiblen Ausdehnungselements bilden können, das mit dem Körperkontaktoberflächenelement 62 koppelt. Ein flexibles Ausdehnungselement 94 umfasst einen Kantenwulst 97. Im Querschnitt sind auch ein erster Wandwulst 98 und ein zweiter Wandwulst 98' gezeigt, die vorzugsweise einteilig ausgebildet oder gewebt werden während des Herstellungsprozesses der Seitenwände 96 und 96' oder separat an den Seitenwänden 96 und 96' befestigt werden können, um eine robuste Befestigung am Körperkontaktoberflächenelement 90 zu ermöglichen.
  • Das gezeigte Kontaktoberflächenelement 92 umfasst einen Schnittstellenrückhaltekanal, der als eine äußere L-förmige Umfangswand 99 mit einem L-förmigen Wandabschnitt 100 und eine Innenwand 101 mit einem Innenwandabschnitt 102 umfassend dargestellt ist. Vom Kontaktoberflächenelement 92 erstreckend sind auch ein zweiter L-förmiger Umfangswandabschnitt 100' und ein zweiter Innenwandabschnitt 102' dargestellt.
  • Der erste Wandwulst 98 der ersten Seitenwand 96 ist zwischen dem ersten L-förmigen Umfangswandabschnitt 100 und dem ersten Innenwandabschnitt 102 eingeschlossen. Diese Befestigung kann durch mechanische Befestigung (beispielsweise mechanische Befestigung oder Überformung), Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung ergänzt werden. Der zweite Wandwulst 98' der zweiten Seitenwand 96' ist zwischen dem zweiten L-förmigen Umfangswandabschnitt 100' und dem zweiten Innenwandabschnitt 102' durch mechanische Befestigung eingeschlossen. Diese mechanische Befestigung kann auch durch Befestigung auf Wärmebasis, chemische oder zusätzliche mechanische Befestigung ergänzt werden. 12A ist nicht maßstäblich gezeichnet.
  • Eine vierte Methodologie zum Befestigen eines flexiblen Ausdehnungselements an einem halbstarren plattenartigen Körperkontaktoberflächenelement ist in 12A dargestellt, in der eine Schnittansicht eines Abschnitts einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung ähnlich zu jener von 12 gezeigt ist. Eine äußere L-förmige Umfangswand 99 mit einem ersten L-förmigen Umfangswandabschnitt 100 und eine Innenwand 102 mit einem ersten inneren Wandabschnitt 101 sind dargestellt. Ein Abschnitt eines flexiblen Ausdehnungselements 103 ist mit einem aufgewickelten Ende 106 gezeigt, das innerhalb des Schlitzes oder Kanals eingeschlossen ist, der durch den L-förmigen Umfangsinnenwandabschnitt 100 und den Innenwandabschnitt 101 definiert ist. Diese mechanische Befestigung kann auch durch Befestigung auf Wärmebasis, chemische oder zusätzliche mechanische Befestigung ergänzt werden. 12A ist nicht maßstäblich gezeichnet.
  • Eine fünfte Methodologie zum Befestigen des flexiblen Ausdehnungselements an der Kontaktplatte ist in 13 dargestellt, in der eine Schnittansicht einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung gezeigt ist und im Allgemeinen als 110 dargestellt ist. Die Anordnung 110 umfasst ein halbstarres Körperkontaktoberflächenelement 112 und mindestens ein flexibles Ausdehnungselement 114. Ein oder mehrere flexible Ausdehnungselemente 114 können mehrere Wände einer ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllung bilden. Eine Seitenwand 116 und eine zweite Seitenwand 116" sind beispielsweise gezeigt. Eine 3. und eine 4. Wand der ausdehnbaren Rückhaltevolumenumhüllung sind nicht dargestellt, die zusätzlich aus flexiblen Ausdehnungselementen bestehen können oder die restlichen Wände eines einzelnen flexiblen Ausdehnungselements bilden können, das mit dem Körperkontaktoberflächenelement 112 koppelt. 13 ist nicht maßstäblich gezeichnet.
  • Ein flexibles Ausdehnungselement 114 ist am Körperkontaktoberflächenelement 112 durch ein relativ starres Rahmenelement 126 befestigt. Ein flexibles Ausdehnungselement 114 umfasst eine Schnittstellenkante 120, die im Querschnitt gezeigt ist, wobei ein erster Rahmenelementarm 128 einen ersten Schnittstellenkantenabschnitt 118 einer Seitenwand 116 mit dem Kontaktoberflächenelement 112 durch Mittel wie z. B. mechanische Befestigung (beispielsweise mechanische Befestigung oder Überformung), Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung verbindet, wodurch der Schnittstellenkantenabschnitt 118 zwischen dem ersten Rahmenarm 128 und dem Kontaktoberflächenelement 112 eingeschlossen ist. Ein zweiter Rahmenarm 128' verbindet einen zweiten Schnittstellenkantenabschnitt 120' einer Seitenwand 116' mit dem Kontaktoberflächenelement 112 wieder durch mechanische Befestigung, Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung, wodurch der zweite Schnittstellenkantenabschnitt 120' zwischen dem zweiten Arm 128' und dem Kontaktoberflächenelement 112 eingeschlossen ist.
  • Das flexible Ausdehnungselement 114 umfasst einen Umfangskantenwulst 122. Im Querschnitt sind auch ein erster Wandwulst 124 und ein zweiter Wandwulst 124' gezeigt, die vorzugsweise einteilig ausgebildet oder gewebt werden während des Herstellungsprozesses der Seitenwände 116 und 116' oder separat an den Seitenwänden 116 und 116' befestigt werden können, um eine robuste Befestigung am Körperkontaktoberflächenelement 112 zu ermöglichen, was eine relative Verlagerung zwischen den Seitenwänden 116 und 116' verhindert, die zwischen dem Körperkontaktoberflächenelement 112 und den Rahmenarmen 128 und 128' eingeschlossen sind.
  • Obwohl nicht gezeigt, können außerdem mehr oder weniger als 4 flexible Ausdehnungselementwände für eine sich ausdehnende Rückhaltevolumenumhüllung mit einer asymmetrischen Form definiert werden, wobei eine unilaterale oder Mehrrichtungs-, gleichmäßige oder ungleichmäßige Ausdehnung in Abhängigkeit von der Anwendung und der Ausdehnungsform bereitgestellt wird, von der erwünscht ist, dass sie sich über den Umfang von einem oder mehreren halbstarren Körperkontaktoberflächenelementen wie z. B. jenen von 10, 11, 12, 12A, 13 und 15 hinaus erstreckt, um eine gegebene Leistungsfähigkeit zu erreichen.
  • Eine sechste Methodologie zum Befestigen mindestens eines flexiblen Ausdehnungselements an mindestens einem halbstarren Körperkontaktoberflächenelement ist in 13A dargestellt, in der eine Schnittansicht eines Abschnitts einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung ähnlich zu jener von 13 gezeigt ist. Wie dargestellt, ist ein im Allgemeinen starrer Rahmen 130 vorgesehen, um mit dem flexiblen Ausdehnungselement 132 in Eingriff zu stehen und dieses zu halten, durch Einschränken desselben gegen die Schnittstellenoberfläche eines Körperkontaktoberflächenelements 112 und ferner Erfassen eines schleifenförmigen oder gefalteten Endes 134 durch mechanische Befestigung, Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung.
  • Eine siebte Methodologie zum Befestigen mindestens eines flexiblen Ausdehnungselements an mindestens einem halbstarren Körperkontaktoberflächenelement ist in 13B dargestellt, in der eine Schnittansicht eines Abschnitts einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung ähnlich zu jener von Fog. 13 gezeigt ist. Wie dargestellt, ist ein im Allgemeinen starrer Rahmen 140 an der Schnittstellenoberfläche eines Körperkontaktoberflächenelements 112 durch mechanische Befestigung und ferner Erfassen des schleifenförmigen Endes 114 durch mechanische Befestigung, Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung angebracht. Das Ende 144 kann ferner ein überdimensioniertes Element 145 umfassen, das vorgesehen ist, um sicherzustellen, dass das Ende 144 nicht zwischen dem Rahmen 140 und dem Körperoberflächenkontaktelement 112 bei der Entfaltung und der Rückhaltevolumenumhüllungs-Druckbeaufschlagung rutschen kann.
  • Die Rahmenelemente, auf die in 10, 11, 13, 13A und 13B Bezug genommen wurde, können durch ein separat befestigbares Element dargestellt werden oder alternativ als Teil des Prozesses zum Ausbilden des halbstarren Körperkontaktoberflächenelements ausgebildet werden, wie z. B. während eines Formprozesses.
  • Eine achte Methodologie zur Befestigung mindestens eines flexiblen Ausdehnungselements an mindestens einem Körperoberflächenkontaktelement ist in 14 dargestellt, in der eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung gezeigt ist. Ein Abschnitt von mindestens einem flexiblen Ausdehnungselement 152 ist an einem Schnittstellenabschnitt eines Körperkontaktoberflächenelements 150 befestigt. Die Befestigung ist durch die Bereitstellung einer Reihe von Öffnungen wie z. B. 154, 154' und 154", die benachbart zur Kante des flexiblen Ausdehnungselements 152 ausgebildet sind, bewerkstelligt. Die Öffnungen 154, 154' und 154" können zum mechanischen Befestigen vorgesehen sein oder um zu ermöglichen, dass ein Klebstoff, ein Bindekunststoff oder ein Muttermaterial eines plastisch geformten Körperkontaktoberflächenelements 150 hindurch fließt, wodurch eine primäre oder sekundäre Verankerungsbefestigung zwischen dem flexiblen Ausdehnungselement 152 und dem Kontaktoberflächenelement 150 ausgebildet wird.
  • Eine neunte Methodologie zur Befestigung mindestens eines flexiblen Ausdehnungselements an mindestens einem Körperoberflächenkontaktelement ist in 15 dargestellt, in der eine Schnittansicht einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung gezeigt ist. Ein Körperkontaktoberflächenelement 160 ist mit einem ersten Hohlraum 162 und einem zweiten Hohlraum 162' gezeigt. Eine erste Wand 164 und eine zweite Wand 164' der ausdehnbaren Umhüllung bestehen aus einem oder mehreren flexiblen Ausdehnungselementen mit Schnittstellenkantenabschnitten 166 und 166', die fest innerhalb der Hohlräume 162 bzw. 162' durch mechanische Befestigung, Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung oder eine Kombination davon angebracht sind.
  • Eine zehnte Methodologie zum Befestigen mindestens eines flexiblen Ausdehnungselements an mindestens einem Körperkontaktoberflächenelement ist in 16 dargestellt, in der eine Schnittansicht einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung gezeigt ist. Ein Körperkontaktoberflächenelement 170 ist mit einem Hohlraum 172 gezeigt. Eine Wand 174 der ausdehnbaren Umhüllung ist durch ein flexibles Ausdehnungselement mit einem Schnittstellenkantenabschnitt 176 dargestellt, der fest innerhalb des Hohlraums 172 durch mechanische Befestigung, Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung oder eine Kombination davon befestigt ist. Der Kantenabschnitt 176 kann eine überdimensionierte Geometrie aufweisen, um weiter beim Aufrechterhalten der Konnektivität zwischen dem Ausdehnungselement und dem Körperkontaktoberflächenelement zu unterstützen, das ferner einen starren Einsatz umfassen kann, gerollt, gefaltet oder dergleichen sein kann, um die Verbindungsintegrität zusätzlich zu verstärken.
  • Für ein Körperkontaktoberflächenelement 160 oder 170 aus geformtem Kunststoff können Hohlräume 162, 162' und 172 um Kantenabschnitte 166, 166' und 176 des flexiblen Ausdehnungselements ausgebildet werden, die in die Form für das Kontaktoberflächenelement 160 eingesetzt werden können, so dass der Kunststoff über und um eine Kante fließt, wodurch die jeweiligen koppelnden Kanten des flexiblen Ausdehnungselements eingekapselt werden. Außerdem kann für ein gewebtes flexibles Ausdehnungselement, das mit den vorstehend erwähnten Hohlräumen eines Körperkontaktoberflächenelements koppelt, der Kunststoff in das Gewebe der Ausdehnungselementkante fließen, was die Verbindungsfestigkeit weiter erhöht.
  • Eine elfte Methodologie zum Befestigen mindestens eines flexiblen Ausdehnungselements an einem Körperkontaktelement ist in 17 dargestellt, in der eine Schnittansicht einer am Fahrzeug montierten entfaltbaren ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung gezeigt ist. Wände 182 und 182' der ausdehnbaren Umhüllung sind durch ein oder mehrere flexible Ausdehnungselemente mit Kopplungskantenabschnitten 188 und 188' dargestellt, die zwischen L-förmigen um die Kante gewickelten Flanschen 185 bzw. 186' und der Kopplungsoberfläche eines Abschnitts des Körperkontaktelements 180 angeordnet und eingeschlossen sind. Die um die Kante gewickelten Flansche 186 und 186' sind einteilig mit einer Abdeckung 184 gezeigt, die minimal vorgesehen ist, um einen Halt der Kopplungskanten von einem oder mehreren ausdehnbaren Elementen an einem Körperkontaktelement zu erreichen, und zusätzlich einen kosmetischen Vorteil schaffen kann.
  • Die Körperkontaktelementabdeckung 184 kann am Körperkontaktelement 180 und an den flexiblen Ausdehnungselementwänden 182 und 182' durch mechanische Befestigung, Befestigung auf Wärmebasis oder chemische Befestigung oder eine Kombination davon befestigen.
  • Eine zwölfte Methodologie zum Befestigen mindestens eines flexiblen Ausdehnungselements an einem Körperkontaktelement ist in 18 dargestellt. 18 ist funktional zu dem für 17 beschriebenen identisch, außer dass die um die Kante gewickelten Flansche 186 und 186' sich nicht um das Körperkontaktelement winden, um vollständig den Abstand über der nach außen gewandten Oberfläche des Körperkontaktelements 180 zu überspannen, um entgegengesetzte Enden einer einzelnen Abdeckung 184 darzustellen. Stattdessen enden die um die Kante gewickelten Flansche 186 und 186' an Enden 190 und 190' an der Körperkontaktelementoberfläche entgegengesetzt zu ihren jeweiligen Schnittstellen an Enden 186 und 186', wodurch ein unabhängiger Halt der Wände 182 und 182' der ausdehnbaren Umhüllung bereitgestellt wird.
  • Im Allgemeinen können für 5 bis 18 eine oder mehrere Seitenwände, die mit einem Kontaktoberflächenelement für den menschlichen Körper einer ausdehnbaren Hybrid-Rückhaltevolumenumhüllungsvorrichtung koppeln, verschiedene Wände eines einzelnen flexiblen Ausdehnungselements darstellen, das mit dem ganzen Umfang eines gegebenen Körperkontaktoberflächenelements koppelt. Alternativ können ein oder mehrere individuelle Seitenwände selbst diskrete unabhängige flexible Ausdehnungselemente sein, die vorgesehen sind, um eine selektive Bereitstellung einer asymmetrischen Ausdehnungsvolumenform zu ermöglichen, die eine unilaterale oder Mehrrichtungs, gleichmäßige oder ungleichmäßige Ausdehnung bereitstellt, in Abhängigkeit von der Anwendung und der Ausdehnungsform, von der gewünscht ist, dass sie sich über den Umfang von einem oder mehreren halbstarren Körperkontaktoberflächenelementen hinaus erstreckt. Die restlichen Umhüllungsvolumenwände können dann anders konstruiert sein, wie z. B. in verschiedenen Ausführungsformen des Standes der Technik vorgesehen ist.
  • Folglich überwindet die offenbarte Erfindung, wie vorstehend dargelegt, die Herausforderungen, denen bekannte Fahrzeuginsassen- und Fußgängerschutzsysteme gegenüberstehen, die aus einem entfaltbaren halbstarren Körperkontaktoberflächenelement bestehen, das mit einer blasenartigen Ausdehnungselement-Gasvolumenkammer aus ähnlichem Material mit ähnlicher Steifigkeit koppelt. Ein Fachmann auf dem Gebiet erkennt jedoch leicht aus einer solchen Erörterung und aus den begleitenden Zeichnungen und Ansprüchen, dass verschiedene Änderungen darin angepasst werden können, ohne vom wahren Gedanken und angemessenen Schutzbereich der Erfindung, wie durch die folgenden Ansprüche definiert, abzuweichen.

Claims (20)

  1. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem zur Verwendung bei einem Fahrzeug, das Folgendes umfasst: mindestens eine Aufblasvorrichtung; eine Montagebasis; mindestens ein Energie absorbierendes flexibles gewebtes Ausdehnungselement, das mit der Montagebasis verbunden ist; und mindestens ein halbstarres Körperkontakt-Reaktionsoberflächenelement, das an dem mindestens einen flexiblen Ausdehnungselement befestigt ist, wobei das Körperkontakt-Reaktionsoberflächenelement starrer ist als das gewebte Ausdehnungselement.
  2. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach Anspruch 1, wobei das flexible Ausdehnungselement aus einem Material ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nylon, Polyester, Kevlar®, Kohlenstofffaser, Nomex® und Cordura® besteht.
  3. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Energie absorbierende gewebte Ausdehnungselement an dem Körperkontaktelement durch Einleiten eines Materials, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Klebstoff und einem geschmolzenen Kunststoff besteht, in den Bereich, in dem das Energie absorbierende gewebte Ausdehnungselement mit dem halbstarren Körperkontaktelement verbunden ist, befestigt wird.
  4. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner ein Rückhalteelement umfasst, und wobei das Ausdehnungselement einen Schnittstellenendabschnitt umfasst und wobei der Schnittstellenendabschnitt am Körperkontaktelement durch das Rückhalteelement befestigt ist.
  5. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Ausdehnungselement einen Schnittstellenendabschnitt umfasst und wobei ein Abschnitt des Körperkontaktelements einen von einem Kanal und einem Außenwandsegment und einem Innenwandsegment umfasst und wobei die Schnittstellenendabschnittskante des flexiblen Ausdehnungselements innerhalb von einem des Kanals und des Außenwandsegments eingeschlossen ist.
  6. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das flexible Ausdehnungselement ein Volumen bildet und wobei die mindestens eine Kontaktreaktionsoberfläche einen Umfang aufweist, wobei das flexible Ausdehnungselement zwischen der Montagebasis und dem halbstarren Körperkontakt-Reaktionsoberflächenelement angeordnet ist, wobei zumindest ein Abschnitt des Ausdehnungselements eine Geometrie beinhaltet, die ein umfassendes Volumenwachstum über den Umfang des Kontaktoberflächenelements hinaus ermöglicht.
  7. Entfaltbare Insassenkontaktoberflächenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Energie absorbierende gewebte Ausdehnungselement einen Körper und eine befestigbare Kante umfasst, wobei die Kante einen vergrößerten Querschnitt relativ zum Körper aufweist.
  8. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Ausdehnungselement am Körperkontaktelement durch mindestens ein Verfahren befestigt ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus chemischer Verbindung, mechanischer Befestigung, Einsatzformen und Überformen besteht.
  9. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Umhüllung ferner mindestens ein halbstarres Ausdehnungselement umfasst, das an mindestens einem halbstarren Körperkontakt-Reaktionsoberflächenelement befestigt ist, und wobei das mindestens eine flexible Ausdehnungselement mit sowohl dem halbstarren Körperkontaktelement als auch dem halbstarren Ausdehnungselement koppelt, um die Bereitstellung einer Volumenumhüllungsausdehnung mit mehreren Tiefen, mehreren Richtungen, einschließlich der Ausdehnung über den Umfang des Körperkontaktelements hinaus, zu erleichtern.
  10. Am Fahrzeug montiertes entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem, das Folgendes umfasst: mindestens eine Aufblasvorrichtung; eine Montagebasis; mindestens ein nicht integral geformtes, Energie absorbierendes flexibles Ausdehnungselement, das mit der Basis verbunden ist; und mindestens ein halbstarres, plattenartiges Kontaktelement für den menschlichen Körper, das an dem mindestens einen flexiblen Ausdehnungselement befestigt ist, wobei das plattenartige Element starrer ist als das nicht integral geformte, Energie absorbierende Ausdehnungselement.
  11. Am Fahrzeug montiertes entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach Anspruch 10, wobei das Ausdehnungselement aus einem Material ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kautschuk, Nylon, Polyester, Kevlar®, Kohlenstofffaser, Nomex® und Cordura® besteht.
  12. Am Fahrzeug montiertes entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach Anspruch 10 oder 11, das ferner ein Rückhalteelement umfasst, und wobei das Ausdehnungselement einen Schnittstellenendabschnitt umfasst und wobei der Schnittstellenendabschnitt an dem halbstarren Körperkontaktelement durch das Rückhalteelement befestigt ist.
  13. Am Fahrzeug montiertes entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Ausdehnungselement einen Schnittstellenendabschnitt umfasst und wobei ein Abschnitt des Körperkontaktelements einen von einem Kanal und einem Außenwandsegment und einem Innenwandsegment umfasst, und wobei die Schnittstellenendabschnittskante des flexiblen Ausdehnungselements in einem des Kanals und des Innen- und Außenwandsegments eingeschlossen ist.
  14. Am Fahrzeug montiertes entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das flexible Ausdehnungselement ein Volumen bildet und wobei das mindestens eine Kontaktelement einen Umfang aufweist, wobei das flexible Ausdehnungselement zwischen der Montagebasis und dem halbstarren Körperkontakt-Reaktionsoberflächenelement angeordnet ist, wobei zumindest ein Abschnitt des Ausdehnungselements eine Geometrie beinhaltet, die ein Ausdehnungsvolumenwachstum über den Umfang des Kontaktoberflächenelements hinaus ermöglicht.
  15. Am Fahrzeug montiertes entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei das Energie absorbierende Ausdehnungselement einen Umfangswulst umfasst.
  16. Am Fahrzeug montiertes entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei das Ausdehnungselement an der Kontaktplatte durch mindestens ein Verfahren befestigt ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus chemischer Bindung, mechanischer Befestigung, Einsatzformen und Überformen besteht.
  17. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Umhüllung ferner mindestens ein halbstarres Ausdehnungselement umfasst, das an mindestens einem halbstarren Körperkontakt-Reaktionsoberflächenelement befestigt ist, und wobei das mindestens eine flexible Ausdehnungselement sowohl mit dem halbstarren Körperkontaktelement als auch dem halbstarren Ausdehnungselement koppelt, um die Bereitstellung einer Volumenumhüllungsausdehnung mit mehreren Tiefen, mehreren Richtungen, einschließlich der Ausdehnung über den Umfang des Körperkontaktelements hinaus, zu erleichtern.
  18. Am Fahrzeug montiertes entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem, das Folgendes umfasst: mindestens eine erste Aufblasvorrichtung; eine Montagebasis; mindestens eine Körperkontaktplatte, die aus einem ersten halbstarren Material besteht; und mindestens ein biegsames Energie absorbierendes Ausdehnungselement, das zwischen der Montagebasis und der halbstarren Kontaktplatte angeordnet ist, wobei zumindest ein Abschnitt des Ausdehnungselements aus einem zweiten Material besteht, wobei das erste Material starrer ist als das zweite Material.
  19. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach Anspruch 18, das ferner eine Schnittstelle umfasst, wobei das Ausdehnungselement von dem zweiten Material zum ersten Material übergeht, und wobei die Körperkontaktplatte, das Ausdehnungselement und die Schnittstelle gleichzeitig miteinander ausgebildet werden.
  20. Entfaltbares ausdehnbares Rückhaltevolumenumhüllungssystem nach Anspruch 18 oder 19, wobei das zweite Material des Ausdehnungselements aus einem dünnwandigen biegsamen Kautschuk besteht.
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