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GEBIET DER TECHNIK
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Diese Anwendung betrifft allgemein Zusatzrückhaltesysteme in einem Kraftfahrzeug und im Besonderen Doppelkammer-Knie-Airbags mit asymmetrisch abstimmbaren Auslegungsparametern.
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HINTERGRUND
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Die meisten Kraftfahrzeuge umfassen irgendeine Art von Zusatzrückhaltesystem, wie z.B. einen aufblasbaren Airbag, der das Sitzgurtsystem des Fahrzeugs ergänzt, um den Schutz eines Fahrzeuginsassen während eines Lastereignisses (z.B. Fahrzeugaufprall oder -kollision) zu verstärken. Zum Beispiel verursacht ein typischer Frontalaufprall eine Vorwärtsbewegung des Insassen (z.B. Fahrer oder Beifahrer) in Richtung eines Armaturenbretts (oder Instrumententafel), Handschuhfachs (oder Handschuhkasten) oder einer sonstigen Fahrzeugverkleidung. Dementsprechend kann das Zusatzrückhaltesystem einen oder mehrere Airbags umfassen, die vor dem Fahrzeuginsassen entfaltet werden, um im Wesentlichen zu verhindern, dass der Insasse gegen die vordere(n) Verkleidung(en) des Fahrzeugs prallt.
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Eine Art des Frontalairbags ist ein Knie-Airbag, der sich vor den Unterschenkeln und/oder Knien des Insassen öffnet, um zu helfen, einen Aufprall auf untere Abschnitte der Fahrzeugverkleidungen zu verhindern. Viele Knie-Airbags umfassen eine einzige Innenkammer, die sich beim Öffnen seitlich ausbreitet, um beide Beine des Insassen gleichmäßig zu schützen. Solche Knie-Airbags berücksichtigen aber typischerweise keine Lastereignisse, die außermittig oder in einem Winkel zu einer Bewegungsrichtung des Fahrzeugs eintreten (wie z.B. ein versetzter Aufprall, ein Aufprall mit „kleinem Versatz, starrem Hindernis“ (SORB), ein Winkelaufprall usw.), und verursachen daher zusätzlich zur Vorwärtsbewegung eine Seitwärtsbewegung des Insassen im Fahrzeugraum, z.B. in Richtung einer Tür oder Mittelkonsole des Fahrzeugs. Ferner berücksichtigen viele existierende Knie-Airbags andere Formen von ungleichmäßiger Beeinträchtigung oder Lastenverteilung der Knie und/oder Beine des Insassen während eines Aufpralls nicht, z.B. aufgrund einer unebenen Motorraumeinhausung im Fahrzeugraum, einer Ausbuchtung eines unteren Abschnitts des Armaturenbretts oder Handschuhfachs (z.B. im Bereich benachbart zu den Knien oder Beinen des Insassen) oder Steifigkeitsunterschieden zwischen dem Armaturenbrett, dem Handschuhfach, der Mittelkonsole oder sonstigen Fahrzeugverkleidungen.
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Zum Beispiel weist ein bestehender Knie-Airbag eine nichtsymmetrische Einzelkammerauslegung auf, die einen verbreiterten, dickeren Abschnitt am Ende des Airbags aufweist, der einer außenliegenden Seite des Fahrzeugs gegenüberliegt, sodass sowohl Seitwärts- als auch Vorwärtsbewegungen des Insassen während eines Lastereignisses eingeschränkt werden. Der Vorder- oder Hauptabschnitt des Airbags weist eine einheitliche Dicke und Steifigkeit auf, die allerdings ungleichmäßige Eingriffe mit dem Fahrzeugraum nicht berücksichtigen, die die Lastverteilung auf mindestens einer Vorderseite der Knie und/oder Beine oder eine Menge von Energie, die erwartungsgemäß von den verschiedenen Kontaktbereichen absorbiert wird, beeinflussen können.
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Weitere existierende Knie-Airbags weisen Mehrkammerauslegungen mit uneinheitlichen Volumina, Luftdrücken oder Aufblaszeitpunkten auf, um den Schutz verschiedener Knie und/oder Beinbereiche zu variieren. Gesamtform, -volumen und -steifigkeit jeder Kammer in solchen Knie-Airbags können jedoch nicht individuell oder asymmetrisch abgestimmt werden, um z.B. eine Geometrie der verschiedenen Verkleidungen im Fahrzeugraum oder eine bei einer Berührung zwischen einem Insassen und der Kammer erwartungsgemäß zu absorbierende Energiemenge zu berücksichtigen.
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Dementsprechend besteht ein Bedarf nach einem verbesserten Knie-Airbag, der übereinstimmend mit ungleichmäßigen Eingriffen mit dem Airbag, einschließlich der Fahrzeugraumgeometrie, asymmetrisch konfiguriert werden kann, um eine geeignete Lastverteilung auf jedes Knie und/oder Bein des Fahrzeuginsassen bei verschiedenen Arten des Aufpralls (z.B. Frontalaufprall, Versatz-Aufprall, Winkelaufprall) bereitzustellen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Mit der Erfindung sollen die oben genannten Probleme beseitigt werden, indem Systeme und Verfahren für einen Doppelkammer-Knie-Airbag mit Auslegungsparametern bereitgestellt werden, die asymmetrisch in Bezug auf jede Kammer abgestimmt werden können, wodurch ein Airbag bereitgestellt wird, der entsprechend einer Geometrie des Fahrzeugraums und weiteren Faktoren, die zu einem ungleichmäßigen Eingriff mit dem Airbag beitragen können, individuell angepasst werden kann.
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Zum Beispiel stellt eine Ausführungsform eine Fahrzeugairbag-Anordnung bereit, die einen Airbag umfasst, welcher eine erste Kammer und eine zweite Kammer umfasst, wobei die erste Kammer ein größeres Volumen als die zweite Kammer in einem aufgeblasenen Zustand des Airbags aufweist; eine erste Innenentlüftungsöffnung, die einen Gaseintritt in die erste Kammer ermöglicht; und eine zweite Innenentlüftungsöffnung, die einen Gaseintritt in die zweite Kammer ermöglicht, wobei die erste Innenentlüftungsöffnung für einen größeren Gasdurchfluss konfiguriert ist als die zweite Innenentlüftungsöffnung.
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Eine weitere beispielhafte Ausführungsform stellt eine Fahrzeugairbag-Anordnung bereit, die einen Airbag umfasst, welcher eine erste Kammer und eine zweite Kammer und mindestens einen Innengurt umfasst, der mit der zweiten Kammer gekoppelt ist, um eine Aufblastiefe der zweiten Kammer einzuschränken, wobei die erste Kammer eine uneingeschränkte Tiefe und ein Volumen aufweist, das größer als ein Volumen der zweiten Kammer in einem aufgeblasenen Zustand des Airbags ist.
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Als weiteres Beispiel stellt eine Ausführungsform ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugairbags bereit. Das Verfahren umfasst das Ausbilden einer ersten Airbag-Kammer mit einer ersten Breite, die entsprechend einer Fahrzeugaußenseitenkonfiguration ausgewählt ist; das Ausbilden einer zweiten Airbag-Kammer mit einer zweiten Breite, die entsprechend einer Fahrzeuginnenseitenkonfiguration ausgewählt ist; das Ausbilden einer ersten Entlüftungsöffnung, um einen ersten Gasdurchfluss in die erste Airbag-Kammer zu gestatten; und das Ausbilden einer zweiten Entlüftungsöffnung, um einen zweiten Gasdurchfluss in die zweite Airbag-Kammer zu gestatten.
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Wie zu erkennen sein wird, wird diese Offenbarung durch die beigefügten Ansprüche definiert. Die Beschreibung fasst Aspekte der Ausführungsformen zusammen und sollte nicht verwendet werden, um die Ansprüche einzugrenzen. Weitere Umsetzungen werden gemäß den hier beschriebenen Techniken erwogen, wie Fachleuten auf dem Gebiet bei der Auseinandersetzung mit den folgenden Zeichnungen und der detaillierten Zusammensetzung ersichtlich sein wird, und diese Umsetzungen liegen innerhalb des Schutzumfangs dieser Anmeldung.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Für ein besseres Verständnis der Erfindung kann auf die in den folgenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen verwiesen werden. Die Komponenten der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu und verwandte Elemente können weggelassen sein, oder es können in manchen Fällen Proportionen übertrieben dargestellt sein, um die hier beschriebenen neuen Merkmale hervorzuheben und klar zu veranschaulichen. Darüber hinaus können Systemkomponenten auf vielfältige Weise angeordnet sein, wie auf dem Gebiet bekannt. Ferner können in den verschiedenen Ansichten die gleichen Bezugsziffern entsprechende Teile bezeichnen.
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1 ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Fahrzeugs mit einem beispielhaften Knie-Airbag in einem aufgeblasenen Zustand gemäß bestimmten Ausführungsformen.
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2 ist eine perspektivische Hinteransicht einer beispielhaften Airbag-Anordnung, wie in 1 gezeigt, gemäß bestimmten Ausführungsformen.
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3 ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Airbag-Anordnung gemäß bestimmten Ausführungsformen.
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4 ist eine Seitenansicht einer beispielhaften Kammer in der Airbag-Anordnung von 3 gemäß bestimmten Ausführungsformen.
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5 ist eine Seitenansicht einer weiteren beispielhaften Kammer in der Airbag-Anordnung von 3 gemäß bestimmten Ausführungsformen.
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6 ist ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung eines Fahrzeugairbags gemäß bestimmten Ausführungsformen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die Erfindung kann zwar in unterschiedlichen Formen ausgeführt sein, in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschreiben sind jedoch einige beispielhafte und nicht einschränkende Ausführungsformen, wobei auf der Hand liegt, dass die vorliegende Offenbarung als Beispiel für die Erfindung und nicht als Einschränkung der Erfindung auf die spezifischen dargelegten Ausführungsformen zu verstehen ist.
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In dieser Anmeldung ist vorgesehen, dass die Verwendung der disjunktiven Form auch die konjunktive Form einschließt. Die Verwendung von bestimmten und unbestimmten Artikeln ist nicht als Kardinalität zu verstehen. Insbesondere ist ein Verweis auf „das“ Objekt oder „ein“ Objekt auch zur Bezeichnung von einem von einer möglichen Vielzahl solcher Objekte zu verstehen.
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1 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeug 10, das einen Kabinenbereich 12 umfasst, der ausgelegt ist, mindestens einen Vordersitzinsassen 14 in einem Vordersitz 16 aufzunehmen. Die Darstellung der Ausführungsform zeigt eine Fahrerseite des Fahrzeugs 10, wobei der Vordersitzinsasse 14 ein Fahrer des Fahrzeugs 10 und der Vordersitz 16 ein Fahrersitz ist. Obwohl nicht abgebildet, kann der Kabinenbereich 12 (oder Fahrgastraum) auch einen Vordersitz auf einer Beifahrerseite des Fahrzeugs 10 sowie, in einigen Fällen, einen oder mehrere Beifahrerrücksitze oder Reihen von Sitzen umfassen. Zwar ist das Fahrzeug 10 in 1 als Limousine oder Coupé gezeigt, doch ist zu verstehen, dass das Fahrzeug 10 ein Motorfahrzeug jeglicher Art sein kann, einschließlich, aber nicht ausschließlich, eine Geländelimousine (SUV), ein Minivan, ein Lieferwagen, ein Lastwagen, ein Kombiwagen usw. Darüber hinaus ist zwar das Fahrzeug 10 als Linkslenkerfahrzeug gezeigt, doch kann in anderen Ausführungsformen das Fahrzeug 10 ein Rechtslenkerfahrzeug sein.
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Wie gezeigt umfasst der Kabinenbereich 12 einen Knie-Airbag 18, der von einem unteren Abschnitt eines Armaturenbretts 20 (auch als Instrumententafel bezeichnet) des Fahrzeugs 10 entfaltet wurde. Wie auch in 2 gezeigt, ist der Knie-Airbag 18 ausgelegt, um untere Regionen (z.B. Knie und/oder Unterschenkel) des Vordersitzinsassen 14 zu berühren, wenn er sich in einem vollständig entfalteten oder aufgeblasenen Zustand befindet. Der Kabinenbereich 12 kann ferner weitere Zusatzrückhaltesystem-(SRS-)Vorrichtungen umfassen, wie z.B. einen Fahrerairbag 19, der von einem auf einer Lenksäule 24 befestigten Lenkrad 22 entfaltet werden kann, und/oder einen Seitenaufprallairbag (nicht gezeigt), der von einer Fahrzeugtür oder einer sonstigen Verkleidung auf einer außenliegenden Seite 26 des Fahrzeugs 10 entfaltet werden kann. Zwar ist der Knie-Airbag 18 auf der Fahrerseite des Kabinenraums 12 gezeigt, doch ist zu verstehen, dass der Knie-Airbag 18 auch auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs 10 installiert sein kann (z.B. entfaltet von einem unteren Abschnitt eines Handschuhfachs des Fahrzeugs 10) und/oder vor einem oder mehreren Beifahrerrücksitzen. Der Airbag 18 kann aus einem Material hergestellt oder ausgebildet sein, das für die Verwendung bei Airbags geeignet ist.
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Obwohl nicht gezeigt, kann die außenliegende Seite 26 eine oder mehrere Fahrzeugtüren, eine oder mehrere Fahrzeugsäulen und/oder jegliche weitere Verkleidungen, die auf den Außenseiten des Fahrzeugs 10 angeordnet sind, umfassen. Das Fahrzeug 10 kann ferner eine innenliegende Seite 28 umfassen, welche eine Mittelkonsole (nicht gezeigt) und weitere Innenverkleidungen des Fahrzeugs 10 umfasst. In einigen Fällen kann das Armaturenbrett 20 die Lenksäule 24 und/oder das sich von dieser weg erstreckende Lenkrad 22 umfassen, zusätzlich zur Instrumententafel oder zum Kombiinstrument, die/das hinter der Lenksäule 24 positioniert ist. Auch kann in einigen Fällen das Handschuhfach als Erweiterung des Armaturenbretts 20 betrachtet oder mit einem Abschnitt des Armaturenbretts 20 gekoppelt sein, das sich in die Beifahrerseite des Fahrzeugs 10 erstreckt. Daher kann sich der Begriff „Armaturenbrett“, wie hier verwendet, auf eine jegliche Kombination dieser Fahrzeugkomponenten beziehen.
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In bestimmten Frontlastereignissen (z.B. Winkelaufprall, Versatz-Aufprall, SORB-Aufprall usw.) kann ein Aufprallwinkel relativ zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 einen ungleichmäßigen Eingriff mit dem Kabinenbereich 12 verursachen, was eine Vorwärtsbewegung des Vordersitzinsassen 14 in Richtung des Armaturenbretts 20 sowie eine Seitwärtsbewegung des Insassen 14 in Richtung z.B. der außenliegenden Seite 26 oder der innenliegenden Seite 28 bewirken kann. In einigen Fällen kann das Lastereignis auch eine Rückwärts- und/oder Seitwärtsbewegung des Armaturenbretts 20 oder sonstiger Verkleidungen des Fahrzeugs 10 (z.B. der Lenksäule 24, des Lenkrads 22, von Außenseitenverkleidungen, Innenseitenverkleidungen usw.) verursachen. Ein Eingriff mit dem Kabinenbereich 12 kann auch aufgrund der inneren Bereiche des Fahrzeugs 10 ungleichmäßig sein, darunter, aber nicht ausschließlich, eine unregelmäßige Motorraumeinhausung, eine Steifigkeit der Materialien, die für verschiedene Verkleidungen im Kabinenbereich 12 verwendet werden, und eine Konfiguration der Verkleidungen im Kabinenbereich 12, wie z.B. eine Geometrie des unteren Abschnitts des Armaturenbretts 20 (oder, im Fall eines Beifahrerseitenairbags, des unteren Abschnitts des Handschuhfachs), eine Geometrie der außenliegenden Seite 26 (z.B. Geometrien der Fahrzeugtür, Säule(n), und sonstigen weiteren Außenseitenverkleidungen), eine Geometrie der innenliegenden Seite 28 (z.B. Geometrien der Mittelkonsole und sonstigen weiteren Innenseitenverkleidungen) und dergleichen. Zum Beispiel kann, wie in 1 gezeigt, der untere Abschnitt des Armaturenbretts 20 von der Lenksäule 24 weg und in Richtung des Fahrzeugbodens 10 geschwungen sein, und ein Winkel dieses Schwungs sowie jegliche Vorsprünge oder Aussparungen darin können bewirken, dass die Unterschenkel des Insassen 14 in einem Lastereignis ungleichmäßig auf das Armaturenbrett 20 aufprallen.
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Solche ungleichmäßigen Eingriffe können das linke oder rechte Knie oder Bein des Insassen 14 beim Berühren des Knie-Airbags 18 mit unterschiedlichen Lasten beaufschlagen. Zum Beispiel kann auf der Fahrerseite die Linksseiten-(LHS-)Last größer sein als die Rechtsseiten-(RHS-)Last, während auf der Beifahrerseite die RHS-Last größer sein kann als die LHS-Last, mindestens teilweise aufgrund der unterschiedlichen Geometrie und Steifigkeit des Armaturenbretts 20 und des Handschuhfachs, und in einigen Fällen denen der innenliegenden und/oder außenliegenden Verkleidungen. Ausführungsformen des Knie-Airbags 18 sind konfiguriert, um die LHS- und die RHS-Last gleichmäßiger zu verteilen und dadurch zu helfen, die Beine des Insassen 14 jeweils mit einer geringeren Höchstlast zu beaufschlagen. Wie weiter unten in Bezug auf 3 bis 6 detaillierter beschrieben, kann der Knie-Airbag 18 eine noch gleichmäßigere Lastverteilung erreichen, indem zwei asymmetrisch konfigurierte Kammern (z.B. eine LHS-Kammer und eine RHS-Kammer) verwendet werden, von denen jede Kammer, basierend auf der Steifigkeit und/oder Konfiguration der einen oder mehreren Fahrzeugverkleidungen, die die Kammer beim Auslösen des Airbags 18 berühren können, individuell abgestimmt ist.
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In Bezug auf 3 ist eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Fahrzeugairbag-Anordnung 100 gemäß Ausführungsformen gezeigt, die einen Doppelkammerairbag 102 (oder Airbag-Polster) umfasst, der konfiguriert ist, um eine erste Kammer 104 und eine zweite Kammer 106 zu umfassen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Airbag-Anordnung 100 im in 1 und 2 gezeigten Knie-Airbag 18 enthalten oder bildet diesen aus. In weiteren Ausführungsformen kann die Airbag-Anordnung 100 in einer weiteren aufblasbaren Zusatzrückhaltesystemvorrichtung enthalten sein, wie z.B. einem Seitenaufprallairbag oder einer sonstigen Airbag-Vorrichtung, die für eine andere Stelle des Fahrzeugs 10 ausgelegt ist. Wenn sie nicht in Gebrauch ist, kann die Airbag-Anordnung 100 in einem entleerten oder mindestens teilweise entleerten Zustand in einer dafür bestimmten Fahrzeugverkleidung (z.B. in einem unteren Abschnitt des Armaturenbretts oder Handschuhfachs) gelagert sein. Wird ein Lastereignis detektiert, kann die Airbag-Anordnung 100 (z.B. wie in 1 und 2) auf einen entfalteten Zustand aufgeblasen werden, indem eine ausreichende Menge an Gas 108 (oder Aufblasfluid) durch einen Gaseinlass 110 an einer Außenwand 112 des Airbags 102 und/oder der Airbag-Anordnung 100 eingebracht wird.
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Wie gezeigt, kann das Gas 108 (oder Aufblasgas) am Gaseinlass 110 in den Airbag 102 eingebracht werden, durch einen Innendurchlass 114 des Airbags 102 und dann in jede der ersten und zweiten Kammer 104, 106 strömen. Der Innendurchlass 114 kann zwischen der ersten und der zweiten Kammer 104, 106 ausgebildet und an einem Einlassende des Durchlasses 114 wie gezeigt mit dem Gaseinlass 110 verbunden sein. Die Airbag-Anordnung 100 umfasst eine erste Innenentlüftungsöffnung 116 zum Gestatten eines Gaseintritts in die erste Kammer 104 und eine zweite, gegenüberliegende Innenentlüftungsöffnung 118 zum Gestatten des Gaseintritts in die zweite Kammer 106. Jede der Entlüftungsöffnungen 116, 118 kann an einem distalen oder einem inneren Ende des Durchlasses 114, das entgegengesetzt zu dem Gaseinlass 110 mit dem Durchlass 114 ist, verbunden sein.
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Wie in 3 gezeigt, sind die zwei Kammern 104 und 106 Seite an Seite oder parallel zueinander positioniert und konfiguriert, um jeweils ein Knie oder einen sonstigen Beinbereich eines Fahrzeuginsassen (z.B. des Vordersitzinsassen 14) jeweils an Kontaktstellen 120, 122 zu berühren, wenn sie entfaltet werden. In Ausführungsformen ist die erste Kammer 104 konfiguriert, um eine größere Last als die zweite Kammer 106 aufzunehmen, und kann daher in Richtung einer Fahrzeugseite (z.B. außenliegende Seite oder innenliegende Seite) angeordnet sein, an der strukturelle Beeinträchtigungen stärker sind, eine größere Konzentration von kritischen Stellen vorliegt oder allgemein eine größere Menge von Eingangsenergie zu erwarten ist. Zum Beispiel kann bei einem typischen Fahrzeugaufprall eine größere Menge eingehender Energie auf den außenliegenden Seiten des Fahrzeugs erwartet werden, während eine geringere Menge von eingehender Energie auf den innenliegenden Seiten erwartet werden kann. Dementsprechend kann die in 3 gezeigte Airbag-Anordnung 100 auf einer Fahrerseite eines Linkslenkerfahrzeugs (z.B. des Fahrzeugs in 1) oder auf einer Beifahrerseite eines Rechtslenkerfahrzeugs installiert sein, sodass die erste Kammer 104 in Richtung der außenliegenden Seite 26 positioniert ist, um das linke Knie des Vordersitzinsassen 14 an der Kontaktstelle 120 aufzunehmen, und die zweite Kammer 106 in Richtung der innenliegenden Seite 28 positioniert ist, um das rechte Knie des Vordersitzinsassen 14 an der Kontaktstelle 122 aufzunehmen.
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Wie zu erkennen ist, muss, um die Airbag-Anordnung 100 zur Installierung z.B. auf der Beifahrervorderseite des Linkslenkerfahrzeugs oder der Fahrerseite eines Rechtslenkerfahrzeugs zu konfigurieren, die Airbag-Anordnung 100 nur umgedreht oder umgekehrt werden, um ein Spiegelbild der in 3 gezeigten Konfiguration zu erzeugen. In diesen Fällen kann die zweite Kammer 106 auf der linken Seite des Airbags 102 platziert sein, um das linke Knie des Vordersitzbeifahrers 14 an der Kontaktstelle 122 aufzunehmen, und die erste Kammer 104 auf der rechten Seite des Airbags 102 platziert sein, um das rechte Knie des Beifahrers 14 an der Kontaktstelle 120 aufzunehmen.
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Damit die erste Kammer 104 eine größere Last aufnehmen oder mehr Energie absorbieren kann als die zweite Kammer 106, ist gemäß Ausführungsformen die erste Kammer 104 allgemein ausgelegt, um ein größeres Volumen und/oder eine größere Steifigkeit als die zweite Kammer 106 aufzuweisen. Die genaue Konfiguration oder Geometrie jeder der Kammern 110 und 112 sowie der allgemeinen Airbag-Anordnung 100 kann spezifisch konfiguriert sein, um eine Kabinenkonfiguration des Fahrzeugs und/oder eine Platzierung der Airbag-Anordnung 100 im Fahrzeug (z.B. LHS oder RHS) zu berücksichtigen. Insbesondere ist die Airbag-Anordnung 100 angeordnet, um eine Vielzahl von Auslegungsparametern bereitzustellen, die, z.B. durch einen Airbag-Hersteller, asymmetrisch abgestimmt sein können, sodass jede der Kammern 104 und 106 eine geeignete oder erforderliche Menge an Volumen, Steifigkeit, Größe oder Fläche (z.B. Länge, Breite, Tiefe usw.) und/oder Energieabsorption aufweist, um den jeweiligen Knie- oder Beinbereich, den sie berührt, zu schützen.
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In Ausführungsformen beruhen die Auslegungsparameter, zumindest teilweise, auf der Anordnung von einem oder mehreren Innenumlenkelementen (z.B. Umlenkelementen 124, 126 und 128 in 3) im Airbag 102 zwischen der ersten Kammer 104 und der zweiten Kammer 106. Die Umlenkelemente können konfiguriert sein, um (i) eine Barriere oder Dichtung zwischen den Kammern 104 und 106 auszubilden, um im Wesentlichen das Hindurchtreten des Aufblasgases 108 durch die Innenwände der Kammern 104 und 106 zu verhindern, und (ii) die Entlüftungsöffnungen 116 und 118 sowie den Durchlass 114 auszubilden, die jeweils den Gaseintritt in die Kammern 104 und 106 gestatten, zum Beispiel wie weiter unten ausführlicher beschrieben. In Ausführungsformen definieren die Umlenkelemente jede der Kammern 104 und 106, indem sie mindestens eine Innenwand der ersten Kammer 104 und mindestens eine Innenwand der zweiten Kammer 106 ausbilden. Die Umlenkelemente können inerte Abschnitte des Airbags 102 sein, die beim Einbringen des Gases 108 in den Innendurchlass 114 nicht aufgeblasen werden. Zum Beispiel können die Umlenkelemente im Material des Airbags 102 durch Heften, Anhaften oder sonstiges Zusammendichten der Bereiche des Airbag-Materials, die als Umlenkelemente dienen sollen, ausgebildet sein. Es ist zwar eine spezifische Ausführungsform der Umlenkelemente weiter unten beschrieben und in 3 gezeigt, doch wird zu erkennen sein, dass andere Techniken verwendet werden können, um eine abstimmbare, entlüftete Barriere zwischen der ersten und der zweiten Kammer 104 und 106 gemäß den hier offenbarten Grundsätzen auszubilden.
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Wieder zurück zu 3, umfasst die Airbag-Anordnung 100 ein erstes Umlenkelement 124, das konfiguriert ist, um eine Barriere zwischen einer oberen Region der ersten Kammer 104 und einer oberen Region der zweiten Kammer 106 auszubilden. Wie gezeigt, definiert eine erste Wand des ersten Umlenkelements 124 eine obere Innenwand der ersten Kammer 104 und definiert eine zweite, gegenüberliegende Wand des ersten Umlenkelements 124 eine obere Innenwand der zweiten Kammer 106. Die Airbag-Anordnung 100 umfasst ferner ein zweites Umlenkelement 126, das konfiguriert ist, um eine untere Innenwand der ersten Kammer 104 zu definieren und eine Barriere zwischen einer unteren Region der ersten Kammer 104 und dem Innendurchlass 114 auszubilden. Die Airbag-Anordnung 100 umfasst ferner ein drittes Umlenkelement 128, das konfiguriert ist, um eine untere Innenwand der zweiten Kammer 106 zu definieren und eine Barriere zwischen einer unteren Region der zweiten Kammer 106 und dem Innendurchlass 114 auszubilden. Wie in 3 gezeigt, kann eine Länge des Innendurchlasses 114 zwischen gegenüberliegenden Außenwänden des zweiten und dritten Umlenkelements 126 und 128 definiert oder ausgebildet sein, und das distale Ende des Durchlasses 114 durch die Seitenwand des ersten Umlenkelements 124 definiert sein.
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Wie in 3 gezeigt, weist die erste Kammer 104 eine Länge L1, gemessen von einer äußeren Seitenwand der Kammer 104 bis zu einer der Innenwände, die durch das erste Umlenkelement 124 und das zweite Umlenkelement 126 ausgebildet sind, auf. Gleichermaßen weist die zweite Kammer 106 eine Breite L2, gemessen von einer gegenüberliegenden äußeren Seitenwand der Kammer 106 bis zu einer der Innenwände, die durch das erste Umlenkelement 124 und das zweite Umlenkelement 126 ausgebildet sind. In Ausführungsformen kann jede der Breiten L1 und L2 als individuell abstimmbarer Auslegungsparameter zur Erreichung von einem/r jeweils für die Kammern 104 und 106 gewünschten Volumen, Größe und/oder Flächenabdeckung dienen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Breite L1 konfiguriert, um größer als die Breite L2 zu sein, sodass Größe und Volumen der ersten Kammer 104 größer ist als die der zweiten Kammer 106. In weiteren Ausführungsformen kann die Breite L1 gleich der Breite L2 sein, und weitere Auslegungsparameter können konfiguriert sein, um ein größeres Volumen für die erste Kammer 104 zu erreichen. In einigen Fällen kann die Breite L1 ausgewählt sein, um eine geeignete Flächenabdeckung eines Abschnitts des Armaturenbretts, der sich in Richtung einer außenliegenden Seite des Fahrzeugs und jeglicher weiterer nahe gelegener Fahrzeugverkleidungen befindet, bereitzustellen. Gleichermaßen kann die Breite L2 ausgewählt sein, um eine geeignete Flächenabdeckung eines Abschnitts des Armaturenbretts, der sich in Richtung einer innenliegenden Seite des Fahrzeugs und jeglicher weiterer nahe gelegener Fahrzeugverkleidungen befindet, bereitzustellen.
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Ein weiterer abstimmbarer Auslegungsparameter kann die Breite des Innendurchlasses 114 sein. Zum Beispiel kann die Breite des Durchlasses 114 ausgewählt sein, um eine Menge an Gasdruck bereitzustellen, der ausreichend oder erforderlich ist, um die erste und zweite Kammer 104 und 106 aufzublasen. Die Breite des Durchlasses 114 kann ferner ausgewählt sein, um eine Menge an in jede der Entlüftungsöffnungen 116 und 118 einströmendem Gas bereitzustellen, die erforderlich ist, um eine gewünschte Steifigkeit in den Kammern 104 und 106 zu erhalten. Die gewünschte Steifigkeit für jede der Kammern 104, 106 kann z.B. basierend auf der Steifigkeit der Fahrzeugverkleidungen, die benachbart zur Kammer 104, 106 sind, und/oder einer Menge von Energie, die erwartungsgemäß von der Kammer 104, 106 absorbiert wird, bestimmt werden.
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In der gezeigten Ausführungsform weist jedes der Umlenkelemente 124, 126 und 128 jeweils eine Breite k1, k2 und k3 auf, die auch als abstimmbare Auslegungsparameter dienen können. In einigen Ausführungsformen können die Breiten k1, k2 und k3 abgestimmt werden, um die Breite L1 der ersten Kammer 104, die Breite L2 der zweiten Kammer 106 und/oder die Breite des Innendurchlasses 114 dazwischen einzustellen, z.B. wenn die Gesamtabmessungen (z.B. Gesamtbreite) des Airbags 102 festgelegt sind. Wie in 3 zu sehen ist, kann eine Gesamtbreite des Airbags 102 gleich der Summe der Breite L1 der ersten Kammer 104, der Breite k1 des ersten Umlenkelements 124 und der Breite L2 der zweiten Kammer 106 sein. Ferner kann die Breite k1 des ersten Umlenkelements 124 gleich der Summe der Breite k2 des zweiten Umlenkelements 126, der Breite des Innendurchlasses 114 und der Breite k3 des dritten Umlenkelements 128 sein. Dementsprechend können jeweilige Anpassungen der Breiten k1, k2 und k3 ein Gesamtvolumen und/oder eine Steifigkeit jeder der Kammern 104 und 106 sowie eine Menge des in den Airbag 102 über den Innendurchlass 114 eingebrachten Gases und Drucks beeinflussen.
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In Ausführungsformen können die Entlüftungsöffnungen 116 und 118 durch die Umlenkelemente 124, 126 und 128 ausgebildet sein. Zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, sind das zweite und das dritte Umlenkelement 126 und 128 im Wesentlichen parallel zu einander positioniert und konfiguriert, um im Wesentlichen senkrecht auf eine Seitenwand des ersten Umlenkelements 124 abzustehen, sich aber nicht vollständig bis zur Seitenwand zu erstrecken. Ein verbleibender Raum oder Spalt zwischen der Seitenwand des Umlenkelements 124 und jedem hervorstehenden Ende der Umlenkelemente 126 und 128 kann die jeweiligen Entlüftungsöffnungen 116 und 118 ausbilden oder bereitstellen. In Ausführungsformen kann die Höhe jedes der Umlenkelemente 124, 126 und 128 als Auslegungsparameter zur Auswahl einer gewünschten Höhe d1 für die erste Entlüftungsöffnung 116 und einer gewünschten Höhe d2 für die zweite Entlüftungsöffnung 118 verwendet werden. Die daraus resultierenden Höhen d1 und d2 können als Auslegungsparameter zur Bestimmung der Menge von Gas, das durch jede der Entlüftungsöffnungen 116 und 118 einströmt, und dadurch der Steifigkeit jeder der Kammern 104 und 106 beim Entfalten dienen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Höhe d1 der ersten Entlüftungsöffnung 116 konfiguriert, um größer zu sein als die Höhe d2 der zweiten Entlüftungsöffnung 118, sodass mehr vom Aufblasgas 108 in die erste Kammer 104 einströmt oder eintritt als in die zweite Kammer 106, und sodass die erste Kammer 104 eine größere Steifigkeit als die zweite Kammer 106 aufweist. In weiteren Ausführungsformen kann die Höhe d1 gleich der Höhe d2 sein, und weitere Auslegungsparameter können konfiguriert sein, um eine größere Steifigkeit in der ersten Kammer 104 zu erreichen.
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In Ausführungsformen kann die Airbag-Anordnung 100 einen oder mehrere Innengurte (auch als Puffer oder Platten bezeichnet) umfassen, die mit den Vorder- und Rückwänden der zweiten Kammer 106 gekoppelt sind, um eine Tiefe oder Dicke der zweiten Kammer 106 im Vergleich zur ersten Kammer 104 einzuschränken, und dadurch das Volumen der zweiten Kammer 106 und die Menge an einströmendem Gas zu verringern, das erforderlich ist, um die zweite Kammer 106 aufzublasen. Zum Beispiel umfasst in 3 die zweite Kammer 106 einen ersten Gurt 130 und einen zweiten Gurt 132, die parallel zu einander positioniert und an einer Seite jeweils mit dem ersten und dem dritten Umlenkelement 124 und 128 gekoppelt sind. In einer bevorzugten Ausführungsform weist jeder der Gurte 130 und 132 eine Breite B1 und B2 auf, die kleiner ist als die Breite L2 der zweiten Kammer 106, sodass die Gurte 130 und 132 sich nicht über die gesamte Kammer 106 erstrecken. In weiteren Ausführungsformen können die Breiten B1 und B2 gleich der Breite L2 sein. Die Gurte 130 und 132 dienen dazu, die Tiefe der zweiten Kammer 106 relativ zur Tiefe der ersten Kammer 104 zu verringern, sodass die erste Kammer 10 eine vollere oder tiefere Flächenabdeckung bereitstellen kann. Zum Beispiel kann die erste Kammer 104 mehr Steifigkeit, Volumen oder Tiefe erfordern, um den Insassen vor einem Aufprall auf die Außenseitenverkleidungen des Fahrzeugs zu schützen.
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In Ausführungsformen können die Breiten B1 und B2 als abstimmbare Auslegungsparameter zum Einstellen von Volumen und/oder Steifigkeit der zweiten Kammer 106, wenn sie aufgeblasen ist, dienen. Zum Beispiel können größere B1- und B2-Werte zu einem kleineren Gesamtvolumen und/oder einer geringeren Steifigkeit für die zweite Kammer 106 führen und bewirken, dass mehr des Aufblasgases 108 in die erste Kammer 104 gepresst wird. In Ausführungsformen können die Werte für die Breiten B1 und B2 basierend auf der Konfiguration oder Geometrie des Armaturenbretts (z.B. des Abschnitts des Armaturenbretts 20, der in Richtung der innenliegenden Seite 28 angeordnet ist) und der Innenseitenverkleidungen (z.B. der Mittelkonsole) des Fahrzeugs ausgewählt sein
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Unter Bezugnahme auf 4 und 5 zeigt 4 eine beispielhafte Seitenansicht der ersten Kammer 104 der Airbag-Anordnung 100 in einem aufgeblasenen Zustand, und 5 eine beispielhafte Seitenansicht der zweiten Kammer 106 der Airbag-Anordnung 100 in einem aufgeblasenen Zustand, wobei aber die erste Kammer 104 zur besseren Veranschaulichung nicht abgebildet ist. Wie in 4 gezeigt, kann die erste Kammer 104 auf eine uneingeschränkte oder vollständige Tiefe aufgeblasen werden, weil die erste Kammer 104 keinerlei Gurte oder Puffer umfasst. Wie in 5 gezeigt, weist die zweite Kammer 106, weil die zweite Kammer 106 die Gurte 130 und 132 umfasst, mindestens dort, wo die Gurte 130 und 132 mit den Vorder- und Rückwänden der zweiten Kammer 106 gekoppelt sind, eine eingeschränkte Tiefe auf. In einigen Fällen können die Auslegungsparameterwerte für die erste und zweite Kammer 104 und 106 im Wesentlichen äquivalent sein (z.B. gleiche L1- und L2-Werte, gleiche d1- und d2-Werte), mit Ausnahme der Anwesenheit der Gurte 130, 132 in der zweiten Kammer 106. In solchen Fällen dienen die Gurte 130 und 132 dazu, Volumen und Tiefe der zweiten Kammer 106 im Vergleich zu denen der ersten Kammer 104 zu verringern. Darüber hinaus können die Parameter von B1 und B2 eingestellt sein, um ein(e) gewünschte(s) Volumen und/oder Steifigkeit für die zweite Kammer 106 zu erreichen.
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6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren 600 zur Herstellung eines Fahrzeugairbags gemäß Ausführungsformen. Das Verfahren 600 kann verwendet werden, um einen Knie-Airbag (wie z.B. die Airbag-Anordnung 100) herzustellen, der spezifisch auf die Konfiguration der Fahrzeugkabine, in der der Airbag installiert werden soll, zugeschnitten ist.
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Das Verfahren 600 kann zum Beispiel bei Schritt 602 das Ausbilden einer ersten Kammer (z.B. der ersten Kammer 104) mit einer ersten Breite (z.B. der Breite L1), die gemäß einer Fahrzeugaußenseitenkonfiguration ausgewählt ist, umfassen. Zum Beispiel kann die Breite der ersten Kammer derart ausgewählt sein, dass, wenn sie aufgeblasen ist, die erste Kammer eine Größe und ein Volumen aufweist, die/das ausreichend ist, um eine Last, die durch ein erstes Bein und/oder Knie (z.B. das linke Bein und/oder Knie) eines Fahrzeuginsassen (z.B. des Vordersitzinsassen 14) beaufschlagt wird, aufzunehmen und auch Schutz für das Bein/Knie bereitzustellen, um einen Aufprall mit umliegenden Fahrzeugverkleidungen zu verhindern oder zu minimieren. Der Begriff „Fahrzeugaußenseitenkonfiguration“, wie hier verwendet, umfasst die Konfiguration oder Geometrie eines Abschnitts eines Fahrzeugarmaturenbretts (z.B. des Armaturenbretts 20), der in Richtung einer außenliegenden Seite (z.B. der außenliegenden Seite 26) des Fahrzeugs (z.B. des Fahrzeugs 10) angeordnet ist und/oder jeglicher weiterer Fahrzeugverkleidungen, die auf oder in Richtung der außenliegenden Seite angeordnet sind (z.B. ein Handschuhfach eines Fahrzeugs, wenn der Knie-Airbag auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs angeordnet ist). Zum Beispiel kann die Fahrzeugaußenseitenkonfiguration einen Schwung eines unteren Abschnitts der außenliegenden Seite des Armaturenbretts umfassen.
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Das Verfahren 600 kann ferner, bei Schritt 604, das Ausbilden einer zweiten Kammer (z.B. der zweiten Kammer 106) mit einer zweiten Breite (z.B. der Breite L2), die gemäß einer Fahrzeuginnenseitenkonfiguration ausgewählt ist, umfassen. Zum Beispiel kann die Breite der zweiten Kammer derart ausgewählt sein, dass, wenn sie aufgeblasen ist, die zweite Kammer eine Größe und ein Volumen aufweist, die/das ausreichend ist, um eine Last, die durch ein zweites Bein und/oder Knie (z.B. das rechte Bein und/oder Knie) des Fahrzeuginsassen beaufschlagt wird, aufzunehmen und auch ausreichend Schutz für das Bein/Knie bereitzustellen, um einen Aufprall mit umliegenden Fahrzeugverkleidungen zu verhindern oder zu minimieren. Der Begriff „Fahrzeuginnenseitenkonfiguration“, wie hier verwendet, umfasst die Konfiguration oder Geometrie eines Abschnitts des Fahrzeugarmaturenbretts, der in Richtung einer innenliegenden Seite (z.B. der innenliegenden Seite 28) des Fahrzeugs angeordnet ist und/oder jeglicher Fahrzeugverkleidungen, die auf oder in Richtung der innenliegenden Seite angeordnet sind (z.B. die Mittelkonsole). Zum Beispiel kann die Fahrzeuginnenseitenkonfiguration einen Schwung eines unteren Abschnitts der innenliegenden Seite des Armaturenbretts umfassen.
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In Ausführungsformen können die erste und zweite Breite ausgewählt sein, sodass ein erstes Volumen der ersten Kammer größer ist als ein zweites Volumen der zweiten Kammer. Zum Beispiel kann dies erreicht werden, indem die erste Breite ausgewählt wird, sodass sie größer ist als die zweite Breite. In einigen Fällen muss die erste Kammer möglicherweise eine größere Breite aufweisen, weil die außenliegende Seite des Airbags eine größere Flächenabdeckung als die Innenliegende Seite des Airbags aufweist. In einigen Fällen kann die erste Kammer konfiguriert sein, um ein größeres Volumen aufzuweisen, weil während eines typischen Lastereignisses die außenliegende Seite des Airbags erwartungsgemäß mehr Eingangsenergie aufnimmt als die innenliegende Seite.
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In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt 602 das Bereitstellen von mindestens einer Innenwand (z.B. dem ersten Umlenkelement 124 und/oder dem zweiten Umlenkelement 126) in der ersten Kammer, in einer ersten Entfernung zu einer ersten Seite des Airbags (z.B. einer Außenseitenwand der ersten Kammer), wobei die erste Entfernung gleich der ersten Breite ist. In einigen Ausführungsformen umfasst der Schritt 604 das Bereitstellen von mindestens einer Innenwand (z.B. dem ersten Umlenkelement 124 und/oder dem dritten Umlenkelement 128) in der zweiten Kammer, in einer zweiten Entfernung zu einer zweiten Seite des Airbags (z.B. einer Außenseitenwand der zweiten Kammer), wobei die zweite Entfernung gleich der zweiten Breite ist und die zweite Seite gegenüber der ersten Seite liegt. Die Innenwände der ersten und zweiten Kammer können konfiguriert sein, um eine Gasströmung durch die Wände der Kammern zu verhindern, wodurch ein ordnungsgemäßes, unabhängiges Aufblasen jeder Kammer gewährleistet wird.
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Das Verfahren 600 kann ferner, bei Schritt 606, das Ausbilden einer ersten Entlüftungsöffnung (z.B. der ersten Innenentlüftungsöffnung 116) umfassen, um einen ersten Gasdurchfluss in die erste Kammer zu gestatten. Darüber hinaus kann das Verfahren 600 bei Schritt 608 das Ausbilden einer zweiten Entlüftungsöffnung (z.B. der zweiten Innenentlüftungsöffnung 118) umfassen, um einen zweiten Gasdurchfluss in die zweite Kammer zu gestatten. In Ausführungsformen kann die erste Entlüftungsöffnung in der mindestens einen Innenwand der ersten Kammer ausgebildet sein und die zweite Entlüftungsöffnung in der mindestens einen Innenwand der zweiten Kammer ausgebildet sein. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren 600 bei Schritt 610 das Bestimmen einer ersten Höhe (z.B. der Höhe d1) für die erste Entlüftungsöffnung und einer zweiten Höhe (z.B. der Höhe d2) für die zweite Entlüftungsöffnung, sodass der erste Gasdurchfluss in die erste Kammer größer ist als der zweite Gasdurchfluss in die zweite Kammer. In Ausführungsformen kann die erste Höhe ausgewählt sein, um größer als die zweite Höhe zu sein, zum Beispiel da die außenliegende Seite des Airbags möglicherweise steifer sein muss als die Innenliegende Seite, um mit größeren zu erwartende Lasten zurechtzukommen.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren 600 bei Schritt 612 das Koppeln mindestens eines Innengurts (z.B. die Gurte 130 und/oder 132) mit der zweiten Kammer, um eine Tiefe der zweiten Kammer relativ zur ersten Kammer zu reduzieren. In Ausführungsformen kann der mindestens eine Innengurt mit Vorder- und Rückseiten der zweiten Kammer gekoppelt sein und weist eine Breite auf, die kleiner oder gleich der zweiten Breite der zweiten Kammer ist. Es kann wünschenswert sein, aufgrund der unterschiedlichen Konfiguration und Steifigkeit der Außenseitenfahrzeugkomponenten relativ zu den Innenseitenfahrzeugkomponenten die erste Kammer mit vollständigerer oder tieferer Flächenabdeckung als die zweite Kammer bereitzustellen.
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In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren 600 bei Schritt 614 das Bereitstellen eines Innendurchlasses (z.B. des Innendurchlasses 114), um eine Gasdurchfluss von einem Einlass (z.B. dem Gaseinlass), der an einer Außenwand des Airbags positioniert ist, zur ersten Entlüftungsöffnung und zur zweiten Entlüftungsöffnung zu gestatten. Der Innendurchlass kann zwischen der ersten und der zweiten Kammer ausgebildet und in Kommunikation mit der ersten und der zweiten Entlüftungsöffnung sein. Die Breite des Innendurchlasses kann abhängig oder bestimmt sein durch die erste und die zweite Breite der ersten und der zweiten Kammer und/oder den Breiten der Innenwand/Innenwände, die jede Kammer definieren.
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Es gilt darauf hinzuweisen, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere jegliche „bevorzugte“ Ausführungsformen, mögliche Beispiele von Umsetzungen sind und lediglich zur Ermöglichung eines klaren Verständnisses der Grundsätze der Erfindung ausgeführt werden. Es können viele Variationen und Veränderungen der oben genannten Ausführungsform(en) vorgenommen werden, ohne wesentlich vom Geist und den Grundsätzen der hier beschriebenen Techniken abzuweichen. All diese Veränderungen liegen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung und sind von den nun folgenden Ansprüchen geschützt. Dies umfasst jegliche alternative Umsetzung der in den Figuren, wie in 7, gezeigten Verfahren oder Methoden, in denen Funktionen je nach Art der betreffenden Funktion, wie für Fachleute aus dem Gebiet der Technik zu verstehen sein wird, in einer anderen Reihenfolge als gezeigt oder erörtert durchgeführt werden können, einschließlich im Wesentlichen gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge.
