DE102018111825A1

DE102018111825A1 - Fahrzeug-airbagsysteme und verfahren mit magnetischen elementen

Info

Publication number: DE102018111825A1
Application number: DE102018111825.2A
Authority: DE
Inventors: Russell J. Mihm
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2018-05-16
Publication date: 2018-11-22
Also published as: CN108944772A; CN108944772B; US10300880B2; US20180334130A1

Abstract

Ein Airbagmodul für ein Fahrzeug beinhaltet ein Airbagkissen; eine Aufblasvorrichtung, die mit dem Airbagkissen verbunden und dafür konfiguriert ist, selektiv Luft zu speisen, um das Airbagkissen aufzublasen und von einem verstauten Zustand in einen ausgelösten Zustand zu bringen; ein Airbag-Magnetelement, das am Airbagkissen angebracht ist; und ein magnetisches Führungselement, das in einem Abstand zum Airbag-Magnetelement angeordnet ist, solange sich das Airbagkissen im verstauten Zustand befindet. Beim Auslösen des Airbagkissens interagieren das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement magnetisch, um in einer vorbestimmten Richtung zumindest zu einer Führung des Airbagkissens zu gelangen oder um das Airbagkissen in einer vorbestimmten ausgelösten Stellung zu halten.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeug-Airbagsysteme, und insbesondere auf Fahrzeug-Airbagsysteme und Verfahren mit magnetischen Elementen.
HINTERGRUND
Airbags (oder aufblasbare Rückhaltevorrichtung) sind Standardausrüstung an den meisten Fahrzeugen. Bei grundlegenden Airbagsystem-Anwendungen werden Fahrzeuge in den vorderen Bereichen, wie z. B. am Lenkrad und der Beifahrerseite des Armaturenbretts mit einem oder mehreren Airbags ausgestattet. In neueren Anwendungen werden zusätzliche Airbags, wie Curtain-Airbags oder Seitenaufprall-Airbags in unterschiedlichen Bereichen des Fahrzeugs installiert. Im Allgemeinen suchen Konstrukteure immer nach weiteren Verbesserungen der Airbag-Systeme, um deren Leistungen zu verbessern.
Dementsprechend ist es wünschenswert, verbesserte Airbag-Systeme und -Verfahren bereitzustellen. Weiterhin werden weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der Systeme und Verfahren aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und dem vorangegangenen technischen Gebiet und Hintergrund offensichtlich.
KURZDARSTELLUNG
In einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet ein Airbagmodul für ein Fahrzeug ein Airbagkissen; eine Aufblasvorrichtung, die mit dem Airbagkissen verbunden und dafür konfiguriert ist, selektiv Luft zu speisen, um das Airbagkissen aufzublasen und von einem verstauten Zustand in einen ausgelösten Zustand zu bringen; ein Airbag-Magnetelement, das am Airbagkissen angebracht ist; und ein magnetisches Führungselement, das in einem Abstand zum Airbag-Magnetelement angeordnet ist, solange sich das Airbagkissen im verstauten Zustand befindet. Beim Auslösen des Airbagkissens interagieren das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement magnetisch, um in einer vorbestimmten Richtung zumindest zu einer Führung des Airbagkissens zu gelangen oder um das Airbagkissen in einer vorbestimmten ausgelösten Stellung zu halten.
In einer anderen Ausführungsform sind das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement für eine gegenseitige magnetische Anziehungskraft angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform sind das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement so angeordnet, dass die gegenseitige magnetische Anziehungskraft das Airbagkissen in der vorbestimmten ausgelösten Stellung hält.
In einer weiteren Ausführungsform sind das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement so angeordnet, dass sie das Airbagkissen in die vorbestimmte Richtung leiten.
In einer weiteren Ausführungsform sind das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement so angeordnet, dass das Airbag-Magnetelement vom magnetischen Führungselement in die vorbestimmte Richtung abgestoßen wird.
In einer weiteren Ausführungsform sind das Airbag-Magnetelement und das Airbagkissen in einem Sitz des Fahrzeugs und das magnetische Führungselement ist in einer Rahmenkomponente des Fahrzeugs montiert.
In einer weiteren Ausführungsform sind das Airbag-Magnetelement und das Airbagkissen in einem Dach des Fahrzeugs und das magnetische Führungselement ist in einer seitlichen Rahmenkomponente des Fahrzeugs montiert.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Airbagmodul des Weiteren einen Rückhaltemechanismus mit einem ersten Abschnitt in der Nähe des Airbag-Magnetelements und einem zweiten Abschnitt in der Nähe des magnetischen Führungselements. Beim Auslösen arbeiten die ersten und zweiten Abschnitte zusammen, um das Airbagkissen mechanisch in der vorbestimmten ausgelösten Stellung zu halten.
In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Abschnitt des Rückhaltemechanismus in das Airbag-Magnetelement integriert, wobei der erste Abschnitt des Rückhaltemechanismus und das Airbag-Magnetelement einen vergrößerten Bereich formen, und der zweite Abschnitt des Rückhaltemechanismus in das magnetische Führungselement integriert ist und eine Öffnung und einen Schlitz bildet, die den vergrößerten Bereich erfassen, um das Airbagkissen mechanisch in der vorbestimmten ausgelösten Stellung halten.
In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eines der Airbag-Magnetelemente oder der magnetischen Führungselemente mit Neodym geformt übt eine Zugkraft von etwa 20 lbs bis 130 lbs aus.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Airbag-Magnetelement in einer Tasche an einer äußeren Fläche eines distalen Endes des Airbagkissens gesichert.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet ein Fahrzeug eine Rahmenstruktur, die den Insassenraum bildet, wobei die Rahmenstruktur einen Boden, ein Dach und mindestens zwei Seitenstrukturen beinhaltet; mindestens einen Sitz, der im Insassenraum an den Boden montiert ist; und ein Airbagmodul, das mit mindestens einer der Rahmenstrukturen oder mit mindestens einem Sitz gekoppelt ist. Das Airbagmodul beinhaltet ein Airbagkissen; eine Aufblasvorrichtung, die mit dem Airbagkissen verbunden und dafür konfiguriert ist, selektiv Luft zu speisen, um das Airbagkissen aufzublasen und von einem verstauten Zustand in einen ausgelösten Zustand zu bringen; ein Airbag-Magnetelement, das am Airbagkissen angebracht ist. Das Fahrzeug beinhaltet ferner ein magnetisches Führungselement, das mit mindestens einer der Rahmenstrukturen bzw. mindestens einem Sitz gekoppelt ist und mit Abstand zum Airbag-Magnetelement angeordnet ist, wenn sich das Airbagkissen im verstauten Zustand befindet. Beim Auslösen des Airbagkissens interagieren das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement magnetisch, um in einer vorbestimmten Richtung zumindest zu einer Führung des Airbagkissens zu gelangen oder um das Airbagkissen in einer vorbestimmten ausgelösten Stellung zu halten.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Airbagmodul an mindestens einem Sitz und das magnetische Führungselement ist an der Rahmenstruktur montiert.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Airbagmodul an mindestens einer Rahmenstruktur und das magnetische Führungselement ist an mindestens einem Sitz montiert.
In einer weiteren Ausführungsform sind das Airbagmodul und das magnetische Führungselement an mindestens eine Rahmenstruktur montiert.
In einer weiteren Ausführungsform ist eines der Airbagmodule oder das magnetische Führungselement am Dach der Rahmenstruktur, und das andere Airbagmodul oder das magnetische Führungselement ist am Boden der Rahmenstruktur montiert.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Fahrzeug des Weiteren einen Rückhaltemechanismus mit einem ersten Abschnitt in der Nähe des Airbag-Magnetelements und einem zweiten Abschnitt in der Nähe des magnetischen Führungselements. Beim Auslösen arbeiten die ersten und zweiten Abschnitte zusammen, um das Airbagkissen mechanisch in der vorbestimmten ausgelösten Stellung zu halten.
In einer weiteren Ausführungsform ist mindestens eines der Airbag-Magnetelemente oder der magnetischen Führungselemente mit Neodym geformt und übt eine Zugkraft von etwa 20 lbs bis 130 lbs aus.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Verfahren zum Betreiben eines Airbagmoduls in einem Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet das Erfassen, mit mindestens einem Sensor, der Umgebungsbedingungs-Informationen; das Bewerten, mit einer Steuerung, der Umgebungsbedingungs-Informationen für eine vorbestimmtes Ereignis; das Aufblasen, nach Erkennen des vorbestimmten Ereignisses, eines Airbagkissens des Airbagmoduls mit einer Aufblasvorrichtung; und das Führen des Airbagkissens mit einem Airbag-Magnetelement, das auf dem Airbagkissen relativ zu einem gegebene Ereignis über magnetische Wechselwirkung angeordnet ist.
In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Verfahren des Weiteren das mechanische Halten nach dem Führen des Airbagkissens des Magnetelements relativ zum magnetischen Führungselement mit einem Rückhaltemechanismus.
Figurenliste
Die exemplarischen Ausführungsformen werden nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und worin gilt:

1 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einem Airbagsystem nach einer exemplarischen Ausführungsform;
2 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Airbagmoduls des Airbagsystems in 1 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
3 ist eine schematische Teildarstellung eines Airbagkissens, das gemäß einer exemplarischen Ausführungsform in das Airbagmodul in 2 integriert werden kann;
4 ist eine schematische Querschnittansicht des Fahrzeugs durch Linie 4-4 in 1, das ein oder mehrere Airbagmodule in einem verstauten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet;
5 ist die schematische Querschnittansicht in 4 mit den Airbagmodulen im ausgelösten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
6 ist eine schematische Querschnittansicht des Fahrzeugs durch Linie 6-6 in 1, das ein oder mehrere Airbagmodule in einem verstauten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet;
7 ist die schematische Querschnittansicht in 6 mit den Airbagmodulen im ausgelösten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
8 ist eine schematische Querschnittansicht des Fahrzeugs durch Linie 8-8 in 1, das ein Airbagmodul in einem verstauten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet;
9 ist die schematische Querschnittansicht in 8 mit dem Airbagmodul im ausgelösten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
10 ist eine schematische Querschnittansicht des Fahrzeugs durch Linie 10-10 in 1, das ein Airbagmodul in einem verstauten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet;
11 ist die schematische Querschnittansicht in 10 mit dem Airbagmodul im ausgelösten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
12 ist eine schematische Querschnittansicht des Fahrzeugs durch Linie 12-12 in 1, das ein Airbagmodul in einem verstauten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform beinhaltet;
13 ist die schematische Querschnittansicht in 12 mit dem Airbagmodul im ausgelösten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
14 ist eine schematische Teilansicht eines ersten Abschnitts eines Rückhaltemechanismus eines Airbagmoduls gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
15 ist eine partielle Querschnittsdraufsicht eines zweiten Abschnitts eines Rückhaltemechanismus, der mit einem Airbagmodul gemäß einer exemplarischen Ausführungsform verbunden ist;
16 ist eine partielle Querschnittansicht des Rückhaltemechanismus in 14 und 15 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
17 ist eine schematische Querschnittansicht eines Airbagmoduls in einem verstauten Zustand gemäß einer exemplarischen Ausführungsform;
18 ist eine partielle schematische Querschnittansicht eines Airbagmoduls in einem verstauten Zustand gemäß einer weiteren exemplarischen Ausführungsform;
19 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Szenarios zum Betreiben eines Airbagmoduls gemäß einer exemplarischen Ausführungsform.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende ausführliche Beschreibung dient lediglich als Beispiel und soll die Anwendung und Verwendung in keiner Weise einschränken. Weiterhin besteht keine Absicht, im vorstehenden technischen Bereich, Hintergrund, der Kurzzusammenfassung oder der folgenden ausführlichen Beschreibung an eine ausdrücklich oder implizit vorgestellte Theorie gebunden zu sein.
1 ist eine schematische Darstellung eines Airbagsystems 150, das in einem Fahrzeug 100 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform implementiert ist. Das Fahrzeug 100 ist in der veranschaulichten Ausführungsform als Pkw dargestellt - es sollte jedoch beachtet werden, dass auch jedes andere Fahrzeug, einschließlich Lastwagen, Sportfahrzeuge (SUVs), Freizeitfahrzeuge (RVs), Schiffe, Flugzeuge usw. verwendet werden können. In einer Ausführungsform ist das Fahrzeug 100 ein autonomes Fahrzeug, das automatisch gesteuert wird, um Insassen von einem Ort zum anderen zu transportieren, wobei das Fahrzeug 100 auch ein manuell gefahrenes Fahrzeug sein kann.
Wie in 1 dargestellt beinhaltet das Fahrzeug 100 im Allgemeinen diverse strukturelle Elemente, die eine Karosserie oder einen Rahmen 112 beinhalten, die auf einem Fahrgestell (nicht dargestellt) so angeordnet sind, dass sie die Komponenten des Fahrzeugs 100 wesentlich umschließen. Obwohl nicht dargestellt, beinhaltet das Fahrzeug 100 im Allgemeinen ein Antriebssystem, ein Getriebesystem, ein Lenksystem, ein Bremssystem, sowie ein Datenspeichersystem, eine Fahrzeugsteuerung und ein Kommunikationssystem. Der Betrieb dieser Komponenten wird im Allgemeinen verstanden und es wird nicht weiter darauf eingegangen.
Gewöhnlich beinhaltet die Karosserie 112 einen Insassenraum 114 und kann Elemente wie einen Boden 116, Türen (z. B. Türen 118, 120), Fenster (nicht dargestellt), Windschutzscheibe (nicht dargestellt), Mittelkonsole 122, Armaturenbrett 124, Dach 126 (4) und andere für das Fahrzeug 100 typische Elemente. Einen oder mehrere Sitze 130, 132, 134, 136, 138, die im Insassenraum 114 angeordnet sind, um den Fahrer und/oder die Insassen zu unterstützen. Jede Sitzanordnung kann bereitgestellt werden. Allerdings beinhaltet das Fahrzeug 100 in der dargestellten Ausführungsform einen vorderen Fahrersitz 130, einen vorderen Beifahrersitz 132, linke und rechte Mittelsitze 134, 136 und eine hintere Sitzbank 138. Im Allgemeinen sind die Sitze 130, 132, 136, 138 nach vorn gerichtet. Allerdings können andere Sitzanordnungen bereitgestellt werden, wie durch den seitwärts ausgerichteten Sitz 134 oder angewinkelte Sitzanordnungen (nicht dargestellt). Wie in 1 dargestellt, kann die Mittelkonsole 122 zwischen den vorderen Fahrer- und Beifahrersitzen 130, 132 angeordnet sein. Weitere Struktur- und Funktionseinzelheiten über das Fahrzeug 100 können im Folgenden aufgezeigt werden.
Das Fahrzeug 100 beinhaltet des Weiteren das Airbagsystem 150, das von einem oder mehreren Airbagmodulen 151-171 geformt wird, die im Fahrzeug 100 angeordnet sind. Die bestimmten Standorte der Airbagmodule 151-171 können variieren und die Anordnung in 1 dient nur als ein Beispiel hierfür. Im Allgemeinen dienen die Airbagmodule 151-171 zum Schutz der Insassen, der Ladung und/oder Fußgängern, indem ein Airbagkissen aus einem zusammengefalteten oder verstauten Zustand in einen entwickelten Zustand aktiviert wird.
In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet des Airbagsystem 150 ein Airbagmodul (oder ein Airbag-Curtain) 151 an der Dachschiene auf der Fahrerseite, ein außenliegendes Airbagmodul 152 auf der Fahrerseite und ein innenseitiges Airbagmodul 153 auf der Fahrerseite, das mit dem vorderen Fahrersitz 130 verbunden ist. Das Airbagsystem 150 beinhaltet des Weiteren ein beifahrerseitiges innenseitiges Airbagmodul 154 und ein beifahrerseitiges außenliegenden Airbagmodul 155, das mit dem Beifahrersitz 132 verbunden ist.
Das Airbagsystem 150 beinhaltet des Weiteren linke, rechte und Vorderkanten-Airbagmodule 156, 157, 158, die mit dem linken mittleren Sitz 134 verbunden sind. Das Airbagsystem 150 beinhaltet auch ein mittleres offenes Bereichs-Airbagmodul 159 zwischen den linken und rechten Mittelsitzen 132, 134. Das Airbagsystem 150 beinhaltet des Weiteren linke, rechte und Vorderkanten-Airbagmodule 160, 161, 162, die mit dem rechten mittleren Sitz 136 verbunden sind. Das Airbagsystem 150 beinhaltet des Weiteren linke, rechte und Vorderkanten-Airbagmodule 163, 164, 165, die mit der Sitzbank 138 verbunden sind. Das Airbagsystem 150 beinhaltet auch am Dach montierte Airbagmodule 166, 168 und ein Heckscheiben-Airbagmodul 169. Schließlich, in der dargestellten Ausführungsform, beinhaltet das Airbagsystem 150 auch äußere Airbagmodule 171, 172, die an den A-Säulen des Fahrzeugs 100 montiert sind. Im Allgemeinen ist die Konfiguration in 1 lediglich beispielhaft und ein oder mehrere der Module 151-171 können weggelassen und/oder es können zusätzliche Module hinzugefügt werden. Zusätzliche Airbagmodule können im Folgenden vorgestellt werden.
Wie im Allgemeinen verstanden, beinhaltet jeder Sitz (z. B. Sitz 130, 132, 134, 136, 138) einen horizontalen unteren Bereich oder Sitzunterseite und ein oberer Bereich eines Sitzrückenteils, der sich vom hinteren Ende des Sitzunterteils nach oben erstreckt. Das Sitzunterteil kann mit dem Fahrzeug 100 über ein Montagesystem verbunden sein, der eine Bewegung des Fahrzeugsitzes erlaubt (z. B. nach vorn/hinten, seitlich, nach oben/unten usw.). Sowohl das Sitzunterteil als auch die Sitzrückseite beinhaltet einen Stützrahmen. Ein Sitzpolster, wie ein Schaumstoffkissen, kann mit dem Rahmen gekoppelt werden und eine Zierleiste kann das Kissen umrunden.
Wie oben erwähnt können die Sitze 130, 132, 134, 136, 138 dafür konfiguriert werden, Airbagmodule (z. B. Module 151-171) in der Sitzrückseite und/oder -unterseite zu beinhalten, wie im und/oder unter dem Kissen und der Zierleiste. Die Airbagmodule können mit einem Montagegerät direkt an den Sitzrahmen gekoppelt werden, wie z. B. mit einer Montagehalterung, Befestigung oder Platte. Wie oben erwähnt, können die Module 200 an andere Teile der Karosserie 112 montiert werden, wie z. B. an das Dach 126, den Boden 116 und/oder die Außenfläche. Je nachdem, wie es die Bedingungen zulassen, wird das Airbagkissen des Moduls 200 aufgeblasen und von der entsprechenden Montagestelle wegbewegt, um die seitliche, Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Insassen einzuschränken. Weitere Beispiele werden im Folgenden bereitgestellt.
Es wird kurz auf ein schematisches Funktionsblockdiagramm eines Airbagmoduls des Airbagsystems 150 in 1 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform hingewiesen. Im Allgemeinen kann das Airbagmodul 200 jedes der hier beschriebenen Airbagmodule darstellen, einschließlich die o.g. Airbagmodule 151-171.
In einer exemplarischen Ausführungsform kann das berücksichtigte Airbagmodul 200 eine Steuerung 210, einen oder mehrere Sensoren 220, eine Aufblasvorrichtung 230 und ein Airbagkissen 240 beinhalten, die auf eine geeignete Weise miteinander gekoppelt sind. Das berücksichtigte Airbagmodul 200 kann ferner ein Airbag-Magnetelement 250 beinhalten, das einen Teil des Airbagkissens 240 formt sowie ein magnetisches Führungselement 260, das im Fahrzeug 100 im einem Abstand vom Airbagkissen 240, das mit dem Airbag-Magnetelement 250 zusammenwirkt.
Im Allgemeinen ist jedes Airbagmodul 200 dafür konfiguriert, Umgebungsbedingungen für das Fahrzeug 100 zu erkennen, ein oder mehrere Ereignisse für das Fahrzeug 100 zu identifizieren, für deren Aufnahme das Airbagmodul 200 basierend auf den erkannten Umgebungsbedingungen konfiguriert ist, sowie, als Reaktion auf die identifizierten einen oder mehreren Ereignisse, das Airbagmodul 200 selektiv zu aktivieren. Das Airbagmodul 200 kann an einer geeigneten Stelle, einschließlich der oben beschriebenen Stellen, montiert werden.
In einigen Ausführungsformen können verschiedene Aspekte des Airbagmoduls 200 an verschiedenen Stellen positioniert werden. So können z. B. die Steuerung 210 und die Sensoren 220 an einer anderen Stelle als die Aufblasvorrichtung 230 und das Airbagkissen 240 angeordnet sein. Außerdem können mehrere Airbagmodule 200 sich Ressourcen teilen. Mit anderen Worten kann eine Steuerung 210 zahlreiche Airbagmodule 200 und/oder Sensoren 220 betreiben, um Daten für zahlreiche Airbagmodule 200 bereitzustellen. Des Weiteren kann eine Aufblasvorrichtung 230 verwendet werden, um mehrere Airbagkissen 240 aufzublasen.
Im Allgemeinen kann die Steuerung 210 ein oder mehrere Computer mit Random Access Memory (RAM), ein schreibgeschützter Speicher (ROM) und eine Verarbeitungseinheit neben verschiedenen Eingangs- und Ausgangsverbindungen sein. Die Bedienfunktionen der hierin beschriebenen Steuerung 210 können über eines oder mehrere Softwareprogramme implementiert werden, die in einem internen oder externen Speicher gespeichert sind und durch die Verarbeitungseinheit ausgeführt werden. Allerdings können eine oder mehrere der Funktionen auch über Hardwarekomponenten implementiert werden. Es versteht sich, dass die Steuerung 210 als eine dedizierte Steuerung zur Steuerung eines bestimmten Airbagmoduls 200 und gegebenenfalls anderer Airbagmodule implementiert werden, oder die Steuerung 210 kann in anderen Steuerungen des Fahrzeugs 100 enthalten sein.
Als ein Beispiel und wie oben eingeführt, wird die Steuerung 210 kommunikativ zur Überwachung von über die Sensoren 220 gesammelten Daten im Zusammenhang mit Umgebungsbedingungen gekoppelt. Insbesondere die Steuerung 210 ist dafür konfiguriert ist, eine oder mehrere Ereignisse für das Fahrzeug 100 zu identifizieren, für dessen Aufnahme basierend auf den Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs 100 das Airbagmodul 200 konfiguriert ist. Die Sensoren 220 können Drucksensoren beinhalten, die dafür konfiguriert sind, die Druckbeaufschlagung der Außenseite des Fahrzeugs 100 zu erkennen. Solche Drucksensoren 220 können sich in Bereichen der Karosserie 112 befinden, einschließlich der vorderen Tür 118, der hinteren Tür 120 und/oder in anderen Teilen der Fahrzeugkarosserie 112, wie an der A-Säule, der B-Säule oder der C-Säule. Zusätzlich können die Sensoren 220 Beschleunigungsmesser oder andere Sensoren beinhalten, die dafür konfiguriert sind, die Querbeschleunigung des Fahrzeugs 100 zu erkennen. Des Weiteren können die Sensoren 220 einen Gyrosensor oder einen anderen Sensor beinhalten, der dafür konfiguriert ist, die Drehung des Fahrzeugs 100 um seine Längsachse zu erkennen. In einigen Ausführungsformen kann die Steuerung 210 Signale von anderen Quellen empfangen, wie z. B. von anderen Fahrzeugsystemen oder Sensoren außerhalb des Moduls 200.
In einer Ausführungsform können die Sensoren 220 zusätzliche Informationen sammeln, wie z. B. Informationen zum Insassen. So können die Sensoren 220 z. B. Gewichts- oder Drucksensoren beinhalten, die die Anwesenheit eines Insassen auf dem Sitz erkennen und dadurch die Aktivierung des Airbagmoduls erlauben, wenn ein Insasse anwesend ist und die die Aktivierung des Airbagmoduls verhindern, wenn kein Insasse anwesend ist. Als weiteres Beispiel können die Sensoren 220 Druck-, Näherungs- oder andere Arten von Sensoren beinhalten, die die Ausrichtung und/oder Position des Insassen auf dem Sitz bestimmen (z. B. die Größe des Insassen, in welche Richtung der Insasse sitzt, wie sein Kopf relativ zum Körper positioniert ist und/oder ob der Insasse aufrecht sitzt oder liegt). Diese Informationen können nützlich sein, um zu bestimmen, welches Airbagmodul (bzw. welche Module) 200 aktiviert werden sollen.
Beim Erkennen eines Ereignisses erzeugt die Steuerung 210 ein Steuersignal für die Aufblasvorrichtung 230. Als Reaktion stellt die Aufblasvorrichtung 230 Gas oder Luft an das Airbagkissen 240 bereit. Im Allgemeinen ist das Airbagkissen 240 eine aufblasbare Struktur, die sich anfangs in einem verstauten oder zusammengefalteten Zustand befindet. Im verstauten Zustand kann das Airbagkissen 240 des Airbagmoduls 200 sich verborgen im Inneren des Fahrzeugs 100 befinden. Die Airbagkissen 240 können gefaltet, aufgerollt oder anderweitig in den verstauten Zustand komprimiert werden, bevor sie ausgelöst werden.
Wenn das Airbagkissen 240 von der Luft der Aufblasvorrichtung 230 aufgeblasen wird, geht es in den ausgelösten Zustand über. Insbesondere das Airbagkissen 240 weist eine oder mehrere interne aufblasbaren Kammern auf, die durch die selektive schnelle Einleitung von Aufblasgas aufgeblasen werden. Das Aufblasen bewirkt, dass alle Abdeckungen verschoben werden, wodurch das Kissen 240 im Innenraum 114 des Fahrzeugs 100 ausgelöst wird.
Wie weiter unten näher beschrieben wird ist im Airbagkissen 240 ein Airbag-Magnetelement 250 integriert, das mit dem magnetischen Führungselement 260 in einem Abstand von der Ausgangsposition des Airbag 240 montiert ist. Wenn das Airbagkissen 240 in seinen ausgelösten Zustand aufgeblasen wird, kann die Größe des im Airbagkissen 240 integrierten Airbag-Magnetelements 250 so bemessen sein, dass sich das Airbagkissen 240 in der Nähe des magnetischen Führungselements 260 an der Rahmenstruktur bzw. an einem anderen Element befindet.
Jedes der Airbag-Magnetelemente 250 und das magnetische Führungselement 260 kann jede Art von magnetischem Element sein. Gewöhnlich kann z. B. jedes Element 250, 260 selbst ein Magnet sein, oder es kann aus einem Material bestehen, das anderweitig magnetisch angezogen wird (z. B. ein ferromagnetisches Material). In einigen Beispielen können die Elemente 250, 260 Dauermagnete sein, die dafür konfiguriert sind, kontinuierlich ein Magnetfeld zu erzeugen und in weiteren Beispielen, können eines oder beide Elemente 250, 260 Elektromagneten sein, die für die selektive Herstellung eines Magnetfeldes konfiguriert sind
Als ein Beispiel können eines oder beide Elemente 250, 260 mit Neodym-Magnete geformt sein, die im Allgemeinen wiederholten Schockbelastungen standhalten können. Als ein weiteres Beispiel können eines oder beide Elemente 250 mit einem „Superhoch“-Temperaturmaterial geformt sein, das seine magnetischen Eigenschaften bis 150 °C aufrechterhält und eine Zugkraft von etwa 20 lbs bis etwa 130 lbs induzieren kann. Im Allgemeinen wird zumindest das Airbag-Magnetelement 250 für seine starke relative Festigkeit relativ zu seiner verbesserten Kissensteifheit gewählt, wie im Folgenden näher beschrieben. Als Beispiele kann das Airbag-Magnetelement 250 die Form von Magnetstangen (z. B. etwa 2 Zoll × 1 Zoll × 1/8 Zoll) oder von Scheiben (z. B. etwa 3/4 Zoll Durchmesser × 1/4 Zoll Dicke) aufweisen und das magnetische Führungselement 260 kann ähnliche Größen und/oder Formen aufweisen.
Gewöhnlich ist das Airbag-Magnetelement 250 relativ zum magnetischen Führungselement 260 so ausgerichtet, dass die Magnetfelder zusammenwirken (z. B. zur magnetischen Interaktion), um das Airbagkissen 240 in einer vorbestimmten Position zu führen und/oder zu halten. So können die Elemente 250, 260 z. B. so ausgerichtet sein (z. B. mit ausgerichteten gegenüberliegenden Polen), dass, wenn das Airbag-Magnetelement 250 das magnetische Führungselement 260 berührt oder sich in seiner unmittelbaren Nähe befindet, die Elemente 250, 260 gegenseitig magnetisch angezogen werden, um so das Auslösen des Airbagkissens 240 zu führen und/oder um die ausgelöste Stellung des Airbagkissens 240 aufrechtzuerhalten. In einigen Fällen sind das Airbag-Magnetelement 250 und das magnetische Führungselement 260 so mit den entsprechenden Magnetfeldern ausgerichtet, dass das magnetische Führungselement 260 das Airbag-Magnetelement 250 in eine andere Richtung in eine gewünschte Position abstößt. Im Allgemeinen, wie im Folgenden erörtert, sofern dies nicht anders festgelegt ist, unterliegen das Airbag-Magnetelement 250 und das magnetische Führungselement 260 Anziehungskräften.
Obwohl 2 ein einziges Airbag-Magnetelement 250 und magnetisches Führungselement 260 zeigt, kann jedes Airbagkissen 240 möglicherweise mehrere Airbag-Magnetelemente 250 beinhalten, die mit mehreren magnetischen Führungselementen 260 zusammenwirken. Wie weiter unten näher beschrieben, neigt dieses Zusammenwirken dazu, das Airbagkissen 240 in eine gewünschte Schutzposition zu führen oder es dort zu halten. Obwohl exemplarische Komponenten des Airbagmoduls 200 beschrieben werden, können Aspekte des Airbagmoduls 200 entfallen und/oder mit anderen Airbagmodulen kombiniert werden, und/oder es können zusätzliche Elemente bereitgestellt werden.
Es wird kurz auf 3 hingewiesen, eine schematische Teildarstellung eines Airbagkissens 240, das gemäß einer exemplarischen Ausführungsform in das Airbagmodul 200 in 2 integriert werden kann. Die Airbagkissen 240 kann Platten 246 beinhalten, die über eine Aufblasblende eine aufblasbare Kammer formen. Die Platten 246 definieren Peripherieabschnitte, was dazu führt, dass ein aufgeblasenes Kissen eine vorbestimmte Größe und Form aufweist. Die Materialeigenschaften der Platten 246 weisen für das Aufblasgas Durchlässigkeit auf und können z. B. so ausgewählt werden, dass die aufblasbare Kammer eine Oberflächenspannung aufweist, die unter anderem eine Stütze für die Berührung der Insassen fördert. Wie dargestellt sind die jeweiligen Platten 246 an einem distalen Peripherieabschnitt an einer Naht 248 miteinander verbunden und am Karosserieelement des Fahrzeugs 100 mit einem Zusatz angebracht (nicht dargestellt). Der Zusatz kann mit einer Befestigung implementiert werden und die Naht 248 kann z. B. durch Nähen, Heften, Klebstoff, Klettverschluss, Klammern, Ösen und/oder Nieten implementiert werden.
Das Airbag-Magnetelement 250 kann an oder in der Nähe der Oberfläche der Platte 246 positioniert werden, im Allgemeinen in Richtung des Auslösens. 3 zeigt insbesondere ein distales Ende 242 des Airbagkissens 240, in dem eine Tasche 244 vorgesehen wurde, um das Airbag-Magnetelement 250 aufzunehmen und/oder zu halten. Wie oben erwähnt, können andere Montage- oder Rückhaltemechanismen bereitgestellt werden.
In anderen Beispielen kann das Airbag-Magnetelement 250 vom Airbagkissen 240 eingeschlossen oder im Material der Platten 246 integriert sein. In einigen Implementierungen kann das Airbag-Magnetelement 250 vernäht, gesteppt, geschweißt, befestigt oder anderweitig mit dem Airbagkissen 240 verbunden sein. In anderen Implementierungen kann das Airbag-Magnetelement 250 z. B. durch Sprühen oder Drucken am Airbagkissen 240 angebracht werden. In weiteren Ausführungsformen kann eine Tasche für das Airbag-Magnetelement 250 geformt werden, indem über eine Webkante gefaltet wird; durch Nähen einer Linie unterhalb der Magnetsubstanz; durch Nähen von Nähten, um eine Tasche zu bilden; durch Platzierung des Magnetelements darin und durch Nähen einer Abschlussnaht. Wie im Folgenden erwähnt, kann das Airbag-Magnetelement 250 mit einer vorbestimmten Ausrichtung angeordnet werden (z. B. Nord-/Südenden), um das gewünschte Verhalten während der Auslösung zu erreichen. In allen oben beschriebenen Beispielen und Implementierungen kann das Airbag-Magnetelement 250 beispielsweise starr sein, oder aber flexibel, um sich in seiner Form an die Konturen an das entsprechende magnetischen Führungselement 260 anzupassen.
In einigen Beispielen kann das Airbag-Magnetelement 250 zusätzlich eine Haltefunktion beinhalten, wie z. B. eine „Verriegelungskugel“ oder eine ähnliche Konfiguration, die an ein entsprechendes Merkmal beim magnetischen Führungselement 260 passt. Mindestens ein solches Beispiel wird weiter unten erörtert.
4-13 zeigen Beispiele von Airbag-Modulen (z. B. Airbagmodule 151-171 und/oder Modul 200) in verstauten und ausgelösten Zuständen. Obwohl 4-13 spezifische Beispiele der Modulimplementierung zeigen, können exemplarischen Ausführungsformen in jedem geeigneten Bereich des Fahrzeugs 100 implementiert werden.
4 ist eine Querschnittdarstellung des Fahrzeugs 100 durch Linie 4-4 in 1. Insbesondere 4 zeigt den vorderen Fahrersitz 130, den Beifahrersitz 132 und die Mittelkonsole 122. 4 zeigt auch die exemplarischen Airbagmodule 154, 155, die mit dem Beifahrersitz 132 verbunden sind. In dieser Ansicht beinhaltet das Airbagsystem 150 des Weiteren ein erstes Decken-Airbagmodul 166 über dem Beifahrersitz 132 und ein zweites Decken-Airbagmodul 167 über dem Fahrersitz 130. In 4 befinden sich die Airbagkissen im Zusammenhang mit den dargestellten Airbagmodulen 154, 155, 166, 167 im verstauten Zustand. Obwohl nur Aspekte der Airbagmodule 154, 155, 166, 167 im Folgenden erörtert werden, kann jedes Airbagmodul 154, 155, 166, 167 eines oder mehrere der Elemente des Airbagmoduls 200 beinhalten, die oben mit Referenz auf 2 beschrieben wurden.
5 zeigt die gleiche Querschnittansicht wie 4, in der die Airbagmodule 154, 155, 166, 167 aktiviert/ausgelöst wurden. Als Beispiel beinhaltet das Airbagmodul 167 ein Airbagkissen 510, das aufgeblasen wurde. In diesem Beispiel ist das Airbagmodul 167 ist seitliches Curtain-Airbagmodul, das als Abschwächung jeglicher Berührungen des Insassen mit der Fenster- oder Rahmenseite fungiert. Wie dargestellt beinhaltet das Airbagkissen 510 ein Airbag-Magnetelement 512, das mit einem an der Rahmenseite (z. B. an einer Tür) montierten magnetischen Führungselement 514 zusammenwirkt. Auf diese Weise wird das Airbagkissen 510 in einer gewünschten oder optimalen Position gehalten, um den Insassen zu schützen.
Als weiteres Beispiel beinhaltet das Airbagmodul 155 ein Airbagkissen 520, das aufgeblasen wurde. In diesem Beispiel ist das Airbagmodul 167 ein außenliegendes Sitz-Airbagmodul, das als Abschwächung für Objekte oder Insassen fungiert und diese vor dem Passieren zwischen Sitz 132 und der Rahmenseite (oder Tür) schützt. Wie dargestellt beinhaltet das Airbagkissen 520 zwei Airbag-Magnetelemente 522, 524, die mit zwei an der Rahmenseite (z. B. an einer Tür) montierten magnetischen Führungselementen 526, 528 zusammenwirken. Auf diese Weise wird das Airbagkissen 520 in einer gewünschten oder optimalen Position gehalten, um die Insassen zu schützen.
Als weiteres Beispiel sind die Airbagmodule 154 und 166 mit aufblasbaren Kissen 530, 540, ausgestattet, die zusammenwirken. Insbesondere das Kissen 530 des Airbagmoduls 154 kann ein erstes Magnetelement 532 beinhalten, das ein magnetisches Führungselement 534 in der Mittelkonsole aktiviert. Das Kissen 530 des Airbagmoduls 154 kann des Weiteren ein zweites Magnetelement 536 beinhalten, das ein Airbag-Magnetelement 542 innerhalb des Airbagkissen 540 des Airbagmoduls 166 aktiviert. Effektiv ist das Airbag-Magnetelement 542 des Airbagkissens 540 ein magnetisches Führungselement aus der Perspektive des Moduls 154 und umgekehrt. Auf diese Weise fungieren die Airbag-Module 154, 166 als Abschwächung von jeglichen Objekten oder Insassen, um diese vor dem Passieren zwischen dem Sitz 132 und der Mittelkonsole 122 zu schützen.
6 ist eine Querschnittdarstellung des Fahrzeugs 100 durch Linie 6-6 in 1. 6 zeigt spezifisch den seitlich ausgerichteten Mittelsitz 134. 6 zeigt exemplarische Airbagmodule 157, 159, die mit dem seitwärts ausgerichteten Mittelsitz 134 und den Dachschienen-Airbagmodul 151 verbunden sind, das sich entlang der Länge des Fahrzeugs 100 erstreckt. In 6 befinden sich die Airbagkissen im Zusammenhang mit den dargestellten Airbagmodulen 151, 157, 159 im verstauten Zustand. Obwohl nur Aspekte der Airbagmodule 151, 157, 159 im Folgenden erörtert werden, kann jedes Airbagmodul 151, 157, 159 eines oder mehrere der Elemente des Airbagmoduls 200 beinhalten, die oben mit Referenz auf 2 beschrieben wurden.
7 zeigt die gleiche Querschnittansicht wie 6, in der die Airbagmodule 151, 157, 159 aktiviert/ausgelöst wurden. Als Beispiel beinhaltet das Airbagmodul 157 ein Airbagkissen 610, das aufgeblasen wurde. In diesem Beispiel ist das Airbagmodul 157 ist ein seitliches Airbagmodul, das als Abschwächung einer Vorwärtsbewegung des Insassen fungiert. Wie dargestellt beinhaltet das Airbagkissen 610 ein Airbag-Magnetelement 612, das mit einem am Dach 126 montierten magnetischen Führungselement 614 zusammenwirkt. Auf diese Weise wird das Airbagkissen 610 in einer gewünschten oder optimalen Position gehalten, um den Insassen zu schützen.
Als weiteres Beispiel beinhaltet das Airbagmodul 159 ein Airbagkissen 620, das aufgeblasen wurde. In diesem Beispiel ist das Airbagmodul 159 eine Freibereichs-Airbagmodul, das als Abschwächung für Objekte bzw. Insassen dient, wenn diese aufgrund einer seitlichen oder Querbewegung des Fahrzeugs bewegen. Wie dargestellt beinhaltet das Airbagkissen 620 ein Airbag-Magnetelement 622, das mit einem am Dach 126 montierten magnetischen Führungselement 624 zusammenwirkt. Auf diese Weise wird das Airbagkissen 620 in einer gewünschten oder optimalen Position gehalten, um die Insassen zu schützen.
Des Weiteren beinhaltet das Airbagmodul 151 ein Airbagkissen 630, das aufgeblasen wurde. Wie dargestellt beinhaltet das Airbagkissen 630 ein Airbag-Magnetelement 632, das mit einem an der Seite des Innenraums montierten magnetischen Führungselement 634 zusammenwirkt. Auf diese Weise wird das Airbagkissen 630 in einer gewünschten oder optimalen Position gehalten, um die Insassen zu schützen.
8 ist eine Querschnittdarstellung des Fahrzeugs 100 durch Linie 8-8 in 1. 8 zeigt spezifisch eine Sitzbank 138. 8 zeigt auch das exemplarische Airbagmodul 164, das mit der Sitzbank 138 verbunden ist. In 8 befindet sich das Airbagkissen im Zusammenhang mit dem dargestellten Airbagmodul 164 im verstauten Zustand. Obwohl nur Aspekte des Airbagmoduls 164 im Folgenden erörtert werden, kann das Airbagmodul 164 eines oder mehrere der Elemente des Airbagmoduls 200 beinhalten, die oben mit Referenz auf 2 beschrieben wurden.
9 zeigt die gleiche Querschnittansicht wie 8, in der das Airbagmodul 164 aktiviert/ausgelöst wurde. Als Beispiel beinhaltet das Airbagmodul 164 ein Airbagkissen 810, das aufgeblasen wurde. In diesem Beispiel ist das Airbagmodul 164 ein vorderes Airbagmodul, das als Abschwächung einer Vorwärtsbewegung des Insassen fungiert. Wie dargestellt beinhaltet das Airbagkissen 810 zwei Airbag-Magnetelemente 812, 814, die mit am Dach 126 montierten magnetischen Führungselementen 816, 818 zusammenwirken. Auf diese Weise wird das Airbagkissen 810 in einer gewünschten oder optimalen Position gehalten, um den Insassen zu schützen.
10 ist eine Querschnittdarstellung des Fahrzeugs 100 durch Linie 10-10 in 1. 10 zeigt spezifisch eine Heckscheibe 190 hinter der Sitzbank 138 (1). 10 zeigt auch das exemplarische Airbagmodul 169, das mit der Heckscheibe 190 verbunden ist. In 10 befindet sich das Airbagkissen im Zusammenhang mit dem dargestellten Airbagmodul 169 im verstauten Zustand. Obwohl nur Aspekte des Airbagmoduls 169 im Folgenden erörtert werden, kann das Airbagmodul 169 eines oder mehrere der Elemente des Airbagmoduls 200 beinhalten, die oben mit Referenz auf 2 beschrieben wurden.
11 zeigt die gleiche Querschnittansicht wie 10, in der das Airbagmodul 169 aktiviert/ausgelöst wurde. Als Beispiel beinhaltet das Airbagmodul 166 ein Airbagkissen 910, das aufgeblasen wurde. In diesem Beispiel fungiert das Airbagmodul 169 als Schutz der Heckscheibe 190. Wie dargestellt beinhaltet das Airbagkissen 910 ein Airbag-Magnetelement 912, das mit dem an der Unterseite der Heckscheibe 190 montierten entsprechenden magnetischen Führungselement 914 zusammenwirkt. Auf diese Weise wird das Airbagkissen 910 in einer gewünschten oder optimalen Position gehalten.
12 ist eine Querschnittdarstellung des Fahrzeugs 100 durch Linie 12-12 in 1. 12 zeigt spezifisch die A-Säulen 192, 194 beiderseits der vorderen Windschutzscheibe. 12 zeigt auch die exemplarischen Airbagmodule 170, 171, die mit den A-Säulen 192, 194 verbunden sind. In 12 befinden sich die Airbagkissen im Zusammenhang mit den dargestellten Airbagmodulen 170, 171 im verstauten Zustand. In dieser Ausführungsform können die Airbag-Module 170, 171 als Außenseiten-Airbags betrachtet werden, die an der Außenseite des Fahrzeugs 100 montiert sind. Obwohl nur Aspekte des Airbagmoduls 166 im Folgenden erörtert werden, kann das Airbagmodul 170, 171 eines oder mehrere der Elemente des Airbagmoduls 200 beinhalten, die oben mit Bezug auf 2 beschrieben wurden.
13 zeigt die gleiche Querschnittansicht wie 12, in der die Airbagmodule 170, 171 aktiviert/ausgelöst wurden. Als Beispiel beinhaltet die Airbagmodule 170, 171 Airbagkissen 950, 960, die aufgeblasen wurden. In diesem Beispiel fungiert das Airbagmodul 170, 171 als Schutz der Außenseite des Fahrzeugs 100, sowie von Fußgängern. Wie dargestellt beinhalten die Airbagkissen 950, 960 Airbag-Magnetelemente 952, 962, die mit entsprechenden magnetischen Führungselementen 954, 964 an anderen äußeren Abschnitten des Fahrzeugs 100, wie die Motorhaube oder die Seite des Fahrzeugs 100, zusammenwirken. Auf diese Weise werden die Airbagkissen 950, 960 in einer gewünschten oder optimalen Position gehalten. Obwohl nicht dargestellt können Airbagmodule und die mit ihnen zusammenwirkenden magnetischen Führungselemente in anderen, äußeren Stellen um das Fahrzeug 100 montiert werden.
In einer exemplarischen Ausführungsform können die oben beschriebenen Magnetelemente das verbundene Airbagkissen nur mit gegenseitiger magnetischer Anziehungskraft halten. Allerdings können in einigen Ausführungsformen zusätzliche und/oder alternative Rückhaltemechanismen bereitgestellt werden. Ein solches Beispiel ist oben mit Bezug auf 14-16 beschrieben.
14 ist eine schematische Teilansicht eines Airbagabschnitts 1060 eines mit einem Airbagmodul 1000 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform verbundenen Rückhaltemechanismus 1050. In 14 ist nur ein Teil des Airbagmoduls 1000 dargestellt. Insbesondere wird an einem Ende das Airbagkissen 1010 bereitgestellt. Wie bereits erwähnt ist ein Airbag-Magnetelement 1020 integriert und/oder in ein Ende des Airbagkissens 1010 eingebettet. In dieser Ausführungsform ist das Ende des Airbagkissens 1010 dafür konfiguriert, das Airbag-Magnetelement 1020 zu sichern. So kann das Airbag-Magnetelement 1020 z. B. einen ersten vergrößerten Abschnitt 1022 umfassen, der in dieser Ausführungsform kugelförmig ist und einen zweiten vergrößerten Abschnitt 1024, der in dieser Ausführungsform ein Flansch ist. Das Airbagkissen 1010 kann z. B. „abgequetscht“ oder anderweitig durch erste und zweite Dichtungen 1012, 1014 verengt sein, um die Position des Airbag-Magnetelements 1020 am Ende des Airbagkissens 1010 zu sichern. Ein Halsabschnitt 1026 kann zwischen den vergrößerten Abschnitten 1022, 1024 angeordnet sein. In jedem Fall ist der erste vergrößerte Abschnitt 1022 des Airbag-Magnetelements 1020 dem magnetischen Führungselement 1070 zugewandt, wofür in 15 ein Beispiel dargestellt ist.
Wie in 15 dargestellt kann das magnetische Führungselement 1070 in einen Aufnahmeabschnitt 1060 des Rückhaltemechanismus 1050 integriert sein, der wie oben beschrieben mit dem Airbagabschnitt 1050 zusammenwirkt. In einer Ausführungsform kann der Aufnahmeabschnitt 1060 kann als Schlitz 1062 mit vergrößerter Öffnung 1064 und verengten Seitenabschnitten 1066, 1068 ausgeführt sein. Im Allgemeinen ist der Schlitz 1062 so bemessen, dass die erweiterte Öffnung 1064 einen Durchmesser hat, der größer ist als der Durchmesser des vergrößerten Abschnitts 1022 und die verengten Seitenabschnitte 1066, 1068 Breiten aufweisen, die kleiner sind als der vergrößerte Abschnitt 1022. In einer Ausführungsform hat die erweiterte Öffnung 1064 einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser des mit Flansch vergrößerten Abschnitts 1024. Die Magnetelement 1070 ( 16) kann in die Kanten des Schlitzes 1062 integriert sein, insbesondere der erweiterten Öffnung 1064 oder an der Basisstruktur 1072 (16) des Aufnahmeabschnittes 1060 des Rückhaltemechanismus.
Dementsprechend und wie in der Querschnittsdarstellung in 16 dargestellt, kann der vergrößerte Abschnitt 1022 des Airbag-Magnetelements 1020 ursprünglich durch die erweiterte Öffnung 1064 des Schlitzes 1062 ausgerichtet werden, z. B. in die normale Richtung 1080 der Ansicht in 16. Der Abschnitt 1022 des Airbag-Magnetelements 1020 kann durch magnetische Anziehungskraft durch die erweiterte Öffnung 1064 des Schlitzes 1062 geführt werden. Anschließend, wie in gestrichelten Linien dargestellt, führt die seitliche Bewegung des Airbagkissens (d. h., in Richtung 1082) und damit des Airbag-Magnetelements 1020, zu einer Bewegung des vergrößerten Abschnitts 1022 des Airbag-Magnetelements 1020 entlang eines der verengten Seitenabschnitte 1066, 1068 des Schlitzes 1062. Die relativen Größen der vergrößerten Abschnitte 1022 des Airbag-Magnetelements 1020 und des verengten Seitenabschnitts 1066 fungieren, um das Airbag-Magnetelement 1020 (und das zugehörige Airbagkissen) in entgegengesetzter normaler Richtung 1084 zu halten.
Die hierin beschriebenen Airbagmodule können entsprechende Kissen umfassen, die auf geeignete Weise verstaut sind. Beispiele für Airbag-Module 1300, 1400 im verstauten Zustand werden in den partiellen schematischen Querschnittansichten der 17 und 18 dargestellt. Im Allgemeinen können die Airbagmodule 1300, 1400 jedes der hier beschriebenen Airbagmodule darstellen, einschließlich die o.g. Airbagmodule.
Wie in 17 dargestellt kann das Airbagmodul 1300 an einer Rahmenstrebe 1302 eines Sitzes oder an einer anderen entsprechenden Struktur montiert werden. Die dargestellten Abschnitte des Airbagmoduls 1300 beinhalten eine Aufblasvorrichtung 1310, die dafür konfiguriert ist, Luft oder Gas für ein Airbagkissen 1320 bereitzustellen. In dieser Ausführungsform, das Airbagkissen 1320 in einer spiralförmigen Konfiguration mit dem Airbag-Magnetelement 1322 gesichert am Ende. Wie in 18 dargestellt kann das Airbagmodul 1400 ein Kissen 1410 umfassen, das in einer schlangenförmigen Konfiguration mit einem am Ende gesicherten Airbag-Magnetelement 1412 angeordnet ist.
19 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung des Betriebs eines der hierin beschriebenen Airbagmodule. Im Allgemeinen sammeln Airbagsensoren in einem ersten Schritt 1510 Umgebungsbedingungs-Informationen und stellen diese Informationen an die Steuerung bereit. In einem zweiten Schritt 1520 wertet die Steuerung Umgebungsbedingungs-Informationen für ein Ereignis aus, für das das Airbagmodul sich eignen kann. Die Steuerung wertet weiterhin die Umgebungsbedingungs-Informationen aus, bis das Ereignis erkannt wird und, sobald das Ereignis erkannt wird, geht das Verfahren 1500 zum Schritt 1530 weiter. In einem dritten Schritt 1530 befiehlt die Steuerung der Aufblasvorrichtung, das Airbagkissen aufzublasen und in Schritt 1540 setzt die Aufblasvorrichtung den Befehl zum Aufblasen und Auslösen des Airbagkissens um. In Schritt 1550, wenn das Airbagkissen ausgelöst wird, aktiviert das Airbag-Magnetelement das magnetische Führungselement der Karosserie und hält damit das Airbagkissen in einer passenden Stellung. In einigen Ausführungsformen kann ein weiterer Rückhaltemechanismus in einem Schritt 1560 das Airbagkissen mechanisch relativ zur Karosserie in der passenden Stellung halten. Wie oben beschrieben kann das magnetische Führungselement an einem zweiten oder gegenüberliegenden Airbagkissen montiert sein.
Die hierin beschriebenen exemplarischen Ausführungsformen können insbesondere in autonomen oder anderen Fahrzeugtypen verwendet werden, die nicht herkömmliche Sitzanordnungen haben, wie z. B. eine Couch oder eine Sitzbank oder seitlich ausgerichtete Sitze, mit oder ohne Sitzgurte. In derartigen Anordnungen kann es weniger wahrscheinlich sein, eine körperliche Reaktionsstruktur zu haben, die ein Airbagkissen unterstützt. Die oben beschriebenen Magnetelemente und Rückhaltemechanismen dienen als Airbag-Unterstützung, ohne eine verstärkte Karosseriestruktur zu erfordern. In der Tat sind die Magnetelemente besonders nützlich bei Airbagkissen, die keine gegenüberliegenden Rahmenreaktionsoberflächen haben, um ein freistehendes Airbagkissen in eine wirksamere energieabsorbierende „Wand“ zu verwandeln.
In einigen Ausführungsformen können exemplarische Ausführungsformen zu kleineren Modulpackungen führen, wodurch die Größe und das Gewicht des Fahrzeugs reduziert und der verfügbare Insassenplatz erweitert wird. Des Weiteren können die Airbagkissen hinsichtlich zusätzlicher Stütze und/oder Steifheit, die von den Magnetelementen bereitgestellt werden, kleiner sein und/oder niedrigere Betriebsdrücke aufweisen, wodurch kleinere und/oder leichtere Aufblasvorrichtungen verwendet werden können und/oder die Anzahl der Airbagmodule reduziert werden kann.
Oben wurde eine Reihe möglicher Standorte von Airbagmodulen erörtert, und jeder Standort ist möglich, einschließlich Außen-/Türseitenairbag-Module, die mit den Fahrer- und Beifahrersitzen verbunden sind; Innen-/konsolenseitige Airbagmodule, die mit den Fahrer- und Beifahrersitzen verbunden sind; Dachschienen-/Curtain-Airbagmodule auf der Fahrer- und der Beifahrerseite; „offener Bereich“-Airbagmodule in Bereichen in Richtung Mittellinie des Fahrzeugs, ohne Reaktionsoberfläche (insbesondere bei autonomen und halbautonomen Fahrzeugen mit nicht standardmäßiger Sitzanordnung); Sitzbank-Airbagmodule, entweder entlang der Oberseite oder der Unterseite der Bank; Ladungsbereichs- und Regal-Airbagmodule sowie Airbagmodule entlang den äußeren A-Säulen, wie in Fußgänger-Schutzszenarien.
Dementsprechend können magnetische Elemente in Airbagkissen und die mitwirkenden Strukturen eingebaut und/oder integriert werden, um die Stellung und/oder die freistehende Art des aufgeblasenen Airbagkissens zu verstärken. Insbesondere kann das ausgelöste Airbagkissen mit einem strategisch platzierten Magnetelement implementiert werden, das von einem strategisch platzierten Magnetelement in der Fahrzeugstruktur an einer gegenüberliegenden Stelle des Airbagkissens angezogen wird, und - als Alternative - können gleich ausgerichtete Magnetelemente als Vermeidungsmechanismus bei der Auslösung verwendet werden (z. B., um ein auslösendes Airbagkissen von einer Fahrzeugstruktur bzw. von einem Insassen weg zu richten).
In einigen oben beschriebenen Ausführungsformen bleibt das Airbagkissen im Sitz und wird schnell aufgeblasen, um nach oben in Richtung Fahrzeugdecke auszulösen. Konventionelle Airbagkissen können während eines Ereignisses ungewünscht von einem Insassen verschoben werden. Allerdings kann das Hinzufügen von Magnetelementen im Airbagkissen erlauben, dass der Airbag nach oben in Richtung Fahrzeugdach losgeht, wo dazugehörige Magnetelemente eingebettet sind und die resultierenden magnetischen Anziehungskräfte können dazu führen, dass das Airbagkissen am Fahrzeugdach hängen bleibt und so eine steife kissenähnliche „Wand“ formt, die die Insassen und/oder die Ladung schützt. Beispiele beinhalten die Auslösung von einem Dach, die sich mit dem Boden verbindet sowie eine Auslösung vom Dach und vom Boden aus, die sich in der Mitte verbinden.
Des Weiteren können die Magnetelemente auch mit greifenden Haken versehen werden, die nach dem Einsetzen einer magnetischen Anziehungskraft einhaken würden. Das heißt, dass die magnetischen Elemente dafür konfiguriert sein können, dass sie ein vorstehendes Merkmal in der Fahrzeugstruktur greifen oder sich darin einhaken können (oder umgekehrt), um den Rückhalteeffekt des Aufblaskissens noch weiter zu verbessern.
Exemplarische Ausführungsformen können bei Curtain-Airbags und der Abschwächung beim Auswerfen des Kissens angewandt werden, in denen Magnetelemente im unteren Perimeter des Kissens eingebettet sein können und wenn Magnetelemente, die in der Verkleidung der Tür eingebettet sind, zusammengeführt oder aktiviert werden, um Kissen zu stärken und die vom Kopf zurückgelegte Strecke über die Fensterlinie hinaus zu reduzieren. Es können weitere exemplarische Ausführungsformen können verwendet werden, wo die Auswurfstrecke des Kissens die effektive Rückhaltung beeinträchtigt. Eines dieser Beispiele sind Seitenaufprall-Airbags, die andernfalls dem Risiko unterliegen, gefangen zu werden oder an der Mittelkonsole des Fahrzeugs hängenzubleiben. In diesem Beispiel kann das seitliche Airbagkissen einen dem Nordpol zugewandten Magneten und die Mittelkonsole des Fahrzeugs kann einen dem Nordpol zugewandten Magneten beinhalten, wodurch die Magneten sich gegenseitig abstoßen und das seitliche Airbagkissen von der Mittelkonsole weggeführt wird.
Ein weiteres Beispiel sind herkömmliche außen am Sitz montierte Airbags (z. B. in der Nähe der B-Säule/Tür), die dazu neigen, so ausgelöst zu werden, dass sie im Fahrzeug zu weit nach hinten gezogen werden. Allerdings können Magnetelemente im Airbagkissen und in der Armlehne der Türverkleidung dazu führen, dass der auslösende Airbag zur Positionierung in Türverkleidung hingezogen wird.
Zusätzlich können die exemplarischen Ausführungsformen ja nach Modultyp und beabsichtigtem Schutzmodus mit anderen Fahrzeugstrukturen kombiniert werden. Beispielsweise ist ein seitliches am Sitz montiertes Airbagkissen dazu vorgesehen, um sowohl für die seitliche Rückhaltung als auch für die Kopfkissenspezifikationen sorgt, und exemplarische Ausführungsformen erlauben dem Airbagkissen, so ausgelöst zu werden, dass das Kopfkammerkissen sich mit maximaler Kissenwirkung schneller neben dem Kopf des Fahrers entfalten kann. Ein Magnetelement im Kissen kann mit einem Magneten verbunden werden, der in der Kopfstütze des Fahrzeugsitzes eingebettet ist, sodass beim Auslösen und Aufblasen des Kissens der Kopfkammerbereich des Kissens magnetisch an die Kopfstütze angezogen wird und die Lücke zwischen der Person auf dem Fahrersitz und dem Kissen schließt.
In dieser Offenbarung bedeutet der Begriff „gekoppelt“ das direkte oder indirekte Zusammenfügen von zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch). Ein solches Zusammenfügen kann stationär oder beweglich stattfinden. Ein solches Zusammenfügen kann erreicht werden, wenn die beiden Komponenten (elektrisch oder mechanisch) und jegliche zusätzlichen Zwischenkomponenten, die integral als einzelner Körper miteinander verbunden sind oder mit der Gegenwirkung der beiden Komponenten oder der beiden Komponenten und jeglichen zusätzlichen Komponenten, die miteinander verbunden sind. Ein solches Zusammenfügen kann auch permanent oder alternativ abnehmbar oder lösbar sein.
Es ist wichtig, festzuhalten, dass der Aufbau und die Anordnung des Airbagmoduls, wie sie in den diversen exemplarischen Ausführungsformen dargestellt sind, lediglich zur Veranschaulichung dienen. Obwohl nur wenige Ausführungsformen in dieser Offenbarung im Detail geschildert wurden, werden die Fachmänner ohne Weiteres erkennen, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Größenabweichungen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Parameterwerte, Montagearrangements, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne materiell von den neuartigen Lehrelementen und Vorteilen des hier offenbarten Sachverhaltes abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als integral geformt dargestellt werden, aus mehreren Teilen oder Elementen bestehen, die Positionen von Elementen können umgekehrt oder anderweitig verändert sein und die Art oder Anzahl an diskreten Elementen oder Positionen kann verändert oder anders sein. Dementsprechend sind alle derartigen Modifikationen in das Ausmaß der vorliegenden Anwendungen einzubeziehen. Die Reihenfolge oder Sequenz eines Prozesses oder von Verfahrensschritten kann gemäß alternative Ausführungsformen anders oder neu sequenziert sein. Am Design, den Betriebsbedingungen und Anordnungen der exemplarischen Ausführungsformen können andere Substitutionen, Modifikationen, Veränderungen und Auslassungen vorgenommen werden.
Ausführungen der vorliegenden Offenbarung können hierin als funktionale und/oder logische Blockkomponenten und verschiedene Verarbeitungsschritte beschrieben sein. Es ist zu beachten, dass derartige Blockkomponenten aus einer beliebigen Anzahl an Hardware-, Software- und/oder Firmware-Komponenten aufgebaut sein können, die zur Ausführung der erforderlichen Funktionen konfiguriert sind. Zum Beispiel kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eines Systems oder einer Komponente verschiedene integrierte Schaltungskomponenten, beispielsweise Speicherelemente, digitale Signalverarbeitungselemente, Logikelemente, Wertetabellen oder dergleichen, einsetzen, die mehrere Funktionen unter der Steuerung eines oder mehrerer Mikroprozessoren oder anderer Steuervorrichtungen durchführen können. Zudem werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass die exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit einer beliebigen Anzahl an Systemen eingesetzt werden können, und dass das hierin beschriebene System lediglich eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
Der Kürze halber sind konventionelle Techniken in Verbindung mit der Signalverarbeitung, Datenübertragung, Signalgebung, Steuerung und weiteren funktionalen Aspekten der Systeme (und den einzelnen Bedienelementen der Systeme) hierin ggf. nicht im Detail beschrieben. Weiterhin sollen die in den verschiedenen Figuren dargestellten Verbindungslinien exemplarische Funktionsbeziehungen und/oder physikalische Verbindungen zwischen den verschiedenen Elementen darstellen. Es sollte beachtet werden, dass viele alternative oder zusätzliche funktionale Beziehungen oder physikalische Verbindungen in einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorhanden sein können.
Während mindestens eine exemplarische Ausführungsform in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung dargestellt wurde, versteht es sich, dass es eine große Anzahl an Varianten gibt. Es versteht sich weiterhin, dass die exemplarische Ausführungsform oder die exemplarischen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration dieser Offenbarung in keiner Weise einschränken sollen. Die vorstehende ausführliche Beschreibung stellt Fachleuten auf dem Gebiet vielmehr einen zweckmäßigen Plan zur Implementierung der exemplarischen Ausführungsform bzw. der exemplarischen Ausführungsformen zur Verfügung. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen an der Funktion und der Anordnung von Elementen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren rechtlichen Entsprechungen aufgeführt ist, abzuweichen.

Claims

Airbagmodul für ein Fahrzeug, umfassend: ein Airbagkissen; eine Aufblasvorrichtung, das mit dem Airbagkissen und dafür konfiguriert ist, selektiv Luft zu speisen, um das Airbagkissen aufzublasen und aus einem verstauten Zustand in einen ausgelösten Zustand zu bringen; ein mit dem Airbagkissen verbundenes Airbag-Magnetelement; und ein magnetisches Führungselement in einem Abstand zum Airbag-Magnetelement, wenn sich das Airbagkissen im verstauten Zustand befindet, worin, beim Auslösen des Airbagkissens das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement magnetisch interagieren, um in einer vorbestimmten Richtung zumindest zu einer Führung des Airbagkissens zu gelangen oder um das Airbagkissen in einer vorbestimmten ausgelösten Stellung zu halten.
Airbagmodul nach Anspruch 1, worin das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement für eine gegenseitige magnetische Anziehungskraft angeordnet sind.
Airbagmodul nach Anspruch 2, worin das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement so angeordnet sind, dass die gegenseitige magnetische Anziehungskraft das Airbagkissen in der vorbestimmten ausgelösten Stellung hält.
Airbagmodul nach Anspruch 1, worin das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement so angeordnet sind, dass sie das Airbagkissen in die vorbestimmte Richtung leiten.
Airbagmodul nach Anspruch 3, worin das Airbag-Magnetelement und das magnetische Führungselement so angeordnet, dass das Airbag-Magnetelement vom magnetischen Führungselement in die vorbestimmte Richtung abgestoßen wird.
Airbagmodul nach Anspruch 1, worin das Airbag-Magnetelement und das Airbagkissen in einem Sitz des Fahrzeugs und das magnetische Führungselement in einer Rahmenkomponente des Fahrzeugs montiert ist.
Airbagmodul nach Anspruch 1, worin das Airbag-Magnetelement und das Airbagkissen in einem Dach des Fahrzeugs und das magnetische Führungselement in einer seitlichen Rahmenkomponente des Fahrzeugs montiert ist.
Airbagmodul nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Rückhaltemechanismus, wobei sich ein erster Abschnitt in der Nähe des Airbag-Magnetelements und ein zweiter Abschnitt in der Nähe des magnetischen Führungselements befindet und worin, die ersten und zweiten Abschnitte beim Auslösen zusammenwirken, das Airbagkissen mechanisch in der vorbestimmten Stellung halten.
Airbagmodul nach Anspruch 8, worin der erste Abschnitt des Rückhaltemechanismus im Airbag-Magnetelement integriert ist, wobei der erste Abschnitt des Rückhaltemechanismus und das Airbag-Magnetelement einen vergrößerten Bereich bilden, und worin der zweite Abschnitt des Rückhaltemechanismus im magnetischen Führungselement integriert ist und eine Öffnung und einen Schlitz bildet, sodass der vergrößerte Bereich erfasst werden kann, um das Airbagkissen in der vorbestimmten ausgelösten Stellung zu halten.
Airbagmodul nach Anspruch 1, worin mindestens eines der Airbag-Magnetelemente oder der magnetischen Führungselemente mit Neodym geformt wird und eine Zugkraft von etwa 20 lbs bis 130 lbs ausübt.