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EINLEITUNG
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Die Informationen in diesem Abschnitt dienen der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Die Arbeit der gegenwärtig genannten Erfinder in dem in diesem Abschnitt beschriebenen Umfang, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Anmeldung ansonsten nicht als Stand der Technik gelten, gelten gegenüber der vorliegenden Offenbarung weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik.
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Airbagkissen mit einem Ventil zwischen einer Primärkammer und einer Sekundärkammer. Während Kollisionen werden Airbagkissen ausgelöst und entfaltet. Airbagkissen können in Fahrzeugkabinen zwischen Insassen und starren Strukturen positioniert werden, um bei einem Aufprall Energie zu absorbieren.
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Eine Kammer eines Airbagkissens füllt sich bei einem Aufprall zum Absorbieren von Energie mit Gas. Die Airbagkissen sind so konstruiert, dass sie sich nach einem Aufprall schnell aufblasen und dann vor oder gleichzeitig mit dem Kontakt eines Fahrzeuginsassen mit dem Airbagkissen entlüften. Der Kontakt durch den Fahrzeuginsassen treibt Gas aus dem Airbag durch Lüftungsschlitze oder andere Entlastungsmerkmale, um Energie zu absorbieren.
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In kleinen Fahrzeugen oder in Fahrzeugen mit stark abgewinkelten Windschutzscheiben oder mit Strukturen in unmittelbarer Nähe eines Fahrzeuginsassen steht weniger Platz für die Entfaltung eines Airbagkissens und weniger Platz für die Aufnahme der mit einem Kollisionsereignis verbundenen Energie zur Verfügung.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein Airbagkissen gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet einen ersten Kissenabschnitt mit einer ersten Wand, die eine erste Kammer und eine Außenfläche mit einer Öffnung, die einen Gasfluss aus der ersten Kammer ermöglicht, und einen zweiten Kissenabschnitt, der mit dem ersten Kissenabschnitt verbunden ist und von diesem nach außen vorsteht. Der zweite Kissenabschnitt beinhaltet eine den Anschluss umgebende Verbindungskante und eine zweite Wand, die eine zweite Kammer zur Aufnahme von Gas aus der ersten Kammer durch den Anschluss definiert. Das Airbagkissen beinhaltet auch ein an der Öffnung angeordnetes Strömungsbegrenzungsventil, das aus einer geöffneten Position in eine Begrenzungsposition bewegbar ist, worin das Strömungsbegrenzungsventil den Gasfluss von der ersten Kammer in die zweite Kammer durch die Öffnung ermöglicht, wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil in der offenen Position befindet, und das Strömungsbegrenzungsventil den Gasfluss von der zweiten Kammer in die erste Kammer durch die Öffnung begrenzt, wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil in der Begrenzungsposition befindet.
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In einem Aspekt beinhaltet das Strömungsbegrenzungsventil eine Klappe, die mit der Außenfläche des ersten Kissenabschnitts angrenzend an den Anschluss so verbunden ist, dass sich die Klappe über den Anschluss erstreckt.
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In einem Aspekt wird die Klappe an zwei gegenüberliegenden Seiten des Anschlusses mit dem ersten Kissenabschnitt vernäht.
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In einem Aspekt ist ein Teil der Klappe zwischen den beiden Bereichen so konfiguriert, dass sie sich in Bezug auf die Außenfläche des ersten Kissenabschnitts bewegt. Der Abschnitt ist so konfiguriert, dass er von der Außenfläche des ersten Kissenabschnitts durch einen Spalt beabstandet ist, wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil in der offenen Position befindet, und der Abschnitt so konfiguriert ist, dass er die Außenfläche des ersten Kissenabschnitts am Anschluss kontaktiert, wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil in der Begrenzungsposition befindet.
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In einem Aspekt umgibt die Anschlusskante des zweiten Kissenabschnitts die Klappe.
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In einem Aspekt beinhaltet das Strömungsbegrenzungsventil einen länglichen Haltegurt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende. Das erste Ende ist mit dem ersten Kissenabschnitt angrenzend an den Anschluss und das zweite Ende ist mit dem zweiten Kissenabschnitt verbunden. Das zweite Ende des Haltegurts ist konfiguriert, dass es sich vom ersten Ende wegbewegt und eine Größe des Anschlusses reduziert, wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil von der geöffneten Position in die Begrenzungsposition bewegt.
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In einem Aspekt weist der Anschluss einen ersten Durchmesser in der geöffneten Position auf und einen zweiten Durchmesser in der Begrenzungsposition. Der erste Durchmesser ist kleiner als der zweite Durchmesser.
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In einem Aspekt ist der Haltegurt ein Kordelzug, der den Anschluss vom ersten Durchmesser zum zweiten Durchmesser hin fixiert, wenn sich das zweite Ende vom ersten Ende weg bewegt.
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In einem Aspekt befindet sich der Haltegurt in der zweiten Kammer.
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In einem Aspekt ist ein Teil des Haltegurts zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende um einen Umfang des Anschlusses gesichert.
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In einem Aspekt ist ein Teil des Haltegurts in einer Schiene angeordnet, die mit einem Umfang um den Anschluss herum verbunden ist, wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil in der geöffneten Position befindet. Wenn das Strömungsbegrenzungsventil in die Begrenzungsposition bewegt wird, wird ein Teil des Haltegurts aus der Schiene gezogen, wenn sich das erste Ende des Haltegurts vom zweiten Ende wegbewegt, um den Anschluss vom ersten Durchmesser zum zweiten Durchmesser zu fixieren.
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In einem Aspekt beinhaltet das Strömungsbegrenzungsventil eine Ventilwand, die einen länglichen Durchgang zwischen einer Basis und einem Auslass definiert. Die Basis ist mit der Außenfläche des ersten Kissenabschnitts um den Anschluss herum verbunden.
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In einem Aspekt weist der längliche Durchgang eine Trichterform auf.
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In einem Aspekt ist der Auslass in der zweiten Kammer angeordnet.
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In einem Aspekt, wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil in der geöffneten Position befindet, erstreckt sich der längliche Durchgang vom Anschluss in die zweite Kammer, wodurch das Gas aus der ersten Kammer durch den länglichen Durchgang in die zweite Kammer strömen kann.
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In einem Aspekt ist die Ventilwand zwischen der Basis und dem Auslass konfiguriert, um sich als Reaktion auf eine externe Kraft, die auf die Ventilwand ausgeübt wird, so zu verformen, dass eine Größe des länglichen Durchgangs reduziert wird.
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Ein weiteres Airbagkissen gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet einen ersten Kissenabschnitt mit einer ersten Wand, die eine erste Kammer und einen zweiten Kissenabschnitt definiert, der mit dem ersten Kissenabschnitt verbunden ist und von diesem nach außen vorsteht. Der zweite Kissenabschnitt beinhaltet eine zweite Wand, die eine zweite Kammer definiert. Das Airbagkissen beinhaltet weiterhin ein Strömungsbegrenzungsventil, das die erste Kammer mit der zweiten Kammer fließend verbindet und so konfiguriert ist, dass ein Druckniveau des Gases innerhalb der zweiten Kammer bei einem ersten Druck größer als ein Druckniveau des Gases innerhalb der ersten Kammer während eines Kollisionsereignisses gehalten wird.
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In einem Aspekt ist das Strömungsbegrenzungsventil konfiguriert, um das Druckniveau des Gases innerhalb der zweiten Kammer auf dem ersten Druck zu halten, wenn das Druckniveau des Gases innerhalb der ersten Kammer einen zweiten Druck überschreitet.
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In einem Aspekt ist das Strömungsbegrenzungsventil konfiguriert, um das Druckniveau des Gases innerhalb der zweiten Kammer auf dem ersten Druck zu halten, wenn das Druckniveau des Gases innerhalb der zweiten Kammer einen zweiten Druck überschreitet.
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In einem Aspekt ist das Strömungsbegrenzungsventil konfiguriert, um das Druckniveau des Gases innerhalb der zweiten Kammer auf dem ersten Druck als Reaktion auf eine externe Kraft, die auf die zweite Wand ausgeübt wird, zu halten.
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Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und schränken den Umfang der Offenbarung nicht ein.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der ausführlichen Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen, worin gilt:
- 1 ist eine Darstellung eines exemplarischen Insassenschutzsystems mit einem exemplarischen Airbagkissen gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 2 ist eine Draufsicht des exemplarischen Airbagkissens aus 1;
- 3 ist eine Darstellung eines exemplarischen Strömungsbegrenzungsventils gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 4 ist eine Querschnittsansicht des exemplarischen Strömungsbegrenzungsventils von 3 in einer geöffneten Position;
- 5 ist eine Querschnittsansicht des exemplarischen Strömungsbegrenzungsventils von 3 in einer begrenzenden Position;
- 6 ist eine Darstellung eines weiteren exemplarischen Strömungsbegrenzungsventils in einer geöffneten Position gemäß der vorliegenden Offenbarung;
- 7 ist eine Darstellung des exemplarischen Strömungsbegrenzungsventils von 6 in einer begrenzenden Position;
- 8 ist eine Darstellung eines weiteren exemplarischen Strömungsbegrenzungsventils in einer geöffneten Position gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
- 9 ist eine Darstellung des exemplarischen Strömungsbegrenzungsventils von 8 in einer begrenzenden Position.
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In den Zeichnungen werden dieselben Bezugszeichen für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Eine Möglichkeit, einen Fahrzeuginsassen vor der Kontaktierung einer starren Struktur, die sich in unmittelbarer Nähe zu einem Fahrzeuginsassen befindet, zu schützen, ist es, ein zusätzliches Airbagkissen im Bereich des Fahrzeuginsassen nach einem Kollisionsereignis vorzusehen. Verschiedene Arten von Airbagkissen können jedoch für verschiedene Arten von Kollisionen wünschenswert sein. So kann beispielsweise ein Airbagkissen, das sich von einer Instrumententafel aus entfaltet, geeignet sein, einen Fahrzeuginsassen bei einem Frontalaufprall zu schützen, da zwischen dem Insassen und der Windschutzscheibe ausreichend Platz vorhanden ist. Bei einem versetzten Aufprall kann jedoch eine andere Art von Airbagkissen wünschenswert sein, da sich der Fahrzeuginsasse zusätzlich zur Bewegung nach vorne auch seitlich bewegt.
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Das zusätzliche Airbagkissen, das in derartigen Fällen zur Verfügung gestellt werden kann, muss jedoch unter Umständen auf einem anderen Druck als die vorhandenen Airbagkissen gehalten werden, da weniger Platz zwischen dem Fahrzeuginsassen und der starren Struktur vorhanden ist. Es kann auch wünschenswert sein, das zusätzliche Airbagkissen bei einem anderen Druck als die vorhandenen Airbagkissen zu halten, da die vorhandenen Airbagkissen ach dem Aufblasen schnell zu entleeren beginnen und nicht die gewünschte Position im Bereich des Fahrzeuginsassen einnehmen. Um die Steifigkeit des Airbagkissens zu erhöhen und damit die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass der Fahrzeuginsasse mit der starren Struktur in Kontakt kommt, muss das zusätzliche Airbagkissen möglicherweise auf einem höheren Druck gehalten oder von einer schnellen Entleerung zurückgehalten werden.
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Das Airbagkissen der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Strömungsbegrenzungsventil, das sich zwischen einer Primärdruckkammer und einer zusätzlichen Druckkammer befindet. Die zusätzliche Druckkammer ragt aus der Primärdruckkammer heraus, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass ein Fahrzeuginsasse mit einer starren Struktur in einer Fahrzeugkabine in Kontakt kommt. Herkömmliche Airbagkissen beinhalten typischerweise eine einzige, Primärdruckkammer mit Entlüftungen zum schnellen Entleeren der Primärdruckkammer. Das Airbagkissen der vorliegenden Offenbarung begrenzt die bei typischen Airbagkissen auftretende schnelle Entleerung und hält dadurch einen höheren Druck im zusätzlichen Airbagkissen aufrecht.
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Das Airbagkissen und das Strömungsbegrenzungsventil der vorliegenden Offenbarung ermöglichen den Gasfluss von der Primärdruckkammer in die zusätzliche Druckkammer während des Entfaltens des Airbagkissens, sodass beide Kammern ausreichend aufgeblasen werden. Bei Erreichen eines ausreichenden Auslösedrucks und einer ausreichenden Position begrenzt das Strömungsbegrenzungsventil den Gasdurchfluss von der zusätzlichen Druckkammer zurück in die Primärdruckkammer, um die zusätzliche Druckkammer bei einem ausreichenden Druck zu halten. Das Strömungsbegrenzungsventil begrenzt den Gasfluss aus der zusätzlichen Druckkammer, sodass die zusätzliche Druckkammer nicht so schnell entleert wird wie die Primärkammer. Auf diese Weise bleibt die zusätzliche Druckkammer stärker aufgeblasen als die Primärdruckkammer, sodass das zusätzliche Airbagkissen eine gewünschte Position in der Fahrzeugkabine einnimmt.
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1 stellt ein Fahrzeug 10 mit einem Insassenschutzsystem 12 dar. Das Insassenschutzsystem 12 beinhaltet ein Kollisionsmodul 14, einen Gasgenerator 16 und ein Airbagkissen 18. Das Kollisionsmodul 14 ist mit dem Gasgenerator 16 verbunden, der wiederum mit dem Airbagkissen 18 verbunden ist. Das Kollisionsmodul 14 ist ebenfalls mit einem Kollisionssensor verbunden (nicht dargestellt). Während des Betriebs des Fahrzeugs sammelt und übermittelt der Kollisionssensor Informationen an das Kollisionsmodul 14. Die gesammelten und an das Kollisionsmodul 14 übermittelten Informationen können Geschwindigkeitsdaten, Beschleunigungsdaten, Kraftdaten, Winkelpositionsdaten und dergleichen beinhalten. Diese Informationen werden vom Kollisionsmodul 14 mit vorgegebenen Schwellenwerten oder anderen Kollisionsmerkmalen verglichen, um zu ermitteln, ob ein Kollisionsereignis eingetreten ist. Beispiele für Kollisionssensoren sind Beschleunigungssensoren, Gyroskope, Drucksensoren, Geschwindigkeitssensoren oder dergleichen. Wenn das Kollisionsmodul 14 bestimmt, dass das Fahrzeug 10 an einem Kollisionsereignis beteiligt ist, sendet das Kollisionsmodul 14 ein Signal an den Gasgenerator 16 zum Auslösen des Airbagkissens 18.
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Nachdem ein Kollisionsereignis ermittelt wurde, wird der Gasgenerator 16 ausgelöst, um das Airbagkissen 18 zu entfalten. Es kann jeder geeignete Gasgenerator verwendet werden, wie beispielsweise pyrotechnische oder gelagerte Gasgeneratoren. Der Gasgenerator 16 befüllt das Airbagkissen 18 schnell mit einem Gas und das Airbagkissen dehnt sich schnell aus, um eine Barriere zwischen einem Fahrzeuginsassen und den starren Strukturen im Fahrzeug 10 zu schaffen.
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Wie in 1 dargestellt, beinhaltet das Airbagkissen 18 einen primären oder ersten Kissenabschnitt 20 sowie einen zusätzlichen oder zweiten Kissenabschnitt 32. In weiteren Beispielen kann das Airbagkissen 18 weitere zusätzliche Kissenabschnitte beinhalten, um einen Insassen 40 zusätzlich oder anderweitig zu schützen.
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In dem veranschaulichenden Beispiel beinhaltet das Airbagkissen 18 den zweiten Kissenabschnitt 32, um den Kontakt des Insassen 40 mit einer A-Säule 42 zu verhindern. Wie bereits beschrieben, kann die A-Säule 42 und/oder eine Windschutzscheibe 44 zum Insassen 40 hin geneigt sein, sodass herkömmliche Airbagkissen den Insassen 40 bei einer Kollision weniger daran hindern, die A-Säule 42 oder die Windschutzscheibe 44 zu kontaktieren. Um diesen Umständen zu begegnen, beinhaltet das Airbagkissen 18 den zweiten Kissenabschnitt 32, der vom ersten Kissenabschnitt 20 zwischen dem Insassen 40 und einem Bereich, wie etwa der A-Säule 42, nach außen ragt. Weitere Beispiele sind zusätzliche Kissen, die dazu dienen, die Insassen vor der Kontaktierung von Formationen auf Instrumententafeln, wie beispielsweise Navigationsbildschirmen, erhöhten oder versenkten Staufächern, Benutzeroberflächen, Unterhaltungssystemen, Komponenten von Klimaanlagen und dergleichen, zu schützen.
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Rückblickend auf 1 ist der Insasse 40 ein Beifahrer im Fahrzeug 10. Das Airbagkissen 18 ist ein Airbag vor dem Insassen 40 und wird so dargestellt, wie es nach dem Befüllen des Airbagkissens 18 durch den Gasgenerator 16 erscheint. Wie zu erkennen ist, kann das Airbagkissen 18 auch an anderen Stellen im Fahrzeug eingesetzt werden. Wie in 2 dargestellt, befindet sich der erste Kissenabschnitt 20 im Wesentlichen vor dem Insassen 40 und ragt seitlich über das Fahrzeug 10 von einem mittleren Bereich des Fahrzeugs 10 zur Außenseite des Fahrzeugs 10. Der zweite Kissenabschnitt 32 ragt von einer seitlichen Außenfläche 26 an der Außenseite des ersten Kissenabschnitts 20 nach außen. In diesem Beispiel ist der zweite Kissenabschnitt 32 vor und seitlich außerhalb des Insassen 40 angeordnet. In dieser Position befindet sich der zweite Kissenabschnitt 32 in einem Verfahrweg, wenn sich der Insasse während eines Kollisionsereignisses nach vorne und nach außen bewegt. In weiteren Beispielen kann der zweite Kissenabschnitt 32 andere Ausrichtungen aufweisen und in verschiedene Richtungen in das Fahrzeug 10 hineinragen. So kann beispielsweise der zweite Kissenabschnitt 32 nach innen zu einem Fahrersitz, nach oben zum Dach, nach unten zu den Füßen eines Insassen oder in jede Richtung ragen, in die weitere Schutzmaßnahmen erforderlich sind.
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Nochmals unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beinhaltet der erste Kissenabschnitt 20 eine erste Wand 22, die eine erste Kammer 24 definiert. Die erste Wand 22 ist eine dünne Materialschicht, die genäht oder anderweitig zu einer runden Form ausgebildet wird, um die erste Kammer 24 zu erzeugen. Die erste Kammer 24 ist ein geschlossenes Volumen, das dazu geeignet ist, das vom Gasgenerator 16 abgegebene Gas aufzunehmen. Die erste Wand 22 des ersten Kissenabschnitts 20 definiert einen Anschluss 28. Der Anschluss 28 ist eine Öffnung in der ersten Wand 22, die den Gasaustritt aus der ersten Kammer 24 ermöglicht. In diesem Beispiel ist der Anschluss 28 eine einzelne runde Öffnung, wobei jedoch auch andere Formen des Anschlusses 28 oder mehrere Öffnungen verwendet werden können.
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Der zweite Kissenabschnitt 32 beinhaltet eine zweite Wand 34, die eine zweite Kammer 36 definiert. Die zweite Wand 34 ist auch eine dünne Materialschicht, die genäht oder anderweitig zu einer runden Form ausgebildet ist. Der zweite Kissenabschnitt 32 beinhaltet eine Verbindungskante 30, die mit der Außenfläche 26 des ersten Kissenabschnitts 20 verbunden ist. In diesem Beispiel ist die Verbindungskante 30 im Wesentlichen kreisförmig, wobei die Verbindungskante 30 rechteckig, oval oder in einer anderen geeigneten Form ausgeführt sein kann. Die Verbindungskante 30 ist eine Kante der zweiten Wand 34, die mit dem zweiten Polsterabschnitt 32 um den Anschluss 28 herum verbunden ist. In dieser Konfiguration kann das in der ersten Kammer 24 befindliche Gas durch den Anschluss 28 in die zweite Kammer 36 strömen.
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Wie in diesem Beispiel in 1 weiter dargestellt, beinhaltet das Airbagkissen 18 auch ein Strömungsbegrenzungsventil 38. Das Strömungsbegrenzungsventil 38 befindet sich am oder in der Nähe des Anschlusses 28. In bestimmten Betriebsarten begrenzt das Strömungsbegrenzungsventil 38 den Gasfluss von der zweiten Kammer 36 zur ersten Kammer 24. Wie bereits beschrieben, ist es wünschenswert, ein Druckniveau in der zweiten Kammer 36 über einem vorgegebenen Schwellenwert beizubehalten, um eine gewünschte Ausrichtung oder eine gewünschte Steifigkeit des zweiten Kissenabschnitts 32 beizubehalten. Eine Möglichkeit, eine gewünschte Ausrichtung oder Steifigkeit beizubehalten, besteht darin, zu gewährleisten, dass das Gas nicht frei in die erste Kammer 24 aus der zweiten Kammer 36 einströmen kann. Das Strömungsbegrenzungsventil 38 ist am oder in der Nähe des Anschlusses 28 positioniert, um diesen freien Durchfluss zu begrenzen.
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Das Strömungsbegrenzungsventil 38 ist für den Betrieb in einer geöffneten Position und in einer begrenzenden Position konfiguriert. In der geöffneten Position ermöglicht das Strömungsbegrenzungsventil 38 den Gasfluss von der ersten Kammer 24 in die zweite Kammer 36. Das Strömungsbegrenzungsventil 38 funktioniert in der geöffneten Position während der Entfaltungsstufe des Airbagkissens 18. In der Begrenzungsposition dient das Strömungsbegrenzungsventil 38 zur Begrenzung des Gasflusses von der zweiten Kammer 36 in die erste Kammer 24. Das Strömungsbegrenzungsventil 38 wird in der Begrenzungsposition betrieben, nachdem der zweite Kissenabschnitt 32 entfaltet und in die gewünschte Position gebracht wurde. Das Strömungsbegrenzungsventil 38 dient in seiner Begrenzungsposition dazu, den zweiten Kissenabschnitt 32 in dieser gewünschten Position zu halten. Das Strömungsbegrenzungsventil kann verschiedene geeignete Konfigurationen aufweisen, um diese Funktionalität zu gewährleisten.
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In einem in 3 dargestellten Beispiel beinhaltet das Airbagkissen 18 ein Strömungsbegrenzungsventil 100. In diesem Beispiel beinhaltet das Strömungsbegrenzungsventil 100 eine Klappe 102, die oberhalb des Anschlusses 28 angeordnet ist. Die Klappe 102 ist ein dünnes Materialstück, das auf mindestens einer Seite des Anschlusses 28 so verbunden ist, dass, wenn der erste Kissenabschnitt 20 mit Gas gefüllt ist und der zweite Kissenabschnitt 32 mit Gas gefüllt ist, die Klappe 102 den Anschluss 28 bedeckt. In dem in 3 dargestellten Beispiel ist die Klappe 102 rechteckig und die Klappe 102 ist auf zwei Bereichen der Klappe 102 aufgenäht, die sich auf gegenüberliegenden Seiten des Anschlusses 28 befinden. Eine erste Stichreihe 110 und eine Stichreihe 112 sind vertikal auf gegenüberliegenden Seiten des Anschlusses 28 angeordnet. Die erste Stichreihe 110 verläuft im Wesentlichen parallel zu einer ersten Seitenkante 114 der Klappe 102 und die zweite Stichreihe 112 verläuft im Wesentlichen parallel zu einer zweiten Seitenkante 116 der Klappe 102. Eine Oberkante 106 und eine Unterkante 108 der Klappe 102 bleiben ungesichert und können sich beim Aufblasen der ersten Kammer 24 und der zweiten Kammer 36 von der Außenfläche 26 des ersten Kissenabschnitts lösen. In weiteren Beispielen kann die Klappe 102 andere Formen annehmen und mit dem ersten Kissenabschnitt durch andere geeignete Verbindungstechniken, wie beispielsweise Kleben, Schweißen, Nieten oder dergleichen, verbunden werden. Die Klappe 102 kann aus jedem geeigneten Material hergestellt werden und besteht in einem Beispiel aus einem Nylongewebe.
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Das Strömungsbegrenzungsventil 100 ist in der geöffneten Position in 4 und in der Begrenzungsposition in 5 dargestellt. Wie dargestellt, ist die Klappe 102 von der Außenfläche 26 des ersten Kissenabschnitts 20 durch einen Spalt 104 getrennt. Wenn sich die erste Kammer 24 mit Gas aus dem Gasgenerator 16 füllt, befindet sich das Strömungsbegrenzungsventil 100 in der geöffneten Position, da der Druck innerhalb der ersten Kammer 24 keine Kräfte auf die erste Wand 22 ausübt, um die Außenfläche 26 zu spannen. Dieser Umstand ermöglicht es, den Bereich der Klappe 102 zwischen der ersten Stichreihe 110 und der zweiten Stichreihe 112 von der Außenfläche 26 zu trennen und den Gasfluss von der ersten Kammer 24 in die zweite Kammer 36 zu ermöglichen. Wenn sich die erste Kammer 24 mit Gas befüllt und der Druck innerhalb der ersten Kammer 24 ansteigt, werden Kräfte auf die Innenseite der ersten Wand 22 ausgeübt. Dieser Vorgang spannt die erste Wand 22 und verschiebt die erste Stichreihe 110 weiter von der zweiten Stichreihe 112 weg. Hierdurch wird der Abstand 104 verringert und der Bereich der Klappe 102 zwischen der ersten Stichreihe 110 und der zweiten Stichreihe 112 näher an den Anschluss 28 herangezogen.
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Die Klappe 102 ist mit der ersten Wand 22 verbunden, wodurch, wenn die erste Kammer 24 vollständig entfaltet ist (z. B. im Bereich von 30 bis 40 psi), die Klappe 102 flach an der Außenfläche 26 der ersten Wand 22 anliegt. Dies kann erreicht werden, indem die Klappe 102 so vernäht wird, dass der Abstand zwischen der ersten Stichreihe 110 und der zweiten Stichreihe 112 entlang der ersten Wand 22 im Wesentlichen gleich der Länge des Materials der Klappe 102 zwischen der Position der ersten Stichreihe 110 und der zweiten Stichreihe 112 ist. Wie zu erkennen ist, wenn der Abstand zwischen der ersten Stichreihe 110 und der zweiten Stichreihe 112 entlang der ersten Wand 22 geringer ist als die Materiallänge der Klappe 102 zwischen der ersten Stichreihe 110 und der zweiten Stichreihe 112, würde die Klappe 102 auch bei einer vollständigen Entfaltung der ersten Kammer 24 gekräuselt bleiben.
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Die vorstehende Konfiguration der Klappe 102 gegenüber der ersten Wand 22 bewirkt, dass die Klappe 102 den Gasfluss von der ersten Kammer 24 in die zweite Kammer 36 ermöglicht, wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil 100 in der geöffneten Position befindet (d. h. die Klappe 102 ist von der ersten Wand 22 getrennt). Wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil 100 in der Begrenzungsposition befindet (d. h. die Klappe 102 wird näher an die erste Wand 22 herangezogen), wird der Gasfluss von der zweiten Kammer 36 zur ersten Kammer 24 begrenzt und der Druck in der zweiten Kammer 36 kann auf einem höheren Druckniveau gehalten werden als ein Druckniveau in der ersten Kammer 24.
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Die 6 und 7 stellen ein Strömungsbegrenzungsventil 200 dar. In diesem Beispiel beinhaltet das Strömungsbegrenzungsventil 200 einen Haltegurt 202 und eine Schiene 214. Der Haltegurt 202 ist eine längliche Komponente mit einem ersten Ende 204, das am ersten Kissenabschnitt 20 an oder nahe eines Umfangs 212 des Anschlusses 28 befestigt ist. Das erste Ende 204 des Haltegurts 202 kann am ersten Kissenabschnitt 20 durch Nähte, Kleben, Nieten oder andere geeignete Verfahren befestigt werden. Ein zweites Ende 206 des Haltegurts 202 wird an einer Innenwand 216 des zweiten Kissenabschnitts 32 befestigt. Das zweite Ende 206 wird ebenfalls durch Nähte, Kleben, Nieten oder andere geeignete Verfahren befestigt. Ein Abschnitt 218 des Haltegurts 202 zwischen dem ersten Ende 204 und dem zweiten Ende 206 ist um den Anschluss 28 herum angebracht oder gesichert. Wie in 6 dargestellt, befindet sich der Abschnitt 218 des Haltegurts 202 in der Schiene 214. Der Abschnitt 218 des Haltegurts 202 in der Spur 214 erstreckt sich vom ersten Ende 204 und umkreist den Anschluss 28 im Uhrzeigersinn, bevor er die Schiene 214 am Punkt 220 verlässt. In diesem Beispiel wird ein dünnes Materialstück mit der ersten Wand 22 des ersten Kissenabschnitts 20 um den Anschluss 28 herum vernäht oder anderweitig verbunden, um die Schiene 214 zu bilden. Die Schiene 214 ist ein Kanal, durch den der Haltegurt geführt werden kann, um den Anschluss 28 zu umschließen. Wie zu erkennen ist, wenn das zweite Ende 206 vom ersten Ende 204 weggezogen wird, wirkt der Haltegurt 202 wie ein Kordelzug und hält die Schiene 214 zusammen, um den Durchmesser des Anschlusses 28 zu verringern.
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6 stellt das Strömungsbegrenzungsventil 200 in der geöffneten Position dar. Wie bereits beschrieben, füllt das Gas während der Entfaltungsstufe des Airbagkissens 18 die erste Kammer 24 und strömt zum Befüllen der zweiten Kammer 36 durch den Anschluss 28. In dieser Betriebsphase ist der Durchmesser des Anschlusses 28 durch das Strömungsbegrenzungsventil 200 nicht beeinträchtigt. Während sich die zweite Kammer 36 mit Gas füllt, entfernt sich die Innenwand 216 der zweiten Kammer 36 von der ersten Kammer 24 und dem Anschluss 28. Dabei bewegt sich auch das zweite Ende 206, das an der Innenwand 216 befestigt ist, vom Anschluss 28 und vom ersten Ende 204 des Haltegurts 202 weg. Diese Bewegung bewegt das Strömungsbegrenzungsventil 200 aus der geöffneten Position in die Begrenzungsposition.
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Wie in 7 dargestellt, befindet sich das Strömungsbegrenzungsventil 200 in der Begrenzungsposition. Während der Bewegung der Innenwand 216 vom Anschluss 28 weg wurde der Abschnitt 218 des Haltegurts 202 in der Schiene 214 reduziert, da der Haltegurt 202 aus der Schiene 214 herausgezogen wurde. Dies wiederum reduziert den Durchmesser des Anschlusses 28 auf einen zweiten Durchmesser 210, da die Schiene 214 zusammengedrückt wurde. Der zweite Durchmesser 210 ist kleiner als ein Original oder der erste Durchmesser 208 in 6. Da der zweite Durchmesser 210 kleiner als der erste Durchmesser 208 ist, wird der Gasfluss von der zweiten Kammer 36 zurück in die erste Kammer 24 durch das Strömungsbegrenzungsventil 200 begrenzt.
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Das Beispiel der 6 und 7 veranschaulicht eine Kordelzug- und Ziehbewegung. In weiteren Beispielen des Strömungsbegrenzungsventils 200 kann das erste Ende 204 des Haltegurts 202 mit anderen Schließmechanismen verbunden werden, welche die Größe der Öffnung zwischen der ersten Kammer 24 und der zweiten Kammer 36 reduzieren können. Derartige alternative Schließmechanismen beinhalten einen Reißverschluss, eine Schiebe- oder Flügeltür oder eine irisartige Vorrichtung. Wie zu erkennen ist, kann das bewegliche Element eines derartigen alternativen Schließmechanismus am ersten Ende 204 des Haltegurts 202 befestigt und von der geöffneten Position in die begrenzende Position bewegt werden, wenn das zweite Ende 206 des Haltegurts 202 während des Entfaltens der zweiten Kammer 36 vom Anschluss 28 weggezogen wird.
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Eine weitere exemplarische Ausführungsform des Strömungsbegrenzungsventils ist in den 8 und 9 dargestellt. In diesem Beispiel beinhaltet ein Strömungsbegrenzungsventil 300 eine Ventilwand 302, die einen länglichen Durchgang 304 definiert. In diesem Beispiel verläuft die Ventilwand 302 kegelstumpfförmig mit einer Basis 310, die mit dem ersten Kissenabschnitt 20 um den Anschluss 28 herum verbunden ist, und einem Auslass 312, der in die zweite Kammer 36 hineinragt. Der Auslass 312 weist einen kleineren Durchmesser als die Basis 310 auf, wodurch das Strömungsbegrenzungsventil 300 trichterförmig ausgebildet ist. Die Basis 310 wird mit dem ersten Kissenabschnitt 20 durch jedes geeignete Befestigungsverfahren, wie beispielsweise Nähen, Kleben, Schweißen, Nieten oder dergleichen, verbunden. Der Auslass 312 ist ein freies Ende des Strömungsbegrenzungsventils 300 und ist in der zweiten Kammer 36 angeordnet. Der Auslass 312 kann sich innerhalb der zweiten Kammer 36 verbiegen oder anderweitig bewegen. Das Strömungsbegrenzungsventil 300 kann neben der in 8 dargestellten kegelstumpfförmigen Form auch in anderen Formen ausgeführt werden. In weiteren Beispielen ist das Strömungsbegrenzungsventil 300 zylinderförmig, pyramidenförmig oder weist eine andere längliche Form mit einem zentralen Durchgang auf.
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8 stellt das Strömungsbegrenzungsventil 300 in der geöffneten Position dar. In dieser Position füllt sich die erste Kammer 24 mit Gas und das Gas strömt anschließend durch den Anschluss 28 in die zweite Kammer 36, wobei der längliche Durchgang 304 im Strömungsbegrenzungsventil 300 durchlaufen wird. Während der Entfaltungsstufe füllt sich die zweite Kammer 36 mit Gas, wodurch der zweite Kissenabschnitt 32 vom ersten Kissenabschnitt 20 weg projiziert wird. In dieser Konfiguration kann das Gas frei durch den länglichen Durchgang 304 strömen.
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9 stellt das exemplarische Strömungsbegrenzungsventil 300 in der Begrenzungsposition während eines Kollisionsereignisses dar. In diesem Beispiel begrenzt das Strömungsbegrenzungsventil 300 den Gasfluss erst dann, wenn ein Insasse den zweiten Kissenabschnitt 32 wie dargestellt kontaktiert. Bei einer Kollision verformt der Insasse 40 den zweiten Kissenabschnitt 32, der wiederum die Ventilwand 302 des Strömungsbegrenzungsventils 300 verformt, wodurch das Strömungsbegrenzungsventil 300 die Begrenzungsposition einnimmt. Die Verformung der Ventilwand 302 schließt oder reduziert den länglichen Durchgang 304. Die Verformung der Ventilwand 302 begrenzt den Gasstrom von der zweiten Kammer zur ersten Kammer 24 aufgrund der reduzierten Größe des länglichen Durchgangs.
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Wie in 9 dargestellt, kontaktiert der Insasse 40 den zweiten Kissenabschnitt 32 entsprechend dem Pfeil und verformt die Ventilwand 302 des Strömungsbegrenzungsventils 300 an einem Klemmpunkt 314. Der Klemmpunkt 314 ist die Stelle an der Ventilwand 302, an welcher der längliche Durchgang 304 rechtwinklig zu seiner ursprünglichen ausgefahrenen Position, wie in 8 gezeigt, gefaltet wurde. Wie zu erkennen ist, kann der Insasse 40 während einer Kollision den zweiten Kissenabschnitt 32 auf verschiedene Weise und aus verschiedenen Winkeln kontaktieren. Durch die vielfältigen Kontaktmöglichkeiten des Insassen 40 mit dem zweiten Kissenabschnitt 32 kann auch die Ventilwand 302 auf vielfältige Weise verformt werden. So kann beispielsweise die Ventilwand 302 nicht durch Falten im rechten Winkel verformt werden, sondern die Ventilwand 302 kann in einem anderen Winkel gefaltet werden. Die Ventilwand 302 kann an einer Stelle näher am Auslass 312 oder näher an der Basis 310 gefaltet werden als in 9 dargestellt, oder die Ventilwand 302 kann bei einer Kollision eng aneinander gedrückt werden. Unabhängig von der Position oder der Art der Verformung der Ventilwand 302 wird bei Kontakt eines Insassen mit dem zweiten Kissenabschnitt 32 und dem Strömungsbegrenzungsventil 300 die Größe des länglichen Durchgangs 304 von seiner ursprünglichen Größe reduziert, um den Gasfluss aus der zweiten Kammer 36 zu begrenzen.
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Die vorstehenden Beispiele für das Strömungsbegrenzungsventil werden während der Entfaltung des Airbagkissens 18 in der geöffneten Position und während eines Kollisionsereignisses in der Begrenzungsposition betrieben. Wie bereits beschrieben, begrenzt das Strömungsbegrenzungsventil in der Begrenzungsposition den Luftstrom von der zweiten Kammer 36 zurück in die erste Kammer 24, der ansonsten ohne das Strömungsbegrenzungsventil zustande käme. Auf diese Weise wird durch das Strömungsbegrenzungsventil ein Druckniveau innerhalb der zweiten Kammer 36 aufrechterhalten, das größer ist als ein Druckniveau innerhalb der ersten Kammer 24 während eines Kollisionsereignisses. Das Strömungsbegrenzungsventil kann auch das Druckniveau innerhalb der zweiten Kammer 36 über einem vorgegebenen Schwellenwert halten. Der vorgegebene Druckschwellenwert innerhalb der zweiten Kammer 36 kann so bestimmt werden, dass bei oder über dem vorgegebenen Druckschwellenwert der zweite Kissenabschnitt 32 an einer gewünschten Position oder Ausrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen positioniert wird. In einem Beispiel beträgt der vorgegebene Schwellenwertdruck 10 psi. In weiteren Beispielen kann der vorgegebene Schwellenwert andere Werte im Bereich von 5 bis 15 psi annehmen.
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Die vorstehenden Beispiele beschreiben primäre (oder erste) Kissenabschnitte, die beifahrerseitige Airbagkissen darstellen, mit zusätzlichen (oder zweiten) Kissenabschnitten, die zum Schutz der Fahrzeuginsassen aus diesen herausragen. Die ersten und zweiten Kissen können sich auf der Fahrerseite oder an einer anderen Stelle im Fahrzeug befinden. Darüber hinaus können die zuvor beschriebenen exemplarischen Strömungsbegrenzungsventile auch an anderen Stellen im Fahrzeug eingesetzt werden.
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Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltkreiselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung von verschiedenen Begriffen beschrieben, einschließlich „verbunden“, „eingerastet“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann eine Beziehung eine direkte Beziehung sein, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element in der oben genannten Offenbarung beschrieben wird, wenn keine anderen intervenierenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung sein, wenn ein oder mehrere intervenierende(s) Element(e) (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden ist/sind.
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In dieser Anwendung kann einschließlich der folgenden Definitionen der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ ggf. durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann auf Folgendes verweisen bzw. Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); eine Prozessorschaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die Code ausführt; eine Memory-Schaltung (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), die einen von der Prozessorschaltung ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten, wie zum Beispiel in einem System-on-Chip.
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Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen beinhalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellenschaltungen kabelgebundene oder -lose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen hier aus verbunden sind. Die Funktionalität der in vorliegender Offenbarung genannten Module kann auf mehrere Module verteilt werden, die über Schnittstellenschaltungen verbunden sind. So können zum Beispiel mehrere Module einen Lastenausgleich zulassen. In einem anderen Beispiel können von einem Servermodul (z. B. Remote-Server oder Cloud) ermittelte Funktionen eines Client-Moduls übernommen werden.
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Die vorhergehende Beschreibung ist rein illustrativ und soll die vorliegende Offenbarung sowie ihre Ausführungen oder Verwendungen keineswegs einschränken. Die umfassenden Lehren der Offenbarung können in zahlreichen Formen umgesetzt werden. Obwohl die vorliegende Offenbarung also bestimmte Beispiele beinhaltet, ist der eigentliche Umfang der Offenbarung hierdurch in keiner Weise eingeschränkt und weitere Modifikationen gehen aus dem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und den folgenden Patentansprüchen hervor. Es sei darauf hingewiesen, dass einer oder mehrere Schritte innerhalb eines Verfahrens in anderer Reihenfolge (oder gleichzeitig) ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern. Ferner, obwohl jede der Ausführungsformen oben dahingehend beschrieben ist, dass sie bestimmte Merkmale aufweist, kann/können eines oder mehrere dieser Funktionen, die in Bezug auf jede Ausführungsform der Offenbarung beschrieben sind, in jeder der anderen Ausführungsformen implementiert und/oder kombiniert werden, selbst wenn diese Kombination nicht explizit beschrieben wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, schließen sich die beschriebenen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus, und Permutationen von einer oder mehreren Ausführungsformen gegeneinander bleiben innerhalb des Schutzumfangs dieser Offenbarung.
