DE10316542B4

DE10316542B4 - Luftsackvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Entfalten eines Luftsacks

Info

Publication number: DE10316542B4
Application number: DE10316542A
Authority: DE
Inventors: Kenji Mori; Hiroyuki Kobayashi; Yuji Kuriyama; Tadashi Yamamoto; Toru Koyama; Toshinori Tanase
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2011-08-11
Anticipated expiration: 2023-04-11
Also published as: US20030193173A1; CN1449953A; US7201394B2; US20050206136A1; CN1192921C; DE10316542A1

Abstract

Luftsackvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Luftsack (125), einem Voraufprallsensor (140), einem Aufprallsensor (141), einem ersten Gasgenerator (126) und einem zweiten Gasgenerator (127), wobei der erste Gasgenerator ansprechend auf ein Signal des Voraufprallsensors den Luftsack in einen vorbestimmten Aufblasbereich hinein entfaltet, und der zweite Gasgenerator den Luftsack ansprechend auf ein Signal des Aufprallsensors vollständig aufbläst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftsackvorrichtung für Fahrzeuge und ein Verfahren zum Entfalten eines Luftsacks.
Es sind Luftsackvorrichtungen bekannt, die in der Mitte eines Lenkrads angeordnet sind. Eine solche Luftsackvorrichtung weist einen Luftsack und einen Gasgenerator zum Zuführen von Aufblähgas zu dem Luftsack auf. Der Gasgenerator ist zwischen den Speichen des Lenkrads und unter einer Auflage des Lenkrads angeordnet. Die Auflage weist einen dünnen Abschnitt auf, welcher der Außenform der Luftsackvorrichtung entspricht. Wenn ein Stoß einer Größe, welche gleich einem vorbestimmten Wert oder größer als dieser ist, auf das Fahrzeug einwirkt, führt der Gasgenerator dem Luftsack Gas zu. Demgemäß bricht der Luftsack die Auflage an dem dünnen Abschnitt auf und entfaltet sich außerhalb des Lenkrads. Dies verringert den Einfluß des Aufprallstoßes auf den Insassen.
In einer vorstehend beschriebenen Luftsackvorrichtung wird die Auflage entlang dem dünnen Abschnitt aufgebrochen, und eine Öffnung wird während einer Anfangsstufe der Luftsackentfaltung ausgebildet. Daher wird ein Teil der Energie zur Entfaltung des Luftsacks zum Aufbrechen des dünnen Abschnitts verwendet. Dies verlängert die zur Vollendung der Luftsackentfaltung erforderliche Zeitdauer.
Als eine andere Ausführung einer Luftsackvorrichtung des Standes der Technik offenbart die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2001-206176 eine in 24 bis 26 gezeigte Luftsackvorrichtung 300. Wie in 24 gezeigt, ist ein erstes Luftsackmodul in einer Tür 210 angeordnet. Das erste Luftsackmodul weist einen ersten Gasgenerator 288, einen ersten Luftsack 282 und eine Kontaktplatte 286 auf. Wenn ein Aufprall des Fahrzeugs auf der Grundlage der Erfassung durch einen Voraufprallsensor (nicht gezeigt) vorherbestimmt ist, erfolgt die Aktivierung des ersten Gasgenerators 288, um den ersten Luftsack 282 zum Inneren eines Fahrgastraums S zu entfalten, wie in 25 gezeigt ist. Die Entfaltung bewegt die Kontaktplatte 286 zum Inneren des Fahrgastraums S und drückt einen Insassen zum Inneren des Fahrgastraums S.
Ein zweites Luftsackmodul wird auf dem ersten Luftsack 282 getragen. Das zweite Luftsackmodul weist einen zweiten Gasgenerator 290 und einen zweiten Luftsack 284 auf. Wenn der erste Luftsack 282 entfaltet ist, wird das zweite Luftsackmodul in den Fahrgastraum S gedrückt. Wenn daraufhin ein Aufprallsensor (nicht gezeigt) einen Aufprall des Fahrzeugs erfaßt, wird der zweite Gasgenerator 290 aktiviert und bläht den zweiten Luftsack 284 zwischen dem Insassen und der Tür 210 auf, wie in 26 gezeigt ist. Dies verringert den Einfluß des Aufprallstoßes auf den Insassen.
Der zweite Luftsack 284 steht in einem nichtentfalteten Zustand in den Fahrgastraum S vor, wenn der erste Luftsack 282 entfaltet ist. Nach dem Vorstehzustand wird jedoch der zweite Luftsack 284 auf dem instabilen ersten Luftsack 282 aufgebläht. Daher kann der zweite Luftsack 284, welcher den Insassen hauptsächlich schützt, in einer Position aufgebläht werden, die zum Schutz nicht geeignet ist. Selbst wenn der zweite Luftsack 284 in einer dem Insassen entsprechenden Position entfaltet ist, kann der zweite Luftsack 284 infolge des Kontakts mit dem Insassen verlagert werden und kann daher den Stoß nicht auf wirkungsvolle Weise absorbieren. Demgemäß kann der zweite Luftsack 284 unter gewissen Umständen den Insassen nicht wirkungsvoll schützen.
Aus der Druckschrift DE 43 20 226 A1 ist ein Fußgängerairbag bekannt. Dieser Airbag wird entweder aufgrund eines Signals von einem Annäherungssensor oder von einem Berührungssensor ausgelöst und kann nach einem Zusammenstoß oder einer Unfallsituation, die nicht zu einem Zusammenstoß geführt hat, durch das Herstellen eines Unterdrucks wiederhergestellt werden.
Gemäß der Druckschrift DE 41 19 788 A1 ist ein Seitenairbag-Gerät hinter der Abdeckung einer Fahrzeugtür bereit gestellt. Bei dem Aufblähen des Airbags schwingt die Abdeckung nach außen, um einen Zwischenraum zu erzeugen, damit der Airbag gleichmäßig aufgebläht werden kann.
Aus der Druckschrift DE 199 14 214 A1 ist ein Airbagsystem bekannt, bei dem ein Airbag zwei Kammern aufweist, die einzeln aufgebläht werden können. Die erste Kammer kann schnell aufgebläht werden, ohne die zweite Kammer aufzublähen. Das Aufblähen der zweiten Kammer wird unterdrückt, bis eine vorbestimmte Druckhöhe in der ersten Kammer erreicht ist. Erst dann wird die zweite Kammer über zwischen der ersten und der zweiten Kammer vorgesehene Abgabeöffnungen aufgeblasen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Luftsackvorrichtung zu schaffen, die im Fall eines Aufpralls ein schnelleres Aufblasen des Luftsacks ermöglicht.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Luftsackvorrichtung nach Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren zum Entfalten und Aufblasen eines Luftsacks nach Anspruch 6 gelöst.
Vorteile Ausführungsformen werden gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, welche die Prinzipien der Erfindung beispielhaft darstellen.
Die Erfindung und ihre Vorteile werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung gegenwärtig bevorzugter Ausführungsformen und Vergleichsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen deutlich.
1 zeigt eine Vorderansicht eines Lenkrads, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung versehen ist,
2 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht im Schnitt entlang der Linie 2-2 der 1,
3 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung der Schaltung der in 1 gezeigten Luftsackvorrichtungen,
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das mit Luftsackvorrichtungen gemäß einem Vergleichsbeispiel ausgestattet ist,
5 zeigt eine vergrößerte Teilquerschnittansicht im Schnitt entlang der Linie 5-5 der 4,
6 zeigt eine Teilquerschnittansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel ausgestattet ist,
7 zeigt eine Teilquerschnittansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel ausgestattet ist,
8 zeigt eine Teilquerschnittansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel ausgestattet ist,
9 zeigt eine Teilquerschnittansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung einem Vergleichsbeispiel ausgestattet ist,
10 zeigt eine Teilquerschnittansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel ausgestattet ist,
11 zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel ausgestattet ist,
12 zeigt eine vergrößerte Teilquerschnittansicht im Schnitt entlang der Linie 12-12 der 11,
13 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das mit Luftsackvorrichtungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist,
14 zeigt eine vergrößerte Teilquerschnittansicht im Schnitt entlang der Linie 14-14 der 13,
15(a) zeigt eine vergrößerte Teilquerschnittansicht im Schnitt entlang der Linie 15(a)-15(a) der 13,
15(b) zeigt eine Teilquerschnittansicht zur Darstellung der Beziehung zwischen einem der Luftsackvorrichtungen und dem entsprechenden Gasgenerator, wie in 13 gezeigt,
16 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht im Schnitt entlang der Linie 16-16 der 13,
17 zeigt ein Blockdiagramm zur Darstellung der Schaltung der in 13 gezeigten Luftsackvorrichtungen,
18 zeigt eine Teilquerschnittansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist,
19 zeigt eine Teilquerschnittansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist,
20 zeigt eine Teilquerschnittansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist,
21 zeigt eine Teilquerschnittansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist,
22 zeigt eine Seitenteilansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist,
23 zeigt eine Seitenteilansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Luftsackvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist,
24 zeigt eine vergrößerte Teilquerschnittansicht einer Luftsackvorrichtung gemäß Stand der Technik in einem nichtaktivierten Zustand,
25 zeigt eine vergrößerte Teilquerschnittansicht der in 24 gezeigten Luftsackvorrichtung, wenn ein Aufprall vorherbestimmt ist, und
26 zeigt eine vergrößerte Teilquerschnittansicht der in 24 gezeigten Luftsackvorrichtung, wenn ein Aufprall eintritt.
Ein Vergleichsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben.
Wie 1 und 2 zeigen, weist ein Lenkrad 21, das in dem Fahrgastraum eines Fahrzeugs angeordnet ist, einen runden Greifring 22 auf, eine Auflage 23, die in der Mitte des Rings 22 angeordnet ist, und drei Speichen 24, die den Ring 22 mit der Auflage 23 verbinden. Der Ring 22 und die Speichen 24 schließen einen Kern 25 ein, der aus Aluminiumlegierung hergestellt ist, und eine Oberflächenschicht 26 ein, welche den Kern 25 bedeckt. Die Oberflächenschicht 26 ist aus einem weichen Kunstharz hergestellt. Eine Nabe 27 ist in der Mitte des Kerns 25 ausgebildet. Das Lenkrad 21 ist an der Nabe 27 an einer Lenkwelle 28 befestigt.
Ein Luftsackmodul 29 ist in der Mitte des Lenkrads 21 angeordnet. Speziell ist das Luftsackmodul 29 in einem Raum angeordnet, der durch die Auflage 23 und den Kern 25 begrenzt ist, und ist an der Innenseite des Kerns 25 mit einer Tragplatte 30 befestigt. Das Luftsackmodul 29 weist einen Luftsack 31 in einem Faltungszustand und einen Gasgenerator 32 auf. Der Gasgenerator 32 liefert Gas, um den Luftsack 31 zu entfalten und aufzublähen.
Ein Öffnungs- und Schließmechanismus 33 ist zwischen dem Luftsack 31 und der Auflage 23 angeordnet. Der Öffnungs- und Schließmechanismus 33 ist als ein Öffnungsmechanismus zum Ausbilden einer Öffnung in einem Teil funktionswirksam, der den Luftsack 31 vor dem Entfalten des Luftsacks 31 abdeckt. Der Öffnungs- und Schließmechanismus 33 ist ebenso als ein Schließmechanismus zum Schließen der Öffnung 34 funktionswirksam.
D. h., die Öffnung 34 ist in der Auflage 23 des Lenkrads 21 ausgebildet. Eine Abdeckung 35 ist an der Auflage 23 mit einer Drehwelle 36 angeordnet, um die Öffnung 34 selektiv zu öffnen und zu schließen. Ein Öffnungs- und Schließmotor 37 ist an dem Kern 25 des Lenkrads 21 angeordnet. Der Motor 37 dreht die Drehwelle 36 mit Rädern 38, 39. Die Abdeckung 35 ist zwischen einer Offenlage, die in 2 durch gestrichelte Linien gezeigt ist, und einer Schließlage, die in 2 durch Volllinien gezeigt ist, verschwenkbar.
Nachstehend wird die Schaltung der Luftsackvorrichtung beschrieben.
Eine Steuervorrichtung 40 (in 3 gezeigt) speichert Programme zur Steuerung der Operation der gesamten Luftsackvorrichtung. Ein Speicher 41 ist mit der Steuervorrichtung 40 verbunden. Der Speicher 41 speichert Daten, wie z. B. Daten in bezug auf den Zeitpunkt, zu welchem die Abdeckung 35 nach der Offenlage geschlossen wird.
Ein Voraufprallsensor 42 und ein Aufprallsensor 43 sind mit der Steuervorrichtung 40 verbunden. Der Voraufprallsensor 42 ist in einem Vorderabschnitt des Fahrzeugs angeordnet. Der Voraufprallsensor 42 überträgt Ultraschallwellen oder Funkwellen in Vorwärtsrichtung, um ein Objekt zu erfassen, wie z. B. ein sich annäherndes Fahrzeug. Auf der Grundlage von Erfassungssignalen von dem Voraufprallsensor 42 gewinnt die Steuervorrichtung 40 die Relativgeschwindigkeit und den Abstand zwischen dem Objekt, das voraus befindlich ist, und dem Fahrzeug, in welchem die Steuervorrichtung 40 angeordnet ist, und vorherbestimmt die Wahrscheinlichkeit eines Aufpralls. Der Aufprallsensor 43 ist in einem Vorderabschnitt des Fahrzeugs angeordnet. Der Aufprallsensor 43 erfaßt einen tatsächlichen Frontalaufprall und sendet ein Aufprallerfassungssignal zu der Steuervorrichtung 40.
Der Motor 37 und der Gasgenerator 32 sind mit der Steuervorrichtung 40 verbunden. Wenn auf der Grundlage der Erfassung durch den Voraufprallsensor 42 ein Frontalaufprall vorherbestimmt ist, steuert die Steuervorrichtung 40 den Motor 37 an, um die Abdeckung 35 in die Offenlage zu verschwenken. Demzufolge wird das Luftsackmodul 29 durch die Öffnung 34 in der Auflage 23 zu dem Fahrgast freigelegt.
Beim Aufnehmen eines Aufprallerfassungssignals von dem Aufprallsensor 43 während der Öffnung der Abdeckung 35 aktiviert die Steuervorrichtung 40 den Gasgenerator 32, wodurch von dem Gasgenerator 32 dem Luftsack 31 Gas zugeführt wird. Demgemäß wird der Luftsack 31 durch die Öffnung 35 nach außerhalb des Lenkrads 21 entfaltet. Wenn die Abdeckung 35 offen ist, und die Steuervorrichtung 40 von dem Aufprallsensor 43 für eine vorbestimmte Zeitdauer vom dem Augenblick, wenn ein Aufprall vorherbestimmt ist, kein Aufprallerfassungssignal aufnimmt, steuert die Steuervorrichtung 40 den Motor 37 zur Drehung in einer Rückwärtsrichtung, um die Abdeckung 35 in die Schließlage zu verschwenken. Demzufolge wird die Öffnung 34 geschlossen.
Ein Öffnungsschalter 44 ist mit der Steuervorrichtung 40 verbunden. Wenn der Öffnungsschalter 44 von Hand eingeschaltet wird, erfolgt die Einschaltung des Motors 37, um die Abdeckung 35 zu öffnen, ungeachtet des Erfassungszustands des Voraufprallsensors 42. Wenn der Öffnungsschalter 44 anschließend eingeschaltet wird, wird die Abdeckung 35 geschlossen.
Nachstehend wird eine Operation der Luftsackvorrichtung beschrieben.
Während der normalen Fahrt des Fahrzeugs ist die Abdeckung 35 in einer Schließlage, wie in 2 durch Vollinien gezeigt ist, und die Öffnung 34 bleibt verschlossen. Wenn in diesem Zustand die Steuervorrichtung 40 auf der Grundlage der Erfassung durch den Voraufprallsensor 42 einen Frontalaufprall vorherbestimmt, steuert die Steuervorrichtung 40 den Motor 37 zur Drehung an, wodurch die Abdeckung 35 in die Offenlage verschwenkt wird, wie in 2 durch gestrichelte Linien gezeigt ist. Als Reaktion auf die Drehung wird das Luftsackmodul 29 durch die Öffnung 34 in der Auflage 23 nach außerhalb freigelegt.
Wenn daraufhin der Aufprallsensor 43 einen tatsächlichen Frontalaufprall erfaßt, wird ein Aufprallerfassungssignal zu der Steuervorrichtung 40 gesandt. Demgemäß wird der Gasgenerator 32 eingeschaltet und führt dem Luftsack 31 Gas zu, um den Luftsack 31 durch die Öffnung 34 zu dem Körper des Fahrgasts zu entfalten. Die Entfaltung des Luftsacks 31 absorbiert auf wirkungsvolle Weise den Stoß, der infolge des Aufpralls auf den Fahrgast einwirkt.
Wenn andererseits kein Aufprallerfassungssignal durch den Aufprallsensor 43 ausgegeben ist, bis eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Zeitpunkt abgelaufen ist, wenn ein Aufprall vorherbestimmt ist, veranlaßt die Steuervorrichtung 40 den Motor 37 zur Drehung in der Rückwärtsrichtung. Die Rückwärtsdrehung verschwenkt die Abdeckung 35 in die Schließlage, die in 2 durch Vollinien gezeigt ist, und die Öffnung 34 der Auflage 23 wird geschlossen.
Eine Reibkupplung (nicht gezeigt) ist zwischen der Abtriebswelle des Motors 37 und der Abdeckung 35 angeordnet. Wenn die Abdeckung 35 aus einem gewissen Grund nicht geöffnet wird, wenn ein Aufprall vorherbestimmt ist, wird die Abdeckung 35 durch die Entfaltung des Luftsacks 31 infolge des Aufpralls in die Öffnungsrichtung gedrückt, und die Reibkupplung rutscht, wodurch sich die Abdeckung 35 öffnet. Wenn der Aufprallsensor 43 einen nicht vorherbestimmten Aufprall erfaßt, bewirkt die Entfaltung des Luftsacks 31 hinsichtlich der Abdeckung 35, daß die Reibkupplung rutscht und die Abdeckung 35 geöffnet wird.
Bevor der Luftsack 31 durch Gas entfaltet wird, das durch den Gasgenerator 32 zugeführt ist, öffnet der Öffnungs- und Schließmechanismus 33 die Öffnung 34 in einem Abschnitt, welcher den Luftsack 31 abdeckt. Dies ermöglicht die verzögerungslose Entfaltung des Luftsacks 31. Es wird auch keine Energie für die Entfaltung zum Öffnen der Öffnung 34 vergeudet und wird auf wirkungsvolle Weise zum Schutz des Fahrgasts genutzt.
Der Luftsack 31 wird durch die Öffnung 34 entfaltet. D. h., anders als beim Stand der Technik, wie in 24 bis 26 gezeigt, bricht der Luftsack 31 dieser Ausführungsform keinen dünnen Abschnitt beim Entfalten. Dies ermöglicht die zweckentsprechende Entfaltung des Luftsacks 31 in eine vorbestimmte Position, um den Fahrgast rasch zu schützen.
Ungeachtet den Vorherbestimmungen des Aufpralls auf der Grundlage der Erfassung des Voraufprallsensors 42 wird die Abdeckung 35 durch Betätigen des Öffnungsschalters 44 beliebig geöffnet. Dies ermöglicht die Prüfung und den Wechsel des Luftsackmoduls 29.
Der Öffnungs- und Schließmechanismus 33 wird auf der Grundlage eines durch den Voraufprallsensor 42 vorherbestimmten Frontalaufpralls aktiviert. Daher wird die Öffnung 34 innerhalb einer Zeitdauer von dem Zeitpunkt, wenn eine Vorherbestimmung eines Aufpralls erfolgt ist, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Aufprallsensor 43 tatsächlich den Aufprall erfaßt, geöffnet. Somit wird die Öffnung 34 vor der Entfaltung des Luftsacks 31 rasch geöffnet, und die Entfaltungsenergie des Luftsacks 31 wird wirkungsvoll und ausschließlich für den Schutz des Fahrgasts genutzt.
Der Öffnungs- und Schließmechanismus 33 ist auch funktionswirksam, um die Öffnung 34 zu verschließen. Wenn daher ein Frontalaufprall vermieden wird, nachdem die Öffnung 34 in einem Teil entsprechend dem Luftsack 31 geöffnet ist, wird die Öffnung 34 verschlossen, um den Ausgangszustand wiederherzustellen. Daher kann der Fahrgast die Handhabung des Lenkrads so fortsetzen, wie zu dem Zeitpunkt vor dem Öffnen der Öffnung 34.
Ferner ist der Öffnungs- und Schließmechanismus 33 funktionswirksam, um die Öffnung 34 zu öffnen und zu schließen. Dies vereinfacht den Aufbau der Luftsackvorrichtung. Der einzelne Öffnungs- und Schließmechanismus 33 ermöglicht das gleichmäßige Öffnen und Schließen der Öffnung 34.
Ein anderes Vergleichsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber dem in 1 bis 3 gezeigten Vergleichsbeispiel erläutert. In diesem Vergleichsbeispiel ist ein Voraufprallsensor 42 in jedem Seitenabschnitt des Fahrzeugs angeordnet und wird verwendet, um einen seitlichen Aufprall vorherzubestimmen. Es ist auch ein Aufprallsensor 43 in jedem Seitenabschnitt des Fahrzeugs angeordnet, um einen tatsächlichen Aufprall zu erfassen.
Wie in 4 und 5 gezeigt, sind zwei Luftsackmodule 29 in jedem Seitenabschnitt eines Innendachs 46 des Fahrzeugs aufgenommen. Eine Öffnung 34 ist in einer Auskleidung 47 des Himmels des Innendachs 46 unter jedem Luftsackmodul 29 ausgebildet. Eine Abdeckung 35 verschließt jede Öffnung 34. Zwei Öffnungs- und Schließsolenoide 48 sind in jedem Seitenabschnitt des Innendachs 46 angeordnet. Die Abdeckungen 35 und die Öffnungs- und Schließsolenoide 48 sind als ein Öffnungs- und Schließmechanismus 33 funktionswirksam. Der Anker jedes Öffnungs- und Schließsolenoids 48 ist mit der entsprechenden Abdeckung 35 verbunden. In dieser Ausführungsform sind anstelle des in 3 gezeigten Motors 37 die Öffnungs- und Schließsolenoide 48 mit der Steuervorrichtung 40 verbunden. Ähnliche elektrische Komponenten in den nachfolgenden Ausführungsformen sind ebenfalls mit der Steuervorrichtung 40 verbunden.
Wenn die Steuervorrichtung 40 auf der Grundlage eines der Voraufprallsensoren 42 einen Aufprall in eine Seite des Fahrzeugs vorherbestimmt, wird das Öffnungs- und Schließsolenoid 48 auf der entsprechenden Seite erregt. Als Reaktion auf die Erregung der entsprechenden Öffnungs- und Schließsolenoide 48 wird die entsprechende Abdeckung 35 in eine Offenlage bewegt, wie in 5 durch gestrichelte Linien gezeigt ist, und die Öffnung 34 wird direkt unter dem entsprechenden Luftsackmodul 29 geöffnet. Wenn der entsprechende Aufprallsensor 43 einen Aufprall erfaßt, wird der entsprechende Gasgenerator 32 aktiviert, um den Luftsack 31 durch die Öffnung 34 entlang der Innenseite der entsprechenden Türen zu entfalten. Der Luftsack 31 absorbiert auf wirkungsvolle Weise den Stoß, der von der Seite des Fahrzeugs auf einen Fahrgast einwirkt. Wenn der Zusammenstoß vermieden ist, nachdem die Öffnung 34 geöffnet ist und eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Vorherbestimmen des Zusammenstoßes abgelaufen ist, führen die Öffnungs- und Schließsolenoide 48 eine Wiederherstellungsoperation aus, um die Abdeckung 35 in eine Schließlage zu bewegen, wie durch Vollinien in 5 gezeigt ist.
Ein anderes Vergleichsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber dem in 4 bis 5 gezeigten Vergleichsbeispiel erläutert.
Wie in 6 gezeigt, ist ein Luftsackmodul 29 in einem Innendach 46 beweglich aufgenommen. Wie in dem Vergleichsbeispiel der 4 und 5, wird, wenn ein Zusammenstoß auf der Grundlage der Erfassung durch den Voraufprallsensor 42 vorherbestimmt ist, das Öffnungs- und Schließsolenoid 48 erregt, um die Abdeckung 35 in eine Offenlage zu bewegen. Demgemäß wird eine Öffnung 34 unter dem Luftsackmodul 29 geöffnet.
Ein Verlagerungssolenoid 51 ist in dem Innendach 46 aufgenommen. Das Verlagerungssolenoid 51 ist als ein Verlagerungsmechanismus funktionswirksam. Der Anker des Verlagerungssolenoids 51 ist mit dem Luftsackmodul 29 verbunden. Wenn die Öffnung 34 geöffnet wird, erfolgt als Reaktion auf die Erregung des Verlagerungssolenoids 51 die Bewegung des Luftsackmoduls 29 zum Inneren des Fahrgastraums des Fahrzeugs. Daher ist es möglich, den Luftsack 31 in eine Richtung zu entfalten, die nicht mit den Oberflächenstrukturen 53 der Säulen 52 in störende Beeinflussung gelangt. Das Verlagerungssolenoid 51 ist als ein Wiederherstellungsmechanismus zum Wiederherstellen des Luftsackmoduls 29 in einer Ausgangsposition funktionswirksam, wie in 6 durch Vollinien gezeigt ist.
Wenn der Aufprallsensor 43 einen Zusammenstoß erfaßt, wird der Gasgenerator 32 aktiviert, um den Luftsack 31 zu entfalten, ohne mit den Oberflächenstrukturierungen 53 entlang der Innenseite des Fensters in störende Beeinflussung zu gelangen. Der Luftsack 31 absorbiert auf wirkungsvolle Weise den Stoß, der von der Seite des Fahrzeugs auf einen Fahrgast einwirkt. Wenn der Zusammenstoß vermieden ist, nachdem das Luftsackmodul 29 vorsteht, führt das Verlagerungssolenoid 51 eine Wiederherstellungsoperation aus und bewegt das Luftsackmodul 29 in die Ausgangsposition in dem Innendach 46. Dann führt das Öffnungs- und Schließsolenoid 48 eine Wiederherstellungsoperation aus, um die Abdeckung 35 in die Schließlage zu bewegen.
Das Verlagerungssolenoid 51 bewegt das Luftsackmodul 29 vor der Entfaltung des Luftsacks 31 in eine vorbestimmte Position, wobei die Öffnung 34 offen ist. Daher gelangt der Luftsack 31 nicht mit den umgebenden Elementen in störende Beeinflussung und wird gleichmäßig entfaltet. Wenn der Luftsack 31 entfaltet wird, während das Luftsackmodul 29 in dem Innendach 46 angeordnet ist, besteht die Möglichkeit, daß der Luftsack 31 mit den Oberflächenstrukturen 53 in störende Beeinflussung gelangt. Es wird jedoch eine solche störende Beeinflussung vermieden und die Entfaltung des Luftsacks 31 wird nicht behindert.
Das Verlagerungssolenoid 51 ist als ein Wiederherstellungsmechanismus zum Wiederherstellen des Luftsackmoduls 29 des Luftsacks 31 in der Ausgangsposition funktionswirksam. Dies vereinfacht den Aufbau der Luftsackvorrichtung. Speziell bewegt das einzelne Verlagerungssolenoid 51 das Luftsackmodul 29 zuverlässig vor und zurück in die Ausgangsposition.
Ein anderes Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber dem in 1 bis 3 gezeigten Vergleichsbeispiel erläutert.
Wie in 7 gezeigt, ist ein Luftsackmodul 29 in einer Instrumententafel 55 des Fahrzeugs angeordnet, um einem Fahrgast auf dem vorderen Fahrgastsitz zu entsprechen. Eine Öffnung 34 ist in einer Instrumententafel 55 in einer Position erzeugt, welche dem Luftsackmodul 29 entspricht. Ein Öffnungs- und Schließsolenoid 48 ist in der Instrumententafel 55 angeordnet. Der Anker des Öffnungs- und Schließsolenoids 48 ist mit einer Abdeckung 35 verbunden.
Wenn auf der Grundlage der Erfassung durch den Voraufprallsensor 42 ein Frontalzusammenstoß vorherbestimmt ist, wird das Öffnungs- und Schließsolenoide 48 erregt, um die Abdeckung 35 in eine Offenlage zu bewegen. Demgemäß wird eine Öffnung 34 geöffnet, um der Öffnung des Luftsackmoduls 29 zu entsprechen. Wenn der Aufprallsensor 43 einen Frontalzusammenstoß erfaßt, wird der Gasgenerator 32 aktiviert, um den Luftsack 31 durch die Öffnung 34 zu dem Fahrgast auf dem vorderen Fahrgastsitz zu entfalten. Der Luftsack 31 absorbiert auf wirkungsvolle Weise den Stoß infolge des Frontalzusammenstoßes, der auf den Fahrgast einwirkt. Wenn andererseits ein Frontalzusammenstoß vermieden ist, nachdem die Öffnung 34 geöffnet ist, führt das Öffnungs- und Schließsolenoid 48 eine Wiederherstellungsoperation aus, um die Abdeckung 35 in die Schließlage zu bewegen.
Ein anderes Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber dem in 1 bis 3 gezeigten Vergleichsbeispiel erläutert.
Wie in 8 gezeigt, ist ein Luftsackmodul 29 unter einer Instrumententafel 55 des Fahrzeugs angeordnet, um dem Kniebereich eines Fahrgasts auf dem vorderen Fahrgastsitz zu entsprechen. Eine Abdeckung 35 ist zwischen dem Luftsackmodul 29 und einem Fahrgast angeordnet. Die Abdeckung 35 ist senkrecht beweglich. Wenn das Öffnungs- und Schließsolenoid 48 erregt ist, wird die Abdeckung 35 zwischen einer oberen Schließlage und einer unteren Offenlage bewegt. Die Abdeckungen 35 und das Öffnungs- und Schließsolenoid 48 sind als ein Öffnungs- und Schließmechanismus 33 funktionswirksam.
Wenn auf der Grundlage der Erfassung durch den Voraufprallsensor 42 ein Frontalzusammenstoß vorherbestimmt ist, wird das Solenoid 48 erregt und bewegt die Abdeckung 35 in die untere Offenlage, die durch gestrichelte Linien in 8 gezeigt ist. Dann wird das Luftsackmodul 29 zu dem Fahrgast freigelegt. D. h., eine Öffnung wird auf einer Seite des Luftsackmoduls 29 ausgebildet, die in Gegenüberlage des Fahrgasts ist. Wenn der Aufprallsensor 43 in diesem Zustand einen Frontalzusammenstoß erfaßt, wird der Gasgenerator 32 aktiviert, um den Luftsack 31 zu dem Kniebereich des Fahrgasts zu entfalten. Der Luftsack 31 absorbiert auf wirkungsvolle Weise den Stoß, der auf die unteren Gliedmaßen des Fahrgasts auf den vorderen Fahrgastsitz einwirkt. Wenn der Zusammenstoß vermieden ist, führt das Solenoid 48 eine Wiederherstellungsoperation aus, um die Abdeckung 35 in die durch Vollinien in 8 gezeigte Schließlage zu bewegen.
Ein anderes Vergleichsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber dem in 8 gezeigten Vergleichsbeispiel erläutert.
Wie in 9 gezeigt, unterscheidet sich dieses Vergleichsbeispiel von dem in 8 gezeigten Vergleichsbeispiel dadurch, daß das Öffnungs- und Schließsolenoid 48 die Abdeckung 35 in einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewegt. Als Reaktion auf die Erregung des Öffnungs- und Schließsolenoids 48 wird die Abdeckung 35 zwischen einer in 9 durch Vollinien gezeigten Schließlage und einer in 9 durch gestrichelte Linien gezeigte Offenlage selektiv bewegt. In dieser Ausführungsform ist die Schließlage vorwärts der Offenlage in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Wenn ein Zusammenstoß vorherbestimmt ist, und wenn ein Zusammenstoß erfaßt ist, wirkt die Luftsackvorrichtung im wesentlichen in der gleichen Weise wie die in 8 gezeigte Ausführungsform.
Wenn die Abdeckung 35 in die Offenlage bewegt wird, bewegt sich die Abdeckung 35 von dem Luftsackmodul 29 in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs nach hinten. Die Abdeckung 35 leitet die Entfaltung des Luftsacks 31. Daher wird der Luftsack 31 in der optimalen Richtung entfaltet und schützt den Fahrgast rasch und wirkungsvoll.
Ein anderes Vergleichsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber dem in 8 gezeigten Vergleichsbeispiel erläutert.
Wie in 10 gezeigt, ist anstelle der Abdeckung 35 des in 8 gezeigten Vergleichsbeispiels eine Unterschale 56, die auch als eine Abdeckung funktionswirksam ist, durch eine Tragstange 57 drehbar gelagert. Als Reaktion auf die Erregung des Öffnungs- und Schließsolenoids 48 wird die Unterschale 56 zwischen einer in 10 durch Vollinien gezeigten Schließlage und einer in 10 durch gestrichelte Linien gezeigte Offenlage verschwenkt. In der Schließlage verschließt die Unterschale 56 die Seite des Luftsackmoduls 29 in Gegenüberlage des Fahrgastes. In der Offenlage öffnet die Unterschale 56 die Seite des Luftsackmoduls 29 in Gegenüberlage des Fahrgastes. Wenn ein Frontalzusammenstoß vorherbestimmt ist, wird die Unterschale 56 in die Offenlage verschwenkt. Wenn der Zusammenstoß tatsächlich erfaßt ist, erfolgt die Entfaltung des Luftsacks 31. Die Unterschale 56 leitet die Entfaltung des Luftsacks 31.
Ein anderes Vergleichsbeispiel wird nachstehend unter Bezugnahme auf 11 und 12 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber dem in 1 bis 3 gezeigten Vergleichsbeispiel erläutert.
Wie 11 und 12 zeigen, ist ein Luftsackmodul 29 vor und unter einer Windschutzscheibe 59 und außerhalb des Fahrgastraums eines Fahrzeugs angeordnet. Das Luftsackmodul 29 ist durch eine Haubenjalousie 60 abgedeckt. Eine Öffnung 34 ist in der Haubenjalousie 60 über dem Luftsackmodul 29 ausgebildet. Die Abdeckung 35 schließt die Öffnung 34. Als Reaktion auf die Erregung der Öffnungs- und Schließsolenoide 48 wird die Abdeckung 35 zwischen einer Schließlage zum Schließen der Öffnung 34 und einer Offenlage zum Öffnen der Öffnung 34 bewegt.
Wenn auf der Grundlage der Erfassung durch den Voraufprallsensor 42 ein Zusammenstoß vorherbestimmt ist, werden die Öffnungs- und Schließsolenoide 48 erregt, um die Abdeckung 35 in die Offenlage zu bewegen. Demgemäß wird die Öffnung 34 über dem Luftsackmodul 29 geöffnet. Wenn der Aufprallsensor 43 einen Zusammenstoß erfaßt, wird der Gasgenerator 32 aktiviert, um den Luftsack 31 durch die Öffnung 34 zu den oberen Flächen der Windschutzscheibe 59 und einer Haubenblende 61 zu entfalten. Der Luftsack 31 absorbiert auf wirkungsvolle Weise den Stoß, der auf ein Objekt einwirkt, das mit dem Fahrzeug zusammengeprallt ist.
Auf der Grundlage der Erfassung eines Zusammenstoßes wird der Luftsack 31 entfaltet, um die Windschutzscheibe 59 abzudecken. Daher wird ein Stoß verringert, der auf einen Fußgänger oder einen Motorradfahrer einwirkt, der infolge eines Zusammenstoßes auf die Haube aufprallt. Ein Fußgänger oder ein Motorradfahrer werden wirkungsvoll geschützt.
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 13 bis 17 beschrieben.
Wie in 13 und 14 gezeigt, ist ein Luftsackmodul 122 auf jeder Seite eines Innendachs 121 eines Fahrzeugs angeordnet. Die Luftsackmodule 122 sind in dem Fahrgastraum angeordnet. Der untere Abschnitt jedes Luftsackmoduls 122 ist mit einer Auskleidung 123 des Himmels bedeckt. Jedes Luftsackmodul 122 weist ein Gehäuse 124 auf, das in einer Abwärtsrichtung offen ist, und einen Luftsack 125. Ferner weist jedes Luftsackmodul 122 eine Entfaltungsvorrichtung auf, welche zweite Gasgeneratoren 127 aufweist. Die ersten Gasgeneratoren 126 und die zweiten Gasgeneratoren 127 sind in 15(a) und 15(b) gezeigt.
Wie in 14 und 15(b) gezeigt, ist ein Ende jedes Luftsacks 125 an einer drehbaren Aufwickelwelle 128 in dem entsprechenden Gehäuse 124 fest angeordnet. Jeder Luftsack 125 wird auf die entsprechende Aufwickelwelle 128 aufgerollt. Jeder Luftsack 125 ist durch Vernähen eines ersten Flächenmaterials 125a mit einem geringen Dehnvermögen und eines zweiten Flächenmaterials 125b mit einem hohen Dehnvermögen miteinander erzeugt. Wenn jeder Luftsack 125 aus dem entsprechenden Gehäuse 124 in einer durch gestrichelte Linien in 15(a) gezeigten Richtung entfaltet ist, wird die Entfaltungsrichtung jedes Luftsacks 125 infolge des Unterschieds des Dehnvermögens der Flächenmaterialien 125a, 125b zu dem ersten Flächenmaterial 125a verschoben, wie durch Vollinien in 10 gezeigt ist. Das erste Flächenmaterial 125a ist auf der Seite entsprechend einem Fenster 132 angeordnet, und der Luftsack 125 wird entlang dem Fenster 132 entfaltet.
Wie in 13, 15(a), 15(b) und 16 gezeigt, sind drei erste Kammern 129 in dem vorderen, mittleren und hinteren Abschnitt jedes Luftsacks 125 in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs erzeugt. Die ersten Kammern 129 erstrecken sich in eine Richtung rechtwinklig zu der Achse der Aufwickelwelle 128. Zwei zweite Kammern 130 sind in jedem Luftsack 125 ausgebildet. Die zweiten Kammern 130 sind zwischen den ersten Kammern 129 angeordnet.
Wie in 15(a) und 15(b) gezeigt, entsprechen die drei ersten Gasgeneratoren 126 in jeder Aufwickelwelle 128 jeweils den ersten Kammern 129. Jeder erste Gasgenerator 126 führt der entsprechenden ersten Kammer 129 durch eine Einbringöffnung 128a, die in der entsprechenden Aufwickelwelle 128 erzeugt ist, Gas zu, wodurch der entsprechende Luftsack 125 entfaltet wird. Demzufolge wird der Luftsack 125 entfaltet, um im wesentlichen flach zu sein, wie durch gestrichelte Linien in 13 und 14 gezeigt ist. Speziell wird der Luftsack 125 in einem vorbestimmten Entfaltungsbereich entfaltet, d. h. in einem Aufblähbereich entlang den Fenstern 132 der Türen 131. Demgemäß wird der Luftsack 125 zwischen einem Fahrgast und dem Fenster 132 angeordnet. Jeder erste Gasgenerator 126 kann durch Entfernen eines entfernbaren Elements 128c ersetzt werden, das die entsprechende Aufwickelwelle 128 (siehe 15(a) und 15(b)) ausbildet.
Wie in 15(b) gezeigt, sind zwei der zweiten Gasgeneratoren 127 in jeder Aufwickelwelle 128 aufgenommen, um jeweils den beiden der zweiten Kammern 130 zu entsprechen. Jeder zweite Gasgenerator 127 führt der entsprechenden zweiten Kammer 130 durch eine Einbringöffnung 128b Gas zu, die in der entsprechenden Aufwickelwelle 128 ausgebildet ist, nachdem der entsprechende Luftsack 125 entfaltet ist. Gas, das von dem entsprechenden zweiten Gasgenerator 127 zugeführt ist, bläht jeden Luftsack 125 in einer vorbestimmten Position zwischen dem entsprechenden Fenster 132 und einem Fahrgast auf, wie durch gestrichelte Linien in 14 und 16 gezeigt ist.
Wie in 13 und 14 gezeigt, ist ein Aufwickelmotor 134 auf jeder Seite des Innendachs 121 angeordnet. Die Motorwelle jedes Aufwickelmotors 134 ist mit der Aufwickelwelle 128 des entsprechenden Luftsackmoduls 122 mit einer Freilaufkupplung 135 und Zahnrädern 136, 137 verbunden. Jeder Aufwickelmotor 134 wird eingeschaltet, wenn der Luftsack 125 entfaltet wird und sich die entsprechende Aufwickelwelle 128 dreht, um den entsprechenden Luftsack 125 in dem Gehäuse 124 aufzuwickeln, wenn der Luftsack 125 nicht aufgebläht worden ist.
Die Schaltung der Luftsackvorrichtung wird nachstehend beschrieben. Eine in 17 gezeigte Steuervorrichtung 138 speichert Programme zur Steuerung der Operation der zwei vollständigen Luftsackmodule 122. Es können zwei Steuervorrichtungen 138 vorliegen, die jeweils einem der zwei Luftsackmodule 122 entsprechen. Ein Speicher 139 ist mit der Steuervorrichtung 138 verbunden. Der Speicher 139 speichert Daten in bezug auf den Zeitpunkt, zu welchem die Aufwickelmotoren 134 eingeschaltet werden, nachdem die Luftsäcke 125 entfaltet sind.
Mindestens zwei Voraufprallsensoren 140 und mindestens zwei Aufprallsensoren 141 sind mit der Steuervorrichtung 138 verbunden. Jeder Voraufprallsensor 140 ist an einem Seitenabschnitt des Fahrzeugs angeordnet. Der Voraufprallsensor 140 überträgt Ultraschallwellen oder Funkwellen seitlich von der Seite des Fahrzeugs, um ein annäherndes Objekt zu erfassen, und sendet ein Annäherungserfassungssignal zu der Steuervorrichtung 138. Die Steuervorrichtung 138 bestimmt vorhergehend die Wahrscheinlichkeit eines seitlichen Aufpralls auf der Grundlage des Annäherungserfassungssignals von einem der Voraufprallsensoren 140. Jeder Aufprallsensor 141 erfaßt einen tatsächlichen Frontalzusammenstoß und sendet ein Zusammenstoßerfassungssignal zu der Steuervorrichtung 138.
Die Steuervorrichtung 138 ist mit den ersten Gasgeneratoren 126, den zweiten Gasgeneratoren 127 und dem Aufwickelmotor 134 jedes Luftsackmoduls 122 verbunden. Wenn ein seitlicher Zusammenstoß vorherbestimmt ist, aktiviert die Steuervorrichtung 138 die ersten Gasgeneratoren 126, wodurch der Luftsack 125 so entfaltet wird, daß sich der Luftsack 125 in einen vorbestimmten Aufblähbereich erstreckt. Wenn die Steuervorrichtung 138 von einem der Aufprallsensoren 141 ein Zusammenstoßerfassungssignal aufnimmt, während der entsprechende Luftsack 125 entfaltet ist, aktiviert die Steuervorrichtung 138 die entsprechenden zweiten Gasgeneratoren 127, um den entfalteten Luftsack 125 weiter aufzublähen. Wenn der entsprechende Aufprallsensor 141 für eine vorbestimmte Zeitdauer, während der Luftsack 125 entfaltet ist, kein Aufprallsignal ausgibt, versetzt die Steuervorrichtung 138 den Aufwickelmotor 134 in Drehung. Demzufolge wird der Luftsack 125, welcher nicht aufgebläht worden ist, durch die Aufwickelwelle 128 in das Gehäuse 124 aufgewickelt.
Eine Operation des Luftsackmoduls 122 wird nachstehend beschrieben.
Während der normalen Fahrt des Fahrzeugs ist der Luftsack 125 jedes Luftsackmoduls 122 auf der Aufwickelwelle 128 in dem entsprechenden Gehäuse 124 aufgewickelt. Wenn in diesem Zustand die Steuervorrichtung 138 auf der Grundlage der Erfassung durch einen der Voraufprallsensoren 140 einen Seitenaufprall vorherbestimmt, werden die ersten Gasgeneratoren 126 des entsprechenden Luftsackmoduls 122 aktiviert. Daher führt jeder Gasgenerator 126 der entsprechenden ersten Kammer 129 des entsprechenden Luftsacks 125 Gas zu. Wie durch gestrichelte Linien in 13 und 14 gezeigt, wird demgemäß der Luftsack 125 in eine im wesentliche flache Form in dem Aufblähbereich entlang dem Fenster 132 der entsprechenden Tür 131 entfaltet, während ein Ende der Auskleidung 123 des Fahrzeughimmels gedrückt wird. Die Entfaltung des Luftsacks 125 dreht die Aufwickelwelle 128. Die Freilaufkupplung 135 verhindert jedoch die Übertragung der Drehung auf den Aufwickelmotor 134. Wenn daraufhin der Aufprallsensor 141 einen tatsächlichen Seitenaufprall erfaßt, wird ein Aufprallerfassungssignal zu der Steuervorrichtung 138 gesendet. Dies aktiviert die zweiten Gasgeneratoren 127 zum Zuführen von Gas zu den entsprechenden zweiten Kammern 130. Wie in 14 und 16 durch gestrichelte Linien gezeigt ist, wird der Luftsack 125 aus dem entfalteten Zustand aufgebläht. Der Luftsack 125 schützt daher zuverlässig den Fahrgast vor dem Stoß infolge des seitlichen Aufpralls.
Wenn andererseits der Aufprallsensor 141 in einer vorbestimmten Zeitdauer, nachdem der Luftsack 125 entfaltet ist, kein Aufprallerfassungssignal ausgibt, versetzt die Steuervorrichtung 138 den Aufwickelmotor 134 des Luftsackmoduls 122 auf der Seite in Drehung, auf welcher ein Aufprall vorherbestimmt ist. Die Drehung des Aufwickelmotors 134 bewirkt, daß der Luftsack 125 durch die Aufwickelwelle 128 in das Gehäuse 124 aufgewickelt wird.
Daraufhin wird der Luftsack 125 von Hand entfaltet und das entfernbare Element 128c wird von der Aufwickelwelle 128 entfernt, um die ersten Gasgeneratoren 126 durch neue zu ersetzen. Dann dreht der Aufwickelmotor 134 die Aufwickelwelle 128, und der Endabschnitt der Auskleidung 123 des Fahrzeughimmels wird verschlossen. Demzufolge wird das Luftsackmodul 122 in den Ausgangszustand zurückversetzt, um auf Zusammenstöße vorbereitet zu sein.
Diese Ausführungsform weist die folgenden Vorteile auf.
Jeder Luftsack 125 wird zuerst mit Gas, das von den entsprechenden Gasgeneratoren 126 zugeführt wird, in den vorbestimmten Aufblähbereich entfaltet. Dann wird der Luftsack 125 aus dem entfalteten Zustand mit von den zweiten Gasgeneratoren 127 zugeführtem Gas weiter aufgebläht. Daher wird der Luftsack 125 genau in einer vorbestimmten Form in der vorbestimmten Position entsprechend dem Fahrgast entfaltet und aufgebläht. Der Fahrgast wird daher auf wirkungsvolle Weise vor Stößen infolge eines Aufpralls geschützt.
Jeder erste Gasgenerator 126 wird aktiviert, wenn auf der Grundlage der Erfassung durch den entsprechenden Voraufprallsensor 140 ein Aufprall vorherbestimmt ist. Jeder zweite Gasgenerator 127 wird auf der Grundlage der Erfassung eines Aufpralls durch den Aufprallsensor 141 aktiviert. Daher wird auf der Grundlage der Vorherbestimmung eines Aufpralls der Luftsack 125 anfänglich entfaltet. Daraufhin wird auf der Grundlage einer Erfassung des Aufpralls der entfaltete Luftsack 125 zu einem geeigneten Zeitpunkt aufgebläht. Daher wird ein Fahrgast auf wirkungsvolle Weise geschützt.
Jeder Luftsack 125 ist aus den zwei Flächenmaterialien 125a, 125b hergestellt, die unterschiedliches Dehnvermögen aufweisen. Daher sind Führungsteile, die zum Begrenzen der Entfaltungsrichtung jedes Luftsacks 125 bestimmt sind, nicht erforderlich. Auf der Grundlage des Unterschieds des Dehnvermögens der Flächenmaterialien 125a, 125b wird jeder Luftsack 125 in einer gewünschten Richtung zuverlässig entfaltet. Dies vereinfacht den Aufbau des Luftsackmoduls 122.
Wenn der Zusammenstoß verhindert wird, nachdem der Luftsack 125 entfaltet ist, wird der Luftsack 125, welcher nicht aufgebläht worden ist, durch den Aufwickelmotor 134 in dem Gehäuse 124 um die Aufwickelwelle 128 aufgewickelt. Daher verursacht der Luftsack 125 keine Störung des Fahrers. Ferner kann durch Ersetzen der ersten Gasgeneratoren 126 das Luftsackmodul 122 fortgesetzt zum Schutz der Fahrgäste vor Zusammenstößen verwendet werden.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 18 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber der in 13 bis 17 gezeigten Ausführungsform erläutert.
Wie in 18 gezeigt, ist ein Luftsackmodul 122 dieser Ausführungsform in einem inneren Oberabschnitt einer Tür 131 angeordnet. Das Luftsackmodul 122 weist den gleichen Aufbau wie die Ausführungsform der 13 bis 17 auf. Wenn ein seitlicher Aufprall auf der Grundlage der Erfassung durch einen Voraufprallsensor 140 vorherbestimmt ist, führen die ersten Gasgeneratoren 126 den ersten Kammern 129 eines Luftsacks 125 Gas zu. Dann steht der Luftsack 125 durch eine Öffnung (nicht gezeigt) in einem oberen Abschnitt der Tür 131 entlang einem Fenster 132 nach oben gerichtet vor. Anschließend wird der Luftsack 125 in einem vorbestimmten Aufblähbereich entlang dem Fenster 132 der Tür 131 entfaltet.
Wenn daraufhin ein Aufprallsensor 141 den Aufprall erfaßt, führen die zweiten Gasgeneratoren 127 den zweiten Kammern 130 Gas zu, um den entfalteten Luftsack 125 aufzublähen.
Diese Ausführungsform bietet im wesentlichen die gleichen Vorteile wie die in 13 bis 17 gezeigte Ausführungsform.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 19 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber der in 13 bis 17 gezeigten Ausführungsform erläutert.
Wie in der in 18 gezeigten Ausführungsform ist ein Luftsackmodul 122 dieser Ausführungsform in einem inneren Oberabschnitt einer Tür 131 angeordnet, wie in 19 gezeigt ist. Eine Vorstehöffnung in dem Oberabschnitt der Tür 131 öffnet zu der Seite der Tür 131. In dieser Ausführungsform ist das Dehnvermögen eines ersten Flächenmaterials 125a des Luftsacks 125 geringer als das des entsprechenden Elements in der in 13 bis 17 gezeigten Ausführungsform. Das erste Flächenmaterial 125a ist in der Entfaltungsrichtung kürzer als ein zweites Flächenmaterial 125b. Wenn auf der Grundlage der Erfassung durch einen Voraufprallsensor 140 ein Zusammenstoß vorherbestimmt ist, führt der erste Gasgenerator 126 den ersten Kammern 129 Gas zu. Demgemäß steht der Luftsack 125 nach unten entlang der Innenfläche der Tür 131 vor. Der Luftsack 125 wird in einem vorbestimmten Aufblähbereich entlang der Innenfläche (die Seite in Gegenüberlage des Fahrgastraums) der Tür 131 entfaltet, welche eine Tragoberfläche 133 ausbildet.
Zusätzlich zu den Vorteilen der in 13 bis 17 gezeigten Ausführungsform weist diese Ausführungsform die folgenden Vorteile auf.
Während der Luftsack 125 durch die Tragoberfläche 133 getragen wird, erfolgt das Aufblähen des Luftsacks 125 in einer vorbestimmten Form in einer vorbestimmten Position zu einem Fahrgast, der auf einem Sitz 144 sitzt. Daher wird verhindert, daß der Luftsack 125 aus einer Position verlagert wird, die dem Fahrgast entspricht. Der Luftsack 125 absorbiert somit auf wirkungsvolle Weise einen Stoß, der auf den Fahrgast einwirkt.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 20 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber der in 13 bis 17 gezeigten Ausführungsform erläutert.
Wie in 20 gezeigt, ist ein Luftsackmodul 122 dieser Ausführungsform in einer Instrumententafel 146 angeordnet und entspricht einem Fahrgast auf dem vorderen Fahrgastsitz. Ein Voraufprallsensor 140 ist in einer Position angeordnet, um sich nähernde Objekte zu erfassen. Ein Aufprallsensor 141 ist in einer Position angeordnet, um einen Frontalaufprall zu erfassen.
Eine Öffnung 147 ist in der Instrumententafel 146 über dem Luftsackmodul 122 erzeugt. Die Öffnung 147 wird durch eine Abdeckung 148 verschlossen. Wenn auf der Grundlage der Erfassung durch den Voraufprallsensor 140 ein Zusammenstoß vorherbestimmt ist, führt ein erster Gasgenerator 126 dem Luftsack 125 Gas zu, so daß der Luftsack 125 von dem Gehäuse 124 zu einem Fahrgast vorsteht. Während der Öffnung der Abdeckung 148 wird der Luftsack 125 in einen Aufblähbereich entlang der oberen Oberfläche der Instrumententafel 146 entfaltet. Die obere Oberfläche der Instrumententafel 146 ist als eine Tragoberfläche 133 funktionswirksam. Wie in der in 19 gezeigten Ausführungsform ist ein Abschnitt des Luftsacks 125 in Gegenüberlage der Instrumententafel 146 aus einem ersten Flächenmaterial 125a erzeugt, das ein äußerst schlechtes Dehnvermögen aufweist. Die andere Seite des Luftsacks 125 ist aus einem zweiten Flächenmaterial 125b erzeugt, welches länger als das erste Flächenmaterial 125a in der Entfaltungsrichtung des Luftsacks 125 ist. Wenn ein tatsächlicher Aufprall erfaßt ist, führt ein zweiter Gasgenerator 127 dem Luftsack Gas so zu, daß der entfaltete Luftsack 125 aufgebläht wird. Während in diesem Fall durch die Tragoberfläche 133 getragen, wird der Luftsack 125 in einer vorbestimmten Form in einer vorbestimmten Position zu einem Fahrgast aufgebläht, der auf dem vorderen Fahrgastsitz sitzt. Während eines Frontalaufpralls wird daher der Luftsack 125 in einer zweckentsprechenden und wirkungsvollen Position zum Schutz des Fahrgasts gehalten. Wenn der Aufprall vermieden ist, wenn der Luftsack 125 entfaltet ist, wird der Luftsack 125, welcher nicht aufgebläht ist, durch den Aufwickelmotor 134 in dem Gehäuse 124 um die Aufwickelwelle 128 aufgewickelt.
Diese Ausführungsform bietet im wesentlichen die gleichen Vorteile wie die in 19 gezeigte Ausführungsform.
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 21 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber der in 20 gezeigten Ausführungsform erläutert.
Wie in 21 gezeigt, ist ein Luftsackmodul 122 unter einer Instrumententafel 146 angeordnet. Das Luftsackmodul 122 ist an einer Tragplatte 150 angeordnet und ist nach oben geneigt ausgerichtet.
Wenn auf der Grundlage der Erfassung durch einen Voraufprallsensor 140 ein Zusammenstoß vorherbestimmt ist, führt ein erster Gasgenerator 126 dem Luftsack 125 Gas zu, daß der Luftsack 125 von einem Gehäuse 124 nach oben geneigt vorsteht. Der Luftsack 125 wird in einem vorbestimmten Aufblähbereich entlang einer Tragoberfläche 133 entfaltet, welche durch die untere Oberfläche der Instrumententafel 146 ausgebildet wird.
Wenn ein tatsächlicher Aufprall erfaßt ist, führt ein zweiter Gasgenerator 127 dem Luftsack Gas so zu, daß der entfaltete Luftsack 125 aufgebläht wird. Während in diesem Fall durch die Tragoberfläche 133 getragen, welche durch die hintere untere Oberfläche der Instrumententafel 146 ausgebildet ist, wird der Luftsack 125 in einer vorbestimmten Form in einer vorbestimmten Position zu den Knien eines sitzenden Fahrgasts aufgebläht. Daher ist das Luftsackmodul 122 dieser Ausführungsform wirkungsvoll, um die unteren Gliedmaßen eines Fahrgasts zu schützen. Wenn der Aufprall vermieden ist, wenn der Luftsack 125 entfaltet ist, wird der Luftsack 125, welcher nicht aufgebläht ist, durch den Aufwickelmotor 134 in dem Gehäuse 124 um die Aufwickelwelle 128 aufgewickelt.
Diese Ausführungsform bietet im wesentlichen die gleichen Vorteile wie die in 19 bis 20 gezeigten Ausführungsformen.
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 22 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber der in 13 bis 17 gezeigten Ausführungsform erläutert.
Wie in 22 gezeigt, ist ein Luftsackmodul 122 dieser Ausführungsform außerhalb des Fahrgastraums eines Fahrzeugs und unter der Windschutzscheibe 152 angeordnet. Ein Voraufprallsensor 140 ist in einer Position angeordnet, um ein sich annäherndes Objekt zu erfassen. Ein Aufprallsensor 141 ist in einer Position angeordnet, um einen Frontalaufprall zu erfassen. Wie in der in 19 gezeigten Ausführungsform ist der Luftsack 125 aus einem ersten Flächenmaterial 125a und einem zweiten Flächenmaterial 125b ausgebildet.
Wenn ein Zusammenstoß vorherbestimmt ist, führt ein erster Gasgenerator 126 dem Luftsack 125 Gas zu. Infolge der Unterschiede der Dehnvermögen und der Längen der Flächenmaterialien 125a, 125b steht der Luftsack 125 auf einem Haubenblech 153 von der Rückseite vor. Der Luftsack 125 wird entfaltet, um sich von der oberen Seite des hinteren Endes des Haubenblechs 153 zu der oberen Oberfläche der Windschutzscheibe 152 in einen Erstreckungsbereich zu erstrecken.
Wenn ein tatsächlicher Zusammenstoß erfaßt ist, führt ein zweiter Gasgenerator 127 dem Luftsack Gas zu, so daß der entfaltete Luftsack 125 aufgebläht wird. In diesem Fall wird der Luftsack 125 in eine vorbestimmte Form in einer vorbestimmten Position aufgebläht, während dieser durch eine Tragoberfläche 133 getragen wird, welche durch die obere Oberfläche des Haubenblechs 153 und die obere Oberfläche der Windschutzscheibe 152 ausgebildet wird. Daher wird ein Stoß eines externen Objekts, welches ein Fußgänger sein kann, auf wirkungsvolle Weise absorbiert, und es wird verhindert, daß das Objekt mit der Windschutzscheibe 152 zusammenprallt. Wenn der Zusammenstoß vermieden ist, wenn der Luftsack 125 entfaltet ist, wird der Luftsack 125, welcher nicht aufgebläht worden ist, in das Gehäuse 124 zurückgewickelt, wie in der in 13 bis 17 gezeigten Ausführungsform.
Obgleich zum Schutz externer Objekte ausgelegt, bietet diese Ausführungsform im wesentlichen die gleichen Vorteile wie die in 19 bis 21 gezeigten Ausführungsformen.
Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 23 beschrieben. Hauptsächlich werden die Unterschiede gegenüber der in 22 gezeigten Ausführungsform erläutert.
Wie in 23 gezeigt, ist ein Luftsackmodul 122 dieser Ausführungsform außerhalb des Fahrgastraums eines Fahrzeugs angeordnet, speziell über einer Stoßstange 155 und in einer Haubentafel 153.
Wenn ein Zusammenstoß vorherbestimmt ist, führt ein erster Gasgenerator 126 dem Luftsack 125 Gas zu, so daß der Luftsack 125 nach oben vorsteht, z. B. durch einen Spalt zwischen dem Kühlergitter und dem Haubenblech 153. Der Luftsack 125 wird entfaltet, um sich von der oberen Seite des Vorderendes des Haubenblechs 153 zu der Vorderseite der Stoßstange 155 in einen Ausdehnungsbereich zu erstrecken.
Wenn ein tatsächlicher Zusammenstoß erfaßt ist, führt ein zweiter Gasgenerator 127 dem Luftsack Gas zu, so daß der entfaltete Luftsack 125 aufgebläht wird. In diesem Fall wird der Luftsack 125 in eine vorbestimmte Form in einer vorbestimmten Position aufgebläht, während dieser durch eine Tragoberfläche 133 getragen wird, welche einen Vorderteil des Haubenblechs 153 und einen Vorderteil der Stoßstange 155 einschließt. Der Stoß, der durch ein externes Objekt aufgebracht ist, wird auf wirkungsvolle Weise absorbiert. Ferner verhindert diese Ausführungsform, daß ein Fußgänger mit der Stoßstange 155 zusammenprallt. Wenn der Zusammenstoß vermieden ist, wenn der Luftsack 125 entfaltet ist, wird der Luftsack 125, welcher nicht aufgebläht worden ist, in das Gehäuse 124 zurückgewickelt.
Diese Ausführungsform bietet die gleichen Vorteile wie die in 22 gezeigte Ausführungsform.
Es sollte dem Fachmann klar sein, daß zahlreiche Abwandlungen und Abänderungen am Erfindungsgegenstand vorgenommen werden können, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind. Insbesondere sollte deutlich werden, daß die Erfindung in den folgenden Ausführungsformen realisierbar ist.
In den in 13 bis 19 gezeigten Ausführungsformen kann der Luftsack 125, welcher nicht aufgebläht worden ist, auf der Grundlage der Betätigung eines Schalters aufgewickelt werden.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Luftsackvorrichtung anwendbar, die in einem Fahrgastraum in einem oberen Abschnitt eines hinteren Fensters angeordnet ist. In diesem Fall wird der Luftsack entlang dem hinteren Fenster entfaltet. In diesem Fall ist ein Voraufprallsensor in einer Position angeordnet, um ein sich von hinten annäherndes Objekt zu erfassen. Ein Aufprallsensor 141 ist in einer Position angeordnet, um einen Heckaufprall zu erfassen. D. h., die Luftsackvorrichtung ist für Heckaufprall ausgelegt.
In den Ausführungsformen 13 bis 17 kann der Luftsack 125 so aufgebaut werden, daß dieser im Normalzustand herausgezogen werden kann und als ein Sonnenschutz verwendet wird.
Es sollte klar sein, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, die in den Rahmen der Erfindung fallen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Luftsackvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Luftsack (125), einem Voraufprallsensor (140), einem Aufprallsensor (141), einem ersten Gasgenerator (126) und einem zweiten Gasgenerator (127), wobei der erste Gasgenerator ansprechend auf ein Signal des Voraufprallsensors den Luftsack in einen vorbestimmten Aufblasbereich hinein entfaltet, und der zweite Gasgenerator den Luftsack ansprechend auf ein Signal des Aufprallsensors vollständig aufbläst.
Luftsackvorrichtung nach Anspruch 1, wobei sich der entfaltete Luftsack zwischen einem Fahrzeuginsassen und einem Karosseriebereich des Fahrzeugs befindet.
Luftsackvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, außerdem mit einem Wiederherstellungsmechanismus (134, 135), der vorgesehen ist, den entfalteten Luftsack wieder in den gefalteten Zustand zurückzuführen, wenn der zweite Gasgenerator in Ermangelung eines Signals des Aufprallsensors nicht auslöst.
Luftsackvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Wiederherstellungsmechanismus eine Aufwickelwelle (135) und einen Motor (134) aufweist.
Luftsackvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Luftsack (125) zwei Kammern (129, 130) aufweist, wobei die erste Kammer zum Entfalten und die zweite Kammer zum vollständigen Aufblasen dient.
Verfahren zum Entfalten und Aufblasen eines Luftsacks, mit folgenden Schritten: – Erfassen eines sich dem Fahrzeug annähernden Objekts mittels einem Voraufprallsensor (140), – Entfalten des Luftsacks (125) ausgehend von einem Signal des Voraufprallsensors, – Erfassen eines gegen das Fahrzeug wirkenden Stoßes als Aufprall durch einen Aufprallsensor (141), und – Vollständiges Aufblasen des Luftsacks ausgehend von einem Signal des Aufprallsensors.