-
Technisches
Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Aufblasvorrichtung zum Aufblasen einer aufblasbaren
Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung wie beispielsweise eines Airbags.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Aufblasvorrichtung
mit einer variablen Ausgabe.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Es ist bekannt, eine aufblasbare
Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung aufzublasen, um zu helfen, einen
Fahrzeuginsassen zu schützen.
Die Schutzeinrichtung wird durch Aufblasströmungsmittel von einer Aufblasvorrichtung
aufgeblasen. Eine besondere Bauart einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
ist ein Airbag, der am Lenkrad oder am Armaturenbrett angebracht
sein kann. Beim Auftreten eines Ereignisses, bei dem Insassenschutz
erwünscht
ist, werden die Airbags in eine Position zwischen einem Insassen
des Fahrzeugs und dem Fahrzeuglenkrad und/oder -armaturenbrett aufgeblasen, um
beim Schützen
des Fahrzeuginsassen zu helfen.
-
Es ist bekannt, die Strömungsrate
des von einer Aufblasvorrichtung vorgesehenen Aufblasströmungsmittels
anzupassen, um eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
auf eine vorbestimmte Weise aufzublasen. Zum Beispiel ist es bekannt,
den Druck, auf den die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
aufgeblasen wird, gemäß Faktoren
zu variieren wie beispielsweise Zusammenstoßschwere und die Größe, das
Gewicht und/oder die Position des Insassen. Es ist ebenfalls bekannt,
die Aufblasströmungsmittelströmungsrate zu
variieren, um zu helfen, die Rate bzw. Geschwindigkeit zu steuern,
mit der eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung aufgeblasen
wird, und um zu helfen, die Länge
der Zeit zu steuern, die die Einrichtung aufgeblasen bleibt. Bekannte
Aufblasvorrichtungen erzielen dies durch die Verwendung einer oder
mehrerer zündbarer
pyrotechnischer Ladungen, die für
vorbestimmte Zeiträume
und/oder in einer vorbestimmten Sequenz brennen können.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Eine Vorrichtung umfasst eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
und eine Aufblasströmungsmittelquelle
zum Liefern von Aufblasströmungsmittel
zum Aufblasen der Schutzeinrichtung. Die Vorrichtung umfasst außerdem eine Öffnung,
durch die Aufblasströmungsmittel
von der Aufblasströmungsmittelquelle
strömt.
Ein Glied ist bewegbar, um das Strömen des Aufblasströmungsmittels
durch die Öffnung
zu steuern. Ein Volumen eines Feld ansprechenden Strömungsmittels
widersteht einer Bewegung des Gliedes. Das Feld ansprechende Strömungsmittel
hat eine Viskosität,
die ansprechend auf ein auf das Strömungsmittel wirkendes Energiefeld
variiert. Die Vorrichtung umfasst des Weiteren Mittel zum Variieren
der Viskosität
des Feld ansprechenden Strömungsmittels,
um den Widerstand gegen eine Bewegung des Gliedes zu variieren.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
Die vorangegangenen und weitere Merkmale
der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute des Gebietes, auf
das sich die vorliegende Erfindung bezieht, beim Lesen der folgenden
Beschreibung offensichtlich werden, und zwar unter Bezugnahme auf die
begleitenden Zeichnungen, in denen zeigt:
-
1 eine
schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Helfen beim Schützen eines
Insassen eines Fahrzeugs gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
-
2 eine
schematische Ansicht einer Aufblasvorrichtung mit variabler Ausgabe
der Vorrichtung der 1 in
einem unbetätigten
Zustand; und
-
3 eine
schematische Ansicht der Aufblasvorrichtung mit variabler Ausgabe
der 2 in einem betätigten Zustand.
-
Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Helfen beim Schützen eines Insassen eines Fahrzeugs.
Repräsentativ
für die
vorliegende Erfindung stellt 1 schematisch
eine Vorrichtung 10 zum Helfen beim Schützen eines Insassen 16 eines
Fahrzeugs 12 dar. In dem in 1 dargestellten
Ausführungsbeispiel
umfasst die Vorrichtung 10 eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
in Form eines Airbags 14. Andere betätigbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtungen,
die gemäß der Erfindung
verwendet werden können,
umfassen zum Beispiel Seitenaufprallairbags, Seitenvorhänge, aufblasbare
Sitzgurte, aufblasbare Kniepolster und aufblasbare Auskleidungen
im Kopfbereich.
-
Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf eine Aufblasvorrichtung zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung.
Die vorliegende Erfindung ist auf verschiedene Aufblasvorrichtungsbauarten
anwendbar. Repräsentativ
für die
vorliegende Erfindung umfasst das in 1 dargestellte
Ausführungsbeispiel
eine Aufblasvorrichtung 20 zum Liefern von Aufblasströmungsmittel
zum Aufblasen des Airbags von einem bei 14' dargestellten
unaufgeblasenen und gelagerten Zustand zu einem bei 14 dargestellten
aufgeblasenen Zustand.
-
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Airbag 14 in
einem Lenkrad 18 des Fahrzeugs 12 angebracht.
Der Airbag 14 könnte
jedoch an einer alternativen Stelle angebracht sein. Zum Beispiel
könnte
ein Beifahrerseitenairbag (nicht gezeigt) in einem Armaturenbrett
oder einer Instrumententafel 22 des Fahrzeugs 12 angebracht
sein. Die Aufblasvorrichtung 20 ist in Strömungsmittelverbindung
mit dem Airbag 14 durch bekannte Mittel 26 verbunden,
beispielsweise eine Sammelleitung bzw. einen Verteiler oder eine
Leitung. Die Aufblasvorrichtung 20 könnte jedoch direkt mit dem
Airbag 14 verbunden sein.
-
Das Fahrzeug 12 umfasst
außerdem
einen Fahrzeugzustandssensor, schematisch bei 28 gezeigt,
der funktioniert, um einen Fahrzeugzustand zu detektieren, beispielsweise
einen Zusammenstoß, bei
dem Insassenschutz erwünscht
ist. Der Sensor 28 ist betriebsmäßig mit einer Steuerung 30 über Leitungsdrähte 32 verbunden.
Die Steuerung 30 ist betriebsmäßig mit der Aufblasvorrichtung 20 über Leitungsdrähte 34 verbunden.
Beim Detektieren eines vorbestimmten Fahrzeugzustands liefert der
Fahrzeugzustandssensor 28 ein Signal an die Steuerung 30 über die
Leitungsdrähte 32.
Die Steuerung 30 funktioniert, um ansprechend auf den abgefühlten Zustand
zu bestimmen, ob die Aufblasvorrichtung betätigt werden soll. Wenn Aufblasen
erwünscht
ist, liefert die Steuerung 30 ein Signal an die Aufblasvorrichtung 20 über die
Leitungsdrähte 34,
um die Aufblasvorrichtung zu betätigen.
In einer alternativen Konfiguration könnte der Fahrzeugzustandssensor 28 direkt
mit der Aufblasvorrichtung 20 verbunden sein. In diesem
Fall würde
der Fahrzeugzustandssensor 28 ein Signal direkt an die
Aufblasvorrichtung 20 liefern, um die Aufblasvorrichtung
zu betätigen.
-
Die Aufblasvorrichtung 20 liefert
bei Betätigung
Aufblasströmungsmittel
an den Airbag 14. Bei Betätigung der Aufblasvorrichtung 20 bewegt
sich der Airbag 14 von dem bei 14' dargestellten
unaufgeblasenen und gelagerten Zustand zu dem bei 14 dargestellten
aufgeblasenen Zustand. Der Airbag 14 hilft im aufgeblasenen
Zustand, den Fahrzeuginsassen 16 zu schützen.
-
Bezug nehmend auf die 2 und 3 hat die Aufblasvorrichtung eine im
Allgemeinen langgestreckte Konfiguration. Die Aufblasvorrichtung 20 umfasst
einen Hauptkörperteil 42,
eine Auslasskappe 44 und eine Endkappe 46. Der
Hauptkörperteil 42 hat
eine rohrförmige,
zylindrische Konfiguration, die eine sich axial erstreckende, zylindrische
Seitenwand 50 umfasst, die auf einer Längsmittelachse 54 der
Aufblasvorrichtung 20 zentriert ist. Die Auslasskappe 44 ist
an einem ersten offenen Ende des Hauptkörperteils 42 befestigt.
Die Endkappe 46 ist an einem zweiten offenen Ende des Hauptkörperteils 42 befestigt,
entgegengesetzt der Auslasskappe 44. Die Auslasskappe 44 und
die Endkappe 46 sind am Hauptkörperteil 42 durch
bekannte Mittel befestigt, beispielsweise einer Schweißung (z.B.
Reibungsschweißung,
Laserschweißung,
Trägheitsschweißung). Die
Auslasskappe 44 und die Endkappe 46 könnten auch
durch alternative Mittel am Hauptkörperteil 42 befestigt
sein, beispielsweise Hartlöten oder
Schraubgewinde.
-
Die Auslasskappe 44 hat
eine im Allgemeinen zylindrische Konfiguration, die eine zylindrische Seitenwand 60 umfasst,
die sich zwischen entgegengesetzten Ober- und Bodenwänden 62 bzw.
64 erstreckt. Die Seitenwand 60 hat eine im Allgemeinen zylindrische
Außenoberfläche 66.
Die Auslasskappe 44 umfasst eine zylindrische Mittelkammer 70,
die teilweise durch eine auf der Achse 54 zentrierte zylindrische
Seitenwand 72 definiert ist. Die Mittelkammer 70 wird
des Weiteren durch eine Oberendwand 74 definiert, die durch
eine untere Oberfläche
der Oberwand 62 gebildet ist, und eine entgegengesetzte
Unterendwand 76, die durch eine obere Oberfläche der Bodenwand 64 gebildet
ist. Ein zylindrischer Mitteldurchlass 78 erstreckt sich
entlang der Achse 54 von der Unterendwand 76 der
Mittelkammer 70 durch die Bodenwand 64. Der Mitteldurchlass 78 ist
durch eine zylindrische Seitenwand 80 mit einem Durchmesser definiert,
der kleiner als der Durchmesser der Seitenwand 72 der Mittelkammer 70 ist.
-
Die Endkappe 46 hat eine
im Allgemeinen zylindrische Konfiguration, die eine zylindrische
Seitenwand 82 umfasst, die sich zwischen entgegengesetzten
Ober- und Bodenendteilen 84 bzw. 86 erstreckt. Die Seitenwand 82 hat
eine im Allgemeinen zylindrische Außenoberfläche 88. Die Endkappe 46 trägt einen
Zünder 90,
beispielsweise einen Squib bzw. Anzündinitiator. Der Zünder 90 umfasst
einen Körper
pyrotechnischen Materials 92 und ein Paar elektrischer
Leitungen 94, die sich vom Bodenendteil 86 der
Endkappe 46 erstrecken.
-
Die Endkappe 46 umfasst
außerdem
eine Führungshülse 100,
die sich entlang der Achse 54 vom Oberendteil 84 der
Endkappe erstreckt. Die Führungshülse 100 hat
eine im Allgemeinen zylindrische Seitenwand 102, die eine
im Allgemeinen glatte zylindrische Innenoberfläche 104 umfasst. Ein
erstes Ende 106 der Führungshülse 100 ist
mit dem Oberende 84 der Endkappe 46 verbunden.
-
Ein zweites Ende 108 der
Führungshülse 100,
entgegengesetzt dem ersten Ende 106, hat eine verjüngte Konfiguration
und endet mit einer Öffnung 110.
-
Die Führungshülse trägt ein Projektil 120, das
eine im allgemeinen langgestreckte, auf der Achse 54 zentrierte
und sich entlang ihr erstreckende Konfiguration hat. Das Projektil 120 umfasst
einen zylindrischen Kolben 122 mit einer Außenoberfläche 124,
die eine enge Passung mit der Innenoberfläche 104 der Seitenwand 102 bildet.
Das Projektil 120 umfasst außerdem eine Spitze bzw. Lanze 126,
die sich von einem Oberende des Kolbens 122 erstreckt und in
einem spitzen Kopf 130 endet. Das Projektil 120 ist in
der Führungshülse entlang
der Achse 54 gleitbar. Wenn sich die Aufblasvorrichtung 20 in
dem unbetätigten
Zustand der 2 befindet,
ist ein unteres Ende 132 des Kolbens 122 benachbart
zum Zünder 90 angeordnet.
-
Wenn sich die Aufblasvorrichtung 20 im
zusammengebauten Zustand der 2 und 3 befindet, sind die Bodenwand 64 der
Auslasskappe 44 und das obere Ende der Endkappe 46 zum
Hauptkörperteil 42 hin
gerichtet. Der Hauptkörperteil 42,
die Auslasskappe 44 und die Endkappe 46 definieren
eine Gasspeicherkammer 150 der Aufblasvorrichtung 20. Die
Gasspeicherkammer 150 enthält eine Menge Aufblasströmungsmittel 152 im
Form komprimierten Gases. Eine zerbrech- bzw. zerreißbare Berstscheibe 154 ist
an einer unteren Oberfläche
der Bodenwand 64 befestigt und blockiert ein Strömen von
Aufblasströmungsmittel 152 aus
der Gasspeicherkammer 150 hinaus. In dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aufblasvorrichtung 20 eine
Speichergas-Aufblasvorrichtung frei von pyrotechnischem Material
zum Erzeugen von Aufblasströmungsmittel.
Das Aufblasströmungsmittel kann
im Wesentlichen aus einem inerten Gas wie beispielsweise Helium
bestehen.
-
Die Auslasskappe 44 umfasst
mindestens einen Aufblasströmungsmittelauslassdurchlass 170, der
sich radial durch die Bodenwand 64 erstreckt, und zwar
vom Mitteldurchlass 78 zur Außenoberfläche 66 der Seitenwand 60.
Die Auslasskappe 44 könnte
eine Vielzahl dieser sich radial erstreckenden Auslass durchlässe 170 umfassen.
Das Ausführungsbeispiel
der 2 und 3 stellt zwei solcher Durchlässe 170 dar.
Die Auslassdurchlässe 170 sehen
Strömungsmittelverbindung
zwischen dem Mitteldurchlass 78 und den Mitteln 26 (1) zum Vorsehen von Strömungsmittelverbindung
zwischen der Aufblasvorrichtung 20 und dem Airbag 14 vor.
Der Mitteldurchlass 78 steht in Strömungsmittelverbindung mit der
Gasspeicherkammer 150, wenn sich die Aufblasvorrichtung 20 im
betätigten
Zustand (3) befindet,
d.h. wenn die Berstscheibe 154 zerbrochen ist. Die Auslassdurchlässe 170 ermöglichen
so ein Strömen
von Aufblasströmungsmittel 152 von
der Gasspeicherkammer 150 durch den Mitteldurchlass 78 zum
Airbag 14.
-
Die Auslasskappe 44 trägt einen
Kolben 190, der in der Auslasskappe entlang der Achse 54 gleitbar
ist. Der Kolben 190 umfasst einen im Allgemeinen scheibenförmigen Kopfteil 192 mit
einer oberen Oberfläche 194 und
einer entgegengesetzten unteren Oberfläche 196. Der Kopfteil 192 ist
in der Mittelkammer 70 angeordnet und ist entlang der Achse 54 in
der Mittelkammer gleitbar.
-
Der Kolben 190 umfasst ebenfalls
einen zylindrischen Plunger 200, der sich von der unteren Oberfläche 196 des
Kopfteils entlang der Achse 54 erstreckt. Der Plunger 200 ist
zumindest teilweise im Mitteldurchlass 78 angeordnet und
ist entlang der Achse 54 im Mitteldurchlass gleitbar. Der
Plunger 200 hat eine Außenoberfläche 202, die eine
enge Passung mit der Seitenwand 80 des Mitteldurchlasses 78 bildet.
-
Die Auslasskappe 44 trägt außerdem eine Feder 210 oder
andere geeignete Vorspannmittel in der Mittelkammer 70.
Die Feder 210 hat ein erstes Ende angeordnet gegen die
Oberendwand 74 der Mittelkammer 70. In dem in
den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist ein erstes Ende der Feder 210 in einer Ausnehmung 212 in
der Oberendwand 74 aufgenommen. Die Feder 210 hat
ein zweites Ende angeordnet gegen die obere Oberfläche 194 des
Kopfteils 192 des Kolbens 190. In dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbei spiel ist das zweite
Ende der Feder 210 in einer Ausnehmung 214 in
der oberen Oberfläche 194 des
Kopfteils 192 aufgenommen.
-
Die Feder 210 spannt den
Kolben 190 in einer ersten, durch den in den 2 und 3 mit 220 bezeichneten Pfeil gezeigten
Abwärtsrichtung
vor. Wenn sich die Aufblasvorrichtung 20 in dem unbetätigten Zustand
der 2 befindet, spannt
die Feder 210 den Kolben 190 derart vor, dass
die untere Oberfläche 196 des
Kopfteiles 192 sich in anstoßendem Eingriff mit der Unterendwand 76 der
Mittelkammer 70 befindet. Wenn sich die Aufblasvorrichtung 20 in dem
betätigten
Zustand der 3 befindet,
wird der Kolben 190 gegen die Vorspannung der Feder 210 in eine
zweite Aufwärtsrichtung
gedrückt,
angezeigt durch den mit 222 bezeichneten Pfeil, entgegengesetzt
der ersten Richtung. Dies bewirkt, dass sich der Kopfteil 192 weg
von der Unterendwand 76 der Mittelkammer 70 bewegt.
-
Die Mittelkammer 70 enthält eine
Volumen eines magneto-rheologischen Strömungsmittels, das von hier
an als ein MR-Strömungsmittel 230 bezeichnet
wird. Das MR-Strömungsmittel 230 ist
ein Strömungsmittel
mit einer Viskosität,
die durch das Anlegen eines Magnetfeldes an das Strömungsmittel
variiert werden kann. Die Viskosität des MR-Strömungsmittels 230 kann
durch das Steuern der Stärke des
an das Strömungsmittel
angelegten Magnetfeldes variiert werden.
-
Die Auslasskappe 44 umfasst
außerdem eine
Spule 232, die eine Vielzahl von Wicklungen 234 besitzt.
Die Wicklungen 234 erstrecken sich um die Außenoberfläche 66 der
Seitenwand 60 der Auslasskappe 44. In dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wicklungen
in einer in der Seitenwand 60 ausgebildeten Ausnehmung 236 angeordnet.
Die Spule 232 umkreist die Mittelkammer 70 und
so das MR-Strömungsmittel 230.
Die Wicklungen 234 sind über Leitungsdrähte 240 elektrisch
mit der Steuerung 30 verbunden. Die Wicklungen 234 erzeugen
bei Erregung durch einen über
die Leitungsdrähte 240 vorgesehenen
elektrischen Strom ein Magnetfeld, das auf das MR-Strömungsmittel 230 wirkt.
-
Der Kopfteil 192 des Kolbens 190 teilt
die Mittelkammer 70 in einen Oberteil 250 und
einen Unterteil 252 (3).
Eine Vielzahl von Öffnungen
in Form von Auslass- bzw. Zumessöffnungen 254 sind im
Kopfteil 192 des Kolbens 190 ausgebildet. Die
Zumessöffnungen 254 stellen
Strömungsmittelverbindung
durch den Kopfteil 192 zwischen dem Oberteil 250 und
dem Unterteil 252 her.
-
Das MR-Strömungsmittel 230 widersteht
einer axialen Gleitbewegung des Kolbens 190 in der Mittelkammer 70.
Wenn die Viskosität
des MR-Strömungsmittels 230 niedrig
genug ist, kann das Strömungsmittel
in der Mittelkammer 70 durch die Auslassöffnungen 254 im
Kopfteil 192 des Kolbens 190 strömen. Dies
ermöglicht,
dass sich der Kolben 190 axial in der Mittelkammer 70 durch
den Körper
aus MR-Strömungsmittel 230 bewegt,
entlang der Achse 54. Wenn die Viskosität des MR-Strömungsmittels 230 hoch
genug ist, kann das MR-Strömungsmittel
in der Mittelkammer 70 nicht durch die Auslassöffnungen 254 im
Kopfteil 192 des Kolbens 190 strömen, und
eine axiale Gleitbewegung des Kolbens in der Mittelkammer ist blockiert.
Das Variieren der Viskosität
des MR-Strömungsmittels 230 variiert
so die Strömungsrate
des MR-Strömungsmittels
durch die Auslassöffnungen 254,
und variiert dadurch den Widerstand gegen eine Bewegung des Kolbens 190 in
der Mittelkammer 70 entlang der Achse 54.
-
Zusätzlich zum Fahrzeugzustandssensor 28 könnte das
Fahrzeug 12 einen oder mehrere Insassenzustandssensoren
verschiedener bekannter Bauarten umfassen. Solche Insassenzustandssensoren sind
in den 2 und 3 bei 260 schematisch
dargestellt. Die Insassenzustandssensoren 260 funktionieren,
um Zustände
wie beispielsweise die Position des Fahrers im Fahrzeug, die Größe und/oder
das Gewicht des Fahrers und Sitzgurtspannung abzufühlen. Wie
in 1 gezeigt ist, können die
Insassenzustandssensoren 260 Sitzgurtspannungssensoren 270,
Sitzgewichtssensoren 272, Insassenpositionssensoren 274 und
Sitzpositionssensoren 276 umfassen. Die Insassenzustandssensoren 260 funktionieren,
um Zustandsdaten über
die Leitungsdrähte 262 vorzusehen.
-
Die Steuerung 30 inkorporiert
bzw. enthält
einen mehrerer in der Technik bekannter Algorithmen für das Bestimmen,
ob die Aufblasvorrichtung 20 betätigt werden soll. Im Falle
eines Zustands, der plötzliche
Fahrzeugverzögerung
oder ein anderes Ereignis anzeigt, bei dem ein Schutz des Fahrzeuginsassen
erwünscht
sein könnte,
liefern die Insassenzustandssensoren 260 und der Fahrzeugzustandssensor 28 entsprechende
Ausgabesignale an die Steuerung 30. Die Steuerung 30 verwendet
diese Ausgabesignale auf eine bekannte Weise, um zu bestimmen, ob
die Aufblasvorrichtung 20 betätigt werden soll. Zum Beispiel
kann die Steuerung 30 die Ausgabesignale der Sensoren 24 und 260 mit
Ausgaben bzw. Ausgabewerten vergleichen, die in einer Nachschlagetabelle
gefunden wurden.
-
Beim Abfühlen eines Fahrzeugzustands,
bei dem Insassenschutz erwünscht
ist, funktioniert der Fahrzeugzustandssensor 28, um eine
Betätigung
der Aufblasvorrichtung 20 zu bewirken. Bezug nehmend auf
die 2 und 3 liefert der Fahrzeugzustandssensor 28 über die
Leitungsdrähte 32 ein
Signal an die Steuerung 30. Beim Empfang des Signals vom
Fahrzeugzustandssensor 28 betätigt die Steuerung 30 die Aufblasvorrichtung 20 über die
Leitungsdrähte 34. Das
Signal wird über
die Leitungen 94 an den Zünder 90 geliefert
und funktioniert, um die Zündung
des pyrotechnischen Materials 92 zu bewirken. Alternativ könnte der
Fahrzeugzustandssensor 28 ein Signal direkt an den Zünder 90 liefern,
um die Aufblasvorrichtung 20 zu betätigen.
-
Wenn der Zünder 90 betätigt ist,
wirken Verbrennungsprodukte vom gezündeten pyrotechnischen Material 92 auf
den Kolbenteil 122, um das Projektil 120 entlang
der Führungshülse 100 von
der Position der 2 zur
Position der 3 anzutreiben.
Dies bewirkt, dass der Kopf 130 der Spitze 126 die
Berstscheibe 154 durchsticht und zerbricht. Es wird erkannt
werden, dass die Abmessungen des Projektils 120 und der
Führungshülse 100 derart
gestaltet sein könnten,
dass der verjüngte
Endteil 108 der Führungshülse am Ende
seines Hubes bzw. Laufs in Eingriff mit dem Kolben 122 steht
und hilft, zu verhindern, dass die Spitze 126 den Kolben 190 kontaktiert.
-
Fachleute werden erkennen, dass die
Aufblasvorrichtung 20 eine Auswahl alternativer Mittel zum
Zerbrechen der Berstscheibe 154 umfassen könnte. Zum
Beispiel könnte
die Aufblasvorrichtung 20 einen pyrotechnischen Zünder ähnlich dem
Zünder 90 umfassen,
der derart konfiguriert ist, dass seine Verbrennungsprodukte auf
die Berstscheibe wirken, um die Berstscheibe zu zerbrechen. Als
weiteres Beispiel könnte
die Aufblasvorrichtung 20 irgendwelche geeigneten Mittel
zum Zerbrechen der Berstscheibe umfassen.
-
Wenn die Berstscheibe 154 zerbrochen
ist, bewirkt der auf die Berstscheibe 154 wirkende Strömungsmitteldruck
des Aufblasströmungsmittels 152, dass
sich die Berstscheibe auf den Mitteldurchlass 78 zu oder
in ihn hinein bewegt oder wegtreibt, wie in 3 dargestellt ist. Außerdem ist, wenn die Berstscheibe 154 zerbrochen
ist, der Kolben 190, insbesondere der Plunger 200,
dem Aufblasströmungsmitteldruck
in der Gasspeicherkammer 150 ausgesetzt. Der Aufblasströmungsmitteldruck
drückt
den Kolben 190 in die zweite Richtung 222, gegen
die Vorspannung der Feder 210 und den vom MR-Strömungsmittel 230 vorgesehenen
Widerstand. Der Strömungsmitteldruck
des Aufblasströmungsmittels 152 ist
ausreichend, um die Vorspannung der Feder 210 zu überwinden
und den Kolben in die zweite Richtung 222 zu bewegen. Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann jedoch der Strömungsmitteldruck
des Aufblasströmungsmittels 152 ausreichend
sein oder nicht, um den durch das MR-Strömungsmittel 230 vorgesehenen
Widerstand zu überwinden.
Dies hängt
von der Viskosität
des MR-Strömungsmittels 230 ab.
-
Wenn die Viskosität des MR-Strömungsmittels 230 niedrig
genug ist, überwindet
der Strömungsmitteldruck
des Aufblasströmungsmittels 152 die
Vorspannung der Feder 210 und den vom MR-Strömungsmittel
vorgesehenen Widerstand, und der Kolben 190 bewegt sich
in die zweite Richtung 222. Wenn sich der Kolben 190 in
die zweite Richtung 222 bewegt, strömt das MR-Strömungsmittel 230 durch die
Auslassöffnungen 254 vom
Oberteil 250 der Mittelkammer 70 zum Unterteil 252.
Wenn die Viskosität des
MR-Strömungsmittels 230 hoch genug
ist, kann das MR-Strömungsmittel
nicht durch die Auslassöffnungen 254 strömen, und
eine Bewegung des Kolbens 190 in die zweite Richtung 222 ist
blockiert.
-
Die Axialposition des Plungers 190 im
Mitteldurchlass 78 hilft, die Strömungsmittelströmungsrate des
von der Aufblasvorrichtung 20 vorgesehenen Aufblasströmungsmittels 152 zu
bestimmen. Wenn sich die Aufblasvorrichtung 20 im unbetätigten Zustand
der 2 befindet, blockiert
der Plunger 200 eine Strömungsmittelverbindung zwischen
den Auslassdurchlässen 170 und
dem Mitteldurchlass 78. Wenn sich der Kolben 190 in
die zweite Richtung 222 bewegt, wird eine Strömungsmittelverbindung
zwischen den Auslassdurchlässen 170 und
dem Mitteldurchlass 78 über
eine Öffnung 172 hergestellt.
Die Querschnittsfläche
der Öffnung 172 variiert
abhängig von
der Position des Plungers 200 im Mitteldurchlass 78.
Im Allgemeinen vergrößert sich
die Querschnittsfläche
der Öffnung 172,
wenn sich der Kolben 190 in die zweite Richtung 222 bewegt.
Wenn sich der Kolben 190 in die erste Richtung 220 bewegt,
verringert sich die Querschnittsfläche der Öffnung 172.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird die Viskosität
des MR-Strömungsmittels 230 variiert,
um die Strömungsrate
des MR-Strömungsmittels
durch die Auslassöffnungen 254 zu
variieren. Durch das Variieren der Viskosität des MR-Strömungsmittels 230 wird
der Widerstand gegen eine Bewegung des Kolbens 190 in die
zweite Richtung 222 variiert. Die Viskosität des MR-Strömungsmittels 230 kann
so eingestellt bzw, angepasst werden, um die Rate zu steuern, mit
der die Querschnittsfläche
der Öffnung 172 vergrößert wird.
Die Viskosität
des MR-Strömungsmittels 230 könnte auch
angepasst werden, um die Öffnung 172 bei
einer gewünschten
Querschnittsfläche
zu halten.
-
Fachleute werden erkennen, dass es
wünschenswert
sein könnte,
die Rate anzupassen bzw. einzustellen, mit der das Aufblasströmungsmittel 152 von
der Aufblasvorrichtung 20 geliefert wird, abhängig von
abgefühlten
Fahrzeug- und Insassenzuständen.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung stellt die Steuerung 30 die Viskosität des MR-Strömungsmittels 230 ein,
um diese Ziele zu erreichen. Die Steuerung 30 steuert die
Menge Energie, die an die Spule 232 geliefert wird, um
die Viskosität
des MR-Strömungsmittels 230 ansprechend
auf die Ausgaben der Insassenzustandssensoren 260 und des
Fahrzeugzustandssensors 28 zu variieren. Die Steuerung 30 könnte so
die Menge Aufblasströmungsmittel steuern,
die von der Aufblasvorrichtung 20 ansprechend auf die Fahrzeugzustände (z.B.
Zusammenstoßschwere)
geliefert wird, die vom Fahrzeugzustandssensor 28 abgefühlt werden.
Die Steuerung 30 könnte
ebenfalls die Menge Aufblasströmungsmittel steuern,
die von der Aufblasvorrichtung 20 ansprechend auf die Zustände (z.B.
Größe, Gewicht,
Position und/oder Sitzgurtspannung) geliefert wird, die durch die
Insassenzustandssensoren 260 abgefühlt werden.
-
Im Falle eines Zustands, bei dem
Insassenschutz erwünscht
ist, liefern der Fahrzeugzustandssensor 28 und die Insassenzustandssensoren 260 entsprechende
Ausgabesignale an die Steuerung 30. Gemäß der vorliegenden Erfindung
passt die Steuerung 30 die Viskosität des MR-Strömungsmittels 230 gemäß diesen
Ausgabesignalen an. Die Steuerung 30 bestimmt, wie die
Viskosität
des MR-Strömungsmittels 230 durch
bekannte Mittel, beispielsweise eine Nachschlagtabelle, angepasst
wird.
-
Zum Beispiel wird, beim Auftreten
eines Ereignisses mit relativ geringer Schwere, bei dem Insassenschutz
erwünscht
ist, der Insasse 16 eine relativ niedrige Menge kinetischer
Energie haben, die durch den Airbag 14 absorbiert werden
soll. Daher könnte
der Airbag 14 auf einen aufgeblasenen Zustand mit relativ
niedrigem Druck aufgeblasen werden und dennoch die meiste oder alle
kinetische Energie des Insassen absorbieren. Um dieses Ergebnis zu
erzielen, kann die Steuerung beim Detektieren eines solchen Auftretens
eingestellt sein, um zu bewirken, dass die Stärke des durch die Spule 232 erzeugten
Magnetfeldes relativ hoch ist. Diese relativ hohe Magnetfeldstärke bewirkt,
dass das MR-Strömungsmittel 230 eine
hohe Viskosität
hat und so den Widerstand gegen eine Bewegung des Kolbens 190 erhöht. Infolgedessen
kann die Querschnitts fläche
der Öffnung 172 relativ
klein gehalten werden oder mit einer relativ niedrigen Rate vergrößert werden.
Dies würde
bewirken, dass das Aufblasströmungsmittel 152 mit
einer relativ niedrigen Rate aus der Aufblasvorrichtung 20 strömt, und
der Airbag 14 würde
so in einen aufgeblasenen Zustand mit niedrigem Druck aufgeblasen
werden.
-
Im Falle eines Ereignisses mit relativ
hoher Schwere, bei dem Insassenschutz erwünscht ist, wird der Insasse 16 eine
relativ hohe Menge kinetischer Energie haben, die durch den Airbag 14 absorbiert
werden soll. Daher könnte
der Airbag 14 in einen aufgeblasenen Zustand mit relativ
hohem Druck aufgeblasen werden, um die kinetische Energie des Insassen
zu absorbieren. Um dieses Ergebnis zu erreichen, kann die Steuerung 30 beim
Detektieren eines solchen Auftretens eingestellt sein, um zu bewirken,
dass die Stärke
des von der Spule 232 erzeugten Magnetfeldes relativ niedrig
oder Null ist. Diese niedrige Magnetfeldstärke bewirkt, dass das MR-Strömungsmittel 230 eine
niedrige Viskosität
hat und so den Widerstand gegen eine Bewegung des Kolbens 190 verringert.
Infolgedessen kann die Querschnittsfläche der Öffnung 172 relativ
groß gehalten
werden oder kann mit einer relativ hohen Rate vergrößert werden.
Dies würde
bewirken, dass das Aufblasströmungsmittel 152 mit
einer relativ hohen Rate aus der Aufblasvorrichtung 20 strömt, und
der Airbag 14 würde
so in einen aufgeblasenen Zustand mit hohem Druck aufgeblasen werden.
-
Die Steuerung 30 könnte ebenfalls
bestimmen, ob die Viskosität
des MR-Strömungsmittels 230 geändert werden
soll, und zwar auf der Basis von durch die Insassenzustandssensoren 260 abgefühlten Zuständen. Die
abgefühlten
Zustände
können
die Position des Insassen, die Größe und/oder das Gewicht des
Insassen und Sitzgurtspannung umfassen.
-
Zum Beispiel können die Insassenzustandssensoren 260 bestimmen,
dass sich der Insasse in einer vorderen Sitzposition befindet oder
dass der Insasse unterhalb eines vorbestimmten Gewichts ist. In diesem
Fall könnte
die Steuerung 30 auf diese abgefühlten Zustände ansprechen, indem sie die
Viskosität
des MR- Strömungsmittels 230 erhöht, um den
Widerstand gegen eine Bewegung des Kolbens 190 zu erhöhen. Dies
würde bewirken,
dass das Aufblasströmungsmittel 152 mit
einer relativ niedrigen Rate aus der Aufblasvorrichtung 20 strömt, und
der Airbag 14 würde
so in den aufgeblasenen Zustand mit niedrigem Druck aufgeblasen
werden.
-
Auf eine ähnliche Weise können die
Insassenzustandssensoren 260 bestimmen, dass sich der Insasse
in einer hinteren Sitzposition befindet, oder dass der Insasse über einem
vorbestimmten Gewicht ist. In diesem Fall könnte die Steuerung 30 auf
diese abgefühlten
Zustände
ansprechen, indem sie die Viskosität des MR-Strömungsmittels 230 senkt,
um den Widerstand gegen eine Bewegung des Kolbens 190 zu
verringern. Dies würde
bewirken, dass das Aufblasströmungsmittel 152 mit
einer relativ hohen Rate aus der Aufblasvorrichtung 20 strömt, und
der Airbag 14 würde
so in den aufgeblasenen Zustand mit hohem Druck aufgeblasen werden.
-
Fahrzeug- und Insassenzustände können sich
während
der Dauer eines abgefühlten
Ereignisses auf eine Weise verändern,
die es wünschenswert machen
könnte,
die Ausgabeströmungsrate
der Aufblasvorrichtung 20 zu verändern. Die vorliegende Erfindung
ist insoweit vorteilhaft, als die Viskosität des MR-Strömungsmittels 230 innerhalb
eines sehr kurzen Zeitraumes verändert
werden kann, zum Beispiel in einigen Millisekunden. Der Fahrzeugzustandssensor 28 und
die Insassenzustandssensoren 260 funktionieren, um sich
verändernde
Zustände
während des
abgefühlten
Ereignisses abzufühlen,
und die Steuerung 30 funktioniert, um die Viskosität des MR-Strömungsmittels
demgemäß während des
Ereignisses anzupassen. Zum Beispiel kann die Viskosität des MR-Strömungsmittels 230 erhöht werden, um
eine bestimmte Aufblasströmungsmittelströmungsrate
aus der Aufblasvorrichtung 20 beizubehalten. Als weiteres
Beispiel könnte
die Viskosität des
MR-Strömungsmittels 230 gesenkt
werden, um die Aufblasströmungsmittelströmungsrate
aus der Aufblasvorrichtung 20 zu erhöhen. Die Aufblasströmungsmittelströmungsrate
kann so während
der Dauer des Zusammenstoßereignisses
variiert werden statt nur beim Einsetzen des Zusammenstoßereignisses,
um den für
den Insassen 16 vorgesehenen Schutz anzupassen.
-
Aus der obigen Beschreibung der Erfindung werden
Fachleute Verbesserungen, Veränderungen und
Modifikationen entnehmen. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung
als sich auf eine Speichergas-Aufblasvorrichtung beziehend dargestellt
und beschrieben worden. Fachleute werden jedoch erkennen, dass die
vorliegende Erfindung sich ebenso auf Bauarten von Aufblasvorrichtungen
beziehen kann, die in der Technik als Feststofftreibmittel- und verstärkte oder
Hybridaufblasvorrichtungen bekannt sind. In solchen Konfigurationen
würde die
Auslasskappe 44 auf eine ähnliche oder identische Weise verwendet
(20745), um das Strömen
von Aufblasströmungsmittel
aus der Aufblasvorrichtung zu steuern. Solche Verbesserungen, Veränderungen
und Modifikationen innerhalb des Fachkönnens sollen von den angefügten Ansprüchen abgedeckt
sein.