DE112012002930T5

DE112012002930T5 - Airbag und Hupenschaltermodul und Verfahren zum Zusammenbauen des Moduls

Info

Publication number: DE112012002930T5
Application number: DE112012002930.5T
Authority: DE
Inventors: Timothy Michael Ullrey; James Ryan Fletcher; Sara Roberson; Patrick O'Leary; Joshua Thompson
Original assignee: TK Holdings Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Acquisition LLC
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2014-05-08
Also published as: JP5925885B2; CN103648885B; US8376398B2; WO2013009502A3; CN103648885A; US20130015645A1; WO2013009502A2; JP2014520716A

Abstract

Es wird ein Airbag- und Hupenschaltermodul zur Verwendung in einem Fahrzeug bereitgestellt, das ein aufblasbares Airbag-Kissen, das so gestaltet ist, dass es dem Insassen Rückhalt bietet, eine Aufblasvorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie das Airbag-Kissen aufbläst, und ein Gehäuse mit einer Basis und mehreren Wänden, die sich von der Basis erstrecken, um dadurch einen Hohlraum zu bilden, der zum Aufnehmen des Airbag-Kissens gestaltet ist, enthält. Mindestens eine Wand des Gehäuses hat mindestens eine Lasche, die davon absteht. Das Modul enthält auch eine Schalterbaugruppe, die einen elektronischen Schalter und einen Auslöser enthält, und ein Abdeckelement mit einer Wand mit mindestens einer Öffnung, die zum Aufnehmen der Lasche des Gehäuses gestaltet ist, um dadurch das Abdeckelement gleitend an das Gehäuse zu koppeln. Das Abdeckelement ist so gestaltet, dass es vor dem Einbau des elektronischen Schalters gleitend an das Gehäuse gekoppelt wird, indem die Lasche des Gehäuses mit der Öffnung im Abdeckelement ausgerichtet wird. Das Abdeckelement ist so gestaltet, dass es relativ zum Gehäuse gleitet, wenn das Abdeckelement vom Insassen niedergedrückt wird, wodurch das Abdeckelement den Auslöser in Eingriff mit dem elektronischen Schalter verschiebt, wodurch die Hupenbaugruppe des Fahrzeuges aktiviert wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der US-Patentanmeldung Nr. 13/181,095, eingereicht am 12. Juli 2011, deren Inhalt hiermit in seiner Gesamtheit in der vorliegenden Offenbarung zum Zwecke der Bezugnahme aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich allgemein auf das Gebiet von Airbag-Modulen, die zur Verwendung in Fahrzeugen, wie Motorfahrzeugen, gestaltet sind, um für einen Insassen des Fahrzeuges Rückhalt zu bieten. Insbesondere betrifft die vorliegende Anmeldung ein Airbag-Modul mit einer integrierten Schalterbaugruppe und einem Abdeckelement, wobei das Niederdrücken des Abdeckelements, beispielsweise durch den Fahrer, die Schalterbaugruppe aktiviert und die Hupe des Fahrzeuges aktiviert.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einer offenbarten Ausführungsform ist ein Airbag-Modul vorgesehen, das zur Verwendung in einem Fahrzeug gestaltet ist, um für einen Insassen Rückhalt zu bieten und eine selektive Aktivierung einer Hupenbaugruppe des Fahrzeuges vorzusehen. Das Airbag-Modul enthält ein aufblasbares Airbag-Kissen, das zum Entfalten aus einer gelagerten Konfiguration gestaltet ist, um dem Insassen Rückhalt zu bieten, eine Aufblasvorrichtung, die zum Aufblasen des Airbag-Kissens bei der Entfaltung gestaltet ist, und ein Gehäuse. Das Gehäuse enthält eine Basis und mehrere Wände, die sich von der Basis erstrecken, wodurch ein Hohlraum gebildet wird, der zur Aufnahme des Airbag-Kissens gestaltet ist, und an dem die Aufblasvorrichtung befestigt ist. Von mindestens einer Wand des Gehäuses steht eine Lasche ab. Das Airbag-Modul enthält auch eine Schalterbaugruppe, die einen elektronischen Schalter und einen Auslöser enthält, und ein Abdeckelement mit einer Wand mit mindestens einer Öffnung, die zur Aufnahme der Lasche des Gehäuses gestaltet ist, um dadurch das Abdeckelement gleitend an das Gehäuse zu koppeln. Das Abdeckelement ist so gestaltet, dass es gleitend an das Gehäuse vor dem Einbau des elektronischen Schalters der Schalterbaugruppe durch Ausrichten der Lasche des Gehäuses mit der Öffnung im Abdeckelement gekoppelt wird, wodurch eine größere Eingriffslänge zwischen der Lasche des Gehäuses und dem Abdeckelement vorgesehen wird. Das Abdeckelement ist auch so gestaltet, dass es relativ zum Gehäuse gleitet, wenn das Abdeckelement vom Insassen niedergedrückt wird, wodurch das Abdeckelement den Auslöser in Eingriff mit dem elektronischen Schalter verschiebt, wodurch die Hupenbaugruppe des Fahrzeuges aktiviert wird.
Das Modul kann so gestaltet sein, dass nach dem Einbau des elektronischen Schalters im Gehäuse das Abdeckelement nicht mehr über eine Strecke relativ zu dem gleitend gekoppelten Gehäuse gleiten kann, was die Öffnung im Abdeckelement und die Lasche des Gehäuses wieder ausrichten würde, wodurch verhindert wird, dass das Abdeckelement vom Gehäuse, zum Beispiel während der Entfaltung des Airbags, abgekoppelt wird. Das Airbag-Modul kann auch ein Vorspannelement enthalten, das zwischen dem Gehäuse und dem Auslöser der Schalterbaugruppe vorgesehen ist, so dass ein Verschieben des Abdeckelements und des Auslösers relativ zum Gehäuse, das vom Insassen durch Niederdrücken des Abdeckelements herbeigeführt wird, das Vorspannelement zusammenpresst und darin Energie speichert. Sobald der Insasse die Kraft löst, die das Abdeckelement niederdrückt, verschiebt die im Vorspannelement gespeicherte Energie den Auslöser und das Abdeckelement vom Gehäuse und Schalter weg, wodurch die Hupe des Fahrzeuges deaktiviert wird. Das Airbag-Modul kann ferner einen Kabelstrang mit einem elektrischen Stecker für eine elektrische Verbindung zwischen dem elektronischen Schalter und der Hupenbaugruppe des Fahrzeuges enthalten.
Das Gehäuse kann eine Buchse enthalten, die zum Aufnehmen mindestens eines Teils der Schalterbaugruppe gestaltet ist. Zum Beispiel kann die Buchse des Gehäuses den Auslöser der Schalterbaugruppe aufnehmen und den Auslöser während des Verschiebens führen, um den elektronischen Schalter zu aktivieren. Das Gehäuse kann auch ein Fach enthalten, das zum Aufnehmen mindestens eines Teils des elektronischen Schalters der Schalterbaugruppe gestaltet ist. Der elektronische Schalter kann an das Fach gekoppelt werden, um den elektronischen Schalter am Gehäuse zu halten. Das Abdeckelement kann eine Sollreißnaht enthalten, die dazu gestaltet ist, sich während des Entfaltens des Airbag-Kissens zu trennen, so dass das Kissen aufgeblasen werden kann und sich über das Modul hinaus in eine Position entfaltet, in der es dem Insassen Rückhalt bietet. Das Modul kann in einer Lenkradbaugruppe positioniert sein und für einen Eingriff mit der Lenksäule des Fahrzeuges gestaltet sein. Das Modul kann ein Befestigungselement zum Verbinden des Moduls mit dem Lenkrad enthalten, das an die Lenksäule des Fahrzeuges gekoppelt sein kann.
Ebenso wird ein Verfahren zum Konstruieren eines Airbag- und Hupenschaltermoduls zur Verwendung in einem Fahrzeug offenbart, um einem Insassen Rückhalt zu bieten und eine Aktivierung einer Hupenbaugruppe des Fahrzeuges vorzusehen. Das Verfahren enthält einen ersten Schritt zum Einbauen einer Aufblasvorrichtung in ein Gehäuse, einen zweiten Schritt zum Verbinden eines gefalteten Airbag-Kissens mit der Aufblasvorrichtung im Gehäuse, einen dritten Schritt zum Einsetzen eines Auslösers und eines Vorspannelements in eine Buchse des Gehäuses und einen vierten Schritt zum gleitenden Koppeln eines Abdeckelements an das Gehäuse. Das Abdeckelement wird zum Gehäuse verschoben, das seinerseits den Auslöser in ein Fach des Gehäuses verschiebt und das Vorspannelement zusammenpresst, wodurch darin Energie gespeichert wird. Das Abdeckelement wird zum Gehäuse hin verschoben, bis eine Öffnung in einer Wand des Abdeckelements mit einer Lasche ausgerichtet ist, die von einer Wand des Gehäuses absteht, wodurch die Lasche des Gehäuses mit der Öffnung des Abdeckelements in Eingriff gelangt. Das Verfahren enthält auch einen fünften Schritt zum Verschieben des Abdeckelements vom Gehäuse weg, wodurch die gespeicherte Energie des Vorspannelements den Auslöser aus dem Fach des Gehäuses verschiebt; und einen sechsten Schritt zum Einbauen eines elektronischen Schalters in das Fach des Gehäuses, wodurch das angekoppelte Abdeckelement am Gehäuse gehalten wird, indem verhindert wird, dass das Abdeckelement über eine Strecke zum Gehäuse verschoben werden kann, die die Öffnung des Abdeckelements wieder mit der Lasche des Gehäuses ausrichten würde. Der dritte Schritt des Verfahrens kann das Einsetzen mehrerer Auslöser und Vorspannelemente in mehrere Buchsen des Gehäuses enthalten, so dass jede Buchse einen Auslöser und ein Vorspannelement enthält.
Ebenso ist eine elektronischen Schalterbaugruppe zur Verwendung in einem Airbag- und Hupenbaugruppenmodul offenbart, um eine selektive Aktivierung einer Hupenbaugruppe des Fahrzeuges durch einen Insassen bereitzustellen, wobei das Airbag- und Hupenbaugruppenmodul auch ein Gehäuse und ein Abdeckelement haben, das gleitend an das Gehäuse gekoppelt ist. Die elektronische Schalterbaugruppe enthält einen elektronischen Schalter, der dazu gestaltet ist, an das Gehäuse gekoppelt zu werden, und gestaltet ist, in einer offenen Position oder einer geschlossenen Position zu arbeiten. Der elektronische Schalter befindet sich normalerweise in der offenen Position, wodurch die Hupenbaugruppe des Fahrzeuges deaktiviert ist. Der elektronische Schalter enthält einen Kontakt und befindet sich in der geschlossenen Position, wenn sich der Kontakt über eine vorbestimmte Strecke bewegt, wodurch die Hupenbaugruppe des Fahrzeuges aktiviert wird. Die Schalterbaugruppe enthält auch einen Auslöser, der so gestaltet ist, dass er den Kontakt des elektronischen Schalters über die vorbestimmte Strecke bewegt, wenn das Abdeckelement vom Insassen niedergedrückt wird; und eine Feder, die zwischen dem elektronischen Schalter und dem Auslöser positioniert ist. Die Feder ist so gestaltet, dass sie den Auslöser vom Kontakt des elektronischen Schalters wegspannt, um dadurch den elektronischen Schalter in die offene Position zu bringen.
Der Auslöser kann eine Führung enthalten, die neben einem Teil des Gehäuses vorgesehen ist, um den Auslöser mit dem Kontakt des elektronischen Schalters auszurichten. Die Führung kann ringförmig sein und sich von einer Basis erstrecken, die sich neben einem Teil des Abdeckelements befindet. Die Führung kann mindestens einen Teil der Feder umgeben, wodurch die Feder zurückgehalten wird. Der Auslöser kann auch ein Kontaktteil enthalten, das für einen direkten Kontakt mit dem Kontakt des elektronischen Schalters gestaltet ist. Die Feder kann zwischen dem Kontaktteil und der Führung des Auslösers vorgesehen sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Motorfahrzeuges, das so gestaltet ist, dass es ein Airbag-Modul mit einer integrierten Hupen-Schalterbaugruppe enthält, um einem Insassen Rückhalt zu bieten und die Hupe selektiv zu aktivieren.
2 ist eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines fahrerseitigen Airbag-Moduls, das an das Lenkrad und die Lenksäule des Fahrzeuges gekoppelt ist.
3A ist eine perspektivische Ansicht des gekoppelten fahrerseitigen Airbag-Moduls und Lenkrades von 2, das der Deutlichkeit wegen mit entferntem Abdeckelement und Airbag-Kissen dargestellt ist.
3B ist eine perspektivische Ansicht des fahrerseitigen Airbag-Moduls von 3A, wobei das Lenkrad der Deutlichkeit wegen ebenso entfernt ist.
4A ist eine Seitenansicht des gekoppelten fahrerseitigen Airbag-Moduls und Lenkrades von 2.
4B ist eine Seitenansicht des fahrerseitigen Airbag-Moduls von 4A, das vor dem Koppeln des Airbag-Moduls und der Lenksäule dargestellt ist, wobei das Lenkrad der Deutlichkeit wegen entfernt ist.
5 ist eine Vorderansicht des Airbag-Moduls von 2, wobei das Abdeckelement, das Airbag-Kissen und die Aufblasvorrichtung der Deutlichkeit wegen entfernt sind.
6 ist eine Rückansicht des Airbag-Moduls von 5.
7 ist eine Vorderansicht des Airbag-Moduls von 2.
8 ist eine Querschnittsansicht des Airbag-Moduls von 7 entlang der Linie 8-8.
9 ist eine Seitenansicht des Airbag-Moduls von 2 vor dem Zusammenbau des elektronischen Schalters, wobei das Abdeckelement in der Einbauposition relativ zum Gehäuse dargestellt ist.
10 ist eine Querschnittsansicht des Airbag-Moduls von 9 entlang der Linie 10-10.
11 ist eine Seitenansicht des Airbag-Moduls von 2 nach dem Zusammenbau des elektronischen Schalters, wobei das Abdeckelement in der freien Position dargestellt ist, die der offenen Schalterposition entspricht.
12 ist eine Seitenansicht des Airbag-Moduls von 2 nach dem Zusammenbau des elektronischen Schalters, wobei das Abdeckelement in der niedergedrückten Position dargestellt ist, die der der geschlossenen Schalterposition entspricht.
13 ist eine Detailansicht des Airbag-Moduls von 9, die das Abdeckelement in der Einbauposition, in der die Lasche des Abdeckelements mit der Öffnung des Gehäuses ausgerichtet ist, vor dem Zusammenbau des elektronischen Schalters zeigt.
14 ist eine Detailansicht des Airbag-Moduls von 11, vor dem Einbau des elektronischen Schalters, die das Abdeckelement in der freien (oder nicht niedergedrückten) Position zeigt, die der offenen Schalterposition entspricht.
15 ist eine Detailansicht des Airbag-Moduls von 12, wobei der elektronische Schalter der Deutlichkeit wegen entfernt ist, die das Abdeckelement in der niedergedrückten Position zeigt, die der geschlossenen Schalterposition entspricht.
16 ist eine Querschnittsansicht des Airbag-Moduls von 15, die das Abdeckelement in der niedergedrückten Position zeigt, die der geschlossenen Schalterposition entspricht.
17 ist eine Querschnittsansicht des Airbag-Moduls von 16, die das Abdeckelement und den Auslöser in der niedergedrückten Position und den elektronischen Schalter in der geschlossenen Position zeigt.
18 ist eine Querschnittsansicht des Airbag-Moduls von 9, die das Abdeckelement in der Einbauposition, vor dem Zusammenbauen des elektronischen Schalters zeigt, wobei die Laschen des Gehäuses mit den entsprechenden Öffnungen des Abdeckelements ausgerichtet sind.
19 ist eine Querschnittsansicht des Airbag-Moduls von 12, die das Abdeckelement in der niedergedrückten Position zeigt, die der geschlossenen Schalterposition entspricht, und die die Laschen des Gehäuses zeigt, die nicht wieder mit den Öffnungen des Abdeckelements ausgerichtet werden können, wodurch das Abdeckelement an dem Gehäuse gehalten wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein fahrerseitiges Airbag(DAB)-Modul oder eine derartige Einbaugruppe kann in dem Lenkrad eingebaut und mit der Lenksäule des Fahrzeuges verbunden werden, um den Fahrer des Fahrzeuges während Airbag-entfaltenden Ereignissen, wie zum Beispiel Frontalzusammenstößen des Fahrzeuges, zurückzuhalten und zu schützen. Das DAB-Modul kann so gestaltet sein, dass es einen Hupenschalter und ein Abdeckelement enthält, das, wenn es über eine vorbestimmte Strecke niedergedrückt wird, den Hupenschalter aktiviert, wodurch die Hupe des Fahrzeuges aktiviert wird (z. B. ertönt).
Es ist gegenwärtig bekannt, ein DAB-Modul mit einem schwimmenden Abdeckelement zu konstruieren, um die Sprungmasse zu verringern, wodurch die Verwendung von Federn mit geringeren Federraten möglich ist, um die Kraft zu verringern, die auf das schwimmende Abdeckelement ausgeübt werden muss, um das Abdeckelement über die vorbestimmte Strecke niederzudrücken, um den Hupenschalter zu aktivieren und die Hupe ertönen zu lassen. Diese herkömmlichen Airbag-Module sind jedoch so gestaltet, dass das Abdeckelement zuletzt montiert wird (d. h., sobald die vollständige Schalterbaugruppe und Airbag-Einbaugruppe zusammengebaut sind), wodurch die Eingriffslänge zwischen dem Abdeckelement und dem Basiselement des Airbag-Moduls verringert wird. Zusätzlich enthalten diese Airbag-Module mehr als eine Feder in Reihe, um eine erhöhte Eingriffslänge zu erhalten, wodurch die Kraft, die zum Niederdrücken des Abdeckelements erforderlich ist, um den Hupenschalter zu aktivieren, nachteilig erhöht wird.
Es ist wünschenswert, eine möglichst große Eingriffslänge der Laschen (oder Haken) zwischen dem Abdeckelement und dem Basiselement zu haben, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass sich das Abdeckelement während der Entfaltung vom Airbag-Modul trennt. Die hierin besprochenen Airbag-Module sehen eine verbesserte Eingriffslänge vor, ohne eine erhöhte Federrate (und Kraft zum Aktivieren des Hupenschalters) zu benötigen, indem eine verbesserte Struktur und ein verbessertes Montageverfahren bereitgestellt werden.
Airbag-Module befinden sich für gewöhnlich in Fahrzeugen, um Insassen in Airbag-entfaltenden Ereignissen vor Verletzungen zu schützen. Für gewöhnlich sind Airbag-Module an Sensoren angeschlossen, die sich im Fahrzeug befinden, die die Entfaltung des Airbags aufgrund von Informationen auslösen, die von den Sensoren empfangen und überwacht werden. Airbag-Module enthalten häufig mindestens ein aufblasbares Airbag-Kissen, das sich entfalten und mit Hochdruckgas aufgeblasen werden kann, das für gewöhnlich von einer Aufblasvorrichtung erzeugt wird. Die Aufblasvorrichtung kann eine explosive Ladung (z. B. eine pyrotechnische Vorrichtung) enthalten oder kann eine andere Vorrichtung zum raschen Erzeugen von Aufblasgas enthalten, das in das Airbag-Kissen bei einer hohen volumetrischen Strömungsrate eintritt und das Airbag-Kissen durch Erhöhen des Innenkammerdrucks des Airbag-Kissens aufbläst.
DAB-Module sind für gewöhnlich im Lenkrad des Fahrzeuges gelagert und werden von dort entfaltet und werden für gewöhnlich durch einen Falt-, Roll- oder eine Kombination von Falt- und Rollprozess zu einem kompakten Airbag-Kissen gepackt, um dessen Packungsvolumen zu minimieren, so dass es in das Lenkrad passt. Während eines dynamischen Fahrzeugaufpralls kann das DAB-Modul das Airbag-Kissen aus der gelagerten Position im Lenkrad im Wesentlichen in eine Richtung nach hinten zum Fahrer des Fahrzeuges zu einer Position zwischen der Lenksäule und dem Fahrer auslösen und entfalten, um den Fahrer, wie zum Beispiel den Brustkorb und Kopf des Fahrers, zurückzuhalten.
1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines Motorfahrzeuges 10, das ein Passagierabteil 11, das eine Sitzkapazität für Insassen des Fahrzeuges 10 bereitstellt, ein Lenkrad 12 zum Steuern der Lenkrichtung des Fahrzeuges durch Lenkbewegungen des Fahrers und ein DAB-Modul 20 zum Zurückhalten des Fahrers, wie während eines Fahrzeugaufpralls, enthält. Das Fahrzeug 10 ist als typische Limousine dargestellt, aber die hierin offenbarten Airbag-Module können bei jeder Art von Passagierfahrzeug (z. B. SUV, Lastwagen, usw.) wie auch bei jedem anderen sich bewegenden Fahrzeug (z. B. Militär, Massentransport) verwendet werden, die dem Insassen Schutz für sitzende Passagiere in der Form von frontalen Airbags bieten.
Wie in 2–4B dargestellt, kann das DAB-Modul 20 an das Lenkrad 12 des Fahrzeuges gekoppelt sein, wobei das Lenkrad 12 gemeinsam mit dem DAB-Modul 20 an die Lenksäule 13 gekoppelt sein kann. Die Lenksäule 13 kann so gestaltet sein, dass sie an das Fahrzeug gekoppelt ist. Das DAB-Modul 20 kann durch jedes geeignete Verfahren an das Lenkrad 12 gekoppelt sein. Zum Beispiel können herkömmliche Befestigungsmittel (z. B. Bolzen, Stifte, usw.) das DAB-Modul 20 mit dem Lenkrad 12 verbinden. Das DAB-Modul 20 und/oder das Lenkrad 12 können mehrere Befestigungselemente 25 zur Verbindung des gekoppelten DAB-Moduls 20 und Lenkrades 12 mit der Lenksäule 13 enthalten. 4B zeigt das DAB-Modul 20 vor dem Einbau mit der Lenksäule 13, um die Befestigungselemente 25 zu zeigen. Die Befestigungselemente 25 des Lenkrades 12 können hakenförmig und so gestaltet sein, dass sie mit einem Aufnahmeelement (nicht dargestellt) der Lenksäule 13 in Eingriff gelangen. Das gekoppelte DAB-Modul 20 und Lenkrad 12 können auch eine oder mehrere Abdeckplatten 14 enthalten, etwa um die Ästhetik zu verbessern, indem innere Komponenten des DAB-Moduls abgedeckt sind.
Das DAB-Modul 20 kann gemeinsam mit dem Lenkrad 12 einen oder mehr als einen elektrischen Stecker (nicht dargestellt) enthalten, wobei jeder elektrische Stecker des Lenkrades 12 für eine elektrische Verbindung mit einem elektrischen Stecker 27 des Airbag-Moduls 20 gestaltet ist, um dem Airbag-Modul 20 elektrische Energie zuzuführen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der elektrische Stecker 27 ein Steckverbinder mit mehreren Stiften, wobei jeder Stift in einer entsprechenden Buchse bereitgestellt ist. Der Steckverbinder 27 ist so gestaltet, dass er in einen passenden Stecker mit ähnlicher Form eingreift. Es sollte festgehalten werden, dass die Anzahl von Stiften und Buchsen abhängig von der gewünschten Anzahl von Schaltungen variieren kann und daher an verschiedene Kundenanforderungen angepasst werden kann. Es sollte auch festgehalten werden, dass der elektrische Stecker 27 so gestaltet sein kann, dass jede geeignete Vorrichtung zum Übertragen elektrischer Energie oder zur elektrischen Kommunikation verwendet werden kann und die hierin offenbarten Stecker nicht als Einschränkung gedacht sind. Das Lenkrad 12 und/oder DAB-Modul 20 kann zusätzliche elektrische Stecker enthalten, die so gestaltet sind, dass sie an passende elektrische Stecker in der Lenksäule 13 angeschlossen sind, um dem Lenkrad 12 (und dem darin vorgesehen DAB-Modul 20) elektrische Energie vom Fahrzeug bereitzustellen.
3–8 zeigen eine beispielhafte Ausführungsform eines Airbag-Moduls 20, das zur Kopplung an das Lenkrad 12 des Fahrzeuges 10 gestaltet ist. Das Airbag-Modul 20 enthält ein aufblasbares Airbag-Kissen 24, eine Aufblasvorrichtung 21 zum Bereitstellen von Aufblasgas zum Aufblasen des Airbag-Kissens 24, ein Gehäuse 30, ein Abdeckelement (oder eine Abdeckeinrichtung) 50 und eine Schalterbaugruppe 70. Die Aufblasvorrichtung 21 kann an das Gehäuse 30 gekoppelt sein und das Airbag-Kissen 24 kann an die Aufblasvorrichtung 21 und/oder das Gehäuse 30 gekoppelt sein, so dass sich das Kissen aus dem Airbag-Modul 20 entfalten kann, um dem Insassen Rückhalt zu bieten. Das Abdeckelement 50 kann gleitend an das Gehäuse 30 gekoppelt sein, um das Airbag-Kissen 24 (bis zur Entfaltung des Kissens) zu umschließen, so dass das Abdeckelement 50 relativ zum Gehäuse 30 gleiten (oder verschoben oder bewegt werden) kann, um die Schalterbaugruppe 70 zu aktivieren, wenn sie, zum Beispiel vom Insassen, niedergedrückt wird.
Die Aufblasvorrichtung 21 ist so gestaltet, dass sie das Airbag-Kissen 24 nach der Aktivierung aufbläst und entfaltet. Die Aufblasvorrichtung 21 kann Aufblasgas erzeugen, das fast sofort erzeugt werden kann, wie durch eine pyrotechnische Vorrichtung, wobei das Aufblasgas in das Airbag-Kissen 24 gepresst wird und das Kissen veranlasst, sich auszudehnen, um zunächst das Airbag-Modul (z. B. das Abdeckelement), aufzubrechen und sich dann aufzublasen, um dem Insassen Rückhalt zu bieten. Die Aufblasvorrichtung 21 kann einen Flansch 22 enthalten, der so gestaltet ist, dass er die Aufblasvorrichtung 21 an das Gehäuse 30 koppelt, wie durch ein Befestigungsmittel (z. B. eine Niete) 23 oder mehrere Befestigungsmittel. Die Aufblasvorrichtung 21 kann elektrisch an eine Vorrichtung, wie ein Steuermodul des Fahrzeuges angeschlossen sein, das Eingangsdaten empfängt, beispielsweise von Sensoren, die sich im Fahrzeug befinden, die aufgrund der Eingangsdaten bestimmen, dass das Fahrzeug ein Ereignis erfährt, das eine Entfaltung des Airbags bedingt, wodurch das Steuermodul die Aufblasvorrichtung 21 aktivieren kann. Zum Beispiel kann die Aufblasvorrichtung 21 einen elektrischen Stecker 28, der als Steckverbinder gestaltet ist, der durch einen Kabelstrang 26 elektrisch angeschlossen ist, elektrisch mit einem anderen elektrischen Stecker 27 verbinden, der so gestaltet ist, dass er das Airbag-Modul 20 elektrisch mit dem Fahrzeug 10 verbindet. Es sollte festgehalten werden, dass jede derzeit bekannte oder in Zukunft entwickelte Aufblasvorrichtung in den hierein offenbarten Airbag-Modulen konfiguriert werden kann und die hierin offenbarten Aufblasvorrichtungen nicht als Einschränkungen gedacht sind.
Das Airbag-Kissen 24 kann aus einem Feld oder mehreren Feldern bestehen, wobei jedes Feld aus einem geeigneten Material (z. B. gewebtem Nylonstoff) mit einer geeigneten Form bestehen kann. Die Felder können zum Beispiel zusammengenäht werden, um eine beliebige geeignete Form des Airbag-Kissens 24 zu bilden, die auf die spezifischen Kundenanforderungen abgestimmt sein kann. Das Airbag-Kissen 24 kann durch einen Prozess, der Falten, Rollen oder eine Kombination aus Falten und Rollen enthält, in eine Form zur Lagerung gebracht werden, um das Packungsvolumen zu verringern, das das Airbag-Kissen einnimmt, so dass das Airbag-Kissen 24 in das Gehäuse 30 passt. Das Airbag-Kissen 24 kann auch vakuumversiegelt werden, um das versiegelte Airbag-Kissen mit einem Lagerinnendruck zu versehen, der geringer als atmosphärischer Druck ist. Es sollte festgehalten werden, dass das Airbag-Kissen unter Verwendung jeder derzeit bekannten oder in Zukunft entwickelten Form hergestellt werden kann und die hierin offenbarten Airbag-Kissen nicht als Einschränkung gedacht sind.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Gehäuse 30 eine dünnwandige Basis 31 und mehrere dünne Wände 32, die sich in einem Winkel (z. B. im Wesentlichen 90 Grad, 70 Grad, usw.) von der Basis 31 erstrecken, die gemeinsam einen Hohlraum 33 bilden, der zur Aufnahme des gelagerten Airbag-Kissens 24 gestaltet ist. Das Gehäuse 30 kann aus einem Polymer, Verbundstoff oder jedem geeigneten Material bestehen, das stark genug ist, um den Kräften zu widerstehen, die durch die Aufblasvorrichtung und das Airbag-Kissen während der Entfaltung des Airbags erzeugt werden, und kann durch Spritzguss oder jedes geeignete Herstellungsverfahren gebildet werden. Das Gehäuse 30 kann ein oder mehrere Befestigungselemente 25 zur Verbindung des Airbag-Moduls 20 mit der Lenksäule 13 enthalten. Die Befestigungselemente 25 können einstückig mit dem Gehäuse 30, beispielsweise mit der Basis 31, gebildet werden oder separat gebildet und dann mit dem Gehäuse 30 verbunden werden.
Das Gehäuse 30 kann eine Öffnung 34 oder mehrere Öffnungen 34 enthalten, die in gleichen oder ungleichen Größen und/oder Formen gestaltet sind. Zum Beispiel kann die Basis 31 eine erste große kreisförmige Öffnung 34 enthalten, die zum Aufnehmen der Aufblasvorrichtung 21 gestaltet ist, und kann ferner vier kleinere kreisförmige Öffnungen 34 enthalten, die zur Aufnahme der Befestigungsmittel 23 gestaltet sind, um die Aufblasvorrichtung 21 an die Basis 31 des Gehäuses 30 zu koppeln.
Das Gehäuse 30 kann ferner mehrere Laschen (oder Haken) 35 enthalten, die für einen Eingriff mit dem Abdeckelement 50 gestaltet sind, so dass das Abdeckelement 50 relativ zu dem Gehäuse 30 gleiten kann, das Abdeckelement 50 aber zurückgehalten wird, um eine Trennung vom Gehäuse 30 zu verhindern, wie zum Beispiel während der Entfaltung des Airbags. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform befinden sich die Laschen 35 an der Außenfläche jeder Wand 32 und sind so gestaltet, dass sie einen L-förmigen Querschnitt haben (wie in 18 dargestellt). Der L-förmige Querschnitt kann so gestaltet sein, dass er ein erstes Teil 35a enthält, das sich im Wesentlichen senkrecht von der Außenfläche der Wand weg erstreckt, und ein zweites Teil 35b, das sich im Wesentlichen senkrecht vom ersten Teil 35a weg erstreckt, wodurch ein Kanal zwischen dem zweiten Teil 35b und der Wand 32 des Gehäuses 30 gebildet wird, der, abhängig von der Position des Abdeckelements 50, einen Teil des Abdeckelements 50 aufnehmen kann. Die Länge des zweiten Teils 35b der Lasche 35 kann auf die Größe der entsprechenden Öffnung im Abdeckelement 50 abgestimmt sein, so dass das Abdeckelement 50 über der Lasche 35 montiert werden kann, um das Abdeckelement 50 gleitend an das Gehäuse 30 zu koppeln, aber dennoch das Abdeckelement 50 auch zurückzuhalten, um dessen Trennung vom Gehäuse 30 zu verhindern. Die Länge des ersten Teils 35a der Lasche 35 kann so angepasst sein, dass sie auf die Dicke des Teils des Abdeckelements 50 abgestimmt ist, das so gestaltet ist, dass es in den Kanal geht, so dass ein ausreichender Zwischenraum zwischen dem Abdeckelement 50 und dem Gehäuse 30 vorhanden ist, um eine hohe Reibung (und somit einen hohen Aufwand zum Betätigen der Hupe durch Drücken des Abdeckelements gegen das Gehäuse) zu vermeiden.
Das Gehäuse 30 kann ferner eine Buchse 37 enthalten, die zur Aufnahme mindestens eines Teils der Schalterbaugruppe 70 gestaltet ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Gehäuse 30 drei Buchsen 37, die jeweils zum Aufnehmen mindestens eines Teils einer Schalterbaugruppe 70 gestaltet sind. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Buchse 37 eine halbkreisförmige Wand 38, die sich von der Außenfläche der Wand 32 des Gehäuses 30 erstreckt, und ein Bodenteil 39. Die kreisförmige Wand 38 und das Bodenteil 39 bilden gemeinsam ein erstes Fach 41, das zum Aufnehmen mindestens eines Teils (z. B. des Auslösers, der Feder) der Schalterbaugruppe 70 gestaltet ist. Das Bodenteil 39 der Buchse 37 kann eine Öffnung 40 enthalten, die so gestaltet ist, dass sie einen Teil (z. B. den Auslöser) der Schalterbaugruppe 70 hindurchgehen lässt. Das Gehäuse 30 kann ferner ein extrudiertes Teil 42 enthalten, das sich von der Basis 31 erstrecken kann. Das extrudierte Teil 42 kann mit Abstand zum Bodenteil 39 der Buchse 37 versetzt sein, wodurch diese gemeinsam ein zweites Fach 43 bilden, das zum Aufnehmen mindestens eines Teils (z. B. des elektronischen Schalters) der Schalterbaugruppe 70 gestaltet ist.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist das Abdeckelement 50 so gestaltet, dass es gleitend an das Gehäuse 30 gekoppelt ist, um das Airbag-Kissen 24 im Inneren des Hohlraums 33 des Gehäuses 30 zu umschließen, wobei das Abdeckelement 50 dazu gestaltet ist, zwischen einer ersten (oder freien) Position und einer zweiten (oder aktivierten) Position relativ zum Gehäuse 30 zu gleiten (oder verschoben oder bewegt zu werden). Das Abdeckelement 50 kann dazu gestaltet sein, wenn es niedergedrückt wird, beispielsweise durch eine Kraft, die der Fahrer des Fahrzeuges ausübt, zu gleiten, wobei das Abdeckelement 50 in die Richtung zu dem Gehäuse 30 und dem darin vorgesehenen Airbag-Kissen 24 gleitet. Das Abdeckelement 50 kann beim Verschieben des Abdeckelements 50 um eine vorbestimmte Strecke zur zweiten Position bewegt werden, wobei das Abdeckelement 50 die Schalterbaugruppe 70 aktivieren kann, wodurch die Vorrichtung, wie zum Beispiel eine Hupe, aktiviert wird, die elektrisch an die Schalterbaugruppe 70 angeschlossen ist. Wenn die Kraft, die der Fahrer beim Niederdrücken des Abdeckelements 50 ausübt, aufgehoben wird, kann das Abdeckelement 50 so gestaltet sein, dass es durch ein Vorspannelement (z. B. eine Feder) zur ersten Position zurückkehrt (d. h., sich zurückbewegt).
Das Abdeckelement 50 kann eine externe (oder Außen-)Fläche 51 enthalten, die so gestaltet ist, dass sie ein bestimmtes ästhetisches Erscheinungsbild bereitstellt, wobei Gebrauchselemente 53, wie Knöpfe, enthalten sein können, die der Fahrer des Fahrzeuges, zum Beispiel während des Betriebs des Fahrzeuges, aktivieren kann, um Fahrzeugvorrichtungen (z. B. Radio, Tempomat, usw.) zu steuern. Die Form des Abdeckelements 50 kann unregelmäßig sein und kann auf die Konstruktionsanforderungen des Kunden für das Fahrzeug (z. B. Lenkrad) abgestimmt sein. Das Abdeckelement 50 kann auch ein Trennelement 54, wie zum Beispiel eine Sollreißnaht, enthalten, das zum Abreißen eines Teils des Abdeckelements oder Trennen des Abdeckelements 50 in mindestens zwei Teile gestaltet ist, so dass sich das Airbag-Kissen 24 entfalten kann, um das Airbag-Modul 20 ohne Behinderung oder Verzögerung durch das Abdeckelement 50 zu stoßen, wodurch sich das Airbag-Kissen 24 an einer Position aufblasen kann, wo es den Insassen zurückhält. Wie zum Beispiel in 8 dargestellt, kann das Abdeckelement 50 eine Sollreißnaht 54 enthalten, die so gestaltet ist, dass sie sich in eine im Wesentlichen vertikale Richtung entlang einer inneren(oder Innen-)Fläche 52 des Abdeckelements 50 erstreckt, wodurch die Kraft des sich aufblasenden Airbag-Kissens während der Entfaltung des Airbags bewirkt, dass die Sollreißnaht 54 aufgeht und eine Öffnung im Abdeckelement 50 für das sich aufblasende Kissen erzeugt, das sich durch diese hindurch zu einer Position entfaltet, die zwischen dem Fahrer des Fahrzeuges und der Lenksäule 13 vorgesehen ist. Die Sollreißnaht 54 kann so gestaltet sein, dass sie sich über die gesamte Länge (oder Breite) des Abdeckelements 50 erstreckt oder sich über eine Länge erstreckt, die geringer als die gesamte Länge des Abdeckelements ist.
Das Abdeckelement 50 kann Schenkel oder Wände 56 enthalten, die so gestaltet sind, dass sie sich von der Innenfläche 52 des Abdeckelements zum Gehäuse 30 erstrecken, sobald das Abdeckelement am Gehäuse montiert ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Abdeckelement 50 vier Wände 56, die in einer ähnlichen Form wie die vier Wände 32 des Gehäuses 30 gestaltet sind, so dass die Wände 56 des Abdeckelements 50 neben den Wänden 32 des Gehäuses 30 liegen, wenn das Abdeckelement 50 gleitend an das Gehäuse 30 gekoppelt ist. Die Wände 56 des Abdeckelements 50 können Öffnungen (oder Aperturen) 57 enthalten, die so gestaltet sind, dass sie die Laschen 35 des Abdeckelements 50 aufnehmen. Wie in 18 dargestellt, kann die Größe der Öffnung 57 der Wand 56 des Abdeckelements 50 so angepasst sein, dass sie auf die Größe des zweiten Teils 35b der Lasche 35 des Gehäuses 30 abgestimmt ist, so dass die Lasche 35 (z. B. das zweite Teil 35b) durch oder in die Öffnung 57 gehen kann, wodurch das Abdeckelement und das Gehäuse gleitend gekoppelt werden. Die Position und/oder die Größe der Öffnungen (und entsprechenden Laschen) kann variiert werden, um nach der Montage eine korrekte Ausrichtung des Abdeckelements am Gehäuse sicherzustellen.
Wie in 10 dargestellt, kann das Abdeckelement 50 auch extrudierte Teile 59 enthalten, die so gestaltet sind, dass sie gegen mindestens ein Teil (z. B. den Auslöser) der Schalterbaugruppe 70 liegen, so dass ein Gleiten (oder eine Bewegung) des Abdeckelements 50, wie eine Bewegung, die durch Niederdrücken des Abdeckelements vom Fahrer ausgelöst wird, seinerseits das anliegende Teil der Schalterbaugruppe 70 bewegt, um dadurch den elektronischen Schalter zu aktivieren, wie in der Folge ausführlicher besprochen ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält das Abdeckelement 50 drei extrudierte Teile 59, wobei jedes extrudierte Teil 59 so gestaltet ist, dass es mit mindestens einem Teil einer Schalterbaugruppe in Eingriff steht.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist die Schalterbaugruppe 70 so gestaltet, dass sie den Hupenmechanismus (oder die Baugruppe) des Fahrzeuges aktiviert, wenn der elektronischen Schalter aktiviert oder geschlossenen ist. Die Schalterbaugruppe 70 kann so gestaltet sein, dass sie eine geschlossene (oder eine aktivierte) Position hat, in der die Hupe ertönt, und eine offene (oder deaktivierte oder nicht-aktivierte) Position, in der die Hupe nicht ertönt. Gemäß der beispielhaften Ausführungsform, die in 17 dargestellt ist, enthält die Schalterbaugruppe 70 einen elektronischen Schalter 71, einen Auslöser 75 und ein Vorspannelement 81. Der Auslöser 75 kann so gestaltet sein, dass er verschoben (oder bewegt) wird, um den elektronischen Schalter 71 (und daher auch die elektrische Schaltung) selektiv in Eingriff zu bringen und zu schließen, um den elektronischen Schalter 71 und die Schalterbaugruppe 70 zu aktivieren, so dass der Hupenmechanismus des Fahrzeuges ertönt. Der Fahrer kann durch Niederdrücken des Abdeckelements 50 eine Kraft auslösen, die den Auslöser 75 in Eingriff mit dem elektronischen Schalter 71 verschiebt oder bewegt, wodurch die Schalterbaugruppe 70 geschlossen wird und der Hupenmechanismus ertönt. Wenn der Fahrer die Kraft auf dem Abdeckelement 50 aufhebt, kann das Vorspannelement 81 eine Gegenkraft vorsehen (d. h., eine Kraft, die mit einem Vektor in die Richtung gestaltet ist, die der vom Fahrer ausgelösten Kraft entgegengesetzt ist), die den Auslöser 75 aus dem Eingriff mit dem elektronischen Schalter 71 verschiebt, wodurch der elektronische Schalter 71 deaktiviert und die Schalterbaugruppe 70 geöffnet wird (und der Hupenmechanismus deaktiviert wird). Es sollte festgehalten werden, dass das Airbag-Modul, das die Schalterbaugruppen und elektronischen Schalter wie hierin offenbart enthält, zum Aktivieren anderer elektronischer Vorrichtungen des Fahrzeuges gestaltet sein kann, und obwohl die beispielhafte offenbarte Ausführungsform einen Hupenmechanismus betrifft, ist sie nicht als Einschränkung gedacht.
Der elektronische Schalter 71 kann so gestaltet sein, dass er an das Gehäuse gekoppelt ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der elektronischen Schalter 71 so gestaltet, dass er an das Gehäuse 30 durch einen Schnappverschluss gekoppelt ist, so dass der elektronische Schalter 71 im zweiten Fach 43 des Gehäuses 30 vorgesehen ist. Zum Beispiel, kann der elektronische Schalter 71 an das extrudierte Teil 42 des Gehäuses 30 gekoppelt (z. B. an diesem eingeschnappt) sein. Der elektronische Schalter 71 kann an das Gehäuse 30 unter Anwendung anderer Verfahren gekoppelt sein, wie durch mechanische Befestigungsmittel oder Klebstoffe.
Der elektronische Schalter 71 kann einen Kontakt 72 enthalten, der zum Aktivieren und Deaktivieren des elektronischen Schalters 71 gestaltet ist, was durch die Bewegung oder Verschiebung des Auslösers 75 ausgelöst werden kann. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der Kontakt 72 des elektronischen Schalters 71 so gestaltet, dass er sich bewegt, wenn auf die Fläche des Kontakts 72 eine Kraft ausgeübt wird, wie eine Kraft vom Auslöser 75. Die Bewegung des Kontakts 72 über eine vorbestimmte Strecke aktiviert den elektronischen Schalter 71, wie durch Schließen des Schalters und der Schaltung, wodurch die elektrisch angeschlossene Vorrichtung (z. B. der Hupenmechanismus) aktiviert wird. Der elektronische Schalter 71 kann ein internes Vorspannelement (z. B. eine Feder) enthalten, das den Kontakt 72 in eine freie (oder deaktivierte oder nicht-aktivierte) Position verschiebt, sobald die Kraft auf dem Kontakt 72 aufgehoben wird, wodurch die Schalterbaugruppe 70 und die elektrische Schaltung geöffnet wird. Gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann der Kontakt 72 so gestaltet sein, dass er bei Kontakt (oder Auflage) durch eine andere Vorrichtung aktiviert wird, die einen passenden Kontakt enthält, um die elektrische Verbindung und die elektrische Schaltung zu vollenden. Somit kann der Auslöser 75 mit einem Kontakt gestaltet sein, so dass bei Kontakt mit dem Kontakt 72 des Schalters die elektrische Verbindung geschlossen ist und die Hupe (oder eine andere elektrisch angeschlossene Vorrichtung) aktiviert wird. Es sollte festgehalten werden, dass der Schalter unter Verwendung anderer bekannter oder in Zukunft entwickelter Verfahren gestaltet werden kann und die hierin offenbarten nicht als Einschränkung gedacht sind.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Auslöser 75 eine Basis 79, eine Führung 76, die sich von der Basis 79 erstreckt, und einen Kontakt 78, der sich auch von der Basis 79 erstreckt. Der Auslöser 75 kann zur Verwendung im (z. B. Gleiten im) ersten Fach 41 gestaltet sein, das durch das Gehäuse 30 gebildet wird. Die Führung 76 kann eine ringförmige Außenwand sein, die so gestaltet ist, dass sie neben (oder in Anlage mit) mindestens einem Teil des Gehäuses 30 gleitet, wodurch der Teil des Gehäuses 30 die Gleitrichtung des Auslösers 75 beeinflussen (oder führen) kann. Die Führung 76 kann eine Arretierung 77 nahe dem Ende gegenüber der Basis 79 enthalten, wobei die Arretierung 77 die lineare Bewegung des Auslösers 75 begrenzen kann, wie in die Richtung weg vom elektronischen Schalter 71. Die Arretierung 77 kann als eine rampenförmige Extrusion gestaltet sein, die ein relativ leichtes Einsetzen des Auslösers 75 in das erste Fach 41 des Gehäuses 30 ermöglicht, aber verhindert, dass der Auslöser 75 aus dem ersten Fach 41 des Gehäuses 30 gleitet und die Bewegung des Auslösers 75 begrenzt. Der Kontakt 78 kann sich von der Basis 79 über eine vorbestimmte Strecke in der ringförmigen Führung 76 erstrecken, die so lange wie die Länge der Führung 76, kürzer als die Länge der Führung 76 oder länger als die Länge der Führung 76 sein kann. Der Kontakt 78 kann zylindrisch geformt und von der Führung 76 versetzt sein, wodurch ein ringförmiger Spalt (oder Hohlraum) zwischen dem Kontakt 78 und der Führung 76 gebildet wird. Der Kontakt 78 kann so gestaltet sein, dass er selektiv mit dem Kontakt 72 des Schalters 71 in Kontakt gelangt, um den elektronischen Schalter 71 und die Schalterbaugruppe 70 zu schließen oder zu aktivieren.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist das Vorspannelement 81 eine Spiralzugfeder, die so gestaltet ist, dass sie den ringförmigen Spalt zwischen dem Kontakt 78 und der Führung 76 des Auslösers 75 einnimmt, wodurch ein Ende der Feder 81 so gestaltet ist, dass es gegen die Basis 79 des Auslösers 75 liegt, und das andere Ende der Feder 81 so gestaltet ist, dass es gegen das Gehäuse 30 (oder den elektronischen Schalter 71) liegt. Somit stellt die Feder 81 eine Kraft zwischen dem Auslöser 75 und dem Gehäuse 30 (oder dem elektronischen Schalter 71) bereit, die den Auslöser 75 vom elektronischen Schalter 71 weg bewegt. Wenn das Abdeckelement 50 des Airbag-Moduls 20, wie zum Beispiel durch den Fahrer, niedergedrückt wird, verschiebt das Abdeckelement 50 den Auslöser 75, wodurch die Feder 81 zusammengepresst (und Energie gespeichert) wird, bis der Auslöser 75 den elektronischen Schalter 71 schließt (oder aktiviert), wodurch die Vorrichtung (z. B. der Hupenmechanismus) aktiviert wird, die elektrisch an den elektronischen Schalter 71 angeschlossen ist. Wenn der Fahrer die Kraft auf dem Abdeckelement 50 aufhebt, verschiebt die in der Feder 81 gespeicherte Energie den Auslöser 75 weg und aus dem Eingriff mit dem elektronischen Schalter 71, wodurch das Abdeckelement 50 in eine nicht-aktivierte oder freie Position zurück bewegt wird. Wie oben besprochen, kann die Führung 76, zum Beispiel durch die Arretierung 77, die Bewegung des Auslösers 75 durch einen Kontakt mit dem Gehäuse 30 begrenzen, um den Auslöser 75 und die Feder 81 im ersten Fach 41 des Gehäuses 30 zu halten.
Wie in 9–19 dargestellt, hat das Airbag-Modul 20 eine verbesserte Form, die ein verbessertes, vereinfachtes und relativ kostengünstigeres Montageverfahren des Moduls ermöglicht. Die hierin offenbarte verbesserte Airbag-Modulform ermöglicht eine längere Eingriffslänge der Lasche 35 des Gehäuses 30 mit dem Abdeckelement 50, um das Abdeckelement 50 besser am Gehäuse 30 zu halten, wie beispielsweise während der Entfaltung des Airbags. Die hierin offenbarte verbesserte Airbag-Form ermöglicht auch ein vereinfachtes Design durch weniger Komponenten, wie beispielsweise durch eine einzige Spiral-(oder Druck-)Feder 81 bei jeder Schalterbaugruppe 70, wie auch einen verbesserten Montageprozess. Dies ermöglicht einen relativ geringeren Aufwand bei der Hupenaktivierung (d. h., die Kraft, die zum Niederdrücken des Abdeckelements erforderlich ist, um den Schalter und Hupenmechanismus zu aktivieren). Das schwimmende Abdeckelementdesign, das hierin verwendet wird, verringert die Sprungmasse, die eine relative Federrate ermöglicht. Zusätzlich kann das Airbag-Modul unter Verwendung mechanischer Schnappverschlüsse anstelle einer Heißverprägung zusammengefügt werden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird das Airbag-Modul 20 in einem Prozess mit sechs Schritten zusammengefügt. Der erste Schritt beinhaltet das Koppeln der Aufblasvorrichtung 21 an das Gehäuse 30. Der zweite Schritt beinhaltet das Verbinden des Airbag-Kissens 24 mit der Aufblasvorrichtung 21 im Hohlraum 33 des Gehäuses 30. Der dritte Schritt beinhaltet das Montieren (oder Einsetzen) des Auslösers 75 und der Feder 81 im ersten Fach 41 der Buchse 37 des Gehäuses 30. Der vierte Schritt beinhaltet das gleitende Koppeln des Abdeckelements 50 an das Gehäuse 30. Wie in 9, 10 und 18 dargestellt, kann das Abdeckelement 50 weit genug in die Richtung zum Gehäuse 30 (relativ zum Gehäuse 30) gleiten, so dass die Laschen 35 des Abdeckelements 50 neben den Öffnungen 57 des Abdeckelements 50 ausgerichtet werden können, wodurch die Laschen 35 durch die Öffnungen 57 hindurch gehen und mit diesen in Eingriff gelangen können. Wenn das Abdeckelement 50 zum Gehäuse 30 gleitet, liegt das Abdeckelement 50 durch die extrudierten Teile 59 gegen den Auslöser 75, so dass ein Verschieben des Abdeckelements 50 relativ zum Gehäuse 30 in einem im Wesentlichen gleichen Verschieben des Auslösers 75 resultiert (wodurch wiederum die Feder 81 zusammengepresst und die darin gespeicherte Energie erhöht wird). Das Abdeckelement 50 kann weit genug in die Richtung zum Gehäuse 30 gleiten, so dass die Laschen 35 neben ihrer jeweiligen Öffnung 57 liegen können, da das zweite Fach 43 des Gehäuses 30 offen ist (d. h., der Schalter 71 wurde noch nicht eingebaut) und dadurch der Auslöser 75 (z. B. der Kontakt 78 des Auslösers 75) in das zweite Fach 43 eintreten kann, wie in 9 und 10 dargestellt ist. Der fünfte Schritt beinhaltet das Verschieben des Abdeckelements weg vom Gehäuse. Die gespeicherte Energie der Feder 81 treibt (oder verschiebt) dann den Auslöser 75 und das Abdeckelement 50 in die Richtung weg vom Gehäuse 30, wodurch der Kontakt 78 aus dem zweiten Fach 43 des Gehäuses 30 bewegt wird. Der sechste Schritt beinhaltet das Einbauen der elektronischen Schalter 71 in ihr jeweiliges zweites Fach 43 des Gehäuses 30. Der elektronische Schalter 71 kann durch eine Schnappverbindung an das Gehäuse 30 gekoppelt werden.
Sobald der elektronische Schalter 71 im zweiten Fach 43 des Gehäuses 30 bereitgestellt ist, wie in 11, 12, 16 und 19 dargestellt, begrenzt der elektronische Schalter 71 das Verschieben (oder die Bewegung) des Auslösers 75 in die Richtung zum elektronischen Schalter 71, da der Auslöser 75 mit dem elektronischen Schalter 71 in Kontakt gelangt, um den Schalter zu aktivieren. Dieses begrenzte Verschieben des Auslösers 75 begrenzt wiederum das Verschieben des Abdeckelements 50, wodurch verhindert wird, dass sich das Abdeckelement 50 weit genug zum Gehäuse 30 bewegen kann, um das Abdeckelement 50 vom Gehäuse 30 loszukoppeln, indem zum Beispiel verhindert wird, dass sich die Lasche 35 des Gehäuses 30 wieder mit der Öffnung 57 des Abdeckelements 50 angrenzend ausrichtet. Wenn, wie in 12 und 19 dargestellt, der Kontakt 78 des Auslösers 75 am Kontakt 72 des elektronischen Schalters 71 anliegt (und diesen aktiviert), was die maximal zulässige Verschiebung des Abdeckelements 50 zum Gehäuse 30 bedeutet, halten die Laschen 35 des Gehäuses 30 noch immer die Wände 56 des Abdeckelements 50 zurück, wodurch ein Entkoppeln des Abdeckelements und Gehäuses verhindert wird.
Das Airbag-Modul 20 kann so gestaltet sein, dass der Insasse (z. B. Fahrer) das Abdeckelement 50 niederdrücken kann, wodurch wiederum der Auslöser 75 zum elektronischen Schalter 71 verschoben wird, wodurch nach einem vorbestimmten Verschieben der Kontakt 78 des Auslösers 75 mit dem Kontakt 72 des elektronischen Schalters 71 in Kontakt gelangt, wodurch der elektronische Schalter 71 geschlossen (oder aktiviert) wird, so dass der Hupenmechanismus ertönt. Wenn der Fahrer die Kraft am Abdeckelement 50 aufhebt, bewegt die Feder 81, die zwischen dem Auslöser 75 und dem Gehäuse 30 (oder elektronischen Schalter 71) zusammengepresst war, das Abdeckelement 50 und den Auslöser 75 vom Gehäuse 30 weg, wodurch der elektronische Schalter 71 geöffnet (oder deaktiviert) wird, so dass der Hupenmechanismus ruhig wird (d. h., aufhört zu tönen).
Bei Aktivierung der Entfaltung des Airbag-Moduls 20, wie während eines dynamischen Fahrzeugereignisses, das eine Entfaltung des Airbags auslöst, wird das gelagerte Airbag-Kissen 24 durch Aufblasgas, das von der Aufblasvorrichtung 21 erzeugt wird, aufgeblasen, wodurch das sich entfaltende Airbag-Kissen 24 das Abdeckelement 50 durchbricht, wie beispielweise durch Aufreißen des Trennelements 54, und dann durch eine darin gebildete Öffnung geht, so dass sich das Airbag-Kissen 24 weiter über das Abdeckelement 50 und Modul hinaus entfalten kann. Das Airbag-Kissen 24 des Airbag-Moduls 20 entfaltet sich weiter in eine Position, die zwischen dem Fahrer und der Lenksäule 13 (die das Airbag-Modul 20 enthält) des Fahrzeuges vorgesehen ist, um den Fahrer während des Fahrzeugereignisses zurückzuhalten, um die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Fahrers zu verringern. Das aufgeblasene Airbag-Kissen 24 kann jede derzeit bekannte oder in Zukunft entwickelte Form aufweisen. Zusätzlich kann die aufgeblasene Form des Airbag-Kissens 24 so angepasst werden, dass sie unterschiedlichen Kunden- und/oder Fahrzeuganforderungen entspricht.
Wie hierin verwendet sollen die Begriffe ”ungefähr”, ”etwa”, ”im Wesentlichen” und ähnliche Begriffe eine allgemeine Bedeutung im Sinne der üblichen und akzeptierten Verwendung von Fachleuten auf dem Gebiet haben, zu dem der Gegenstand dieser Offenbarung gehört. Für einen Fachmann, der diese Offenbarung liest, sollte klar sein, dass diese Begriffe so gedacht sind, dass sie eine Beschreibung von gewissen beschriebenen und beanspruchten Elementen ermöglichen, ohne den Umfang dieser Elemente auf die präzisen vorgegebenen numerischen Bereiche zu begrenzen. Daher sollten diese Begriffe so verstanden werden, dass sie angeben, dass unwesentliche oder folgenlose Modifizierungen oder Veränderungen des beschriebenen und beanspruchen Gegenstandes im Umfang der Erfindung liegen sollen, wie in den beiliegenden Ansprüchen angegeben.
Es sollte festgehalten werden, dass der Begriff ”beispielhaft”, wie hierin zur Beschreibung verschiedener Ausführungsformen verwendet, angeben soll, dass solche Ausführungsformen mögliche Beispiele, Darstellungen und/oder Veranschaulichungen möglicher Ausführungsformen sind (und dass ein solcher Begriff nicht bedeuten soll, dass solche Ausführungsformen notwendigerweise außergewöhnliche oder superlative Beispiele sind).
Die Begriffe ”gekoppelt”, ”verbunden” und dergleichen, wie hierin verwendet, bedeuten die direkte oder indirekte Verbindung von zwei Elementen. Eine solche Verbindung kann stationär (z. B. permanent) oder beweglich (z. B. entfernbar oder lösbar) sein. Eine solche Verbindung kann mit den zwei Elementen oder den zwei Elementen und sämtlichen zusätzlichen Zwischenelementen erreicht werden, die einstückig als ein einziger einheitlicher Körper miteinander oder mit den zwei Elementen oder den zwei Elementen und sämtlichen Zwischenelementen, die aneinander befestigt sind, gebildet sind.
Bezugnahmen hierin auf die Positionen von Elementen (z. B. ”oben”, ”unten”, ”oberhalb”, ”unterhalb” usw.) werden nur zum Beschreiben der Ausrichtung verschiedener Elemente in den Figuren verwendet. Es sollte festgehalten werden, dass die Ausrichtung verschiedener Elemente entsprechend anderen beispielhaften Ausführungsformen unterschiedlich sein kann und dass solche Variationen in der vorliegenden Offenbarung enthalten sein sollen.
Es ist wichtig festzuhalten, dass die Konstruktion und Anordnung der Airbag-Systeme, wie in den verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen dargestellt, nur der Veranschaulichung dient. Obwohl nur einige wenige Ausführungsformen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, erkennen die Fachleute, die diese Offenbarung lesen, sofort, dass viele Modifizierungen möglich sind (z. B. Variationen in Größen, Dimensionen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Parameterwerten, Montagebaugruppen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen, usw.), ohne wesentlich von den neuartigen Lehren und Vorteilen des hierin beschriebenen Gegenstandes abzuweichen. Zum Beispiel können Elemente, die als einstückig gebildet dargestellt sind, aus mehreren Teilen oder Elementen konstruiert sein, wobei die Position von Elementen umgekehrt oder auf andere Weise variiert werden kann, und die Art oder Anzahl einzelner Elemente oder Positionen verändert oder variiert werden kann. Die Reihenfolge oder Abfolge sämtlicher Prozess- oder Verfahrensschritte kann variiert oder entsprechend alternativer Ausführungsformen neu geordnet werden. Andere Substitutionen, Modifizierungen, Änderungen und Unterlassungen können ebenso am Design, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Airbag- und Hupenschaltermodul zur Verwendung in einem Fahrzeug, um einem Insassen Rückhalt zu bieten und eine selektive Aktivierung einer Hupenbaugruppe des Fahrzeuges bereitzustellen, aufweisend: ein aufblasbares Airbag-Kissen, das so gestaltet ist, dass es sich aus einer gelagerten Konfiguration entfaltet, um dem Insassen Rückhalt zu bieten; eine Aufblasvorrichtung, die so gestaltet ist, dass sie das Airbag-Kissen bei der Entfaltung aufbläst; ein Gehäuse mit einer Basis und mehreren Wänden, die sich von der Basis aus erstrecken, wodurch ein Hohlraum gebildet wird, der so gestaltet ist, dass er das Airbag-Kissen aufnimmt, und an dem die Aufblasvorrichtung befestigt ist; wobei mindestens eine Wand des Gehäuses mindestens eine Lasche aufweist, die von ihr absteht; eine Schalterbaugruppe, die einen elektronischen Schalter und einen Auslöser enthält; und ein Abdeckelement mit einer Wand mit mindestens einer Öffnung, die zur Aufnahme der Lasche des Gehäuses gestaltet ist, um dadurch das Abdeckelement gleitend an das Gehäuse zu koppeln; wobei das Abdeckelement so gestaltet ist, dass es gleitend an das Gehäuse vor dem Einbau des elektronischen Schalters der Schalterbaugruppe gekoppelt wird, indem die Lasche des Gehäuses mit der Öffnung im Abdeckelement ausgerichtet wird, wodurch eine erhöhte Eingriffslänge zwischen der Lasche des Gehäuses und dem Abdeckelement bereitgestellt wird; wobei das Abdeckelement so gestaltet ist, dass es relativ zum Gehäuse gleitet, wenn das Abdeckelement vom Insassen niedergedrückt wird, wodurch das Abdeckelement den Auslöser in Eingriff mit dem elektronischen Schalter verschiebt, wodurch die Hupenbaugruppe des Fahrzeuges aktiviert wird.
Modul nach Anspruch 1, des Weiteren aufweisend ein Vorspannelement, das zwischen dem Gehäuse und dem Auslöser der Schalterbaugruppe bereitgestellt ist, so dass ein Verschieben des Abdeckelements und Auslösers relativ zum Gehäuse, das durch den Insassen ausgelöst wird, der das Abdeckelement niederdrückt, das Vorspannelement zusammenpresst und darin Energie speichert.
Modul nach Anspruch 2, wobei, sobald der Insasse die Kraft aufhebt, die das Abdeckelement niederdrückt, die im Vorspannelement gespeicherte Energie den Auslöser und das Abdeckelement vom Gehäuse und Schalter weg verschiebt, wodurch die Hupe des Fahrzeuges deaktiviert wird.
Modul nach Anspruch 1, des Weiteren aufweisend einen Kabelstrang mit einem elektrischen Stecker für eine elektrische Verbindung zwischen dem elektronischen Schalter und der Hupenbaugruppe des Fahrzeuges.
Modul nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine Buchse enthält, die für eine Aufnahme mindestens eines Teils der Schalterbaugruppe gestaltet ist.
Modul nach Anspruch 5, wobei die Buchse des Gehäuses den Auslöser der Schalterbaugruppe aufnimmt und den Auslöser während des Verschiebens führt, um den elektronischen Schalter zu aktivieren.
Modul nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse ein Fach enthält, das zum Aufnehmen mindestens eines Teils des elektronischen Schalters der Schalterbaugruppe gestaltet ist.
Modul nach Anspruch 7, wobei der elektronische Schalter an das Fach koppelt, um den elektronischen Schalter am Gehäuse zu halten.
Modul nach Anspruch 1, wobei das Abdeckelement eine Sollreißnaht enthält, die zum Trennen während der Entfaltung des Airbag-Kissens gestaltet ist, so dass sich das sich aufblasende Kissen über das Modul hinaus in eine Position entfalten kann, in der dem Insassen Rückhalt geboten wird.
Modul nach Anspruch 1, wobei das Modul in einer Lenkradbaugruppe positioniert ist und für einen Eingriff mit der Lenksäule des Fahrzeuges gestaltet ist.
Modul nach Anspruch 10, des Weiteren aufweisend ein Befestigungselement zum Verbinden des Moduls mit der Lenksäule des Fahrzeuges.
Modul nach Anspruch 1, wobei nach dem Einbau des elektronischen Schalters am Gehäuse das Abdeckelement nicht imstande ist, über eine Strecke relativ zu dem gleitend gekoppelten Gehäuse zu gleiten, die die Öffnung im Abdeckelement wieder mit der Lasche des Gehäuses ausrichten würde, wodurch verhindert wird, dass das Abdeckelement vom Gehäuse abgekoppelt wird, wie beispielsweise während der Entfaltung des Airbags.
Verfahren zum Konstruieren eines Airbag- und Hupenschaltermoduls zur Verwendung in einem Fahrzeug, um einem Insassen Rückhalt zu bieten und eine Aktivierung einer Hupenbaugruppe des Fahrzeuges bereitzustellen, aufweisend: einen ersten Schritt zum Einbauen einer Aufblasvorrichtung in einem Gehäuse; einen zweiten Schritt zum Verbinden eines gefalteten Airbag-Kissens mit der Aufblasvorrichtung im Gehäuse; einen dritten Schritt zum Einsetzen eines Auslösers und eines Vorspannelements in eine Buchse des Gehäuses; einen vierten Schritt zum gleitenden Koppeln eines Abdeckelements an das Gehäuse; wobei das Abdeckelement zum Gehäuse verschoben wird, wodurch der Auslöser in ein Fach des Gehäuses verschoben wird und das Vorspannelement zusammengepresst wird, wodurch darin Energie gespeichert wird; wobei das Abdeckelement zum Gehäuse verschoben wird, bis eine Öffnung in einer Wand des Abdeckelements mit einer Lasche ausgerichtet ist, die sich von einer Wand des Gehäuses erstreckt, wodurch die Lasche des Gehäuses mit der Öffnung des Abdeckelements in Eingriff gelangt; einen fünften Schritt zum Verschieben des Abdeckelements weg vom Gehäuse, wodurch die gespeicherte Energie des Vorspannelements den Auslöser aus dem Fach des Gehäuses heraus verschiebt; und einen sechsten Schritt zum Einbauen eines elektronischen Schalters in das Fach des Gehäuses, wodurch das gekoppelte Abdeckelement am Gehäuse gehalten wird, indem verhindert wird, dass sich das Abdeckelement zum Gehäuse über eine Strecke verschieben kann, die die Öffnung des Abdeckelements und die Lasche des Gehäuses wieder ausrichten würde.
Verfahren zum Konstruieren des Moduls nach Anspruch 13, wobei der dritte Schritt das Einsetzen mehrerer Auslöser und Vorspannelemente in mehrere Buchsen des Gehäuses enthält, so dass jede Buchse einen Auslöser und ein Vorspannelement enthält.
Elektronische Schalterbaugruppe zur Verwendung in einem Airbag- und Hupenbaugruppenmodul, um eine selektive Aktivierung einer Hupenbaugruppe des Fahrzeuges durch einen Insassen bereitzustellen, wobei das Airbag- und Hupenbaugruppenmodul auch ein Gehäuse und ein Abdeckelement, das gleitend an das Gehäuse gekoppelt ist, aufweist, wobei die elektronische Schalterbaugruppe aufweist: einen elektronischen Schalter, der so gestaltet ist, dass er an das Gehäuse gekoppelt ist, und der so gestaltet ist, dass er in einer offenen Position oder einer geschlossenen Position arbeitet; wobei der elektronische Schalter normalerweise in der offenen Position konfiguriert ist, wodurch die Hupenbaugruppe des Fahrzeuges deaktiviert ist; wobei der elektronische Schalter einen Kontakt enthält und sich in der geschlossenen Position befindet, wenn sich der Kontakt über eine vorbestimmte Strecke bewegt, wodurch die Hupenbaugruppe des Fahrzeuges aktiviert wird; einen Auslöser der so gestaltet ist, dass er den Kontakt des elektronischen Schalters über die vorbestimmte Strecke bewegt, wenn das Abdeckelement vom Insassen niedergedrückt wird; und eine Feder, die zwischen dem elektronischen Schalter und dem Auslöser positioniert ist; wobei die Feder so gestaltet ist, dass sie den Auslöser vom Kontakt des elektronischen Schalters weg vorspannt, um dadurch den elektronischen Schalter in die offene Position zu bringen.
Elektronische Schalterbaugruppe nach Anspruch 15, wobei der Auslöser eine Führung enthält, die neben einem Teil des Gehäuses zum Ausrichten des Auslösers mit dem Kontakt des elektronischen Schalters bereitgestellt ist.
Elektronischen Schalterbaugruppe nach Anspruch 16, wobei die Führung ringförmig ist und sich von einer Basis aus erstreckt, die sich neben einem Teil des Abdeckelements befindet.
Elektronische Schalterbaugruppe nach Anspruch 16, wobei die Führung mindestens einen Teil der Feder umgibt, wodurch die Feder gehalten wird.
Elektronische Schalterbaugruppe nach Anspruch 18, wobei der Auslöser auch ein Kontaktteil enthält, das für einen direkten Kontakt mit dem Kontakt des elektronischen Schalters gestaltet ist.
Elektronische Schalterbaugruppe nach Anspruch 19, wobei die Feder zwischen dem Kontaktteil und der Führung des Auslösers bereitgestellt ist.