DE112014004507T5

DE112014004507T5 - Doppelkammerinsassenairbag

Info

Publication number: DE112014004507T5
Application number: DE112014004507.1T
Authority: DE
Inventors: Christopher L. Anderson
Original assignee: TK Holdings Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Acquisition LLC
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2016-07-28
Also published as: CN105593076A; US20150091279A1; US9969350B2; US20160375854A1; CN105593076B; WO2015048762A1; US9440612B2

Abstract

Ein Airbag schließt eine äußere Hülle, die einen Innenbereich definiert, mindestens eine Entlüftungsöffnung, die strukturiert ist, um Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich und einem Außenbereich des Airbags zu ermöglichen, und einen Teiler ein, der den Airbaginnenbereich in eine obere Kammer und eine untere Kammer teilt. Der Teiler ist ablenkbar in eine erste Richtung hin zur unteren Kammer, und in eine zweite Richtung hin zur oberen Kammer. Ein Entlüftungsdeckel ist an die mindestens eine Entlüftungsöffnung und an den Teiler gekoppelt, um darüber zu schließen und den Gasstrom durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu begrenzen, wenn der Teiler in einer ersten Richtung abgelenkt ist, und auch um zu gestatten, dass sich der Entlüftungsdeckel öffnet, um somit einen ungehinderten Strom von Gas durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu ermöglichen, wenn der Teiler in eine zweite Richtung abgelenkt wird.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Rechte der provisorischen US-Anmeldung mit der Seriennummer 61/884,944, eingereicht am 30. September 2013, deren Offenbarung hierdurch in ihrer Gesamtheit als Referenz einbezogen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Insassenairbag, welcher während einer Gefahrensituation, zum Beispiel ein Frontal- oder Seitenaufprall, mit Gas gefüllt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einem Aspekt der hierin beschriebenen Ausführungsformen wird ein Airbag bereitgestellt, der eine äußere Hülle, die einen Innenbereich definiert, wenigstens eine Entlüftungsöffnung, die strukturiert ist, um Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich und einem Außenbereich des Airbags zu ermöglichen, und einen Teiler einschließt, der den Airbaginnenbereich in eine obere Kammer und eine untere Kammer teilt. Der Teiler ist in eine erste Richtung hin zu der unteren Kammer und in eine zweite Richtung hin zu der oberen Kammer ablenkbar. Ein Entlüftungsdeckel ist derart an wenigstens eine Entlüftungsöffnung und den Teiler gekoppelt, dass er darüber schließt und einen Gasstrom durch die wenigstens eine Entlüftungsöffnung begrenzt, wenn der Teiler in die erste Richtung abgelenkt wird, und derart, dass er es gestattet, dass sich der Entlüftungsdeckel öffnet, und somit ein ungehinderter Gasstrom durch die wenigstens eine Entlüftungsöffnung ermöglicht wird, wenn der Teiler in die zweite Richtung abgelenkt wird.
In einem anderen Aspekt der hierin beschriebenen Ausführungsformen wird ein Airbag bereitgestellt, der eine äußere Hülle, die einen Innenbereich definiert, und wenigstens eine Entlüftungsöffnung einschließt, strukturiert, um Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich und einem Außenbereich des Airbags zu ermöglichen. Ein Teiler teilt den Airbaginnenbereich in eine erste Kammer und eine zweite Kammer, die von dieser getrennt ist und in Fluidkommunikation mit der ersten Kammer ist. Der Teiler ist strukturiert, um in Richtung auf die zweite Kammer abgelenkt zu werden, wenn ein Druck in der ersten Kammer größer ist als ein Druck in der zweiten Kammer, und ist auch strukturiert, um in Richtung auf die erste Kammer abgelenkt zu werden, wenn ein Druck in der zweiten Kammer größer ist als ein Druck in der ersten Kammer. Ein Entlüftungsdeckel ist über die wenigstens eine Entlüftungsöffnung schließbar, um somit einen Strom von Gas durch die wenigstens eine Entlüftungsöffnung zu begrenzen. Der Entlüftungsdeckel ist auch öffenbar, um somit einen ungehinderten Strom von Gas durch die wenigstens eine Entlüftungsöffnung zu gestatten. Ein Zwischenkammer-Entlüftungssystem ist operativ an den Teiler gekoppelt. Das Entlüftungssystem ist öffenbar, um zu gestatten, dass Gas ungehindert von der ersten Kammer durch den Teiler in die zweite Kammer strömt, wenn ein Druck in der ersten Kammer größer ist als ein Druck in der zweiten Kammer. Das Entlüftungssystem ist schließbar, um Gasrückstrom von der zweiten Kammer in die erste Kammer zu begrenzen, wenn der Druck in der zweiten Kammer größer ist, als ein Druck in der ersten Kammer. Ein Haltegurt verbindet den Entlüftungsdeckel operativ mit dem Teiler, so dass der Entlüftungsdeckel geschlossen wird, wenn der Teiler in Richtung auf die zweite Kammer abgelenkt wird, und dass der Entlüftungsdeckel offen ist, wenn der Teiler in Richtung auf die erste Kammer abgelenkt wird.
In einem anderen Aspekt der hierin beschriebenen Ausführungsformen wird ein Airbag bereitgestellt, der eine äußere Hülle, die einen Innenbereich definiert, und einen Teiler einschließt, der den Innenbereich in eine obere Kammer und eine untere Kammer teilt, die von dieser getrennt ist und in Fluidkommunikation mit der oberen Kammer ist. Der Teiler ist in Richtung der unteren Kammer und auch in Richtung auf die obere Kammer ablenkbar. Wenigstens eine Entlüftungsöffnung ist strukturiert, um Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich und einem Außenbereich des Airbags zu ermöglichen. Ein Entlüftungsdeckel ist schließbar, um einen Strom von Gas durch die wenigstens eine Entlüftungsöffnung zu begrenzen, wenn der Teiler in die erste Richtung abgelenkt wird, und öffenbar, um somit einen ungehinderten Strom von Gas durch die wenigstens eine Entlüftungsöffnung zu gestatten. Der Entlüftungsdeckel ist operativ an den Teiler gekoppelt, so dass der Entlüftungsdeckel öffenbar ist, wenn der Teiler in eine Richtung hin zu der ersten Kammer abgelenkt wird, und geschlossen, wenn der Teiler in Richtung auf die zweite Kammer abgelenkt wird. Der Teiler ist strukturiert, um in eine Richtung hin zur ersten Kammer abgelenkt zu werden, als Antwort auf einen Druck, der auf den Airbag-Außenbereich durch Kontakt mit einem Torso eines Fahrzeuginsassen, vor dem Kontakt zwischen dem Kopf eines Insassen und dem Airbag, ausgeübt wird.
In einem anderen Aspekt der hierin beschriebenen Ausführungsformen, schließt ein Airbag wenigstens eine Platte, die einen Innenbereich des Airbags definiert, und wenigstens eine Entlüftungsöffnung, die strukturiert ist, um Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich und einem Außenbereich des Airbag zu ermöglichen, und einen Teiler ein, der in dem Innenbereich positioniert ist, um den Innenbereich in eine obere Kammer und eine untere Kammer zu teilen. Der Teiler hat wenigstens eine Öffnung, die an ihm entlang ausgebildet ist. Die wenigstens eine Öffnung ist so positioniert, dass sich alle Kanten der wenigstens einen Öffnung innerhalb einer Zone (Z3) befinden, begrenzt durch eine erste vertikale Fläche (P15), die sich in einem vorbestimmten Abstand (1000f) von einer Seite des Gaserzeugers (22) des Airbags in Richtung auf eine Insassenkontaktseite des Airbags befindet, und einer zweiten vertikalen Fläche (P14), die durch einen vorbestimmten Ort (701) hindurchgeht, definiert durch einen Schulteransatz (701) einer "Hybrid III 6-year old" anthropomorphen Testvorrichtung in "Position 1", definiert durch das "FMVSS208 Out of Position"-Testverfahren. Der Teiler ist in einer ersten Richtung hin zur unteren Kammer, und in einer zweiten Richtung hin zur oberen Kammer ablenkbar. Ein Entlüftungsdeckel ist operativ an die wenigstens eine Entlüftungsöffnung und den Teiler gekoppelt, um darüber zu schließen und einen Strom von Gas durch die wenigstens eine Entlüftungsöffnung zu begrenzen, wenn der Teiler in einer ersten Richtung abgelenkt wird, und zu gestatten, dass sich der Entlüftungsdeckel öffnet, so dass ein ungehinderter Strom von Gas durch die wenigstens eine Entlüftungsöffnung zu ermöglichen, wenn der Teiler in die zweite Richtung abgelenkt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Insassenseitenairbags (in einem aufgeblasenen Zustand), der ein Airbagentlüftungssystem in Übereinstimmung mit einer hierin beschriebenen Ausführungsform einschließt.
2A ist eine schematische Ansicht der Airbagausführungsform, die in 1 gezeigt ist, aus der Perspektive eines Fahrzeuginsassen, und welche den Airbag während eines Anfangsteils der Airbagentfaltung mit Entlüftungsdeckeln in einem geschlossenen Zustand zeigt.
2B ist eine schematische Ansicht der Airbagausführungsform, die in 1 gezeigt ist, aus der Perspektive eines Fahrzeuginsassen, und welche den Airbag während eines Endteils der Airbagentfaltung mit Entlüftungsdeckeln in einem offenen Zustand zeigt.
2C ist eine schematische perspektivische Ansicht der Airbag-Ausführungsform, die in 2B gezeigt ist.
3 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils eines Airbagteilers und eines Entlüftungslochklappenelements, das daran mittels eines Haltegurtelements befestigt ist, in Übereinstimmung mit einer hierin beschriebenen Ausführungsform.
3A ist eine Querschnittsansicht eines Flickenelements, Entlüftungslochklappenelements und Haltesgurtelements, wie in 3 gezeigt, befestigt an einer Airbagplatte, in Übereinstimmung mit einer hierin beschriebenen Ausführungsform.
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht der Airbagausführungsform, die in 2A gezeigt ist.
5 ist eine schematische Ansicht der Airbagausführungsform, die in 1 gezeigt ist, aus der Perspektive eines Fahrzeuginsassen, und welche den Airbag während eines Mittelteils der Airbagentfaltung zeigt.
6A ist eine schematische Ansicht, welche relative anthropomorpher Testvorrichtungen und relevanter Parameter zeigt, die verwendet werden, um das gewünschte Positionieren des Teilers innerhalb des Airbags zu definieren, in Übereinstimmung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
6B ist eine Seitenansicht eines Airbags in Übereinstimmung mit einer hierin beschriebenen Ausführungsform, angebracht und entfaltet in einem Fahrzeug vor einem sitzenden Insassen.
7 ist eine schematische Seitenansicht eines Airbags in Übereinstimmung mit einer weiteren hierin beschriebenen Ausführungsform.
8A ist eine schematische Seitenansicht eines Teils des Airbags, der in 7 gezeigt ist, in den Anfangsstufen des Aufblasens, welche Orte der Zwischenkammerentlüftungsöffnung(en) zeigt.
8B ist eine schematische Seitenansicht des Airbags der 7 und 8A, welche eine spätere Stufe des Aufblasens des Airbags zeigt.
9A ist eine schematische Seitenansicht einer "3 year-old" anthropomorphen Testvorrichtung in Position-1 für den "Out of Position"-Test unter FMVSS-Standard Nr. 208, vor der Aktivierung eines Fahrzeugairbags.
9B ist eine Seitenansicht von 9A nach der Aktivierung eins Fahrzeugairbags, welche eine unerwünschte Position einer Teileröffnung und eines assoziierten Ventilmechanismus an einem Punkt rückwärtig von dem Insassen oder benachbart dem Gaserzeuger veranschaulicht.
9C ist eine Seitenansicht von 9A nach der Aktivierung eines Fahrzeugairbags.
9D ist eine weitere Seitenansicht von 9A nach der Aktivierung eines Fahrzeugairbags, welche die Bestimmung von Zone 3 (Z3) und einer gewünschten Position der Teileröffnungen und die assoziierten Ventilmechanismen veranschaulicht.
10 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeuginsassenschutzsystems, welches einen Airbag in Übereinstimmung mit einer hierin beschriebenen Ausführungsform einschließt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Ein Durchschnittsfachmann wird würdigen, dass verschiedene Aspekte von Airbagdesign, Konstruktion und Betrieb, auf die hierin beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anwendbar sind. Beispielsweise die US-Patente mit den Nummern 6886857 , 7857347 , 8128124 und 8322748 beschreiben viele solche Aspekte und werden hierin in ihrer Gesamtheit als Referenz einbezogen, aber nicht als Beschränkung.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Insassenseitenairbags 10 (in einem aufgeblasenen Zustand). Die Airbagausführungsform, die in 1 gezeigt ist, ist aus drei Platten gebildet. Speziell ist der Airbag aus einer Hauptplatte 12, einer rechtsseitigen (wenn der Airbag aus einer sitzenden Position betrachtet wird) Platte 16 und einer linksseitigen Platte 14, gegenüber der rechtsseitigen Platte, gebildet. Jede der Seitenplatten 14, 16 ist allgemein planar (wenn der Airbag 10 nicht aufgeblasen ist). Die Hauptplatte 12 verbindet die linke und rechte Seitenplatte und umgreift den Airbag 10. Infolgedessen ist die Gesamtheit der linken Kante der Hauptplatte 12 entlang einer Naht 70 (z. B. mittels Steppung, Nähen, Klebebindung oder anderen geeigneten Mitteln) mit der linken Platte 14 verbunden, und die Gesamtheit der rechten Kante der Hauptplatte 12 ist entlang einer Naht 72 (z. B. mittels Steppung, Nähen oder anderen geeigneten Mitteln) mit der rechten Platte 16 verbunden. In der gezeigten Ausführungsform wirken die Platten 12, 14 und 16 zusammen, um eine äußere Hülle des Airbags zu bilden.
Die Hauptplatte 12 hat sowohl eine Frontaufprallseite oder Insassenkontaktfläche 20 als auch eine rückwärtige Aufblasseite 22. Die Seitenplatten 14 und 16 und Hauptplatte 12 wirken auch zusammen, um ein Mundstück 22a des Airbags zu bilden, durch welchen Gas in den Airbag eingeblasen wird. Nach dem Umwickeln des Airbags 10, werden Enden der Hauptplatte 12 an der Rückaufblasseite zusammengefügt, um gegenüberliegende Kanten von Mundstück 22a zu definieren. Zusätzlich hat die rückwärtige Aufblasseite 22 Schlitze (nicht gezeigt), welche bemessen sind, um einen Gasgenerator (nicht gezeigt) aufzunehmen, und kann auch Löcher einschließen (nicht gezeigt), welche bemessen sind, um Bolzen (oder andere geeignete Befestigungsmittel) aufzunehmen, die konfiguriert sind, um den Airbag an den Körper eines Automobils oder anderen Vorrichtung zu sichern. Teile einer oder mehrerer Platten 12, 14, 16, welche eine obere Kammer 102 des Airbags definieren, können auch ein oder mehrere Entlüftungen einschließen (wie zum Beispiel Löcher 210 und 212 in der in 1 gezeigten Ausführungsform), um Gas aus der oberen Kammer auf kontrollierte Weise während des Kontakts zwischen einem Insassen und dem Airbag freizusetzen. Die Platten 12, 14 und 16 und Teiler 100 können auf eine bekannte Weise aus gasundurchlässigem Gewebe bzw. gasundurchlässigen Geweben oder anderem geeigneten gasundurchlässigem Material bzw. gasundurchlässigen Materialien gebildet werden.
Ein erstes Entlüftungsloch (schematisch als Element 210 gezeigt) ist in der linken Platte 14 bereitgestellt, und ein zweites Entlüftungsloch (schematisch als Element 212 gezeigt) ist in der rechten Platte 16 bereitgestellt. Die Entlüftungslöcher 210 und 212 ermöglichen Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich des Airbags und dem Außenbereich des Airbags. In der gezeigten Ausführungsform ermöglichen die Entlüftungslöcher 210 und 212 Fluidkommunikation zwischen der oberen Kammer 102 und dem Außenbereich des Airbags.
Bezugnehmend auf die 2A, 2B, 3 und 3A, ist ein Paar betätigbarer Entlüftungsdeckel oder Klappenelemente 60a und 60b an assoziierten äußeren Oberflächen des Airbags befestigt, um zu ermöglichen, dass jedes Klappenelement eine Assoziierte der Entlüftungsöffnungen 210 und 212 bedeckt. In einem geschlossenen Zustand kommt jedes Klappenelement mit dem Außenbereich des Sacks in Kontakt, um sein assoziiertes Entlüftungsloch zu schließen, wodurch Gasstrom von dem Airbaginnenbereich durch das Entlüftungsloch zu dem Außenbereich des Airbags begrenzt wird. Wenn ein Klappenelement in einem offenen Zustand ist, ist der Teil des Klappenelements, der die Entlüftungsöffnung bedeckt, von der Seitenplatte beabstandet, an welcher es befestigt ist, und von allen Kanten der Entlüftungsöffnung beabstandet, wodurch Hindernisse entfernt werden, welche das Entlüftungsloch selbst blockieren, und es gestattet wird, dass Gase von dem Airbaginnenbereich aus dem Airbag durch das assoziierte Entlüftungsloch strömen.
Bezugnehmend auf die 1 und 4 ist ein Teiler 100 aufgesteppt oder anderweitig geeignet entlang eines Umfang davon an den inneren Oberflächen der Haupt-, linken und rechten Airbagplatten befestigt. Der Teiler 100 ist an den inneren Oberflächen der Platten befestigt, um so eine gasdichte Dichtung zwischen dem Teiler und den Platten zu bilden, an welchen er befestigt ist. Teiler 100 teilt den Airbaginnenbereich in eine erste oder obere Kammer 102 und eine zweite oder untere Kammer 104. Wenigstens eine Öffnung 112a ist bereitgestellt, um Fluidkommunikation zwischen oberer Kammer 102 und unterer Kammer 104 zu ermöglichen.
Ein Zwischenkammerentlüftungssystem ist bereitgestellt, um zu gestatten, dass Gas von einer ersten der Kammern 102 und 104 in die andere der Kammern 102 und 104 strömt, und auch, um Rückstrom aus der unteren Kammer 104 zurück in die obere Kammer 102 zu begrenzen. In einer Ausführungsform ist ein Strombegrenzungsventilmechanismus (schematisch als Element 113 in den 1 und 4 gezeigt) eingeschlossen oder operativ an Teiler 100 befestigt, um Gasstrom durch Öffnung 112a zwischen den zwei Kammern zu begrenzen. Das Ventil kann jede einer Anzahl von Strukturen haben, die geeignet sind, Gasstrom in den Airbaginnenbereich auf die hierin beschriebene Weise zu begrenzen.
In der speziellen Ausführungsform, die in den Figuren gezeigt ist, ist der Strombegrenzungsventilmechanismus positioniert und strukturiert, um Gas zu gestatten in die obere Kammer 102 unbehindert einzuströmen oder darin zu verbleiben, um unbehindert in die untere Kammer 104 einzuströmen, während der Rückstrom der Gase aus der unteren Kammer in die obere Kammer begrenzt wird. Die Gasstromrate von der oberen Kammer 102 in die untere Kammer 104 durch Öffnung 112a kann kontrolliert werden, indem die Dimensionen der Öffnung 112a und die Ventilstruktur und -dimensionen kontrolliert werden. Weiterhin ist zu diesem Zweck in einer speziellen Ausführungsformen das Ventil strukturiert, um als Antwort auf das Auftreten einer Druckdifferenz zwischen den unteren und oberen Kammern zu schließen, welche dazu tendiert, Gas in eine Richtung entgegengesetzt zur Airbagfüllrichtung zu zwingen (d.h. dazu tendiert, Gas in eine Richtung von der zweiten Kammer in die erste Kammer zu zwingen), folglich das Aufrechterhalten eines verlängert anhaltenden, relativ hohen Aufblasdruck in der unteren Kammer zu bewirken.
In der Ausführungsform, die in Zeichnungen gezeigt ist, sind Öffnung 112a und der assoziierte Ventilmechanismus 113, welcher den Strom durch das Ventil begrenzt, benachbart einem Zentrum des Teilers angeordnet, oder wenigstens beabstandet von den Platten, welche die Wände des Airbags bilden. In alternativen Ausführungsformen kann bzw. können die Teileröffnung(en) und assoziierte(r) Ventilmechanismus bzw. Ventilmechanismen entlang einer Naht oder Schnittfläche zwischen dem Teiler 100 und einer oder mehrerer der Airbagplatten 12, 14 und 16 positioniert sein. Beispiele von Teilern und Ventilstrukturen, die geeignet sind, den Gasstrom zwischen den oberen und unteren Kammern in Übereinstimmung mit den hierin in Betracht gezogenen Anwendungen zu kontrollieren, werden in den provisorischen US-Anmeldungen der Nummern 61/865095 und 61/862491 offenbart, deren Offenbarungen hierin in ihrer Gesamtheit einbezogen werden. Andere Teiler- und/oder Ventilkonfigurationen können auch verwendet werden. Jedoch ist es wünschenswert, dass jeder verwendete Ventilmechanismus schnell auslöst (als Antwort auf einen relativ höheren Druck in der unteren Kammer), um den Rückstrom von Gasen in die obere Kammer 102 zu verhindern oder zu begrenzen, so dass Druck in der unteren Kammer und die resultierende Unterstützung des Torso des Fahrzeuginsassen über einen Zeitraum aufrecht erhalten wird, der ausreichend ist, Entlüften der oberen Kammergase, als Antwort auf Druck zu ermöglichen, der vom Kopf des Insassen auf das Äußere des Airbags der oberen Kammer ausgeübt wird.
In hierin beschriebenen Ausführungsformen ist der Teiler strukturiert und an den Platten 12, 14 und 16 befestigt, so dass die Teile von Teiler 100, die von den Befestigungen beabstandet sind und nicht direkt an den äußeren Platten befestigt sind, in einer ersten Richtung “A” (wie in 2A gezeigt) in Richtung der unteren Kammer 104 abgelenkt werden, als Antwort auf einen Druckunterschied innerhalb des Airbags, bei welchem der Druck der oberen Kammer größer ist als der Druck der unteren Kammer (zum Beispiel während der anfänglichen Füllstufe nach der Airbagaktivierung). Teiler 100 ist auch konfiguriert und an den Platten 12, 14 und 16 befestigt, so dass die Teile von Teiler 100, die von den Befestigungen beabstandet sind und nicht direkt an den äußeren Platten befestigt sind, in einer zweiten Richtung “B” (wie in 2B gezeigt) abgelenkt werden, welche sich in Richtung der oberen Kammer 102 erstreckt, als Antwort auf einen Druckunterschied innerhalb des Airbags, bei welchem der Druck der unteren Kammer größer ist als der Druck der oberen Kammer (zum Beispiel, wenn ein Insasse auf einen unteren Teil des Airbags aufprallt, wodurch ein Druckanstieg in der unteren Kammer 104 verursacht wird). Der Teiler kann allgemein planar sein oder leicht nach unten abgelenkt sein aufgrund der Schwerkraft, wenn die Drucke in den oberen und unteren Kammern effektiv gleich sind.
Zusätzlich ist Teiler 100 konfiguriert und an den Platten 12, 14 und 16 befestigt, und die Haltegurtelemente 70a und 70b (unten detaillierter beschrieben) sind strukturiert und an den assoziierten Teilen des Teilers an Ankerstellen 70a1 und 70b1 befestigt, die spezifiziert sind, so dass während der Ablenkung oder dem Aufwölben des Teilers in Richtung “A” zur Konfiguration 900 von 2A, Spannung in den Haltegurten 70a und 70b durch die Ablenkung des Teilers aufrecht erhalten wird, wodurch Klappenelemente 60a und 60b in einem geschlossenen Zustand gegen den Druck gehalten werden, der von Gasen innerhalb des Airbags ausgeübt wird, wodurch verhindert wird, dass unter Druck befindliche Gase aus dem Airbag durch die Öffnungen 210 und 212 austreten. Auch ist Teiler 100 konfiguriert und an den Platten 12, 14 und 16 befestigt, und Haltegurtelemente 70a und 70b sind strukturiert und an assoziierten Teilen des Teilers an Stellen 70a1 und 70b1 befestigt, die spezifiziert sind, so dass es während der Ablenkung oder dem Aufwölben des Teilers in Richtung “B” (entgegengesetzt zu Richtung “A”) zur Konfiguration 902, die resultierende Bewegung der Ankerstellen 70a1 und 70b1 in Richtung “B” gestattet, dass der Druck innerhalb des Airbags die Klappenelemente 60a und 60b öffnet, wodurch es Gasen gestattet wird, durch die Öffnungen 210 und 212 auszutreten.
Bezug nehmend auf die 3 und 3A schließen in einer speziellen Ausführungsform der Klappenelemente 60a und 60b und ihrer assoziierten Befestigungsstrukturen, die Klappenelemente ein assoziiertes Flickenelement 61a und 61b ein oder sind damit verbunden, von denen jedes aus einem ringförmig gewebtem, gasundurchlässigem Stoff oder anderem geeigneten Material hergestellt ist, und an der Außenkante der Assoziierten einer jeden der Öffnungen 210 und 212 von der Außenseite des Airbags 10 befestigt ist. Bezugszeichen 62a (3) kennzeichnet eine assoziierte Naht, welche das Flickenelement 61a an die linke Platte 14 ansteppt. Eine ähnliche Naht 62b (nicht gezeigt in den 3 und 3A steppt das Flickenelement an die rechte Platte 16 an. Jede der Nähte 62a und 62b erstreckt sich in ringförmigen Formen entlang der äußeren Peripherie ihres entsprechenden Flickenelments.
Die Befestigung des Flickenelements 61a und der Betrieb des assoziierten Klappenelements 60a an der linken Platte 14, wird in den folgenden Absätzen beschrieben. Jedoch ist selbstverständlich, dass die Befestigung des Flickenelements 61b und der Betrieb des Klappenelements 60b an der rechten Platte 16 gleich ist wie bei Flickenelement 61a und Klappenelement 60a.
Die Entlüftungslöcher, Klappenelemente und assoziierten Strukturen, die in den hierin beschriebenen Ausführungsformen zum Steuern des Gasstroms aus dem Airbag durch die Entlüftungslöcher beschrieben werden, sind entsprechend einer der Ausführungsformen konfiguriert, die in US-Patent Nr. 7,607,690 beschrieben sind, welches hierin in seiner Gesamtheit als Referenz einbezogen ist. Jedoch werden andere Konfigurationen der Entlüftungslöcher, Klappenelemente und assoziierten Strukturen auch in Betracht gezogen.
Wie in 3 gezeigt, erstreckt sich ein Paar Seitenkantenteile 60y und 60z der Peripherie des Klappenelements 60a von der äußeren Außenkante des Flickenelements 61a. Das Paar der Seitenkantenteile 60y und 60z ist mit der linken Platte 14 über die Nähte 63a verbunden. Die entsprechenden Nähte 63a sind mit der Naht 62a verbunden, welche das Flickenelement 61a an die linke Platte 14 ansteppt. Das Seitenkantenteil 60a-1 der Distalendenseite des Klappenelements 60a ist nicht mit der linken Platte 14 verbunden. Das Entlüftungsloch 210 ist zwischen den Nähten 63a angeordnet.
3 zeigt eine Achse C2, welche Flickenelement 61a halbiert, und einen Querschnittsbereich 3A-3A, geführt durch das Flickenelement und senkrecht zu Achse C2. Bezug nehmend auf die 3 und 3A ist in der gezeigten Ausführungsform ein Abstand D zwischen einer Steppposition einer der Seitenkantenteile 60y und 60z des Flickenelements 61a an einer Seite von Achse C2, und einer Steppposition der anderen der Seitenkantenteile 60y und 60z an einer gegenüberliegenden Seite von Achse C2, in einem Zustand, bei welchem sich die linke Platte 14 flach erstreckt, geringer ist als ein Abstand W zwischen den Positionen der Steppungen an dem Flickenelement entlang dem Querschnitt, wenn sich das Flickenelement 61a flach erstreckt. Deshalb, sogar wenn sich die linke Platte 14 flach erstreckt, wie in 3A gezeigt, verbleibt das Flickenelement 61a weiterhin in der durchhängenden Konfiguration, die in den Zeichnungen gezeigt ist. Folglich, wenn das Flickenelement 61a nicht in Richtung auf die Innenseite des Airbags 10 durch das Haltegurtelement 70a gezogen wird, wird ein Raum S zwischen dem Flickenelement 61a und der linken Platte 14 gebildet. Jedoch ist die Konfiguration des Flickenelements 61a und der verbindenden Struktur in Bezug auf die linke Platte 14 nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel kann das Klappenelement 60a getrennt von dem Flickenelement 61a bereitgestellt werden.
Ein Haltegurtelement 70a wird bereitgestellt, um das Klappenelement 60a mit dem Teiler 100 zu verbinden. Ein ähnlich konfiguriertes und betriebenes Haltegurtelement 70b wird bereitgestellt, um das Klappenelement 60b mit dem Teiler 100 zu verbinden.
Ein erstes Ende des Haltegurts 70a ist angesteppt oder anderweitig geeignet an Teiler 100 an Stelle 70a1 befestigt. Ein zweites Ende des Haltegurts 70a tritt durch das Entlüftungsloch 210 und ist angesteppt oder anderweitig geeignet an Stelle 70a2 an einer Oberfläche des Klappenelements 60a, dem Entlüftungsloch 210 gegenüberliegend, befestigt. Auch ist ein erstes Ende des Haltegurts 70b angesteppt oder anderweitig geeignet an Teiler 100 an Stelle 70b1 befestigt. Ein zweites Ende des Haltegurts 70b tritt durch das Entlüftungsloch 212 und ist angesteppt oder anderweitig geeignet an einer Oberfläche des Klappenelements 60b an einer Stelle 70b2, dem Entlüftungsloch 212 gegenüberliegend, befestigt.
Wie vorher beschrieben, sind die Haltegurte 70a und 70b strukturiert und mittels ihrer Enden an entsprechenden Stellen 70a1 und 70b1 an dem Teiler 100 und an ihren entsprechenden Klappenelementen 60a und 60b befestigt, so dass die Klappenelemente in einem geschlossenen Zustand sind, wenn der Teiler in einer Richtung “A” zu Zustand 900 (wie in 2A gezeigt) abgelenkt wird, und die Klappenelemente sind in einem offenen Zustand, wenn der Teiler in einer Richtung “B” zu Zustand 902 (wie in 2B gezeigt) abgelenkt wird.
Bezug nehmend auf die 2A und 4 wird in einer ersten Betriebsphase des Airbags, bei Kollision eines Fahrzeugs, in welchem der Airbag 10 installiert ist, eine unter Druck befindliche Fluidquelle (nicht gezeigt) aktiviert, um Gas in den Airbag 10 einzuspeisen. Während der ersten Phase der Airbagentfaltung, tritt unter Druck befindliches Gas ein und füllt die obere Kammer 102. Der Druck innerhalb der oberen Kammer 102 steigt, so dass der Druck in der oberen Kammer 102 größer ist als der Druck in der unteren Kammer 104, was bewirkt, dass der Teiler nach unten in Richtung der unteren Kammer 104 abgelenkt wird. Zusätzlich strömen Gase von der oberen Kammer 102 durch den Ventilmechanismus 113 und Öffnung 112a in die untere Kammer 104. Weil der Ventilmechanismus strukturiert ist, um zu gestatten, dass Gase ungehindert von der oberen Kammer zu der unteren Kammer strömen, füllt sich die untere Kammer 104 schnell mit Gasen, die von der oberen Kammer empfangen werden. Während dieser Phase werden die Entlüftungsdeckel 60a und 60b durch Haltegurtelemente 70a und 70b, die an Teiler 100 befestigt sind, geschlossen gehalten. Die Ablenkung des Teilers erhält die Spannung in den Haltegurtelementen aufrecht, welche die Verschließung der Entlüftungsdeckel 60a und 60b aufrecht erhält.
Bezug nehmend auf die 2A, 2B und 2C sieht man in den hierin beschriebenen Ausführungsformen des Teilers 100, dass der Abstand F, um den sich ein vorgegebener Teil des Teilers bewegt hat, wenn der Teiler sich vom Ablenken in die untere Kammer 104 zum Ablenken in die obere Kammer 102 bewegt, allgemein abhängt vom Abstand D1, entlang dem Teiler, des vorgegebenen Teils des Teilers zu einem Teil des Teilers, welcher maximale Ablenkung in einer der Richtungen A und B erreicht (gezeigt in den 2A und 2B), wenn der Teiler während der ersten oder dritten Betriebsphase des Airbags vollständig abgelenkt ist, wie hierin beschrieben. Dieser Teil des Teilers wird hierin als die Region C maximaler Ablenkung des Teilers 100 bezeichnet und kann analytisch oder experimentell für einen gegebenen Airbag bestimmt werden. Allgemein wird die Region maximaler Ablenkung von solchen Faktoren wie der Teiler-Konfiguration und der Positionen und Konfigurationen der Nähte abhängen, welche den Teiler an den Platten 12, 14 und 16 (und/oder allen anderen Platten, an welchen der Teiler befestigt ist) befestigen. In der gezeigten Ausführungsform wird die Region maximaler Ablenkung C sich verlagern oder um einen größeren Abstand bewegen, als jeder andere Teil des Teilers, wenn sich die Ablenkungsrichtung von einer Richtung hin zur unteren Kammer, zu einer Richtung hin zur oberen Kammer verschiebt. Infolgedessen wird sich ein erster Teil P1 des Teilers (2B), der relativ dichter zur Region C liegt, um einen relativ größeren Abstand F1 verlagern, während sich ein zweiter Teil P2 des Teilers, der relativ ferner von der Region C angeordnet ist, um einen relativ kleineren Abstand F2 verlagern. In der gezeigten Ausführungsform ist der Teiler 100 strukturiert und an den äußeren Airbagplatten 12, 14 und 16 befestigt, so dass Region C entlang einer Fläche M liegt, welche den Airbag und Teiler halbiert. Die Lage und Erstreckung der Region maximaler Ablenkung C kann analytisch oder iterativ durch Experimentieren für einen gegebenen Teiler und eine Befestigungskonfiguration, unter Verwendung bekannter Verfahren, bestimmt werden.
In den Ausführungsformen, die in den 2A–2C gezeigt sind, kann die Stromrate von Gasen durch die Entlüftungsöffnungen 210 und 212 kontrolliert werden, indem die Abstände der Klappenelemente 60a und 60b von ihren dazugehörigen Entlüftungslöchern 210 und 212 kontrolliert werden. Zum Beispiel, wie man aus 3A ersehen kann, wenn der Abstand eines Klappenelements (oder eines Teils eines Klappenelements) zu der Öffnung steigt, steigt der Bereich einer Region Y (gekennzeichnet durch die gestrichelte Linie in 3A), die durch die äußere Kante des Klappenelements und dem Teil der Airbagplatte 14 eingegrenzt ist, welche das Entlüftungsloch 210 umgibt, entsprechend an. Dies gestattet eine relativ größere Stromrate von Gasen vom Airbag-Innenbereich durch das Entlüftungsloch 210 und in den Bereich Y.
In einer speziellen Ausführungsform können die sich unterscheidenden Verlagerungen der verschiedenen Teile des Teilers, während sich der der Airbaginnendruck verändert, verwendet werden, um das Ausmaß zu kontrollieren, um welches die Entlüftungen geöffnet sind, indem die Haltegurte an geeigneten Positionen entlang des Teilers befestigt werden. Also wenn einer oder mehrere der Haltegurte 70a und 70b an dem Teiler 100 relativ dichter zur Region C befestigt werden, wird der beziehungsweise werden die Befestigungspunkt(e) dieser Haltegurte eine relativ größere Verlagerung während der Ablenkung des Teilers erfahren, wodurch gestattet wird, dass der beziehungsweise die Entlüftungsdeckel 60a und 60b, die an den Haltegurten befestigt sind, in einem relativ größerem Ausmaß öffnen und eine relativ größere Region Y bereitstellen. Dies ermöglicht eine relativ größere Gasstromrate durch die Entlüftung(en). Ähnlich, wenn einer oder mehrere der Haltegurte an dem Teiler 100 relativ entfernter von der Region C befestigt ist, wird die relativ kleinere Verlagerung der außenliegenden Teile des Teilers gestatten, dass die Entlüftungsdeckel 60a und 60b, die an den Haltegurten befestigt sind, sich nur in relativ kleinerem Ausmaß öffnen, wodurch ein relativ kleinerer Bereich für Region Y bereitgestellt wird und eine relativ niedrigere Gasstromrate durch die Entlüftung(en) gestattet wird. In einer speziellen Ausführungsform sind die Haltegurte 70a und 70b an dem Teiler 100 in der Region maximaler Ablenkung C befestigt.
Zusätzlich kann die Materialmenge, welche den Teiler bildet, zu einem bestimmten Grad angepasst werden, um entsprechend das maximale Ausmaß oder den Abstand anzupassen, um welchen die Region C in eine der beiden Richtungen (in Richtung der unteren Kammer 104 oder in Richtung der oberen Kammer 102) abgelenkt wird. Bezug nehmend auf 2A, wenn der Teiler 100 unter Verwendung einer relativ kleineren Menge oder Länge L an Material gebildet ist (wobei die Dimension L gemessen wird, wenn der Teiler flach auf einer flachen Oberfläche ausgelegt ist), wird die Region C in einem relativ kleineren Ausmaß, als Antwort auf einen ausgeübten Druck, auf eine der beiden Seiten des Teilers abgelenkt. Wenn der Teiler 100 unter Verwendung einer relativ kleineren Menge oder Länge L an Material gebildet ist, wird die Teilerregion C in einem relativ größeren Ausmaß, als Antwort auf einen ausgeübten Druck, in eine der oberen oder der unteren Kammern abgelenkt. Diese Methode der Kontrolle des relativen Grads der Teilerablenkung kann auch verwendet werden, um entsprechend das Ausmaß zu kontrollieren, zu welchem die Entlüftungsdeckel 60a und 60b öffnen, wie vorher beschrieben wurde, wobei ein Teiler, der eine relativ größere Menge an Material verwendet (und eine entsprechend größere Ablenkung hat), ermöglicht, dass ein relativ größerer Öffnungsbereich Y (3A) während der Ablenkung des Teilers in Richtung B erzeugt wird. Eines oder mehrere der Designparameter, die oben beschrieben sind, können wie beschrieben angepasst werden, um das Auslösen des Ventils, gemäß der Erfordernisse einer speziellen Anwendung, zu steuern. In stärker bevorzugten Ausführungsformen, bei welchen die Region C entlang einer Fläche M liegt, welche den Airbag und Teiler halbiert, ist jede der Teilerbefestigungspositionen 70a1 und 70b1 innerhalb eines Bereichs angeordnet, der sich einschließlich 60 Millimeter entlang des Teilers zu beiden Seiten der Fläche M erstreckt. Also erstreckt sich die Dimension D1, wie in 2A ersichtlich, bis zu 60 mm zu jeder Seite der Fläche M. Es ist gefunden worden, dass das Anordnen der Haltegurtbefestigungspositionen innerhalb dieses Bereichs der Positionen besonders effektiv und zuverlässig ist bei der Sicherung der Entlüftungsdeckel 60a und 60b in einem geschlossenen Zustand, wenn der Teiler vollständig in Richtung der unteren Kammer 104 abgelenkt wird, und auch dabei, zu ermöglichen, dass die Entlüftungsdeckel schnell und vollständig geöffnet werden, wenn der Teiler vollständig in Richtung der oberen Kammer 102 abgelenkt wird.
Bezug nehmend auf 5, werden während einer zweiten Phase der Airbagentfaltung unter Druck befindliche Gase fortgesetzt von der oberen Kammer 102 in die untere Kammer 104 überführt, bis ein Druckgleichgewicht zwischen der oberen und unteren Kammer erreicht ist. Dieses Druckgleichgewicht kann erreicht werden, gerade vor dem Kontakt des Torsos des Fahrzeuginsassen 800 mit dem Airbag, oder das Gas kann fortgesetzt in die untere Kammer strömen, zumindest so lange bis zum Kontakt mit dem Insassen. Anfänglich kommt der Insasse mit dem Airbag in einer Region außerhalb der unteren Kammer 104 in Kontakt. Während der Teiler 100 vollständig in Richtung “A” zur unteren Kammer 104 abgelenkt ist, erhält die Spannung in den Haltegurtelementen 70a und 70b die Verschließung der Entlüftungsdeckel aufrecht, wie in 2A gezeigt. Wenn das Druckgleichgewicht erreicht ist, kann der Teiler 100 im Wesentlichen planar sein oder anderweitig keine ausgeprägte Ablenkung in Richtung auf entweder die obere Kammer 102 oder die untere Kammer 104 haben. Folglich kann die Spannung in den Haltegurten 70a und 70b, welche die Entlüftungsdeckel 60a und 60b in einem geschlossenen Zustand hält, zu einem gewissen Grad unmittelbar vor dem Kontakt des Fahrzeuginsassen mit dem Airbag gelockert werden.
Zusätzlich beginnt der Aufprall durch den Insassentorso den Druck in der unteren Kammer zu erhöhen (d. h., der Kontakt beginnt den vorherigen Druckunterschied zwischen der oberen und unteren Kammer umzukehren, wodurch bewirkt wird, dass die Ablenkung in Richtung "A" als Antwort auf den Zusammenstoß des Insassen mit dem Airbag verringert wird).
Bezug nehmend auf die 2B und 2C, beginnt während einer dritten Phase der Phase der Airbagentfaltung der Aufprall des Fahrzeuginsassentorso, den Druck in der unteren Kammer zu erhöhen (d. h., der Kontakt beginnt den vorherigen Druckunterschied zwischen der oberen und unteren Kammer umzukehren, wodurch bewirkt wird, dass die Ablenkung in Richtung "A" als Antwort auf den Zusammenstoß des Insassen mit dem Airbag verringert wird). Während der Torso des Insassen 800 fortfährt, auf das Äußere des Airbags außerhalb der unteren Kammer 104 zu drücken, steigt der Druck in der unteren Kammer dahin, dass der Druck der unteren Kammern den Druck in der oberen Kammer übersteigt. Diese Verlagerung kehrt die Richtung der Teilerablenkung von Richtung “A” zu Richtung “B” um, bei welcher der Teiler in Richtung der oberen Kammer 102 abgelenkt wird. Der relativ höhere Druck in der unteren Kammer 104 bewirkt auch, dass der Strombegrenzungsventilmechanismus 113 schließt oder anderweitig auslöst, um den Gasstrom von der unteren Kammer 104 zurück in die obere Kammer 102 zu begrenzen, wodurch der erhöhte Druck in der unteren Kammer 104 aufrecht erhalten wird. Während der Teiler in Richtung “B” abgelenkt wird, wird die Spannung in den Haltegurtelementen 70a und 70b (welche die Verschließung der Entlüftungsdeckel aufrecht erhielt) reduziert. Diese reduzierte Spannung erlaubt es, dass die Entlüftungsdeckel 60a und 60b öffnen, wodurch das Auslassen von unter Druck befindlichem Gas aus der oberen Kammer durch die Öffnungen 210 und 212 als Antwort auf den Kontakt des Kopfes des Fahrzeuginsassen mit dem Teil des Airbags außerhalb der oberen Kammer 102 gestattet, und die Kontaktkräfte zwischen dem Sack und dem Kopf des Insassen mildert oder reduziert. Anders ausgedrückt, wirkt der Kontakt zwischen dem Torso des Insassen und dem Airbag außerhalb der unteren Kammer 104 derart, dass der Druck in der unteren Kammer steigt und Ablenkung des Teilers in Richtung der oberen Kammer 102 erzeugt. Diese Ablenkung bewegt die Ankerstellen 70a1 und 70b1 der Haltegurte in Richtung der Entlüftungen 210 und 212, wodurch gestattet wird, dass die Klappenelemente 60a und 60b öffnen und Gase die obere Kammer 102 durch die Entlüftungen verlassen, als Antwort auf den Kontakt des Kopfes des Insassen mit dem Airbag außerhalb der oberen Kammer 102. Wenn der Kopf des Fahrzeuginsassen mit dem Airbag außerhalb der oberen Kammer in Kontakt kommt, wird somit der Kontakt zwischen dem Kopf des Insassen und dem Airbag abgemildert.
In einer speziellen Ausführungsform ist der Airbag derart strukturiert, dass der Insassentorso einen Kontakt mit dem Airbag außerhalb der unteren Kammer herstellt, bevor der Kopf des Insassen einen Kontakt mit dem Airbag außerhalb der oberen Kammer herstellt. Zum Beispiel kann der Airbag derart strukturiert sein, dass sich der Teil des Sacks außerhalb der unteren Kammer 104 nach außen in Richtung des Insassentorsos erstreckt, wenn er aufgeblasen ist, so dass während eines Kollisionsereignisses, wenn der Torso geschwenkt wird und sich vorwärts bewegt, der untere Teil des Torsos mit dem Airbag in Kontakt kommt. Das erhöht den Druck in der unteren Kammer 104, wodurch der Teiler in Richtung der oberen Kammer abgelenkt wird und das Ventil 113 auslöst, um den Rückstrom in die obere Kammer 102 zu begrenzen, wie vorher beschrieben wurde. In dieser Ausführungsform ist somit vor dem Kontakt des Kopfes des Insassen mit dem Airbag, der Teiler vollständig in Richtung der oberen Kammer, aufgrund von Druck abgelenkt, der auf die untere Kammer durch den Torso ausgeübt wird.
In speziellen Ausführungsformen sind die Löcher 210 und 212 kreisförmig und haben Durchmesser in dem Bereich von einschließlich 20–75 Millimetern. In einer speziellen Ausführungsform haben die Löcher 210 und 212 Durchmesser von 40 Millimetern. Die Entlüftungslochdimensionen, die erforderlich sind, um eine gewünschte Airbagleistung für eine spezielle Anwendung bereitzustellen, können jedoch analytisch oder iterativ, beispielsweise durch Experimentieren, unter Verwendung bekannter Methoden bestimmt werden.
In speziellen Ausführungsformen können die Eigenschaften der Merkmale wie die optimalen Längen der Haltegurte 70a und 70b, die optimalen Positionen entlang Teiler 100, an welchen die Haltegurte befestigt werden können, die optimale Teilerlänge L, die optimalen Größen der Entlüftungslöcher 210 und 212 und andere sachdienliche Faktoren spezifiziert werden, so dass die Stromrate von Gasen, welche aus einer der Öffnungen 210 und 212 austreten, verschieden ist von der Stromrate von Gasen, welche aus der anderen der Öffnungen 210 und 212 austreten. Dies ermöglicht, dass die Abblasungsraten der verschiedenen Teile der oberen Kammer 102 angepasst oder justiert werden, um spezielle Leistungserfordernisse zu erfüllen.
Merkmale wie die optimalen Längen der Haltegurte 70a und 70b, die optimalen Positionen entlang Teiler 100, an welchen die Haltegurte befestigt werden können, die optimale Teilerlänge, die optimalen Größen der Entlüftungslöcher 210 und 212 und andere sachdienliche Parameter können analytisch oder iterativ, durch Experimentieren für eine vorgegebene Anwendung, unter Verwendung bekannter Verfahren, bestimmt werden.
Wieder Bezug nehmend auf 1 können auch zusätzlich zu den Öffnungen 210 und 212, welche durch Klappenelemente 60a und 60b schließbar sind, eine oder mehrere optionale Druckentlastungsöffnungen 802 und 804, entlang einer Entsprechenden der Seitenplatten 14 und 16, bereitgestellt werden. Die Öffnungen 802 und 804 sind konfiguriert und auf dem Airbag angeordnet, so dass sie immer in einem offenen Zustand sind. Während die Löcher 210 und 212 nur als Antwort auf den Kontakt zwischen dem Airbag und einem Insassen geöffnet werden, dienen die Löcher 802 und 804 als Druckentlastungsöffnungen, um zu verhindern, dass sich überhöhter Aibaginnendruck ausbildet, falls die Klappenelemente 60a und 60b nicht betätigt werden, um Gase rechtzeitig aus den Öffnungen 210 und 212 freizusetzen, um einen unerwünschten Aibaginnendruck zu verhindern. In speziellen Ausführungsformen sind die Löcher 802 und 804 kreisförmig und haben Durchmesser im Bereich von einschließlich 30–75 Millimetern. In einer speziellen Ausführungsform haben die Löcher 802 und 804 Durchmesser von 60 Millimetern. Jedoch können die Dimensionen der Druckentlastungslöcher, die erforderlich sind, um eine gewünschte Airbagleistung für eine spezielle Anwendung bereitzustellen, analytisch oder iterativ, durch Experimentieren unter Verwendung bekannter Verfahren, bestimmt werden.
In hierin beschriebenen speziellen Ausführungsformen werden die aufgeblasenen Formen des Airbags 10 und des Teilers 100 und die Positionen der Schnittpunkte zwischen Teiler 100 und den Innenteilen der Platten 12, 14, 16, an welchen die Teilerausführungsformen befestigt sind, konfiguriert um sicherzustellen, dass die Kopf- und Halsregionen (gemeinsam bezeichnet mit 302 für einen "Hybrid III 5th percentile female test ATD 305", 402 für einen "Hybrid III 50th percentile male test ATD 405", und 502 für einen "Hybrid III 95th percentile male test ATD 505", wie in 6A gezeigt) von Insassen verschiedener Größe auf den Sack entlang der Außenseite der oberen Kammer 102 des Sacks aufprallen (d.h., dass die obere Kammer 102 den Aufprall der Kopf- und Halsregion des Insassen absorbiert). Die Konfiguration des Teilers 100, seine Positionierung innerhalb des Airbags und die Position einer Naht 201, welche die Teilervorderkante 100a an der Platte 12 befestigt, ermöglicht es dem Kissen, die Vorwärtsbewegung der relativ schwereren Thorax-Regionen (allgemein bezeichnet als 304 bei ATD 305, 404 bei ATD 405 und 504 in ATD 505) mit der Vorwärtsbewegung der relativ kleineren und leichteren Kopf- und Halsregion 302, 402, 502 abzugleichen.
Bezug nehmend auf 6A ist in der in den 7–9D gezeigten Ausführungsform die Teilervorderkante an der Hauptplatte entlang einer Naht 201 befestigt und derart positioniert, dass sie sich innerhalb einer Zone Z befindet, definiert an einem unteren Ende Z2 einschließlich dem Hüftdrehpunkt 202 eines sitzenden "Hybrid III 5th female ATD 305", und an einem oberen Ende Z1 einschließlich dem Schulterdrehpunkt 206 eines sitzenden" Hybrid III 50th ATD 405. Diese Grenzpositionen und andere Charakteristika aller hierin beschriebenen ATD’s werden spezifiziert in "49 CFR Part 572", die hierin in ihrer Gesamtheit als Referenz einbezogen ist, und die beispielsweise unter http://www.gpo.gov/fdsys/pkg/CFR-2011-title49-vol7/pdf/CFR-2011-title49-vol7-part572.pdf oder unter http://www.law.cornell.edu/cfr/text/49/part-572 gefunden werden kann. In einer speziellen Ausführungsform befindet sich der Hüftdrehpunkt 202 des sitzenden "Hybrid III 5th female ATD" in einem vertikalen Abstand von 3,30 Inch oberhalb des Teils des Sitzes, der in Kontakt mit dem ATD ist, und der Schulterdrehpunkt 206 des sitzenden "Hybrid III 50th male ATD" befindet sich in einem Abstand von 17,5 Inch oberhalb des Teils des Sitzes, der in Kontakt mit dem ATD ist. Folglich ist die Abmessung der Zone Z 14,2 Inch.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Hüftdrehpunkte der sitzenden ATD’s 305, 405 und 505 kollinear oder in der gleichen Höhe sind, so dass der Hüftdrehpunkt des sitzenden "Hybrid III 50th male ATD" 405 als 202’ bezeichnet werden kann. Diese allgemeine Begrenzung der Zone Z kann auch als Referenzachse dienen. In dieser Ausführungsform werden auch die Teile des Körpers, die sich oberhalb der entsprechenden Schulterdrehpunkte an den ATD’s 305, 405 und 505 befinden, so betrachtet, dass sie entsprechende Kopf- und Halsregionen der ATD’s definieren.
In den hierin beschriebenen Ausführungsformen sind die verschiedenen Airbagelemente derart geformt und miteinander verbunden, dass, wenn vollständig aufgeblasen, die Vorderseite 20 des Sacks bei der Ausrichtung der Kopf-, Hals- und Thoraxkörperregionen entlang einer Linie L, wie in 6B gezeigt, während des Zusammenpralls mit dem Airbag und nach dem Kontakt mit dem Sack unterstützt. Es ist wünschenswert, diese Ausrichtung während und nach dem Kontakt mit dem Sack aufrecht zu erhalten, so dass der gesamte obere Körper des Insassen (d.h. die Kopf-, Hals- und Thoraxregionen) effektiv um die Hüftachse des Insassen geschwenkt wird, wie in 6B gezeigt. Zu diesem Zweck, wie man in 6B sieht, ist der Sack derart strukturiert, dass die Teile der aufgeblasenen Sackvorderseite 20, die mit dem Insassen in Kontakt kommen, eine im Wesentlichen ebene Fläche bilden, gekennzeichnet durch die Linie P in der Zeichnung. Es ist auch wünschenswert, dass die Linie L, entlang welcher diese Körperregionen liegen, parallel mit der Fläche P ist, während und nach dem Zusammenprall mit dem Airbag, um dabei zu helfen, eine unterschiedliche Bewegung der Kopf-/ Halsregion und der Thoraxregion (d.h. ein Beugen der Hals- und Kopfregion relativ zum Thorax) zu verhindern.
Nun Bezug nehmend auf die 7–9D kann in speziellen Ausführungsformen der Ort der Teileröffnung 112a (und die Orte aller anderen Öffnungen, falls mehrere Teileröffnungen eingesetzt werden) auf eine Art bestimmt werden, die ähnlich zu der ist, die in der US-Anmeldung Nr. 14/212,701, eingereicht am 14. März 2014, dargelegt ist, deren Offenbarung hierin in ihrer Gesamtheit einbezogen ist.
Bezug nehmend auf die Ausführungsform, die in den 7–9D gezeigt ist, wurde gefunden, dass die Airbagleistung nach der Aktivierung und während des Füllens beeinflußt wird durch den horizontalen D10, genommen zwischen einer vertikalen Fläche P10, die sich durch die Naht 205 erstreckt (wo der Teiler 100 an der Hauptplatte 12 befestigt ist, benachbart zum Airbagmund 22a), wenn der Airbag in einem Fahrzeug zu einem vollständig entfalteten Zustand entfaltet ist, und dem Ort bzw. den Orten jeder anderen Kante(n) von Öffnung 112a, die der Fläche P10 am nahesten ist, wenn der Airbag in einem aufgeblasenen Zustand ist. Der Abstand D10 kann genommen werden als der kürzeste Abstand zwischen Fläche P10 und einer vertikalen Fläche P9, welche durch die naheste(n) Kante(n) der Öffnung 112a (oder durch die naheste Kante einer jeden Öffnung, wenn mehrere Öffnungen verwendet werden) hindurchtritt, wenn der Airbag in einem aufgeblasenen Zustand ist.
Noch genauer gesagt, falls irgendwelche Kanten irgendwelcher Teileröffnungen näher zu der Fläche P10 angeordnet sind, als ein vorbestimmter Abstand 1000f (wie durch eine vertikale Fläche P15 definiert) zu Fläche P10, können die Bewegungen der Komponenten von Ventilmechanismen, welche den Gasstrom durch die Teileröffnungen kontrollieren, durch die Nähe zum Fahrzeugarmaturenbrettprofil begrenzt werden, wodurch der Betrieb des Ventils beeinträchtigt wird.
Die Airbagleistung nach der Aktivierung und während des Füllens wird auch beeinflußt durch den Abstand D11 zwischen einer vertikalen Fläche P12, welche durch eine Naht 201 hindurchtritt (entlang welcher Teiler 100 an der Insassenkontaktseite 20 des Airbags befestigt ist) wenn der Airbag in einem vollständig aufgeblasenen Zustand ist (wie in 7 gezeigt), und dem Ort bzw. den Orten irgendwelcher Kante(n) der Teileröffnung 112a (oder irgendwelcher anderer Teileröffnung(en)), welche der Fläche P12 am nahesten sind, wenn der Airbag in einem aufgeblasenen Zustand ist. Der Abstand D11 kann genommen werden als der kürzeste Abstand zwischen Fläche P12 und einer vertikalen Fläche P11, welche durch die naheste Kante irgendeiner Teileröffnung hindurchtritt, wenn der Airbag in einem aufgeblasenen Zustand ist. Noch genauer gesagt, falls sich irgendwelche Kanten irgendwelcher Teileröffnungen näher zur Insassenkontaktseite 20 des Kissens befinden, als ein vorbestimmter Abstand 1000j (definiert durch eine vertikale Fläche P14) von der Insassenkontaktseite (wie von der Fläche P12 gemessen), wird der Airbag eine Tendenz haben, während des Aufblasens der oberen Kammer 102 übermäßig nach unten zu ziehen, wodurch der Airbag aus der gewünschten Ausrichtung mit dem Körper des Insassen vor dem Kontakt zwischen dem Insassen und dem sich aufblasenden Airbag gezogen wird.
Demgemäß ist an Orten entlang des Teilers zwischen den Flächen P14 und P15 ein Zwischenraum oder eine Zone, in welchem bzw. welcher die Teileröffnungen 112a (oder Öffnungen) positioniert werden sollten, um ausreichenden Gasstrom zu erreichen, um schnell die untere Kammer 104 zu füllen, ohne dass der Druck der oberen Kammer zu hoch wird, um die NHTSA-Airbagleistungserfordernisse für ein "out-of-position 3-year old oder 6-year old child", evaluiert für "Position-1" (wie in den 9A–9D gezeigt), zu erfüllen. Durch Positionieren der Öffnung(en) und des bzw. der assoziierten Ventilmechanismus bzw. Ventilmechanismen innerhalb des Bereiches, der durch die Orte 1000j und 1000f definiert wird, wird die von dem aufgeblasenen Airbag auf die Position "3 & 6 year olds in position-1" ausgeübte Kraft, gleichmäßig zwischen der Kopfregion und der Thoraxregion des Kindes verteilt werden.
Während die Bewegung der Kante(n) der Teileröffnungen über den Abstand 1000j hinaus, weiter weg vom Vorderteil der Hauptplatte 12 einen übermäßigen Abwärtszug des Airbags während der anfänglichen Stufen des Aufblasens abmildert, wodurch die Gesamtleistung des Sacks in Bezug auf einen erwachsenen Insassen verbessert wird, kann diese Positionierung der Öffnung(en) zu einer Leistung unterhalb des Optimums für "Out of Position-1 children" führen. Es gibt ein Gleichgewicht zwischen diesen Erfordernissen, welches für ein spezifisches Fahrzeug oder eine spezifische Anwendung angepasst werden kann, um die beste Gesamtleistung sowohl früh als auch später beim Entfaltungsereignis und für beide Typen von Insassen zu erreichen. Zwischen den Flächen P14 und P15 liegen optimale Orte für die Teileröffnungen, um die anfängliche Kissenfüllung und Kissenneigung anzupassen, um die gewünschten Ergebnisse für eine vorgegebene Anwendung zu erreichen. Der exakt gewünschte Ort der Teileröffnung (oder -öffnungen) für eine spezielle Anwendung kann iterativ durch Experimentieren, oder analytisch bestimmt werden.
In speziellen Ausführungsformen des Airbags ist es gewünscht, die Teileröffnung(en) entlang dem Teiler 100 zu positionieren, so dass, während des Aufblasens, der Airbag mit einem kindlichen Insassen auf eine vorbestimmte Weise reagiert. Genauer gesagt, wird der Teiler entlang dem Teiler derart positioniert, dass, wenn sich die obere Kammer im Anfangsstadium des Entfaltens füllt, sich die obere Kammer des Sacks 102 über dem Kopf 700a einer "Hybrid III 3 and 6-Year Old" anthropomorphen Testvorrichtung (ATD) (allgemein mit 700 bezeichnet) aufbläst, wenn der Kopf so positioniert ist, dass er am oder in der Nähe des Fahrzeugarmaturenbretts 213 in einer Position ruht, die als Position-2 für "Out of Position(OOP)"-Testverfahren in Übereinstimmung mit dem FMVSS Standard Nr. 208 spezifiziert ist (welche beispielsweise unter http://www.law.cornell.edu/cfr/text/49/571.208 gefunden werden kann), die hierin in ihrer Gesamtheit als Referenz einbezogen wird. Die "Hybrid III 3 and 6-Year Old"-Test-ATD hat physische Parameter, definiert durch 49 CFR Part 572 (welche unter http://www.law.cornell.edu/cfr/text/49/part-572 gefunden werden kann), 49 CFR Part 572, Subpart I (welche unter http://www.law.cornell.edu/cfr/text/49/part-572/subpart-I gefunden werden kann), und 49 CFR Part 572, Subpart C (welche unter http://www.law.cornell.edu/cfr/text/49/part-572/subpart-C gefunden werden kann), die alle hierin alle in ihrer Gesamtheit als Referenz einbezogen sind. Position-1 und Position-2 für "Out of Position"-Testverfahren sind schematisch veranschaulicht in den 9A–9D ("Position 1") und den 8A–8B (Position 2), und beschrieben in den Sektionen 22.4.2 beziehungsweise 22.4.3 des FMVSS208, deren Beschreibungen hierin als Referenz einbezogen werden.
Wenn Gase in die untere Kammer 104 von der oberen Kammer 102 strömen, bläst sich die untere Kammer 104 in den späteren Stufen der Entfaltung auf, um so einen Raum hinter dem und um den Kopf des Kindes zu besetzen, wodurch schädigende Wechselwirkungen zwischen dem Airbag und dem Kopf des Kindes verhindert und/oder abgeschwächt werden. Der Fortschritt des Aufblasens ist in den 8A und 8B gezeigt.
Die Werte von D10, D11, 1000f, 1000j und andere Teileröffnungspositionierungsparameter werden als eine Funktion der Dimensionen des Fahrzeuginnenraumes und der Platzierung des "out-of-position-2“ Kinds, gemäß den vorher erwähnten FMVSS208-Standards bestimmt. Praktische Einschränkungen der Platzierung der Teileröffnung beeinflussen die Airbagleistung für ein "out-of-position 3-year old" oder "6-year old child", wie durch den FMVSS208-Standard Nr. 208 definiert ist. Durch Positionieren von Teileröffnung(en) innerhalb des Bereichs, der durch die Orte P14 und P15 (d.h. Zone Z3) in den 8A und 8B definiert ist, werden die Kräfte, die durch den Airbag sowohl auf ein 3 Jahre altes als auch 6 Jahre altes Kind in "Position-1" ausgeübt werden (gezeigt in 9A), zwischen der Kopfregion und der Thoraxregion des Kindes verteilt werden. Zum Beispiel ist gefunden worden, dass wenn die Teileröffnungen innerhalb eines Abstands 1000j von einer Naht, welche den Teiler 1000 mit der Insassenseite des Airbags verbindet, positioniert werden, der Airbag dazu tendieren wird, auf das Kind aufzutreffen, wenn er entfaltet wird, bevor er vollständig gefüllt ist. Dieser Kontakt mit dem Kind zielt darauf ab die Gase daran zu hindern, in die untere Kammer zu fließen, was größere Kräfte erzeugen kann, die auf das Kind einwirken. Siehe beispielsweise 9B, welche diese Konfiguration veranschaulicht. Auch ist gefunden worden, dass, wenn die Teileröffnungen innerhalb eines vorbestimmten Abstands 1000f entlang dem Teiler von der Gasgeneratorseite 22 des Airbags in Richtung eines Insassen positioniert sind, der Airbag dazu neigen wird, auf das Kind aufzutreffen, wenn er entfaltet wird, vor dem vollständigen Füllen, mit den vorher erwähnten Ergebnissen. Im Gegensatz dazu, unter Bezugnahme auf die 9C und 9D, ist gefunden worden, dass wenn die Teileröffnung(en) innerhalb von Zone Z3 positioniert sind, wie vorher beschrieben, ist es den Gasen gestattet in die untere Kammer ohne Hindernisse zu fließen. Dies erzeugt eine gleichmäßiger verteilte Belastung an der Kopf- und der Thoraxregion des Kindes. Auch können bei dieser Platzierung der Teileröffnungen und assoziierter Ventile, die Gase leichter aus den Entlüftungslöchern 210 und 212 von der oberen Kammer strömen. Wie in den 8A und 8B veranschaulicht, ist P15 definiert durch Ausrichtung mit der "out-of position 2"-Vorderkante des Kopfes des Kindes auf dem Armaturenbrett 213 (gemäß FMVSS208). P14 ist ausgerichtet mit dem Schulteransatz 701 der ATD. Z3 ist natürlich definiert als die Region, die sich zwischen P14 und P15 aufspannt.
Weiterhin, zu den 9C und 9D, sollte gewürdigt werden, dass der Ort bzw. die Orte der Teileröffnung(en) und jeglichen bzw. jeglicher assoziierten Ventilmechanismus bzw. Ventilmechanismen bevorzugt innerhalb von Z3 positioniert sind, wie in dem entfalteten Airbag definiert. Dementsprechend wird gewürdigt werden, wie in den unten angegeben Beispielen beschrieben wird, dass die "out-of-position 1"- und "out-of-position 2"-FMVSS208, die oben definiert sind, insbesondere wichtig sind in bestimmten Ausführungsformen im Hinblick auf die Anordnung der Teileröffnungen. Es ist unerwartet gefunden worden, dass die Anordnung aller Teileröffnungen innerhalb von Zone 3 oder Z3, wie hierin und unter Bezugnahme auf einen entfalteten Airbag, der beispielsweise in 9D gezeigt ist, dazu beiträgt, effektiv die Kräfte zu handhaben und abzumildern, die beispielsweise auf ein "out-of-position"-Kind, wie angegeben im "3-year old" und "6-year old H-III"-ATD-Testverfahren nach FMVSS208, einwirken. Es wird gewürdigt werden, dass, obwohl wenigstens eine oder mehrere Öffnungen 112a innerhalb von Zone Z3 positioniert werden sollten, um Fluidkommunikation zwischen der oberen und unteren Airbagkammer sicherzustellen, im Hinblick auf den Airbagkontakt mit einem "out-of-position"-Kind wie in 9A ("Position 1" von FMVSS208) gezeigt, einer oder mehrere Teileröffnungen auch außerhalb von Z3 positioniert werden können, in Abhängigkeit von anderen Designkriterien.
Anders ausgedrückt ist gefunden worden, dass ein optimaler Aufblasprofilbereich und Ausrichtung mit dem Körper des Passagiers wie in 6B gezeigt, wie auch der Sackaufblasfortschritt, der in den 8A und 8B gezeigt ist, durch derartiges Positionieren aller Teileröffnungen erreicht werden kann, dass alle Kanten aller Öffnungen innerhalb der Zone Z3 liegen, die durch die Flächen P14 und P15 begrenzt ist, wie hierin definiert ist, welche auch auf einer Seite durch eine vertikale Fläche P15 definiert werden kann, die in 8A gezeigt ist, korrespondierend zu einem Ort, angrenzend an den vordersten Teil des Kopfes der anthropomorphen "Hybrid III 6-Year Old"-Testvorrichtung, wenn der Kopf des "Hybrid III 6-year old" sich in der "Position-2" für FMVSS208 "Out of Position"-Testverfahrens befindet, wie oben spezifiziert ist, und an einer gegenüberliegenden Seite durch eine vertikale Fläche P14 (siehe 8A), wie hierin definiert. Wie auf dem entsprechenden Gebiet bekannt ist, ist eine anthropomorphe Testvorrichtung in Gestalt, Masse und mechanischer Reaktion eine menschliche Form, ausgestattet mit Sensoren einschließlich Beschleunigungssensoren, Ablenkungssensoren und anderen Messvorrichtungen, um die Wirkungen des menschlichen Körpers zu simulieren. Sie wird bei der Bewertung von Verletzungspotenzial bei Fahrzeugsicherheitstest verwendet. In einer Ausführungsform ist Fläche P14 annähernd 7 Inch von Fläche P15 in Richtung auf eine Rückseite des Fahrzeugs beabstandet, wenn der Airbag aufgeblasen wird. Dadurch wird bzw. werden die Teiler-Öffnung(en) wirksam innerhalb einer Zone positioniert, welche den Kopf des "Hybrid III 6-Year Old"-ATD einschließt, wenn der Airbag sich über dem Kopf des ATD aufbläst, wie in 8B gezeigt. Der Abstand zwischen den Flächen P15 und P14 definiert eine Zone Z3, in welcher die Öffnungen 112a positioniert werden können.
In speziellen Ausführungsformen werden die Haltegurtbefestigungsorte 70a1 und 70b1, die vorher beschrieben wurden, auch innerhalb der Zone Z3 positioniert. Dies erleichtert die gewünschte Airbagantwort in Bezug auf Kinder in den FMVSS208-Positionen 1 und 2, wie vorher beschrieben.
Es ist auch gefunden worden, dass eine Gesamtfläche der Teileröffnung (oder Öffnungen) 112a innerhalb eines Bereichs von 700 Quadratmillimetern (zum Beispiel zu erreichen durch eine Öffnung mit einem Radius von ungefähr 15 mm) bis 32.000 Quadratmillimetern (zum Beispiel zu erreichen durch eine Öffnung mit einem Radius von ungefähr 100 mm) erwünscht ist, um dabei zu helfen, sicherzustellen, dass die Airbagleistung innerhalb eines optimalen Bereichs liegt. In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche einen gerichteten Ventilmechanismus nutzen, um das Einströmen zu erleichtern und den Rückfluss von der unteren Kammer zur oberen Kammer zu begrenzen, wie vorher beschrieben, kann es erforderlich sein, dass die Gesamtfläche der Teileröffnungen bei oder nahe einem oberen Ende dieses Bereichs der Öffnungsgrößen 700 bis 32.000 Quadratmillimeter liegen, um das erforderliche Aufblasprofil zu erreichen, weil die Reduktion des Stroms Turbulenzen und Reibung in den Gasen verursacht, wenn sie durch die Öffnung(en) strömen und mit den Teilen des Ventils wechselwirken.
In einer Ausführungsform ist die Öffnung (oder sind die Öffnungen) 112a kreisförmig. Jedoch kann bzw. können die Öffnung(en) jede gewünschte Form besitzen, so lange die Gesamtfläche der Öffnung(en) innerhalb des oben spezifizierten Bereichs liegt, und so lange alle Kanten der Öffnungen innerhalb der oben definierten Zone positioniert sind.
Zusätzlich kann die Anzahl der Teileröffnungen und die optimale Größe(n) der Öffnung(en), die im Teiler 100 ausgebildet sind, für eine spezielle Anwendung bestimmt werden, basierend auf dem Typ des Fahrzeugkollisionsimpulses und der Geometrie des Innenraums des Fahrzeugs, in welchem der Airbag installiert ist, der gewünschten Füllrate des Airbags, dem Volumenverhältnis, dem Typ des verwendeten gerichteten Ventils, der Gesamtgröße und Wölbung des Armaturenbretts 213 und anderen dazugehörigen Faktoren. Die Größe(n) und Position(en) der Teileröffnung(en), wie hierin beschrieben, kann einen sanften und schnellen Transfer von Aufblasgasen von der oberen Kammer zur unteren Kammer während der anfänglichen Stufen der Airbagfüllung erleichtern. Sobald das Gleichgewicht zwischen den Drucken der oberen und unteren Kammer im Wesentlichen erreicht ist, ist der Fluss von einer Kammer zur anderen reduziert. Wenn der Insasse beginnt, die untere Kammer des Kissens zu belasten, steigt der Druck innerhalb der unteren Kammer, was bewirkt, dass das Betriebselement des Ventils den Rückstrom von Gas von der unteren Kammer zur oberen Kammer beschränkt. Dieser beschränkte Strom absorbiert nun wirksam Energie von der Wechselwirkung des Insassen mit der unteren Kammer des Sacks. Diese Strombegrenzung kann auch angepasst oder eingestellt werden, um Energie vom Insassen zu absorbieren, wie es für eine spezielle Anwendung erforderlich ist. Jedes der gerichteten Ventile (nicht gezeigt), die den Strom zwischen der unteren und oberen Kammer steuern, kann ein einzelnes Betriebselement haben, welches sowohl die gewünschten Zustrom-(zur unteren Kammer) als auch einen gewünschten Rückstromeigenschaften (zurück von der unteren Kammer) besitzt, oder das Ventil kann ein Betriebselement zur Steuerung des Zustroms zur unteren Kammer und ein anders Betriebselement zur Steuerung des Rückstroms aus der unteren Kammer besitzen. In den späteren Phasen der Belastung des Kissens durch den Insassen, kann der Rückstrom von der unteren Kammer in die obere Kammer gehen, aus welcher es in die Umgebung durch die Entlüftungslöcher 210 und 212 abgegeben wird, die in der Wand der oberen Kammer angeordnet sind.
Im Fall eines "Out of Position"-Kindes gemäß dem FMVSS208-"Position-2 testing standard", bleiben die anfänglichen Stufen der Kissenentfaltungsentwicklung die gleichen, wie oben beschrieben. Jedoch kann der Gasstrom von der oberen Kammer in die untere Kammer, wie der durch den Teilerventilmechanismus geregelt ist, unterschiedlich sein, wenn ein Kind mit dem Kissen wechselwirkt. In dem Fall des "Out of Position-2"-Kindes ist das Volumen der unteren Kammer aufgrund des Raumes vermindert, der durch das "Out of Position"-Kind belegt wird. Der Teilerventilmechanismus gestattet weiterhin den Strom von Gasen von der oberen Kammer in die untere Kammer. Jedoch kann der Ventilmechanismus auch gestatten, dass das Gas weiterhin in die untere Kammer strömt, bis der Innendruck der unteren Kammer und der Innendruck der oberen Kammer des Kissens im Gleichgewicht sind, wodurch die Wechselwirkung zwischen dem Kissen und dem "out of position"-Kind stabilisiert wird. Die Teilerstruktur und Befestigung an den äußeren Platten des Airbags, der Teilerventilmechanismus bzw. die Teilerventilmechanismen und die Airbaghauptentlüftungsdesigns können strukturiert sein, um den schnellen Übergang von diesem Gleichgewichtszustand in einen adaptiven Zustand zu erleichtern, worin das Kissen von einem Zustand des Gasstroms in die untere Kammer in einen Zustand wechselt, bei welchem der Gasstrom aus den Hauptentlüftungen (angeordnet in der Wand (bzw. den Wänden) der oberen Kammer) in die Umgebung erhöht ist. Dieser erhöhte Strom aus dem Kissen gestattet einen verringerten Druck in der oberen Kammer und gestattet dann einen Rückstrom von Gasen von der unteren Kammer zurück in die obere Kammer und heraus aus den Entlüftungsöffnungen 210 und 212 in die Umgebung. Diese Adaptionsfähigkeit der Ventilmechanismen, die Stromkommunikation zwischen den zwei Kammern zu regulieren, ist wichtig für den Schutz von erwachsenen und kindlichen Insassen.
Ein Airbag und ein Insassenschutzsystem für ein Kraftfahrzeug, welches den Airbag enthält, worin der Airbag in Übereinstimmung mit den oben genannten Verfahren hergestellt ist, werden in Übereinstimmung mit der vorliegenden Anmeldung auch in Betracht gezogen. Der Insassenseitenairbag für jedes einzigartige Fahrzeug kann deshalb designed werden, indem iterativ die Erfordernisse der FMVSS208 mit dem vorliegenden Airbagdesign für jedes Fahrzeug abgeglichen werden.
Nun Bezug nehmend auf 10 kann jede der hierin beschriebenen Airbagausführungsformen in ein Airbagsystem 200 eingeschlossen sein. Airbagsystem 200 schließt mindestens einen Airbag 10, in Übereinstimmung mit einer hierin beschriebenen Ausführungsform, und eine Gasquelle 915 ein, welche eingeschlossen ist in oder operativ gekoppelt ist an Airbag 10, um somit Fluidkommunikation mit einem Innenbereich des Airbags zu ermöglichen. Airbag 10 kann in einem Fahrzeugarmaturenbrett 211 oder einem anderen geeigneten Teil des Fahrzeugs angebracht sein. Airbagsystem 200 kann sich auch in Kommunikation mit einem Aufprallereignissensor 210 befinden, der in Verbindung mit einem bekannten Aufprallsensoralgorithmus arbeitet, welcher das Auslösen von Airbagsystem 200 im Fall einer Kollision signalisiert.
Wieder Bezug nehmend auf 10 kann ein Airbag in Übereinstimmung mit einer hierin beschriebenen Ausführungsform oder ein Airbagsystem 200, welches eine solche Ausführungsform einschließt, auch in ein größeres, umfassenderes Fahrzeuginsassenschutzsystem 180 eingeschlossen sein, das zusätzliche Elemente wie eine Sicherheitsgurtanordnung 150 einschließt. 10 zeigt ein schematisches Diagramm einer beispielhaften Ausführungsform eines solchen Schutzsystems. Sicherheitsgurtanordnung 150 schließt ein Sicherheitsgurtgehäuse 152 und einen Sicherheitsgurt 160 ein, der sich aus dem Gehäuse 152 heraus erstreckt. Eine Sicherheitsgurtaufrollvorrichtung 154 (zum Beispiel ein federbelasteter Mechanismus) kann an einen Endteil des Gurts gekoppelt sein. Zusätzlich kann ein Sicherheitsgurtstraffer 156 an den Gurtaufrollmechanismus 154 gekoppelt sein, um den Aufrollmechanismus im Fall einer Kollision auszulösen. Typische Sichergurtsaufrollmechanismen, die in Verbindung mit den Sicherheitsgurtausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind in den US-Patenten der Nummern 5,743,480 , 5,553,803 , 5,667,161 , 5,451,008 , 4,558,832 und 4,597,546 beschrieben, die hierin als Referenz einbezogen werden. Veranschaulichende Beispiele typischer Straffer sind in den US-Patenten der Nummern 6,505,790 und 6,419,177 beschrieben, die hierin als Referenz einbezogen werden.
Sicherheitsgurtsystem 150 kann auch mit einem Aufprallereignissensor 158 (zum Beispiel einen Trägheitssensor oder einen Beschleunigungsmesser) in Kommunikation stehen, der in Verbindung mit einem bekannten Aufprallsensoralgorithmus arbeitet, welcher das Auslösen von Sicherheitsgurtstraffer 156, zum Beispiel über die Aktivierung eines pyrotechnischen Zünders (nicht gezeigt), der in dem Straffer eingeschlossen ist, meldet. Die US-Patente der Nummern 6,505,790 und 6,419,177 , die hierin vorher als Referenz einbezogen werden, stellen veranschaulichende Beispiele von Gurtstraffern bereit, die auf diese Weise ausgelöst werden.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Konstruktion und Anordnung der Airbag-, Ventil- und Haltegurtausführungsformen, wie gezeigt und hierin beschrieben, nur veranschaulichend sind. Obwohl nur wenige Ausführungsformen in dieser Offenbarung detailliert beschrieben wurden, werden Fachleute, welche diese Offenbarung begutachten, bereitwillig anerkennen, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen der Größen, Dimensionen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Orientierungen etc.), ohne dass materiell von den neuen Lehren und Vorteilen des hierin offenbarten Gegenstand abgewichen wird. Zum Beispiel können Elemente, die als integral geformt dargestellt sind, aus mehreren Teilen oder Elementen konstruiert werden, kann die Position von Elementen umgekehrt oder anderweitig variiert werden, und die Natur oder Anzahl diskreter Elemente oder Positionen kann geändert oder variiert werden. Dementsprechend sollen alle derartigen Modifikation in den Geltungsbereich der vorliegenden Anmeldung eingeschlossen sein. Die Reihenfolge oder Sequenz eines jeglichen Prozesses oder Verfahrensschritts kann variiert oder in anderer Reihenfolge angeordnet werden, gemäß alternativer Ausführungsformen. Andere Substitutionen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können beim Design, den Betriebsbedingungen und Anordnungen der beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden.
Zusätzlich können Airbags, welche die gleichen Außendimensionen und Struktur haben, für mehrere Anwendungen verwendet werden, weil Variationen der Airbagleistungscharakteristika aufgrund der Designerfordernisse erreicht werden können, indem die Innenstruktur des Airbags (zum Beispiel durch Ändern des Ortes des Teilers, durch Modifizieren der Stromcharakteristika der verschiedenen Ventil-Ausführungsformen, welche die oberen und unteren Kammern verbinden, und durch Ändern der Entlüftungsorte und Eigenschaften der oberen Kammer) modifiziert wird. Diese Befähigung, eine allgemeine Außenstruktur zu verwenden, stellt einen Grad von Einheitlichkeit beim Sackdesign und der Herstellung bereit.
Es wird verständlich sein, dass die vorangehende Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen nur dem Zweck der Veranschaulichung dient. Als solches sind die verschiedenen strukturellen und operationalen Merkmale, die hierin offenbart sind, einer Anzahl von Modifikationen zugänglich, von denen keine vom Umfang der angefügten Ansprüche abweicht.

Claims

Airbag, umfassend: eine äußere Hülle, die einen Innenbereich definiert; mindestens eine Entlüftungsöffnung, die strukturiert ist, um Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich und einem Außenbereich des Airbags zu ermöglichen; einen Teiler, der den Airbaginnenbereich in eine obere Kammer und eine untere Kammer teilt, die separat davon und in Fluidkommunikation mit der oberen Kammer ist, der Teiler ablenkbar ist in eine erste Richtung hin zur unteren Kammer, und in eine zweite Richtung hin zur oberen Kammer; und ein Entlüftungsdeckel operativ an die mindestens eine Entlüftungsöffnung und an den Teiler gekoppelt ist, um darüber zu schließen und einen Gasstrom durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu begrenzen, wenn der Teiler in die erste Richtung abgelenkt ist, und um zu gestatten, dass sich der Entlüftungsdeckel öffnet, um einen ungehinderten Strom von Gas durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu ermöglichen, wenn der Teiler in die zweite Richtung abgelenkt ist.
Airbag nach Anspruch 1, worin die untere Kammer strukturiert ist, um den Torso aber nicht den Kopf eines Fahrzeuginsassen abzufedern.
Airbag nach Anspruch 1, weiterhin ein Zwischenkammerentlüftungssystem umfassend, das operativ an den Teiler gekoppelt ist, das Entlüftungssystem strukturiert ist, um zu gestatten, dass Gas ungehindert von der oberen Kammer durch den Teiler in die untere Kammer strömt, das Entlüftungssystem strukturiert ist, Gasrückstrom von der unteren Kammer in die obere Kammer zu begrenzen.
Airbag nach Anspruch 3, worin das Entlüftungssystem strukturiert ist, zu schließen und somit den Rückstrom aus der unteren Kammer in die obere Kammer zu begrenzen, als Antwort auf Druck, der durch einen Torso des Insassen auf den Airbag ausgeübt wird, vor dem Kontakt zwischen dem Airbag und einem Kopf des Insassen.
Airbag nach Anspruch 1, worin der Teiler strukturiert ist, in eine erste Richtung abgelenkt zu werden, wenn ein Druck in der oberen Kammer größer ist als ein Druck in der unteren Kammer, und strukturiert ist, in eine zweite Richtung abgelenkt zu werden, wenn ein Druck in der unteren Kammer größer ist als ein Druck in der oberen Kammer.
Airbag nach Anspruch 1, weiterhin einen Haltegurt umfassend, der operativ den Teiler mit dem Entlüftungsdeckel verbindet, so dass Ablenkung des Teilers in die erste Richtung bewirkt, dass der Entlüftungsdeckel in einen geschlossenen Zustand gezogen wird, wodurch der Strom von Gas durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung begrenzt wird.
Airbag nach Anspruch 6, worin der Haltegurt operativ den Teiler mit dem Entlüftungsdeckel verbindet, so dass Ablenkung des Teilers in die zweite Richtung ermöglicht, dass der Ventildeckel sich öffnet als Antwort auf Gasdruck innerhalb der oberen Kammer, um somit einen ungehinderten Strom von Gas durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu gestatten.
Fahrzeuginsassenschutzsystem, umfassend einen Airbag in Übereinstimmung mit Anspruch 1.
Airbagsystem umfassend einen Airbag in Übereinstimmung mit Anspruch 1.
Fahrzeug, das einen Airbag in Übereinstimmung mit Anspruch 1 einschließt.
Airbag, umfassend: eine äußere Hülle, die einen Innenbereich definiert; mindestens eine Entlüftungsöffnung, die strukturiert ist, um Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich und einem Außenbereich des Airbags zu ermöglichen; einen Teiler, der den Airbaginnenbereich in eine erste Kammer und eine zweite Kammer teilt, die separat davon und in Fluidkommunikation mit der ersten Kammer ist, der Teiler strukturiert ist, um in Richtung der zweiten Kammer abgelenkt zu werden, wenn ein Druck in der ersten Kammer größer ist als in der zweiten Kammer, der Teiler strukturiert ist, um in Richtung der ersten Kammer abgelenkt zu werden, wenn ein Druck in der zweiten Kammer größer ist als ein Druck in der ersten Kammer; einen Entlüftungsdeckel über der mindestens einen Entlüftungsöffnung, der schließbar ist, um einen Strom von Gas durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu begrenzen, der Entlüftungsdeckel auch öffenbar ist, um einen ungehinderten Strom von Gas durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu erlauben; ein Zwischenkammerentlüftungssystem, das operativ an den Teiler gekoppelt ist, das Entlüftungssystem öffenbar ist, um zu erlauben, dass Gas ungehindert von der ersten Kammer durch den Teiler in die zweite Kammer strömt, wenn ein Druck in der ersten Kammer größer ist als ein Druck in der zweiten Kammer, das Entlüftungssystem schließbar ist, um einen Gasrückstrom von der zweiten Kammer in die erste Kammer zu begrenzen, wenn der Druck in der zweiten Kammer größer ist als der Druck in der ersten Kammer; und einen Haltegurt, der operativ den Entlüftungsdeckel mit dem Teiler verbindet, so dass der Entlüftungsdeckel geschlossen ist, wenn der Teiler in Richtung der zweiten Kammer abgelenkt ist, und derart, dass der Entlüftungsdeckel offen ist, wenn der Teiler in Richtung der ersten Kammer abgelenkt ist.
Fahrzeuginsassenschutzsystem, umfassend einen Airbag in Übereinstimmung mit Anspruch 11.
Airbagsystem umfassend einen Airbag in Übereinstimmung mit Anspruch 11.
Fahrzeug, das einen Airbag in Übereinstimmung mit Anspruch 11 einschließt.
Airbag, umfassend: eine äußere Hülle, die einen Innenbereich definiert; einen Teiler, der den Innenbereich in eine obere Kammer und eine untere Kammer, getrennt davon und in Fluidkommunikation mit der oberen Kammer, der Teiler in Richtung der unteren Kammer und auch in Richtung der oberen Kammer ablenkbar ist; mindestens eine Entlüftungsöffnung strukturiert ist, um Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich und einem Außenbereich des Airbags zu ermöglichen; einen Entlüftungsdeckel, der verschließbar ist, um einen Strom von Gas durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu begrenzen, wenn der Teiler in die erste Richtung abgelenkt ist, und öffenbar ist, um somit einen ungehinderten Strom von Gas durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu erlauben, der Entlüftungsdeckel operativ an den Teiler gekoppelt ist, so dass der Entlüftungsdeckel öffenbar ist, wenn der Teiler in eine Richtung zur ersten Kammer abgelenkt wird, und geschlossen ist, wenn der Teiler in Richtung der zweiten Kammer abgelenkt ist, worin der Teiler strukturiert ist, um in eine Richtung zur ersten Kammer abgelenkt zu werden, als Antwort auf einen Druck, der auf das Äußere des Airbags durch den Kontakt mit einem Torso eines Fahrzeuginsassen, vor dem Kontakt zwischen einem Kopf des Fahrzeuginsassen und dem Airbag ausgeübt wird.
Fahrzeuginsassenschutzsystem, umfassend einen Airbag in Übereinstimmung mit Anspruch 15.
Airbagsystem umfassend einen Airbag in Übereinstimmung mit Anspruch 15.
Fahrzeug, das einen Airbag in Übereinstimmung mit Anspruch 15 einschließt.
Airbag, umfassend: mindestens eine Platte, die einen Innenbereich des Airbags definiert; mindestens eine Entlüftungsöffnung, die strukturiert ist, um Fluidkommunikation zwischen dem Innenbereich und einem Außenbereich des Airbags zu ermöglichen; einen Teiler, der in dem Innenbereich positioniert ist, um somit den Innenbereich in eine obere Kammer und eine untere Kammer zu teilen, der Teiler wenigstens eine Öffnung hat, die an ihm entlang ausgebildet ist, die wenigstens eine Öffnung positioniert ist, so dass sich alle Kanten der wenigstens einen Öffnung innerhalb einer Zone (Z3) befinden, die durch eine erste vertikale Fläche (P15) begrenzt ist, die sich in einem vorbestimmten Abstand (1000f) von einer Gaserzeugerseite (22) des Airbags in Richtung einer Insassenkontaktseite des Airbags befindet, und einer zweiten vertikalen Fläche (P14), die durch einen vorbestimmten Ort (701) hindurchtritt, der definiert ist durch einen Schulteransatz (701) einer anthropomorphen "Hybrid III 6-year old"-Testvorrichtung in "Position 1", definiert durch FMVSS208-"Out of Position"-Testverfahren, der Teiler ablenkbar ist in einer ersten Richtung hin zur unteren Kammer, und in einer zweiten Richtung hin zur oberen Kammer; und einen Entlüftungsdeckel, der operativ an die mindestens eine Entlüftungsöffnung und den Teiler gekoppelt ist, um darüber zu schließen und einen Strom von Gas durch die wenigstens eine Entlüftungsöffnung zu begrenzen, wenn der Teiler in die erste Richtung abgelenkt ist, und auch um zu erlauben, dass der Entlüftungsdeckel öffnet, um somit einen ungehinderten Strom von Gas durch die mindestens eine Entlüftungsöffnung zu ermöglichen, wenn der Teiler in die zweite Richtung abgelenkt ist.