DE4445737A1

DE4445737A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zurückhalten eines Fahrzeuginsassen

Info

Publication number: DE4445737A1
Application number: DE4445737A
Authority: DE
Inventors: Laurence H Keeler; Robert E Resh; Susan A Richards
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 1993-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1995-06-22
Also published as: JP2677970B2; JPH07195995A; US5344184A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen- Rückhaltesystem und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einsatz (Aufklappen bzw. Ent falten) einer Insassenknieblockiervorrichtung und einer Gassack- bzw. Airbagrückhalteeinrichtung.

Hintergrund der Erfindung

Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme sind in der Technik bekannt. Solche Systeme schließen einen Airbag und einen Zusammenstoßsensor bzw. Crashsensor ein zum Detektieren des Auftretens einer Fahrzeugzusammenstoßbedingung, die das Entfalten des Airbags erforderlich macht. Auf das Auftreten einer Fahrzeugzusammenstoßbedingung hin, die die Entfaltung des Airbags erforderlich macht, liefert der Zusammenstoßsensor ein elektrisches Signal, das die Zusammenstoßbedingung anzeigt. Ein Zusammenstoßsensor in einem Rückhaltesystem kann ein betätigbarer Schalter, ein Trägheitsschalter und/oder ein Beschleunigungsmesser sein.

Wenn der Zusammenstoßsensor das elektrische Signal, das das Auftreten einer Fahrzeugzusammenstoßbedingung an zeigt, was die Entfaltung bzw. den Einsatz eines Airbags erforderlich macht, läuft ein elektrischer Strom von einer vorbestimmten Größe und Zeitdauer durch einen Zünder, d. h. eine elektrisch betätigbare Zündvorrichtung, zum Zwecke des Zündens des Zünders. Wenn der Zünder gezündet wird, betätigt er eine Quelle von Aufblasströmungsmittel zum Richten bzw. Leiten von Aufblasströmungsmittel in den Airbag, was die Aufblasung des Airbags zur Folge hat.

Betätigbare Fahrzeuginsassenknieblockier-Rückhaltesysteme sind ebenfalls in der Technik bekannt. Eine Insassen knieblockiervorrichtung befindet sich an dem unteren Teil des Fahrzeugarmaturenbretts und ist bewegbar aus einer gespeicherten Position in eine Betriebs- und Knieblockie rungsposition ansprechend auf die Detektion einer Fahrzeugzusammenstoßbedingung. Knieblockierrückhalte systeme wurden entwickelt, die einen aufblasbaren Insassenairbag mit einer Knieblockiervorrichtung kombi nieren. Ein derartiges kombiniertes Airbag- und Knie blockierrückhaltesystem ist in dem US-Patent Nr. 4 948 168 offenbart.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen. Die vorliegende Erfindung schließt eine Knieblockier- und Airbaganordnung ein, die schwenkbar ist aus einer ge speicherten Position in ein Betriebsfahrzeuginsassen- Rückhalteposition ansprechend auf einen Schub bzw. Stoß, der entwickelt wurde durch das Freigeben von unter Druck gesetztem Strömungsmittel. In der Betriebsrückhaltepo sition wirkt die Knieblockier- und Airbaganordnung gegen die Kniee des Insassen zum Zurückhalten der Bewegung des unteren Rumpfes (unterer Torso des Insassen). Das unter Druck gesetzte Strömungsmittel bläst ebenfalls einen Airbag auf zum Rückhalten des oberen Rumpfes und Kopfes des Insassen. Eine Betätigungsvorrichtung ist betriebs mäßig verbunden zwischen der Knieblockier- und Airbag anordnung und dem Fahrzeugarmaturenbrett. Die Betäti gungsvorrichtung trägt zur Schwenkbewegung der Knie blockier- und Airbaganordnung in die Betriebsrückhalte position bei.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt eine Vorrichtung zum Zurückhalten eines Fahrzeuginsassen einen Behälter ein, der eine Quelle von unter Druck ge setztem Strömungsmittel und mindestens eine Strömungs mittelentladungs- bzw. Strömungsmittelauslaßöffnung besitzt. Die Quelle von unter Druck gesetztem Strömungs mittel gibt unter Druck gesetztes Strömungsmittel frei ansprechend auf ein Einsatz- bzw. Entfaltungssignal. Das unter Druck gesetzte Strömungsmittel passiert, wenn es freigegeben wird, durch die mindestens eine Strömungs mittelentladungsöffnung des Behälters, wodurch ein Kraftvektor in einer ersten Richtung erzeugt wird. Die Vorrichtung schließt weiter Befestigungsmittel ein, die den Behälter an ein Armaturenbrett des Fahrzeugs befestigen zur Schwenkbewegung um eine Schwenkachse, die verschoben bzw. versetzt von dem Kraftvektor ist, so daß der Kraftvektor den Behälter um die Schwenkachse schwenkt, und zwar aus einer gespeicherten Position in eine Rückhalteposition. Rückhaltemittel sind gesichert an dem Behälter zum Einschränken bzw. Rückhalten einer Bewegung eines Insassen, wenn der Behälter in die Rückhalteposition schwenkt.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Verfahren zum Zurückhalten eines Fahrzeug insassen den Schritt des schwenkbaren Befestigens einer Insassenrückhalteeinrichtung an ein Armaturenbrett des Fahrzeugs um eine Schwenkachse ein. Das Verfahren schließt ebenfalls den Schritt des Befestigens einer Quelle von unter Druck gesetztem Strömungsmittel inner halb der Insassenrückhalteeinrichtung ein. Das Verfahren schließt weiter den Schritt des Freigebens des unter Druck gesetztem Strömungsmittels in einer Richtung, ver schoben bzw. versetzt von der Schwenkachse ansprechend auf ein Entfaltungssignal. Das Freigeben des Aufblas strömungsmittels erzeugt ein (Dreh-)Moment, das die Fahrzeugrückhalteeinrichtung veranlaßt, in eine Fahrzeug rückhalteposition zu schwenken. Das Verfahren schließt noch weiter den Schritt des Vorsehens einer linearen Betätigungsvorrichtung verbunden zwischen dem Armaturen brett und der Rückhalteeinrichtung ein, so daß, wenn die lineare Betätigungsvorrichtung betätigt wird, sie die Insassenrückhalteeinrichtung unterstützt beim Schwenken in die Insassenrückhalteposition. Die lineare Betätig ungsvorrichtung wird betätigt ansprechend auf das Ent faltungssignal.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung weit eine Vorrichtung zum Zurückhalten eines Fahrzeuginsassen einen Airbag auf. Der Airbag ist in einem Behälter befestigt. Eine Quelle von Aufblas strömungsmittel ist ebenfalls in dem Behälter befestigt. Die Quelle von Aufblasströmungsmittel schließt mindestens eine Strömungsmittelentladungs- bzw. Strömungsmittelaus laßöffnung ein zum Leiten bzw. Richten von Aufblas strömungsmittel in eine erste Richtung und in den Airbag. Aufblasströmungsmittel, das aus der mindestens einen Strömungsmittelentladungsöffnung entladen wurde (i) bläst den Airbag auf und (ii) liefert einen Kraftvektor in eine zweite Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung. Befestigungsmittel sind vorgesehen zum Befestigen des Behälters an ein Armaturenbrett des Fahrzeugs für eine Schwenkbewegung, um eine Schwenkachse verschoben bzw. versetzt gegenüber dem Kraftvektor. Der Behälter besitzt eine gespeicherte Position und eine Betriebsrückhalte position und ist schwenkbar aus der gespeicherten Position in die Betriebsrückhalteposition. Der Kraft vektor hat ein (Dreh-) Moment zur Folge, das angelegt wird zum Schwenken des Behälters um die Schwenkachse. Das angelegte Moment schwenkt den Behälter aus der gespei cherten Position in die Betriebsrückhalteposition und erlaubt dem Airbag, sich in eine Insassenrückhaltepo sition auf zublasen.

Die Vorrichtung des bevorzugten Ausführungsbeispiels schließt weiter ein Knieblockierglied ein, das an dem Behälter gesichert ist. Wenn der Behälter aus der ge speicherten Position in die Betriebsrückhalteposition schwenkt, wird das Knieblockierglied in eine Insassen knieblockierposition bewegt. Lineare Betätigungsmittel sind betriebsmäßig mit dem Behälter und dem Armaturen brett assoziiert, und zwar zum Anlegen eines Moments an den Behälter, wenn sie betätigt werden. Dies unterstützt die Schwenkbewegung des Behälters aus der gespeicherten Position in die Betriebsrückhalteposition. Die linearen Betätigungsmittel schließen einen Kolben ein, der hin- und herbewegbar befestigt an einem zylindrischen Gehäuse ist und eine betätigbare Gasquelle ansprechend auf das Entfaltungssignal zum Liefern von Gas. Das Gas bewegt den Kolben bzw. fährt ihn aus relativ zu dem Gehäuse, was den Behälter veranlaßt, in die Rückhalteposition zu schwenken. Die lineare Betätigungsvorrichtung schließt weiter Scherenarme ein, die entfernte bzw. distale Enden besitzen, die betriebsmäßig mit dem Armaturenbrett und mit dem Behälter verbunden sind. Die nahen bzw. proxima len Enden der Scherenarme sind mit einem Ende des Kolbens verbunden. Ein Ausfahren des Kolbens spreizt die ent fernten Enden der Scherenarme auseinander. Die Scheren arme und der Kolben sind so dimensioniert, daß die Sche renarme im wesentlichen koaxial sind, wenn der Kolben eine vollständig ausgefahrene Position erreicht.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung offenbart werden aus einem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer Knieblockier- und Airbaganordnung, die gemäß der vorliegenden Er findung hergestellt wurde, in einer gespeicherten Position;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm der Anordnung der Fig. 1, gezeigt in einer Betriebsrückhalteposition;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Anordnung der Fig. 1, und zwar mit einigen Teilen aus Gründen der Klarheit entfernt;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Anordnung der Fig. 2, und zwar mit einigen Teilen zum Zwecke der Deutlich keit entfernt:

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Teils der Anordnung der Fig. 1, die in ausgezogenen Linien ein Betäti gungsglied in einer gespeicherten Position zeigt und in gestrichelten Linien des Betätigungsgliedes einer Betriebsrückhalteposition zeigt;

Fig. 6 eine Schnittansicht der Anordnung der Fig. 1 entlang der Linie 6-6 der Fig. 7;

Fig. 7 eine Seitenschnittansicht der Anordnung der Fig. 1 entlang der Linie 7-7 der Fig. 6; und

Fig. 8 eine Schnittansicht einer Schwenkarmanordnung, gezeigt in Fig. 1, entlang der Linie 8-8 der Fig. 2.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

In Bezug auf die Fig. 1 und 2 ist eine Knieblockier- und Airbaganordnung 10 in einer Öffnung 12 eines unteren Teils 14 eines Fahrzeugarmaturenbretts 16 befestigt. Die Anordnung 10 schließt einen Behälter 20 ein, der Seiten wände 22, 24, 26, 28 und eine untere bzw. Bodenwand 30 besitzt. Die Seitenwände des Behälters 20 bilden einen Hohlraum 32, der eine obere Öffnung 34 besitzt. Ein Knie blockierkissen 36 ist an der Seitenwand 24 gesichert bzw. befestigt, die die Seitenwand benachbart zu dem Insassen ist.

Ein Airbagmodul 40 befindet sich im Hohlraum 32 des Be hälters 20 und schließt einen Airbag 42 und eine Aufblas anordnung 44 ein. Der Airbag 42 ist in eine vorbestimmte Konfiguration gefaltet und ist an die Seitenwände 22, 24, 26, 28 gesichert oder befestigt unter Verwendung eines Rückhalterings 46. Der Airbag 42 steht in Strömungsmit telverbindung mit der Aufblasanordnung 44.

Die Aufblasanordnung 44 schließt ein zylindrisches äuße res Gehäuse 50 mit einer Vielzahl von Strömungsmittel entladungsöffnungen 52 ein, die angeordnet sind zum Richten bzw. Leiten eines Aufblasströmungsmittels, das vorzugsweise ein inertes Gas ist, in den Gassack 42. Die Aufblasanordnung 44 schließt weiter einen Zünder 60 ein, der elektrisch mit einer Betätigungsschaltung 62 ver bunden ist. Der Zünder ist betriebsmäßig gekoppelt mit einer Quelle von Aufblasströmungsmittel, wie zum Beispiel ein brennbares gaserzeugendes Material und/oder einen Be hälter von unter Druck gesetztem Gas, und zwar angeordnet in dem Gehäuse 50.

Ein Zusammenstoßsensor 64, wie zum Beispiel ein Träg heitsschalter oder ein Beschleunigungsmesser, ist elek trisch mit einer Steuervorrichtung 66 verbunden. Die Steuervorrichtung 66 ist vorzugsweise eine Mikrosteuer vorrichtung bzw. ein Mikrocomputer. Die Steuervorrichtung 66 ist mit der Betätigungsschaltung 62 verbunden. Auf eine Detektion einer Zusammenstoßbedingung hin, die eine Insassenrückhaltung erforderlich macht, wie abgefühlt bzw. erfaßt durch den Zusammenstoßsensor 64, steuert die Steuervorrichtung 66 die Betätigungsschaltung 62, so daß die Betätigungsschaltung einen elektrischen Strom von ausreichender Größe und Zeitdauer durch den Zünder 60 hindurchschickt zum Zünden des Zünders. Wenn der Zünder gezündet wird, wird auch das Strömungsmittel, vorzugs weise ein inertes Gas, geliefert zum Beispiel durch das Zünden eines gaserzeugenden Materials und/oder Durchste chen bzw. Durchbrechen eines Behälters unter Druck ge setztem Gases, der in dem Aufblasgehäuse 50 angeordnet ist. Das freigegebene Aufblasströmungsmittel bläst den Airbag 42 auf.

Die Knieblockier- und Airbaganordnung 10 besitzt einen Schwerpunkt, und zwar angeordnet auf einer Achse 70 (Fig. 3), die sich von der Seitenwand 28 zur Seitenwand 26 des Behälters 20 erstreckt, wobei die Achse 70 im wesentli chen senkrecht zu den Seitenwänden 26, 28 ist. Ein Rahmen 74 ist gesichert an die Seitenwände 26, 28 des Behälters 20 durch geeignete Mittel, wie zum Beispiel Schweißen.

Die Öffnung 12 des Armaturenbretts 16 wird durch eine obere Wand 96, eine Rückenwand 98 und Seitenwände 100, 102 definiert. Stummelwellen 78, 80 (Fig. 6) erstrecken sich vom Rahmen 74 und werden in den Wellenaufnahme bohrungen 82 bzw. 84 in den Wänden 100 bzw. 102 des Armaturenbretts 16 empfangen bzw. aufgenommen. Die Stumpenwellen 78, 80 definieren ein Befestigungsachse 90, die im wesentlichen parallel zu der Schwerpunktachse 70 ist.

Wenn die Knieblockier- und Airbaganordnung 10 in ihrer vollständig gespeicherten Position, wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Befestigungsachse 90 verschoben bzw. ver setzt gegenüber der Schwerpunktsachse 70. Genauer ist die Befestigungsachse 90 vorzugsweise 450 aufwärts und vorwärts (relativ zur Vorderseite des Fahrzeugs) von der Schwerpunktachse 70 angeordnet. Als Folge legt die Masse der Knieblockier- und Airbaganordnung 10, die durch ihren Schwerpunkt wirkt, ein Moment um die Stummelwellebe festigungsachse 90 in einer Richtung an, wodurch die An ordnung 10 dazu neigt, im Uhrzeigersinn um die Achse 90 gemäß der Ansicht der Fig. 3 zu schwenken.

Eine vertikale Mittellinie 92 durch den Mittelpunkt der Aufblasanordung 44 ist verschoben bzw. versetzt gegen über der Befestigungachse 90. Die Strömungsmittelent ladungsöffnungen 52 sind im wesentlichen symmetrisch um die Mittellinie 92 und im wesentlichen aufwärts gerich tet. Wenn das Gas schnell durch die Öffnungen 52 entladen wird, tritt ein nach unten gerichteter Schub auf. Der Kraftvektor des Schubs ist versetzt zu der Befestigungs achse 90. Der nach unten gerichtete Schub erhöht das Moment, um die Befestigungsachse 90, um die Knieblockier- und Airbaganordnung 10 um die Befestigungsachse 90 in eine Richtung zu schwenken, die die Anordnung 10 in eine Betriebsrückhalteposition, gezeigt in Fig. 4, bewegt.

Die Knieblockier- und Airbaganordnung 10 schließt weiter eine erste Betätigungsanordnung 110 befestigt an dem Rahmen 74 und betriebsmäßig verbunden zwischen einem fixierten, verstärkten Glied 112 in dem Fahrzeugarmatu renbrett 16 und der Seitenwand 28 des Behälters 20. Eine zweite Betätigungsvorrichtung 116 ist an dem Rahmen 74 befestigt und betriebsmäßig verbunden zwischen dem festen verstärkten Glied 112 des Fahrzeugarmaturenbretts 16 und der Seitenwand 26 des Behälters 20. Die Betätigungsvor richtungen 110, 116 sind ähnlich in ihrer Struktur und Funktion und zur Vereinfachung ist nur eine im Detail be schrieben.

Die Betätigungsvorrichtung 110 (Fig. 5) schließt eine durch Strömungsmittel betätigbare Kolbenanordnung oder Linearbetätigungsanordnung 120 ein, und zwar gesichert an eine gaserzeugende Anordnung 158 durch geeignete Mittel, wie zum Beispiel Schweißungen. Die gaserzeugende Anord nung ist ihrerseits an dem Rahmen 74 durch einen Bolzen 176 gesichert (Fig. 6). Die durch Strömungsmittel betä tigte Kolbenanordnung 120 schließt einen Kolbenkopf 152 und einen Kolbenarm 122, gleitbar in einem zylindrischen Gehäuse 150 befestigt, ein. Der Kolbenarm 122 ist be triebsmäßig mit den Scherenarmen 124, 126 bei einer Schwenkverbindung 128 verbunden. Genauer, erstreckt sich ein Ende 130 des Kolbenarms 122 durch ein Ende 153 des zylindrischen Gehäuses 150. Das Ende 130 des Kolbenarms 122, ein erstes oder nahes Ende 132 des Scherenarms 124 und ein erstes oder nahes Ende 134 des Scherenarms 126 sind schwenkbar gesichert miteinander durch einen Schwenkstift 138. Ein zweites oder entferntes Ende 140 des Scherenarms 124 ist schwenkbar gesichert an den fi xierte verstärkte Glied 112 des Armaturenbretts 16 durch eine Bügelanordnung 142. Ein zweites oder ein entferntes Ende 143 des Scherenarms 126 ist schwenkbar gesichert an der Seitenwand 28 des Behälters 20 durch einen Bolzen 144.

Das andere Ende des Kolbenarms 122 ist an den Kolbenkopf 152 gesichert, der in dem Gehäuse 150 gleitet. Ein zwei tes Ende 154 des zylindrischen Gehäuses 150 ist an eine zylindrische Öffnung 156 der Gaserzeugungsanordnung 158 gesichert. Der Kolbenkopf 152 teilt das zylindrische Ge häuse 150 und einen Teil der Gaserzeugungsanordnung 158 in eine erste Kammer 160 und eine zweite Kammer 162 ein. Die Kammer 160 steht in Verbindung mit der Atmosphäre durch Belüftungslöcher 164, 166.

Die Gaserzeugungsanordnung 158 schließt eine Quelle 168 von unter Druck gesetztem Gas, wie zum Beispiel ein gas erzeugendes Material und/oder eine unter Druck gesetzte Gasflasche in Strömungsmittelkommunikation mit der Kammer 162 ein. Die Gaserzeugungsanordnung ist elektrisch ver bunden mit der Betätigungsschaltung 62 durch Drähte 170. Wenn die Knieblockier- und Airbaganordnung 10 in einem gespeicherten Zustand ist, sind der Kolbenkopf 152 und der Kolbenarm 122 in einer vollständig zurückgezogenen Position in dem Gehäuse 150. Wenn der Kolbenkopf und Kolben in einer vollständig zurückgezogenen Position sind, nehmen die Scherenarme 124, 126 einen V-förmigen "geschlossenen" Zustand, wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt ist, ein. In dem geschlossenen Zustand, erhalten die Scherenarme 124, 126 die Knieblockier- und Airbaganord nung 10 in einer geschlossenen nicht betriebsmäßigen Position. Der Kolbenkopf 152 und der Kolbenarm 122 werden in einer zurückgezogenen Position gehalten, weil jeder versuchten Bewegung des Kolbenkopfs 152 das Teilvakuum Widerstand leisten würde, das in der Kammer 162 durch eine derartige versuchte Bewegung erzeugt werden würde.

Wenn die Gaserzeugungsanordnung 158 betätigt wird, tritt unter Druck gesetztes Gas in die Kammer 162 ein und be wegt den Kolbenkopf 152 und den Kolbenarm 122 aufwärts gegen eine vollständig ausgefahrene Position. Wenn der Kolbenarm 122 sich aufwärts bewegt, bewegen sich die Scherenarme 124, 226 auseinander aus einer V-Form in eine Form, in der sie sich in entgegengesetzte Richtungen von der Schwenkverbindung 128 erstrecken. Die Bewegung der Scherenarme 124, 126 in ihre "offene" Position hat das Schwenken des Behälters 20 gegen den Insassen zur Folge. Die Längen des Kolbenarms 122 und der Scherenarme 124, 126 und der Betrag von Gas, der von der Gasquelle 168 geliefert wird, werden so ausgewählt, daß die Scherenarme 124, 126 sich in einem vollständig offenen Zustand, wie in Fig. 2 und in Phantomlinie in Fig. 5 gezeigt, er strecken, wenn der Kolbenarm 122 vollständig ausgefahren ist. Wenn die Kolbenstange 122 vollständig ausgefahren ist, sind die Scherenarme 124, 126 im wesentlichen ko axial.

Wenn sich der Kolbenkopf 152 aufwärts bewegt, entkommt die Luft in der Kammer 160 einfach durch die Belüftungs löcher 164, 166. Der Gasdruck verbleibt in der Kammer 162 zum Zurückhalten des Kolbenarms 122 in seiner ausgedehn ten Position. Sind einmal die Scherenarme 124, 126 in einer vollständig geöffneten Position, ist nur ein kleiner Kraftbetrag erforderlich zum Zurückhalten des Kolbenarms 122 in der vollständig ausgefahrenen Position. Insbesondere ist jeglicher Kraftvektor im wesentlichen Null, der nach unten entlang dem Kolbenarm 122 angelegt wird, und zwar als Folge einer Last, die an den Block 36, wie zum Beispiel durch die Knie des Insassen, die auf dem Block 36 auftreffen.

Die Gaserzeugungsanordnung 158 schwenkt mit dem Rahmen 74 um die Befestigungsachse 90 der Knieblockier- und Air baganordnung 10, wenn die Anordnung 10 sich aus einer ge speicherten Position in eine offene oder Betriebsrück halteposition bewegt. Eine Abdeckung 180 ist an der Seitenwand 28 durch einen Bolzen 182 gesichert. Die Ab deckung 180 besitzt ein Hüllen- bzw. Halfterform und bedeckt die Betätigungsvorrichtung 110. Eine ähnliche Abdeckung (nicht gezeigt) bedeckt die Betätigungsvorrichtung 116.

Wenn die Steuervorrichtung 66 ein Signal von dem Zusam menstoßsensor 64 empfängt, betätigt die Steuervorrichtung die Aufblasanordnung 44 und gleichzeitig betätigt sie die Betätigungsanordnungen 110, 116. Der Schub entwickelt durch das Gas, das aus den Strömungsmittelentladungs öffnungen 52 austritt, in Kombination mit dem Öffnen der Scherenarme der Betätigungsanordnungen 110, 116 veranlaßt die Anordnung 10 um die Befestigungachse 90 zu rotieren in eine Betriebsrückhalteposition, wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist. Das Gas, das aus den Strömungsmittelent ladungsöffnungen 52 austritt, bläst den Airbag 42 in eine Rückhalteposition auf, und zwar zum Zurückhalten einer Bewegung des oberen Rumpf s (oberen Torsos) des Insassen. Der Knieblockierungsblock 36 ist positioniert zum Kontak tieren der Knie des Insassen und zum Zurückhalten des unteren Rumpfs des Insassen.

Aus der obigen Beschreibung der Erfindung werden Fach leute auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung Verbes serungen, Abänderungen und Modifikationen entnehmen. Derartige Verbesserungen, Abänderungen und Modifikationen innerhalb des technischen Könnens auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung sind beabsichtigt durch die ange fügten Patentansprüche abgedeckt zu werden.

Die Erfindung kann wie folgt zusammengefaßt werden:
Eine Vorrichtung zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen weist eine Airbaganordnung auf, die einen Schwerpunkt besitzt und einen Behälter, einen Airbag und eine Auf blasvorrichtung einschließt. Die Airbaganordnung ist schwenkbar an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs be festig, und zwar mit einer Schwenkachse verschoben bzw. versetzt von dem Schwerpunkt. Die Airbaganordnung besitzt eine gespeicherte bzw. aufbewahrte Position und eine Be triebsposition und ist schwenkbar aus der gespeicherten Position in die Betriebsposition. Ein Schub- bzw. Stoß, der auf Grund des Aufblasens des Airbags erzeugt wird, schwenkt die Airbaganordnung. Die Vorrichtung schließt weiter ein Knieblockierglied ein, das an eine Seite des Behälters der Airbaganordnung gesichert ist. Wenn sich die Anordnung aus der gespeicherten Position in die Be triebsposition bewegt, bewegt sich das Knieblockierglied in eine Insassenrückhalteposition. Eine Betätigungsvor richtung ist betriebsmäßig mit der Airbaganordnung und dem Armaturenbrett befestigt zum Anlegen, wenn sie be tätigt wird, eines (Dreh-) Moments an die Airbaganordnung zum Schwenken der Airbaganordnung aus der gespeicherten Position in die Betriebsposition.

Claims

1. Vorrichtung zum Zurückhalten bzw. Einschränken eines Fahrzeuginsassen, die folgendes aufweist:
einen Behälter mit mindestens einer Strömungsmittelauslaß öffnung;
eine Quelle von unter Druck gesetztem Strömungs mittel in dem Behälter, wobei das unter Druck ge setzte Strömungsmittel freigegeben wird ansprechend auf ein Entfaltungs- bzw. Einsatzsignal, das freigegebene unter Druck gesetzte Strömungsmittel durch die mindestens eine Strömungsmittelauslaß öffnung passiert und dadurch einen Kraftvektor erzeugt;
Schwenkbefestigungsmittel zum Befestigen des Behälters an dem Fahrzeug zur Schwenkbewegung um eine Schwenkachse verschoben bzw. versetzt gegenüber dem Kraftvektor, so daß der Kraftvektor wirkt zum Schwenken des Behälters aus einer gespeicherten Position in eine Insassenrückhalteposition; und Rückhaltemittel gesichert bzw. befestigt an den Behälter zum Rückhalten bzw. Einschränken einer Bewegung des Fahrzeuginsassen, wenn der Behälter in die Insassenrückhalteposition schwenkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rückhalt emittel ein Knieblockierglied einschließen, und zwar gesichert an einer Seite des Behälters, die zum Fahrzeuginsassen gerichtet ist, wobei sich das Knieblockierglied in eine Insassenknieblockier position bewegt, wenn der Behälter in die Insas senrückhalteposition schwenkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rückhaltemit tel einen Airbag einschließen, der in dem Behälter gespeichert bzw. aufbewahrt wird und betriebsmäßig gekoppelt ist mit der Quelle von unter Druck ge setztem Strömungsmittel, so daß das freigegebene unter Druck gesetzte Strömungsmittel den Airbag aufbläst in einer Betriebsinsassenrückhalteposition.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Rückhaltemit tel ein Knieblockierglied einschließen, und zwar gesichert an einer Seite des Behälters, die gegen den Fahrzeuginsassen gerichtet ist, wobei das Knie blockierglied in eine Insassenknieblockierposition bewegt wird, wenn der Behälter in die Rückhalte position schwenkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiter Zusammen stoßsensormittel einschließt zum Liefern des Ent faltungssignals auf das Auftreten einer Fahrzeug zusammenstoßbedingung hin, die erforderlich macht, daß die Rückhaltemittel einen Fahrzeuginsassen rückhalten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiter Betätigungs mittel einschließt, die betriebsmäßig zwischen dem Armaturenbrett und dem Behälter gekoppelt sind zum Anlegen einer Kraft an den Behälter in einer Rich tung zum Schwenken des Behälters in die Rückhalte position ansprechend auf das Entfaltungssignal.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Betätigungs mittel einen Kolben einschließen, der hin- und her bewegbar in einem Gehäuse angeordnet ist, und be tätigbare Mittel ansprechend auf das Entfaltungs signal zum Liefern von unter Druck gesetztem Strö mungsmittel zum Bewegen des Kolbens in eine ausge fahrene Position relativ zu dem Gehäuse, wobei die Bewegung des Kolbens in seine ausgefahrene Position den Behälter in die Rückhalteposition schwenkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Betäti gungsmittel weiter Scherenarme einschließen, die entfernte (distale) Enden besitzen, die betriebsmäßig mit dem Armaturenbrett und dem Behälter verbunden sind und nahe (proximale) Enden verbunden mit einem Ende des Kolbens, wobei die Bewegung des Kolbens gegen seine ausgefahrene Position die entfernten Enden der Scherenarme auseinanderspreizt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Scherenarme und der Kolben derartig dimensioniert sind, so daß die Scherenarme im wesentlichen koaxial sind, wenn der Kolben seine ausgestreckte Position erreicht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Rückhalte mittel ein Knieblockierglied einschließen, und zwar gesichert an eine Seite des Behälters gerichtet ge gen den Fahrzeuginsassen, wobei das Knieblockier glied in eine Insassenknieblockierposition bewegt wird, wenn der Behälter in die Rückhalteposition schwenkt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Rückhalte mittel einen Airbag einschließen, der in dem Be hälter aufbewahrt bzw. gespeichert wird und be triebsmäßig gekoppelt ist an die Quelle von unter Druck gesetztem Strömungsmittel, so daß das freige gebene unter Druck gesetzte Strömungsmittel den Airbag aufbläst in eine Betriebsinsassenrückhalte position.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Rückhalte mittel ein Knieblockierglied einschließen, und zwar gesichert an einer Seite des Behälters gerichtet gegen den Fahrzeuginsassen, wobei das Knieblockier glied in eine Insassenblockierposition bewegt wird, wenn der Behälter in die Rückhalteposition schwenkt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, die weiter Zusammen stoßsensormittel einschließt zum Liefern eines Ent faltungs- bzw. Einsatzsignals nach dem Auftreten einer Fahrzeugzusammenstoßbedingung, die die Rückhaltemittel erforderlich macht zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen.

14. Vorrichtung zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
einen Behälter, der schwenkbar in einem Armaturen brett des Fahrzeugs befestigt ist, wobei der Behäl ter eine gespeicherte Position besitzt und schwenk bar in eine offene Insassenrückhalteposition ist; und
Betätigungsmittel betriebsmäßig gekoppelt zwischen dem Armaturenbrett und dem Behälter und ansprechend auf ein Entfaltungs- bzw. Einsatzsignal zum Anlegen einer Kraft an den Behälter in einer Richtung zum Schwenken des Behälters in die Insassenrückhalte position ansprechend auf das Entfaltungssignal, wobei die Betätigungsmittel einen Kolben ein schließen, der hin- und herbewegbar in einem Gehäuse angeordnet ist, betätigbare Mittel ansprechend auf das Entfaltungssignal zum Liefern von unter Druck gesetzten Strömungsmittel zum Bewegen des Kolbens in eine ausgefahrene Position relativ zu dem Gehäuse, wobei die Bewegung des Kolbens in seine ausgefahrene Position den Behälter in die Insassenrückhalte position schwenkt, und Scherenarme, die entfernte (distale) Enden besitzen und die betriebsmäßig mit dem Armaturenbrett und den Behälter verbunden sind und nahe (proximale) Enden verbunden mit einem Ende des Kolbens, wobei die Bewegung des Kolbens in seine ausgefahrene Position die entfernten Enden der Scherarme auseinanderspreizen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Scherenarme und der Kolben derartig dimensioniert sind, so daß die Scherenarme im wesentlichen koaxial sind, wenn der Kolben seine ausgefahrene Position erreicht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Rückhalte mittel ein Knieblockierglied einschließen, und zwar gesichert an einer Seite des Behälters, die gegen den Fahrzeuginsassen gerichtet ist, wobei das Knie blockierglied in eine Insassenknieblockierposition bewegt wird, wenn der Behälter in die Rückhaltepo sition schwenkt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Rückhalte mittel einen Airbag einschließen, der in dem Behäl ter aufbewahrt bzw. gespeichert ist und betriebs mäßig gekoppelt ist mit dem unter Druck gesetzten Strömungsmittel, so daß das Freigeben des unter Druck gesetzten Strömungsmittel den Airbag in eine Betriebsinsassenrückhalteposition aufbläst.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Rückhalte mittel ein Knieblockierglied einschließen, und zwar gesichert an einer Seite des Behälters gerichtet gegen den Fahrzeuginsassen, wobei das Knieblockier glied in eine Insassenblockierposition bewegt wird, wenn der Behälter in die Betriebsposition schwenkt.

19. Vorrichtung zum Zurückhalten bzw. Einschränken eines Fahrzeuginsassen, die folgendes aufweist:
eine Airbaganordnung, die einen Behälter ein schließt, die einen Airbag besitzt und betätigbare Mittel zum Liefern von Aufblasströmungsmittel be festigt in dem Behälter, wobei die betätigbaren Mittel mindestens eine Strömungsmittelentladungs öffnung einschließen zum Leiten bzw. Richten von gelieferten Aufblasströmungsmittel in eine erste Richtung, wobei die mindestens eine Strömungsmit telauslaßöffnung in Strömungsmittelkommunikation mit dem Airbag ist, das aus der mindestens einen Strömungsmittelauslaßöffnung geleitete Aufblas strömungsmittel (i) den Airbag aufbläst und (ii) einen Kraftvektor liefert in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der ersten Richtung;
Befestigungsmittel zum schwenkbaren Befestigen der Airbaganordnung an ein Armaturenbrett des Fahrzeugs mit einer Schwenkachse verschoben bzw. versetzt von dem Kraftvektor, wobei die Airbaganordnung eine ge speicherte Position und eine Betriebsrückhaltepo sition besitzt und schwenkbar ist aus der gespei cherten Position in die Betriebsrückhalteposition, und wobei der Kraftvektor ein (Dreh-) Moment an die Airbaganordnung anlegt, um die Schwenkachse um die Airbaganordnung aus der gespeicherten Position in die Betriebsrückhalteposition zu schwenken, wodurch dem Airbag erlaubt wird, aufgeblasen zu werden in eine Insassenrückhalteposition; und
ein Knieblockierglied, und zwar gesichert an eine Seite des Behälters, gerichtet gegen den Fahrzeug insassen, wobei das Knieblockierglied in eine In sassenknieblockierposition bewegt wird, wenn die Anordnung aus der gespeicherten Position in die Betriebsrückhalteposition schwenkt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, die weiter folgendes einschließt:
Betätigungsmittel, betriebsmäßig gekoppelt zwischen der Airbaganordnung und dem Armaturenbrett zum An legen, wenn sie betätigt werden, eines (Dreh-) Moments an die Airbaganordnung, um die Schwenkbewegung der Airbaganordnung zu unterstützen, und zwar aus der gespeicherten Position in die Betriebsrückhalteposition.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Betätigungs mittel einen Kolben einschließen, der hin- und her bewegbar in einem Gehäuse angeordnet ist, und die Betätigungsgasliefer- bzw. Betätigungsgasvorseh mittel ansprechend auf das Entfaltungssignal zum Liefern von Gas zum Bewegen des Kolbens in eine ausgefahrene Position relativ zu dem Gehäuse, wobei die Bewegung des Kolbens in seine ausgefahrene Position, die Airbaganordnung in die Betriebsrück halteposition schwenkt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Betätigungs mittel weiter Scherenarme einschließen, die ent fernte (distale) Enden besitzen, die betriebsmäßig mit dem Armaturenbrett und dem Behälter verbunden sind und nahe (proximale) Enden, die mit einem Ende des Kolbens verbunden sind, wobei die Bewegung des Kolbens in seine ausgefahrene Position die ent fernten Enden der Scherenarme auseinanderspreizt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Scherenarme und der Kolben so dimensioniert sind, daß die Sche renarme im wesentlichen koplanar sind, wenn der Kolben die ausgefahrene Position erreicht.

24. Vorrichtung zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen, die folgendes aufweist:
eine Airbaganordnung, die einen Behälter ein schließt, einen Airbag und eine Quelle von Aufblas strömungsmittel für dem Airbag, wobei die Airbagan ordnung einen Schwerpunkt besitzt;
Befestigungsmittel zum schwenkbaren Befestigen der Airbaganordnung an den Armaturenbrett des Fahrzeugs mit einer Schwenkachse verschoben bzw. versetzt von dem Schwerpunkt, wobei die Airbaganordnung eine ge speicherte bzw. aufbewahrte Position und eine Be triebsrückhalteposition besitzt und schwenkbar ist aus der gespeicherten Position in die Betriebsrück halteposition;
ein Knieblockierglied, und zwar gesichert an eine Seite des Behälters, gerichtet gegen den Fahrzeug insassen, wobei das Knieblockierglied bewegt wird in eine Insassenknieblockierposition, wenn das Anord nungsglied aus der gespeicherten Position in die Betriebsrückhalteposition schwenkt; und
Betätigungsmittel, betriebsmäßig befestigt an der Airbaganordnung und an dem Armaturenbrett zum An legen, wenn sie betätigt wird, eines Moments an die Airbaganordnung, zum Schwenken der Airbaganordnung aus der gespeicherten Position in die Betriebsrück halteposition.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei die Betätigungs mittel betätigbare Strömungsmittelliefermittel und ein durch Strömungsmittel betätigbares Rammglied oder Kolben betriebsmäßig verbunden zwischen der Airbaganordnung und dem Armaturenbrett einschließen, wobei das Rammglied eine eingefahrene Position besitzt, in der das Rammglied die Airbaganordnung in der gespeicherten Position hält und eine ausgestreckte Position, in der das Rammglied die Airbaganordnung in die Betriebsrückhalteposition schwenkt, und wobei der Kolben bewegt wird aus der zurückgezogenen Position in die ausgestreckte Position, wenn die Strömungsmittelliefermittel betätigt werden.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, die weiter Zusammen stoßabfühlungsmittel einschließen, die elektrisch verbunden sind mit den Strömungsmittelliefermittel zum Betätigen der Strömungsmittelliefermittel auf die Detektion einer Fahrzeugzusammenstoßbedingung hin.

27. Verfahren zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen, das folgende Schritte aufweist:
Befestigen einer Insassenrückhalteeinrichtung an das Fahrzeug zur schwenkbaren Bewegung um eine Schwenkachse;
Liefern bzw. Vorsehen einer Quelle von unter Druck gesetztem Strömungsmittel für die Insassenrückhalte einrichtung nach dem Auftreten einer Fahrzeug zusammenstoßbedingung, die eine Insassenrückhaltung erforderlich macht;
Entladen bzw. Auslassen des unter Druck gesetzten Strömungsmittels ansprechend auf ein Entfaltungs signal in eine Richtung verschoben bzw. versetzt von der Schwenkachse zum Anlegen eines (Dreh-) Moments zum Schwenken der Insassenrückhalteeinrichtung in eine Insassenrückhalteposition;
Liefern bzw. Vorsehen einer Betätigungsvorrichtung, verbunden zwischen dem Fahrzeug und der Rückhalteeinrichtung, so daß, wenn die Betätigungsvorrichtung betätigt wird, sie wirkt zum Schwenken der Insassenrückhalteeinrichtung in die Insassenrückhalteposition; und
Betätigen der Betätigungsvorrichtung ansprechend auf das Entfaltungssignal.