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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Airbag-Rückhaltesystem
und im Spezielleren ein Airbag-Rükhaltesystem,
das die Expansionseigenschaften eines davon ausgestoßenen aufblasbaren
Airbagkissens davon steuert, sodass das aufgeblasene Profil des
ausgestoßenen
Airbags auf der Basis der Größe und/oder der
Position des zu schützenden
Fahrzeuginsassen und/oder nach der Schwere eines Unfallereignisses verändert werden
kann.
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Hintergrund der Erfindung
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Es
ist im Stand der Technik gut bekannt, eine Airbaganordnung mit einem
aufblasbaren Airbag zum Schützen
der Insassen eines Beförderungsfahrzeugs
vorzusehen. In einem Automobil sind solche Airbaganordnungen typischerweise
innerhalb der Nabe des Lenkrades und in einer Vertiefung in dem Armaturenbrett
zum Schutz der in entgegengesetzter Beziehung zu solchen Anordnungen
sitzenden Insassen angeordnet. Zusätzliche Airbaganordnungen können innerhalb
der Sitze und/oder Türverkleidungen
zum Schutz der Insassen bei einem Seitenaufprallereignis angeordnet.
Es ist auch bekannt, aufblasbare, vorhangähnliche Strukturen zur Entfaltung von
den strukturellen Säulen
oder der Dachlinie des Kraftfahrzeugs zu verwenden, um ein Zurückhalten und
einen Schutz des Fahrzeuginsassen während eines Überschlagereignisses
zu unterstützen.
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Airbaganordnungen
umfassen typischerweise ein aufblasbares Kissen in Fluidverbindung
mit einem Gas ausstoßenden
Gasgenerator. Beim Erfassen bestimmter vorbestimmter Fahrzeugzustände wie
z. B. eines bestimm ten Betrags einer Fahrzeugabbremsung trägt der Gasgenerator
eine feste Menge von Gasgenerator-Gas aus und zwingt dadurch den
Airbag in eine entfaltete Position. Das Gasgenerator-Gas nimmt das
verfügbare
Volumen innerhalb des Airbagkissens ein und zwingt daher das Airbagkissen
dazu, in dem Ausmaß nach
außen zu
expandieren, das durch seine Konstruktion zugelassen wird. Der Druck
innerhalb des Airbagkissens bei einer Entfaltung ist proportional
zu der Menge von Gasgenerator-Gas, die in den Airbag ausgestoßen wird,
und verkehrt proportional zu dem Volumen, das von dem Gasgenerator-Gas
innerhalb des Airbags eingenommen wird. Wenn der Insasse in Kontakt
mit dem expandierten Airbag gelangt, wird das Gasgenerator-Gas aus
dem Airbag gezwungen und leitet dadurch die kinetische Energie des
Insassen ab.
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In
einigen Fällen
kann es wünschenswert sein,
einen Gasgenerator vorzusehen, der verschiedene Niveaus oder Stufen
eines Gasgenerator-Gas-Ausgangs
in Ansprechen auf das Erfassen verschiedener Fahrzeugs- oder Insassenzustände aufweist.
Somit ist es im Stand der Technik allgemein bekannt, mehrstufige
Gasgeneratoren vorzusehen, die Aufblasgas auf verschiedenen Niveaus
in Abhängigkeit
von den bei einer Entfaltung herrschenden Zuständen austragen. Solch eine
Airbaganordnung nach dem Stand der Technik, die die Merkmale des Oberbegriffes
von Anspruch 1 zeigt, ist in der
GB
2 299 550 offenbart. Dieser Airbag ist, wenn er durch ein
Band eingeschränkt
ist, bis zu einem ersten Umfang aufblasbar und bis zu einem zweiten
größeren Umfang,
wenn das Band abgetrennt ist. In dem zweiten Zustand gibt es keine
Kontrolle über
die Geometrie des Airbags, der überhaupt
nicht angebunden ist. Diese mehrstufigen Gasgeneratoren sind jedoch komplexer
als typische Gasgeneratoren. Darüber
hinaus bietet die Verwendung solcher mehrstufiger Gasgeneratoren
nur eine Kontrolle über
die Menge von Gasgenerator-Gas, die ausgetragen wird, und sieht
keine Kontrolle über
die expandierte Geometrie des aufgeblase nen Airbagkissens vor. Das
heißt,
solange der Airbag eine feste, expandierte Geometrie besitzt, zeigt
das Gasgenerator-Gas die Tendenz, den verfügbaren Rauminhalt zu füllen, und
die expandierte Konfiguration des Airbags ist allgemein dieselbe,
selbst wenn die Menge von Gasgenerator-Gas geändert wird, obwohl die Tendenz
besteht, dass sich der Druck innerhalb des Airbags deutlich unterscheidet.
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Um
einen zusätzlichen
Freiheitsgrad bei der Steuerung der Airbagleistung vorzusehen, wurde vorgeschlagen,
Airbagkissen zu verwenden, die Nähte
innerhalb des Airbags umfassen, um die expandierte Geometrie des
aufgeblasenen Airbags zu steuern, wobei sich die Nähte beim
Einbringen einer ausreichenden Kraft über die Nähte trennen und dadurch das
Airbagkissen von der Zurückhaltung
durch die Nähte
bei niedrigeren Drücken
befreien. Damit solche abreißenden
Nähte eine
gesteuerte Expansion bereitstellen, muss die Aufbringung solcher
Nähte mit
einer beträchtlichen
Genauigkeit durchgeführt werden,
sodass die Nahttrennung auf eine hoch reproduzierbare und vorhersagbare
Weise erfolgt. Wie einzusehen sein wird, können solch eine erforderliche
Genauigkeit und Reproduzierbarkeit auf Grund der großen Anzahl
von Variablen, die bei der Einführung
und Trennung von solchen abreißenden
Nähen involviert
sind, schwierig zu erreichen sein.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist eine Airbaganordnung gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
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Die
vorliegende Erfindung bietet Vorteile und Alternativen gegenüber dem
Stand der Technik, indem sie eine Anordnung zum Verändern des
entfalteten Profils eines Airbagkissens vorsieht, das unter Verwendung
entweder eines einstufigen oder eines mehrstufigen Gasgenerators
auf ein gesteuertes variables Niveau aufgeblasen werden kann und
das vorzugsweise in der Tiefenrichtung zu dem zu schützenden
Insassen hin expandiert werden kann, ohne die Notwendigkeit, ausschließlich auf
abreißende Nähte angewiesen
zu sein. Die vorliegende Erfindung sieht daher ein Airbagkissen
vor, das während eines
Unfallereignisses von geringer Schwere oder zum Schutz eines Insassen
mit einer kleinen Statur oder eines Insassen, der sehr nahe am Airbag
sitzt, zu einem relativ flachen Profil entfaltet werden kann und
das während
eines schweren Unfallereignisses oder zum Schutz eines größeren Insassen
oder eines Insassen, der von der Stelle der Airbagentfaltung weiter
weg sitzt, auch zu einem Profil mit einer im Wesentlichen vergrößerten Tiefe
entfaltet werden kann. Die vorliegende Erfindung sieht ferner einen Mechanismus
zum einfachen und effektiven Steuern sowohl des Profils des entfalteten
Airbagkissens als auch der Menge des in das Airbagkissen freigesetzten
Aufblasgases vor.
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Die
Erfindung sieht eine Anordnung zum Entfalten eines Airbagkissens
zu einer gesteuerten Geometrie einer Tiefe vor, die im Hinblick
auf die Position des zu schützenden
Insassen gewünscht
ist, sodass ein Airbag mit einer wesentlichen Tiefe verfügbar ist, um
Insassen wie z. B. Personen mit einer großen Statur, die weiter weg
von der Stelle einer Kissenentfaltung sitzen, zu schützen, während ein
kleineres Airbagvolumen mit verminderter Tiefe verfügbar ist, um
Insassen wie Z. B. Personen mit einer kleineren Statur, die näher an der
Stelle einer Kissenentfaltung sitzen, zu schützen. Das entfaltete Profil
kann auch auf der Basis der Schwere des Unfallereignisses, das die
Entfaltung verursacht, angepasst sein.
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Die
vorliegende Erfindung sieht ferner einen wirksamen mechanischen
Betätigungsmechanismus vor,
um die Entfaltungseigenschaften des Airbagkissens anzupassen, wobei
der Betätigungsmechanismus
nicht von einer speziellen Kissenkonstruktionstechnik abhängig ist
und auf der Ba sis von Messparametern des Unfallereignisses und der
zu schützenden
Insassen aktiviert wird.
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Des
Weiteren kann der Betätigungsmechanismus
zum Steuern des entfalteten Profils des Airbagkissens entweder unabhängig oder
in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Einstellen des Niveaus des Gasgenerator-Gases, das in das
Airbagkissen eintritt und dadurch eine zusätzliche Flexibilität des Betriebs bereitstellt,
betrieben werden. Ein verbindender Betrieb kann unter Verwendung
eines einzigen gemeinsamen Zünders
wie z. B. einer pyrotechnischen Zündpille ausgeführt werden.
Es ist somit ein potenziell bevorzugtes Merkmal der vorliegenden
Erfindung, dass die Airbaganordnung nur zwei Zünder (d. h. einen Zünder zum
Aktivieren des Gasgenerators und einen Zünder zum Zünden des Betätigungsmechanismus
zum Steuern des Entfaltungsprofils des Airbags und des Niveaus des
Gasgenerator-Gases, das in den Airbag eintritt) umfassen kann.
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Darüber hinaus
kann der Betätigungsmechanismus
zum Steuern des entfalteten Profils und des Niveaus des Gasgenerator-Gases
außen
an dem Gasgenerator oder dem tragenden Gehäuse befestigt sein, wodurch
jegliche Notwendigkeit, die Form oder den Aufbau des Gasgenerator-Gehäuses wesentlich
zu modifizieren, vermieden wird.
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Überdies
können
der Betätigungsmechanismus
und der Airbag mit variablem Profil der vorliegenden Erfindung in
Verbindung mit herkömmlichen einstufigen
Gasgeneratoren ohne die Notwendigkeit von internen Modifikationen
an solchen Gasgeneratoren verwendet werden.
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Diese
Vorteile werden durch eine Airbaganordnung gemäß Anspruch 1 bewerkstelligt.
Auf der Basis der Schwere des Unfallereignisses und/oder der Größe und/oder
Position des zu schützenden
Insassen kann ein Betä tigungsmechanismus,
der die Haltegurte von der Verankerungsanordnung löst, aktiviert
werden, oder deaktiviert bleiben, um ein entfaltetes Airbagkissen
mit einem/r gewünschten
Volumen und geometrischen Konfiguration zu erzielen. Das Volumen
des Gasgenerator-Gases, das in das Airbagkissen eintritt, kann gleichzeitig
mit dem Profil des Airbagkissens eingestellt werden.
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Der
Betätigungsmechanismus
bleibt in dem Fall deaktiviert, in dem das Unfallereignis von geringer
Schwere ist und/oder der zu schützende
Insasse von kleiner Statur ist und/oder der zu schützende Insasse
in einer Position nahe an der Stelle einer Airbagentfaltung sitzt,
was eine eingeschränkte
expandierte Endgeometrie zur Folge hat. In dem Fall, in dem das
Unfallereignis von ausreichender Schwere ist und/oder der zu schützende Insasse
von großer Statur
ist und/oder der zu schützende
Insasse in einer Position weiter weg von der Stelle einer Airbagentfaltung
sitzt, kann der Betätigungsmechanismus aktiviert
werden, um eine Tiefenrückhaltung
zumindest teilweise zu beseitigen, wodurch zugelassen wird, dass
der Airbag zu einem/r größeren Volumen und
Tiefe expandiert und so eine zusätzliche
Dämpfung
für solch
einen Insassen bereitstellt.
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Es
wird somit einzusehen sein, dass bei dem aufgeblasenen Airbag verschiedene
expandierte Geometrien erzielt werden können, wobei diese Geometrien
auf der Basis der Schwere des Unfallereignisses und/oder der physikalischen
Parameter des zu schützenden
Insassen gesteuert und eingestellt werden können. Solch eine Steuerung
wird vorzugsweise durch die Verwendung eines oder mehrerer mechanischen/r
Betätigungsmechanismus/en
erreicht, der/die entweder aktiviert oder deaktiviert wird/werden,
um eine Steuerung des aufblasbaren Airbags durch entweder Halten
oder Freigeben von Anbindungs-Rückhalteelementen
von einer Verankerungsstelle fern von dem Airbagkissen zu bewirken.
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Da
die Aktivierung oder Deaktivierung des Betätigungsmechanismus in Verbindung
mit der Entfaltung des Airbagkissens ausgeführt wird, kann der notwendige
geometrische Charakter für
einen vorhandenen Insassen, der sich zum Zeitpunkt einer Entfaltung
in dem Fahrzeug befinden kann, erzielt werden. Somit bieten der
variable Airbag und Betätigungsmechanismus
gemäß der vorliegenden
Erfindung eine wesentliche Flexibilität beim Schutz einer großen Anzahl
verschiedener Insassen, einschließlich sehr kleiner und sehr
großer
Insassen, die verschiedene Unfallschweregrade erfahren. Es wird auch
einzusehen sein, dass dieses System ein einfaches, kostengünstiges
und hoch reproduzierbares System zum Steuern des Volumens von entfalteten Airbagkissen
vorsieht, selbst wenn ein herkömmlicher
einstufiger Gasgenerator verwendet wird.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
vorliegende Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die einen Teil der
Beschreibung bilden und in denen:
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1 ein
Schnittbild eines Fahrzeuginneren ist, das ein Airbagkissen in einem
untergebrachten, nicht entfalteten Zustand in einer entgegengesetzten Beziehung
zu einem Fahrzeuginsassen zeigt;
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2 ein
Schnittbild eines Airbagmoduls mit einem Gasgenerator und einer
ersten Ausführungsform
eines Betätigungsmechanismus
zum Steuern der Expansion eines Airbags mit variablem Profil wie auch
zum Steuern der Menge von Gasgenerator-Gas, die in den Airbag mit variablem
Profil eintritt, ist;
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3 eine
detaillierte Darstellung einer Verankerungsverbindung ist, wie sie
verwendet werden kann, um profileinschränkende Anbindeelemente in Position
an einer Verankerungsstelle zu halten;
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4A eine
illustrative Profilansicht eines Airbags mit variablem Profil gemäß der vorliegenden Erfindung
in einem entfalteten Zustand in einer Konfiguration mit reduzierter
Tiefe ist;
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4B eine
Darstellung ähnlich
wie 4A ist, die einen Airbag mit variablem Profil
gemäß der vorliegenden
Erfindung in einem entfalteten Zustand in einer expandierten Konfiguration
mit vergrößerter Tiefe
zeigt;
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5 eine
Darstellung ähnlich
wie 2 ist, die eine alternative Ausgestaltung eines
Betätigungsmechanismus
zum Steuern der Expansion eines Airbags mit variablem Profil wie
auch zum Steuern der Menge von Gasgenerator-Gas, die in den Airbag
mit variablem Profil eintritt, veranschaulicht;
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6 eine
Ansicht entlang der Linie 6-6 in 5 ist;
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7 eine
Ansicht entlang der Linie 7-7 in 6 vor einer
Entfaltung ist; und
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8 eine
Darstellung ähnlich
wie 7 ist, wobei Anbindeelemente Entfalten eines Airbagkissens
von einer verkürzten
verankerten Position freigegeben worden sind;
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9 ein
Schnittbild eines Airbagmoduls ist, das einen Gasgenerator und einen
alternativen Mechanismus zum Steuern der Expansion eines Airbags
mit variablem Profil wie auch zum Steuern der Menge von Gasgenerator-Gas,
die in den Airbag mit variablem Profil eintritt, umfasst;
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10A eine Anordnung von profileinschränkenden
Haltegurten veranschaulicht, wie sie bei einem Airbag mit variablem
Profil verwendet werden können,
wobei der Airbag zu einem verminderten Profil zurückgehalten
ist;
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10B eine Darstellung ähnlich wie 10A veranschaulicht, wobei sich der Airbag in
einer Konfiguration mit einem expandierten Profil befindet;
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11A eine Anordnung von profileinschränkenden
Haltegurten ist, wie sie bei einem Airbag mit variablem Profil verwendet
werden können, wobei
der Airbag zu einem verminderten Profil zurückgehalten ist;
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11B eine Darstellung ähnlich wie 11A ist, wobei sich der Airbag in einer Konfiguration
mit einem expandierten Profil befindet.
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Während die
Erfindung oben stehend veranschaulicht und allgemein beschrieben
wurde und hierin nachfolgend in Verbindung mit bestimmten eventuell
bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wird, sollte einzusehen sein, dass die Erfindung keinesfalls
auf die so veranschaulichten und beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt
sein soll.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Wendet
man sich nun den Zeichnungen zu, wobei in den verschiedenen Darstellungen
soweit wie möglich
durchgehend gleiche Bezugsziffern verwendet werden, um gleiche Komponenten
zu bezeichnen, ist in 1 zu sehen, dass ein Fahrzeug 10 eine
Sitzstruktur 12 umfassen kann, die einen Insassen 14 in
einer allgemein entgegengesetzten Beziehung zu einem Armaturenbrett 16 trägt. Ein
aufblasbarer Airbag 20 kann innerhalb des Armaturenbretts 16 für eine Entfaltung
nach außen
in Richtung des Insassen 14 im Fall eines Zusammenstoßes aufgenommen
sein.
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Während der
Airbag 20 zur Beschreibung in Bezug auf einen Fahrzeugbeifahrer
veranschaulicht ist, sollte einzusehen sein, dass die vorliegende
Erfindung keinesfalls auf eine fahrgastseitige Ausgestaltung beschränkt sein
soll. Im Gegenteil, es ist vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung
die gleiche Anwendbarkeit auf eine Airbagentfaltung in einer entgegengesetzten
Beziehung zu dem Fahrer (nicht gezeigt) des Fahrzeugs von der Lenksäule (nicht
gezeigt) wie auch in Bezug auf Airbags, die von anderen Bereichen
in dem Fahrzeuginneren entfaltet werden und – lediglich beispielhaft – Seitenairbags
und aufblasbare Vorhangstrukturen umfassen, finden kann.
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Es
ist vorgesehen, dass das Fahrzeuginnere vorzugsweise einen Sitzpositionssensor 22 als
wichtigstes Mittel zum Detektieren der Position des Insassen 14 relativ
zu dem Armaturenbrett 16 umfasst. Es ist ferner vorgesehen,
dass das Fahrzeug 10 zusätzliche Positionssensoren wie
z. B. einen optischen Abtaster 24 oder dergleichen umfassen
kann, um sowohl den Umfang als auch die Position des zu schützenden
Insassen zu messen. Es ist vorgesehen, dass das Innere des Fahrzeugs 10 auch
mit einer Waage 26 versehen sein kann, die innerhalb der
Sitzstruktur 12 angeordnet ist, um zusätzliche Daten bezüglich der
Belastung, welcher der aufblasbare Airbag 20 unterworfen
sein kann, bereitzustellen. Die Sitzstruktur 12 kann auch
mit Erfassungselementen zum Messen des Ausmaßes, in dem die Sitzstruktur 12 zurückgelehnt
ist, versehen sein. Das Fahrzeug 10 kann auch mit Sensoren
zum Bestimmen und Kommunizieren, ob der Insasse die empfohlenen
Sicherheitsgurtstrukturen 28 verwendet oder nicht, versehen
sein. Ein Verzögerungsmesser 27,
wie er dem Fachmann gut bekannt ist, kann verwendet werden, um die
relative Schwere eines jeglichen Unfallereignisses, das zu einer
Entfaltung des aufblasbaren Airbags 20 führen kann,
zu bestimmen. Die erfassten Daten können verwendet werden, um wünschenswerte
Eigenschaften eines expandierten Profils für den Airbag 20 gemäß der vorliegenden
Erfindung zu bestimmen.
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Man
geht davon aus, dass es in einigen Fällen für Personen mit kleiner Statur
von Vorteil ist, wenn der Airbag 20 gemäß der vorliegenden Erfindung
bei einer Entfaltung ein reduziertes Profil aufweist, und zwar auf
Grund der Tatsache, dass solche Insassen eine geringere Körpermasse
besitzen und im Allgemeinen näher
am Armaturenbrett 16 sitzen. Solch ein reduziertes Profil
kann auch bei Unfallereignissen von relativ geringer Schwere wünschenswert
sein. Im Gegensatz dazu geht man davon aus, dass in einigen Fällen Insassen
mit größerer Statur auf
Grund ihrer erhöhten
Masse und Neigung, sich weiter weg von der Stelle einer Airbagentfaltung
zu positionieren, einen Vorteil aus einem Airbags 20 mit tieferem
Profil des ziehen können.
Ein Airbag mit vergrößertem Profil
kann auch bei einigen sehr schweren Unfallereignissen von Vorteil
sein. In dem Fall, in dem eine Person mit kleinerer Statur in einem
fernen Abstand von der Stelle eines Airbagausstoßes sitzt, kann es wünschenswert
sein, dass der Airbag 20 ein erweitertes Profil annimmt,
um den Abstand zwischen dem Insassen und der Stelle eines Austrags zu überspannen.
In gleicher Weise kann eine Person von größerer Statur, die in unüblich großer Nähe an der
Stelle eines Airbagausstoßes
sitzt, von einem flachen, aufgeblasenen Profil profitieren.
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Die
Bestimmung des eventuell wünschenswerten
Profilcharakters des Airbags 20 für verschiedene Insassen, die
in verschiedenen Positionen sitzen, kann auf der Basis von Ereignissimulationen
bestimmt werden, die so genannte „Versuchspuppen" mit verschiedenen
Größen in verschiedenen
Positionen, verwenden, die Unfälle
mit verschiedener Schwere innerhalb des Fahrzeugs 10 erfahren.
Diese Größe-, Positions-
und Unfallschwere-Parameter können zusammen
mit entsprechenden gewünschten
Gasausstoßeigenschaften
in einer elektronisch zugänglichen
Speicher-Registrierdatenbank für
einen Zugriff durch eine Verarbeitungseinheit wie z. B. einen eingebauten
Computer während
eines Zusammenstoßereignisses
gespeichert werden. Während solch
eines Ereignisses kann die relative Schwere des Zusammenstoßes von
dem Verzögerungsmesser 27 gemessen
werden, während
die Position des Insassen 14, wie von dem Sitzpositionssensor 22 gemessen,
wie auch Daten von beliebigen weiteren Sensoren, die verwendet werden
können,
mit entsprechenden Werten korreliert werden, die in der Speicher-Registrierdatenbank
archiviert sind, um dadurch Daten über die gewünschten Profileigenschaften
des Airbags 20 für
den Insassen 14 auf der Basis der Schwere des Zusammenstoßereignisses
und seiner oder ihrer Orientierung im Inneren des Fahrzeugs 10 zum
Zeitpunkt, zu dem das Ereignis stattfindet, bereitzustellen.
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Gemäß der eventuell
bevorzugten Form der Erfindung besitzt der Airbag 20 ein
erstes expandiertes Profil und zumindest ein zweites expandiertes Profil,
das durch eine kleinere Tiefe und ein geringeres Volumen als das
erste expandierte Profil gekennzeichnet ist. Solch ein vermindertes
Profil und Fassungsvermögen
wird vorzugsweise durch die Verwendung von angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30,
wie in den 2, 3, 4A und 4B veranschaulicht,
erreicht. Der Rückhaltegrad,
der durch die angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 aufgebracht
wird, wird entweder vollständig
oder bis zu einem bestimmten sekundären Niveau entspannt, wenn
solche angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 von
einem Verankerungspunkt an einer Position fern von dem Airbag 20 auf
die hierin nachfolgend weiter zu beschreibende Weise gelöst werden.
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Das
Lösen oder
Zurückhalten
der angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 erfolgt
vorzugsweise zum Zeitpunkt eines Aufblasens des Airbags 20 auf
der Basis des bevorzugten Profilcharakters des Airbags 20 im
Hinblick auf die gemessene Schwere eines Zusammenstoßes und/oder
die physikalischen Eigenschaften und/oder die Position des Insassen 14.
Das heißt,
wenn die Schwere eines Zusammenstoßes, die physikalischen Eigenschaften und
die Orientierung des Insassen 14 derart sind, dass zuvor
erfasste Daten anzeigen, dass ein tiefes Profil und ein entsprechend
größeres Volumen
für den
aufblasbaren Airbag 20 gewünscht sind, dann werden die
angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 zum
Zeitpunkt eines Aufblasens von ihrer verankerten Position freigegeben,
wodurch zugelassen wird, dass der aufblasbare Airbag 20 ein
expandiertes, vergrößertes Volumen
einnimmt. Im Gegensatz dazu, bleiben in dem Fall, in dem die Schwere
eines Zusammenstoßes,
die physikalischen Eigenschaften und die Orientierung des Insassen 14 derart
sind, dass der aufblasbare Airbag 20 vorzugsweise ein flacheres
Profil und geringeres Volumen aufweist, dann die angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 während einer
Entfaltung des aufblasbaren Airbags 20 verankert, um sein
Endprofil zurückzuhalten.
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Betrachtet
man die 2 und 3, so können die
angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 zu
einer Schleife 33 geformt sein, die optional innerhalb
eines Ringelements 32 gehalten ist. Wie gezeigt, kann in
dem Fall, in dem ein Ringelement verwendet wird, die Befestigung
zwischen dem Ringele ment 32 und den angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 erreicht
werden, indem die verschiedenen angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 kollektiv durch
die Öffnung
an der Innenseite des Ringelements 32 hindurch geführt werden,
um die Schleife 33 zu bilden, die entlang der Länge des
Ringelements 32 gleiten kann. Die Konfiguration der Schleife 33 wird
danach beibehalten, indem die angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 entlang
einer Länge fern
von der Schleife 33 aneinander befestigt werden. Die Verbindung
zwischen den angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 kann
mithilfe jeder geeigneten Verbindungstechnik, die dem Fachmann möglicherweise
bekannt ist, hergestellt werden, einschließlich des – lediglich beispielhaften – Aufbringens
einer genähten
Naht 34, die unter Verwendung einer industriellen Nähausrüstung aufgebracht
werden kann. Weitere Befestigungsarten können Kleben, Ultraschallschweißen, HF-Schweißen und
Kombinationen davon umfassen.
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Das
Material, das die angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 bildet,
ist vorzugsweise ein Material von biegsamer Natur wie z. B. eine
gewebte oder gestrickte Textilie aus einer Konstruktion, die einer
wesentlichen Dehnung beim Aufbringen von Zugkräften widersteht. Eine gewebte
Struktur aus Nylongarnen kann bevorzugt sein.
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Wie
gezeigt, ist auch ein Festmachband 35 vorzugsweise in einer
festen Beziehung um das Ringelement 32 geschlungen. Das
distale Ende des Verankerungsbandes ist in einer festen Beziehung
an einem sicheren Befestigungspunkt entweder an dem Airbag 20 oder
außerhalb
davon befestigt und dient dadurch als eine Festmachleine für das Ringelement 32 und
die befestigten angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 während einer
Entfaltung des Airbags 20.
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In
dem Fall, in dem ein Ringelement 32 verwendet wird, ist
er vorzugsweise aus einem Material mit einer glatten Oberfläche und
hoher Festigkeit wie z. B. Metall oder dergleichen gebildet. Solche
Materialien besitzen die Fähigkeit,
einer beträchtlichen
Belastung standzuhalten, ohne eine plastische Verformung zu erfahren.
Wie hierin nachfolgend weiter erläutert wird, kann das Ringelement 32 ein
bewegliches Rückhalteelement
in einer Gleitbeziehung durch seine Öffnung aufnehmen, sodass das
Zurückziehen
des Rückhalteelements
das Ringelement 32 und die daran befestigten angebundenen
Rückhalteeinrichtungen 30 freigibt.
In dem Fall, in dem ein Ringelement 32 nicht verwendet
wird, ist vorgesehen, dass diese Funktion von der Schleife 33,
die in gleicher Weise ein Rückhalteelement
darin aufnehmen kann, ausgeführt
werden kann. Es sollte somit einzusehen sein, dass die Verwendung
des Ringelements 32 keinesfalls als kritisch für das Leistungsvermögen der
vorliegenden Erfindung betrachtet wird.
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Wie
am besten in 2 zu sehen, ist das Ringelement 32 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung über
eine Bügelanordnung 37 funktionell
mit einem Betätigungsmechanismus 36 verbunden.
Im Speziellen sitzt das Ringelement 32 zwischen nach oben
stehenden Wänden
der Bügelanordnung 37.
Die Bügelanordnung 37 wiederum kann
an eine Abstützstruktur 38,
die mit einem Gas ausstoßenden
Gasgenerator 40 verbunden ist, der durch einen Zünder 41 wie
z. B. eine pyrotechnische Zündpille
oder eine andere geeignete Vorrichtung aktiviert wird, wie dem Fachmann
gut bekannt sein wird, geschweißt
oder auf eine andere Weise daran befestigt sein.
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Der
Gas ausstoßende
Gasgenerator 40 ist in einem Gehäuse 42 untergebracht,
das eine oder mehrere Entlüftungsöffnung/en 43 zum Übertragen von
Gasgenerator-Gas von dem Modul nach außen, weg von dem Airbag 20,
umfassen kann. Wie veranschaulicht, sind solche Entlüftungsöffnun gen
normalerweise in Fluidverbindung mit Gasaustragsöffnungen 44, die allgemein
den Diffusorabschnitt 45 des Gasgenerators 40 umgeben.
Wie einzusehen sein wird, ist, während
die Abstützstruktur 38 des
Betätigungsmechanismus 36 als
mit dem Gas ausstoßenden
Gasgenerator 40 verbunden veranschaulicht ist, in gleicher
Weise vorgesehen, dass auch jede beliebige Anzahl von anderen Anordnungen
verwendet werden kann. Lediglich beispielhaft ist vorgesehen, dass
der Betätigungsmechanismus 36 fern
von dem Gasgenerator 40 angeordnet und direkt an dem Gehäuse 42 befestigt
sein kann.
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Gemäß der veranschaulichten
Ausführungsform
kann ein Schenkel eines im Wesentlichen rechtwinkligen Stiftelements 48 durch
entsprechend dimensionierte Öffnungen
(nicht gezeigt) innerhalb der Wände
der Bügelanordnung
wie auch durch das offene Zentrum des Ringelements 32 hindurch
geführt sein.
Wie einzusehen sein wird, ist das Ringelement 32 in solch
einer Anordnung in Position innerhalb der Bügelanordnung 37 verankert
und verhindert dadurch das Zurückziehen
des Ringelements 32 auf Grund der durch das Stiftelement 48 erzeugten
Behinderung. Die angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30,
die fest an dem Ringelement 32 befestigt sind, sind in
gleicher Weise an der Bügelanordnung 37 verankert.
Die Reichweite der angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 ist
dadurch auf den Abstand zwischen der Bügelanordnung und den distalen
Enden der angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 begrenzt.
Demgemäß ist, wenn
diese distalen Enden der angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 fest
an Abschnitten des Airbags 20 befestigt sind, das expandierte
Profil des Airbags 20 auf Grund der verankerten Beziehung
zwischen dem Ringelement 32 und dem Stiftelement 48 begrenzt.
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Wie
veranschaulicht, erstreckt sich der Schenkel des Stiftelements 48,
der sich nicht durch die Bügelanordnung 37 hindurch
erstreckt, vorzugsweise in ein Kolbenelement 50, das im
Inneren der Abstützstruktur 38 am
Ende des Gasgenerators 40 gehalten ist. Die Abstützstruktur 38 besitzt
vorzugsweise eine im Wesentlichen hohle, rohrförmige Form auf und umfasst
Innenwände 39,
die eine axiale Öffnung
definieren, in die das Kolbenelement 50 und eine Zündervorrichtung 60 wie
z. B eine pyrotechnische Zündpille
während
der Montage eingesetzt werden können.
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Die
Abstützstruktur 38 umfasst
vorzugsweise ein erstes Abstützende 70 mit
einer im Wesentlichen geflanschten Ausgestaltung, das direkt am Kopfabschnitt
des Gasgenerators 40 befestigt ist. Das erste Abstützende 70 kann
durch ein beliebiges geeignetes Verfahren wie z. B. Schweißen an dem Gasgenerator 40 befestigt
sein. Die Abstützstruktur 38 umfasst
vorzugsweise auch eine Beabstandungsschulter 74, die größer dimensioniert
ist als eine Endöffnung
in dem Gehäuse 42,
sodass der Verlauf der Abstützstruktur 38 durch
die Endöffnung
innerhalb des Gehäuses 42 begrenzt
ist und diese bei der Montage korrekt positioniert ist. Die Beabstandungsschulter 74 ist
vorzugsweise einteilig mit der Abstützstruktur 38 gebildet,
z. B. durch maschinelle Bearbeitung oder Formen, kann aber auch
als ein separates Teil vorgesehen sein, das an der Abstützstruktur 38 befestigt
oder über
diese gestreift ist. Im eingebauten Zustand liegt die Beabstandungsschulter 74 vorzugsweise
an einer Stirnwand des Gehäuses 42 an.
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Gemäß der veranschaulichten
Ausführungsform
ist die Abstützstruktur 38 außen an dem
Gasgenerator 40 befestigt und kann als eine Anordnung mit dem
Gasgenerator 40 vorgesehen sein oder kann alternativ einteilig
mit dem Gasgenerator 40 gebildet sein. Die Abstützstruktur 38 umfasst
vorzugsweise einen ersten Führungskanal 76,
der sich längs
entlang zumindest eines Abschnitts des Abstandes zwischen der Beabstandungsschulter 74 und
dem ersten Abstützende 70 der
Abstützstruktur 38 er streckt, sodass
der sich nach unten erstreckende Schenkel des Stiftelements 48,
der nicht mit dem Ringelement 32 oder der Schleife 33 in
Eingriff steht, durch den ersten Führungskanal 76 hindurch
und in das Kolbenelement 50 hinein verläuft, wie gezeigt. Die Abstützstruktur 38 umfasst
vorzugsweise ferner einen Gewindeendabschnitt 78, der sich
hinter der Beabstandungsschulter 74 durch die Endöffnung des
Gehäuses 42 erstreckt,
um mit einer Hutmutter 80 einen Sitz zu bilden und den
Gasgenerator 40 und den Betätigungsmechanismus 36 für ein variables
Volumen an dem Gehäuse 42 zu
befestigen.
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Das
Kolbenelement 50 ist vorzugsweise einteilig aus einem Kunststoffmaterial
gebildet und weist eine allgemein zylindrische Form auf. Das Kolbenelement 50 sitzt
vorzugsweise innerhalb der Innenwände 39 der Abstützstruktur 38 und
besitzt einen Durchmesser, der geringfügig kleiner als die axiale Öffnung zwischen
den Innenwänden 39 ist,
sodass der Kolben 50 relativ zu den Innenwänden 39 verschiebbar ist.
Der Kolben 50 umfasst zumindest ein erstes radiales Kolbenloch,
das für
die enge Aufnahme des sich nach unten erstreckenden Schenkels des
Stiftelements 48 dimensioniert ist. Das Kolbenelement 50 kann
auch ein zweites radiales Kolbenloch für die enge Aufnahme einer beweglichen
Entlüftungssperrvorrichtung 85 umfassen,
deren Betrieb hierin nachfolgend in größerem Detail beschrieben wird.
Es ist jedoch auch vorgesehen, dass der Betätigungsmechanismus 36 für ein variables
Profil oder ein anderer derartiger Mechanismus, der verwendet werden kann,
um die expandierte Konfiguration des Airbags 20 zu regeln,
falls gewünscht,
ohne solch ein bewegliches Entlüftungssperrelement 85 betrieben
werden kann. Die in dem Linear-Kolbenelement 50 aufgenommenen
Elemente können
durch eine Schnappsitz-Befestigung in Position befestigt sein, obwohl einzusehen
sein wird, dass auch andere Befestigungsverfahren, die – lediglich
bei spielhaft – Crimpen,
Anschrauben oder Kleben umfassen, verwendet werden können, um
eine sichere Befestigung zu erhalten.
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Wie
gezeigt, umfasst das Kolbenelement 50 vorzugsweise ein
Schermerkmal 52, das als ein an dem Ende des Kolbenelements 50 angeordneter Flansch
veranschaulicht ist. Das Schermerkmal 52 ist vorzugsweise
einteilig mit dem Kolbenelement 50 gebildet, kann aber
auch ein an dem Kolbenelement 50 befestigtes separates
Teil sein. Das Schermerkmal 52 ist größer als die axiale Öffnung innerhalb
der Abstützstruktur 38 dimensioniert,
sodass das Schermerkmal 52 während des Einsetzens mit der
Abstützstruktur 38 in
Eingriff tritt, um das Einsetzen des Kolbenelements 50 in
die Abstützstruktur 38 zu
begrenzen.
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Das
Kolbenelement 50 umfasst vorzugsweise eine axiale Kolbenbohrung 54,
in der eine Zündervorrichtung 60 wie
z. B. eine pyrotechnische Zündpille,
ein pneumatischer Aktuator oder dergleichen vor einer Aktivierung
sitzt. Die Zündervorrichtung 60 wird vorzugsweise
beim Empfang eines Signals von einer Steuervorrichtung wie z. B.
einem eingebauten Computer (nicht gezeigt) auf der Basis von Eingängen von dem
Sitzpositionssensor 22, dem optischen Abtaster 24,
dem Verzögerungsmesser 27 und
jedem beliebigen anderen Sensor, der verwendet werden kann, um den
Zustand des Insassen einschließlich
der Kräfte
zu messen, denen der Insasse während
des Ereignisses unterworfen ist, aktiviert. Bei einer Aktivierung
erzeugt die Zündervorrichtung 60 eine Druckwelle,
die gegen eine Kolbenreaktionsfläche 57 drückt. Das
Aufbringen einer solchen Kraft bewirkt, dass das Schermerkmal 52 wegbricht
und lässt
zu, dass sich das Kolbenelement 50 innerhalb der Abstützstruktur 38 verschiebt,
bis es mit de Kopf 49 des Gasgenerators 40 in
Eingriff tritt, der als eine Anschlagfläche dient.
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In
dem Fall, in dem ein Entlüftungssperrelement 85 in
Verbindung mit dem Betätigungsmechanismus 36 für ein variables
Profil verwendet werden soll, umfasst das Entlüftungssperrelement 85 vorzugsweise
einen nach oben vorstehenden Armabschnitt 86, der über einen
Schnappsitz in dem Kolbenelement 50 befestigt sein kann.
Die Entlüftungssperre 85 umfasst
vorzugsweise auch einen Gleitabschnitt 87, der sich allgemein
unter einem rechten Winkel zu dem Armabschnitt 86 erstreckt. Somit
sind in der veranschaulichten Ausführungsform, in der das Entlüftungssperrelement 85 verwendet
werden soll, das Stiftelement 48 und das Entlüftungssperrelement 85 in
einem im Wesentlichen „Z"-förmigen Profil
angeordnet.
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Der
Gleitabschnitt 87 weist vorzugsweise solch eine allgemein
gekrümmte
Form auf, die das Einsetzen in das Gehäuse 42 durch runde
Stirnwandöffnungen
während
des Montageprozesses zulässt. Das
Entlüftungssperrelement 85 ist
vorzugsweise innerhalb eines zweiten Führungskanals 77 innerhalb der
Abstützstruktur 38 bewegbar,
um eine Gasgenerator-Entlüftungsöffnung 43 bei
Aktivierung der Zündervorrichtung 60 zu
schließen.
In 2 ist der Gleitabschnitt 87 in Volllinien
in einer ersten Position gezeigt, in der die Gasgenerator-Entlüftungsöffnung 43 offen
ist und dadurch die Menge von Gas, die zum Aufblasen des Airbags 20 zur
Verfügung
steht, verringert, und ist in Phantomlinien in einer zweiten Position
veranschaulicht, in der der Gleitabschnitt 87 die Gasgenerator-Entlüftungsöffnung 43 innerhalb
des Gehäuses 42 sperrt
und dadurch eine größere Menge
von verfügbarem
Gasgenerator-Gas in den Airbag 20 hinein leitet.
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Gemäß der veranschaulichten
Ausführungsform
ist der Airbag 20 vor einer Aktivierung des Gasgenerators 40 durch
Aktivierung des Gasgenerator-Zünders 41 in
einem gefalteten Zustand über
dem Gasgenerator 40 untergebracht. Ebenfalls vor einer Aktivierung
des Gasgenerators 40 sind das Stiftelement 48 wie
auch das optionale Sperrelement 85 durch das Schermerkmal 52 innerhalb
der Abstützstruktur 38 in
einer ersten Position gehalten, sodass das Stiftelement 48 das
an den angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 befestigte
Ringelement 32 in Position innerhalb der Bügelanordnung 37 verankert. Überdies
ist der Gleitabschnitt 87 des Sperrelements 85 gegenüber der
Gasgenerator-Entlüftungsöffnung 43 versetzt,
sodass die Gasgenerator-Entlüftungsöffnung 43 offen
ist und dadurch den Ausgang von Gasgenerator-Gas aus dem Gehäuse 42 heraus
unterstützt.
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Nach
einem Erfassen vorbestimmter Fahrzeug- und Insassenzustände wird
ein Signal an den Gasgenerator-Zünder 41 gesendet,
wodurch der Gasgenerator 40 aktiviert wird. Auf der Basis
der Messung der Schwere eines Zusammenstoßes und/oder der Position und/oder
der physikalischen Eigenschaften des Insassen 14 wird auch
ein Signal an die Zündervorrichtung 60 gesendet,
das die Zündervorrichtung 60 darüber informiert,
ob die erste Position beibehalten werden soll oder ob die Zündervorrichtung 60 zu
einem vorbestimmten Zeitpunkt während
einer Aktivierung des Gasgenerators 40 aktiviert werden
soll, um das Stiftelement 48 auszurücken und dadurch die Haltegurtelemente
von der Bügelanordnung 37 freizugeben.
Gemäß der eventuell
bevorzugten Anordnung wird die Zündervorrichtung 60 aktiviert,
wenn Zustände
anzeigen, dass ein Airbag mit einem tieferen Profil und einem größeren Volumen erforderlich
ist, und sie verbleibt in einem deaktivierten Zustand, wenn die
Bedingungen anzeigen, dass ein Airbag mit einem flacheren Profil
und einem geringeren Volumen wünschenswert
ist.
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Wie
zuvor angegeben, erzeugt die Zündervorrichtung 60 bei
einer Aktivierung eine Druckwelle, die gegen die Reaktionsfläche 57 des
Kolbenelements 50 drückt
und das Kolbenelement 50 schnell in Richtung des Kopf abschnittes
des Gasgenerators 40 zwingt. Diese Bewegung trägt das Stiftelement 48 wie
auch ein beliebiges optionales Entlüftungssperr-element 85 innerhalb
des Kolbenelements 50 von der in 2 veranschaulichten
ersten Position in eine zweite Position, in der das Kolbenelement 50 mit dem
Kopfabschnitt des Gasgenerators 40 in Kontakt steht. Solch
eine Bewegung zieht das Stiftelement 48 schnell aus dem
Ringelement 32 heraus und gibt dadurch die angebundenen
Rückhalteeinrichtungen 30 von
ihrer Verankerungsbeziehung zu der Bügelanordnung 37 frei.
Gleichzeitig deckt das Entlüftungssperrelement 85 die
Entlüftungsöffnung 43 ab,
wodurch die Menge von Aufblasgas, die zur Verfügung steht, um das Airbagkissen 20 aufzublasen,
erhöht wird.
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Aus
der vorhergehenden Erläuterung
sollte einzusehen sein, dass es verschiedene grundlegende Permutationen
von Expansionseigenschaften gibt, die durch Verwendung des Airbags 20 mit
variablem Profil und eines entsprechenden Betätigungsmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung erzielt werden können.
Im Speziellen ist, wenn der Betätigungsmechanismus
im Wesentlichen in einer deaktivierten Position bleibt, wie in Volllinien
in 2 gezeigt, die Expansion des Airbags 20 durch
die verfügbare
Länge der
angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 zwischen
dem Verankerungs-Stiftelement 48 und den Verbindungspunkten 29 zwischen
den angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 und
der Oberfläche
des aufblasbaren Airbags 20, in der Tiefendimension begrenzt,
wie in 4A gezeigt. Wie einzusehen sein
wird, kann sich das Kissen in solch einer eingeschränkten Konfiguration
zu einer erhöhten
Länge und
Breite aufblasen, da das verfügbare Material
in den Dimensionen expandiert, die nicht eingeschränkt sind.
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In
dem Fall, in dem der Betätigungsmechanismus 36,
der dem Airbag 20 mit variablem Profil zugehörig ist,
aktiviert wird, gibt das Stiftelement 48 das Ringelement 32 von
seiner verankerten Stelle zwischen den Wänden der Bügelanordnung 37 frei.
Diese Freigabe sorgt für
die wirksame Erhöhung
der Länge
der angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30,
wodurch zugelassen wird, dass der Airbag 20 ein im Wesentlichen
erweitertes Profil und erhöhtes
Volumen annimmt, wie in 4B veranschaulicht.
In der veranschaulichten Ausführungsform
sind, wenn das Ringelement 32 von der Bügelanordnung 37 freigegeben
ist, das Ringelement 32 und die angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30 nichtsdestoweniger
an einem stabilen Verbindungspunkt an dem Gehäuse 42 durch das Festmachband 35 festgemacht. Es
hat sich gezeigt, dass die Beibehaltung solch einer stabilen verbindenden
Beziehung verwendet werden kann, um einen kontinuierlichen Grad
an Kontrolle über
das expandierte Endprofil des Airbags 20 bereitzustellen.
Im Spezielleren wurde festgestellt, dass durch Aufrechterhalten
eines bestimmten Anbindungsgrades das verfügbare erhöhte Volumen des Airbags 20 verwendet
werden kann, um die Tiefendimension des expandierten Endprofils
selektiv viel stärker
zu erhöhen,
als es natürlicherweise
geschehen würde,
wenn eine Anbindungsrückhalteeinrichtung
vollständig
beseitigt ist. Somit kann ein allgemein tiefes, verlängertes
Profil wie gezeigt erhalten werden, ohne dass eine wesentliche Erhöhung des Fassungsvermögens erforderlich
ist. Lediglich beispielhaft und nicht als Einschränkung ist
vorgesehen, dass die tatsächliche
endgültige
volumetrische Zunahme des Airbagkissens 20 im Bereich von
etwa 25% oder weniger liegt und im Bereich von etwa 15% oder weniger
liegen kann.
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Wie
einzusehen sein wird, erlaubt die Aufnahme des Entlüftungssperrelements 85 für einen Betrieb
in Verbindung mit dem Betätigungsmechanismus 36 für ein variables
Volumen den Austrag einer erhöhten
Menge von Gasgenerator-Gas in den Airbag 20 in den größeren, expandierten
Zustand von 4B ohne die Notwendigkeit irgend
einer zusätzlichen
Zündervorrichtung.
Es sollte einzusehen sein, dass, während nur ein einziger Betätigungsmechanismus
in Bezug auf sowohl das expandierte Profil des Airbags 20 als
auch die Aktivierung des Entlüftungssperrelements 85 veranschaulicht
und beschrieben wurde, in gleicher Weise vorgesehen ist, dass separate
Betätigungsmechanismen
verwendet werden können,
um das Profil des Airbags 20 einzustellen und jede/s beliebige/s
Entlüftungssperrelement 85 oder
andere Gasgenerator-Gassteuerung, das/die verwendet werden kann,
zu betätigen.
Es ist ferner vorgesehen, dass mehrere als eine Betätigungsvorrichtung
verwendet werden können,
um für den
aufblasbaren Airbag 20 einen Bereich von unterschiedlichen
Profileigenschaften vorzusehen.
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Es
wird einzusehen sein, dass ein Fachmann Abwandlungen an der oben
beschriebenen Ausführungsform
vornehmen kann. Wendet man sich nun den 5-8 zu,
so ist eine alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung vorgesehen, wobei Elemente, die den zuvor
beschriebenen entsprechen, durch gleiche gestrichene Bezugsziffern bezeichnet
sind. Wie am besten durch Bezugnahme auf die 5-7 veranschaulicht,
ist in dieser Ausführungsform
der Gleitabschnitt 87' des
Entlüftungssperrelements 85' in einer Schalenbeziehung
in dem Bereich allgemein unter dem Gasgenerator 40' angeordnet.
Der Gleitabschnitt 87' umfasst
vorzugsweise eine oder mehrere Öffnung/en 89', die derart angeordnet
ist/sind, dass sie sich in eine und aus einer Abdeckungsbeziehung
zu Entlüftungsöffnungen 43' innerhalb des
Gehäuses 42' bewegt/en.
Die Öffnungen 89' dienen dazu,
die wirksame Entlüftungsfläche, die
zur Verfügung
steht, um Gasgenerator-Gas von dem Airbag 20' wegzutransportieren, wenn der
Airbag eine Belastung erfährt,
einzustellen. Wie veranschaulicht, können bei einer linearen Bewegung
des Gleitabschnitts 87' die Öffnungen 89' relativ zu
den Entlüftungsöffnungen 43' bewegt werden,
um so die wirksame Fläche
der Entlüftungsöffnungen 43' entweder zu
er höhen
oder zu verringern und so die Entlüftungseigenschaften des Airbags 20' zu steuern.
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Wie
am besten in 6 und 7 zu sehen, ist/sind
an dem Gleitabschnitt 87' des
Entlüftungssperrelements 85' auch ein oder
mehrere stabartige Haltegurtbefestigungs-Rückhalteelement/e 48' getragen, das/die
innerhalb einer segmentierten Hülse 67' getragen ist/sind,
die sich entlang einer Seitenwand 68' des Gehäuses 42' in dem Bereich erstreckt, der
sich allgemein benachbart zu der Länge des Gasgenerators 40' befindet. Wie
einzusehen sein wird, erlauben die Unterbrechungen in der segmentierten Hülse 67' den Einsatz
der stabartigen Haltegurtbefestigungs-Rückhalteelemente 48' durch entweder ein
Ringelement 32' (7)
oder eine Schleife am Ende der angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30'. Gemäß einer
eventuell bevorzugten Ausführung ist
das andere Ende von solchen angebundenen Rückhalteeinrichtungen vorzugsweise
sicher an der Oberfläche
des Airbagkissens 20' an
einer Naht zwischen dem Hauptfeld und den Seitenfeldern des Airbagkissens 20' befestigt,
um eine im Wesentlichen gleichmäßige Belastungsverteilung
auf die Felder des Airbagkissens 20' bereitzustellen.
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Wie
am besten durch gleichzeitige Bezugnahme auf die 5, 7 und 8 veranschaulicht,
wird in dem Fall, in dem eine Airbagentfaltung mit einem erweiterten
Profil erwünscht
ist, ein Signal über
einen eingebauten Computer oder eine andere geeignete Vorrichtung
an einen Zünder 60' gesendet, um
das Kolbenelement 50' zu
bewegen und dadurch auch das Entlüftungssperrelement 85' mit dem Seitenabschnitt 87' und den stabartigen
Haltegurtbefestigungs-Rückhalteelementen 48' auf eine im
Wesentlichen lineare Weise entlang von Spurelementen 88', die sich im
Wesentlichen parallel zu der Länge
des Gasgenerators 40' erstrecken,
zu bewegen. Diese lineare Bewegung bewirkt, dass die Haltegurtbefestigungs- Rückhalteelemente 48' aus einem Eingriff
mit den angebundenen Rückhalteeinrichtungen 30' schlupfen.
Diese Freigabe befreit die angebundenen Rückhalteeinrichtungen, sodass
sie sich zu ihrer vollen wirksamen Länge ausdehnen, wenn das Airbagkissen 20' aufgeblasen
wird. Wie gezeigt, befestigt ein Festmachband 35' die angebundenen
Rückhalteeinrichtungen 30' weiterhin an
dem Gehäuse 42' über eine
Rückhaltestab-Einsetzanordnung 71', die auch dazu
dient, das Airbagkissen 20' auf
eine dem Fachmann gut bekannte Weise in Position zu halten. Solch
eine Zurückhaltung
stellt einen kontinuierlichen Grad an Kontrolle über das expandierte Endprofil
des Airbagkissens 20' selbst
bei der Entfaltung mit einem tiefen Profil bereit.
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Es
ist vorgesehen, dass die Verwendung des Airbags mit variablem Profil
gemäß der vorliegenden Erfindung
zulässt,
dass ein einziges Kissen verwendet wird, um eine große Vielfalt
von Insassen wirksam zu schützen,
indem sich der Airbag an die Anforderungen solcher Insassen anpasst.
Im Speziellen ist vorgesehen, dass es möglich sein wird, eine wesentliche
Abweichung zwischen den Kräften,
denen Insassen mit unterschiedlichen physikalischen Abmessungen
während
einer Wechselwirkung mit dem Airbag ausgesetzt sein können, zu
vermeiden.
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Während Messungen
bezüglich
der Position und/oder der Größe des zu
schützenden
Insassen verwendet werden können,
um zu bestimmen, ob die Profilrückhalte-Haltegurtelemente
freigegeben werden oder nicht, ist in gleicher Weise vorgesehen, dass
auch andere Faktoren verwendet werden können. Lediglich beispielhaft
ist vorgesehen, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 als
ein Übersteuerungsfaktor
bei der Bestimmung, ob ein vergrößertes Profil
gewünscht
ist oder nicht, verwendet werden kann. Im Speziellen ist vorgesehen,
dass Minimalgeschwindigkeitsschwellenwerte in den eingebauten Computer
oder eine andere Steuervorrichtung, der/die verwendet werden kann,
vorprogrammiert sein können,
sodass ein vergrößertes Profil
nicht erhalten wird, wenn das Fahrzeug bei einer sehr niedrigen
Geschwindigkeit fährt.
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Betrachtet
man die 9, 10A und 10B, so ist eine noch weitere alternative Ausführungsform
veranschaulicht. Wie gezeigt, kann in dieser Ausführungsform
die angebundene Rückhalteeinrichtung 130 (10A) an einem Verankerungsband 131 befestigt
sein. Das Verankerungsband 131 ist vorzugsweise zu einer
Schleife 133 geformt, die optional innerhalb eines Ringelements 132 gehalten ist.
Wie gezeigt, kann in dem Fall, in dem ein Ringelement verwendet
wird, die Befestigung zwischen dem Ringelement 132 und
dem Verankerungsband 131 erreicht werden, indem das Verankerungsband durch
die Öffnung
an der Innenseite des Ringelements 132 hindurch geführt wird,
um die Schleife 133 zu bilden, die entlang der Länge des
Ringelements 132 gleiten kann. Die Konfiguration der Schleife 133 wird
danach beibehalten, indem die überlappenden Abschnitte
des Verankerungsbandes 131 entlang einer Länge fern
von der Schleife 133 aneinander befestigt werden. Die Verbindung
zwischen den Abschnitten des Verankerungsbandes 131 zum
Beibehalten der Schleifenausgestaltung kann mithilfe jeder geeigneten
Verbindungstechnik, die dem Fachmann möglicherweise bekannt ist, hergestellt
werden, einschließlich
des -lediglich beispielhaften – Aufbringens
einer genähten
Naht 134, die unter Verwendung einer industriellen Nähausrüstung aufgebracht
werden kann. Weitere Befestigungsarten können Kleben, Ultraschallschweißen, HF-Schweißen und
Kombinationen davon umfassen. Wie einzusehen sein wird, ist, während die
Verwendung eines Verankerungsbandes 131 in einigen Fällen wünschenswert sein
kann, um die angebundenen Rückhalteeinrichtungen 130 mit
einem lösbaren
Verankerungspunkt zu verbinden, in gleicher Weise vorgesehen, dass solch
ein Verankerungsband, falls gewünscht,
beseitigt sein kann, wobei in diesem Fall die angebundenen Rückhalteeinrichtungen
direkt an der lösbaren Verankerung
befestigt sein können.
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Das
Material, das die angebundenen Rückhalteeinrichtungen 130 und
das Verankerungsband 131 bildet, ist vorzugsweise von biegsamer
Natur wie z. B. eine gewebte oder gestrickte Textilie aus einer Konstruktion,
die einer wesentlichen Dehnung beim Aufbringen von Zugkräften widersteht.
Eine gewebte Struktur aus Nylongarnen kann bevorzugt sein.
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In
dem Fall, in dem ein Ringelement 132 verwendet wird, ist
es vorzugsweise aus einem Material mit einer glatten Oberfläche und
hoher Festigkeit wie z. B. Metall oder dergleichen gebildet. Solche
Materialien besitzen die Fähigkeit,
einer beträchtlichen
Belastung standzuhalten, ohne eine plastische Verformung zu erfahren.
Wie hierin nachfolgend weiter erläutert wird, kann das Ringelement 132 in
einer Gleitbeziehung über
ein feststehendes Rückhalteelement,
dass sich durch die Öffnung
in dem Ringelement 132 erstreckt, laufen, sodass das Ringelement 132 von
dem Rückhalteelement
weg gezogen werden kann, wenn ein Zug auf das Verankerungsband 131 aufgebracht
wird. In dem Fall, in dem ein Ringelement 132 nicht verwendet
wird, ist vorgesehen, dass diese Funktion von der Schleife 133,
die in gleicher Weise das Rückhalteelement
darin aufnehmen kann, ausgeführt
werden kann. Es sollte somit einzusehen sein, dass die Verwendung
des Ringelements 132 keinesfalls als kritisch für das Leistungsvermögen der
vorliegenden Erfindung betrachtet wird. Darüber hinaus ist, während die
veranschaulichte und eventuell bevorzugte Ausführungsform ein Buchsenelement,
wie z. B. das Ringelement 132 oder die Schleife 133 verwenden
kann, das/die in einer Gleitbeziehung über ein Rückhalteelement mit einem Vorsprung
angeordnet ist, in gleicher Weise vorgesehen, dass solche Buchsenelemente
durch ein Element mit einem Vorsprung für eine Anordnung in Gleitbeziehung
innerhalb eines unter stützenden
Rückhalte-Buchsenelements
ersetzt sein können,
falls gewünscht.
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Wie
am besten in 9 zu sehen, ist gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Betätigungsmechanismus 136 mit
einer Abstützstruktur 138 funktionell
mit einem Gas ausstoßenden Gasgenerator 140 verbunden,
der durch einen Zünder 141 wie
z. B. eine pyrotechnische Zündpille
oder eine andere geeignete Vorrichtung aktiviert wird, wie dem Fachmann
gut bekannt sein wird. Der Gas ausstoßende Gasgenerator 140 ist
in einem Gehäuse 142 untergebracht,
das eine oder mehrere Entlüftungsöffnung/en 143 zum Übertragen
von Gasgenerator-Gas von dem Modul nach außen, weg von dem Airbag 120,
umfassen kann. Wie veranschaulicht, sind solche Entlüftungsöffnungen 143 normalerweise in
Fluidverbindung mit Gasaustragsöffnungen 144, die
allgemein den Diffusorabschnitt 145 des Gasgenerators 140 umgeben.
Wie einzusehen sein wird, ist, während
die Abstützstruktur 138 des
Betätigungsmechanismus 136 als
mit dem Gas ausstoßenden
Gasgenerator 140 verbunden veranschaulicht ist, in gleicher
Weise vorgesehen, dass auch jede beliebige Anzahl von anderen Anordnungen
verwendet werden kann. Lediglich beispielhaft ist vorgesehen, dass
der Betätigungsmechanismus 136 fern
von dem Gasgenerator 140 angeordnet und direkt an dem Gehäuse 142 befestigt
sein kann.
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Gemäß der veranschaulichten
Ausführungsform
ist das Ringelement 132 oder die Schleife 133 an
dem Verankerungsband 131 in einer Gleitbeziehung über einem
Rückhaltestift 148,
der in einer im Wesentlichen stabilen Beziehung zu dem Gehäuse 142 befestigt
ist, angeordnet. Der Rückhaltestift 148 ist
in einer stumpf stoßenden
oder gekerbten Beziehung zu einem Haltegurt-Sperrelement 149 wie
z. B. einer Platte oder einer gekerbten Stange angeordnet. Wie einzusehen
sein wird, sind in solch einer An ordnung das Ringelement 132 oder
die Schleife 133 in Position verankert, wobei der Rückhaltestift 148 und das
Haltegurt-Sperrelement 149 verhindern, dass das Ringelement 132 oder
die Schleife 133 zurückgezogen
wird, wodurch das Verankerungsband 131 in Position gehalten
wird. Die angebundenen Rückhalteeinrichtungen 130,
die fest an dem Verankerungsband 131 befestigt sind, sind
in gleicher Weise gegen eine Bewegung nach außen verankert, wie am besten
in 10A zu sehen ist. Demgemäß ist das expandierte Profil
des Airbags 120 auf Grund der verankerten Beziehung zwischen
dem Verankerungsband 131 und dem feststehenden Rückhaltestift 148 begrenzt.
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Gemäß der veranschaulichten
Ausführungsform
ist das Haltegurt-Sperrelement 149 innerhalb eines Kolbenelements 150 getragen,
das im Inneren der Abstützstruktur 138 am
Ende des Gasgenerators 140 gehalten ist. Die Abstützstruktur 138 besitzt
vorzugsweise eine im Wesentlichen hohle rohrförmige Form und umfasst Innenwände 139,
die eine axiale Öffnung
definieren, in die das Kolbenelement 150 und eine Zündervorrichtung 160 während der
Montage eingesetzt werden können.
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Die
Abstützstruktur 138 umfasst
vorzugsweise ein erstes Abstützende 170 mit
einer im Wesentlichen geflanschten Ausgestaltung, das direkt am Kopfabschnitt
des Gasgenerators 140 befestigt ist. Das erste Abstützende 170 der
Abstützstruktur 138 kann
durch ein beliebiges geeignetes Verfahren wie z. B. Schweißen an dem
Gasgenerator 140 befestigt sein. Die Abstützstruktur 138 umfasst
vorzugsweise auch eine Beabstandungsschulter 174, die größer dimensioniert
ist als eine Endöffnung
in dem Gehäuse 142,
sodass der Verlauf der Abstützstruktur 138 durch
die Endöffnung
innerhalb des Gehäuses 142 begrenzt
ist und diese bei der Montage korrekt positioniert ist. Die Beabstandungsschulter 174 ist
vorzugsweise einteilig mit der Abstützstruktur 138 gebildet,
z. B. durch maschinelle Be arbeitung oder Formen, kann aber auch
als ein separates Teil vorgesehen sein, das an der Abstützstruktur 138 befestigt oder über diese
gestreift ist. Im eingebauten Zustand liegt die Beabstandungsschul-ter 174 vorzugsweise an
einer Stirnwand des Gehäuses 142 an.
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Gemäß der veranschaulichten
Ausführungsform
ist die Abstützstruktur 138 außen an dem
Gasgenerator 140 befestigt und kann als eine Anordnung mit
dem Gasgenerator 140 vorgesehen sein oder kann alternativ
einteilig mit dem Gasgenerator 140 gebildet sein. Die Abstützstruktur 138 umfasst
vorzugsweise einen ersten Führungskanal 176,
der sich längs
entlang zumindest eines Abschnitts des Abstandes zwischen der Beabstandungsschulter 174 und
dem ersten Abstützende 170 der
Abstützstruktur 138 erstreckt,
sodass das Haltegurt-Sperrelement 149 durch den ersten
Führungskanal 176 hindurch und
in das Kolbenelement 150 hinein verläuft, wie gezeigt. Die Abstützstruktur 138 umfasst
vorzugsweise ferner einen Gewindeendabschnitt 178, der
sich hinter der Beabstandungsschulter 174 durch die Endöffnung des
Gehäuses 142 erstreckt,
um mit einer Hutmutter 180 einen Sitz zu bilden und den
Gasgenerator 140 und den Betätigungsmechanismus 136 an dem
Gehäuse 142 zu
befestigen.
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Das
Kolbenelement 150 ist vorzugsweise einteilig aus einem
Kunststoffmaterial gebildet und weist eine allgemein zylindrische
Form auf. Das Kolbenelement 150 sitzt vorzugsweise innerhalb
der Innenwände 139 der
Abstützstruktur 138 und
besitzt einen Durchmesser, der geringfügig kleiner als die axiale Öffnung zwischen
den Innenwänden 139 ist,
sodass das Kolbenelement 150 relativ zu den Innenwänden 139 verschiebbar
ist. Das Kolbenelement 150 umfasst zumindest eine erste
radiale Öffnung, die
für die
Aufnahme des Haltegurt-Sperrelements 149 dimensioniert
ist. Das Kolbenelement 150 kann auch ein zweites radiales
Kolbenloch für
die Aufnahme einer beweglichen Entlüftungssperrvorrichtung 185 umfassen.
Es ist jedoch auch vorgesehen, dass der Betätigungsmechanismus 136 oder
ein anderer derartiger Mechanismus, der verwendet werden kann, um
die expandierte Konfiguration des Airbags 120 zu regeln,
falls gewünscht,
ohne solch ein bewegliches Entlüftungssperrelement 185 betrieben werden
kann. Die in dem Linear-Kolbenelement 150 aufgenommenen
Elemente können
durch eine Schnappsitz-Befestigung in Position befestigt sein, obwohl
einzusehen sein wird, dass auch andere Befestigungsverfahren, die – lediglich
beispielhaft – Crimpen,
Anschrauben oder Kleben umfassen, verwendet werden können, um
eine sichere Befestigung zu erhalten.
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Wie
gezeigt, umfasst das Kolbenelement 150 ein Schermerkmal 152,
das als ein an dem Ende des Kolbenelements 150 angeordneter
Flansch veranschaulicht ist. Das Schermerkmal 152 ist vorzugsweise
einteilig mit dem Kolbenelement 150 gebildet, kann aber
auch ein an dem Kolbenelement 150 befestigtes separates
Teil sein. Das Schermerkmal 152 ist größer als die axiale Öffnung innerhalb
der Abstützstruktur 138 dimensioniert,
sodass das Schermerkmal 152 während des Einsetzens mit der
Abstützstruktur 138 in
Eingriff tritt, um das Einsetzen des Kolbenelements 150 in
die Abstützstruktur 138 zu
begrenzen.
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Das
Kolbenelement 150 umfasst vorzugsweise eine axiale Kolbenbohrung 154,
in der die Zündervorrichtung 160 wie
z. B. eine pyrotechnische Zündpille,
ein pneumatischer Aktuator oder dergleichen vor einer Aktivierung
sitzt. Die Zündervorrichtung 160 wird
vorzugsweise in Ansprechen auf ein Signal von einer Steuervorrichtung
wie z. B. einem eingebauten Computer (nicht gezeigt) auf der Basis
von Eingängen
von dem Sitzpositionssensor 22, dem optischen Abtaster 24 und
jedem beliebigen anderen Sensor, der verwendet werden kann, um die
Beschaffenheit des Insassen und die Schwere des stattfindenden Ereignisses
zu messen, aktiviert. Bei einer Aktivierung erzeugt die Zündervorrichtung 160 eine Druckwelle,
die gegen eine Kolbenreaktionsfläche 157 drückt. Das
Aufbringen einer solchen Kraft bewirkt, dass das Schermerkmal 152 wegbricht
und lässt
zu, dass sich das Kolbenelement 150 innerhalb der Abstützstruktur 138 verschiebt,
bis es mit dem Kopf des Gasgenerators 140 in Eingriff tritt,
der als eine Anschlagfläche
dient.
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In
dem Fall, in dem ein Entlüftungssperrelement 185 in
Verbindung mit dem Betätigungsmechanismus 136 verwendet
werden soll, umfasst das Entlüftungssperrelement 185 vorzugsweise
einen nach oben vorstehenden Armabschnitt 186, der über einen Schnappsitz
in dem Kolbenelement 150 befestigt sein kann. Das Entlüftungssperrelement 185 umfasst vorzugsweise
auch einen Gleitabschnitt 187, der sich allgemein unter
einem rechten Winkel zu dem Armabschnitt 186 erstreckt.
Somit sind in der veranschaulichten Ausführungsform, in der das Entlüftungssperrelement 185 verwendet
werden soll, der Rückhaltestift 148,
das Haltegurt-Sperrelement 149 und das Entlüftungssperrelement 185 in
einem im Wesentlichen „Z"-förmigen Querschnittsprofil
angeordnet.
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Der
Gleitabschnitt 187 weist vorzugsweise eine allgemein gekrümmte Form
auf, die das Einsetzen in das Gehäuse 142 durch runde
Stirnwandöffnungen
während
des Montageprozesses zulässt. Das
Entlüftungssperrelement 185 ist
vorzugsweise innerhalb eines zweiten Führungskanals 177 innerhalb
der Abstützstruktur 138 bewegbar,
um eine Gasgenerator-Entlüftungsöffnung 143 bei
einer Aktivierung der Zündervorrichtung 160 zu
schließen.
In 9 ist der Gleitabschnitt 187 in Volllinien
in einer ersten Position gezeigt, in der die Gasgenerator-Entlüftungsöffnung 143 offen
ist und dadurch die Menge von Gas, die zum Aufblasen des Airbags 120 zur
Verfügung
steht, verringert, und ist in Phantomlinien in einer zweiten Position
veranschaulicht, in der der Gleitabschnitt 187 die Gasgenerator-Entlüftungsöffnung 143 innerhalb
des Gehäuses 142 sperrt
und dadurch eine größere Menge
von verfügbarem
Gasgenerator-Gas in den Airbag 120 hinein leitet.
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Vor
einer Aktivierung des Gasgenerators 140 ist der Airbag 120 in
einem gefalteten Zustand über dem
Gasgenerator 140 untergebracht. Ebenfalls vor einer Aktivierung
des Gasgenerators 140 sind das Haltegurt-Sperrelement 149 wie
auch das optionale Entlüftungssperrelement 85 durch
das Schermerkmal 52 in einer ersten Position gehalten,
sodass der Rückhaltestift 148 und
das Haltegurt-Sperrelement 149 das Verankerungsband 131 in
Position halten. Überdies
ist der Gleitabschnitt 187 des Entlüftungssperrelements 185 gegenüber der
Gasgenerator-Entlüftungsöffnung 143 versetzt,
sodass die Gasgenerator-Entlüftungsöffnung 143 offen
ist und dadurch den Ausgang von Gasgenerator-Gas aus dem Gehäuse 142 heraus
zuzulassen.
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Nach
einem Erfassen vorbestimmter Fahrzeug- und Insassenzustände wird
ein Signal an den Gasgenerator-Zünder 141 gesendet,
wodurch der Gasgenerator 140 aktiviert wird. Auf der Basis
der Messung von Insassenzuständen,
die die Position und/oder die physikalischen Eigenschaften des Insassen 14 umfassen,
wie durch den Sitzpositionssender 22, den optischen Abtaster 24 und
weitere Sensoren, die verwendet werden können, gemessen, wird auch ein
Signal an die Zündervorrichtung 160 gesendet,
das die Zündervorrichtung 160 darüber informiert,
ob die erste Position beibehalten werden soll oder ob die Zündervorrichtung 160 zu
einem vorbestimmten Zeitpunkt während
einer Aktivierung des Gasgenerators 140 aktiviert werden
soll, um das Haltegurt-Sperrelement 149 zu bewegen und
dadurch zuzulassen, dass das Verankerungsband 131 von dem
Rückhaltestift 148 weg
gleitet. Gemäß der eventuell
bevorzugten Anordnung wird die Zündervorrichtung 160 aktiviert,
wenn Zustände
anzeigen, dass ein Airbag mit einem tieferen Profil und einem größeren Volumen
erforderlich ist, und verbleibt in einem deaktivierten Zustand,
wenn die Bedingungen anzeigen, dass ein Airbag mit einem flacheren
Profil und einem geringeren Volumen wünschenswert ist.
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Wie
zuvor angegeben, erzeugt die Zündervorrichtung 160 nach
einer Aktivierung eine Druckwelle, die gegen die Reaktionsfläche 157 des
Kolbenelements 150 drückt
und das Kolbenelement 150 schnell in Richtung des Kopfabschnittes
des Gasgenerators 140 zwingt. Diese Bewegung trägt das Haltegurt-Sperrelement 149 wie
auch ein beliebiges optionales Entlüftungssperrelement 185 innerhalb
des Kolbenelements 150 von der in 2 veranschaulichten
ersten Position in eine zweite Position, in der das Kolbenelement 150 mit
dem Kopfabschnitt des Gasgenerators 40 in Kontakt steht.
Solch eine Bewegung öffnet
schnell einen Ausgangsweg für
das Ringelement 132 oder die Schleife 133, das/die über dem
Rückhaltestift 148 angeordnet
ist, wodurch zugelassen wird, dass das Ringelement 132 oder
die Schleife 133 aus einem Eingriff mit dem Rückhaltestift 148 gleitet,
wenn ein Zug auf das Verankerungsband 131 aufgebracht wird.
Dieser Zug entsteht infolge der Expansion des Airbags 120 nach
außen, wenn
er mit Gasgenerator-Gas gefüllt
wird. Vorzugsweise umfasst solch ein Zug sowohl eine horizontale wie
auch eine vertikale Kraftkomponente, die sich aus der abgewinkelten
Beziehung zwischen dem Verankerungsband 132 und dem Rückhaltestift 148 ergeben,
um ein gleitendes Ausrücken
von dem Rückhaltestift 148 zu
unterstützen
(10A). Gleichzeitig mit solch einem Ausrücken deckt
das Entlüftungssperrelement 185 die
Entlüftungsöffnung 143 ab,
wodurch die Menge von Aufblasgas, die zu Verfügung steht, um den Airbag 120 aufzublasen,
erhöht
wird.
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In 10A ist der Airbag 120 von 9 in einem
aufgeblasenen, zurückgehaltenen
Zustand veranschaulicht, wobei eine Anordnung von Haltegurtelementen 130 in
einer verkürzten
Konfiguration an dem Rückhaltestift 148 gehalten
ist. Wie gezeigt, sind die Haltegurtelemente 130 gemäß der veranschaulichten
Anordnung aus einer Länge
eines Materials gebildet, das vorzugsweise in Gleitbeziehung durch
Schleifenstrukturen 190 an der Oberfläche des Airbagkissens 120 hindurch
verläuft.
Darüber
hinaus sind die Haltegurtelemente 130 vorzugsweise an ihren
Enden fest an sicheren Befestigungspunkten 191, 192 befestigt,
die sich entweder innerhalb oder außerhalb des Airbags 120 befinden
können.
Eine Befestigung unter Verwendung von genähten Nähten im Inneren des Airbags 120 kann
bevorzugt sein, obwohl andere Befestigungsmittel, die dem Fachmann bekannt
sind, ebenfalls verwendet werden können.
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Gemäß der veranschaulichten
Ausführungsform
ist der Abschnitt der Haltegurtelemente 130 zwischen den
Schleifenstrukturen 190 entweder direkt oder über das
Verankerungsband 131 nach unten zu dem Rückhaltestift 148 gezogen
und durch den Rückhaltestift 148 in
einem verkürzten
Zustand gehalten. Dieser Ziehvorgang wird durch die Gleitbeziehung
zwischen den Haltegurtelementen 130 und den Schleifenstrukturen 190 an
der Oberfläche
des Airbags 120 möglich
gemacht. Wie einzusehen sein wird, wird, wenn die Haltegurtelemente 130 in
Richtung des Rückhaltestifts 148 gezogen
werden, die wirksame Länge
der Haltegurtelemente vermindert, wodurch die verfügbare Tiefe
des Airbags 120 jedoch vermindert ist. Nichtsdestoweniger
ist der Airbag 120 zu einer Expansion nach außen bis
zu dem Grad in der Lage, der durch die verbleibende Länge, die
sich durch die Schleifenstrukturen 190 zwischen den sicheren
Befestigungspunkten 191 erstreckt, zugelassen wird. Während sich
nur eine einzige Länge
von Haltegurtmaterial als sich durch zwei Schleifenstrukturen erstreckend
veranschaulicht ist, ist in gleicher Weise vorgesehen, dass zu sätzliche
Längen
von einem einen Haltegurt bildenden Material, die sich durch zusätzliche
Schleifen erstrecken, ebenfalls verwendet werden können, um
eventuell gewünschte Expansionseigenschaften
zu erhalten.
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Wie
in 10B veranschaulicht, expandiert der Airbag 120 nach
einer Freigabe der Haltegurtelemente 130 von einem Zurückhalten
an dem Rückhaltestift 148 auf
die oben beschriebene Weise nach außen zu einem erweiterten Profil,
wenn die Haltegurtelemente durch die Schleifenstrukturen 190 gleiten. Gemäß der eventuell
bevorzugten Anordnung ist das erweiterte Profil jedoch nichtsdestoweniger
in einem gewissen Ausmaß durch
die sichere Befestigung der Enden der Haltegurtelemente 130 an
den sicheren Befestigungspunkten 191 zurückgehalten.
Das Aufrechterhalten einer solchen Anbindungsbeziehung lässt zu,
dass der Airbag 120 ein allgemein tiefes, verlängertes
Profil annimmt, wie gezeigt, ohne die Notwendigkeit, dass das tatsächliche
Fassungsvermögen
wesentlich erhöht
wird. Es ist vorgesehen, dass die tatsächliche Zunahme solch eines
Fassungsvermögens
im Bereich von etwa 25% oder weniger liegt und im Bereich von etwa
15% oder weniger liegen kann.
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In 11A ist eine weitere Airbaganordnung mit variablem
Profil veranschaulicht, wobei Elemente durch gleiche Bezugsziffern
wie die in den 10A und 10B verwendeten,
jedoch gestrichen, bezeichnet sind. Wie gezeigt, ist gemäß dieser
Ausführungsform
eine Länge
eines Materials, das das Haltegurtelement 130' bildet, vorzugsweise
in einer Gleitbeziehung durch zwei Schleifenstrukturen 190' wie z. B. genähte Schleifen
aus einem Textilmaterial an der Oberfläche des Airbags 120' geführt. Ein
Ende des Anbindungselements 130' ist an einem Punkt einer sicheren
Verbindung 191',
der sich entweder innerhalb oder außerhalb des Airbags 120' befinden kann,
in Position gehalten. Das andere Ende des Anbindungselements 130' ist durch das
Ringelement 132' oder
die gebildete Schleife 133' an dem
Rückhaltestift 148' zwischen der
Stirnwand des Gehäuses 142' und dem Haltegurt-Sperrelement 149' in Position
gehalten. Wie veranschaulicht, führt
solch eine Anordnung zu einer vergrößerten horizontalen Kraftkomponente,
wenn durch die Expansion des Airbags 120' ein Zug aufgebracht wird. Ein
Verankerungsband 131' verbindet
den Abschnitt des Anbindungselements 130' benachbart zu der Verbindung mit
dem Rückhaltestift 148' mit einem Punkt
einer sicheren Verbindung 192'. Wie einzusehen sein wird, ist
vorgesehen, dass die relative Position der Schleifenstrukturen 190' und der Punkte
einer sicheren Verbindung 191' und 192', falls gewünscht, umgedreht sein kann.
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Wie
in 11B veranschaulicht, expandiert der Airbag 120' nach einer
Freigabe des Haltegurtelements 130' von dem Rückhaltestift 148' auf die oben
beschriebene Weise nach außen
zu einem erweiterten Profil. Gemäß der eventuell
bevorzugten Anordnung ist das erweiterte Profil jedoch nichtsdestoweniger
durch die sichere Befestigung des Haltegurtelements 130' und des Verankerungsbandes 131' an ihren jeweiligen
sicheren Befestigungspunkten 191' und 192' zurückgehalten. Das Aufrechterhalten
einer solchen Anbindungsbeziehung lässt zu, dass der Airbag 120' ein allgemein
tiefes, verlängertes
Profil annimmt, wie gezeigt, ohne die Notwendigkeit, dass das tatsächliche
Fassungsvermögen
wesentlich erhöht
wird. Es ist vorgesehen, dass die tatsächliche Zunahme solch eines
Fassungsvermögens im
Bereich von etwa 25% oder weniger liegt und im Bereich von etwa
15% oder weniger liegen kann.
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Wie
einzusehen sein wird, vergrößert die vergrößerte abgewinkelte
Beziehung des Haltegurtelements 130' in Bezug auf den Rückhaltestift 148' die horizontale
Komponente des Kraftvektors, der sich entlang des Haltegurtelements 130' erstreckt,
wenn das Haltegurtelement 130' in Spannung versetzt wird, wenn
der Airbag 120' entfaltet
wird. Man nimmt an, dass diese erhöhte horizontale Kraftkomponente das
gleitende Ausrücken
des Haltegurtelements 130' von
dem Rückhaltestift 148' weg unterstützt. Überdies
bietet die Verwendung des Rückhaltebandes 131' eine zusätzliche
Kontrolle über
das Haltegurtelement 130 und jedes Ringelement 132', das verwendet
werden kann. Während
nur eine einzige Länge von
Haltegurtmaterial als sich durch zwei Schleifenstrukturen erstreckend
veranschaulicht ist, ist in gleicher Weise vorgesehen, dass zusätzliche
Längen von
einem einen Haltegurt bildenden Material, die sich durch zusätzliche
Schleifen erstrecken, ebenfalls verwendet werden können, um
eventuell gewünschte
Expansionseigenschaften zu erhalten.
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Es
ist vorgesehen, dass die Verwendung des Airbags mit variablem Profil
gemäß der vorliegenden Erfindung
zulässt,
dass ein einziges Kissen verwendet wird, um eine große Vielfalt
von Insassen wirksam zu schützen,
indem sich der Airbag an die Anforderungen solcher Insassen anpasst.
Im Speziellen ist vorgesehen, dass es möglich sein wird, eine wesentliche
Abweichung zwischen den Kräften,
denen Insassen mit unterschiedlichen physikalischen Abmessungen
während
einer Wechselwirkung mit dem Airbag ausgesetzt sein können, zu
vermeiden.
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Wie
zuvor angegeben ist, während
Messungen bezüglich
der Position und/oder der Größe des zu
schützenden
Insassen verwendet werden können, um
zu bestimmen, ob die Profilrückhalte-Haltegurtelemente
bei einem Aufprallereignis von geringer Schwere freigegeben werden
oder nicht, in gleicher Weise vorgesehen, dass auch andere Faktoren
verwendet werden können.
Lediglich beispielhaft ist vorgesehen, dass die Geschwindigkeit
des Fahrzeugs 110 als ein Übersteuerungsfaktor bei der
Bestimmung, ob ein vergrößertes Profil
gewünscht
ist oder nicht, verwendet werden kann. Im Speziellen ist vorgesehen,
dass Minimalgeschwindig-keitsschwellenwerte in den eingebauten Computer
oder eine andere Steuervor richtung, der/die verwendet werden kann, vorprogrammiert
sein können,
sodass ein vergrößertes Profil
nicht erhalten wird, wenn das Fahrzeug bei einer sehr niedrigen
Geschwindigkeit fährt,
was wahrscheinlich zu einem Zusammenstoß geringer Schwere führt.
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Es
sollte einzusehen sein, dass, während
die vorliegende Erfindung in Bezug auf eventuell bevorzugte Ausführungsformen,
Konstruktionen und Verfahren veranschaulicht und beschrieben wurde,
diese Ausführungsformen,
Konstruktionen und Verfahren nur illustrativ sind und dass die vorliegende
Erfindung keinesfalls auf diese beschränkt sein soll. Es ist vielmehr
vorstellbar, dass einem Fachmann zweifellos Abwandlungen und Änderungen,
die die Prinzipien der vorliegenden Erfindung enthalten, einfallen werden.
Es ist daher vorgesehen und beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung
alle Abwandlungen und Änderungen
abdecken soll, die in den Umfang der Erfindung fallen, der ausschließlich durch
die beiliegenden Ansprüche
definiert ist.