DE60035287T2

DE60035287T2 - Luftsack-rückhaltesystem mit veränderlichem profil

Info

Publication number: DE60035287T2
Application number: DE60035287T
Authority: DE
Inventors: Gary R. Lake Orion Greib; Michael J. Hartland Wolanin; Scott David Novi Thomas; Ryan Todd Vandalia Pinsenschaum; Laura Adelle Tipp City Hawthorn; Stephanie L. Springboro Taylor; Mark Thomas Troy Winters; Shawn Gregory Dayton Ryan
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: KR20020059718A; EP1230108B1; DE60035287D1; JP2003515483A; KR100507605B1; WO2001034436A1; EP1230108A1

Description

Technisches Gebiet
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.
Hintergrund der Erfindung
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.
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.
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.
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.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Airbaganordnung gemäß Anspruch 1 vorgesehen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die einen Teil der Beschreibung bilden und in denen:
1 ein Schnittbild eines Fahrzeuginneren ist, das ein Airbagkissen in einem untergebrachten, nicht entfalteten Zustand in einer entgegengesetzten Beziehung zu einem Fahrzeuginsassen zeigt;
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;
3 eine detaillierte Darstellung einer Verankerungsverbindung ist, wie sie verwendet werden kann, um profileinschränkende Anbindeelemente in Position an einer Verankerungsstelle zu halten;
4A eine illustrative Profilansicht eines Airbags mit variablem Profil gemäß der vorliegenden Erfindung in einem entfalteten Zustand in einer Konfiguration mit reduzierter Tiefe ist;
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;
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;
6 eine Ansicht entlang der Linie 6-6 in 5 ist;
7 eine Ansicht entlang der Linie 7-7 in 6 vor einer Entfaltung ist; und
8 eine Darstellung ähnlich wie 7 ist, wobei Anbindeelemente Entfalten eines Airbagkissens von einer verkürzten verankerten Position freigegeben worden sind;
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;
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;
10B eine Darstellung ähnlich wie 10A veranschaulicht, wobei sich der Airbag in einer Konfiguration mit einem expandierten Profil befindet;
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;
11B eine Darstellung ähnlich wie 11A ist, wobei sich der Airbag in einer Konfiguration mit einem expandierten Profil befindet.
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.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

Claims

Airbaganordnung zum dämpfenden Zurückhalten eines Insassen (14) in einem Fahrzeug (10) während eines Aufprallereignisses, wobei die Airbaganordnung umfasst: einen Gasgenerator (40), der aktivierbar ist, um beim Auftreten vorbestimmter Fahrzeugzustände Aufblasgas auszutragen; ein Airbagkissen (20) in Fluidverbindung mit dem Gasgenerator (40), sodass beim Austrag von Aufblasgas aus dem Gasgenerator (40) das Airbagkissen (20) von einer Stelle einer Entfaltung in einer im Wesentlichen entgegengesetzten Beziehung zu dem Insassen (14) in einen entfalteten Zustand aufgeblasen wird; eine lösbare Verankerungsstruktur (37, 48); einen Haltegurt (30, 35) mit zumindest einem Profilrückhalte-Haltegurtelement, wobei der Haltegurt (30, 35) dazu geeignet ist, an der lösbaren Verankerungsstruktur (37, 48) befestigt zu werden, um so die wirksame Länge des Haltegurts (30, 35) zu verkürzen; und einen Betätigungsmechanismus (36), der auf der Basis von Messungen von einem oder mehreren Sensor/en (22, 24, 26, 27), der/die Zustände des Insassen (14) während einer Aktivierung des Gasgenerators (40) misst/messen, aktivierbar ist, wobei der Betätigungsmechanismus (36) geeignet ist, um den Haltegurt (30, 35) beim Auftreten von vorbestimmten Insassenzuständen von der lösbaren Verankerungsstruktur (37, 48) freizugeben und dadurch die wirksame Länge des Haltegurts (30, 35) und das wirksame Profil des Airbagkissens (20) zu erweitern; dadurch gekennzeichnet, dass der Haltegurt (30, 35) sich von zumindest einer Stelle an dem Airbagkissen (20) bis zu zumindest einem Punkt einer sicheren Befestigung erstreckt, sodass bei Freigabe des Haltegurts (30, 35) von der lösbaren Verankerungsstruktur (37, 48) eine Anbindungsbeziehung durch die Befestigung des Haltegurts (30, 35) an dem Punkt einer sicheren Befestigung beibehalten wird.
Airbaganordnung nach Anspruch 1, wobei die lösbare Verankerungsstruktur (37, 48) einen Haltestift (48) umfasst, der sich entlang der Länge des Gasgenerators (40) erstreckt.
Airbaganordnung nach Anspruch 2, wobei das Profilrückhalte-Haltegurtelement (130, 130') sich von festen Punkten einer Verbindung (191, 191') an dem Airbagkissen (20, 120, 120') durch ein oder mehrere Schleifenelemente (190, 190') an der Innenfläche des Airbagkissens (20, 120, 120') hindurch erstreckt und der Haltegurt (30, 35, 130, 130') durch ein Buchsenelement (32, 132, 1321, das sich in einer Gleitbeziehung über den Haltestift (48, 148, 148') erstreckt, an der lösbaren Verankerungsstruktur (37, 48, 148, 148') befestigbar ist.
Airbaganordnung nach Anspruch 3, wobei das Buchsenelement ein Ring (32, 132, 132') ist.
Airbaganordnung nach Anspruch 3, wobei das Buchsenelement eine Schleife (133) ist, die in einem Band des Haltegurts (130, 131') gebildet ist.
Airbaganordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Haltestift (48) zwischen einer ersten Position, in der die lösbare Verankerungsstruktur den Haltegurt zurückhält, und einer zweiten Position, in der die lösbare Verankerungsstruktur den Haltegurt (30, 35) freigibt, bewegbar ist.
Airbaganordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Haltestift (148) feststehend ist und die lösbare Verankerungsstruktur ferner ein Haltegurt-Sperrelement (149) umfasst, das zwischen einer ersten Position, in der die lösbare Verankerungsstruktur den Haltegurt (130, 131) zurückhält, und einer zweiten Position, in der die lösbare Verankerungsstruktur den Haltegurt (130, 131) freigibt, bewegbar ist.
Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Betätigungsmechanismus (36) einen beweglichen Kolben (50) und einen pyrotechnischen Zünder (60), der während einer Aktivierung des Gasgenerators (40) aktivierbar ist, umfasst.
Airbaganordnung nach Anspruch 8, wobei der bewegliche Kolben (50) funktionell derart mit der lösbaren Verankerungsstruktur (37, 38) verbunden ist, dass bei Aktivierung des Zünders (60) der Zünder (60) einen Druck gegen den Kolben (50) erzeugt, um den Kolben (50) weg von dem Zünder (60) zu bewegen und den Haltegurt (30, 35) von der lösbaren Verankerungsstruktur (37, 48) freizugeben.
Airbaganordnung nach Anspruch 9, wenn Anspruch 8 von Anspruch 6 abhängig ist, wobei der bewegliche Kolben (50) funktionell derart mit dem bewegbaren Haltestift (48) verbunden ist, dass eine Bewegung des Kolbens (50) den bewegbaren Haltestift (48) bewegt, um den Haltegurt (30, 35) freizugeben.
Airbaganordnung nach Anspruch 9, wenn Anspruch 8 von Anspruch 7 abhängig ist, wobei der bewegliche Kolben (150) funktionell derart mit dem Haltegurt-Sperrelement (149) verbunden ist, dass eine Bewegung des Kolbens (150) das Haltegurt-Sperrelement (149) bewegt, um den Haltegurt (130) freizugeben.
Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine betätigbare Vorrichtung (85), die das Aufblasen verändert, um die Menge von Aufblasgas, das von dem Gasgenerator (40) in das Airbagkissen (20) ausgetragen wird, zu steuern.
Airbaganordnung nach Anspruch 12, wenn er von Anspruch 9 abhängig ist, wobei die betätigbare Vorrichtung (85), die das Aufblasen verändert, in Verbindung mit dem Freigeben des Haltegurts (30, 35) mit Hilfe des pyrotechnischen Zünders (60) betätigt wird.
Airbaganordnung nach Anspruch 12 oder 13, wobei die betätigbare Vorrichtung (85), die das Aufblasen verändert, wirksam mit einem Entlüftungssperrelement (87) verbunden ist, das mit einer Entlüftungsöffnung (43) innerhalb eines Gehäuses (42), in dem der Gasgenerator (40) angeordnet ist, ausrichtbar ist, sodass sich das Entlüftungssperrelement (87) bei Aktivierung der betätigbaren Vorrichtung (85) bewegt, um zumindest teilweise die Entlüftungsöffnung (43) in dem Gehäuse (42) abzudecken und dadurch zusätzliches Aufblasgas in das Airbagkissen zu leiten.
Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Sensor/en (22, 24, 26, 27), der/die die Position des Insassen (14) misst/messen, einen optischen Abtaster umfasst/en.
Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der eine oder die mehreren Sensor/en (22, 24, 26, 27), der/die die Position des Insassen (14) misst/messen, einen Positionssensor innerhalb eines Sitzes (12) zum Einnehmen durch den Insassen (14) umfasst/en.
Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Freigabe des Haltegurts (30, 35) von der Verankerungsstruktur (37, 48) zulässt, dass das Airbagkissen (20) zu einer größeren Tiefe aufgeblasen wird.
Airbaganordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stelle an dem Airbagkissen (120), von der sich der Haltegurt (130, 131) weg erstreckt, zumindest ein Punkt einer sicheren Befestigung des Haltegurts (130, 131) innen an dem Airbagkissen (120) ist.
Airbaganordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, vorausgesetzt, sie basieren nicht direkt oder indirekt auf Anspruch 3, wobei die Stelle an dem Airbagkissen (120), von der sich der Haltegurt (30, 35') weg erstreckt, ein Punkt einer sicheren Befestigung (71') des Haltegurts (30, 35) außen an dem Airbagkissen (20') ist.
Airbaganordnung nach Anspruch 7 oder 11, wobei sich der Haltegurt (130, 131) von zwei festen Punkten einer sicheren Befestigung (191, 192) an dem Airbagkissen (120) weg erstreckt.
Airbaganordnung nach Anspruch 20, wobei der Haltegurt (130, 131) sich durch ein oder mehrere Schleifenelemente (190) an der Innenfläche des Airbagkissens (120) hindurch erstreckt.
Airbaganordnung nach Anspruch 21, wobei der Haltegurt (130, 131) in einer Gleitbeziehung durch das eine oder die mehreren Schleifenelemente (190) hindurch verläuft.
Airbaganordnung nach Anspruch 7 oder 11, wobei der Haltegurt (130, 131) sich in einer abgewinkelten Beziehung von dem Rückhalteelement (148) weg erstreckt, sodass bei Freigabe des Haltegurts (130, 131) das Aufbringen einer Spannung auf den Haltegurt (130, 131) bewirkt, dass der Haltegurt (130, 131) gleitend von dem Rückhalteelement (148) ausrückt.