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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Airbagmodul und ein Betätigungselement
zum selektiven Umleiten von Aufblasgasen vom Inneren eines Airbags.
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Airbagmodul
umfassen einen Airbag und eine Airbag-Aufblasvorrichtung. Wenn sie
durch ein Aufprall-Erkennungssystem ausgelöst wird, stellt die Airbag-Aufblasvorrichtung
ein Gas zum Aufblasen des Airbags bereit. Dann dient der aufgeblasene
Airbag für
einen Fahrzeuginsassen als Polster gegen eine Verletzung.
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Die
Position des Fahrzeuginsassen in Bezug auf den Airbag kann die Wirksamkeit
des Airbags als Polster beeinträchtigen.
Falls der Fahrzeuginsasse dem Airbag zu nahe ist, kann das vollständige Aufblasen
des Airbags zu einer weniger als optimalen Polsterung führen. Es
ist wünschenswert,
den Airbag auf weniger als das gesamte Fassungsvermögen aufzublasen,
wenn der Fahrzeuginsasse dem Airbag zu nahe ist.
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Es
gibt Technologie, welche die Position des Fahrzeuginsassen erkennen
kann. Mit dieser Technologie ist es möglich, den Airbag auf weniger
als das gesamte Fassungsvermögen
aufzublasen, falls der Fahrzeuginsasse dem Airbag zu nahe ist. Eine
Zweiphasen-Aufblasvorrichtung kann den Airbag auf diese Weise aufblasen,
mit einer ersten Phase, die den Airbag teilweise aufbläst, während eine
zweite Phase, falls sie ausgelöst
wird, den Airbag auf das gesamte Fassungsvermögen füllt. Eine Zweiphasen-Aufblasvorrichtung
ist im Allgemeinen teurer als eine Einphasen-Aufblasvorrichtung.
Es wäre
wünschenswert,
eine praktisch unendliche Vielfalt an Aufblasniveaus bereitzustellen.
Als Alternative zu einer Zweiphasen-Aufblasvorrichtung stellt die
vorliegende Erfindung ein Airbagmodul bereit, welches das Aufblasgas
vom Airbag weg ableitet, wenn der Airbag ein angemessenes Aufblasniveau
erreicht hat.
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US-A-2001/0038201
als der nächste
Stand der Technik offenbart ein Airbagmodul, wobei das Airbaggehäuse eine
Klappe hat, die unter dem Druck der durch die Aufblasvorrichtung
erzeugten Gase nach außerhalb
des Gehäuses
gebogen werden kann, um den Druck innerhalb des Airbags zu verringern.
Es wird ein Kolben bereitgestellt, der durch eine Treibladung betätigt werden
kann, um zu vermeiden, dass die Klappe nach außerhalb des Gehäuses gebogen
wird, und folglich die vollständige
Menge der Gase zum Airbag zu richten.
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US-A-2001/035638
offenbart ein Klappenventil, das eine oder zwei Ventilplatten umfasst,
die durch wenigstens ein Streifenelement in einer geschlossenen
Position gegen die Gase aus der Aufblasvorrichtung gehalten werden.
Ein Druckerzeuger stellt, wenn erforderlich, Druck bereit, um das
Streifenelement zu verformen und zu bewirken, dass sich die Klappen öffnen.
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EP-A-1590211,
am 26.8.2004 veröffentlicht als
WO 2004/071820 A1, – ein
Dokument, das nur nach Art. 54(3) relevant ist – offenbart ein Airbagmodul,
wobei die Klappe durch eine Zünderbaugruppe betätigt wird,
die möglicherweise
einen Kolben einschließt,
der in dem Treibladungsgehäuse
untergebracht ist, das unmittelbar am Airbaggehäuse angebracht ist.
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Das
Airbagmodul der vorliegenden Erfindung wird durch die Merkmale von
Anspruch 1 definiert und umfasst einen Airbag, der durch eine Öffnung im
Airbag aufgeblasen werden kann. Eine Aufblasvorrichtung erzeugt
ein Aufblasgas, das während des
Entfaltens durch die Öffnung
im Airbag hindurchgeht. Anders als bekannte Systeme verwendet die Erfindung
eine Klappe, welche die Öffnung
im Airbag öffnet
und schließt.
Typischerweise wird die Klappe in der offenen Position gehalten,
um zu ermöglichen, dass
das Aufblasgas während
des Entfaltens durch den Airbag hindurchgeht. Wenn der Airbag ein
angemessenes Aufblasniveau erreicht hat, wird eine Treibladung gezündet und
erzeugt ein Gas, das die Klappe von der offenen Position zur geschlossenen Position
bewegt. Wenn sie gezündet
wird, kann die Treibladung jedoch einen Lichtblitz ausstrahlen und Restteilchen
in den Fahrgastraum ausstoßen.
Während
dieses Licht und diese Teilchen keinesfalls gefährlich sind, können sie
während
eines Fahrzeugzusammenstoßes
einen Fahrzeuginsassen alarmieren. Daher besteht ein Bedarf an einem
Airbagmodul und einem Betätigungselement,
die diese unerwünschten Wirkungen
unterdrücken.
Um sowohl Licht als auch Restteilchen daran zu hindern, in den Fahrgastraum zu
entweichen, deckt ein Hohlkörper
den Raum ab, wo die Treibladung reagiert. Der Hohlkörper kann
einen Hohlkörper
umfassen, der den Ausströmraum umschließt. Die
Treibladung kann in dem Hohlkörper angeordnet
sein. Durch das Einschließen
der Treibladungsreaktion schirmt der Hohlkörper den Fahrgastraum gegenüber dem
Licht und den Teilchen, die durch die Treibladung erzeugt werden,
ab. Ein Kolben gleitet innerhalb des Hohlkörpers, um die Kraft der Treibladung
zu steigern und mit der Klappe zusammenzustoßen, um die Öffnung im
Airbag zu schließen.
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Die
Merkmale und Vorzüge
dieser Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung
und den Zeichnungen der gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsform.
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1 illustriert
ein Airbagmodul mit Airbag, Aufblasvorrichtung, Klappe und Betätigungselement, mit
der Klappe in einer offenen Position.
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2 illustriert
das Airbagmodul von 1, mit der Klappe in einer geschlossenen
Position.
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3 ist
eine Nahaufnahme des Airbagmoduls von 1 und 2,
die das Betätigungselement
mit dem Kolben in Berührung
mit der Klappe hervorhebt.
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4 ist
eine Querschnittsansicht des Betätigungselements
in Ruheposition, die das Treibladungsgehäuse, den Kolben und den Hohlkörper zeigt.
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5 illustriert
das Betätigungselement
von 4 in betätigter
Position.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht des Treibladungsgehäuses von 4 und 5.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht der Kolbens von 4 und 5.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht des unteren Gehäuses des Hohlkörpers von 4 und 5.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht des oberen Gehäuses des Hohlkörpers von 4 und 5.
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1 zeigt
ein Airbagmodul 10 nach der vorliegenden Erfindung. Das
Airbagmodul umfasst einen Airbag 14 mit einer Öffnung 18 in
dem Airbag und eine Airbag-Aufblasvorrichtung 20. Die Airbag-Aufblasvorrichtung 20 und
der Airbag 14 sind an einem Airbaggehäuse 13 befestigt.
Ein Aufprallsensor 17 ist mit einem Steuergerät 16 verbunden,
das die Airbag-Aufblasvorrichtung 20 anweist, ein Aufblasgas 25 bereitzustellen
und den Airbag 14 zu entfalten, falls der Aufprallsensor 17 Aufprallerkennungsdaten weiterleitet,
die einen Aufprall einer vorbestimmten Stärke anzeigen. Während des
Airbagentfaltens bläst
die Airbag-Aufblasvorrichtung 20 den Airbag 14 auf,
wobei das Aufblasgas 25 entweder ein gespeichertes Gas
oder ein durch eine chemische oder eine andere physikalische Reaktion
erzeugtes Gas ist. Die Airbag-Aufblasvorrichtung 20 hat Öffnungen 21, die
das Aufblasgas 25 durch die Öffnung 18 im Airbag
in den Airbag 14 zuführen.
Wenn sich der Airbag 14 aufbläst, bestimmt ein Fahrzeuginsassen-Positionssensor 19 die
Position eines Fahrzeuginsassen im Verhältnis zum Airbag 14 und
leitet dieses Signal zum Steuergerät 16 weiter. Falls
der Airbag 14 auf der Grundlage der Position des Fahrzeuginsassen
zu wenig aufgeblasen ist, bleibt eine Klappe 22 in einer ersten
Position 26 (einer offenen Position), was ermöglicht,
dass das Aufblasgas 25 weiter durch die Öffnung 18 in
den Airbag 14 strömt.
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Wenn
auf der Grundlage der Position des Fahrzeuginsassen das angemessene
Aufblasniveau für
den Airbag 14 erreicht wird, weist das Steuergerät 16 ein
Betätigungselement 23 an,
eine Treibladung 34 zu zünden. Die Treibladung 34 zündet und
verwandelt sich schnell in ein sich ausdehnendes Gas, das bewirkt,
dass sich die Klappe 22 in der Richtung einer zweiten Position 30 bewegt,
um die Öffnung 18 im
Airbag abzudecken und das weitere Aufblasgas 25 vom Airbag 14 weg
abzulenken.
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3 illustriert,
wie das Betätigungselement 23 bewirkt,
dass sich die Klappe 22 zu einer zweiten Position 30 hin
bewegt. Wenn der Airbag 14 ein angemessenes Aufblasniveau
erreicht hat, weist das Steuergerät 16 das Betätigungselement 23 an,
einen Kolben 58 in einer durch einen Pfeil A angezeigten Richtung
zur Klappe 22 hin vorzutreiben. Der Kolben 58 stößt mit der
Klappe 22 zusammen und verleiht der Klappe 22 einen
Impuls, der sie zwingt, sich an einer Rinne 200 zu biegen,
so dass der untere Abschnitt 202 der Klappe in der durch
einen Pfeil B angezeigten Richtung zu einer zweiten Position 30 hin schwenken
kann. Das Aufblasgas 25 aus dem Öffnungen 21 der Aufblasvorrichtung 20 kann
dazu beitragen, die Klappe 22 zur zweiten Position 30 hin
zu bewegen, wenn der Impuls der Klappe 22 in der durch
den Pfeil B angezeigten Richtung die Klappe 22 in die Bahn
des Aufblasgases 25 trägt.
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4 ist
eine Querschnittsansicht des Betätigungselements 23 im
Verhältnis
zu der Klappe 22, wobei das Betätigungselement 23 in
Ruhe ist. Hier ist die Treibladung 34 innerhalb eines Treibladungsgehäuses 86 enthalten,
das ein Hohlzylinder ist, der die Treibladung 34 aufnimmt. 6 ist
eine perspektivische Ansicht des Treibladungsgehäuses 86. In 4 wird
das Treibladungsgehäuse 86 selbst
innerhalb eines Hohlzylinders eines Hohlkörpers 42 getragen, der
ein Hohlkörperinneres 46 hat,
das ein zylindrischer Hohlraum ist. Der Hohlkörper 42 hat eine erste Öffnung 51 und
eine zweite Öffnung 53 in
demselben. Die erste Öffnung 51 nimmt
das Treibladungsgehäuse 86 sowie
das obere Gehäuse 102 auf,
während
die zweite Öffnung 53 den
Kolben 58 aufnimmt.
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Das
Betätigungselement 23 setzt
den Hohlkörper 42 ein,
um einen Fahrzeuginsassen gegenüber
Licht und Teilchen abzuschirmen, die während der Betätigung des
Betätigungselements 23 durch die
Treibladung 34 freigesetzt werden, während doch ermöglicht wird,
dass das Betätigungselement 23 die Klappe 22 zur
zweiten Position 30 hin bewegt. Der Hohlkörper 42 kann
ein oberes Gehäuse 102 und
ein unteres Gehäuse 106 umfassen,
obwohl der Hohlkörper 42 eine
einteilige Auslegung haben kann. Das Treibladungsgehäuse 86 kann
innerhalb des oberen Gehäuses 102 durch
eine Presspassung getragen werden. 4 zeigt
ebenfalls den Kolben 58, ebenfalls ein Hohlzylinder, der
oben auf dem Treibladungsgehäuse 86 ruht
und innerhalb des unteren Gehäuses 106 des
Hohlkörpers 42 angeordnet
ist.
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Das
Treibladungsgehäuse 86 hat
einen ersten elektrischen Kontakt 90 und einen zweiten
elektrischen Kontakt 94. Die elektrischen Kontakte 90, 94 sind
in elektrisch leitfähiger
Verbindung mit der Treibladung 34 oder einer Zündladung
(nicht gezeigt) in der Nähe
der Treibladung 34. Um das Betätigungselement 23 zu
betätigen,
sendet das Steuergerät 16 ein
elektrisches Signal durch einen Kabelbaum 27 zu den elektrischen
Kontakten 90, 94, das die Treibladung 34 oder
die Zündladung
zündet.
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In 5 zündet, wenn
Strom durch den ersten und den zweiten elektrischen Kontakt 90, 94 geleitet
wird, die Treibladung 34 innerhalb des Treibladungsgehäuses 86 und
erzeugt Gas, Licht und Restteilchen innerhalb eines Ausströmraums 38 des Hohlkörperinneren 46.
Das Treibladungsgehäuse 86 bricht
bei diesen Vorgang auf. Weil diese Reaktion innerhalb des Hohlkörperinneren 46 des
Hohlkörpers 42 geschieht,
verhindert der Hohlkörper 42,
dass Licht und Teilchen in einer bedeutsamen Menge in einen Fahrgastraum
eines Fahrzeugs entweichen.
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Zur
gleichen Zeit kann das Betätigungselement 23,
ohne dieses Licht und diese Teilchen freizusetzen, den Druck von
dem Gas der Treibladung 34 zur Klappe 22 übertragen.
Ein Kolben 58 kann frei innerhalb des Hohlkörpers 42 längs der
durch einen Pfeil A angezeigten Richtung gleiten. Wenn sich der Druck
von der Ausdehnung des durch die Treibladung 34 erzeugten
Gases aufbaut, bewegt sich der Kolben 58 längs der
durch den Pfeil A angezeigten Richtung in die Klappe 22 und
verleiht der Klappe 22 einen Impuls zu einer zweiten Position 30 hin.
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Um
den Druckanstieg innerhalb des Hohlkörperinneren 46 zu
entlasten, kann der Kolben 58 ebenfalls mit einem Abzug 82,
hier einem Loch, versehen sein. Der Abzug 82 ist ausreichend
klein, damit unbedeutende Mengen an Licht und Teilchen durch den
Abzug aus dem Hohlkörper 42 austreten. Wegen
der Position des Abzugs 82 am Kolben 58 kann die
Klappe 22 das Licht verbergen und die Teilchen umlenken,
die aus dem Abzug 82 entweichen.
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Um
zu verhindern, dass Teilchen und Licht in den Fahrgastraum entweichen,
hat das Betätigungselement 23 ein
Merkmal, das den Kolben 58 am Hohlkörper 42 festhält. In 5 hat
der Hohlkörper 42 einen
Flansch 74, der umlaufend um das Hohlkörperinnere 46 des
Hohlkörpers 42 um
eine zweite Öffnung 53 vorspringt.
Der Flansch 74 stellt einen Anschlag für eine Sperre 78 des
Kolbens 58 bereit, um zu verhindern, dass der Kolben 58 während der
Betätigung
vollständig
aus dem Hohlkörper 42 ausgestoßen wird.
Wenn sich das Betätigungselement 23 in
einer betätigten
Position 66 befindet, ist die Sperre 78 in Berührung mit
dem Flansch 74. Der Kolben 58 und der Hohlkörper 42 sind
zylindrisch. Der Kolben 58 hat einen ersten Kolbendurchmesser
D2 und einen zweiten Kolbendurchmesser D3. Die zweite Öffnung 53 hat
einen Hohlkörperdurchmesser
D1. Der erste Kolbendurchmesser D2 ist größer als der Hohlkörperdurchmesser
D1, wodurch verhindert wird, dass sich der Kolben 58 über die
Sperre 78 hinaus erstreckt. Der zweite Kolbendurchmesser
D3 kann durch die zweite Öffnung 53 hindurchgehen,
weil der zweite Kolbendurchmesser D3 geringer ist als der Hohlkörperdurchmesser
D1. Folglich wird während der
Betätigung
ein Abschnitt des Kolbens 58 innerhalb des Hohlkörpers 42 festgehalten,
während
sich ein anderer Abschnitt durch eine zweite Öffnung 53 in eine
Berührung
mit der Klappe 22 erstreckt.
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In 7 hat
der Kolben 58 einen Abzug 82, in diesem Beispiel
ein Loch. Der Kolben 58 ist allgemein zylindrisch und hat
einen Hohlraum 59 zum Aufnehmen eines Abschnitts des Treibladungsgehäuses 86.
In 5 erstreckt sich der Flansch 78 umlaufend um
einen Hohlraum 59, der einen Saum bildet, der den Kolben 58 durch
Berührung
mit dem Flansch 74 am Hohlkörper 42 festhält.
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8 ist
eine perspektivische Ansicht eines unteren Gehäuses 106 des Hohlkörpers 42,
während 9 eine
perspektivische Ansicht eines oberen Gehäuses 102 des Hohlkörpers 42 ist.
Wie in diesen Abbildungen gezeigt und zuvor angemerkt, umfassen das
obere Gehäuse 102 und
das untere Gehäuse 106 allgemein
zylindrische Formen. Das obere Gehäuse 102 hat eine erste Öffnung 51 und
eine zweite Öffnung 53 in
demselben. Die erste Öffnung 51 hat einen
Gewindeabschnitt 101, der einen Gewindeabschnitt 103 des
oberen Gehäuses 106 aufnimmt.
Ein Flansch 112 ist am Airbaggehäuse 13 abgebracht und
befestigt dadurch nach dem Zünden
der Treibladung 34 das Betätigungselement 23 am
Airbaggehäuse 13.
Zusätzlich
ruht das Treibladungsgehäuse 86 auf
einer Stützfläche 110 des
oberen Gehäuses 102,
um ebenfalls zu verhindern, dass sich das Treibladungsgehäuse 86 im
Verhältnis
zum Airbaggehäuse 13 bewegt.
Der Flansch 112 ist mit einer ebenen Fläche 114 versehen,
die sich an einer spezifischen Position in Verhältnis zur Position der elektrischen Kontakte 90, 94 befindet,
um das Ausrichten des Betätigungselements 23 auf
den Kabelbaum 27, der das Steuergerät 16 mit dem Betätigungselement 23 verbindet,
zu unterstützen.