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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Airbaganordnung und
insbesondere auf eine Airbaganordnung in Form des Typs Bag-in-Belt
(Airbag am Sicherheitsgurt).
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Zuvor
wurde vorgeschlagen, einen Airbag an einem Teil eines Becken- und
Diagonal-(oder Drei-Punkt-)Sicherheitsgurtes zu montieren. Häufig wird
der Airbag auf dem Beckengurtteil des Gurtes montiert.
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Wird
der Airbag auf diese Weise in Position gebracht, kann der Airbag,
wenn er aufgeblasen wird, eine präzise vorbestimmte Position
relativ zum Sitzinsassen einnehmen. Im Vergleich mit anderen zuvor vorgeschlagenen
Airbags, bei denen der Airbag im Lenkrad oder ist dem Armaturenbrett
montiert wird, ist dies ein Vorteil, da in solch einer Situation
die Position des Sitzinsassen relativ zum Airbag sehr von der Sitzeinstellung
abhängt.
Ein kleingewachsener Sitzinsasse, der seinen Sitz in eine vorgerückte Position
gerückt
hat, kann somit viel näher
am Airbag platziert sein, als ein hochgewachsener Sitzinsasse, der
seinen Sitz auf die hinterste Position gestellt hat.
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Jeder
Airbag muss eine gewünschte
Aufblascharakteristik aufweisen und es ist wünschenswert, dass sich der
Airbag in modifizierter Weise aufbläst, wenn der vom Airbag zu
schützende
Sitzinsasse sich nicht in der normalen Position befindet.
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Es
wurde beispielsweise festgestellt, dass eine Bag-in-Belt-Anordnung
einem Sitzinsassen eigentlich Verletzungen zufügen kann, wenn der Sitzinsasse
sich in dem Moment nach vorn beugt (oder sich „am falschen Platz" befindet), wenn
der Airbag aufgeblasen wird. Der Sitzinsasse kann sich beispielsweise
nach vorn beugen, um sich Zugang zum Handschuhfach zu verschaffen
oder sogar um einen Gegenstand vom Fahrzeugboden aufzuheben oder sich
die Schuhe zu binden.
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JP 2001 213256 A offenbart
eine Airbeltanordnung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, welche einen Airbag mit einer Lüftungsöffnung aufweist, um den Innendruck
des Airbags bis zu einem geeigneten Wert zu reduzieren.
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JP 11 189 118 A offenbart
einen weiteren Airbelt mit einem Airbag und einer Druck erzeugenden Lüftungsöffnung.
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Es
ist daher wünschenswert,
einen Airbag mit einer entsprechenden Aufblascharakteristik bereitzustellen,
die so beschaffen ist, dass das Risiko einer Verletzung eines Sitzinsassen,
der sich beim Aufblasen des Airbags am falschen Platz befindet, reduziert
oder vermieden wird.
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Die
vorliegende Erfindung strebt an, eine verbesserte Airbaganordnung
bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Airbaganordnung bereitgestellt, wobei die Airbaganordnung
einen Airbag und mindestens eine Halterung zur Montage des Airbags
an einem Teil des Sicherheitsgurtes beinhaltet, wobei der Airbag
mit einer Gaszufuhranordnung versehen ist, um einem Einlassbereich
des Airbags Gas zuzuführen,
dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassbereich, von einer oder
zwei Faltlinien begrenzt wird, die sich entfalten müssen, um
dem Gas zu ermöglichen,
von dem Einlassbereich in den übrigen
Airbag zu strömen,
wobei der Airbag eine Gasauslassanordnung besitzt, um Gas aus dem
Einlassbereich des Airbags auszulassen, falls ein hoher Gasdruck
innerhalb des Airbags entstehen sollte, wobei die Gaszufuhranordnung
ein Gaseinlassrohr aufweist, die sich ins Innere des Airbags erstreckt,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gaseinlassrohr mit einer Schneideeinheit
verbunden ist, die so konfiguriert ist, dass sie das Gaseinlassrohr
schneidet, wobei die Schneideeinheit in Reaktion auf Druck innerhalb
des Einlassbereiches des Airbags gesteuert wird.
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Vorzugsweise
ist die Schneideeinheit mit einer Vorsteuerleitung verbunden, die
sich vom Inneren des Einlassbereiches des Airbags zur Schneideeinheit
erstreckt, um die Schneideeinheit mit einem mit dem Druck im Airbag
entsprechenden Vorsteuerdruck zu versorgen.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Schneideeinheit ein Klingenelement, das beweglich ist,
um das Gaseinlassrohr zu schneiden, um Gas aus der Gaszufuhrstruktur
auslassen zu können.
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Vorzugsweise
ist der Airbag gefaltet, so dass zwei Ausgangsfaltlinien den Einlassbereich
des Airbags begrenzen, in den Gas einströmt und aus welchem Gas durch
die Gasauslassanordnung ausgelassen werden kann.
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Zweckmäßigerweise
werden Heftnähte
oder innen liegende Riemen bereitgestellt, um die Dicke des Airbags
zu begrenzen.
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Vorteilhafterweise
sind die Heftnähte
oder Riemen zerreißbar
oder elastisch verformbar, so dass sich die Heftnähte oder
Riemen ablösen,
wenn sie hohem Druck ausgesetzt werden.
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Damit
die Erfindung besser verstanden wird und weitere Merkmale davon
erkannt werden können,
wird die Erfindung nun beispielhaft unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Sitzinsassen und eines typischen, zuvor
vorgeschlagenen "Bag-in-Belt"-Airbags ist, wobei
sich der Airbag im aufgeblasenen Zustand befindet,
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2 eine
Ansicht eines Airbags ist, die den Stoff einer Seite des Airbags
und eines internen Verstärkers
sowie eine Heftnahtlinie und eine vorgeschlagene Faltlinie zeigt.
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3 eine
Ansicht des Verstärkers
aus 2 ist,
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4 eine
der 1 entsprechende Ansicht ist, die einen Airbag
darstellt, wenn er aufgeblasen ist,
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5 eine
der 1 entsprechende Ansicht ist, die einen modifizierten
Airbag darstellt,
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6 eine
weitere, der 1 entsprechende Ansicht ist,
die den Airbag der Erfindung darstellt, und
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7 eine
Querschnittsansicht durch einen Teil der Ausführungsform der 6 ist.
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Unter
anfänglichem
Bezug auf 1 der beiliegenden Zeichnungen
ist ein Sitzinsasse 1 gezeigt. Der Sitzinsasse ist mit
einem "Bag-in-Belt"-Airbag ausgestattet,
wobei der Airbag in der aufgeblasenen Form gezeigt wird. Es muss angemerkt
werden, dass der Airbag vollständig
aufgeblasen und somit fast kugelförmig ist. Es muss angemerkt
werden, dass der Airbag eine wesentliche wie durch den doppelseitigen
Pfeil dargestellte Abmessung d im Bereich zwischen den Schenkeln
und dem Unterleib des Sitzinsassen aufweist.
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Sollte
sich der Sitzinsasse in dem Moment in dem der Airbag aufgeblasen
wird nach vorn lehnen, kann der Airbag effektiv zwischen den Schenkeln
und dem Unterleib des Insassen gefangen sein. Es würde erwartet
werden, dass sich der Airbag bis zu seinem vollen Volumen aufbläst, wenn
dies jedoch eintritt, würde
der Airbag einem Sitzinsassen wesentliche Verletzungen, besonders
im Bereich des Unterleibs, welcher ein relativ weicher Teil des
menschlichen Körpers
ist, zufügen.
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2 stellt
Teile einer Airbaganordnung 10 dar. Die Airbaganordnung 10 beinhaltet
einen Airbag 11. Der Airbag 11 ist aus zwei übereinander
gelagerten Stoffschichten 12, 13 von identischer
Form gebildet. Die Erfindung kann selbstverständlich auch auf Airbags anderer
Ausgestaltung angewendet werden.
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Der
Airbag 10 weist, wenn er aufgeblasen ist, allgemein eine
gerade rechteckige Form auf. Der untere Teil des Airbags soll, wie
dargestellt, an einem Sicherheitsgurt montiert werden, so dass sich
der Airbag, wenn er aufgeblasen ist, direkt vor dem Rumpf des Sitzinsassen
befindet.
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Der
untere Teil des Airbags ist zu einer Seite hin mit einem externen
Montageelement 14 aus Stoff versehen, welches eine einem
Trichter ähnliche Form
aufweist. Das Element 14 definiert einen hervorstehenden
Hals 15, wobei der Hals 15 mit einer Vielzahl
davon abstehender Montagelaschen 16 versehen ist. Die Montagelaschen 16 können zum
Montieren des gesamten Airbags an dem Sicherheitsgurt eingesetzt
werden.
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Außer dass
der Hals 15 eine Stütze
für den gesamten
Airbag bereitstellt, beherbergt er auch einen Gaseinlass und einen
Gasauslass.
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Ein
interner Verstärker 17 erstreckt
sich in den Hals 15 sowie in eine wesentliche Tiefe in
den unteren Teil des Airbags. Der Verstärker 17 ist vielleicht
deutlicher in 3 dargestellt.
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Der
Verstärker 17 besteht
allgemein aus einer aus Stoff oder Ähnlichem gebildeten zylindrischen
Hülse.
Die Hülse
ist mit einem relativ engen Hals 18, der in dem oben genannten
Hals 15 untergebracht ist, und mit einem zylindrischen
Abschnitt 19 von größerem Durchmesser,
der sich in den unteren Teil des Airbags erstreckt, versehen.
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Ein
Gaseinlassrohr 20 wird bereitgestellt, welches sich vom Äußeren des
Airbags durch den Hals 18 in den Abschnitt 19 mit
dem größeren Durchmesser
der Hülse 17 erstreckt.
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Ein
Gasauslassrohr 21 wird ebenfalls bereitgestellt, wobei
sich das Auslassrohr nahe dem Äußeren des
Montageelements 14 erstreckt und nachfolgend durch einen
Schlitz 22 geht, der zu diesem Zweck in dem Montageelement
bereitgestellt wurde, wobei das Auslassrohr nachfolgend durch einen
im Verstärker 17 gebildeten
Schlitz 23 geht und sich somit auch in den Teil mit dem
vergrößerten Durchmesser 19 des
Verstärkers
erstreckt.
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In
dem bevorzugten Aspekt ist das Gasauslassrohr 18 besonders
starr hergestellt, was bedeuten soll, dass das Rohr nicht zusammenfällt, wenn
es äußerem Druck
ausgesetzt wird.
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Es
muss verstanden werden, dass bei normalem Betrieb des Airbags Gas
durch den Einlass 20 strömt und dazu dient, die Stoffhülse 17 aufzublasen, so
dass Gas aus dem offenen Ende 24 der Hülse 17 entweichen
kann, wie von den Pfeilen 25 angezeigt.
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In
dem beschriebenen Airbag ist eine Heftnahtlinie 30 bereitgestellt,
die sich in einer allgemein diagonalen Richtung teilweise über den
Airbag erstreckt. Die Heftnähte
dienen dazu, die zwei den Airbag bildenden Stoffschichten untereinander
zu verbinden. Die Heftnähte
beginnen an einem Punkt auf der vom Hals 15 entfernten
Seite des Airbags, an einem Punkt genau über dem Verstärker 17.
Die Heftnähte
erstrecken sich nach oben über
die Airbagrückseite
zu der mit dem Hals 13 ausgestatteten Seite des Airbags.
Die Heftnähte
enden an einem Punkt, der von der Peripherie des Airbags beabstandet
ist. Es muss anerkannt werden, dass die Heftnähte 30 anfangs eine
Kammer definieren, die den Verstärker 17 enthält und welche
so positioniert ist, dass sie Gas durch das Gaseinlassrohr 18 aufnehmen
kann. Ein Auslassdurchgang 31 ist zwischen dem Ende der Heftnähte und
der Peripherie des Airbags definiert, wobei der Auslassdurchgang 31 zum
Hauptteil oder der Hauptkammer 32 des Airbags führt.
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Es
muss anerkannt werden, dass, wenn der Airbag gefaltet ist, der Airbag
anfangs an einer vertikalen Faltlinie 33 entlang gefaltet
wird, die angrenzend an den Verstärker 17 platziert
ist, welcher entfernt vom Hals 15 liegt, und nachfolgend
an einer rechtwinkligen Faltlinie 34 gefaltet wird, die
sich über dem
Verstärker 17 erstreckt.
Diese Faltung definiert einen Einlassbereich für Gas, begrenzt von zwei Faltlinien,
obwohl der Einlassbereich von einer einzelnen Faltlinie definiert
werden könnte.
Die Faltlinie oder -linien müssen
den Airbag entfalten, damit er sich aufbläst. Es muss somit verstanden
werden, dass während
dieses anfänglichen
Faltens der Verstärker 17 nicht
gefaltet ist. Der Airbag wird dann nachfolgend so gefaltet oder
gerollt, dass der gefaltete oder gerollte Airbag dann verpackt wird
und an einen Sicherheitsgurt montiert werden kann.
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Das
Einlassrohr 20 kann aus Stoff gebildet sein. Der Stoff
kann so beschaffen sein, dass der Stoff zusammenfällt, wenn
er hohem Druck ausgesetzt wird. Somit agiert das Rohr als selbstregulierendes
Einwegventil.
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Das
Auslassrohr 21 ist jedoch vorzugsweise aus einem starreren
Rohr gebildet, so dass das Rohr nicht so leicht zusammenfällt.
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Beim
Auslösen
des Airbags wird anfangs Gas durch das Einlassrohr 20 in
den Airbag injiziert. Das Gas wird mit einer wesentlichen Geschwindigkeit
und einem sehr hohen Druck injiziert. Das Gas strömt in den
Verstärker 17,
der anschwillt und somit anfangs dazu tendiert, den Einlassbereich
des von den Faltlinien 33 und 34 begrenzten Airbags
zu füllen.
Erreicht der Druck in diesem Teil des Airbags einen entsprechenden
Schwellenwert, ist der Druck so hoch, dass er den Airbag zum Entfalten
bringt, wobei sich anfangs die Falte 34 entfaltet und nachfolgend sich
die Falte 33 entfaltet.
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Sollte
sich jedoch der Sitzinsasse signifikant nach vorn beugen, beispielsweise
wenn sich der Sitzinsasse nach vorn beugt, um seine Schuhe zu binden,
ist der Airbag nicht in der Lage, sich zu entfalten und der Druck
im Einlassbereich beginnt auf ein unakzeptables Niveau zu steigen.
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Sollte
diese Situation eintreten, wird der sehr hohe Druck durch das Auslass-
oder Ausgangsrohr 21 ausgelassen, da der hohe Druck hauptsächlich innerhalb
des Verstärkers 17 und
im übrigen
Einlassbereich herrschen wird und das Auslassrohr 21 nicht zusammenfallen
kann. Der Airbag wird sich nicht in einer Weise entfalten, durch
die ein Sitzinsasse verletzt werden könnte.
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Beugt
sich der Sitzinsasse nicht nach vorn, wird der Druck, wie oben erwähnt, die
Faltlinien 34 und 33 dazu bringen, sich zu entfalten.
Somit wird Gas in den Teil des Airbags unter der Heftnahtlinie 30 injiziert
und strömt
dann durch den Durchgang 31 in die obere Kammer 32.
Das Vorhandensein der Heftnahtlinie 30 stellt sicher, dass
der unterste Teil des Airbags, das heißt der Teil des Airbags, der
am nächsten
zum Verstärker 17 liegt,
und somit am nächsten
zum Sicherheitsgurt, woran der Airbag montiert ist, zumindest in
den Anfangsstufen der Entfaltung des Airbags keine signifikante
Dicke aufweist. Auf diese Weise ist, wie in 4 deutlich
wird, die Abmessung d des Airbags zwischen den Schenkeln und dem
Unterleib des Sitzinsassen 1 bedeutend geringer als in
der zuvor vorgeschlagenen in 1 dargestellten
Anordnung.
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Die
Heftnaht 30 kann in Form einer Reißnaht vorliegen, so dass, wenn
der Druck innerhalb des Hauptteils des Airbags einen vorbestimmten
Schwellenwert erreicht, die Naht zerreißt und so dem Airbag ermöglicht,
während
der letzten Stufen der Entfaltung eine eher kugelige Form gleich
des in 1 dargestellten vorherigen Vorschlags anzunehmen.
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Es
muss anerkannt werden, dass in einem modifizierten Airbag die Heftnahtlinie 30 durch
eine Linie interner Riemen von relativ kurzer Länge ersetzt werden, wobei die
Riemen Reißriemen
sind Es sollte auch verstanden werden, dass Reißnähte oder -riemen in einem zentralen
Bereich des Airbags bereitgestellt werden können, um die Dicke des Teils
des Airbags zu begrenzen, der sich vor der Brust des Sitzinsassen
befindet. Die Reißriemen
zerreißen
bei hohem Druck im Airbag.
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5 stellt
einen modifizierten Airbag dar. In dem in 5 gezeigten
Airbag 10 sind verschiedene der Merkmale gleich denen in
dem unter Bezug auf die 2 bis 4 beschriebenen
Airbag. Diese Merkmale werden mit den gleichen, zuvor verwendeten
Bezugszeichen versehen und diese Merkmale werden nicht noch einmal
beschrieben. Es muss beachtet werden, dass die dargestellte Airbaganordnung 10 wiederum
einen Airbag 11 beinhaltet, der aus zwei übereinander
gelagerten Stoffschichten 12 und 13 gebildet wird.
Der untere Teil des Airbags ist, wie oben beschrieben, mit einem
externen Montageelement 14 aus Stoff versehen, welches
einen Hals 15 und abstehende Montagelaschen 16 besitzt.
Wiederum wird ein Verstärker
bereitgestellt, der sich in den Hals 15 sowie in den unteren
Teil des Airbags erstreckt. Ein Gaseinlassrohr 20 wird
bereitgestellt, welches sich vom Äußeren des Airbags durch den Hals 18 des
Verstärkers
in den zylindrischen Abschnitt 19 erstreckt. In der beschriebenen
Ausführungsform
ist wiederum der Auslassdurchgang 31 als zwischen dem Ende
der Heftnahtlinie 30 und der Peripherie des Airbags definiert
bereitgestellt.
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In
der Airbaganordnung aus 5 wird eine doppelte Reißnaht 40 bereitgestellt,
wobei die doppelte Reißnaht
eine Reißnaht
in dem Montageelement 14, die an einer in dem Verstärker 17 bereitgestellten
inneren Reißnaht
ausgerichtet wird, umfasst.
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Die
aneinander ausgerichteten Reißnähte sind
angepasst, zu zerreißen
und auf diese Weise eine offene Lüftung zu schaffen, wenn ein
sehr hoher Gasdruck innerhalb des Verstärkers 17 vorliegt.
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Es
muss anerkannt werden, dass beim Entfalten des in 5 gezeigten
Airbags anfangs Gas durch das Einlassrohr 20 in den Airbag
injiziert wird. Das Gas strömt
in den Verstärker 17,
der anschwillt und somit anfangs dazu tendiert, den Einlassbereich des
von den Faltlinien 33 und 34 begrenzten Airbags zu
füllen.
Einiges Gas wird durch das offene Ende 24 des Verstärkers 17 strömen. Erreicht
der Druck in dem Einlassbereich des Airbags einen entsprechenden
Schwellenwert, ist der Druck so hoch, dass er den Airbag dazu bringt,
mit dem Entfalten zu beginnen, wobei sich anfangs die Falte 34 entfaltet
und sich nachfolgend die Falte 33 entfaltet.
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Sollte
sich jedoch der Sitzinsasse signifikant nach vorn beugen, ist der
Airbag nicht in der Lage, sich entlang der Faltlinien 33, 34 zu
entfalten und somit wird ein sehr hoher Druck innerhalb des Verstärkers 17 erzeugt.
Der innerhalb des Verstärkers 17 vorhandene
hohe Druck reicht aus, die übereinander gelagerten
Reißnähte 40 zum
Reißen
zu bringen und somit eine Lüftung
zu öffnen.
Die Lüftung
erstreckt sich zwischen dem Inneren des Verstärkers und der Atmosphäre, und
somit wird Gas aus der Gaszufuhrstruktur als Folge des hohen Gasdrucks,
der innerhalb des Einlassbereiches des Airbags herrscht, ausgelassen.
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Es
muss verstanden werden, dass sich unter den beschriebenen Umständen der
Airbag nicht so entfaltet, dass er den Sitzinsassen verletzt.
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Wendet
man sich nun 6 zu, wird ein Airbag der Erfindung
dargestellt. Viele der Merkmale des Airbags sind wiederum gleich
denen des in 2 bis 4 gezeigten
Airbags und diese Merkmale werden nicht noch einmal beschrieben.
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Es
muss angemerkt werden, dass in diesem besonderen Airbag der Erfindung
kein interner Verstärker 17 vorhanden
ist. Stattdessen erstreckt sich das Gaseinlassrohr 20 durch
das Montageelement 14 und in das Innere des Airbags an
einem Punkt innerhalb des Einlassbereiches des von den Faltlinien 33 und 34 begrenzten
Airbags.
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Eine
Schneideeinheit 50 ist an dem Montageelement 14 montiert.
Die Schneideeinheit 50 ist mit einer Vorsteuerleitung 51 verbunden,
die sich in den Einlassbereich des Airbags durch einen Teil des Montageelements 14 erstreckt.
Die Vorsteuerleitung 51 führt somit der Schneideeinheit 50 einen
Gasdruck zu, der proportional zu dem Druck ist, der jederzeit innerhalb
des von den Faltlinien 33 und 34 begrenzten Teils
des Airbags herrscht.
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7 stellt
die Schneideeinheit schematisch dar. Die Schneideeinheit umfasst
ein Gehäuse 52. Das
Montageelement 14 und das Gaseinlassrohr 20 erstrecken
sich durch das Gehäuse 52.
In dem Gehäuse
ist eine Klinge 53 enthalten. Die Klinge 53 wird zu
dem Montageelement 14 und dem Gaseinlassrohr 20 mittels
einer vorgespannten Feder 54 hin gelenkt. Die Klinge wird
durch einen Halter 55 in einer Ausgangsposition gehalten.
Der Halter 55 wird als eine Kolben- und Zylindereinheit
dargestellt, wobei sich die Kolbenstange des Kolbens durch eine Öffnung, die
in einem von der Klinge 53 getragenen Arm 56 gebildet
wird, erstreckt. Die Kolben- und Zylindereinheit wird durch die
Vorsteuerleitung 51 mit Gas versorgt. Die Anordnung sieht
so aus, dass wenn der Druck des von der Vorsteuerleitung 51 zugeführten Gases
einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt, sich der Kolben
bewegt und somit die Kolbenstange vom Arm 56 zurückzieht
und der Klinge 53 ermöglicht,
sich unter der von der Feder 54 erzeugten Vorspannung zu
bewegen. Bewegt sich die Klinge 53, wird die Klinge das
Montageelement 14 und auch das Gaseinlassrohr 20 abtrennen.
Der Airbaganordnung 10 durch das Gaseinlassrohr zugeführtes Gas wird
dann durch den unteren Teil des Gehäuses 52 ausgelassen,
wie schematisch durch die Pfeile 57 angezeigt. Selbstverständlich wird
das bereits im Airbag vorhandene Gas ebenfalls ausgelassen, indem es
in umgekehrter Richtung durch das Gaseinlassrohr strömt und auch
indem es in umgekehrter Richtung durch den abgetrennten Teil des
Montageelements strömt.
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Es
muss somit wiederum verstanden werden, dass, wenn während des
Entfaltens des Airbags der Druck in dem von den Faltlinien 33 und 34 begrenzten
Einlassbereich wesentlich ansteigt, der Airbag in Folge der Betätigung der
Schneideeinheit 50 daran gehindert wird, sich in einer
Weise zu entfalten, die dem Sitzinsassen Verletzungen zufügt.
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Die
Begriffe "umfassen" und "umfassend" sowie Variationen
davon, die in dieser Patentschrift und in den Ansprüchen verwendet
werden, bedeuten, dass die ausgeführten Merkmale, Schritte oder Zahlen
eingeschlossen sind. Die Begriffe sind nicht so zu verstehen, dass
das Vorhandensein anderer Merkmale, Schritte oder Komponenten ausgeschlossen
sind.