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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Airbagvorrichtung, welche einen
Insassen schützt,
indem ein Airbag bei einer Fahrzeugkollision entfaltet bzw. aufgeblasen
wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Airbagvorrichtung,
welche rasch einen Airbag in einer angemessenen Form auch mit einer
Aufblasvorrichtung mit geringer Leistung entfalten kann.
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Hintergrund und zu lösende Probleme
der Erfindung
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Airbagvorrichtungen,
wie z.B. eine Fahrerseiten-Airbagvorrichtung, eine Beifahrerseiten-Airbagvorrichtung,
eine rückseitige
Airbagvorrichtung und eine Seiten-Airbagvorrichtung werden verwendet,
um den Insassen bei einer Fahrzeugkollision zu schützen. Die
gesamte Beifahrerseiten-Airbagvorrichtung bei den verschiedenen
Airbagvorrichtungen ist in einem Armaturenbrett untergebracht, welches sich
an der Vorderseite der Kabine befindet.
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6(A) und 6(B) sind
schematische Seitenansichten, welche die Art und Weise eines Einsatzes
einer momentan typischen Beifahrerseiten-Airbagvorrichtung erläutern. 6(A) stellt einen Zustand während einer
Auslösung
dar, und 6(B) stellt einen Zustand
dar, bei welchem der Beifahrer gegen einen aufgeblasenen Airbag
stößt.
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Die
in 6 dargestellte Airbagvorrichtung weist einen Halter
R auf, welcher in dem oberen Teil eines Armaturenbretts IP eines
Fahrzeugs derart angeordnet ist, dass er einer Windschutzscheibe
W gegenüberliegt.
Ein sackförmiger
Airbagkörper
B und eine Aufblasvorrichtung I zur Zuführung eines Füllgases
in den Airbagkörper
B sind in dem Halter R untergebracht. Der Airbagkörper B ist
normalerweise gefaltet und in dem Halter R untergebracht.
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Typischerweise
beträgt
die Kapazität
des aufgeblasenen Airbagkörpers
B 100 bis 130 Liter. Die Aufblasvorrichtung I kann 400 bis 550kPa
an Füllgas bei
einem Tank von 60 Litern zuführen.
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Die
in 6 dargestellte Airbagvorrichtung arbeitet wie
folgt:
Wenn Füllgas
von der Aufblasvorrichtung I bei einer Fahrzeugkollision in den
Airbagkörper
B zugeführt wird,
dehnt sich der Airbagkörper
B entlang der Windschutzscheibe W des Fahrzeugs aus und der untere Teil
des Airbagkörpers
B entfaltet sich dicht an dem Bereich des Oberschenkels eines Beifahrers
PS, wie es in 6(A) dargestellt ist.
Nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, ist der Airbagkörper B vollständig entfaltet,
und der Beifahrer PS, welcher sich aufgrund der Trägheit nach
vorn bewegt, stößt gegen
den entfalteten Airbagkörper
B, wie es in 6(B) dargestellt ist.
Danach wird die Trägheitskraft
des Körpers
des Beifahrers PS durch den Airbagkörper B absorbiert.
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Der
Beifahrerseiten-Airbag besitzt eine Kapazität, welche größer als
diejenige des Fahrerseiten-Airbags (ungefähr doppelt so groß) ist.
Die Aufblasvorrichtung zum raschen Aufblasen des Beifahrerseiten-Airbags
muss eine Leistung erzeugen, welche höher als diejenige für den Fahrerseiten-Airbag ist.
Für den
Fall, dass ein Hindernis genau hinter dem Armaturenbrett IP existiert,
vergrößert sich
jedoch ein Aufprall, welcher auf das Hindernis während des Aufblasens aufgebracht
wird, wenn sich die Leistung der Aufblasvorrichtung erhöht.
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Dementsprechend
dachte man sich, die Leistung der Aufblasvorrichtung der Airbagvorrichtung
einfach zu verringern, um den Aufprall zu vermindern. Wenn jedoch
nur die Aufblasvorrichtungsleistung verringert wird, ohne die anderen
Strukturen der Airbagvorrichtung zu verändern, tritt das folgende Problem
auf.
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7(A) und 7(B) sind
schematische Seitenansichten, welche die Art und Weise eines Entfaltens
eines Beifahrerseiten-Airbags erläutern, bei welchem die Leistung
der Aufblasvorrichtung absichtlich verringert wird. 7(A) stellt
einen Zustand während
eines Aufblasens dar, und 7(B) stellt
einen Zustand dar, bei welchem der Beifahrer zu dem Airbag, welcher
aufgeblasen wird, vor bewegt wird.
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Die
Arbeitsweise und das Problem der in 7 dargestellten
Airbagvorrichtung, bei welcher die Aufblasvorrichtungsleistung verringert
wird, sind wie folgt:
Bei einer Fahrzeugkollision wird Füllgas von
einer Aufblasvorrichtung I' in
einen Airbagkörper
B zugeführt.
Auch wenn der Airbagkörper
B in einem Bereich von dem Kopf bis zu dem Bauch des Beifahrers PS
aufgeblasen ist, wie es in 7(A) dargestellt
ist, ist er dennoch nicht vollständig
zu der Zeit aufgeblasen, wenn sich der Beifahrer PS dorthin vor
bewegt, wenn die Aufblasvorrichtungsleistung verringert ist. Aus
diesem Grund wird im schlimmsten Fall die Trägheitskraft des Beifahrers
PS nicht ausreichend absorbiert, wie es in 7(B) dargestellt
ist.
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Das
US-Patent Nr. 3,642,303 offenbart einen Airbag mit einem unteren
Airbag-Abschnitt
und einem oberen Airbag-Abschnitt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Der
Airbag dieser Airbagvorrichtung weist eine Struktur auf, bei welcher
ein Kopf-Airbag
(oberer Airbag-Abschnitt) auf einem Torso-Airbag (unteren Airbag-Abschnitt) mit einer Öffnung dazwischen
angeordnet ist. Wenn der Airbag aufgeblasen wird, stößt der Rumpf
eines Beifahrers zuerst gegen den Torso-Airbag, und der auf diese
Weise aufgebrachte Aufprall bewirkt, dass das Füllgas in dem Torso-Airbag durch
die Öffnung
in den Kopf-Airbag strömt.
Es wird angenommen, dass dies eine effiziente Verwendung des Gases
ermöglicht.
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf solch einen Hintergrund
gemacht worden, und eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Airbagvorrichtung
bereitzustellen, welche schnell einen Airbag in eine angemessene
Form sogar mit einer Aufblasvorrichtung mit geringer Leistung aufblasen
kann.
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Mittel zur
Lösung
der Probleme
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Airbagvorrichtung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, gelöst. Die
abhängigen
Ansprüche
definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Um
das vorab genannte Problem zu überwinden,
weist eine erfindungsgemäße Airbagvorrichtung
einen Airbag, welcher vor einem Sitz eines Beifahrers eines Autos
aufgeblasen wird, und eine Aufblasvorrichtung zum Einblasen von
Gas, um den Airbag aufzublasen, auf, wobei der Airbag aufweist einen
unteren Airbag-Abschnitt,
um die Schultern und die Brust eines erwachsenen Beifahrers zu halten, wenn
er aufgeblasen ist, einen oberen Airbag-Abschnitt, welcher sich
von dem unteren Airbag-Abschnitt derart erhebt, dass er den Kopf
des erwachsenen Beifahrers hält,
wenn er aufgeblasen ist, und einen Teilungsstoff mit einem inneren
Lüftungsloch, um
die Airbag-Abschnitte zu trennen, und wobei Füllgas von der Aufblasvorrichtung
direkt dem unteren Airbag-Abschnitt zugeführt wird und durch das innere Lüftungsloch
dem oberen Airbag-Abschnitt zugeführt wird.
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Wenn
der Airbag aufgeblasen wird, wird bei der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
der untere Airbag-Abschnitt zuerst aufgeblasen, um so die Schultern
und die Brust des erwachsenen Beifahrers zu halten und den Beifahrer
daran zu hindern, sich vorwärts
zu bewegen. Aus diesem Grund ist der Grad der Effektivität des Verhinderns
der Vorwärtsbewegung
des Beifahrers höher
als derjenige bei der in dem US-Patent Nr. 3,624,303 offenbarten
Vorrichtung, bei welcher der untere Airbag-Abschnitt gegen den Rumpf
des erwachsenen Beifahrers stößt. Der obere
Airbag-Abschnitt wird durch Gas aufgeblasen, welches über den
unteren Airbag-Abschnitt und das innere Lüftungsloch zugeführt wird.
Das Gas enthält Gas,
welches von dem unteren Airbag-Abschnitt übertragen wird, welches durch
den Beifahrer in den oberen Airbag-Abschnitt gedrückt und
gequetscht wird. Ein solcher Mechanismus macht es möglich, den
Beifahrer zuverlässiger
zurückzuhalten,
auch wenn die Aufblasvorrichtungsleistung geringer als bei der allgemeinen
Airbagvorrichtung ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
liegt die Kapazität
des unteren Airbag-Abschnitts, wenn er aufgeblasen ist, vorzugsweise
bei 60 bis 90 Liter.
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In
diesem Fall kann der untere Airbag-Abschnitt sogar mit einer Aufblasvorrichtung
mit geringer Leistung mit einer hohen Geschwindigkeit aufgeblasen
werden, indem die Kapazität
des unteren Airbag-Abschnitts relativ klein ausgebildet wird.
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Bei
der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
liegt die Leistung der Aufblasvorrichtung vorzugsweise bei 300 bis
400kPa für
den Fall, dass ein aufnehmender Abschnitt eine Kapazität von 60
Liter besitzt.
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Auf
diese Weise kann ein Aufprall auf ein Hindernis aufgrund des Aufblasens
des Airbags verringert werden, indem die Leistung der Aufblasvorrichtung
gering eingestellt ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
ist der obere Airbag-Abschnitt vorzugsweise wie ein nach oben zeigendes
dreieckiges Prisma geformt und weist eine Kapazität von 20
bis 40 Liter auf, wenn er aufgeblasen ist, und ein Zwischen raum
ist zwischen der Vorderseite des aufgeblasenen Airbags und einer
Windschutzscheibe ausgebildet.
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Auf
diese Weise kann die Leistung der Aufblasvorrichtung weiter verringert
werden, indem die Kapazität
des oberen Airbag-Abschnitts vermindert wird.
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Bei
der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
ist eine Mehrzahl von inneren Lüftungslöchern in der
Rückseite
des Teilungsstoffs derart ausgebildet, dass sie voneinander in der
Rechts-Links-Richtung beabstandet sind, und der obere Airbag-Abschnitt kann ein
Gasentladungs-Lüftungsloch
aufweisen.
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Da
auf diese Weise ein Gasentladungspfad von dem unteren Airbag-Abschnitt
durch das Gasentladungs-Lüftungsloch
zu dem oberen Airbag-Abschnitt in einem relativ frühen Stadium
des Aufblasens des Airbag sichergestellt werden kann, kann ein Aufprall,
welcher auftritt, wenn der Airbag während des Aufblasens gegen
das Hindernis stößt, verringert werden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
ist vorzugsweise eine rückseitige
Oberfläche des
oberen Airbag-Abschnitts leicht von einer rückseitigen Oberfläche des
unteren Airbag-Abschnitts zu der Vorderseite versetzt, wenn der
Airbag aufgeblasen ist. Folglich ist eine den Kopf zurückhaltende Oberfläche des
oberen Airbag-Abschnitts vor eine die Schulter/die Brust zurückhaltende
Oberfläche des
unteren Airbag-Abschnitts versetzt.
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Dadurch
wird der untere Airbag-Abschnitt zuerst aufgeblasen, um die Schultern
und die Brust des Beifahrers zurückzuhalten,
und ein Bereich (gequetschter Bereich) des unteren Airbag-Abschnitts auf
der Rückseite
der rückseitigen
Oberfläche
des oberen Airbag-Abschnitts beginnt gequetscht zu werden. Das Gas,
welches durch den gequetschten Bereich gedrückt wird, strömt durch
das innere Lüftungsloch
in den oberen Airbag-Abschnitt, so dass der obere Airbag-Abschnitt
allmählich
aufgeblasen wird. Da die rückseitige
Oberfläche
des oberen Airbag-Abschnitts
leicht nach vorn versetzt ist, wenn der obere Airbag-Abschnitt nahezu
vollständig
aufgeblasen ist, wird der Kopf des Beifahrers in einen Kontakt mit
dem oberen Airbag-Abschnitt gebracht und wird durch den weichen
oberen Airbag-Abschnitt
aufgenommen. Während
sich der Beifahrer nach vorn bewegt, wird der untere Airbag-Abschnitt
weiter gequetscht, und das Gas strömt kontinuierlich in den oberen
Airbag-Abschnitt. Gas, welches unnötig ist, um den Kopf des Beifah rers
zurückzuhalten,
wird von den Lüftungslöchern, welche
in den rechten und linken Seitenflächen des oberen Airbag-Abschnitts
ausgebildet sind, abgeleitet. Folglich bleibt der aufgeblasene obere
Airbag-Abschnitt weich und kann den Kopf des Beifahrers sanft zurückhalten.
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Bei
der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
kann der Airbag gefaltet sein, so dass der Basisabschnitt zu der
Rückseite
versetzt ist, und die anderen Abschnitte sind wie eine Ziehharmonika
vor dem Basisabschnitt gefaltet.
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Wenn
der Airbag während
des Aufblasens gegen ein Hindernis stößt, kann das vordere Ende des
Airbags dadurch leicht zwischen dem Hindernis und der Windschutzscheibe
verlaufen. Daher wird ein Aufprall auf das Hindernis verringert.
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Bei
der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
kann der Basisabschnitt auf der unteren Seite des unteren Airbag-Abschnitts
des Airbags ein Gasentladungs-Lüftungsloch
aufweisen. Die vorab beschriebene Entfaltungsart macht es möglich, den
Airbag vorzugsweise von der Rückseite
des Basisabschnittes aufzublasen.
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Da
das Gas durch das Lüftungsloch
aus dem Airbag entladen wird, um so den Aufprall aufgrund des Aufblasens
des Airbags zu verringern, wenn das normale Aufblasen des Airbags
behindert wird, ist es dadurch möglich,
den Aufprall auf das Hindernis, welches in der Aufblasrichtung des
Airbags aufgrund des Aufblasens des Airbags vorhanden ist, zu vermindern.
Im Gegensatz dazu ist das Lüftungsloch
abgedeckt, wenn der Airbag normal aufgeblasen wird, da es sich in
Kontakt mit der oberen Oberfläche
des Armaturenbretts befindet, und daher wird kaum Gas verloren.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Darstellung, welche die Konfiguration einer
Airbagvorrichtung gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt
(, wenn das Aufblasen des Airbags abgeschlossen ist).
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2 ist
eine Querschnittsansicht, welche die Konfiguration der Airbagvorrichtung
darstellt (vor und am Beginn des Aufblasens des Airbags).
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3(A) und 3(B) sind
schematische Seitenansichten, welche die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
erläutern. 3(A) stellt den Anfangszustand eines Aufblasens (erste
Stufe) dar, und 3(B) stellt einen
Zustand dar, in welchem der Airbag beginnt, gegen den Beifahrer
zu stoßen
(zweite Stufe).
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4(C) und 4(D) sind
schematische Seitenansichten, welche die Arbeitsweise der Airbagvorrichtung
darstellen. 4(C) stellt einen Zustand
dar, in welchem der Kopf des Beifahrers beginnt, gegen einen oberen
Airbag-Abschnitt zu stoßen
(dritte Stufe), und 4(D) stellt einen
Zustand dar, bei welchem die Vorwärtsbewegung des Beifahrers
nahezu gestoppt ist (vierte Stufe).
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5 ist
eine schematische Seitenansicht, welche einen anderen Vorgang der
erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
darstellt.
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6(A) und 6(B) sind
schematische Seitenansichten, welche eine Entfaltungsweise einer momentan
typischen Beifahrerseiten-Airbagvorrichtung erläutern. 6(A) stellt
einen Zustand während
eines Aufblasens dar, und 6(B) stellt
einen Zustand dar, in welchem ein Beifahrer gegen einen aufgeblasenen
Airbag stößt.
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7(A) und 7(B) sind
schematische Seitenansichten, welche eine Entfaltungsweise einer vorherrschenden
Beifahrerseiten-Airbagvorrichtung für einen Fall darstellen, bei
welchem die Aufblasvorrichtungsleistung absichtlich verringert ist. 7(A) stellt einen Zustand während des
Aufblasens dar, und 7(B) stellt einen
Zustand dar, in welchem sich ein Beifahrer zu einem Airbag, welcher
aufgeblasen wird, vor bewegt.
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Beschreibung
der Ausführungsformen
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Die
folgende Beschreibung wird mit Bezug auf die Zeichnungen gemacht.
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Bei
der folgenden Beschreibung sind die Richtungen nach oben, nach unten,
nach rechts, nach links, nach vorn und nach hinten durch die Pfeile
in den Zeichnungen dargestellt.
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Eine
Airbagvorrichtung 1 dieser Ausführungsform ist eine Airbagvorrichtung
für einen
Sitz eines Beifahrers. Wie in 1 und 2 dargestellt ist,
ist ein Halter 3 der Airbagvorrichtung 1 in dem oberen
Teil eines Armaturenbretts IP eines Fahrzeugs derart angeordnet,
dass er einer Windschutzscheibe W des Fahrzeugs gegenüberliegt.
Wie in 2 dargestellt ist, nimmt der Halter 3 einen
sackförmigen
Airbag-Körper 10 und
eine Aufblasvorrichtung 5 auf.
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Der
Airbagkörper 10 ist
wie ein Sack, welcher aus Nylon oder Ähnlichem hergestellt ist, geformt.
Der Airbagkörper 10 weist
einen unteren Airbag-Abschnitt 11, einen oberen Airbag-Abschnitt 21 und
einen Teilungsstoff 31 auf, welcher sich zwischen den Airbag-Abschnitten 11 und 21 befindet,
wie es in 1 dargestellt ist.
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Zuerst
wird der untere Airbag-Abschnitt 11 beschrieben.
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Der
untere Airbag-Abschnitt ist wie ein Sack geformt, welcher sich allmählich von
der Vorderseite zu der Rückseite
nach unten vergrößert, wenn
er aufgeblasen wird. Die Kapazität
des aufgeblasenen unteren Airbag-Abschnitts 11 beträgt 60 bis
90 Liter. Eine Öffnung
eines Basisabschnittes 13 des unteren Airbag-Abschnitts 11 ist
mit einer Airbag-Platte 7 an dem Boden des Halters 3 befestigt,
wie es in 2 dargestellt ist. Eine rückseitige
Oberfläche 15 des
unteren Airbag-Abschnitts 11 dehnt
sich zu einer Position aus, um z.B. die Schultern und die Brust
eines erwachsenen Beifahrers während
des Aufblasens zu halten.
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Neben
dem Basisabschnitt 13 des unteren Airbag-Abschnitts 11 dicht
bei dem Beifahrer sind Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 derart ausgebildet,
dass sie sich nach unten öffnen,
wie es in 1 dargestellt ist. In dieser
Ausführungsform
sind vier Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 in
der Rechts-Links-Richtung angeordnet, wobei jedes einen Durchmesser
von 40 bis 60mm aufweist. Während
der gesamte Bereich der Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 geeignet abhängig von
der Aufblasvorrichtungsleistung geändert werden kann, beträgt er bei
dieser Ausführungsform
50 bis 120cm2. Solange die Anzahl der Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 mindestens
zwei ist, kann der gesamte Bereich davon geeignet in dem vorab angegebenen
Bereich liegen. Wenn die Anzahl verringert wird, muss natürlich der Öffnungsbereich
jedes Lüftungsloch
vergrößert werden.
Eine Haube 19 wird an die Unterseite des Basisabschnitts 13 des
unteren Airbag-Abschnitts 11 genäht. Die Haube ist aus demselben
Material hergestellt wie dasjenige des Airbagkörpers 10, zum Beispiel
aus Nylon. Die Haube wird in einer Bogenform außerhalb der Lüftungslöcher 17 aufgeblasen,
wenn das Gas abgeleitet wird. Die Funktionen der Lüftungslöcher 17 und
der Haube 19 werden später
beschrieben.
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Als
Nächstes
wird der obere Airbag-Abschnitt 21 beschrieben.
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Der
obere Airbag-Abschnitt 21 ist wie ein nach oben zeigendes
dreieckiges Prisma geformt, welches sich von dem unteren Airbag-Abschnitt 11 erhebt,
wenn es aufgeblasen ist. Die Kapazität des aufgeblasenen oberen
Airbag-Abschnitts 21 beträgt 20 bis 40 Liter. Eine rückseitige
Oberfläche 23 des oberen
Airbag-Abschnitts 21 vergrößert sich
zu einer Stellung, um so den Kopf des erwachsenen Beifahrers zu
halten, wenn der Airbag aufgeblasen ist. Wenn der Airbag aufgeblasen
ist, ist die rückseitige Oberfläche 23 des
oberen Airbag-Abschnitts 21 um mehr als 50mm (einen Abstand "t" in 1) von der rückseitigen
Oberfläche 15 des
unteren Airbag-Abschnitts 11 zu der Vorderseite versetzt
angeordnet. Da dieser Abstand "t" sichergestellt ist,
stößt der obere
Airbag-Abschnitt 23 nicht gegen den Kopf des Beifahrers
während
er aufgeblasen wird, sondern stößt gegen
den Kopf des Beifahrers, wenn er nahezu vollständig aufgeblasen ist, wodurch
der Kopf des Beifahrers sanft zurückgehalten wird. Wenn der Airbag aufgeblasen
ist, ist ein Zwischenraum zwischen einer vorderen Oberfläche 25 (vorderseitige
Oberfläche) des
oberen Airbag-Abschnitts 21 und der Windschutzscheibe W
ausgebildet. Gasentladungs-Lüftungslöcher 27 (mit
z. B. einem Durchmesser von 50mm) sind auf der rechten und der linken
oberen Seitenfläche
des oberen Airbag-Abschnitts 21 ausgebildet.
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Der
Teilungsstoff 31 wird nun beschrieben.
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Der
Teilungsstoff 31 ist derart angeordnet, dass er den unteren
Airbag-Abschnitt 11 und den oberen Airbag-Abschnitt 21 trennt.
Der Teilungsstoff 31 weist innere Lüftungslöcher 33 auf. Der Durchmesser
der inneren Lüftungslöcher 33 beträgt 50 bis 70mm.
Bei dieser Ausführungsform
sind zwei innere Lüftungslöcher 33 mit
einem Durchmesser von 60mm auf der rechten und linken Rückseite
mit einem Zwischenraum dazwischen ausgebildet. Diese inneren Lüftungslöcher 33 dienen
dazu, die kinetische Energie des Beifahrers zu absorbieren, indem Gas
dort hindurch bei einem normalen Aufblasvorgang des Airbags entladen
wird, und um einen Gasentladungspfad sicherzustellen, wenn der Airbagkörper 10 während des
Aufblasens gegen ein Hindernis stößt.
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In
einem gefalteten Zustand (vor einem Aufblasen), wie er in 2 dargestellt
ist, ist der Airbagkörper 10 mit
solch einer Konfiguration derart aufbewahrt, dass der Basisabschnitt 13 des
unteren Airbag-Abschnitts 11 gegenüber der Rückseite versetzt ist, und die
anderen Abschnitte sind wie eine Ziehharmonika vor dem Basisabschnitt 13 gefaltet.
Solch eine Aufbewahrungsart ermöglicht,
dass sich die untere Seite des unteren Airbag-Abschnitts 11 des
Airbagkörpers 10 während eines
Aufblasens zuerst nach außen
ausdehnt, wie es durch eine Strichpunktlinie mit zwei Punkten in 2 dargestellt
ist. Die Art und Weise eines folgenden Aufblasens des Airbags wird
später
mit Bezug auf 3 bis 5 beschrieben.
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Als
Nächstes
wird die Aufblasvorrichtung 5 beschrieben.
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Die
Aufblasvorrichtung 5 ist eine Vorrichtung, welche Gas zum
Aufblasen der Airbagvorrichtung 10 erzeugt. Die Leistung
der Aufblasvorrichtung 5 ist derart eingestellt, dass sie
relativ niedrig ist, so dass die maximale Leistung 300 bis 400kPa
für einen
Fall beträgt,
in welchem ein aufnehmender Abschnitt eine Kapazität von 60
Liter besitzt. Die Aufblasvorrichtung 5 ist wie ein Zylinder
geformt, welcher eine zylindrische äußere Umfangsoberfläche aufweist,
und beinhaltet ein Treibmittel (nicht dargestellt). Ein Zünder (nicht
dargestellt) ist mit der Aufblasvorrichtung 5 verbunden.
Der Zünder
zündet
das Treibmittel innerhalb der Aufblasvorrichtung 5 abhängig von
einem Zündsignal
von einem Sensor (nicht dargestellt). Ein anderer Typ einer Aufblasvorrichtung
führt ein
Aufblasen durch, indem ein unter hohem Druck stehendes Inertgas
verwendet wird.
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Als
Nächstes
wird die Funktion der Airbagvorrichtung 1 mit der vorab
beschriebenen Konfiguration beschrieben.
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In
einem normalen Zustand des Fahrzeugs ist der Airbagkörper 10 in
dem Halter 3 gefaltet und untergebracht (siehe 2).
Wenn das Fahrzeug rasch abbremst, erfasst der Sensor (nicht dargestellt) die
Abbremsung und sendet ein Zündsignal
zu dem Zünder,
wobei das Treibmittel durch den Zünder gezündet wird und das Füllgas durch
die Aufblasvorrichtung 5 erzeugt wird. Das erzeugte Füllgas wird zuerst
direkt dem unteren Airbagabschnitt 11 zugeführt und
wird dann durch die inneren Lüftungslöcher 33 des
Teilungsstoffs 31 dem oberen Airbagabschnitt 21 zugeführt.
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Aufblas-
und Arbeitsprozesse des Airbagkörpers 10 in
einem normalen Zustand werden im Detail im Folgenden mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben.
Es wird angenommen, dass ein Beifahrer PS ein Erwachsener ist und
den Sicherheitsgurt nicht trägt.
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3(A) und 3(B) sind
schematische Seitenansichten, welche die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
erläutern. 3(A) stellt den Ausgangszustand eines
Aufblasens (erste Stufe) dar, und 3(B) stellt
einen Zustand dar, in welchem der Airbag beginnt, gegen den Beifahrer
zu stoßen
(zweite Stufe).
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4(C) und 4(D) sind
schematische Seitenansichten, welche die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
erläutern. 4(C) stellt einen Zustand dar, in welchem
der Kopf des Beifahrers beginnt, gegen den oberen Airbag-Abschnitt zu stoßen (dritte
Stufe), und 4(D) stellt einen Zustand
dar, in welchem die Vorwärtsbewegung
des Beifahrers nahezu gestoppt ist (vierte Stufe).
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Erste Stufe
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Wie
in 3(A) dargestellt ist, ragt der
gefaltete Airbagkörper 10 über das
Armaturenbrett IP hervor und beginnt sich zu der Rückseite
zu entfalten. Da in diesem Fall die Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 in
dem Basisabschnitt 13 des unteren Airbag-Abschnitts 11 dicht
bei dem Beifahrer bedeckt sind, da sie sich in einem Kontakt mit
der oberen Oberfläche des
Armaturenbretts IP befinden, wird kaum irgendwelches Gas durch die
Lüftungslöcher 17 verloren.
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Zweite Stufe
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Wie
in 3(B) dargestellt ist, wird der
untere Airbag-Abschnitt 11 zuerst rasch aufgeblasen und dehnt
sich zu den Schultern und der Brust des erwachsenen Beifahrers PS
aus, und die rückseitige Oberfläche 15 des
unteren Airbag-Abschnitts stößt gegen
die Schultern und die Brust des Beifahrers PS. Da die Schultern
und die Brust dadurch an einer Bewegung nach vorn gehindert werden,
kann sich der Kopf des Beifahrers nicht einfach der Windschutzscheibe
W nähern.
Der obere Airbag-Abschnitt 21 beginnt sich zu entfalten,
indem Gas, welches von dem unteren Airbag-Abschnitt 11,
welcher durch die Schultern und die Brust des Beifahrers PS gedrückt und
gequetscht wird, durch die inneren Lüftungslöcher 33 des Teilungsstoffs 31 zugeführt wird,
hinzugefügt
wird.
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Dritte Stufe
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Wie
in 4(C) dargestellt ist, ist der Airbagkörper 10 nahezu
vollständig
aufgeblasen, und der Kopf des Beifahrers PS beginnt gegen den oberen Airbag-Abschnitt 21 zu
stoßen.
Da in diesem Fall der Abstand "t" (siehe 1)
zwischen der rückseitigen Oberfläche 15 des
unteren Airbag-Abschnitts 11 und der rückseitigen Oberfläche 23 des
oberen Airbag-Abschnitts 21 sichergestellt ist, stößt der obere Airbag-Abschnitt 23 nicht
gegen den Kopf des Beifahrers während
er aufgeblasen wird, sondern stößt gegen
den Kopf des Beifahrers, wenn er nahezu vollständig aufgeblasen ist, wodurch
der Kopf des Beifahrers sanft zurückgehalten wird.
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Vierte Stufe
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Wie
in 4(D) dargestellt ist, wird der
Airbagkörper 10 durch
den Beifahrer PS, welcher sich weiter nach vorn bewegt, gedrückt und
gequetscht, wobei das Gas von den Gasentladungs-Lüftungslöchern 27,
welche auf beiden Seiten des oberen Airbag-Abschnitts 21 ausgebildet
sind, entladen wird, und die vorwärts bewegende Energie des Beifahrers PS
wird absorbiert, so dass die Vorwärtsbewegung des Beifahrers
PS gestoppt wird. Einiges Gas wird von den Gasentladungs-Lüftungslöcher 27 entladen, wobei
der Kopf des Beifahrers sanft gegen den oberen Airbag-Abschnitt 21 stößt.
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Auf
diese Weise kann die Airbagvorrichtung 1 dieser Ausführungsform
den Airbagkörper 10 sogar mit
der Aufblasvorrichtung mit geringer Leistung geeignet aufblasen,
deren maximale Leistung 300 bis 400 kPa beträgt, um so
den Beifahrer PS bei einer Fahrzeugkollision geeignet zurückzuhalten.
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Die
erfindungsgemäße Airbagvorrichtung 1 arbeitet
zum Beispiel auch in einem Zustand richtig, in welchem ein Hindernis
vor dem Sitz des Beifahrers des Fahrzeugs angeordnet ist, wie es
im Folgenden beschrieben wird. Die Funktion der Airbagvorrichtung 1 wird
im Folgenden beschrieben, wobei angenommen wird, dass ein solcher
Zustand vorliegt.
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5 ist
eine schematische Seitenansicht, welche die andere Funktion der
erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung
erläutert.
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Wie
in 5 dargestellt ist, wird angenommen, dass sich
ein Objekt OB genau vor dem Armaturenbrett IP befindet, welches
sich in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug rasch abgebremst wird,
vor dem Sitz des Beifahrers des Fahrzeugs angeordnet ist. Wenn die
Airbagvorrichtung 1 betätigt wird,
ragt der Airbagkörper 10,
welcher sich gefaltet und aufbewahrt in dem Halter 3 befindet,
zuerst über das
Armaturenbrett IP hervor, (dargestellt durch eine durchgezogene
Linie in 5). Dann stößt ein unterer Abschnitt des
unteren Airbag-Abschnitts 11 des Airbagkörpers 10 relativ
dicht an dem Basisabschnitt 13 gegen einen vorderen oberen
Abschnitt des Objekts OB zu Beginn des Aufblasens, und das normale Aufblasen
des Airbags wird behindert. In diesem Fall sind die Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 in
dem Basisabschnitt 13 des unteren Airbag-Abschnitts 11 noch
offen, ohne sich in Kontakt mit der oberen Oberfläche des
Armaturenbrett IP zu befinden, und daher wird das Gas durch die
Lüftungslöcher 17 aus
dem Airbag entladen, so dass die aufblasende Kraft des Airbags vermindert
und der Aufprall auf dem Objekt OB verringert wird.
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Darauf
folgend verlaufen die Abschnitte des unteren Airbag-Abschnitts 11,
welcher wie eine Ziehharmonika gefaltet ist, nacheinander zwischen
der Oberseite des Objekts OB und der Windschutzscheibe W aufgrund
einer Faltungseigenschaft während des
Aufbewahrens, und der Airbagkörper 10 wird
in der Reihenfolge aufgeblasen, wie es durch eine Strichpunktlinie
mit einem Punkt, eine Strichpunktlinie mit zwei Punkten und eine
Punkt-Linie in 5 dargestellt ist. Da das Aufblasen
in solch einer Reihenfolge ausgeführt wird, wird ein Aufprall
auf das Objekt OB aufgrund des Aufblasens des Airbags verringert,
und das Objekt OB prallt kaum zurück. Die Faltungsart des Airbagkörpers 10 ist
nicht auf diejenige, welche in 2 dargestellt
ist, beschränkt,
und irgendeine Faltungsart kann eingesetzt werden, solange ein Abschnitt
des Airbags mit den Gasentladungs-Lüftungslöchern 17,
welcher an dem Halter 3 dicht bei dem Beifahrer befestigt
ist, zuerst aufgeblasen wird.
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Die
erfindungsgemäße Airbagvorrichtung kann
als ein Mehrstufenaufblassystem in Kombination mit einem Gewichtssensor
und einem Unfallschweresensor dienen. Die Gasladungsrate wird für Säuglinge
und Kinder niedrig eingestellt und für erwachsene Passagiere hoch
eingestellt. Alternativ kann die Gasladungsrate rela tiv gering eingestellt werden,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gering ist (Aufblasen mit einer
geringen eingeschalteten Rate), und kann hoch eingestellt werden,
wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen einem Mittelwert und hoch
liegt (Aufblasen mit einer hohen eingeschalteten Rate). Die Airbagvorrichtung
kann in Kombination mit einem Sitzsensor, einem kapazitiven Sensor,
einem Bildverarbeitungssystem usw. eingesetzt werden.
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Vorteile
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Es
ist aus der vorab gegebenen Beschreibung offensichtlich, dass die
vorliegende Erfindung die Airbagvorrichtung bereitstellen kann,
welche den Airbag rasch in einer angemessenen Form sogar mit der
Aufblasvorrichtung mit geringer Leistung aufblasen kann.