DE60223164T2

DE60223164T2 - Seitenaufprall-airbagvorrichtung

Info

Publication number: DE60223164T2
Application number: DE60223164T
Authority: DE
Inventors: Bruce Dearborn KALANDEK; Pongdet P. Rochester Wipasuramonton; Phillip J. Clarkston MACY; Jovica J. Warren JAKOVSKI; Mark O. Farmington Hills Olson; Michael A. Troy HAGUE; Shakir M. Sterling Heights SALMO; John C. Brown City MACLEAN
Original assignee: Joyson Safety Systems Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Inc
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2022-10-01
Also published as: US7044500B2; AU2002337746A1; EP1439988A2; US20030080541A1; WO2003037677A3; EP1439988A4; WO2003037677A2; EP1439988B1; DE60223164D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Seitenaufprall- und Überroll-Airbags.
Es wurden schon verschiedene Seitenaufprall-Airbags vorgeschlagen. Eine Klasse dieser Airbags ist in einem kompakten zusammengefalteten Zustand nahe dem Dachholm des Fahrzeugs verstaut und verläuft nach beim Entfalten allgemein parallel mit der Seite des Fahrzeugs, der Tür des Fahrzeugs oder dem Fensterbereich des Fahrzeugs nach unten, um eine gepolsterte Schranke zwischen einem Fahrzeuginsassen und dieser Seite des Fahrzeugs zu bilden. Der Stand der Technik zeigt diese Airbags vom Vorhangtyp eine, zwei und eventuell drei Säulen zwischen der A- und der D-Säule des Fahrzeugs überspannend. Der Airbag wird von einer Füllgasquelle wie einem Gasgenerator gefüllt. Der Gasgenerator kann an jedem beliebigen Ort innerhalb des Fahrzeugs positioniert sein, wie z. B. neben der A-, B-, C- und/oder D-Säule oder im Dachholm Der Gasgenerator kann von Verkleidungsmaterial oder einem Formteil bedeckt sein und direkt oder durch ein Füllrohr oder einen Füllkanal mit dem Airbag verbunden sein.
Die während eines Seitenaufprall erzeugten Kräfte sind allgemein horizontal und der geschützte Fahrzeuginsasse bewegt sich seitlich und rollt leicht in den Airbag und im Fahrzeug umher. Folglich sind etwaige auf den Airbag wirkende Reaktionskräfte meist allgemein horizontaler Art. Im Fall eines Unfalls mit Überschlagen kann es aber Situationen geben, in denen der Fahrzeuginsasse auf eine Weise gegen den Airbag reagiert, die dazu neigen würde, den Airbag aus seinem entfalteten Zustand in Richtung auf den Dachholm zu verschieben. Um diese Aufwärtsbewegung zu verhindern, hat der Stand der Technik ein Mittel zum Arretieren eines Abschnitts oder von Abschnitten des entfalteten Vorhang-Seitenaufprall-Airbags in Solllage entwickelt. Einer der Nachteile jener Systeme, die die Airbags in Solllage sichern oder arretieren, ist, dass es nach dem Unfall für den Fahrzeuginsassen schwieriger ist, den jetzt geleerten Vorhangairbag anzuheben und das Fahrzeug zu verlassen.
EP 0955213 beschreibt eine Seitenaufprall-Airbagvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei der Airbag ein auf einer Stange bewegliches Gleitelement hat, das in seinem unteren Bereich mit einer Arretierung für das Gleitelement versehen ist, um nach dem Aufblasen des Airbags eine Rückkehr des Gleitelements nach oben zu verhindern.
US-A-6237938 beschreibt eine Vorrichtung zum Unterstützen des Entfalten eines Vorhang-Airbags, wobei der Vorhang-Airbag ein an der A-Säule befestigtes Halteelement und ein Element hat, das an einer an der C-Säule des Fahrzeugs befestigten Führung oder Schiene befestigt ist. Mit der Abwärtsbewegung des Vorhang-Airbags bewegt sich das Element an der Schiene entlang und eine Sperre ist bereitgestellt, um das Gleitelement am Zurückkehren in die Ausgangsstellung zu hindern. US-A-5588672 beschreibt einen Vorhang-Airbag, der mit zwei Befestigungspunkten im oberen Fensterbereich und einem dritten Befestigungspunkt versehen ist, der in einer an der B-Säule nahe dem hinteren Rand des Fensterbereichs befestigten Schiene beweglich ist. In dieser Druckschrift wird auch gelehrt, den Befestigungspunkt am Ende seines Hubs entlang der Schiene zu sperren, um den Vorhang in einer ganz entfalteten Position zu halten.
Die vorliegende Erfindung sieht einen verbesserten Airbag vor, der während des Entfalten eine bevorzugte Ausrichtung sucht, die einen selbsttätig zentrierenden oder sperrenden Mechanismus bereitstellt, der der Neigung des Airbags, vom Fahrzeuginsassen in Richtung auf den Dachholm bewegt zu werden, widersteht und nach dem Unfall kann ein Fahrzeuginsasse den Airbag leicht aus dem Weg bewegen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein Seitenaufprall-Überroll-Vorhang-Airbagsystem mit einem Ankerstab und dem Airbag in einer verstauten Position.
1a ist eine vergrößerte Draufsicht eines Ankerstabs.
1b ist eine Seitenansicht eines Ankerstabs.
1c und 1d zeigen weitere Ausgestaltungen des Ankerstabs.
2 zeigt das System von 1 mit dem Airbag in einer entfalteten Position.
2a zeigt eine alternative Ausgestaltung des Ankerstabs.
3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Ankerstabs.
4 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Ankerstabs.
5 und 6 zeigen eine weitere Ausgestaltung des Ankerstabs.
7 und 8 zeigen eine Ausgestaltung der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 illustriert eine Seitenaufprall-Airbagvorrichtung 20, die Überrollschutz bieten kann, zur Verwendung in einem Fahrzeug 22 mit zwei oder mehr Tragsäulen, z. B. Säulen A-, B- und/oder C- und D-Säulen 24, 26, 28 und 30. Das Fahrzeug 22 weist einen Dachholm 32 und andere, nicht abgebildete Elemente auf.
Die Seitenaufprall-Airbagvorrichtung 20 weist einen Seitenvorbang-/Überroll-Airbag 40 auf, der eine oder mehrere aufblasbare und miteinander verbundene Kammern, wie in 2 gezeigt, und einen Einlass 42 hat, der mit einer Füllgasquelle wie einem Airbag-Gasgenerator 44 verbunden ist. Der Gasgenerator 44 ist an der A-Säule 24 montiert abgebildet, dieser Gasgenerator 44 kann sich aber auch an einer günstigen Stelle nahe am oder fern vom Airbag 40 befinden. Der Airbag weist eine Mehrzahl von Ankern 50 auf. In 1 weist der Airbag eine Mehrzahl von verstärkten Öffnungen auf, die das Anbringen des Airbags nahe dem Dachholm 32 erlauben. Die verstärkten Öffnungen können z. B. von mehreren Schichten von Stoff oder von Metall- oder Plastikringen gebildet werden. Beispielsweise können die Anker 50 zum Befestigen des Airbags am Fahrzeug 22 einen mit ihnen zusammenwirkenden Satz von Fahrzeugankern 51 aufnehmen, der sich vom Fahrzeug erstreckende Haken oder alternativ mit Gewinde versehene Befestigungselemente umfassen kann, die sich durch jede Öffnung 50 erstrecken. Der Airbag 40 weist einen beweglichen Anker 52 auf, der in einem nicht aufblasbaren Stoffabschnitt 54 ausgebildet ist.
In 2 wird der bewegliche Anker von einem dreieckigen Stoffabschnitt gebildet und ähnelt einem Segel, wobei es als Halteelement funktioniert, das sich extern von den aufblasbaren Abschnitten des Airbags befindet. Der bewegliche Anker kann Teil eines externen Halteelements sein, das z. B. von einem Stück Sicherheitsgurtband gebildet wird. Der bewegliche Anker weist eine Öffnung, wie in 2 gezeigt, im Stoff 54 oder durch eine daran angebrachte Scheibe oder ein daran angebrachtes Band 56, wie in 1 und 6 gezeigt, auf. Die Seitenaufprall-Airbagvorrichtung 20 weist ferner eine fahrzeugmontierte externe Halteelementführung 70 auf, die auch als Kraftlenkungs-Befestigungsmechanismus funktioniert, der in einer Ausgestaltung eine gebogene Stange 72 aufweist, die an ihren beiden Enden befestigt werden kann. Zum Beispiel kann die Halteelementführung 70 Befestigungsöffnungen 74a, 74b aufweisen, die zum Befestigen der Halteelementführung mit Befestigungselementen wie Gewindestiften am Fahrzeug verwendet werden können. Die Stange 72 verläuft durch Öffnung oder Scheibe 56, so dass der bewegte Anker auf dem Stab 72 gleiten kann. Die Systemmechanismen, d. h. der Gasgenerator, der Airbag und die Halteelementführung, sind vor dem Unfall dem Blick entzogen, z. B. durch geeignete Autoverkleidungsteile oder Verkleidungselemente an oder nahe den benachbarten Säulen und dem Dachholm.
1a und 1b zeigen genauere Details der externen Halteelementführung 70. Die Stange 72 weist drei Abschnitte 72a, 72b, 72c auf, wie in 1a gezeigt wird. Ein erster Abschnitt 72a ist allgemein in einem Winkel relativ zur Fahrzeugkonstruktion montiert. In vielen Fällen kann der erste Abschnitt 72a in einer allgemein vertikalen Ausrichtung (von etwa +/– 15 Grad) montiert sein, was in einigen Fällen allgemein parallel mit dem Hauptteil der hintersten Säule (die aus Blech gebildet ist) sein wird. Zwei Abschnitte 72a, 72c der Stange 72 sind vom dritten Abschnitt 72b abgewinkelt, der an oder nahe der Höhe des unteren Fensterrands montiert ist.
2 zeigt den Airbag in einem entfalteten Zustand und zeigt andere Merkmale der Seitenaufprall-Airbagvorrichtung 20. 2 zeigt die Mehrzahl von aufblasbaren Kammern 80a, 80b des Airbags, die durch einen nichtaufblasbaren Abschnitt 81 getrennt sind. Der untere vordere Teil des Airbags 82 ist durch ein drehbar montiertes oder biegungsfähigen Haltelement 82a auf bekannte Weise mit einem benachbarten Teil des Fahrzeugs oder dem Gasgenerator verbunden. Wenn der Airbag aufgeblasen wird, durchbricht er sein Schutzgehäuse (nicht gezeigt) und bewegt sich parallel mit der Fahrzeugseite abwärts, die wie erwähnt Fenster 90, 92, massive Teile des Fahrzeugs oder Säulen, die Fahrzeugtüren usw. aufweisen kann. Wenn der Airbag aufgeblasen wird, veranlasst er den beweglichen Anker 52 zum Abwärtsgleiten an der Stange 72.
Der Scheitelpunkt 76 der Stange 72 ist so positioniert, dass sich der bewegliche Anker 52 oder die Öffnung oder Scheibe 56 am Scheitelpunkt befindet, wenn der Airbag voll aufgeblasen ist. Wie in der Technik bekannt ist, neigt der Airbag beim Aufblasen dazu, in der Längsrichtung kürzer zu werden. Dieses Schrumpfen oder perspektivische Verkürzen des Airbags erzeugt eine Kraft, die vom Halteelement 84 zur Stange 72 verläuft. Während diese Kraft durch den beweglichen Anker 52 wirkt und gegen die Stange 76 reagiert, neigt sie zum selbsttätigen Zentrieren des beweglichen Ankers 52 an oder nahe dem Scheitelpunkt 76. Solange der Airbag aufgeblasen bleibt, wird jetzt jeder Neigung zum Drängen, Drücken oder sonstigen Bewegen des Airbags nach oben, wie von Kraft F angezeigt, wegen der von der gebogenen Stange beigetragenen entgegenwirkenden Reaktionskräfte widerstanden. Speziell wird die zwischen der Öffnung oder Scheibe 56 und der Stange 72 wirkende Reaktionskraft, wenn der Airbag geringfügig in die Abschnitte 72a gehoben oder zu Abschnitt 72c der Stange hinab gezogen wird, in eine selbstzentrierende Kraftkomponente zerlegt, die dazu neigt, den beweglichen Anker 52 in Richtung auf den Scheitel 72a zu drängen.
1c zeigt eine weitere Ausgestaltung des Ankerstabs oder der Ankerstange. Diese Figur zeigt ein(e) alternative(s) Halteelementführung oder Kraftlenkungselement 70a, die/das eine gebogene Stange 77' umfasst, die an ihrem Scheitel 76 eine einzelne Biegung hat. In 2a ist ein Schenkel 72c allgemein vertikal relativ zum Fahrzeug mit einem davon abgewinkelten Schenkel 72a montiert. In dieser Ausgestaltung hat Schenkel 72b eine Länge von null.
1d zeigt eine weitere Ausgestaltung der externen Halteelementführung. In dieser Ausgestaltung verläuft der Schenkel 72c der Stange 72' in seiner eingebauten Ausrichtung im Fahrzeug horizontal. 1d zeigt auch den Verlauf der Bewegung von Haltelement oder beweglichem Anker 52 aus einer verstauten Position 53a zu den Zwischenpositionen 53b, 53c zu einer aktiven Position 53d am Scheitel der Stange. Der bewegliche Anker in den anderen Ausgestaltungen bewegt sich ähnlich.
3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Ankerstabs oder der Ankerstange, in der das vordere Halteelement 84 durch eine Kombination aus einer gebogenen Stange 72'', die in einem weiteren beweglichen Anker 52a aufgenommen ist, der anfänglich nahe dem Dachholm positioniert und von Verkleidung verdeckt ist, ersetzt ist. Wenn der Airbag aufgeblasen wird, bewegt sich der bewegliche Anker 52a an seiner kooperierenden Stange 72'' hinab.
4 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Ankerstange. Der Kraftlenkungsmechanismus oder die Halteelementführung 70 wurde durch eine gebogene Stange 100 ersetzt, die relativ zur Richtung der Stangen 72 in den früheren Figuren entgegengesetzt ausgerichtet ist. Wenn der Airbag aufgeblasen wird, wird der bewegliche Anker 52 unter den Scheitel 102 am Stab hinab gezogen. Beim weiteren Aufblasen des Airbags neigt die perspektivische Verkürzung des Airbag dazu, zu bewirken, dass der gleitende Ankerpunkt versucht weiter am Stab 100 hinab zu gleiten, wie von Kraft F angezeigt, wodurch jeder Kraft widerstanden wird, die dazu neigt, den Airbag aufwärts zu bewegen.
Nach dem Unfall, d. h. nachdem beliebige der illustrierten Airbags weit genug entleert worden sind, kann der Fahrzeuginsasse den Airbag einfach anheben, so dass er leicht aus dem Fahrzeug aussteigen kann.
5 und 6 zeigen eine weitere Ausgestaltung der Ankerstange oder des Ankerstabs. 5 zeigt die Anordnung des Airbags 40 in Bezug auf ein weiteres Kraftlenkungselement wie Stab 120. Der Stab 120 ist vielen der oben beschriebenen Stäbe ähnlich, weist aber an seinem Scheitel 121 eine Diskontinuität oder Wölbung 122 auf. Der Scheitel und die Diskontinuität können rechts- oder linksseitig sein. Der bewegliche Airbaganker 52 wird von einem Stück Band 124 wie Sicherheitsgurtband gebildet, das an einem Teil des Airbags 40 angenäht ist, der nicht aufgeblasen wird. Das Band 124 kann als Halteelement bezeichnet werden. Am Halteelement ist ein Ring oder eine Scheibe 56 befestigt. Der Winkel des Stabs 120 verursacht, dass der Ring 56 auf Stab 120 gleitet. Weiterbewegen des Rings bringt den Ring in die Diskontinuität oder Wölbung 122, was eine mehr zwangsschlüssige Sperrung oder vorübergehende Sicherung oder Arretierung ergibt. Nach dem Unfall lässt sich der Ring leicht nach oben schieben. Sollte der Ring während des Entfalten des Airbags am Scheitel vorbei gleiten, gewährleistet der Winkel des Stabs, dass der Ring zu dem den Scheitel des Stabs umgebenden Bereich zurückkehrt.
Die diversen beschriebenen Stangen definieren im Wesentlichen einen bevorzugten Weg für den beweglichen Anker 52. Dieser Weg oder diese Bahn kann anderweitig als mit einer/einem separaten Stange oder Stab ausgebildet sein. Beispielsweise zeigen 7 und 8 eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Bahn einer beliebigen der obigen Stangen einstückig mit dem die diversen Säulen bildenden Blech ausgebildet ist. Der bewegliche Anker 52 kann in diesem Fall mit einem Gleitbefestigungselement 152 versehen sein, das durch den im Blech der Säule ausgebildeten geformten Kanal 150 gleitet. Diese Ausgestaltung bietet die gleiche Funktionalität, vielleicht aber mit Kosteneinsparungen. Außerdem kann der Kanal auch so ausgebildet sein, dass er beliebige der Diskontinuitäten 122 aufweist.

Claims

Seitenaufprall-Airbagvorrichtung (20), die folgendes umfasst: einen aufblasbaren Airbag (40), dafür eingerichtet, in einem Fahrzeug in einem verstauten Zustand nahe eines Dachbalkens (32) des Fahrzeugs eingebaut zu werden, und wenn der Airbag aufgeblasen wird, dehnt er sich allgemein vor einer benachbarten Seite des Fahrzeugs von dem verstauten Zustand zu einem entfalteten Zustand aus, wobei der Airbag (40) einen Satz von ersten Airbagankern (50) einschließt, die mit einem Satz von ersten Fahrzeugankern (51) innerhalb des Fahrzeugs verbunden sind, wobei der Airbag wenigstens einen beweglichen Airbaganker (152) an einem Ende des Airbags einschließt, und ein Kraftlenkungselement (150), das innerhalb des Fahrzeugs angebracht und dafür eingerichtet ist, den beweglichen Anker gleitend aufzunehmen und zu tragen, wobei sich der Airbag auf ein Aufblasen des Airbags (40) zu dem entfalteten Zustand bewegt, was bewirkt, dass der bewegliche Anker das Kraftlenkungselement hinab gleitet, so dass der bewegliche Anker auf ein Aufblasen des Airbags selbsttätig bei oder nahe der Mitte des Kraftlenkungselements positioniert wird und jeder Neigung des Vorhangs widersteht, nach oben sich zu bewegen oder bewegt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftlenkungselement (150) einen geformten Kanal (150) einschließt, der in einer benachbarten Fahrzeugsäule (24, 26, 28, 30) geformt ist.
Seitenaufprall-Airbagvorrichtung (20) nach Anspruch 1, wobei das Kraftlenkungselement (150) einen Scheitelpunkt (76) hat, der dazu neigt, zu bewirken, dass sich der bewegliche Airbaganker (152) selbsttätig zentriert.
Seitenaufprall-Airbagvorrichtung (20) nach Anspruch 2, wobei das Kraftlenkungselement (150) ein zwangsschlüssiges Merkmal (122) einschließt.
Seitenaufprall-Airbagvorrichtung (20) nach Anspruch 1, wobei das Kraftlenkungselement (150) einen Scheitelpunkt (76) einschließt, der von dem Airbag (40) weg gerichtet ist.