-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft die Fahrzeugsicherheit. Spezieller
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine neue Vorrichtung
und ein neues Verfahren zum Verteilen von Aufblasgasen in einem
Kissen in einem aufblasbaren Vorhang-Airbagmodul.
-
2. Einschlägige Technologie
-
Das
Einschließen
von aufblasbaren Sicherheitsrückhaltevorrichtungen
oder Airbags ist heutzutage ein gesetzliches Erfordernis für viele
neue Fahrzeuge. Airbags werden in typischer Weise im Lenkrad und
im Armaturenbrett auf der Insassenseite eines Fahrzeuges eingebaut.
Bei einem Unfall mißt
ein Beschleunigungsmesser in dem Fahrzeug die anormale Abbremsung
und löst
die Zündung
einer explosiven Ladung aus. Expandierende Gase aus der Ladung füllen die
Airbags bzw. Luftsäcke,
die sich unmittelbar vor dem Fahrer und dem Insassen aufblasen,
um diese gegen ein Aufschlagen gegen die Windschutzscheibe zu schützen. Seitenaufprallairbags,
die als aufblasbare Vorhänge
bzw. Vorhang-Airbags bekannt sind, sind auch als Antwort auf den
Bedarf nach ähnlichem
Schutz gegen einen Aufprall in Querrichtung oder gegen die Seite
des Fahrzeuges entwickelt worden.
-
Trotz
ihres enormen lebensrettenden Potentials war jedoch der Wirkungsgrad
der von Seitenaufprallairbags durch die Geschwindigkeit, mit welcher Aufblasgase
das Kissen zu füllen
in der Lage sind, etwas begrenzt. Seitenaufprallkissen sind oft
entwickelt, um sich nach unten zu entfalten und zu entrollen, um
sich neben einer Person aufzublasen und diese gegen einen Aufschlag
auf die Tür
oder das Fenster während
eines seitlichen Aufpralles zu halten. Da ein Fahrzeuginsasse sich
nach vom lehnen, sich im Sitz zurücklehnen oder in irgendeiner
Position dazwischen befinden kann, werden diese Kissen oft etwas
lang gestaltet, um sicherzustellen, daß der Insasse auf das Kissen
auftrifft.
-
Kissen
für aufblasbare
Vorhangairbags werden oft durch einen Gasgenerator aufgeblasen,
der entweder vor oder hinter dem Kissen angeordnet ist. In konsequenter
Weise besteht anders als bei vielen Frontaufprallairbags zwischen
dem Gasgenerator und dem äußersten
Kissenmaß ein
langer Gasfließweg.
Die Länge
des Gasfließweges
ist aus einer Anzahl von Gründen
problematisch.
-
Ein
solcher Grund besteht darin, daß die
Kissen nicht in der Lage sind, sich schnell genug aufzublasen, um
einen optimalen Schutz zu geben. Da die meisten Airbagsysteme nicht
in der Lage sind, eine Kollision zu erfassen, bevor der Aufprall
begonnen hat, muß sich
der Airbag von einer umaufgeblasenen Staukonfiguration zu einer
voll aufgeblasenen Konfiguration innerhalb eines kleinen Bruchteils
einer Sekunde bewegen. Der lange Fließweg erhöht die Zeit, die für die Aufblasgase
erforderlich sind, das Kissen zu durchqueren. So kann das Kissen
nicht einen voll aufgeblasenen Zustand erreichen, bevor der Fahrzeuginsasse
auf das Kissen aufprallt.
-
Bei
einem Versuch, für
den längeren
Gasfließweg
einen Ausgleich zu schaffen, wurden Gasgeneratoren mit einer höheren "Anstiegsgeschwindigkeit" oder Geschwindigkeit
der Druckzunahme ausgestoßener
Gase und einem höheren
Volumen an ausgestoßenen
Gasen verwendet. Leider gibt es, wenn die Aufblasgase unter einem
höheren
Druck stehen, eine höhere
Beschädigungsgefahr
für das Kissen.
Gase unter hohem Druck erzeugen Beanspruchungen in dem Material
des Kissens, die dazu neigen können,
das Kissenmaterial aufzureißen
oder das Kissen entlang der Dichtnähte zu spalten, wodurch die
Wirksamkeit des Kissens gefährdet
wird.
-
Ferner
kann selbst dann, wenn der Gasgenerator eine größere Gasmenge erzeugt, das
Aufblasgas sich in dem Abschnitt des Kissens ganz nahe am Gasgenerator
ausdehnen, statt zu den entferntesten Erstreckungen des Kissens
weiterzuströmen. Infolgedessen
kann das Kissen nicht rechtzeitig gleichmäßig aufgeblasen werden, um
Insassen gegen einen Aufprall richtig zu schützen.
-
Vorhandene
Airbagkonfigurationen, die entwickelt wurden bei dem Versuch, dieses
Problem zu lösen,
haben auch einige Nachteile. Einige sind schwierig und/oder teuer
herzustellen, teilweise wegen zusätzlicher Bohr-, Stanz-, Ausricht-,
Anbringtätigkeiten
und dergleichen, die ausgeführt
werden müssen.
Durch einige wird der Einbauaufwand des Airbags erhöht, denn
es gibt Teile, die vor dem Einbau des Kissens in ein Fahrzeug in
ein fertiges Kissen eingefügt
werden müssen.
Andere erfordern zusätzliche
Zeit, um wegen des Rückstromes
oder einer anderen fortgesetzten Bewegung der Aufblasgase in dem
Kissen nach dem Aufblasen einen stationären Zustand zu erreichen.
-
Ein
bekanntes Kissen für
ein aufblasbares Vorhang-Airbagmodul (auf welchem der Oberbegriff des
Anspruchs begründet
ist) ist in
US-B1-6199898 offenbart.
Das Kissen weist zwei Membranen auf, die an ihren Rändern zusammengenäht sind,
um eine aufblasbare Schutzzone zu bilden. Ein zylindrisches Gasverteilungsteil
wird durch ein bandartiges Materialblatt gebildet, dessen Ränder durch
dasselbe Nähen,
mit welchem die Ränder
der Membranen verbunden sind, zusammen verbunden werden.
-
Deshalb
gibt es Bedarf an einer Vorrichtung und einem Verfahren zum Verteilen
von Aufblasgasen in einem aufblasbaren Kissen in einer vergleichsweise
gleichmäßigen und
schnellen Weise. Ferner besteht ein Bedarf nach einer solchen Vorrichtung und
einem Verfahren, der mit einem Minimum an zusätzlichem Aufwand zur Herstellung
und für
den Einbau des Kissens ausgeführt
werden kann. Ferner gibt es einen Bedarf nach einer solchen Vorrichtung
und einem Verfahren, die bzw. das in der Lage ist, den Einsatzort
der Aufblasgase zu stabilisieren, wenn das Kissen voll aufgeblasen
wurde.
-
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
Vorrichtung und das Verfahren der vorliegenden Erfindung sind als
Antwort auf den derzeitigen Stand der Technik entwickelt worden,
insbesondere als Antwort auf die Probleme und Bedürfnisse
in der Technik, die durch derzeit zur Verfügung stehende Anbringsysteme
und Ver fahren für
Airbagkomponenten noch nicht voll gelöst wurden. Es ist deshalb Gesamtaufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Verteilen
von Aufblasgas in einem Airbagkissen mit einem hohen Grad an Aufblasgeschwindigkeit
und Gleichmäßigkeit,
für wirtschaftliche
Herstellung und wirtschaftlichen Einbau und Aufblasstabilität vorzusehen.
-
Ein
aufblasbares Vorhang-Airbagmodul gemäß der vorliegenden Erfindung
hat ein auf blasbares Kissen, welches aufgebaut ist, den Schutz
eines Fahrzeuginsassen gegen den Aufprall gegen eine seitliche Oberfläche des
Fahrzeuges zu optimieren, wie z. B. eine Tür oder ein Fenster. Das Kissen
hat vorzugsweise mindestens eine Schutzzone und kann optional mehrere
Schutzzonen haben, deren jede dem Schutz eines Insassen dienen kann.
Somit kann ein einziges Kissen z. B. eine hintere Tür oder Oberfläche sowie
eine vordere Tür
abdecken, so daß ein Insasse
eines Rücksitzes
ebenso geschützt
werden kann wie ein Insasse eines Vordersitzes. Die Schutzzonen
können
durch eine Verbindungszone verbunden sein, die ausgestaltet ist,
Zug bzw. Spannung und Aufblasgas zwischen die Schutzzonen zu führen.
-
Das
Kissen hat eine erste Membran und eine zweite Membran, deren jede
einen inneren Abschnitt und einen äußeren Rand hat, welcher im
wesentlichen den inneren Abschnitt umgibt. Die erste Membran hat
auch eine Befestigungsfläche,
die in dem inneren Teil der ersten Membran angeordnet ist und längs eines
Teils der Länge
des inneren Abschnittes verläuft.
Die erste und die zweite Membran sind an den äußeren Rändern derart angebracht, daß die inneren
Abschnitte einander zugewandt sind, um die eine oder die mehreren
Schutzzonen des Kissens zu bilden. Jede Schutzzone kann in eine
Anzahl von Kammern aufgeteilt sein, die zum Beispiel im wesentlichen
stehend bzw. senkrecht angeordnet sein können.
-
Die
Membranen können
in einer Anzahl unterschiedlicher Arten angebracht werden, einschließlich Nähen, Hochfrequenzschweißen, chemisches oder
Klebeverbinden oder dergleichen. Die Kammern können durch die Verwendung eines ähnlichen Verfahrens
oder durch die Verwendung eines ganz anderen Anbringprozesses voneinander
getrennt werden.
-
Ein
Aufblaskanal ist längs
eines Abschnittes der Länge
des Kissens angeordnet und ist an der Montageoberfläche der
ersten Membran derart angebracht, daß der Aufblaskanal in einer
oder mehreren Schutzzonen des Kissens angebracht ist. Der Aufblaskanal
ist angekoppelt, um Aufblasgas aus einem Gasgenerator aufzunehmen,
z. B. durch Verbinden einer Gasleitung zu dem Gasgenerator und zu
dem Aufblaskanal. Der Aufblaskanal hat eine Vielzahl von Löchern, die
entlang seiner Länge
angeordnet sind, und zwar zum Verteilen der Aufblasgase über oder durch
das Kissen.
-
Der
Aufblaskanal kann eine Leitung mit einer Gestalt haben, Aufblasgas
zu leiten. Zusätzlich
kann der Aufblaskanal eine Montagelasche haben mit einem Aufbau,
so daß sie
an der Befestigungsfläche der
ersten Membran angebracht werden kann. Im Betrieb kann der Aufblaskanal
den anfänglichen
Stoß des
sich ausdehnenden, erwärmten
Aufblasgases aufnehmen und verteilen, wodurch eine Beschädigung der
Membranen des Kissens verhindert wird. Weiterhin kann der Aufblaskanal
derart ausgestaltet sein, daß Aufblasgase
frei durch Löcher
aus dem Aufblaskanal auszutreten in der Lage sind, nicht aber ebenso
frei wieder eintreten können.
-
Zum
Beispiel kann ein Gasauslaß-Ausläufer längs der
Länge der
Leitung verlaufen; der Gasauslaß kann
eine im wesentlichen verjüngt
zulaufende Gestalt haben mit einem vergrößerten Ende zu der Leitung
hin und einem engen Ende von der Leitung fort. Die Löcher können in
dem schmalen Ende gebildet sein. Wenn infolgedessen der Druck in
der Leitung größer ist
als der Druck außerhalb
der Leitung, bleibt das vergrößerte Ende
offen und in Fließverbindung
mit der Leitung. Wenn der Druck außerhalb der Leitung jedoch
größer wird
als derjenige innerhalb der Leitung, wird der Gasauslaß-Ausläufer zusammengedrückt, schließt die Löcher und
begrenzt die Fluidverbindung zwischen der Leitung und dem Gasauslaß-Ausläufer. Infolgedessen
kann der Rückfloß von Aufblasgasen
in den Aufblaskanal hinein begrenzt werden, und der Druck in dem
Kissen kann deshalb direkt nach dem Aufblasen vergleichsweise stabil
sein.
-
Die
Anbringung der Befestigungslasche an der Befestigungsoberfläche kann
durch eine der oben erwähnten
Anbringverfahren ausgeführt
werden. Um die Befestigungslasche über das Hochfrequenzschweißen anzubringen,
kann der Aufblaskanal aus einem Material auf Urethanbasis aufgebaut sein
oder er kann aus einem Stoff aufgebaut sein und an der Befestigungslasche
mit Urethan beschichtet werden. Die Befestigungsoberfläche kann
in ähnlicher
Weise mit einem Material auf Urethanbasis beschichtet werden, so
daß die
Befestigungslasche an der Befestigungsfläche mit Hochfrequenz angeschweißt werden
kann.
-
Die
Löcher
können
strategisch angeordnet und bemessen sein, um den Fluß der Aufblasgase
in jedem Abschnitt des Kissens zu steuern. Spezieller können die
Löcher
bemessen oder in einer veränderbaren
Weise im Abstand so angeordnet sein, daß sich das Kissen längs seiner
Länge im
wesentlichen gleichmäßig aufbläst. Zum
Beispiel können
die Löcher
zu dem Eintrittspunkt des Aufblasgases hin vergleichsweise kleiner
gemacht sein und können
weiter in das Kissen hinein größer werden.
Somit wird der Gasfluß in
die dem Gasgenerator nächstliegenden Abschnitte
des Kissens durch die Fließeinengung bzw.
Flußdrosselung,
die sich durch die kleineren Löcher
ergibt, begrenzt. Der Fluß in
die Abschnitte weiter vom Gasgenerator weg ist weniger gedrosselt,
um die Tatsache auszugleichen, daß die Aufblasgase über einen
größeren Abstand
strömen
müssen,
um jene Abschnitte des Kissens zu erreichen.
-
Alternativ
können
die Löcher
in einer veränderlichen
Art im Abstand angeordnet sein, so daß die Löcher eng an der Eintrittsstelle
des Aufblasgases vergleichsweise weit beabstandet sind und weiter von
der Eintrittsstelle weg vergleichsweise enger zusammenliegen. Die
Löcher
können
dann eine gleichmäßige Größe haben.
Das Vorhandensein einer größeren Lochzahl
verringert die Flußdrosselung,
welche den Aufblasgasen auferlegt sind, die sich in die Abschnitte
des Kissens bewegen, welche von der Eintrittsstelle weiter weg sind.
-
Der
Aufblaskanal kann auf eine Vielzahl von Arten leicht hergestellt
werden. Zum Beispiel kann der Aufblaskanal aus einem Material auf
Urethanbasis in der gewünschten
Gestalt extrudiert werden. Die Gasauslaßerstreckung kann vollständig geschlossen und
wahlweise zum Schaffen der Löcher
geöffnet
gebildet werden. Alternativ kann der Aufblaskanal aus einem Werkstück mit einem
Schlitz entlang der Länge
des Werkstückes
gebildet werden. Abschnitte des Schlitzes können für die Verwendung als Löcher ausgewählt werden;
der Schlitz kann dann dadurch geschlossen werden, daß man Anbringflächen des Schlitzes
ausschließlich
zwischen den ausgewählten Abschnitten
anbringt. Der Aufblaskanal kann auch aus einem Stoff unter Verwendung
herkömmlicher Stoffformungs-
und/oder Anbringverfahren gebildet werden.
-
Durch
das Modul und das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann ein
Kissen einen gleichmäßigeren
Luftstrom aufnehmen, der vergleichsweise gleichmäßig in alle Teil des Kissens
geführt
wird. Ferner kann die Aufblasbeanspruchung ohne das Risiko einer
Beschädigung
des Kissens absorbiert werden. Noch weiter kann eine fortgesetzte
Bewegung der Aufblasgase, nachdem das Kissen gefüllt wurde, durch die Verwendung
einer Aufblaskanalgestaltung zur Verhinderung des Rückflusses
beschränkt
werden. Und weiterhin können
diese Vorteile und weitere dazu erhalten werden, ohne daß man für das aufblasbare
Vorhang-Airbagmodul erhebliche Gesamtherstellungs- oder Einbaukosten
hinzufügt.
-
Diese
und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich deutlich aus der folgenden Beschreibung und den anliegenden
Ansprüchen
oder kann man durch die Praxis der Erfindung erfassen, wie nachfolgend
erläutert wird.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuges, bei dem eine Ausführungsform
eines aufblasbaren Kissens für
eine Doppelschutzzone gemäß der Erfindung
eingeschlossen ist.
-
2 ist
eine Seitenansicht des Kissens der 1 im Schnitt,
wobei ein Aufblaskanal längs
der Länge
beider Schutzzonen des Kissens angeordnet ist.
-
3 ist
eine Vorderansicht des Kissens der 1 im Schnitt
unter Darstellung des Aufblaskanals während des Aufblasens des Kissens,
in welchem der Druck innerhalb des Aufblaskanals größer ist
als der Druck außerhalb
des Kanals, so daß das
Aufblasgas frei aus dem Gasauslaßausläufer herausfließen kann.
-
4 ist
eine Vorderansicht des Kissens der 1 im Schnitt
unter Darstellung des Aufblaskanals nach dem Aufblasen des Kissens,
wobei der Druck außerhalb
des Aufblaskanals größer ist
als der Druck innerhalb des Kanals, so daß sich der Auslaßausläufer schließt, um den
Rückfluß des Auslaßgases zu blockieren.
-
5 ist
eine Seitenansicht eines Abschnittes einer alternativen Ausführungsform
eines Aufblaskanals gemäß der Erfindung,
wobei die Löcher veränderliche
Größen haben,
um eine im wesentlichen gleichmäßige Fließgeschwindigkeit
des Aufblasgases längs
der Länge
des Kissens zur Verfügung
zu stellen.
-
6 ist
eine Seitenansicht einer anderen alternativen Ausführungsform
eines Aufblaskanals, in welchem die Löcher durch sich verändernde
Abstände
getrennt sind, um eine im we sentlichen gleichmäßige Fließgeschwindigkeit des Aufblasgases
entlang der Länge
des Kissens zur Verfügung
zu stellen.
-
7 ist
eine perspektivische Ansicht eines Herstellungsverfahrens eines
Aufblaskanals, wobei die nach den 2 bis 6 eingeschlossen
sind, diese aber nicht darauf beschränkt sind, und zwar durch die
Verwendung eines Werkstückes
mit einem Schlitz, der wahlweise geschlossen ist, um den Gasauslaß-Ausläufer mit
seinen zugeordneten Löchern zu
schaffen.
-
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die
derzeit bevorzugten Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung versteht man am besten unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen, bei denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen
durchweg bezeichnet sind. Es versteht sich, daß die Komponenten der vorliegenden
Erfindung, wie sie in den Figuren hier allgemein beschrieben und
dargestellt sind, in einer weiten Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen
angeordnet und ausgestaltet sein könnten. Somit soll die folgende
ausführlichere
Beschreibung der Ausführungsformen
des Moduls und des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung, wie
sie in den 1 bis 7 veranschaulicht
werden, den Geltungsbereich der Erfindung gemäß den Ansprüchen nicht begrenzen, sondern
dient lediglich der Darstellung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung.
-
Die
vorliegende Erfindung verwendet die Prinzipien einer kompressiblen
Fluidströmung,
um die Verteilung der Aufblasgase in einem Kissen zu steuern. Die
Geschwindigkeit, mit welcher ein kompressibles Fluid in ein Volumen
eintritt, erhöht
sich mit der Druckdifferenz mit der Neigung, das Fluid in das Volumen
sowie die Querschnittsfläche
zu drücken,
durch welche das kompressible Fluid hindurchgehen muß, um in
das Volumen einzutreten. Bei Abwesenheit irgendeiner Blockierung
bewegt sich ein kompressibles Fluid unter Druck im allgemeinen in alle
Richtungen nach außen.
-
An
der Eintrittsstelle der Aufblasgase, welche in ein aufblasbares
Kissen eintreten, haben die Aufblasgase einige unterschiedliche
Richtungen, in welchen sie expandieren können. Ohne Führungsmerkmale
in dem Airbag bewegt sich ein großer Teil der Aufblasgase in
den Abschnitt des Kissens direkt neben der Eintrittsstelle. Wenn
das Kissen Kammern hat, nehmen die dem Einlaß nächstliegenden Kammern anfänglich den
größeren Teil
der Einlaßgase auf.
Ein vergleichsweise kleinerer Teil erreicht die weiter von dem Einlaß entfernten
Kammern. Dieses Problem kann noch größer bei Kissen sein, die mehrere
Schutzzonen haben; die Schutzzonen sind durch vergleichsweise schmale
Durchgänge
verbunden, durch welche ein vergleichsweise kleiner Teil der Aufblasgase
anfänglich
hindurchgeht, um die am weitesten vom Einlaß entfernte Schutzzone zu erreichen.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft ein System und ein Verfahren, durch
welches der Massendurchfluß von
Aufblasgas in jeden Abschnitt des Kissens gesteuert werden kann.
Ein System von Fließbeschränkungen
in der Form eines Aufblaskanals mit einer Vielzahl von Löchern entlang
seiner Länge kann
ausgestaltet sein, um die Auswahl des Querschnittsbereiches zu gestat ten,
durch welchen die Aufblasgase hindurchgehen müssen, um jeden Abschnitt des
Kissens zu erreichen. So kann der Fluß der Aufblasgase kanalisiert
und beschränkt
werden, um ein vergleichsweise gleichförmiges Aufblasen des Kissens
zur Verfügung
zu stellen. Diese Prinzipien werden in größerer Einzelheit in Verbindung
mit der folgenden Beschreibung und den dazugehörigen Figuren gezeigt und beschrieben.
-
Unter
Bezugnahme auf 1 sind zwei Kissen 10 gemäß einer
möglichen
Ausführungsform
der Erfindung in einem Fahrzeug 12 eingebaut gezeigt. Jedes
der Kissen 10 kann einen Teil eines aufblasbaren Vorhang-Airbagmoduls
oder eines Airbagsystems bilden, das für den Schutz von Fahrzeuginsassen
gegen seitlichen Aufprall konfiguriert ist. Das Fahrzeug 12 hat
eine Längsrichtung 13,
eine Querrichtung 14 und eine Transversalrichtung 15.
Das Fahrzeug 12 hat ferner Vordersitze 16, die
seitlich von ersten Querflächen 17 oder
Vordertüren 17,
wie in dem Fahrzeug 12 der 1 gezeigt
ist, versetzt sind. Das Fahrzeug 12 hat auch Rücksitze 18,
die von zweiten Querflächen 19 oder
rückwärtigen Türen 19 gemäß Darstellung
seitlich beabstandet sind.
-
Ein
oder mehrere Beschleunigungsmesser 20 oder ähnliche
Aufprallabfühlvorrichtungen
erfassen eine plötzliche
seitliche Beschleunigung (oder Verlangsamung) des Fahrzeuges 12 und übermitteln elektrische
Signale über
elektrische Leitungen 22 zu einer oder mehreren Druckgasquellen 24 oder
Gasgeneratoren 24. 1 zeigt
nur einen Gasgenerator 24, der zum Aufblasen beider Kissen 10 konfiguriert ist.
-
Der
Gasgenerator 24 kann die Form eines hohlen Druckgefäßes annehmen,
welches ein chemisch reaktionsfähiges
Material und/oder komprimiertes Gas enthält, welches nach der Aufbringung von
Elektrizität
aktiviert oder freigegeben wird, um eine Ausströmung von Aufblasgasen vorzusehen. Jedes
Kissen 10 kann eine Gasleitung 26 haben, um Aufblasgase
aus dem Gasgenerator 24 zu dem Kissen 10 zu führen. Der
Gasgenerator 24 kann mit einer solchen Schnelligkeit arbeiten,
daß vor
dem vollständigen
Reagieren des Fahrzeuges 12 auf den Aufprall die Kissen 10 sich
aufgeblasen haben, um die Fahrzeuginsassen gegen einen Aufprall
zu schützen.
-
Die
Beschleunigungsmesser 20 und Gasgeneratoren 24 können in
einem Motorraum 30 oder Armaturenbrett 32 des
Fahrzeuges 1 verstaut sein, wie in 1 gezeigt
ist. Bei einer solchen Konfiguration ist jede der Gasleitungen 26 längs einer
der A-Säulen 34 des
Fahrzeuges 12 angeordnet, um die Kissen 10 zu
erreichen. Bei einer Alternativen kann jedes Kissen 10 seinen
eigenen Beschleunigungsmesser 20 und Gasgenerator 24 haben,
welche direkt vor oder hinter dem Kissen 10 angeordnet
sind. Zum Beispiel können
die Gasgeneratoren 24 und Beschleunigungsmesser 20 längs Dachschienen 36 des
Fahrzeuges 12 hinter den Kissen 10 oder längs der A-Säulen 34 vor
den Kissen 10 angeordnet sein. In einem solchen Falle können kürzere Gasleitungen 26 verwendet
werden, um die Aufblasgase zu den Kissen 10 zu leiten.
-
Wie
in 1 gezeigt ist, ist jedes der Kissen 10 längs einer
der Dachschienen 36 eingebaut. Die in 1 gezeigten
Kissen 10 sind so aufgebaut, daß sie nicht nur Insassen der
Vordersitze 16 schützen sondern
ebenso auch die der Rücksitze 18.
So kann jedes Kissen 10 eine erste Schutzzone 40 haben,
die aufgebaut ist, um sich zwischen den Vordersitzen 16 und
einer der Vordertüren 17 aufzublasen,
sowie eine zweite Schutzzone 42, die so konfiguriert ist,
daß sie sich
zwischen den Rücksitzen 18 und
einer der hinteren Türen 19 aufbläst.
-
Die
erste und zweite Schutzzone 40, 42 jedes Kissens 10 können zusammen
durch die Verwendung einer Verbindungszone 44 zwischen
den Schutzzonen angebracht sein. Die Verbindungszonen 44 haben
vorzugsweise Durchgänge,
um Aufblasgase zwischen die ersten und zweiten Schutzzonen 40, 42 zu
leiten. Die Verbindungszonen 44 können zwischen den vorderen
Sitzen 16 und den hinteren Sitzen 18 längs angeordnet
sein; folglich müssen die
Verbindungszonen 44 nicht konfiguriert sein, um einen Aufprallschutz
für Insassen
des Fahrzeuges 12 vorzusehen. Jedes Kissen 10 kann
einen oder mehrere Haltegurte oder ähnliche Verankerungsvorrichtungen
haben (die nicht gezeigt sind), die an der Dachschiene 36,
der A-Säule 34 und/oder
anderen Komponenten des Fahrzeuges 12 angebracht sind, um
eine Spannung auf die Kissen 10 auszuüben und sie während des
Aufblasens und Aufschlages am Platz zu halten.
-
Obwohl
jedes Kissen 10 in 1 zwei Schutzzonen 40, 42 hat,
umfaßt
die Erfindung die Verwendung von Kissen mit jeder Anzahl von Schutzzonen.
Falls es also erwünscht
ist, können
die Schutzzonen 42 und Verbindungszonen 44 weggelassen
werden, um nur die Schutzzonen 40 zu belassen. Alternativ
kann jedes der Kissen 10 verlängert werden, so daß ihre eine
oder ihre mehreren Schutzzonen so angeordnet sind, daß sie Insassen
von Extrasitzen 50 hinter den Rücksitzen 18 gegen
einen Aufprall gegen dritte Querflächen 52 des Fahrzeuges 12 schützen.
-
Die
Kissen 10 haben jeweils eine beachtliche Länge in der
Längsrichtung 13,
insbesondere bei den Ausführungsformen,
wie z. B. in 1, bei welcher jedes Kissen 10 mehrere
Schutzzonen 40, 42 hat. Wenn jedes Kissen 10 nur
von einem einzigen Gasgenerator gespeist wird, wie in 1 gezeigt
ist, folgt daraus, daß die
Aufblasgase über
einen erheblichen Abstand laufen müssen, um das Kissen 10 zu
durchqueren. Bei wiederholter Bezugnahme auf die beispielhafte Ausführungsform
der 1 schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren
und eine Vorrichtung, durch welche die Schutzzonen 40, 42 im
wesentlichen gleichmäßig aufgeblasen
werden können trotz
der Tatsache, daß die
Aufblasgase die zweiten Schutzzonen 42 erst aufblasen,
nachdem sie durch die ersten Schutzzonen 40 und die Verbindungszonen 44 hindurchgelaufen
sind.
-
Ein "im wesentlichen gleichmäßiges" Aufblasen muß nicht
genau ein gleichzeitiges Aufblasen der ersten und zweiten Schutzzonen 40, 42 sein.
Statt dessen erfordert ein im wesentlichen gleichmäßiges Aufblasen
einfach, daß die
Differenz der Aufblaszeiten zwischen den Schutzzonen 40, 42 klein
genug ist, daß beide
Schutzzonen 40, 42 sich rechtzeitig entfalten,
um einen Aufprallschutz zu schaffen.
-
"Im wesentlichen gleichmäßiges Aufblasen längs der
Länge des
Kissens 10" versteht
sich so, daß Abschnitte
des Kissens 10, welche für Fahrzeuginsassen nicht einen
besonderen Schutz vorsehen, wie z. B. die Verbindungszone 44,
ausgeschlossen sind. Die Art und Weise, in welcher die Kissen 10 konfiguriert
sind, um ein gleichmäßigeres
Aufblasen zu schaffen, wird in Verbindung mit 2 weiter
veranschaulicht und beschrieben.
-
Unter
Bezugnahme auf 2 wird ein Seitenschnitt eines
der Kissen 10 der 1 dargestellt. Das
Kissen 10 kann unter Verwendung der "lay flat"-(Flachliege-)Konstruktion hergestellt
werden, in welcher das Kissen 10 weitgehend aus flachen,
symmetrischen, aneinander befestigten Elementen aufgebaut ist. Das
Kissen 10 kann z. B. eine erste Membran 60 und
eine ähnlich
geformte zweite Membran 62 haben, von der nur ein Teil
in 2 gezeigt ist. Die erste und zweite Membran 60, 62 können aus
einem flexiblen, im wesentlichen gasundurchlässigen Material gebildet sein,
z. B. Textilwaren. Jede der Membranen 60, 62 kann
einen äußeren Rand 64 haben, der
sich im allgemeinen um einen Umfang der Membranen 60, 62 herum
erstreckt. Die äußeren Ränder 64 der
Membranen 60, 62 können einen inneren Abschnitt 66 für jede der
Schutzzonen 40, 42 im wesentlichen umgeben.
-
Der
innere Abschnitt 66 jeder der Schutzzonen 40, 42 kann
in eine Vielzahl von Kammern 68 aufgeteilt sein, deren
jede im wesentlichen stehend bzw. senkrecht ausgerichtet ist. Die
Kammern 68 jeder Schutzzone 40, 42 können gegeneinander
durch die Verwendung von Kammerteilern 70 geteilt sein, welche
die Form von Innennähten 70 annehmen
können,
die durch Zusammenbringen der ersten und zweiten Membranen 60, 62 zwischen
den Kammern 68 durch Nähen,
Kleben, Hochfrequenzschweißen oder
dergleichen gebildet sind. Extrastoffnähte, Polymerbeschichtungen
oder dergleichen können
verwendet werden, um die inneren Nähe 70 mit dem ausgewählten Anbringverfahren
zu bilden.
-
Wie
zuvor erwähnt,
kann das Kissen 10 durch die flachlegbare Konstruktion
hergestellt werden. Gemäß der flachlegbaren
Konstruktion können die
ersten und zweiten Membranen 60, 62 getrennt aus
flexiblem Material hergestellt werden, wie z. B. einem Stoff, und
zusammengelegt werden, eines oben auf das andere. Alternativ können die
ersten und zweiten Membranen 60, 62 Abschnitte
eines einzigen Stoffstückes
sein, welches zusammengefaltet wird; die vorliegende Erfindung zieht
beide einheitlichen und separaten Membranen 60, 62 in
Betracht.
-
Nachdem
die Membranen 60, 62 gut ausgerichtet wurden,
können
die äußeren Ränder 64 der ersten
und zweiten Membranen 60, 62 zusammengebracht
werden, um in wirksamer Weise die inneren Abschnitte 66 einzuschließen außer dem
Raum für den
Aufblasgaseinlaß.
Jeder innere Abschnitt 66 bildet dann eine Schutzzone 40, 42,
die in der Lage ist, Aufblasgas zu halten, wenigstens eine ausreichende Zeit
lang, um Aufprallschutz zu gewähren.
-
Die äußeren Ränder 64 werden
durch die Verwendung eines ersten Anbringmechanismus angebracht,
der irgendein Anbringmechanismus sein kann, der für das Zusammenbringen
zweier flexibler Materialabschnitte geeignet ist. Zum Beispiel kann der
erste Anbringmechanismus ein mechanisches Befestigen, Nähen, Weben,
chemisches oder Klebebinden, Wärme-,
Schall- oder elektromagnetisches Schweißen oder dergleichen aufweisen.
Zum Beispiel kann die "one
piece woven"-(Einstückweben-)Technologie
verwendet werden, um die Membranen 60, 62 durch
die Verwendung von Fäden
aus einer oder beiden Membranen 60, 62 anzubringen.
-
Alternativ
kann das Hochfrequenzschweißen verwendet
werden, um die Membranen 60, 62 durch die Aufbringung
einer elektromagnetischen Strahlung mit Hochfrequenz anzubringen. Hochfrequenzschweißen arbeitet
außergewöhnlich gut
bei Materialien auf Urethanbasis (Materialien mit einem ausreichenden
Urethangehalt); wenn somit das Hochfrequenzschweißen verwendet
wird, können
die erste und zweite Membran 60, 62 entweder aus
einer Substanz auf Urethanbasis aufgebaut oder mit einer solchen
beschichtet sein.
-
Die
erste Schutzzone 40 kann eine Länge 72 haben, welche
als die Länge
des inneren Abschnittes 66 der ersten Schutzzone 40 in
der Längsrichtung 33 definiert
ist. In ähnlicher
Weise kann die zweite Schutzzone 42 eine Länge 74 haben,
welche als die Länge
des inneren Abschnittes 66 der zweiten Schutzzone 42 in
der Längsrichtung 33 definiert
ist.
-
Die
Verbindungszone 44 kann aufgebaut sein, um eine Verbindung
der Aufblasgase zwischen der ersten und der zweiten Schutzzone 40, 42 durch die
Verwendung eines Übergangsanschlusses 78 zu gestatten,
der sich zwischen den Schutzzonen 40, 42 erstreckt.
Der Übergangsanschluß 78 kann
sich in Verbindung mit einer oder mehreren Verbindungskammern 80 befinden
mit einem Aufbau, um einen verhältnismäßig kleinen
Teil der Aufblasgase aufzunehmen.
-
Wie
oben erwähnt,
braucht infolge der Anordnung der Verbindungszone 44 nach
dem Aufblasen die Verbindungszone 44 nicht einen Aufprallschutz
vorzusehen. Deshalb brauchen die Verbindungskammern 80 nicht
so bemessen und gestaltet sein, daß sie in wirksamer Weise Fahrzeuginsassen schützen. Statt
dessen neigen die stehende Ausrichtung und längliche Gestalt der Verbindungskammern 80 dazu,
die Verbindungszone 44 und somit das Kissen 10 insgesamt
in der Längsrichtung 13 zu
kürzen, wenn
sich die Verbindungskammern 80 aufblasen.
-
Die
Verbindungskammern 80 können
durch die Verwendung flexibler Abschnitte 82 der Verbindungszone 44 miteinander
und mit der ersten und zweiten Schutzzone 40, 42 verbunden
werden. Die flexiblen Abschnitte 82 können in einfacher Weise Verlängerungen
des Stoffes sein, der in der Lage ist, Zug zwischen den Verbindungskammern 80,
der ersten Schutzzone 40 und der zweiten Schutzzone 42 zu übertragen.
Die Kammern 68 der Schutzzonen 40, 42 haben
einen ähnlichen
Längseinkürzungseffekt nach
dem Aufblasen. Die gesamte Längskürzung des
Kissens 10 addiert sich zu der Spannung bzw. dem Zug, die
bzw. der gegen das aufgeblasene Kissen 10 ausgeübt wird;
eine solche Spannung hilft, das aufgeblasene Kissen 10 während des
Aufpralles richtig positioniert zu halten.
-
Das
Kissen 10 kann einen Aufblasanschluß 84 haben, durch
welchen das Kissen 10 Aufblasgase aus der Gasleitung 26 aufnimmt.
Alternativ kann der Gasgenerator 24 direkt in dem Aufblasanschluß 84 angeordnet
sein, so daß keine
Gasleitung 26 notwendig ist. Ferner kann das Kissen 10 eine
Fahrzeuganbringlasche 86 haben, durch welche das Kissen 10 in dem
Fahrzeug 12 eingebaut werden kann. Die Fahrzeuganbringlasche 86 kann
eine Vielzahl von Löchern 88 haben,
die über
ihre Länge
so verteilt sind, daß Befestigungseinrichtungen,
wie z. B. Schrauben, Mutter, Nieten, flexible Kunststoffteile oder
dergleichen verwendet werden können,
um die Fahrzeuganbringlasche 66 an der Dachschiene 36 zu
befestigen.
-
Ein
Aufblaskanal 90 kann in dem Aufblasanschluß 84 angeordnet
sein und sich im wesentlichen längs
der Länge 72 der
ersten Schutzzone 40 erstrecken. Weil das Kissen 10,
wie es in 2 gezeigt ist, auch eine zweite
Schutzzone 42 hat, kann der Aufblaskanal 90 sich
auch über
den Übergangsanschluß 78 und
im wesentlichen längs
der Länge 74 der
zweiten Schutzzone 42 erstrecken.
-
Der
Aufblaskanal 90 kann eine Vielzahl von Löchern 92 haben,
durch welche Aufblasgase aus dem Aufblaskanal 90 entweichen
können,
um die ersten und zweiten Schutzzonen 40, 42 zu
füllen.
Gemäß Darstellung
ist jedes Loch 92 neben einer der Kammern 68 angeordnet.
Eine solche Konfiguration kann das Aufblasen dadurch fördern, daß ein vergleichsweise
direkter Weg für
die Gasflüsse 94 für den Eintritt
in die Kammern 68 vorgesehen wird. Die Verbindungskammern 80 erfordern
eine vergleichsweise kleinere Menge an Aufblasgas und benötigen deshalb
nicht ein Loch 92, welches neben diesen angeordnet ist.
Die Konfiguration der 2 ist nur eine mögliche Art,
wie die Löcher 92 angeordnet
sein können;
die Löcher 92 können an
jeder beliebigen Position längs
der Länge
des Aufblaskanals 90 angeordnet sein.
-
Der
Aufblaskanal 90 kann ein proximales Ende 96 haben,
welches in dem Aufblasanschluß 84 angeordnet
ist, und ein distales Ende 98, welches nahe dem Ende der
zweiten Schutzzone 42 angeordnet ist. Das erste Ende 96 kann
an der Gasführung bzw.
Gasleitung 26 auf eine Vielzahl von Arten angebracht sein.
Zum Beispiel kann die Gasleitung 26 sandwichartig zwischen
dem proximalen Ende 96 des Aufblaskanals 90 und
dem Aufblasanschluß 84 dadurch
angeordnet werden, daß das
proximale Ende 96 in der Gasleitung 26 angeordnet
wird und dann das Ende der Gasleitung 26 in dem Aufblasanschluß 84 angeordnet
wird.
-
Das
proximale Ende 96, der Aufblasanschluß 84 und die Gasleitung 26 können dann
alle relativ zueinander befestigt und in einer Vielzahl unterschiedlicher
Arten und Weisen befestigt werden, einschließlich dem mechanischen Befestigen,
chemischen oder Klebeverbinden, thermischen, Schall- oder elektromagnetischen
Schweißen,
Nähen und Weben.
Beispielsweise kann eine Klammer, Spange oder eine andere (nicht
gezeigte) mechanische Vorrichtung verwendet werden, um das proximale
Ende 96, den Aufblasanschluß 84 und die Gasleitung 26 zusammenzudrücken. Ein
(nicht gezeigter) Abstandshalterring, der aus einem vergleichsweise
steifen Material aufgebaut ist, kann in dem proximalen Ende 96 angeordnet
werden, um sicherzustellen, daß das
proximale Ende 96 für
die Aufnahme von Aufblasgasen offen bleibt.
-
Alternativ
kann/können
das proximale Ende 96, der Aufblasanschluß 84 und/oder
die Gasleitung 26 aus einem Material auf Urethanbasis aufgebaut oder
mit diesem bedeckt sein, so daß das
Hochfrequenzschweißen
angewendet werden kann, um die Gasleitung 26 und das proximale
Ende 96 relativ zu dem Aufblasanschluß 84 am Platz abzudichten
bzw. zu versiegeln. Wie oben erwähnt,
kann anstelle der Gasleitung 26 ein Abschnitt des Gasgenerators 24 direkt
in dem Aufblasanschluß 84 angeordnet
werden. Bei einer solchen Konfiguration kann das proximale Ende 96 um
den Gasgenerator herum mit einer Art von Mechanismus abgedichtet
werden, welcher die zuvor erwähnten
Arten einschließt.
-
Das
distale Ende 98 des Aufblaskanals 90 kann gewünschtenfalls
geschlossen versiegelt werden. Alternativ kann das distale Ende 98 offen
belassen werden, um zusätzliche
Aufblasgase in das Ende der zweiten Schutzzone 42 hineinfließen zu lassen. Das
distale Ende 98 kann erweitert oder verengt werden, um
die Größe einer
solchen Öffnung
zu steuern. Erwünschtenfalls
kann der Aufblaskanal 90 längs seiner gesamten Länge etwas
verjüngt
zulaufen, um zu dem distalen Ende 98 hin entweder enger
oder weiter zu werden. Ein solches Verjüngen kann eine zusätzliche
Steuerung des Widerstandes gegen einen Aufblasgasfluß an irgendeiner
Stelle längs
der Länge
des Aufblaskanals 90 vorsehen. Die Konfiguration und der
Betrieb des Aufblaskanals 90 wird in größerer Einzelheit in Verbindung
mit 3 gezeigt und beschrieben.
-
Bei
der Bezugnahme auf 3 wird eine vordere Schnittansicht
des Kissens 10 gezeigt, wobei der Aufblaskanal 90 während des
Aufblasens des Kissens 10 veranschaulicht ist. Der Aufblaskanal 90 kann
eine Leitung 110 haben, die etwa eine Kreisgestalt hat,
welche dem relativ freien Fluß von
Aufblasgas förderlich
ist. Der Aufblaskanal 90 kann auch eine Befestigungslasche 112 haben,
mit welcher der Aufblaskanal 90 an den inneren Abschnitt 66 der
ersten Membran 60 angebracht werden kann. Zusätzlich kann
der Aufblaskanal 90 einen Gasauslaßausläufer 114 in Fließverbindung
mit der Leitung 110 derart haben, daß Aufblasgase aus der Leitung 110 über den Gasauslaßausläufer 114 austreten
können.
Die Löcher 92 können somit
in dem Gasauslaßausläufer 114 angeordnet
sein.
-
Die
Befestigungslasche 112 kann durch die Verwendung eines
zweiten Anbringmechanismus an einer Befestigungsfläche 116 des
inneren Abschnittes 66 angebracht werden. Die Befestigungslasche 112 ist
freigestellt; die Leitung 110 kann erwünschtenfalls an der Befestigungsfläche 116 direkt
angebracht sein. Die Befestigungsfläche 116 kann einfach ein
länglicher
Abschnitt des inneren Teils 66 sein, der sich längs des
gewünschten
Weges des Aufblaskanals 90 erstreckt. Der zweite Anbringmechanismus kann
das mechanische Befestigen, Nähen,
Weben, chemische oder Klebeverbinden, thermisches, Schall- oder
elektromagnetisches Schweißen
oder dergleichen aufweisen. Je nach dem ausgewählten Anbringmechanismus kann
die Befestigungsfläche 116 durch
Vergleich mit dem Rest des inneren Abschnittes 66 eine
beliebige einzigartige Konfiguration erfordern oder braucht diese
nicht.
-
Wenn
beispielsweise der zweite Anbringmechanismus das Nähen oder
Weben aufweist, kann die Befestigungsfläche 116 vor der Anwendung
des zweiten Anbringmechanismus nicht irgendeine einzigartige Verarbeitung
erfordern. Wenn jedoch das Hochfrequenzschweißen als zweiter Anbringmechanismus
verwendet wird, kann die Befestigungsfläche 116 vor der Aufbringung
der Hochfrequenzenergie mit einer Substanz auf Urethanbasis beschichtet werden.
Die Befestigungslasche 112 kann entweder aus einem Material
auf Urethanbasis aufgebaut oder mit einem solchen Material beschichtet
werden, so daß der
Aufblaskanal 90 und die Befestigungsfläche 116 eine Grenzfläche Urethan
zu Urethan bilden, die leicht mit Hochfrequenz verschweißt werden
kann.
-
Die
Anbringung des Aufblaskanals 90 in den Schutzzonen 40, 42 des
Kissens kann dazu dienen, daß der
Aufblaskanal 90 in der richtigen Stellung bezüglich der
Schutzzonen 40, 42 bleibt, um ein im wesentlichen
gleichmäßiges Aufblasen
sicherzustellen. Die Befestigungslasche 112 kann vor dem
Anbringen der ersten und zweiten Membranen 60, 62 an
der Befestigungsfläche 116 angebracht
werden.
-
Diese
Anbringung kann gegenüber
der Befestigung der Befestigungslasche 112 innerhalb der äußeren Ränder 64 einige
Vorteile bringen. Zum Beispiel braucht die Befestigungslasche 112 nicht
innerhalb der Außenränder 64 ausgerichtet
zu werden, um eine gemeinsame Anbringung zu bilden. Ferner sorgt die
Verwendung von getrennten Anbringmechanismen für die äußeren Ränder 64 und die Befestigungslasche 112 für eine Flexibilität, bezüglich der Anbringmechanismen
verwendet werden können. Spezieller
braucht jeder Anbringmechanismus nicht in der Lage zu sein, verschiedene
Schichten gleichzeitig anzubringen, sondern braucht im Betrieb nur zwei
Flächen
aneinander anzubringen. Somit können die
leichtesten und wirtschaftlichsten Verfahren für den ersten und zweiten Anbringmechanismus
ausgewählt
werden.
-
Ferner
kann durch die Anbringung des Aufblaskanals 90 in dem Kissen 10 ein
Airbaghersteller das Kissen 10 mit dem schon angebrachten
Aufblaskanal 90 herstellen und transportieren. Eine Einbaufirma
braucht nur den Anschluß an
eine Gasleitung 26 oder eine andere Struktur vorzusehen,
die für
das Führen
von Gas zu dem Aufblaskanal 90 verwendet wird, und das
Kissen 10 in einem Fahrzeug anbringt.
-
Die
Geometrie des Gasauslaßausläufers 114 kann
ausgewählt
werden, um den "Rückfluß" oder die Bewegung
von Aufblasgasen zurück
in den Aufblaskanal 90 aus dem Inneren des Kissens 10 zu beschränken. Während des
Aufblasens kann der hohe Druck der Aufblasgase in dem Aufblaskanal 90 allgemein
die Aufblasgase aus dem Kanal 90 und in die Schutzzonen 40, 42 treiben.
Das Moment der in das Kissen 10 hineinströmenden Aufblasgase
beschleunigt auch die Verteilung der Aufblasgase in dem Maße, wie
ein beachtlicher Druck in den Schutzzonen 40, 42 aufgebaut
wird, wenn die Gase sich verdichten und die Membranen 40, 42 zur
Aufnahme der Gase dienen.
-
Nachdem
folglich die Zufuhr von Aufblasgas erschöpft ist, kann der Druck außerhalb
des Kanals 70 den innerhalb des Kanals 90 überschreiten.
Ferner können
trotz des vergleichsweise gleichmäßigen Aufblasens des Kissens 10 einige
Abschnitte des Kissens 10 auf einen höheren Druck aufgeblasen werden
als andere. Folglich kann es einen beachtlichen Druckgradienten
geben mit der Neigung, eine weitere Bewegung von Aufblasgasen in
das Kissen 10 nach dem Aufblasen einzuführen.
-
Diese
Bewegung der Aufblasgase kann eine Druckoszillation, -kräuselung
und andere Wirkungen hervorrufen, welche die Leistungsfähigkeit
des Kissens 10 verringern können. Außerdem kann es unter gewissen
Umständen
wünschenswert
sein, einen Abschnitt des Kissens 10 auf einen höheren Druck aufzublasen,
als einen anderen Abschnitt; Rückflußaufblasgase
würden
dazu neigen, diesen bewußt
erzeugten Druckunterschied zu unterlaufen.
-
Die
Konfiguration der 3 kann helfen, die Wiederverteilung
von Aufblasgas dadurch zu reduzieren, daß der Rückfluß von Aufblasgasen durch den
Aufblaskanal 90 beschränkt
wird. Der Gasauslaßausläufer 114,
der in 3 gezeigt ist, hat eine allgemein verjüngt zulaufende Gestalt
mit einem vergrößerten Ende 118 in
Fließverbindung
mit der Leitung 110 und einem engeren Ende 120,
in welchem die Löcher 92 gebildet
sind. Infolge der verjüngt
zulaufenden Gestaltung kann der Gasauslaßausläufer 114 ein im wesentlichen
spitz zulaufendes Inneres 122 in Verbindung mit den Löchern 92 bilden.
-
In 3 wird
noch aufgeblasen. Infolgedessen befinden sich die durch die Leitung 110 laufenden
Aufblasgase unter einem vergleichsweise hohen Druck, wie durch die
Pfeile 124 angedeutet ist. Die Aufblasgase außerhalb
der Leitung 110 befinden sich auf einem vergleichsweise
niedrigen Druck, wie durch die Pfeile 126 außerhalb
der Leitung 110 angedeutet ist. Der sich ergebende Druckgradient
neigt dazu, die Aufblasgase durch den Gasauslaßausläufer 114 aus der Leitung 110 herauszutreiben,
um die Gasströme 94 zu
schaffen. Wegen des vergleichsweise hohen Druckes in der Leitung 110 bleibt
das vergrößerte Ende 118 des
Gasauslaßausläufers 114 für den Gasfluß aus der
Leitung 110 offen.
-
Wenn
der Gasgenerator 24 auslöst, werden die Aufblasgase
mit erheblicher Geschwindigkeit und deutlichem Druck in den Aufblaskanal 90 eingespritzt.
Dementsprechend wird von den expandierenden Gasen eine Druckwelle
gebildet. Ohne den Aufblaskanal 90 würde die Druckwelle ihre Energie
direkt auf die Membranen 60, 62 übertragen.
Die sich ergebende Dehnungsbeanspruchung kann dazu führen, die
Membranen 60, 62 zu zerreißen oder sie möglicherweise
an dem äußeren Rand 64 abzulösen. Bei
der Verwendung des Aufblaskanals 90 nimmt dieser die Aufblasbeanspruchung
auf. Selbst wenn es ein gewisses Reißen des Aufblaskanals 90 gibt,
wird nur der Betrieb des Aufblaskanals 90 beeinträchtigt;
die Membranen 60, 62 bleiben noch intakt und können somit
einen gewissen Grad an Schutz für die
Fahrzeuginsassen vorsehen.
-
Unter
Bezugnahme auf 4 ist der Schnitt der 3 gezeigt,
und zwar nachdem das Aufblasen im wesentlichen erfolgt ist und das
Fließen
der Aufblasgase in das Kissen 10 hinein merklich abgenommen
hat. Die Aufblasgase in der Leitung 110 üben noch
einen Druck nach außen
aus, wie durch die Pfeile 124 angedeutet ist. Die Aufblasgase
außerhalb der
Leitung 110 haben jedoch einen ausreichenden Druck erreicht,
um die Gasströmungen 94,
die in 3 dargestellt sind, umzukehren.
-
Durch
die verjüngt
zulaufende Gestaltung des Gasauslaßausläufers 114 ist dieser
kollabierbar. Sobald das im wesentliche spitz zulaufende Innere 122 des
Gasauslaßausläufers 114 schmaler
wird, können
die Aufblasgase in dem Gasauslaßausläufer 114 durch
dessen Wände
in die Leitung 110 zurückgetrieben
werden. Das vergrößerte Ende 118 kann dann
zusammenfallen bzw. kollabieren, um den Gasfluß zwischen der Leitung 110 und
dem Gasauslaßausläufer 114 zu
beschränken.
In ähnlicher
Weise kollabieren die Löcher 92 und
beschränken
den Gasfluß von
außerhalb
des Aufblaskanals 90 in die Löcher 92 hinein.
-
Folglich
ist die Bewegung der Aufblasgase längs der Länge des Kissens 10 gehemmt.
Die Aufblasgase können
noch um den Aufblaskanal 90 herumfließen, aber mit etwas größerer Schwierigkeit.
Erwünschtenfalls
kann der Aufblaskanal 90 vergrößert werden und/oder die In nennähte 70 können verlängert werden,
um weiter den Fließweg
für die
Aufblasgase außerhalb
des Aufblaskanals 90 einzuschnüren. In ähnlicher Weise können Filter,
Abschirmungen, Schaufeln oder dergleichen auch um den Aufblaskanal 90 herum
eingebaut werden, um den Rückfluß weiter
zu beschränken.
-
Unter
Bezugnahme auf 5 wird eine Seitenansicht eines
Abschnittes einer alternativen Ausführungsform eines Aufblaskanals 130 dargestellt. Der
Aufblaskanal 130 kann in einem Kissen weitgehend wie der
Aufblaskanal 90 an der Befestigungsfläche 116 des Kissens 10 angebracht
sein. Der Aufblaskanal 130 kann eine Leitung 110 und
eine Befestigungslasche 112 ähnlich den in den 2 bis 4 gezeigten
haben. Der Aufblaskanal 130 kann auch einen Gasauslaßausläufer 132 haben,
in welchem eine Vielzahl von Löchern 134 gebildet
ist. Die Größe der Löcher 134 kann
variieren, um einen vergleichsweise gleichmäßigen Massendurchfluß von Aufblasgas
längs der
Länge des
Kissens 10 vorzusehen.
-
Spezieller
kann jedes der Löcher 134 einen Gasfluß 136 auslösen. Die
Aufblasgase können
in einer Gasflußrichtung 138 durch
den Aufblaskanal 130 hindurchgehen. Der Druck der Aufblasgase
in dem Aufblaskanal 130 ist vergleichsweise größer zu dem Beginn
der Bahn hin, welcher die Aufblasgase folgen.
-
Der
gestiegene Druck der Aufblasgase gleicht die vergleichsweise kleine
Größe der ersten Löcher 134 aus,
welche die Aufblasgase antreffen, wenn sie sich in der Gasflußrichtung 138 bewegen.
In ähnlicher
Weise gleicht die vergleichsweise große Größe der Löcher 134, welche die
Aufblasgase weiter längs
des Aufblaskanals 130 antreffen, den vergleichsweise niedrigen
Druck der Aufblasgase aus. Infolgedessen sind die Gasströme 136 in
dem Massendurchfluß im
wesentlichen gleich, obwohl die Löcher 134 unterschiedliche
Größe haben.
-
Bei
der Bezugnahme auf 6 wird ein Abschnitt eines Aufblaskanals 140 gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung dargestellt. Der Aufblaskanal 140 kann in
einem Kissen weitgehend so angebracht sein, wie der Aufblaskanal 90 an
der Befestigungsfläche 116 des
Kissens 10. Der Aufblaskanal 140 kann auch eine
Leitung 110 und eine Befestigungslasche 112 ähnlich den
zuvor Gezeigten und Beschriebenen haben. Der Aufblaskanal 140 kann
auch einen Gasauslaßausläufer 142 haben,
in welchem eine Vielzahl von Löchern 144 gebildet
ist. Die Löcher 144 sind
im wesentlichen gleich groß.
Die Löcher 144 können jedoch
in einer solchen Weise im Abstand angeordnet sein, daß sie einen
im wesentlichen gleichmäßigen Fluß von Aufblasgasen
entlang der Länge
des Kissens 140 vorsehen.
-
Spezieller
kann jedes Loch 144 einen Gasfluß 146 freigeben. Die
Löcher 146 sind
vorzugsweise durch eine Reihe von veränderlichen Abständen 148 beabstandet,
welche längs
der Gasflußrichtung 138 kürzer werden.
Wie oben erwähnt,
neigen die Aufblasgase dazu, im Druck abzunehmen, wenn sie sich
in der Gasflußrichtung 138 bewegen.
-
Infolgedessen
können
die ersten Löcher 144,
welche die Aufblasgase antreffen, Gasströme 146 mit vergleichsweise
größerem Massendurchfluß freigeben.
Der erhöhte
Abstand zwischen den anfänglichen
Löchern
gleicht jedoch den größeren Massendurchfluß des aus
jedem Loch 144 abgegebenen Aufblasgases aus. Umgekehrt
befinden sich die Löcher 144 weiter
längs der
Gasflußrichtung 138 enger zusammen;
ihre verringerten Abstände 148 neigen zum
Ausgleich der Tatsache, daß eine
vergleichsweise kleinere Menge an Aufblasgas aus jedem Loch 144 abgegeben
wird. Wie bei dem Aufblaskanal 130 der 5 ist
das Ergebnis ein im wesentlichen gleichmäßiger Fluß von Aufblasgasen aus dem
Aufblaskanal 140 längs
der Länge
des Kissens 10.
-
Unter
Bezugnahme auf 7 veranschaulicht eine perspektivische
Darstellung ein Verfahren zum Bilden eines Aufblaskanals mit Löchern. Ein
solches Verfahren kann auf jede beliebige Konfiguration des Aufblaskanals
und der Löcher
angewendet werden, einschließlich
der Aufblaskanäle 90, 130, 140 der 2 bis 6 und
der Löcher 92, 134, 144,
die in Verbindung mit den Aufblaskanälen 90, 130, 140 offenbart
sind.
-
Zuerst
wird ein Werkstück 160 zur
Verfügung gestellt.
Dieses kann eine Vielzahl von Konfigurationen haben und kann auf
eine Vielzahl unterschiedlicher Arten erzeugt werden. Falls zum
Beispiel das zweite Anbringverfahren das Hochfrequenzschweißen aufweist,
kann das Werkstück 160 ganz
aus einem Material auf Urethanbasis gebildet sein. Alternativ kann
das Werkstück 160 aus
irgendeinem anderen Material gebildet sein, wie z. B. einem Stoff,
und kann mindestens teilweise mit einem Material auf Urethanbasis
beschichtet sein. Wenn das zweite Anbringverfahren das Nähen, Weben
oder dergleichen aufweist, kann die Verwendung eines Werkstückes 160 wünschenswert
sein, welches aus einem unbeschichteten Stoff gebildet ist.
-
Wenn
das Werkstück 160 aus
Urethan oder einem anderen Polymer hergestellt werden soll, kann das
Werkstück 160 durch
Extrudieren des Polymermaterials in der richtigen Gestaltung erhalten
werden. Wenn das Werkstück 160 aus
einem Stoff gebildet werden soll, können herkömmliche Stoffformungs- und
Bildungstechniken verwendet werden. Zahlreiche andere Herstellungsverfahren,
wie z. B. Prägen,
Formen, Gießen
und dergleichen, können
je nach dem ausgewählten
Material verwendet werden. Das Werkstück 160 kann im wesentlichen
in der Gestalt des Aufblaskanals 90 gebildet werden oder
kann mit einer flach legbaren Konstruktion oder einem ähnlichen
Verfahren gebildet und danach ausgestaltet werden, um den Aufblaskanal 90 zu
bilden.
-
Das
Werkstück 160 kann
als ein einheitliches Stück
gebildet werden oder aus zwei separaten Stücken aufgebaut werden, die
aneinander befestigt werden. Gemäß Darstellung
in 7 kann das Werkstück beispielsweise ein erstes
Materialstück 162 und
ein zweites Materialstück 164 aufweisen,
die zur Bildung einer Naht 165 aneinander befestigt werden, welche
die Befestigungslasche 112 des Aufblaskanals 90 wird.
Das erste und zweite Materialstück 162, 164 können aneinander
angebracht werden, wobei ein beliebiger Anbringmechanismus verwendet
wird, wie solche oben beschrieben sind.
-
Das
Werkstück 160 kann
einen inneren Hohlraum 166 haben, der in der Längsrichtung 13 durch
eine Öffnung 168 in
dem Ende des Werkstückes 160 zugänglich ist
und in der transversalen Richtung 15 durch einen Schlitz 170 zugänglich ist, welcher
sich längs
mindestens eines Ab schnittes des Werkstückes 160 erstreckt.
Der Schlitz 170 kann auf jeder Seite des Schlitzes 170 Anbringflächen 172 haben
mit einer solchen Anordnung, daß die
Anbringflächen 172 durch
die Verwendung eines dritten Anbringmechanismus zum Schließen des
Schlitzes 170 aneinander angebracht werden können.
-
Erwünschtenfalls
können
die Anbringflächen 172 in
ihrer Gesamtheit zusammengebracht werden. Die Löcher 92 können dann
durch Bohren, Stanzen, Schneiden oder eine ähnliche Tätigkeit gebildet werden. Alternativ
können
die Anbringflächen 172 mit Unterbrechungen
angebracht werden, um die Löcher 92 zu
belassen. Beispielsweise können
die Abschnitte 174 der Anbringflächen 172 zuerst so
ausgewählt werden,
daß sie
zu den Löchern 92 werden.
Die Abschnitte 174 können
unterschiedliche Größe oder Abstände haben,
wenn das Werkstück 160 ein
Aufblaskanal 130 oder 140 wie jener der 5 und 6 werden
soll. Dann können
die Abschnitte 176 der Anbringflächen 172 außerhalb
der ausgewählten Abschnitte 174 zusammengebracht
werden, wobei die ausgewählten
Abschnitte 174 ohne Befestigung belassen bleiben.
-
Eine
solche wahlweise Befestigung kann durch die Verwendung des dritten
Befestigungsmechanismus ausgeführt
werden, der einen beliebigen der zuvor erwähnten Befestigungsmechanismen
aufweisen kann, einschließlich
des mechanischen Befestigens, Nähens,
Webens, chemischen oder Klebeverbindens, Wärme-, Schall- oder elektromagnetischen
Schweißens
oder dergleichen. Zum Beispiel kann im Falle des Klebeverbindens
der Klebstoff nur auf die Abschnitte 176 außerhalb
der ausgewählten Abschnitte 174 aufgebracht
werden. Im Falle des Hochfrequenzschweißens kann eine Urethanbeschichtung
nur auf die Abschnitte 176 außerhalb der ausgewählten Abschnitte 174 aufgebracht
werden. Alternativ kann ein nicht mit Hochfrequenz verschweißbarer Abstandshalter
in jeden der ausgewählten
Abschnitte 174 eingeführt
werden, und dann kann Hochfrequenzstrahlung auf die Anbringflächen 172 in
ihrer Gesamtheit aufgebracht werden.
-
Zahlreiche
andere Verfahren des Anbringens der Anbringflächen mit Unterbrechung können verwendet
werden 172. Solche Verfahren können die Kosten und die Produktionszeit
verringern, welche für
die Bildung des Aufblaskanals 90 erforderlich sind, weil
nur die Anbringung durchgeführt
werden muß;
kein Bohren, Stanzen oder Schneiden ist notwendig.
-
Die
Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können die
Gleichmäßigkeit
und Gesamtgeschwindigkeit des Aufblasens von Airbagkissen begünstigen,
insbesondere Kissen, die für aufblasbare
Vorhang-Airbagmodule verwendet werden. Spezieller können die
Aufblaskanäle 90, 130, 140 im
Betrieb die Aufblasgase in einer vergleichsweise gleichförmigen Weise
längs der
Länge jeder Schutzzone 40, 42 des
Kissens 10 verteilen. Außerdem kann der Aufblaskanal 90 in
wirksamer Weise Aufblasspannungen absorbieren, wodurch die Wahrscheinlichkeit
eines Versagens der Membranen 60, 62 während des
Entfaltens des Kissens 10 verringert wird.
-
Weiterhin
kann die Migration von Aufblasgasen infolge des Rückflusses
wegen der zusammenfaltbaren Ausgestaltung des Gasauslaßausläufers 114 reduziert
werden. Die Herstellung des Kissens 10 kann weniger teuer
und zeitaufwendig sein durch das wahlweise Anbringen der Anbringflächen 172 zur Bildung
der Löcher 92, 134 oder 144 in
dem Aufblaskanal 90, 130 oder 140. Zusätzlich kann
der Einbau des Kissens 10 durch die Anbringung des Aufblaskanals 90, 130 oder 140 an
einer Befestigungsfläche 116,
die von den Schutzzonen 40, 42 umgeben ist, vereinfacht
werden.