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Industrieller
Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Airbag einer Airbagvorrichtung,
welche in einem Fahrzeug, wie z.B. einem Automobil, installiert
ist, und insbesondere einen Airbag mit einem Lüftungsloch.
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Stand der
Technik
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Bei
einer Airbagvorrichtung für
ein Automobil wird eine Aufblasvorrichtung bei einem Notfall, wie z.B.
einer Fahrzeugkollision oder einem Fahrzeugüberschlag betätigt, so
dass ein Airbag mit Gas aufgeblasen wird, welches von der Aufblasvorrichtung
herausströmt,
wodurch ein Insasse geschützt
wird.
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Wenn
der Airbag mit einem oder mehreren Lüftungslöchern versehen ist, strömt Gas in
dem Airbag durch das Lüftungsloch
hinaus, wenn der Insasse in den aufgeblasenen Airbag taucht, um
so den Stoß auf
den Insassen zu absorbieren.
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In
der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. H08-268213 ist ein Airbag offenbart, welcher zwei Stoffschichten
umfasst, welche übereinander
gelegt sind und dann entlang ihren Umfängen vernäht sind, um den Airbag in einer
Hüllenform
und mit röhrenförmigen Lüftungslöchern auszubilden, welche
ausgebildet werden, indem Zungenabschnitte der entsprechenden Stoffschichten
entlang ihren Seiten zusammengenäht
werden. Wie im Abschnitt Nr. 0010 und im Abschnitt Nr. 0025 der
Veröffentlichung
beschrieben ist, werden die röhrenförmigen Lüftungslöcher gegen
die innere Oberfläche
des Airbags gedrückt,
damit nicht ermöglicht
wird, dass das Gas in einem Anfangszustand des Aufblasens des Airbags
durch die Lüftungslöcher strömt, wodurch der
Innendruck des Airbags aufrechterhalten wird.
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Der
Airbag der vorab erwähnten
Veröffentlichung
weist jedoch ein Problem auf, dass Gas, welches durch die Lüftungslöcher strömt, in seitlichen Richtungen
wegströmt
und daher direkt auf den Insassen strömen kann.
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Ein
verbesserter Airbag mit einem Lüftungsloch,
welcher in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2000-52916 offenbart ist, ist derart entworfen, dass Gas durch
das Lüftungsloch
nach hinten strömen
und sich über
einen weiten Bereich verteilen kann.
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Der
Airbag, welcher in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2000-52916 offenbart ist, ist mit einer Düse versehen, welche sich von
dem Umfang des Lüftungsloches
nach außen
erstreckt, damit verhindert wird, dass das Gas, welches durch das
Lüftungsloch
strömt,
intensiv auf einen bestimmten Bereich strömt, wobei das Verhältnis zwischen
der Länge
L der Düse
und dem Durchmesser D des Lüftungsloches,
d.h. L/D, in einem Bereich von 0,5 bis 3 liegt. Dementsprechend
wackelt die Düse wie
ein Schwanz eines Hundes während
das Gas durch das Lüftungsloch
ausströmt,
so dass sich das Gas, welches durch die Düse strömt, in verschiedene Richtungen
verteilt, wodurch verhindert wird, dass das Gas intensiv auf einen
bestimmten Abschnitt strömt.
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In
dem US-Patent Nr. 5,725,244 wird ein Airbaglüftungsmechanismus beschrieben,
welcher ein Lüftungsteil
umfasst, welches von einer ersten zusammengedrückten Konfiguration in eine
zweite ausgedehnte Konfiguration abhängig von dem Aufblasdruck in
dem Airbag ausdehnbar ist. Das Lüftungsteil weist
eine längliche
Form auf und ist aus einem gasdurchlässigen Material ausgebildet.
In der ausgedehnten Konfiguration stellt das Lüftungsteil eine Lüftungsoberfläche bereit,
um Gas von dem Airbag abzulassen. Diese Struktur entspricht im Allgemeinen dem
Oberbegriff des unabhängigen
Anspruchs 1.
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Von der Erfindung
zu lösende
Probleme
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Gemäß dem Airbag
der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 2000-52916 wird die
Düse aufgrund
des Gasdrucks zylindrisch, wenn der Innendruck des Airbags ansteigt,
wodurch Gas gleichmäßig von
dem Lüftungsloch
durch die Düse ausströmen kann.
Ein Einsatz einer relativ leistungsstarken Aufblasvorrichtung ist
erforderlich, um den Innendruck des Airbags zu gewährleisten.
Dies erhöht
die Kosten.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Airbag, bei welchem
der anfängliche
Innendruck des Airbags auch mit einer leistungsschwachen Aufblasvorrichtung
gewährleistet
werden kann und Gas, welches durch ein Lüftungsloch strömt, derart
gerichtet werden kann, dass es sich nach hinten ausbreitet, und
eine Airbagvorrichtung bereitzustellen, welche mit dem Airbag versehen
ist.
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Mittel zur
Lösung
der Probleme
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch einen Airbag, wie er in Anspruch 1 definiert ist,
gelöst. Die
abhängigen
Ansprüche
definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Der
Airbag der vorliegenden Erfindung ist ein Airbag, welcher sich vor
einem Fahrzeuginsassen aufbläst
und umfasst ein Lüftungsloch,
welches in einer rückseitigen
Oberfläche
auf der gegenüberliegenden
Seite einer Oberfläche,
welche dem Fahrzeuginsassen gegenüberliegt, ausgebildet ist,
und eine Düse,
deren eines Ende mit der Umfangskante des Lüftungsloches verbunden ist,
wobei die Düse
innerhalb des Airbags angeordnet ist, wenn sich der Airbag in dem
gefalteten Zustand befindet und während des Aufblasens des Airbags
durch einen Gasdruck in dem Airbag gezwungen wird, durch das Lüftungsloch
nach außen
hervorzutreten. Die Düse
blockiert das Lüftungsloch
in einer Anfangsphase des Aufblasens.
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Eine
Airbagvorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst den Airbag
und eine Aufblasvorrichtung zum Aufblasen des Airbags.
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Gemäß dem Airbag
und der Airbagvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Düse innerhalb
des Airbags angeordnet und wird daher durch den Gasdruck gegen die
innere Oberfläche
des Airbags gedrückt,
wenn der Airbag durch die Betätigung der
Aufblasvorrichtung aufgeblasen wird, so dass das Lüftungsloch
geschlossen ist, wodurch der anfängliche
Innendruck des Airbags gewährleistet
ist. Wenn der Innendruck des Airbags einen vorbestimmten Wert überschreitet,
wird die Düse
durch das Lüftungsloch
aus dem Airbag gezwungen und erweitert seinen Durchmesser, um sich
in einer zylindrischen Form zu öffnen,
wobei Gas aus dem Airbag durch die Düse von dem Lüftungsloch
strömt.
Daher wird der Stoß auf
den Insassen, welcher in den Airbag taucht, absorbiert.
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Erfindungsgemäß kann der
Reibungskoeffizient zwischen der äußeren Oberfläche der
Düse und der
inneren Oberfläche
des Airbags größer als
der Reibungskoeffizient zwischen inneren Oberflächen der Düse sein. In diesem Fall kann,
auch wenn der anfängliche
Innendruck auf die Düse
ausgeübt
wird, die Bewegung, welche die Düse
durch das Lüftungsloch
hinaus zwingt, verlangsamt werden, wodurch das Öffnen der Düse behindert und somit ein
ausreichend hoher anfänglicher
Innendruck erzielt wird.
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Die
vorliegende Erfindung kann bei verschiedenen Airbags, wie z.B. einem
Fahrerairbag, einem Airbag für
einen vorderen Beifahrer, einem Airbag für einen hinteren Beifahrer
und einem Seitenairbag, eingesetzt werden.
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Kurze Erläuterung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Perspektivansicht eines Airbags gemäß einer Ausführungsform
in seinem aufgeblasenen Zustand
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2(a), 2(b) sind
Querschnittsansichten entlang einer Linie II-II der 1,
wobei 2(a) einen Zustand vor dem Aufblasen
des Airbags darstellt und 2(b) einen
Zustand nach dem Aufblasen des Airbags darstellt.
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Ausführungsformen
zur Durchführung
der Erfindung
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Im
Folgenden werden erfindungsgemäße Ausführungsformen
mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Perspektivansicht eines Airbags gemäß einer Ausführungsform
in seinem aufgeblasenen Zustand, 2(a), 2(b) sind Querschnittsansichten entlang
einer Linie II-II der 1, wobei 2(a) einen
Zustand vor dem Aufblasen des Airbags darstellt und 2(b) einen
Zustand nach dem Aufblasen des Airbags darstellt.
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Der
Airbag 1 ist ein Airbag für eine Fahrerairbagvorrichtung,
welche eine kreisförmige
vordere Stoffbahn 2 und eine kreisförmige hintere Stoffbahn 3 umfasst,
welche übereinander
gelegt werden und dann entlang ihren Umfängen zusammengenäht werden.
Die hintere Stoffbahn 3 ist mit einer zentralen Öffnung 4 versehen,
durch welche eine Aufblasvorrichtung eingeführt wird. Die hintere Stoffbahn 3 ist
auch mit einem Lüftungsloch 5 versehen.
Eine Düse 6,
welcher ein Stoff ist und eine zylindrische Form aufweist, ist durch
Nähen an
dem Umfang des Lüftungsloches 5 befestigt.
Ein Bezugszeichen 7 in 2(a), 2(b) bezeichnet ein Nähgarn, um die Düse 6 an
die hintere Stoffbahn 3 zu nähen.
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Bei
dem Airbag 1 ist der Umfang der zentralen Öffnung 4 an
einem Halter (nicht dargestellt) der Fahrerairbagvorrichtung angebracht,
so dass die Aufblasvorrich tung (nicht dargestellt), welche an dem Halter
angebracht ist, durch die zentrale Öffnung 4 eingeführt wird.
Ein Bezugszeichen 8 bezeichnet Durchgangslöcher für Bolzen
oder Stifte, um den Airbag 1 und die Aufblasvorrichtung
an dem Halter zu befestigen. Der Airbag 1 ist in einem
Zustand gefaltet, dass die Düse
innerhalb des Airbags 1 angeordnet ist, und ist durch eine
Modulabdeckung abgedeckt, wodurch eine Airbagvorrichtung ausgebildet wird.
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In
einem Notfall, wie z.B. einer Fahrzeugkollision, wird die Aufblasvorrichtung
betätigt,
um den Airbag 1 aufzublasen. Währenddessen wird ein Teil der
Modulabdeckung zerrissen, um sich zu öffnen, so dass der Airbag 1 in
die Fahrzeugkabine hinein aufgeblasen wird.
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In
der Anfangsphase des Aufblasens des Airbags 1 blockiert
die Düse 6 das
Lüftungsloch 5 und die
Düse 6 wird
aufgrund des Gasdrucks gegen die innere Oberfläche des Airbags 1 gedrückt. Daher wird
das Lüftungsloch 5 für eine Weile
nach der Aktivierung der Aufblasvorrichtung geschlossen gehalten,
wodurch der Innendruck des Airbags 1 rasch ansteigt. Wenn
der Innendruck des Airbags 1 einen vorbestimmten Wert übersteigt,
wird die Düse 6 durch den
Gasdruck gedrückt
und daher durch das Lüftungsloch 5 hinaus
gezwungen, so dass die Düse 6 eine
zylindrische Form annimmt, wie es in 2(b) dargestellt
ist, und das Lüftungsloch 5 nimmt
daher den offenen Zustand an.
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Wenn
ein Fahrzeuginsasse in den aufgeblasenen Airbag 1 taucht,
strömt
Gas in dem Airbag durch das Lüftungsloch 5 und
die Düse 6,
wodurch der Stoß auf
den Insassen absorbiert wird. Da die Düse 6 stark wackelt,
wenn das Gas in dem Airbag 1 durch die Düse 6 hinausströmt, breitet
sich das Gas aus, um sich über
einen weiten Bereich zu verteilen, wodurch verhindert wird, dass
das Gas, welches von der Düse
ausströmt,
nachfolgend über
eine lange Zeitperiode auf einen bestimmten Abschnitt strömt.
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Vorzugsweise
wird D1/D0 ≥ 1, 1 < L/D0 ≤ 10 erfüllt, wobei
D0 der Durchmesser des Lüftungsloches 5, D1 der Durchmesser der Düse 6 und L die Länge der
Düse 6 ist.
Es sollte angemerkt werden, dass die Verschlusszeitperiode des Lüftungsloches 5 während der
Anfangsphase von den Werten D0, D1 und L abhängt. Die Verschlusszeitperiode
des Lüftungsloches 5 in
der Anfangsphase hängt
auch von dem Reibungskoeffizienten zwischen der äußeren Oberfläche der
Düse 6 und
der inneren Oberfläche des
Airbags 1 ab. Umso größer der
Reibungskoeffizient ist, umso länger
ist die Verschlusszeitperiode.
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Vorzugsweise
ist die Düse 6 aus
demselben Stoffmaterial oder einem dem Stoff der vorderen Stoffbahn 2 und
der hinteren Stoffbahn 3 ähnlichem Stoffmaterial hergestellt.
Die Düse 6 kann
jedoch aus einem anderen Stoffmaterial oder einer synthetischen
Harzschicht hergestellt sein.
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Wenn
die Düse 6 aus
einem Stoff, welcher dem Stoff der vorderen Stoffbahn 2 ähnlich ist,
hergestellt ist und der Stoff ein gewebter Stoff ist, welcher mit
einem Weichgummi, wie z.B. Silikongummi oder Chloroprengummi, beschichtet
ist, kann die Oberfläche,
welche mit dem Weichgummi beschichtet ist, die äußere Oberfläche der Düse 6 sein. Dementsprechend
ist die äußere Oberfläche der
Düse 6 eine
mit Gummi beschichtete Oberfläche,
um so den Reibungskoeffizienten zwischen der äußeren Oberfläche der
Düse 6 und
der inneren Oberfläche
des Airbags 1 zu erhöhen,
wodurch die Verschlusszeitperiode des Airbags 5 in der
Anfangsphase verlängert wird,
ohne die Länge
der Düse 6 zu
verlängern.
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Wenn
die Düse 6 eine
relativ kurze Länge aufweist,
stört die
Düse 6 das
Faltungsverfahren des Airbags 1 kaum, wodurch die Bearbeitbarkeit
bezüglich
des Faltungsverfahrens des Airbags 1 verbessert wird. Wenn
die Düse 6 eine
relativ kurze Länge
aufweist, kann zusätzlich
verhindert werden, dass die Verschlusszeitperiode des Lüftungsloches 5 in
der Anfangsphase aufgrund eines Verdrehens der Düse 6 verändert wird,
wodurch die Verschlusszeitperiode in der Anfangsphase gemäß dem Entwurf
sicher gewährleistet
wird.
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Die
vorab erwähnte
Ausführungsform
ist nur ein Beispiel der vorliegenden Erfindung und die vorliegende
Erfindung kann eine andere Form als bei dem dargestellten Beispiel
annehmen. Zum Beispiel kann, obwohl die Düse 6 auf die innere
Oberfläche des
Airbags 1 gelegt wird und in 2(a), 2(b) damit zusammengenäht wird, die Düse 6 auf
die äußere Oberfläche des
Airbags 1 gelegt werden und damit zusammengenäht werden.
Neben dem Nähen
können
andere Verbindungsmittel, wie z.B. Kleben, eingesetzt werden. Die
Anzahl der Lüftungslöcher kann zwei
oder mehr betragen. Wenn der Airbag zwei oder mehr Lüftungslöcher aufweist,
können
die Längen der
Düse für die entsprechenden
Lüftungslöcher gleich
zueinander oder unterschiedlich voneinander sein. Indem die Düsen derart entworfen
werden, dass sie unterschiedliche Längen aufweisen, kann die Veränderung
bei dem Innendruck des Airbags über
der Zeit gesteuert werden.
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Wenn
der Airbag zwei Düsen
aufweist, sind die Düsen
innerhalb des Airbags derart angeordnet, dass ein Ende eines der
Düsen in
ein Ende der anderen Düse
eingefügt
ist.
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Auswirkungen
der Erfindung
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Wie
vorab beschrieben ist, kann gemäß einem
Airbag und einer Airbagvorrichtung der vorliegenden Erfindung der
Innendruck des Airbags in der Anfangsphase eines Aufblasens sogar
mit einer leistungsschwachen Aufblasvorrichtung gewährleistet werden.
Darüber
hinaus kann das Gas, welches von dem Lüftungsloch strömt, über einen
weiten Bereich verteilt werden, wodurch verhindert wird, dass das Gas
fortlaufend und intensiv auf einen bestimmten Abschnitt strömt.