DE60305374T2

DE60305374T2 - Insassenbeinschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE60305374T2
Application number: DE60305374T
Authority: DE
Inventors: Takata Corporation Kazuhiro Abe
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2002-04-15
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2007-05-10
Also published as: JP3948332B2; DE60305374D1; DE60305374T8; EP1354771A1; CN1451570A; US20030193174A1; US6916039B2; EP1354771B1; JP2003306116A

Description

Technischer Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Insassenbeinschutzvorrichtung mit einem Knieairbag, welcher den Unterschenkel eines Insassen davor schützt, gegen eine innenliegende Platte vor dem Sitz im Fall einer Kollision eines Autos oder dergleichen zu stoßen, und welcher den unteren Teil des Körpers eines Insassen davor schützt, in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs bewegt zu werden, indem die Bewegung des Knies zurückgehalten wird. Eine Insassenbeinschutzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der US-A-6155595 bekannt.
Beschreibung des Stands der Technik
Einige Insassenbeinschutzvorrichtungen, welche die Unterschenkel eines Insassen vor einer großen Belastung aufgrund des Stoßens gegen eine innere Platte vor dem Sitz schützen, wenn ein Objekt, welches sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt, wie zum Beispiel ein Auto, einen Frontalzusammenstoß erfährt, weisen hauptsächlich einen Airbag, welcher innerhalb der inneren Platte angeordnet ist (in dem Raum auf der Rückseite der inneren Platte), einen Gasgenerator zum Aufblasen des Airbags und einen Deckel zum Abdecken des Airbags im Normalzustand (wenn das Objekt, welches sich sehr schnell bewegt, wie zum Beispiel ein Auto, nicht in eine Kollision verwickelt ist) auf.
In derartigen Insassenbeinschutzvorrichtungen ist der Airbag gefaltet und innerhalb der inneren Platte in dem Normalzustand platziert und der Deckel ist derart angebracht, um den gefalteten Airbag abzudecken.
Wenn das Auto oder dergleichen einen Frontalzusammenstoß erfährt, wird der Gasgenerator betätigt, um Gas auszustoßen, und das ausgestoßene Gas dem Airbag zugeführt, wodurch der Airbag rasch aufgeblasen wird. In diesem Fall wird der Deckel mit dem Aufblasen des Airbags geöffnet und dem Airbag wird ermöglicht, von der inneren Platte hervorzustehen, und wird zwischen der inneren Platte und dem Unterschenkel des Insassen aufgeblasen und entfaltet, um den Unterschenkel des Insassen davor zu schützen, dass er gegen die innere Platte stößt (im Folgenden werden derartige Typen von Airbags, welche vor dem Bein des Insassen aufgeblasen werden, als „Knie-Airbag" bezeichnet werden).
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Insassenbeinschutzvorrichtung mit einem Knieairbag bereitzustellen, welcher weithin vor einem Bein eines Insassen in kurzer Zeit aufgeblasen und entfaltet wird, sogar wenn die Ausgabe des Gasgenerators gering ist.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Insassenbeinschutzvorrichtung bereitzustellen, welche eine ausreichend große Dicke nach einem Aufblasen sicherstellt.
Mittel zum Lösen der Probleme
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Insassenbeinschutzvorrichtung wie in Anspruch 1 definiert gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte oder bevorzugte Ausführungsformen der Insassenbeinschutzvorrichtung.
Die Insassenbeinschutzvorrichtung der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Knieairbag, welcher vor dem Bein des Fahrzeuginsassen aufzublasen ist, und einen Gasgenerator zum Aufblasen des Knieairbags, wobei der Knieairbag eine Hauptkammer, welche zuerst von dem von dem Gasgenerator eingeleiteten Gas aufgeblasen wird, und eine Hilfskammer aufweist, welche entlang einer Oberfläche der Hauptkammer nahe dem Insassen oder einer Oberfläche der Hauptkammer entfernt von dem Insassen angeordnet ist, um durch Gas, welches von der Hauptkammer eingeleitet wird, aufgeblasen zu werden.
Bei einer derartigen Insassenbeinschutzvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird die Hauptkammer vor dem Bein des Insassen durch Gas von dem Gasgenerator aufgeblasen und entfaltet, wenn der Gasgenerator betätigt wird. Indem die Dicke (Dicke in der Vorder-/Rückrichtung des Insassen) der Hauptkammer relativ gering festgesetzt wird, wird die Hauptkammer ausreichend schnell aufgeblasen und entfaltet, sogar wenn die Ausgangsleistung des Gasgenerators niedrig ist, da die Kapazität der Hauptkammer gering ist.
Im Allgemeinen ist der Abstand zwischen dem Bein des Insassen und der inneren Platte vor dem Bein kurz. Solch ein schnelles Aufblasen und Entfalten der Hauptkammer vor dem Bein des Insassen ist beachtlich wirkungsvoll, um das Bein des Insassen vor direktem Stoßen an der inneren Platte zu schützen.
Bei der vorliegenden Erfindung wird, nachdem die Hauptkammer vor dem Bein des Insassen aufgeblasen und entfaltet wurde, Gas von der Hauptkammer in die Hilfskammer eingeleitet und dadurch wird die Hilfskammer aufgeblasen. Infolgedessen wird der Knieairbag ein aufgeblasenes Teil mit ausreichend großer Dicke.
In der vorliegenden Erfindung ist die Hauptkammer vorzugsweise von einer vorderen Stoffbahn dicht bei dem Insassen und einer hinteren Stoffbahn entfernt von dem Insassen umgeben, und die Hilfskammer ist von einer Hilfskammerstoffbahn umgeben, welche gegenüber entweder der vorderen Stoffbahn oder der hinteren Stoffbahn oder der einen Stoffbahn angeordnet ist. Bei diesem Knieairbag ist die Anzahl der Stoffbahnen, welche die Hilfskammer bilden, reduziert, und der Rauminhalt nach dem Falten und die Kosten können reduziert werden.
Die Hilfskammerstoffbahn kann einen gefalteten Abschnitt an dem Umfang davon aufweisen. Dies kann die Dicke der Hilfskammer nach dem Aufblasen ausreichend vergrößern.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Längsschnittansicht eines Knieairbags gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des in 1 gezeigten Knieairbags.
3 ist eine Querschnittsansicht des Knieairbags entlang einer Linie III-III in 1.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Abwandlung des Knieairbags.
5 ist eine Längsschnittansicht eines Knieairbags gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VI-VI in 5.
Beschreibung der Ausführungsformen
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Längsschnittansicht eines Abschnitts eines Autos vor einem Sitz, welche einen Zustand zeigt, in welchem ein Knieairbag gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgeblasen ist, 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Knieairbags und 3 ist eine Querschnittsansicht des Knieairbags entlang einer Linie III-III in 1. In der folgenden Beschreibung bezieht sich die horizontale Richtung auf die Richtung einer Breite eines Fahrzeugs.
Eine Insassenbeinschutzvorrichtung 14 ist in einer inneren Platte 10 vor einem Sitz 12, auf welchem das Bein 60 eines Insassen gezeigt ist, angebracht.
Die Insassenbeinschutzvorrichtung 14 weist einen Halter 16, welcher wie ein Container geformt ist, einen Knieairbag 18, welcher mit dem Inneren des Halters 16 verbunden ist, und einen Gasgenerator 20 zum Aufblasen des Knieairbags 18 auf. Der Halter 16 ist an einer Öffnung 10a, welche in der inneren Platte 10 bereitgestellt ist, platziert. Normalerweise ist der Knieairbag 18 in einem gefalteten Zustand innerhalb des Halters 16 verstaut und ein Deckel 22 ist an der vorderen Seite des Halters 16 angebracht, um den Knieairbag 18 abzudecken. Der Deckel 22 ist normalerweise derart platziert, dass er im Wesentlichen bündig mit der inneren Platte 10 ist und sich an seinem unteren Ende in Richtung der Vorderseite der inneren Platte 10 aufdreht, wenn der Knieairbag 18 aufgeblasen wird.
Der Knieairbag 18 wird zwischen einem Flansch des Gasgenerators 20 und dem Halter 16 an dem Rand eines Gaseinlasses gehalten und ist an dem Halter 16 mit Bolzen 24 zum Befestigen des Gasgenerators 20 an dem Halter 16 befestigt.
Der Knieairbag 18 weist eine vordere Stoffbahn 26 an der Seite des Insassen, eine hintere Stoffbahn 28 an der Seite der inneren Platte 20 und eine Oberflächenstoffbahn 30, welche mit der Vorderseite der vorderen Stoffbahn 26 überdeckend ist, auf. Die vordere Stoffbahn 26 und die hintere Stoffbahn 28 sind mit einem Nähfaden 32 an ihren Umfängen zusammengenäht, um einen Sack zu bilden, und eine Hauptkammer ist innerhalb des Sacks ausgebildet.
Ein Gaseinlass ist an dem unteren Ende der hinteren Stoffbahn 28 ausgebildet und der Rand des Gaseinlasses ist wie zuvor beschrieben zusammen mit dem Gasgenerator 20 fest mit dem Halter 16 verbunden.
Der obere, der rechte und der linke Rand der Oberflächenstoffbahn 30 sind mit dem Nähfaden 32 an die vordere Stoffbahn 26 genäht. Der untere Rand der Oberflächenstoffbahn 30 ist mit einem Nähfaden 34 an die vordere Stoffbahn 26 genäht.
Gefaltete Abschnitte 36 sind an dem oberen und unteren Rand der Oberflächenstoffbahn 30 bereitgestellt. Die gefalteten Abschnitte 36 können an dem rechten und linken Rand der Oberflächenstoffbahn 30, wie in 4 gezeigt, bereitgestellt sein, oder können an allen, dem oberen, unteren, rechten und linken Rand davon bereitgestellt sein, obwohl es nicht ge zeigt ist. Die Hilfskammer 5 ist zwischen der Oberflächenstoffbahn 30 und der vorderen Stoffbahn 26 ausgebildet.
Das Innere der Hauptkammer, welche von der vorderen Stoffbahn 26 und der hinteren Stoffbahn 28 umgeben ist, ist in vier kleine Kammern aufgeteilt, nämlich eine erste Kammer 1, eine zweite Kammer 2, eine dritte Kammer 3 und eine vierte Kammer 4, welche in dieser Reihenfolge von dem unteren Ende bereitgestellt sind, indem sich Trennstoffbahnen 38, 40 und 42 zwischen der vorderen Stoffbahn 26 und der hinteren Stoffbahn 28 erstrecken. Die Trennstoffbahnen 38, 40 und 42 erstrecken sich in horizontaler Richtung und sind mit Nähgarn 44 an die vordere Stoffbahn 26 und die hintere Stoffbahn 28 genäht.
In dieser Ausführungsform sind zwei Trennstoffwände 38, zwei Trennstoffwände 40 bzw. zwei Trennstoffwände 42 mit Nähgarn 46 zusammengenäht.
Zwischenräume 54, durch welche Gas fließt, sind zwischen den Enden der Längsrichtung (horizontal) der Trennstoffbahnen 38, 40 und 42 und den Seitenrändern des Knieairbags 18 ausgebildet. Die unterste erste Kammer 1 und die zweite Kammer 2, welche die zweite vom unteren Ende ist, stehen ferner über eine Öffnung 50, welche in der Trennstoffbahn 38 ausgebildet ist, miteinander in Verbindung.
Ein Abschnitt der vorderen Stoffbahn 26, welcher gegenüber der dritten Kammer 3 und der vierten Kammer 4 angeordnet ist, ist mit Öffnungen 56 und 58 versehen, durch welche Gas von der dritten Kammer 3 und der vierten Kammer 4 in die Hilfskammer 5 fließt. Damit mehr Gas von der vierten Kammer 4 als von der dritten Kammer 3 in die Hilfskammer 5 fließen kann, weist die dritte Kammer 3 eine Öffnung 56 auf und die vierte Kammer 4 weist drei Öffnungen 58 auf. Anstelle dieser Erhöhung der Anzahl der Öffnungen kann der Durchmesser der Öffnung 58 der vierten Kammer 4 größer als der der Öffnung 56 festgesetzt werden.
In der Insassenbeinschutzvorrichtung 14, welche den Knieairbag 18 mit einer derartigen Konfiguration aufweist, wird der Gasgenerator 20 im Falle einer Autokollision betätigt, um Gas zum Aufblasen des Knieairbags zu erzeugen. Der Knieairbag 18 beginnt durch das Gas aufgeblasen zu werden, drückt den Deckel 22 auf, wölbt sich in Richtung der Vorderseite der inneren Platte 10 vor und entfaltet sich nach oben entlang der inneren Platte 10.
Während dieser Zeit wird in dem Knieairbag 18 zuerst die erste Kammer 1 aufgeblasen und die zweite Kammer 2, die dritte Kammer 3 und die vierte Kammer 4 werden nacheinander aufgeblasen. Wenn die dritte Kammer 3 und die vierte Kammer 4 mehr als ein bestimmtes Maß aufgeblasen sind, fließt Gas von der dritten Kammer 3 und der vierten Kammer 4 durch die Öffnungen 56 und 58 in die Hilfskammer 5, so dass die Hilfskammer 5 aufgeblasen wird, während die Oberflächenstoffbahn 30 sich von der vorderen Stoffbahn 26 in Richtung des Insassen vorwölbt.
Da auf diese Art und Weise die kleinen Kammern 1 bis 4 anders als die Hilfskammer 5 zuerst aufgeblasen werden, wird der Knieairbag 18, sogar wenn der Gasgenerator 20 von einem Typ mit niedriger Ausgangsleistung ist, welcher eine geringe Gasmenge erzeugt, schnell in den Bereich vor dem Bein des Insassen entlang der inneren Platte 10 entfaltet. In dieser ersten Entfaltungsstufe ist die Hilfskammer 5 überhaupt nicht aufgeblasen oder kaum aufgeblasen und die Dicke des Knieairbags ist gering. Deshalb wird der Knieairbag 18 schnell in einem schmalen Bereich zwischen der inneren Platte 10 und dem Bein des Insassen aufgeblasen.
Nachfolgend wird die Hilfskammer 5 durch Gas von der dritten Kammer 3 und der vierten Kammer 4 aufgeblasen und der Knieairbag 18 vergrößert sich in der Dicke, um das Bein des Insassen aufzunehmen. Folglich wird die auf das Bein des Insassen angewendete Belastung ausreichend absorbiert.
Insbesondere, da die Oberflächenstoffbahn 30 in dieser Ausführungsform die gefalteten Abschnitte 36 aufweist, wird die Dicke des Knieairbags 18 ausreichend groß, wenn die Hilfskammer 5 aufgeblasen wird, und eine merklich große Menge der auf das Bein des Insassen angewendeten Einwirkung wird absorbiert.
Obwohl die erste Kammer 1 bis vierte Kammer 4 durch Trennstoffwände 38, 40 und 42 in der obigen Ausführungsform getrennt sind, können sie durch direktes Vernähen der vorderen Stoffbahn und der hinteren Stoffbahn, ohne die Trennstoffbahnen zu verwenden, aufgeteilt werden.
5 und 6 zeigen den Aufbau eines Knieairbags gemäß einer derartigen Ausführungsform. 5 ist eine Längsschnittansicht ähnlich zu 1, und 6 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VI-VI in 5.
Bei diesem Knieairbag 18A sind eine vordere Stoffbahn 26A und eine hintere Stoffbahn 28A an den Umfängen davon mit Nähgarn 32A zusammengenäht, wodurch eine Hauptkammer ausgebildet wird. Um die Hauptkammer in eine erste Kammer 1, eine zweite Kammer 2 und eine dritte Kammer 3 zu teilen, sind die vordere Stoffbahn 26A und die hintere Stoffbahn 28A ferner an Nähabschnitten 60, welche in horizontaler Richtung ausgebildet sind, vernäht. Beide Enden der Nähabschnitte 60 sind von dem rechten und linken Rand des Knieairbags 18A getrennt, so dass Gasdurchlässe 54A an sowohl dem rechten als auch linken Ende des Nähabschnitts 60 ausgebildet werden.
Eine Oberflächenstoffbahn 30A ist derart platziert, dass sie die vordere Stoffbahn 26A überdeckt, und die Oberflächenstoffbahn 30A ist an die vordere Stoffbahn 26A mit Nähgarnen 32A und 34A genäht, wobei eine Hilfskammer 5 ausgebildet wird. Die Oberflächenstoffbahn 30A weist auch gefaltete Abschnitte auf, obwohl dies nicht gezeigt ist.
Die Hilfskammer 5 steht mit der dritten Kammer 3 durch eine in der vorderen Stoffbahn 26A ausgebildeten Öffnung 56A in Verbindung.
In dieser Ausführungsform sind die Oberflächenstoffbahn 30A und die vordere Stoffbahn 26A durch einen Haltegurt 62 verbunden, um zu verhindern, dass die Oberflächenstoffbahn 30A übermäßig aufgeblasen wird, um in Richtung des Insassen hervorzuragen, wenn die Hilfskammer 5 aufgeblasen wird. Ein derartiger Haltegurt kann in der in den 1–4 gezeigten Ausführungsform eingesetzt werden.
Bei diesem Knieairbag 18A werden die erste Kammer 1, die zweite Kammer 2 und die dritte Kammer 3 auch in dieser Reihenfolge durch Gas von einem Gasgenerator 20 aufgeblasen und schnell in Richtung der Vorderseite des Beins der Insassen entlang einer inneren Platte entfaltet, und dann wird die Hilfskammer 5 aufgeblasen, um das Bein des Insassen aufzunehmen.
Auf diese Art und Weise wird der Knieairbag 18A auch schnell in Richtung der Vorderseite des Beines des Insassen aufgeblasen, selbst wenn die Ausgabeleistung des Gasgenerators 20 niedrig ist. Außerdem ist die Dicke des Knieairbags 18A ausreichend groß, nachdem die Hilfskammer 5 aufgeblasen ist, und die auf das Bein des Insassen einwirkende Belastung wird ausreichend absorbiert.
Die zuvor genannten Ausführungsformen sind Beispiele der vorliegenden Erfindung und die vorliegende Erfindung kann durch weitere Ausführungsformen ausgeführt werden.
Zum Beispiel kann, obwohl die Hauptkammer in der obigen Ausführungsform in drei oder vier kleine Kammern geteilt ist, sie in zwei Kammern oder fünf oder mehr Kammern geteilt werden.
Obwohl die Trennstoffbahnen oder Nähabschnitte, welche sich in horizontaler Richtung erstrecken, eingesetzt sind, um die Hauptkammer in den obigen Ausführungsformen zu teilen, können sich einige oder alle der Trennstoffbahnen oder Nähabschnitte vertikal erstrecken.
Obwohl die Oberflächenstoffbahnen 30 und 30A gefaltete Abschnitte in den obigen Ausführungsformen aufweisen, können die gefalteten Abschnitte weggelassen werden.
Obwohl die vordere Stoffbahn und die hintere Stoffbahn in den obigen Ausführungsformen getrennt sind, kann eine durchgängige Stoffbahn in zwei gefaltet werden, um die vordere Stoffbahn und die hintere Stoffbahn auszubilden.
Obwohl in den obigen Ausführungsformen die Hilfskammer auf der Insassenseite der Hauptkammer ausgebildet ist, kann sie auch auf der Seite der Hauptkammer dicht zu der inneren Platte ausgebildet sein. Das heißt, die Hilfskammer kann derart ausgebildet sein, dass sie von der hinteren Stoffbahn 28 und der Oberflächenstoffbahn umgeben ist.
Vorteile
Wie zuvor im Detail beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung eine Insassenbeinschutzvorrichtung bereit, welche einen Knieairbag aufweist, der äußerst schnell vor dem Bein des Insassen entfaltet wird, selbst wenn die Ausgabeleistung des Gasgenerators niedrig ist, und welcher eine große Dicke nach einem Aufblasen sicherstellt.

Claims

Insassenbeinschutzvorrichtung umfassend: einen Knieairbag (1, 2, 3, 4, 5), welcher vor dem Bein (60) eines Insassen eines Fahrzeugs aufzublasen ist; und einen Gaserzeuger (20) zum Auflasen des Knieairbags (1, 2, 3, 4, 5), wobei der Knieairbag umfasst: eine Hauptkammer (1, 2, 3, 4), welche zuerst durch Gas, welches zuvor von dem Gaserzeuger (20) eingeführt worden ist, aufzublasen ist; und eine Hilfskammer (5), welche von Gas, das aus der Kammer (1, 2, 3, 4) eingeführt wird, aufzublasen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskammer (5) entlang einer Oberfläche der Hauptkammer (1, 2, 3, 4) nahe dem Insassen oder entlang einer Oberfläche der Hauptkammer entfernt von dem Insassen angeordnet ist.
Insassenbeinschutzvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Hauptkammer von einer vorderen Stoffbahn (26; 26A) nahe dem Insassen und von einer hinteren Stoffbahn (28; 28A) entfernt von dem Insassen umgeben ist, und wobei die Hilfskammer (5) von einer Hilfskammerstoffbahn (30) umgeben ist, welche gegenüber entweder der vorderen Stoffbahn (26; 26A) oder der hinteren Stoffbahn (28; 28A) oder der einen Stoffbahn (26; 26A; 28; 28A) angeordnet ist.
Insassenbeinschutzvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Hilfskammerstoffbahn (30) einen gefalteten Abschnitt (36) an dem Umfang davon aufweist.