DE69205088T2

DE69205088T2 - Aufprallschutzvorrichtung gegen seitliche Stösse.

Info

Publication number: DE69205088T2
Application number: DE69205088T
Authority: DE
Inventors: John J Gordon; Charles Y Warner; Mark H Warner; Ralph C Warner; Karl H Wenger
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-07-16
Filing date: 1992-07-16
Publication date: 1996-03-28
Anticipated expiration: 2012-07-17
Also published as: JP2864867B2; EP0523704B1; JPH05139229A; JPH05139238A; US5224732A; EP0523704A1; DE69205088D1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein aufblasbares Schutz-System entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, zum Schutz eines Fahrgastes eines Kraftfahrzeuges und dergleichen bei seitlichem Aufprall und insbesonders ein verbessertes aufblasbares Rückhalte-System, das den Kopf, den Brustkorb und das Becken eines Fahrgastes bei seitlichem Aufprall schützt, indem es die Bewegung des Fahrgastes beschränkt und die Berührung des Fahrgastes mit den Bauteilen des Fahrzeuges während eines Aufpralls dämpft.
Ein aufblasbares Schutz-System entsprechend dem Obergriff des Patentanspruchs 1 zum Schutz der Kopf und Rumpfbereiche eines Fahrgastes eines Kraftfahrzeuges vor Verletzungen während eines seitlichen Aufpralls ist in der US-A 4 966 388 offenbart. Die Offenbarung dieses Patents wurde durch den Inhaber der vorliegenden Erfindung entwickelt und ist durch Bezugnahme hier aufgenommen. In diesem Patent ist eine Airbag- Anordnung, die in einer seitlichen Tür eines Fahrzeuges befestigt ist, dazu ausgebildet, in etwa 30 bis 50 Millisekunden vollständig entfaltet zu werden, nachdem der seitliche Aufprall des Fahrzeuges erfaßt worden ist. Der Airbag bläst sich von einer aufbewahrten Stellung in einer Ausnehmung in der seitlichen Tür in eine entfaltete Stellung auf, die eine Barriere bildet, um eine Verletzung des Kopfes, des Nackens und der Schultern des Fahrgastes zu verhindern.
Bei der weiteren Entwicklung eines solchen aufblasbaren Rückhalte-Systems hat der Inhaber der vorliegenden Erfindung eine Anzahl von Aspekten des früheren Systems erkannt, die verbessert werden können.- Der erste davon war die Erkenntnis der Notwendigkeit, einen Schutz für die Becken-Abschnitte des Fahrgastes zur Verfügung zu stellen und die Steuerung der Entfaltung des Airbags zu verbessern, um ihn zum Fahrgast hin auszurichten.
Wie aus der Fig. 3 der US-A 4 966 388 ersichtlich ist, bedeckt der voll entfaltete Airbag nur den Kopf und die Schulterbereiche des Fahrgastes. Obwohl das Aufblasen des Airbags einen Tür-Abschnitt einer Polsterungs-Platte gegen den Rumpf des Fahrgastes bringt, ist es aus der Fig. 3 klar, daß nur die Oberseite der Polsterungs-Platte zum Fahrgast hin gebracht wird. Weiters gewährleistet der Airbag selbst keinerlei Schutz im Becken-Abschnitt.
Ein anderes Gebiet auf dem stets Raum für Verbesserungen von Systemen dieses Typs besteht, ist in der Entfaltung des Airbags von seiner verstauten Stellung in die voll aufgeblasene Stellung. Da der seitliche Abstand zwischen dem Fahrgast und der Seite des Fahrzeuges im allgemeinen klein ist, muß der Airbag so schnell als möglich entfaltet werden, um es insbesondere dem Airbag zu ermöglichen, sich nach oben hin auszudehnen, um den Kopf des Fahrgastes zu schützen. Daher wurde in der US-A 4 966 388 festgestellt, daß die zeitliche Steuerung des Entfaltens des Airbags absolut kritisch ist. Beispielsweise entspricht bei einem seitlichen Aufprall von 28 Meilen pro Stunde jede Millisekunde Verzögerung etwa einein Eindringen der seitlichen Abdeckung oder Tür von etwa einem halben Zoll. Daher ist die Erfindung auch darauf gerichtet, die Entfaltung des Airbags zu verbessern, um zu gewährleisten, daß er schnell genug aufgeblasen ist, um einen angemessenen Schutz für die Kopf-, Brustkorb- und Becken-Bereiche des Fahrgastes zu gewährleisten .
Bei dem früheren Rückhalte-System berührt der zusammengelegte Airbag die Innenfläche der geschäumten Polsterungs-Platte. (Siehe beispielsweise die Fig. 1 und 3 der US-A 4 966 388). Die Berührung zwischen der Außenfläche des Airbags, typischerweise Nylon-Material und der geschäumten Polsterungs-Platte, typischerweise Polyethylen, erzeugt Reibungskräfte, die eine schnelle Entfaltung des Airbags behindern. Diese Reibung kann das Aufblasen des Airbags verzögern, indem sie die unmittelbare Entfaltung des Airbags beschränkt.
Die Faltungs-Technik, die verwendet wird, um einen Airbag in seiner verstauten Stellung aufzubewahren, beeinflußt ebenso seine Entfaltung. Wie dies in den Fig. 8 - 12 der US-A 4 966 388 dargestellt ist, hat es die frühere Faltungstechnik umfaßt, die vorstehenden vorderen und hinteren Abschnitte des Airbags nach innen zu falten, so daß sie über dem mittleren, allgemein rechteckigen Abschnitt des Airbags gelegen sind oder in ihm eingeschlagen sind. Der Abschnitt des oberen Drittels des rechteckigen Aufbaus wurde dann über die untere Kante des mittleren Abschnittes gefaltet, um so die Vorderseite des Abschnittes des unteren Drittels des Airbags zu überlappen. Eine letztliche, S-förmige Faltung der freien oberen Kante des oberen Abschnittes konnte dann durchgeführt werden.
Der so entstehende Sack wurde dann in eine Ausnehmung der seitlichen Verkleidung so eingefügt, daß der obere Abschnitt des Airbags zum Inneren des Fahrzeuges hin gerichtet war. Wie insbesonders in der Spalte 6, Zeilen 23 - 30 der US-A 4 966 388 angemerkt ist, erforderte es diese Faltungstechnik, daß sich der Airbag seitlich zum Inneren des Fahrzeugs hin ausdehnte, bevor ein Aufblasen in vertikaler Richtung stattfand. Als ein Ergebnis neigte der Airbag dazu, um die obere Faltungslinie des Airbags zu rotieren, und der untere Abschnitt des Airbags mußte nahezu vollständig aufgeblasen werden, bevor die obere Hälfte des Airbags aufgeblasen werden würde. Dies führte zu der Möglichkeit, daß sich der Airbag nicht schnell nach oben hin ausdehnte, um den Kopf des Fahrgastes zu schützen.
Letztlich verwendete der Airbag der US-A 4 966 388 innere Verbindungen, um die Form des Airbags in seinem entfalteten Zustand zu steuern, und um zu seiner Festigkeit beizutragen. Wie dies in den Fig. 6, 7, 13 und 14 der US-A 4 966 388 dargestellt ist, wurde jede Verbindung zwischen gegenüberliegenden Seiten des Airbags in einer Stellung eingenäht, wobei ihre Abmessung in Längsrichtung entlang einer radialen Linie angeordnet war, die von der Aufblas-Einrichtung ausging. Da der Druck des Gases, der von der Aufblas- Einrichtung erzeugt wird, kugelförmig von ihr ausgeht, ist die Spannung auf die Verbindungen, die durch die Entfaltung des Airbags erzeugt wird, am größten an dem Ende der Verbindung, die am nächsten zu der Aufblas-Einrichtung ist. Daher konnte in Abhängigkeit von der jeweiligen Geometrie des Airbags, von dem Druck des Aufblas-Gases usw. eine solche Verbindungs-Anordnung zum Zerreißen der Verbindungen oder des Airbags selbst entlang der radialen Nahtlinie führen, wo die Verbindungen angebracht sind.
Weiters offenbart die GB-A 2 220 620 einen Seiten- Airbag, der einen Schutz für den Becken-Bereich der sitzenden Person gewährleistet.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein aufblasbares Schutz-System entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß eine bessere Steuerung der Entfaltung des aufblasbaren Airbags verwirklicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale erreicht, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben sind.
Das Dokument US-A 4 966 388 ist im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gewürdigt.
Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten sind in den abhängigen Patentansprüchen dargestellt.
Die Erfindung schützt das Becken des Fahrgastes, indem sie eine Polsterungs-Platte vorsieht, die in ihrer Gesamtheit gegen den Fahrgast gestoßen wird, und indem das Aufblasen des Airbags gesteuert wird, um zu gewährleisten, daß er sich zur Taille des Fahrgastes hin bewegt. Das Aufblasen des Airbags wird gesteuert, indem eine Befestigungs-Platte für den aufblasbaren Airbag vorgesehen ist, die sich um vieles weiter nach unten hin, zur Unterseite der Türverkleidung hin, erstreckt als die Platte der US-A 4 966 388. Der untere Abschnitt des Airbags ist an mehreren Stellen an der Befestigungs-Platte angebracht, um zu gewährleisten, daß sich der Airbag seitlich nach innen ausdehnt, um die Becken- und Taillen-Bereiche des Fahrgastes zu schützen.
Um die Steuerung der Entfaltung des Airbags zu verbessern, und um ihn zum Fahrgast hin zu lenken, umfaßt die Befestigungsplatte der Erfindung ein geneigtes Führungskissen, das an seinem oberen Abschnitt oberhalb der Aufblas-Öffnung befestigt ist. Wenn sich der aufblasbare Airbag seitlich nach innen und nach oben hin ausdehnt, wird der Airbag durch das geneigte Kissen nach innen weg vom Fenster der seitlichen Tür geleitet, um zu verhindern, daß der Airbag durch das Fenster ausgestoßen wird, anstelle sich zum Fahrgast hin zu bewegen.
Die Erfindung verbessert die sanfte Entfaltung des Airbags gegenüber dem früheren System wesentlich, um das Risiko zu verringern, daß sich der Airbag nicht schnell genug vollständig aufbläst, um den Kopf, den Brustkorb und das Becken des Fahrgastes zu schützen. Die Verbesserung der Entfaltung wird in erster Linie durch zwei Verbesserungen erreicht.
Eine zusätzliche Verbesserung betraf die Hinzunahme einer Entfaltungs-Hülle, die zumindest eine Lage von Lagermaterial umfaßt, um die Entfaltung des Airbags nach vorne einzuschränken, sowie zumindest eine Lage eines die Reibung reduzierenden Materials. Die Entfaltungs-Hülle ist zwischen der äußeren Oberfläche des Airbags und der Polymer-Polsterungs- Platte eingefügt, um der sanften Entfaltung des Airbags dienlich zu sein. Die Lagerungs-Lage kann eine Lage von Material umfassen, das eine erste Nylon-Oberfläche aufweist, die an der Polsterungs-Platte anliegt, sowie eine zweite gummierte Oberfläche, die an der gummierten Seite einer ähnlich aufgebauten Lage von Material, das heißt einer Lage, die eine Nylon-Oberfläche und eine gummierte Oberfläche aufweist, anliegt. Daher sind die beiden Lager-Lagen so angeordnet, daß ihre gummierten Seiten nach innen zueinander schauen und ihre Nylon-Seiten nach außen gerichtet sind. Die innerste Lage des Lager-Materials kann mit der Unterseite der Befestigungs-Platte verbunden sein. Die Lager-Lagen können aus dem gleichen Material gebildet sein, aus dem der Airbag selbst hergestellt ist. Eingefügt zwischen die Nylon-Oberfläche der äußeren Lager- Lage ist mindestens eine und sind vorzugsweise zwei Lagen von einem Material verringerter Reibung, wie etwa Wachspapier, das mit Talkum oder einem ähnlichen Pulver bedeckt ist, um die Reibung weiter zu verringern. Die Lager-Lagen dienen als Beschränkungs-Flächen gegen die der Airbag während seiner Entfaltung drückt, während die zwei Schichten von Papier die sanfte Entfaltung des Airbags erleichtern.
Eine weitere Verbesserung bei der Entfaltung des Airbags betrifft die Faltungs-Technik, die dazu verwendet wird, den Airbag in seiner verstauten Stellung in der seitlichen Abdeckung auf zubewahren. Die Erfindung verringert die Gefahr des ungeeigneten und unvollständigen Aufblasens durch Vorsehen einer Faltungstechnik, bei der der Airbag dazu ausgebildet ist, sowohl in der seitlichen als auch in der Aufwärtsrichtung in einer sehr kurzen Zeit vollständig aufgeblasen zu werden. Zunächst ist ein unterer Abschnitt des Airbags an der Befestigungs-Platte so angebracht, daß dann, wenn die Befestigungs-Platte an der Baugruppe der seitlichen Abdeckung befestigt ist, die Unterseite des Airbags der Hüfte eines Fahrgastes gegenüberliegt, der auf dem Sitz des Fahrzeuges sitzt. Weiters sind die seitlichen Kanten des Airbags in Bezug auf die letzliche Stellung der Befestigungs-Platte horizontal nach innen gefaltet, das heißt in einer ersten Richtung die allgemein parallel zu der oberen und zu der unteren Kante der Befestigungs-Platte ist, um seitliche Falten zu bilden, die zumindest in der ersten Richtung innerhalb der Umhüllung der Befestigungs-Platte auf genommen sind. Als nächsten wird der oberen Abschnitt des Airbags vertikal nach unten in einer zweiten Richtung gefaltet, die allgemein rechtwinklig zur ersten Richtung ist, um ziehharmonikaartige Falten zu bilden. Die Falten werden ebenso allgemein zumindest in der zweiten Richtung innerhalb der Umhüllung der Befestigungs-Platte aufgenommen und erstrecken sich nach unten nur über einen Teil der Befestigungs-Platte. Endgültige Falten in der ersten Richtung können dann jegliche äußeren Bereiche des Airbags innerhalb des Umfanges der Befestigungs-Platte anordnen. Die Entfaltung des Airbags wird durch diese Faltungstechnik gefördert, da sich der Airbag zuerst seitlich nach innen ausdehnt, um die ziehharmonikaartigen Falten zu öffnen, wodurch ein größere Gebiet gegeben ist, in das sich das Gas ausdehnen kann, und die oberen und seitlichen Abschnitte des Airbags nahezu gleichzeitig aufblasen kann.
Zusätzlidh zur verbesserten Entfaltung des Airbags hilft die verbesserte Faltungstechnik der Erfindung dabei, die Hüfte des Fahrgastes zu schützen, indem gewährleistet wird, daß sich der Airbag seitlich zum Taillen-Bereich des Fahrgastes hin bewegt. Weiters verhindert die Faltungstechnik, daß der Airbag durch das Fenster der seitlichen Verkleidung ausgestoßen wird, anstelle des Ausstoßes zum Fahrgast hin, was eine Möglichkeit war, wenn die Faltungstechnik der US-A 4 966 388 verwendet worden ist, insbesonders dann, wenn das Rückhalte-System mit einem seitlich nach innen gekrümmten Türrahmen verwendet worden ist.
Die vorliegende Erfindung verbessert auch die Festigkeit des Airbags und vermeidet die Neigung der Airbags entlang der Naht zu reißen, die dazu vorgesehen ist, die inneren Verbindungen anzubringen. Die Verbindungen sind so angeordnet, daß die Längsabmessung der Verbindungen quer zu dem radialen Linien liegt, die von der Aufblas-Einrichtung ausgehen, statt parallel zu ihnen. Ein verbesserter Verbindungs-Aufbau, der dazu beiträgt, die Form des aufgeblasenen Airbags zu steuern und der zu seiner Stärke beiträgt, wird ebenso zur Verfügung gestellt.
Fig. 1 ist eine schematische Explosionsdarstellung einer seitlichen Tür eines Fahrzeuges, die ein aufblasbares Rückhalte-System enthält, das entsprechend den Prinzipien der Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 2A ist eine Draufsicht auf eine Befestigungs- Platte, auf der der aufblasbare Airbag des Rückhalte-Systems, das in Fig. 1 dargestellt ist, angebracht wird;
Fig. 2B ist ein schematischer Querschnitt der Befestigungs-Platte entlang der Linie 2B - 2B von Fig. 2A;
Fig. 3 ist eine axonometrische Explosionsdarstellung, die die Befestigungspunkte zwischen dem aufblasbaren Airbag und der Befestigungs-Platte der Erfindung zeigt.
Fig. 4 ist eine teilweise weggeschnittene Explosionsdarstellung, die die Anordnung der Entfaltungs- Umhüllung der Erfindung zwischen dem aufblasbaren Airbag und der Polsterungs-Platte zeigt;
Fig. 5A - 5C sind schematische Querschnitte in vergrößertem Maßstab, die die Verwendung von reibungsverringernden Lagen von Material an der Grenze zwischen dem aufblasbarem Airbag und den Lager-Lagen der Erfindung zeigen;
Fig. 6 ist eine Vorderansicht (aus der Sicht des Fahrers> des aufblasbaren Airbags der Erfindung in einer vollständig entfalteten Stellung;
Fig. 7 ist eine axonometrische Ansicht eines Träger- Schalters, der dazu verwendet wird, den seitlichen Aufprall zu erfassen und die Entfaltung des ausblasbaren Airbags der Erfindung auszulösen;
Fig. 8 ist ein schematischer Schnitt des Träger- Schalters entlang der Linie 8 - 8 von Fig. 7;
Fig. 9A ist eine Vorderansicht (aus der Sicht des Fahrers) eines entfalteten aufblasbaren Airbags der Erfindung, die die Stellung der inneren Verbindungen und der angebrachten Verstärkungs-Anbringungs-Glieder zeigt;
Fig. 9B ist eine seitliche Ansicht (Sicht des linken hinteren Fahrgastes) des aufblasbaren Airbags, der in Fig. 9A gezeigt ist, bei der die inneren Verbindungen gezeigt sind;
Fig. 10 ist eine axonometrische Darstellung der inneren Verbindungen in vergrößertem Maßstab, die dazu verwendet werden, die gegenüberliegenden Seiten des aufblasbaren Airbags der Erfindung zu verbinden;
Fig. 11A und 11B sind schematische vordere bzw. seitliche Ansichten eines aufblasbaren Airbags der Erfindung in einer vollständig ausgebreiteten entfalteten Stellung vor dem Beginn des Faltens des Airbags;
Fig. 12A und 12b sind schematische vordere bzw. seitliche Ansichten des aufblasbaren Airbags von Fig. 11A und 11B, die den seitlichen Faltungs-Schritt der Erfindung darstellen;
Fig. 13A und 13B sind schematische vordere bzw. seitliche Ansichten des aufblasbaren Airbags von Fig. 12a und 12B, die den ersten oberen Faltungs-Schritt der Erfindung darstellen.
Fig. 14A und 14B sind schematische vordere bzw. seitliche Ansichten des aufblasbaren Airbags von Fig. 13a und 13B, die den zweiten oberen Faltungs-Schritt der Erfindung zeigen;
Fig. 15A und 15B sind schematische vordere bzw. seitliche Ansichten des aufblasbaren Airbags von Fig. 14A und 14B, die den letzten Faltungs-Schritt der Erfindung zeigen;
Fig. 16 ist eine schematische seitliche Ansicht (Sicht des linken hinteren Passagiers), die teilweise im Schnitt den aufblasbaren Airbag der Erfindung in seiner verstauten Stellung zeigt;
Fig. 17 ist eine schematische Ansicht, ähnlich der von Fig. 16, die den aufblasbaren Airbag der Erfindung in seiner vollständigen Entfaltung zeigt;
In der Folge wird eine bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnung beschrieben werden.
Wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das aufblasbare Rückhalte-System der Erfindung eine Airbag-Baugruppe 36, die in der seitlichen Abdeckung 20 eines herkömmlichen Kraftfahrzeuges befestigt werden kann. Die seitliche Abdeckung 20, wie sie dargestellt ist, ist eine seitliche Tür des Kraftfahrzeuges und wird in der Folge als Türabdeckung bezeichnet werden. Es sollte jedoch erkannt werden, daß die Erfindung allgemein auf eine seitliche Abdeckung eines Kraftfahrzeuges anwendbar ist und nicht auf eine Türabdeckung oder einen bestimmten Typ eines Fahrzeuges beschränkt ist. Beispielsweise könnte die Erfindung auf die seitlichen Abdeckungen in der Nachbarschaft der hinteren Sitze eines herkömmlichen zweitürigen Automobils angewendet werden, so wie auf die Tür- und Seitenabdeckungen von Lastwagen.
In der dargestellten Ausführungsvariante umfaßt die Türabdeckung 20 einen unteren Abschnitt 20a und einen oberen Abschnitt 20b. Der untere Abschnitt 20a umfaßt den Hauptkörper- Abschnitt 24a der Türabdeckung und besitzt einen gewellten Türträger 23, der durch unterbrochene Linien dargestellt ist und der in den Fig. 7 - 8 besser gezeigt ist, daran angeschweißt. Der obere Abschnitt 20b enthält ein Fenster 22 und einen geeigneten Fensterrahmen 24b. Ein geeigneter Fenster- Betätigungs-Mechanismus (nicht dargestellt) kann vorgesehen sein, um das Fenster 22 innerhalb des Rahmens 24b hinauf und hinter zu bewegen. Ein Türsteher ist neben einer vertikalen Seite des Fensters 22 angeordnet und eine Dachschiene 25 ist im Bereich einer oberen Seite des Fensters 22 angeordnet, wie dies in der US-A 4 966 388 offenbart ist. Wie dies in der Fig. 16 gezeigt ist, liegt der untere Türrahmen 24a den Bereichen des Brustkorbs und der Hüfte eines Fahrgastes 114 gegenüber, der auf dem Sitz 116 sitzt, und die Innenseite des Fensters 22 und des Fensterrahmens 24b liegen den Bereichen des Kopfes, des Nackens und der Schulter des Fahrgastes gegenüber.
Die Airbag-Baugruppe 36 umfaßt einen Airbag 70 (siehe z.B. Fig. 4, 7, 9A und 9B), der mit einer Aufblas-Einrichtung 80 über eine Zugangsöffnung 50 einer Befestigungs-Platte 40 in Verbindung steht, mit der die Aufblas-Einrichtung verbunden ist. Die Aufblas-Einrichtung 80 erhält Signale von einem Aufprall-Sensor, wie dies in der Folge in größerem Detail beschrieben wird, um Gas zu erzeugen, um den Airbag innerhalb von Millisekunden zu entfalten, nachdem ein Aufprall stattgefunden hat. Wie aus den Fig. 6 und 17 ersichtlich ist, sollte der Airbag, um den Kopf, den Brustkorb und die Hüfte eines Fahrgastes zu schützen, und um eine Barriere zur Abdeckung des Fensters 22 zu bilden, groß genug dimensioniert sein, um das Eindringen sowohl in den Kopf als auch in den Brustkorb zu dämpfen, und um eine seitliche und schräge Bewegung des Fahrgastes zur Tür hin zu, zufolge des Aufpralls verhindern. Die mittlere Breite des Airbags sollte so gewählt sein, daß der seitliche Abstand zwischen dem Sitz 116 und der Türabdeckung 20 ausgefüllt wird, der variiert, aber typischerweise 175 mm beträgt. Wie dies in der Folge in größerem Detail beschrieben wird und in Fig. 98 gezeigt ist, wird die Breite des Airbags durch die Auswahl von inneren Verbindungen geeigneter Größe gesteuert, die an den gegenüberliegenden Seiten des Airbags angenäht sind, die sich allgemein parallel zur Türabdeckung 20 in der entfalteten Stellung des Airbags erstrecken.
Der Airbag 70 und die Aufblas-Einrichtung 80 sind mit der Befestigungs-Platte 40 verbunden, die aus Aluminium gebildet sein kann, und die an der seitlichen Tür 20 durch Schrauben oder andere geeignete Befestigungen fest angebracht ist. Wie dies in den Fig. 7 - 8 gezeigt ist, trägt der Türträger 23 einen auf Biegung auslösenden Träger-Schalter 32, der als ein Sensor dient, um die Tür-Airbag-Aufblas-Einrichtung zufolge eines Aufpralls gegen die äußere Türabdeckung 26 zu betätigen. Ein zweiter, wahlweise vorgesehener, auf Biegung auslösender Träger-Schalter 32a kann an einer Stelle im Türrahmen 24a unterhalb des Schalters 32 vorgesehen sein, um einen tieferen Aufprall zu erfassen. Der Träger-Schalter 32a kann in einer Ausnehmung 31 aufgenommen sein, die in einer unteren Abdeckung 30 gebildet ist, die innerhalb des Türrahmens 24a angeordnet ist, unterhalb des gewellten Trägers 33, um die Leerräume zwischen der Tür-Außenhaut 26 und einer inneren Türabdeckung (nicht dargestellt) auszufüllen. Die obere Abdeckung 28 ist in einer ähnlichen Stellung innerhalb des Türrahmens 24a oberhalb des gewellten Trägers 23 vorgesehen. Wie dies in der US-A 4 966 388 festgestellt ist, sind diese Abdeckungen in der Belastungslinie des seitlichen Aufpralls angeordnet, und vorzugsweise aus einem geschäumten polymeren Material gebildet, um die Hohlräume in der Tür-Abdeckung 20 auszufüllen, wodurch eine zusätzliche Dämpfung geschaffen wird, und wodurch die Schnelligkeit der Lastaufbringung verbessert wird. Die Belastungslinien-Abdeckungen 28 und 30 können so geschnitten sein, daß sie genau in die Hohlräume in der seitlichen Tür passen. In einem Serienfahrzeug können diese Abdeckungen geformt sein, um in die Öffnungen eingepaßt zu werden.
Die Innenseite der Airbag-Baugruppe 36 liegt einer Polsterungs-Platte 38 gegenüber, die für Zwecke, die in der Folge diskutiert werden, an geeigneten Punkten durch geeignete Befestigungsmittel an der seitlichen Tür 20 abnehmbar befestigt sind. Die innere (fahrerseitige) Oberfläche der Polsterungs- Abdeckung 38 kann mit einer verzierten Oberfläche ausgestattet sein, die die fertige Innenseite der Türabdeckung 20 bildet, oder sie kann eine eigene bearbeitete Schicht tragen. In jedem Fall entspricht die äußere Abmessung der Abdeckung 38 grob der der inneren Abdeckung der Tür (nicht dargestellt) und kann Ausschnitte oder Öffnungen aufweisen, um einen guten Sitz zu ergeben und um den Zugang zu den Fenster- und Tür-Betätigungs- Mechanismen usw. zu ermöglichen. Die Polsterungs-Abdeckung 30 ist vorzugsweise aus einem geschäumten polymeren Material hergestellt, wie etwa Polyethylen, das eine Dicke von 25 mm und eine Bruchfestigkeit von 20 psi aufweist. Selbstverständlich wird die Dicke der Abdeckung 30 in Abhängigkeit vom seitlichen Abstand zwischen dem Sitz und der Türabdeckung des jeweiligen Fahrzeuges variiert, sowie aus Überlegungen des ergonomischen Designs.
Die Befestigungs-Platte 40 ist im größeren Detail in den Fig. 2A, 2B, 3, 4 und 6 dargestellt, und sie ist viel größer als die Stütz-Platte, die in der US-A 4 966 388 verwendet wird. Wie dies in den Fig. 6 und 17 gezeigt ist, bedeckt die Platte 40 den größten Teil der hinteren Hälfte der Tür-Verkleidung 20. Die obere Kante 40a der Platte grenzt an die Unterseite des Fensters 22 an. Die Platte 40 erstreckt sich nach unten zu einer unteren Kante 40b, die in der Nähe der Unterseite des unteren Tür-Abschnitts 20a gelegen ist. Die hintere seitliche Kante 40c der Platte 40 ist dem hintersten Abschnitt des Tür-Abschnitts 20a benachbart, während sich die Platte horizontal zu einer vorderen seitlichen Kante 40d erstreckt, die benachbart zur Mitte des Tür-Abschnitts 20a ist. Um den Umfang der Befestigungs-Platte 40 ist eine Mehrzahl von Bohrungen 42 gebildet, und die Befestigungs-Platte 40 ist mit der seitlichen Tür 20 durch Schrauben, Bolzen oder andere geeignete Befestigungen verbunden. Drei Gruppen von Bohrungen 46 sind innerhalb der Bohrungen 42 gebildet, um den Airbag 70 an der Befestigungs-Platte 40 über Bolzen 56, Muttern 58 und Befestigungs-Streifen-Verstärkungen 98, die in Fig. 9 gezeigt sind, anzubringen. Zwei Gruppen von Bohrungen im Bereich der Kanten 40c, 40d der Platte 40 sind allgemein vertikal, während die dritte Gruppe von grundsätzlich horizontalen Bohrungen ungefähr am gleichen vertikalen Niveau angeordnet ist wie die Aufblas-Öffnung 50, aber von ihr nach hinten mit einem Abstand versetzt ist.
Die Streifen-Verstärkungen 98 können aus dem gleichen Material wie der Airbag 70 gebildet sein, typischerweise Nylon, Teflon oder aus einem anderen geeigneten Material. Die Verstärkungen 98 sind gegenüber dem Inneren des Airbag 70 durch die Bolzen 56 und die Muttern 58 eingeklemmt, die den Airbag 70 mit der Befestigungs-Platte 40 verbinden. Alternativ dazu können die Verstärkungen 98 an die Innenfläche des Materials des Airbag angenäht werden, bevor es in den Airbag 70 genäht wird. Wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, ist eine Verstärkung 98 für jede Gruppe von Bohrungen 46 vorgesehen. Die Verstärkungen 98 verteilen die Last, die während des Entfaltens auf den Airbag ausgeübt wird, um die Neigung des Airbags 70 zu verringern, während des Entfaltens an den Bohrungen 46 zu zerreißen.
Wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, besitzt die Befestigungs-Platte 40 eine kreisförmige Öffnung 50, an der die Aufblas-Einrichtung 80 befestigt ist und durch die der Airbag 70 aufgeblasen wird. Eine Mehrzahl von Bohrungen 48, die um die Öffnung 50 angeordnet sind, wird dazu verwendet, die Aufblas- Einrichtung 80 mit einer geeigneten Verbindung, die mit der Beschreibung der Fig. 4 besprochen worden ist, anzubringen. An der unteren Kante der Befestigungs-Platte 40 ist ein Lippen- Abschnitt 54 in einem Winkel von etwa 90 Grad zu der allgemein flachen ebenen Oberfläche der Platte 40 gebogen. Ein unterer Abschnitt des Airbags 70, wie etwa die untere Kante 71a oder der genähte Abschnitt 94a (siehe Fig. 9A), wird durch den Lippen-Abschnitt 54 und eine Winkel-Klammer 64, die auch aus Aluminium gebildet sein kann, sicher gehalten. Der Lippen- Abschnitt 54 und die Winkel-Klammer 64 besitzen Bohrungen 44 bzw. 66, durch die sich Bolzen 60 erstrecken, um den Airbag an seinem Platz zu halten. Die untere Kante 71a des Airbags 70, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist zwischen dem Lippen-Abschnitt 54 der Befestigungs-Platte 40 und einer Winkel-Klammer 64 durch Bolzen 60 und Muttern 62 fest eingespannt. Die Verwendung der Winkel-Klammer 64 beseitigt die Notwendigkeit einer streifenförmigen Verstärkung an dieser Verbindung. Die Verbindungen des Airbags 70 mit der Unterseite und den Seiten der Befestigungs-Platte halten den Airbag während des Aufblasens fest, um zu gewährleisten, daß sein unterer Abschnitt seitlich zum Fahrgast hin gerichtet ist, um den Hüft- und Taillenbereich zu schützen. Weiters wird, wie dies in der Folge im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben werden wird, die äußere Schicht der Entfaltungs-Umhüllung 76 zwischen der Lippe 54 und der Klammer 64 zurückgehalten.
Wie dies in den Fig. 2A, 28 und 4 gezeigt ist, ist ein geneigtes Kissen 52 an der oberen Kante 40a der Befestigungs- Platte 40 vorgesehen. Das Kissen 52 besitzt eine Führungs- Fläche 53, die zur Innenseite des Fahrgastraums des Fahrzeuges geneigt ist, d.h. zum Fahrgast hin, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, um so die Entfaltung des Airbags 70 in eine Richtung zum Fahrgast hin und weg vom Fenster 22 zu leiten. Wie dies in Fig. 2B gezeigt ist, ist die Führungs-Fläche 53 in einem Winkel von vorzugsweise 35 - 40 Grad in bezug auf die Befestigungs-Platte 40 geneigt. Das Führungs-Kissen 52 kann aus einem geschäumten Polyethylen-Material hergestellt sein und auf die Befestigungs-Platte geklebt sein oder in anderer Weise fest an ihm angebracht sein. Um die Reibung zwischen der Führungs- Fläche 53 und dem Airbag 70 zu verringern, kann die Führungs- Fläche 53 ein Band mit niedriger Reibung aufgebracht haben, oder sie kann auf andere Weise mit einer Oberfläche niedriger Reibung ausgestattet sein. Das Führungs-Kissen 52 richtet die Entfaltung des Airbags 70 zu dem Fahrgast hin, so daß der Airbag 70 seine vollständig entfaltete Stellung im Bereich des Fahrgastes in einer kürzeren Zeit erreicht, als dies der Fall wäre, wenn das Kissen nicht verwendet werden würde. Das Kissen 52 verringert auch die Möglichkeit, daß der Airbag durch das Fenster oder die Fensteröffnung entfaltet wird, wenn das Fenster offen ist.
Fig. 4 stellt die Entfaltungs-Umhüllung 76 der Airbag- Baugruppe 36 dar, die zwischen der Polsterungs-Abdeckung 38, die an der am weitesten inneren Seite der seitlichen Tür 20 angebracht ist, und der Befestigungs-Platte 40 angeordnet ist. Die Entfaltungs-Umhüllung 76 hält den Airbag 70 in seiner gefalteten, verstauten Stellung hinter der Abdeckung 38 und erleichtert die schnelle, sanfte Entfaltung des Airbags aus dieser Stellung.
Die Entfaltungs-Umhüllung 76 umfaßt zwei Schichten 75 aus Lager-Material und zwei Schichten 74 aus einem die Reibung verringernden Material. Die Schichten 75 können aus gummiertem Nylon gebildet sein, wie etwa dem gleichen Material, aus dem der Airbag hergestellt ist. Daher besitzt jede Lager-Schicht 75 eine Nylon-Oberfläche 75a und eine gummierte Oberfläche 75b. Die zwei Schichten aus dem die Reibung verringernden Material können aus Wachspapier oder einem anderen Material, wie etwa Teflon (Polytetrafluorethylen) gebildet sein. Die Schichten 74 und 75 haben ungefähr die gleiche Fläche wie die Befestigungs- Platte 40. Die innerste Lager-Schicht 75 (der Abdeckung 38 benachbart) ist zusammen mit der Unterseite des Airbags 70 zwischen dem Lippen-Abschnitt 54 und der Winkel-Klammer 64 eingekleinint, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Die äußere Lager- Schicht 75 kann vertikal an der vorderen Kante 40d der Befestigungs-Platte befestigt sein. Die Gummi-Seiten der Lager- Schichten 75 sind zueinander gerichtet. Auf diese Weise wird ein Mittel zur Beschränkung gegen eine Entfaltung des Airbags nach vorne hin zur Verfügung gestellt, da die zwei Schichten 75 mit ihren gummierten Oberflächen 75b aneinander anliegen. Andere Anordnungen neben den dargestellten doppelten gummierten Nylonschichten sind überlegt worden, wie etwa die Verwendung einer Schicht aus Lager-Material, und dies wird genügen, solange ein ausreichendes Maß an Zurückhaltung gegenüber der Entfaltung des Airbags nach vorne erreicht wird.
Die zwei Schichten aus Wachspapier 74 sind zwischen der äußeren Lager-Schicht 75 und der vorderen Seite 71f des Airbags 70 zwischengelagert. Im Sinne optimaler, die Reibung verringernder Eigenschaften kann die Papier-zu-Papier- Grenzfläche zwischen den Schichten 74 mit Talkum-Pulver, Getreidestärke oder einem anderen geeigneten Material bestäubt sein, um die Reibung zwischen ihnen zu minimieren, und um die sanftestmögliche Entfaltung zu gewährleisten. Auf diese Weise werden die Schubspannungen, die beim früheren System durch die Berührung der äußeren Nylonfläche des Airbags mit der inneren Polsterungs-Platte aufgetreten sind, minimiert. Die Entfaltungs-Hülle verbessert die sanfte Entfaltung des Airbags, um das Risiko zu minimieren, daß der Airbag seine vollständig entfaltete Stellung nicht schnell genug erreicht.
Die Fig. 5A, 5B und 5C zeigen in einem stark vergrößerten Maßstab, wie das Wachspapier zwischen zwei Flächen von Nylonmaterial, wie etwa der äußeren Fläche 71f des Airbags 70 und der Fläche 75a der äußeren Lager-Schicht 75, arbeitet. In Fig. 5 ist kein Wachspapier zwischen den Nylonflächen 71, 75a, eingesetzt. Die Reibung zwischen den zwei Flächen 71, 75a ist groß zufolge des Verhakens oder Verflechtens der Oberflächen an den Nähten der Schichten. Fig. 5B zeigt, wie eine Schicht von Wachspapier 74 die Reibung verringert, indem sie die Wirkung des Verhakens mindert. Fig. 5C zeigt, wie die Verwendung eines Paares von Wachspapieren 74 zwischen die Oberflächen die Reibung noch weiter verringert, indem sie das Verhaken praktisch vollständig eliminiert.
Fig. 4 zeigt auch, wie der Airbag 70, der aus einem 0,840 Denier gewebten Nylonmaterial hergestellt sein kann, das auf einer Seite 72 (innen) mit einem schwarzen Neopren- Kautschuk beschichtet ist, an der kreisförmigen Öffnung 50 in der Befestigungs-Platte 40 angebracht ist. Eine kreisförmige Öffnung im Airbag 70 ist durch Annähen eines ringförmigen Verstärkungs-Gliedes 86 der doppelten Dicke des Airbag- Materials an der Öffnung 50 verstärkt. Das ringförmige Glied 86 besitzt Bohrungen 73, die mit den Bohrungen 48 in der Befestigungs-Platte ausgerichtet sind. Die Aufblas-Einrichtung 80 besitzt einen ringförmigen Flansch 83 mit einer Mehrzahl von Bohrungen 84, die mit den Bohrungen 48 und den Bohrungen 73 ausgerichtet sein können. Ein Rückhalte-Ring 88 umfaßt eine Mehrzahl von Bolzen 87, die in Bohrungen 73 des ringförmigen Gliedes 86, in Bohrungen 84 der Aufblas-Einrichtung 80 und in Bohrungen 48 in der Platte 40 aufgenommen sind, um den Airbag, die Aufblas-Einrichtung die Platte über Bolzen (nicht dargestellt) miteinander zu verbinden. Ein Druck-Sensor 90 kann an dem Rückhalte-Ring 88 befestigt sein, um den Druck im Airbag 70 zu überwachen, er muß aber in einem Serien-Fahrzeug nicht eingesetzt werden.
Die Aufblas-Einrichtung 80 ist im Bereich des oberen und hinteren Abschnittes der seitlichen Tür 20 angeordnet. Die Aufblas-Einrichtung steht mit dem Airbag 70 über die Öffnung 50 und Ausstoß-Anschlüsse 82 in Verbindung, die das Gas, das durch die Aufblas-Einrichtung erzeugt wird, ins Innere des Airbags 70 leiten. Die Aufblas-Einrichtung 80 ist vorzugsweise eine pyrotechnische Aufblas-Einrichtung, die zur Verwendung beim Aufblasen von Airbags für die Automobilindustrie, wie etwa solche, die durch Morton International vertrieben werden, im Handel erhältlich ist. Anstelle der Verwendung von Airbag- Material als ringförmiges Verstärkungs-Glied 86 kann ein Kunststoff-Verstärkungs-Ring an den Airbag 70 angenäht sein. In jedem Fall trägt das Verstärkungs-Glied 86 dazu bei, das Auftreten von Rissen im Airbag rund um die Bohrungen 73 zu verhindern, die ebenfalls durch Nähte verstärkt sein können. Die Bohrungen 73 können im Material des Airbags selbst oder im Glied 86 gebildet sein.
Die Fig. 6 und 17 stellen das Ausmaß des Airbags 70 sowohl zum oberen Abschnitt 20b der Tür-Verkleidung dar, um den Kopf des Fahrgastes zu schützen, als auch zum unteren Abschnitt 20a der Tür-Verkleidung, um den Bereich des Beckens und der Hüfte des Fahrgastes zu schützen. Die flachen Seiten des Airbags erstrecken sich in einer Richtung parallel zur Tür- Verkleidung 20, um den Großteil des Fensters 22 abzudecken. Fig. 6 zeigt auch die Stellen des Träger-Schalters 32 und des wahlweisen Träger-Schalters 32a, die dazu verwendet werden, den seitlichen Aufprall zu erfassen, der gegen den oberen bzw. den unteren Abschnitt der äußeren Tür-Verkleidung 26 gerichtet ist.
Die Details des Träger-Schalters 32 sind in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Der Aufbau des Schalters 32a ist identisch zu dem Schalter 32 mit der Ausnahme seiner Befestigung innerhalb einer Nut 31 in der Verkleidung 30, anstatt in einem gerippten Tür-Träger 23, wie es beim Schalter 92 der Fall ist. In dem gerippten Abschnitt des Trägers 23 ist ein Stütz-Träger 122, der ein quadratisches Stahl-Rohr umfassen kann, an den Enden des Tür-Trägers 23 zwischen dem vorderen und dem hinteren Abschnitt des Tür-Rahmens 24a gelagert (siehe Fig. 1). Der Träger 23 erstreckt sich durch eine mittlere Öffnung, die in einem Mikro-Schalter 92 gebildet ist, um diesen zu lagern. Der Schalter 92 weist eine nach außen vorgespannte Stoß-Stange 128 auf, die sich an der Innenfläche des gewellten Tür-Trägers 23 abstützt. Der Schalter 92 hat eine AUS-Stellung in der herausgezogenen Stellung der Stoß-Stange 128 und eine EIN- Stellung, wenn die Stange 128 um ein vorbestimmtes Ausmaß ausgelenkt ist, typischerweise 2 - 5 mm. Falls die äußere Tür- Haut 26 eine äußere Kraft oder einen Stoß F erhält, wird ihre Verformung dementsprechend auf den Tür-Träger 23 übertragen, der die Stoß-Stange 128 stößt, um den Schalter 124 auf EIN zu schalten, falls die Verformung gleich oder größer als das vorbestimmte Ausmaß ist. In herkömmlicher Art übertragen Drähte 126 ein Signal, um die Aufblas-Einrichtung 80 elektrisch zu aktivieren, die das Gas erzeugt, das dazu verwendet wird, den Airbag auf zublasen.
Wie dies aus der Fig. 9A ersichtlich ist, ist der Airbag 70 aus einer einzelnen Schicht aus einem Material aufgebaut, vorzugsweise 0,840 Denier gewebtes Nylon, das auf einer Seite mit schwarzem Neopren beschichtet ist. Die Schicht ist um ihre Mittellinie gefaltet, die eine Seiten-Kante 71b des Airbags bildet, so daß die Gummifläche im Inneren des Airbags angeordnet ist. Die untere Kante 71a, die obere Kante 71d und die andere seitliche Kante 71c sind zusammengenäht, vorzugsweise mit einem Kettenstich, um den aufblasbaren Airbag zu bilden. Eine zweite Nahtlinie kann bei 94a hergestellt sein, um die Unterseite des Airbags zurückzuhalten, und der Airbag kann an der unteren Kante der Platte 40 an diesem Punkt angebracht sein und nicht an der unteren Kante 71a, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
Die Fig. 9A und 9B zeigen schematisch die Anordnung einer Mehrzahl von Verbindungen 96 und Verstärkungen 98 in durchgezogenen Linien, um eine Verwechslung mit den Nähten des Airbags zu vermeiden, die in unterbrochenen Linien dargestellt sind. Die Verbindungen 96 sind vorzugsweise aus einem leichten Nylon-Streifen-Gewebe hergestellt, das auf der Innenseite des Airbags 70 angenäht ist, um die Form des Airbags 70 zu steuern, wenn er entfaltet ist, und um zu seiner Festigkeit beizutragen. Insbesonders beschränken die Verbindungen 96 die Breite des Airbags 70 gegenüber einer Entfaltung über einen bestimmten Abstand in der seitlichen Richtung der Fahrzeugkarosserie hinaus. Die Verbindungen verbinden die gegenüberliegenden breiten ebenen Seiten 71e, 71f des Airbags miteinander.
Der Aufbau der Verbindungen ist in Fig. 10 dargestellt. Jede Verbindung 96 umfaßt zwei Streifen aus Nylon-Streifen- Gewebe 104, zwei Rücken 108 und zwei Anker 102, die die Seiten 71e, 71f des Airbags 70 verstärken. Jeder Rücken der Verstärkung ist in einfacher Weise ein weiterer Streifen des Streifen-Gewebes, an dem die gefalteten Enden 106 der Bänder 104 angenäht sind. Nachdem die Verbindungs-Bänder 104 an die Rücken 106 der Verbindungen angenäht sind, wird die Verbindungs-Baugruppe dann an den gegenüberliegenden Seiten 71e, 71f des Airbags angenäht, die mit Verbindungs-Ankern 102 verstärkt worden sind. Jeder Verbindungs-Anker umfaßt eine Schicht des Airbags von einem anderen geeigneten Verstärkungs- Material, die auf den Airbag genäht worden ist. Die Gesamtheit der Verbindungs-Nähte kann zur Erhöhung der Festigkeit als Sicherheits-Naht ausgeführt sein, und ein einzelnes Verbindungs-Band kann anstelle von doppelten Bändern 104 verwendet werden.
Die ungefähre Anordnung der Verbindungen 96 ist in den Fig. 9A und 9B mit 100a, 100b, 100c, 100d und 100e gezeigt. Jeder Verbindungs-Anker besitzt zwei lange Seiten 102a und zwei kurze Seiten 102b, die eine rechteckige Form begrenzen. Die Verbindungen sind so orientiert, daß die längere Abmessung der Verbindungs-Anker parallel zu den Seiten 102a quer zu radialen Linien 103 liegt, die von der Mitte der Aufblas-Einrichtung 80 ausgehen. Diese Ausrichtung minimiert die Wirkungen der Spannung, die durch den Druck erzeugt wird, der beim Entfalten des Airbags kugelförmig von der Aufblas-Einrichtung ausgeht und verringert die Neigung des Airbags und/oder der Verbindungen, zu reißen, im Vergleich zu dem Fall, wenn die Ausrichtung der Verbindungen parallel zu den radialen Linien erfolgt, wie dies in dem '388 Patent gezeigt ist. Die Verbindungen 100a - 100d sind vorzugsweise so ausgerichtet, daß die längere Abmessung von jedem Verbindungs-Anker in einem Winkel von 90º zu seiner jeweiligen radialen Linie angeordnet ist. Die Verbindung 100e braucht nicht rechtwinkelig zu ihrer radialen Linie 103 angeordnet zu sein, da der Airbag in diesem Bereich durch die Verbindung des Airbags und der Verstärkung 98 mit der Platte 40 verstärkt ist. Daher ist die Verbindung 100e, obwohl sie rechtwinkelig angeordnet sein könnte wie die anderen Verbindungen, parallel zur unteren, am weitesten rechts gelegenen (vorderen) Verstärkung 98 angeordnet.
Fig. 9A zeigt auch das Vorsehen einer bestimmten Anzahl von Aufblas-Bohrungen 97, die es in einer Art, die in der Technik bekannt ist, ermöglichen, das Gas in den entfalteten Airbag 70 einzublasen. Der Airbag ist bei 99 rund um die Aufblas-Bohrungen 97 genäht, um den Umfang der Bohrungen 97 zu verstärken.
Die verbesserte Faltungstechnik für den Airbag der Erfindung ist in den Fig. 11 bis 14 gezeigt. Die gefalteten Abschnitte des Airbags sind in diesen Figuren in unterbrochenen Linien gezeigt. Zum Zweck der Klarheit der Darstellung dieser Technik sind die Befestigungs-Platte und die daran befestigten Teile in durchgezogenen Linien gezeigt.
Fig. 11A - 11B zeigen den Airbag 70 in einer vollständig ausgelassenen, aber entfalteten Stellung vor dem Beginn des Faltens des Airbags. Die inneren Verbindungen sind an ihrem Platz, und der Airbag wird zuerst an der Befestigungs- Platte angebracht, wie die innere Lager-Schicht 75 (in Fig. 11A - 11B nicht gezeigt). Im ersten Faltungs-Schritt werden, wie dies in Fig. 12A - 12B gezeigt ist, die beiden Seiten des Airbags 70 in einer ersten Richtung allgemein parallel zu den Kanten 40a, 40b horizontal nach innen geschlagen, wie dies durch die Richtung der Pfeile A gezeigt ist, um horizontale Falten 110 zu schaffen. Die horizontale Abmessung des Airbags ist nun allgemein innerhalb der horizontalen Breite oder Umhüllung der Platte 40. Als nächstes wird, wie dies in den Fig. 13A - 13B gezeigt ist, der obere Abschnitt des Airbags 70 in einer zweiten Richtung, die allgemein parallel zu den Kanten 40c, 40d ist und die rechtwinkelig zur ersten Richtung ist, vertikal nach unten geschlagen, wie dies durch die Richtung der Pfeile B gezeigt ist, um eine vertikale, ziehharmonikaartige Faltung 112 zu erzeugen. Dann wird, wie dies in den Fig. 14A - 14B gezeigt ist, der obere Abschnitt 112 wiederum in einer zweiten Richtung (C) vertikal nach unten geschlagen, um die vertikale Abmessung des Airbags 70 innerhalb der Umhüllung der Befestigungs-Platte 40 zu bringen, und um ziehharmonikaartige Falten 114 zu erzeugen, die sich nur vertikal nach unten über die Platte erstrecken bis etwa zur Mitte der Platte hin. Letztlich werden, wie dies in Fig. 15A - 15B gezeigt ist, die oberen Enden der Falten 14 horizontal in der ersten Richtung (D) so einwärts geschlagen, daß der gesamte Airbag im wesentlichen innerhalb des Umfangs der Platte gelegen ist. Die übrigen Schichten der Entfaltungs-Umhüllung 76 (in den Fig. 11 - 15 nicht dargestellt) werden in ihre Stellung gebracht, und die Polsterungs-Abdeckung 38 wird angebracht, um den gefalteten Airbag in seiner verstauten Stellung zu halten. In der verstauten, eingefalteten Stellung sind alle vertikalen Faltungen oder Falten vom oberen Abschnitt des Airbags nach unten hin gebildet und es gibt keine nach oben gerichteten Faltungen im unteren Abschnitt des Airbags. Daher kann der Gasdruck, der durch die Aufblas-Einrichtung erzeugt wird, den Airbag schnell zum Hüftbereich des Fahrgastes hin entfalten und die Falten öffnen, um die seitliche, und die nach oben gerichtete Entfaltung des Airbags findet im wesentlichen gleichzeitig statt.
Die Betätigung des aufblasbaren Rückhalte-Systems der Erfindung sollte aus dem oben Gesagten hervorgehen, aber sie ist auch in den Fig. 16 und 17 dargestellt. Fig. 16 zeigt die Airbag-Baugruppe in ihrem verstauten Zustand, wenn sie durch die Polsterungs-Abdeckung 38 an ihrem Platz gehalten wird, die abnehmbar an der Tür-Verkleidung 20 befestigt worden ist, wie etwa durch ein Band oder andere geeignete Mittel. Zufolge der Erfassung eines Aufpralls gegen die seitliche Tür 20 betätigt der Aufprall-Sensor 32 die Aufblas-Einrichtung 80, um den Airbag 70 zu entfalten. Der untere Abschnitt 1 des entfalteten Airbag 70 übt unmittelbar einen Druck auf die Polsterungs- Abdeckung 38 aus, wenn er sich seitlich nach innen entfaltet und schiebt die gesamte Polsterungs-Abdeckung 38 zum Fahrgast hin, um die anfängliche gedämpfte Berührung mit dem Rumpf des Fahrgastes herzustellen und die seitliche Bewegung weg von der Tür-Abdeckung auszulösen. Diese anfängliche Bewegung minimiert die Relativgeschwindigkeit, mit der die Tür-Abdeckung die Berührung mit dem Fahrgast während des Zusammenstoßes herstellt. Da in diesem Abschnitt des Airbags 70 keine Falten sind, ist diese seitliche Bewegung besonders schnell und öffnet die Falten 114, um es dem Airbag zu erlauben, sich im wesentlichen gleichzeitig in seitlicher Richtung und in der Richtung nach oben zu entfalten. Der obere Abschnitt 2 des Airbags 70 wird durch den geneigten Teil zum Fahrgast gerichtet und schützt den Kopf und den Brustkorb des Fahrgastes vor einer Berührung mit dem Dach-Holm 25, dem Fenster 22 und dem Fenster- Rahmen 24. Die Taille und die Hüfte des Fahrgastes werden durch den unteren Abschnitt 1 des Airbags vor einer Berührung mit dem seitlichen Abschnitt 24a der Tür und vor einem Eindringen des Aufprall-Gegenstandes geschützt.
Ein aufblasbares Schutzsystem ergibt eine Dämpfung für einen Fahrgast eines Fahrzeuges während des seitlichen Aufpralls auf das Fahrzeug durch einen anderen Gegenstand. Das System umfaßt einen aufblasbaren Airbag, der an einer Befestigungs-Platte befestigt ist, die sich über den unteren Abschnitt einer seitlichen Abdeckungs-Baugruppe des Fahrzeuges erstreckt. Der aufblasbare Airbag umfaßt einen oberen Abschnitt, der in eine zusammengelegte Stellung faltbar ist, die dem Brustkorb des Fahrgastes gegenüberliegt, wenn er auf seinem Sitz sitzt. Ein geneigtes Führungs-Kissen kann am oberen Abschnitt der Befestigungs-Platte vorgesehen sein, um den oberen Abschnitt des Airbags während der Entfaltung zum Fahrgast hin und weg vom Fenster der seitlichen Abdeckungs- Baugruppe zu lenken. Eine Entfaltungs-Umhüllung, die zumindest eine Schicht von Lager-Material und zumindest eine Schicht von einem die Reibung verringernden Material umfaßt, ist zwischen dem Airbag und einer Polsterungs-Abdeckung zwischengelegt, die abnehmbar an der Innenseite der Seiten-Abdeckungs-Baugruppe befestigt ist, um eine sanfte Entfaltung des Airbags zu fördern. Eine Aufblas-Einrichtung, die auf ein Betätigungs- Signal anspricht, das einen Aufprall gegen die seitliche Abdeckungs-Baugruppe anzeigt, bläst den unteren Abschnitt des Airbags auf, der sich seitlich zum Fahrgast hin ausdehnt, um eine den Stoß aufnehmende Polsterung und eine Barriere zu bilden, die den Körper des Fahrgastes daran hindert, sich in die Baugruppe der seitlichen Abdeckung hinein zu bewegen. Die gesamte Polsterungs-Abdeckung wird quer zum seitlichen Abstand zwischen der Baugruppe der seitlichen Abdeckung und dem Sitz zum Fahrgast hin vorgeschoben, um die anfängliche gedämpfte Berührung mit dem Sitz und dem Fahrgast herzustellen und die seitliche Bewegung des Fahrgastes weg von der Baugruppe der seitlichen Abdeckung auszulösen. Die seitliche Ausdehnung des unteren Abschnittes des Airbags öffnet ziehharmonikaartige Falten, die in dem oberen Abschnitt des Airbags gebildet sind und erlaubt es den oberen und unteren Abschnitten des Airbags, gleichzeitig ihre voll aufgeblasenen Stellungen zu erreichen.

Claims

1. Aufblasbares Schutz-System in einem Fahrzeug, das eine seitliche Abdeckungs-Baugruppe aufweist, die benachbart und in seitlichem Abstand von einem Ende eines Sitzes angeordnet ist, auf dem ein zu schützender Fahrgast (114) sitzt, wobei die seitliche Abdeckungs-Baugruppe (20) einen oberen Abschnitt (20b), der dem Kopf und dem Nacken des Fahrgastes (114) gegenüberliegt, und einen unteren Abschnitt (20a) aufweist, der dem Brustkorb und der Hüfte des Fahrgastes (114) gegenüberliegt, wenn der Fahrgast (114) auf dem Sitz sitzt, zum dämpfenden Auffangen eines Fahrgastes (114) bei einem Zusammenprall des Fahrzeuges mit einem anderen Gegenstand, wobei das System umfaßt:

eine Befestigungs-Platte (40), die an dem unteren Abschnitt (20a) der seitlichen Abdeckungs-Baugruppe (20) angebracht ist und die eine im wesentlichen ebene Innenfläche aufweist, die zum Inneren des Fahrzeuges hin gerichtet ist, gegen die sich ein aufblasbarer Airbag (70) in seiner verstauten Stellung stützt,

wobei die seitliche Abdeckungs-Baugruppe (20) eine seitliche Tür des Fahrzeuges umfaßt, wobei der obere Abschnitt (20b) ein Fenster (22) und einen Fenster-Rahmen (24b) der seitlichen Tür umfaßt und der untere Abschnitt (20a) einen Hauptabschnitt (24a) der seitlichen Tür umfaßt,

gekennzeichnet durch

ein geneigtes Kissen (52), das an einem oberen Abschnitt (40a) der Befestigungs-Platte (40) an einer Stelle in der unmittelbaren Nachbarschaft eines unteren Abschnittes des Fensters (22) angebracht ist, wobei das geneigte Kissen (52) eine Führungs-Fläche (53) umfaßt, die in einem spitzen Winkel in bezug auf die Innenfläche der Befestigungs-Platte (40) angeordnet ist, wodurch bei der Entfaltung des aufblasbaren Airbags (70) die Führungs-Fläche (53) den oberen Abschnitt des Airbags (70) weg vom Fenster (22) und zum Fahrgast (114) hin leitet.

2. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt (11) des aufblasbaren Airbags (70) an der Befestigungs-Platte (40) so angebracht ist, daß nach dem Anbringen der Befestigungs-Platte (40) an der seitlichen Abdeckungs-Baugruppe (20) der untere Abschnitt dem Hüftbereich des Fahrgastes (114), der auf dem Sitz sitzt, gegenüberliegt.

3. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs-Fläche (53) ein die Reibung verringerndes Material aufweist.

4. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel zwischen etwa 35 und 40 Grad liegt.

5. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Aufblas-Einrichtung (80), die an der Befestigungs- Platte (40) befestigt ist, und eine Entfaltungs-Umhüllung (76), die zwischen dem aufblasbaren Airbag (70) und einer Polsterungs-Abdeckung (38) des Fahrzeuges angeordnet ist, wobei die Entfaltungs-Umhüllung (76) mindestens eine Schicht (74) eines die Reibung verringernden Materials aufweist, die zwischen die Oberfläche des gefalteten aufblasbaren Airbags (70) und die Polsterungs-Abdeckung (38) gegeben ist.

6. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch mindestens eine Schicht (75) von Lager-Material, das zwischen mindestens eine Schicht (74) des die Reibung vermindernden Material und den aufblasbaren Airbag (70) zwischengelegt ist.

7. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Schicht (75) aus Lager-Material erste und zweite Schichten von Material umfaßt, von denen jede eine Nylon-Oberfläche (75a) und eine gummierte Oberfläche (75b) umfaßt, wobei die erste Schicht am unteren Abschnitt (40b) der Befestigungs-Platte (40) angebracht ist und so angeordnet ist, daß ihre Nylon-Oberfläche (75a) an der Polsterungs-Abdeckung (38) anliegt, wobei die zweite Schicht so angeordnet ist, daß ihre gummierte Oberfläche (75b) an der gummierten Oberfläche (75b) der ersten Schicht anliegt, und wobei die mindestens eine Schicht (74) aus einem die Reibung verringernden Material eine dritte und eine vierte Schicht aus Papier aufweist, wobei die dritte und vierte Schicht zwischen der Nylon-Oberfläche (75b) der zweiten Schicht und dem aufblasbaren Airbag (70) zwischengelegt sind.

8. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Abdeckungs-Baugruppe (20) eine äußere Abdeckung (26) aufweist und daß die Polsterungs-Abdeckung (38) eine innere Abdeckung der seitlichen Abdeckungs-Baugruppe (20) bildet, die von der äußeren Abdeckung (26) im Abstand angeordnet ist, um Leerräume dazwischen zu bilden, sowie weiters umfassend zusätzliche geschäumte polymere Abdeckungen, die im wesentlichen alle ansonsten leeren Räume zwischen der äußeren und der inneren Abdeckung ausfüllen, um eine zusätzliche Dämpfung zu ergeben und um die Belastung des Fahrgastes während eines Aufpralls der seitlichen Abdeckungs- Baugruppe (20) durch einen anderen Gegenstand zu verringern.

9. Aufblasbares Schutz-System zur Dämpfung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungs-Platte (40) einen allgemein rechteckigen Aufbau aufweist, der durch eine untere Kante (40b) in der Nachbarschaft der Unterseite der seitlichen Abdeckungs- Baugruppe (20), eine obere Kante (40a) in der Nachbarschaft des oberen Abschnitts (20b) der seitlichen Abdeckungs-Baugruppe (20), eine erste seitliche Kante (40c) in der Nachbarschaft eines hinteren Teils der seitlichen Abdeckungs-Baugruppe (20) und eine zweite seitliche Kante (40d) in der Nachbarschaft eines mittleren Teils der seitlichen Abdeckungs-Baugruppe (20) gebildet ist; wobei

der aufblasbare Airbag (70) in eine zusammengelegte, kompakte Form faltbar ist und aufblasbar ist, um einen ebenen Luftpolster zu bilden, der Abmessungen aufweist, die ausreichend sind, um sich nach oben über den oberen Abschnitt (20b) hinaus, nach unten über den unteren Abschnitt (20a) hinaus und seitlich nach innen über den Abstand zwischen dem unteren Abschnitt (20a) der Baugruppe der seitlichen Abdeckung (20) und dem Sitz zu erstrecken, wobei der aufblasbare Airbag (70) einen unteren Abschnitt (11) aufweist und an der Befestigungs-Platte (40) durch ein Klemm-Glied befestigt ist, das eine untere Kante des aufblasbaren Airbags (70) mit der unteren Kante der Befestigungs-Platte (40) verbindet, sowie eine Reihe von Befestigungen (56, 58), die eine erste Gruppe von allgemein vertikalen Befestigungen, die von der ersten seitlichen Kante (40c) nach innen gerichtet sind, eine zweite Gruppe von allgemein vertikalen Befestigungen, die von der zweiten seitlichen Kante (40d) nach innen gerichtet sind und eine dritte Gruppe von allgemein horizontalen Befestigungen aufweist, die von der oberen Kante (40a) nach innen gerichtet sind, wobei

die Aufblas-Einrichtung (80) innerhalb der Baugruppe der seitlichen Abdeckung (20) getragen wird, wobei die Aufblas- Einrichtung (20) auf ein Betätigungs-Signal anspricht, um den Airbag (70) bei einem Aufprall einer vorbestimmten Kraft gegen die seitliche Abdeckungs-Baugruppe (20) auf zublasen, wodurch der aufblasbare Airbag (70) einen den Stoß aufnehmenden Polster für den Kopf, den Brustkorb und die Hüfte des Fahrgastes (114) bildet, sowie eine dämpfende Barriere, um den Kopf, den Brustkorb und die Hüfte des Fahrgastes daran zu hindern, sich in die seitliche Baugruppe der Abdeckung (20) hinein zu bewegen.

10. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufblas-Einrichtung (80) an einer Öffnung (50) der Befestigungs-Platte (40) befestigt ist, wobei die Öffnung (50) im wesentlichen in der gleichen vertikalen Stellung angeordnet ist wie die dritte Gruppe von Befestigungen und im Abstand dahinter angeordnet ist, wobei der aufblasbare Airbag (70) an der Aufblas-Einrichtung (80) befestigt ist.

11. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Gruppe von Befestigungen eine Reihe von Bolzen (56), die sich durch Bohrungen (42) in der Befestigungs-Platte (40) hindurch erstrecken, Muttern (58), die fest an den Bolzen (56) befestigt sind, und ein Verstärkungs-Glied (98) umfaßt, das zwischen den Bolzen (56) und einer inneren Fläche des aufblasbaren Airbags (70) angeordnet ist.

12. Aufblasbares Schutz-System nach einem der Ansprüche 1, 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Polsterungs-Abdeckung (38) aus einem geschäumten polymeren Material abnehmbar an einer inneren Seite der Baugruppe (20) der seitlichen Abdeckung in einer Stellung befestigt ist, die den aufblasbaren Airbag (70) in seiner verstauten Stellung zurückhält, wodurch beim Aufblasen des aufblasbaren Airbags (70) die gesamte Polsterungs-Abdeckung (38) quer zu dem seitlichen Abstand zwischen der Baugruppe (20) der seitlichen Abdeckung und dem Sitz zum Fahrgast (114) hin vorgetrieben wird, um die anfängliche gepolsterte Berührung mit dem Sitz und dem Fahrgast (114) herzustellen, und um die seitliche Bewegung des Fahrgastes (114) weg von der Baugruppe (20) der seitlichen Abdeckung auszulösen, um den folgenden Aufprall zwischen dem Fahrgast (114) und der Baugruppe (20) der seitlichen Abdeckung zu minimieren.

13. Aufblasbares Schutz-System nach einem der Ansprüche 1, 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Airbag (70) zwei allgemein gegenüberliegende Seiten aufweist, und daß der obere Abschnitt des aufblasbaren Airbags (70) als Beutel gefaltet ist, der gegen eine nach innen gerichtete Fläche der Befestigungsplatte (40) anliegt, der horizontale Falten aufweist, die durch das Falten der Seiten des Airbags (70) nach innen erzeugt sind, sowie ziehharmonikaartige Falten (14) die durch das Falten des oberen Abschnittes des Airbags (70) vertikal nach unten erzeugt sind, wobei die Falten (14) teilweise nach unten über die nach innen gerichtete Oberfläche zu einem mittleren Abschnitt vorstehen und allgemein durch eine Umhüllung (76) der Befestigungsplatte (40) eingeschlossen sind.

14. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag (70) eine erste Seite, die in der Nachbarschaft der nach innen gerichteten Oberfläche der Befestigungsplatte (40) und einer inneren Seite der Baugruppe (20) der seitlichen Abdeckung liegt, wenn der Airbag (70) aufgeblasen ist, eine zweite Seite, die seitlich von der ersten Seite im Abstand angeordnet ist, um zum Inneren des Fahrzeuges hin gerichtet zu sein, wenn der Airbag (70) auf geblasen ist, und eine Mehrzahl von Verbindungen (96) aufweist, die mit der ersten und mit der zweiten Seite verbunden sind und zwischen ihnen aufgespannt sind, wobei jede Verbindung (96) mit der ersten und mit der zweiten Seite durch Anker (102) verbunden ist, die eine lange Abmessung und eine kurze Abmessung aufweisen, wobei jeder Anker (102) mit einer Seite der ersten und der zweiten so verbunden ist, daß seine lange Abmessung in einem Winkel in bezug auf eine radiale Linie angeordnet ist, die von der Aufblas-Einrichtung (80) zu der jeweiligen Verbindung (96) hin ausgeht wobei die Verbindungen (96) die seitliche Ausdehnung des aufblasbaren Airbags (70) begrenzen.

15. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Verbindungen (96) in einem Winkel rechtwinkelig zur jeweiligen radialen Linie angeordnet ist.

16. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Verbindungen (96) in dem unteren Abschnitt des Airbags (70) angeordnet ist.

17. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Verbindung (96) in einem nicht rechten Winkel zu ihrer betreffenden radialen Linie angeordnet ist.

18. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verbindung (96) mindestens einen Band (104) aus Verstärkungsmaterial umfaßt, das ein erstes und zweites Ende aufweist, wobei ein erster und ein zweiter Verbindungsrücken an das erste und an das zweite Ende von dem mindestens einen Band (104) angenäht sind.

19. Aufblasbares Schutz-System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücken von jeder Verbindung (96) an ein Ende der Anker (102) angenäht sind, wobei die Anker (102) an eine der Seiten des Airbags (70) angenäht sind, wobei alle Nähte zwischen den Seiten des Airbags (70) und den Ankern (102), zwischen den Ankern (102) und den Verbindungsrücken und zwischen den Verbindungsrücken und dem mindestens einen Band (104) Kettenstiche sind.