DE69306722T2

DE69306722T2 - Mehrkammer-Beifahrerluftsackkissen mit Zwischenkammer-Gasverbindung

Info

Publication number: DE69306722T2
Application number: DE69306722T
Authority: DE
Inventors: Bradley L Orme
Original assignee: Morton International LLC
Current assignee: Morton International LLC
Priority date: 1992-10-16
Filing date: 1993-09-23
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2013-09-24
Also published as: AU4497493A; KR940008966A; EP0593172B1; EP0593172A1; CA2106341A1; JPH06191370A; JPH09488U; DE69306722D1; MX9305501A; AU654090B2

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Bereich der Erfindung

Diese Erfindung betrifft aufblasbare Insassen-Rückhaltesysteme für die Beifahrerseite bei Kraftfahrzeugen, und insbesondere einen in derartigen Systemen verwendbaren Mehrkammer-Airbag.

2. Stand der Technik

Es ist nach dem Stand der Technik bekannt, wie in dem U.S. Patent Nr. 3,642,303, ausgestellt an F. J. Irish et al., beschrieben, ein Insassen-Rückhaltesystem mit mehreren Beuteln, welche beim Aufprall eines Fahrzeugs auf ein anderes Fahrzeug oder Objekt aufgeblasen werden, bereitzustellen. Ein erster Beutel fängt den Aufprall auf den Oberkörper des Insassen auf Ein zweiter Beutel tängt den Aufprall des Kopfes des Insassen auf, wobei der zweite Beutel an der Oberseite des ersten Beutel befestigt ist. Der erste der Beutel hat eine kontrollierte Druckbegrenzung, um übermäßige Bewegung zwischen dem Kopf und dem Oberkörper des Insassen zu verhindern. Dieses Patent bildet den Oberbegriff von Anspruch 1.
Während ein solches System, das mehrere Beutel umfaßt, das effektive Abfedern eines Fahrzeuginsassen bewirken kann, könnte ein Mehrfach-Beutelsystem sich aufgrund des Mangels geeigneten Zugangs zum Inneren des oberen oder äußeren Beutels, der notwendig ist für die Naht, die erforderlich ist, die beiden Beutel zusammenzunähen, oder noch spezieller, den Beutel für den Kopf an den Beutel für den Oberkörper zu nähen, als problematisch erweisen.
Es besteht so ein Bedürfnis und eine Nachfrage bezüglich einer Verbesserung bei derartigen Airbag-Insassenrückhaltesystemen, insbesondere für die Beifahrerseite von Fahrzeugen, mit getrennten Abschnitten, die so gestaltet sind, daß der Oberkörper beziehungsweise der Kopf (oder Kopf und Schultern) des Insassen darauf auftreffen, bei gleichzeitiger Erleichterung von deren Herstellung, Verringerung der Herstellungskosten und Erhöhung der Zuverlässigkeit. Die vorliegende Erfindung wurde entworfen, um die technologische Lücke zu füllen, die in dieser Hinsicht beim Stand der Technik bestand.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Rückhaltesystem für Fahrzeuginsassen mit einem Mehrfach-Airbag mit einer ersten Kammer zum Auffangen des Aufpralls des Oberkörpers eines Insassen und einer zweiten Kammer zum Auffangen des Aufpralls des Kopfes und der Schultern des Insassen und welches durch die Erleichterung von dessen Herstellung, reduzierte Herstellungskosten und erhöhte Zuverlässigkeit gekennzeichnet ist, bereitzustellen.
Gemäß der Erfindung wird ein Mehrkammer-Airbagkissen für Beifahrer bereitgestellt, wie es in Anspruch 1 dargelegt ist.
In Entsprechung der Erfindung werden die Ziele durch das Befestigen eines Stoffbogens aus Airbag-Material auf irgendeine geeignete Weise, wie etwa durch Steppen, an der Mundöffnung, d.h. der Einlaßöffnung für Aufblasgas, und der Innenwand eines relativ großen Airbags, wodurch der Airbag in zwei Kammern unterteilt wird, erreicht.
Bei der Entfaltung des erfindungsgemäßen Airbags wird der anfängliche Gasstrom von einer Aufblasvorrichtung in die untere Kammer des Airbags gesteuert, wobei sich die Kammer schnell füllt und die Beutelentfaltung in eine abwärtige Richtung steuert. Die unter Druck gesetzte untere Kammer unterstützt den Haupifeil der oberen Körpermasse eines Beifahrers in dem Fahrzeug während des Beginns eines Zusammenstoßes. Die schnelle Entfaltung hält den Unterleibsbereich des Beifahrers zurück, bevor die Geschwindigkeit des Beifahrers in bezug auf jene des Fahrzeugs wesentlich erhöht wird. Danach wird das Gas zu der oberen Kammer des Airbags überführt, was einen gleichmäßigeren Widerstand des Rumpfbereiches erlaubt, indem Gas abgegeben wird, wenn der Innendruck zunimmt, und es wird Gas zu der oberen Kammer überführt, um den Kopf- und Schulterbereich des Beifahrers abzufangen. Die Gasüberführung zwischen den Kammern wird durch getrennte Gasverbindungen und/oder eine permeable Membran, welche die Kammern trennt, bewirkt. Von der oberen Kammer kann zusätzliche Überführung geschaffen werden, um den Rückstoß während eines Zusammenpralls zu verringern.
Die verschiedenen Neuheitsmerkmale, welche die Erfindung kennzeichnen, werden in Ausführlichkeit in den anhängenden und einen Teil dieser Beschreibung bildenden Ansprüchen herausgestellt. Zum besseren Verständnis der Erfindung, ihrer Betriebsvorteile, und spezieller durch ihre Verwendung erreichte Ziele, wird Bezug genommen auf die beiliegenden Zeichnungen und die beschreibenden Unterlagen, in welchen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Mit dieser Erfindungsbeschreibung folgt eine detaillierte Beschreibung, bei der Bezug auf die beiliegenden Zeichnungsfiguren, welche einen Teil der Beschreibung bilden, genommen wird, bei welchen gleiche Teile durch dieselben Bezugsziffem bezeichnet werden und bei denen
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen vollständig entfalteten Mehrkammer-Airbags ist,
Figur 2 eine weggebrochene Seitenansicht des vorderen Teils eines Kraftfahrzeugs ist, die den Airbag von Figur 1 in einer Anfangsstufe der Entfaltung während eines Unfalls zeigt,
Figur 3 eine Figur 2 ähnelnde weggebrochene Seitenansicht ist, die die unter Druck gesetzte untere Kammer des Airbags zeigt, wie sie den Hauptteil der Oberkörpermasse des Beifahrers während des Beginns eines Zusammenstoßes unterstützt, und
Figur 4 eine Figur 3 ähnelnde weggebrochene Seitenansicht ist, die die untere Kammer zeigt, die ebenfalls unter Druck gesetzt ist, um den Kopf und die Schultern des Beifahrers abzufedern, wobei die Unterdrucksetzung durch Gas verursacht wird, das von der unteren Kammer in die obere Kammer überführt wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, umfaßt der Mehrkammer-Airbag der Erfindung einen relativ großen Airbag 10, welcher normalerweise in einem eingeknickten, gefalteten Zustand in einem Behälter 12 für den Airbag-Modul untergebracht ist, der sich an dem Instrumentenfeld 14 eines Fahrzeugs gegenüber dem Beifahrersitz befindet.
Während der Behälter 12 und der darin enthaltene Gaserzeuger oder die Aufblasvorrichtung 16 irgendeinen für die Verwendung bei einem Airbag-Rückhaltesystem für die Beifahrerseite vorgesehenen bekannten Behälter und Gaserzeuger oder eine Aufblasvorrichtung einschließen kann, ist eine bevorzugte Form des Behälters 12 und der verbundenen Aufblaseinrichtung 16, die verwendet werden können, diejenige, welche in der am 24. Februar 1992 durch Donald R. Lauritzen und Bradley W. Smith eingereichten und an die Erwerberin der vorliegenden Erfindung übertragenen Anmeldung US-A-5 332 256 beschrieben wird.
Der Mehrkammer-Airbag 10 der Erfindung wird in Figur 1 in vollständig entfaltetem Zustand gezeigt. Wie gezeigt, schließt der Airbag 10 eine untere Kammer 18 und eine obere Kammer 20 ein. Die beiden Kammern 18 und 20 haben eine gemeinsame Wand 22, welche einen Gasstrom oder eine Überführung zwischen den Kammern 18 und 20 durch die darin vorgesehenen Zwischenkammer-Gasverbindungen 24 und 26 erlaubt.
Die Herstellung des Mehrkammer-Airbags 10 wird bewerkstelligt, indem man einen Bogen aus Stoff 32 aus Airbag-Material zwischen der oberen Kante der Mündung 28 und einem dieser gegenüberliegenden, bei 29 angezeigten mittleren Bereich um die Airbag-Innenwand 30 annäht, wobei der Stoff die gemeinsame Wand 22 bildet, welche den Airbag 10 in die untere Kammer 18 und die obere Kammer 20 unterteilt. Zusätzlich zum Unterteilen des Airbags 10 in zwei Kammern wirkt der Stoffbogen 32 als ein Halteseil 34, welches die Entfaltung des Airbags 10 beschränkt und steuert, was den Airbag 10 dazu bringt, an Ort und Stelle zu rotieren, wenn er entfaltet ist. Das Halteseil 34 verleiht dem entfalteten Airbag 10 auch Form. Die Aufteilung des einzelnen Airbags 10 in mehrere Kammern 18 und 20 unter Verwendung eines Halteseiles ist eine einfache Konstruktion, da die Mündung 28 des Airbags 10 der Zugang für die Naht ist.
Wenn der Airbag 10 auf den Beginn eines Zusammenstoßes hin entfaltet wird, wird der anfängliche Gasstrom von der Aufblaseinrichtung 16 in die untere Kammer gesteuert, welche sich schnell füllt und die Beutelentfaltung, wie in Figur gezeigt, nach unten steuert. Die unter Druck gesetzte untere Kammer unterstützt, wie in Figur 3 dargestellt, den Hauptteil den Oberkörpermasse des Beifahrers während des Beginns, d.h. der ersten Stufe des Zusammenstoßes. Die rasche Entfaltung des Airbags 10 hält den Unterleibsbereich des Beifahrers, bevor die Geschwindigkeit des Beifahrers in bezug auf jene des Fahrzeugs wesentlich erhöht wird. Danach wird das Gas in der unteren Kammer 18 des Airbags 10 zu der oberen oder Oberkammer 20 des Airbags 10 überführt. Dieses erlaubt einen gleichmäßigeren Widerstand des Rumpfbereichs des Beifahrers, indem Gas abgegeben wird, wenn der Innendruck darin zunimmt, und Gas zu der oberen Kammer 20 überführt wird, um den Kopf- und Schulterbereich des Beifahrers, wie in Figur 4 gezeigt, abzufangen. Die Gasüberführung zwischen den Kammern 18 und 20 wird durch die getrennten Gasleitungen 24 und 26 und/oder eine permeable Membran (nicht gezeigt) bewerkstelligt, welche die Kammern 18 und 20 trennt. Zusätzliche Überführung von der oberen Kammer 20 kann durch eine Gasverbindung 36, wie in Figur 1 dargestellt, geschaffen werden, um den Rückstoß während eines Zusammenstoßes zu verringern.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß kritische Parameter im Hinblick auf die Wirkungsweise eines Airbags (d.h. Oberschenkelknochenbelastungen, Brustkastenpressung und Insassenkoplverletzung als Kriterien (HJC) durch die schnellere Entfaltung der unteren Kammer 18, kombiniert mit der Überführung zu der oberen Kammer 20, verbessert werden. Die Airbag- Entfaltung wird in den vorderen und mittleren Befestigungsmodulen gering gehalten und bleibt bei der Überführung von Gas zwischen den Kammern gering. Bei einem Kopfmontagesystem würde das schnellere Aufblasen und die Uberführung zwischen den Kammern die schnelle und korrekte Positionierung des Airbags unterstützen. Die geringe Entfaltung des Airbags könnte auch die Ergebnisse bei den Tests mit Kindern verbessern, die sich nicht in der Sitzstellung beifinden.
Ein anderer Aspekt, angesichts dessen die Erfindung vorteilhaft ist, ist der, daß sie größere Vielseitigkeit bietet, um die Wirkungsweise des Airbags durch das Verändern der Gasverbindungseigenschaften, des Kammervolumen und der Kammerproportionen zu optimieren.
Auf diese Weise wurde gemäß der Erfindung ein verbessertes Rückhaltesystem für Fahrzeuginsassen mit einem Mehrkammer-Airbag mit einer ersten Kammer zum Auffangen des Aufschlagens des Rumpfes eines Beifahrers in einem Fahrzeug und einer zweiten Kammer für das Abfangen eines Aufschlagens des Kopfes und der Schultern des Beifahrers bereitgestellt, wobei das System durch die Erleichterung dessen Zusammenbaus, verringerte Herstellungskosten und erhöhte Zuverlässigkeit gekennzeichnet ist.
Es wurde auch gemäß der Erfindung ein Mehrkammer-Airbag bereitgestellt, in welchem die getrennten Kammern eine gemeinsame Wand haben, welche Gasstrom oder die Überführung zwischen den Kammern erlaubt, wobei die gemeinsame Wand zusätzlich als ein Halteseil wirkt, um die Entfaltung des Airbags zu beschränken und zu steueren, um dem entfalteten Airbag Form zu verleihen.

Claims

1. Mehrkammer-Beifahrer-Airbagkissen mit

a) einem Airbag (10) mit einer Mündung (28) flir das Eintreten von Aufblasgas, wobei dieser Airbag in aufgeblasener Form eine Innenkammer mit einer Innenwand (30) bildet und die Mündung eine obere Kante hat,

b) einem Stoffbogen (32), der an der Innenwand (30) des Airbags befestigt ist und die Kammer in einen Mehrkammer-Airbag mit einer unteren Kammer (18) und einer oberen Kammer (20) teilt, wobei in diesem Airbag die obere Kammer und die untere Kammer eine gemeinsame Wand (22) haben, die von dem Stoffbogen gebildet wird, und in die Mündung (28) eintretendes Aufblasgas die untere Kammer (18) füllt und unter Druck setzt, und

c) Gasverbindungseinrichtungen (24, 26) in dem Stoffbogen (32) zur Entlastung des Druckes des Aufblasgases in der unteren Kammer (18), indem sie den Fluß des Aufblasgases durch sie hindurch in die obere Kammer (20) gestatten, um die obere Kammer unter Druck zu setzen,

wobei der Stoffbogen (32) im Inneren des Airbags befestigt ist und als ein Halteseil wirkt, um die Entfaltung des Airbags auszurichten und den entfalteten Airbag zu formen, wobei, wenn der Airbag entfaltet wird, der Anfangsfluß von in die Mündung (28) eintretendem Gas in die untere Kammer (18) geführt wird, welche sich schnell füllt und die Airbagentfaltung derart nach abwärts ausrichtet, daß die unter Druck gesetzte untere Kammer den Hauptteil der Beifahrerkörpermasse während des Beginns eines Zusammenstoßes unterstützt und die schnelle Entfaltung den Unterleibsbereich des Beifahrers zurückhält, bevor die Geschwindigkeit des Beifahrers in bezug auf jene des Fahrzeugs wesentlich erhöht wird, und danach das Gas zu der oberen Kammer (20) des Airbags überführt wird, was einen gleichmäßigeren Widerstand des Rumptbereiches erlaubt, indem Gas durch die Gasverbindungseinrichtungen (24, 26) aus der unteren Kammer (18) abgeben wird, wenn der Innendruck darin zunimmt, und Gas zu der oberen Kammer (20) überführt wird, um den Kopf- und Schulterbereich des Beifahrers abzufangen, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoffbogen (32) zwischen der oberen Kante der Mündung (28) des Airbags und einem mittleren Bereich (29) der Innenwand (30) gegenüber dieser Mündung (28) befestigt ist.

2. Mehrkammer-Beifahrer-Airbagkissen (10) nach Anspruch 1, worin der Stoffbogen (32) im Inneren des Airbags zwischen der oberen Kante der Mündung (28) des Airbags und dem mittleren Bereich (29) der Innenwand (30) durch Nähen befestigt ist.

3. Mehrkammer-Beifahrer-Airbagkissen (10) nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit Einrichtungen (36) zur Entgasung der oberen Kammer.

4. Mehrkammer-Beifahrer-Airbagkissen (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die Gasverbindungseinrichtungen (24, 26), die in dem Stoffbogen (32) eingeschlossen sind, wenigstens eine Gasverbindungsöffnung (24, 26) umfassen.

5. Mehrkammer-Beifahrer-Airbagkissen nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem die in dem Stoffbogen (32) eingeschlossenen Gasverbindungseinrichtungen durch den Stoffbogen (32) vorgesehen sind, der eine permeable Membran ist.