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Die
Erfindung betrifft im allgemeinen einen Airbag und spezieller einen
Airbag, der sich anfangs seitlich relativ zu dem zu schützenden
Fahrzeuginsassen aufbläst,
um so die anfängliche
Vorwärtsgeschwindigkeit
des sich aufblasenden Airbags zu verringern.
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Wie
im Fachgebiet bekannt ist, kann ein Airbag im wesentlichen an jedem
Teil des Fahrzeuges angeordnet werden. Airbags, die den Fahrer schützen, werden
typischerweise innerhalb des Lenkrades angeordnet. Airbags, die
den Fahrgast schützen, werden
oftmals in der Instrumententafel oder in der Rückseite des Vordersitzes angeordnet.
Airbags, die einen Fahrzeuginsassen während einer Seitenaufprallkollision
oder eines Überschlagens
schützen, können innerhalb
einer Seitentürverkleidung
oder innerhalb eines Seitenflügels
des Fahrzeugsitzes angeordnet werden.
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Die
Bewegungsbahn, die von einem sich entfaltenden Airbag eingenommen
wird, und seine Aufblasgeschwindigkeit mit Bezugnahme auf den Fahrzeuginsassen
sind relativ wichtig. Airbags werden in einer kompakten, gefalteten
Ausrichtung vor dem Aufblasen gehalten und danach in Richtung des Fahrzeuginsassen
als Reaktion auf das Aufblasgas beschleunigt, das durch einen Gasgenerator
erzeugt wird. In bestimmten Situationen wird der teilweise aufgeblasene
Airbag nach außen
zu dicht an den Fahrzeuginsassen und zu schnell aus seinem Aufbewahrungsort
angetrieben, wodurch eine Abschürfung und
vielleicht eine Verletzung beim Fahrzeuginsassen hervorgerufen werden.
Diese Verletzungen werden heraufbeschworen, wenn der Fahrzeuginsasse in
einer Out-of-Position(OOP)-Ausrichtung sitzt, d.h., typischerweise
in Richtung der Montagestelle des Airbags geneigt ist. Ein Verfahren
zum Steuern der Bewegungsbahn eines Airbags ist das Einbauen von verschiedenen
Materialbahnen darin, die als Gurte wirken, die das Maß begrenzen,
in dem der Airbag in Richtung des Fahrzeuginsassen angetrieben werden kann.
Der Vorteil eines Gurtes wird in Beziehung zu einem teilweise aufgeblasenen
Airbag gesehen, da der Airbag zu einer übermäßigen Vorwärtsbewegung in der Lage ist.
Während
der Airbag vollständig
aufgeblasen wird, wird seine Ausdehnung nach vorn verringert und
die Notwendigkeit für
einen Gurt vermindert.
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Das
US 5494314 offenbart eine
Airbaganordnung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches
1, die eine Pralleinrichtung aufweist, die innerhalb des Kissens
mit der Absicht montiert ist, die anfängliche Vorwärtsbewegung
des gleichen zu verringern. Ein derartiger Airbag ist mit einer
Pralleinrichtung in seinem Eintritt versehen, so konstruiert, daß sich der
Gasstrom vom Gasgenerator durch Lenken des Stromes in Richtung eines
Durchganges zerstreut, der zwischen der Pralleinrichtung und dem Airbagkissen
definiert wird. Vorteilhafterweise stellt dieser Typ von Airbag
nicht eine Einrichtung zum Vermeiden eines unerwünschten Verkeilens des Kissens durch
die Pralleinrichtung zur Verfügung.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten Airbag
bereitzustellen, bei dem Ausblasgas darin in einer Weise eingeführt wird,
die den Airbag dazu treibt, sich anfangs seitlich aufzublasen, wodurch
die Notwendigkeit für
einen Gurt eliminiert wird, und was die Geschwindigkeit des Abschweifens
des Kissens in Richtung des Fahrzeuginsassen verringert. Dieses
Ziel wird durch den Airbag erfüllt,
der im Patentanspruch 1 beschrieben wird.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 im
allgemeinen einen aufgeblasenen Airbag entsprechend der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
Schnittdarstellung eines Airbags;
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3 eine
Pralleinrichtung, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden
kann;
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4 eine
Schnittdarstellung längs
des Schnittes 4-4 in 2;
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5 alternative
Ausführungen
der Pralleinrichtung, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet
werden können;
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6 eine
Ausrichtung der Pralleinrichtung für eine Anwendung bei einem
Fahrgastseitenairbag.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Fig. zeigen einen Airbag 20, der ein aufblasbares Kissen 22 mit
einem Eintritts- oder Halsabschnitt 24 aufweist, durch
den das Aufblasgas empfangen wird. Der Airbag wird durch einen Gasgenerator 26 aufgeblasen,
der angrenzend am oder innerhalb des Airbags oder entfernt dazu
positioniert werden kann. Bei einer derartigen entfernten Konfiguration
wird das Aufblasgas vom Gasgenerator zum Eintritt 24 des
Airbags 20 über
eine Sammelleitung oder ein Rohr geführt oder geleitet. Der Airbag 20 umfaßt außerdem eine
Pralleinrichtung 30, die, wie es nachfolgend beschrieben
wird, den Airbag unterstützt, daß er anfangs
seitlich aufgeblasen wird, wodurch das Ausmaß und die Abschweifgeschwindigkeit
verringert werden, in dem bzw. mit der sich der Airbag in Richtung
des zu schützenden
Fahrzeuginsassen 32 bewegt. Der exemplarische Airbag umfaßt eine Hauptbahn 40,
die eine erste Lasche 42 und eine zweite Lasche 44 definiert.
Die Hauptbahn erstreckt sich von der Lasche 42 über den
oberen Abschnitt 46 des Airbags und definiert ebenfalls
eine vordere Fläche 48 und
einen Boden 50 des Airbags. Die Seiten des Airbags 20 oder
Kissens werden durch separate Seitenbahnen 60a, 60b konfiguriert,
die auf die Hauptbahn längs
der Nähte
in einer bekannten Weise genäht
werden. Jede der Seitenbahnen in der Nähe des Halses 24 umfaßt eine
schmale Lasche, wie beispielsweise 64a, 64b. Der
Gasgenerator 26 kann eine Vielzahl von Montagebolzen 66a–66c einschließen, die
sich vom Gehäuse 68 des
Gasgenerators erstrecken. Alternativ und, wie es im Fachgebiet bekannt
ist, kann der Gasgenerator innerhalb eines hohlen Halteelementes
oder Sammelleitung aufgenommen werden, das selbst die Montagebolzen 66a–66c umfaßt. Der
Gasgenerator umfaßt
eine oder mehrere Austrittsöffungen 67 (wenn
eine Sammelleitung verwendet würde,
würde die
Sammelleitung auch Gasöffnungen
ebensogut einschließen).
Der Gasgenerator wird innerhalb des Halses 24 eingesetzt,
und die verschiedenen Laschen 42, 44, 64a und
b werden darübergefaltet,
um die verschiedenen Montagebolzen 66a–c aufzunehmen. Wie aus 1 ersehen
werden kann, enthalten die verschiedenen Laschen eine oder mehrere Öffnungen 72,
durch die ein entsprechendes Montagebefestigungselement 66a, 66b und/oder 66c eingesetzt
wird.
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Im
Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sind das Verfahren zur
Herstellung und die Materialien unwesentlich, die für das Konstruieren des
Kissens und des Eintrittes zur Anwendung kommen. Der Airbag kann
aus einem Gewebe hergestellt werden, das beschichtet oder unbeschichtet
sein kann. Alternativ können
das Kissen und der Eintritt aus einem Materialstück oder einer oder mehreren Materialbahnen
hergestellt werden, wie veranschaulicht wird. Außerdem können das Kissen und der Eintritt
aus einer Kunststofffolie hergestellt werden.
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Wie
es vorangehend erwähnt
wird, ist eines der Ziele der vorliegenden Erfindung das Unterstützen des
Airbags, um sich anfangs seitlich aus seiner Aufbewahrungs- oder
gefalteten Position aufzublasen. Wenn es auch nicht vorangehend
erwähnt
wird, wird das Kissen 22 vor dem Aufblasen zu einer kompakten
Konfiguration gefaltet und gerollt und benachbart dem Gasgenerator 26 (der
innerhalb des Halses 24 angeordnet ist) positioniert. Der
gefaltete Airbag kann innerhalb eines Gehäuses oder eines anderen Behälters aufbewahrt
und durch einen Schutzdeckel oder eine Entfaltungstür bedeckt
werden, wie es im Fachgebiet bekannt ist. Beim Aufblasen des Airbags klappt
der Airbag in die in 1 und 2 gezeigte aufgeblasene
Konfiguration auseinander (oder rollt sich auf), und indem das geschieht,
wird die Entfaltungstür
oder der Deckel oder ein anderes Abdeckungsmaterial aufgedrückt.
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Wie
es vorangehend erwähnt
wird, um das seitliche Aufblasen des Airbags zu unterstützen, umfaßt der Airbag 20 außerdem eine
Pralleinrichtung 30, die stromabwärts vom Hals 24 und
innerhalb des Kissens 22 installiert ist. Der Zweck der
Pralleinrichtung ist das Aufnehmen und Umlenken des Aufblasgasstromes
und das Verhindern, daß der
größte Teil des
Gasstromes, wenn nicht der gesamte, direkt (axial) nach außen strömt (in Richtung
des Fahrzeuginsassen). Wie zu sehen ist, vermindert die Pralleinrichtung
die Geschwindigkeit, mit der Gas in den Kissenabschnitt 22 des
Airbags eintreten darf, wodurch die Anfangsgeschwindigkeit verringert
wird, mit der sich der Airbag entfaltet, und folglich das Maß der axialen
Dehnung verringert wird, das der Airbag zeigt. Die Pralleinrichtung
lenkt das Gas um sich selbst herum ab und leitet es um, was zu einem
Kissen führt,
das sich peripher oder seitlich entfaltet. Die Pralleinrichtung
bildet eine anfängliche
Kammer mit niedrigem Druck, die sich dahinter (stromabwärts) befindet,
was für
einen Out-of-Position-Fahrzeuginsassen vorteilhaft ist. Die Erfahrung
hat gezeigt, daß die
Niederdruckkammer gestattet, daß sich
das Kissen radial um den Kopf des Fahrzeuginsassen und den oberen
Torso entfaltet, wodurch Verletzungen in diesen Bereichen begrenzt
werden. Wir beziehen uns kurz auf 3, die die
Einzelheiten der Pralleinrichtung 30 zeigt. Die Pralleinrichtung
umfaßt
eine erste Reihe von Seiten 88a, 88b. Eine entsprechende
punktierte Linie 82a, 82b, die die Nähte verkörpern, mittels
denen die Pralleinrichtung auf den oberen und unteren Abschnitt
des Kissens genäht
wird, wurde in der Nähe
der Enden dieser Seiten hinzugefügt.
Die Nähte
werden ebenfalls in 2 gezeigt. Die Pralleinrichtung
umfaßt
außerdem
eine zweite Reihe von Seiten 88a, 88b, die in
der Ausführung
in 3 radial profiliert sind, um sich an die aufgeblasene
Kontur der Seiten des Kissens anzupassen. 4 veranschaulicht
die Beziehung zwischen der Pralleinrichtung 30 und den
Seitenbahnen 60a, 60b des aufgeblasenen Airbags 20.
Wie ersehen werden kann, sind die Innenflächen 84a, 84b der
Seitenbahnen des Kissens relativ zu den Innenflächen 88a, 88b der
Kissenseiten eng beabstandet (der durch die Zahl 86 gezeigte
Zwischenraum), wobei eine Strömungsöffnung 86 (auf
beiden Seiten der Pralleinrichtung) definiert wird, durch die das
Aufblasgas strömt. Der
Hauptabschnitt der Pralleinrichtung lenkt den Aufblasgasstrom seitlich
in das Kissen, wodurch bewirkt wird, daß sich das Kissen seitlich
aufbläst
und das Aufblasgas peripher um die Pralleinrichtung strömt, wodurch
das Maß begrenzt
wird, in dem sich der Airbag in einer Richtung zum Fahrzeuginsassen hin
entfalten kann.
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Bei
der bevorzugten Ausführung
der Erfindung wird die Größe der Pralleinrichtung 30 von
der Naht 82a bis zur Naht 82b so ausgewählt, daß die Pralleinrichtung
im aufgeblasenen Zustand des Airbags, wie er in entweder 1 oder 2 veranschaulicht
wird, in Verbindung mit Abschnitten des Kissens eine Verschiebung
von etwa 18 Prozent der gesamten Länge des Kissens vorn hinten
gestattet. Die optimale Stelle der Pralleinrichtung relativ zum Kisseneintrittsabschnitt
ist von der Fahrzeugumgebung abhängig.
Als Faustregel sollte die Pralleinrichtung jedoch an der Stelle
der Abschweifung (im Verhältnis
zur Geometrie der Seiten des Airbags) positioniert werden, wo eine
periphere Entfaltung gewünscht
wird.
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Es
ist nicht notwendig, die Pralleinrichtung an das Kissen und/oder
den Eintritt anzunähen.
Erstens, wenn es aus dem Vorangehenden nicht ersichtlich ist, ist
die Art und Weise, wie der Gasgenerator mit dem Airbag verbunden
ist, für
die grundlegende Erfindung nicht wesentlich. Wenn der Gasgenerator 26 (oder
seine Sammelleitung) jedoch die Montagebolzen enthält, wie
beispielsweise 66a–66c,
kann die Pralleinrichtung eher an den Bolzen als am Kissen befestigt
werden. 5 zeigt eine alternative Konstruktion
einer Pralleinrichtung 30a. Diese Pralleinrichtung 30a ist
im wesentlichen mit der anderen Pralleinrichtung 30 mit
der Ausnahme identisch, daß diese
Pralleinrichtung 30a direkt am Gasgenerator (oder der Sammelleitung)
montiert wird. Genauer gesagt, diese Pralleinrichtung 30a umfaßt Montageöffnungen 90,
die zuerst über
den Montagebolzen 66a–c
vor der Befestigung des Kissens und des Eintrittes angebracht werden. 5 zeigt
ebenfalls eine weitere Abwandlung der Erfindung. Die Pralleinrichtung 30a wird
mit zusätzlichen
Strömungsöffnungen 92 gezeigt,
die gestatten, daß ein
Prozentwert des Aufblasgases direkt über die Pralleinrichtung 30a strömt (diese Öffnungen
könnten
ebenfalls in die Pralleinrichtung 30 eingeschlossen werden).
Dieses zusätzliche
Merkmal gestattet, daß der
Konstrukteur des Airbags mehr Konstruktionsoptionen hat, um die Leistung
des Airbags abzustimmen. Unter bestimmten Umständen, wie beispielsweise, wenn
ein größerer Grad
an Abschweifung des Kissens erforderlich ist (d.h., um ein früheres Herunterrutschen
des Fahrzeuginsassen einzuleiten), könnte es wünschenswert sein, einen derartigen
direkten Strom über
die Pralleinrichtung zu gestatten. Das „Herunterrutschen", wie es hierin verwendet
wird, betrifft die Situation, in der der Fahrzeuginsasse anfangs
mit dem aufgeblasenen Airbag in Berührung ist und weiter im allgemeinen
mit dem Airbag in Berührung
bleibt, während
er die Luft abläßt.
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Schließlich umfaßt die Pralleinrichtung 30 oder 30a eine
Reihe von Perforationen 96, die gestatten, daß die Pralleinrichtung
unter dem Einfluß des darüber hinweg
erzeugten Druckunterschiedes zerreißt. Die durch dieses Merkmal
bewirkten Vorteile gestatten, daß die Pralleinrichtung so konstruiert wird,
daß sie
die periphere Entfaltung des Kissens über eine vorgegebene Zeitdauer
fördert
und danach aufreißt,
wodurch gestattet wird, daß das
Gas direkt vom Gasgenerator weg strömt.
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Wir
beziehen uns kurz auf 6, die die Anwendung der vorliegenden
Erfindung bei einem Airbag 20a veranschaulicht, der benutzt
wird, um den Fahrzeuginsassen bei seitlichen Aufprall- oder Überschlagunfällen zu
schützen.
Die Konstruktion des Airbags 20a gleicht dem Airbag 20.
Wenn auch die Abmessungen des Airbags 20a nicht gezeigt
werden, ist er im wesentlichen kleiner als ein Airbag, der verwendet
wird, um einen Fahrzeuginsassen zu schützen, bei dem es sich nicht
um den Fahrer handelt. 6 zeigt ebenfalls die Ausrichtung
der Pralleinrichtung 30 mit Bezugnahme auf die aufgeblasene
Länge (x) des
Airbags 20a. Diese Positionierung ist beim Airbag 20 anwendbar.