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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Dach-Airbag-Vorrichtung, die ein Airbag-Kissen vom Fahrzeugdach aus entfaltet, und insbesondere eine Dach-Airbag-Vorrichtung vorzugsweise für ein und in einem Kraftfahrzeug, die derart eingerichtet ist, dass ihr Gewicht und ihr Umfang minimiert werden können.
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Allgemein werden Airbag-Systeme in einen Fahrersitz-Airbag, der einen Fahrer schützt, einen Beifahrersitz-Airbag, der einen auf dem Beifahrersitz sitzenden Beifahrer schützt, und einen Seiten-Airbag und einen Dach-Airbag eingeteilt.
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Im Fall eines Dach-Airbags ist ein Airbag-Modul im Dach eines Fahrzeugs installiert. Das Airbag-Modul des Dach-Airbags weist auf: ein Gehäuse, das in dem Fahrzeugdach installiert ist, einen Gasgenerator, der Gasdruck bereitstellt, und ein Airbag-Kissen, das durch von dem Gasgenerator bereitgestellten Gasdruck aufgeblasen wird. Im Falle eines Fahrzeugzusammenstoßes entfaltet sich das Airbag-Kissen durch die Funktion des Gasgenerators nach unten, um einen Fahrzeuginsassen vor einem Aufprall zu schützen.
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Wie aus 6 ersichtlich, steht jedoch bei der herkömmlichen Technologie ein Abschnitt des Fahrzeugdachs 10, der das Airbag-Modul 20 enthält, um einen vorbestimmten Abstand nach unten hervor, da Elemente des Airbag-Moduls 20, zum Beispiel ein Gehäuse, ein Gasgenerator, ein Airbag-Kissen und so weiter einen vorbestimmten Umfang aufweisen. Ein derartiger Vorsprung P des Fahrzeugdachs 10 kann bei einem Fahrzeugzusammenstoß mit dem Kopf des Fahrzeuginsassen zusammenstoßen. Wenn das Fahrzeug in einen Zusammenstoß verwickelt ist, kann ferner das Airbag-Kissen den Fahrzeuginsassen aufgrund der Schubkraft, die durch den Kontakt zwischen dem Fahrzeuginsassen und dem Airbag-Kissen erzeugt wird, verletzen.
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Die
US 2006/0 261 508 A1 ,
WO 2007/014 581 A1 ,
US 6 588 793 B2 und
KR 10 2003 0 029 690 A offenbaren jeweils eine Dach-Airbag-Vorrichtung für ein Fahrzeug, aufweisend einen Gasgenerator, ein Airbag-Kissen, das in einer Dachverkleidung eines Fahrzeugdachs installiert ist, und eine Airbag-Tür, die an der Dachverkleidung ausgebildet.
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Die
US 7 997 609 B2 beschreibt ein Airbag-Modul mit einem Gasgenerator, einem Airbag-Kissen und einem Gehäuse.
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Die in diesen Abschnitten über den Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung dienen und nicht als Anerkenntnis oder jegliche Form von Hinweis dahingehend angesehen werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann auf dem Gebiet bereits bekannt ist.
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Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf ausgerichtet, eine Dach-Airbag-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die derart ausgestaltet ist, dass ihr Umfang minimiert ist, wodurch verhindert wird, dass die Dach-Airbag-Vorrichtung bei einem Fahrzeugzusammenstoß gegen den Kopf eines Fahrzeuginsassen stößt.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Dach-Airbag-Vorrichtung für ein Fahrzeug auf: einen Gasgenerator, der Gasdruck zuführt, ein Airbag-Kissen, das in einer Dachverkleidung eines Fahrzeugdachs installiert ist, wobei sich das Airbag-Kissen durch den aus dem Gasgenerator zugeführten Gasdruck nach unten hin entfaltet, und eine Airbag-Tür, die an der Dachverkleidung ausgebildet ist, wobei die Airbag-Tür von dem Airbag-Kissen geöffnet wird, wobei das Airbag-Kissen mittels einer in dem Fahrzeugdach installierten Montageeinheit an einer Innenseite der Dachverkleidung befestigt ist, wobei die Montageeinheit aufweist: eine vordere Mittelschiene, die in einer vorderen Seite des Fahrzeugdachs angeordnet ist, und eine hintere Mittelschiene, die in einer hinteren Seite des Fahrzeugdachs angeordnet ist, so dass das Airbag-Kissen zwischen der vorderen Mittelschiene und der hinteren Mittelschiene positioniert ist, und das erste und das zweite Ende des Airbag-Kissens an der vorderen beziehungsweise an der hinteren Mittelschiene angeschlossen sind.
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An dem ersten und dem zweiten Ende des Airbag-Kissens können Halteflügel ausgebildet sein, wobei jeder von den Halteflügeln darin eine Mehrzahl von darin ausgebildeten Befestigungslöchern aufweist und Befestigungselemente die Halteflügel durch die Befestigungslöcher hindurch an dem Fahrzeugdach befestigen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Dach-Airbag-Vorrichtung ferner eine Halterung aufweisen, die in engem Kontakt mit jedem der Halteflügel ist, wobei die Halterung Einsetzlöcher aufweist, die mit den Befestigungslöchern korrespondieren, und wobei die Befestigungselemente die Halterung durch die Befestigungslöcher und die Einsetzlöcher hindurch an dem Fahrzeug befestigen.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können weitere Merkmale und Vorteile aufweisen, die aus den in die Beschreibung aufgenommenen angehängten Zeichnungen und der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung ersichtlich oder in diesen im Einzelnen erläutert werden, wobei sie gemeinsam dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine Ansicht, die den Aufbau eines Fahrzeugdachs zeigt, das mit einer Dach-Airbag-Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist,
- 2 eine Teilansicht entlang der Linie „A-A“ der 1, mit einer Dach-Airbag-Vorrichtung, die keine Ausführungsform der Erfindung ist,
- 3 eine perspektivische Ansicht, die eine Aufnahmetasche der Dach-Airbag-Vorrichtung aus 2 zeigt, die darin ein Airbag-Kissen aufnimmt,
- 4A eine Ansicht, die den Zustand der Dach-Airbag-Vorrichtung aus 2 zeigt, wenn das Airbag-Kissen nicht in Betrieb ist,
- 4B eine Ansicht, die den Zustand der Dach-Airbag-Vorrichtung aus 4A zeigt, wenn das Airbag-Kissen entfaltet ist,
- 5A eine Ansicht, die den Zustand einer Dach-Airbag-Vorrichtung zeigt, wenn ein Airbag-Kissen nicht in Betrieb ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 5B eine Ansicht, die den Zustand der Dach-Airbag-Vorrichtung aus 5A zeigt, wenn das Airbag-Kissen entfaltet ist, und
- 6 eine Ansicht, die den Aufbau einer herkömmlichen Dach-Airbag-Vorrichtung zeigt.
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Es wird angemerkt, dass die angehängten Figuren nicht unbedingt maßstabsgetreu sind, und dass sie eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale zeigen, die die Grundprinzipien der Erfindung erläutern. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung wie sie hier offenbart sind, einschließlich zum Beispiel bestimmter Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen werden teilweise durch die spezifische beabsichtigte Anwendung und die Anwendungsumgebung bestimmt.
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In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen auf die gleichen oder auf gleichwertige Teile der vorliegenden Erfindung in den gesamten Figuren.
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Im Folgenden wird im Einzelnen auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele hierfür in den angehängten Zeichnungen veranschaulicht und im Nachfolgenden beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit Ausführungsformen beschrieben wird, wird angemerkt, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sein soll. Im Gegenteil soll die Erfindung nicht nur die Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifizierungen, Entsprechungen und andere Ausführungsformen abdecken, die im Erfindungsgedanken und in dem Schutzbereich der Erfindung enthalten sein können.
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Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.
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Wie aus 1 bis 3 ersichtlich, weist eine Dach-Airbag-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug einen minimierten Umfang auf, wodurch verhindert wird, dass sie bei einem Fahrzeugzusammenstoß gegen den Kopf eines Fahrzeuginsassen stößt. Die Dach-Airbag-Vorrichtung weist eine Aufnahmetasche 300 auf, die darin einen Aufnahmeraum aufweist.
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Die Aufnahmetasche 300 ist in einer Dachverkleidung 820 eines Fahrzeugdachs 800 installiert. Im Einzelnen ist die Aufnahmetasche 300 durch eine Montageeinheit 100 an dem Fahrzeugdach 800 montiert. Die Montageeinheit 100 weist Elemente auf, die vorher in dem Fahrzeugdach 800 installiert werden und zum Befestigen der Aufnahmetasche 300 an dem Fahrzeugdach 800 geeignet sind. In der beispielhaften Ausführungsform werden Fahrzeugkarosserie-Mittelschienen, zum Beispiel eine vordere Mittelschiene 110 und eine hintere Mittelschiene 120 als die Montageeinheit 100 verwendet.
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Im Einzelnen ist die vordere Mittelschiene 110 in der vorderen Seite des Fahrzeugdachs 800 angeordnet und in seitlicher Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet. Die hintere Mittelschiene 120 ist in der hinteren Seite des Fahrzeugdachs 800 angeordnet und in seitlicher Richtung des Fahrzeugs ausgerichtet. Die Aufnahmetasche 300 ist zwischen der vorderen Mittelschiene 110 und der hinteren Mittelschiene 120 angeordnet und an diesen befestigt. Da die Aufnahmetasche 300 zwischen der vorderen Mittelschiene 110 und der hinteren Mittelschiene 120 angeordnet ist, ist ein getrenntes Gehäuse zum Aufnehmen der Aufnahmetasche 300 als solches nicht erforderlich. Des Weiteren kann vermieden werden, dass die Dach-Airbag-Vorrichtung in einer derartigen Form ausgestaltet ist, dass sie von dem Fahrzeugdach 800 her nach unten hervorsteht.
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Streifenförmige Halteflügel oder Halteränder 310 sind an dem vorderen und dem hinteren Ende der Aufnahmetasche 300 vorgesehen, um eine Beschädigung der Aufnahmetasche 300 aufgrund von Schubkraft zu vermeiden. Genauer ausgedrückt stehen die Halteflügel 310 von dem vorderen und dem hinteren Ende der Aufnahmetasche 300 aus hervor und sind an der vorderen Mittelschiene 110 beziehungsweise der hinteren Mittelschiene 120 befestigt. Mit anderen Worten muss die Bewegung des Airbag-Kissens 400 gesteuert werden, wenn sich das Airbag-Kissen 400 entfaltet, und die Schubkraft, die zwischen dem Fahrzeuginsassen und dem Airbag-Kissen 400 erzeugt wird, muss ebenfalls gesteuert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Aufnahmetasche 300 durch die Halteflügel 310 hindurch fest an der vorderen Mittelschiene 110 und der hinteren Mittelschiene 120 angebracht.
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Des Weiteren kann eine (nicht dargestellte) Sollbruch-Reißlinie in der Aufnahmetasche 300 ausgebildet sein. Wenn sich das Airbag-Kissen 400 entfaltet, dann reißt die Reißlinie auf. Die Reißlinie ist so ausgebildet, dass, wenn durch Aufblasen des Airbag-Kissens 400 ein vorbestimmter oder höherer Druck auf die Aufnahmetasche 300 aufgebracht wird, die Aufnahmetasche 300 reißen und das Airbag-Kissen 400 sich reibungslos entfalten kann.
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Die Halteflügel 310 sind durch Halterungen 600 abgestützt und durch Befestigungselemente 700 an der Montageeinheit 100 befestigt. Jede Halterung 600 ist so gestaltet, dass sie den entsprechenden Halteflügel 310 überlappt. In dem Zustand, in dem die Halterungen 600 die Halteflügel 310 gegen die Montageeinheit 100 drücken, sind die Halteflügel 310 und die Halterungen 600 durch die Befestigungselemente 700, zum Beispiel Bolzen, Muttern, Nieten, Stifte und so weiter an der Montageeinheit 100 befestigt. Hier ist jedes Befestigungselement 700 in der vorderen Mittelschiene 110 oder der hinteren Mittelschiene 120 durch ein Einsetzloch 610 der Halterung 600 und ein Befestigungsloch 311 des korrespondierenden Halteblatts 310 hindurch befestigt. Aus diesem Grund können die Montageeinheit 100, die Halteflügel 310 und die Halterungen 600 fest aneinander befestigt werden. Des Weiteren können die Befestigungselemente 700 zusammen mit den Halteflügeln 310 und den Halterungen 600 auch eine Airbag-Tür 500 an der Montageeinheit 100 befestigen.
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Die Aufnahmetasche 300 ist aus einem flexiblen Material gebildet, das Stöße abfangen kann. Zum Beispiel ist die Aufnahmetasche 300 aus Stoff, Vinyl, Gummi und so weiter hergestellt. Insbesondere wird in dem Fall, in dem die Aufnahmetasche 300 aus Stoff hergestellt ist, bevorzugt, dass die Halteflügel 310 der Aufnahmetasche 300 an der Montageeinheit 100 befestigt werden, nachdem sie ausreichend in entgegengesetzte Richtungen gezogen wurden, so dass der Aufnahmeraum der Aufnahmetasche 300 minimiert ist. Wenn Vinyl oder Gummi als Material der Aufnahmetasche 300 verwendet werden, wird bevorzugt, dass der Aufnahmeraum der Aufnahmetasche 300 in einen Vakuumzustand gebracht wird, indem Luft abgesaugt wird, so dass der Aufnahmeraum minimiert ist.
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Indessen weist die Dach-Airbag-Vorrichtung ferner auf: einen Gasgenerator 200, der Gasdruck an das Airbag-Kissen 400 zuführt, und eine Airbag-Tür 500, die eine Öffnung des Fahrzeugdaches 800 unter normalen Bedingungen verschließt und die Öffnung öffnet, wenn sich das Airbag-Kissen 400 entfaltet.
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Der Gasgenerator 200 ist so konstruiert, dass bei einem Fahrzeugzusammenstoß Gas mit hohem Druck in das Airbag-Kissen 400 zugeführt werden kann. Zum Beispiel kann der Gasgenerator 200 durch ein separates Gaszuführrohr mit dem Airbag-Kissen 400 verbunden sein, oder er kann alterativ durch ein Gasloch hindurch direkt mit dem Airbag-Kissen 400 kommunizieren.
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In dem Fall, in dem der Gasgenerator 200 direkt mit dem Airbag-Kissen 400 kommuniziert, ist der Gasgenerator 200 so gestaltet, dass er an der Montageeinheit 100 befestigt ist und sein Gasloch mit dem Airbag-Kissen 400 verbunden ist. Hier kann der Gasgenerator 200, der mit dem Airbag-Kissen 400 verbunden ist, in der Aufnahmetasche 300 installiert sein oder alternativ außerhalb der Aufnahmetasche 300 angeordnet sein.
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Indessen öffnet die Airbag-Tür 500, wenn das Airbag-Kissen 400 aufgeblasen wird und sich entfaltet, die Öffnung, die in der Dachverkleidung 820 des Fahrzeugdachs 800 ausgebildet ist. Genauer gesagt weist die Airbag-Tür 500 auf: einen gekrümmten flexiblen Gelenkabschnitt 510, der an der Dachverkleidung 820 angelenkt ist, und eine Sollbruch-Reißlinie, die derart ausgebildet ist, dass sie einreißt, wenn sich das Airbag-Kissen 400 entfaltet, um die Öffnung zu öffnen. Die Reißlinie wird durch eine Reißnut 520 gebildet, die eine Grenze zwischen der Airbag-Tür 500 und der Dachverkleidung 820 bildet.
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Mit anderen Worten ist die Reißnut 520 an dem Rand der Airbag-Tür 500 ausgebildet, anders als ein Abschnitt der Umgrenzung, in dem der gekrümmte Gelenkabschnitt 510 ausgebildet ist. Die Umgrenzung der Airbag-Tür 500 reißt entlang der Reißnut 520 auf, wenn sich das Airbag-Kissen 400 entfaltet, wodurch die Öffnung in der Dachverkleidung 820 gebildet wird. Aus diesem Grund entfaltet sich das Airbag-Kissen 400, das aufgeblasen wird, in Richtung zu dem Fahrzeuginsassen.
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Der Ablauf des Montierens der Dach-Airbag-Vorrichtung mit dem obengenannten Aufbau wird im Folgenden ausführlich beschrieben.
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Zunächst wird das Airbag-Kissen 400 in einer vorbestimmten Form gefaltet. Das gefaltete Airbag-Kissen 400 wird in die Aufnahmetasche 300 eingesetzt. Anschließend wird die Aufnahmetasche 300 nach dem Minimieren ihrer Größe verpackt. Abhängig von dem Material der Aufnahmetasche 300 kann das Verfahren, das zum Verpacken der Aufnahmetasche 300 angewendet wird, unterschiedlich sein. Wenn die Aufnahmetasche 300 zum Beispiel aus Stoff ist, werden die Halteflügel 310 der Aufnahmetasche 300, die das Airbag-Kissen 400 enthält, ausreichend in entgegengesetzte Richtungen gezogen und an der Montageeinheit 100 befestigt. In dem Fall einer Aufnahmetasche 300, die aus Vinyl oder Gummi hergestellt ist, bildet der Aufnahmeraum der Aufnahmetasche 300 ein Vakuum, indem Luft aus dem Aufnahmeraum abgesaugt wird, nachdem das Airbag-Kissen 400 in die Aufnahmetasche 300 eingesetzt wurde.
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Nachdem der Umfang der Aufnahmetasche 300 minimiert wurde, wird die Aufnahmetasche 300 zwischen der vorderen Mittelschiene 110 und der hinteren Mittelschiene 120 angeordnet. Anschließend wird die Aufnahmetasche 300 durch die Halterungen 600 und die Befestigungselemente 700 an der vorderen Mittelschiene 110 und an der hinteren Mittelschiene 120 befestigt.
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Somit wird der Umfang der Aufnahmetasche 300, in der das Airbag-Kissen 400 aufgenommen ist, minimiert. Die Aufnahmetasche 300 ist in einem zusätzlichen Raum des Fahrzeugdachs 800 angeordnet. Umfangselemente werden verwendet, um die Dach-Airbag-Vorrichtung an dem Fahrzeugdach 800 zu installieren. Aus diesem Grund kann verhindert werden, dass ein Abschnitt der Dachverkleidung 820 aufgrund der Installation der Dach-Airbag-Vorrichtung von dem Fahrzeugdach 800 hervorsteht. Des Weiteren kann die Modifizierung der Gestalt des Fahrzeugdachs 800 aufgrund des Einbaus der Dach-Airbag-Vorrichtung minimiert werden.
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Nachfolgend wird die Funktion der Dach-Airbag-Vorrichtung im Einzelnen erläutert.
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Wie aus 4A ersichtlich, erzeugt der Gasgenerator 200, wenn ein durch einen Fahrzeugzusammenstoß generiertes Signal an den Gasgenerator 200 übertragen wird, Gas mit hohem Druck und speist diesen in das Airbag-Kissen 400 ein. Dann wird das Airbag-Kissen 400 durch das Hochdruck-Gas aufgeblasen. Das Airbag-Kissen 400, das aufgeblasen wird, zerreißt die Reißlinie der Aufnahmetasche 300 und drückt gegen die Airbag-Tür 500.
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Wie aus 4B ersichtlich, wird anschließend die Reißnut 520 der Airbag-Tür 500 durch den Druck des Airbag-Kissens 400 eingerissen. Dann dreht sich die Airbag-Tür 500 um den gekrümmten Gelenkabschnitt 510, der als Drehschaft funktioniert. Das Airbag-Kissen 400 entfaltet sich nach unten, das heißt in Richtung zu dem Fahrzeuginsassen.
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Indessen wird aus 5A und 5B eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ersichtlich. Wie aus 5A und 5B ersichtlich, weist eine Dach-Airbag-Vorrichtung der beispielhaften Ausführungsform auf: einen Gasgenerator 200, ein Airbag-Kissen 400, das direkt an der Innenseite der Dachverkleidung 820 des Fahrzeugdachs 800 befestigt ist, und eine Airbag-Tür 500, die unter normalen Bedingungen eine Öffnung verschließt, die in der Dachverkleidung 820 ausgebildet ist, und die Öffnung öffnet, wenn sich das Airbag-Kissen 400 entfaltet.
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Der Aufbau des Gasgenerators 200 und der Airbag-Tür 500 ist derselbe wie bei der vorherigen Dach-Airbag-Vorrichtung, weswegen auf weitere Erläuterungen verzichtet wird. Anders als bei der vorherigen Dach-Airbag-Vorrichtung ist das Airbag-Kissen 400 jedoch an der Dachverkleidung 820 des Fahrzeugdachs 800 befestigt, und Halteflügel 310' sind an beiden Enden des Airbag-Kissens 400 vorgesehen. Eine Mehrzahl von Befestigungslöchern 311' ist in den Halteflügeln 310' ausgebildet.
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Jeder der Halteflügel 310' kann durch Falten der jeweiligen Abschnitte des Airbag-Kissens 400 und durch Nähen der gefalteten Abschnitte gebildet werden, oder kann derart ausgebildet sein, dass ein getrenntes Element an dem Airbag-Kissen 400 angebracht wird. Hier muss jeder der Halteflügel 310' so konfiguriert sein, dass er der Aufblaskraft widerstehen kann, die erzeugt wird, wenn sich das Airbag-Kissen entfaltet.
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Wie weiter oben beschrieben, sind bei der vorliegenden Erfindung das Gewicht und der Umfang der Dach-Airbag-Vorrichtung minimiert, und die Dach-Airbag-Vorrichtung ist in dem Dach eines Fahrzeugs installiert, wodurch Veränderungen der Gestalt des Fahrzeugdachs aufgrund des Einbaus der Dach-Airbag-Vorrichtung verringert werden.
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Des Weiteren wird durch die vorliegende Erfindung verhindert, dass ein Abschnitt der Dachverkleidung des Fahrzeugdachs aufgrund des Einbaus der Dach-Airbag-Vorrichtung hervorsteht, wodurch ein üblicherweise auftretendes Problem gelöst wird, das dahingehend besteht, dass, wenn die Airbag-Vorrichtung so konfiguriert ist, dass ein Abschnitt der Dachverkleidung von dem Fahrzeugdach hervorsteht, der Kopf eines Fahrzeuginsassen bei einem Fahrzeugzusammenstoß gegen den hervorstehenden Abschnitt der Dachverkleidung stoßen kann.
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Die vorangehende Beschreibung bestimmter beispielgebender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung dargestellt. Sie soll weder vollständig sein noch die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen beschränken, und zahlreiche Modifizierungen und Variationen sind im Lichte der oben beschriebenen Lehren möglich. Die beispielgebenden Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es so einem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, verschiedene beispielgebende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifizierungen davon auszuführen und zu nutzen.
