DE19926486B4

DE19926486B4 - Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19926486B4
Application number: DE19926486A
Authority: DE
Inventors: Shigeyuki Nozumi; Ryosuke Yamamoto
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1998-06-25
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2019-06-11
Also published as: KR100331147B1; JP3528607B2; US6237949B1; DE19926486A1; JP2000006754A; KR20000006071A

Abstract

Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug mit den folgenden Merkmalen:
– ein Airbagmodul (4), das in einer Fahrzeugzelle installiert ist, wobei das Airbagmodul (4) einen Airbag (5), der sich normalerweise in einem zusammengefalteten Zustand befindet, und eine Aufblasvorrichtung (6) enthält, die betreibbar ist, um ein Hochdruckgas zu erzeugen und dieses Hochdruckgas in den Airbag (5) einzuleiten;
– einen Aufprallsensor (13) zum Erfassen eines Aufpralls bei einer Kollision des Fahrzeugs;
– eine Steuervorrichtung (8), die bewirkt, daß die Aufblasvorrichtung (6) das Hochdruckgas erzeugt, wenn der Aufprallsensor (13) einen Aufprall erfaßt, der eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, um so den Airbag (5) zum Fahrzeuginsassen (15) in der Fahrgastzelle zu entfalten;
– eine Klappe (5f, 5f), die an einem Seitenabschnitt (5e, 5e) des Airbags angebracht ist und wenigstens ein Loch (5g, 5g) enthält;
– ein Gehäuse (7), das die Aufblasvorrichtung (6) und den Airbag (5) beinhaltet,
– ein Rückhaltevorrichtung...

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug, das in einer Fahrgastzelle eines Kraftfahrzeuges installiert ist und dazu dient, einen Fahrzeuginsassen bei einer Kollision des Fahrzeuges zurückzuhalten, um den Insassen vor einem Aufprall zu schützen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein bekanntes Beispiel eines Airbagsystems für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Airbagsystem für einen Beifahrersitz, ist in 8 dargestellt. Wie in 8 gezeigt, ist eine Abdeckung 3 vorgesehen, um eine Öffnung 2 zu verschließen, die in einem Armaturenbrett 1 auf der Seite des Beifahrersitzes in der Fahrgastzelle ausgebildet ist, wobei ein Airbagmodul hinter der Abdeckung 3 untergebracht ist.
Das Airbagmodul 4 besteht prinzipiell aus der Abdeckung 3, einem Airbag 5, einer Aufblasvorrichtung 6 und einem Reaktionsbehälter 7. Innerhalb des Armaturenbrettes 1 ist das Airbagmodul 4 an einem Fahrzeugkörper derart angebracht, daß der Reaktionsbehälter 7 an einer vorderen Querstrebe 9 befestigt ist, die ein Konstruktionselement des Fahrzeugkörpers darstellt.
Die Aufblasvorrichtung 6 ist dazu eingerichtet, ein Hochdruckgas in Abhängigkeit eines Signals von einer ECU (nicht gezeigt) zu erzeugen, und der Airbag 5, der normalerweise in den Öffnungsabschnitt des Reaktionsbehälters 7 gefaltet ist, verursacht eine Öffnung der Abdeckung 3 und entfaltet sich zum Beifahrer, der in der Fahrgastzelle sitzt, wobei das Gas verwendet wird, das von der Aufblasvorrichtung 6 erzeugt wird.
Ein Aufprall-Erfassungssensor ist mit der ECU verbuden, die ein Signal erzeugt, um zu bewirken, daß die Aufblasvorrichtung 6 ein Hochdruckgas beim Erfassen eines Aufpralls erzeugt, der nicht geringer als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Der Airbag 5 entfaltet sich, wenn ein Aufprall, der gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, auf das Fahrzeug wirkt, und beginnt, den Oberkörper des Beifahrers zu einem Zeitpunkt zu berühren, zu dem sich der Airbag 5 zu seiner wollen Größe entfaltet. Der Airbag 5 hält dann den Oberkörper zurück, während er sich allmählich durch das Gas zusammenzieht, das durch eine Entlüftungsöffnung 5a abgelassen wird, die sich in einem Seitenabschnitt des Airbags 5 zum Steuern des Drucks innerhalb des Airbags befindet, um dadurch den Aufprall, der auf den Beifahrer wirkt, zu mindern oder abzuschwächen.
Sitzt der Beifahrer jedoch dicht am Armaturenbrett, kommt der Airbag mit dem Beifahrer in Berührung, bevor er sich vollständig entfaltet, wodurch sich der Aufprall, der auf den Beifahrer wirkt, vergrößert, da sich der Airbag nach der Berührung mit dem Beifahrer zu seiner vollen Größe entfaltet.
In diesem Fall kann der Airbag nicht die beabsichtigte oder gewünschte Wirkung erzielen.
Bei einem bekannten Airbagsystem, wie es in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (Kokai) No. 4-92738 beschrieben ist, wird bei einer Kollision des Fahrzeuges mit einem Hindernis, während ersteres mit einer Geschwindigkeit gleich oder geringer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit fährt, das Airbagmodul als Ganzes weiter in das Innere des Armaturenbrettes (in Fahrtrichtung des Fahrzeuges) bewegt, so daß die Größe des Airbags, der sich aus dem Armaturenbrett entfaltet, derart verringert wird, daß diese geringer ist als bei der normalen Verwendung. Mit dieser Technologie, die in der oben erwähnten Veröffentlichung beschrieben ist, kann jedoch die Ausdehnungsgröße des Airbags in die Fahrgastzelle bei der Auslösung des Airbags nur dann so reduziert werden, daß sie geringer ist als bei der normalen Verwendung, wenn die Kollision bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit auftritt, die gleich oder geringer als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, und das oben erläuterte Problem, das auftritt, wenn der Beifahrer dicht am Armaturenbrett sitzt, kann nicht gelöst werden. Weiterhin sind ein Handschuhfach und dergleichen in der Nähe des Airbags im Armaturenbrett vorgesehen, die keinen zusätzlichen Platz zur Verfügung stellen, wodurch es schwierig ist, den Airbag als Ganzes weiter in das Innere des Armaturenbrettes zu bewegen.
Die Druckschrift JP 09240403 A betrifft ein Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug, bei dem der Airbag bei einer Kollision entweder einen maximalen Entfaltungszustand oder vergleichsweise kleinere Entfaltungszustände einnehmen kann.
Das Airbagmodul umfasst einen Airbag, der sich normalerweise in einem zusammengefalteten Zustand befindet, und eine Aufblasvorrichtung, um ein Hochdruckgas zu erzeugen und dieses Hochdruckgas in den Airbag einzuleiten.
Ferner umfasst das Airbagsystem eine Aufblas-Steuervorrichtung, die bewirkt, dass die Aufblasvorrichtung das Hochdruckgas erzeugt, wenn der Aufprallsensor einen Aufprall erfasst, um so den Airbag zum Fahrzeuginsassen in der Fahrgastzelle zu entfalten.
Der Airbag ist mit Fangbändern mittelbar am Gehäuse befestigt. Die Länge der Fangbänder ist mit Hilfe einer Vorrichtung so einstellbar, dass unterschiedliche Entfaltungszustände des Airbags ermöglicht werden.
ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, auf die man bei bekannten Airbagsystemen für Kraftfahrzeuge trifft. Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Airbagsystem für Kraftfahrzeuge anzugeben, das Variationen in der Entfaltungsgestalt eines Airbags mit einem einfachen Aufbau ermöglicht, so daß der optimale Zustand für das Zurückhalten einer Fahrzeuginsassen bei einer Kollision des Fahrzeugs erreicht werden kann.
Um das oben genannte Ziel zu erreichen, gibt die vorliegende Erfindung ein Airbagsystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 an.
In den Patentansprüchen 2–8 sind vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes nach Anspruch 1 beschrieben.
KURZ BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird detaillierter unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform derselben und die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In diesen ist/sind:
1 eine schematische Ansicht eines Airbagsystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Querschnittsansicht, die den Betriebszustand des Kraftfahrzeug-Airbagsystems der Ausführungsform von 1 zeigt;
3 eine Perspektivansicht eines Airbagmoduls des Airbagsystems aus 1;
4 eine Steuer-Blockschaltbild eines Steuersystems des Airbagsystems aus 1;
5 eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 eine Querschnittsansicht, die eine Seite des Airbag systems von 5 zeigt, auf der sich ein Diffusor befindet;
7(a) und 7(b) Querschnittsansichten, gesehen in Richtung der Pfeile V-V aus 5, wobei 7(a) die Strömung von Gas zeigt, das austritt, wenn sich ein Airbag zur größeren Ausdehnung entfaltet, und 7(b) die Strömung von Gas darstellt, das austritt, wenn sich der Airbag zur kleineren Ausdehnung entfaltet; und
8 eine Ansicht, die den Aufbau eines bekannten Airbagsystems für ein Kraftfahrzeug zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detaillierter beschrieben, bei der die vorliegende Erfindung bei einem Airbagsystem für den Beifahrersitz eingesetzt wird. In 1 bis 3 werden dieselben Bezugszeichen wie in 8 verwendet, um dieselben oder im wesentlichen dieselben Bauteile zu kennzeichnen, wie sie im bekannten System von 8 verwendet werden, wobei auf eine detaillierte Beschreibung dieser Bauteile verzichtet wird.
1 ist eine Querschnittsansicht, die das Airbagsystem der vorliegenden Erfindung zeigt, das auf der Seite des Beifahrersitzes in einer Fahrgastzelle angebracht ist. Wie in 1 gezeigt, ist eine Abdeckung 3 derart angebracht, daß sie eine Öffnung 2 verschließt, die in einem Armaturenbrett 1 ausgebildet ist. Ein Airbagmodul 4 befindet sich hinter der Abdeckung 3 und ist an einer vorderen Querstrebe 9 mit Hilfe einer Konsole 10 befestigt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform grenzt ein Reaktionsbehälter 7, der als Gehäuse für das Airbagmodul 4 dient, eine Leitung ab, durch die ein Airbag 5 und eine Aufblasvorrichtung 6 miteinander in Verbindung stehen. Wie in 2 und 3 gezeigt, hat der Reaktionsbehälter (Gehäuse 7) zwei Gelenke 7e, 7e, die auf im wesentlichen mittigen Abschnitten seiner Oberseite 7c bzw. seiner Unterseite 7d angebracht sind, sowie zwei Platten 7g, 7g, die parallel zur Oberseite 7c bzw. Unterseite 7d verlaufen. Eine Öffnung 7f ist in der Oberseite des Reaktionsbehälters 7 in der Nähe der Aufblasvorrichtung 6 derart ausgebildet, daß diese Öffnung 7f mit dem Äußeren und Inneren des Reaktionsbehälters 7 in Verbindung steht. Mehrere Schlitze 7i sind in der Ober- und Unterseite 7c, 7d des Reaktionsbehälters 7 in bestimmten Abständen in Breitenrichtung des Behälters 7 ausgebildet, und mehrere Schlitze 7j sind in den Platten 7g, 7g in Positionen ausgebildet, die jenen der Schlitze 7i entsprechen.
Eine Rückhaltevorrichtung 11 mit einem im wesentlichen V-förmigen Querschnitt ist an einem im wesentlichen mittigen Abschnitt derselben durch einen Zapfen des Gelenks 7e, das sich auf der Oberseite befindet, so gelagert, daß die Rückhaltevorrichtung 11 um das Gelenk 7e schwenken kann, wie es mit dem Pfeil "a" gezeigt ist. Mehrere Rückhaltestifte 11b, die zur Innenseite des Reaktionsbehälters 7 vorstehen, sind an einem Endabschnitt der Rückhaltevorrichtung 11 auf der Seite der Öffnung des Behälters 7 derart ausgebildet, daß die Rückhaltestifte 11b in Breitenrichtung in denselben Abständen wie die Schlitze 7i und 7j angeordnet sind. Ist die Rückhaltevorrichtung 11 in der geschlossenen Position angeordnet, wie es mit einer Vollinie in 2 dargestellt ist, verlaufen die Stifte durch die Schlitze 7j und 7i. Zudem enthält die Rückhaltevorrichtung 11 einen verlängerten Abschnitt 11d, der sich dichter an der Aufblasvorrichtung 6 mit Bezug auf das Gelenk 7e befindet, so daß der verlängerte Abschnitt 11d in der Lage ist, die Öffnung 7f des Reaktionsbehälters 7 zu schließen, wenn die Rückhaltevorrichtung 11 von der geschlossenen Position in seine geöffnete Position schwenkt, wie es mit einer Zweipunktlinie in 2 gezeigt ist.
Andererseits ist eine Rückhaltevorrichtung 12 mit einem im wesentlichen V-förmigen Querschnitt am einen Endabschnitt derselben durch einen Zapfen des Gelenkes 7e, das sich auf der Unterseite des Reaktionsbehälters 7 befindet, gelagert, und der andere Endabschnitt der Rückhaltevorrichtung 12 erstreckt sich zur Öffnung 7a des Reaktionsbehälters 7. Die Rückhaltevorrichtung 12 kann um den Zapfen des Gelenkes 7e schwenken, wie es mit dem Pfeil "b" in 2 gezeigt ist. Ähnlich wie bei der Rückhaltevorrichtung 11 auf der Oberseite, sind mehrere Rückhaltestifte 12b, die zur Innenseite des Reaktionsbehälters 7 vorstehen, auf der Rückhaltevorrichtung 12 ausgebildet und in Breitenrichtung derart angeordnet, daß die Stifte 12b durch die Schlitze 7j und 7i auf der Seite der Unterseite verlaufen, wenn sich die Rückhaltevorrichtung 12 in ihrer geschlossenen Position befindet, wie es mit einer Vollinie in 2 dargestellt ist.
Die oben beschriebenen Rückhaltevorrichtungen 11, 12 werden jeweils von Motoren 11c, 11c angetrieben, die mit einer ECU 8 gesteuert werden, die später beschrieben wird.
Wie in 3 gezeigt, sind rechteckige Klappen 5f, 5f, die aus demselben flexiblen Gewebe bestehen wie es für den Airbag 5 verwendet wird, an der Ober- und Unterseite (obere und untere Seitenabschnitte) 5e, 5e des Airbags 5 festgenäht. Mehrere Löcher 5g sind in jeder der Klappen 5f derart ausgebildet, daß die Löcher 5b in Breitenrichtung in denselben Abständen wie die Schlitze 7i des Reaktionsbehälters 7 angeordnet sind.
Wie in 2 gezeigt, ist ein Rand des Airbag 5 auf der Seite des Reaktionsbehälters 7 am Reaktionsbehälter 7 mit Hilfe von Schrauben 7h, 7h angebracht. Während der Airbag 5 im gefalteten Zustand verstaut ist, wie es mit einer Zweipunktlinie in 2 dargestellt ist, sind die Klappen 5f, 5f zwischen der Ober- und der Unterseite 7c, 7d des Reaktionsbehälters 7 bzw. den Platten 7g, 7g eingefügt, und die Rückhaltestifte 11b, 12b sind in die Löcher 5g, 5g der Klappen 5f, 5f eingefügt.
4 ist eine Steuer-Blockschaltbild eines Kraftfahrzeug-Airbagsystems der vorliegenden Ausführungsform. Die ECU 8 empfängt Signale von einem Aufprall-Erfassungssensor 13, der einen Aufprall erfaßt, der hauptsächlich von der Vorderseite auf den Fahrzeugkörper einwirkt, und einem Beifahrer-Erfassungssensor 14, der die Entfernung zwischen dem Beifahrer 15 und dem Armaturenbrett (nämlich die Sitzhaltung des Beifahrers) unter Verwendung einer elektromagnetischen Welle oder akustischen Welle erfaßt. In Abhängigkeit der Signale von den Sensoren, erzeugt die ECU 8 geeignete Signale für die Aufblasvorrichtung 6, die ein Hochdruckgas erzeugt, um so den Airbag zu entfalten, und für die Motoren 11c zum Antreiben der Rückhaltevorrichtungen 11, 12.
Erfaßt der Aufprall-Erfassungssensor 13 einen Aufprall, der gleich oder größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, erzeugt die ECU 8 ein Signal für die Aufblasvorrichtung 5, um zu bewirken, das diese Hochdruckgas erzeugt, und steuert gleichzeitig die Rückhaltevorrichtungen 11, 12 auf der Basis der Ausgabe des Beifahrer-Erfassungssensors 14.
Erfaßt der Beifahrer-Erfassungssensor 14, daß der Beifahrer 15 in normaler Position oder einer Position in ausreichendem Abstand zum Armaturenbrett beim Erfassen eines Aufpralls sitzt, treibt die ECU 8 die Motoren 11c, 11c an, um die Rückhaltevorrichtungen 11, 12 in die geöffneten Positionen zu bringen, wodurch die Stifte 11b, 12b aus den Löchern 5g, 5g des Airbag 5 gezogen werden, um die Klappen 5f, 5f zu lösen.
Wenn der Beifahrer-Erfassungssensor 14 feststellt, daß der Beifahrer beim Erfassen eines Aufpralls dicht am Arma turenbrett 1 sitzt, treibt die Steuervorrichtung (ECU 8) die Motoren 11c, 11c nicht an, so daß die Rückhaltevorrichtungen 11, 12 in den geschlossenen Positionen gehalten werden, wie es mit den Vollinien in 2 gezeigt ist, in denen die Stifte 11b, 12b in die Löcher 5g, 5g für einen Eingriff mit den Klappert 5f, 5f eingefügt sind.
Erfährt der Fahrzeugkörper einen Aufprall, während der Beifahrer 15 in einem geeigneten Abstand entfernt vom Armaturenbrett (in normaler Sitzhaltung) sitzt, entfaltet sich der Airbag 5 unter Freigabe der Klappen 5f, 5f auf im wesentlichen dieselbe Größe wie ein herkömmlicher Airbag für den Beifahrersitz in einer im wesentlichen pyramidenförmigen Gestalt mit rechteckiger Grundfläche und einem Volumen von beispielsweise etwa 100 Litern, wie es in 1 (Vollinie) und 3 gezeigt ist. Bei einem Aufprall des Fahrzeugkörpers während der Beifahrer 15 dicht am Armaturenbrett sitzt, entfaltet sich der Airbag 5 mit den Klappen 5f, 5f, die in Eingriff mit den Rückhaltestiften 11b, 12b stehen, zu einer geringeren Größe im Vergleich mit dem Fall, bei dem die Klappen 5f, 5f freigegeben sind, wie es mit einer Zweipunktlinie in 1 gezeigt ist. Beispielsweise entfaltet sich der Airbag 5 zu einer im wesentlichen pyramidenförmigen Gestalt mit einer rechteckigen Grundfläche und einem Volumen von 80 Litern. Wenn sich der Airbag 5 mit den Klappen 5f, 5f entfaltet, die auf diese Weise mit den Rückhaltevorrichtungen 11, 12 gehalten werden, wird die Unterseite 5c des Airbag, die zum Beifahrer 15 zeigt, beispielsweise etwa 100 mm von der Vollinienposition, die erreicht werden soll, wenn die Klappen 5f, 5f freigegeben sind, zum Armaturenbrett 1 zurückgezogen, wie es in 1 dargestellt ist.
Entfaltet sich der Airbag 5 zur geringeren Größe, strömt ein Teil des Gases durch die Öffnung 7f des Reaktionsbehälters 7, da der hervorstehende Abschnitt der Rückhaltevorrichtung 11 aus der Öffnung 7f gelöst oder freigegeben wird, und das Gas strömt auch durch die Öffnung 7f nach außen, wenn sich der Airbag 5 nach dem Kontakt mit dem Beifahrer zusammenzieht. Entfaltet sich der Airbag 5 zur größeren Ausdehnung, wird die Öffnung 7f des Reaktionsbehälters 7 durch den hervorstehenden Abschnitt 11d der Rückhaltevorrichtung 11 geschlossen, und das gesamte Gas strömt in das Innere des Airbag, ohne durch die Öffnung 7f beim Kontakt des Airbag 5 mit dem Beifahrer nach außen zu strömen. Somit kann die Gasmenge, die in den Airbag 5 strömt, in Abhängigkeit der Entfaltungsform des Airbag 5 eingestellt und der Druck innerhalb des Airbag 5 auf einen konstanten Pegel gesteuert werden.
Bei einem Aufprall größer oder gleich dem Schwellenwert, kann daher die Form des Airbag 5 in Übereinstimmung mit der Sitzhaltung des Beifahrers 15 zum Zeitpunkt der Erfassung des Aufpralls geändert werden, ohne den Druck innerhalb des Airbag 5 zu ändern. Auf diese Weise ist der Airbag 5 der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, den Beifahrer 15 optimal zurückzuhalten, wodurch die Sicherheit das Beifahrers 15 deutlich verbessert wird.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Druck innerhalb des Airbag bei seiner Entfaltung gesteuert, indem wahlweise die Öffnung 7f, die im Reaktionsbehälter 7 ausgebildet ist, mit Hilfe des hervorstehenden Abschnittes 11d der Rückhaltevorrichtung 11 geöffnet und geschlossen wird. Anstelle dieser Vorrichtung kann die Aufblasvorrichtung 6 aus einer Aufblasvorrichtung mit variabler Leistung bestehen, die in der Lage ist, die zu erzeugende Gasmenge in Abhängigkeit eines Signals aus der ECU 8 derart zu steuern, daß der Druck innerhalb des Airbag konstant gehalten wird, unabhängig von der Entfaltungsform des Airbag 5. Insbesondere wird die von der Aufblasvorrichtung erzeugte Gasmenge erhöht, wenn sich der Airbag 5 auf das größere Ausmaß entfalten soll, und reduziert, wenn sieh der Airbag 5 auf das kleinere Ausmaß entfalten soll. Mit dieser Anordnung ist der Airbag 5 ebenfalls in der Lage, den Beifahrer in geeigneter Weise zurückzuhalten, wodurch eine deutliche Verbesserung der Sicherheit des Beifahrers gewährleistet ist.
Die oben beschriebene Aufblasvorrichtung mit variabler Leistung kann in Verbindung mit der Öffnung 7f und dem hervorstehenden Abschnitt 11d so verwendet werden, daß der Druck innerhalb des Airbag konstant gehalten wird. Auch in diesem Fall ist der Airbag in der Lage, den Beifahrer in geeigneter Weise zurückzuhalten, wodurch die Sicherheit des Beifahrers deutlich verbessert wird.
Der Beifahrer-Erfassungssensor 14, der bei der dargestellten Ausführungsform zum direkten Messen des Abstandes zwischen dem Beifahrer 15 und dem Armaturenbrett 1 verwendet wird, kann durch einen Sensor zum Erfassen der eingestellten Position (in Richtung von der Fahrzeugfront zum Fahrzeugende) des Sitzes ersetzt werden, auf dem der Beifahrer 15 sitzt, und die Rückhaltevorrichtungen 11, 12 können auf der Basis des Erfassungsergebnisses dieses Sensors gesteuert werden. Auch in diesem Fall ist der Airbag in der Lage, die gewünschte Rückhaltefunktion in Übereinstimmung mit der Sitzposition des Beifahrers 15 zu erfüllen, wodurch eine verbesserte Sicherheit des Beifahrers bei geringeren Kosten durch die Verwendung eines relativ einfachen Sensors gewährleistet ist.
Der Beifahrer-Erfassungssensor kann zudem dazu eingerichtet sein, das Gewicht des Beifahrers 15 aus der Druckverteilung, die auf den Sitz einwirkt derart zu erfassen, daß die ECU 8 Körperabmessungen des Beifahrers 15 abschätzen und die Entfaltungsform des Airbag 5 auf der Basis der geschätzten Körperabmessungen wie auch der Sitzposition des Beifahrers 15 steuern kann, um somit eine geeignete Rückhaltefunktion für den Beifahrer zu erreichen. Insbesondere werden die Rückhaltevorrichtungen 11, 12 in geschlossenen Positionen gehalten, wenn eine kleine Person sitzt, um so die Größe des Airbag 5 zu verringern, wenn sich dieser entfaltet.
Zudem ist es möglich, zu erfassen, ob der Beifahrer 15 einen Sicherheitsgurt angelegt hat oder nicht, und die Rückhaltevorrichtung 11 nur zu öffnen, wenn festgestellt ist, daß der Beifahrer 15 den Sicherheitsgurt angelegt hat, wodurch in geeigneter Weise der Kopf und die Brust des Beifahrers 15 zurückgehalten werden.
Anstelle die Ausgabe des Beifahrer-Erfassungssensors 14 zu verwenden, kann ein Schalter vorgesehen sein, der betätigt wird, um die Art der Entfaltung des Airbag 5 aus beispielsweise einer Großausdehn-Betriebsart, einer Kleinausdehn-Betriebsart und einer Nichtausdehn-Betriebsart auszuwählen.
Die ECU treibt die Rückhaltevorrichtungen 11, 12 auf der Basis der Position des Schalters an, die vom Beifahrer 15 gewählt wurde, so daß die Form der Entfaltung des Airbag 15 geändert wird. In diesem Fall kann auf den Beifahrer-Erfassungssensor verzichtet werden, wobei lediglich ein einfacher, kostengünstiger Aufbau erforderlich ist, um in geeigneter Weise den Beifahrer 15 zurückzuhalten, wodurch die Sicherheit des Beifahrers deutlich verbessert wird.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 5, 6, 7(a) und 7(b) eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der der Motor 11c, wie er in der dargestellten Ausführungsform verwendet wird, durch einen anderen Aufbau der Rückhaltevorrichtungen 11, 12 ersetzt wird. In diesen Zeichnungen werden dieselben Bezugszeichen wie in 1 bis 4 verwendet, um entsprechende Bauteile zu kennzeichnen, wobei auf eine detaillierte Beschreibung derselben verzichtet wird.
Wie in 5 und 6 gezeigt, ist der Reaktionsbehälter 7 mit Gelenken 7e, 7e ausgestattet, die auf im wesentlichen mittigen Teilen seiner Oberseite 7c bzw. seiner Unterseite 7d angeordnet sind, und mit Platten 7g, 7g, die auf den Öffnungsseiten der Oberseite 7c bzw. der Unterseite 7d wie bei der vorhergehenden Ausführungsform angeordnet sind. Mehrere Schlitze 7i sind in der Ober- und Unterseite 7c, 7d des Reaktionsbehälters 7 in bestimmten Intervallen in Querrichtung des Behälters 7 ausgebildet, und mehrere Schlitze 7j sind in den Platten 7g, 7g in Positionen ausgebildet, die jenen der Schlitze 7i entsprechen. Zudem sind Rückhaltevorrichtungen 211, 222, die jeweils einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt haben, an ihrem einen Endabschnitt durch entsprechende Zapfen der Gelenke 7e, 7e gelagert, die auf der Ober- und Unterseite 7c, 7d des Reaktionsbehälters angebracht sind, wobei die anderen Endabschnitte der Rückhaltevorrichtungen 211, 222 zur Öffnung 7a des Behälters vorstehen. Die Rückhaltevorrichtungen 211, 22 können um die Gelenke 7e, 7e in Richtungen schwenken, die mit Pfeilen "c" bzw. "d" gekennzeichnet sind. Mehrere Rückhaltestifte 11b, 11b die zur Innenseite des Reaktionsbehälters 7 vorstehen, befinden sich an den Endabschnitten der Rückhaltevorrichtungen 211, 211 auf der Seite der Öffnung des Reaktionsbehälters, so daß die Rückhaltestifte 11b in Breitenrichtung in denselben Intervallen angeordnet sind, wie die Schlitze 7i, 7j. Wenn sich die Rückhaltevorrichtungen 211, 222 in ihren geschlossenen Positionen befinden, wie es in 6 gezeigt ist, verlaufen die Stifte 11b, 11b durch die Schlitze 7j, 7j und die Schlitze 7i, 7i.
Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, die in 3 gezeigt ist, sind rechteckige Klappen 5f, 5f, die aus demselben flexiblen Gewebe bestehen, wie es für den Airbag 5 verwendet wird, an der Ober- und Unterseite (oberer und unterer Seitenabschnitt) 5e, 5e des Airbags 5 festgenäht. Mehrere Löcher 5g sind in jeder der Klappen 5f derart ausgebildet, daß die Löcher 5g in Breitenrichtung in denselben Intervallen angeordnet sind, wie die Schlitze 7i und 7j. Ein Rand des Airbags 5 auf der Seite des Reaktionsbehälters 7 ist am Reaktionsbehälter 7 mit Hilfe von Schrauben 7h, 7h befestigt. Während der Airbag 5 im gefalteten Zustand verstaut ist, wie es mit einer Punktlinie in 6 gezeigt ist, sind die Klappen 5f, 5f zwischen den Ober- und Unterseite 7c, 7d des Reaktionsbehälters 7 bzw. den Platten 7g, 7g eingefügt, und die Rückhaltestifte 11b, 11b stecken in den Löchern 5g, 5g der Klappen 5f, 5f.
Der Reaktionsbehälter 7 ist am einen Ende in Breitenrichtung gesehen mit einer Seitenöffnung 207 und einem Diffusor 220 ausgestattet, wie es in 5 gezeigt ist. Der Diffusor 220 besteht aus einem inneren Diffusor 220a und einem äußeren Diffusor 220b, wie es in 7(a) und 7(b) gezeigt ist, wobei die Querschnittsansichten entlang der Linie V-V aus 5 sind. Der innere Diffusor 220a ist im Inneren des Reaktionsbehälters 7 angeordnet und bildet einen Strömungsweg, der einen Teil des Gases, das von einer Aufblasvorrichtung 206 mit variabler Leistung erzeugt wird (und später beschrieben wird), von der Seitenöffnung 207 zur Außenseite des Behälters 7 leitet, wie es mit Pfeilen "e" gekennzeichnet ist. Der äußere Diffusor 220b bildet einen Strömungsweg, der das Gas, das vom inneren Diffusor 220a zur Außenseite des Reaktionsbehälters 7 geleitet wurde, in vertikaler Richtung entlang der Seitenfläche des Reaktionsbehälters 7 leitet. Andererseits haben die Rückhaltevorrichtungen 211, 211, die auf der Ober- und Unterseite des Reaktionsbehälters 7 angebracht sind, Endabschnitte auf der Seite des Diffusors 220, die mit sich seitlich erstreckenden Abschnitten 211a, 211a ausgebildet sind und in den Innenraum des äußeren Diffusors 220b ragen. Die sich seitlich erstreckenden Abschnitte 211a, 211a dienen dazu, den Strömungsweg des Gases zu blockieren, das durch den Diffusor 220 geleitet wird.
Das Airbagsystem der vorliegenden Ausführungsform verwendet eine Aufblasvorrichtung 206 in Gestalt einer Aufblasvorrichtung mit variabler Leistung, die in der Lage ist, den Bereich der Gasemission und die zu erzeugende Gasmenge in Abhängigkeit eines Signals einzustellen, das von der ECU 8 empfangen wird. Insbesondere ist die Aufblasvorrichtung 6 mit variabler Leistung in der Lage Gas zu erzeugen oder abzugeben, das von einem ersten Bereich 206a oder der Gesamtheit aus erstem Bereich 206a und einem zweiten Bereich 206b gewählt wird. Es wird darauf hingewiesen, daß die Menge des erzeugten Gases mit dem Ausmaß der Emission des Gases variiert.
Unter der Voraussetzung, daß der Airbag 5 in den größeren Zustand entfaltet werden soll, wird Hochdruckgas vom gesamten Bereich 206a, 206b der Aufblasvorrichtung erzeugt, wie es in 7(a) gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Teil des Gases vom inneren Diffusor 220a zum äußeren Diffusor 220b geleitet, um die sich seitlich erstreckenden Abschnitte 211a, 211a der Rückhaltevorrichtungen 211, 211 anzuheben. Demzufolge werden die Rückhaltevorrichtungen 211, 211 geöffnet und die Rückhaltestifte 11b, 11b aus den Klappen 5f, 5f gezogen, so dass sich der Airbag 5 zu seiner vollen Größe entfaltet.
Unter der Voraussetzung, daß der Airbag in den kleineren Zustand entfaltet werden soll, wird Hochdruckgas nur vom ersten Bereich 206a der Aufblasvorrichtung 6 erzeugt, wie es in (7b) gezeigt ist. Demzufolge wird im wesentlichen kein Gas in den Diffusor 220 geleitet und die sich seitlich erstreckenden Abschnitte 211a, 211a der Rückhaltevorrichtungen 211, 211 nicht angehoben, mit der Folge, daß die Rückhaltevorrichtungen 211, 211 geschlossen bleiben. Demzufolge entfaltet sich der Airbag nur auf seine geringere Größe, wobei die Klappen 5f, 5f in Eingriff mit den Stiften 11b, 11b gehalten werden.
Da die Rückhaltevorrichtungen 211, 211 durch das Gas betätigt werden, das durch die Aufblasvorrichtung 6 erzeugt wird, ist lediglich ein einfacher Mechanismus erforderlich, um den Entfaltungszustand des Airbags 5 in großem Maße zu variieren, so daß er den Beifahrer 15 optimal zurückhält. Da zudem die Leistung der Aufblasvorrichtung 206 gesteuert wird, um einen gewünschten Entfaltungszustand des Airbag 5 zu erzeugen, kann der Druck innerhalb des Airbag 5 auf einen konstanten Pegel während der Hochleistungs- und des Schwachleistungsbetriebs der Aufblasvorrichtung 206 gesteuert werden. Somit ist das Airbagsystem der vorliegenden Erfindung in der Lage, den Beifahrer 15 in geeigneter Weise zurückzuhalten, unabhängig von der Größe des Airbags 5, wenn dieser entfaltet ist, wodurch eine deutlich verbesserte Sicherheit des Beifahrers sichergestellt ist.

Claims

Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug mit den folgenden Merkmalen: – ein Airbagmodul (4), das in einer Fahrzeugzelle installiert ist, wobei das Airbagmodul (4) einen Airbag (5), der sich normalerweise in einem zusammengefalteten Zustand befindet, und eine Aufblasvorrichtung (6) enthält, die betreibbar ist, um ein Hochdruckgas zu erzeugen und dieses Hochdruckgas in den Airbag (5) einzuleiten; – einen Aufprallsensor (13) zum Erfassen eines Aufpralls bei einer Kollision des Fahrzeugs; – eine Steuervorrichtung (8), die bewirkt, daß die Aufblasvorrichtung (6) das Hochdruckgas erzeugt, wenn der Aufprallsensor (13) einen Aufprall erfaßt, der eine vorbestimmte Bedingung erfüllt, um so den Airbag (5) zum Fahrzeuginsassen (15) in der Fahrgastzelle zu entfalten; – eine Klappe (5f, 5f), die an einem Seitenabschnitt (5e, 5e) des Airbags angebracht ist und wenigstens ein Loch (5g, 5g) enthält; – ein Gehäuse (7), das die Aufblasvorrichtung (6) und den Airbag (5) beinhaltet, – ein Rückhaltevorrichtung (11, 12), die schwenkbar an dem Gehäuse (7) befestigt ist und wenigstens ein Eingreifelement (11b, 12b) an ihrem einen Ende umfasst, wobei die Rückhaltevorrichtung (11, 12) in eine erste Position, in der das wenigstens eine Eingreifelement (11b, 12b) in jeweilsein zugeordnetes Loch (5g) der Klappe (5f) eingreift und so die Entfaltungsgröße des Airbags (5) begrenzt sowie in eine zweite Position schwenkbar ist, in der das wenigstens eine Eingreifelement (11b, 12b) aus dem zugeordneten Loch (5g) heraustritt und so die volle Entfaltungsgröße des Airbags (5) ermöglicht, wobei des weiteren durch die Steuervorrichtung (8) die Rückhaltevorrichtung (11, 12) so steuerbar ist, dass sie sich in der ersten Position oder in der zweiten Position befindet.
Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Sitzpositions-Erfassungsvorrichtung (14) zum Erfassen der Sitzposition des Fahrzeuginsassen vorgesehen ist; wobei die Rückhaltevorrichtung (11, 12) durch die Steuervorrichtung (8) in Abhängigkeit einer Ausgabe der Sitzpositions-Erfassungsvorrichtung (14) so steuerbar ist, dass sich die Rückhaltevorrichtung (11, 12) entweder in der ersten Position oder in der zweiten Position befindet.
Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Airbagmodul (4) mit einer Auslaßöffnung (7f) ausgebildet ist, die zu einem Durchgang zwischen der Aufblasvorrichtung (6) und dem Airbag (5) geöffnet ist, so daß ein Teil des mit der Aufblasvorrichtung (6) erzeugbaren Gases aus dem Durchgang ablassbar ist, wobei weiterhin ein Ventil (11d) vorgesehen ist, das über der Auslaßöffnung (7f) angebracht ist und sich entweder in einer ersten Position zum Öffnen der Auslaßöffnung (7f) oder einer zweiten Position zum Schließen der Auslaßöffnung (7f) befindet; und wobei weiterhin durch die Steuervorrichtung (8) das Ventil (11d) in die erste Position zum Öffnen der Auslaßöffnung (7f) bringbar ist, wenn die Rückhaltevorrichtung (11) mit der Klappe (5f) in Eingriff steht.
Airbagsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltevorrichtung (11) als eine Einheit mit dem Ventil (11d) derart bewegbar ist, daß das Ventil (11d) in der ersten Position zum Öffnender Auslaßöffnung (7f) angeordnet ist, wenn sich die Rückhaltevorrichtung (11) in der ersten Position befindet, in der die Rückhaltevorrichtung (11) mit der Klappe (5f) in Eingriff steht, und daß das Ventil (11d) in der zweiten Position zum Schließen der Auslaßöffnung (7f) angeordnet ist, wenn sich die Rückhaltevorrichtung (11) in der zweiten Position befindet, in der die Rückhaltevorrichtung (11) die Klappe (5f) freigibt.
Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Platte (7g, 7g) so an dem Gehäuse (7) angebracht ist, dass zwischen dem Gehäuse (7) und der Platte (7g) ein Zwischenraum ausgebildet wird, in dem Klappe (5f, 5f) untergebracht werden kann, wobei die Platte (7g, 7g) mindestens ein Loch (7) aufweist und wobei in der ersten Position der Rückhaltevorrichtung (11, 12) das wenigstens eine Eingreifelement (11b, 12b) durch das Loch (7j) der Platte (7g, 7g) in das Loch (5g) der Klappe (5f, 5f) eingreift.
Airbagsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufblasvorrichtung (206) mehrere Gasauslässe (206a, 206b) aufweist, wobei die Steuervorrichtung (8) in der Lage ist, zu verhindern, daß Gas aus einem Teil der Gasauslässe (206b) abgelassen wird, wobei weiterhin eine Auslaßleitung (220) vorgesehen ist, durch die das Gas von dem Teil der Gasauslässe (206b) zu einer Außenseite des Airbagmoduls (4) leitbar ist; wobei ein bewegliches Element (211a, 211a) vorgesehen ist, das sich innerhalb der Auslaßleitung (220) befindet und als Einheit die Rückhaltevorrichtung (211, 211) bewegt, wobei dieses bewegliche Element (211a, 211a) entlang der Auslaßleitung (220) derart beweglich ist, daß es die Auslaßleitung (220) schließt und die Rückhaltevorrichtung (211, 211) in die zweite Position bringt, um die Klappe (5f) freizugeben, wenn das Gas, das von der Aufblasvorrichtung (206) abgegeben wird, in die Auslaßleitung (220) geführt wird.
Airbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Motor (11c, 11c) zum Antrieb der Rückhaltevorrichtung (11, 12) vorgesehen ist.
Airbagsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (8) die Steuerung der Rückhaltevorrichtung (11, 12) in Abhängigkeit des Gewichts eines Fahrgasts vornimmt.