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[Technisches Gebiet der
Erfindung]
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Airbags zum Schutz eines Insassen
bei einem Unfall, beispielsweise bei einem Fahrzeugzusammenstoß, und im
Spezielleren betrifft sie einen Airbag, welcher als ein fahrerseitiger
Airbag geeignet ist, der in einer Lenkeinrichtung montiert ist.
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[Beschreibung des Stands
der Technik]
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Bei
vielen verfügbaren
fahrerseitige Airbagvorrichtungen wird ein zusammengefalteter und
in einer Aufnahme untergebrachter Airbag von einem Abdeckteil, d.h.
einer so genannten Modulabdeckung, überdeckt.
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Wenn
ein Sensor einen Fahrzeugzusammenstoß erkennt, wird ein Inflator
aktiviert, wodurch von dem Inflator erzeugtes Gas (Füllgas) den
Airbag ausweiten kann.
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Die
ungeprüften
japanischen Patentanmeldungen Nr. 1-247242 und 5-155300 offenbaren
fahrerseitige Airbags, welche zwei Kammern besitzen, welche aus
einer mittleren Kammer und einer Umfangskammer bestehen und mit
einer Unterteilung des Inneren des Airbags durch eine Unterteilungsstoffbahn
ausgebildet sind, wobei die mittlere Kammer sich zuerst aufbläst und sich
dann die Umfangskammer aufbläst.
Die Unterteilungsstoffbahn besitzt Durchgangskanäle, wodurch Gas hinausströmen kann.
Die Unterteilungsstoffbahn verbindet den hinteren und vorderen Teil
des Airbags, um den Airbag davor zu schützen, nach vorn hervorzustehen,
wenn er aufgeblasen wird.
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In
der
US 6, 224, 101
B1 ist ein Airbag gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 offenbart.
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[Durch die Erfindung zu
lösende
Probleme]
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Da
der oben beschriebene zwei Kammern besitzende Airbag ein verhältnismäßig großes Volumen
besitzt, ist es für
den Inflator (Gasgenerator) erforderlich, eine große Kapazität zu besitzen,
um die Umfangskammer des Airbags im Wesentlichen früh aufzublasen,
was zu einer schlechten effektiven Ausnutzung des Gases führt.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Airbag bereitzustellen,
welcher die effektive Ausnutzung des Gases im Vergleich zu herkömmlichen
Airbags verbessert und welcher einen Insassen schützt, sogar
wenn der Inflator eine kleine Kapazität besitzt.
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[Mittel zur Lösung der
Probleme]
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Diese
Aufgabe wird durch einen Airbag, wie er in Anspruch 1 definiert
ist, gelöst.
Die abhängigen Ansprüche definieren
bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsbeispiele
der Erfindung.
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Der
Airbag, welcher eine Öffnung
auf der Rückseite
davon zum Zuführen
von Gas besitzt und einem Insassen zugewandt ist, wenn er aufgeblasen wird,
umfasst mindestens drei Kammern, welche eine erste Kammer, neben
der ersten Kammer eine zweite Kammer und neben der zweiten Kammer
eine dritte Kammer umfassen, und welche mit einer Unterteilung des
Inneren des Airbags ausgebildet sind, wobei das Gas von der ersten
Kammer durch die zweite Kammer in die dritte Kammer strömt.
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In
einem solchen Airbag wird das Gas von der Öffnung oder von einem in der Öffnung eingesetzten
Inflator in dem Airbag zum Aufblasen des Airbags zugeführt. Das
Gas bläst
als erstes die erste Kammer, dann die zweite Kammer und nachfolgend die dritte
Kammer auf. Das Gas wird entsprechend länger in dem Airbag als in herkömmlichen
Airbags gehalten, was zu einer verbesserten effektiven Ausnutzung
des Gases führt.
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In
diesem Airbag ist das Innere des Airbags in mindestens drei Kammern
unterteilt, und die erste, zweite und dritte Kammer werden in dieser
Reihenfolge aufgeblasen, wodurch die erste Kammer früh aufgeblasen
werden kann und die zweite Kammer vergleichsweise früh aufgeblasen
werden kann. Mit dieser Anordnung bläst sich ein Teil des Airbags,
welcher die erste und die zweite Kammer umfasst, in einem vergleichsweise
frühen
Stadium auf, nachdem der Inflator betätigt worden ist, wodurch ein
großer Teil
des Airbags früh
aufgeblasen werden kann.
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Bei
dem Airbag gemäß der vorliegenden
Erfindung befindet sich die erste Kammer nur entlang des hinteren
Teils des Airbags und die zweite und die dritte Kammer befinden
sich vor der ersten Kammer. Mit dieser Konfiguration bläst sich
der Airbag seitwärts
in einem frühen
Stadium in einem großen
Umfang auf, nachdem der Inflator aktiviert ist, und bläst sich
dann zu einem Insassen hin auf.
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Die
zweite Kammer befindet sich in dem zentralen Teil des Airbags, und
die dritte Kammer ist derart angeordnet, dass sie den äußeren Umfang
der zweiten Kammer umgibt. Die erste und die zweite Kammer blasen
sich vergleichsweise früh
auf.
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Der
erfindungsgemäße Airbag
kann mindestens einen Durchgangskanal umfassen, wodurch die erste
Kammer und die dritte Kammer miteinander in Verbindung stehen können. Diese
Anordnung ermöglicht,
dass die dritte Kammer früh
aufgeblasen wird.
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Der
Airbag gemäß der vorliegenden
Erfindung kann weiterhin mindestens ein Entlüftungsloch umfassen, wobei
die Letzte von den Kammern, in welche das Gas strömt, zuletzt
mit der Außenseite des
Airbags durch das Entlüftungsloch
in Verbindung steht. Dieses Entlüftungsloch
nimmt den Stoß auf, wenn
ein Insasse in den Airbag stürzt.
Weiterhin ist es für
die vorliegende Erfindung eine Voraussetzung, dass der Insasse in
den Airbag stürzt,
bevor die letzte Kammer vollständig
aufgeblasen ist. Da in einem solchen Fall ein Stoß durch
Ableiten des Gases von der zweiten Kammer zu der dritten Kammer
aufgenommen werden kann, kann der Airbag ohne ein Entlüftungsloch
einen Stoß ausreichend
aufnehmen.
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[Kurzbeschreibung der
Zeichnung]
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1(a) ist eine Längsschnittansicht eines aufgeblasenen
Airbags gemäß einem
Ausführungsbeispiel,
und 1(b) ist eine Schnittansicht entlang der
Linie B-B, welche in 1(a) dargestellt
ist.
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2(a) ist eine Explosionsansicht des Airbags
und die 2(b) und 2(c) sind
Schnittansichten desselben.
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3 ist
eine Schnittansicht eines anderen Airbags gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
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4 ist
eine Schnittansicht eines anderen Airbags gemäß einem noch anderen Ausführungsbeispiel.
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5 ist
eine Schnittansicht eines anderen Airbags gemäß einer noch anderen Ausführungsform,
welcher in Anspruch 1 definiert ist.
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6 ist
eine Schnittansicht eines anderen Airbags gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
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[Beschreibung der Ausführungsbeispiele]
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Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung, teilweise im Einklang mit den Ansprüchen, werden
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung beschrieben. 1(a) ist eine
Längsschnittansicht
eines aufgeblasenen Airbags gemäß einem Ausführungsbeispiel,
und 1(b) ist eine Schnittansicht entlang
der Linie B-B, welche in 1(a) dargestellt
ist. 2(a) ist eine Explosionsansicht,
welche die Anordnung des Airbags veranschaulicht, und 2(b) und 2(c) sind
Schnittansichten desselben.
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Der
obere Teil und der untere Teil von 1(a),
welche den Airbag veranschaulichen, sind Schnittansichten entlang
der Linien A1-A1 bzw.
A2-A2, welche in 1(b) dargestellt sind.
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Der
Airbag besitzt einen äußeren Hüllenaufbau,
welcher aus einer runden vorderen Stoffbahn 10 und einer
runden hinteren Stoffbahn 12 ausgebildet ist. Die vordere
Stoffbahn 10 und die hintere Stoffbahn 12 sind
mit einem Nähfaden 14 an
dem äußeren Umfang
davon zusammengenäht,
um einen Sack auszubilden. Die hintere Stoffbahn 12 besitzt
in dem mittleren Teil davon eine Öffnung 16 zum Einfügen eines
Inflators 18. Die hintere Stoffbahn 12 besitzt
auch eine Vielzahl von kleinen Löchern 26 um
die Öffnung herum,
um eine Vielzahl von Bolzen 22 dort hindurch führen zu
können,
so dass ein Kante der Öffnung 16 fest
zwischen einem Druckring 20 und einem Flansch 18a des
Inflators 18 mit den Bolzen 22 und einer Vielzahl
von (nicht dargestellten) Muttern befestigt wird, welche durch entsprechende
Bolzen sicher verschraubt sind. Zusätzlich besitzt die hintere
Stoffbahn 12 eine Vielzahl von Entlüftungslöchern 24 darauf.
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Das
Innere des Airbags ist durch eine erste innere Stoffbahn 30 und
eine zweite innere Stoffbahn 40 in eine erste Kammer 1,
eine zweite Kammer 2 und eine dritte Kammer 3 unterteilt.
Die erste innere Stoffbahn 30 besitzt eine Öffnung 31 in
dem Mittelteil davon, wodurch der Inflator 18 darin eingesetzt
werden kann, und eine Vielzahl von kleinen Löchern 32 um die Öffnung 31 herum,
um die Bolzen 22 dort hindurch führen zu können. Obwohl die erste innere Stoffbahn 30 vier
Durchgangskanäle 33 darin
besitzt, damit Gas dort hindurch strömen kann, ist die Anzahl von
Durchgangskanälen 33 nicht
beschränkt.
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Der
innere Umfang der ersten inneren Stoffbahn 30 ist zwischen
dem Flansch 18a des Inflators 18 und dem Druckring 20 eingeklemmt.
Der äußere Umfang
der ersten inneren Stoffbahn 30 ist mit einem Nähfaden 34 mit
der vorderen Stoffbahn 10 zusammengenäht.
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Die
erste innere Stoffbahn 30 besitzt Grundenden aus einer
Vielzahl von Ansatzstücken 36, welche
daran mit einem Nähfaden 37 angenäht sind. Obwohl
hier zwei Ansatzstücke 36 vorgesehen
sind, ist die Anzahl der Ansatzstücke nicht beschränkt. Die Ansatzstücke 36 sind
an den Stellen zwischen den benachbarten Durchgangskanälen 33 oder
in der Nähe
dieser Stellen vorgesehen.
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Die
zweite innere Stoffbahn 40 besitzt eine Öffnung 41 in
dem mittleren Teil davon und eine Vielzahl von Durchgangskanälen 42 etwa
auf halbem Weg der zweiten inneren Stoffbahn 40 in radialer Richtung
derselben, damit das Gas strömen
kann. Die Öffnungen 41 besitzen
zwei Teile von Zungen 43, welche sich von dem inneren Radius
davon zu der Mitte der Öffnung 41 erstrecken.
Die bevorzugten Zungen 43 sind als Einheit mit der zweiten
inneren Stoffbahn 40 ausgebildet. Die Zungen 43 sind
mit einem Nähfaden 44 mit
den vorderen Enden der Ansatzstücke 36 zusammengenäht.
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Der äußere Umfang
der ersten inneren Stoffbahn 30 ist mit der vorderen Stoffbahn 10 mit
dem Nähfaden 34 vernäht, und
der äußere Umfang
der zweiten inneren Stoffbahn 40 ist mit einem Nähfaden 45 mit
der hinteren Stoffbahn 12 vernäht. Als nächstes sind die Ansatzstücke 36 der
ersten inneren Stoffbahn 30 und die Zungen 43 der
zweiten inneren Stoffbahn 40 zusammengenäht, und
dann sind die äußeren Umfänge der
vorderen Stoffbahn 10 und der hinteren Stoffbahn 12 zusammengenäht, was
den in 2(b) dargestellten Zustand
ergibt.
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Wie
in den 1(a), 1(b) und 2(c) dargestellt ist, ist folglich die Öffnung 31 an
dem Mittelteil der ersten inneren Stoffbahn 30 koaxial
mit der Öffnung 16 der
hinteren Stoffbahn 12 ausgerichtet, und die Kanten der Öffnungen 16 und 31 sind
durch die Bolzen 22 zwischen den Druckring 20 und
den (in 2(c) nicht dargestellten)
Flansch 18a des Inflators 18 geklemmt: Obwohl
es nicht dargestellt ist, ist auch die Kante eines Inflatorbefestigungslochs
einer Aufnahme zur Befestigung des Airbags zwischen den Druckring 20 und
den Flansch 18a geklemmt.
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Die
erste Kammer 1 ist so angeordnet, dass sie von der ersten
inneren Stoffbahn 30 und der vorderen Stoffbahn 10 umgeben
ist. Das vordere Ende des Inflators 18 ist durch die Öffnungen 16 und 31 in die
erste Kammer 1 eingesetzt. Die erste Kammer 1 verläuft von
dem Mittelteil des hinteren Teils zu dem Mittelteil des vorderen
Teils dieses Airbags.
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Die
zweite Kammer 2 liegt außerhalb der ersten inneren
Stoffbahn 30 und auch vor der zweiten inneren Stoffbahn 40.
Die zweite Kammer 2 steht mit der ersten Kammer durch die
Durchgangskanäle 33 in
Verbindung.
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Die
dritte Kammer 3 liegt außerhalb der ersten inneren
Stoffbahn 30 und auch an der Rückseite der zweiten inneren
Stoff bahn. Die dritte Kammer 3 steht mit der zweiten Kammer 2 durch
die Durchgangskanäle 42 und
mit dem Äußeren des
Airbags durch die Entlüftungslöcher 24 in
Verbindung.
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Wenn
der Inflator 18 einen Gasentladevorgang beginnt, bläst das Gas
zunächst
die erste Kammer 1 auf. Dann tritt das Gas in die zweite
Kammer 2 durch den Durchgangskanal 33 ein und
bläst die zweite
Kammer 2 auf. Nachfolgend tritt das Gas in die dritte Kammer 3 durch
die Durchgangskanäle 42 ein
und bläst
die dritte Kammer 3 auf.
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Wie
oben beschrieben ist, bläst
sich, wenn der Inflator 18 betätigt wird, die erste Kammer 1,
welche in dem mittleren Teil des Airbags liegt, früh auf und
dann bläst
sich die zweite Kammer 2 in seitlicher Richtung (in alle
radialen Richtungen) davon von der Vorderseite der ersten Kammer 1 auf.
Entsprechend ermöglichen
die erste und zweite Kammer 1 und 2 dem Airbag, sich früh in die
radialen Richtungen davon aufzublasen. Da das Gesamtvolumen der
ersten und zweiten Kammer 1 und 2 verhältnismäßig klein zu
dem Gesamtairbagvolumen ist, blasen sich die erste und zweite Kammer 1 und 2 im
Wesentlichen früh
auf, sogar wenn ein Auslass des Inflators 18 klein ist.
Die erste innere Stoffbahn 30 ist so angeordnet, dass sie
die vordere Stoffbahn 10 und den Druckring 20 überbrückt, wobei
ein übermäßiges Hervortreten
des Airbags nach vorn (d. h. in einer Richtung zu einem Insassen
hin) in dem frühen
Stadium des Aufblasens verhindert wird.
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In
den 1(a) bis 2(c) besitzen
die vordere Stoffbahn 10 und die hintere Stoffbahn 12 eine
Nahtzugabe, welche aus dem Airbag hinaus verläuft. Wie in 3 dargestellt
ist, kann jedoch bei einer Anordnung eines anderen Airbags die Nahtzugabe
innerhalb des Airbags angeordnet sein.
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In
einem solchen Fall sind die vordere Stoffbahn 10, mit welcher
die erste innere Stoffbahn 30 zusammengenäht ist,
und die hintere Stoffbahn 12, mit welcher die zweite innere
Stoffbahn 40 zusammengenäht ist, koaxial angeordnet,
und die äußeren Umfänge davon
sind zusammengenäht.
Danach wird die Innenseite des Airbags durch die Öffnung 16 nach
außen
gewendet. Nachfolgend werden die Ansatzstücke 36 und die Zungen 43 aus
der Öffnung 16 herausgezogen
und zusammengenäht,
was zu dem Airbag führt,
welcher eine in 3 dargestellte Struktur besitzt.
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Wenn
ein Insasse in irgendeinen der in 1-3 dargestellten
Airbags stürzt,
wird ein Stoß durch
Ablassen des Gases durch die Entlüftungslöcher 24 aufgenommen.
Die Entlüftungslöcher können jedoch
weggelassen werden, wenn Größen jeder
Stoffbahn und jedes Durchgangskanals, Nahtstellen und/oder ein Auslass
des Inflators 18 geeignet ausgestaltet oder in Abwägung eines
Zustands ausgewählt
sind, in welchem ein Insasse in den Airbag stürzt, bevor die dritte Kammer 3 vollständig aufgeblasen
ist. In einem solchen Fall wird ein Stoß durch Ableiten des Gases
von der zweiten Kammer 2 zu der dritten Kammer 3 aufgenommen.
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Die
Durchgangskanäle 42 der
zweiten inneren Stoffbahn 40 können bei der vorliegenden Erfindung
weggelassen werden. In einem solchen Fall strömt Gas in die dritte Kammer 3 von
der zweiten Kammer 2, wobei es durch den Zwischenraum zwischen
dem inneren Umfang der Öffnung 41 der
zweiten inneren Stoffbahn 40 und der ersten inneren Stoffbahn 30 strömt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die erste innere Stoffbahn 30 eine Vielzahl
von Durchgangskanälen 50 besitzen,
wodurch die erste und dritte Kammer 1 und 3 unmittelbar
miteinander, wie in 4 dargestellt, in Verbindung
stehen kön nen.
Diese Anordnung ermöglicht,
dass die dritte Kammer 3 früh aufgeblasen wird.
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Ein
anderer Airbag, welcher in 5 dargestellt
und erfindungsgemäß ist, ist
so angeordnet, dass die erste innere Stoffbahn 30 nicht
mit dem Druckring 20 in Verbindung steht und von der hinteren
Stoffbahn 12 ferngehalten wird. Bei einem solchen Airbag
ist die erste Kammer 1 entlang der hinteren Stoffbahn 12 an
dem hinteren Teil des Airbags angeordnet, die zweite Kammer 2 ist
entlang des Mittelteils der vorderen Stoffbahn 10 an dem
vorderen Teil des Airbags angeordnet und die dritte Kammer 3 ist
entlang des äußeren Bereichs
der vorderen Stoffbahn und vor der ersten Kammer 1 angeordnet.
Die Durchgangskanäle 42 sind
an der ersten inneren Stoffbahn 30 ausgebildet, damit die
zweite und dritte Kammer 2 und 3 miteinander in
Verbindung stehen können.
Die zweite innere Stoffbahn 40 besitzt keinen Durchgangskanal.
Da die andere Anordnung in 5 dieselbe
ist wie diejenige des in 1(a) bis 2(c) dargestellten Airbags, bezeichnen
die gleichen Bezugszeichen die gleichen Teile.
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Bei
dem in 5 dargestellten Airbag wird als erstes, wenn der
Inflator 18 betätigt
wird, die erste Kammer 1 in dem hinteren Teil des Airbags
früh aufgeblasen,
dann wird die zweite Kammer 2 in dem mittleren Vorderteil
des Airbags aufgeblasen und schließlich wird die dritte Kammer 3 in
dem äußeren Bereich
des vorderen Teils des Airbags aufgeblasen. In einem solchen Fall
bläst sich
die erste und zweite Kammer 1 und 2 früh auf, wobei
der Airbag sich so aufblasen kann, dass er einen Insassen früh aufnimmt,
sogar wenn ein Auslass des Inflators 18 klein ist.
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Obwohl
die erste und zweite Kammer 1 und 2 durch den
inneren Umfangsteil der ersten inneren Stoffbahn 30 in 5 unterteilt
sind und der innere Umfangsteil der zweiten inneren Stoffbahn 40 mit
der ersten inneren Stoffbahn 30 auf halbem Weg davon in
radialer Richtung in Verbindung steht, können die erste und zweite Kammer 1 und 2 durch
die zweite innere Stoffbahn 40 unterteilt werden, indem
alternativ das innere Umfangsende der zweiten inneren Stoffbahn 40 zu
der Mitte des Airbags verläuft.
In einem solchen Fall steht das innere Umfangsende der ersten inneren
Stoffbahn mit der zweiten inneren Stoffbahn auf halbem Weg davon
in radialer Richtung in Verbindung.
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6 veranschaulicht
einen anderen Airbag, welcher eine Anordnung besitzt, in welcher
eine zweite innere Stoffbahn 60 außerhalb der ersten inneren
Stoffbahn 30 angeordnet ist, um den Druckring 20 und
die vordere Stoffbahn 10 zu überbrücken. Die zweite innere Stoffbahn 60 besitzt
eine Vielzahl von Durchgangskanälen 61,
wodurch die zweite und dritte Kammer 2 und 3 miteinander
in Verbindung stehen können.
Die erste Kammer 1 liegt innerhalb der ersten inneren Stoffbahn 30,
während
sie durch die zweite Kammer 2 umgeben ist und weiterhin
durch die dritte Kammer 3 von außerhalb der zweiten Kammer 2 umgeben
ist. Da die andere Anordnung in 6 dieselbe
ist, wie diejenige des in den 1(a) bis 2(c) dargestellten Airbags ist, bezeichnen
die gleichen Bezugszeichen die gleiche Teile.
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Auch
bei diesem Airbag blasen sich, wenn der Inflator 18 betätigt wird,
die erste und zweite Kammer 1 und 2 früh auf.
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Die
obigen Ausführungsbeispiele
sind anhand von Beispielen beschrieben, und die vorliegende Erfindung
ist für
eine Vielzahl anderer Anordnungen als jene in der Zeichnung dargestellten
geeignet. Obwohl beispielsweise in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen
drei Kammern vorgesehen sind, können
vier oder mehrere Kammern vorgesehen sein.
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Obwohl
auch die Airbags gemäß der vorangegangenen
Beispiele eine punktsymmetrische Struktur im Wesentlichen in der
Umfangsrichtung davon bezüglich
des Mittelpunkts der Öffnung 16 besitzen,
ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine solche Struktur beschränkt. Beispielsweise
kann eine äußere Form
des Airbags ein Hexaeder oder ein Polyeder sein. Weiterhin können beispielsweise
die zweite und dritte Kammer nur in einem Teil des Airbags in Umfangsrichtung
davon angeordnet sein. Obwohl in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen
als Verbindungsmittel das Zusammennähen mit Fäden angewandt ist, können alternativ
Klebemittel verwendet werden. Die vorliegende Erfindung ist auch
für andere
Airbags als fahrerseitige Airbags geeignet.
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[Vorteile]
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Wie
oben beschrieben ist, wird gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Airbag bereitgestellt, welcher durch die angehängten Ansprüche definiert
ist und von welchem sich ein großer Teil früh aufbläst, sogar wenn ein Auslass
des Inflators klein ist.