DE60215170T2

DE60215170T2 - Airbagvorrichtung

Info

Publication number: DE60215170T2
Application number: DE60215170T
Authority: DE
Inventors: Ryoichi Yoshida
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2022-08-14
Also published as: EP1405770B1; DE60209578D1; EP1405772A1; DE60229132D1; DE60209578T2; EP1405772B1; JP2003054353A; JP4971563B2; DE60234741D1; EP1285821A3; EP1405770A1; EP1405771A1; DE60215170D1; EP1405771B1; EP1285821A2; EP1285821B1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Airbagvorrichtung, welche einen Insassen schützt, indem ein Airbag bei einer Fahrzeugkollision entfaltet bzw. aufgeblasen wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Airbagvorrichtung, welche rasch einen Airbag in einer angemessenen Form auch mit einer Aufblasvorrichtung mit geringer Leistung entfalten kann.
Hintergrund und zu lösende Probleme der Erfindung
Airbagvorrichtungen, wie z.B. eine Fahrerseiten-Airbagvorrichtung, eine Beifahrerseiten-Airbagvorrichtung, eine rückseitige Airbagvorrichtung und eine Seiten-Airbagvorrichtung werden verwendet, um den Insassen bei einer Fahrzeugkollision zu schützen. Die gesamte Beifahrerseiten-Airbagvorrichtung bei den verschiedenen Airbagvorrichtungen ist in einem Armaturenbrett untergebracht, welches sich an der Vorderseite der Kabine befindet.
6(A) und 6(B) sind schematische Seitenansichten, welche die Art und Weise eines Einsatzes einer momentan typischen Beifahrerseiten-Airbagvorrichtung erläutern. 6(A) stellt einen Zustand während einer Auslösung dar, und 6(B) stellt einen Zustand dar, bei welchem der Beifahrer gegen einen aufgeblasenen Airbag stößt.
Die in 6 dargestellte Airbagvorrichtung weist einen Halter R auf, welcher in dem oberen Teil eines Armaturenbretts IP eines Fahrzeugs derart angeordnet ist, dass er einer Windschutzscheibe W gegenüberliegt. Ein sackförmiger Airbagkörper B und eine Aufblasvorrichtung I zur Zuführung eines Füllgases in den Airbagkörper B sind in dem Halter R untergebracht. Der Airbagkörper B ist normalerweise gefaltet und in dem Halter R untergebracht.
Typischerweise beträgt die Kapazität des aufgeblasenen Airbagkörpers B 100 bis 130 Liter. Die Aufblasvorrichtung I kann 400 bis 550kPa an Füllgas bei einem Tank von 60 Litern zuführen.
Die in 6 dargestellte Airbagvorrichtung arbeitet wie folgt:
Wenn Füllgas von der Aufblasvorrichtung I bei einer Fahrzeugkollision in den Airbagkörper B zugeführt wird, dehnt sich der obere Teil des Airbagkörpers B entlang der Windschutzscheibe W des Fahrzeugs aus und der untere Teil des Airbagkörpers B entfaltet sich dicht an dem Bereich des Oberschenkels eines Beifahrers PS, wie es in 6(A) dargestellt ist. Nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, ist der Airbagkörper B vollständig entfaltet, und der Beifahrer PS, welcher sich aufgrund der Trägheit nach vorn bewegt, stößt gegen den entfalteten Airbagkörper B, wie es in 6(B) dargestellt ist. Danach wird die Trägheitskraft des Körpers des Beifahrers PS durch den Airbagkörper B absorbiert.
Der Beifahrerseiten-Airbag besitzt eine Kapazität, welche größer als diejenige des Fahrerseiten-Airbags (ungefähr doppelt so groß) ist. Die Aufblasvorrichtung zum raschen Aufblasen des Beifahrerseiten-Airbags muss eine Leistung erzeugen, welche höher als diejenige für den Fahrerseiten-Airbag. ist. Für den Fall, dass ein Hindernis genau hinter dem Armaturenbrett IP existiert, vergrößert sich jedoch ein Aufprall, welcher auf das Hindernis während des Aufblasens einwirkt, wenn sich die Leistung der Aufblasvorrichtung erhöht.
Dementsprechend dachte man sich, die Leistung der Aufblasvorrichtung der Airbagvorrichtung einfach zu verringern, um den Aufprall zu vermindern. Wenn jedoch nur die Aufblasvorrichtungsleistung verringert wird, ohne die anderen Strukturen der Airbagvorrichtung zu verändern, tritt das folgende Problem auf.
7(A) und 7(B) sind schematische Seitenansichten, welche die Art und Weise eines Entfaltens eines Beifahrerseiten-Airbags erläutern, bei welchem die Leistung der Aufblasvorrichtung absichtlich verringert wird. 7(A) stellt einen Zustand während eines Aufblasens dar, und 7(B) stellt einen Zustand dar, bei welchem sich der Beifahrer zu dem Airbag, welcher aufgeblasen wird, vor bewegt.
Die Arbeitsweise und das Problem der in 7 dargestellten Airbagvorrichtung, bei welcher die Aufblasvorrichtungsleistung verringert ist, sind wie folgt:
Bei einer Fahrzeugkollision wird Füllgas von einer Aufblasvorrichtung I' in einen Airbagkörper B zugeführt. Auch wenn der Airbagkörper B in einem Bereich von dem Kopf bis zu dem Bauch des Beifahrers PS aufgeblasen ist, wie es in 7(A) dargestellt ist, ist er dennoch nicht vollständig zu der Zeit aufgeblasen, wenn sich der Beifahrer PS dorthin vor bewegt, wenn die Aufblasvorrichtungsleistung verringert ist. Aus diesem Grund wird im schlimmsten Fall die Trägheitskraft des Beifahrers PS nicht ausreichend absorbiert, wie es in 7(B) dargestellt ist.
Das US-Patent Nr. 3,642,303 offenbart einen Airbag mit einem unteren Airbag-Abschnitt und einem oberen Airbag-Abschnitt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Der Airbag dieser Airbagvorrichtung weist eine Struktur auf, bei welcher ein Kopf-Airbag (oberer Airbag-Abschnitt) auf einem Torso-Airbag (unteren Airbag-Abschnitt) mit einer Öffnung dazwischen angeordnet ist. Wenn der Airbag aufgeblasen wird, stößt der Rumpf eines Beifahrers zuerst gegen den Torso-Airbag, und der auf diese Weise aufgebrachte Aufprall bewirkt, dass das Füllgas in dem Torso-Airbag durch die Öffnung in den Kopf-Airbag strömt. Es wird angenommen, dass dies eine effiziente Verwendung des Gases ermöglicht.
Aus dem US-Patent Nr. 5,566,972 ist ein Airbag für einen Beifahrersitz oder einen Rücksitz bekannt, wobei der Airbag hergestellt wird, indem eine untere Stoffbahn und eine obere Stoffbahn übereinander gelegt werden und die Umfangsabschnitte der Stoffbahnen vernäht werden. Die untere Stoffbahn ist mit einer Öffnung für eine Aufblasvorrichtung und mit Lüftungslöchern versehen. Die Öffnung ist mit einem Stoff versehen, welcher auf die Außenseite des Umfangs davon genäht ist, und die stabförmige Aufblasvorrichtung wird zwischen dem Stoff und der Öffnung eingeführt, wobei beide Enden der Aufblasvorrichtung an einem Gehäuse befestigt sind.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf solch einen Hintergrund gemacht worden, und eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Airbagvorrichtung bereitzustellen, welche schnell einen Airbag in eine angemessene Form sogar mit einer Aufblasvorrichtung mit geringer Leistung aufblasen kann.
Mittel zur Lösung der Probleme
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Airbagvorrichtung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Um das vorab genannte Problem zu überwinden, weist eine erfindungsgemäße Airbagvorrichtung einen Airbag, welcher vor einem Sitz eines Beifahrers eines Autos aufgeblasen wird, und eine Aufblasvorrichtung zum Einblasen von Gas, um den Airbag aufzublasen, auf, wobei der Airbag aufweist einen unteren Airbag-Abschnitt, um die Schultern und die Brust eines erwachsenen Beifahrers zu halten, wenn er aufgeblasen ist, einen oberen Airbag-Abschnitt, welcher sich von dem unteren Airbag-Abschnitt derart erhebt, dass er den Kopf des erwachsenen Beifahrers hält, wenn er aufgeblasen ist, und einen Teilungsstoff mit einem inneren Lüftungsloch, um die Airbag-Abschnitte zu trennen, und wobei Füllgas von der Aufblasvorrichtung direkt dem unteren Airbag-Abschnitt zugeführt wird und durch das innere Lüftungsloch dem oberen Airbag-Abschnitt zugeführt wird.
Wenn der Airbag aufgeblasen wird, wird bei der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung der untere Airbag-Abschnitt zuerst aufgeblasen, um so die Schultern und die Brust des erwachsenen Beifahrers zu halten und den Beifahrer daran zu hindern, sich vorwärts zu bewegen. Aus diesem Grund ist der Grad der Effektivität eines Verhinderns der Vorwärtsbewegung des Beifahrers höher als derjenige bei der in dem US-Patent Nr. 3,624,303 offenbarten Vorrichtung, bei welcher der untere Airbag-Abschnitt gegen den Rumpf des erwachsenen Beifahrers stößt. Der obere Airbag-Abschnitt wird durch Gas aufgeblasen, welches über den unteren Airbag-Abschnitt und das innere Lüftungsloch zugeführt wird. Das Gas enthält Gas, welches von dem unteren Airbag-Abschnitt übertragen wird, welches durch den Beifahrer in den oberen Airbag-Abschnitt gedrückt und gequetscht wird. Ein solcher Mechanismus macht es möglich, den Beifahrer zuverlässiger zurückzuhalten, auch wenn die Aufblasvorrichtungsleistung geringer als bei der allgemeinen Airbagvorrichtung ist.
Bei der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung liegt die Kapazität des unteren Airbag-Abschnitts, wenn er aufgeblasen ist, vorzugsweise bei 60 bis 90 Liter.
In diesem Fall kann der untere Airbag-Abschnitt sogar mit einer Aufblasvorrichtung mit geringer Leistung mit einer hohen Geschwindigkeit aufgeblasen werden, indem die Kapazität des unteren Airbag-Abschnitts relativ klein ausgebildet wird.
Bei der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung liegt die Leistung der Aufblasvorrichtung vorzugsweise bei 300 bis 400kPa für den Fall, dass ein abgebender Abschnitt eine Kapazität von 60 Liter besitzt.
Auf diese Weise kann ein Aufprall auf ein Hindernis aufgrund des Aufblasens des Airbags verringert werden, indem die Leistung der Aufblasvorrichtung gering eingestellt wird.
Bei der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung ist der obere Airbag-Abschnitt vorzugsweise wie ein nach oben zeigendes dreieckiges Prisma geformt und weist eine Kapazität von 20 bis 40 Liter auf, wenn er aufgeblasen ist, und ein Zwischenraum ist zwischen der Vorderseite des aufgeblasenen Airbags und einer Windschutzscheibe ausgebildet.
Auf diese Weise kann die Leistung der Aufblasvorrichtung weiter verringert werden, indem die Kapazität des oberen Airbag-Abschnitts vermindert wird.
Bei der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung ist eine Mehrzahl von inneren Lüftungslöchern in der Rückseite des Teilungsstoffs derart ausgebildet, dass sie voneinander in der Rechts-Links-Richtung beabstandet sind, und der obere Airbag-Abschnitt kann ein Gasentladungs-Lüftungsloch aufweisen.
Da auf diese Weise ein Gasentladungspfad von dem unteren Airbag-Abschnitt durch das Gasentladungs-Lüftungsloch zu dem oberen Airbag-Abschnitt in einem relativ frühen Stadium des Aufblasens des Airbags sichergestellt werden kann, kann ein Aufprall, welcher auftritt, wenn der Airbag während des Aufblasens gegen das Hindernis stößt, verringert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung ist vorzugsweise eine rückseitige Oberfläche des oberen Airbag-Abschnitts leicht von einer rückseitigen Oberfläche des unteren Airbag-Abschnitts zu der Vorderseite versetzt, wenn der Airbag aufgeblasen ist. Folglich ist eine den Kopf zurückhaltende Oberfläche des oberen Airbag-Abschnitts vor eine die Schulter/die Brust zurückhaltende Oberfläche des unteren Airbag-Abschnitts angeordnet.
Dadurch wird der untere Airbag-Abschnitt zuerst aufgeblasen, um die Schultern und die Brust des Beifahrers zurückzuhalten, und ein Bereich (gequetschter Be reich) des unteren Airbag-Abschnitts auf der Rückseite der rückseitigen Oberfläche des oberen Airbag-Abschnitts beginnt gequetscht zu werden. Das Gas, welches durch den gequetschten Bereich gedrückt wird, strömt durch das innere Lüftungsloch in den oberen Airbag-Abschnitt, so dass der obere Airbag-Abschnitt allmählich aufgeblasen wird. Da die rückseitige Oberfläche des oberen Airbag-Abschnitts leicht nach vorn versetzt ist, wenn der obere Airbag-Abschnitt nahezu vollständig aufgeblasen ist, wird der Kopf des Beifahrers in einen Kontakt mit dem oberen Airbag-Abschnitt gebracht und wird durch den weichen oberen Airbag-Abschnitt aufgenommen. Während sich der Beifahrer nach vorn bewegt, wird der untere Airbag-Abschnitt weiter gequetscht, und das Gas strömt kontinuierlich in den oberen Airbag-Abschnitt. Gas, welches unnötig ist, um den Kopf des Beifahrers zurückzuhalten, wird von den Lüftungslöchern, welche in den rechten und linken Seitenflächen des oberen Airbag-Abschnitts ausgebildet sind, abgeleitet. Folglich bleibt der aufgeblasene obere Airbag-Abschnitt weich und kann den Kopf des Beifahrers sanft zurückhalten.
Bei der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung kann der Airbag gefaltet sein, so dass der Basisabschnitt zu der Rückseite versetzt ist, und die anderen Abschnitte sind wie eine Ziehharmonika vor dem Basisabschnitt gefaltet.
Wenn der Airbag während des Aufblasens gegen ein Hindernis stößt, kann das vordere Ende des Airbags dadurch leicht zwischen dem Hindernis und der Windschutzscheibe verlaufen. Daher wird ein Aufprall auf das Hindernis verringert.
Bei der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung kann der Basisabschnitt auf der unteren Seite des unteren Airbag-Abschnitts des Airbags ein Gasentladungs-Lüftungsloch aufweisen, und eine Haube ist an der Außenseite des Basisabschnittes des unteren Airbag-Abschnitts angebracht. Die vorab beschriebene Entfaltungsart macht es möglich, den Airbag vorzugsweise von der Rückseite des Basisabschnittes aufzublasen.
Da das Gas durch das Lüftungsloch aus dem Airbag entladen wird und die Haube in einer Bogenform aufgelistet, um so den Aufprall aufgrund des Aufblasens des Airbags zu verringern, wenn das normale Aufblasen des Airbags behindert wird, ist es dadurch möglich, den Aufprall auf das Hindernis, welches in der Aufblasrichtung des Airbags aufgrund des Aufblasens des Airbags vorhanden ist, zu vermindern. Im Gegensatz dazu ist das Lüftungsloch abgedeckt, wenn der Airbag normal aufgeblasen wird, da es sich in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Armaturenbretts befindet, und daher wird kaum Gas verloren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung, welche die Konfiguration einer Airbagvorrichtung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform darstellt (, wenn das Aufblasen des Airbags abgeschlossen ist).
2 ist eine Querschnittsansicht, welche die Konfiguration der Airbagvorrichtung darstellt (vor und am Beginn des Aufblasens des Airbags).
3(A) und 3(B) sind schematische Seitenansichten, welche die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung erläutern. 3(A) stellt den Anfangszustand eines Aufblasens (erste Stufe) dar, und 3(B) stellt einen Zustand dar, in welchem der Airbag beginnt, gegen den Beifahrer zu stoßen (zweite Stufe).
4(C) und 4(D) sind schematische Seitenansichten, welche die Arbeitsweise der Airbagvorrichtung darstellen. 4(C) stellt einen Zustand dar, in welchem der Kopf des Beifahrers beginnt, gegen einen oberen Airbag-Abschnitt zu stoßen (dritte Stufe), und 4(D) stellt einen Zustand dar, bei welchem die Vorwärtsbewegung des Beifahrers nahezu gestoppt ist (vierte Stufe).
5 ist eine schematische Seitenansicht, welche einen anderen Vorgang der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung darstellt.
6(A) und 6(B) sind schematische Seitenansichten, welche eine Entfaltungsweise einer momentan typischen Beifahrerseiten-Airbagvorrichtung erläutern. 6(A) stellt einen Zustand während eines Aufblasens dar, und 6(B) stellt einen Zustand dar, in welchem ein Beifahrer gegen einen aufgeblasenen Airbag stößt.
7(A) und 7(B) sind schematische Seitenansichten, welche eine Entfaltungsweise einer vorherrschenden Beifahrerseiten-Airbagvorrichtung für einen Fall darstellen, bei welchem die Aufblasvorrichtungsleistung absichtlich verringert ist. 7(A) stellt einen Zustand während des Aufblasens dar, und 7(B) stellt ei nen Zustand dar, in welchem sich ein Beifahrer zu einem Airbag, welcher aufgeblasen wird, vor bewegt.
Beschreibung der Ausführungsformen
Die folgende Beschreibung wird mit Bezug auf die Zeichnungen gemacht.
Bei der folgenden Beschreibung sind die Richtungen nach oben, nach unten, nach rechts, nach links, nach vorn und nach hinten durch die Pfeile in den Zeichnungen dargestellt.
Eine Airbagvorrichtung 1 dieser Ausführungsform ist eine Airbagvorrichtung für einen Sitz eines Beifahrers. Wie in 1 und 2 dargestellt ist, ist ein Halter 3 der Airbagvorrichtung 1 in dem oberen Teil eines Armaturenbretts IP eines Fahrzeugs derart angeordnet, dass er einer Windschutzscheibe W des Fahrzeugs gegenüberliegt. Wie in 2 dargestellt ist, nimmt der Halter 3 einen sackförmigen Airbag-Körper 10 und eine Aufblasvorrichtung 5 auf.
Der Airbagkörper 10 ist wie ein Sack, welcher aus Nylon oder Ähnlichem hergestellt ist, geformt. Der Airbagkörper 10 weist einen unteren Airbag-Abschnitt 11, einen oberen Airbag-Abschnitt 21 und einen Teilungsstoff 31 auf, welcher sich zwischen den Airbag-Abschnitten 11 und 21 befindet, wie es in 1 dargestellt ist.
Zuerst wird der untere Airbag-Abschnitt 11 beschrieben.
Der untere Airbag-Abschnitt ist wie ein Sack geformt, welcher sich allmählich von der Vorderseite zu der Rückseite nach unten vergrößert, wenn er aufgeblasen wird. Die Kapazität des aufgeblasenen unteren Airbag-Abschnitts 11 beträgt 60 bis 90 Liter. Eine Öffnung eines Basisabschnittes 13 des unteren Airbag-Abschnitts 11 ist mit einer Airbag-Platte 7 an dem Boden des Halters 3 befestigt, wie es in 2 dargestellt ist. Eine rückseitige Oberfläche 15 des unteren Airbag-Abschnitts 11 dehnt sich zu einer Position aus, um z.B. die Schultern und die Brust eines erwachsenen Beifahrers während des Aufblasens zu halten.
Neben dem Basisabschnitt 13 des unteren Airbag-Abschnitts 11 dicht bei dem Beifahrer sind Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 derart ausgebildet, dass sie sich nach unten öffnen, wie es in 1 dargestellt ist. In dieser Ausführungsform sind vier Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 in der Rechts-Links-Richtung angeordnet, wobei jedes einen Durchmesser von 40 bis 60mm aufweist. Während der gesamte Bereich der Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 geeignet abhängig von der Aufblasvorrichtungsleistung geändert werden kann, beträgt er bei dieser Ausführungsform 50 bis 120cm². Solange die Anzahl der Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 mindestens zwei ist, kann der gesamte Bereich davon geeignet in dem vorab angegebenen Bereich liegen. Wenn die Anzahl verringert wird, muss natürlich der Öffnungsbereich jedes Lüftungsloch vergrößert werden. Eine Haube 19 wird an die Unterseite des Basisabschnitts 13 des unteren Airbag-Abschnitts 11 genäht. Die Haube ist aus demselben Material hergestellt wie dasjenige des Airbagkörpers 10, zum Beispiel aus Nylon. Die Haube 19 wird in einer Bogenform außerhalb der Lüftungslöcher 17 aufgeblasen, wenn das Gas abgeleitet wird. Die Funktionen der Lüftungslöcher 17 und der Haube 19 werden später beschrieben.
Als Nächstes wird der obere Airbag-Abschnitt 21 beschrieben.
Der obere Airbag-Abschnitt 21 ist wie ein nach oben zeigendes dreieckiges Prisma geformt, welches sich von dem unteren Airbag-Abschnitt 11 erhebt, wenn es aufgeblasen ist. Die Kapazität des aufgeblasenen oberen Airbag-Abschnitts 21 beträgt 20 bis 40 Liter. Eine rückseitige Oberfläche 23 des oberen Airbag-Abschnitts 21 vergrößert sich zu einer Stellung, um so den Kopf des erwachsenen Beifahrers zu halten, wenn der Airbag aufgeblasen ist. Wenn der Airbag aufgeblasen ist, ist die rückseitige Oberfläche 23 des oberen Airbag-Abschnitts 21 um mehr als 50mm (einen Abstand "t" in 1) von der rückseitigen Oberfläche 15 des unteren Airbag-Abschnitts 11 zu der Vorderseite versetzt angeordnet. Da dieser Abstand "t" sichergestellt ist, stößt der obere Airbag-Abschnitt 23 nicht gegen den Kopf des Beifahrers während er aufgeblasen wird, sondern stößt gegen den Kopf des Beifahrers, wenn er nahezu vollständig aufgeblasen ist, wodurch der Kopf des Beifahrers sanft zurückgehalten wird. Wenn der Airbag aufgeblasen ist, ist ein Zwischenraum zwischen einer vorderen Oberfläche 25 (vorderseitigen Oberfläche) des oberen Airbag-Abschnitts 21 und der Windschutzscheibe W ausgebildet. Gasentladungs-Lüftungslöcher 27 (mit z. B. einem Durchmesser von 50mm) sind auf der rechten und der linken oberen Seitenfläche des oberen Airbag-Abschnitts 21 ausgebildet.
Der Teilungsstoff 31 wird nun beschrieben.
Der Teilungsstoff 31 ist derart angeordnet, dass er den unteren Airbag-Abschnitt 11 und den oberen Airbag-Abschnitt 21 trennt. Der Teilungsstoff 31 weist innere Lüftungslöcher 33 auf. Der Durchmesser der inneren Lüftungslöcher 33 beträgt 50 bis 70mm. Bei dieser Ausführungsform sind zwei innere Lüftungslöcher 33 mit einem Durchmesser von 60mm auf der rechten und linken Rückseite mit einem Zwischenraum dazwischen ausgebildet. Diese inneren Lüftungslöcher 33 dienen dazu, die kinetische Energie des Beifahrers zu absorbieren, indem Gas dort hindurch bei einem normalen Aufblasvorgang des Airbags entladen wird, und um einen Gasentladungspfad sicherzustellen, wenn der Airbagkörper 10 während des Aufblasens gegen ein Hindernis stößt.
In einem gefalteten Zustand (vor einem Aufblasen), wie er in 2 dargestellt ist, ist der Airbagkörper 10 mit solch einer Konfiguration derart aufbewahrt, dass der Basisabschnitt 13 des unteren Airbag-Abschnitts 11 gegenüber der Rückseite versetzt ist, und die anderen Abschnitte sind wie eine Ziehharmonika vor dem Basisabschnitt 13 gefaltet. Solch eine Aufbewahrungsart ermöglicht, dass sich die untere Seite des unteren Airbag-Abschnitts 11 des Airbagkörpers 10 während eines Aufblasens zuerst nach außen ausdehnt, wie es durch eine Strichpunktlinie mit zwei Punkten in 2 dargestellt ist. Die Art und Weise eines folgenden Aufblasens des Airbags wird später mit Bezug auf 3 bis 5 beschrieben.
Als Nächstes wird die Aufblasvorrichtung 5 beschrieben.
Die Aufblasvorrichtung 5 ist eine Vorrichtung, welche Gas zum Aufblasen der Airbagvorrichtung 10 erzeugt. Die Leistung der Aufblasvorrichtung 5 ist derart eingestellt, dass sie relativ niedrig ist, so dass die maximale Leistung 300 bis 400kPa für einen Fall beträgt, in welchem ein abgebender Abschnitt eine Kapazität von 60 Liter besitzt. Die Aufblasvorrichtung 5 ist wie ein Zylinder geformt, welcher eine zylindrische äußere Umfangsoberfläche aufweist, und beinhaltet ein Treibmittel (nicht dargestellt). Ein Zünder (nicht dargestellt) ist mit der Aufblasvorrichtung 5 verbunden. Der Zünder zündet das Treibmittel innerhalb der Aufblasvorrichtung 5 abhängig von einem Zündsignal von einem Sensor (nicht dargestellt). Ein anderer Typ einer Aufblasvorrichtung führt ein Aufblasen durch, indem ein unter hohem Druck stehendes Inertgas verwendet wird.
Als Nächstes wird die Funktion der Airbagvorrichtung 1 mit der vorab beschriebenen Konfiguration beschrieben.
In einem normalen Zustand des Fahrzeugs ist der Airbagkörper 10 in dem Halter 3 gefaltet und untergebracht (siehe 2). Wenn das Fahrzeug rasch abbremst, erfasst der Sensor (nicht dargestellt) die Abbremsung und sendet ein Zündsignal zu dem Zünder, wobei das Treibmittel durch den Zünder gezündet wird und das Füllgas durch die Aufblasvorrichtung 5 erzeugt wird. Das erzeugte Füllgas wird zuerst direkt dem unteren Airbagabschnitt 11 zugeführt und wird dann durch die inneren Lüftungslöcher 33 des Teilungsstoffs 31 dem oberen Airbagabschnitt 21 zugeführt.
Aufblas- und Arbeitsprozesse des Airbagkörpers 10 in einem normalen Zustand werden im Detail im Folgenden mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben. Es wird angenommen, dass ein Beifahrer PS ein Erwachsener ist und den Sicherheitsgurt nicht trägt.
3(A) und 3(B) sind schematische Seitenansichten, welche die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung erläutern. 3(A) stellt den Ausgangszustand eines Aufblasens (erste Stufe) dar, und 3(B) stellt einen Zustand dar, in welchem der Airbag beginnt, gegen den Beifahrer zu stoßen (zweite Stufe).
4(C) und 4(D) sind schematische Seitenansichten, welche die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung erläutern. 4(C) stellt einen Zustand dar, in welchem der Kopf des Beifahrers beginnt, gegen den oberen Airbag-Abschnitt zu stoßen (dritte Stufe), und 4(D) stellt einen Zustand dar, in welchem die Vorwärtsbewegung des Beifahrers nahezu gestoppt ist (vierte Stufe).
Erste Stufe
Wie in 3(A) dargestellt ist, ragt der gefaltete Airbagkörper 10 über das Armaturenbrett IP hervor und beginnt sich zu der Rückseite zu entfalten. Da in diesem Fall die Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 in dem Basisabschnitt 13 des unteren Airbag-Abschnitts 11 dicht bei dem Beifahrer bedeckt sind, da sie sich in einem Kontakt mit der oberen Oberfläche des Armaturenbretts IP befinden, wird kaum irgendwelches Gas durch die Lüftungslöcher 17 verloren.
Zweite Stufe
Wie in 3(B) dargestellt ist, wird der untere Airbag-Abschnitt 11 zuerst rasch aufgeblasen und dehnt sich zu den Schultern und der Brust des erwachsenen Beifahrers PS aus, und die rückseitige Oberfläche 15 des unteren Airbag-Abschnitts stößt gegen die Schultern und die Brust des Beifahrers PS. Da die Schultern und die Brust dadurch an einer Bewegung nach vorn gehindert werden, kann sich der Kopf des Beifahrers nicht einfach der Windschutzscheibe W nähern. Der obere Airbag-Abschnitt 21 beginnt sich zu entfalten, indem Gas hinzugefügt wird, welches von dem unteren Airbag-Abschnitt 11, welcher durch die Schultern und die Brust des Beifahrers PS gedrückt und gequetscht wird, durch die inneren Lüftungslöcher 33 des Teilungsstoffs 31 zugeführt wird.
Dritte Stufe
Wie in 4(C) dargestellt ist, ist der Airbagkörper 10 nahezu vollständig aufgeblasen, und der Kopf des Beifahrers PS beginnt gegen den oberen Airbag-Abschnitt 21 zu stoßen. Da in diesem Fall der Abstand "t" (siehe 1) zwischen der rückseitigen Oberfläche 15 des unteren Airbag-Abschnitts 11 und der rückseitigen Oberfläche 23 des oberen Airbag-Abschnitts 21 sichergestellt ist, stößt der obere Airbag-Abschnitt 23 nicht gegen den Kopf des Beifahrers während er aufgeblasen wird, sondern stößt gegen den Kopf des Beifahrers, wenn er nahezu vollständig aufgeblasen ist, wodurch der Kopf des Beifahrers sanft zurückgehalten wird.
Vierte Stufe
Wie in 4(D) dargestellt ist, wird der Airbagkörper 10 durch den Beifahrer PS, welcher sich weiter nach vorn bewegt, gedrückt und gequetscht, wobei das Gas von den Gasentladungs-Lüftungslöchern 27, welche auf beiden Seiten des oberen Airbag-Abschnitts 21 ausgebildet sind, entladen wird, und die Energie der Vorwärtsbewegung des Beifahrers PS wird absorbiert, so dass die Vorwärtsbewegung des Beifahrers PS gestoppt wird. Einiges Gas wird von den Gasentladungs-Lüftungslöcher 27 entladen, wobei der Kopf des Beifahrers sanft gegen den oberen Airbag-Abschnitt 21 stößt.
Auf diese Weise kann die Airbagvorrichtung 1 dieser Ausführungsform den Airbagkörper 10 sogar mit der Aufblasvorrichtung mit geringer Leistung geeignet aufblasen, deren maximale Leistung 300 bis 400 kPa beträgt, um so den Beifahrer PS bei einer Fahrzeugkollision geeignet zurückzuhalten.
Die erfindungsgemäße Airbagvorrichtung 1 arbeitet zum Beispiel auch unter einer Voraussetzung richtig, dass ein Hindernis vor dem Sitz des Beifahrers des Fahrzeugs angeordnet ist, wie es im Folgenden beschrieben wird. Die Funktion der Airbagvorrichtung 1 wird im Folgenden beschrieben, wobei angenommen wird, dass eine solche Voraussetzung vorliegt.
5 ist eine schematische Seitenansicht, welche die andere Funktion der erfindungsgemäßen Airbagvorrichtung erläutert.
Wie in 5 dargestellt ist, wird angenommen, dass sich ein Objekt OB genau vor dem Armaturenbrett IP befindet, welches sich in einem Zustand, in welchem das Fahrzeug rasch abgebremst wird, vor dem Sitz des Beifahrers des Fahrzeugs befindet. Wenn die Airbagvorrichtung 1 betätigt wird, ragt der Airbagkörper 10, welcher in dem Halter 3 gefaltet und aufbewahrt ist, zuerst über das Armaturenbrett IP hervor, (dargestellt durch eine durchgezogene Linie in 5). Dann stößt ein unterer Abschnitt des unteren Airbag-Abschnitts 11 des Airbagkörpers 10 relativ dicht an dem Basisabschnitt 13 gegen einen vorderen oberen Abschnitt des Objekts OB zu Beginn des Aufblasens, und das normale Aufblasen des Airbags wird behindert. In diesem Fall sind die Gasentladungs-Lüftungslöcher 17 in dem Basisabschnitt 13 des unteren Airbag-Abschnitts 11 noch offen, ohne sich in Kontakt mit der oberen Oberfläche des Armaturenbretts IP zu befinden, und daher wird das Gas durch die Lüftungslöcher 17 aus dem Airbag entladen, so dass die aufblasende Kraft des Airbags vermindert und der Aufprall auf dem Objekt OB verringert wird.
Darauf folgend verlaufen die Abschnitte des unteren Airbag-Abschnitts 11, welcher wie eine Ziehharmonika gefaltet ist, nacheinander zwischen der Oberseite des Objekts OB und der Windschutzscheibe W aufgrund einer Faltungseigenschaft während des Aufbewahrens, und der Airbagkörper 10 wird in der Reihenfolge aufgeblasen, wie es durch eine Strichpunktlinie mit einem Punkt, eine Strichpunktlinie mit zwei Punkten und eine Punkt-Linie in 5 dargestellt ist. Da das Aufblasen in solch einer Reihenfolge ausgeführt wird, wird ein Aufprall auf das Objekt OB aufgrund des Aufblasens des Airbags verringert, und das Objekt OB prallt kaum zurück. Die Faltungsart des Airbagkörpers 10 ist nicht auf diejenige, welche in 2 dargestellt ist, beschränkt, und irgendeine Faltungsart kann eingesetzt werden, solange ein Abschnitt des Airbags mit den Gasentladungs-Lüftungslöchern 17, welcher an dem Halter 3 dicht bei dem Beifahrer befestigt ist, zuerst aufgeblasen wird.
Die erfindungsgemäße Airbagvorrichtung kann als ein Mehrstufenaufblassystem in Kombination mit einem Gewichtssensor und einem Unfallschweresensor dienen. Die Gasladungsrate wird für Säuglinge und Kinder niedrig eingestellt und für erwachsene Beifahrer hoch eingestellt. Alternativ kann die Gasladungsrate relativ gering eingestellt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gering ist (Aufblasen mit einer geringen eingeschalteten Rate), und kann hoch eingestellt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen einem Mittelwert und hoch liegt (Aufblasen mit einer hohen eingeschalteten Rate). Die Airbagvorrichtung kann in Kombination mit einem Sitzsensor, einem kapazitiven Sensor, einem Bildverarbeitungssystem usw. eingesetzt werden.
Vorteile
Es ist aus der vorab gegebenen Beschreibung offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung die Airbagvorrichtung bereitstellen kann, welche den Airbag rasch in einer angemessenen Form sogar mit der Aufblasvorrichtung mit geringer Leistung aufblasen kann.

Claims

Airbagvorrichtung (1) umfassend: einen Airbag (10), welcher vor einem Sitz eines Insassen (PS) eines Autos zu entfalten ist und wobei der Airbag (10) umfasst: einen unteren Airbag-Abschnitt (11), um die Schultern und die Brust eines erwachsenen Insassen (PS) zu halten, wenn er entfaltet wird, einen oberen Airbag-Abschnitt (21), welcher sich von dem unteren Airbag-Abschnitt (11) erhebt, um so den Kopf des erwachsenen Insassen (PS) zu halten, wenn er entfaltet wird, und einen Teilungsstoff (31), welcher ein inneres Lüftungsloch (33) aufweist, um den oberen und den unteren Airbag-Abschnitt (11, 21) zu trennen; und eine Aufblasvorrichtung (5), um Füllgas einzublasen, um den Airbag (10) zu entfalten, wobei das Füllgas von der Aufblasvorrichtung (5) direkt dem unteren Airbag-Abschnitt (11) zugeführt wird und dem oberen Airbag-Abschnitt (21) durch das innere Lüftungsloch (33) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasentladungslüftungsloch (17) auf der Rückseite eines Basisabschnitts (13) des unteren Airbag-Abschnitts (11) ausgebildet ist, und dass eine Haube (19) an der äußeren Seite des Basisabschnitts (13) des unteren Airbag-Abschnitts (11) angebracht ist, wobei das Gasentladungslüftungsloch (17) und die Haube (19) derart angeordnet sind, dass, wenn der Airbag (10) normal entfaltet wird, das Gasentladungslüftungsloch (17) durch die Haube (19) abgedeckt ist, welches sich in Kontakt mit einer Oberfläche eines Armaturenbretts (IP) des Fahrzeugs befindet, wenn die Airbagvorrichtung (1) in dem Armaturenbrett (IP) angebracht ist, um so zu vermeiden, dass Gas durch das Gasentladungslüftungsloch (17) abgelassen wird, während die Haube (19) in einer Bogenform außerhalb des Gasentladungslüftungsloches (17) durch ein Gas aufgeblasen wird, welches durch das Gasentladungslüftungsloch (17) abgelassen wird, welches sich nicht in Kontakt mit der Oberfläche des Armaturenbrett (IP) befindet, wenn die Airbagvorrichtung (1) in dem Armaturenbrett (IP) angebracht ist, wenn eine normale Entfaltung des Airbags (10) durch ein Hindernis (OB), welches in der Entfaltungsrichtung des Airbags (10) vorhanden ist, behindert wird.
Airbagvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Kapazität des unteren Airbag-Abschnitts (11), wenn er entfaltet ist, 60 bis 90 Liter beträgt.
Airbagvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn der obere Airbag-Abschnitt (21) entfaltet ist, dieser wie ein nach oben zeigendes dreieckiges Prisma geformt ist und eine Kapazität von 20 bis 40 Liter aufweist und ein Zwischenraum zwischen der Vorderseite des oberen Airbag-Abschnitts (21) und einer Windschutzscheibe (W) ausgebildet ist.
Airbagvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1–3, wobei eine Mehrzahl von inneren Lüftungslöchern (33) in der Rückseite des Teilungsstoff (31) derart ausgebildet ist, dass sie voneinander in der Richtung von rechts nach links beabstandet sind, und wobei der obere Airbagabschnitt (21) ein Gasentladungslüftungsloch (27) aufweist.
Airbagvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine rückseitige Oberfläche (23) des oberen Airbag-Abschnitts (21) etwas abgesetzt von einer rückseitigen Oberfläche (15) des unteren Airbag-Abschnitts (11) zu der Vorderseite angeordnet ist, wenn der Airbag (10) entfaltet ist.
Airbagvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Gasentladungslüftungslöcher (27) in rechten und linken Seitenflächen des oberen Airbag-Abschnitts (21) ausgebildet sind.