DE69830147T2

DE69830147T2 - Aufblasvorrichtung geeignet zur Änderung der Aufblasleistung in einem Fahrzeuginsassenrückhaltesystem

Info

Publication number: DE69830147T2
Application number: DE69830147T
Authority: DE
Inventors: Joseph Steven BROWN; Stefan Larry INGRAM; Arthur Neale MESSINA; Marek Tarczynski
Original assignee: General Dynamics Armament Systems Inc
Current assignee: General Dynamics OTS Inc
Priority date: 1997-02-03
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2018-02-03
Also published as: CA2279410C; US6036226A; DE69830147D1; EP0961719A4; CA2279410A1; JP2001510420A; EP0961719A1; EP0961719B1; KR20000070667A; WO1998033684A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrzeuginsassenzurückhaltevorrichtungen und insbesondere auf eine „intelligente" Airbag-Vorrichtung, die in der Lage ist, Aufblascharakteristika ansprechend auf Kollisions- und Insassenparameter zu modulieren.
Beschreibung der verwandten Technik
Viele Fahrzeuge auf den Straßen enthalten heute Airbags, die in Lenkrädern, Armaturenbrettern und seit neuestem Türen eingebaut sind. Diese Airbags sind konzipiert, um einen Fahrzeuginsassen sowohl vor Vorder- als auch Seitenaufprallkollisionen durch ein rasches Aufblasen des Airbags zu schützen, um viel von der Kollisionsenergie zu absorbieren, die auf den Insassen übertragen worden ist.
Derartige herkömmliche Airbags werden basierend auf einem einzigen Schwellentest aufgeblasen: falls eine vorbestimmte Fahrzeugabbremsung bei einer Kollision auftritt, wird ein Airbag-Aufblasen ausgelöst. Danach findet ein Airbag-Einsatz mit einer konzipierten Aufblasgeschwindigkeit statt. Sowohl die Auslöseschwelle als auch die Aufblasgeschwindigkeit werden nicht basierend auf dem Typ von Fahrzeugkollision oder den vielen unterschiedlichen Insassenvariablen, wie z. B. Insassengewicht oder Insassenposition zum Zeitpunkt des Aufpralls usw., modifiziert.
Diese Unfähigkeit, Aufblascharakteristika zu modulieren, hat zu schweren Verletzungen, sogar Todesfällen, geführt, zu denen es nicht gekommen wäre, wenn die Fahrzeuge nicht mit Airbags ausgestattet gewesen wären. Der Grund dafür liegt darin, dass die explosive Kraft von sich aufblasenden Airbags, die mit Insassen, insbesondere Kleinkindern, alten Leuten und Insassen, die nicht angeschnallt sind, zusammenprallen, mehr Schaden anrichten kann, als es ansonsten die Unfälle getan hätten.
Deshalb besteht ein Bedarf an einer „intelligenten" Airbag-Vorrichtung, die einen modulierten Airbag-Einsatz basierend auf der Dynamik der Kollisions- und Insassenparameter liefert.
Die US-A-5415845 offenbart einen Gasgenerator für ein aufblasbares Aufprallkissen zum Schützen eines Insassen eines Kraftfahrzeugs vor Verletzung, der ein Gehäuse aufweist, in dem eine Speicherkammer für Flüssiggas gebildet ist. Die Speicherkammer ist durch eine Trennwand von einer Verbrennungskammer getrennt, die auch in dem Gehäuse gebildet ist. Eine Zündungsvorrichtung ist in einer Vorverbrennungskammer positioniert und weist eine Zündungsladung auf, um während einer Zündung Verbrennungsgase zu erzeugen. In der Vorverbrennungskammer wird auf eine verschiebbare Weise ein Kolben geführt, der sich aufgrund der Verbrennungsgase der Zündungsladung in einer Richtung der Trennwand in die Verbrennungskammer hinein und durch dieselbe hindurch bewegt, um die Trennwand zu durchbrechen. Wenn die Trennwand durchbrochen ist, besteht mittels eines Flüssiggaskanalsystems eine Verbindung zwischen der Speicherkammer und der Verbrennungskammer, so dass Flüssiggas in die Verbrennungskammer strömen kann. Gleichzeitig wird mittels Zündungskanälen, die in dem Kolben gebildet sind, eine Verbindung zwischen der Vorverbrennungskammer und der Verbrennungskammer erzeugt. Die heißen Verbrennungsgase der Zündungsladung zünden das einströmende Flüssiggas. Der steigende Innendruck in der Verbrennungskammer bewirkt eine Verschiebung der längs verschiebbar geführten Trennwand, die sich zusammen mit dem Kolben bewegt und dadurch kontinuierlich Flüssiggas von der Speicherkammer in die Verbren nungskammer einspritzt. Die Verbrennungsgase treten mittels ringförmiger Kammern, die in Reihe geschaltet sind, durch Auslassöffnungen in dem Gehäuse aus.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Fahrzeuginsassenzurückhaltevorrichtung zu liefern, die zu einem modulierten Airbag-Einsatz in der Lage ist.
Zusätzliche Ziele und Vorteile der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und sind teilweise aus der folgenden Beschreibung offensichtlich oder können durch ein Praktizieren der Erfindung erfahren werden.
Gemäß den Zielen und dem Zweck der vorliegenden Erfindung, wie dieselbe hier ausgeführt und allgemein beschrieben ist, liefert die Erfindung eine Airbag-Aufblasvorrichtung, die ein Gehäuse; eine Verbrennungskammer, die in dem Gehäuse bereitgestellt ist; ein Reservoir, das in dem Gehäuse bereitgestellt ist, zum Aufnehmen eines Flüssigtreibmittels; einen Kolben, der gleitend in dem Gehäuse aufgenommen ist und der einen ersten Kolbenkopf aufweist, der die Verbrennungskammer von dem Flüssigtreibmittelreservoir trennt; einen Einspritzdurchlass; einen pyrotechnischen Initiator aufweist, der ansprechend auf einen Fahrzeugunfall zur Detonation gebracht wird, um die Verbrennungskammer mit Druck zu beaufschlagen und Flüssigtreibmittel, das während eines regenerativen Pumphubs des Kolbens von dem Reservoir durch den Einspritzdurchlass in die Verbrennungskammer eingespritzt wird, zu zünden, wobei eine Verbrennung des eingespritzten Flüssigtreibmittels Airbag-Aufblasgase erzeugt; und die gekennzeichnet ist durch eine Steuerung, die ein rheologisches Fluid und einen hydraulischen Dämpfer umfasst zum Ausüben einer variablen Verzögerungskraft auf den regenerativen Pumphub des Kolbens gemäß zumindest einem Unfallparameter, wodurch eine Geschwindigkeit eines Airbag-Aufblasens während eines Airbag-Einsatzes geregelt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine Insassenzurückhaltevorrichtung, die die oben genannte Airbag-Aufblasvorrichtung umfasst.
Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung nur exemplarisch und erläuternd sind und die Erfindung, wie beansprucht, nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen, die in diese Beschreibung aufgenommen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. Es zeigen:
1 eine Schnittansicht einer „intelligenten" Airbag-Aufblasvorrichtung, teilweise in Blockdiagrammform, die gemäß einem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist; und
2 eine Seitenansicht eines Einspritzdurchlassröhrenbauglieds, das bei dem Ausführungsbeispiel von 1 verwendet wird.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
Gemäß der vorliegenden Erfindung und wie hier ausgeführt, weist eine Airbag-Vorrichtung, die allgemein bei 10 angezeigt ist, eine Aufblasvorrichtung, die allgemein bei 14 angezeigt ist, zum Aufblasen eines Airbags 12 ansprechend auf einen Fahrzeugunfall auf. Die Aufblasvorrichtung 14 umfasst ein zylindrisches Gehäuse 16, das an seinem linken Ende durch einen Rückverschluss, der allgemein bei 18 angezeigt ist, und an seinem rechten Ende durch eine Vorderendwand 20 abgeschlossen ist. Der Rückverschluss 18 umfasst eine ringförmige Wand 21, die einstückig mit einer sich nach vorne erstreckenden Röhre 22 gebildet ist, und eine sich nach hinten erstreckende ringförmige Kammer 24. Der Rückverschluss 18 und die Vorderendwand 20 sind an ihrer Position durch geeignete Mittel, wie z. B. geschweißte Verbindungen, befestigt, um ein Fluidlecken zu verhindern.
Das zylindrische Gehäuse 16 ist gefertigt, um eine gestufte Bohrung zum Aufnehmen eines Kolbens, der allgemein bei 30 angezeigt ist, zu liefern, der einen radialen Kolbenkopf 32 und einen sich nach hinten erstreckenden Mantel 34 umfasst, die gleitend in einer Gehäusebohrung 28 aufgenommen sind. Der Gehäusemantel 34 endet in einem ringförmigen Kolbenkopf 36, der gleitend zwischen einer Gehäusebohrung 38 und einer äußeren zylindrischen Wand 40 des Rückverschlusses 18 aufgenommen ist. Dieser ringförmige Kolbenkopf 36 ist in einer ringförmigen Kammer 46 wirksam und ist durch geeignete Mittel, wie z. B. O-Ringe 42, 44, gegen ein Fluidlecken abgedichtet.
Der radiale Kolbenkopf 32 teilt den inneren Abschnitt des zylindrischen Gehäuses 16, der durch die Bohrung 28 definiert wird, in eine Verbrennungskammer 48 und ein ringförmiges Reservoir 49 auf, das ein Flüssigtreibmittel 50 enthält. Wie es in dem U.S.-Patent Nr. 5,060,973 für Giovanetti und dem U.S.-Patent Nr. 5,487,561 für Mandzy et al., die hier durch Bezugnahme aufgenommen sind, offenbart ist, kann es sich bei dem Flüssigtreibmittel um ein hydroxylammoniumnitratbasiertes Flüssigeinfachtreibmittel handeln. Eine bestimmte geeignete Treibmittelzusammensetzung weist massenmäßig etwa 60% Hydroxylammoniumnitrat (HAN) als ein Oxidationsmittel, 20% Triethylammoniumnitrat (TEAN) als einen Brennstoff und 20% Wasser als ein Verdünnungsmittel auf.
Ein Mitteleinspritzdurchlass 51, der axial durch den Kolbenkopf 32 gebohrt ist, ist normalerweise durch einen Endabschnitt 54 der Röhre 22 verschlossen, der als ein Nadelventilelement dient. Somit ist der Endabschnitt 54 gleitend in den Einspritzdurchlass 51 aufgenommen und ist mit einer ringförmigen Rille gefertigt, die einen O-Ring 54a aufnimmt, um eine Fluidabdichtung mit der Einspritzdurchlassseitenwand zu liefern. Wie es in 2 zu sehen ist, ist zumindest ein Paar von sich diametral gegenüberliegenden Längsrillen 52 in die Peripherieoberfläche der Röhre 22 geschnitten, die in einem geeigneten Abstand hinter dem Einspritzdurchlass 51 beginnen und sich nach hinten zu der ringförmigen Wand 21 erstrecken. Wie es ebenfalls in 2 zu sehen ist, ist zumindest eine zusätzliche Längsrille 56 in die Röhrenperipherieoberfläche geschnitten, die bei dem O-Ring 54a beginnt und sich nach hinten zu der ringförmigen Wand 21 erstreckt.
In der abgesetzten Mittelöffnung der ringförmigen Wand 21 sitzt eine Zündladung 62, die durch eine Schnappringhaltevorrichtung 66 und einen ringförmigen Stöpsel 68 in ihrer Position gehalten wird. Das Innere der Röhre 22 vor der Zündladung 62 speichert eine Festkörpertreibmittelaktivatorladung 72. Bei dieser Aktivatorladung 72 kann es sich um Borkaliumnitrat handeln, das durch eine elektrisch eingeleitete Detonation der Zündladung 62 gezündet wird. Die Nebenprodukte er Aktivatorladungsverbrennung verlassen die Röhre 22 durch eine Öffnung 74 in dem Endabschnitt 54, die normalerweise durch eine zerbrechliche Abdichtung 76 verschlossen ist.
Wenn die Zündladung 62 abgefeuert wird, um die Aktivatorladung 72 zu zünden, wird die Abdichtung 76 zerbrochen, und Verbrennungsgase strömen in die Verbrennungskammer 48, die dann mit Druck beaufschlagt wird. Um eine Anfangsrückwärts bewegung des Kolbens 30 zu erlauben, die ausreichend ist, um das vordere Ende der Rille 56 zu der Verbrennungskammer 48 zu öffnen, wird ein geeignetes Volumen eines komprimierbaren Fluids, wie z. B. Luft, in das Flüssigtreibmittelreservoir 49 mit aufgenommen. Die Kommunikation, die dann durch die Rille 56 zwischen dem Flüssigtreibmittelreservoir 49 und der Verbrennungskammer 48 erzeugt wird, ermöglicht, dass das Flüssigtreibmittel 50 zur Verbrennung in die Verbrennungskammer 48 strömt. Aufgrund der Unterschiede bei den Oberflächenflächen des Kolbenkopfes 32, die dem Reservoir 49 zugewandt sind, und der Kolbenkopfoberfläche, die der Verbrennungskammer 48 zugewandt ist, die sich aus dem Vorhandensein des zylindrischen Mantels 34 ergeben, ist der Fluiddruck in dem Reservoir 49 immer höher als der Fluiddruck in der Verbrennungskammer 48. Folglich wird ein regeneratives Pumpen des Flüssigtreibmittels von dem Reservoir 49 in die Verbrennungskammer 48 erreicht. Wenn der Kolben 30 in seinem Rückwärtshub fortschreitet, öffnen sich die Rillen 52 in die Verbrennungskammer 48, wodurch die Öffnungsfläche des Einspritzdurchlasses 51 erhöht wird, und die Einspritzgeschwindigkeit des Flüssigtreibmittels in die Verbrennungskammer 48 nimmt dementsprechend zu. Die Flüssigtreibmitteleinspritzung in die Verbrennungskammer 48 durch ein regeneratives Pumpen und seine Verbrennung werden fortgesetzt, bis der Kolbenkopf 32 auf der ringförmigen Wand 21 aufsitzt, wobei an diesem Punkt das gesamte Volumen des Flüssigtreibmittels von dem Reservoir 49 in die Verbrennungskammer 48 gepumpt und verbrannt worden ist, um den Airbag-Einsatz abzuschließen.
Eine Kammer 24, die zwischen einer äußeren zylindrischen Wand 40 und einer inneren zylindrischen Wand 41 des Verschlusses 18 bereitgestellt ist, nimmt gleitend einen ringförmigen Kolben 80 auf. Das vordere Ende der Kammer 24 ist mit einer Lüftungsöffnung zur Atmosphäre versehen, wie es bei 81 angezeigt ist. Die innere Zylinderwand 41 des Verschlusses 18 erstreckt sich nach hinten, um eine Einfassung 88 zu befestigen, die wiederum einen ringförmigen Elektromagneten 86 befestigt. Ein Feldstück 90 dieses Elektromagneten definiert zusammen mit der Einfassung 88, der inneren zylindrischen Wand 41 und dem Kolben 80 eine ringförmige Kammer 84, die mit der ringförmigen Kammer 46 durch eine Mehrzahl von Öffnungen oder eine einzige ringförmige Öffnung, die bei 92 angezeigt ist, kommuniziert.
Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die Kammern 46 und 84 mit einem Dämpfungsfluid variabler Viskosität gefüllt, wie z. B. einem magneto-rheologischen Fluid 83. Magneto-rheologische Fluide, wie z. B. in Silikonöl suspendierte Carbonyleisenpartikel, wie es in dem U.S.-Patent Nr. 5,284,330 für Carlson et al. offenbart ist, weisen dahingehend eine einzigartige Eigenschaft auf, dass die Viskosität durch ein Magnetfeld gesteuert werden kann.
Wie es aus 1 ersichtlich ist, wird, wenn der Kolben 30 sich nach hinten hebt, um Flüssigtreibmittel 50 zur Verbrennung in die Verbrennungskammer 48 zu pumpen, der Kolbenkopf 36 ebenfalls durch die Kammer 46 nach hinten getrieben. Das magneto-rheologische Fluid 83 wird somit gezwungen, durch Öffnungen 92 von der Kammer 46 in die Kammer 84 zu fließen, und der Kolben 80 wird durch die Kammer 82, die als ein Aufnahmereservoir für das Fluid 83 dient, nach vorne getrieben. Durch ein Steuern der Viskosität des Fluids 83 und somit seiner Fließgeschwindigkeit durch die Öffnungen 92 unter Verwendung eines steuerbaren Magnetfelds, das durch den Elektromagneten 86 erzeugt wird, kann eine variable Verzögerungskraft auf den Rückwärtshub des Kolbens 30 ausgeübt werden. Da die Geschwindigkeit des Rückwärtshubs des Kolbens 30 die Flüssigtreibmittelverbrennungsgeschwindigkeit und somit die Airbag-Aufblasgeschwindigkeit steuert, kann die Stärke des Magnetfelds, das durch den Elektromagneten 86 erzeugt wird, vorteilhaft verwendet werden, um eine Airbag-Aufblasgeschwindigkeit auf einer Echtzeitbasis zu steuern. Somit befindet sich, wenn kein Strom an den Elektromagneten 86 angelegt ist, die Viskosität des Dämpfungsfluids 83 bei ihrem niedrigsten Wert, und das Airbag-Aufblasen liegt bei einer Höchstgeschwindigkeit. Wenn ein Strom an den Elektromagneten 86 angelegt wird, um ein starkes Magnetfeld zu erzeugen, kann der Kolbenhub drastisch verzögert werden, um einen schwachen Airbag-Einsatz zu erzeugen. Tatsächlich kann ein Magnetfeld höchster Stärke tatsächlich den Fluss des Dämpfungsfluids durch die Öffnungen 92 anhalten, was den Rückwärtshub des Kolbens 30 arretiert und somit ein weiteres Airbag-Aufblasen anhält. Zwischen keinem Magnetfeld und einem maximalen Magnetfeld gibt es eine unbegrenzte Anzahl von Airbag-Aufblasprofilen, die durch Echtzeitvariationen des Magnetfelds während einer Aufblasperiode erzeugt werden können.
Ferner wird das Magnetfeld, das durch den Elektromagneten 86 erzeugt wird, gemäß der vorliegenden Erfindung ansprechend auf Signale variiert, die durch eine Sensorreihe 94 erzeugt werden, die z. B. einen Zusammenstoßheftigkeitssensor 96, einen Sensor 98 für einen rückwärtsgewandten Kleinkindersitz, einen Insassengewichtssensor 100, einen Armaturenbrettnähesensor 102 und einen Gurtsensor 104 usw. umfasst. Eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 106 verarbeitet die Sensorausgangssignale gemäß einem geeigneten Algorithmus, um die Airbag-Aufblasgeschwindigkeit während eines Einsatzes gemäß einem bestimmten Szenario von Kollisions- und Insassenparametern zu modulieren.
Um die Beschreibung der Aufblasvorrichtung 10 abzuschließen, ist eine im Allgemeinen schalenförmige Partition 108 in einer presssitzmäßigen Beziehung in das Gehäuse 16 eingeführt, wobei deren offenes Ende durch die Vorderendwand 20 geschlossen ist und deren geschlossener Endabschnitt eine vordere Grenze 110 für die Verbrennungskammer 48 definiert. Eine gefaltete Buchse 112 dient dazu, die Position der Partition 108 auf die Weise zu halten, die in der ebenfalls übertragenen, ebenfalls anhängigen Anmeldung Seriennummer 08/800,189 beschrieben ist, deren Offenbarung hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Das Innere der schalenförmigen Partition 108 liefert eine Wirbelkammer 122, die sich durch eine Mehrzahl von gleichwinklig beabstandeten Wirbeldurchlässen 124 in einem Partitionswandabschnitt 110 in Fluidkommunikation mit der Verbrennungskammer 48 befindet. Der Begriff „Wirbeln" soll Durchlässe 124 so charakterisieren, dass dieselben konfiguriert sind, um einen kreisförmigen oder wirbelnden Fluss von Fluid (Verbrennungsgasen) in der Kammer 122 auf den Eintritt von der Verbrennungskammer 48 hin zu erreichen. Zu diesem Zweck können die Durchlässe 124 in einem schiefen Winkel derart durch den Partitionswandabschnitt 110 gebohrt sein, dass Gase in die Kammer 122 eng tangential zu der inneren zylindrischen Oberfläche des Partitionswandabschnitts 110 eintreten. Die Vorzüge, die durch eine Verwendung der Wirbeldurchlässe 124 erreicht werden, sind in der angeführten Anmeldung Seriennummer 08/800,189 offenbart.
Von der Wirbelkammer 122 erfolgt ein Gasfluss durch gleichwinklig beabstandete Wirbeldurchlässe 126 in dem Partitionswandabschnitt 108 in eine ringförmige Kammer 128. Wirbeldurchlässe 130 in der zylindrischen Wand 16 ermöglichen einen Gasfluss von der ringförmigen Kammer 128 in eine ringförmige Verteilerkammer 132, die zwischen einer äußeren zylindrischen Hülle 134 und der zylindrischen Wand 16 bereitgestellt ist. Bevorzugt ist ein Ring 135 eines porösen Mediums aus einem geeigneten Wärmeaustauschmaterial, wie z. B. geflochtene Stahlmaschensiebe, in der Verteilerkammer 132 positioniert, durch den die Gase strömen und auf dem Weg zu einer Mehrzahl von Abzugslöchern 136 in der Hülle 134, die zu dem Airbag 12 führen, abgekühlt werden.
Es ist für Fachleute ersichtlich, dass verschiedene Modifizierungen und Variationen bei der Fahrzeuginsassenzurückhaltevorrichtung der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne von der Wesensart der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann das Dämpfungsfluid ein elektro-rheologisches Fluid aufweisen, dessen Viskosität durch ein elektrisches Feld gesteuert wird, um die Flussgeschwindigkeit durch die Öffnung 92 und somit die Dämpfkraft zu variieren, die gegen den Rückwärtshub des regenerativen Pumpkolbens 30 ausgeübt wird. Fachleute werden auch erkennen, dass die gewünschte modulierte Dämpfung des regenerativen Pumphubs des Kolbens anstatt mit einem rheologischen hydraulischen Fluid durch ein Variieren der Öffnungsfläche der Öffnung 92 erreicht werden könnte, um die Flussgeschwindigkeit eines herkömmlichen hydraulischen Dämpffluids durch die Öffnung zu variieren. Somit soll der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung Modifizierungen und Variationen derselben abdecken, vorausgesetzt dieselben fallen in die Wesensart der angehängten Ansprüche.

Claims

Eine Airbag-Aufblasvorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: ein Gehäuse (16); eine Verbrennungskammer (48), die in dem Gehäuse (16) bereitgestellt ist; ein Reservoir (49), das in dem Gehäuse (16) bereitgestellt ist, zum Aufnehmen eines Flüssigtreibmittels (50); einen Kolben (30), der gleitend in dem Gehäuse (16) aufgenommen ist und der einen ersten Kolbenkopf (32) aufweist, der die Verbrennungskammer (48) von dem Flüssigtreibmittelreservoir (49) trennt; einen Einspritzdurchlass (51); einen pyrotechnischen Initiator (62), der ansprechend auf einen Fahrzeugunfall zur Detonation gebracht wird, um die Verbrennungskammer (48) mit Druck zu beaufschlagen und Flüssigtreibmittel, das während eines regenerativen Pumphubs des Kolbens (30) von dem Reservoir (49) durch den Einspritzdurchlass (51) in die Verbrennungskammer (48) eingespritzt wird, zu zünden, wobei eine Verbrennung des eingespritzten Flüssigtreibmittels Airbag-Aufblasgase erzeugt; und gekennzeichnet durch eine Steuerung (106), die ein rheologisches Fluid und einen hydraulischen Dämpfer umfasst zum Ausüben einer variablen Verzögerungskraft auf den regenerativen Pumphub des Kolbens gemäß zumindest einem Unfallparameter, wodurch eine Geschwindigkeit eines Airbag-Aufblasens während eines Airbag-Einsatzes geregelt wird.
Die Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der hydraulische Dämpfer eine Dämpfkammer (46) umfasst, die das rheologische Fluid (83) enthält, und der Kolben (30) einen zweiten Kolbenkopf (36) umfasst, der gleitend in der Dämpfkammer (46) aufgenommen ist.
Die Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die Dämpfkammer (46) ferner eine Öffnung (92) umfasst, durch die das rheologische Fluid (83) durch den zweiten Kolbenkopf (36) während des regenerativen Pumphubs des Kolbens ausgestoßen wird, wobei die Steuerung (106) wirksam ist, um eine Geschwindigkeit eines Flusses des rheologischen Fluids durch die Öffnung (92) einstellbar zu steuern.
Die Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der das rheologische Fluid (83) ein magneto-rheologisches Fluid ist.
Die Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der das rheologische Fluid (83) ein magneto-rheologisches Fluid ist, und die Steuerung (106) ferner einen Elektromagneten (86) umfasst zum Erzeugen eines Magnetfeldes, um eine Viskosität des Flusses des magneto-rheologischen Fluids durch die Öffnung (92) zu variieren.
Die Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der die Steuerung (106) ferner folgende Merkmale umfasst: eine Mehrzahl von Sensoren (94, 96, 98, 100, 102) zum Erzeugen von Signalen, die Insassen- beziehungsweise Kollisionsparameter anzeigen, und eine zentrale Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten der Sensorsignale, um eine Stromerregung des Elektromagneten (86) variabel zu modulieren.
Die Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 5, die ferner eine Aufnahmekammer (24) umfasst zum Wiedergewinnen des magneto-rheologischen Fluids (83), das durch die Öffnung (92) ausgestoßen wird.
Die Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der die Dämpf- und die Aufnahmekammer (46, 24) konzentrisch in dem Gehäuse (16) angeordnet sind, und der zweite Kolbenkopf (36) eine ringförmige Konfiguration aufweist und mit dem ersten Kolbenkopf (32) durch einen zylindrischen Mantel (34) verbunden ist.
Die Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 8, bei der die Aufnahmekammer (24) eine Lüftungsöffnung (81), die zum atmosphärischen Druck offen ist, und einen ringförmigen Kolben (80) umfasst, der gleitend in der Aufnahmekammer (24) zwischen der Öffnung (92) und der Lüftungsöffnung (81) aufgenommen ist.
Die Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Einspritzdurchlass (51) teilweise durch ein Loch durch den ersten Kolbenkopf (32) definiert ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der der Einspritzdurchlass (51) ferner durch ein sich nach vorne erstreckendes Nadelventilelement (54, 22) definiert ist, das durch das Loch vorsteht, um einen Öffnungsbereich des Einspritzdurchlasses (51) zu steuern.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 11, bei der das Nadelventilelement (54, 22) einen Endabschnitt (54) umfasst, der vor der Detonation des pyrotechnischen Initiators in einer Fluidabdichtungsbeziehung mit dem Loch angeordnet ist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 12, bei der das Nadelventilelement (54, 22) winklig beabstandete, sich längs erstreckende Peripherieoberflächenrillen (52) umfasst, die einen differentialen Öffnungsbereich des Einspritzdurchlasses (51) während des regenerativen Pumphubs des Kolbens (30) definieren.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der das Nadelventilelement (54, 22) eine Röhrenform aufweist, die an einem hinteren Ende eine Zündladung (62) aufnimmt und einen sich nach vorne erstreckenden Hohlraum, der eine Aktivatorladung (72) des pyrotechnischen Initiators aufnimmt, wobei der Endabschnitt des Nadelventilelements eine Öffnung von dem Aktivatorladungshohlraum in die Verbrennungskammer umfasst, wobei die Öffnung normalerweise durch eine zerbrechliche Abdichtung verschlossen ist.
Die Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Steuerung (106) wirksam ist, um eine Viskosität des rheologischen Fluids (83) zu variieren.
Die Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 15, bei der die Dämpfkammer (46) eine Öffnung (92) umfasst, durch die das rheologische Fluid durch den Kolbenpumphub mit einer Geschwindigkeit gepumpt wird, die durch die Viskosität des rheologischen Fluids bestimmt ist.
Eine Insassenzurückhaltevorrichtung zum Einbau in ein Fahrzeug, die folgende Merkmale aufweist: einen Airbag (12); und eine Airbag-Aufblasvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.