DE10316026B4

DE10316026B4 - Entgasungssystem für Airbag

Info

Publication number: DE10316026B4
Application number: DE10316026A
Authority: DE
Inventors: Chris John Dexter Short; Marshall Lawrence Pinckney Quade; Fred Leslie Plymouth Sole
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2003-04-07
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2023-04-08
Also published as: GB2387152B; DE10316026A1; US6746045B2; US6918613B2; US20040188990A1; GB0307001D0; GB2387152A; US20030189326A1

Abstract

Airbag-Modul (1), umfassend
einen Airbagbehälter (40) mit zumindest einer Seitenwand (44), in der mindestens eine Gaskanalöffnung (46) vorgesehen ist, die mit dem Umgebungsluftdruck in Verbindung steht;
ein Luftkissen (10), das an dem Airbagbehälter (40) befestigt ist;
einen Gasgenerator (20), der mit dem Airbagbehälter (40) zur Bereitstellung von Gas verbunden ist;
eine mit dem Airbagbehälter (40) verbundene Entfaltungstür (30),
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Gasabzugssystem vorgesehen ist, das einen strukturierten Gaskanal (60) mit der Gaskanalöffnung (46) verbindet, wobei der strukturierte Gaskanal (60) schwenkbar mit der Seitenwand (44) verbunden ist, damit vom Gasgenerator (20) bereitgestelltes Gas in die Umgebungsluft austreten kann, wenn sich das Luftkissen (10) in einem im Wesentlichen nicht entfalteten Zustand befindet; und dass
das Gasabzugssystem funktionswirksam ist, um den Abzug von Gas durch die Gaskanalöffnung (46) aus dem Airbagbehälter (40) zu verhindern, wenn sich das Luftkissen (10) in einem im Wesentlichen entfalteten Zustand...

Description

Diese Erfindung betrifft ein Airbag-Modul eines Personenfahrzeuges, das einen Airbagbehälter mit zumindest einer Seitenwand, in der mindestens eine Gaskanalöffnung vorgesehen ist, die mit dem Umgebungsluftdruck in Verbindung steht und ein Luftkissen, das an dem Airbagbehälter befestigt ist sowie einen Gasgenerator, der mit dem Airbagbehälter zur Bereitstellung von Gas verbunden ist und eine mit dem Airbagbehälter verbundene Entfaltungstür enthält.
Es sind Airbag-Module verwendende Insassen-Rückhaltesysteme bekannt. Bei einem Zusammenstoss mit einer vorgegebenen Größenordnung wird ein Luftkissen durch einen Gasgenerator aufgeblasen und im Fahrzeug zum Schutz des Fahrzeuginsassen entfaltet. Das Luftkissen wird in einem hohen Verhältnis von Geschwindigkeit und Kraft entfaltet, das optimiert ist, um einen breiten Bereich von Insassen unter verschiedenen Bedingungen zu schützen. Es gibt jedoch Zeitpunkte, wo das Entfalten eines Luftkissens nicht wünschenswert ist, beispielsweise wenn sich ein Fahrzeuginsasse zu nahe an dem Airbag befindet, so dass eine normale Entfaltung des Airbags eine Verletzung bei dem Insassen verursachen kann. Ein Insasse, der zu nahe an dem Airbag ist, wird als nicht an seinem Platz befindlich genannt. Es sind verschiedene Entwürfe von Airbag-Modulen entwickelt worden, um die durch Entfaltung eines Airbags bewirkten Druck und Kraft auf einen nicht an seinem Platz befindlichen Insassen zu reduzieren. Zum Beispiel nutzen einige Systeme Gasabzüge an dem Luftkissen, die öffnen und die durch den Gasgenerator erzeugten Gase freigeben, wenn sich der Airbag entfaltet.
Diese Systeme steuern jedoch nur Verhältnis und Größe einer Entfaltung des Luftkissens in einer vorbestimmten Art und Weise, was sie als Reaktion auf die Position des Insassen jedoch nicht machen.
Aus der gattungsbildenden US-Patentschrift 6,082,765 ist ein Airbag-Modul mit Entlüftung des fließenden Mediums bekannt, der einen aus zwei gegeneinander verschiebbaren, nur an einer Seite offenen Behälterteilen bestehenden Airbag-Behälter und einen mit dem Airbag-Behälter zur Bereitstellung von Gas verbundenen Gasgenerator aufweist. Das äußere Behälterteil enthält an seiner Vorderseite eine mit einer Sollbruchstelle versehene Entfaltungstür, die bei Auslösung des Airbags das am Airbag-Behälter befestigte Luftkissen in den Fahrgastraum frei setzt und an zwei Seitenwänden eine Öffnung aufweist. Das innere Behälterteil ist bis auf die zur Entfaltungstür hin offene Seite und je eine Öffnung in zwei Seitenwänden geschlossen. Bei nicht entfaltetem Airbag stehen sich die beiden Öffnungen im inneren und äußeren Behälterteil gegenüber, die mit dem Umgebungsluftdruck in Verbindung stehen. Bei Auslösung des Airbag wird das innere Gehäuseteil nach hinten verschoben. Damit stehen sich die Öffnungen in den beiden Gehäuseteilen nicht mehr gegenüber und es kann kein Gas nach außen entweichen. Diese Konstruktion ist sehr aufwändig, erfordert Präzision in der Fertigung und ist unter den rauen Bedingungen bei Kraftfahrzeugen störanfällig.
Eine Ausführung eines anderen Systems, das in der US-Patentschrift 6,206,408 als Airbag-Modul-Notfall-Entlüftungs-System offenbart ist, nutzt Gasabzüge an der Seitenwand des Airbag-Behälters, die zu Anfang geöffnet sind und stellbar schließen, wenn auf den Entfaltungszugang keine äußere Kraft ausgeübt wird. Wenn auf den Entfaltungszugang eine äußere Kraft ausgeübt wird, bleiben die Gasabzüge geöffnet und das Gas wird durch sie hindurch geblasen, wodurch eine Entfaltung des Luftkissens verhindert wird. Diese Vorrichtung ist jedoch auch äußerst kompliziert herzustellen und macht einen Schiebemechanismus mit einer exakten Führung erforderlich.
Von daher liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Airbag-Modul für ein Rückhaltesystem für Insassen vorzuschlagen, das ein Luftkissen nicht völlig entfaltet, wenn sich der Fahrzeuginsasse nicht an seinem Platz befindet und das eine einfache Konstruktion aufweist.
Das Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Lösung geht von einem Airbag-Modul mit einem direkten Gasabzug für Gas des Airbag-Gasgenerators in die Umgebungsluft, wenn auf den Entfaltungszugang eine äußere Kraft ausgeübt wird, aus. Wird auf den Entfaltungszugang keine äußere Kraft ausgeübt, dann entfaltet sich das Luftkissen normalerweise durch den Entfaltungszugang und in den Fahrgastraum hinein.
Das Airbag-Modul umfasst als bekannte Merkmale einen Airbag-Behälter mit zumindest einer Seitenwand, wobei die zumindest eine Seitenwand mindestens eine Gaskanalöffnung aufweist, die mit der Umgebungsluft in Verbindung steht, ein an dem Behälter befestigtes Luftkissen, einen an dem Airbag-Behälter befestigten Gasgenerator zur Bereitstellung von Gas und einen an dem Behälter befestigten Entfaltungszugang.
Erfindungsgemäß verbindet das Gasabzugssystem einen strukturierten Gaskanal mit mindestens einer Gaskanalöffnung und bewirkt den Abzug von durch den Gasgenerator bereitgestelltem Gas in die Umgebungsluft, wenn auf den Entfaltungszugang eine äußere Kraft aufgebracht wird. Ein Abzugsystem, das den strukturierten Gaskanal mit der mindestens einen Gaskanalöffnung verbindet ist funktionsfähig, um den Abzug von Gas durch die Gaskanalöffnung aus dem Behälter zu verhindern, wenn sich das Luftkissen in einem im Wesentlichen entfalteten Zustand befindet.
In einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das Gasabzugssystem einen Gaskanal aus nichtporösem Gewebe, der den strukturierten Gaskanal mit der Seitenwand verbindet, die sich in der Nähe der Gaskanalöffnung befindet, und ein Halteseil, welches das Luftkissen mit dem strukturierten Gaskanal verbindet. Bei einer normalen Entfaltung des Luftkissens wird das Luftkissen durch den Gasgenerator aufgeblasen, wodurch das Halteseil straff gezogen wird und der strukturierte Gaskanal sowie der Gaskanal aus nichtporösem Gewebe in eine Position geschwenkt werden, in der der nichtporöse Gaskanal die Gaskanalöffnung blockiert und das Entweichen von Gas und Gasverlust verhindert werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst das Abzugssystem einen Gaskanal aus nichtporösem Gewebe, der den strukturierten Gaskanal mit der Gaskanalöffnung verbindet, und ein Zusammenziehseil, das an dem Luftkissen befestigt ist und den Gaskanal aus nichtporösem Gewebe umgibt, wodurch eine Entfaltung des Luftkissens bewirkt, dass das Zusammenziehseil den Gaskanal aus nichtporösem Gewebe zusammenzieht, was den Abzug von Gas durch die Gaskanalöffnung verhindert.
Nachfolgend werden an Hand einer schematischen Zeichnung der Zweck und das Ziel der Erfindung näher beschrieben.
Es zeigen:
1: einen Querschnitt des Airbag-Moduls der vorliegenden Erfindung mit einem ersten Ausführungsbeispiel im nicht entfalteten Zustand;
2: einen Querschnitt des ersten Ausführungsbeispiels des Airbag-Moduls der vorliegenden Erfindung mit dem entfalteten Airbag;
3: einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des Airbag-Moduls im nicht entfalteten Zustand; und
4: einen Querschnitt des Ausführungsbeispiels des Airbag-Moduls nach 3 mit dem entfalteten Airbag.
Im Folgenden werden identische Bezugszeichen für identische oder funktionsgleiche Teile verwendet.
In den 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Airbag-Moduls 1 der vorliegenden Erfindung mit dem Luftkissen 10 dargestellt, das nicht entfaltet bzw. entfaltet ist. Das Airbag-Modul 1 umfasst einen Gasgenerator 20, der an einem Behälter 40 befestigt ist, der vorzugsweise ein Verstärkungsblech 42 und Seitenwände 44 aufweist. An zumindest einer Seitenwand 44 ist mindestens eine Gaskanalöffnung 46 vorgesehen, um bei Bedarf Gas in die Umgebungsluft abzulassen. Der Behälter kann kreisförmig gemacht sein, um dadurch nur eine einzige Seitenwand 44 zu haben, oder kann polygonal sein, um mehrere Seitenwände zu haben. Außerdem können mehr als eine Gaskanalöffnung 46 vorhanden sein.
Ein strukturierter Gaskanal 60, der aus zumindest einem halbharten Material hergestellt ist, steht zum Entlüften in die Umgebungsluft mit der Gaskanalöffnung 46 in Verbindung. Der strukturierte Gaskanal 60 muss steif genug sein, um sich nicht durch Wärme und Druck, die durch den Gasgenerator 20 entwickelt werden, oder durch den Montagedruck des Luftkissens 10 zu deformieren. Der strukturierte Gaskanal 60 ist mit den Seitenwänden 44 des Behälters durch einen Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe, das flexibel ist, jedoch keine erhebliche Menge Gas eindringen lässt, schwenkbar verbunden. Der Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe ist durch ein bekanntes Verfahren schwenkbar an der Seitenwand 44 des Behälters befestigt. Der strukturierte Gaskanal 60 kann die Seitenwand direkt schwenkbar verbinden oder kann die Seitenwand 44 durch den Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe indirekt verbinden.
An den Behälterseitenwänden 44 ist unter Verwendung von bekannten Verfahren, wie einem Niet 55, ein Luftkissen 10 befestigt. Mindestens ein einen Luftsack formendes Halteseil 15 ist an einer ersten Stelle 15a mit der Seitenwand 44 und an einer zweiten Stelle 15b mit dem Luftkissen 10 verbunden. Das Luftsack formende Halteseil 15 steuert die entfaltete Form des Luftkissens 10, wie es auf dem Fachgebiet von Rückhaltesystemen bekannt ist. Das Halteseil 15 ist außerdem an einer dritten Stelle 15c mit dem strukturierten Gaskanal 60 verbunden. Ein Entfaltungszugang 30 ist an der Behälterseitenwand 44 unter Verwendung bekannter Befestigungsmittel, wie einem Niet 50, befestigt.
Während einer normalen Entfaltung des Luftkissens 10 gemäß 2 beginnt der Gasgenerator 20 das Aufblasen des Luftkissens durch bekannte Verfahren, indem die Gasgeneratordüsen 25 verwendet werden. Das Luftkissen 10 dehnt sich aus und beginnt, eine Kraft auf den Entfaltungszugang 30 auszuüben. Ein größerer Teil des durch den Gasgenerator 20 erzeugten Gases tritt ein, indem es das Luftkissen 10 ausdehnt, während eine kleinere Menge durch die Gaskanalöffnung 46 herausgelassen werden kann. Wenn sich in dem Luftkissen 10 genug Gas angesammelt hat, entfaltet sich das Luftkissen auf normale Art und Weise, indem es den Entfaltungszugang 30 durchbricht und sich im Fahrzeug völlig aufbläst, um den Insassen (nicht gezeigt) zu schützen. Wenn sich das Kissen 10 aus dem Behälter 40 heraus entspannt, zieht es das Luftsack formende Halteseil 15 straff, wodurch der strukturierte Gaskanal 60 und der Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe gezogen werden, so dass sie nach oben in die in 2 dargestellte Position schwenken. In dieser Stellung versperrt der Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe die Gaskanalöffnung 46, womit sich das Luftkissen 10 vollständig aufblasen kann.
Wenn jedoch zum Beispiel durch einen nicht an seinem Platz befindlichen Insassen (nicht dargestellt) eine Kraft auf den Entfaltungszugang 30 ausgeübt wird, kann das durch den Gasgenerator 20 erzeugte Gas das Luftkissen 10 nicht bis zu dem Punkt ausdehnen, wo eine Entfaltung des Luftkissens das Luftsack formende Halteseil 15, den strukturierten Gaskanal 60 und den Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe in die in 2 gezeigte Stellung zieht. Stattdessen bleiben die Gaskanäle 60, 65 im Wesentlichen in der in 1 gezeigten Stellung, so dass ein Großteil des Aufblasgases durch den strukturierten Gaskanal 60 und den Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe austritt, womit eine volle Entfaltung des Luftkissens verhindert wird. Damit wird die nicht erwünschte Situation vermieden, dass sich das Luftkissen 10 mit einer erheblichen, eine Verletzung verursachenden, Kraft direkt in den nicht an seinem Platz befindlichen Insassen entfaltet.
Wenn eine spezielle Airbag-Konstruktion kein Luftsack formendes Halteseil umfasst, kann der strukturierte Gaskanal 60 an dem Luftkissen 10 durch ein Halteseil befestigt werden, das speziell für diesen Zweck vorgesehen ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in den 3 und 4 dargestellt. Der strukturierte Gaskanal 60 steht durch einen Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe mit der Gaskanalöffnung 46 im Behälter 40 in Verbindung. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 60 des strukturierten Gaskanals an einer Verstärkungsplatte 42 befestigt, um zu verhindern, dass sie sich bewegt. Ein mit dem Halteseil 15 verbundenes Zusammenziehband 90 ist um den Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe gewickelt. Wenn das Luftkissen 10 genau entfaltet wird, zieht das Halteseil 15 das Zusammenziehband 90 an, wodurch der Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe geschlossen wird und ein Abzug von Gas durch die Gaskanalöffnung 46 verhindert wird.
Wenn jedoch auf den Entfaltungszugang 30 eine äußere Kraft aufgebracht wird, wird ein völliges Entfalten des Luftkissens 10 verhindert, weshalb das Luftsack formende Halteseil 15 nicht genügend an dem Zusammenziehband 90 zieht, um den Kanal 65 aus Gewebe abzuschließen. Der strukturierte Gaskanal 60 und der Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe bleiben geöffnet, und es wird Gas durch diesen in die Umgebungsluft abgelassen.
Alternativ dazu kann das Zusammenziehband 90 den Gaskanal 65 aus nichtporösem Gewebe direkt mit dem Luftkissen 10 verbinden, so dass das sich entfaltende Luftkissen den Gaskanal aus nichtporösem Gewebe zusammenzieht, ohne dass ein Luftsack formendes Halteseil benötigt wird.

Claims

Airbag-Modul (1), umfassend einen Airbagbehälter (40) mit zumindest einer Seitenwand (44), in der mindestens eine Gaskanalöffnung (46) vorgesehen ist, die mit dem Umgebungsluftdruck in Verbindung steht; ein Luftkissen (10), das an dem Airbagbehälter (40) befestigt ist; einen Gasgenerator (20), der mit dem Airbagbehälter (40) zur Bereitstellung von Gas verbunden ist; eine mit dem Airbagbehälter (40) verbundene Entfaltungstür (30), dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasabzugssystem vorgesehen ist, das einen strukturierten Gaskanal (60) mit der Gaskanalöffnung (46) verbindet, wobei der strukturierte Gaskanal (60) schwenkbar mit der Seitenwand (44) verbunden ist, damit vom Gasgenerator (20) bereitgestelltes Gas in die Umgebungsluft austreten kann, wenn sich das Luftkissen (10) in einem im Wesentlichen nicht entfalteten Zustand befindet; und dass das Gasabzugssystem funktionswirksam ist, um den Abzug von Gas durch die Gaskanalöffnung (46) aus dem Airbagbehälter (40) zu verhindern, wenn sich das Luftkissen (10) in einem im Wesentlichen entfalteten Zustand befindet.
Airbag-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gasabzugssystem einen Gaskanal (65) aus nichtporösem Gewebe, der den strukturierten Gaskanal (60) mit der Seitenwand (44) in der Nähe der Gaskanalöffnung (46) verbindet, und ein Halteseil (15), das den strukturierten Gaskanal (60) mit dem Luftkissen (10) verbindet, aufweist, wobei das Luftkissen (10) während einer Entfaltung aufgeblasen wird, wodurch das Halteseil (15) straff gezogen wird und der strukturelle Gaskanal (60) und der Gaskanal (65) aus nichtporösem Gewebe in eine Position geschwenkt werden, in der der nichtporöse Gaskanal (65) die Gaskanalöffnung (46) versperrt.
Airbag-Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der strukturierte Gaskanal (60) halbhart ist.