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Dokumentenidentifikation DE602004005440T2 29.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001620292
Titel AIRBAG-MODUL MIT GESTEUERTER ENTLÜFTUNG VON AUFBLASGAS
Anmelder KEY SAFETY SYSTEMS, INC., Sterling Heights, Mich., US
Erfinder FORD, Brian, Mt. Clemens, MI 48043, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 602004005440
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 09.02.2004
EP-Aktenzeichen 047095153
WO-Anmeldetag 09.02.2004
PCT-Aktenzeichen PCT/US2004/003868
WO-Veröffentlichungsnummer 2004094201
WO-Veröffentlichungsdatum 04.11.2004
EP-Offenlegungsdatum 01.02.2006
EP date of grant 21.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.2007
IPC-Hauptklasse B60R 21/239(2006.01)A, F, I, 20060309, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B60R 21/20(2006.01)A, L, I, 20060309, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Airbagmodul und ein Betätigungselement zum selektiven Umleiten von Aufblasgasen vom Inneren eines Airbags.

Airbagmodul umfassen einen Airbag und eine Airbag-Aufblasvorrichtung. Wenn sie durch ein Aufprall-Erkennungssystem ausgelöst wird, stellt die Airbag-Aufblasvorrichtung ein Gas zum Aufblasen des Airbags bereit. Dann dient der aufgeblasene Airbag für einen Fahrzeuginsassen als Polster gegen eine Verletzung.

Die Position des Fahrzeuginsassen in Bezug auf den Airbag kann die Wirksamkeit des Airbags als Polster beeinträchtigen. Falls der Fahrzeuginsasse dem Airbag zu nahe ist, kann das vollständige Aufblasen des Airbags zu einer weniger als optimalen Polsterung führen. Es ist wünschenswert, den Airbag auf weniger als das gesamte Fassungsvermögen aufzublasen, wenn der Fahrzeuginsasse dem Airbag zu nahe ist.

Es gibt Technologie, welche die Position des Fahrzeuginsassen erkennen kann. Mit dieser Technologie ist es möglich, den Airbag auf weniger als das gesamte Fassungsvermögen aufzublasen, falls der Fahrzeuginsasse dem Airbag zu nahe ist. Eine Zweiphasen-Aufblasvorrichtung kann den Airbag auf diese Weise aufblasen, mit einer ersten Phase, die den Airbag teilweise aufbläst, während eine zweite Phase, falls sie ausgelöst wird, den Airbag auf das gesamte Fassungsvermögen füllt. Eine Zweiphasen-Aufblasvorrichtung ist im Allgemeinen teurer als eine Einphasen-Aufblasvorrichtung. Es wäre wünschenswert, eine praktisch unendliche Vielfalt an Aufblasniveaus bereitzustellen. Als Alternative zu einer Zweiphasen-Aufblasvorrichtung stellt die vorliegende Erfindung ein Airbagmodul bereit, welches das Aufblasgas vom Airbag weg ableitet, wenn der Airbag ein angemessenes Aufblasniveau erreicht hat.

US-A-2001/0038201 als der nächste Stand der Technik offenbart ein Airbagmodul, wobei das Airbaggehäuse eine Klappe hat, die unter dem Druck der durch die Aufblasvorrichtung erzeugten Gase nach außerhalb des Gehäuses gebogen werden kann, um den Druck innerhalb des Airbags zu verringern. Es wird ein Kolben bereitgestellt, der durch eine Treibladung betätigt werden kann, um zu vermeiden, dass die Klappe nach außerhalb des Gehäuses gebogen wird, und folglich die vollständige Menge der Gase zum Airbag zu richten.

US-A-2001/035638 offenbart ein Klappenventil, das eine oder zwei Ventilplatten umfasst, die durch wenigstens ein Streifenelement in einer geschlossenen Position gegen die Gase aus der Aufblasvorrichtung gehalten werden. Ein Druckerzeuger stellt, wenn erforderlich, Druck bereit, um das Streifenelement zu verformen und zu bewirken, dass sich die Klappen öffnen.

EP-A-1590211, am 26.8.2004 veröffentlicht als WO 2004/071820 A1, – ein Dokument, das nur nach Art. 54(3) relevant ist – offenbart ein Airbagmodul, wobei die Klappe durch eine Zünderbaugruppe betätigt wird, die möglicherweise einen Kolben einschließt, der in dem Treibladungsgehäuse untergebracht ist, das unmittelbar am Airbaggehäuse angebracht ist.

Das Airbagmodul der vorliegenden Erfindung wird durch die Merkmale von Anspruch 1 definiert und umfasst einen Airbag, der durch eine Öffnung im Airbag aufgeblasen werden kann. Eine Aufblasvorrichtung erzeugt ein Aufblasgas, das während des Entfaltens durch die Öffnung im Airbag hindurchgeht. Anders als bekannte Systeme verwendet die Erfindung eine Klappe, welche die Öffnung im Airbag öffnet und schließt. Typischerweise wird die Klappe in der offenen Position gehalten, um zu ermöglichen, dass das Aufblasgas während des Entfaltens durch den Airbag hindurchgeht. Wenn der Airbag ein angemessenes Aufblasniveau erreicht hat, wird eine Treibladung gezündet und erzeugt ein Gas, das die Klappe von der offenen Position zur geschlossenen Position bewegt. Wenn sie gezündet wird, kann die Treibladung jedoch einen Lichtblitz ausstrahlen und Restteilchen in den Fahrgastraum ausstoßen. Während dieses Licht und diese Teilchen keinesfalls gefährlich sind, können sie während eines Fahrzeugzusammenstoßes einen Fahrzeuginsassen alarmieren. Daher besteht ein Bedarf an einem Airbagmodul und einem Betätigungselement, die diese unerwünschten Wirkungen unterdrücken. Um sowohl Licht als auch Restteilchen daran zu hindern, in den Fahrgastraum zu entweichen, deckt ein Hohlkörper den Raum ab, wo die Treibladung reagiert. Der Hohlkörper kann einen Hohlkörper umfassen, der den Ausströmraum umschließt. Die Treibladung kann in dem Hohlkörper angeordnet sein. Durch das Einschließen der Treibladungsreaktion schirmt der Hohlkörper den Fahrgastraum gegenüber dem Licht und den Teilchen, die durch die Treibladung erzeugt werden, ab. Ein Kolben gleitet innerhalb des Hohlkörpers, um die Kraft der Treibladung zu steigern und mit der Klappe zusammenzustoßen, um die Öffnung im Airbag zu schließen.

Die Merkmale und Vorzüge dieser Erfindung werden offensichtlich aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den Zeichnungen der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform.

1 illustriert ein Airbagmodul mit Airbag, Aufblasvorrichtung, Klappe und Betätigungselement, mit der Klappe in einer offenen Position.

2 illustriert das Airbagmodul von 1, mit der Klappe in einer geschlossenen Position.

3 ist eine Nahaufnahme des Airbagmoduls von 1 und 2, die das Betätigungselement mit dem Kolben in Berührung mit der Klappe hervorhebt.

4 ist eine Querschnittsansicht des Betätigungselements in Ruheposition, die das Treibladungsgehäuse, den Kolben und den Hohlkörper zeigt.

5 illustriert das Betätigungselement von 4 in betätigter Position.

6 ist eine perspektivische Ansicht des Treibladungsgehäuses von 4 und 5.

7 ist eine perspektivische Ansicht der Kolbens von 4 und 5.

8 ist eine perspektivische Ansicht des unteren Gehäuses des Hohlkörpers von 4 und 5.

9 ist eine perspektivische Ansicht des oberen Gehäuses des Hohlkörpers von 4 und 5.

1 zeigt ein Airbagmodul 10 nach der vorliegenden Erfindung. Das Airbagmodul umfasst einen Airbag 14 mit einer Öffnung 18 in dem Airbag und eine Airbag-Aufblasvorrichtung 20. Die Airbag-Aufblasvorrichtung 20 und der Airbag 14 sind an einem Airbaggehäuse 13 befestigt. Ein Aufprallsensor 17 ist mit einem Steuergerät 16 verbunden, das die Airbag-Aufblasvorrichtung 20 anweist, ein Aufblasgas 25 bereitzustellen und den Airbag 14 zu entfalten, falls der Aufprallsensor 17 Aufprallerkennungsdaten weiterleitet, die einen Aufprall einer vorbestimmten Stärke anzeigen. Während des Airbagentfaltens bläst die Airbag-Aufblasvorrichtung 20 den Airbag 14 auf, wobei das Aufblasgas 25 entweder ein gespeichertes Gas oder ein durch eine chemische oder eine andere physikalische Reaktion erzeugtes Gas ist. Die Airbag-Aufblasvorrichtung 20 hat Öffnungen 21, die das Aufblasgas 25 durch die Öffnung 18 im Airbag in den Airbag 14 zuführen. Wenn sich der Airbag 14 aufbläst, bestimmt ein Fahrzeuginsassen-Positionssensor 19 die Position eines Fahrzeuginsassen im Verhältnis zum Airbag 14 und leitet dieses Signal zum Steuergerät 16 weiter. Falls der Airbag 14 auf der Grundlage der Position des Fahrzeuginsassen zu wenig aufgeblasen ist, bleibt eine Klappe 22 in einer ersten Position 26 (einer offenen Position), was ermöglicht, dass das Aufblasgas 25 weiter durch die Öffnung 18 in den Airbag 14 strömt.

Wenn auf der Grundlage der Position des Fahrzeuginsassen das angemessene Aufblasniveau für den Airbag 14 erreicht wird, weist das Steuergerät 16 ein Betätigungselement 23 an, eine Treibladung 34 zu zünden. Die Treibladung 34 zündet und verwandelt sich schnell in ein sich ausdehnendes Gas, das bewirkt, dass sich die Klappe 22 in der Richtung einer zweiten Position 30 bewegt, um die Öffnung 18 im Airbag abzudecken und das weitere Aufblasgas 25 vom Airbag 14 weg abzulenken.

3 illustriert, wie das Betätigungselement 23 bewirkt, dass sich die Klappe 22 zu einer zweiten Position 30 hin bewegt. Wenn der Airbag 14 ein angemessenes Aufblasniveau erreicht hat, weist das Steuergerät 16 das Betätigungselement 23 an, einen Kolben 58 in einer durch einen Pfeil A angezeigten Richtung zur Klappe 22 hin vorzutreiben. Der Kolben 58 stößt mit der Klappe 22 zusammen und verleiht der Klappe 22 einen Impuls, der sie zwingt, sich an einer Rinne 200 zu biegen, so dass der untere Abschnitt 202 der Klappe in der durch einen Pfeil B angezeigten Richtung zu einer zweiten Position 30 hin schwenken kann. Das Aufblasgas 25 aus dem Öffnungen 21 der Aufblasvorrichtung 20 kann dazu beitragen, die Klappe 22 zur zweiten Position 30 hin zu bewegen, wenn der Impuls der Klappe 22 in der durch den Pfeil B angezeigten Richtung die Klappe 22 in die Bahn des Aufblasgases 25 trägt.

4 ist eine Querschnittsansicht des Betätigungselements 23 im Verhältnis zu der Klappe 22, wobei das Betätigungselement 23 in Ruhe ist. Hier ist die Treibladung 34 innerhalb eines Treibladungsgehäuses 86 enthalten, das ein Hohlzylinder ist, der die Treibladung 34 aufnimmt. 6 ist eine perspektivische Ansicht des Treibladungsgehäuses 86. In 4 wird das Treibladungsgehäuse 86 selbst innerhalb eines Hohlzylinders eines Hohlkörpers 42 getragen, der ein Hohlkörperinneres 46 hat, das ein zylindrischer Hohlraum ist. Der Hohlkörper 42 hat eine erste Öffnung 51 und eine zweite Öffnung 53 in demselben. Die erste Öffnung 51 nimmt das Treibladungsgehäuse 86 sowie das obere Gehäuse 102 auf, während die zweite Öffnung 53 den Kolben 58 aufnimmt.

Das Betätigungselement 23 setzt den Hohlkörper 42 ein, um einen Fahrzeuginsassen gegenüber Licht und Teilchen abzuschirmen, die während der Betätigung des Betätigungselements 23 durch die Treibladung 34 freigesetzt werden, während doch ermöglicht wird, dass das Betätigungselement 23 die Klappe 22 zur zweiten Position 30 hin bewegt. Der Hohlkörper 42 kann ein oberes Gehäuse 102 und ein unteres Gehäuse 106 umfassen, obwohl der Hohlkörper 42 eine einteilige Auslegung haben kann. Das Treibladungsgehäuse 86 kann innerhalb des oberen Gehäuses 102 durch eine Presspassung getragen werden. 4 zeigt ebenfalls den Kolben 58, ebenfalls ein Hohlzylinder, der oben auf dem Treibladungsgehäuse 86 ruht und innerhalb des unteren Gehäuses 106 des Hohlkörpers 42 angeordnet ist.

Das Treibladungsgehäuse 86 hat einen ersten elektrischen Kontakt 90 und einen zweiten elektrischen Kontakt 94. Die elektrischen Kontakte 90, 94 sind in elektrisch leitfähiger Verbindung mit der Treibladung 34 oder einer Zündladung (nicht gezeigt) in der Nähe der Treibladung 34. Um das Betätigungselement 23 zu betätigen, sendet das Steuergerät 16 ein elektrisches Signal durch einen Kabelbaum 27 zu den elektrischen Kontakten 90, 94, das die Treibladung 34 oder die Zündladung zündet.

In 5 zündet, wenn Strom durch den ersten und den zweiten elektrischen Kontakt 90, 94 geleitet wird, die Treibladung 34 innerhalb des Treibladungsgehäuses 86 und erzeugt Gas, Licht und Restteilchen innerhalb eines Ausströmraums 38 des Hohlkörperinneren 46. Das Treibladungsgehäuse 86bricht bei diesen Vorgang auf. Weil diese Reaktion innerhalb des Hohlkörperinneren 46 des Hohlkörpers 42 geschieht, verhindert der Hohlkörper 42, dass Licht und Teilchen in einer bedeutsamen Menge in einen Fahrgastraum eines Fahrzeugs entweichen.

Zur gleichen Zeit kann das Betätigungselement 23, ohne dieses Licht und diese Teilchen freizusetzen, den Druck von dem Gas der Treibladung 34 zur Klappe 22 übertragen. Ein Kolben 58 kann frei innerhalb des Hohlkörpers 42 längs der durch einen Pfeil A angezeigten Richtung gleiten. Wenn sich der Druck von der Ausdehnung des durch die Treibladung 34 erzeugten Gases aufbaut, bewegt sich der Kolben 58 längs der durch den Pfeil A angezeigten Richtung in die Klappe 22 und verleiht der Klappe 22 einen Impuls zu einer zweiten Position 30 hin.

Um den Druckanstieg innerhalb des Hohlkörperinneren 46 zu entlasten, kann der Kolben 58 ebenfalls mit einem Abzug 82, hier einem Loch, versehen sein. Der Abzug 82 ist ausreichend klein, damit unbedeutende Mengen an Licht und Teilchen durch den Abzug aus dem Hohlkörper 42 austreten. Wegen der Position des Abzugs 82 am Kolben 58 kann die Klappe 22 das Licht verbergen und die Teilchen umlenken, die aus dem Abzug 82 entweichen.

Um zu verhindern, dass Teilchen und Licht in den Fahrgastraum entweichen, hat das Betätigungselement 23 ein Merkmal, das den Kolben 58 am Hohlkörper 42 festhält. In 5 hat der Hohlkörper 42 einen Flansch 74, der umlaufend um das Hohlkörperinnere 46 des Hohlkörpers 42 um eine zweite Öffnung 53 vorspringt. Der Flansch 74 stellt einen Anschlag für eine Sperre 78 des Kolbens 58 bereit, um zu verhindern, dass der Kolben 58 während der Betätigung vollständig aus dem Hohlkörper 42 ausgestoßen wird. Wenn sich das Betätigungselement 23 in einer betätigten Position 66 befindet, ist die Sperre 78 in Berührung mit dem Flansch 74. Der Kolben 58 und der Hohlkörper 42 sind zylindrisch. Der Kolben 58 hat einen ersten Kolbendurchmesser D2 und einen zweiten Kolbendurchmesser D3. Die zweite Öffnung 53 hat einen Hohlkörperdurchmesser D1. Der erste Kolbendurchmesser D2 ist größer als der Hohlkörperdurchmesser D1, wodurch verhindert wird, dass sich der Kolben 58 über die Sperre 78 hinaus erstreckt. Der zweite Kolbendurchmesser D3 kann durch die zweite Öffnung 53 hindurchgehen, weil der zweite Kolbendurchmesser D3 geringer ist als der Hohlkörperdurchmesser D1. Folglich wird während der Betätigung ein Abschnitt des Kolbens 58 innerhalb des Hohlkörpers 42 festgehalten, während sich ein anderer Abschnitt durch eine zweite Öffnung 53 in eine Berührung mit der Klappe 22 erstreckt.

In 7 hat der Kolben 58 einen Abzug 82, in diesem Beispiel ein Loch. Der Kolben 58 ist allgemein zylindrisch und hat einen Hohlraum 59 zum Aufnehmen eines Abschnitts des Treibladungsgehäuses 86. In 5 erstreckt sich der Flansch 78 umlaufend um einen Hohlraum 59, der einen Saum bildet, der den Kolben 58 durch Berührung mit dem Flansch 74 am Hohlkörper 42 festhält.

8 ist eine perspektivische Ansicht eines unteren Gehäuses 106 des Hohlkörpers 42, während 9 eine perspektivische Ansicht eines oberen Gehäuses 102 des Hohlkörpers 42 ist. Wie in diesen Abbildungen gezeigt und zuvor angemerkt, umfassen das obere Gehäuse 102 und das untere Gehäuse 106 allgemein zylindrische Formen. Das obere Gehäuse 102 hat eine erste Öffnung 51 und eine zweite Öffnung 53 in demselben. Die erste Öffnung 51 hat einen Gewindeabschnitt 101, der einen Gewindeabschnitt 103 des oberen Gehäuses 106 aufnimmt. Ein Flansch 112 ist am Airbaggehäuse 13 abgebracht und befestigt dadurch nach dem Zünden der Treibladung 34 das Betätigungselement 23 am Airbaggehäuse 13. Zusätzlich ruht das Treibladungsgehäuse 86 auf einer Stützfläche 110 des oberen Gehäuses 102, um ebenfalls zu verhindern, dass sich das Treibladungsgehäuse 86 im Verhältnis zum Airbaggehäuse 13 bewegt. Der Flansch 112 ist mit einer ebenen Fläche 114 versehen, die sich an einer spezifischen Position in Verhältnis zur Position der elektrischen Kontakte 90, 94 befindet, um das Ausrichten des Betätigungselements 23 auf den Kabelbaum 27, der das Steuergerät 16 mit dem Betätigungselement 23 verbindet, zu unterstützen.


Anspruch[de]
Airbagmodul (10), das Folgendes umfasst:

einen Airbag (14), der durch eine Öffnung (18) im Airbag aufgeblasen werden kann,

eine Airbag-Aufblasvorrichtung (20) zum Zuführen eines Aufblasgases durch die Öffnung (18) im Airbag (14),

ein Airbaggehäuse (13), an dem die Airbag-Aufblasvorrichtung (20) und der Airbag (14) befestigt sind,

eine Klappe (22), die am Gehäuse befestigt ist, wobei die Klappe (22) bewegt werden kann von einer ersten Position, die es ermöglicht, dass Aufblasgas durch die Öffnung (18) im Airbag (14) strömt, und einer zweiten Position, die das Aufblasgas von der Öffnung (18) im Airbag (14) weg ablenkt, und

ein Treibmittel (34), das in der Lage ist, in einen Ausströmraum (38) auszuströmen, wobei das Treibmittel (34) die Klappe (22) zwischen der ersten Position und der zweiten Position bewegt, wenn es ausströmt, und

einen Hohlkörper (42), der den Ausströmraum (38) wenigstens teilweise abdeckt,

einen Kolben (58) im Hohlkörper (42), der im Hohlkörper gleiten kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (58) eine betätigte Position anschließend an das Ausströmen des Treibmittels (34) in den Ausströmraum (38) und eine Ruheposition vor dem Ausströmen des Treibmittels in den Ausströmraum hat, wobei wenigstens ein Abschnitt des Kolbens (58) in der betätigten Position weiter aus dem Hohlkörper (42) vorsteht als in der Ruheposition derart, dass wenigstens ein Abschnitt des Kolbens (58) in der betätigten Position die Klappe (22) berührt, was der Klappe einen Impuls verleiht, um zu bewirken, dass sich die Klappe (22) zur zweiten Position bewegt.
Airbagmodul (10) nach Anspruch 1, wobei das Treibmittel (34) im Hohlkörper (42) gespeichert wird. Airbagmodul (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Hohlkörper (42) einen Flansch (74) hat, der sich in der betätigten Position in Berührung mit einer Sperre (78) am Kolben (58) befindet. Airbagmodul (10) nach einem der Ansprüche 1–3, das eine Entlüftungsöffnung (82) in Verbindung mit dem Hohlkörper (42) einschließt. Airbagmodul (10) nach einem der Ansprüche 1–4, das ein Treibmittelgehäuse (86), welches das Treibmittel speichert, einschließt, wobei das Treibmittelgehäuse (86) einen ersten elektrischen Kontakt (90) und einen zweiten elektrischen Kontakt (94) in Verbindung mit dem Treibmittel (34) hat, wobei das Treibmittelgehäuse (86) im Hohlkörper (42) aufgenommen wird. Airbagmodul (10) nach einem der Ansprüche 1–5, wobei der Hohlkörper (42) eine Öffnung mit einem Hohlkörperdurchmesser (D1) hat und der Kolben (58) einen ersten Kolbendurchmesser (D2) und einen zweiten Kolbendurchmesser (D3) hat, wobei der erste Kolbendurchmesser (D2) größer ist als der Hohlkörperdurchmesser (D1) und der zweite Kolbendurchmesser (D3) kleiner ist als der Hohlkörperdurchmesser (D1).






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