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Hintergrund
der Erfindung
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1.
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Knieairbag, der ausgebildet
ist, die Insassen eines Fahrzeuges während eines Unfalles zu schützen. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine Adaptereinheit für einen Knieairbag, der sicher
an dem Diffusorabschnitt eines Airbaggasgenerators befestigt sein kann.
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2. Beschreibung des Technikgebietes
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Aufblasbare
Airbags sind weitgehend als passive Insassenrückhaltesysteme zur Verwendung in
Kraftfahrzeugen anerkannt. Tatsächlich
sind Kraftfahrzeughersteller dazu angehalten, Airbags in den meisten
neuen Fahrzeugen, die zum Verkauf in den Vereinigten Staaten hergestellt
werden, zu installieren.
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Airbags
werden häufig
in dem Lenkrad und in dem Armaturenbrett auf der Beifahrerseite
eines Autos installiert. Diese Airbags sind mit einer Verkleidungsabdeckplatte
abgedeckt, die aus Kunststoff hergestellt ist und die dazu ausgebildet
ist, durch den Druck geöffnet
zu werden, der durch den sich entfaltenden Airbag erzeugt wird.
Diese Airbags werden üblicherweise
für die
Hauptverzögerung
eines Fahrzeuginsassen verwendet, da für einen großen Teil von Unfällen der
Insasse nach vorne in Richtung auf die Windschutzscheibe beschleunigt
wird. Daher wird solch ein Airbag nachfolgend als ein „Hauptairbag" bezeichnet.
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Ein
Hauptairbag steht üblicherweise
in Verbindung mit einem Gasgenerator, der üblicherweise in Verbindung
mit einer Sensoreinrichtung steht, die ausgebildet ist, um einen
Unfall des Fahrzeuges zu sensieren. Nach Erhalt eines elektrischen
Signals, das von der Sensoreinrichtung übermittelt wurde, entlädt oder
fördert
der Gasgenerator, um den Hauptairbag zu entfalten. In seiner aufgeblasenen Stellung
schützt
der Hauptairbag den oberen Körperbereich
eines Fahrzeuginsassen davor, nach vorne in Richtung auf die Windschutzscheibe
getrieben oder verlagert zu werden. Wenn dies geschieht, besteht
für den
unteren Körperbereich
des Insassen eine Tendenz, nach vorne und unter den Hauptairbag verlagert
oder getrieben zu werden. Diese Neigung wird als „Submarining" bezeichnet und kann
dadurch verstärkt
werden, wenn der Insasse durch einen Sitzgurt nicht angemessen zurückgehalten
wird.
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Knieairbags
wurden entwickelt, um das Submarining zu verhindern. Knieairbags
entfalten sich während
eines Unfallereignisses und treten in Wechselwirkung mit den Knien
eines Fahrzeuginsassen oder Unterschenkeln, wodurch der Insasse
an seinem Platz auf dem Sitz gehalten und dem Submarining vorgebeugt
wird.
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Knieairbags
umfassen üblicherweise
eine Rückplatte,
die an einer Frontplatte angebracht ist. Die Rückplatte und die Frontplatte
sind üblicherweise aus
einem Material wie z. B. Blech hergestellt. Die Frontplatte kann
an einer dekorativen Verkleidungsplatte angebracht sein. Die Verkleidungsplatte
ermöglicht
einen gewissen Grad an Deformation, um den Aufprall auf den Insassen
zu minimieren.
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Eine
Adaptereinheit ermöglicht
dem Knieairbag, in Verbindung mit einem Gasgenerator zu treten.
Es bestehen jedoch einige Nachteile hinsichtlich bekannter Adaptereinheiten
für Knieairbags.
Beispielsweise verwenden viele Knieairbagsysteme einen Generator
oder Gasgenerator, der an einem entfernten Ort angebracht ist. Solche
Systeme erfordern die Verwendung von teuren Gasführungen, die geeignet sind,
heißes
Aufblas- oder Entfaltungsfluid von dem Gas- oder Fluidgenerator
zu dem Airbag zu leiten.
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Selbst
wenn der Gasgenerator direkt an dem Airbag angeordnet ist, bestehen
Probleme bei den bekannten Adaptereinheiten. Weil die Weitergabe des
Aufblasfluids in den Airbag durch einen Diffusorabschnitt des Gasgenerators
stattfindet, ist es wünschenswert,
den Diffusorbereich fest mit dem Airbag zu verbinden. Bekannte Adaptereinheiten
für Knieairbags
stellen diese Fähigkeit
nicht bereit. Hinzu kommt, dass bekannte Adaptereinheiten die Verwendung
von relativ teuren Gasgeneratorgehäusekonstruktionen benötigen.
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Dementsprechend
wäre es
ein Fortschritt in der Technik, eine Adaptereinheit für einen
Knieairbag bereitzustellen, die sicher an dem Diffusorbereich eines
Gasgenerators befestigt werden kann. Es wäre eine weitere Verbesserung
der Technik, eine Adaptereinheit für einen Knieairbag bereitzustellen,
die zu geringeren Kosten als bekannte Adaptereinheiten hergestellt
werden kann. Die vorliegende Erfindung stellt diese Vorteile in
einer neuen und nützlichen
Art und Weise bereit.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wurde als Antwort auf den
vorliegenden Stand der Technik entwickelt und insbesondere als Antwort
auf die Probleme und Notwendigkeiten in der Technik, die bislang
noch nicht vollständig
durch die gegenwärtig
verfügbaren
Adaptereinheiten für
Knieairbags gelöst
wurden. Daher ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
eine Adaptereinheit für einen
Knieairbag bereitzustellen, die sicher an dem Diffusorbereich eines
Gasgenerators befestigt werden kann.
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Um
die voranstehende Aufgabe zu lösen
und in Übereinstimmung
mit der Erfindung, wie sie hier ausgebildet und umfangreich beschrieben
ist, wird eine Adaptereinheit für
einen festen Knieairbag bereitgestellt. Der Knieairbag kann an einer
Vielzahl von Orten innerhalb eines Fahrzeuges angeordnet werden.
Beispielsweise kann ein Hauptairbag innerhalb eines Lenkrades enthalten
sein. Der Knieairbag kann dann unterhalb des Hauptairbags in einem
tieferen Bereich einer Instrumententafel innerhalb des Fahrzeuges
montiert sein. In einer alternativen Ausgestaltung kann der Airbag
unterhalb eines Vordersitzes positioniert sein.
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Der
Airbag umfasst eine Rückplatte
und eine Frontplatte. Sowohl die Frontplatte als auch die Rückplatte
können
aus einem festen, starren oder steifen Material wie Blech hergestellt
sein. Die Frontplatte kann an einer dekorativen Verkleidungsplatte befestigt
sein, die als ein Polster zum in Kontakt treten mit dem unteren
Körperbereich
des Insassen während
einer Kollision unter Beteiligung des Fahrzeuges dient und die es
ebenfalls erlaubt, den Airbag in das Innere des Fahrzeuges zu integrieren.
Sowohl die Frontplatte als auch die Rückplatte können jede gewünschte Form
aufweisen.
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Die
Frontplatte kann an der Rückplatte
in jeder beliebigen Anzahl von Arten und Weisen befestigt sein.
Zum Beispiel kann der Umfangsbereich der Frontplatte um den Umfangsbereich
der Rückplatte herum
gefaltet sein. Eine Vielzahl von Schweißpunkten kann dann eingesetzt
werden, um die Frontplatte an der Rückplatte zu befestigen. Alternativ
kann die Fläche
der Frontplatte im Wesentlichen gleich der Fläche der Rückplatte sein, und die Umfangsbereiche
der Frontplatte und der Rückplatte
können
in einer ununterbrochenen Art und Weise miteinander verschweißt werden.
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Die
Adaptereinheit ermöglicht
es dem Knieairbag, in Verbindung mit einem Generator oder Gasgenerator
zu stehen. Der Gasgenerator kann jeder geeignete Typ oder jede geeignete
Konstruktion zum Bereitstellen von Aufblas- oder Entfaltungsfluids
zum Entfalten des Airbags sein. Der Gasgenerator umfasst einen Diffusorbereich
zum Weiterleiten des Entfaltungsfluids in den Airbag.
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Die
Adaptereinheit steht in Verbindung mit der Rückplatte. Die Adaptereinheit
kann integral mit der Rückplatte
ausgebildet sein. Alternativ kann die Adaptereinheit von der Rückplatte
verschieden oder getrennt sein.
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In
einer Ausgestaltungsform weist die Adaptereinheit eine Vertiefung
oder Eindrückung
auf, die in der Rückplatte
des Airbags ausgebildet ist. Die Vertiefung kann einen im Wesentlichen
radialsymmetrischen Bereich, einen ersten, im Wesentlichen ebenen
Endbereich und einen zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich
aufweisen.
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Eine
große Öffnung kann
in den ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich gelocht sein. Der Durchmesser
der großen Öffnung kann
geringfügig größer als
der Durchmesser des Gasgenerators sein.
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Die
Adaptereinheit ist ausgebildet, um fest mit dem Diffusorbereich
verbunden zu werden. Beispielsweise kann der Gasgenerator einen
Steckbefestiger umfassen, der an dem Diffusorbereich des Gasgenerators
befestigt ist. Der Steckbefestiger kann die Form eines Verbindungsstutzens
annehmen. Eine kleine Öffnung
kann in den zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich der Vertiefung
gelocht sein. Der Durchmesser der kleinen Öffnung kann geringfügig größer als
der Durchmesser des Verbindungsstutzens sein. Der Gasgenerator kann
in die große Öffnung in
dem ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich dergestalt eingeführt werden, dass
der Verbindungsstutzen sich durch die schmale Öffnung in den zweiten, im Wesentlichen
ebenen Endbereich hinein erstreckt. Ein Befestigungsmittel, wie
z. B. eine Schraube, kann dann verwendet werden, um den Gasgenerator
an den zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich zu befestigen.
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Ein
Kunststoffdichtkeil kann um den Gasgenerator herum angeordnet sein,
um eine enge, festsitzende Dichtung zwischen dem Gasgenerator und dem
ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich zu erzeugen. Dies kann
verhindern, dass das Entfaltungsfluid aus der großen Öffnung während des
Förderns
des Gasgenerators entweicht. Alternativ kann der Durchmesser der
großen Öffnung einfach
sehr eng an den Durchmesser des Gasgenerators angepasst werden.
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Wie
oben ausgeführt,
kann die Adaptereinheit von der Rückplatte verschieden sein.
In einem Ausführungsbeispiel
kann die Adaptereinheit ein Gehäuse
umfassen. Das Gehäuse
kann die Form einer im Wesentlichen flachen Platte mit einer darin
eingeformten Vertiefung annehmen. Die Vertiefung kann ähnlich zu
der Vertiefung sein, die in der oben beschriebenen Rückplatte
ausgebildet ist. Insbesondere kann die Vertiefung einen im Wesentlichen
radialsymmetrischen Bereich, einen ersten, im Wesentlichen ebenen
Endbereich und einen zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich
umfassen. Eine große Öffnung kann
in dem ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich gelocht oder eingestochen
sein, die große Öffnung weist
einen Durchmesser auf, der geringfügig größer als der Durchmesser des
Gasgenerators ist. Der Gasgenerator kann einen Verbindungsstutzen
umfassen, der an dem Diffusorbereich des Gasgenerators befestigt
ist. Eine kleine Öffnung kann
in dem zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich gelocht oder eingestochen
sein, die kleine Öffnung
weist einen Durchmesser auf, der geringfügig größer als der Durchmesser des
Verbindungsstutzens ist. Der Gasgenerator kann in die große Öffnung des
ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereiches dergestalt eingeführt werden,
dass der Verbindungsstutzen durch die schmale Öffnung in dem zweiten, im Wesentlichen
ebenen Endbereich hindurch ragt. Ein Befestigungsmittel oder eine
Mutter kann dann verwendet werden, um den Gasgenerator an dem zweiten,
im Wesentlichen ebenen Endbereich zu befestigen.
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In
einer alternativen Ausgestaltung umfasst die Adaptereinheit einen
erhabenen oder angehobenen Bereich, der in der Rückplatte des Airbags ausgebildet
ist. Der angehobene Bereich kann eine Öffnung aufweisen, die ausgebildet
ist, um einen scheibenförmigen
Gasgenerator (disk inflator) aufzunehmen. Insbesondere kann der
Durchmesser der Öffnung
kleiner als der Durchmesser des Diffusorbereiches des scheibenförmigen Gasgenerators
sein. Der Diffusorbereich des scheibenförmigen Gasgenerators kann dann
in die Öffnung
eingepresst werden. Dies bewirkt, dass ein Teil des angehobenen
Bereiches nach unten in einer vertikalen Richtung gebogen wird,
unter Erzeugung eines Lippen- oder Randbereiches. Der Randbereich
umfasst die Öffnung
und dadurch den scheibenförmigen
Gasgenerator und hält
dadurch den scheibenförmigen
Gasgenerator davon ab, während
der Förderung
oder Entladung des Gasgenerators von der Rückplatte getrennt zu werden.
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Diese
und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
durch die nachfolgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche vollständiger deutlich
werden oder können
durch die Anwendung der Erfindung, wie nachfolgend beschrieben,
erfasst werden.
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Kurze Beschreibung der
Figuren
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Um
die Art und Weise einfach zu verstehen, in der die oben bezeichneten
und anderen Vorteile der Erfindung erreicht werden, folgt eine genauere Beschreibung
der oben kurz beschriebenen Erfindung unter Bezugnahme auf spezielle
Ausführungsformen
davon, die in den angefügten
Figuren dargestellt sind. Unter der Voraussetzung, dass diese Figuren
nur typische Ausführungsformen
der Erfindung beschreiben und daher hinsichtlich des Schutzumfanges
nicht als einschränkend
betrachtet werden können,
wird die Erfindung beschrieben und mit zusätzlicher Genauigkeit und detailliert
durch die Verwendung der beigefügten
Figuren erklärt,
in denen:
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1 eine
seitliche Schnittzeichnung eines Innenbereiches eines Fahrzeuges
mit einem installierten, gefalteten Knieairbag ist;
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht des gefalteten Knieairbags der 1 ist;
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3 eine
perspektivische Draufsicht des gefalteten Knieairbags der 1 und 2 in
seiner geschlossenen Stellung ist;
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4 eine
Querschnittsansicht des gefalteten Knieairbags der 1 bis 3 entlang
der Linie A-A der 3 ist;
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5 eine
perspektivische Explosionsansicht eines gefalteten Knieairbags mit
einer alternativen Adaptereinheit ist; und
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6 eine
perspektivische Explosionsansicht eines gefalteten Knieairbags mit
einer alternativen Adaptereinheit ist.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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Die
gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden am besten unter Berücksichtigung
der Figuren verstanden, wobei gleiche Teile durch die gleichen Bezugszeichen
gekennzeichnet sind. Es ist selbstverständlich, dass die Komponenten
der vorliegenden Erfindung, wie in den nachfolgenden Figuren allgemein
beschrieben und dargestellt, in einer großen Variationsbreite von verschiedenen
Anordnungen angeordnet und ausgebildet sein können. Daher ist die folgende detailliertere
Beschreibung der Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung, wie sie in den 1 bis 6 dargestellt
wird, nicht dazu vorgesehen, den Schutzumfang der Erfindung, wie
sie beansprucht wird, zu beschränken,
sondern ist nur für
die gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung maßgeblich.
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1 ist
eine seitliche Schnittansicht eines inneren Bereiches eines Fahrzeuges 110 mit
einem installierten, gefalteten Knieairbag 112. Ein Fahrzeuginsasse 114 mit
einem oberen Körperbereich 116 und
einem unteren Körperbereich 118 ist
sitzend in einem Vordersitz 120 gezeigt. Der Vordersitz 120 ist
vor einem Lenkrad 122, einer Instrumententafel 124 und
einer Windschutzscheibe (nicht dargestellt) angeordnet. Ein Hauptairbag 128 ist
innerhalb des Steuerrades 122 aufgenommen. Der gefaltete
Knieairbag 112 ist in einem unteren Bereich der Instrumententafel 124 innerhalb
des Fahrzeuges 110 befestigt.
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Der
gefaltete, feste, starre oder steife Knieairbag 112 umfasst
eine Rückplatte 130 und
eine Frontplatte 132, die an einer dekorativen Verkleidungsplatte 134 befestigt
ist. Die dekorative Verkleidungsplatte 134 dient als ein
Polster zum Kontaktieren des unteren Körperbereiches 118 des
Insassen 114 während
eines Unfalles unter Beteiligung des Fahrzeuges 110. Die
Verkleidungsplatte 134 ermöglicht es ebenso, dass der
Airbag 112 in das Innere des Fahrzeuges 110 integriert
werden kann.
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Der
Airbag 112 steht über
eine Adaptereinheit 138 in Verbindung mit einem Gasgenerator 136, was
weiter unten detaillierter beschrieben werden wird. Das Fahrzeug 110 umfasst
ebenfalls eine Sensoreinrichtung 140, die zum Sensieren
eines Aufpralles des Fahrzeuges 110 ausgebildet ist. Ein
Paar Verbindungsleitungen 142a-b sind an der Sensoreinrichtung 140 befestigt.
Die Verbindungsleitungen 142a-b stellen eine elektrische Datenübertragung
zwischen der Sensoreinrichtung 140 und dem Gasgenerator 136 bereit.
Der Airbag 112 ist an der Instrumententafel 124 über ein
Paar Schraubbolzen 144a-b befestigt und an Ort und Stelle über ein
Paar Muttern 146a-b gehalten.
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Nach
Erhalt eines elektrischen Signals, das von der Sensoreinrichtung 140 übermittelt
wurde, entfalten sich der Hauptairbag 128 und der feste, starre
oder steife Airbag 112 in ihre jeweiligen aufgeblasenen,
entfalteten Positionen 148 und 150. In seiner
entfalteten Position 148 verhindert der Hauptairbag 128,
dass der obere Körperbereich 116 des
Insassen 140 nach vorne in Richtung auf die Windschutzscheibe
getrieben wird. Wenn dies stattfindet, besteht eine Tendenz für den Unterkörper des
Insassen 114 nach vorne und unter den Hauptairbag 128 getrieben
zu werden. Diese Tendenz wird als „Submarining" bezeichnet und kann
verstärkt
werden, wenn der Fahrzeuginsasse durch einen Sitzgurt nicht richtig
zurückgehalten
wird. In seiner aufgeblasenen Position 150 verhindert der
Airbag 112 das Submarining, das heißt, er verhindert, dass der
untere Körperbereich 118 des
Fahrzeuginsassen 114 nach vorne gleitet.
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Die 2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des gefalteten Knieairbags 112.
Wie bereits ausgeführt,
umfasst der Airbag 112 eine Rückplatte 130, eine
Frontplatte 132, einen Gasgenerator 136 und eine
Adaptereinheit 138 in Verbindung mit der Rückplatte 130.
Der Airbag 112 hat eine vertikale Ausrichtung 210 und
eine horizontale Ausrichtung 212.
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Die
Rückplatte 130 hat
eine obere Kante 214, eine untere Kante 216, eine
linke Seitenkante 218 und eine rechte Seitenkante 220.
Die Rückplatte 130 hat
ebenfalls eine Vorderseite 222 und eine Rückseite 224 gegenüber der
Vorderseite 222.
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Vier
Ausnehmungen 226a, 226b, 226c und 226d sind
um den Umfang der Rückplatte 130 angeordnet.
Eine erste Ausnehmung 226a ist in der Oberkante 214 vor
der linken Seitenkante 218 angeordnet, eine zweite Ausnehmung 226b ist
in der oberen Kante 214 vor der rechten Seitenkante 220 angeordnet,
eine dritte Ausnehmung 226c ist in der unteren Kante 216 vor
der linken Seitenkante 218 angeordnet und eine vierte Ausnehmung 226d ist
in der unteren Kante 216 vor der rechten Seitenkante 220 angeordnet.
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Erste
und zweite Ziehharmonikafalten 228a, 228b erstrecken
sich von der linken Seitenkante 218 zu der rechten Seitenkante 220 in
horizontaler Ausrichtung 212. Eine erste vertikale Falte 230a steht über der
Frontseite 222 in vertikaler Richtung 210 heraus
und erstreckt sich von der ersten Ausnehmung 226a zu der
dritten Ausnehmung 226c. Ähnlich ragt eine zweite vertikale
Falte 230b aus der Frontseite 222 in einer vertikalen
Richtung 210 heraus und erstreckt sich von der zweiten
Ausnehmung 226b zu der vierten Ausnehmung 226d.
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Die
erste vertikale Falte 230a schneidet die erste Ziehharmonikafalte 228a nahe
der oberen Kante 214 und der linken Seitenkante 218.
Die erste vertikale Falte 230a schneidet die zweite Ziehharmonikafalte 228b nahe
der unteren Kante 216 und der linken Seitenkante 218.
Die zweite vertikale Falte 230b schneidet die erste Ziehharmonikafalte 228a nahe der
oberen Kante 214 und der rechten Seitenkante 220.
Die zweite vertikale Falte 230b schneidet die zweite Ziehharmonikafalte 228b nahe
der unteren Kante 216 und der linken Seitenkante 218.
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Die
Ziehharmonikafalten 228a, 228b und die vertikalen
Falten 230a, 230b erlauben es der Frontplatte 132 während der
Entfaltung im Wesentlichen eben oder flach zu bleiben. Dies erlaubt
es dem Airbag 112, sich gleichmäßig zu entfalten, wodurch die Wahrscheinlichkeit
reduziert wird, dass die Verkleidungsplatte 134 mit dem
Fahrzeuginsassen 114 in einem Winkel während eines Unfalles wechselwirkt. Hinzu
kommt, dass der Querschnittsbereich des Airbags 112 in
seiner entfalteten Ausgestaltung ungefähr der gleiche wie der Querschnittsbereich
des Airbags 112 in seiner kompakten Ausgestaltung ist.
Dies erlaubt es dem Airbag 112, dass er leichter in dem
Inneren des Fahrzeuges 110 integriert werden kann.
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Die
Frontplatte 132 hat eine Vorderseite 232 und eine
Rückseite 234 gegenüber der
Vorderseite 222. Die Frontplatte 132 hat einen
oberen Umfangsbereich 236, einen unteren Umfangsbereich 238,
einen linken Umfangsbereich 240 und einen rechten Umfangsbereich 242,
die alle in einem Winkel von 90° gegen
die Vorderseite 222 gebogen sind. Die Fläche der
Frontplatte 132 ist größer als
die Fläche
der Rückplatte 130,
um es den Umfangsbereichen 236, 238, 240 und 242 zu
ermöglichen,
um die Kanten 214, 216, 218 und 220 der
Rückplatte 130 herum
gefaltet zu werden.
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Sowohl
die Rückplatte 130 als
auch die Frontplatte 132 sind bevorzugt aus einem festen, starren
oder steifen Material hergestellt. Zum Beispiel können die
Rückplatte 130 und
die Frontplatte 132 aus Blech und/oder Kunststoff hergestellt
sein.
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In
einer alternativen Ausgestaltungsform sind die Ziehharmonikafalten 228a-b
und die vertikalen Falten 230a-b ausgelassen. In einem
solchen Fall kann die Fläche
der Frontplatte 132 ungefähr gleich der Fläche der
Rückplatte 130 sein.
Die Umfangsbereiche der Frontplatte 132 können dann
an den Umfangsbereichen der Frontplatte 132 durch irgendeine geeignete
Technik befestigt werden, beispielsweise durch Schweißen.
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Der
Gasgenerator 136 kann jede geeignete Bauart oder Konstruktion
zum Bereitstellen eines Mediums zum Entfalten des gefalteten festen
oder steifen Knieairbags 112 sein. Zum Beispiel kann der Gasgenerator 136 ein
pyrotechnischer Gasgenerator sein, der die Verbrennung von gaserzeugendem
Material zur Erzeugung eines Entfaltungsfluid verwendet, das den
gefalteten festen Knieairbag 112 entfaltet. Der Gasgenerator 136 umfasst
einen Diffusorbereich 244 zum Verteilen des Entfaltungsfluids
und Verbindungsleitungen 142a-b, die es dem Gasgenerator 136 ermöglichen,
in elektrischer Datenverbindung mit der Sensoreinrichtung 140 zu
stehen. Der Gasgenerator 136 umfasst auch ein Befestigungsmittel 246,
das an dem Diffusorbereich 244 des Gasgenerators 136 befestigt
ist. Das Befestigungsmittel 246 kann die Form eines Verbindungsstutzens 246 annehmen.
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Wie
oben ausgeführt,
steht die Adaptereinheit 138 in Verbindung mit der Rückplatte 130.
In der Ausführungsform,
wie sie in der 2 gezeigt ist, ist die Adaptereinheit 138 integral
mit der Rückplatte 130 ausgebildet.
Insbesondere besteht die Adaptereinheit 138 aus einer Vertiefung 248,
die in der Rückplatte 130 des
Airbags 112 ausgebildet ist. Die Vertiefung 248 kann
durch Prägen
eines Bereiches der Rückplatte 130 mit
z. B. einer Stufenpresse (nicht gezeigt) ausgebildet sein. Die Vertiefung 248 weist
einen im Wesentlichen radialsymmetrischen Bereich 250,
einen ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 252 und
einen zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 254 auf.
Selbstverständlich
kann die Vertiefung 248 jede gewünschte Form aufweisen. Zum
Beispiel kann der im Wesentlichen radialsymmetrische Bereich 250 stattdessen
im Wesentlichen rechtwinklig sein. Welche Form sie auch immer annimmt,
die Vertiefung 248 ist ausreichend groß gemacht, um einen Gasgenerator,
z. B. wie den vorab beschriebenen Gasgenerator 136, aufzunehmen. Eine
große Öffnung 256 ist
in dem ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 252 gelocht.
Die große Öffnung 256 hat
einen Durchmesser, der geringfügig größer als
der Durchmesser des Gasgenerators 136 ist.
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Wenn
der Gasgenerator 136 fördert
oder entlädt,
ist es wünschenswert,
das Entfaltungsfluid davon abzuhalten, aus der großen Öffnung 256 zu entweichen.
Dies kann auf eine Vielzahl von Wegen erreicht werden. Zum Beispiel
ist in dem Ausführungsbeispiel,
das in der 2 gezeigt ist, ein Kunststoffdichtkeil 258 um
den Gasgenerator 136 herum angeordnet. Wenn der Gasgenerator 136 in
die große Öffnung 256 eingeführt wird,
erzeugt der Dichtkeil 258 eine enge, festsitzende Dichtung
zwischen dem Gasgenerator 136 und dem ersten, im Wesentlichen ebenen
Endbereich 252.
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Wenn
der Gasgenerator fördert
ist es für
den Gasgenerator ebenfalls wünschenswert,
an der Rückplatte 130 befestigt
zu sein, so dass die Kraft der Förderung
nicht dazu führt,
dass der Gasgenerator 136 aus der großen Öffnung 256 von der
Adaptereinheit 138 weg getrieben wird. Wie oben erwähnt, umfasst
der Gasgenerator 136 einen Verbindungsstutzen 246,
der an dem Diffusorbereich 244 des Gasgenerators 136 befestigt
ist. Eine kleine Öffnung (in
der 2 nicht gezeigt) ist in dem zweiten, im Wesentlichen
ebenen Endbereich 254 der Vertiefung 248 gelocht.
Die kleine Öffnung
hat einen Durchmesser, der geringfügig größer als der Verbindungsstutzen 246 ist.
Der Gasgenerator 136 kann in die große Öffnung 256 dergestalt
eingeführt
werden, dass der Verbindungsstutzen 246 sich durch die
kleine Öffnung
hindurch erstreckt. Eine Mutter (in der 2 nicht
gezeigt) kann dann verwendet werden, um den Gasgenerator 136 an
dem zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 254 der
Rückplatte 130 zu
befestigen.
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In
einer alternativen Ausgestaltungsform ist die große Öffnung 256 geringfügig kleiner
oder gleich dem Durchmesser des Gasgenerators 136 ausgeführt. Die
Adaptereinheit 138 wird dann durch eine Presspassung sicher
an dem Gasgenerator 136 befestigt.
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Das
Gasgeneratorgas wird durch den Adapter und die Rückplatte 224 gefördert. Das
Gas ist dann zwischen den Platten 224 und 234 gefangen. Wenn
der Druck zunimmt, entfalten sich die Falten der Platte 224 und
verursachen eine Ausdehnung des Raumes zwischen den Platten 224 und 234.
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3 ist
eine perspektivische Draufsicht des gefalteten Knieairbags 112 in
seiner kompakten Stellung. Der obere umfängliche Bereich 236 der
Frontplatte 132 ist um die obere Kante 214 der
Rückplatte 130 herum
gefaltet, der untere umfängliche
Bereich 238 der Frontplatte 132 ist um die untere
Kante 216 der Rückplatte 130 gefaltet,
der linke umfängliche Bereich 240 der
Frontplatte 132 ist um die linke Seitenkante 218 der
Rückplatte 130 gefaltet,
und der rechte umfängliche
Bereich 242 der Frontplatte 132 ist um die rechte
Seitenkante 220 der Rückplatte 130 herum
gefaltet. Eine Vielzahl von Schweißpunkten 310 ist um
jeden der umfänglichen
Bereiche 236, 238, 240 und 242 verteilt,
um die Frontplatte 132 an der Rückplatte 130 zu befestigen.
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Der
Gasgenerator 136 wird in die große Öffnung 256 in die
Vertiefung 248 eingeführt,
so dass der Verbindungsstutzen 246 sich durch die kleine Öffnung (in
der 3 nicht gezeigt) in der Vertiefung 248 hindurch
erstreckt. Eine Mutter (in der 2 nicht
gezeigt) wird an dem Verbindungsstutzen 246 befestigt,
um den Gasgenerator 136 an der Adaptereinheit 138 zu
sichern. Der Kunststoffdichtkeil 258 erzeugt eine dichte
Abdichtung zwischen dem Gasgenerator 136 und der Rückplatte 130.
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4 ist
eine Querschnittsansicht des gefalteten Metallairbags 112,
wie er in der 3 gezeigt ist, gesehen entlang
der Linie A-A in der 3. Der Gasgenerator 136 umfasst
ein rohrförmiges
Gehäuse 410 mit
einem ersten Endbereich 412 und einem zweiten Endbereich 414.
Eine erste Abdeckung 416 dichtet den ersten Endbereich 412 ab,
und ein Filterseinsatz 418 dichtet den zweiten Endbereich 414 ab. Eine
Verbrennungskammer 420 und der Diffusorbereich 244 sind
zwischen dem ersten Endbereich 412 und dem zweiten Endbereich 414 angeordnet.
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Die
Verbrennungskammer 420 ist mit Treibmitteln 422 befüllt. Eine
langgestreckte Zündeinheit 424 erstreckt
sich in die Verbrennungskammer 420. Die Verbrennungseinheit 424 umfasst
einen Zünder 426 und
eine Treibladung 428. Die Verbindungsleitungen 442a-b
sind mit dem Zünder 426 verbunden und
erstrecken sich aus der Zündeinheit 424.
Wenn das Fahrzeug 110 in einen Unfall verwickelt ist, wird der
Zünder 426 über die
Sensoreinrichtung 140 über die
Verbindungsleitungen 142a-b aktiviert. Der Zünder 426 und
die Treibladung 428 zünden
zusammen das Treibmittel 424, wodurch ein Entfaltungsfluid
erzeugt wird, das verwendet werden kann, um den gefalteten Knieairbag 112 zu
entfalten.
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Der
Diffusorbereich 244 umfasst einen Filtereinsatz 418.
Dieser Filtereinsatz 418 umfasst ein äußeres Gehäuse mit einer ersten Endwandung 430 und
einer zweiten Endwandung 432 gegenüber der ersten Endwandung 430.
Die erste Endwandung 430 bildet die Grenze zwischen dem
Diffusorbereich 244 und der Verbrennungskammer 420. Öffnungen 434 in der
ersten Endwandung 430 ermöglichen den Durchgang des Entfaltungsfluids
aus der Verbrennungskammer 420 in den Diffusorbereich 244.
Ein Tragring 436 verbindet die Endwandungen 430, 432 miteinander über eine
Presspassung. Der Tragring 436 ist gasdurchlässig und
aus einer perforierten Platte oder einem Drahtgewebe hergestellt.
Ein Filter 438 berührt
den Tragring. Der Filter 438 verhindert, dass Schmutz oder
andere Fremdpartikel in den Airbag 112 hindurch treten.
Eine Vielzahl von Ausgangsöffnungen 440 ermöglichen
es dem Entfaltungsfluid, von dem Diffusorbereich 244 in
den Airbag 112 hindurch zu treten.
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Selbstverständlich ist
die Gestaltung des Gasgenerators 136, wie er in der 4 dargestellt ist,
nur exemplarisch. Zahllose andere Gestaltungen des Gasgenerators 136 sind
einem Fachmann im Hinblick auf die darin enthaltenen Lehren selbstverständlich offenbart.
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Wie
oben beschrieben, hat die Vertiefung 248 in der Rückplatte 130 einen
im Wesentlichen radialsymmetrischen Bereich 250, einen
ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 252 und einen
zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 254. Eine große Öffnung 256 ist
in dem ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 252 gelocht.
Der Kunststoffdichtkeil 258 erzeugt eine festsitzende Dichtung zwischen
dem Gasgenerator 136 und dem ersten, im Wesentlichen ebenen
Endbereich 252 der Vertiefung 248 in der Rückplatte 130.
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Der
Gasgenerator 136 umfasst einen Verbindungsstutzen 246,
der an dem Diffusorbereich 244 des Gasgenerators 136 befestigt
ist. Eine kleine Öffnung 442 ist
in dem zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 254 der
Vertiefung 248 gelocht. Der Gasgenerator 136 wird
in die große Öffnung 256 dergestalt
eingeführt,
dass der Verbindungsstutzen 246 sich durch die kleine Öffnung 442 hindurch
erstreckt. Eine Mutter 444 wird auf den Verbindungsstutzen 246 geschraubt,
um den Gasgenerator 136 an dem zweiten, im Wesentlichen
ebenen Endbereich 254 zu befestigen.
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5 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Knieairbags mit einer
alternativen Adaptereinheit 538. Viele der in der 5 gezeigten
Elemente korrespondieren mit den Elementen in den 1 bis 2 und
sind mit ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet. Beispielsweise ist die Adaptereinheit 138 in
den 1 bis 2 in 5 mit 538 bezeichnet.
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Erneut
steht die Adaptereinheit 538 in Verbindung mit der Rückplatte 524.
Wie dem auch sei, in dem Ausführungsbeispiel,
das in der 5 gezeigt ist, ist die Adaptereinheit 538 von
der Rückplatte 524 verschieden.
Insbesondere umfasst die Adaptereinheit 538 ein Gehäuse 560.
Das Gehäuse 560 ist
eine im Wesentlichen flache Platte mit einer darin eingeformten
Vertiefung 548. Die Vertiefung 548 ist zu der Vertiefung 248,
die in der 2 gezeigt ist, ähnlich. Insbesondere
weist die Vertiefung 548 einen im Wesentlichen radialsymmetrischen
Bereich 550, einen ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 552 und einen
zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 554 auf. Wie
mit der Vertiefung 248 in der 2 gezeigt,
kann die Vertiefung 548 jede gewünschte Form aufweisen.
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Die
Vertiefung 548 ist ausreichend groß gemacht, um einen Gasgenerator 536 darin
unterzubringen. Der Gasgenerator 536, wie er in der 5 gezeigt
ist, ist ähnlich
zu dem Gasgenerator 136, der in den 1 bis 2 gezeigt
ist. Eine große Öffnung 556 ist
in dem ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 552 gelocht.
Die große Öffnung 556 hat einen
Durchmesser, der geringfügig
größer als
der Durchmesser des Gasgenerators 536 ist. Ein Kunststoffdichtkeil 558 ist
um den Gasgenerator 536 herum angeordnet. Wenn der Gasgenerator 536 in
die große Öffnung 556 eingeführt wird,
erzeugt der Dichtkeil 558 eine feste Dichtung zwischen
dem Gasgenerator 536 und dem ersten, im Wesentlichen ebenen Bereich 552 des
Gehäuses 560.
Alternativ kann der Durchmesser der großen Öffnung 556 einfach
dem Durchmesser des Gasgenerator 536 gut entsprechen.
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Wie
zuvor beschrieben umfasst der Gasgenerator 536 einen Verbindungsstutzen 546,
der an dem Diffusorbereich 544 des Gasgenerators 536 befestigt
ist. Eine kleine Öffnung
(nicht gezeigt) ist in dem zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich 554 der
Vertiefung 548 gelocht. Die kleine Öffnung hat einen Durchmesser,
der geringfügig
größer als der
Verbindungsstutzen 546 ist. Der Gasgenerator 536 kann
in die große Öffnung 556 dergestalt
eingeführt
werden, dass sich der Verbindungsstutzen 546 durch die
kleine Öffnung
hindurch erstreckt. Eine Mutter (nicht gezeigt) kann dann verwendet
werden, um den Gasgenerator 536 in dem zweiten, im Wesentlichen
ebenen Endbereich 554 des Gehäuses 560 zu befestigen.
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Das
Gehäuse 560 umfasst
vier schmale Öffnungen 562a-d,
die um dessen Umfangsbereich herum angeordnet sind. Jede der kleinen Öffnungen 562a-d
ist ausgebildet, um ein Befestigungsmittel, wie ein Verbindungsstutzen
oder Niet, aufzunehmen. Die Rückplatte 524 umfasst
ebenfalls vier kleine Öffnungen 554a-d,
die mit den kleinen Öffnungen 56 in dem
Gehäuse 410 übereinstimmen.
Das Gehäuse kann
dann an der Rückplatte 529 mit
einer Vielzahl von Befestigungselementen in einer bekannte Art und
Weise verbunden werden. Alternativ kann das Gehäuse an der Rückplatte
mit einer Vielzahl von Schweißpunkten
befestigt werden.
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6 ist
eine perspektivische Draufsicht eines gelösten, gefalteten, steifen Knieairbags 612 mit einer
alternativen Adaptereinheit 638. Viele der Elemente, die
in der 6 gezeigt sind, korrespondieren mit Elementen
in der 5 und sind mit ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet.
Zum Beispiel ist die Adaptereinheit 538 in der 5 in
der 6 mit 638 bezeichnet.
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Erneut
steht die Adaptereinheit 638 in Verbindung mit der Rückplatte 629.
Wie bei der Adaptereinheit 638, wie sie in den 2 bis 4 gezeigt wurde,
ist die Adaptereinheit 638 in der 6 integral mit
der Rückplatte 629 ausgebildet.
Insbesondere umfasst die Adaptereinheit 638 einen erhöhten Bereich 660.
Der erhöhte
Bereich 660 umfasst eine Öffnung 662. Die Öffnung 662 ist
ausgebildet, um einen scheibenförmigen
Gasgenerator 636 aufzunehmen. Der scheibenförmige Gasgenerator 636 umfasst
eine Verbrennungskammer 662 und einen Diffusorbereich 644.
Der Durchmesser der Öffnung 662 ist
geringfügig
kleiner als der Durchmesser des Diffusorbereiches 644.
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Das
Eindrücken
des Diffusorbereiches 644 des scheibenförmigen Gasgenerators 636 in
die Öffnung 662 bewirkt,
dass ein Teil des erhöhten
Bereiches 660 in eine nach unten gerichtete, vertikale Richtung 610 gebogen
wird. Dies bildet einen Rand- oder
Lippenbereich 664 aus, der die Öffnung 660 umgibt,
was verhindert, dass der scheibenförmige Gasgenerator 636 von
der Rückplatte 629 während des Entladens
des Gasgenerators 636 getrennt wird.
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Aus
der vorangegangen Erörterung
wird deutlich, dass viele der Probleme, die mit den bekannten Energieaufnehmern
verbunden sind, durch die Lehren der vorliegenden Erfindung angesprochen
werden. Die vorliegende Erfindung stellt eine Adaptereinheit für einen
Knieairbag bereit, die sicher an dem Diffusorbereich eines Gasgenerators
befestigt werden kann. Hinzu kommt, dass die hier vorgestellte Adaptereinheit
zu geringeren Kosten als bekannte Adaptereinheiten hergestellt werden
kann.
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Die
vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden,
ohne sich von den wesentlichen Merkmalen zu entfernen, wie sie hier
allgemein beschrieben und nachfolgend beansprucht werden. Die beschriebenen
Ausführungsformen
sind in jeder Hinsicht nur als beispielhaft und nicht einschränkend zu
betrachten. Der Umfang der Erfindung ist daher durch die angefügten Ansprüche bezeichnet,
statt durch die vorhergehende Beschreibung. Alle Veränderungen,
die innerhalb der Bedeutung und dem Bereich der Äquivalenz der Ansprüche vorkommen,
sind in ihrem Umfange einzubeziehen.
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Zusammenfassung
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Es
ist eine Adaptereinheit (138) für einen festen Knieairbag vorgesehen.
Die Adaptereinheit ermöglicht,
dass ein fester Knieairbag mit einem Gasgenerator (136)
in Verbindung steht, der einen Diffusorbereich zum Verteilen eines
Entfaltungsfluids in dem Airbag aufweist. Der feste Knieairbag hat
eine Fontplatte und eine Rückplatte
(130). Die Adaptereinheit kann eine Vertiefung aufweisen,
die in der Rückplatte
(130) ausgebildet ist. Der Gasgenerator (136)
kann ein Steck-Befestigungsmittel (246) aufweisen, das
an dem Diffusorbereich des Gasgenerators befestigt ist. Der Gasgenerator
kann in eine große Öffnung (256)
in einem ersten, im Wesentlichen ebenen Endbereich der Vertiefung
derart eingeführt werden,
dass sich das Steck-Befestigungsmittel durch
eine kleine Öffnung
in einem zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich der Vertiefung
erstreckt. Eine Buchse kann dann verwendet werden, um den Gasgenerator
an den zweiten, im Wesentlichen ebenen Endbereich zu befestigen.
Alternativ kann die Adaptereinheit (138) ein Gehäuse aufweisen,
das ähnlich
der vorstehend beschriebenen in der Rückplatte ausgebildeten Vertiefung
ist. Weiterhin kann die Adaptereinheit (138) einen erhabenen Bereich
umfassen, der in der Rückplatte
ausgebildet ist, wobei der erhabene Bereich eine Öffnung mit
einem Durchmesser aufweist, der ein wenig kleiner als der Durchmesser
des Diffusorbereiches eines scheibenförmigen Gasgenerators ist.