DE4334606A1

DE4334606A1 - Luftsackaufblassteuerglied

Info

Publication number: DE4334606A1
Application number: DE4334606A
Authority: DE
Inventors: Michael A Moriset
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1993-10-11
Publication date: 1994-04-21
Anticipated expiration: 2013-10-12
Also published as: JP2677951B2; US5308113A; JPH06191366A; DE4334606C2

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Luftsack aufblassteuerglied. Insbesondere bezieht sich die vor liegende Erfindung auf ein Aufblassteuerglied, das, wenn es in einem Luftsack aufgenommen ist, einen dreistufigen Aufblasprozeß gestattet, bei dem ein sich außer Position befindlicher Insasse geschützt wird und der Kontakt eines sich in Position befindlichen Insassen mit dem Luftsack von relativ sanfter Natur sein wird.

Hintergrund und Zusammenfassung der Erfindung

Eine Airbag- oder Luftsackanordnung wird üblicherweise in ein Fahrzeug eingebaut, um einen Insassen im Fall eines Aufpralls oder Zusammenstoßes zu schützen. Eine typische Airbaganordnung weist folgendes auf: eine Reaktionsein richtung, einen Luftsack, der mit der Reaktionseinrich tung gekoppelt ist, und eine Aufblasvorrichtung, die auch mit der Reaktionseinrichtung gekoppelt ist. Die Reak tionseinrichtung ist mit einem strukturellen Bauteil des Fahrzeugs gekoppelt. Beispielsweise wird bei einer bei fahrerseitigen Airbaganordnung die Airbaganordnung übli cherweise in das Armaturenbrett des Fahrzeugs eingebaut.

Der Luftsack wird fast immer einen Sack umfassen, der aus einem flexiblen Stoff, wie beispielsweise Nylon, be steht und der so gestaltet ist, daß er auf eine ge wünschte Geometrie vollständig aufgeblasen wird. Bei spielsweise wird bei einer beifahrerseitigen Airbagan ordnung der Sack üblicherlicherweise geeignet sein, auf eine ungefähr zylindrische oder kissenartige Form aufge blasen zu werden. Dar Sack wird Teile umfassen, die eine Kammer und einen Mundteil definieren, welcher einen Auf blasströmungsmitteleinlaß definiert, der mit der Kammer in Verbindung steht. Beim Einsetzen eines Aufpralls oder eines Zusammenstoßes liefert die Aufblasvorrichtung ein Aufblasströmungsmittel an den Sack, um den Luftsack zu dem Insassen hin auf zublasen. Insbesondere strömt das Aufblasströmungsmittel durch den Sackeinlaß und in die Kammer, um den Luftsack auf zublasen. Während des Auf blasvorgangs übt die kinetische Energie des Aufblasströ mungsmittels Kräfte auf den Luftsack aus. Der Luftsack wird während Anfangsstufen des Aufblasvorgangs Anfangs kräften ausgesetzt sein, während Zwischenstufen des Auf blasvorgangs Zwischenkräften ausgesetzt sein und während Endstufen des Aufblasvorgangs Endkräften ausgesetzt sein.

Ein Luftsack ist im allgemeinen so gestaltet, daß, wenn er vollständig auf die Endform aufgeblasen ist, ein vorderer oder "Insassenkontakt"-Teil des Luftsacks mit einem Insassen in Kontakt kommen wird, der in der erwarteten Position auf dem zugehörigen Fahrzeugsitz positioniert ist. Auf diese Weise wird der sich in Po sition befindliche Insasse gegen einen Aufschlag mit einem strukturellen Teil des Fahrzeugs abgefedert. Für einen Beifahrer-Airbag ist ein sich in Position befind licher Insasse benachbart zu der Seite des Fahrzeugs ge genüber dem Lenkrad positioniert und sein Oberkörper ist benachbart zu der Lehne des Beifahrersitzes angeordnet.

Wenn der Insasse mit dem Luftsack in Kontakt kommt, wird er jeglichen Kräften ausgesetzt werden, die während des Aufblasvorgangs erzeugt werden und nicht von dem Luftsack absorbiert werden. Somit kann, wenn ein Luftsack solche Kräfte nicht angemessen absorbiert, der Insasse diesen ausgesetzt sein. Entsprechend ist ein Anliegen des Anmelders bezüglich der Luftsackkonstruktion die Dissi pation oder Aufnahme dieser Kräfte, bevor der Luftsack mit dem Insassen in Kontakt kommt, so daß sein Kontakt von relativ sanfter Natur sein wird.

Ein weiteres Anliegen des Anmelders bezüglich der Air bagkonstruktion ist der Schutz eines sich außer Position befindlichen Insassen. Wie oben angedeutet wurde, ist ein Luftsack allgemein derart gestaltet, daß sein Insas senkontaktteil mit einem Insassen in Kontakt kommen wird, der in der erwarteten Position positioniert ist. Jedoch kann in einigen Fällen ein Insasse nicht auf diese Weise positioniert sein und kann statt dessen zu der Mitte des Sitzes oder näher zu dem Armaturenbrett hin positioniert sein.

Die vorliegende Erfindung sieht ein Luftsackaufblassteu erglied vor, das die Form eines aufblasbaren Sacks steu ert und Kräfte absorbiert, die auf den Sack während des Aufblasvorgangs ausgeübt werden. Insbesondere bewirkt das Aufblassteuerglied, daß der Sack eine Form annimmt, die mit dem Schutz eines sich außer Position befindlichen Insassen während der Anfangsstufen des Aufblasvorgangs kompatibel bzw. vereinbar ist. Zusätzlich nimmt das Auf blassteuerglied kinetische Energie auf, bevor der Sack mit einem sich in Position befindlichen Insassen in Kon takt kommt, so daß ein solcher Kontakt von einer relativ sanften Natur sein wird.

Genauer sieht die vorliegende Erfindung einen Fahrzeug airbag bzw. -luftsack vor, der einen aufblasbaren Sack und ein Aufblassteuerglied aufweist, das mit dem Sack gekoppelt ist. Das Aufblassteuerglied erstreckt sich durch die Kammer des Sacks während des Aufblasvorgangs und steuert die Form des Sacks. Das Aufblassteuerglied umfaßt eine lösbare Verbindung und einen dehnbaren Ab schnitt. Die lösbare Verbindung bleibt während der Anfangsstufen des Aufblasvorgangs intakt, so daß das Auf blassteuerglied sich auf eine Anfangslänge erstreckt und der Sack eine Anfangsform einnimmt. Die lösbare Verbin dung löst sich während Zwischenstufen des Aufblasvor gangs, so daß das Aufblassteuerglied sich auf eine mitt lere oder Zwischenlänge erstreckt und der Sack eine Zwi schenform annimmt. Der dehnbare Abschnitt dehnt sich während der Endstufen des Aufblasvorgangs, so daß sich das Aufblassteuerglied auf eine Endlänge erstreckt und der Sack eine Endform einnimmt. Die Anfangsform des Sacks ist so gestaltet, daß ein sich außer Position befindli cher Insasse geschützt wird, und die Endform des Sacks ist so gestaltet, daß ein sich in Position befindlicher Insasse geschützt wird.

Vorzugsweise weist das Aufblassteuerglied einen Halte riemen bzw. ein Halteband auf, das ein erstes Ende be sitzt, das an dem Sack befestigt ist, sowie ein zweites Ende besitzt, das auch an dem Sack befestigt ist. Die lösbare Verbindung und der dehnbare Abschnitt sind auf dem Halteband zwischen den ersten und zweiten Enden po sitioniert. Das erste Ende des Haltebandes ist an dem Mundteil des Sacks befestigt, und das zweite Ende des Haltebandes ist an dem Insassenkontaktteil des Sacks be festigt.

Vorzugsweise ist das Aufblassteuerglied ein dreistückiges Halteband, das ein erstes Endstück, ein zweites Endstück und ein Mittelstück aufweist, das das erste Endstück mit dem zweiten Endstück verbindet. Die ersten und zweiten Endstücke umfassen das erste bzw. das zweite Ende des Haltebandes. Die lösbare Verbindung verbindet Zwischen teile der ersten und zweiten Endstücke miteinander und das Mittelstück weist den dehnbaren Abschnitt des Auf blassteuergliedes auf. Die lösbare Verbindung kann durch aufbrechende Stiche bzw. eine aufbrechende Naht gebildet werden. Der dehnbare Abschnitt kann aus einem Material gebildet werden, das ein 45°-Webmuster besitzt.

Somit sieht die vorliegende Erfindung ein haltebandar tiges Glied vor zum Steuern der Form eines aufblasbaren Sacks und zum Absorbieren von Kräften, die auf den Sack während eines Aufblasvorgangs ausgeübt werden. Wenn es in einem Luftsack aufgenommen ist, gestattet das halteband artige Glied einen dreistufigen Aufblasvorgang, in dem ein sich außer Position befindlicher Insasse geschützt wird, und der Kontakt eines sich in Position befindlichen Insassen mit dem Sack von einer relativ sanften Natur sein wird. In der Vergangenheit wurden Luftsäcke ent wickelt, die haltebandartige Glieder aufwiesen mit ent weder einer lösbaren Verbindung oder einem dehnbaren Ab schnitt. Beispielsweise zeigt US-Patent Nr. 3 879 056 von Kawashima et al. einen Luftsack mit einem Glied, das an Seitenteilen des Sacks befestigt ist. Das Glied umfaßt einen mittleren gefalteten Teil mit einer lösbaren Ver bindung, die durch aufbrechende Stiche bzw. eine aufbre chende Naht gebildet wird. Die lösbare Verbindung ist so gestaltet, daß, wenn ein Insasse mit dem Sack in Kontakt kommt, die Naht aufgebrochen wird, der mittlere gefaltete Teil freigegeben wird, und das Glied sich von einer er sten Länge auf eine zweite Länge ausdehnt. Auf diese Weise wird die Rückschlag- oder Rückfederkraft des Luftsacks absorbiert oder aufgenommen.

Zusätzlich zeigt US-Patent Nr. 4 966 389 von Takada einen Luftsack, in dem vier haltebandartige Glieder sich zwi schen dem Mundteil des Luftsacks und dem Insassenkon taktteil des Sacks erstrecken und damit verbunden sind. Die Glieder sind mit dem Mundteil des Sacks durch ein Befestigungmittel verbunden, das elastische Teile umfaßt, die aus einem 45°-Vorspannmaterial gebildet sind. Während der letzten Stufen des Aufblasvorgangs stoppen die Glieder abrupt die Bewegung des Insassenkontaktteils des Sacks, wodurch signifikant hohe Zugkräfte auf die Glieder ausgeübt werden. Die elastischen Teile der Befestigungs mittel absorbieren die hohen Zugkräfte, um eine Trennung der Glieder von dem Mund des Sacks zu verhindern.

Somit zeigt der Stand der Technik haltebandartige Glieder mit entweder einer lösbaren Verbindung oder einem dehn baren Abschnitt. Jedoch wird nicht angenommen, daß die Glieder des Standes der Technik einen dreistufigen Auf blasvorgang gestatten, bei dem ein sich außer Position befindlicher Insasse geschützt wird und der Kontakt eines sich in Position befindlichen Insassen mit dem Sack von einer relativ sanften Natur sein wird. Es wird daher an genommen, daß ein Bedarf für ein Aufblassteuerglied be steht, das die Konstruktionskriterien berücksichtigt, die mit sich außer Position befindlichen und sich in Position befindlichen Insassen assoziiert werden und daß die vor liegende Erfindung einem derartigen Bedarf nachkommt.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

In der beigefügten Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Luftsackan ordnung, die einen Luftsack umfaßt, der ein Auf blassteuerglied gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist, wobei das Glied so gezeigt ist, daß es sich über eine Anfangslänge erstreckt, und wobei der Sack des Airbags so gezeigt ist, daß er eine Anfangsform einnimmt;

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Airbaganordnung von Fig. 1, wobei das Aufblassteuerglied so gezeigt ist, daß es sich über eine Zwischenlänge er streckt, und wobei der Sack so gezeigt ist, daß er eine Zwischenform einnimmt;

Fig. 3 eine schematische Ansicht der Airbaganordnung der Fig. 1 und 2, wobei das Aufblassteuerglied so ge zeigt ist, daß es sich über eine Endlänge er streckt, wobei der Sack so gezeigt ist, daß er eine Endform einnimmt;

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenschnittansicht der Befe stigung eines ersten Endes des Aufblassteuerglieds an dem Sack des Airbags;

Fig. 5 eine vergrößerte Draufsicht der Befestigung eines zweiten Endes dem Aufblassteuerglieds an dem Sack des Airbags;

Fig. 6 eine vergrößerte Seitenschnittansicht der Befe stigung von Fig. 5;

Fig. 7 eine vergrößerte Vorderansicht des Aufblassteuer glieds; und

Fig. 8 eine vergrößerte Seitenschnittansicht des Auf blassteuerglieds.

Genaue Beschreibung

Mit Bezug nun auf die Zeichnungen im Detail und anfangs auf die Fig. 1-3 ist eine Airbaganordnung 10 schematisch gezeigt, die einen Luftsack 12 gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt. Die Airbaganordnung 10 weist ferner eine Reaktionseinrichtung 14 und eine Aufblasvorrichtung 16 auf. Obwohl dies nicht in den Zeichnungen speziell ge zeigt ist, sind der Luftsack 12 und die Aufblasvorrich tung 16 auf geeignete Weise mit der Reaktionseinrichtung 14 gekoppelt. Die Reaktionseinrichtung 14 ist geeignet, mit einem strukturellen Teil eines Fahrzeugs gekoppelt zu werden. Die gezeigte Airbaganordnung 10 ist eine bei fahrerseitige Airbaganordnung und ist so konstruiert, daß sie in das Armaturenbrett eines Fahrzeugs eingebaut wer den kann.

Der Airbag 10 weist einen Sack 20 auf, der aus einem flexiblen Stoff, wie beispielsweise Nylon, hergestellt ist. In der gezeigten beifahrerseitigen Airbaganordnung 10 ist der Sack 20 geeignet, auf eine ungefähr zylindri sche oder kissenartige Form vollständig aufgeblasen zu werden (siehe Fig. 3). Der Sack 20 umfaßt Teile, die eine Kammer 22 und einen Mundteil 30 definieren, welcher einen Aufblasströmungsmitteleinlaß 31 definiert, der mit der Kammer 22 in Verbindung steht.

Beim Einsetzen eines Aufpralls oder Zusammenstoßes lie fert die Aufblasvorrichtung 16 Aufblasströmungsmittel an den Luftsack 12. Insbesondere strömt Aufblasströmungs mittel durch den Sackeinlaß 31 und in die Kammer 22, um den Sack 20 auf zublasen. Während des Aufblasvorgangs übt die kinetische Energie des Aufblasströmungsmittels Kräfte auf den Sack 20 aus. Der Sack 20 ist während Anfangsstu fen des Aufblasvorgangs Anfangskräften ausgesetzt (siehe Fig. 1), er ist während Zwischenstufen des Aufblasvor gangs Zwischenkräften ausgesetzt (siehe Fig. 2), und er ist während Endstufen des Aufblasvorgangs Endkräften ausgesetzt (siehe Fig. 3).

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Mundteil 30 einen Saum oder Rand 32 auf, der einen Kanal für einen Halter 33 definiert (siehe Fig. 4). Obwohl dies in den Zeichnungen nicht besonders gezeigt ist, kann der Halter 33 dazu verwendet werden, den Luftsack 12 an der Reak tionseinrichtung 14 zu befestigen. Der Mundteil 30 umfaßt zusätzlich einen Hitzeschild 34, der einen oberen Bereich des Aufblasströmungsmitteleinlasses 31 umgibt und der die kammerdefinierenden Teile des Sacks 20 vor der Hitze abschirmt, die von der Aufblasvorrichtung 16 übertragen wird. Eine Reihe von Stichreihen oder -linien oder Nähten 35 geht durch die zwei Lagen des Saums 32, um den Halter 33 innerhalb des Saums 32 einzufangen. Die obere Stichreihe 35 geht auch durch den Hitzeschild 34, um den Hitzeschild an den oberen Bereichen des Saums 32 zu befestigen. Die Stichreihen 35 sind so gestaltet, daß sie jeglichen Kräften widerstehen, die während des Aufblas vorgangs ausgeübt werden.

Der Luftsack 12 ist so gestaltet, daß, wenn der Sack 20 vollständig aufgeblasen ist, ein "Insassenkontakt"-Teil 36 des Luftsacks mit einem Insassen, der in der erwar teten Position positioniert ist, oder einem sich in Position befindlichen Insassen in Kontakt kommt. Der Insassenkontaktteil 36 (der einer der kammerdefinierenden Teile des Sacks 20 ist) ist auf einem vorderen Bereich des Sacks 20 angeordnet, ungefähr gegenüberliegend dem Strömungsmitteleinlaß 31. Eine interne Falte oder Faltung 37, ungefähr 45-55 Millimeter breit, ist in dem mittleren Bereich des Insassenkontaktteils 36 gebildet und ragt in die Kammer 22 (siehe Fig. 5 und 6). Die innere Falte 37 wird durch eine Stichreihe oder -linie 38 intakt gehalten bzw. beibehalten, die so gestaltet ist, daß sie jeglichen Kräften widersteht, die während des Aufblasvorgangs ausgeübt werden.

Der Luftsack 12 weist ferner ein Aufblassteuerglied 40 auf, das mit dem Sack 20 gekoppelt ist und sich durch die Kammer 22 erstreckt. Das Glied 40 steuert die Form des Sacks 20 und absorbiert Kräfte, die auf den Sack 20 wäh rend des Aufblasvorgangs ausgeübt werden. Insbesondere bewirkt das Aufblassteuerglied 40, daß der Sack 20 eine Form einnimmt, die mit dem Schutz eines sich außer Po sition befindlichen Insassen während der Anfangsstufen des Aufblasvorgangs kompatibel oder vereinbar ist. Zu sätzlich nimmt das Aufblassteuerglied 40 kinetische Energie auf, bevor der Sack 20 mit einem sich in Position befindlichen Insassen in Kontakt kommt, so daß ein solcher Kontakt von einer relativ sanften Natur sein wird.

Das Aufblassteuerglied 40 umfaßt eine lösbare Verbindung 42 und einen dehnbaren Abschnitt 44. Die lösbare Verbin dung 42 bleibt während der Anfangsstufen des Aufblasvor gangs intakt, so daß das Aufblassteuerglied 40 sich auf eine Anfangslänge L_initial erstreckt und der Sack 20 nimmt eine Anfangsform ein (siehe Fig. 1). Die lösbare Ver bindung 42 löst sich während Zwischenstufen des Aufblas vorgangs, so daß sich das Aufblassteuerglied 40 von der Anfangslänge L_initial auf eine Zwischenlänge L_intermediate erstreckt und der Sack 20 nimmt eine Zwischenform ein (siehe Fig. 2). Der dehnbare Abschnitt dehnt sich während der Endstufen des Aufblasvorgangs, so daß sich das Auf blassteuerglied 40 von der Zwischenlänge L_intermediate auf eine Endlänge L_final erstreckt und der Sack nimmt eine Endform ein (siehe Fig. 3).

Der Luftsack 12 ist so gestaltet, daß, wenn das Aufblas steuerglied 40 seine Anfangslänge L_initial erreicht und der Sack 20 seine Anfangsform einnimmt, der Luftsack 12 einen sich außer Position befindlichen Insassen schützen wird. Wie am besten unter Bezug auf Fig. 1 gesehen werden kann, ist die Anfangsform des gezeigten Sacks 20 eine "Doppelhöcker"- oder "Doppelblasen"-Form. Das Aufblas steuerglied 40 beschränkt die Bewegung eines Insassen kontaktteils 36 des Sacks 20 nach außen, so daß der Sack diese anfängliche, von der Seite gesehen "zusammenge drückte" Form einnimmt.

Der Luftsack 12 ist auch so gestaltet, daß, wenn das Aufblassteuerglied 40 sich auf seine Zwischenlänge L_intermediate erstreckt und der Sack 20 seine Zwischenform einnimmt, der Sack 20 sich der vollständig aufgeblasenen zylindrischen oder kissenartigen Form des Sacks 20 annähert, diese aber noch nicht erreicht hat. Wenn der dehnbare Abschnitt 44 gedehnt wird, und wenn das Auf blassteuerglied 40 sich über seine Endlänge L_final er streckt, ist der Sack 20 vollständig auf seine Endform aufgeblasen. In dieser Endform soll der Luftsack 12 einen sich in Position befindlichen Insassen schützen. Das Dehnen des Abschnitts 44 (das bewirkt, daß sich das Auf blassteuerglied 40 von der Zwischenlänge L_intermediate auf eine Endlänge L_final ausdehnt) nimmt kinetische Energie auf, die während des Aufblasvorgangs erzeugt wird. Auf diese Weise wird der Kontakt eines sich in Position befindlichen Insassen mit dem Sack 20 von einer relativ sanften Natur sein.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Anfangs länge L_initial ungefähr 96 mm, die Zwischenlänge L_intermediate ist ungefähr 488 mm, und die Endlänge L_final ist ungefähr 614-664 mm. Somit ist die Zwischenlänge L_intermediate mindestens dreimal und vorzugsweise ungefähr fünfmal so groß wie die Anfangslänge L_initial. Zusätzlich ist die Endlänge L_final mindestens 10% länger und vorzugsweise 25 bis 36% länger als die Zwischenlänge L_intermediate.

Wie unten in größerer Einzelheit erklärt wird, besitzt die lösbare Verbindung 42 eine Festigkeit, die den Anfangskräften widersteht, die jedoch von den Zwischen kräften überwunden wird. Auf diese Weise bleibt die lösbare Verbindung 42 während der Anfangsstufen des Aufblasvorgangs intakt, wodurch sie dem Aufblassteuer glied 40 gestattet, sich über die Anfangslänge L_initial zu erstrecken, und dem Sack 20 gestattet, die Anfangsform einzunehmen, und ferner löst sich auf diese Weise die lösbare Verbindung 42 während der Zwischenschritte des Aufblasvorgangs, wodurch sie dem Aufblassteuerglied 40 gestattet, sich über die Zwischenlänge L_intermediate zu erstrecken, und dem Sack 20 gestattet, die Zwischenform einnehmen.

Wie auch in größerer Einzelheit unten erklärt wird, wird der dehnbare Abschnitt 44 während der Anfangs- oder Zwi schenstufen des Aufblasvorgangs nicht betroffen oder ge dehnt. Zusätzlich sind die Längungseigenschaften des dehnbaren Abschnitts 44 derart, daß der Abschnitt durch die Endkräfte verlängert oder langgestreckt wird. Somit wird der dehnbare Abschnitt 44 nur während der Endstufen des Aufblasvorgangs verlängert, wodurch dem Aufblassteu erglied 40 gestattet wird, sich von der Zwischenlänge L_intermediate auf die Endlänge L_final zu erstrecken.

Das Aufblassteuerglied 40 erstreckt sich zwischen dem Mundteil 40 und dem Insassenkontaktteil 36 des Sacks 20 und ist damit verbunden. Insbesondere (siehe Fig. 4) ist ein erstes Ende 46 des Aufblassteuerglieds 40 sandwich artig zwischen den zwei Lagen des Sacksaums 32 aufgenom men und ist an dem Saum 32 durch die Stichreihen oder Nähte 35 gesichert bzw. befestigt. Zusätzlich (siehe Fig. 5 und 6) ist ein zweites Ende 48 des Aufblassteuerglieds 40 an der inneren Falte 37 des Insassenkontaktteils 36 befestigt, und zwar mit einem "KASTEN-X" ("BOX-X")-Stich- oder Nahtmuster 49. Das Stichmuster 49 ist auch so gestaltet, daß es jeglichen Kräften widersteht, die während des Aufblasvorgangs darauf ausgeübt werden.

Das Aufblassteuerglied 40 ist vorzugsweise ein drei stückiges Halteband, das ein erstes Endstück 50, ein zweites Endstück 52 und ein Mittelstück 54 aufweist (siehe Fig. 7 und 8). Die Haltebandstücke 50, 52 und 54 sind jeweils rechteckförmig. Die Endstücke 50 und 52 sind im wesentlichen identisch und ungefähr 118 mm lang und ungefähr 76 mm breit. Das Mittelstück 54 ist ungefähr 144 mm lang und ungefähr 76 mm breit. Ein Ende des Stücks 50 bildet das erste Ende 46 des Aufblassteuerglieds 40. In ähnlicher Weise bildet ein Ende des Stücks 52 das zweite Ende 48 des Aufblassteuerglieds 40. Somit sind die Endstücke 50 und 52 an dem Sack 20 befestigt. Die gegen überliegenden Enden der Stücke 50 und 52 sind an dem Mittelstück 54 durch Stichreihen oder Nähte 56 befestigt (siehe Fig. 7 und 8). Die Stichreihen 56 erstrecken sich durch überlappende Bereiche (ungefähr 18 mm lang) der Haltebandstücke. Die Stichreihen 56 sind so gestaltet, daß die Befestigung während des Aufblasvorgangs nicht zerstört wird.

Die lösbare Verbindung 42 verbindet Zwischenteile der Haltebandendstücke 50 und 52 miteinander. Die lösbare Verbindung weist eine "Aufbrech"-Stichreihe oder -Naht 58 auf. Obwohl dies nicht speziell in der Zeichnung gezeigt ist, weist die Stichreihe 58 zwanzig Stiche auf, die aus 69-Nylon-Faden gebildet sind und besitzt eine Dichte von ungefähr 10 Stichen/Zoll (1 Zoll = 2,54 cm). Die Spanne der Stichreihe 58 ist ungefähr zwei Drittel der Breite der Haltebandstücke und ist bezüglich der Seitenkanten der Stücke mittig angeordnet. Zusätlich ist die Stich reihe 58 auf den Längsmitten der Endstücke 50 und 52 angeordnet. Somit ist die Spanne der Stichlinie 58 un gefähr 51 mm und sie ist ungefähr 94 mm von jedem Ende der Haltebandstücke 50 und 52 positioniert.

Die Haltebandstücke 50, 52 und 54 bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Material und insbesondere vorzugsweise aus 840 Denier-Nylon, das auf einer Oberfläche beschich tet bzw. mit einem Überzug versehen ist. In der Orien tierung des Aufblassteuerglieds 40, die in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, weisen die unbeschichteten Oberflächen der Haltebandstücke zueinander. Das Material der Halteband endstücke 50 und 52 besitzt ein 90°-Webmuster 60 (siehe Fig. 7). In anderen Worten sind die Fasern des Materials unter einem 90°-Winkel bezüglich entweder der Längsseiten oder der seitlichen Seiten der Stücke 50 und 52 positio niert. Dieses 90°-Webmuster (oder "Vorspannung" ("bias")) verhindert, daß sich die Endstücke 50 und 52 während des Aufblasvorgangs dehnen oder verlängern.

Das Material des Mittelstücks 54 besitzt ein 45°- Webmuster 62. In anderen Worten sind die Fasern des Materials bezüglich dem Enden und der seitlichen Seiten des Stücks 54 unter einem 45°-Winkel angeordnet. Dieses 45°-Webmuster (oder "Vorspannung" ("bias")) gestattet, daß sich das Mittelstück 54 während der Endstufen des Aufblasvorgangs dehnt oder verlängert. Falls das bevor zugte Material verwendet wird, wird sich das Stück um 50 bis 70% verlängern oder ausdehnen. Es sei bemerkt, daß die Längung oder das Dehnen des Mittelstücks 54 nicht umkehrbar sein muß. Somit braucht im Vergleich zu einem elastischen Stück das Mittelstück 54 nicht in seinen Zustand vor der Längung zurückkehren, wenn die Kraft beseitigt wird, die die Längung verursacht.

Der dehnbare Abschnitt 44 des Aufblassteuerglieds 40 be steht im wesentlichen aus dem Mittelstück 54. Während der Anfangsstufen des Aufblasvorgangs werden die Anfangs kräfte durch die Haltebandendstücke 50 und 52 und die lösbare Verbindung 42 absorbiert. Nur nachdem die lösbare Verbindung 42 gelöst wird, und nachdem die Haltebandend stücke 50 und 52 getrennt sind, um das Aufblassteuerglied 40 auf die Zwischenlänge L_intermediate auszudehnen, wird der dehnbare Abschnitt 44 Längungskräften ausgesetzt sein. Somit wird der dehnbare Abschnitt 44 durch die An fangs- und Zwischenkräfte nicht beeinflußt und wird nicht verlängert oder gelängt, bis die Endstufen des Aufblas vorgangs erreicht sind.

Es ist nun abzusehen, daß die vorliegende Erfindung ein Airbagaufblassteuerglied vorsieht, das, wenn es in einen Luftsack eingebaut ist, einen dreistufigen Aufblasvorgang gestattet, bei dem ein sich außer Position befindlicher Insasse geschützt wird und der Kontakt eines sich in Po sition befindenden Insassen mit dem Sack von einer rela tiv sanften Natur sein wird. Obwohl die Erfindung mit Bezug auf ein gewisses bevorzugtes Ausführungsbeispiel gezeigt und beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß äquivalente Veränderungen und Modifikationen einem Fach mann beim Lesen und Verstehen dieser Beschreibung ein fallen werden. Die vorliegende Erfindung umfaßt alle solche äquivalenten Veränderungen und Modifikationen und ist nur den Bereich der folgenden Ansprüche beschränkt.

Zusammenfassend sieht die Erfindung also folgendes vor: Ein Fahrzeugairbag umfaßt einen aufblasbaren Sack und ein Aufblassteuerglied, das mit dem Sack gekoppelt ist. Das Aufblassteuerglied umfaßt eine lösbare Verbindung und einen dehnbaren Abschnitt. Die lösbare Verbindung bleibt während Anfangsstufen des Aufblasvorgangs intakt, so daß das Aufblassteuerglied sich auf eine Anfangslänge er streckt und der Sack eine Anfangsform einnimmt. Die lösbare Verbindung löst sich während Zwischenstufen des Aufblasvorgangs, so daß das Aufblassteuerglied sich auf eine Zwischenlänge erstreckt und der Sack eine Zwischen form einnimmt. Der dehnbare Abschnitt dehnt sich während der Endstufen des Aufblasvorgangs, so daß das Aufblas steuerglied sich auf eine Endlänge erstreckt und der Sack eine Endform einnimmt.

Claims

1. Fahrzeugairbag, der einen aufblasbaren Sack und ein Aufblassteuerglied aufweist, das an den Sack gekop pelt ist, wobei der Sack kammerdefinierende Teile umfaßt, die eine Kammer definieren, welche mit Auf blasströmungsmittel gefüllt wird, um den Luftsack während eines Aufblasvorgangs auf zublasen, wobei der Sack während Anfangsstufen des Aufblasvorgangs An fangskräften ausgesetzt wird, während Zwischenstufen des Aufblasvorgangs Zwischenkräften ausgesetzt wird, und während Endstufen des Aufblasvorgangs Endkräften ausgesetzt wird,
wobei das Aufblassteuerglied sich während des Auf blasvorgangs durch die Kammer erstreckt und die Form des Sacks steuert,
wobei das Aufblassteuerglied eine lösbare Verbindung und einen dehnbaren Abschnitt umfaßt;
wobei die lösbare Verbindung während der Anfangs stufen des Aufblasvorgangs intakt bleibt, so daß das Aufblassteuerglied sich über eine Anfangslänge er streckt und der Sack eine Anfangsform einnimmt;
wobei die lösbare Verbindung sich während Zwischen stufen des Aufblasvorgangs löst, so daß das Auf blassteuerglied sich von der Anfangslänge auf eine Zwischenlänge erstreckt, die größer ist als die An fangslänge, und wobei der Sack eine Zwischenform einnimmt; und
wobei der dehnbare Abschnitt sich während Enstufen des Aufblasvorgangs dehnt, so daß sich das Aufblas steuerglied von der Zwischenlänge auf die Endlänge erstreckt, die größer ist als die Zwischenlänge, und wobei der Sack eine Endform einnimmt.

2. Airbag gemäß Anspruch 1, wobei die Anfangsform des Sacks gestaltet ist, um einen sich außer Position befindlichen Insassen zu schützen und wobei die End form des Sacks gestaltet ist, um einen sich in in Position befindlichen Insassen zu schützen.

3. Airbag gemäß Anspruch 2, wobei die Anfangsform des Sacks eine Doppelhöckerform ist und wobei die End form des Sacks ungefähr zylindrisch oder kissenartig ist.

4. Airbag gemäß Anspruch 1, wobei die lösbare Verbindung eine Stärke besitzt, die:
den Anfangskräften widersteht und somit während An fangsstufen des Aufblasvorgangs intakt bleibt, wo durch sie dem Aufblassteuerglied gestattet, sich auf die Anfangslänge zu erstrecken und
durch die Zwischenkräfte überwunden wird und sich somit während Zwischenstufen des Aufblasvorgangs löst, um dadurch dem Aufblassteuerglied zu gestat ten, sich auf die Zwischenlänge zu erstrecken.

5. Airbag gemäß Anspruch 4, wobei der dehnbare Abschnitt von den Anfangs- und Zwischenkräften unbeeinflußt bleibt und wobei der dehnbare Abschnitt Längungs eigenschaften besitzt, die bewirken, daß er durch die Endkräfte langgestreckt oder gelängt wird, um dadurch den Aufblassteuerglied zu gestatten, sich von der Zwischenlänge auf die Endlänge zu erstrecken während der Endstufen des Aufblasvorgangs.

6. Airbag gemäß Anspruch 1, wobei der Sack einen Mund teil umfaßt, der einen Aufblasströmungsmitteleinlaß definiert, welcher mit der Kammer in Verbindung steht;
wobei die kammerdefinierenden Teile des Sacks einen Insassenkontaktteil umfassen, der positioniert ist, um mit einem sich in Position befindlichen Fahr zeuginsassen in Kontakt zu kommen, wenn der Sack seine Endform einnimmt; und
wobei sich das Aufblassteuerglied durch die Kammer erstreckt, und zwar von dem Mundteil zu dem Insas senkontaktteil.

7. Airbag gemäß Anspruch 6, wobei der Insassenkontakt teil auf einem vorderen oder Frontbereich des Sacks angeordnet ist, und zwar ungefähr gegenüberliegend dem Strömungsmitteleinlaß.

8. Airbag gemäß Anspruch 7, wobei das Aufblassteuerglied ein erstes Ende besitzt, das an dem Mundteil befe stigt ist, sowie ein zweites Ende, das an dem In sassenkontaktteil befestigt ist, wobei die lösbare Verbindung und der dehnbare Abschnitt zwischen den ersten und zweiten Enden angeordnet sind.

9. Airbag gemäß Anspruch 1, wobei die Zwischenlänge mindestens dreimal so groß ist wie die Anfangslänge.

10. Airbag gemäß Anspruch 9, wobei die Zwischenlänge un gefähr fünfmal so groß ist die Anfangslänge.

11. Airbag gemäß Anspruch 1, wobei die Endlänge minde stens 10% länger ist als die Zwischenlänge.

12. Airbag gemäß Anspruch 11, wobei die Endlänge 25 bis 36% länger ist als die Zwischenlänge.

13. Airbag gemäß Anspruch 1, wobei die Zwischenlänge mindestens dreimal so groß ist wie die Anfangslänge und wobei die Endlänge mindestens 10% länger ist als die Zwischenlänge.

14. Airbag gemäß Anspruch 13, wobei die Zwischenlänge un gefähr fünfmal so groß ist wie Anfangslänge und wo bei die Endlänge 25 bis 36% länger ist als die Zwischenlänge.

15. Airbag gemäß Anspruch 1, wobei die Anfangslänge un gefähr 96 mm ist; wobei die Zwischenlänge ungefähr 488 mm ist; und wobei die Endlänge ungefähr 614-664 mm ist.

16. Airbag gemäß Anspruch 1, wobei der dehnbare Abschnitt Längungseigenschaften besitzt, die bewirken, daß er sich um 50 bis 70% ausdehnt oder verlängert, wenn er den Endkräften ausgesetzt wird.

17. Airbag gemäß Anspruch 1, wobei das Aufblassteuerglied einen Halteriemen oder ein Halteband aufweist, das ein erstes Ende besitzt, das an dem Sack befestigt ist, sowie ein zweites Ende, das auch an dem Sack befestigt ist, wobei die lösbare Verbindung und der dehnbare Abschnitt zwischen den ersten und zweiten Enden an oder auf dem Halteband positioniert sind.

18. Airbag gemäß Anspruch 17, wobei:
der Sack einen Mundteil umfaßt, der einen Aufblas strömungsmitteleinlaß definiert, welcher mit der Kammer in Verbindung steht;
wobei die kammerdefinierenden Teile des Sacks einen Insassenkontaktteil umfassen, der positioniert ist, um mit einem sich in Position befindlichen Fahrzeug insassen in Kontakt zu kommen, wenn der Sack seine Endform einnimmt; und
wobei das erste Ende des Haltebands an dem Mundteil des Sacks befestigt ist und wobei das zweite Ende des Haltebands an dem Insassenkontaktteil befestigt ist.

19. Airbag gemäß Anspruch 18, wobei das Halteband eine dreiteilige bzw. dreistückige Konstruktion ist und ein erstes Endstück, ein zweites Endstück und ein Mittelstück aufweist, das das erste Endstück mit dem zweiten Endstück verbindet; wobei die ersten und zweiten Endstücke das erste bzw. das zweite Ende des Haltebands umfassen.

20. Airbag gemäß Anspruch 19, wobei die lösbare Verbin dung Zwischenteile der ersten und zweiten Endstücke miteinander verbindet und wobei das Mittelstück den dehnbaren Abschnitt des Aufblassteuerglieds auf weist.

21. Airbag gemäß Anspruch 20, wobei die lösbare Verbin dung aufbrechende Stiche oder eine aufbrechende Naht aufweist.

22. Airbag gemäß Anspruch 20, wobei der Mittelabschnitt aus einem Material besteht, das ein 45°-Webmuster besitzt.

23. Airbag gemäß Anspruch 22, wobei das Material 840 De nier-Nylon ist, das auf einer Oberfläche beschichtet oder mit einem Überzug versehen ist.

24. Airbag gemäß Anspruch 20, wobei die ersten und zwei ten Endstücke aus dem gleichen Material bestehen wie der Mittelabschnitt und ein 90°-Webmuster besitzen.

25. Airbag gemäß Anspruch 24, wobei das Material 840 De nier-Nylon ist, das auf einer Oberfläche beschichtet oder mit einem Überzug versehen ist.

26. Airbag gemäß Anspruch 20, wobei die Endstücke und das Mittelstück jeweils rechteckförmig sind und ungefähr 76 mm breit sind.

27. Airbag gemäß Anspruch 26, wobei die Endstücke jeweils ungefähr 118 mm lang sind und wobei das Mittelstück ungefähr 144 mm lang ist.

28. Airbag gemäß Anspruch 21, wobei das aufbrechende Stichmuster im wesentlichen aus einer Stichreihe oder Naht besteht, die aus zwanzig Stichen aus 69- Nylon-Faden gebildet ist und eine Dichte von unge fähr 10 Stichen/Zoll besitzt.

29. Airbag gemäß Anspruch 28, wobei die Stichreihe eine Spanne besitzt, die ungefähr 2/3 der Breite eines der Endstücke ist.

30. Airbag gemäß Anspruch 29, wobei die Stichreihe auf den Endstücken mittig angeordnet ist.

31. Airbag gemäß Anspruch 30, wobei die Stichreihe eine Spanne besitzt, die ungefähr gleich 51 mm ist und wobei die Stichreihe ungefähr 94 mm von jedem Ende der Endstücke angeordnet ist.

32. Airbagaufblassteuerglied zum Steuern der Form eines aufblasbaren Sacks und zum Absorbieren von Kräften, die auf den Sack während eines Aufblasvorgangs aus geübt werden;
wobei das Aufblassteuerglied ein dreistückiges Hal teband und Mittel zum Koppeln des Haltebands an dem Sack aufweist;
wobei das Halteband ein erstes Endstück, ein zweites Endstück und ein Mittelstück aufweist, daß das erste Endstück mit dem zweiten Endstück verbindet;
wobei das Halteband auch eine lösbare Verbindung und einen dehnbaren Abschnitt aufweist, wobei der dehn bare Abschnitt in das Mittelstück eingebaut ist;
wobei die lösbare Verbindung im intakten Zustand gestattet, daß sich das Halteband auf eine Anfangs länge erstreckt, und im gelösten Zustand gestattet, daß sich das Halteband von der Anfangslänge auf eine Zwischenlänge erstreckt, die größer ist als die Anfangslänge; und
wobei der dehnbare Abschnitt gestattet, daß sich das Halteband von der Zwischenlänge auf eine Endlänge erstreckt, die größer ist als die Zwischenlänge.

33. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 32, wobei die Zwischenlänge mindestens dreimal so groß ist wie die Anfangslänge.

34. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 33, wobei die Zwischenlänge ungefähr fünfmal so groß wie die An fangslänge.

35. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 32, wobei die End länge mindestens 10% länger ist als die Zwischen länge.

36. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 35, wobei die End länge 25 bis 36% länger ist als die Zwischenlänge.

37. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 32, wobei die Zwi schenlänge mindestens dreimal so groß ist wie die Anfangslänge und wobei die Endlänge mindestens 10% länger ist als die Zwischenlänge.

38. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 37, wobei die Zwi schenlänge ungefähr fünfmal so groß ist wie die An fangslänge und wobei die Endlänge 25 bis 36% länger ist als die Zwischenlänge.

39. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 32, wobei die An fangslänge ungefähr 96 mm ist, wobei die Zwischen länge ungefähr 488 mm ist und wobei die Endlänge ungefähr 614-664 mm ist.

40. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 32, wobei die lös bare Verbindung aufbrechende Stiche oder eine aufbrechende Naht aufweist.

41. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 32, wobei der Mittelabschnitt aus einem Material besteht, das ein 45°-Webmuster besitzt.

42. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 41, wobei das Ma terial 840 Denier-Nylon ist, das auf einer Oberflä che beschichtet oder mit einem Überzug versehen ist.

43. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 32, wobei das erste und zweite Endstück aus dem gleichen Material be stehen wie der Mittelabschnitt und ein 90°-Webmuster besitzen.

44. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 43, wobei das Ma terial 840 Denier-Nylon ist, das auf einer Oberflä che beschichtet oder mit einem Überzug versehen ist.

45. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 32, wobei der dehnbare Abschnitt Längungseigenschaften besitzt, die bewirken, daß es sich um 50% bis 70% verlän gert, wenn es den Endkräften ausgesetzt wird.

46. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 32, wobei die End stücke und das Mittelstück jeweils rechteckförmig sind und ungefähr 76 mm breit sind.

47. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 46, wobei die End stücke jeweils ungefähr 118 mm lang sind und wobei das Mittelstück ungefähr 144 mm lang ist.

48. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 40, wobei das aufbrechende Stichmuster im wesentlichen aus einer Stichreihe oder Naht besteht mit zwanzig Stichen, die aus 69-Nylon-Faden gebildet sind, und eine Dichte von ungefähr 10 Stichen/Zoll besitzt.

49. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 48, wobei die Stichreihe eine Spanne besitzt, die ungefähr 2/3 der Breite eines der Endstücke ist.

50. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 49, wobei die Stichreihe auf den Endstücken mittig angeordnet ist.

51. Aufblassteuerglied gemäß Anspruch 50, wobei die Stichreihe eine Spanne besitzt, die ungefähr gleich 51 mm ist und wobei die Stichreihe ungefähr 94 mm von jedem Ende der Endstücke entfernt angeordnet ist.