DE2122023A1

DE2122023A1 - Fahrzeugsicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE2122023A1
Application number: DE19712122023
Authority: DE
Inventors: Keizaburo Yokosuka; Mitsuhashi Kenichi Tokio; Yamaguchi Michio Yokohama; Usui (Japan)
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1970-05-04
Filing date: 1971-05-04
Publication date: 1971-11-18
Also published as: DE2122023C3; GB1349894A; JPS4739068Y1; US3749419A; SE379014B; DE2122023B2

Description

PATENTANWÄLTE	2122023
Dipi chem Dr. D.Thomsen d_pi ing H.Tiedtke Dipl.-Chem. Q. BÜhHng Dipl-Ing. R. ΚΐΠΠΘ	MÜNCHEN 15 KAlSER-LUDWlG-PLAtZ 6 TEt. 0811/530211 530212 CABLES: THOPATENt TELEX: FOLGT
Dipi.-ing. W.Weinkauff	FRANKFURT (MAIN) 50 FUCHSHOHL 71 TEL. 08117514βββ

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8000 München is *■ ^' Mai 1971

Nissan Motor Company, Limited Yokohama-City, Japan

Fahrzeugsicherheitsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung und insbesondere auf eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung, bei der ein aufblasbarer Behälter oder ein Schutzsack verwendet wird, der expandiert und in eine Stellung vorgeschoben werden kann, in der ein Fahrzeuginsasse oder ein in eine Kollision eines Motorfahrzeuges verwickelter Fußgänger davor geschützt wird, gegen Aufbauteile des Motorfahrzeuges zu stoßen.

Der aufblasbare Behälter ist in der expandierten Schutzstellung zwischen dem Fahrzeuginsassen und Aufbauteilen der Fahrzeugkabine angeordnet, beispielsweise einer Windschutzscheibe, einem Instrumentenbrett, einer Lenksäule und einer Sitzrückseite, oder zwischen dem Fußgänger und äußeren Aufbau-

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teilen des Fahrzeugkörpers, wodurch von der Kollision herrührende. Stöße durch den expandierten Behälter absorbiert werden.

Damit die Fahrzeugsicherheitsvorrichtung der beschriebenen Art bei der Kollision mit äußerster Zuverlässigkeit arbeitet, ist es von besonderer Wichtigkeit, daß der aufblasbare Behälter expandiert und in die Schutzstellung so schnell wie möglich vorgeschoben wird, wenn das Motorfahrzeug von der Kollision getroffen wird. Es wurden Verbesserungen bei der Sicherheitsvorrichtung durchgeführt, wodurch der Kollisionszustand augenblicklich ermittelt wird und der aufblasbare Behälter so schnell wie möglich die Schutzstellung einnimmt.

Der aufblasbare Behälter, der bei Verstauung normalerweise in zusammengelegter Lage gehalten wird, wird mit einem in ihn eingeblasenen Druckgas expandiert. Dieses Druckgas wird von einer geeigneten Druckgaszufuhreinheit zugeführt, die einen normalerweise geschlossenen Druckgasgenerator enthält, der bei Öffnung Druckgas zuführen kann, und eine geeignete Dichtungseinrichtung, die normalerweise den Druckgasgenerator schließt. Die Dichtungseinrichtung ist mit einer auf Stoß ansprechenden Trigger-Einrichtung verbunden, die in.Abhängigkeit von einem durch die Kollision des Motorfahrzeuges bewirkten Stoß betätigt wird. Die Dichtungseinrichtung wird von dem Druckgasgenerator gelöst', wenn die Trigger-Einrichtung betätigt wird, und führt damit Druckgas in den aufblasbaren Behälter, der sich in der zusammengelegten Lage befindet. Die Erfindung richtet sich allgemein auf.die so angeordnete Druckgaszufuhreinheit und insbe-

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- 3 sondere auf die Dichtungseinrichtung dieser Einheit.

Mit der Erfindung wird daher eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung geschaffen, die eine verbesserte Druckgaszufuhreinheit besitzt, durch die dem aufblasbaren Behälter augenblicklich Druckgas zugeführt wird, wenn die auf Stoß ansprechende Trigger-Einrichtung in Abhängigkeit vom !Collisionszustand des Motorfahrzeuges betätigt wird.

Mit der Erfindung wird eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung geschaffen, die eine verbesserte Druckgaszufuhreinheit besitzt, welche einen einfachen Aufbau aufweist und wegen der Leichtigkeit des Zusammenbauens bei der Herstellung vorteilhaft ist.

Durch die Erfindung wird eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung geschaffen, die zuverlässig und schnell arbeitet und wirtschaftlich hergestellt werden kann.

Diese Eigenschaften werden erfindungsgemäß grundsätzlich bei einer Fahrzeugsicherheitsvorrichtung erreicht, die einen aufblasbaren Behälter der beschriebenen Art besitzt, eine Druckgasgeneratoreinrichtung, die Druckgas zuführen kann und eine Druckgasauslaßdüse besitzt, ein zerreißbares Dichtungsorgan/ das an der Auslaßdüse des Druckgasgenerators lösbar befestigt ist, ein Aufnahmeorgan, das an der Auslaßdüse durch das Dichtungsorgan lösbar befestigt ist, eine nach beiden Enden offene Innenbohrung besitzt und gegen das Dichtungsorgan ge-

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richtet ist, einen Kolben, der in der Bohrung des Aufnahmeorgans lösbar angeordnet ist, einen Endstöpsel, der .in der Bohrung aufgenommen ist und zum Schließen der Bohrung mit dem Dichtungsorgan in Arbeitseingriff steht, eine Explosiveinrichtung, die-in den Kolben eingebettet ist und in Berührung mit einer Außenfläche des Kolbens angeordnet ist, und eine auf Stoß ansprechende Trigger-Einrichtung, die mit der Explosiveinrichtung verbunden ist und in Abhängigkeit von einem sich aus der Kollision des Motorfahrzeuges ergebenden Stoß betätigt wird. Die Explosiveinrichtung wird aktiviert oder gesprengt, wenn die Trigger-Einrichtung betätigt wird, und dadurch wird der Kolben gegen das Dichtungsorgan vorgeschoben, das demzufolge weggebrochen wird. Das Druckgas wird über die nun offene Auslaßdüse in den aufblasbaren Behälter gelassen, so daß dieser während der Kollision des Motorfahrzeuges in: seine expandierte Schutzstellung aufgeblasen wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines allgemeinen Aufbaus der erfindungsgemäßen Fahrzeugsicherheitsvorrichtung;

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt der Hälfte einer

Druckgaszufuhreinheit der erfindungsgemäföen Sicherheitsvorrichtung; und

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Pig» 3 zeigt eine Draufsicht der Hälfte des zerreißbaren Dichtungsorgans,, das einen Teil der Druckgaszufunreinheit nach Fig. 2 bildet.

In Fig. 1 ist der allgemeine Konstruktionsaufbau der Fahrzeugsicherheitsvorrichtung. gezeigt* in der die in den Fig. 2 und 3 gezeigte Druckgasζufuhreinheit eingebaut ist. Wie dargestellt wurde, besitzt die Sicherheitsvorrichtung eine auf Stoß ansprechende Trigger-Einrichtung 10, die in Abhängigkeit von einem sich aus einer Kollision eines Motorfahrzeuges ergebenden Stoß betätigt werden kann* Da die Art, in.der die Trigger-Einrichtung auf einen derartigen Stoß anspricht und dadurch betätigt werden kann, beliebig ist, wird zur Vereinfachung im folgenden keine Beschreibung gegeben. Die Trigger-Einrichtung 10 ist einer Druckgaszufuhreinheit 11 zugeordnet oder mit dieser verbunden, die bei Betätigung der Trigger-Einrichtung 10 ein Druckgas zuführen kann. Die Druckgaszufunreinheit 11 enthält einen Druckgasgenerator, der in beliebiger Weise aufgebaut sein kann. Der Druckgasgenerator kann beispielsweise ein unter Druck stehendes Gas oder ein verflüssigtes Gas enthalten, das in ein unter Druck stehendes Gas umgewandelt werden kann. Andererseits kann der Druckgasgenerator ein in ihm gespeichertes Explosivmittel aufweisen, das bei Zündung durch eine geeignete Zündungseinrichtung ein Druckgas erzeugen kann. Die Druckgaszufunreinheit 11 ist über eine geeignete Führungseinrichtung (nicht dargestellt) mit einem aufblasbaren Behälter oder einem Schutzsack 12 verbunden. Der aufblasbare Behälter 12 kann an jedem Teil oder Teilen des Motorfahrzeuges

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befestigt sein. Dieser aufblasbare Behälter 12 wird normalerweise in einer zusammengelegten oder zusammengefalteten Lage verstaut und bei Expandierung mit dem in ihn eingeblasenen Druckgas in eine Stellung vorgeschoben, die zwischen dem Fahrzeuginsassen und Aufbauteilen der Fahrzeugkabine oder zwischen dem Fußgänger und äußeren Aufbauteilen des Fahrzeugkörpers liegt,, wie zuvor erwähnt wurde.

Von den in Fig. 1 veranschaulichten Einheiten ist insbesondere die Druckgaszufuhreinheit 11 durch die Erfindung .dahingehend verbessert, daß sie das Druckgas schnell in den aufblasbaren Behälter 12 führt, sobald die Trigger-Einrichtung 10 betätigt wird. In Fig. 2 ist nun eine vorzugsweise gewählte Ausfünrungsform der dazu konstruierten Druckgaszufuhreinheit veranschaulicht.

Die In Fig. 2 dargestellte Druckgaszufuhreinheit ent- , hält einen Druckgasgenerator 13, der bei Öffnung ein unter Druck stehendes Gas liefern kann. Dieser Druckgasgenerator 13 ist mit einer Drückgasauslaßdüse lh versehen, die normalerweise durch ein zerreißbares Dichtungsorgan 15 geschlossen ist, das an einer Auslaßdüse I¹I lösbar befestigt ist. Dieses zerreißbare Dichtungsorgan 15 - obwohl es in beliebiger Weise konstruiert sein kann - besitzt gemäß Darstellung einen allgemein zylindrischen Abschnitt, der in Abstand befindliche mit Außengewinde versehene Umfangswände 15a und 15b und einen zerreißbaren Scheibenabschnitt 15c aufweist, der an seinem Umfang mit dem zylindrischen Abschnitt verbunden ist. Dabei besitzt die Aus-

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laßdüse I^ an ihrem Führungsendabschnitt eine mit Innengewinde versehene Umfangswand l4a, wodurch das Dichtungsorgan 15 an die Auslaßdüse 14 durch Eingriff der mit Außengewinde versehenen Umfangswand 15a des Dichtungsorgans mit der mit Innengewinde versehenen Umfangswand I¹Ia der Auslaßdüse angeschraubt ist. Der zerreißbare Dichtungsscheibenabschnitt 15c ist mit geschwächten Abschnitten versehen, die eine in dem Dichtungsorgan 15 erzeugte Spannung erhöhen sollen, wenn der Scheibenabschnitt 15c einer äußeren Kraft ausgesetzt wird, wodurch das Zerreißen des Scheibenabschnitts erleichtert wird. Derartige geschwächte Abschnitte können im wesentlichen konzentrische ringförmige Nuten g und h aufweisen, die auf einer Seite des Scheibenabschnitts 15c gebildet sind, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Im Bedarfsfall können zusätzliche ringförmige Nuten g' und h¹, die jeweils mit den Nuten g und h ausgerichtet sind, auf der anderen Seite des Scheibenabschnitts 15c gebildet sein. Der geschwächte Abschnitt kann ferner eine Anzahl in Winkelabstand befindlicher Schlitzes^, S₂, S,,... aufweisen, die in dem Scheibenabschnitt 15c radial verlaufen und auf der Hälfte enden. Diese radialen Schlitze können nach dem Ergebnis durchgeführter Experimente vorzugsw-eise in einem Winkel von etwa 30° voneinander entfernt sein. Die Anzahl und Form der ringförmigen Nuten und der radialen Spalte sind nicht auf die gezeigten beschränkt und können in Abhängigkeit von den Betriebserfordernissen der Sicherheitsvorrichtung, bei der der gezeigte Aufbau verwendet wird, gewählt werden.

Mit der Auslaßdüse I¹I ist über das Dichtungsorgan 15

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ein Aufnahmeorgan 16 lösbar verbunden. In dem dargestellten Aufbau besitzt das Aufnahmeorgan 16 beispielsweise eine mit Innengewinde versehene Umfangswand 16a, die in Eingriff mit der mit Außengewinde versehenen Umfangswand 15b des Dichtungsorgans 15 steht. Das Aufnahmeorgan 16 besitzt eine Innenbohrung 16b, die an beiden Enden offen ist und auf den Scheibenabschnitt 15 c des Dichtungsorgans 15 gerichtet ist oder damit fluchtet. In dieser Innenbohrung l6b ist ein Kolben 17 lösbar angeordnet und steht mit dem Scheibenabschnitt 15c des Dichtungsorgans 15 vorzugsweise über eine Packung 18 in Arbeitseingriff, wie dargestellt wurde. Das Aufnahmeorgan 16 nimmt in seinerBohrung 16b einen Endstöpsel 19 auf, der in Berührungmit dem Kolben 17 angeordnet ist und damit die Innenbohrung 16b des Aufnahmeorgans schließt. Eine Explosiveinrichtung 20 ist in den Endstöpsel 19 eingebettet, der in Berührung mit der Außenfläche des Kolbens 17 angeordnet ist. Diese Explosiveinrichtung 20 ist über die Leitungen 10a mit der auf Stoß ansprechenden Trigger-Einrichtung 10 (Fig. 1) verbunden und wird bei Betätigung der Trigger-Einrichtung aktiviert oder gesprengt. Mit den Bezugsziffern 21 und 22 sind Packungen bezeichnet, die jeweils zwischen dem Kolben 17 und einem die Bohrung 16b des Aufnahmeorgans 16 bildenden Wandaufbau und zwischen dem Aufnahmeorgan und der Auslaßdüse IH angeordnet sind.

Es ist zu bemerken, daß an dem Scheibenabschnitt 15c des Dichtungsorgans 15 wegen des Vorhandenseins der radialen Spalte S., Sp, S-,.. keine Druckdifferenz vorliegt. Dies ist vorteilhaft, da der Scheibenabschnitt 15c eine bedeutend re-

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duzierte Stärke haben kann, so daß der Scheibenabschnitt durch eine geringe Größe*der Explosivkraft zerrissen werden kann.

Erleidet das Motorfahrzeug nun beim Fahren eine Kollision, spricht die auf Stoß ansprechende Trigger-Einrichtung 10 auf den Kollisionszustand an und wird dadurch betätigt, so daß sie die Explosiveinrichtung aktiviert. Damit wird der Kolben gegen den zerreißbaren Scheibenabschnitt 15 c des Dichtungsorgans 15 vorgeschoben. Der Scheibenabsehnitt 15c wird so in Stücke weggebrochen, die durch die in dem Scheibenabschnitt gebildeten ringförmigen Nuten und radialen ScMitzB unterteilt sind. Der zylindrische Abschnitt des Dichtungsorgans 15 wird von der Auslaßdüse 14 gelöst, so daß das Aufnahmeorgan 16 von der Auslaßdüse 14 entfernt wird. Der Druckgasgenerator 13 wird auf diese Weise geöffnet, so daß das Druckgas in den aufblasbaren Behälter 12 (Pig.l) über eine Führung (nicht dargestellt) gelassen wird, die zwischen der Auslaßdüse l4 und dem aufblasbaren Behälter eine Verbindung bildet. Der aufblasbare Behälter, der solange in der zusammengelegten verstauten Lage war, wird expandiert und augenblicklich in die Schutzstellung vorgeschoben und isoliert den Fahrzeuginsassen oder den Fußgänger während der Kollision von den Aufbauteilen des Motorfahrzeuges.

Aus den vorhergehenden Ausführungen ergibt sich, daß die einen Teil der erfindungsgemäßen Fahrzeugsicherheitsvorrichtung bildende Druckgaszufuhreinheit deshalb vorteilhaft ist, weil das Druckgas fast augenblicklich in den aufblasbaren Behälter geführt wird, wenn die Trigger-Einrichtung auf den Kolli-

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sionszustand des Motorfahrzeuges anspricht, und weil die Druckgaszufuhreinheit einen einfachen Aufbau besitzt und wirtschaftlich herzustellen ist. Die Sicherheitsvorrichtung dieser Art ist nicht nur in der Leistungsfähigkeit zuverlässig, sondern ist wegen der Leichtigkeit des Zusammenbaus auch zur Massenherstellung geeignet.

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Claims

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Patentansprüche

V 1./Fahrzeugsicherheitsvorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen oder eines Fußgängers vor Verletzungen bei einer Kollision eines Motorfahrzeuges, gekennzeichnet durch einen aufblasbaren Behälter (12), der eine zusammengelegte verstaute Lage und eine expandierte Schutzstellung hat, eine Druckgasgeneratoreinrichtung (13), die Druckgas zuführen kann und eine Druckgasauslaßdüse (14) besitzt, ein zerreißbares Dichtungsorgan (15), das an der Auslaßdüse (14) lösbar befestigt ist, ein Aufnahmeorgan (16), das über das Dichtungsorgan (15) an der Auslaßdüse (I¹O lösbar befestigt ist und eine Innenbohrung (16b) aufweist, die an beiden Enden offen ist und auf das Dichtungsorgan (15) gerichtet ist, einen in der Bohrung

(16) lösbar angeordneten Kolben (17), der mit dem Dichtungsorgan (15) in Arbeitseingriff steht, einen Endstöpsel (19), der in der Bohrung (16b) aufgenommen ist- und zum Schließen der Bohrung (16b) in Berührung mit dem Kolben (17) angeordnet ist, eine Explosiveinrichtung (20), die in den Endstöpsel (19) eingebettet ist und in Berührung mit einer Außenfläche des Kolbens

(17) angeordnet ist, eine auf Stoß ansprechende Trigger-Einrichtung (10), die mit der Explosiveinrichtung (20) verbunden ist und in Abhängigkeit von einem sich durch die Kollision ergebenden Stoß betätigt wird, damit die Explosiveinrichtung (20) bei Betätigung der Trigger-Einrichtung (10) aktiviert wird und gegen das Dichtungsorgan (15) vorgeschoben wird, um den Kolben (17) zum Zerreißen des Dichtungsorgan (15) zu bringen, wodurch das Druckgas in den aufblasbaren Behälter (12) gelassen wird,

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um diesen während der Kollision in die Schutzstellung aufzublasen.
2. FahrzeugsicherheitsVorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zerreißbare Dichtungsorgan (15) einen allgemein zylindrischen Abschnitt aufweist, über den das Dichtungsorgan (15) mit der Auslaßdüse (I¹O lösbar verbunden ist, und einen zerreißbaren Dichtungsscheibenabschnitt (15c), der mit geschwächten Abschnitten (g, h; S., S₂, S, ...) versehen ist, längs denen das Dichtungsorgan (15) in Stücke zerrissen wird, wenn der Kolben (17) gegen es vorgeschoben wird,
3. FahrzeugsicherheitsVorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die geschwächten Abschnitte zumindest eine ringförmige Nut (g, h), die in dem zerreißbaren Scheibenabschnitt (15c) gebildet ist, und eine Anzahl von in Abstand befindlichen Schlitzen (S₁, Sp, S,, ...) aufweist, die sich in dem Scheibenabschnitt (15c) radial erstrecken und in der Hälfte des Scheibenabschnitts (15c) enden.
¹J. Fahrzeugsicherheitsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnitzen(S₁, S-, S,, .-..) sich in einem Winkelabstand von etwa 30° befinden.
5. Fahrzeugsicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Abschnitt an die Auslaßdüse (I¹I) angeschraubt ist.

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6. Fahrzeugsicherheitsvorfichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (17) und dem Scheibenabschnitt (15c) des Dichtungsorgans (15) eine Packung (18) eingesetzt ist.

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