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DE2450235A1 - Sicherheitsvorrichtung fuer insassen eines fahrzeuges - Google Patents

Sicherheitsvorrichtung fuer insassen eines fahrzeuges

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DE2450235A1
DE2450235A1 DE19742450235 DE2450235A DE2450235A1 DE 2450235 A1 DE2450235 A1 DE 2450235A1 DE 19742450235 DE19742450235 DE 19742450235 DE 2450235 A DE2450235 A DE 2450235A DE 2450235 A1 DE2450235 A1 DE 2450235A1
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DE
Germany
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vehicle
safety device
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air cushion
accident
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DE19742450235
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English (en)
Inventor
Manfred Dipl Phys Dr Held
Johann Spies
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Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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Publication date
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Priority to JP50119036A priority patent/JPS5822377B2/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Description

Messerschmitt-Bölkow-Blohm Ottobrunn, 07.10.74
Gesellschaft mit 7749
beschränkter Haftung BTOIl Cz/gö München
Sicherheitsvorrichtung für Insassen eines Fahrzeuges.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für Insassen eines Fahrzeuges, die bei einem Unfall mittels eines durch Gasgeneratoren aufblasbaren Luftkissens in ihrer Sitzposition gehalten werden.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 339 048 ist eine Sicherheitsvorrichtung bekannt, bei der ein Luftkissen bei einem Unfall mit geringer Aufprallstärke lediglich durch
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einen Gasgenerator, bei einem schweren Unfall jedoch schlagartig mit mehreren gleichzeitig gezündeten Gasgeneratoren aufgeblasen wird. Hiermit soll erreicht werden, daß die Insassen des Fahrzeuges insbesondere bei nicht allzu schweren Unfällen schonend abgefangen werden.
Aus der DT-OS 2 224 201 ist es ferner bekannt, das Luftkissen intermittierend aufzublasen, und zwar derart, daß in einem Generatorgehäuse mindestens zwei Treibladungen enthaltende Brennkammern mit jeweils in das Luftkissen einmündenden Gasauslässen untergebracht sind, wobei die Treibladungen der einzelnen Brennkammern nacheinander und vor Brennschluß der jeweils gerade in das Luftkissen gaseinspeisenden Brennkammer angezündet werden. Die Gesamtmenge des aus dem Generator ausgestoßenen Gases entspricht der benötigten Füllmenge. Es ist festgestellt worden, daß bei einem derartigen intermittierenden Aufblasen des Luftkissens dieses vor übermäßigen mechanischen und thermischen Belastungen sicher bewahrt wird und im Inneren des Fahrzeuges die den Aufblasvorgang begleitenden Schalldrücke erheblich reduziert werden können. Auf diese Weise können Sekundärschaden bei den Insassen des Fahrzeuges,, z.B. Beschädigungen des Trommelfeldes, vermieden werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, durch eine besondere schaltungstechnische Auslegungsform der Sicherheitsvorrichtung die Vorteile der beiden vorgenannten Aufblasverfahren zu vereinigen, d.h. das Luftkissen intermittierend und mit einer von der Aufprallstärke des Fahrzeuges abhängigen Schnelligkeit aufzublasen.
Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Verwendung eines elektrischen Auslösekreises für die Gasgeneratoren, der einen ein analoges elektrisches Ausgangssi-
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gnal abgebenden Aufnehmer für Verzögerungen des Fahrzeuges und einen Auswertekreis mit einem Integrator mit Schwellwertentladung aufweist, mit dem Ausgang des Integrators mehrere Schwellwertschalter mit unterschiedlichen Schwellwerten verbunden sind, und daß jeder Schwellviertschalter mit je einem Zündelement eines das Luftkissen speisenden Gasgenerators verbunden ist.
Der gemäß der Erfindung verwendete,an sich aus der DT-CS 2 207 bekannte Auslösekreis, bei dem als Aufnehmer bevorzugt ein Piezokristall verwendet wird, gibt am Ausgang des Integrators ein Ausgangssignal ab, das dem Integral der bei dem Unfall auftretenden Verzögerung abzüglich einem definierten Schwellwert entspricht. Das Ausgangssignal steigt daher in Abhängigkeit der relativen Aufprallgeschwindigkeit des Fahrzeuges mehr oder minder rasch an. Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise die einzelnen Gasgeneratoren langsam bzw. rasch hintereinander, d.h. intermittierend angezündet werden, und das Luftkissen je nach relativer Aufprallgeschwindigkeit mehr oder minder rasch aufgeblasen wird. So werden die Insassen des Fahrzeuges bei jedem Unfall rechtzeitig und"ohne unnötig hohe Belastung durch die Sicherheitsvorrichtung abgefangen.
Die einzelnen Schwellwerte der Schwellwertschalter können dabei so gewählt sein, daß die Anzahl der ausgelösten Gasgeneratoren mit der Unfallstärke zunimmt, d.h. alle Gasgeneratoren nur bei sehr starken Unfällen ausgelöst werden oder daß bei jedem Unfall bereits im Durchschnitt sämtliche Gasgeneratoren ausgelöst werden. Hierbei müssen natürlich die von den Gasgeneratoren abgegebenen Füllmengen entsprechend angepaßt werden. Außerdem sind die Schwellwerte in ihrem Betrag an die Fahrzeugstruktur und an die Konstruktion der Sicherheitsvorrichtung, insbesondere des Rückhaltesystems für die Insassen angepaßt. Die Anzahl und Ausführung der Gasgeneratoren kann so bemessen sein, daß bei allen Unfällen die Treibladung des jeweils nächsten Gasgenerators vor Brennschluß des vorher ausgelösten Gasgenerators gezündet wird.
609819/003ß
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung erläutert. In dieser stellen dar:
Figur 1 ein Fahrzeug mit einer Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung;
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung;
Figuren 3a je ein Zeitfunktionsbild für die Auslösung der un 3b Sicherheitsvorrichtung.
In einem Fahrzeug 1 ist eine Sicherheitsvorrichtung eingebaut, die aus einem Auslösekreis 2 und einem Luftkissen 3 besteht. Bei einem Unfall gibt der Auslösekreis bei einer über einen bestimmten Wert hinausgehenden Verzögerung des Fahrzeuges 1 ein Signal ab, durch das ein rasches Aufblasen eines Luftkissens 3 veranlaßt wird. In dem Fahrzeug befindliche Insassen 4 werden gegen das· Luftkissen 3 gepreßt, so daß ihre Körper abgefangen werden und nicht nach vorne gegen harte Teile des Fahrzeuges prallen können; vgl·. Figur 1.
Der Auslösekreis 2 besteht, vgl. Figur 2, aus einem z.B. piezoelektrischen Aufnehmer 11, der mit seiner beschleunigungsempfindlichen Achse in Längsrichtung des Fahrzeuges 1 angeordnet und mit einer eine Elektrode 111 aufweisenden Seite mit dem Fahrzeug verbunden ist, während auf seine andere mit einer Elektrode 112 versehene Seite eine hler nicht dargestellte, den Verzögerungen des Fahrzeuges unterworfene Masse wirkt.
Bei einer Verzögerung des Fahrzeuges tritt an den Elektroden 111 und 112 des piezoelektrischen Sensors 1 eine Spannung auf, die einem Verstärker 12 mit hochohmigem Eingang zuge-
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führt wird. Am Ausgang des Verstärkers 12 erscheint ein der jeweiligen Verzögerung des Fahrzeuges 1 etwa proportionales Ausgangssignal. Dieses Ausgangssignal wird einem signaldurchlässigen Schwellwertschalter 13, etwa einem vorgespannten Proportionalverstärker zugeführt. In diesem Schwellwertschalter 13 wird ein unterer Betrag des vom Verstärker abgegebenen Ausgangssignales abgeschnitten, der etwa einem der für die Insassen des Fahrzeuges gefahrlos aufzunehmenden Beschleunigungswert entspricht. Der Ausgang des Schwellwertschalters 13 ist mit einem Integrator 14 verbunden, so daß an dessen Ausgang ein Signal S anliegt, das dem Integral der Verzögerung des Fahrzeuges 1 abzüglich einem Schwellwert proportional ist.
Dieses Signal S wird entsprechend Figur 2 einer Anzahl, in diesem Falle drei Schwellwertschaltern 15,.,152 und 15., zugeführt, deren Schwellwerte mit S.,S„ und S~ bezeichnet sind; vgl. auch Figur 3. Hierbei ist angenommen, daß S^ am niedrigsten, S„ größer als S^, und S3 am größten ist. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Schwellwerten können dabei gleich oder auch unterschiedlich sein.
Das Ausgangs signal der einzelnen Schwellwertschalter 15 wird jeweils einem Verstärker 16.,16 und 163 zugeführt, durch den je ein Zündelement 17.,17^ und 173 gezündet wird, das seinerseits je einen Gasgenerator 18 ,18-, und 18„ anfeuert.
Ist die bei einem Unfall auftretende Verzögerung des Fahrzeuges 1 nur mäßig, vgl. Figur 3a, so werden zwar die drei Gasgeneratoren Ιδ^,ΐδρ und IS3 hintereinander gezündet, jedoch ist die Gesamtzeit T, die zum Zünden der drei Gasgeneratoren benötigt wird, wesentlich länger als bei einer Verzögerung, die bei einem starken Unfall auftritt; vgl. in
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der Figur 3b die Zeit T1. Auch die einzelnen Zündzeitpunkte der Gasgeneratoren - t,,t?,t- bei einem Unfall, bei dem nur mäßige Verzögerungen auftreten bzw. t',ti, ti
bei einem starken Unfall - sind abhängig von der jeweiligen Verzögerung des Fahrzeuges.
Es ist selbstverständlich, daß anstelle der drei Gasgeneratoren zum Aufblasen des Luftkissens nur ein einziger mit
mehreren Treibladungen in separaten Brennkammern verwendet werden kann.
Mit einer Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung werden die Insassen eines Fahrzeuges bei allen Unfällen in
Abhängigkeit von der relativen Aufprallgeschwindigkeit und bei niedriger relativer Aufprallgeschwindigkeit mit entsprechend verminderter Belastung durch die Sicherheitsvorrichtung abgefangen.
P a tentanSprüche
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Claims (2)

  1. Patentansprüche
    Sicherheitsvorrichtung für Insassen eines Fahrzeuges, die bei einem Unfall mittels eines durch Gasgeneratoren aufblasbaren Luftkissens in ihrer Sitzposition gehalten werden, dadurch gekennzeichnet , daß bei Verwendung eines elektrischen Auslösekreises (2) für die Gasgeneratoren (18), der einen ein analoges elektrisches Ausgangssignal abgebenden Aufnehmer (11) für Verzögerungen des Fahrzeuges (1) und einen Auswertekreis mit einem Integrator (14) mit Schwellwertentladung aufweist, mit dem Ausgang des Integrators (14) mehrere Schwellwertschalter (15., 15p, 15.,) mit unterschiedlichen Schwellwerten (S1JS2, S~) verbunden sind, und daß jeder Schwellwertschalter (15^, 152,15-) mit je einem Zündelement (17., 17p, 17.,) eines das Luftkissen (3) speisenden Gasgenerators (18 ,18p, 18.,) verbunden ist.
  2. 2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß die Schwellwerte der Schwellwertschalter (15) an die Fahrzeugstruktur und an die Konstruktion der Sicherheitsvorrichtung, insbesondere eines das Luftkissen (3) aufnehmenden Rückhaltesystems (16,17, 18) für die Insassen angepaßt sind.
    609819/0036
    Le
    erseite
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