DE2409409A1

DE2409409A1 - Insassensicherheitseinrichtung fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2409409A1
Application number: DE2409409A
Authority: DE
Inventors: George Willard Goetz
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1973-02-28
Filing date: 1974-02-27
Publication date: 1974-08-29
Also published as: FR2219033B1; CA1023404A; IT1009184B; ES423590A1; JPS49118130A; FR2219033A1; US3887213A; GB1457775A; BR7401437D0

Description

Patentanwälte Dipl.-ing. W. Scherrmann Dr.-Ing. R. Rüger

7300 Esslingen (Neckar), Fabrikstraße 24, Postfach 348

26. Februar 1974 Telefon

Unser Zeichen: Stuttgart com»

PA 106 naha Telegramme Patentschutz

Esslingenneckar

Eaton Corporation, 100 Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 44114/üSA

Insassensicherheitseinrichtung für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Insassensicherheitseinrichtung für Fahrzeuge mit einem bei Unfall aus einem zusammengelegten Zustand in einen die Bewegung des Fahrzeuginsassen hemmenden, aufgeweiteten Zustand über- j

führbaren, hohlen Gebilde, das mit der Quelle eines j

unter Druck stehenden Fluids in Verbindung steht, die j auf ein Signal eines Aufprallfühlers anspricht. !

Bei den bekannten Sicherheitseinrichtungen der obengenannten Art hemmt und puffert das aufgeblasene hohle ^: Gebilde die beim Unfall auftretende, nach vorn gerichtete Bewegung des Fahrzeuginsassen. Das Gebilde wird hierbei zwischen den Fahrzeuginsassen und einem Karrosserieteil der Kraftfahrzeugs aufgeweitet, auf den der Fahrzeuginsasse geschleudert werden könnte. Daher.verhindert das Gebilde ein hartes Aufprallen des Fahrzeuginsassen auf den Karrosserieteil. Das hohle Gebilde wird unter der Wirkung des Aufprallfühlers bei einem Unfall selbsttätig und schlagartig mit Hilfe des ihn zugeführten, unter Druck stehenden Fluids, z.B. eines Druckgases _f aufgeblasen.

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Es sind auch Sicherheitseinrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, bei denen nahe dem Einlaß des hohlen Gebildes für das unter Druck stehende Fluid ein Einwegeventil vorgesehen ist, das das Einsaugen von Luft aus der Atmosphäre der Fahrzeugkabine in das hohle Gebilde ermöglicht. Die bekannten Sicherheitseinrichtungen teilen sich grundsätzlich in zwei Kategorien mit Bezug auf die Einsaugung der Luft. Unter die erste Kategorie fallen diejenigen Sicherheitseinrichtungen, bei denen eine strahlpumpenartige Saugvorrichtung dazu verwendet ' wird, um das hohle Gebilde zu füllen. Bei diesen Sicherheitseinrichtungen erzeugt der Druckfluidstrahl beim Verlassen der das Aufblasen bewirkenden Düse und Eintreten in das hohle Gebilde einen unterdruck, wodurch atmosphärischeLuft in das hohle Gebilde einge- , saugt wird. Bei der zweiten Kategorie von Sicherheitseinrichtungen sind nahe der Quelle des unter Druck stehenden Fluids getrennte Einwegventile angeordnet, die bei Auftreten eines Unterdruckes in dem Gebilde infolge seiner schnellen Aufweitung sich öffnen.

Bei der zweiten Kategorie von Sicherheitseinrichtungen hat sich herausgestellt, daß das Einfügen von Ventilen von verhältnismässig großen Ab- .

raessungen in die dünne Materialwand des Gebildes gewisse Schwierigkeiten bereitet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Insassensicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß es mit einer verhältnismässig geringen Menge des unter Druck stehenden Fluids schnell aufweitbar ist. Gemäß der Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe an der Wand des aufweitbaren Gebildes ein mit der Quelle des unter Druck stehenden Fluids verbundenes, aufblasbares Gerüst angeordnet, derart, daß bei Aufblasen des Gerüstes das Gebilde aufgeweitet wird, und trägt die Wand des Ge-

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bildes Einwegventile , die sich beim Aufblasen des Gerüstes und beim Aufweiten des Gebildes öffnen, damit Außenluft in das Innere des Gebildes eintreten kann, und deren Ventilverschlußglied sich beim Aufweiten des Gebildes infolge der Verringerung von dessen Innendruck von der Ventilöffnung abhebt, während es bei Berührung des Gebildes durch den Fahrzeuginsassen beim Aufprall infolge der Vergrößerung des Innendrucks des Gebildes die Ventilöffnung verschließt.

Um die Verwendung von Einwegventilen größerer Abmessungen zu. vermeiden, enthalten diese zweckmässig zumindest eine Kammer, die durch die Innenseite der Wand des hohlen Gebildes und durch einen zusätzlichen, das Ventilverschlußglied bildenden Materialteil begrenzt ist, und besitzt jede Kammer zumindest eine die Ventilöffnung darstellende, mit der Atmosphäre in Verbindung stehende erste öffnung und zumindest eine in dem zusätzlichen Materialteil ausgebildete zweite öffnung, welche die Verbindung mit dem Inneren des Gebildes herstellt.

Bei der .Insassensicherheitseinrichtung gemäß der Erfindung kann das hohle Gebilde mit einer verhältnismäEsig kleinen Men-9^e 'gespeicherten Fluids schnell und voll aufgeweitet werden, weil nur das aufblasbare Gerüst mit dem Fluid gefüllt zu werden braucht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil der Kabine eines Personenkraftwagens in einer Seitenansicht, wobei die Lage des aufgeweiteten Gebildes mit gestrichelten Linien angegeben ist,

Fig. 2 das hohle Gebilde einer Sicherheitseinrichtung gemäß der Erfindung in einem senkrechten Schnitt,

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Fig. 3 das hohle Gebilde gemäß Fig. 2 mit dem Fluidfüll- oder -verteilerrohr in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 das hohle Gebilde in einer Teildarstellung und in einem senkrechten Schnitt gemäß der Linie 4-4 der Fig. 3,

Fig. 5 das hohle Gebilde in einer Teildarstellung in einem senkrechten Schnitt gemäß der Linie 5-5 der Fig. 3,

Fig. 6 das hohle Gebilde in einer Teildarstellung in einem senkrechten Schnitt gemäß der Linie 6-6 der Fig. 3, wobei sich das zusätzliche Mater dal teil im Inneren des hohlen Gebildes in dem aufgeweiteten Zustand befindet,

Fig. 7 das hohle Gebilde in einer Teildarstellung in einem senkrechten Schnitt gemäß der Linie 7-7 der Fig.

Fig. 8 das hohle Gebilde in einer Teildarstellung in einem senkrechten Schnitt gemäß der Linie 8-8 der Fig. 3, d.h. einen typischen Teil des Gerüstes zur Aufweitung des Gebildes.

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In Fig. 1 weist die Kabine eines Kraftfahrzeuges eine Insassensicherheitseinrichtung auf, die ein aufweitbares Gebilde 10 enthält, das eine zusammengelegte unwirksame Lage und eine aufgeweitete wirksame Lage einnehmen kann,

in der'es den Insassen während eines Unfalles berührt.

Bei einem Unfall wird dem Gebilde 10 unter Druck stehendes Fluid zugeführt, damit es sich in die wirksame Lage ausdehnt. In Fig. 2 stellt ein zylindrischer Behälter die Druckfluxdquelle dar. Wie es an sich bekannt ist, kann ein Teil des Behälters 12 durch ein beliebiges, eine Explosion verursachendes Mittel zerstört werden, das durch ein Unfallsignal wirksam wird und den Fluß \

des Fluids aus dem Behälter in das aufblasbare Ge- i

ι bilde veranlasst. . ί

Das aufweitbare Gebilde .ist in seiner zusammengelegten Gestalt, die nicht dargestellt ist, dicht neben dem Behälter 12 angebracht. Bei einem Unfall fliesst das Fluid aus dem Behälter in das aufblasbare Gebilde 10 und weitet dieses in die wirksame Lage auf, die in der Zeichnung dargestellt ist. An der Innenwand des aufweitbaren Gebildes 10 liegt ein auJGblasbares,Schläuche enthaltendes Gerüst 11 an. Das aufblasbare Gerüst 11 kann jedoch auch mit der Wand des Gebildes 10 aus einem Stück bestehen oder kann auch an der Aussenflache des Gebildes 10 vorgesehen sein.

Das aufblasbare Gerüst 10 ist durch unter Druck stehendes Fluid aus dem Behälter 12 wirksam zu machen und weitet sich beim Aufblasen schnell auf, weil hierzu ein verhältnismässig kleines Fluidvolumen erforderlich ist. Wenn das Gerüst 11 aufgeblasen ist, hat es das Gebilde in die Gestalt aufgeweitet, die in Fig. 2 dargestellt ist. Während dieser Aufweitung muß.in das Gebilde 10 Luft eingeblasen oder eingezogen werden.

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Wie Fig. 3 zeigt, sind" in der Wand des Gebildes 1O zahlreiche Einwegventile vorgesehen, die der eingesaugten Luft den Zutritt gestatten und den Austritt der eingesaugten Luft verhindern, wenn das Gebilde 1O sich'voll in die wirksame Lage aufgeweitet hat> wie dies in Fig. dargestellt ist.

Gemäß Fig. 4 besteht das Einwegventil aus zusätzlichem Material 16, das innen an der Wand des Gebildes derart angebracht ist, daß es eine Kammer zwischen der Innenfläche der Wand des Gebildes und sich selbst bildet. Das Einwegventil besitzt öffnungen 15, die in der"Wand des Gebildes 10 ausgebildet sind, durch welche während der Ausweitung des Gebildes Luft angesaugt werden kann. In dem zusätzlichen Material 16 ist mindestens eine . öffnung 17 für jede Kammer vorgesehen, wobei die öffnungen 17 in dem zusätzlichen Material 16 gegenüber den öffnungen 15 der Wand des Gebildes 10 radial, versetzt sind. Im Betrieb wird das aufblasbare Gerüst 11 das an der Wand des Gebildes 10 anliegt, über den Vorratsbehälter 2 unter Druck gesetzt,und,wenn sich das Gerüst aufweitet, weitet sich auch das Gebilde 10 auf. Während der Aufweitung hebt sich das zusätzliche Material 16 von der Wand des Gebildes 10 ab, weil der Druck in dem Gebilde abnimmt, so daß eine Kammer zwischen dem zusätzlichen Material 16 und der Wand des Gebildes 10 gebildet wird wie dies in Fig. 4 in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Demzufolge wird durch die öffnungen 15 in die durch das zusätzliche Material 16 gebildete Kammer Luft eingesaugt wie die Luft auch über die Öffnungen 17 in das Innere des Gebildes 10 eingesaugt wird. Nachdem sich das Gebilde völlig in seine wirksame Lage aufgeweitet hat und der Insasse des Fahrzeugs hiernach auf das Gebilde aufprallt, bewirkt das hierdurch zustandekoiranende Zusammendrücken des Gebildes durch den Insassen eine weitere positive ünterdrucksetzung des Gebildes, wodurch das zusätzliche Material 16 gegen die Wand des Gebildes loangedrückt

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wird, wie dies in'Fig. 4 in gestrichelten Linien dargestellt ist, so daß die öffnungen 15 und 17 verschlossen werden und ein Austritt von Fluid aus dem Gebilde 10 verhindert wird.

Fig. 6 zeigt die Lage des zusätzlichen Materials 16 beim Aufweiten des Gebildes 10 in einem Schnitt,der rechtwinklig zu demjenigen nach Fig. 4 verläuft.

In Fig. 3 und 5 ist ein besonderes Wandstück 10a des Gebildes 10 um ein Fluidfüll- und -verteilerrohr 10 herumgelegt, das z.B. durch Vernähen mit der Wand des Gebildes 10 druckdicht verbunden ist. Das besondere Wandstück 10a bildet demgemäß mit der Wand des Gebildes 10 eine Verbindung zwischen dem Verteilerrohr 13 und dem aufblasbaren Gerüst 11. Fig. 5 zeigt in einem seitlichen Schnitt den diesbezüglichen Verbindungsteil des Gebildes an einer Stelle längs des Verteilerrohrs 13*zwischen den einzelnen Schläuchen des Gerüstes 11. Aus Gründen der Vereinfachung ist das Verteilerrohr 13 in Fig. 5 nicht dargestellt.

In den Fig. 7 und 8 ist zusätzlich dargestellt, ^auf welche Weise das aufbläsbare Gerüst 11 auf der Innenseite der Wand des Gebildes 10 angebracht ist. Fig. ist ein Längsschnitt eines der schlauchförmigen Glieder des Gerüstes 11, und Fig. 7 ist ein Schnitt rechtwinklig zur Achse eines der schlauchförmigen Glieder des Gerüstes 11. '

In Fig. 1 und 3 sind an den Innenwänden des Gebildes zahlreiche Ausblasventile 18 vorgesehen. Bei der Berührung des Gebildes 10 'im aufgeweiteten Zustand durch den Fahrzeuginsassen halten die Ausblasventile 18 die Luft in dem Gebilde 10 zurück, bis der Innendruck eine vorbestimmte Größe erreicht hat, bei der die Ausblasventile 18 sich selbsttätig öffnen, um das sofortige

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Entweichen der Luft aus dem Gebilde 10 zu ermöglichen. Die Ausbildung der Ausblasventile 10 kann beliebig sein. Der Fachmann ist ohne'weiteres in der Lage, unter den bekannten Konstruktionen eine geeignete Konstruktion auszuwählen.

Die vorliegende Erfindung geht demgemäß von einer bekannten Insassensicherheitseinrichtung für Fahrzeuge aus, bei der bei einem Unfall ein hohles Gebilde aus einem zusammengelegten Zustand in einen die Bewegungen des Fahrzeuginsassen hemmenden aufgeweiteten Zustand überführt wird, was mit Hilfe eines in einem Vorratsbehälter enthaltenen unter Druck stehenden Fluids geschieht. Die vorliegende Erfindung verwendet ein besonderes hohles Gebilde, das in seinem Inneren ein aufblasbares Schlauchgerüst aufweist, das eine schnelle Aufweitung des hohlen Gebildes mit einem kleinen Volumen unter Druck stehenden Fluids ermöglicht. Das hohle Gebilde enthält weiterhin neue Einwegventile, die in seiner Wand ausgebildet sind und das Ansaugen von Luft aus der Fahrzeugkabine ermöglichen, die in das Innere des hohlen Gebildes j während dessen Aufweitung einströmt. Die Einwegventile schließen, wenn der Fahrzeuginsasse auf das aufgeweitete Gebilde aufprallt, um ein unerwünschtes Entweichen der angesaugten Luft aus dem Gebilde zu verhindern.

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Claims

Patentansprüche

1. /Insassensicherheitseinrichtung für Fahrzeuge mit em bei Unfall aus einem zusammengelegten Zustand in

einen die Bewegung des Fahrzeuginsassen hemmenden, aufgeweiteten Zustand überführbaren, hohlen Gebilde, das mit der Quelle eines unter Druck stehenden Fluids in Verbindung steht, die auf ein Signal einesAufprallfühlers anspricht,dadurch gekennzeichnet, daß an der Wand des aufweitbaren Gebildes(10) ein mit der Quelle (12) des unter Druck stehenden Fluids· verbundenes,aufblasbares Gerüst (11) angeordnet ist, derart, daß bei Aufblasen des Gerüstes (11) das Gebilde (10) aufgeweitet wird, und die Wand des Gebildes (10) Einwegventile trägt, die sich beim Aufblasen des Gerüstes (11) und beim Aufweiten des Gebildes (10) öffnen, damit Aussenluft in das Innere des Gebildes (10) eintreten kann,und deren Ventilverschlußglied (16) sich beim Aufweiten des Gebildes (10) infolge der Verringerung von dessen Innendruck von der Ventilöffnung (15) abhebt, während es bei Berührung des Gebildes (10) durch den Fahrzeuginsassen beim Aufprall infolge der Vergrößerung des Innendrucks des Gebildes (10) die Ventilöffnung (15) verschließt.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegventile zumindest eine Kammer enthalten, die durch die Innenseite der Wand des Gebildes (10) und durch einen zusätzlichen das Ventilverschlußglied bildenden,nachgiebigen Materialteil (16)begrenzt ist, und jede Kammer zumindest eine die Ventilöffnung darstellende, mit der Atmosphäre in Verbindung stehende erste öffnung(15)und zumindest eine in dem zusätzlichen Materialteil- (16) gebildete zweite öffnung (17) besitzt, welche die Verbindung mit dem Inneren des Gebildes (10) herstellt.

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3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche nachgiebige Materialteil

(16) eine größere Oberfläche besitzt als der entsprechende, die andere Wand der Kammer bildende Handteil · des Gebildes (10) .

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des zusätzlichen nachgiebigen MaterialsteiIs (16) 4 % größer ist als die Länge des entsprechenden, die andere Wand der Kammer bildenden Wandteils des Gebildes (10).

5« Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da& die zweiten öffnungen (17) für zusätzliche Materialteile (16) gegenüber den die .Ventilöffnungen darstellenden, ersten öffnungen (15) der Wand> des Gebildes (10) in radialer Richtung versetzt angeordnet sind.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle des unter Druck stehenden Fluids mit einem an dem Gebilde (10) angeordneten Fluidfüll- und -verteilerrohr (10) verbunden ist und das Gebilde (10) aufblasbare Leitungsstücke enthält, die das aufblasbare Gerüst (11) und das Fluidfüll- und -verteilerrohr (10) verbinden.

7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Innenwänden des Gebildes (10) Ausblasventile (18) vorgesehen sind, die nach ausreichender Deformation des Gebildes (10) in dem aufgeweiteten Zustand beim Aufprall des Fahrzeuginsassen den Austritt

von Luft aus dem Gebilde' (10) ermöglichen.

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8. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß das aufblasbare Gerüst (11) aus einer Vielzahl von Kammern besteht, die innen an der Wand des aufweitbaren Gebildes (10) angeordnet sind.

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