CZ2016197A3 - An inflator for vehicle safety systems, especially airbags - Google Patents
An inflator for vehicle safety systems, especially airbags Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2016197A3 CZ2016197A3 CZ2016-197A CZ2016197A CZ2016197A3 CZ 2016197 A3 CZ2016197 A3 CZ 2016197A3 CZ 2016197 A CZ2016197 A CZ 2016197A CZ 2016197 A3 CZ2016197 A3 CZ 2016197A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- inflator
- gas
- airbag
- pressure vessel
- safety systems
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 49
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 15
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 14
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/268—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
- B60R21/274—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas characterised by means to rupture or open the fluid source
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/268—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Air Bags (AREA)
Description
Inflátor pro bezpečnostní systémy vozidel, zejména airbagyInflator for vehicle safety systems, in particular airbags
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká inflátoru pro bezpečnostní systémy ve vozidlech, jako jsou airbagy pro řidiče a další cestující ve vozidle. Jeho použití se očekává hlavně v synergii se systémy aktivní bezpečnosti a predikce průběhu havárie vozidel.The invention relates to an inflator for in-vehicle safety systems, such as airbags for drivers and other occupants of vehicles. Its use is expected mainly in synergy with active safety systems and vehicle accident prediction.
Dosavadní stav technikyPrior art
Jak je dobře známo, v automobilovém průmyslu nebo i v dalších příbuzných průmyslových odvětvích je pro aplikace nafukování vaků s výhodou využíváno pyrotechnických výrobků. Z těchto lze jako hlavní zástupce uvést plně pyrotechnické vyvíječe plynů, hybridní vyvíječe plynů a tzv. chladné vyvíječe plynů. U plně pyrotechnického vyvíječe plynů je spuštění funkce dosahováno elektrickým iniciátorem (squibem), který následně zažehne další pyrotechnické materiály, jejichž hořením vzniká směs horkých plynů a dalších látek. Po filtraci a částečném ochlazení lze tuto směs využít k nafukování airbagů. Do této skupiny by bylo možno zařadit i binární vyvíječ plynů, kde je okysličovadlo a palivo uloženo odděleně a teprve po iniciaci squibu dojde k jejich míšení a hoření za vzniku horkých plynů nebo par. U hybridních vyvíječů je kromě elektrického iniciátoru a pyrotechnického materiálu, vyvíjejícího při hoření převážně plynné produkty, využito také nádobky se stlačeným plynem. Při uvedení do funkce elektrický iniciátor zajistí zážeh pyrotechnického materiálu a také otevření nádobky se stlačeným plynem. Nafukování airbagu tak zajišťuje směs tvořená horkými plyny z hoření pyrotechnického materiálu a stlačený chladný plyn z nádobky. Poslední zmíněné chladné vyvíječe plynů jsou tvořeny elektrickým iniciátorem (squibem) a nádobkou se stlačeným plynem nebo směsí plynů. Při uvedení do funkce elektrický iniciátor zajistí otevření nádobky se stlačeným plynem a tento chladný plyn zajistí nafouknutí airbagu. Všechny tři typy výše uvedených vyvíječů plynů obsahují minimálně jeden pyrotechnický výrobek - elektrický squib. Byly také navrženy tzv. chladné vyvíječe plynů či spíše inflátory, pracující bez elektrického pyrotechnického iniciátoru, popsané například v patentu US5,906,394 nebo US 5,161,776. Kjejich zavedení do praxe však doposud nedošlo. Problémem u těchto systémů je především pomalá rychlost jejich reakce, protože u systémů aktivní i pasivní bezpečnosti používaných v automobilech je rychlost reakce jedním z rozhodujících faktorů. Do budoucna se však dá uvažovat i o těchto chladných systémech, protože stále pokračující rozvoj preventivních systémů aktivní bezpečnosti (radary, lidary) zřejmě vytvoří pole i pro využití pomaleji reagujících, ale včas iniciovaných ochranných systémů.As is well known, pyrotechnic products are preferably used in the automotive industry or in other related industries for bag inflation applications. Of these, fully pyrotechnic gas generators, hybrid gas generators and so-called cold gas generators can be mentioned as the main representatives. With a fully pyrotechnic gas generator, the start of the function is achieved by an electric initiator (squib), which then ignites other pyrotechnic materials, the combustion of which creates a mixture of hot gases and other substances. After filtration and partial cooling, this mixture can be used to inflate the airbags. A binary gas generator could also be included in this group, where the oxidizer and fuel are stored separately and only after the initiation of the squib do they mix and burn with the formation of hot gases or vapors. In the case of hybrid generators, in addition to the electric initiator and the pyrotechnic material, which generates predominantly gaseous products during combustion, a container with compressed gas is also used. When actuated, the electric initiator ignites the pyrotechnic material and also opens the compressed gas container. The airbag is thus inflated by a mixture of hot gases from the combustion of the pyrotechnic material and compressed cold gas from the container. The last mentioned cold gas generators consist of an electric initiator (squib) and a container with compressed gas or a mixture of gases. When activated, the electric initiator opens the compressed gas canister and this cold gas inflates the airbag. All three types of gas generators mentioned above contain at least one pyrotechnic product - electric squib. So-called cold gas generators, or rather inflators, operating without an electric pyrotechnic initiator have also been proposed, as described, for example, in U.S. Pat. No. 5,906,394 or U.S. Pat. No. 5,161,776. However, their implementation has not yet taken place. The main problem with these systems is the slow speed of their reaction, because in active and passive safety systems used in cars, the speed of reaction is one of the decisive factors. However, these cold systems can also be considered in the future, because the ongoing development of preventive active safety systems (radars, lidars) will probably create a field for the use of slower-responding but timely-protected protection systems.
Existují také varianty vyvíječů plynů a modulů airbagů, které obsahují kombinaci více pyrotechnických výrobků - například dvoustupňové vyvíječe plynů nebo moduly airbagu s pyrotechnickým otvíráním bezpečnostních upouštěcích klapek. Poslední zmíněné výrobky, i když ve velmi omezené míře, umožňují reagovat na konkrétní podmínky havárie tím, že se vak airbagu nafoukne buď v konkrétním předem daném rychlém režimu, nebo v rovněž definovaném pomalejším režimu. Případně se nafouknutý vak vyfukuje buď pomaleji konstrukčně vestavěnými netěsnostmi, nebo rychle s využitím bezpečnostních klapek. Není tedy možné významně regulovat daný děj a optimalizovat podmínky funkce bezpečnostních systémů v přímé závislosti na konkrétních podmínkách havarie (hmotnost řidiče, připoután pásy či ne, náraz v určité rychlosti, charakter a doba trvání havárie, teplota komponent bezpečnostního systému apod.).There are also variants of gas generators and airbag modules that contain a combination of several pyrotechnic products - for example, two-stage gas generators or airbag modules with pyrotechnic opening of safety dampers. The latter products, although to a very limited extent, make it possible to respond to specific emergency conditions by inflating the airbag in either a specific predetermined fast mode or also in a defined slower mode. Alternatively, the inflated bag is blown out either more slowly by structurally integrated leaks or quickly with the use of safety flaps. It is therefore not possible to significantly regulate the event and optimize the conditions of safety systems in direct dependence on specific accident conditions (driver's weight, belt fastened or not, impact at a certain speed, nature and duration of the accident, temperature of safety system components, etc.).
Na ovlivnění nafukování airbagu byla navržena některá řešení, jako například použití regulačního solenoidního ventilu vloženého do cesty plynům proudícím z inflátoru plynů, viz patent US 7,748,737. U bezpečnostního systému podle tohoto patentu je plyn v zásobníku těsněn hlavním ventilem a následně ještě prochází dalším ventilem, který reguluje množství procházejícího plynu. I přes kontrolu tlaku na vstupu i výstupu ventilu je zde větší riziko úniku plynu.Some solutions have been proposed to influence the inflation of an airbag, such as the use of a control solenoid valve inserted in the path of gases flowing from a gas inflator, see U.S. Pat. No. 7,748,737. In the safety system according to this patent, the gas in the tank is sealed by a main valve and then passes through another valve which regulates the amount of gas passing through. Despite checking the pressure at the inlet and outlet of the valve, there is a greater risk of gas leakage.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Výše uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých vyvíječů plynů pro airbagy do značné míry odstraňuje inflátor pro bezpečnostní systémy vozidel, zejména airbagy, podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá vtom, že inflátor obsahuje plyn těsněný v tlakové nádobě, v prostoru vymezeném průtržnou membránou, která je proti tlaku plynu zajištěna opěrným prvkem, posuvně spojeným s opakovatelně použitelným ovládacím prvkem na bázi solenoidu nebo materiálu s pamětí, přičemž tlaková nádoba je skrze meziprostor propojena s airbagem a ovládací prvek je zároveň skrze konektor spojen s řídící jednotkou.The above-mentioned disadvantages and shortcomings of the hitherto known gas generators for airbags are largely eliminated by the inflator for vehicle safety systems, in particular airbags, according to the invention. The essence of the invention is that the inflator comprises a gas sealed in a pressure vessel, in a space defined by a rupture membrane, which is secured against gas pressure by a support element slidably connected to a reusable actuator based on solenoid or memory material, the pressure vessel being through the space. connected to the airbag and the control element is also connected to the control unit via a connector.
Inflátor pro bezpečnostní systémy vozidel, zejména airbagy, podle vynálezu má s výhodou tlakovou nádobu opatřenou pomocnou tlakovou nádobou.The inflator for vehicle safety systems, in particular airbags, according to the invention preferably has a pressure vessel provided with an auxiliary pressure vessel.
Inflátor pro bezpečnostní systémy vozidel podle vynálezu je oproti nejbližšímu známému stavu techniky podstatně jednodušší, protože ovládaným prvkem je zde pouze opěrný prvek průtržné těsnicí membrány. Zejména však je předností tohoto řešení skutečnost, že zde nehrozí žádné další nežádoucí úniky plynu, protože plyn už neprochází žádným dalším ventilem a přímo nafukuje vak airbagu, případně jiný cílový prostor. Oproti klasickým bezpečnostním systémům, z nichž většina obsahuje alespoň jeden elektrický iniciátor, je inflátor podle vynálezu výhodný už tím, že se obejde bez tohoto prvku. To se příznivě promítá do ceny výrobku podle vynálezu, která u klasických vyvíječů plynů odráží i vysoké nároky na spolehlivost pyrotechnických iniciátorů. Vzhledem ke zvyšujícímu se společenskému napětí a globální hrozbě terorismu je nezanedbatelným přínosem v této souvislosti už samotná skutečnost, že inflátor podle vynálezu díky své „chladné“ konstrukci neobsahuje žádné pyrotechnické komponenty, které lze kriminálně zneužít.The inflator for vehicle safety systems according to the invention is considerably simpler than the closest prior art, since the actuated element here is only the support element of the rupture sealing membrane. In particular, however, the advantage of this solution is the fact that there is no risk of any further undesired gas leaks, because the gas no longer passes through any other valve and directly inflates the airbag or another target space. In contrast to conventional security systems, most of which contain at least one electrical initiator, the inflator according to the invention is advantageous in that it does without this element. This is favorably reflected in the price of the product according to the invention, which in conventional gas generators also reflects the high demands on the reliability of pyrotechnic initiators. Given the growing social tensions and the global threat of terrorism, the very fact that the inflator according to the invention, due to its "cold" design, does not contain any pyrotechnic components that can be criminally misused is a significant benefit in this context.
Výhodou inflátoru podle vynálezu oproti v daném oboru známým řešením z hlediska jeho provozu je vytvořený mechanismus spouštění funkce inflátoru a průběžné ovládání této funkce řídicí jednotkou, umožňující regulaci toku plynu do určeného prostoru (nejčastěji airbagu) a zpět. Ovládací systém inflátoru podle vynálezu má další přednost v tom, že je opakovaně použitelný. Současně je výhodou tohoto řešení i jednoduché a spolehlivé zajištění těsnosti tlakové nádoby průtržnou těsnicí membránou. Toto řešení tak umožňuje v kombinaci s inteligentní řídící jednotkou optimalizovat proces plnění nebo vyfukování airbagu podle vyhodnocené povahy a průběhu havárie. Díky ovládacímu systému inflátoru podle vynálezu je možno tyto procesy provádět plynule, čímž je dosaženo nejen efektivnějšího využití bezpečnostního systému, ale také zvýšení bezpečnosti uživatelů vozidel nebo zranitelných účastníků silničního provozu, jako jsou chodci, cyklisté a motocyklisté.The advantage of the inflator according to the invention over the solution known in the art from the point of view of its operation is the created mechanism of triggering the inflator function and continuous control of this function by a control unit, The inflator control system of the invention has the further advantage of being reusable. At the same time, the advantage of this solution is the simple and reliable securing of the tightness of the pressure vessel by a ruptured sealing membrane. This solution, in combination with an intelligent control unit, makes it possible to optimize the process of inflating or deflating the airbag according to the evaluated nature and course of the accident. Thanks to the inflator control system according to the invention, these processes can be performed smoothly, thus not only making more efficient use of the safety system, but also increasing the safety of vehicle users or vulnerable road users such as pedestrians, cyclists and motorcyclists.
Objasnění výkresůExplanation of drawings
Konkrétní provedení inflátoru podle vynálezu jsou znázorněna na přiložených výkresech, na kterých značí:Specific embodiments of the inflator according to the invention are shown in the accompanying drawings, in which:
- obr. 1 - inflátor se zeslabenou membránou podepřenou opěrným prvkem dvojcestného solenoidového ventilu s přímým řízením,- Fig. 1 - inflator with a weakened diaphragm supported by a support element of a two-way solenoid valve with direct control,
- obr. 2 - inflátor se zeslabenou membránou podepřenou opěrným prvkem dvojcestného solenoidového ventilu s nepřímým řízením.Fig. 2 - inflator with a weakened diaphragm supported by a support element of a two-way solenoid valve with indirect control.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention
Technické řešení dokumentované dále na konkrétních příkladech umožňuje regulaci toku plynu do airbagu a také jeho zpětné odpouštění. Jako zdroje plynů je využito tlakové nádoby obsahující stlačený plyn nebo směs plynů, jaká je známá například z konstrukce chladných nebo hybridních vyvíječů plynů. Rozdíl je vtom, že tato náplň je v tlakové nádobě před funkcí uzavřena průtržnou těsnicí membránou, která sama o sobě není schopna udržet provozní tlak, na který se tlaková nádoba plní. Tuto membránu zároveň podepírá posuvně uložený opěrný prvek, jehož následným uvolněním dojde k okamžitému protržení membrány. Opěrný prvek zároveň zasahuje do prostoru ovládacího prvku - dvoj čestného ventilu. Poloha opěrného prvku je řízena ovládacím prvkem, ať už za bázi solenoidu nebo SMA aktuátoru, který při funkci ovládá tok plynu z inflátoru do airbagu a následně i zpět podle toho, jaký je bezprostředně monitorovaný scénář havárie.The technical solution documented below on specific examples enables the regulation of the gas flow into the airbag as well as its return release. A pressure vessel containing a compressed gas or gas mixture, such as is known, for example, from the construction of cold or hybrid gas generators, is used as the gas source. The difference is that this filling is closed in the pressure vessel before the function by a rupturable sealing membrane, which in itself is not able to maintain the operating pressure to which the pressure vessel is filled. At the same time, this membrane is supported by a slidably mounted support element, the subsequent release of which results in an immediate rupture of the membrane. At the same time, the support element extends into the space of the control element - a two-way valve. The position of the support element is controlled by a control element, either based on a solenoid or an SMA actuator, which during operation controls the flow of gas from the inflator to the airbag and subsequently back depending on the immediately monitored accident scenario.
Pro lepší názornost slouží níže uvedené příklady.The following examples are provided for clarity.
Příklad 1Example 1
Inflátor znázorněný na obr. 1 se skládá z tlakové nádoby 1, opatřené průtržnou těsnicí membránou 2, která je podepřena opěrným prvkem 3 posuvně spojeným s ovládacím prvkem 4, zde dvojcestným solenoidovým ventilem. Tlaková nádoba ]_ je prostřednictvím meziprostoru 5 obousměrně propojena s airbagem 6 a ovládací prvek 4 je skrze konektor 7 spojen s řídící jednotkou 8.The inflator shown in Fig. 1 consists of a pressure vessel 1 provided with a rupturable sealing membrane 2, which is supported by a support element 3 slidably connected to the control element 4, here a two-way solenoid valve. The pressure vessel 1 is connected in both directions to the airbag 6 via the intermediate space 5 and the control element 4 is connected to the control unit 8 via a connector 7.
Tlaková nádoba 1 se plní stlačeným plynem, zde dusíkem, až po osazení opěrným prvkem 3 naléhajícím na průtržnou těsnicí membránu 2, načež se plnicí otvor (neznázoměn) trvale uzavře pomocí kolíku frikčním svarem.The pressure vessel 1 is filled with compressed gas, here nitrogen, only after being fitted with a support element 3 resting on the rupture sealing membrane 2, after which the filling opening (not shown) is permanently closed by means of a pin by friction welding.
Inflátor dle obr. 1 se uvede do funkce impulsem obdrženým z inteligentní řídící jednotky 8, která vyhodnocuje sledované faktory možného vzniku havárie (dobu do vzniku havarie, rychlosti a povahu kolidujících těles, hmotnost řidiče a případně i dalších cestujících ve vozidle) a podle toho zvolí režim spuštění a další průběh nafukování airbagu 5. Podle následných informací ze senzorů (umístěných například v náraznících, zpětných zrcátkách, po bocích automobilu) pak v celém časovém úseku vlastního průběhů havárie řídící jednotka 8 nadále bezprostředně koriguje režim plnění a následně i vypouštění cílového prostoru (zde airbagu 6) skrze konektor 7 přímo řízeným ovládacím prvkem 4, zde solenoidovým dvojcestným ventilem. Ten reguluje míru vysunutí opěrného prvku 3 a tedy i míru otevření průchodu plynu pro nafukování airbagu 6, od minimálního průchodu až k úplnému otevření.The inflator according to Fig. 1 is activated by an impulse received from the intelligent control unit 8, which evaluates the monitored factors of possible accident (time to accident, speed and nature of colliding bodies, weight of driver and possibly other passengers in the vehicle) and selects accordingly. mode of deployment and further course of airbag inflation 5. According to subsequent information from sensors (located for example in bumpers, rear-view mirrors, on the sides of the car), the control unit 8 continues to immediately correct the filling mode and subsequently emptying the target area ( here an airbag 6) through a connector 7 directly controlled by the control element 4, here by a solenoid two-way valve. This regulates the degree of extension of the support element 3 and thus also the degree of opening of the gas passage for inflating the airbag 6, from the minimum passage to the full opening.
Tento proces probíhá řízené nejen směrem do airbagu 6, ale i z airbagu 6 ven tak, aby byla ochrana cestujících, vozidlem sražených a zranitelných uživatelů silnic pomocí airbagu 6 co nejefektivnější. Je zde umožněno doplňování airbagu 6 plynem v delším časovém úseku v případě dlouhotrvajících havárií (například při vícečetném otáčení vozidla přes střechu), stejně jako zpětné uvolňování tlaku v odůvodněných případech.This process takes place not only in the direction of the airbag 6, but also out of the airbag 6, so that the protection of passengers, vehicle knocked down and vulnerable road users by the airbag 6 is as effective as possible. It is possible here to inflate the airbag 6 with gas for a longer period of time in the event of long-lasting accidents (for example when the vehicle turns several times over the roof), as well as to release the pressure back in justified cases.
Příklad 2Example 2
Inflátor podle obr. 2 s nepřímým řízením se skládá z tlakové nádoby 1, opatřené průtržnou těsnicí membránou 2, která je podepřena opěrným prvkem 3 posuvně spojeným s ovládacím prvkem 4, zde ventilem na bázi SMA. Tlaková nádoba 1 je obousměrně bezprostředně propojena s airbagem 6 a ovládací prvek 4 je skrze konektor 7 spojen s řídící jednotkou 8. Současně je tlaková nádoba 1 ze strany průtržné těsnicí membrány 2 opatřena pomocnou tlakovou nádobou 9.The inflator according to Fig. 2 with indirect control consists of a pressure vessel 1 provided with a rupturable sealing membrane 2, which is supported by a support element 3 slidably connected to the control element 4, here an SMA-based valve. The pressure vessel 1 is directly connected in both directions to the airbag 6 and the control element 4 is connected to the control unit 8 via a connector 7. At the same time, the pressure vessel 1 is provided with an auxiliary pressure vessel 9 on the rupture sealing membrane side.
Popsaný inflátor pracuje následujícím způsobem: Menší množství plynů těsněné ventilem s ovládacím prvkem 4, zde ventilem na bázi SMA je při aktivaci vpuštěno do tlakové nádoby 1_, čímž dojde k protržení průtržné těsnicí membrány 1 a následné inflaci airbagu 6.The described inflator operates as follows: A smaller amount of gas sealed by the valve with the control element 4, here the SMA-based valve, is introduced into the pressure vessel 7 upon activation, thereby rupturing the rupturable sealing membrane 1 and subsequently inflating the airbag 6.
U tohoto inflátoru je uplatněno nepřímé řízení, to znamená, že uvedený ovládací prvek 4 ovládá ventil, těsnící pomocnou tlakovou nádobu 9, ve které je určité množství plynu - směsi typu dusík-argon-kyslík V případě otevření ventiluje tento plyn přepuštěn z pomocné tlakové nádoby 9 do tlakové nádoby 1 a následně dojde vlivem zvýšení tlaku k protržení průtržné těsnicí membrány 2 a k úniku plynu směrem do airbagu 6.Indirect control is applied to this inflator, i.e. said control element 4 controls a valve sealing the auxiliary pressure vessel 9, in which a certain amount of gas - nitrogen-argon-oxygen mixture - in case of opening, this gas is released from the auxiliary pressure vessel. 9 into the pressure vessel 1 and subsequently, due to the increase in pressure, the rupture sealing membrane 2 ruptures and gas escapes towards the airbag 6.
Pomocí otevřeného ventilu řízeného ovládacím prvkem 4 na principu SMA materiálu se reguluje jak nafukování, tak i vyfukování airbagu 6. Cílem je v této fázi havárie - ihned po pominutí nebezpečí nárazu od kolize - airbag 6 začít vyfukovat, aby pasažéři mohli vozidlo rychle opustit a nafouknuté airbagy 6 jim v tomto nebránily.Using an open valve controlled by the SMA material control element 4, both the inflation and deflation of the airbag 6 are regulated. The goal in this phase of the accident - immediately after the risk of collision has passed - the airbag 6 starts to inflate so that passengers can leave the vehicle quickly airbags 6 did not prevent them from doing so.
Pro regulaci vyfukování airbagu 6 je vedle varianty ventilu řízeného ovládacím prvkem 4 na bázi SMA aktuátoru možné také řešení ovládacího prvku 4 tvořeného dvěma solenoidovými ventily, kdy jeden zajistí regulaci nafukování a druhý regulaci vyfukování airbagu 6.In addition to the variant of the valve controlled by the control element 4 based on the SMA actuator, a solution of the control element 4 formed by two solenoid valves is possible for controlling the inflation of the airbag 6, one providing control of the inflation and the other control of the inflation of the airbag 6.
Obě provedení inflátoru podle vynálezu, popsané v příkladech 1 a 2, mohou být použita v různých typech bezpečnostních systémů. Plyn není bezprostředně těsněn solenoidem (nebo jeho SMA ekvivalentem), ale tento zde působí především jako ovládací prvek 4, zajišťující součinnost opěrného prvku 3 s průtržnou těsnicí membránou 2, která přebírá těsnicí funkci. Nenastává tedy problém s možným nežádoucím únikem plynu. Celý systém je jednodušší v tom, že se v prvé fázi jeho funkce řídí a iniciuje pouze krok destrukce průtržné těsnicí membrány 2, odpadají tak problémy týkající se požadavků na výstupní regulační ventil, který u klasických chladných systémů inflátorů musí být schopen dostatečně těsnit stlačený plyn pro nafouknutí airbagu.Both embodiments of the inflator according to the invention, described in Examples 1 and 2, can be used in different types of security systems. The gas is not directly sealed by the solenoid (or its SMA equivalent), but this acts primarily as an actuating element 4, ensuring the interaction of the support element 3 with the rupture sealing membrane 2, which takes over the sealing function. Therefore, there is no problem with a possible unwanted gas leak. The whole system is simpler in that in the first phase its function is controlled and initiates only the step of destruction of the ruptured sealing membrane 2, thus eliminating the problems of requirements for the outlet control valve, which in conventional cold inflator systems must be able to sufficiently seal compressed gas for inflating the airbag.
Pro solenoidový ventil je vhodná cívka napájená napětím 3V - 500V. Reakční čas systému s inflátorem podle vynálezu se pohybuje do 10 ms. V kombinaci s inteligentní řídící jednotkou 8, která využívá ke kontrole trajektorie radary, případně lidary, pak může celková doba funkce systému dosáhnout hodnot i několika jednotek sekund. Řídící jednotka 8 kontroluje měřením odporu před každým nastartováním automobilu stav solenoidu v ovládacím prvku 4 vysláním kontrolního testovacího impulsu napětí. Zkontroluje se tak stav cívky, aby celý bezpečnostní systém byl připraven k aktivaci. Případná závada je signalizována kontrolkou na palubní desce automobilu. Zároveň se kontroluje hodnota tlaku plynu. Pomocí tlakového čidla se kontroluje tlak plynu v tlakových nádobách.A coil supplied with a voltage of 3V - 500V is suitable for a solenoid valve. The reaction time of the inflator system according to the invention is up to 10 ms. In combination with the intelligent control unit 8, which uses radars or lidars to control the trajectory, the total operating time of the system can then reach values of several units of seconds. The control unit 8 checks the state of the solenoid in the control element 4 by measuring the resistance before each start of the car by sending a voltage control test pulse. This checks the condition of the coil so that the entire safety system is ready for activation. A possible fault is signaled by a warning light on the car's dashboard. At the same time, the gas pressure value is checked. The gas pressure in the pressure vessels is monitored using a pressure sensor.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Inflátor podle vynálezu lze s výhodou použít především v nových automobilech a dalších transportních prostředcích, které budou využívat airbagy a zároveň budou vybaveny inteligentními systémy aktivní bezpečnosti a predikce průběhu havárie vozidel.The inflator according to the invention can be advantageously used in particular in new automobiles and other means of transport which will use airbags and at the same time be equipped with intelligent systems of active safety and prediction of the course of a vehicle accident.
Seznam vztahových značek:List of reference marks:
- tlaková nádoba- pressure vessel
- průtržná těsnící membrána- rupture sealing membrane
- opěrný prvek- support element
- ovládací prvek- control
- meziprostor- space between
- airbag- airbag
- konektor- connector
- řídící jednotka- control unit
- pomocná tlaková nádoba- auxiliary pressure vessel
1:::= ·Μ2· .1 f1 ::: = · Μ2 · .1 f
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-197A CZ307808B6 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Vehicle safety systems inflator, especially airbags |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-197A CZ307808B6 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Vehicle safety systems inflator, especially airbags |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2016197A3 true CZ2016197A3 (en) | 2017-10-18 |
| CZ307808B6 CZ307808B6 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=60039198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-197A CZ307808B6 (en) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Vehicle safety systems inflator, especially airbags |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307808B6 (en) |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4311276A1 (en) * | 1993-04-06 | 1994-10-13 | Morton Int Inc | Gas generator |
| US5642902A (en) * | 1995-09-14 | 1997-07-01 | France; John Josh | Retrofit airbag system for vehicles |
| GB2416199B (en) * | 2004-07-12 | 2006-10-18 | Autoliv Dev | Improvements in or relating to an inflator |
| US7527291B2 (en) * | 2007-09-05 | 2009-05-05 | Autoliv Asp, Inc. | Airbag inflation with sliding baffle |
| DE102007060265B4 (en) * | 2007-12-14 | 2014-10-30 | Trw Airbag Systems Gmbh | inflator |
| DE102010007242A1 (en) * | 2010-02-09 | 2011-08-11 | Daimler AG, 70327 | Vehicle seat arrangement for passenger of vehicle e.g. passenger car, has inflatable elements inflatably coupled with gas source that is interchangeably and regeneratively utilized for repeated blowing of protection element |
| DE102012224389A1 (en) * | 2012-12-27 | 2014-07-03 | Robert Bosch Gmbh | Cold gas generator for motor car, has filling device filling pressure tank with fluid and increasing pressure in tank, and evaluation and control unit outputting control signal for deactivating filling device when exceeding preset threshold |
-
2016
- 2016-04-06 CZ CZ2016-197A patent/CZ307808B6/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ307808B6 (en) | 2019-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1319558B1 (en) | Opening device for a cold gas inflator | |
| US7469926B2 (en) | Active venting inflator device | |
| US5820162A (en) | Airbag system inflator | |
| US5558367A (en) | Dual stage augmented inflator for an air bag | |
| JP2007022526A5 (en) | ||
| US3547467A (en) | Vehicle safety apparatus | |
| WO2006007125A2 (en) | Inflator with internally mounted initiator | |
| JP2008542097A (en) | Vehicle occupant protection system | |
| US6976704B2 (en) | Adaptive output airbag inflation device | |
| US6022045A (en) | Vehicle occupant protection apparatus | |
| US7914040B1 (en) | Cold gas generating system | |
| EP3707032B1 (en) | Pressure wave generating inflator device with slidable gas generator | |
| CZ2016197A3 (en) | An inflator for vehicle safety systems, especially airbags | |
| EP1453706B1 (en) | Opening device for a cold gas inflator | |
| US7735860B2 (en) | Inflator with vent | |
| US9834169B2 (en) | Device and method for activating a passenger protection means for a vehicle, manufacturing method for manufacturing the device, and passenger protection system for a vehicle | |
| US6217066B1 (en) | Multiple inflator safety cushion | |
| US3441290A (en) | Vehicle safety system | |
| US6962365B2 (en) | Inflation gas generation devices and methods utilizing joule-thomson heating | |
| WO2007086615A1 (en) | Stored gas inflator | |
| WO2000021800A9 (en) | Vortex valve inflator for inflatable restraint system | |
| AU5349999A (en) | Airbag system inflator | |
| MXPA97009005A (en) | Inflator of a bag system |