DE10002083A1

DE10002083A1 - Speichergasaufblasanordnung

Info

Publication number: DE10002083A1
Application number: DE10002083A
Authority: DE
Inventors: Bryan W Shirk; Jess A Cuevas; Ahmad K Al-Amin; Timothy A Swann; Roy D Van Wynsberghe
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-01-19
Publication date: 2000-11-09
Anticipated expiration: 2020-01-20
Also published as: US6227562B1; DE10002083B4

Abstract

Eine Sicherheitsvorrichtung zur Unterstützung des Schutzes eines Insassen eines Fahrzeugs mit einer Seitenstruktur, wobei folgendes vorgesehen ist: eine aufblasbare Schutzvorrichtung mit einem aufgeblasenen Zustand angeordnet zwischen dem Fahrzeuginsassen und der Seitenstruktur. Die Sicherheitsvorrichtung weist ferner eine Aufblasanordnung (10) auf zum Aufblasen der Schutzvorrichtung und zum Halten der Schutzvorrichtung in dem aufgeblasenen Zustand für mindestens fünf Sekunden. Die Aufblasanordnung (10) weist mindestens einen Behälter (30) auf, der unter Druck gespeichertes Gas (52) enthält. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Aufblasanordnung (10) erste Ausgangsmittel (70) auf, und zwar verbunden mit dem Behälter zur Freigabe von Aufblasströmungsmittel (52) aus der Aufblasanordnung mit einer relativ hohen Geschwindigkeit über eine relativ kurze Zeitperiode hinweg. Die Aufblasanordnung (10) weist auch vorzugsweise zweite Ausgangsmittel (90) auf, und zwar verbunden mit dem Behälter zur Freigabe von Aufblasströmungsmittel aus der Aufblasanordnung mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit für ungefähr fünf bis zehn Sekunden.

Description

Hintergrund der Erfindung Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugssicherheitsvor richtung und insbesondere auf eine Aufblasvorrichtung für eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung wie beispielsweise einen Seitenvorhang, der für eine ausgedehnte Zeitperiode aufgeblasen bleibt.

Beschreibung des Standes der Technik

Es ist bekannt eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung wie beispielsweise ein Airbag aufzublasen um beim Schutz eines Fahrzeuginassens zu helfen. Die Schutzvorrichtung wird durch ein Aufblasströmungsmittel von einer Auf blasvorrichtung aufgeblasen. Eine Bauart einer Schutzvorrichtung ist ein Seitenvorhang. Der Seitenvorhang ist in eine Position zwischen dem Fahr zeuginsassen und der Fahrzeugseitenstruktur aufblasbar, um beim Schutz des Fahrzeuginsassen beim Falle eines Seitenaufpralls oder -aufschlags des Fahrzeugs zu helfen.

Es ist bekannt den Ausgangsdruck einer Aufblasvorrichtung so vorzusehen oder zuzumessen, daß ein Airbag oder ein Seitenvorhang in einer vorbe stimmten Art und Weise über eine Zeitperiode hinweg aufgeblasen wird. Es ist beispielsweise bekannt einen Seitenvorhang anfangs mit Aufblasströ mungsmittel bei einem relativ hohen Druck und Strömungsrate aufzublasen, und sodann den Seitenvorhang für eine ausgedehnte Zeitperiode mit einer fortgesetzten Aufblasströmungsmittelströmung einer relativ geringen Rate zu haften. Bekannte Aufblasvorrichtungen, die einen derartig ausgedehnten Ausfblasvorgang des Seitenvorhangs bewirken verwenden eine oder mehre re zündbare pyrotechnische Ladungen, die für eine ausgedehnte Zeitperiode brennen können.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsicherheitsvorrich tung um beim Schutz eines Fahrzeuginsassen mitzuhelfen, und zwar eines Fahrzeugs mit einer Seitenstruktur, wobei der Schutz im Falle eines Seiten aufschlags auf das Fahrzeug vorgesehen sein soll. Die Sicherheitsvorrich tung weist eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung vor, mit ei nem nicht aufgeblasenen Zustand und mit einem aufgeblasenen Zustand in dem die Schutzvorrichtung zwischen dem Fahrzeuginsassen und der Fahr zeugseitenstruktur aufgeblasen ist. Die Sicherheitsvorrichtung weist auch eine Aufblasanordnung auf, und zwar zum Aufblasen der Schutzvorrichtung und zum Halten der Schutzvorrichtung in einem Aufblaszustand für minde stens fünf Sekunden. Die Aufblasanordnung weist mindestens einen Behäl ter auf, der unter Druck gespeichertes Gas enthält.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Aufblasanordnung Be hältermittel auf um Aufblasströmungsmittel unter Druck zu enthalten. Die Behältermittel besitzen mindestens einen öffenbaren Teil zum Freigeben des Aufblasströmungsmittels zur Strömung aus den Behältermitteln heraus. Die Aufblasanordnung besitzt ferner erste Ausgangsmittel verbunden mit dem Behälter zur Freigabe von Aufblasströmungsmittel von der Aufblasanordnung mit einer relativ hohen Rate oder Geschwindigkeit über eine relativ kurze Zeitperiode hinweg. Die Aufblasanordnung weist ferner zweite Ausgangs mittel auf, und zwar verbunden mit dem Behälter zur Freigabe von Auf blasströmungsmittel von der Aufblasvorrichtung mit einer relativ niedrigen Rate oder Geschwindigkeit für ungefähr fünf bis zehn Sekunden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die obengenannten sowie weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich für den Fachmann des Gebietes auf den sich die Erfindung bezieht bei Be trachtung der folgenden Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiden Zeichnungen; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeugsicherheitsvorrichtung einschließlich einer Aufblasanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt der Aufblasanordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 einer Aufblasanordnung und zwar gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der Fig. 3, und zwar von einer Aufblasan ordnung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugsicherheitsvorrich tung und insbesondere auf eine Aufblasanordnung zum Aufblasen einer Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung wie beispielsweise einem Airbag. Die. Erfindung ist verwendbar für verschiedene Aufblasanordnungskonstruktio nen. Repräsentativ für die vorliegende Erfindung veranschaulicht Fig. 1 ei ne Aufblasanordnung 10 die einen Teil einer Fahrzeugsicherheitsvorrichtung 12 bildet.

Die Sicherheitsvorrichtung 12 weist eine aufblasbare Fahrzeuginsassen schutzvorrichtung auf, und zwar in der Form eines Seitenvorhangs 14. Der Seitenvorhang 14 ist benachbart zur Seitenstruktur 16 des Fahrzeugs 18 an gebracht, und zwar einschließlich von Seitenfenstern, und zwar durch eine schematisch bei 20 gezeichnete Tragstruktur, die ein Füllrohr umfassen kann. Die Sicherheitsvorrichtung 12 weist auch eine Leitung die schematisch bei 22 gezeigt ist auf, um Aufblasströmungsmittel von der Aufblasanordnung 10 zum Seitenvorhang 14 zu leiten. Der Seitenvorhang 14 ist bei Betätigung der Aufblasanordnung 10 bewegbar, und zwar aus einem nicht aufgeblase nen und Verstauungszustand (nicht gezeigt) heraus in einen in Fig. 1 ge zeigten Aufblaszustand, und zwar beim Schutz von Insassen des Fahrzeugs 18 im Falle eines Seitenaufschlages des Fahrzeugs beim Schutze mitzuhel fen.

Die Aufblasanordnung 10 (Fig. 2) weist einen primären Behälter oder ein Gehäuse 30 auf mit einer im allgemeinen langgestreckten Konfiguration. Der Primärbehälter 30 umfaßt einen Hauptkörperteil 32 und eine Endkappe 34. Die Endkappe 34 ist am offenen Ende des Hauptkörpers 32 durch eine Rei bungsschweißung befestigt, könnte aber alternativ durch andere bekannte Verfahren befestigt sein, wie beispielsweise durch Laserschweißen, Hartlö ten oder Schraubverbindungen.

Der Hauptkörperteil 32 des Primärbehälters 30 besitzt eine rohrförmige zy lindrische Konfiguration einschließlich einer sich axial erstreckenden zylindri schen Seitenwand 40 zentriert auf einer Längsmittelachse 44 der Aufblasan ordnung 10. Der Hauptkörperteil 32 weist auch eine kuppelförmige Endwand 46 auf.

Der Hauptkörperteil 32 und die Endkappe 34 definieren eine Gasspeicher kammer 50 in dem Primärbehälter 30. Die Gasspeicherkammer 50 enthält eine Menge an Aufblasströmungsmittel 52 in der Form von komprimiertem Gas. Eine zerbrechbare Berstscheibe 54 ist an der Endkappe 34 befestigt und blockiert die Strömung des Aufblasströmungsmittels 52 aus der Gas speicherkammer 50 heraus. Die Aufblasanordnung 10 ist frei von pyrotechni schem Material zur Erzeugung von Gas zum Aufblasen des Seitenvorhangs; nur das Aufblasströmungsmittel 52 wird zum Aufblasen des Seitenvorhangs verwendet.

Die Endkappe 34 des Primärbehälters 30 besitzt einen im allgemeinen zylin drische Konfiguration einschließlich einer zylindrischen Seitenwand 60 und einen von der Gasspeicherkammer 50 beabstandeten Endteil 62. Die Sei tenwand 60 besitzt eine zylindrische Außenoberfläche 64. Die Endkappe 34 besitzt eine Mittelkammer 66. Ein elektrisch betätigbarer Zünder 68 von be kannter Konfiguration ist an dem Endteil 62 der Endkappe 34 befestigt und ragt in die Mittelkammer 66 der Endkappe.

Die Aufblasanordnung 10 weist einen primären Aufblasströmungsmittelaus laßdurchlaß 70 auf, und einen sekundären oder Nachfüllaufblasströmungs mittelauslaßdurchlaß 92 um die Strömung oder den Fluß von Aufblasströ mungsmittel 52 von der Mittelkammer 66 der Endkappe 34 zum Seitenvor gang 14 zu ermöglichen. Der primäre Auslaßdurchlaß 70 besitzt einen ersten Teil 72, der sich radial von der Mittelkammer 66 zur Außenoberfläche 64 der Seitenwand 60 der Endkappe 34 erstreckt. Ein zweiter Teil 74 des primären Auslaßdurchlasses 70 erstreckt sich senkrecht von dem ersten Teil 72 zur Außenoberfläche 64. Der zweite Teil 74 erstreckt sich in einer Richtung in die Papierebene wie man in Fig. 2 erkennt; nur sein kreisförmiger Einlaß ist in Fig. 2 gezeigt.

Ein Ventil 80 ist in dem ersten Teil 72 des primären Auslaßdurchlasses 70 angeordnet. Das Ventil 80 weist ein Ventilglied 82 auf, ferner eine Feder 84 und einen Halter 86. Der Halter 86 ist in die Endkappe 34 an einem Ende des ersten Teils 72 des Auslaßdurchlasses 70 eingeschraubt. Die Feder 84 erstreckt sich zwischen dem Halter 86 und dem Ventilglied 82. Die Feder 84 spannt das Ventilglied 82 in eine geschlossene Position gegen einen Ventil sitz 88 geformt an der Endkappe 34 benachbart zum andern Ende des ersten Teils 72 des Auslaßdurchlasses 70 vor. Anders ausgedrückt, das Ventilglied 82 ist in einer Richtung nach rechts gemäß Fig. 1 vorgespannt.

Das Ventilglied 82 ist dem Strömungsmitteldruck in der Mittelkammer 66 der Endkappe 34 ausgesetzt. Wenn das Ventilglied 82 sich in der geschlossenen Position befindet, so befindet sich das Ventil 80 in einem geschlossenen Zu stand und der Strömungsmittelfluß von der Mittelkammer 66 der Endkappe 34 zum zweiten Teil 74 des primären Auslaßdurchlasses 70 blockiert ist.

Der Nachfüllauslaßdurchlaß 90 befindet sich in einem kontinuierlich offenen Durchlaß, der sich zwischen der Mittelkammer 66 und der Außenseitenober fläche 64 der Endklappe 34 erstreckt. Ein radialer innerer erster Teil 92 des Nachfüllauslaßdurchlasses 90 besitzt eine schmale zylindrische Konfigurati on. Ein zweiter Teil 94 des Nachfüllauslaßdurchlasses 90 erstreckt sich radi al vom ersten Teil 92 nach außen. Der zweite Teil 94 erweitert sich nach Au ßen und besitzt eine größere Strömungsfläche als der erste Teil 92.

Der erste Teil 92 des Nachfüllauslaßdurchlasses 90 besitzt eine relativ kleine Strömungsfläche und schränkt somit den Strömungsmittelfluß durch den Nachfüllauslaßdurchlaß in signifikanter Weise ein. Der primäre Auslaß durchlaß 70 hat eine vergleichsweise relativ große Strömungsfläche.

Das Fahrzeug 18 weist bekannte Mittel die schematisch bei 100 (Fig. 1) gezeigt sind auf, und zwar zum Abfühlen eines Zusammenstoßes an dem das Fahrzeug beteiligt ist, um die Betätigung der Aufblasanordnung 10 an sprechend auf das Abfühlen eines Zusammenstoßes zu bewirken. Die Mittel 100 können einen Sensor und eine elektrische Fahrzeugschaltung umfassen, und zwar zur Betätigung der Aufblasanordnung 10 ansprechend auf das Ab fühlen einer Fahrzeugbeschleunigung oder -verzögerung was eine Anzeige für einen Fahrzeugzusammenstoß mit einer Schwere größer als ein vorbe stimmter Schwellenwert bewirkt.

Wie unten diskutiert, sehen die Mittel 100 ein elektrisches Signal über Leiter drähte 102 zur Aufblasanordnung 10 vor, wenn die Aufblasanordnung zu betätigen ist.

Im Falle eines Aufschlages am Fahrzeug 18 mit einer Größe die größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert liefern die Abfühlmittel 100 ein elektri sches Signal über die Leiterdrähte 102 an die Aufblasanordnung 10. Der Zünder oder Initiator 68 wird in bekannter Weise zum Zerbrechen der Berst scheibe 54 betätigt. Aufblasströmungsmittel 52 fließt aus der Gasspeicher kammer 50 heraus und in die Mittelkammer 66 in der Endkappe 34 hinein.

Das Aufblasströmungsmittel 52 beginnt unmittelbar aus der Aufblasanord nung 10 herauszuströmen, und zwar durch den Nachfüllauslaßdurchlaß 90, der stets offen ist. Das Aufblasströmungsmittel fließt durch den primären Auslaßdurchlaß 70 nur dann, wenn das Ventil sich öffnet. Speziell beim Zer brechen der Berstscheibe 54 steigt der Strömungsmitteldruck in der Mittel kammer 66 der Endkappe 34 um einen Druck der auf das Ventilglied 82 ein wirkt, schnell an, bis die Vorspannwirkung der Ventilfeder 84 überwunden ist. Das Ventilglied 82 bewegt sich in einer Richtung nach oben gemäß Fig. 2 vom Ventilsitz 88 weg.

Wenn sich das Ventilglied 82 weit genug weg bewegt, so ist der zweite Teil 74 des primären Auslaßdurchlasses 70 in Strömungsmittelverbindung mit der Mittelkammer 66 der Endkappe 34 verbunden. Aufblasströmungsmittel 52 fließt aus der Endkappe 34 durch die ersten und zweiten Teile 72 und 74 des primären Auslaßdurchlasses 70. Wegen der relativ großen Strömungsfläche des primären Auslaßdurchlasses 70 fließt das Aufblasströmungsmittel 52 durch den primären Auslaßdurchlaß mit einer relativ hohen Rate oder Ge schwindigkeit.

Die Strömung des Aufblasströmungsmittels 52 durch den primären Auslaß durchlaß 70 dauert nur so lange wie der Strömungsmitteldruck in der Mittel kammer 66 der Endkappe 34 ausreichend ist um das Ventil 80 offen zu hal ten. Insbesondere gilt, daß sobald die Aufblasanordnung 10 betätigt ist und die Berstscheibe 54 zerbrochen ist, der Druck in der Gasspeicherkammer 50 beginnt abzufallen. Nach einer relativ kurzen Zeitperiode fällt daher der Druck in der Mittelkammer 66 auf ein Niveau ab, das niedrig genug ist, so daß die Ventilfeder 84 das Ventil 80 schließt. Die Ströme oder der Fluß von Aufblasströmungsmittel 52 durch den primären Auslaßdurchlaß 70 hört dann auf. Die Strömung des Aufblasströmungsmittels 52 durch den Nachfüllaus laßdurchlaß 90 setzt sich über diese Zeit hinweg fort, da der Nachfüllauslaß durchlaß kontinuierlich offen ist.

Der Seitenvorgang 14 wird wegen des relativ hohen Druckes und der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Aufblasströmungsmittels 52 welches durch den primären Auslaßdurchlaß 70 fließt relativ schnell aufgeblasen. Diese Strömung setzt sich für eine kurze Zeitperiode fort, beispielsweise von un gefähr 20 Millisekunden. Diese relativ kurze Zeitperiode ist lang genug, um den Seitenvorhang zur Mithilfe beim Schutzes des Fahrzeuginsassen im Falle eines Seitenaufschlages des Fahrzeugs 18 aufzublasen.

Nach diesem anfänglichen schnellen Strömen des Aufblasströmungsmittels 52 in den Seitenvorhang 14 setzt die Aufblasanordnung 10 die Lieferung von Aufblasströmungsmittel 52 an den Seitenvorhang durch den Nachfüllauslaß durchlaß 90 fort. Diese Ströme oder dieser Fluß erfolgt bei einer relativ ge ringen Rate oder Geschwindigkeit wegen der relativ kleinen Strömungsfläche des Nachfüllauslaßdurchlasses 90. Der Nachfüllauslaßdurchlaß 90 gibt Auf blasströmungsmittel 52 nur mit einer Rate oder Geschwindigkeit ab, die aus reicht um den Druckverlust im Seitenvorhang 14 durch Leck oder Abkühlen zu kompensieren oder auszugleichen. Somit kann der Strömungsmitteldruck den Seitenvorgang 14 auf einem gewünschten relativ konstanten Niveau ge halten werden, was gestattet, daß der Seitenvorhang zum Schutze des Fahr zeuginsassen für fünf bis zehn Sekunden oder mehr vorzugsweise für min destens sieben Sekunden gefüllt verbleibt. Diese ausgedehnte Zeitperiode ist lang genug, um mitzuhelfen, daß ein Herausschleudern eines Fahrzeu ginsassen aus dem Fahrzeug 18 heraus während eines Überrollzusammen stoßes erfolgt.

Die Strömungsfläche des primären Auslaßdurchlasses 70 ist ungefähr eine Größenordnung größer als die Strömungsfläche des Nachfüllauslaßdurchlas ses 90. Die tatsächlichen Dimensionen und Größen der Auslaßdurchlässe 70 und 90 hängen von zahlreichen Faktoren ab, und zwar einschließlich der fol genden aber nicht begrenzt auf die folgenden: der Drucke bei dem das Auf blasströmungsmittel 52 gespeichert ist; das Volumen des Seitenvorhangs 14; die erforderliche Aufblasgeschwindigkeit und Permeabilität des Seitenvor hangs; der erforderliche Aufblasdruck beim ersten Schlag; und der erforderli che Aufblasdruck zu einer späteren Zeit, um das Herausschleudern des In sassen während eines Überrollunfalls zu verhindern.

Fig. 3 veranschaulicht eine Aufblasanordnung 10a aufgebaut gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Aufblasvorrichtung 10a ist ähnlich im Aufbau wie die Aufblasanordnung 10 und kann zum Aufblasen eines (nicht gezeigten) Seitenvorhangs verwendet werden, der ähnlich wie der Seitenvorhang 14 ausgebildet ist. Teile der Aufblasanordnung 10a die ähnlich oder identisch zu entsprechenden Teilen der Aufblasanordnung 10 sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und zwar mit ei nem Suffix "a" welches aus Gründen der Klarheit hinzugefügt ist.

Die Aufblasanordnung 10a weist einen primären Strömungsmittelauslaß durchlaß 120 auf um den Fluß von Aufblasströmungsmittel von der Auf blasanordnung zum Seitenvorhang zu ermöglichen. Der primäre Auslaß durchlaß 120 ist ein kontinuierlich offener Durchlaß, der sich zwischen der Mittelkammer 66a der Endkappe 34a und der Außenseitenoberfläche 64a der Endkappe erstreckt. Die Strömungsfläche des primären Auslaßdurchlas ses 120 ist groß genug, um den Seitenvorgang 14a in einer relativ kurzen Zeitperiode, beispielsweise ungefähr 20 Millisekunden, zu füllen.

Die Aufblasanordnung 10a weist auch eine Nachfüllanordnung 130 auf zum Liefern eines relativ langsamen Flusses oder einer langsamen Strömung von Aufblasströmungsmittel in den Seitenvorhang 14a um den Druckverlust im Seitenvorgang über die Zeit hinweg zu kompensieren oder auszugleichen bzw. nachzufüllen. Die Nachfüll- oder Kompensationsanordnung 130 weist einen sekundären Behälter 132. Der sekundäre Behälter 132 weist einen Hauptkörperteil 134 und einen Innenendteil 136 auf. Der Innenendteil 136 besitzt eine Mittelöffnung oder einen Durchlaß 138.

Ein zerbrechbarer Teil 140 des sekundären Behälters 130, wie beispielswei se eine Berstscheibe oder eine Folienmembran ist an dem Innenendteil 136 befestigt und verschließt den sekundärer Behälter. Eine Menge an unter Druck stehendem Aufblasströmungsmittel 142 in der Form von Gas ist in dem sekundären Behälter 132 gespeichert. Der zerbrechbare Teil 140 bloc kiert die Strömung von Aufblasströmungsmittel 142 aus dem sekundären Behälter 132, und zwar durch die Mittelöffnung 138 durch den Innenendteil 136 des sekundären Behälters.

Eine mit Gewinde versehene Öffnung 144 ist in der Seitenwand 60a der Endkappe 34a geformt. Die Öffnung 144 erstreckt sich radial von der Mittel kammer 66a zu der Außenoberfläche 64a der Seitenwand 60a der Endkappe 34a. Der Innenendteil 138 des sekundären Behälters 132 ist in die Öffnung 144 eingeschraubt. Der Innenendteil 138 hält eine Feder 146 und eine Nadel 148 in dem Durchlaß 144.

Die Nadel 148 ist hohl und besitzt einen Aufblasströmungsmittelauslaß durchlaß 150 der sich über die gesamte Länge der Nadel erstreckt. Die Na del 148 besitzt einen geschärften Endteil 152 angeordnet in der Mittelöffnung 138 des sekundären Behälters 132, und zwar benachbart zum zerbrechbaren Teil 140 des sekundärer Behälters. Die Nadel 148 besitzt einen Innenendteil 154 der gegenüber dem Strömungsmitteldurck in der Mittelkammer 66a der Endkappe 34a freiliegt. Die Feder 146 spannt die Nadel 148 entgegen die sem Strömungsmitteldruck vor, und zwar in eine Position beabstandet ge genüber dem zerbrechbaren Teil 140 des sekundären Behälters 132.

Bei Betätigung der Aufblasanordnung 10a wird der Zünder 68a betätigt und zerbricht die Berstscheibe 54a. Aufblasströmungsmittel 52a fließt aus der Gasspeicherkammer 50a in den Primärebehälter 30a und in die Mittelkam mer 66a in der Endkappe 34a. Aufblasströmungsmittel 52a beginnt unmittel bar aus der Aufblasanordnung 10a durch den primären Auslaßdurchlaß 120 zu fließen.

Der Druck in der Gasspeicherkammer 50a beginnt abzufallen, sobald die Aufblasanordnung 10a betätigt ist und die Berstscheibe 54 zerbrochen ist. Nach einer bestimmten Zeitperiode ist der Druck in der Gasspeicherkammer 50a niedrig genug, so daß der Primärbehälter 30a im wesentlich geleert ist. Wegen der relativ großen Strömungsfläche des Primärauslaßdurchlasses 120 geschieht dies typischerweise nach ungefähr zwanzig Millisekunden. Der Seitenvorhang 14a kann somit schnell aufgeblasen werden, und zwar wegen des relativ hohen Drucks und der hohen Strömungsgeschwindigkeit des Auf blasströmungsmittels 52a, welches aus dem Primärbehälter 30a herausfließt oder herausströmt.

In der Zwischenzeit überwindet der auf die Nadel 148 einwirkende erhöhte Druck in der Mittelkammer 66a die Vorspannwirkung der Federn 146. Die Nadeln 148 bewegen sich in Eingriff mit und zerbricht die zerbrechbaren Teile 140 des Sekundärbehälters 132. Aufblasströmungsmittel 142 fließt aus dem sekundären Behälter 132 heraus, und zwar durch den Auslaßdurchlaß 150 in der Nadel 148 und in die Mittelkammern 66a in der Endkappe 32a. Dieses Aufblasströmungsmittel 142 mischt sich mit dem Aufblasströmungs mittel 52a vom Primärbehälter 130a und fließt aus der Aufblasanordnung 10a durch den primären Auslaßdurchlaß 120 heraus.

Wegen der relativ kleinen Strömungsfläche des Auslaßdurchlasses 150 in der Nadel 148 wird das Aufblasströmungsmittel 142 aus dem Sekundärbe hälter 132 mit einer relativ niedrigen Rate oder Geschwindigkeit abgeben. Der Sekundärbehälter 132 gibt dem Strömungsmittel 142 nur mit einer Rate oder Geschwindigkeit ab, die ausreicht um den durch Leck oder Abkühlung verursachten Druckverlust im Seitenvorhang 14 über die Zeit hinweg durch Leck oder Abkühlung zu kompensieren. Das Volumen und der Druck des Aufblasströmungsmittels 142 werden derart ausgewählt, um diese Nachfüll- oder Kompensationsströmung für ungefähr 5 bis 10 Sekunden vorzusehen. Auf diese Weise kann der Strömungsmitteldruck im Seitenvorhang 14 auf einem gewünschten relativ konstanten Pegel gehalten werden, was gestattet, daß der Seitenvorhang für den Fahrzeuginsassen Schutz für eine ausge dehnte Zeitperiode gefüllt verbleibt, und zwar im Bereich von fünf bis 10 Se kunden oder mehr.

Fig. 4 veranschaulicht eine Aufblasanordnung 10b die gemäß einem zwei ten Ausführungsbeispiel der Erfindung konstruiert ist. Die Aufblasanordnung 10b ist ähnlich der Aufblasanordnung 10 und kann dazu verwendet werden einen (nicht gezeigten) Seitenvorhang aufzublasen, der ähnlich dem Seiten vorhang 14 ist. Teile der Aufblasanordnung 10b die ähnlich oder identisch zu entsprechenden Teilen der Aufblasanordnung 10 sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, und zwar mit dem Suffix "b" aus Gründen der Klarheit hinzugefügt.

Die Aufblasanordnung 10b weist einen primäre Aufblasvorrichtung 200 auf und eine sekundäre Aufblasvorrichtung 220, die identisch sind mit der Aus nahme des Strömungsmittelvolumens, des Druckes und der Ausgangsströ mungsgeschwindigkeit. Die primäre Aufblasvorrichtung 200 weist einen Be hälter oder ein Gehäuse 202 auf, welches einen Hauptkörperteil 204 und ei ne Endkappe 206 besitzt. Das Aufblasvorrichtungsgehäuse 202 definiert eine Gasspeicherkammer 208 die durch eine zerbrechbare Berstscheibe 210 ver schlossen ist. Die Gasspeicherkammer 208 enthält eine Menge Aufblasströ mungsmittel 212 in der Form eines komprimierten oder zusammengedrück ten Gases.

Die Endkappe 206 besitzt eine Mittelkammer 214. Die Berstscheibe 210 blockiert die Strömung von Aufblasströmungsmittel 212 aus der Gasspei cherkammer 208 heraus in die Mittelkammer 214. Eine Vielzahl von Auslaß durchlässen 216 in der Endkappe 206 gestatten oder ermöglichen die Strö mung von Aufblasströmungsmittel 212 aus der Mittelkammer 214 dann, wenn die Berstscheibe 210 zerbrochen ist. Jeder einzelne der Auslaßdurchlässe 216 besitzt eine zylindrische Konfiguration und ist kontinuierlich offen. Ein Zünder 218 ist an der Endkappe 206 angebracht und ragt in die Mittelkam mer 214 der Endkappe. Die sekundäre Aufblasvorrichtung 220 weist einen Behälter oder ein Gehäuse 222 auf, welches einen Hauptkörperteil 224 und eine Endkappe 226 besitzt. Das Aufblasvorrichtungsgehäuse 222 definiert eine Gasspeicherkammer 228, die durch eine zerbrechbare Berstscheibe 230 verschlossen ist. Die Gasspeicherkammer 228 enthält eine Menge an Aufblasströmungsmittel 232 in der Form eines komprimierten Gases. Die Endkappe 226 besitzt eine Mittelkammer 234. Die Berstscheibe 230 blockiert die Strömung von Aufblasströmungsmittel 232 aus der Gasspeicherkammer 228 in die Mittelkammer 234. Ein Zünder 236 ist an der Endkappe 226 ange bracht und ragt in die Mittelkammer 234 der Endkappe hinein.

Eine Vielzahl von Auslaßdurchlässen 240 ist in der Endkappe 226 ausge formt und ermöglicht die Strömung von Aufblasströmungsmittel 232 aus der Mittelkammer 234. Jeder einzelne der Auslaßdurchlässe 240 besitzt eine zy lindrische Konfiguration und ist kontinuierlich offen. Die kombinierte Strö mungsfläche der Auslaßdurchlässe 240 der sekundären Aufblasvorrichtung 220 ist wesentlich kleiner als die kombinierte Strömungsmittelfläche der Auslaßdurchlässe 216 der primären Aufblasvorrichtung 200.

Bei Betätigung der Aufblasanordnung 10b wird der Zünder 218 der primären Aufblasvorrichtung 200 in bekannter Weise betätigt und zerbricht die Berst scheibe 210. Aufblasströmungsmittel 212 fließt aus der Gasspeicherkammer 208 in die Mittelkammer 214 in der Endkappe 206. Das Aufblasströmungs mittel 212 beginnt unmittelbar aus der primären Aufblasvorrichtung 200 durch die Auslaßdurchlässe 216 herauszufließen.

Sobald die primäre Aufblasvorrichtung 200 betätigt ist und ihre Berstscheibe 210 zerbrochen ist, fängt der Druck in der Gasspeicherkammer 208 an ab zufallen. Nach einer gewissen Zeitperiode ist der Druck niedrig genug, so daß die primäre Aufblasvorrichtung 200 im wesentlichen gelehrt ist. Wegen der relativ großen Strömungsfläche der Auslaßdurchlässe 216 erfolgt dies typischerweise nur nach ungefähr 20 Millisekunden. Das Volumen und der Druck des Aufblasströmungsmittels 212 sind so ausgewählt, daß das Füllen des Seitenvorhangs 14b in dieser Zeitperiode möglich ist.

In der Zwischenzeit wird die sekundäre Aufblasvorrichtung 220 betätigt und fängt an Aufblasströmungsmittel 232 von den Auslaßdurchlässen 240 abzu geben. Wegen der relativ kleinen Strömungsfläche der Auslaßdurchlässe 240 in der sekundären Aufblasvorrichtung 220 wird Aufblasströmungsmittel 232 von der zweiten Aufblasvorrichtung mit einer relativ geringen Rate oder Geschwindigkeit abgegeben. Infolge dessen kann die Strömung von Auf blasströmungsmittel aus der zweiten Aufblasvorrichtung 220 zum Seitenvor hang (nicht gezeigt) für von fünf bis zehn Sekunden oder mehr bestehen bleiben.

Der (nicht gezeigte) Seitenvorhang wird schnell wegen des relativ hohen Druckes und relativ hohen Strömungsgeschwindigkeit des Aufblasströ mungsmittels 212 welches aus der primären Aufblasvorrichtung 200 heraus fließt aufgeblasen. Nach dieser anfänglichen schnellen Strömung des Auf blasströmungsmittels 212 in den Seitenvorhang setzt die Aufblasanordnung 10b die Lieferung von Aufblasströmungsmittel 232 von der sekundären Auf blasvorrichtung 220 zum Seitenvorhang fort. Die zweite Aufblasvorrichtung 220 gibt Strömungsmittel nur mit einer Rate oder Geschwindigkeit ab, die ausreichend ist um den Druckverlust in dem Seitenvorhang über die Zeit hinweg durch Leck oder Abkühlung zu kompensieren. Somit kann der Strö mungsmitteldruck im Seitenvorhang auf einem gewünschten relativ konstan ten Pegel gehalten werden, was gestattet, daß der Seitenvorhang für den Insassenschutz für eine ausgedehnte Zeitperiode gefüllt verbleibt und zwar für eine Zeitperiode im Bereich von fünf bis zehn Sekunden oder mehr.

Aus der obigen Beschreibung der Erfindung ergeben sich für den Fachmann Verbesserungen, Änderungen und Modifikationen der Erfindung. Solche Veränderungen und Modifikationen liegen innerhalb fachmännischen Han delns und sind durch die beigefügten Ansprüche abgedeckt.

Claims

1. Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung zum Helfen beim Schutze eines Fahrzeuginsassen mit einer Seitenstruktur, und zwar im Falle eines Seiten aufschlags auf das Fahrzeug, wobei die Sicherheitsvorrichtung folgendes aufweist:
eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung mit einem nicht aufgeblasenen Zustand und mit einem aufgeblasenen Zustand in dem die Schutzvorrichtung zwischen dem Fahrzeuginsassen und der Fahrzeugseiten struktur aufgeblasen ist; und
eine Aufblasanordnung zum Aufblasen der Schutzvorrichtung und zum Halten der Schutzvorrichtung in einem Aufblaszustand für mindestens fünf Sekunden, wobei die Aufblasanordnung mindestens einen Behälter mit unter Druck gespeichertem Gas besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufblasanordnung frei von pyrotechnischen Material ist zur Erzeugung von Gas zum Aufblasen der Schutzvorrichtung.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufblasanordnung folgendes aufweist:
Behältermittel zum Enthalten von Aufblasströmungsmittel unter Druck, wobei die Behältermittel mindestens einen öffenbaren Teil aufweisen zur Freigabe von Aufblasströmungsmittel zum Herausfließen aus dem Behälter mitteln;
erste Ausgangsmittel verbunden mit dem Behälter zur Freigabe von Aufblasströmungsmittel aus der Aufblasanordnung mit einer relativ hohen Geschwindigkeit oder Rate über eine relativ kurze Zeitperiode hinweg; und
zweite Ausgangsmittel verbunden mit dem Behälter zur Freigabe von Aufblasströmungsmittel aus der Aufblasanordnung mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit oder Rate über eine relativ lange Zeitperiode hinweg.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die relativ kurze Zeitperiode un gefähr fünf bis zehn Sekunden beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufblasanordnung Mittel auf weist zur Freigabe von Strömungsmittel mit einer ersten vorbestimmten. Strömungsgeschwindigkeit für eine erste Zeitperiode und mit einer zweiten vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit für eine zweite vorbestimmte Zeit periode und wobei die zweite vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit als eine Strömungsgeschwindigkeit ausgewählt ist, die ausreicht um nur den Druckverlust durch Leck oder infolge Abkühlens der Schutzvorrichtung zu ersetzen oder auszugleichen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufblasanordnung folgendes auf weist: einen ersten Behälter, einen offenen primären Aufblasströmungsmit telauslaßdurchlaß zum Liefern von Aufblasströmungsmittel aus dem ersten Behälter mit einer hohen Geschwindigkeit der Strömung zu der Schutzvor richtung und mit einer Nachliefer- oder Kompensationsanordnung zum Vor sehen einer relativ langsamen Strömung von Aufblasströmungsmittel in den Seitenvorhang.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Nachfüll- oder Kompensati onsanordnung einen zweiten Behälter aufweist, der eine Menge an Auf blasströmungsmittel enthält, und zwar gesondert von dem Aufblasströ mungsmittel des ersten Behälters.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei ferner ein bewegliches Glied vor gesehen ist zum Öffnen des zweiten Behälters und zum Abgeben von Auf blasströmungsmittel in dem ersten Behälter.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufblasanordnung eine erste Speichergasaufblasvorrichtung und eine zweite Speichergasaufblasvorrich tung aufweist, die unterschiedliche Ausgangsströmungsgeschwindgkeiten besitzen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die erste Speichergasaufblasvor richtung Mittel aufweist zur Freigabe von Strömungsmittel mit einer ersten vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit für eine erste Zeitperiode und, wobei die zweite Speichergasaufblasvorrichtung Mittel aufweist zur Freigabe von Strömungsmittel mit einer zweiten vorbestimmten Strömungsgeschwin digkeit für eine zweite vorbestimmte Zeitperiode, und wobei die zweite vor bestimmte Strömungsgeschwindigkeit derart ausgebildet ist daß sie eine Strömungsgeschwindigkeit ist, die dazu ausreicht den Druckverlust infolge Lecks oder durch Abkühlung von der Schutzvorrichtung zu ersetzen.

11. Speichergasaufblasanordnung betätigbar um Aufblasströmungsmittel in eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung zu leiten, und zwar über eine ausgedehnte Zeitperiode hinweg, wobei die Aufblasanordnung fol gendes aufweist:
Behältermittel zum Enthalten von Aufblasströmungsmittel unter Druck, wobei die Behältermittel mindestens einen öffenbaren Teil aufweist zur Freigabe von Aufblasströmungsmittel zum Herausfließen aus dem Be hältermitteln;
erste Ausgangsmittel verbunden mit den Behältermitteln zur Freigabe von Aufblasströmungsmittel aus der Aufblasanordnung mit einer relativ ho hen Geschwindigkeit oder Rate über eine relativ kurze Zeitperiode hinweg; und
zweite Ausgangsmittel verbunden mit den Behältermitteln zur Freigabe von Aufblasströmungsmittel aus der Aufblasanordnung mit einer relativ nied rigen Geschwindigkeit oder Rate über eine relativ lange Zeitperiode hinweg.

12. Aufblasanordnung nach Anspruch 11, wobei die ersten Ausgangsmittel einen ersten Auslaßdurchlaß und eine Ventilanordnung aufweisen zur Steue rung des Strömungsmittelflusses durch den ersten Auslaßdurchlaß.

13. Aufblasanordnung nach Anspruch 12, wobei die Ventilanordnung be tätigbar ist, um den Strömungsmittelfluß durch den ersten Auslaßdurchlaß nur dann zu ermöglichen, wenn der Druck in den Behältermitteln oberhalb eines vorbestimmten Druckes liegt.

14. Aufblasanordnung nach Anspruch 13, wobei die zweiten Ausgangs mittel einen zweiten Auslaßdurchlaß aufweisen, der kontinuierlich offen ist.

15. Aufblasanordnung nach Anspruch 11, wobei die zweiten Ausgangs mittel eine zweite Quelle von Aufblasströmungsmittel aufweisen.

16. Aufblasanordnung nach Anspruch 15, wobei die zweiten Ausgangs mittel ein bewegliches Glied zum Öffnen der sekundären Aufblasströmungs mittelquelle aufweisen und zum Abgeben von Strömungsmittel (Fluid) von der sekundären Quelle des Aufblasströmungsmittels.

17. Aufblasanordnung nach Anspruch 11, wobei die Behältermittel erste und zweite Aufblasströmungsmittelbehälter aufweisen.