DE19540618A1 - Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem Gas in eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung - Google Patents
Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem Gas in eine FahrzeugsicherheitsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einströmenlassen von
unter Druck stehendem Gas in eine Fahrzeugsicherheitsvorrich
tung, vorzugsweise einen Airbag.
Beispielsweise aus der GB 2 277 984 A ist es bekannt, einen Air
bag mit Gas, das aus einem Druckgasbehälter stammt, aufzublasen.
Der Druckgasbehälter weist Öffnungen auf, über die das unter
Druck stehende Gas im Crashfalle ausströmen kann, um den Airbag
aufzublasen. Diese Öffnungen sind mittels einer Scheibe oder Fo
lie gasdicht verschlossen. Die die Öffnungen verschließenden
Scheiben bzw. Folien sind so dimensioniert, daß sie unter der
Druckkraft des eingeschlossenen komprimierten Gases bersten wür
den. Sie sind daher mittels eines Kolbens, der außen an den
Öffnungen anliegt, derart abgestützt, daß sie aufgrund der Druck
kraft des im Gasdruckbehälter komprimierten Gases nicht zerstört
werden können. Im Crashfalle wird der die Scheiben bzw. Folien
abstütztende Kolben wegbewegt, so daß die Scheiben bzw. Folien
durch die Druckkraft des komprimierten Gases bersten und das kom
primierte Gas zum Aufblasen des Airbags freigegeben wird. Dieses
Sicherheitssystem weist den Nachteil auf, daß der Kolben, der
zur Unterstützung der Scheiben bzw. Folien dient, aufgrund ent
stehender Reibung bzw. der Gefahr des Verkantens nicht schnell
genug oder gar nicht von den Öffnungen wegbewegt werden kann, so
daß ein verzögertes und damit verspätetes Befüllen des Airbags
mit dem komprimierten Gas erfolgt oder im Extremfall der Airbag
im Ernstfalle gar nicht aufgeblasen wird.
Es ist auch eine andere Vorrichtung der eingangs genannten Gat
tung bekannt, in welchem die Scheiben bzw. Folien so dimensio
niert sind, daß sie der Druckkraft des komprimierten Gases Wider
stand leisten. Bei dieser Ausführungsform werden im Crashfalle
die Scheiben bzw. Folien mittels eines scharfen Werkzeuges, das
durch eine entsprechende Trigger-Anordnung angesteuert wird,
schlagartig zerstört, so daß das komprimierte Gas austreten
kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von einem Stand der Tech
nik gemäß der GB 2 277 984 A, eine gattungsgemäße Vorrichtung
derart weiterzubilden, daß sie mit größerer Sicherheit vor Fehl
funktionen geschützt ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmalskombination
des Anspruchs 1 gelöst. Demnach weist die Vorrichtung zum Ein
strömenlassen von unter Druck stehendem Gas in eine Fahrzeug
sicherheitsvorrichtung einen Druckbehälter für komprimiertes Gas
mit mindestens einer Öffnung auf, die mit einer gasdichten Fo
lienabdeckung verschlossen ist. Die Folienabdeckung ist über zu
mindest einen Großteil ihrer freien Fläche flächig durch eine
zerstörbare oder einziehbare Abstützeinrichtung abgestützt, die
wiederum an dem Druckbehälter befestigt ist. Das komprimierte
Gas erzeugt über die Folienabdeckung eine senkrecht auf die
Öffnungsebene und nach außen gerichtete Kraft, die auf die Ab
stützeinrichtung einwirkt, wobei diese Kraft mit einer Reaktions
kraft der sich abstützenden zerstörbaren oder einziehbaren Ab
stützvorrichtung im Gleichgewicht steht. Weiterhin weist die Vor
richtung eine bei einem Unfall aktivierbare Trigger-Anordnung
auf, die eine Zerstörung oder ein Einziehen der Abstützeinrich
tung derart bewirkt, daß die Reaktionskraft wegfällt.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird sichergestellt,
daß die die Folie abstützende Einrichtung im Fall eines Crashs
schnell und ohne die Gefahr, hängen zu bleiben, wegbewegt wird,
so daß die die Öffnung verschließende Folie aufgrund der Druck
kraft des komprimierten Gases und der Freigabe der Öffnung zer
stört wird.
Die Abstützeinrichtung kann gemäß einer besonderen Ausführungs
form der Erfindung aus einem mit dem Druckbehälter fest verbunde
nen Gestell und einem mit diesem verbundenen Abstützteil beste
hen. Dabei kann die Abstützeinrichtung zumindest über drei Punk
te auf dem Abstützgestell aufgelagert sein und die Auflagerung
kann zumindest an einem Punkt für den Fall des Crashs aufhebbar
sein, so daß die Abstützeinrichtung einknickt und die Folie frei
gibt. Alternativ kann die Abstützeinrichtung zumindest entlang
zweier Linien auf dem Abstützgestell aufgelagert sein und die
Auflagerung kann zumindest entlang einer Linie aufhebbar sein,
wodurch ebenfalls wieder die zumindest eine Öffnung des Druckbe
hälters freigegeben wird.
Vorteilhaft kann zumindest ein Teil der Abstützeinrichtung ein
Wandelement einer Kammer bilden, welche mit einer pyrotechni
schen Ladung versehen ist, die infolge eines Crashs gezündet
wird, so daß dieses Wandelement durch den infolge der gezündeten
pyrotechnischen Ladung erzeugten Druck weggesprengt wird, wobei
wiederum die Abstützeinrichtung aus ihrer die Folienabdeckung
abstützenden Stellung weggerissen wird.
Gemäß einer vorteilhaften konstruktiven Ausführung der Erfindung
kann die Abstützeinrichtung eine im wesentlichen das Abstützteil
bildende Gegendruckplatte aufweisen, die fest mit einem ersten
Teil verbunden oder integral mit diesem ausgebildet ist. Bei die
ser Ausführung umfaßt die Abstützeinrichtung weiterhin ein zwei
tes Teil, das mit dem Gestell verbunden ist, auf welchem sich
das erste Teil abstützt, wobei sich zumindest das erste Teil im
montierten Zustand senkrecht zur Öffnungsebene erstreckt. Die
Abstützeinrichtung wird dadurch zerstört, daß parallel zur
Öffnungsebene der erste Teil im Verhältnis zum zweiten Teil
verschoben wird und daß gegenüberliegend zum zweiten Teil eine
Ausnehmung vorgenommen ist, um den ersten Teil nach der Zerstö
rung der Abstützeinrichtung aufzunehmen. Hierdurch ist sicherge
stellt, daß dieser erste Teil sich nicht unterhalb der Folienab
deckung verklemmen kann, so daß die wunschgemäße Freilegung der
Folienabdeckung im Crashfalle sichergestellt ist.
Bei dieser konstruktiven Ausführung kann vorteilhaft der erste
Teil der zerstörbaren Abstützeinrichtung derart integral mit der
Gegendruckplatte ausgebildet sein, daß sie zusammen ein L-förmi
ges Element bilden.
Die Gegendruckplatte kann so ausgebildet sein, daß ihr mittlerer
Bereich entsprechend einer Druckbeaufschlagung über einem fest
legbaren Sicherheitsdruck, d. h. einem Nominaldruck, derart ausge
beult wird, daß der erste Teil der Abstützeinrichtung soweit aus
seiner Ausgangslage bewegt wird, daß die gesamte Abstützeinrich
tung zerstört wird.
Im mittleren Bereich des ersten Teils der Abstützeinrichtung
kann eine Schwächungslinie vorgesehen sein, die parallel zur
Öffnungsebene verläuft, so daß bei Aufbringen einer definierten
Belastung der erste Teil sich entlang der Schwächungslinie zusam
menfaltet.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die Abstützeinrich
tung eine Gegendruckplatte aufweisen, die über einen Überdrüc
kungsmechanismus mit dem Druckbehälter verbunden ist. Dieser
Überdrückungsmechanismus kann aus einem überdrückten Kniehebel
mechanismus bestehen. Auf den Kniehebel des Überdrückungsmecha
nismus kann eine pyrotechnische Ladung derart einwirken, daß er
bei Zündung der pyrotechnischen Ladung aus seiner überdrückten
Stellung herausbewegt wird und die Gegendruckplatte schlagartig
einzieht, so daß die Folienabdeckung wiederum freigelegt ist.
Eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung umfaßt
eine Abstützeinrichtung, die durch Schmelzen oder Verbrennen von
Teilen ihrer selbst im Crashfalle zerstört wird. In diesem Fall
wird der Aufbau beispielsweise durch eine pyrotechnische Ladung
zerstört, so daß die Gegendruckplatte ebenfalls schlagartig die
Folienabdichtung freigibt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Einen Teilschnitt durch eine erste Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 2 und Fig. 3 ein Detail der Ausführungsform gemäß Fig. 1 in verschie
denen Zuständen,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Details der Aus
führungsform gemäß Fig. 1,
Fig. 5 eine teilweise Schnittdarstellung einer zweiten Ausfüh
rungsform der Erfindung,
Fig. 6 die Ausführungsform gemäß Fig. 5 in einem anderen Zu
stand,
Fig. 7 eine teilweise Schnittdarstellung einer dritten Ausfüh
rungsform der Erfindung,
Fig. 8 eine teilweise Schnittdarstellung einer vierten Ausfüh
rungsform der Erfindung und
Fig. 9 eine teilweise Schnittdarstellung einer fünften Ausfüh
rungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist der untere Teil eines Gasdruckbehälters 10 darge
stellt, der mit einem unter Überdruck stehenden Gas zum Befüllen
eines hier nicht näher dargestellten Airbags befüllt ist. Das im
Gasdruckbehälter 10 enthaltene Gas weist beispielsweise einen
Nominaldruck von 200 bar auf. Im Gasdruckbehälter 10 ist zentral
eine Öffnung 12 vorgesehen, die über eine gasdichte Folie 14 ver
schlossen ist. Die gasdichte Folie 14 ist so dimensioniert, daß
sie für sich alleine der Druckkraft des unter Druck stehenden
Gases nicht standhalten kann. Daher ist sie durch eine Abstütz
einrichtung 16 abgestützt. Die Abstützeinrichtung 16 ist in
einem Gehäuse 18 ausgebildet, welches unmittelbar an den Gas
druckbehälter 10 anschließt und fest mit diesem verbunden ist.
Die Abstützeinrichtung 16 besteht aus einem Abstützteil 20, das
integral aus einer Gegendruckplatte 22 und einem ersten Teil 24
geformt ist. Die Form des Abstützteils 20 ist L-förmig. Das Ab
stützteil 20 ist linienförmig aufgelagert auf einem Gestell 26,
das einen Teil der Abstützeinrichtung 16 bildet und welches
unmittelbar mit dem Gehäuse 18 und damit mit dem Gasdruckbe
hälter 10 verbunden ist. Das Gestell 26 weist einen zweiten Teil
28 auf, der linienförmig an dem ersten Teil 24 anliegt. Das Ab
stützteil 20 liegt also auf dem Gestell 26 derart auf, daß das
erste Teil 24 des Abstützteils 20 an dem zweiten Teil 28 des Ge
stells 26 anschließt. Die Abstützplatte 22 des Abstützteils 20
liegt mit ihrem Rand auf dem dem ersten Teil 28 gegenüberliegen
den Wandbereich 30 auf, wie das in Fig. 1 gezeigt ist. Insgesamt
hat das Gestell 26 ungefähr die Form eines Sessels, wie sich
ebenfalls aus der Fig. 1 und der Fig. 4 ergibt. Innerhalb des
Gestells 26 ist eine pyrotechnische Ladung 32 angeordnet, welche
über eine elektrische Trigger-Vorrichtung 34 zündbar ist. Die
pyrotechnische Ladung 32 ist in dem Gestell 26 gekapselt, wobei
eine Öffnung 36 vorgesehen ist, über welche die Druckwelle
austreten kann, die sich nach Entzündung der pyrotechnischen
Ladung bildet. In dem Gehäuse 18 sind mehrere Öffnungen 36.
Durch diese kann das zum Aufblasen des hier nicht näher
dargestellten Airbags dienende Gas hindurchströmen.
Anhand der Fig. 2 und 3 wird erläutert, wie das Abstützteil 20
nach Zünden der pyrotechnischen Ladung 32 aus seiner Ausgangs
stellung, in welcher die Folienabdichtung 14 abgestützt wird,
herausgesprengt wird. In Fig. 2 hat sich schon eine Druckwelle
entwickelt, welche durch die beiden Pfeile angedeutet wird. In
der durch das Abstützteil 24 und dem Gestell 26 gebildeten Kam
mer 38 bildet sich ein Überdruck, so daß das Abstützteil 24 aus
seiner Lage herausgedrückt wird. Dabei wird eine angeformte Lip
pe 40 (vgl. Fig. 1) abgebrochen, die ein unbeabsichtigtes Ab
rutschen des ersten Teils 24 von dem zweiten Teil 28 verhindern
soll. Diese Lippe 40 ist aber so ausgebildet, daß sie bei einer
entsprechenden Druckbeaufschlagung abbricht und somit ein Ab
sprengen des Abstützteils 20 ermöglicht, wie dies in Fig. 3 dar
gestellt ist. Das Abstützteil 20 fällt nach Absprengen in eigen
Bereich neben dem Gestell 26, wie das in Fig. 3 dargestellt ist.
Die Folienabdeckung 14 birst unter dem Druck des komprimierten
Gases, so daß das komprimierte Gas aus dem Druckbehälter 10 aus
strömt und den Airbag aufbläst.
Anhand der Fig. 4 ist nochmals der Aufbau der Abstützeinrichtung
16 in perspektivischer Darstellung verdeutlicht. Auf dem Gestell
26 lagert das hier in Art einer Explosionsdarstellung auseinan
dergezogene Abstützteil 20.
In den Fig. 5 und 6 ist eine leicht modifizierte Ausführungsform
dargestellt, bei der innerhalb des ersten Teils 24 des Abstütz
teils 20 eine Schwächungslinie 40a vorgesehen ist, entlang wel
cher bei entsprechender Druckentwicklung über die pyrotechnische
Ladung nach Ansteuerung im Crashfalle der erste Teil, wie in
Fig. 6 dargestellt ist, einknickt. In gestrichelter Linie ist in
Fig. 6 der erste Teil 24 dargestellt, falls es nicht zum Ein
knicken entlang der Schwächungslinie 40 kommt.
In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung ge
zeigt. Dort besteht die Abstützeinrichtung aus einer Gegendruck
platte 44, die über einen Überdruck den Kniehebelmechanismus 46
in der die Folienabdeckung abstützenden Lage gehalten wird. Der
Kniehebelmechanismus 46 ist an einer am Druckbehälter 10 an
schließenden Halterung 42 angelenkt. An der Halterung 42 ist wei
terhin eine Kammer 48 für eine pyrotechnische Ladung derart ange
ordnet, daß die pyrotechnische Ladung unmittelbar auf den Kniehe
bel des überdrückten Kniehebelmechanismus 46 einwirkt. Bei Zün
den der pyrotechnischen Ladung 50 wird ein Bolzen 51 in Richtung
des Kniehebelgelenks geschossen, so daß der Kniehebelmechanismus
aus seiner überdrückten Darstellung, wie er in Fig. 7 darge
stellt ist, in eine Freigabeposition (hier nicht dargestellt)
verschwenkt wird, in welcher die Gegendruckplatte 44 eingezogen
wird, so daß die Folienabdeckung 14 wieder aufgrund des Über
drucks des im Druckbehälter 10 gespeicherten Gases zerbirst.
Fig. 8 zeigt eine ähnliche Ausführungsform zu der Fig. 7. Hier
ist jedoch eine fertigungstechnisch einfachere Version darge
stellt, da hier anstatt des Kniehebelmechanismusses 46 zwei Tei
le 52 und 54 ausgebildet sind. Das Teil 52 weist im Querschnitt
eine T-Form auf, wobei ein Teil die Gegendruckfläche bildet und
ein anderer Teil auf dem Teil 54 linienförmig aufliegt. Das Teil
54 ist ein wandförmiges Teil mit einem trapezförmigen Quer
schnitt, das einstückig mit der Halterung 42 ausgebildet ist. Am
Teil 52 ist wiederum eine Lippe 56 gebildet, die bei entsprechen
der Beaufschlagung durch den Stempel 51 aufgrund der Zündung der
pyrotechnischen Ladung 50 abbricht, so daß das Teil 52 wegge
sprengt wird.
Eine weitere alternative Ausführungsform wird in der Fig. 9 ge
zeigt. Dort ist eine Gegendruckplatte 60 auf einem Rohr 58 aufge
lagert, das wiederum fest mit dem Gehäuse 18 verbunden ist. In
dem Rohr 58 ist eine pyrotechnische Ladung 62 angeordnet. Bei
Entzünden der pyrotechnischen Ladung 62 wird das Rohr zerstört,
so daß die Gegendruckplatte 60 aus ihrer Position schlagartig
herausbewegt wird.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem
Gas in eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung, vorzugsweise ei
nen Airbag, mit einem Druckbehälter für komprimiertes Gas
mit mindestens einer Öffnung, die mit einer gasdichten Fo
lienabdeckung verschlossen ist, wobei die Folienabdeckung
über zumindest einen Großteil ihrer freien Fläche flächig
durch eine zerstörbare oder einziehbare Abstützeinrichtung
abgestützt ist, die sich wiederum auf dem Druckbehälter ab
stützt, wobei das komprimierte Gas über die Folienabdeckung
eine senkrecht auf die Öffnungsebene und nach außen gerichte
te Kraft erzeugt, die auf die Abstützeinrichtung einwirkt,
wobei diese Kraft mit einer Reaktionskraft der sich abstüt
zenden zerstörbaren oder einziehbaren Abstützvorrichtung im
Gleichgewicht steht, und mit einer bei einem Unfall aktivier
baren Trigger-Anordnung, die eine Zerstörung oder ein Einzie
hen der Abstützeinrichtung derart bewirkt, daß die Reaktions
kraft wegfällt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstützeinrichtung aus einem mit dem Druckbehälter fest ver
bundenen Gestell und einem mit diesem verbundenen Abstütz
teil besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstützeinrichtung zumindest über drei Punkte auf dem Ab
stützgestell aufgelagert ist und daß die Auflagerung zumin
dest an einem Punkt aufhebbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstützeinrichtung zumindest entlang zwei Linien auf dem Ab
stützgestell aufgelagert ist und daß die Auflagerung zumin
dest entlang einer Linie aufhebbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß zumindest ein Teil der Abstützeinrichtung ein
Wandelement einer Kammer bildet, welche mit einer pyrotech
nischen Ladung versehen ist, die infolge eines Crashs gezün
det wird, so daß dieses Wandelement durch die infolge der
gezündeten pyrotechnischen Ladung erzeugten Drucks wegge
sprengt wird, wobei die Abstützeinrichtung aus ihrer die Fo
lienabdeckung abstützenden Stellung weggerissen wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abstützeinrichtung eine im wesentlichen
das Abstützteil bildende Gegendruckplatte aufweist, die fest
mit einem ersten Teil verbunden oder integral mit diesem aus
gebildet ist, und ein zweites Teil aufweist, das mit dem Ge
stell verbunden ist, auf welchem sich das erste Teil ab
stützt, wobei sich zumindest das erste Teil im montierten
Zustand senkrecht zur Öffnungsebene erstreckt, daß die Ab
stützeinrichtung dadurch zerstört wird, daß parallel zur
Öffnungsebene der erste Teil im Verhältnis zum zweiten Teil
verschoben wird und daß gegenüberliegend zum zweiten Teil
eine Ausnehmung vorgenommen ist, um den ersten Teil nach der
Zerstörung der Abstützeinrichtung aufzunehmen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
erste Teil der zerstörbaren Abstützeinrichtung derart inte
gral mit der Gegendruckplatte ausgebildet ist, daß er ein
L-förmiges Element bildet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegendruckplatte so ausgebildet ist, daß ihr mittle
rer Bereich entsprechend einer Druckbeaufschlagung über ei
nem festlegbaren Sicherheitsdruck, d. h. einem Nominaldruck,
derart ausgebeult wird, daß der erste Teil der Abstützein
richtung soweit aus seiner Ausgangslage bewegt wird, daß die
gesamte Abstützeinrichtung zerstört wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß im mittleren Bereich des ersten Teils der Abstützeinrich
tung eine Schwächungslinie vorgesehen ist, die parallel zur
Öffnungsebene verläuft, so daß bei Aufbringen einer definier
ten Belastung der erste Teil sich entlang der Schwächungsli
nie zusammenfaltet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstützeinrichtung eine Gegendruckplatte aufweist, die über
einen Überdrückungsmechanismus mit dem Druckbehälter verbun
den ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Überdrückungsmechanismus aus einem überdrückten Kniehe
belmechanismus besteht und daß dessen Kniehebel mit einer
pyrotechnischen Ladung derart verbunden ist, daß er bei
Zündung der pyrotechnischen Ladung aus seiner überdrückten
Stellung herausbewegt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstützeinrichtung durch Schmelzen oder Verbrennen von Tei
len ihres Aufbaus im Crashfall zerstört wird.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19540618A DE19540618A1 (de) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem Gas in eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung |
PCT/EP1996/004718 WO1997016330A2 (de) | 1995-10-31 | 1996-10-30 | Vorrichtung zum einströmenlassen von unter druck stehendem gas in eine fahrzeugsicherheitsvorrichtung |
US09/066,327 US6206420B1 (en) | 1995-10-31 | 1996-10-30 | Device for introducing pressurized gas into a vehicle safety device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19540618A DE19540618A1 (de) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem Gas in eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19540618A1 true DE19540618A1 (de) | 1997-05-07 |
Family
ID=7776312
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DE19540618A Ceased DE19540618A1 (de) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem Gas in eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung |
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