DE19858674A1

DE19858674A1 - Catalytcally plated Air Bag

Info

Publication number: DE19858674A1
Application number: DE19858674A
Authority: DE
Inventors: Timothy A Swann; Bryan W Shirk
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 1999-09-23
Also published as: US5904369A

Abstract

Es wird eine Vorrichtung vorgesehen, die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung aufweist, die dann, wenn sie aufgeblasen ist, beim Schutz eines Fahrzeuginsassen im Falle eines Fahrzeugzusammenstoßes hilft. Die Schutzvorrichtung besitzt eine Innenoberfläche, die ein Volumen definiert, in welches Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen der Schutzvorrichtung geleitet wird. Eine Aufblasströmungsmittelquelle ist vorgesehen, die dann, wenn sie betätigt wird, ein Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen der Schutzvorrichtung liefert. Ein katalytisches Reduziermaterial zum Reduzieren der Komponenten des Aufblasströmungsmittels haftet an mindestens einem Teil der Innenoberfläche der Schutzvorrichtung an.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen im Falle einer Fahrzeugkol lision, und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Gassack, der mit einem katalytischen Material pla tiert ist.

Hintergrund der Erfindung

Bei einem bekannten Fahrzeuginsassenschutzsystem ist eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, wie beispielsweise ein Gassack oder Airbag vorgesehen, und ferner eine Aufblas vorrichtung, die ein Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen des Airbags vorsieht. Der Gassack kann aus einem gas durchlässigen Material hergestellt sein, und das Auf blasströmungsmittel kann eine Menge an Stickstoffoxiden (NO_x) enthalten. Es ist erwünscht, jedwedes NO_x in dem Aufblasströmungsmittel zu reduzieren, bevor das NO_x durch das poröse Material des Airbags laufen kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung auf, die dann, wenn sie aufgeblasen ist, beim Schutz des Fahrzeuginsassen im Fal le eines Fahrzeugzusammenstoßes mithilft. Die Schutzvor richtung besitzt eine Innenoberfläche, die ein Volumen definiert, in welches hinein Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen der Schutzvorrichtung geleitet wird. Die vor liegende Erfindung sieht ferner eine Quelle von Auf blasströmungsmittel vor, die bei Betätigung Aufblasströ mungsmittel liefert, um die Schutzvorrichtung aufzubla sen. Ein katalytisches Reduktionsmaterial zum Reduzieren der Komponenten des Aufblasströmungsmittels ist an minde stens einem Teil der Innenoberfläche der Schutzvorrich tung anhaftend.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispie len anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeuginsas senschutzsystems, welches die Erfindung verkör pert;

Fig. 2 einen schematischen Schnitt eines Teils des Fahrzeuginsassenschutzsystems der Fig. 1; und

Fig. 2a eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Fahr zeuginsassenschutzsystems der Fig. 2.

Es seien nunmehr bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er findung beschrieben.

In Fig. 1 ist ein Fahrzeuginsassenschutzsystem 10 darge stellt, welches eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutz vorrichtung 12 aufweist. Im bevorzugten Ausführungsbei spiel der Erfindung ist die aufblasbare Fahrzeuginsassen schutzvorrichtung 12 ein Airbag oder ein Gassack. Die aufblasbare Insassenschutzvorrichtung könnte beispiels weise ein aufblasbarer Sitzgurt, ein aufblasbares Knie polster, eine aufblasbare Kopfauskleidung oder ein Sei tenvorhang oder aber auch ein Kniepolster, welches durch einen aufgeblasenen Airbag betätigt wird, sein.

Eine Aufblasvorrichtung 14 ist mit dem aufblasbaren Air bag 12 assoziiert. Die Aufblasvorrichtung 14 weist ein entzündbares Treibmittel (nicht gezeigt) auf, welches dann, wenn es gezündet ist, ein Gas erzeugt, welches Stickstoffoxide (NO_x) enthält, wie beispielsweise Stick stoffoxid (NO) und Stickstoffdioxid (NO₂), und eine rela tiv große Menge an Wärme erzeugt. Abhängig von der Art der Aufblasvorrichtung 14 kann das durch das gezündete Treibmittel erzeugte Gas entweder das Aufblasströmungs mittel selbst bilden oder sich mit einer Menge eines ge speicherten Gases, wie beispielsweise Argon mischen, um ein Aufblasströmungsmittel zu bilden. Die Aufblasvorrich tung 14 leitet, bei Betätigung, das Aufblasströmungsmit tel zu dem Airbag 12, um den Airbag aufzublasen.

Das System 10 weist auch einen Zusammenstoßfühler 16 auf. Der Zusammenstoßfühler 16 ist eine bekannte Vorrichtung, die einen Fahrzeugzustand, wie beispielsweise eine Fahr zeugverzögerung abfühlt, der eine Kollision anzeigt. Der Zusammenstoßfühler 16 mißt die Größe und Dauer der Verzö gerung. Wenn die Größe und Dauer der Verzögerung vorbe stimmte Schwellenpegel erreicht oder übertrifft, wird ein Einsatzsignal zu der Aufblasvorrichtung 14 zur Betätigung derselben übertragen.

Wenn die Aufblasvorrichtung 14 betätigt ist, so leitet sie Aufblasströmungsmittel in den Airbag 12, um den Air bag aufzublasen. Wenn der Airbag 12 aufgeblasen ist, so erstreckt er sich in das Fahrzeuginsassenabteil des Fahr zeugs, um beim Schutz des Fahrzeuginsassen gegenüber ei nem kräftigen Aufschlag auf Teilen des Fahrzeugs mit zu helfen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist der Airbag oder Gassack 12 (Fig. 2) einen vorderen Zuschnitt 22 und einen hinteren Zuschnitt 24 auf. Die Zuschnitte 22 und 24 sind miteinander an einem Seitensaum oder einer Seitennaht 26 vernäht, um den Gassack 12 zu bilden. Die Zuschnitte 22 und 24 definieren ein Aufblasströmungsmittelvolumen 27 in dem Airbag 12. Der Airbag 12 weist eine Innenoberfläche 28 und eine Außenoberfläche 30 auf.

Die Zuschnitte 22 und 24 des Airbags 12 sind aus einem gewebten Stoff 32 (Fig. 2a), wie beispielsweise gewebtem Nylon hergestellt. Der gewebte Stoff 32 könnte auch ein Polyester oder Polypropylen sein. Der gewebte Stoff 32 weist eine Vielzahl von Kettenfäden 36 auf, die mit einer Vielzahl von Füllfäden 38 zur Bildung des gewebten Stof fes verwebt sind. Öffnungen 40 sind zwischen den verweb ten Fäden 36 und 38 des gewebten Stoffes gebildet. Auf diese Weise ist der gewebte Stoff 32 für Gas permeabel.

Die Zuschnitte 22 und 24 sind mit einem Katalysator 50 (d. h. einer Substanz, die die chemische Reaktionsge schwindigkeit erhöht ohne selbst dabei verbraucht zu wer den oder eine chemische Änderung zu erfahren) platiert, und zwar auf der Innenoberfläche 28 des Airbags 12. Der Katalysator 50 bedeckt Teile der Fäden 36, 38, so daß der Airbag 12, wobei der Katalysator 50 Teile der Fäden ab deckt, gaspermeabel ist. Auf diese Weise ist Gas in der Lage, durch den Airbag 12 zu laufen, und zwar durch Hin durchtreten durch die Öffnungen 40 und/oder die Teile der Öffnungen, die nicht durch den Katalysator 50 verdeckt sind.

Der Katalysator 50 reduziert die Menge NO_x in dem Auf blasströmungsmittel, welches den Katalysator 50 kontak tiert, und zwar durch Beschleunigung der chemischen Re duktion oder Dissoziation des NO_x zu N₂ oder O₂ ohne selbst (d. h. der Katalysator selbst) konsumiert zu werden oder eine chemische Veränderung zu erfahren. Der Kataly sator 50 ist ein Edelmetall. Der Katalysator 50 könnte Palladium, Platin, Gold, Iridium, Silber, Rhenium, Queck silber, Ruthenium, Osmium, Rhodium oder Mischungen daraus sein. Vorzugsweise ist der Katalysator 50 Palladium.

Der Katalysator 50 ist vorzugsweise auf relativ großen Flächenelementen oder Bogen des gewebten Stoffes 32 vaku umabgeschieden, bevor die Zuschnitte 22 und 24 aus diesen Bogen oder Lagen von gewebtem Stoff 32 herausgeschnitten werden. Der Katalysator 50 ist vorzugsweise auf dem ge webten Stoff 32 derart abgeschieden, daß der Katalysator eine Dicke von ungefähr 1-2 Angström auf den Fäden 36 und 38 des gewebten Stoffes besitzt.

Beim Auftreten einer plötzlichen Fahrzeugverzögerung, die einen Zusammenstoß anzeigt, für den das Aufblasen der Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 12 erwünscht ist, be wirkt der Sensor 16 die Übertragung eines Einsatzsignals an die Aufblasvorrichtung 14, um diese zu veranlassen, das Aufblasströmungsmittel zu erzeugen. Wärme von der Verbrennung des Treibmittels hat zur Folge, daß das Auf blasströmungsmittel eine Temperatur von ungefähr 700°C besitzt. Das Aufblasströmungsmittel fließt in den Airbag 12, um diesen auf eine vorbestimmte Position zum Schutz des Fahrzeuginsassen aufzublasen.

Das Aufblasströmungsmittel fließt durch die Öffnungen 40 und/oder Teilen der Öffnungen, die nicht durch den Kata lysator 50 in dem gewebten Stoff 32 des Airbags verdeckt sind, wenn der Druck des Aufblasströmungsmittels in dem Airbag ansteigt. Wenn das Aufblasströmungsmittel durch die Öffnungen 40 und/oder Teile der Öffnungen, die nicht durch den Katalysator 50 im Airbag 12 verdeckt sind, strömt, so kontaktiert das Aufblasströmungsmittel den Ka talysator 50.

Der Katalysator 50 in Kombination mit der hohen Tempera tur des Aufblasströmungsmittels, welche durch die Ver brennung des Treibmittels erzeugt wurde, spaltet jedwedes NO_x in dem Aufblasströmungsmittel zu N₂ und O₂. Die fol genden Reduktionsreaktionen sind Beispiele der katalyti schen Reduktionsreaktionen, die gemäß der Erfindung ab laufen:

2NO Pd/Wärme→N₂+O₂

2NO₂ Pd/Wärme→N₂+2O₂.

Der Katalysator verringert durch Umwandlung oder Reduzie rung das NO_x in dem Aufblasströmungsmittel zu N₂ und O₂, die Menge an NO_x in dem Aufblasströmungsmittel. Darüber hinaus schützt der Katalysator 50, da er metallisch ist, die Innenoberfläche 28 des Airbags 12 gegenüber den hei ßen Temperaturen des Aufblasströmungsmittels. Dies ermög licht es, daß der Airbag 12 wieder in einem weiteren Fahrzeuginsassenschutzsystem nach seinem Einsatz verwen det wird.

Aus der obigen Beschreibung erkennt der Fachmann, daß Verbesserungen, Änderungen und Modifikationen möglich sind. Beispielsweise könnten nur die Seitenteile des Air bags 12 platiert bzw. beschichtet sein, während der Vor derteil mit einem gasimpermeablen Material beschichtet sein könnte. Dies würde das Aufblasströmungsmittel durch die Seiten des Airbags 12 weg vom Fahrzeuginsassen lei ten. Derartige Verbesserungen, Änderungen und Modifika tionen innerhalb des Rahmens der Erfindung sind von die ser umfaßt.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Es wird eine Vorrichtung vorgesehen, die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung aufweist, die dann, wenn sie aufgeblasen ist, beim Schutz eines Fahrzeugin sassen im Falle eines Fahrzeugzusammenstoßes hilft. Die Schutzvorrichtung besitzt eine Innenoberfläche, die ein Volumen definiert, in welches Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen der Schutzvorrichtung geleitet wird. Eine Auf blasströmungsmittelquelle ist vorgesehen, die dann, wenn sie betätigt wird, ein Aufblasströmungsmittel zum Aufbla sen der Schutzvorrichtung liefert. Ein katalytisches Re duziermaterial zum Reduzieren der Komponenten des Auf blasströmungsmittels haftet an mindestens einem Teil der Innenoberfläche der Schutzvorrichtung an.

Claims

1. Eine Vorrichtung, die folgendes aufweist:
eine auf blasbare Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, die im aufgeblasenen Zustand hilft, einen Fahrzeuginsassen im Falle eines Fahrzeugzusammenstoßes zu schützen, wobei die Schutzvorrichtung eine ein Innenvolumen definierende Innenoberfläche aufweist, in die hinein Fahrzeugaufblasströmungsmittel geleitet wird, um die Schutzvorrichtung aufzublasen;
eine Aufblasströmungsmittelquelle, die bei Betäti gung Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen der Schutzvorrichtung liefert;
ein katalytisches Reduktionsmaterial zum Reduzieren der Komponenten des Aufblasströmungsmittels, wobei das katalytische Reduktions- bzw. Reduziermaterial an mindestens einem Teil der Innenoberfläche der Schutzvorrichtung anhaftet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das reduzierende Material in der Lage ist, jedwede in der Schutzvor richtung vorhandene Stickstoffoxide zu reduzieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das redu zierende Material metallisch bzw. ein Metall ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3, wobei das reduzierende Material ein Edelmetall ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das Reduziermate rial aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Palla dium, Platin, Gold, Iridium, Silber, Rhenium, Queck silber, Ruthenium, Osmium und Rhodium.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzvorrichtung ein Airbag oder Gassack ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Gassack aus Nylon hergestellt ist.

8. Vorrichtung zur Verwendung in einer Fahrzeuginsas senschutzvorrichtung, wobei die Vorrichtung folgen des aufweist:
einen Gassack, der, wenn er aufgeblasen ist, beim Schutz eines Fahrzeuginsassen im Falle eines Fahr zeugzusammenstoßes unterstützt, wobei der Airbag ei ne Innenoberfläche aufweist, die ein Volumen defi niert, in welches Aufblasströmungsmittel zum Aufbla sen des Airbags einleitbar ist; und
ein katalytisches Reduziermaterial angebracht oder anhaftend an mindestens einem Teil der Innenoberflä che des Airbags.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Reduziermate rial in der Lage ist, jedwede Stickstoffoxide vor handen in der Schutzvorrichtung zu reduzieren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Redu ziermaterial ein Metall oder metallischer Natur ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Reduzierma terial ein Edelmetall ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das Reduzierma terial aus der folgenden Gruppe ausgewählt ist: Pal ladium, Platin, Gold, Iridium, Silber, Rhenium, Quecksilber, Ruthenium, Osmium und Rhodium.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Airbag aus Nylon hergestellt ist.