DE2045245A1

DE2045245A1 - Sicherheitseinrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen

Info

Publication number: DE2045245A1
Application number: DE19702045245
Authority: DE
Inventors: Darreil tewart Livonia Mich Brawn (VStA)
Original assignee: Eaton YaIe & Towne, Ine , C leve land, Ohio (V St A )
Priority date: 1969-09-15
Filing date: 1970-09-12
Publication date: 1971-05-13
Also published as: FR2061280A5; CA922754A; US3640546A

Description

EatonYale & Towne Inc., Cleveland, Ohio/USA

''Sicherheitseinrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen"

Die Erfindung richtet sich auf eine Sicherheitseinrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen, näher bezeichnet auf eine solche Einrichtung mit einem aus einem zusammengezogenen Zustand in einen expandierten Zustand expansionsfähigen Gebilde zur Verzögerung der" Bewegung des Insassen "bei einem Unfall.

Bekannte Sicherheitseinrichtungen dieser Art sind im Inneren des Fahrzeuges angeordnet und mit Mitteln versehen, welche das Gebilde beim Auftreten eines Unfalles expandieren.

Zahlreiche Probleme sind mit der Anbringung einer derartigen Sicherheitseinrichtung an einem Fahrzeug verbunden. Diese

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Probleme bestehen insbesondere darin, ein ansprechendes Aussehen für das Innere des Fahrzeuges durch Verbergen oder Umschließen der Sicherheitseinrichtung zu schaffen, ohne hierbei die, Expansion derselben unzulässig zu beeinträchtigen.

Zur Lösung dieser Probleme wird gemäss der Erfindung eine Scheiben- und Polsterkonstruktion vorgeschlagen, welche derart beschaffen ist, daß sie die Sicherheitseinrichtung verbirgt, ohne hierbei das Aussehen des Innenraums des Fahrzeuges zu beeinträchtigen, wobei das Polster mit Sollbruchstellen versehen ist, derart, daß eine Expansion des Gebildes durch die Polsterkonstruktion nicht unzulässig beeinträchtigt wird.

Das Polster besteht aus einem federnden Kern aus Schaumgummi, oder ähnlichem geeigneten Material und einer Abdeckung hierfür. Dies schützt den Insassen im Fall eines Aufpralls bei niedrigen Geschwindigkeiten. Weiterhin ist die Konstruktion des Sollbruchpolsters derart, daß beim Expandieren des Gebildes dieses nicht gegen federndes Kernmaterial des Polsters greift. Es hat sich nämlich gezeigt, daß ein Eingriff des Gebildes mit den federnden Kern und die Bewegung des Gebildes gegenüber dem Kern Material desselben von demselben abscheren. Dies Material könnte gegen den Fahrzeuginsassen geschleudert werden und diesen verletzen.

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Vorzugsweise kann die Polsterkonstruktion eine Anzahl von Abschnitten aufweisen, die in unbetätigter Stellung der Sicherheitseinrichtung versperrt und zur Bewegung der Sicherheitseinrichtung in ihre betätigte Stellung trennbar sind. Dabei kann jeder der Abschnitte einen Kern aus federndem Material und eine Schutzumhüllung aufweisen.

V/eitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugteile mit einer Sicherheitseinrichtung gemäss der Erfindung am Armaturenbrett des Fahrzeuges,

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung gemäss der Erfindung in vergrößertem Maßstab»

Fig. 3 die Sicherheitseinrichtung gemäss der Erfindung entsprechend I¹Ig. 2 im betätigten expandierten Zustand,

Fig. 4 ein Teil der in Pig. 1 gezeigten Einrichtung,

Fig. 5 eine abgeänderte Ausführungsform der Einrichtung entsprechend Fig* 1,

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Fig. 6 eine weitere abgeänderte Ausführungsform, und in

Fig. 7 noch eine weitere Ausführungsform der Sicherheitseinrichtung gemäss der Erfindung.

Wie Fig. 1 zeigt, ist eine allgemein mit 12 bezeichnete Sicherheitseinrichtung im Armaturenbrett H eines Fahrzeuges angeordnet. Die Sicherheitseinrichtung 12 weist ein expandierbares Gebilde 16 auf, das in Fig. 1 in seinem zusammengezogenen oder unbetätigten Zustand in durchgehenden Linien und in seinem expandierten oder betätigten Zustand in strichpunktierten linien wiedergegeben ist. Die Sicherheitseinrichtung 12 weist eine Fluidquelle 18 auf, z.B. ein Hochdruckfluidreservoir oder einen geeigneten Gaserzeuger. Bei einer besonderen bevorzugten Ausführungsform wird diese Quelle 18 von einem Fluidreservoir gebildet, welches entfernt angeordnet ist, wobei geeignete Fluidleitungen zur Zufuhr des Fluids vorgesehen sind. Bei der gezeigten Ausführungsform wird ein Fluidreservoir als Fluidquelle verwendet. Ein Fühler 20 ist am Fahrzeug angeordnet und dient zum Anzeigen des Auftretens eines Unfalles. Beim Auftreten eines Unfalles richtet der Fühler 20 ein Signal über leitungen 22, um die öffnung des Fluidreservoirs 18 zu bewirken. Vorzugs-

weise ist eine Explosivladung in einem nicht gezeigten, zur Blockierung des Fluidflusses von dem Reservoir 18 dienenden Stopfen oder Ventil vorgesehen und betätigbar, um den Stopfen bei Empfang eines Signals von dem Fühler 20 über die Leitungen 22 zu zerstören. Wenn die Explosivladung betätigt worden ist, wird eine Öffnung in dem Reservoir 18 erzeugt und das Fluid fließt von dem Reservoir 18 über eine leitung zu einem Diffusorglied 24. Die Konstruktion des Stopfens des Reservoirs und des Diffusors ist in der USA-Patentanmeldung Serial No. 730 024 vom 9. Januar 1969 näher beschrieben. Das Diffusorglied 24 weist eine Anzahl von Öffnungen auf und ist betätigbar, um einen Fluidfluß in das Innere des Gebildes 16 in vorbestimmter Weise zu bewirken. Der PIuß des Fluids in das Innere des Gebildes 16 bewirkt eine Expansion des Gebildes, bis sich dieses in der strichpunktiert wiedergegebenen Stellung befindet und eine Verzögerung der Bewegung eines Fahrzeuginsassen in der bekannten Weise bewirkt.

Ein Ausblasaufsatz bzw. Ventil 30 kann am Gebilde 16 vorgesehen sein, um um ein Rückprallen des Fahrzeuginsassen von dem Gebilde beim Aufprall auf dieses zu verhindern. Das Ausblasventil 30 bildet eine öffnung, um Fluid aus dem Gebilde beim Auftreffen des Fahrzeuginsassen auf dieses entweichen zu lassen.

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Wie Fig. '2 zeigt, ist das Gebilde normalerweise in einem zusammengezogenen, unbetätigten Zustand gelagert. In diesem Zustand ist das Gebilde innerhalb einer Kammer oder Umhüllung 32 angeordnet, die teilweise von dem Armaturenbrett 14 gebildet wird. Das Armaturenbrett 14 besteht aus einer Stützscheibe 31 und einer Sollbruchpolsterkonstruktion 33. Die Polsterkonstruktion 33 weist ein Paar Polster- oder Kissenabschnitte 34, 36 auf, von denen jeder einen Kern aus hochfederndem Material 38 aufweist. Das federnde Material 38 kann aus verschiedenen Arten' kissenförmiger Materialien einschließlich bekannter Schaummaterialien bestehen. Der Kern 38 wird von einer Schutzumhüllung 40 aus geeignetem Kunststoffmaterial umgeben. Die Abschnitte 34, 36 weisen eine geeignete Verbindung 42 zwischen sich auf.

Die Abschnitte 34, 36 arbeiten mit der Stützscheibe 31 unter Bildung einer Schutzumhüllung für das Gebilde 16 zusammen, wenn dieses sich in seinem zusammengezogenen, unbetätigten Zustand gemäss Fig. 2 befindet. Die Abschnitte 34, 36 schützen das Gebilde gegen eine Berührung mit Personen oder Sachen im Fahrzeug und damit gegen Beschädigungen. Es versteht sich, daß, um die Sicherheitseinrichtung 12 betätigbar zu halten, um einen Fahrzeuginsassen beim Auftreten eines Unfalles zu schützen, das Gebilde 16 in einer betätigbaren Stellung ge-

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schützt werden muß. Wenn der Fahrzeuginsasse das Gebilde 16 ■beschädigt, oder wenn Yandalen oder neugierig naclforsehende Kinder das Gebilde 16 beschädigen, kann dieses beim Auftreten eines Unfalles nicht mehr betätigbar sein.

Darüber hinaus sei bemerkt, daß die Abschnitte 34» 36 ferner dazu dienen, einen Fahrzeuginsassen beim Auftreffen auf das Armaturenbrett 14 des Fahrzeuges zu schützen, wenn sich das I Gebilde 16 in einem unbetätigten Zustand befindet. Ein solches Auftreffen eines Fahrzeuginsassen kann beim Bremsen oder kleineren Unfällen auftreten, bei denen es nicht wünschenswert ist, daß die Sicherheitseinrichtung 12 betätigt wird. So ist leicht erkennbar, daß die Abschnitte 34» 36 das Gebilde 16 gegen Beschädigungen schützen und ebenso einen Fahrzeugi-nsassen gegen Verletzung, indem verhindert wird, daßdieser direkt mit der Sicherheitseinrichtung 12 zusammenstößt.

Obschon die Abschnitte 34, 36 teilweise die Umhüllung 32 im Armaturenbrett 14 für das Gebilde 16 darstellen, bilden diese gleichfalls einen integralen Teil des Pahrzeuginneren. Infolgedessen sind diese derart gewählt, daß sie nicht nur einen funktioneilen, sondern auch einen ästhetischen Wert haben. Die Ausbildung der Abschnitte 34, 36 ist derart, daß die Sicherneitseinrichtung 12 gegen Sicht der Fahrzeuginsassen in

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solcher Weise verborgen ist, daß das Aussehen des Fahrzeuges nicht beeinträchtigt wird.

Wie vorstehend erwähnt, weisen die Abschnitte 34» 36 eine, geeignete, allgemein mit 42 bezeichnete Verbindung auf. Diese Verbindung 42 hat überlappende Teile 46, 48 der Abschnitte 34, 36. Eine Schutzumhüllung 40 für die Abschnitte 34» 36 ist in Pig. 4 gezeigt, und zwar vor der Formung der Abschnitte. Die Umhüllung 40 hat einen Dichtbereich 41 j der diese in zwei Teile unterteilt, die die Abschnitte 34» 36 umhüllen. Der Dichtbereich 41 kann in beliebiger, geeigneter Weise geformt sein, jedoch bildet Warmeschweißung eine bevorzugte Art der Formung des Dichtbereiches 41. Nach der Bildung des Dichtbereiches 41 wird das federnde Material 38 in jedem Umhüllungsteil zur Bildung der Abschnitte 34, 36 mit den überlappenden Teilen 46, geformt. Der Dichtbereich 41 ist dann an der Verbindung 42 zwischen den Abschnitten 34, 36 angeordnet, wie Fig. 2 zeigt.

Beim Bremsen oder geringfügigen Unfällen wird angenommen, daß das Armaturenbrett 14 in erster Linie einwärts oder vorwärts gerichteten Kräften mit einer Aufwärtskomponente unterworfen wird. Dementsprechend ist das Teil 48 ausserhalb von und das Teil 46 überlappend in solcher Weise angeordnet, daß diese einwärts und aufwärts gerichteten Kräfte die Verbindung 42 in

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solcher Weise unter Druck,setzen, um zerstörende Kräfte im Dichtbereich 41 zu verringern. So ist der äußere Endabschnitt

48a des Endteils 48 in einer Ausnehmung 46b des Endteils 46 I, aufgenommen, während ein innerer Endabschnitt 46a in einer I Ausnehmung 48b angeordnet ist. Dies ergibt, daß die Verbindung

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\ ' 42 bei einwärts und aufwärts gerichteten Kräften in einer stütz-

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[ bogenförmigen und versperrenden Weise unter Druck gesetzt wird,

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^l. so daß die Kräfte durch Eingriff der überlappenden Teile 46, 48 f übertragen werden. Dies sucht die auf den Dichtbereich 41 aus-

f geübten Kräfte zu verringern, so daß der Dichtbereich intakt

ί - ■■-."■

{ bleibt. Darüberhinaus verringern die überlappenden Teile 46»

I die Möglichkeit, daß der Dichtbereich.41 bricht und das Ge-■ bilde 16 durch Vandalen oder herumsuchende Fahrzeuginsassen be-. ^ schädigt wird. ,

Die kissenförmigen Abschnitte 34» 36 weisen Innenflächen 50, < 52 und Außenflächen 54, 56 auf. Die Innenflächen liegen dem _M

ι I

Gebilde 16 gegenüber, wenn dieses in seinem zusammengezogenen Zustand gemäss Fig. 2 ist. Bei der Expansion des Gebildes 16 übt dieses eine auswärts gerichtete Kraft auf die Innenflächen 50, 52 der Abschnitte 34, 36 aus(Fig. 3). Diese Außenkraft sucht die kissenförmigen Abschnitte 34» 36 zu trennen und versetzt den Dichtbereich 41 unter Spannung und Abscherung. Die Konstruktion der Verbindung 42 ist derart, daß diese auswärts gerichteten Spann- und Scherkräfte direkt auf den Dichtbereich

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41 übertragen werden und nicht von den überlappenden Endteilen 46 und 48 absorbiert werden. Die Scherkräfte an der Verbindung

42 rühren von der Relativbewegung zwischen den kissenförmigen Abschnitten 34, 36 her. Infolgedessen brechen oder zerstören die von der anfänglichen Expansion des Gebildes 16 herrührenden Spann- und Scherkräfte leicht den Dichtbereich 4L Die kissenförmigen Abschnitte 34> 36 sind dann frei, um sich unter dem Einfluß des expandierenden Gebildes 16 in die in Fig. 3 gezeigte Öffnungsstellung zu bewegen.

Die Trennung der kissenförmigen Abschnitte 34, 36 wird ohne Zerstörung der Schutzumhüllung 40, in der das federnde Material 38 angeordnet ist, bewirkt (s. Fig. 3). Dies erlaubt eine Expansion des Gebildes 16, ohne das federnde Material 38 dem expandierenden Gebilde auszusetzen. Wenn die Umhüllung zerstört wird, und das federnde Material von dem expandierenden Gebilde ergriffen wird, haben Teile des federnden Materials die Neigung, abgeschert und durch das InnÄere des Fahrzeuges geschleudert zu werden. Dieses abgescherte Material könnte Fahrzeuginsassen verletzen und um sicherzustellen, daß der Dichtbereich 41 ohne Zerstörung der Umhüllung zerstört wird bzw. öffnet, ist die Materialdicke 41a (Fig. 4) größer als die Stegdicke 41b und die Dicke 40a der Umhüllung 40. Obschon die Stegdicke 41b etwa

40,
gleich der Dicke 40a der Umhüllung/sein könnte, ist bei einer

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besonderen "bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Stegdieke 41Ts kleiner als die Materialstärke 40a um sicherzustellen, daß der Dichtbereieh 41 bei intakter Umhüllung 40 zerstört wird. Da der Dichtbereich 41 bricht, und die Schutzumhüllung 40 um das federnde Material 38 intakt bleibt, kommt das federnde Material 38 mit dem Gebilde 16. bei dessen Expansion nicht in Berührung. Dadurch wird ein Umherschleudern von federndem Material verhindert und die Möglichkeit der Verletzung von Fahrzeugin- ^ sassen weiter verringert.

Beim Auftreten eines Unfalles fließt Fluid von dem Reservoir 18 über den Diffusor 24 zum Inneren des Gebildes 16. Der Fluidfluß zum inneren des Gebildes 16 löst eine Expansion des Gebildes 16 aus. Eine anfängliche Expansion des Gebildes bewirkt die Richtung von Kräften auf die Innenflächen 50, 52 der Abschnitte 34, 36. Diese auswärts gerichteten Kräfte versetzen die Verbindung 42 unter Spannung. Die Verbindung 42 ist so ausgebildet, daß den Scher- und Spannkräften lediglich durch den Dichtbereich 41 Widerstand entgegengesetzt wird. Infolgedessen wird der Dichtbereich 41 leicht durch die von der anfänglichen Expansion des Gebildes 16 herrührenden Kräfte zerstört. Da der Dichtbereich 41 schwächer ist als die Umhüllung 40 bricht der Dichtbereich bei intakter Umhüllung. Die Zerstörung des Dichtberelehes 41 ermöglicht es den Abschnitten 34, 36 sich zu trennen und in Abhängigkeit von den auf dte Innenflächen 50, 52 bei

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fortdauernder Expansion des Gebildes 16 ausgeübten Kräften nach außen zu schwenken und erlaubt ferner dem Gebilde durch die getrennten Abschnitte hindurch zur Verzögerung der Bewegung eines Fahrzeuginsassen weiter zu expandieren.

Ein Verstärkungsabschnitt 57 ist vorgesehen, um sicherzustellen, daß die kissenförmigen Abschnitte 54 und 36 ihre Verbindungen mit dem Fahrzeug nicht lösen. Zusätzlich erhöht der Verstärkungsabschnitt die Starke der kissenförmigen Abschnitte 54 und 56, so daß diese erhöhten Kräften wiederstehen können, wenn die Umhüllung 40 geschwächt wird, entweder durch niedrige Temperaturen, welche die Umhüllung brüchig zu machen suchen, oder durch relativ hohe Temperaturen, welche die Plastizität der Umhüllung zu erhöhen suchen. Obschon der Verstärkungsabschnitt 57 zwischen den inneren und äußeren Schichten der Umhüllung 40 beim Schäumen derselben wiedergegeben ist, versteht es sich, daß der Verstärkungsabschnitt auch als innere Schicht der Umhüllung 40 ausgebildet sein könnte. Der Verstärkungsabschnitt 57 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, z.B. dünnem, flexiblem Stahlblech, einem Metallnetz oder einem starken Textilmaterial.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 5 wiedergegeben. Diese Ausführungsform weist einen Dichtbereich 41 ähnlich demjenigen der Ausführungsform gemäss Fig. 4 auf. Hier weist

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ϊ der Dihtbereich 41 der Umhüllung 40 zwischen den Abschnitten /

\ - 34f 36 eine Anzahl von öffnungen 58 a auf, die in diese ein-

* gestochen sind, welche den Dichtbereich 41 der Umhüllung 40 V weiter zu schwächen suchen. Diese weitere Schwächung des Be-I reiches 41 erlaubt eine leichtere Expansion des Gebildes 16 \ aus dessen zusammengezogenem unbetätigten Zustand in den ex- Ί pandierten betätigten Zustand und schafft eine bessere Steue- \\ rung des Ortes der Trennung der Abschnitte 34, 36,

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I ■"■"■"■■'. ' ■ ^;

I- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt Pig. 6, wo-

) bei die Abschnitte 34, 36 durch überlappende oder einander ver-

' sperrende Teile .60, 62 verbunden'sind. Die einander versperren-

I den Teile 60, 62 halten die Abschnitte 34, 36 in benachbarter

4 Stellung, wenn die Sicherheitseinrichtung in ihrer unbetätig-

J ten Stellung ist. Die Teile 6O, 62 der Abschnitte 34, 36 schlie-

I Ben ein Teil der Schutzumhüllung 40 ein, welche das federnde

I Material 38 aufnimmt. Jedoch kann auch ein getrennter Kugel- g

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* und Sockelstreifen mit den Abschnitten 34, 36 befestigt sein. V Dies ermöglicht es den Teilen 60, 62, federnd oder flexibel zu

I '■-■-. sein, so daß eine Yersperrung zwischen diesen leicht bewirkt wird. Mit anderen Worten, die Abschnitte 34» 36 werden lediglieh durch Versperrung der Teile 60, 62 zusammengehalten* Bei der Expansion des Gebildes 16 werden die versperrenden Teile 60, 62 auseinandergebogen und erlauben es den Abschnitten 34»

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36 sich unter der Kraft des expandierenden Gebildes zu trennen. Die getrennten Teile erzeugen eine öffnung zwischen sich, um es dem Gebilde 16 zu ermöglichen, zu expandieren. Darüberhinaus wird die Trennung der Abschnitte 34> 36 ohne Zerstörung der Umhüllung 40 bewirkt und ohne daß das federnde Material mit dem expandierenden Gebilde 16 in Berührung kommt, so daß wiederum ein Umherschleudern von federndem Material durch das Innere des fahrzeuges verhindert ist.

Die Ausführungsform der Erfindung gemäss Pig. 7 ist die gleiche wie die Ausführungsform gemäss Pig. 2, mit Ausnahme der Konstruktion der kissenförmigen Abschnitte und der Verbindung zwischen diesen. Die Ausführungsform gemäss Pig. 7 weist ein Paar gegeneinander beweglicher Abschnitte 63 und 64 mit einem durch eine Schutzumhüllung 66 abgedeckten Kern 65 auf. Die Schutzumhüllung 66 weist eine äußere Schicht 67 aus einem Kunststoff, z.B. Vinylmaterial auf. Die äußere Schicht 67 erstreckt sich zwischen benachbarte Endteile der Abschnitte 63 und 64 unter Bildung einer Verbindung 68. Die äußere Schicht 67 erstreckt sich längs bzw* im wesentlichen tangential zu den benachbarten Endteilen der Abschnitte 63 und 64» sqftaß die Außenschicht 67 der Schutzumhüllung 66 eine im wesentlichen kontinuierliche Querschnittsausbildung an der Verbindung 68 zur Schaffung einer ansprechenden ästhetischen Wirkung aufweist. Bei der dargestellten Ausführungsform

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der Erfindung wird eine Verbindung durch Schwächung der Außensehicht 67 durch Verringerung ihrer Dicke längs einer linie bewirkt. Jedes beliebige Mittel zur Schwächung kann verwendet werden$■z.B. Hoehfrequenzerhitzung unter Belastung, Perforierung u. dgl., vorausgesetzt, daß die Abschnittstärke ausreichend geschwächt wird, um sicherzustellen, daß die Außenschicht 67 längs der■linie 68 bei der anfänglichen Expansion des Gebildes bricht. Eine Innenschicht 69 aus relativ starkem Material, z.B. " aus HyIon, ist mit der Außenschicht 67 an einer geeigneten Stelle, z.B. bei 69a, 69b verbunden, oder kann sich vollständig um den Kern. 65 erstrecken und an der äußeren Kante desselben befestigt sein. ■-..."■

Bei einer anfänglichen Expansion des Gebildes werden relativ große Zugkräfte an der Verbindung 68 erzeugt, infolge der Momente, die von den Kräften herrühren, welche auf die Abschnitte 63 und 64 durch das Gebilde ausgeübt werden. Wenn jedoch eine g einwärts-gerichtete Kraft auf ein in Verbindung mit der AusfüTirungsforin gemäss Fig. 7 verwendetes Armaturenbrett auf gebracht, wird, werden keine Momente an der Verbindung 68 infolge deren lage am äußersten Teil des Armaturenbrettes hervorgerufen. Zusätzlich zu der besonderen bevorzugten Konstruktion gemäss fig. 7 sei klargestellt, daß der federnde Kern 65 vollständig von eine.r Schicht aus Nylonmaterial umhüllt sein und in Eingriff

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mit einer Außenschicht aus Kunststoff, z.B. Yinylmaterial, ste- _s· hen könnte, welche eine Außenfläche des Armaturenbrettes bildet.

In Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung weist die Stützscheibe 31 einen konturierten Hauptabschnitt 70 auf (s. I¹Ig. 1 und 3), der an einem Rahmen des Fahrzeuges durch vorwärts oder einwärts vorspringende Abschnitte 72 und 74 montiert ist. Wenn ein Fahrzeuginsasse im wesentlichen in Vorwärts- und Abwärtsrichtung gegen das Armaturenbrett 14 beim Bremsen oder einem geringfügigen Unfall auftreffen sollte, ^f können die Abschnitte 72 und 74 ohne Deformation des Hauptabschnittes 70 abwärts gebogen werden, wodurch die wirksame Anhalteentfernung des Insassen erhöht und der Insassenaufprall ge- f puffert wird. Es sei bemerkt, daß während dieser Abwärtsbiegung der Abschnitte 72 und 74 der Insasse gegen einen direkten Auf- ; prall gegen die Sicherheitseinrichtung 12 durch die kissenför- ^:

mlgen Abschnitte 34 und 36 geschützt ist. ^

Der Hauptabschnitt 70 der Stützscheibe 31 weist einen kontinu- |

ierlich gebogenen, auswärts vorspringenden, oberen Teil 76 auf, der mit dem Abschnitt 72 und mit einen kontinuierlich gebogenen, einwärts vorspringenden Zwischenteil 78 verbunden ist. Der einwärts vorspringende Zwischenteil 78 ist mit einem kontinuierlich gebogenen, unteren, nach außen vorspringenden Teil 80 verbunden.

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Γ Wenn die Stützscheibe 31 einem relativ schweren Aufprall unter-

i worfen wird, biegen die von dem Aufprall herrührenden anfäng-

I liehen Kräfte die Abschnitte 72 und 74 abwärts, während der

) Hauptabschnitt 70 die in den !ig. 2 und 3 wiedergegebene Konfi-

( guration beibehält. Die fortgesetzte Aufbringung der Kraft gegen

{ die Stützseheibe 31 deformiert die gebogenen Teile 76, 78, 80

j und das Diffusorglied 24 und absorbiert derart die höhere kinetische Energie des relativ schweren Aufpralls. Diese Deformation

\ der gebogenen Abschnitte 76» 78 und 80 der Stützscheibe 31 be-

\ wirkt, daß der Kurvenradius der Abschnitte verringert wird, d.h.

i die gebogenen Abschnitte legen sich teilweise unter dem Einfluß

V eines relativ schweren Aufpralls und einer Örtlichen Deformation

λ der Konstruktion zusammen.

1 Der Diffusor 24 und das Gebilde 16 sind betätigungswirksam mit

I " ■;■■■"■ - " '' ■ ^; - -

I dem einwärts gebogenen Zwischenteil 78 der Stützscheibe 31 ver-

I bunden. Das Zwischenteil 78 bildet eine Ausnehmung zwischen der» ) auswärts gebogenen Teilen 76 und 80 zur Aufnahme des Diffusors * i; ; 24 und Verringerung des Maßes,um das sich der Diffusor nach außen I ^ von der Stiitzscheibe vorstreckt. Bei der Expansion des Gebildes I 16 bewirkt der Fluß des Hochdruckfluids von dem Reservoir 18 über r" den Diffusor 24 in das Gebilde 16 eine Einwärtsbiegung des Zwischenteiles 78 durch die von dem Pluidfluß herrührenden Reaktionskräfte. Wenn das Gebilde 16 seine voll expandierte Stellung

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erreicht, wird der Zwischenabschnitt 78 nach außen gebogen, in Richtung der in Fig. 3 wiedergegebenen Stellung, und zwar durch Kräfte die von einem "Schnappen" oder schnellen Einhalten des sich entfaltenden Gebildes 16 herrühren. Diese Verschiebungen dienen zur Pufferung der auf das Gebilde aufgebrachten Kräfte, wodurch dessen Integrität für die Drücke gesichert wird, denen dieses zum Einhalten der Bewegung eines Insassen wiederstehen muß.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß die Stützscheibe 31 Abschnitte 72 und 74 aufweist, welche es ermöglichen, daß die Stützscheibe federnd gebogen wird, wodurch Belastungen abgepuffert werden, die sich durch das Auftreffen eines Fahrzeuginsassen gegen das Armaturenbrett 14 bei einem geringeren Unfall und beim Bremsen ergeben. Wenn der Aufprall entsprechend schwer ist, wird das Hauptteil 70 der Stützscheibe durch eine Verringerung des Kurvenradius der Abschnitte 76, 78 und 80 der Stützscheibe und durch örtliche Deformationen der Konstruktion deformiert.

Beim Auftreten eines relativen schweren Unfalls fließt Fluid unter Druck von dem Reservoir 18 durch den Diffusor 24 in das Gebilde 16 zur Betätigung der Sicherheitseinrichtung 12. Dieser anfängliche Fluß des Fluids schafft eine Reaktionskraft, welche das Zwischenteil 7ö der Stützscheibe 31 mit einer daraus resul-

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tierenden Verringerung des Kurvenradius der Teile 76, 78 und 80 einwärts biegt. Zusätzlich zur Einwärtsbiegung des Zwischenteils 78 zerstört die anfängliche Expansion des Gebildes 16 den relativ weichen Dichtbereich 41 und trennt die kissenförmigen Abschnitte 34 und 36. Das Gebilde 16 setzt seine Expansion nach außen mit relativ hoher Geschwindigkeit fort, bis es seine voll expandierte Stellung erreicht hat. Die nach außen gerichtete Expansion des Gebildes 16 wird dann angehalten und bewirkt, daß f nach außen gerichtete Kräfte gegen das Zwischenteil 78 der Stützscheibe -31 aufgebracht werden. Diese Kräfte suchen den gesamten Hauptabschnitt 70 unter Absorbierung der Kräfte nach außen zu biegen. Die konturierte.Konfiguration der Stützscheibe 31 ermöglicht dem gesamten Hauptteil 70 der relativ dünnen Stützscheibe eine Biegung unter dem Einfluß sowohl der nach vorn oder einwärts gerichteten Reaktionskräfte von dem Pluidfluß während der Anfangsexpansion des Gebildes, als auch der rückwärts oder auswärts gerichteten Kräfte, die sich vom Anhalter der Auswärtsex- λ pansion des Gebildes 16 ergeben. Es sei bemerkt, daß die Abschnitte 72 und 74 als Pufferung für die Belastungen funktionieren, die infolge kleinerer Aufpralle aufgenommen werden, während welcher es nicht notwendig ist, die Sicherheitseinrichtung 12 zu betätigen.

Patentansprüche :

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Claims

Patentansprüche j

Λ Sicherheitseinrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen bei einem ^-' Unfall mit einem aus einem zusammengezogenen Zustand in einen expandierten Zustand expansionsfähigen Gebilde zur Verzögerung der Bewegung des Insassen bei einem Unfall, gekennzeichnet durch Mittel (33) zur wenigstens teilweisen Umhüllung des Gebildes (16) in dessen unbetätigtem bzw. zusammengezogenem Zustand, welche eine Anzahl von miteinander verbundenen Abschnitten (34»36) aufweisen, die bei der Expansion des Gebildes trennbar sind, wobei ■ jeder Abschnitt einen Kern (38) aus federndem Material zur Absorbtion kinetischer Energie beim Aufprall eines Fahrzeuginsassen und eine Schutzumhüllung (40) für diesen Kern aufweist, welche einen Eingriff des Gebildes mit dem Kern aus federndem Material bei einer Expansion des Gebildes verhindert.

2, Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (63»64) durch ein Teil (67) der Schutzumhüllung (66) miteinander verbunden sind, das sich zwischen den Abschnitten erstreckt.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das sich zwischen den Abschnitten (63,64) erstreckende Teil der Schutzumhüllung (66) eine äußere Schicht (67) aufweist, die außerhalb des Kernes (65) aus federndem Material angeordnet ist.

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4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich zwischen den Abschnitten (34,36) erstreckendes Seil der Schutzumhüllung (40) einen Dichtbereich (41) aufweist.

5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtbereich einen vorgeschwächten Bereich (41) aufweist, der einen Trennbereich für die Abschnitte bildet und in dem eine !Trennung beim Expandieren des Gebildes (16) eintritt. ä

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (34,36) durch Sperrteiie (60,62) derselben miteinander verbunden sind, die miteinander versperrt sind, wenn sich das Gebilde (16) in seiner unbetätigten bzw. zusammengezogenen Stellung befindet und die bei der Expansion des Gebildes trennbar sind.

7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine relativ dünne Stützscheibe (31) zur Abstützung des Gebildes (16) in dessen zusammengezogenem Zustand, wobei die Stützscheibe einen gebogenen Flächenteil (78) aufweist, der eine nach innen vorspringende Ausnehmung bildet, sowie Verbindungsmittel (72,74) zur betätigungswirksamen Verbindung des Gebildes mit dem gebogenen KLächenteil, wobei die Stützscheibe unter dem Einfluß von Kräften nach außen biegbar ist, die durch die Verbindungsmittel beim Expandieren des Gebildes übertragen werden, um wenigstens teilweise die von der Auswärtsexpansion des Gebildes herrührenden Reaktionskräfte zu absorbieren.

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8. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Gebilde (16) und die Mittel (24) zu dessen Expansion vrenigstens teilweise in der Ausnehmung (78)' der Stützscheibe (31) des Armaturenbrettes (14) angeordnet sind, wenn sich das Gebilde in seinem zusammengezogenen Zustand befindet.

9. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (78) in der Stützscheibe (31) einwärts um eine erste Entfernung vorspringt, wenn 'das Gebilde (16) in seinem zusammengezogenen Zustand ist, wobei die Stützscheibe unter dem Einfluß von Kräften nach innen biegbar ist, die auf diese bei der Expansion des Gebildes übertragen werden und wenigstens momentan das Ausmaß vergrößern, um das die Stützscheibe nach einwärts um eine zweite Entfernung vorspringt, die größer ist als die erste Entfernung.

10. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 7 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet! daß die Armaturenbrettstützscheibe (31) eine im Querschnitt bogenförmige Konfiguration aufweist mit einem nach außen vorspringenden, gebogenem Oberteil (76), einem einwärts vorspringenden, gebogenen Zwischenteil (78), einem auswärts vorspringenden gebogenen Unterteil (80) und mit scheibenförmigen Abschnitten (72,74), die mit dem Ober- und Untereil zur Abstützung dieser Teile und Verbiegung unter dem Einfluß eines Aufpralls auf eines der !Peile verbunden sind und wobei die Teile

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unter dem Einfluß eines relativ schweren Aufpralles gegeneinander in solcher Weise verbiegbar sind, daß der Kurvenradius wenigstens eines der Teile unter Absorbierung der kinetischen Energie des relativ schweren Aufpralls verringert wird.

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