DE2045246A1

DE2045246A1 - Sicherheitseinrichtung fur Fahr zeuginsassen

Info

Publication number: DE2045246A1
Application number: DE19702045246
Authority: DE
Inventors: Richard Huntington Woods Bergendahl Russell Jeffery Detroit Mich Chute (V St A )
Original assignee: Eaton YaIe & Towne, Ine , Cleve land, Ohio (V St A )
Priority date: 1969-09-15
Filing date: 1970-09-12
Publication date: 1971-05-27
Also published as: FR2061717B1; CA921066A; GB1297828A; FR2061717A1; JPS4913168B1; US3632135A

Description

Eaton Yale & Towne Inc., Cleveland, Ohio/USA

"Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuginsassen¹¹

Die Erfindung richtet sich auf eine Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuginsassen mit einem aus einem zusammengezogenen Zustand in einen expandierten Zustand expandierbaren Gebilde.

Bei bekannten Einrichtungen dieser Art ist das Gebilde durch ein unter Druck stehendes Fluid expandierbar, das in das Gebilde über einen Diffusor geleitet wird. Das expandierte Gebilde schützt den Fahrer eines Fahrzeuges durch Verlangsamung seiner Bewegung beim Auftreten eine3 Unfalles und verhindert damit ein Aufprallen des Fahrzeuginsassen gegen Teile des Fahrzeuges. Derartige Sicherheitseinrichtungen sind in den USA-Patentanmeldungen Serial No. 674 810 und Serial No. 808 704 besehrieben. Auch die USA-Patentschrift 2 899 214 be-

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schreibt ein Schutzsystem mit einem einer Lenkanordnung zugeordneten expandierbaren Kissen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Sicherheitseinrichtung der in Rede stehenden Art, welche bei Verstärkung der funktioneilen Verwendbarkeit jedes Teiles des Systems eine besonders praktische und raumsparende Konstruktion ergibt,

Gemäß der Erfindung wird hierzu ein Gebilde der in Rede stehenden Art vorgeschlagen, das in Fluidverbindung mit einem länglichen Fluidreservoir steht, das Drehmomente vom Lenkrad des Fahrzeuges übertiggen kann. Dabei kann der Diffusor eine einfache Konstruktion aufweisen, um eine wirksame Verteilung des Fluids vom Reservoir zum Expandieren des Gebildes zu ermöglichen.

Die Sicherheitseinrichtung kann weiterhin Teile zum Festklem- £ men des Gebildes aufweisen. Ferner kann ein Lager zur Abstützung des Reservoirs und zur Übertragung eines elektrischen Signals von einer Fühlvorrichtung zu einem Ventil verwendet werden, welches den Fluidfluß vom Reservoir steuert. Durch eine derartige Übertragung des elektrischen Signals ist es möglich, die Konstruktion zu vereinfachen.

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Aufgrund der Erfindung ist es folglich möglich, das längliche Fluidreservoir mit dem Lenkrad durch Antriebsmittel derart zu verbinden, daß das gesamte Reservoir dreht und Drehmomente vom Lenkrad auf eine Lenksäule überträgt.

Dabei kann der Diffusor zur Zufuhr von Fluid eine Anzahl von mit Abstand angeordneten Platten aufweisen, wobei die Abstände als Durchflußleitungen dienen. Schließlich können die Antriebsmittel für die Drehung des Reservoirs ein Kugellager zur drehbaren Lagerung des Reservoirs aufweisen, welches auch das elektrische Signal vom Fühler zum Ventil überträgt.

Weitere Merkmale dund Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand dsr Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Sicherheitseinrichtung gemäß der Erfindung, ,

Fig. 2 eine Ansicht eines Teiles der Sicherheitseinrichtung gemäß Fig. 1 längs der Linie 2 - 2 derselben gesehen, und in

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Sicherheitseinrichtung längs der Linie 3 - 3 der Fig. .2.

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Die Sicherheitseinrichtung 10 ist in Verbindung mit einer Lenkanordnung 12 des Fahrzeuges montiert und bildet einen Teil derselben. Die Lenkeinrichtung 12 ist an einem Konstruktionsglied des Fahrzeuges, nämlich einem Gehäuse 14» befestigt. Die Sicherheitseinrichtung 10 weist ein Gebilde 16 auf, das im zusammengezogenen, unbetätigten Zustand 18 in durchgehenden Linien in Fig. 1 und im expandierten, betätigten Zustand 2o teilweise in strichpunktierten Linien wiedergegeben ist. Das Gebilde 16 verlangsamt im expandierten, betätigten Zustand die Vorwärtsbewegung eines Fahrzeuginaassen beim Auftreten eines Unfalles.

Um Fluid zur Expansion des Gebildes 16 aus dem zusammengezogenen Zustand 18 in den expandierten Zustand 20 zu leiten, ist ein Diffusor 22 vorgesehen. Dieser ist in Fluidverbindung mit dem Inneren des Gebildes 16. Der Diffusor 22 ist ferner in Fluidverbindung mit einem geschlossenen länglichen Fluidreservoir 24, welches eine Fluidquelle zur Expansion des Gebildes 16 darstellt.

Die Lenkeinrichtung 12 des Fahrzeuges weist ein Lenkrad mit Armen oder Speichen 26 auf, die teilweise in Fig. 1 gezeigt sind. Die Arme 26 sind fest an einem Ende mit dem Reservoir 24 durch allgemein mit 28 bezeichneter Antriebsmittel ver-

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"blinden. Wenn der Fahrer des Fahrzeuges eine Richtungsänderung des Fahrzeuges vornehmen will, dreht er das Lenkrad und die Arme 26 übertragen ein Drehmoment über die Antriebsmittel 28 auf das eine Ende des Reservoirs 24. Das andere Ende desselben ist antriebswirksam mit einer Lenkwelle oder -säule /ferbunden.

Der Diffusor 22 weist eine Endplatte 32 und eine Anzahl von Diffusorplatten 34 auf. Diese sind mit Abstand voneinander und von der Endplatte angeordnet, um Fluid vom Reservoir und radial davon durch die zwischenliegenden Abstände in das Gebilde 16 zur Expansion desselben zu leiten. Vorspringende Teile 36 Bind an den Platten 32, 34 zur Abstandhaltung für die Diffusorplatten 34 und die Platte 32 ausgebildet. Eine mittlere Öffnung ist in jeder der Platten 34 ausgebildet, um den FluidfIuß vom Reservoir durch die Platten 34 und von diesen fort zu ermöglichen, öffnungen 40 sind in den Platten 32, 34 zur Aufnahme von Schraubenbolzen 42 ausgebildet. Die Schraubenbolzen 42 greifen derart in die Antriebsmittel 28, daß der Diffusor an diesen befestigt ist.

Ein Klemmring 44 ist schraubbar mit den Antriebsmitteln 28 zum Festklemmen des Gebildes 16 mit diesen vorgesehen. Die Antriebsmittel 28 weisen ein Verbindungsglied 46 und ein Ke.il-

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nutenglied 48 auf. Hie Glieder 46, 48 sind im wesentlichen kreisförmig ausgebildet. Das Verbindungsglied 46 weist ein Teil auf, das eine Fläche 49 bildet, von der sich ein vorspringendes Teil 50 erstreckt, das im wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist. Das nach außen vorspringende Teil 50 hat äußere Gewindegänge» um mit inneren Gewindegängen des Klemmringes 44 zusammen zu wirken.

Das Gebilde 16 hat eine öffnung 52 zur Aufnahme des vorspringenden Teiles 50 des Verbindungsgliedes 46. Der Klemmring 44 greift schraubend gegen das vorspringende Teil 50 des VerbindungsglMes 46 und wird gedreht, bis das Teil des Gebildes 16, das zwischen dem Klemmring 44 und der Fläche des Verbindungsgliedes 46 Hegt, festgehalten bzw. zwischen diesen eingeklemmt wird. Es versteht sich, daß der Klemmring 44 nicht schraubend gegen das vorspringende Teil 50 des Verbindungsgliedes 46 der Antriebsmittel 28 greifen muß, sondern auch in anderer geeigneter Weise mit den Antriebsmitteln verbunden sein kann, z.B. mittels Schraubenbolzen, welche den Klemmring 44 mit den Antriebsmitteln 28 verbinden.

Ein Abdeckglied 54 ist vorgesehen, um das Gebilde 16 zu um-

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schließen, wenn dieses in seinem zusammengezogenen, unbetätigten Zustand ist. Das Abdeckglied 54 kann dekorativ ausgebildet sein und weist gegenüberliegende Teile 55, auf, die mittig miteinander verbunden sind. Es versteht sich, daß diese Verbindung bei der Expansion des Gebildes 16 trennbar ist und beiseite schwenkt, so daß dies Teile 55, 56 der Expansion des Gebildes nicht im Wege sind. Das Verbindungsglied 4-6 weist Schrauböffnungen 58 zur Aufnahme

der Schraubbolzen 42 auf. Die Schraubbolzen 42 befestigen den i Diffusor 22 mit dem Verbindungsglied 46. Dieses besitzt innere Keilnuten 60 um mit äußeren Keilnuten 62 am Glied 48 zusammen zu wirken, um das Glied 46 mit dem Glied 48 antriebswirksam zu verbinden.

Gemeinsame öffnungen 64 sind im Verbindungsglied 46, den Armen 26 und dem Glied 48 ausgebildet, wobei das in dem Glied 48 ausgebildete. Teil der gemeinsamen öffnung 64 Innengewinde aufweist, die mit Schraubbolzen 66 in Eingriff sind, λ um diese Teile miteinander zu verbinden. So werden bei einer Drehung der Arme 26 die Glieder 46, 48 gedreht. Das Glied 48 weist innere Keilnuten 68 auf, die mit äußeren Keilnuten 70 am einen Ende 72 des Reservoirs 24 in Eingriff sind. Dementsprechend bewirkt eine Drehung des Gliedes 48 eine Drehung des Reservoirs 24. ,

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Bas Glied 48 ist gegen eine Bewegung gegenüber dem Reservoir in axialer Richtung festgelegt. Das Glied 48 stößt an einem Ende gegen einen Plansch. 85 eines Stopfens 83. Dies verhindert eine Bewegung des Gliedes 48 nach rechts, gemäß Fig. 1. Die Bewegung des Gliedes 48 nach links gemäß Pig. 1 gegenüber dem Reservoir 24 wird durch Anstoßen des gemäß Fig. 1 linken Ende des Gliedes 48 gegen das Reservoir 24 verhindert.

Das Ende 72 des Reservoirs 24 "besitzt eine öffnung 74, welche ein Ventil 76 aufnimmt. Dieses kann beliebiger Konstruktion sein, wie beispielsweise in der USA-Patentanmeldung Serial No. 730 024 gezeigt ist. Im wesentlichen weist das Ventil 76 eine Explosivladung 78 auf, die in Material 80 im wesentlichen mittig und hinter einer Wandung 82 des Stopfengliedes 83 angeordnet ist. Die Wandung 82 verhindert ein Austreten des in dem Reservoir 24 unter Druck stehenden Fluids durch die öffnung 74. Die Explosivladung 78 ist durch geeignete Leitungen 84, 86 mit einer Fühleinrichtung 87 verbunden, welche das Auftreten eines Unfalles anzeigt.

Wenn dies der Fall ist, wird ein Schaltkreis durch die Leitungen 84, 86 geschlossen, wodurch eine Detonation der Explosivladung 78 erfolgt. Dabei wird das Material 80 zerstört und verliert seine körperliche Stärke. Zudem zerstört die Ladung 78 die

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Wandung 82, so daß das unter Druck stehende Fluid durch die bei der Detonation entstehende Öffnung austreten und das Gebilde 16 expandieren kann,

TJm das Lenkrad und das Ende 72 des Reservoirs 24 drehbar abzustützen und um eine Verbindung des Ventils 76 mit der Fühleinrichtung zu schaffen, sind Lagermittel 88 zwischen das Keilnutenglied 48 und das Glied 14 geschaltet. Das Keilnutenglied 48 hat eine kreisförmige Fläche 90 zur Aufnahme eines Isoliergliedes 92. Das Isolierglied 92 ist in einer Richtung gegenüber dem Keilnutenglied 48 durch eine Lippe 94 am Glied 48 gehalten und in der anderen Richtung durch einen Ring 96, der durch einen Festhaltering 98 gehalten ist. Der Festhaltering 98 ist in einer Hut 100 des Keilnutengliedes 48 angeordnet, derart, daß das Isolierglied 92 festgehalten ist.

Die Lagermittel 88 weisen einen inneren Lagerkranz 102 und einen äußeren Lagerkranz 104 mit Kugeln 106 dazwischen auf, so daß der äußere Kranz 104 gegenüber dem inneren Kranz 102 in bekannter Weise drehen kann. Der äußere Kranz 104 des Lagers 88 ist gegenüber dem Rahmen des Fahrzeuges durch ein Isolierglied zwischen dem äußeren Kugellagerkranz 102 und einem äußeren Lagerbefestigungsglied 110 isoliert. Das äußere Lagerbefesti*-

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gungsglied 110 ist am Gehäuse 14 durch Schraubbolzen 112 "befestigt i die sich durch das Gehäuse H erstrecken und schraubend in das äußere Lagerbefestigungsglied 110 eingreifen.

Um eine geeignete elektrische Verbindung zwischen dem Ventil 76 und dem Fühler 87 zu schaffen, ist die Leitung 84 im elektrischen Kontakt mit dem inneren Kugellagerkranz 102, der gegenüber den Antriebsmitteln 28 isoliert ist. Der innere Kranz 102 ist in elektrischer Verbindung mit dem äußeren Lagerkranz 104 durch die zwischenliegenden Kugeln 106. Der innere Kranz 102 kann drehen, während der äußere Kranz 104 stationär bleibt und eine drehende elektrische Verbindung kann derart bewirkt werden. Die Explosivladung 78 ist parallel geschaltet und die Leitung 84 führt elektrische Energie zu. Db Leitung 84 ist gegenüber den Antriebsmitteln 28 an der Abgabeseite der Explosivladung geerdet.

Die Leitung 86 ist mit dem äußeren Kugellagerkranz 104 und mit dem Fühler 87 elektrisch verbunden. Die Fühleinrichtung 87 ist mit einer elektrischen Energiequelle verbunden, z.B. der gegenüber dem Fahrzeug geerdeten Batterie des Fahrzeuges.

Wenn ein elektrisches Signal bei der Betätigung des Fühlers erzeugt wird, wird der Kreislauf über die Leiter 84, 86 geschlossen, was eine Detonation der Explosivladung 78 bewirkt.

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Dabei wird das Material 80 zerstört und die Wandung 82 zerbrochen, so daß das Fluid austreten und in den Diffusor 22 eintreten kann und sich darauf radial in einer Ebene bewegt, die parallel zu den Ebenen der Platten 34 ist. Bei der Verteilung durch den Diffusor 22 expandiert das unter Druck stehende Fluid das Gebilde 16 aus dem Zustand 18 in den Zustand 20. Dabei wird die Abdeckung 54 in zwei Teile 55» 56 getrennt und das Gebilde expandiert weiter bis in seine voll expandierte Stellung 20.

Es versteht sich, daß die elektrische Energie zur Betätigung der Explosivladung 78 in verschiedener Weise zugeführt werden kann, und daß ein Schleifring oder andere Systeme anstelle des Kugellagers 88 verwendet werden können. Zusätzlich kann die Schaltung verändert werden.

Das Ende 116 des Reservoirs 24, d.h. das dem mit dem jQenkrad verbundenen Ende gegenüberliegende Ende des Reservoirs ist antriebswirksam mit der Lenkwelle 30 zur Bewirkung einer Drehung f derselben bei der Drehung des Reservoirs 24 verbunden. Diese Antriebsverbindung wird durch ein Klemmglied 120 bewirkt, das ein hohles Hülsenteil 121 der Welle 30 umgibt. Das Ende 116 des Reservoirs 24 ist im Hülsenteil 121 angeordnet und durch, das Klemmglied 120 mit diesem verklemmt. Ein geeignetes Füll-

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ventil 130 ist mit dem Ende 116 des Reservoirs 24 verbunden und dient zur Füllung des Reservoirs 24 über eine öffnung, die durch das Ventil 130 nach der Füllung des Reservoirs 24 abgedichtet wird.

Die Antriebswelle 30 kann einen zusammendrückbaren Teil 136 aufweisen, wie Fig. 1 zeigt. Es versteht sich, daß durch Vorsehung des zusammenschiebbaren Abschnittes der Lenksäule eine Bewegung des Lenkrades bei einem Aufprall eines Fahrzeuginsassen gegen dieses auftreten icann, oder ein Zusammenschieben kann bei einem Auftreffen des Fahrzeuginsassen gegen das expandierte Gebilde bewirkt werden.

Patentansprüche

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Claims

/*i Patentansprüche :

1. fiicherheitseinrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen mit einem aus einem zusammengezogenen Zustand in einen expandierten Zustand zur Verlangsamung der Bewegung des Fahrzeuginsassen beim Auftreten eines Unfalles expandierbaren Gebilde und mit einem geschlossenen länglichen Reservoir für ein zum Expandieren des Gebildes dienendes Fluid, gekennzeichnet durch Antriebsmittel (28) zur antriebswirksamen Verbindung eines ersten Endes (72) des Reservoirs (24) mit einem Lenkrad (12) zur Übertragung einer LenKrehung auf das Reservoir, um | dieses insgesamt zu drehen, wobei das Reservoir mit einem zweiten Ende (116) in antriebswirksamer Verbindung mit einer Lenksäule (130) zur Lenkung des Fahrzeuges steht,

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, mit einem mit dem Reservoir in Fluidverbindung stehenden Diffusor zur Aufnahme des Fluids vom Reservoir und Verteilung des Fluids unter Druck in das Gebilde, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (22) eine Anzahl von Abstand voneinander und einer Endplatte (32) aufweisenden Platten (34) aufweist, die eine mittlere Öffnung " besitzen, die mit dem Reservoir (24) in Verbindung steht, um Fluid vom Reservoir und durch die Abstände zwischen den Platten in das Gebilde zu dessen Expansion zu leiten.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffuaorplatten (34) vorspringende Teile (36) zur Abstandhaltung zwischen den Platten aufweisen.

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4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel (28) erste und zweite Antriebsglieder (46,48) aufweisen, von denen eines (48) eine Antriebsverbindung mit dem ersten Ende (72) des Reservoirs (24) aufweist und das lenkrad (12) zwischen den ersten und zweiten Antriebsgliedern festgeklemmt ist.

5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (14), welches das Reservoir (24) und die ersten und zweiten Antriebsglieder (46,48) drehbar abstützt, elektrisch betätigte Mittel (78) am Reservoir zur Freigabe des Fluids aus diesem und durch ein Rollenlager (88) zwischen dem Gehäuse und dem ersten Antriebsglied (48) zur drehbaren Abstützung des Reservoirs und Zufuhr elektrischer Energie zu den elektrisch betätigten Mitteln.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, gekennzeichnet durch eine axiale Bewegung aller Teile der Antriebsmittel (28) verhindernde Mittel (85).

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