DE2061757A1

DE2061757A1 - Sicherheitsluftkissen mit zusammen setzbarer Aufblasvorrichtung

Info

Publication number: DE2061757A1
Application number: DE19702061757
Authority: DE
Inventors: Bernard West Covina Cahf Mazelsky (V St A) P
Original assignee: ARA, Ine , West Covina, Cahf (VStA)
Priority date: 1970-08-19
Filing date: 1970-12-15
Publication date: 1972-03-09
Also published as: CA923167A; US3708181A

Description

2017 W. GARVEY AVENUE

WEST COVINA, CAIIPORNIA 91790

Sicherheitsluftkissen mit zusammensetzbarer Aufblasvorrichtung

Die Erfindung befaßt sich mit aufblasbaren Sicherheitsluftkissen bzw. Systemen dieser Art, die in Fahrzeugen verwendet werden können und dazu dienen, deren Insassen im Falle von Unfällen zu schlitzen.

Ein System dieser Art ist bereits in der deutschen Patentanmeldung beschrieben. Bei diesem vorgeschlagenen System wird ein länglicher Behälter mit einer länglichen Transporteinrichtung in Form einer Düse versehen, durch die Gas aus dem Behälter in den aufblasbaren Sack oder Beutel gefördert werden kann. In dem Behälter ist eine verhältnismäßig dünne Membran ausgebildet, die durch eine Sprengladung zerrissen oder geöffnet wird, so daß Gas zu dem aufblasbaren Sack strömen kann.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich nun mit konstruktiven Verbesserungen des obigen Systems, die sich auf die Art und

209811/1041

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

Weise der Herstellung der aus Behälter und Düse bestehenden Anordnung "beziehen. Bei der oben erwähnten, vorgeschlagenen Einrichtung erzeugt die Sprengladung in der Membran entlang der Länge des länglichen Behälters Öffnungen, d.h. mit Abstand getrennte Öffnungen, zwischen denen sich Rippen oder massive Teile befinden. Solche Rippen sind für die Festigkeit des Behälters oder Druckkessels notwendig.

Die Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gemacht, den konstruktiven Aufbau der Sicherheitsvorrichtung weiter zu verbessern. Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß der längliche Behälter und die Transporteinrichtung oder Düse als separate Teile ausgebildet werden, die dann durch aus Zunge und Nut bestehende Verbindungen miteinander verbunden werden. Die Transporteinrichtung oder Düse besitzt ein Teil, das mit dem Behälter verbunden wird und seinerseits mit getrennten, länglichen Öffnungen versehen ist, zwischen denen sich feste Abschnitte, oder Rippen, befinden.

Behälter und Düse werden, wie im einzelnen hier beschrieben wird, so miteinander verbunden, daß die Rippen demselben Zweck dienen, wie wenn sie im Behälter wären, wie dies der bereits vorgeschlagenen Konstruktion entspricht. Der Behälter und die Transportdüse sind vorzugsweise als Spritzgußteile ausgebildet, die durch Nut- und Feder-Verbindung, im obigen Zunge- und Nut-Verbindung genannt, aneinandergefügt sind. Die Verbindung ist so beschaffen, daß sie den hier beschriebenen, besonderen Zweck erfüllt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des ülrfindungsgegenstandes sind sowohl der Behälter als auch die Transportdüse mit Zungen ausgestattet, die beide Nuten aufweisen, die sich durch relatives, axiales Verschieben der beiden Teile miteinander in Eingriff bringen lassen, so daß sie ineinandersitzen. Eine weitere Verbesserung bezieht sich darauf, daß von der zerreißbaren Membran Material an getrennten Stellen neben der Spreng-

— 3 —

209811/1041

ladung entfernt wird, wodurch' die Wirkung der Sprengung verstärkt wird, indem ein genauer Trennabstand zwischen der linear geformten Ladung und dem Membranteil geschaffen wird, der zerrissen werden soll.

Die o"ben "beschriebenen Verbesserungen erleichtern Herstellung und Konstruktion. Sie sind ferner vom Gesichtspunkt der Festigkeit der Teile wichtig sowie vom Wirtschaftlichkeitsstandpunkt. Der längliche Behälter und die längliche Transportdüse bilden vorzugsweise Spritzgußteile, die sich leicht herstellen lassen. Die Zungen- und Nut-Verbindung zwischen den Teilen erhöht die Festigkeit, und zwar insbesondere was den Behälter anbelangt, in der Zone neben der zerreißbaren Membran und verhindert, daß sich der Behälter in dieser Zone erweitert.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung also Verbesserungen an aufblasbaren Luftkissensystemen, die als Sicherheitsvorrichtungen zum Schütze der Insassen von Fahrzeugen verwendet werden. Dabei wird der Druck aus einem länglichen Gasbehälter über eine Düse auf einen aufblasbaren Sack oder eine aufblasbare Hülle übertragen, um diese dadurch aufzublasen. Zur Übertragung bzw. zum Transport des Gases aus dem Behälter durch die Düse mit Hilfe einer Sprengladung dienen Öffnungen. Die mit der Erfindung erzielten Verbesserungen beruhen darauf₉ daß der Gasbehälter und die Transporteinrichtung oder Düse voneinander getrennt, also als separate Teile hergestellt werden. In der Düse sind entlang ihrer Länge getrennte Öffnungen vorgesehen, zwischen denen sich feste oder massive Abschnitte oder Rippen befinden. Diese Öffnungen befinden sich eher in der Düse als in einem Teil des länglichen Behälters. Der längliche Behälter und die Düse sind als Spritzgußkörper hergestellt. Sie werden mit Hilfe von Zungen- und Nut-Verbindungen so miteinander verbunden, daß eine feste Kupplung entsteht, die einen Bruch des Behälters aufgrund des in ihm herrschenden Druckes verhindert.

- 4 209811/1041

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der AusführungateispieIe der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine "bildhafte Ansicht der liinbaulage des aufblasbaren Sicherheitsluftkissens und seiner Aufblasvorrichtung in einem Fahrzeug,

Fig. 2 eine teilweise weggebrochene, perspektivische Ansicht der verbesserten Konstruktion nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 eine Querschnittsansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 eine Ansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 4, aus der die Öffnungseinrichtung im Detail ersichtlich ist,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Behälters mit der zerreißbaren Membran,

Fig. 7 eine perspektivische Detailansicht der Düse, und Fig. 8 eine Detailansicht der zerrissenen Membran.

Fig. 1 zeigt einen typischen Einbau einer Sicherheitsvorrichtung bzw. eines solchen Systems bei 12. Nachdem die Vorrichtung in Tätigkeit gesetzt ist, bläst sie den zugehörigen Sack 16 auf, so daß er die in Fig. 1 gezeigte Lage einnimmt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Gasbehälter 14 der Vorrichtung zylindrisch, und der Sack oder Beutel 16 ist normalerweise gefaltet oder zusammengeklappt, wobei die Diffusordttse 18 sich zwischen dem Behälter und dem gefalteten Sack befindet. Die dargestellte Anordnung ist den Anordnungen vorzuziehen, bei denen sich der Gasbehälter innerhalb des Sackes selbst befindet.

— 5 —
209811/1041

Das System wird durch einen auf Verzögerung ansprechenden Fühler gesteuert, der vor der den Motorraum vom Fahrgastraum trennenden Wand angebracht werden kann, wie aus der Zeichnung ersichtlich, um dadurch rasch auf Verzögerungskräfte anzusprechen, wenn das Fahrzeug in eine Unfallsituation verwickelt wird, bei der es aufprallt. Der Fühler 20 kann einem herkömmlichen Typ entsprechen, der über eine Baljberie 22 mit Strom gespeist wird, kann aber such dem Typ entsprechen, der in der Patentanmeldung beschrieben ist.

Fig. 1 zeigt den Sack 16 in seiner aufgeblasenen lage vor der im Fahrzeug befindlichen Person. Der Sack kann natürlich eine Querabmessung haben, die ausreicht, um Sicherheit für eine oder mehrere Insassen auf dem Fahrzeugvordersitz zu bieten.

In den Figuren 2, 3, 4 und 5 ist eine bevorzugte Anordnung der einzelnen Konstruktionsteile dargestellt. Die Diffusordüse 18 hat einen Hinterteil 26, und der Diffusor erweitert sich, wie aus der Zeichnung ersichtlich, zum Sack 16 hin. Der Behälter ist wie die Diffusordüse 18 länglich ausgebildet und erstreckt sich über die Länge des Sackes 16. Der Gasbehälter und die Diffusordüse können natürlich so gebaut werden, daß sie entweder genauso lang sind wie der Sack oder eine geringere Länge aufweisen. Der Behälter 14 ist zylindrisch und mit angeschweißten, halbkugelförmigen Enden versehen, wie sie bei 15 gezeigt sind. Die Enden sind konkav geformt. Mit 17 ist ein mit Gewinde versehenes Paßstück im Ende oder am Kopf 15 des Behälters bezeichnet.

Der Behälter 14 und die Düse 18 sind als separate Teile hergestellt, und zwar gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wie in Fig. 3 gezeigt, im Spritzgußverfahren aus einem für den vorliegenden Zweck geeigneten Material. Die Benutzung des Spritzgießverfahrens für die Herstellung dieser Teile erleichtert natürlich die Produktion. Die Düsenanordnung weist zwei Endstücke auf, von denen das eine in den Zeichnungsfiguren

- 6 209811/1041

mit 30 "bezeichnet ist. Diese Endstücke sind gebogen und in derselben Weise abgeschrägt wie der Hauptteil der Düse und haben gerade Ränder, wie bei 32 und 34 gezeigt, die an den Endkanten des Düsenhauptteils anstoßen und durch Verschweißen, wie bei 36 in Fig. 2 gezeigt, mit dem Behälter 14 fest verbunden werden können.

Der Behälter 14 und die Düse 18 sind wechselseitig so geformt, wie aus den Figuren 3 und 8 ersichtlich ist, daß eine aus Zunge und Nut bestehende Verbindung zwischen diesen Teilen entsteht. Die Verbindung läßt sich dadurch herstellen, daß diese Teile relativ zueinander axial verschoben werden. Wie bei 40 ersichtlich, hat der Bodenteil der Düse 18 eine nach innen gebogene Vertiefung. Auf der entgegengesetzten Seite befinden sich dann die Nuten 42 und 42a, die sich über die Länge des Bodenteils erstrecken. Diese beiden Nuten sind am Nut-Boden schwalbenschwanzförmig ausgebildet. Der Behälter ist auf der Seite, auf der die Düse angeschlossen ist, wie bei 46 gezeigt, verdickt. An der Innenseite des verdickten Abschnitts befindet sich eine gebogene Vertiefung 48, die sich über die Länge des Behälters erstreckt. In dem verdickten Abschnitt 46 befindet sich eine Öffnung, die einen Halsteil 50 enthält sowie mit 52 und 52a bezeichnete langgestreckte Seitenflügelteile oder -Öffnungen. Der Behälter 14 ist mit langgestreckten, schwalbenschwanzförmigen Zungen 54 und 54a ausgestattet, die so geformt sind, daß sie in die im Düsenboden 26 vorhandenen schwalbenschwanzförmigen Nuten 42 und 42a hineinpassen. Die Düse 18 hat einen schmalen Halsteil 56, der sich zwischen den Öffnungen oder Nuten 42 und 42a befindet, und von diesem schmalen Halsteil gehen Verlängerungen oder Zungen 58 und 58a aus, die so geformt sind, daß sie von den Öffnungen oder Nuten 52 oder 52a im Behälter 14 aufgenommen werden können. Wie bereits erwähnt wurde, kann das Verbinden von Behälter 14 mit der Düse 18 dadurch erfolgen, daß diese Teile relativ zueinander axial verschoben werden, so

- 7 209811/1041

daß eine Verbindung entsteht, wie sie in den Figuren 3 und 8 gezeigt ist. Wie ersichtlich, kommt dabei die in dem verdickten Teil 46 des Behälters 14 ausgebildete Vertiefung 48 gegenüber der gebogenen Vertiefung 40 in der Düse 18 zu liegen.

Wie bereits erwähnt wurde, wird die Düse 18 im Spritzgießverfahren hergestellt. Nach einer solchen Herstellung werden die getrennten, länglichen Löcher oder Öffnungen 62 in dem schmalen Halsteil 56 der Düse erzeugt. Diese Öffnungen lassen sich leicht mit herkömmlichen Werkzeugmaschinen herstellen, die diese Löcher oder Öffnungen in Abständen einfach einstoßen. Diese Öffnungen dienen zur Weiterleitung oder zum Transport des unter Druck stehenden Gases aus dem Behälter in den Sack, um diesen, wie beschrieben, aufzublasen. Oer Herstellungsprozess läßt sich weitgehend dadurch vereinfachen, daß diese Öffnungen in diesem Körper und nicht im Behälter ausgebildet werden. Die Rippen zwischen den Öffnungen sind unbedingt erforderlich, um die notwendige Festigkeit zu schaffen.

Das Material des Behälters bildet dort, wo sich die gebogene Vertiefung 48 befindet, eine dünne Membran mit gebogenem Querschnitt, die gegenüber der gebogenen Vertiefung 40 in der Düse 18 angeordnet ist. Eine langgestreckte, geformte Ladung 66 wird entlang der Länge des Bodens der in der Düse befindlichen, gebogenen Vertiefung 40 angeordnet, d.h. entlang der dünnen Membran 48a, die in dem verdickten Teil 46 des Behälters 14 ausgebildet ist. Die geformte Ladung kann einem handelsüblichen Typ entsprachen, der als linear geformte Ladung (Linear Shaped Charge) bekannt ist. Damit die geformte Ladung die beste Wirksamkeit entfalten kann, soll sie mit geringem Abstand von der Membran 48a angeordnet werden, die von ihr zerrissen oder geöffnet werden soll, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Um dies zu erleichtern, sind die Oberflächenteile der Membran 48a in Intervallen abgearbeitet worden, so daß diese Teile dünner sind und von der geformten Ladung, wie bei 70 in Fig. 4 und sonst in den Figuren 3, 4, 5 und 6 gezeigt ist, mit

- 8 209811/1041

Abstand getrennt sind.

Der aufblasbare Beutel oder Sack 16 kann aus irgendeinem geeigneten gasundurchlässigen Material bestehen, Jür ist vorzugsweise an der Düse 18 so befestigt, wie dies den Figuren 2 und 3 entnommen werden kann. In seiner normalen, nicht ak1iven Lage ist er zusammengefaltet und befindet sich an der Austrittsöffnung der Düse 18. Rund um den ganzen Umfang der Düsenaustritts Öffnung ist eine Rippe 72 ausgebildet, die auf dem Hauptteil der Düse und den gebogenen ^ndteilen, wie bei. 30 gezeigt, die gleiche Form aufweist. Neben dieser Rippe befindet sich eine Nut 74, die sich ebenfall;? vollständig rund um die Düsenaustrittsöffnung erstreckt. Die Sacköffnung ist so bemessen, daß sie rund um den Umfang des Austrittsöffnungsteils der Düse paßt. Die Randteile des Sackes werden von der durchgehenden Umfangsnut aufgenommen und dann von einem durchlaufenden, flexiblen Halterungselement 76 festgehalten, das mit der Nut in Eingriff steht und die Randteile des Sackes in der gezeigten Lage hält.

Die obige Konstruktion ist insbesondere daraufhin gerichtet, die Fertigung, Produktion und den Zusammenbau zu vereinfachen und gleichzeitig die Qualität des Fertigproduktes in Bezug auf Festigkeit und Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.

Was die Verbindung zwischen dem Behälter und der Düse anbelangt, so ist ersichtlich, daß diese Teile fest zusammengehalten werden. Aufgrund des Ineinandergreifens von Zunge und Nut an der Verbindungsstelle kann der in dem Behälter herrschende Druck den verdickten Teil des Behälters nicht von der Düse nach außen wegdrücken. Aufgrund der schwalbenschwanzförmigen Konstruktion werden die Zungen nicht aus den Nuten herausgezogen. Somit wird ein unbeabsichtigtes Bersten an dieser Stelle vermieden. Ferner wird die Festigkeit der Anordnung erhöht, indem der Boden der Düse und des Behälters wechselseitig durch die Zungen- und Nut-Verbindung verankert sind, wobei zwischen

209811/10A 1

- 9 den G-asöffnungen im Bodenteil der Düse Rippen angeordnet sind.

209811/1041

Claims

- ίο - Patentansprüche

1.^Sicherheitsvorrichtung zum Schütze von Fahrzeuginsassen, gekennzeichnet durch eine zur Bildung eines federnden Kissens mit einem Gas aufblasbare Hülle (16), einen länglichen, unter Druck stehenden Behälter (H), einen über dia Länge des Behälters sich erstreckenden Kanal (62) mit einer Transporteinrichtung (18), mit der Gas aus dem Behälter zu der Hülle (16) förderbar ist, um die Hülle aufzublasen, wobei der Behälter (H) und die Transporteinrichtung (18) mit Teilen (52, 52a, 58, 58a) ausgestattet sind, die eine Zungen- und Nut-Verbindung bilden, welche den Behälter (H) fest mit der Transporteinrichtung (18) verbindet,

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (52, 52a, 58, 58a) so gebaut sind, daß sie sich durch Relativ-Verschiebung längs der Verbindungsstelle miteinander verbinden lassen.

3· Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zungen- und Nut-Verbindung bildenden Teile Spritzgußteile sind.

4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinander passenden Zungen (58, 58a) und Nuten (52, 52a) an beiden Teilen ausgebildet sind.

5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (18) eine Düse aufweist, die mit mehreren Öffnungen (62) versehen ist, die mit dem Behälter (H) in Verbindung stehen, wobei sich zwischen diesen Öffnungen massive Teile befinden.

6. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (H) einen Membranteil (48a) hat, der

- 11 20981 1/104 1

durch eine Sprengladung (66) zerreißbar ist, die so angeordnet ist, daß sie eine·GasentSpannungskanalverbindung zu den Öffnungen (62) in der Düse (18) herstellt.

7. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbare Hülle (16) mit Teilen versehen ist, die sich an dem Umfang (72) der Düse (18) "befestigen lassen, daß der Düsenumfang eine Nut (74) aufweist, und daß diese Nut mit einer federnden Halterung (76) in Eingriff bringbar ist, un die Randteile der Hülle (16) zwischen der federnden Halterung (76) und der Düse (18) zu befestigen.

8. Sicherheitsvorrichtung zum Schütze von Pahrzeuginsassen, gekennzeichnet durch eine zur Bildung eines federnden Kissens mit Gas aufblasbare Hülle (16), einen länglichen, unter Druck stehenden Gasbehälter (14), einen sich über die Länge des Behälters erstreckenden Kanal (18) als Transporteinrichtung für das aus dem Behälter zu der Hülle strömende Gas, mit dem die Hülle aufblasbar ist, wobei der Behälter (14) und die Transporteinrichtung (18) aus getrennten Teilen bestehen, die miteinander verbunden sind, und die Transporteinrichtung eine Düse aufweist, in der sich mehrere Öffnungen (62) befinden, die mit dem Behälter (14) in Verbindung stehen und durch massive Abschnitte getrennt sind.

9. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Behälter (14) neben den Öffnungen (62) eine zerreißbare Membran (48a) ausgebildet ist.

10. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine länglich geformte Ladung (66), die zwischen der Membran (48a) und den Öffnungen (62) angeordnet ist.

11. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke \ler Membran (48a) gegenüber den Öffnungen (62) reduziert ist, um zwischen der Membran und

- 12 2 0 9 811/10 4 1

- 12 der Ladung (66) einen Zwischenraum (70) zu schaffen.

12. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (14) und die Transporteinrichtung (18) Spritzgußteile sind.

13· Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse einen mittleren Teil und iindverschlüsse aufweist, die an dem mittleren Teil und dem Behälter (14) befestigt sind.

209811/1041

Leerseite