DE2114475B2

DE2114475B2 - Aufprall-Schutzvorrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2114475B2
Application number: DE2114475A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7000 Stuttgart Schiesterl; Helmut 7302 Nellingen Wulf
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-03-23
Filing date: 1971-03-23
Publication date: 1979-11-15
Also published as: DE2114475C3; US3825278A; DE2114475A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufprall-Schutzvorrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Gassack, der bei Überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes des Fahrzeuges mittels eines Druckgases aufblasbar ist, das aus verflüssigtem Gas in einem Druckgaserzeuger entwickelt wird, der einen Behälter für das verflüssigte Gas aufweist.
Aufprall-Schutzvorrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus der CH-PS 4 45 318 bekannt, wobei das Druckgas gegebenenfalls auch aus einem verflüssigten Gas entwickelt wird. Ist dies der Fall, so ist für eine einwandfreie Funktion der Aufprall-Schutzvorrichtung Voraussetzung, daß im Behälter stets eine so große Flüssiggasmenge enthalten ist, daß im Druckgaserzeuger eine zur Füllung des Gassackes, d. h. also zum Aufblasen desselben auf einen vorgegebenen Mindestdruck ausreichende Druckgasmenge entwickelt werden kann. Es muß deshalb im Hinblick auf Leckagen kontrolliert werden, ob stets eine ausreichend große Flüssigkeitsmenge vorhanden ist.

Flüssigkeitsstands-Anzeigevorrichtungen für elektrisch nicht leitende Flüssigkeiten, wie Kraftstoffe sind

an sich bekannt und finden für die elektrische Tankinhaltsmessung bei Kraftfahrzeugen Verwendung (DE-AS 16 55 517). Es wird hier mittels eines Meßschwimmers gearbeitet, dem eine Kontaktbrücke zugeordnet ist, über die die Schleifdrähte eines Gebers in der jeweiligen Niveauhöhe des Kraftstoffes kurzgeschlossen werden. Eine derartige Vorrichtung ist für den vorgesehenen Einsatzbereich unnötig aufwendig, da in dem vorliegenden Fall nur ein Signal gegeben werden soll, wenn ein bestimmter Mindestwert nicht eingehalten ist

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung zu schaffen, durch die ein Absinken des im Behälter enthaltenen verflüssigten Gases unter ein entsprechendes Mindestniveau und damit eine Beschädigung der Schutzvorrichtung signalisiert wird.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Aufprall-Schutzvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß im Behälter ein Schwimmer mit elektrisch leitender Oberfläche angeordnet ist, dem voneinander getrennte Kontaktflächen zugeordnet sind, die, bezogen auf den Flüssigkeitsstand, wenigstens in ih:em oberen Bereich nach unten aufeinander zu verlaufen und die so angeordnet sind, daß der Schwimmer bei unterhalb eines vorgegebenen Mindestniveaus des elektrisch nicht leitfähigen, verflüssigten Gases liegendem Flüssigkeitsstand an den Kontaktflächen anliegt und einen Stromkreis schließt, in dem eine Anzeige- und/oder Kontrolleinrichtung liegt.

Durch diese Ausgestaltung wird eine einfache und funktionssichere Überwachungseinrichtung geschaffen, die dem Fahrzeugbenutzer ein Ausfallen der Insassenschutzvorrichtung nicht nur anzeigt bzw. signalisiert, sondern gegebenenfalls auch Steuerelemente schaltet, die eine Unterbrechung des Fahrbetriebes erzwingen.

Um die mittels des Schwimmers herzustellende Verbindung zwischen den Kontaktflächen auch dann sicher und unabhängig von beim Fahrbetrieb auftretenden Erschütterungen aufrechtzuerhalten und somit den Stromkreis geschlossen zu halten, wemn der Schwimmer z. B. bei völliger Entleerung des Behälters nicht mehr durch die Flüssigkeit abgestützt wird, kann es von Vorteil sein, wenn die gegeneinander geneigten Kontaktflächen einander gegenüberliegende Begrenzungsflächen eines; Auffangraumes für den Schwimmer bilden.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung können die Kontaktflächen an gegenüber der Wandung des Behälters isoliert angeordneten und schräg zueinander stehenden Koniak.elementen vorgesehen werden, die mit Vorteil so angeordnet und/oder ausgestaltet sind, daß der Schwimmer bei Anlage an der mit einer Spannungsquelle verbundenen Kontaktfläche gegenüber der Wandung des Behälters frei liegt. Ein bei aus leitendem Material, z. B. Metall bestehendem Aufnahmebehälter unerwünschter Kontakt zwischen den Kontaktflächen und der Wandung des Behälters kann im Rahmen der Erfindung auch dadurch ausgeschlossen werden, daß im Bewegungsbereich des Schwimmer die Wandinnenfläche des Behälters isoliert ist.

Um einen unter Umständen unerwünschten Kontakt des Schwimmers zur Wandung des Behälters zu verhindern und um weiter eine gegenüber den Kontaktflächen richtige Lage des .Schwimmers bei normalem Flüssigkeitsstand zu gewährleisten, kann es im Rahmen der Erfindung weiter von Vorteil sein, den Bewegungsbereich de, Schwimmers gegenüber den Kontaktflächen mittels einer flüssigkeitsdurchlässigen, wenigstens oberhalb der Kontaktelemente sich erstrekkenden Abdeckung zu begrenzen. Im Rahmen der Erfindung kann der Bewegungsbereich des Schwimmers gegenüber den Kontaktflächen aber auch durch eine Anhängeverbindung begrenzt werden, deren Länge geringer als der Abstand der Kontaktflächen zur Behälterwandung ist Eine solche Anhängeverbindung kann in einfacher Weise beispielsweise durch einen an einem der Kontaktelemente angebrachten Faden gebildet sein.

Eine verhältnismäßig große Ansprechgenauigkeit läßt sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung dadurch erreichen, daß die Kontaktelemente im oberen Bereich des mit gegenüber einer Horizontalebene geneigter Achse angeordneten Behälters vorgesehen sind.

Eine im Rahmen der Erfindung liegende, besonders einfache Ausgestaltungsform der Überwachungseinrichtung ist dadurch zu erreichen, daß bei isolierter Anordnung des Behälters und zumindest teilweise leitender innenfläche desselben eine Kontaktfläche durch einen Wandabschnitt des Behälters gebildet ist.

Soll die erfindungsgemäße Insassenschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit drehbarer Lenksäule Verwendung finden, wobei der Behälter in bekannter Weise an der Lenksäule angeordnet und zusammen mit dieser verdrehbar ist, so ist es zweckmäßig, wenn die Kontaktflächen in dem zur Lenkspindel koaxialen Behälter die Drehachse der Lenkspmdel konzentrisch umgeben. Mit Vorteil kann hierbei wenigstens eine der Kontaktflächen durch den Mantel eines kegelstumpfförmigen Kontaktelementes gebildet sein.

Bei gegenüber einer Horizontalebene geneigt liegender Achse der Lenksäule läßt sich eine besonders einfache Gesamtkonstruktion dadurch erzielen, daE eine der Kontaktflächen durch den Mantel eines zylindrischen Kontaktelementes gebildet ist. Sowohl einem derartigen Kontaktelement, wie auch einem kegelstumpfförmigen Kontaktelement kann mit Vorteil ein Kontaktelement zugeordnet sein, dessen Kontaktfolie durch eine Wandfläche eines scheibenförmigen, in einer zur Achse der Lenksäule senkrecht liegenden Ebene sich erstreckenden Kontaktelementes gebildet ist.

Ais Anzeigeeinrichtung kann in, Rahmen der Erfindung in einfachster Weise eine Signalleuchte dienen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematisierter Darstellung einen Ausschnitt aus der Fahrgastzelle eines Personenkraftwagens mit einer im Bereich vor einem Vordersitz des Fahrzeuges angeordneten Aufprallschutzvorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine weitere Ausführungsform einer Aufprallschutzvorrichtung gemäß Fig. 1, bei der abweichend von der Darstellung gemäß Fig. 1 jedoch die dem Fahrersitz zugeordnete Schutzvorrichtung dargestellt ist, die angrenze .id an das Lenkrad in die Lenksäule einbezogen ist und

Fig.3 eine weitere Ausführungsform einer Aufprallschutzvorrichtung gemäß F i g. 2.

In Fig. 1 ist in schematisierter Darstellung ein Ausschnitt aus der Fahrgastzelle 1 eines Personenkraftwagens dargestellt, in der sinem Vordersitz 2 im Bereich des Armaturenbrettes 3 eine Aufprallschutzvorrichtung 4 gemäß der Erfindung zugeordnet ist, die einen

Gassack 5 umfaßt, der hier nur in zusammengelegtem Zustand gezeigt ist und der bei Überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes des Kraftfahrzeuges mittels Druckgas aufgeblasen wird. Das erforderliche Druckgas wird bei Aktivierung eines Druckgaser- '> zeugers 6 entwickelt, der der Aufprallschutzvorrichtung 4 zugehört.

Der Druckgaserzeuger 6 umfaßt einen Behälter 7, der nahezu vollständig mit verflüssigtem Gas 8 gefüllt ist. Zur Aktivierung des Druckgaserzeugers 6 wird durch m einen Sensor 8', der das Überschreiten eines vorgegebenen Verzögeriingswertes des Kraftfahrzeuges registriert, eine innerhalb des Behälters 7 angeordneter Sprengsatz 9 gezündet, durch den die Umwandlung des Gases aus seinem flüssigen in seinen gasförmigen >'> Zustand erforderliche Wärme entwickelt wird. Der Sensor 8' ist mit dem Sprengsatz 9 elektrisch verbunden. Durch die bei der Zündung des Sprengsatzes 9 frei werdende warme wird das Gas nahezu schlagartig aus seinem flüssigen Zustand in seinen gasförmigen Zustand w überführt. Hierbei ergibt sich eine starke Volumenvergrößerung und ein erheblicher Druck, durch den oder durch hier nicht dargestellte Hilfseinrichtungen der Verschluß IO des Behälters 7 aufplatzt, so daß das entwickelte Druckgas den Gassack 5 zur Entfaltung ·?"> bringen kann.

Da zur F.ntfaltung bzw. zum Aufblasen des Gassackes auf einen vorgegebenen Mindestdruck eine gewisse Mindestgasmenge erforderlich ist, muß als Voraussetzung für die Funktionsfähigkeit, d. h. für die Betricbsberciischaft der Schutzvorrichtung 4 im Behälter 7 stets eine gewisse Mindestmenge an Flüssiggas 8 vorhanden sein. Das Vorhandensein dieser Mindestmenge wird durch die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung 11 registriert, die bei Unterschreiten eines entsprechen- i> den Mindestniveaus des Flüssiggases eine Anzeigeeinrichtung 12 auslost, d. h. im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Stromkreis schließt, in dem als Anzeigeeinrichtung 12 eine Signalleuchte vorgesehen ist.

Die Überwachungseinrichtung 11 wird im Ausfüh- -"' rungsbeispiel gemäß F i g. 1 durch zwei Kontaktelemente 13' bzw. 13" gebildet, die Kontaktflächen 14 aufweisen, welche einerseits mit einer Spannungsquelle 15 i'nd andererseits mit der als Anzeigeeinrichtung 12 dienenden Leuchte leitungsverbunden sind, wobei ⁴'> letztere an Masse geiegt ist. Bei Erreichen bzw. linierschreiten des Mindestniveaus 16 des Flüssiggases werden die Kontaktflächen 14 durch einen Schwimmer 17 mit leitender Oberfläche verbunden, der bei über dem Mindestniveau 16 liegendem Flüssigkeitsstand mit Abstand über c'jn Kontaktflächen 14 liegt und der sich beim Absenl-en des Flüssigkeitsstandes auf das Mindestniveau 16 zwischen die Kontaktflächen 14 der Kontaktelemente 13'und 13" legt.

Um einen Kontakt zwischen der mit der Spannungsquelle 15 verbundenen, dem Kontaktelement 13' zugeordneten Kontaktfläche 14 und dem Behälter über den Schwimmer zu verhindern, kann, was hier nicht weiter dargestellt ist, entweder das Kontaktelement 13' so angeordnet oder ausgebildet sein, daß eine gleichzeitige Berührung einer Wandfläche des Behälters und der entsprechenden Kontaktfläche 14 nicht möglich ist oder es kann beispielsweise auch die Wandung des hier schräg angeordneten Behälters 7 in dem oberen Behälterbereich, in dem die Kontaktelemente 13' und 13" angeordnet sind, iso'iert sein. Weitere im Rahmen der Erfindung liegende und hier nicht dargestellte Möglichkeiten zur Verhinderung eines derartigen unerwünschten Kontaktes und gleichzeitig auch zur Sicherung einer Lage des Schwimmers 17, die bei Abfallen des Flüssigkeitsslandes ein Absinken desselben zwischen die Kontaktflächen 14 gewährleistet, bestehen darin, beispielsweise eine wenigstens oberhalb der Kontaktelemente 13' und 13" sich erstreckende, flüssigkeitsdurchlässige Abdeckung vorzusehen oder aber den Schwimmer 17 über eine Anhängevorrichtung mit einem der Kontaktelemente 13' oder 13" zu verbinden.

In I-"i g. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer Insassenschutzvorrichtung gemäß der F.rfindung gezeigt, wobei die hier mit 4' bezeichnete Insassenschutzvorrichtung in die Abstützung des Lenkrades 18 einbezogen ist. Im einzelnen wird dies, wie gezeigt im wesentlichen dadurch erreicht, daß dem Lenkrad 18 in bekanntes Weise ein hohles Verformungsglied zugeordnet ist, das den Übergang vom Lenkrad 18 zur i.enkspinuei 20 biiuei. Das iioliie Venortiuirigsgiicu bildet in diesem Fall den Behälter für das wiederum mit 8 bezeichnete Flüssiggas, von dem über einen Verschluß 21 ein im Nabenbereich des Lenkrades 18 vorgesehener Hohlraum 22 abgetrennt ist. in dem der Luftsack 5 verstaut ist. Infolge seiner Verbindung zum Lenkrad 18 ist der Behälter um die Achse 23 der Lenkspindel 20 bei Drehung des Lenkrades 18 drehbar.

Die im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 insgesamt mit 2.· bezeichnete Überwachungseinrichtung wird bei dieser Ausführungsform durch zwei gleichachsig zur Drehachse 23 des Lenkrades 18 bzw. der Lenkspinde! 20 liegende und diese konzentrisch umgebende Kontaktflächen 25 gebildet. Als Kontaktfläche 25 dient im Ausführungsbeispiel einerseits die Wandfläche eines scheibenförmigen, senkrecht zur Drehachse der Lenkspindel 20 stehenden Kontaktelementes 26 und andererseits die Mantelfläche eines wiederum konzentrisch zur Lenkspinde'achse 20 liegenden kegelsturnpfförmigen Kontaktelementes 27. Die beiden Kontaktölemente 26, 27 sind so einander zugeordnet, daß der Schwimmer 17 bei Absinken des Flüssiggasstandes unter ein vorgegebenes, hier bei 28 angedeutetes Mindestniveau eine Brücke zwischen den beiden Kontaktflächen 23 bildet, die im übrigen, was hier nicht weiter dargestellt ist, wie in F i g. I in einem Stromkreis angeordnet sind, der durch den Schwimmer 17 zu schließen ist. Auch bei einer derartigen Ausfüinungi· form können mit Vorteil wiederum den Bewegungsbereich des Schwimmers 17 in bezug auf die Kontaktflächen 25 begrenzende F.inrichtungen vorgesehen werden. was jedoch nicht weiter dargestellt ist.

Die in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der der F i g. 2 lediglich in der Ausgestaltung des hier mit 29 bezeichneten Überwachungssystems, das bei gleichem Grundaufbau anstelle des in F i g. 2 verwendeten kegelstumpfförmigen Kontaktelementes 27 ein gleich angeordnetes, nun aber zylindrisch ausgebildetes Kontaktelement 30 aufweist Die Umfangswandfläche des beispielsweise durch einen Rohrabschnitt gebildeten Kontaktelementes 30 stellt wiederum eine der Kontaktflächen, die hier wie in F i g. 2 mit 25 bezeichnet sind, dar. Für die Anlage des Schwimmers 17 an den beiden Kontaktflächen 25 bei Absinken des Flüssiggasstandes unter ein vorgegebenes Mindestniveau 31 ist bei dieser Ausführungsform Voraussetzung, daß die Lenkspindelachse 23 gegenüber einer Horizontalebene geneigt verläuft und daß, bezogen auf die Neigung, das scheibenförmige Kontaktelement 26 in Achsrichtung unterhalb des zylindrischen

Kontaktelementes .10 liegt. Die in I" i g. 2 dargestellte Ausführiingsform kann aufgrund der Neigung der Kontaktflächen 25 gegeneinander hingegen ohne weiteres auch dann Verwendung finden, wenn die Lenkspindelachse 23 horizontal verläuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufprall-Schutzvorrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Gassack, der bei Oberschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes des Fahrzeuges mittels eines Druckgases aufblasbar ist, das aus verflüssigtem Gas in einem Druckgaserzeuger entwickelt wird, der einen Behälter für das verflüssigte Gas aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (7) ein Schwimmer (17) mit elektrisch leitender Oberfläche angeordnet ist, dem voneinander getrennte Kontaktflächen (14) zugeordnet sind, die, bezogen auf den Flüssigkeitsstand, wenigstens in ihrem oberen Bereich nach unten aufeinander zu verlaufen und die so angeordnet sind, daß der Schwimmer (17) bei unterhalb eines vorgegebenen Mindestniveaus (16) des elektrisch nicht leitfähigen, verflüssigten Gases (8) liegendem Flüssigkeitsstand an den Kontaktflächen (14) anliegt und einen Stromkreis schließt, ivi dem eine Anzeige- und/oder Kontrolleinrichtung (12) liegt.

2. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegeneinander geneigten Kontaktflächen (14) einander gegenüberliegende Begrenzungsflächen eines Auffangraumes für den Schwimmer (17) bilden.

3. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (14) an gegenüber der Wandung des Behälters (7) isoliert ι. -.geordneten Kontaktelementen (13' und 13") vorgesehen sind-

4. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß 'Me Kontaktelemente (13' und 13") schräg zueinander angeordnet sind.

5. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 3 ode/ 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (13' und 13") so angeordnet und/oder ausgestaltet sind, daß der Schwimmer (17) bei Anlage an der mit einer Spannungsquelle (15) verbundenen Kontaktfläche (14) gegenüber der Wandung des Behälters (7) frei liegt.

6. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsbereich des Schwimmers (17) die Wandfläche des Behälters (7) isoliert ist.

7. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsbereich des Schwimmers (17) gegenüber den Kontaktflächen (14) mittels einer flüssigkeitsdurchlässigen, wenigstens oberhalb der Kontaktelemente (13' und 13") sich erstreckenden Abdeckung begrenzt ist.

8. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (17) in seinem Bewegungsbereich gegenüber den Kontaktflächen (14) durch eine Anhängeverbindung begrenzt ist, deren Länge geringer als der Abstand wenigstens einer der Kontaktflächen (14) zur Wandung des Behälters (7) ist.

9. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anhängeverbindung durch einen an einem der Kontaktelemente (13'bzw. 13") angebrachten Faden gebildet ist.

10. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich-

net, daß die Kontaktelemente (13' und 13") im oberen Bereich des mit gegenüber einer Horizontalebene geneigter Achse angeordneten Behälters (7) vorgesehen sind.

11. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktfläche durch einen Wandabschnitt des Behälters (7) bei zumindest teilweise leitender Innenfläche und isolierter Anordnung desselben gebildet ist

12. Aufprall-Schutzvorrichtung für Kraftfahrzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug eine drehbar Lenkspindel aufweist und der Behälter an der Lenkspindel angeordnet und zusammen mit dieser verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (25) in dem zur Lenkspindel (20) koaxialen Behälter (19) die Drehachse (23) der Lenkspindel (20) konzentrisch umgeben.

13. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Kontaktflächen (25) durch den Mantel eines kegelstumpfförmigen Kontaktelementes (27) gebildet ist.

H.Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Lenkspindel eine gegenüber einer Horizontalebene geneigt liegend"; Drehachse aufweist, dadurcn gekennzeichnet, daß eine der Kontaktflächen (25) durch den Mantel eines zylindrischen Kontaktelementes (30) gebildet ist.

15. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktfläche (25) durch eine Wandfläche eines scheibenförmigen, in einer zur Achse (23) der Lenkspindel senkrecht liegenden Ebene sich erstrekkenden Kontaktelementes (26) gebildet ist.

16. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeeinrichtung (12) ein Signalleuchte vorgesehen ist.