DE2114475C3 - Aufprall-Schutzvorrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Aufprall-Schutzvorrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Gassack, der bei Überschreiten eines vorgegebenen Vcrzögerungswcr-

vt tes des Fahrzeuges mittels eines Druckgases aufblasbar ist. das aus verflüssigtem Gas in einem Druckgascr/euger entwickelt wird, der einen Behälter für das verflüssigte Gas aufweist.

Aufprall-Schutzvorrichtungen dieser Art sind beispielswcise aus der CH-PS 4 45 318 bekannt, wobei das Druckgas gegebenenfalls auch aus einem verflüssigten Gas entwickelt wird, lsi 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 >o leitender Oberfläche angeordnet ist, dem voneinander getrennte Kontaktflächen zugeordnet sind, die, bezogen auf den Flüssigkeitsstand, wenigstens in ihrem oberen Bereich nach unten aufeinander zu verlaufen u,id die so angeordnet sind, daß der Schwimmer bei unterhalb ji 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 Fahrzeugbenuizer ein Ausfallen der Insassenschutzvorrichlung nicht nur anzeigt bzw. signalisiert, sondern gegebenenfalls auch Steuerelemente schaltet, ji 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, wenn 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 Begrcn- r. zungsflächen eines Auffangraumes für den Schwimmer bilden.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung können die Kontaktflächen an gegenüber der Wandung des Behälters isoliert angeordneten und schräg zueinan- -,0 der stehenden Kontaktelementcn 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. F.in bei aus γ, 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 Bewegungsbercich des Schwimmer die μ 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 des Schwimmers gegenüber den Kontaktflächen mittels einer flüssigkeitsdurchlSssigen, 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 ei"·; Kontakt fläche durch einen Wandabschniti des Behälters rebüdet ist.

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

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

Als Anzeigeeinrichtung kann im Rahmen der Erfindung in einfachster Weise eine Signalleuchte dienen.

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

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

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Aufprallschutzvorrichtung pp.mäß Fig. 1, bei der abweichend von der Darstellung gemäß Fig. 1 jedoch die dem Fahrersitz zugeordnete Schutzvorrichtung dargestellt ist, die angrenzend an das Lenkrad in die Lenksäule einbezogen ist und

F i g. 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 einem 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 Druckgaserzeugers 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 einen Sensor 8', der das Überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes 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 Wärme wird das Gas nahezu schlagartig aus seinem flüssigen Zustand in seinen gasförmigen Zustand überführt. Hierbei ergibt sich eine starke Volumenvergrößerung und ein erheblicher Druck, durch den oder durch hier nicht dargestellte Hilfseinrichtungen der Verschluß 10 des Behälters 7 aufplatzt, so daß das entwickelte Druckgas den Gassack 5 zur Entfaltung bringen kann.

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

Die Überwachungseinrichtung Il wird im .'mmuIirungsbeispiel gemäß Fig. 1 durch zwei Kontaktelemcnte 13' bzw. 13" gebildet, die Kontaktflächen 14 aufweinen, wciciit· cmci sens mn einer Spannuiigsqueiii: 15 und andererseits mit der als Anzeigeeinrichtung 12 dienenden Leuchte leitungsverbunden sind, wobei letztere an Masse gelegt ist. Bei Erreichen bzw. Unterschreiten 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 den Kontaktflächen 14 liegt und der sich beim Absenken des r'lüssigkeitsstandes 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, isoliert sein. Weitere im Rahmen der Erfindung liegende und hier nicht dargestellte Möglichkeiten zur Verhinderung eines derartigen unerwünschten Kontaktes und gleichzeitig auch zu Sicherung einer Lage des Schwimmers 17, die be Abfallen des Flüssigkeitsstandes ein Absinken desselbet zwischen die Kontaktflächen 14 gewährleistet, besteher

^r· darin, beispielsweise eine wenigstens oberhalb de Kontaktelemente 13' und 13" sich erstreckende flüssigkeitsdurchlässige Abdeckung vorzusehen ode aber den Schwimmer 17 über eine Anhängevorrichtunj mit einem der Kontaktelemente 13' oder 13" zt

in verbinden.

In Fig.2 ist eine weitere Ausführungsform eine Insassenschutzvorrichtung gemäß der Erfindung gc zeigt, wobei die hier mit 4' bezeichnete Insassenschutz vorrichtung in die Abstützung des Lenkrades Il

υ einbezogen ist. Im einzelnen wird dies, wie gezeigt in wesentlichen dadurch erreicht, daß dem Lenkrad 18 it bekanntes Weise ein hohles Verformungsglicd ztigeord net ist. das den Übergang vom Lenkrad 18 zu Lenkspindel 20 bildet. Das hohle Vcrformungsgliet

M bildet in diesem Fall den Behälter für das wiederum mi 8 bezeichnete Flüssiggas, von dem über einen Vcrschlul 21 ein im Nabcnbercich des Lenkrades 18 vorgesehene Hohlraum 22 abgetrennt ist. in dem der Luftsack ' verstaut ist. Infolge seiner Verbindung zum Lenkrad 11

'"· ist der Behälter um die Achse 23 der Lcnkspindel 20 be Drehung des Lenkrades 18 drehbar.

Die in' Ausführungsbeispie! gemäß Fig. 2 insgcsam mit 24 bezeichnete Überwachungseinrichtung wird be dieser Ausführuiigsform durch zwei gleichachsig zu

>" Drehachse 23 des Lenkrades 18 bzw. der l.enkspindel 21 liegende und diese konzentrisch umgebende Kontakt flächen 25 gebildet. Als Kontaktfläche 25 dient in Ausführungsbeispiel einerseits die Wandfläche eine scheibenförmigen, senkrecht zur Drehachse der Lenk

!"' spindel 20 stehenden Kontaktclcmcntcs 26 um andererseits die Mantelfläche eines wiederum konzen trisch zur Lenkspindelachse 20 liegenden kegelstumpf förmigcn Kontaktclcmentes 27. Die beiden Kontaktele mente 26, 27 sind so einander zugeordnet, daß de Schwimmer 17 bei Absinken des Flüssiggasstande unter ein vorgegebenes, hier bei 28 angedeutete Mindestniveau eine Brücke zwischen den bcidet KuüldkllidCMCM 23 UIlUCt. UIC lilt UUI I^LIt, HÜS 11 IC I I I IC 11 weiter dargestellt ist. wie in F i g. I in einem Stromkrci

■^ angeordnet sind, der durch den Schwimmer 17 zi schließen ist. Auch bei einer derartigen Ausführungs form können mit Vorteil wiederum den Bewegungsbe reich des Schwimmers 17 in bezug auf die Konlaktflä chen 25 begrenzende Einrichtungen vorgesehen wer

v> den, was jedoch nicht weiter dargestellt ist.

Die in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsf^rn unterscheidet sich von der der Fig. 2 lediglich in de Ausgestaltung des hier mit 29 bezeichneten Überwa chungssystems. das bei gleichem Grundaufbau anstelli des in F i g. 2 verwendeten kegelstumpfförmigen Kon taktelementes 27 ein gleich angeordnetes, nun abe zylindrisch ausgebildetes Kontaktelement 30 aufweist Die Umfangswandfläche des beispielsweise durch einet Rohrabschnitt gebildeten Kontaktelementes 30 stell

fco wiederum eine der Kontaktflächen, die hier wie ii Fi g. 2 mit 25 bezeichnet sind, dar. Für die Anlage de Schwimmers 17 an den beiden Kontaktflächen 25 be Absinken des Flüssiggasstandes unter ein vorgegebene Mindestniveau 31 ist bei dieser Ausführungsforn Voraussetzung, daß die Lenkspindelachse 23 gegenübe einer Horizontaleberee geneigt verläuft und daC bezogen auf die Neigung, das scheibenförmige Kontakt element 26 in Achsrichtung unterhalb des zylindrische!

Koniaktelementes 30 liegt. Die in F i g. 2 dargestellte Aiisführungsform 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 (16)

Patentansprüche;

1. 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, 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, in dem eine Anzeige- und/oder Kontrolleinrichtung (12) liegt.

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

3. Aufprali-Schutzvorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (14) an gegenüber der Wandung des Behälters (7) isoliert angeordneten Kontaktelemcnten (13' und 13") vorgesehen sind.

4. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemcnte (13' und 13") schräg zueinander a^; ,eordnct sind.

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

6. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß im Bewcgungsbercich 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 Ac!;se 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 drehbare 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.

14. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Lenkspindel eine gegenüber einer Horizontalebene geneigt liegende Drehachse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kontaktflächen (25) durch den Mantel eines zylindrischen Kontaktclementes (30)gebildet ist.

15. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bft. 14. dadurch gekennzeichnet, daß eine Kontaktflächc (25) durch eine Wandflächc eines scheibenförmigen, in einer zur Achse (23) der Lcnkspindcl senkrecht liegenden Ebene sich ersirckkcndcn Kontaktclcmcntcs (26) gebildet ist.

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