DE2114535B2

DE2114535B2 - Aufprall-Schutzvorrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2114535B2
Application number: DE2114535A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich 7050 Waiblingen Kuhn; Gerhard 7000 Stuttgart Schiesterl
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1971-03-25
Filing date: 1971-03-25
Publication date: 1979-09-27
Also published as: DE2114535C3; DE2114535A1; US3781788A

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 zumindest 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 od. dgl. eine Überwachung dahingehend stattfinden, daß stets eine ausreichend große Flüssiggasmenge vorhanden ist.

Von diesen Überlegungen ausgehend liegt der Erfindung di·; 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 dieses bei einer Aufprall-Schutzvorrichtung der eingangs genannten Art dadruch erreicht, daß im Behälter wenigstens eine Elektrode vorgesehen ist, die bezogen auf ein vorgegebenes Mindestniveau im Behälter gegenüber dem elektrisch leitfähigen verflüssigten Gas lediglich oberhalb dieses Mindestniveaus leitend ist und die über das verflüssigte Gas bei über das * jndestniveau gefülltem Behälter in leitender Verbindung mit einem Anschlußelement steht, das mit einem Schaltelement leitungsverbunden ist, über das bei Unterbrechung dieses Stromkreises ein weiterer Stromkreis schließbar ist, der eine Anzeige- und/oder Kontrolleinrichtung enthält.

Durch diese Ausgestaltung wird eine einfache und funktionssichere Überwachungseinrichtung geschaffen, über die dem Fahrzeugbenutzer nicht nur ein Ausfallen der Insassenschutzvorrichtung signalisiert werden kann, sondern gegebenenfalls auch Steuerelemente geschaltet werden können, die eine Unterbrechung des Fahrbetriebes zur Behebung des Schadens erzwingen.

Für elektrisch nicht leitende Flüssigkeiten, wie Kraftstoffe, sind Flüssigkeitsstands-Anzeigevorrichtungen an sich bekannt. Solche bekannten Anzeigevorrichtungen finden für die elektrische Tankinhaltsmessung bei Kraftfahrzeugen Verwendung (DE-AS 16 55 517),

wobei mittels eines Meßschwimir.ers gearbeitet wird, dem eine Kontaktbrücke zugeordnet ist, über die die Schleifendrähte eines Gebers in der jeweiligen Niveauhöhe des Kraftstoffes kurzgeschlossen sind. Für elektrisch leitende Flüssigkeiten sind derartige Anzeigevorrichtungen nicht geeignet

!n Abhängigkeit von der Anordnung und der Ausgestaltung des Behälters kann es sich als zweckmäßig erweisen, die Elektrode von der Unterseite des Behälters ausgebend anzuordnen und in ihrem zwischen der Unterseite des Behälters und dem vorgegebenen Mindestniveau des verflüssigten Gases liegenden Bereich isoliert auszubilden. Eine weitere im Rahmen der Erfindung liegende Anordnungsmöglichkeit für die Elektrode besteht darin, diese oberhalb des vorgegebenen Mindestniveaus von der Oberseite des Behälters ausgehend anzuordnen, um Fehlanzeigen des Überwachungjsystemes, wie sie sonst bei Mängeln in der Isolierung der Elektrode auftreten können, auszuschließen. Diesbezüglich kann es sich auch als zweckmäßig erweisen, den Behälter selbst aus elektrisch nicht leitendem Material herzustellen, um eine Strombrücke zwischen der Elektrode und dem Anschlußelement unabhängig vom Flüssigkeitsstand unmöglich zu machen. Diese Maßnahme ist allerding nicht Gegenstand des Schutzbegehrens.

Um bei Behältern, die vielseitig verwendet wer Jen sollen und deshalb für einen speziellen Anwendungslall gegebenenfalls zu groß bemessen sind und daher ein verhältnismäßig tief liegendes Mindestniveau aufweisen, Fehlanzeigen durch Bewegungen des verflüssigten Gases im Behälter auszuschließen, kann es sich als zweckmäßig erweisen, daß zumindest ein Teil des gegenüber dem verflüssigten Gas leitenden Abschnittes der Elektrode sich parallel zur Flüssigkeitsstandsebene erstreckt.

In Ausgestaltung der Erfindung kann das Anschlußelement durch eine zweite Elektrode gebildet sein. Ein einfacher Gesamtaufbau ist dadurch erreichbar, daß die das Anschlußelement bildende zweite Elektrode entsprechend der ersten Elektrode ausgebildet und angeordnet ist. Im Gegensatz zur ersten Elektrode kann die zweite Elektrode im Rahmen der Erfindung mit ihrem gegenüber dem verflüssigten Gas leitenden Abschnitt aber zumindest teilweise unterhalb des Mindestniveaus angeordnet sein.

Besteht der Behälter aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Metall, und ist er außenseitig isoliert, so ist es weiterhin möglich, als Anschlußelement die Behälterwand und einen an dieser vorgesehenen Anschlußkontakt zu verwenden, so daß sich eine gesonderte Elektrode für das Anschlußelement erübrigt.

Im Rahmen der Erfindung kann als Schaltelement ein Ruhekontaktrelais vorgesehen sein, das bei Unterbrechung des ersten Stromkreises abfällt. Der Ersatz des Ruhekontaktrelais durch eine entsprechende Transistorschaltung ist im Rahmen der Erfindung selbstverständlich möglich.

Soll die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung, bei der als Anzeigeinstrument eine in üblicher < Weise im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnete Lampe dienen kann, für eine lnsassenschutzvorrichtung verwendet werden, bei der das im Aufnahmebehälter vorgesehene verflüssigte Gas an sich nicht leitend ist, so wird diesem Gas im Rahmen der ι Erfindung ein die elektrische Leitfähigkeit bewirkender Zusatz zugefügt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert wobei in einer Schemadarstellung ein Ausschnitt aus der Zelle eines Kraftfahrzeugs gezeigt wird, das frontseitig, z. B. vor dem Beifahrersitz mit einer Insassenschutzvorrichtung

■ gemäß der Erfindung versehen ist

In der Zeichnung ist mit 1 die nur teilweise und schematisiert dargestellte Fahrgastzelle eines Personenkraftwagens bezeichnet, die für die Fahrzeuginsassen mit Schutzeinrichtungen versehen ist, von denen hier nur die dem Beifahrersitz 2 zugeordnete Schutzeinrichtung gezeigt ist

Die dargestellte und dem Beifahrersitz 2 zugeordnete Aufprallschutzvorrichtung umfaßt einen hier in seiner zusammengefalteten Ruhelage dargestellten Gassack 3, dem ein Druckgaserzeuger 4 zugeordnet ist der durch ein lediglich angedeutetes Sensorsystem 5 bei Überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes des Fahrzeugs aktivierbar ist und bei Aktivierung den Gassack 3 aufbläst

Der Druckgaserzeuger 4 umfaßt im Ausführungsbeispiel einen Behälter 6, der zumindest größtenteils mit verflüssigtem Gas 7 gefüllt ist und in dem ein Sprengsatz 8 angeordnet ist, der bei Überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes für das Fahrzeug über den Sensor 5 gezündet wird und dabei dem im Behälter 6 befindlichen verflüssigten Gas 7 die zur Überführung desselben aus seinem flüssigen in seinen gasförmigen Zustand notwendige Wärme zuführt Dadurch, daß bei Umwandlung des Gases aus seinem flüssigen Zustand in seinen gasförmigen Zustand eine erhebliche Volumenvergrößerung eintritt, steht das entwickelte Gas unter erheblichem Druck. Aufgrund dieses Druckes oder auch durch sonstige, hier nicht dargestellte Einrichtungen wird ein im Übergang vom Behälter 6 zum Gassack 3, der mit dem Behälter 6 verbunden ist, liegender Verschluß 9 aufgesprengt, so daß das Druckgas in den Gassack einströmen und diesen zur Entfaltung bringen kann.

Die Entwicklung einer zum Aufblasen des Gassackes auf einen vorgegebenen Mindestdruck erforderlichen Druckgasmenge und damit auch die Betriebsbereitschaft der Aufprallschutzvorrichtung ist u. a. davon abhängig, daß in dem geschlossenen Behälter stets eine ausreichende Menge verflüssigten Gases vorhanden ist. Um nun das Vorhandensein einer entsprechenden Mindestmenge an verflüssigtem Gas überwachen zu können und eventuelle Undichtheiten des Behälters 6 anzuzeigen, ist diesem eine Überwachungseinrichtung zugeordnet, die im Ausführungsbeispiel zwei in den Behälter 6 hineinragende Elektroden 10 und 11 umfaßt. Die Elektroden 10 und 11 sind im Behälter 6 mit Abstand zueinander angeordnet und stehen über das verflüssigte Gas, sofern dieses einen über einem vorgegebenen Mindestniveau 12 liegenden Flüssigkeitsstand aufweist, in elektrisch leitender Verbindung. Voraussetzung hierfür ist natürlich, daß das verflüssigte Gas entweder schon als solches elektrisch leitfähig ist oder aber durch Zusätze elektrisch leitfähig gemacht worden ist.

Die Überwachung des Mindestniveaus 12 und damit der Einsatzbereitschaft der Schutzvorrichtung wird dadurch erreicht, daß zumindest eine der Elektroden, im AusfühK.ngsbeispiel die Elektrode 10, mit dem im Behälter 6 befindlichen verflüssigten Gas lediglich dann in leitender Verbindung steht, wenn das verflüssigte Gas einen über dem Mindestniveau 12 liegenden Flüssigkeitsstand aufweist. Hierzu weist die von der Behälterunterseite ausgehende Elektrode 10 im Bereich

zwischen der Behälterunterseite und dem Mindestniveau 12 eine Isolierung auf und liegt lediglich in ihrem über das Mindestniveau hinausragenden Bereich frei, so daß bei Absinken des Flüssigkeitsstandes unter das Mindestniveau 12 die Elektrode 10 in keiner leitenden. Verbindung zum verflüssigten Gas mehr steht. Da bei dieser Anordnung ein Stromfluß zwischen den beiden Elektroden 10 und U nach Absinken des verflüssigten Gases 7 unter das Mindestniveau 12 ausgeschlossen ist, kann die Elektrode 11 eine Anordnung aufweisen, bei der eine leitende Verbindung zwischen ihr als Anschlußelement und dem verflüssigten Gas auch noch besteht, wenn das verflüssigte Gas unter das Mindestniveau abgesunken ist. Hierdurch ist es möglich, bei einer Anordnung der Elektroden 10 und U auf unterschiedlicher, wie dies im Ausführungsbeispiel dargestellt ist, oder auch gleicher Höhe diese gleich auszubilden.

Sinkt bei einer Anordnung der Elektroden 10 und 11 wie bei der hier dargestellten das verflüssigte Gas unter das Niveau 12, also unter das obere Ende der Isolierung der Elektrode 10 ab, so wird der Stromfluß zwischen den Elektroden 10 und 11, von denen die Elektrode 10 mit einer Spannungsquelle 13 leitungsverbunden ist, unterbrochen. Hierdurch fällt die Stromversorgung für ein

.»ο

mit der Elektrode 11 leitungsverbundenes Schaltelement 14 aus, das hier durch ein Ruhekontaktrelais dargestellt ist. Durch den Abfall des Ruhekontaktrelais 14 wird ein weiterer Stromkreis geschlossen, in dem eine Anzeige- und/oder Kontrolleinrichtung liegt, die im Ausführungsbeispiel durch eine Lampe 15 gebildet ist, welche in dem vor dem Fahrersitz 2 liegenden Bereich des hier nur angedeuteten Armaturenbrettes 16 angeordnet ist. Der weitere Stromkreis, der als Anzeigeinstrument die Lampe 15 enthält, ist an eine Spannungsquelle 17 angeschlossen, die ebenso wie die Spannungsquelle 13 beispielsweise durch die hier nicht dargestellte Batterie des Fahrzeugs gebildet sein kann. Selbstverständlich können die Spannungsquellen 17 und 13 aber auch voneinander unabhängig sein.

Um bei dem vorgegebenen Überwachungssystem einen Kurzschluß durch Masseanschluß des Behälters 6 auszuschließen, kann der Behälter 6 entweder insgesamt aus elektrisch nicht leitfähigem Material bestehen oder aber eine isolierende Auskleidung aufweisen, die beispielsweise durch eine Blase aus nicht leitfähigem Material, wie Kunststoff oder Gummi bestehen kann, die innerhalb des Aufnahmebehälters liegt und in der die Elektroden 10 und 11 flüssigkeitsdicht angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufprall-Schutzvorrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit wenigstens einem Gassack, der bei Überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes des Fahrzeugs mittels eines Druckgases aufblasbar ist, das aus verflüssigtem Gas in einem Druckgaserzeuger entwickelt wird, der zumindest einen Behälter für das verflüssigte Gas aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (6) wenigstens eine Elektrode (10) vorgesehen ist, die bezogen auf ein vorgegebenes Mindestniveau (12) im Behälter (6), gegenüber dem elektrisch leitfähigen verflüssigten Gas (7) lediglich oberhalb dieses Mindestniveaus (12) leitend ist und die über das verflüssigte Gas (7) bei über das Mindestniveau (12) gefülltem Behäiter (6) in leitender Verbindung mit einem Anschlußelement (11) steht, das mit einem Schaltelement (14) leitungsverbunden ist, über das bei Unterbrechung dieses Stromkreises ein weiterer Stromkreis schließbar ist, der eine Anzeige- und/oder Kontrolleinrichtung (15) enthält.

2. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (10) von der Unterseite des Behälters (6) ausgeht und in ihrem zwischen der Unterseite des Behälters (6) und dem vorgegebenen Mindestniveau (12) des verflüssigten Gases liegenden Bereich isoliert ist.

3. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (10) oberhalb des vorgegebenen Mindestniveaus des verflüssigten Gases von der Oberseite des Behälters ausgehend angeordnet ist.

4. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des gegenüber dem verflüssigten Gas leitenden Abschnittes der Elektrode sich parallel zur FlUssigkeitsstandsebene erstreckt.

5. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (11) durch eine zweite Elektrode gebildet ist.

6. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das Anschlußelement (11) bildende zweite Elektrode entsprechend der ersten Elektrode (10) ausgebildet und angeordnet ist.

7. Aufprall-Schutzvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Anschlußelement (11) bildende zweite Elektrode mit ihrem gegenüber dem verflüssigten Gas (7) leitenden Abschnitt zumindest teilweise unterhalb des Mindestniveaus (12) angeordnet ist.

8. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (10 und U) nebeneinander liegend angeordnet sind.

9. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei außenseitig isoliertem und aus einem leitfähigen Material, insbesondere Metall bestehendem Behälter (6) als Anschlußelement die Behälterwand und ein an dieser angebrachter Anschlußkontakt vorgesehen sind.

10. Aufprall-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltelement (14) ein Ruhekontaktrelais bzw. eine Transistorschaltung vorgesehen ist, das bzw. die bei Unterbrechung des ersten Stromkreises abfällt

11. Aufprali-Schutzvorrichtuog nach einem der • vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigeinstrument (15) eine Lampe vorgesehen ist.

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

'" net, daß das verflüssigte Gas mit einem die elektrische Leitfähigkeit bewirkenden Zusatz versehen ist.