DE2122704A1 - Insassen-Zurückhaltesystem mit aufblasbarem Kissen - Google Patents

Description

DR. MOLLER-BORE DlPL-PHYS. DR. MANITZ DlPL-CHEM. DR. DEUFEL

DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW 2122704

PATENTANWÄLTE

München, den ft MAI Wi KL/B - G 2138

MOTOES CCEPOEATIOIi.' Detroit, Michigan, U.S.A.

Insassen-Zurückhaltesystem mit aufblasbarem Kissen

Die .Erfindung betrifft ein Zurückhalte syst em mit aufblasbarem Kissen, das insbesondere zur Anwendung in Motorfahrzeugen gedacht ist, mit einer Druckfluidquelle, einer Fühler- und Triggereinrichtung und einem aufblasbarem Kissen.

Zurückhaltesysteme mit aufblasbaren Kissen sind bekannt und umfassen im allgemeinen eine Druckfluidquelle, -wie ein mit Membran abgedichtetes Druckgefäß, ein das Gefäß mit einem Diffusorrohr verbindendes Verzweigungsrohr, einen Fühler zur Steuerung des Brechens der Membran und einen an dem Fahrzeug um das Diffusorrohr für ein Aufblasen durch das freigegebene Druckfluid und ein nachfolgendes Aufprallen eines sitzenden Insassen angebrachtes Kissen enthalten.

109848/1337

Dr. MOIUr-Bor« Or. Manifz · Or. Deufel · Dipl.-!ng. Finittrwald Dipl.-Ing. Grflmkow Brauntdiwug, Am Bürgarpork 8 8 MOndran 22, Robwt-Kodi-Strafi· 1 7 Stuttgart - lad Canmtatt T.Won (0531) 738 87 T.l.fon (Οβίΐ) »3i«, T.l«. 32JO5O mbpat MaHcWr₀(WS, T.Won (071Ij »7241 Bonk: Z.ntralkan* Bay«·. Volksbanktn, M0nch«n, Kto.-Nr. 9βΜ Pottidiadi: MOndwn 9S4K

212270A

Venn der Insasse auf das aufgeblasene Kissen aufprallt, wird der Innendruck des Kissens erhöht. Sa das Kissen normalerweise aus einer im wesentl liehen undurchlässigen Ware besteht, wird durch die Druckerhöhung das Abprallen des Insassens von dem Kissen gesteigert, bis dieser Druck entspannt wird.

Uberlicherweise sind siehe aufblasbare Kissen mit verschiedenen Typen von sog. "Ausblasstellen" vorgesehen, die geschwächte Bereiche in der Wand des Kissens sind, die sich öffnen, um ein Entweichen des Druckfluids entweder auf das Aufblasen des Kissens hin oder auf den Insassenaufprall auf das Kissen hin zu gestatten· Andere Typen von kontinuierlichen Ablaßanordnungen sind ebenfalls vorgeschlagen worden.

Ein Hauptnachteil solcher kontinuierlicher Ablaßanordnungen besteht darin, daß das Fluid kontinuierlich entweicht, selbst nachdem der Insasse von dem Kissen abprallt, wodurch das Kissen in einem vorbestimmten Zeitintervall entlüftet wird.

Sollte der Insasse wieder auf das Kissen aufprallen, hat dieses wenig oder forthin keinen Wert, als eine Insassen-Zurückhalteeinrichtung mehr, da das fluid in dem Kissen entweder im wesentlichen oder vollständig in die Ungebungs-AtmoSphäre abgelassen ist.

Zur lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein Teil des aufblasbaren Kissens aus einer halbelastischen gewebten Ware mit einer Kette relativ nicht-elastischer Fäden und einem Schuss relativ elastischer Fäden besteht,daß der Teil in wiijgamer Veise nicht porös ist, wenn das Kissen durch das Druckfluid aufge-

- 2 109848/1337

blasen ist, und das dessen Porosität mit einer vorbestimmten Bate zunimmt, die direkt proportional zu dem Druckanstieg ist, der in dem aufgeblasenen Kissen erzeugt wird, wenn das Kissen einem Aufprall durch einen Insassen des Fahrzeuges unterworfen ist.

Das erfindungsgemäße Zurückhaltesystem mit aufblasbarem Kissen unterscheidet sich von Zurückhalte systemen dieser Art dadurch, daß die Druckentspannung aus dem Inneren des Kissens eine Funktion der auf das Kissen durch den Insassenaufprall ausgeübten Kraft ist und daß das Fluid in dem Kissen nur während dem Zeitintervall, während dem der Insasse auf das Kissen aufprallt, entweichen oder austreten kann« Somit hört, sobald der Insasse von dem Kissen zurückprallt, das Entweichen oder Ablassen des Druckfluids auf. Sas Elisen bleibt Infolgedessen zumindest teilweise aufgeblasen-, so daß es in dem Fall eines zweiten Aufpralls auf das Kissen durch den Insassen in Funktion ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eines der Seitenwandteile des Kissens mit einer Fläche aus streckbarer Ware oder halbelastischem Material vorgesehen. Die Abmessung der Fläche hängt von der gewünschten Ablaßrate-ab und in bestimmten Fällen können zusätzliche Flächen oder das gesamte Kissen aus einer solchen streckbaren Ware bestehen. Die Ware kann entweder in zwei Eichtungen oder in vier Eichtungen streckbar bzw. dehnbar sein. Jedoch ist eine in zwei Eichtungen streckbare Ware bevorzugt, da sie das Anschwellen des Kissens an den Flächen der streckbaren Ware auf ein Minimum herabsetzt.

Wenn das erfindungsgemäße Zurückhaltesystem mit aufblasbarem Kissen betätigt bzw. entfaltet wird, befindet sich das Innere des Kissens auf einem im wesentlichen gleichförmigen

109848/1337

vorbestimmten Druckpegel wie 2 atü (2 p.s.i.g.). Bei diesem Pegel ist das Kissen im wesentlichen insofern nicht porös als kein Druckfluid frei aus dem Inneren des Kissens entweichen oder austreten kann.

Bei Aufprall des Insassens auf das Kissen steigt der Druckpegel in dem Kissen über den vorbestimmten Pegel an auf einen höheren Pegel wie 10 atü (10 p.s.i.g.). Wenn der Druckpegel über den anfänglichen vorbestimmten Druckpegel ansteigt, beginnt sich die streckbare !"lache des Kissens zu strecken bzw. zu dehnen und wird porös. Da das Strecken der fläche und infolgedessen deren Porosität proportional- zu dem Innendruckanstieg ist und dieser seinerseits eine Funktion der durch den Insassen auf das Kissen ausgeübten Kraft ist, ist die Pluidleckagerate oder Ablaßrate eine Funktion der durch den Insassen auf das Kissen ausgeübten Kraft. Somit läßt das Kissen Druckfluid mit einer Eate ab, die direkt proportional zu der Aufprallkraft ist, die durch den Insassen auf das Kissen ausgeübt wird, und diese Bate wird während dem Zeitintervall aufrechterhalten, während dem der Insasse auf das Kissen aufprallt.

Idealerweise endet das Entweichen des Druckfluids unmittelbar nach Aufhören der Aufprallkraft, die durch den Insassen auf das Kissen aufgebracht wird. Dies kann jedoch in der tatsächlichen Praxis nicht erreicht werden, so daß ein geringes Austreten nach dem Aufhören der Aufprallkraft und wiederum ein minimales Insassenabprallen erfolgt.

Da das Austreten im wesentlichen nach Aufhören der auf das Kissen durch den Insassen aufgebrachten Aufprallkraft et endet, kann ein wesentlicher Druckverlust oder ein wesentliches Druckfluid entweichen

109848/1337

nur während des Insassenauf prallintervalls erfolgen. Das Kissen bleibt somit teilweise aufgeblasen für eine Benutzung durch einen solchen Insassen oder einen anderen Insassen während eines nachfolgenden Aufpralls.

Ein weiterer "Vorteil des erfindungsgemäßen Insassen-Zurückhalt esystems besteht darin, daß die Fläche aus streckbarer Ware ei^Druckfluidablaß erforderlichenfalls während des anfänglichen Aufblasens und Entfaltens des Kissens gestattet, um die Möglichkeit eines Zerreißens des Kissens oder eines ßpleißens einer Naht aufgrund der während des iintfaltens an das Kissen angelegten hohen Spannungen auf ein Minimum herabzusetzen.

iün weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Insassen-Zurückhaltesystems besteht darin, daß die durch Verwendung der streckbaren Fläche erhaltene Elastizität eine geringfügige Abprallkraft auf den Insassen ausübt, um dadurch den Insassen zu zwingen, zu seiner anfänglichen fcützhaltung auf dea Fahrzeugsitz zurückzukehren.

Wie aus der obigen Erläuterung hervorgeht, gestattet es das eifLndungsgemäße Insassen-Zurückhaltesystem dem Druckfluid, von dem Kissen währen dem Zeitintervall zu entweichen, während dem der Druckpegel in dem Kissen durch den Insassenaufprall über einen vorbestimmten Druckpegel erhöht ist, mit dem das Kissen anfänglich aufgeblasen wird, und daß die Geschwindigkeit des Entweichens oder Ablassens eine Funktion der auf das aufgeblasene Kissen durch den Insassen ausgeübten Kraft ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

10 9 8 4 8/1 337

flg. 1 eine teilweise ßchnittansieht einer Fahrzeugkarosserie mit einem daran angebrachten Zurückhalte syst em mit aufblasbarem Kissen und einem erfindungsgemäßen aufblasbarem Kissen, das aufgeblasen ist,

Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 , in der der Insasse auf das aufgeblasene Kissen aufprallend dargestellt ist,

Mg. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Seils der Ware der Fläche 38 des aufblasbaren Kissens und

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Ware der Fläche 38 des aufgeblasenen Kissens , wenn der Insasse auf das Kissen aufprallt.

Nach den Figuren 1 und 2 umfaßt eine Fahrzeugkarosserie 10 einen Vordersitz 12 mit einem Sitzkissen 14 und einer Sitzrückenlehne 16 zur Abstützung eines Insasen 18 in einer sitzenden Haltung· 'Der Insasse 18 ist als ein rechts vorne sitzender Fassagier dargestellt.

aufblasbarer Insassen-Zurückhaltebalg 20 gemäß der Erfindung ist im aufgeblasenen Zustand zwischen dem Sumpf und den Oberschenkelteilen des Insassen 18 und der Frontfläche 22 des Instrumentenbrettes 24 des Fahrzeuges dargestellt. Das Aufblasen des Kissens 20 ist durch ein bekanntes üuftkissen-Zurückhaltesystem 26 erfolgt.

Das Kissen bzw. der Balg 20 umfaßt eine obere Wand 28 und eine untere Wand 30, die durch eine gebogene Stirnwand 32 verbunden sind. Die Wände 28, 30 und 32 bestehen aus einer dichtgewebten, niehtpüxüaen Nyionware,

- 6 1 09 8 Λ 8/1337

die gewünschtenfalls beschichtet oder nicht beschichtet sein kann, wie mit Urethan oder Neopren. Alternativ können diese Wände aus anderen Waren, die entweder gewebt oder gestrickt sind, bestehen.

Mit Abstand angeordnete Seitenwände 34 sind an den gegenüberliegenden Kanten der Wände 28, 30 und 52 angenäht oder anders geeignet befestigt, um das Kissen bzw· den Balg 20 su bilden. Nach Flg. 1 umfasst die Wand 34 ein Feld 36 des gleichen Typs von nichtporöser War·, wie sie für die Wände 28, 30 und 32 benutzt ist· Ein anderes Feld 38 der Wand 34 umfasst •la· la zwei Richtungen streckbare Ware, deren Details la 71g· 3 Im vergrößerten Maßstab gezeigt sind« Sine solch· Ware umfasst nicht-streckbare Fäden 40 aus synthetischem relativ unelastischem Material wie Rayon, Acrylharz oder Polyesterhatz, und streckbare Fäden 42 aus synthetischem elastischen Material wie synthetischen Strecknylonfasern oder unter dem Handelsnamen bekannten Spandex-Fäden· Diese gewebte Ware kann eine Ware sein, in der die Kettenfäden relativ unelastisch und die Schußfädita relativ elastisch sind oder umgekehrt· normalerweise sind die streckbaren Fäden 42 so in ihrer Stellung angeordnet, wie es in Fig· 3 dargestellt ist, dass die Fläche 38 im wesentlichen nicht porös ist. Die Flächen 36 und $8 sind aneinander genäht, um die Seitenwand 34 zu bilden·

Wenn der Insasse 18 auf das Kissen 20 trifft, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, wird der Innendruck in dem Kissen über einen vorbestimmten Pegel erhöht, wie es oben erläutert ist· Diese Druckerhöhung bewirkt, dass die Fläche 38 gestreckt wird, wie es in Fig. 4 dargestellt ist· Wenn die Fläche gestreckt wird, wird sie porös und das Druckfluid kann aus dem Inneren des Kissens 20 durch die zwischen den Fäden 40 und 42 der Ware gebildeten Öffnungen entweichen. Da die Streckung der Ware

- 7 -109848/1337

der Fläche 38 im direkten Verhältnis zum Druckanstieg in dem Kissen 20 steht, der wiederum proportional zu der Aufschlagkraft des Insassen 18 ist, nimmt die Porosität der Fläche 38 in direktem Verhältnis zu der Kraft zu, die durch den Insassen auf das Kissen ausgeübt wird.

Nach Beendigung des Aufschlags auf das Kissen 20 durch den Insassen 18 oder mit anderen Worten nach Beendigung der Vorwärtsbewegung des Insassens 18 in das Kissen kehrt die streckbare Fläche 38 unmittelbar in ihren normalen nicht-porösen. Zustand zurück, wie er in Fig. dargestellt ist, so daß das Entweichen oder Austreten des Druckfluids beendet wird. Das Kissen 20 bleibt somit teilweise aufgeblasen, um einen möglichen nachfolgenden Insassenaufprall aufzufangen.

Entweder eine ganze Wand wie die Wand 34- oder vielleicht die gegenüberliegende Wand kann aus streckbarer Ware oder das gesamte Kissen 20 kann aus streckbarer Ware in Abhängigkeit von dem Porositätsgrad bestehen, der zur Absorption der von dem Insassen dem Kissen übertragenen Aufschlagkräfte erforderlich ist.

- Patentanspruch -

109848/1337

Claims (1)

1. Pat entanspruch.

   Zurückhalte syst em mit aufblasbarem Kissen, insbesondere zur Anwendung in Motorfahrzeugen, mit einer Druckfluidquelle, einer iliiter. - und Triggereinrichtung und einem aufblasbaren Kissen, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil (38) des aufblasbaren Kissens (20) aus einer halbelastischen gewebten Ware mit einer Kette von relativ nicht-elastisehen !Fäden und einem Schuß von relativ elastischen fäden (42) besteht, daß der Teil (38) in wirksamer Weise nicht porös ist, wenn das Kissen (20) durch das Druckfluid normal aufgeblasen ist, und daß dessen Porosität mit einer vorbestimmten Hate zuniamt, die direkt proportional zu der Druckzunahme ist, die in dem aufgeblasenen Kissen (20) hervorgerufen wird, wenn das Kissen (20) einem Aufschlag eines Ins as sens (18) des Fahrzeuges (10) unterworfen ist.

   109848/1337

   Leerseite