DE2125923B2

DE2125923B2 - Vorrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen bei Unfällen

Info

Publication number: DE2125923B2
Application number: DE2125923A
Authority: DE
Inventors: Iwao Tokio Shibamoto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-05-26
Filing date: 1971-05-25
Publication date: 1973-11-29
Also published as: US3773350A; DE2125923A1; FR2095658A5; DE2125923C3; GB1301624A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen, insbesondere Kraftfahrzeuginsassen, bei Unfällen, bestehend aus einem Sack aus luftundurchlässigem flexiblem Material und einer Einrichtung zum plötzlichen Expandieren des Sackes aus dem zusammengefalteten in den expandierten Zustand.

Aus der USA.-Patentschrift 3 450 414 ist sowohl ein Sack aus luftdurchlässigem, flexiblem Material als auch eine Einrichtung zum plötzlichen Expandieren des Sackes aus dem zusammengefalteten Zustand bekannt. Diese, sowie nahezu alle weiteren bekannten Vorrichtungen weisen jedoch eine Druckmittelquelle (eine Flüssiggas- oder Druckluftquelle) auf, mit deren Hilfe ein in dem Kraftfahrzeug angeordneter aufblasbarer Sack aufgeblasen wird. Bei den bekannten Vorrichtungen dient ein unter Druck stehendes Gas zum Aufblasen des Sackes bei einer Kollision, wodurch unerwünschterweise der Luftdruck im Kraftfahrzeuginneren plötzlich ansteigt. Dieser Luftdruckanstieg kann die Zerstörung des Trommelfells der Insassen zur Folge haben. Da bei den bekannten Vorrichtungen der Luftdruck in dem aufgeblasenen Sack größer ist als der Luftdruck im Kraftfahrzeuginneren, erfährt der Körper der Insassen beim Aufprall auf den aufgeblasenen Sack außerdem eine heftige Reaktion, durch die eine Verletzungsgefahr gegeben ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Schutzvorrichtung für Fahrzeuginsassen derart auszubilden, daß schädliche, sich durch einen plötzlichen Luftdruckanstieg in dem Fahrzeuginnenraum ergebende Folgen für die Fahrzeuginsassen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Expandiereinrichtung von Expandiergliedern gebildet ist, mit denen der Sack in seine expandierte Slellung aufspannbar ist, und daß Luft-

durchgangsöffnungen vorgesehen sind, durch welche wobei die F i g. 6 a den Zustand beim Einsaugen von

während des Expandieren des Sackes Umgebungs- Luft in den Sack und die F i g. 6 b den Zustand beim

luft in den Sack einsaugbar ist, und daß ferner zum Einschluß der Luft in dem Sack darstellt,

dichten Einschluß der Luft in dem Sack eine Einrich- Fig. 7 die Seitenansicht eines Kraftfahrzeugvorder-

tung zum Schließen der Luftdurchgangsöffnungen 5 sitzes, der mit einer Schutzvorrichtung gemäß einer

vorgesehen ist. zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet

Die erfindungsgemäße Lösung stellt insofern eine ist,

Bereicherung der Technik dar, als durch s>e eine Fig. 8 eine Ansicht ähnlich wie in der Fig. 7, bei

Schutzvorrichtung geschaffen wird, durch die die Ge- der die Schutzvorrichtung in der Betriebsstellung

sundheit der Fahrzeuginsassen gefährdenden Neben- io dargestellt ist,

Wirkungen herkömmlicher Gassacksysteme vermie- F i g. 9 die Draufsicht auf die Schutzvorrichtung

den werden. nach F i g. 7 und 8,

In erfinderischer Ausgestaltung der Erfindung ist Fig. 10 die Seitenansicht eines Kraftfahrzeugvorgesehen, daß die Expandierglieder in dem Sack Vordersitzes, der mit einer in der Betriebsstellung angeordnete elastische Glieder sind, die in zusam- 15 dargestellten Schutzvorrichtung gemäß einer dritten mengedrücktem Zustand gehalten sind, wenn der Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist,
Sack gefaltet ist, und die zum Expandieren des Sak- Fig. 11 die Draufsicht auf die Schutzvorrichtung kes ausdehnbar sind. Ferner ist vorgesehen, daß die gemäß F i g. 10,

Expandierglieder von einer durch Einführen von F i g. 12 die Seitenansicht eines Kraftfahrzeug-Druckgas aufblasbaren, an dem Sack angeordneten 20 Vordersitzes, der mit einer in der Betriebsstellung Einrichtung gebildet sind. Die aufblasbare Einrich- dargestellten Schutzvorrichtung gemäß einer vierten tung kann ein einen Teil des Sackes bildendes flexi- Ausführungsform der Erfindung versehen ist und
bles Hohlglied sein und die aufblasbare Einrichtung Fig. 13 die Vorderansicht der Schutzvorrichtung flexible Hohlglieder aufweisen, die sich im wesentli- gemäß Fi g. 12.

chen entlang der Umfangskanten an den entgegenge- 25 Die Schutzvorrichtung gemäß F i g. 1 bis 6 weist setzten längsseitigen Enden des Sackes erstrecken. einen Sack 1 aus flexiblem, luftundurchlässigem Ma-Weiter ist ein flexibles Hohlglied vorgesehen, das terial auf, der oben auf der Lehne 3 des Vordersitsich zwischen den Hohlgliedern an den Enden er- zes 2 eines Kraftfahrzeuges montiert ist. An den streckt und mit diesen in Verbindung steht und die längsseitigen Enden des Sackes 1 sind in diesem mehaufblasbare Einrichtung mehrere zusätzliche flexible 30 rere zusammengepreßte Federn 4 angeordnet, die Hohlglieder aufweist, die zwischen den flexiblen elastische Einrichtungen darstellen. Die Federn 4 Hohlgliedern an den Enden angeordnet sind und mit sind an einem Ende an der Lehne 3 verankert und diesen in Verbindung stehen. Eine weitere erfin- stützen sich an dem anderen Ende jeweils an einem dungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, daß die auf- Federsitz 5 ab. Jede von ihnen ist von einem zylinblasbare Einrichtung ausgerüstet ist mit einem flexi- 35 dräschen Mantel 6 aus flexiblem Material umgeben, blen Hohlglied, das sich entlang der Umfangskante der sie außer Berührung mit dem Sackl hält. Der der Sack-Vorderwand erstreckt, und mit einem Luft- letztere ist innen durch Trennwände 7 in mehrere spalt zwischen der Innenfläche des Sackes und einer Abteile unterteilt. In der oberen Wand und in der Innenmembrane, die sich entlang der Innenfläche des unteren Wand des Sackes ist eine Anzahl von Luft-Sackes über die obere Wand, die hintere Wand und 40 durchgangsöffnungen 8 vorgesehen, die mit den jedie Bodenwand erstreckt und an den Stirnwänden weiligen Abteilen in Verbindung stehen. Bei jeder des Sackes an den Stirnkanten befestigt ist, wobei der Luftdurchgangsöffnung S ist in dem Sack 1 ein Rück-Luftspalt und das Hohlglied miteinander in Verbin- schlagventil 9 angeordnet, das an einer seine.; Seiten dung stehen. Ferner kann die Einrichtung zum an dem Sack befestigt ist und dazu dient, die zugehö-Schließen der Luftdurchgangsöffnungen aus Rück- 45 rige Luftdurchgangsöffnung zu öffnen bzw. zu schlieschlagventilen bestehen. Die Luftdurchgangsöffnun- ßen. Gemäß F i g. 6 besteht jedes Rückschlagventil 9 gen und die Rückschlagventile sind in bzw. an der aus einer flexiblen Platte, die zwecks Erleichterung oberen Wand des Sackes vorgesehen oder in bzw. an des öffnens und des Schließens an ihren freien Kander oberen Wand und der unteren Wand des Sackes ten mit einem elastischen Zugglied 10 verbunden ist, vorgesehen. Schließlich können die Luftdurchgangs- 50 das mit seinem anderen Ende an den Sack angeöffnungen und die Rückschlagventile in bzw. an der schlossen ist. An der Innenwand des Sackes sind Vorderwand des Sackes vorgesehen sein. über dessen Höhe verteilt schleifenartige Rippen aus

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in elastischem Material befestigt, die die Aufgabe ha-

der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele bcn, ein Durchhängen des Sackes beim Aufblähen

näher erläutert. Es zeigt 55 oder Expandieren zu verhindern.

F i g. 1 die Seitenansicht eines Kraftfahrzeug- Die F i g. 5 zeigt eine Magnetspuleneinrichtung 12, Vordersitzes, der mit einer im Schnitt dargestellten die an einer passenden Stelle innerhalb des Kraft-Schutzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungs- fahrzeugs montiert ist und ein zurückziehbares Betäbeispiel der Erfindung versehen ist, tigungsglied 13 aufweist. Die Magnetspuleneinrich-

Fig.2 eine Ansicht ähnlich wie in Fig. 1, jedoch 60 tung 12 wird durch einen Stoßfühler bekannter Bau-

mit expandiertem Sack, art betätigt. Im unbetätigten Zustand ist das Betäti-

F i g. 3 die Draufsicht auf den Sack der Schutzvor- gungsglied 13 in einer nach außen vorragenden Stelrichtung nach F i g. 1. und 2, hing gehalten, in der es mit dem Federsitz 5 an der

F i g. 4 die Vorderansicht dieses Sackes, Oberseite des Sackes in Berührung steht, um die zu-

F ig. 5 eine Einriciitung zum Verriegeln der 65 gehörige Feder 4 in ihrem zusammengedrückten ZuSchutzvorrichtung in der Ruhestellung, stand zu halten. Die Fig. 1 und5 zeigen diesen Zu-

Fig. 6 die Luftdurchgangsöffnungen und die stand, in dem der Sack in seiner zusammengefalteten

Rückschlagventile des Sackes der Schutzvorrichtung, Stellung gehalten wird. Natürlich könnten auch an-

dere, in der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtungen vorgesehen werden, um den Sack zusammengefaltet zu halten.

Bei einer Kollision wird die Magnetspuleneinrichtung 12 von dem dann in Tätigkeit tretenden Stoßfühler betätigt, mit der Folge, daß das Betätigungsglied 13 zurückgezogen wird und von dem Federsitz 5 freikommt, woraufhin sich die Federn 4 innerhalb der zugehörigen Mäntel 6 auf eine vorbestimmte Länge ausdehnen, wodurch der Sackl rasch auf seine ursprüngliche Form gemäß F i g. 2 expandiert wird. Durch die Expansion des Sackes 1 wird im Inneren des Kraftfahrzeugs befindliche Luft infolge der Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Sackes und der Umgebung durch die Luftdurchgangsöffnungen 8 hindurch in den Sack eingesaugt, so daß dieser einen Luftsack bildet. Wenn nun der Insasse auf den Luftsack auftrifft, wird der Luftdruck in dem Sack erhöht, und dadurch werden die Rückschlagventile 9 im Sinne eines Schließens der zugehörigen Luftdurchgangsöffnungen 8 betätigt und verhindern so das Rückströmen von Luft aus dem Sack nach außen. Der Sack, in dem auf diese Weise die Umgebungsluft dicht eingeschlossen ist, fängt den Insassen bei einer Beschleunigung mit seiner sanften Dämpfungswirkung auf.

Die F i g. 7 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung. Diese weist einen Sack 20 aus flexiblem, luftundurchlässigem Material auf, der oben auf der Lehne 22 des Vordersitzes eines Kraftfahrzeuges montiert ist. Sie ist ferner mit einem allgemein mit der Bezugszahl 23 bezeichneten Expandierelement ausgestattet, das aus aufblasbaren, flexiblen Hohlgliedern 24 besteht, die sich im wesentlichen entlang der Randkanten der längsseitigen entgegengesetzten Enden des Sackes 20 erstrecken. Zwischen den Hohlgliedern 24 verläuft ein aufblasbares flexibles Hohlglied 25, das mit den ersteren in Verbindung steht. Das Hohlglied 25 dient in der Hauptsache als Verbindungsglied zum Heranführen von unter Druck stehendem Gas an die Hohlglieder 24. Die Hohlglieder 24, 25 können einen Teil des Sackes bilden oder getrennt von diesem ausgeführt und daran befestigt sein. In der oberen Wand des Sackes 20 befinden sich Luftdurchgangsöffnungen 26, sowie an diesen angeordnete Rückschlagventile 27, die in der in Fig. 6 gezeigten Weise an die Innenwand des Sackes angeschlossen sind. Der Sack ist durch Trennwände 28 innen in eine Anzahl von Abteilen unterteilt. Die Hohlglieder 24, 25 liegen flach, wenn der Sack gefaltet ist.

In F i g. 8 bezeichnet die Bezugszahl 29 einen Stoßfühler bekannter Bauart, der über eine elektrische Leitung 34 mit einem Magnetventil 33 verbunden ist, das sich in einer Rohrleitung 32 befindet, welche einen Behälter 30 mit verflüssigtem Gas mit einem Verdampfer 31 verbindet. Der letztere ist über eine Rohrleitung 35 mit dem Hohlglied 25 des Sackes verbunden. Natürlich könnte das Hohlglied 25 entfallen, wenn die Rohrleitung 35 über Zweigleitungen an die stirnseitigen Hohlglieder 24 angeschlossen wäre.

Wenn das Kraftfahrzeug mit einem anderen Kraftfahrzeug oder einem anderen Gegenstand zusammenstößt, wird das Magnetventil 33, gesteuert durch den Stoßfühler, geöffnet, wodurch das verflüssigte Gas aus dem Behälter 30 über die Rohrleitung 32 in den Verdampfer 31 strömen kann, in dem es vergast wird. Das entstehende Gas strömt durch die Rohrleitung 35 in die zunächst noch flachliegenden Hohlglieder 24, 25 im gefalteten Sack, um diese aufzublasen. Dadurch wird der gemäß Fig.7 zusammengefaltete Sack 21 plötzlich expandiert. Hierbei wird innen im Kraftfahrzeug befindliche Luft infolge der Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Sackes und der Umgebung durch die Luftöffnungen 26 hindurch in den Sack eingesaugt, bis schließlich der

ίο Luftdruck im Sack im wesentlichen so groß wird wie der Luftdruck im Kraftfahrzeug. Wenn der Insasse gegen den auf diese Weise aufgeblähten Sack stößt, wird die in diesem befindliche Luft komprimiert, wodurch die Rückschlagventile 27 im Sinne eines Schließens der zugehörigen Luftdurchgangsöffnungen 26 betätigt werden, um den Rückstrom von Luft aus dem Sack zu verhindern.

Natürlich könnte an Stelle eines zu verdampfenden Flüssiggases, das bei der vorbeschriebenen Ausführungsform zum Aufblasen der mit dem Sack zusammengefalteten Hohlglieder verwendet wird, auch Druckluft zu dem gleichen Zweck benutzt werden. In diesem Falle enthielte der Behälter 30 Druckluft, und der Verdampfer könnte entfallen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 10 und 11 unterscheidet sich von derjenigen gemäß F i g. 7 bis 9 lediglich darin, daß das Expandierelement 23 zusätzliche flexible Hohlglieder 36 aufweist, die sich längs des Sackes 20 an den Sackkanten entlang erstrecken und mit den aufblasbaren flexiblen Hohlgliedern 24 in Verbindung stehen, die an den entgegengesetzten längsseitigen Enden des Sackes vorhanden sind. Die Funktion des Expandierens des gefalteten Sackes ist im wesentlichen die gleiche wie die im Zusammenhang mit der vorhergehenden Ausführungsform beschriebene. Die in Fig. 10 und 11 dargestellten zusätzlichen Hohlglieder begünstigen das Expandieren des Sackes auf seine ursprüngliche Form und dienen dazu, eine unerwünschte Verformung des aufgebiähten Luftsackes zu verhindern, wenn der Insasse gegen diesen stößt.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 und 13 besitzt der Sack ein flexibles aufblasbares Hohlglied 37, das entlang seiner Vorderwand verläuft, sowie eine Innenmembrane 38, die sich auf der Innenseite des Sackes über dessen obere Wand, Rückwand und Bodenvvand erstreckt. Diese Innenmembrane 38 ist an den entgegengesetzten Stirnkanten des Sackes an dessen Innenwand befestigt und bildet zusammen mit der letzteren eine Hohlkammer 39, die mit dem Hohlglied 37 an der Vorderwand des Sackes in Verbindung steht. Durch Einführen von Druckgas in das zunächst flachliegende Hohlglied 37 an dem zusammengefalteten Sack und von dort in die Hohlkammer 39 werden diese aufgeblasen, was zur Folge hat, daß der Sack aufgebläht wird. Bei dieser Ausführungsform sind die Luftdurchgangsöffnungen 26 und die Rückschlagventile 27 in bzw. an demjenigen Teil der Vorderwand des Sackes vorgesehen, der von dem Hohlglied 37 umgeben und von der Innenmembrane 38 frei ist, wobei die Luft in dem Kraftfahrzeug beim Aufblähen des Sackes durch diese Luftdurchgangsöffnungen 26 hindurch in den Sack hineingesaugt wird.

Der Sack kann natürlich nicht nur, wie vorstehend beschrieben, an dem Sitz, sondern auch an dem Instrumentenbrett, dem Steuerrad oder dem Dach sowie an anderen passenden Stellen montiert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen, insbesondere Kraftfahrzeuginsassen, bei Unfällen, bestehend aus einem Sack aus luftundurchlässigem flexiblem Material und einer Einrichtung zum plötzlichen Expandieren des Sackes aus dem zusammengefalteten in den expandierten Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß die Expandiereinrichtung von Expandiergliedern (Federn 4; Hohlglieder 24, 36, 37, Hohlkammer 39) gebildet ist, mit denen der Sack (1, 20) in seine expandierte Stellung aufspannbar ist, und daß Luftdurchgangsöffnungen (8, 26) vorgesehen sind, durch welche während des Expandierens des Sackes (1, 20) Umgebungsluft in den Sack (1, 20) einsaugbar ist, und daß ferner zum dichten Einschluß der Luft in dem Sack (1, 20) eine Einrichtung zum Schließen der Luftdurchgangsöffnungen (8, 26) vorgesehen ist.

2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchgangsöffnungen (8, 26) in dem Sack (1, 20) ausgebildet sind.

3. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Expandierglieder in dem Sack angeordnete elastische Glieder (Federn 4) sind, die in zusammengedrücktem Zustand gehalten sind, wenn der Sack gefaltet ist, und die zum Expandieren des Sackes ausdehnbar sind.

4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Expandierglieder von einer durch Einführen von Druckgas aufblasbaren, an dem Sack angeordneten Einrichtung (Hohlglieder 24, 36, 37, Hohlkammer 39) gebildet sind.

5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbare Einrichtung ein einen Teil des Sackes (20) bildendes flexibles Hohlglied (24) ist.

6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbare Einrichtung flexible Hohlglieder (24) aufweist, die sich im wesentlichen entlang der Umfangskanten an den entgegengesetzten längsseitigen Enden des Sackes (20) erstrecken.

7. Schutzvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein flexibles Hohlglied (36), das sich zwischen den Hohlgliedern (24) an den Enden erstreckt und mit diesen in Verbindung steht.

8. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbare Einrichtung mehrere zusätzliche flexible Hohlglieder (36) aufweist, die zwischen den flexiblen Hohlgliedern (24) an den Enden angeordnet sind und mit diesen in Verbindung stehen.

9. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbare Einrichtung ausgerüstet ist mit einem flexiblen Hohlglicd (37), das sich entlang der Umfangskante der Sack-Vorderwand erstreckt, und mit einem Luftspalt zwischen der Innenfläche des Sackes und einer Innenmembrane (38), die sich entlang der Innenfläche des Sackes (20) über die obere Wand, die hintere Wand und die Bodenwand erstreckt und an den Stirnwänden des Sackes (20) an den Stirnkanten befestigt ist, wobei der Luftspalt und das Hohlglied (37) miteinander in Verbindung stehen.

10. Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Schließen der Luftdurchgangsöffnungen (8, 26) aus Rückschlagventüen (9, 27) besteht, die bei den Luftdurchgangsöffnungen (8, 26) an dem Sack (1, 20) befestigt sind.

11. Schutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchgangsöffnungen (8) und die Rückschlagventile (9) in bzw. an der oberen Wand des Sackes (1) vorgesehen sind.

12. Schutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchgangsöffnungen (26) und die Rückschlagventile (27) in bzw. an der oberen Wand und der unteren Wand des Sackes (20) vorgesehen sind.

13. Schutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchgangsöffnungen (8, 26) und die Rückschlagventile (9, 27) in bzw. an der Vorderwand des Sackes (1, 20) vorgesehen sind.