DE2126243A1

DE2126243A1 - Pressureless airbag safety system

Info

Publication number: DE2126243A1
Application number: DE19712126243
Authority: DE
Inventors: Yasusaburo Tokio. P Kobori
Original assignee: G.I.C. Ltd., Minato, Tokio
Priority date: 1970-05-27
Filing date: 1971-05-26
Publication date: 1971-12-16
Also published as: FR2093757A5; AU2937171A; BE767699A; NL7107339A

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPFDR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 8O. MAUERKIRCHERSTR. 4S PATENTANWÄLTE 8 MUNICH 8O. MAUERKIRCHERSTR. 4S

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 München 80, MauerkircherstraBe 45 · Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 Munich 80, MauerkircherstraBe 45

^lhrZe!chen Ihr Schreiben Unser Zeichen VT/Kr 21129 Datom OR M ' IOTI ^{lhrZe! chen} Your letter Our reference VT / Kr 21129 Datom OR M 'IOTI

Anwaltsakten; 21 129 Attorney's files; 21 129

Gr. I. 0. Limited Tokyo / JapanSize I. 0. Limited Tokyo / Japan

Druckloses Luftsack-SicherheitssystemPressureless airbag safety system

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitssystem zum Schutz der Fahrgäste in schnellen Fahrzeugen,beispielsweise Kraftwagen, bei Zusammenstößen mittels eines Luftsackes,The invention relates to a security system for protecting passengers in fast vehicles, for example Motor vehicles, in the event of collisions by means of an airbag,

Sie schafft insbesondere ein Sicherheitssystem mit einem Luftsack, an v/elchem jeweils mit einem RückschlagventilIn particular, it creates a safety system with an airbag, on each of which has a check valve

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versehene Lufteinlässe gebildet sind, und mit mechanischen Einrichtungen zum Aufblähen des Luftsackes, wobei in Notfällen der zusammengefaltete Luftsack schlagartig aufgebläht bzw,, entfaltet wird und dabei aufgrund des Luftdruckunterschieds Luft aus dem Wageninneren ansaugt, so daß der Luftdruck im Luftsack im wesentlichen gleich dem umgebenden Druck gehalten ist und der Luftsack so eine pneumatische Dämpfung eines sonst möglicherweise tätlichen Auf pralls bewirktprovided air inlets are formed, and with mechanical Devices for inflating the airbag, in which case the folded airbag is suddenly inflated or unfolded in emergencies, due to the difference in air pressure Sucks in air from inside the car so that the air pressure in the airbag is essentially equal to that of the surrounding area Pressure is maintained and the airbag so a pneumatic damping of an otherwise possibly physical on bulging causes

Die Anmelderin hat bereits Sicherheitssysteme entwickelt, bei denen ein Luftsack mittels Preßluft oder eines verflüssigten Gases aufgebläht wird. Für diese Sicherheitssysteme wurden in Japan sieben Patente erteilt, sowie weitere in elf anderen Ländern, darunter in den USA die Patente 3 336 04-5 und 3 450 4-14. Ähnliche Systeme für den gleichen Zweck befinden sich auch außerhalb Japans in Entwicklung. Die Regierung der Vereinigten Staaten hat dem Kongreß ein Gesetz vorgelegt, gemäß welchem sämtliche Kraftwagen von 1972 an mit Luftsack-Sicherheitssystemen gesichert sein sollen<> Über dieses Thema fanden in Washington bereits zwei öffentliche Anhörungen statt.The applicant has already developed safety systems in which an airbag by means of compressed air or a liquefied one Gas is inflated. Seven patents and others have been granted in Japan for these security systems in eleven other countries, including the US Patents 3,336 04-5 and 3,450 4-14. Similar systems for the same purpose are also being developed outside of Japan. The United States government did that A law was presented to Congress according to which all motor vehicles from 1972 onwards were fitted with airbag safety systems should be assured <> About this subject took place in Washington two public hearings have already taken place.

Die bekannten Sicherheitssysteme beruhen auf einer explosiven, schlagartigen Ausdehnung von komprimiertem oder verflüssigtem Gas bzw. Luft zum Aufblähen der Luftsäcke.The known security systems are based on an explosive, sudden expansion of compressed or liquefied gas or air to inflate the air sacs.

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Sie weisen daher den gemeinsamen Nachteil auf, daß das dabei entstehende Geräusch, mit den es begleitenden Stoßwellen,und die schlagartige Luftdruckänderung in einem dicht geschlossenen Fahrgastraum äußerst schädliche Wirkungen insbesondere auf das Gehör der Fahrzeuginsassen entfalten kann. Diese Gefahr hat die allgemeine Einführung solcher Luftsäcke als Standard-Sicherheitsausrüstung erschwert, trotz der günstigen Beurteilungen der Säcke als Sicherheitseinrichtung.They therefore have the common disadvantage that the resulting noise, with the shock waves accompanying it, and the sudden change in air pressure in a tightly closed passenger compartment has extremely harmful effects can develop in particular on the hearing of the vehicle occupants. This danger has the general introduction Such air bags as standard safety equipment made difficult, despite the favorable evaluations of the bags as Security device.

Die Erfindung beseitigt die vorstehend erläuterten Schwierigkeiten durch die Verwendung ausschließlich mechanischer Einrichtungen anstelle der üblichen chemisch-physikalischen, welche für das Aufblähen der Luftsäcke auf die Volumenvergrößerung von Gasen angewiesen sind«, Ein Beispiel für eine solche mechanische Einrichtung ist eine Feder mit einer Eigenschwingungsfrequenz von 10 000 Hz und mit einer Spannung, die eine 'Höchstgeschwindigkeit der Entspannungsbewegung bewirkt, welche höher ist als die SchaiIgeschwindigkeit. Die Verwendung derartiger Federn in Verbindung mit einem Lufteinlässe mit Rückschlagventilen aufweisenden Luftsack unter schnellem Ansaugen von Luft in den Sack aufgrund des entstehenden Druckgefälles unter Bedingungen, wie sie sich durch die Massenträgheit eines menschlichen Körpers als sogenannter Doppelaufprall ergeben.The invention overcomes the difficulties discussed above through the use of exclusively mechanical equipment instead of the usual chemico-physical, which are dependent on the volume increase of gases for the inflation of the air sacs «, an example for such a mechanical device is a spring with a natural oscillation frequency of 10,000 Hz and with a Tension, which causes a maximum speed of the relaxation movement, which is higher than the speed of the shark. The use of such springs in conjunction with an air inlet with check valves Air bag with rapid suction of air into the bag due to the resulting pressure gradient under conditions as they result from the inertia of a human body as a so-called double impact.

Somit ist bei einem drucklosen Luftsack-SicherheitssystenThus, with a pressureless airbag safety system

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für Fahrgäste schneller Fahrzeuge erfindungs-vercäß vorgesehen, daß in einem im Normalzustand zusammengefalteten Luftsack mit Rückschlagventilen bzw. Absperrgliedern versehene Lufteinlässe gebildet sind und daß mechanische Einrichtungen zum Aufblähen oder Auseinanderfalten des Luftsacks vorhanden sind.for passengers of faster vehicles according to the invention provided, that provided with non-return valves or shut-off elements in an airbag that is folded up in the normal state Air inlets are formed and that mechanical devices for inflating or unfolding the airbag available.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung eines Sicherheitssystems der genannten Art schlägt die Erfindung vor, daß die mechanischen Einrichtungen zum Aufblähen des Luftsackes durch darin angeordnete, unter Spannung gehaltene Federn gebildet sind. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung,, Darin zeigt:According to an advantageous embodiment of a security system of the type mentioned, the invention proposes that the mechanical devices for inflating the airbag are formed by arranged therein, held under tension springs. Other features, details and Advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments based on the drawing, which shows:

Fig. 1 ein Diagramm der elektrischen Scneltung zum Betätigen des erfihcungsgemäßen Sicherheitssystems,Figure 1 is a diagram of the electrical circuit for actuation the safety system according to the invention,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Fahrgastraumes eines Fahrzeuges mit darin an-veoruietem Luftsack in nicht betätigtem Zustand,FIG. 2 shows a side view of the passenger compartment of a vehicle with an air bag attached to it in FIG actuated state,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht mit in einem liotfall aufgeblähtem Luftt-ack,FIG. 3 shows a view corresponding to FIG. 2 with a liotfall bloated air t-ack,

Fig. 4 eine senkrechte Scnnittan;:ic.-.* eines Kollinioneschalters, 4 shows a vertical section;: ic .-. * Of a collinion switch,

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BADBATH

Figo 5 eine Schnittansicht einer den zusammengefalteten Luftsack enthaltenden Kammer,Figure 5 is a sectional view of one of the folded Air bag containing chamber,

6 ein vergrößerter Ausschnitt aus I¹Ig. 5 mit Einrich tungen zum Auslösen einer Druckfeder,6 an enlarged section from I ¹ Ig. 5 with devices for triggering a compression spring,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines Luftsackes, Pig. 8 eine Vorderansicht des Luftsackes, Pig. 9 eine Draufsicht auf die Anordnung der Lufteinlässe, Pig.10 eine Vorderansicht eines Lufteinlasses, Pig.11 eine Rückansicht eines Lufteinlasses,Fig. 7 is a side view of an air bag, Pig. 8 is a front view of the airbag; Pig. 9 shows a plan view of the arrangement of the air inlets, Pig. 10 a front view of an air inlet, Pig. 11 a rear view of an air inlet,

Pigo12 eine Profilansicht eines Rückschlagventils während des Einströmens von Luft,Pigo12 a profile view of a check valve during the influx of air,

Pig.13 eine Profilansicht des Rückschlagventils in der das Ausströmen von Luft sperrenden Stellung,Pig. 13 a profile view of the check valve in which the Outflow of air-blocking position,

Pig«14 eine Darstellung des Aufbaus des Luftsackes in Schrägansicht,Pig «14 shows the structure of the airbag in Oblique view,

Pig. 15 eine Seitenansicht des Luftsacices in zusammenge-Pig. 15 is a side view of the aerial sac

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faltetem Zustand,folded state,

16 eine Vorderansicht einer zweiten AusfUhrungsform16 is a front view of a second embodiment

mit einem Luftsack in zusammengefaltetem, "betätig barem Zustand,with an airbag in a folded, "operable state,

Fig. 17 eine "Vorderansicht des Luftsackes nach Fig.16 in entfaltetem Zustand, und17 is a "front view of the airbag according to FIG. 16 in unfolded state, and

w Fig.18 eine Seitenansicht des Luftsackes von links in Fig. 17. w 18 is a side view of the airbag from the left in Fig. 17.

Fig. 1 zeigt einen Kollisionsschalter 1, eine Batterie 2 und einen Elektromagnet 3. Diese Teile sind miteinander in Reihe verbunden, so daß der Elektromagnet 5 beim Schliessen der Schalterkontakte anzieht.1 shows a collision switch 1, a battery 2 and an electromagnet 3. These parts are connected in series so that the electromagnet 5 closes the switch contacts attract.

Fig. 2 zeigt das in einem Fahrzeug-Innenraum eingebaute . Luftsack-Sicherheitssystem. In einer Kammer 6 ist entsprechend der Darstellung in Fig. 5 ein Luftsack 4 in zusammengefaltetem Zustand zusammen mit einer komprimierten Druckfeder 5 antergebracht. Die Kammer 6 ist im Dach 7 des Fahrzeugs angeordnet. Ein Fahrgast 8 sitzt mit dem Gesicht zur Rücklehne 9 eines Vordersitzes.'Fig. 2 shows that installed in a vehicle interior. Airbag safety system. In a chamber 6, as shown in FIG. 5, an airbag 4 is folded up State attached together with a compressed compression spring 5. The chamber 6 is in the roof 7 of the vehicle. A passenger 8 sits facing the backrest 9 of a front seat.

Figo 3 zeigt das Luftsack-Sicherlieitssystem in !Tätigkeit.Figo 3 shows the airbag safety system in action.

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Die Komprimierten Druckfedern 5 haben sich nach Freigabe durch mittels der Elektromagneten 3 betätigter Sperrglieder Iu entspannt und haben den Luftsack 4 unter Ansaugen von Luft durch Einlasse 11 vor den Fahrgast 8 entfaltet. In diesem Zustand schützt der entfaltete oder aufgebiahte Sack den Fahrgast gegen^Aufprall am Vordersitz unter i'rägheitseinfluü. The compressed compression springs 5 have been released by locking members actuated by means of the electromagnet 3 Iu relaxed and unfolded the airbag 4 in front of the passenger 8 while sucking in air through inlets 11. In The unfolded or opened sack protects this condition the passenger against an impact on the front seat under the influence of inertia.

Figc 4 zeigt einen Kollisionsschalter, welcher so ausgebildet ist, daß seine Kontakte im Augenblick eines Aufpralls schließen. Der Schalter 1 weist ein Gewicht 12 aus eleittrisch leitendem ',fer^stoff auf, welches an einem elektrisch leitenden elastischen Stab 13 sitzt. An der Innenwandung des Gehäuses des Kollisionsschalters 1 ist ein Ring 14 aus leitendem Werkstoff angebracht, so daß er das Gewicht 12 in einigem Abstand umschlieiBt. Zur Dämpfung kleinerer Erschütterungen ist eine Sperrkugel 15 vorgesehen, welche durch eine JTeder 16 gejren das Gewicht 12 gepreßt wird. Im Falle einer übermäßigen, ein g übersteigenden Beschleunigung, wie sie bei Zusammenstoßen oder Aufprall eintritt, schlägt das Gewicht 12 unter Anheben der Sperrkugel 15 und Verformung des elastischen Stabes 13 am Ring 14 an. Dadurch sind an einer Seite des auf einem den elastischen Stab 13 tragenden Sockels 17 befestigten Gehäuse 1Θ angebrachte Anschlüsse 19 und 20 überbrückt.4 shows a collision switch which is designed in this way is that its contacts close at the moment of impact. The switch 1 has a weight 12 electrically conductive ', fer ^ stoff, which at an electrically conductive elastic rod 13 is seated. On the inside wall the housing of the collision switch 1, a ring 14 made of conductive material is attached so that it Weight 12 encloses at some distance. For cushioning A locking ball 15 is provided for smaller vibrations, which by means of a JTeder 16 presses the weight 12 will. In the event of excessive acceleration in excess of ag, such as in a crash or impact occurs, the weight strikes 12 while lifting the locking ball 15 and deformation of the elastic rod 13 on the ring 14 at. As a result, on one side of the housing 1Θ attached to a base 17 carrying the elastic rod 13 attached connections 19 and 20 bridged.

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Figo 5 zeigt das Innere der im Doch 7 des Fnhrgastraumes im Fahrzeug angeordneten Kammer 6 für den Luftsack. Die Druckfeder 5 ist durch die Sperrglieder 10, y/elche nahe dem unteren Ende einer Federbuchse 21 in diese hineinragen, unter Kompression darin gehalten. Der Luftsack 4 und ein daran angenähter oder -geklebter zylindrischer Schlauch 22 sind balgartig zusammengefaltet und mittels an der Kammer befestigter, lösbar miteinander verbundener Bänder 23, 23' in der Kammer 6 gehalten. Der zylindrische Schlauch 225 shows the interior of the chamber 6 for the airbag, which is arranged in the butt 7 of the passenger compartment in the vehicle. the Compression spring 5 is through the locking members 10, y / elche close to the lower end of a spring sleeve 21 protrude into this, held under compression therein. The air bag 4 and a Cylindrical hose 22 sewn or glued to it are folded up like a bellows and attached to the chamber by means of fastened, releasably connected straps 23, 23 ' held in the chamber 6. The cylindrical tube 22

W dient der Feder 5 bei ihrer Entspannung als Führung im Luftsack 4 und ist zu diesem Zweck aus einem Werkstoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten, beispielsweise Polytetrafluoräthylen, gefertigt. Der Boden und die Seitenteile des Luftsacltes 4 sind aus undurchlässigem Werkstoff gebildet. Das Oberteil oder der Deckel des Sackes 4 ist aus einer Hatte 24 von ausreichender Steifheit gebildet, so daß sie einer Durchbiegung aufgrund des beim Entfalten des luftdichten Sackes zwischen dessen Innenraum und der Umgebung auftretenden Luftdruckunterschieds Widerstand zu leisten vermag. Der Deckel 24 ist fest an der Kf-mmer 6 angebracht und weist, wie aus Fig. 9 ersichtlich,durch Trennwände 29, 29' gegeneinander abgegrenzte Lufteinlässe 11, 11' auf, welche etwa ein Drittel der G-esamtoberfläche des Deckels 24 einnehmen. Die Einlasse 11, 11' sind nach Art eines Flatterventils jeweils mit einem Absperrglied 25 versehen. Die einzelnen Absperrglieder 25 sind jeweils aus einem W serves as a guide for the spring 5 when it is relaxed in the airbag 4 and, for this purpose, is made of a material with a low coefficient of friction, for example polytetrafluoroethylene. The bottom and the side parts of the air sac 4 are made of impermeable material. The upper part or the lid of the sack 4 is formed from a hat 24 of sufficient rigidity so that it is able to resist deflection due to the air pressure difference occurring between its interior and the surroundings when the airtight sack is unfolded. The cover 24 is firmly attached to the motor 6 and, as can be seen from FIG. The inlets 11, 11 'are each provided with a shut-off element 25 in the manner of a flutter valve. The individual shut-off members 25 are each made of one

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Stuck eines dünnen, weichen Gummi-Blattmaterials od. dergl. gebildet. Beim Entfalten des Luftsackes 4 gestatten sie den Zutritt von Luft über die jeweilige Einlaßöffnung 11, und schließen wieder,sobald der Sack vollständig aufgebläht oder entfaltet ist, bzw. sobald Innen- und Außendruck annähernd ausgeglichen sind. Auch beim Ansteigen des Innendruckes durch den folgenden Aufprall des Fahrgastes 8 auf den Sack bleiben die Ventile geschlossen, um die Form und V/irksamkeit des Saciees 4 zu erhalten.Piece of a thin, soft rubber sheet material or the like. educated. When the airbag 4 is deployed, allow it the admission of air via the respective inlet opening 11, and close again as soon as the sack is completely inflated or is unfolded, or as soon as the internal and external pressures are approximately balanced. Even when the internal pressure rises by the subsequent impact of the passenger 8 on the sack, the valves remain closed to the shape and To obtain the validity of the Saciees 4.

Einrichtungen zum Auslösen der Druckfeder 5 sind in Fig. gezeigt. Die Feder 5 ist in komprimiertem Zustand in der Federbüchse 21 gehalten. Zu diesem Zweck ragen Sperrglieder 10 durch Öffnungen 27 im Unterteil der Federbüchse 21 in diese hinein,, Die Sperrglieder 10 sind mit Ankern oder Tauchkernen 28 der Elektromagnete 3 verbunden. Bei Erregung ziehen die Elektromagnete 3 die Tauchkerne 28 an und ziehen damit die Sperrglieder 10 zum Freigeben der Feder 5 zurücko Die auf diese Weise ausgelöste Feder 5 entspannt sich unter Führung durch den zylindrischen Schlauch 22 und stößt dabei mit ihrem Vorderende den Boden des zusammengefalteten Luftsackes 4 abwärts. Die Bänder 23,23' werden dabei gelöst und die Flatterventile 25-11 öffnen, so daß bis zum Aufblähen des Sackes in den in Fig. 7 und 8 dargestellten Zustand Luft angesaugt wird.Devices for triggering the compression spring 5 are shown in FIG. The spring 5 is in the compressed state in Spring sleeve 21 held. For this purpose, locking members 10 protrude through openings 27 in the lower part of the spring sleeve 21 into this, the locking members 10 are with anchors or Immersion cores 28 of the electromagnets 3 connected. When energized, the electromagnets 3 attract the plunger cores 28 and thus pull the locking members 10 back to release the spring 5. The spring 5 released in this way relaxes guided through the cylindrical tube 22 and pushes with its front end the bottom of the folded Airbag 4 downwards. The bands 23,23 'are released and the flutter valves 25-11 open so that until the bag is inflated in the state shown in FIGS. 7 and 8, air is sucked in.

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Figo 10 und 11 sind Ansichten der Anordnung eines Lufteinlasses 11 mit dem dazugehörigen Absperrglied 25 von oben und von unten. Das Absperrglied 25 ist entlang zwei gegenüberliegenden Händern 32 an aie Decicelplatte 24 angeleimt. Die beiden anderen freien Ränder gestatten das Ausdehnen des Absperrgliedes 25 bei Einwirkung eines äußeren Druckes, wobei dazwischen und der DecKelplatte 24 ein Spalt entsteht.Figs. 10 and 11 are views showing the arrangement of an air inlet 11 with the associated shut-off member 25 from above and below. The shut-off member 25 is along two opposite sides Handles 32 glued to aie decicle plate 24. The other two free edges allow the shut-off member 25 to expand under the action of an external one Pressure, with a gap between and the cover plate 24.

Fig. 12 zeigt den Zustand bei Einwirkung eines äußeren Druckes am Einlaß 11. Dabei ist das Absperrglied 25 in den gestrichelt gezeichneten Zustand ausgedehnt, um der Luft Zutritt zu gewähren.Fig. 12 shows the state under the action of an external pressure at the inlet 11. The shut-off member 25 is in the dashed state extended to allow access to the air.

Figo 13 zeigt das Absperrglied 25 in dem Zustand, in dem es den Luftaustritt absperrt, wenn der Druck im Inneren des Sackes 4 größer ist als außerhalb.13 shows the shut-off member 25 in the state in which it shuts off the air outlet when the pressure inside of the sack 4 is larger than outside.

Fig« 14 zeigt den inneren Aufbau des Luftsackes 4. Die zylindrischen Schläuche 22 sind aus reibungsarmem Gewebe oder Blattmaterial gefertigt, um ein zuverlässiges Funktionieren in der vorstehend beschriebenen w'eise zu gewährleisten. Die Trennwände 29» 29* sind aus dem gleichen Material gebildet wie der Sack 4. Die durch die trennwände 29» 29' im Luftsack 4 gebildeten Kammern 3O₁ bis 30,- sind jeweils für sich luftdicht, so daß eine freie Drucküber-14 shows the internal structure of the airbag 4. The cylindrical tubes 22 are made of low-friction fabric or sheet material in order to ensure reliable functioning in the manner described above. The partition walls 29 »29 * are made of the same material as the bag 4. The chambers 30 ₁ to 30 formed by the partition walls 29» 29 'in the air bag 4 are each airtight, so that a free pressure over-

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tragung von einer Kammer zur anderen nicht möglich ist. An der Innenwandung des Luftsac^es 4 sind aus Klaviersaitendraht gebildete Hippen 31 angeordnet, welche elastisch genug sind, eine auf den entfalteten Luftsack 4 aufprallende Person 8 nicht zu verletzen. Die Hippen 31 dienen dazu, den Luitsack 4 in Form zu halten, und unterstützen damit das Füllen desselben mit Luft.transfer from one chamber to another is not possible. On the inner wall of the air sac 4 are made of piano wire formed hips 31 arranged, which are elastic enough, one on the unfolded airbag 4 impinging Not to hurt person 8. The ribs 31 serve to keep the Luitsack 4 in shape and thus support it filling it with air.

In Fig. 16 bis 18 ist eine nachstehend beschriebene zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt.16 to 18, a second embodiment of the invention described below is shown.

Unter dem Dach 7¹ eines Kraftwagen-Fanrgasträumes ist eine Grundplatte 33 mit einem Lufteinlass 11a darin befestigt. An der G-runaplatte 33 ist ein Deckel 34 zum Verschließen des Einlasses 11a sowie ein Paar Yerriegelungs- bzw. Auslöseeinrichtungen 35 angeordnet. Auf Gelenkzapfen 36' ist jeweils eine Anzanl Torsions- oder Wicke^federn 36 mit zum Entfalten des Luftsacices 4a ausreichender Spannung lose aufgezogen. Die Federn 36 sind jev.^reiL.s mit einem geraden Endstück am linken bzw. rechten Hand der Grundplatte 33 und mit dem anderen Endstück unter Zwischenlage von VerstärKungsplatten 37 an der linken bzw. rechten Seitenplatte 38 in Anlage. Somit bilden die Gelenkzapfen 36' zusammen mit den Federn 36 Gelenke zwischen der Grundplatte 33 und den Seitenplatten 38. Jede Seitenplatte 38 hat einenA base plate 33 with an air inlet 11a is fastened in it under the roof 7 ^{1 of a motor vehicle fan-gas compartment.} A cover 34 for closing the inlet 11a and a pair of locking or release devices 35 are arranged on the G runa plate 33. A number of torsion or winding springs 36 with sufficient tension to unfold the air sac 4a are loosely pulled onto the pivot pin 36 '. The springs 36 are jev. ^R eiL.s with a straight end piece on the left or right hand of the base plate 33 and with the other end piece with the interposition of reinforcing plates 37 on the left or right side plate 38 in contact. Thus, the pivot pins 36 'together with the springs 36 form joints between the base plate 33 and the side plates 38. Each side plate 38 has one

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Lufteinlaß 11a' welcher mit einer Ventiiplatte 39 abgedeckt ist. Der Luft sack: 4a ist ein im wesentlichen sechsseitiger Körper mit rechteckigem Grundriß mit einer Öffnung in der Oberseite und weiteren Öffnungen an den Einlassen 11a' in den Seitenplatten 38 entsprechenden Stellen. Der Sack ist mit den Seitenplatten 38 einstückig verbunden und mit seiner oberen Öffnung luftdicht entlang den Rändern der Grundplatte 33 befestigt. In der Ruhelage sind die Seitenplatten 38 unter Anspannung der Federwicklungen 36 ein-Air inlet 11a 'which is covered with a valve plate 39 is. The air sack: 4a is essentially a six-sided one Body with a rectangular plan with an opening in the top and further openings at the inlets 11a ' in the side plates 38 corresponding locations. The bag is integrally connected to the side plates 38 and with its upper opening is attached airtight along the edges of the base plate 33. The side plates are in the rest position 38 under tension of the spring coils 36

" wärts geschwenkt und der Luftsack 4a so gefaltet, daß seine losen Teile zwischen der Grundplatte 33 und den Seitenplatten 38 liegen= Datei sind an den Verstärkungsplatten 37 befestigte Sperrhaken 40 an den Verriegelungsbzw. Auslöseeinrichtungen 35 im Eingriff« In diesem Zustand ist in den Federn 36 eine zum Auseinanderschwenken der beiden Seitenpletten ausreichende Energie gespeichert. Der Deckel 34 ist entlang Führungen 41 beweglich. Zum Beginn des Auseinanderschwenkens der Seitenplatten wird auch der Deckel 34 ausgelöst und beginnt, sich entlang der Führungen 41 abwärts zu bewegen. Sind die Seitenplatten 38 bis in eine senkrechte Stellung ausgeschwenkt, so wird der Deckel 34 mittels an den Seitenplatten 38 befestigter Seile 42 nach unten gezogen, so daß der Einlaß 11a verschlossen und abgedichtet ist. Die Verriegelungs- und Auslöseeinrichtungen 35 geben die Sperrhaken 40 bei Zufuhr"pivoted outwards and the airbag 4a folded so that its loose parts between the base plate 33 and the side plates 38 lying = file are on the reinforcement plates 37 attached locking hooks 40 on the locking or. Release devices 35 in engagement «In this state an energy sufficient to pivot the two side plates is stored in the springs 36. The cover 34 is movable along guides 41. At the beginning of the swinging apart of the side plates is also the lid 34 is triggered and begins to move down the guides 41. Are the side plates 38 pivoted out into a vertical position, the cover 34 is fastened to the side plates 38 by means of Ropes 42 pulled down so that inlet 11a is closed and sealed. The locking and Release devices 35 give the locking hooks 40 when supplied

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von elektrischem Strom frei. Bei Betätigung des Kollisionsschalters 1 in der anhemd Fig. 4 beschriebenen V/eise erfolgt somit die Freigabe der Sperrhaken 40 durch die Auslöseeinrichtungen 35, und die Seitenplatten 38 beginnen unter der Spannung der Federn 36 auseinanderzuschwenken. Während des Auseinanderschwenkens der Seitenplatten 38 wird Luft aus dem Wageninneren über die Einlasse 11a, 11a¹ in den Luftsack 4a gesaugt. Haben die Seitenplatten 38 ihre senkrechte Stellung erreicht, so verschließen der Deckel 34 und die Ventilplatten 39 die Einlasse 11a. bzw. 11a^!. Der Luftsack ist nun voll entfaltet bzw« aufgebläht, wobei sein Innendruck in; wesentlichen dem Außendruck entspricht.free of electricity. When the collision switch 1 is actuated in the example described in FIG. 4, the locking hooks 40 are released by the release devices 35, and the side plates 38 begin to pivot apart under the tension of the springs 36. During the pivoting apart of the side plates 38, air is sucked from the interior of the vehicle via the inlets 11a, 11a ¹ into the airbag 4a. When the side plates 38 have reached their vertical position, the cover 34 and the valve plates 39 close the inlets 11a. or 11a ^! . The airbag is now fully unfolded or inflated, with its internal pressure in; essentially corresponds to the external pressure.

Die zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftsackes wurde am 5. November 1970 durch Ingenieure der Luftfahrtnedizinischen Versuchsanstalt der japanischen Luftwaffe in der praktiscnen Anwendung erprobt. Der unter nachstehend angegebenen Bedingungen durchgeführte Versuch erbrachte folgende Ergebnisse:The second embodiment of an airbag according to the invention was established on November 5, 1970 by aeronautical medical engineers Experimental institute of the Japanese Air Force tested in practical application. The under The test carried out under the conditions given below gave the following results:

Versuchsbedingungen:Test conditions:

Volumen des voll entfalteten Luftsackes: 170 LiterVolume of the fully deployed airbag: 170 liters

Versuchsfahrzeug: Nissan PrinzTest vehicle: Nissan Prinz

PkwCar

Volumen des Fahrgastraumes: ca. 3 000 LiterVolume of the passenger compartment: approx. 3,000 liters

Anbrin_r~ungsort der Vorrichtung im vor den RückAnbrin _r ~ The device of performance is in front of the rear

sitzen liegenden Teil des Fahrzeugdaches sit lying part of the vehicle roof

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Versuchsergebnisse:Test results:

1. Lärmpegel bei Entfaltung 103,6 dB1. Noise level when deployed 103.6 dB

2. Iiuftdruckänderungen in Fahrzeuginneren: max. +2,58 2. Changes in air pressure inside the vehicle: max. +2.58

min. -3,31 mm Hgmin. -3.31 mm Hg

Luftdruckänderungen im Luftsack: max +2,58 - min.Changes in air pressure in the airbag: max +2.58 - min.

-3.68 mm Hg-3.68 mm Hg

3ο AufSchwenkgeschwindigkeit: rechte Seitenplatte3ο Up swing speed: right side plate

55,1 m/sec55.1 m / sec

Seitenplatte 51,9 m/secSide plate 51.9 m / sec

^ 4» Auswirkungen auf menschlichen Körper:^ 4 »Effects on the human body:

keine psychischen Störungenno mental disorders

keine Veränderung der Herztätigkeit.no change in heart activity.

Aus der vorstehenden Beschreibung der beiden bevorzugten Ausführungsformen werden die im folgenden angeführten vier wesentlichen Vorteile der Erfindung ersichtlich.From the above description of the two preferred embodiments, the following four are given essential advantages of the invention can be seen.

Erstens: Da das Aufblähen des Luftsackes durch Ansaugen von Luft aus dem geschlossenen V/ageninneren mit einer durch den Luftdruckunterschied bestimmten Einströmgeschwindigkeit erfolgt, erfährt der Luftdruck im Wageninneren keine Änderung. Das zum Aufblähen von Luftsäcken von der Ausdehnung von Preßluft oder verflüssigtem Gas abhängige herkömmliche Sicherheitssystem fand deshalb bisher wenig praktische Verwendung, weil der durch die Ausdehnung des Gases hervorgerufene plötzliche Luftdruckanstieg im Wageninneren die Gefahr ei-First: Since the inflation of the airbag by sucking in air from the closed inside of the bag with a through the Air pressure difference takes place at a certain inflow speed, the air pressure inside the car does not change. The conventional safety system, which is used to inflate air bags, depends on the expansion of compressed air or liquefied gas has found little practical use up to now, because the one caused by the expansion of the gas sudden increase in air pressure inside the car the risk of

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ner Verletzung der Trommelfelle und schwerwiegender Nachwirkungen auf das Gehör der Insassen in sich birgt.injury to the eardrums and serious after-effects on the hearing of the occupants.

Zweitens: Das erfindungsgemäiie Sicherheitssystem arbeitet sehr geräuscharm. Bei herkömmlichen Luftsäcicen vergrößert das Komprimierte oder verflüssigte Gas sein Volumen mit Schallgeschwindigkeit auf das zwei- bis dreihundertfache, wobei der Bnddruck im Luftsack dann ebenfalls vorzugsweise gleich dem Außendruck ist. Dabei ergibt das Geräusch der Schockwelle zusammen mit dem bei der Entspannung des Gases entstehenden ein schmerzhaftes Geräusch von bis zu 165 Phon* Dadurch kann ein psychischer Schock bewirkt werden, und aus diesem Grunde sind die bisher entwickelten Sicherheitssysteme noch nicht in die allgemeine Fertigung aufgenommen worden. Demgegenüber wira der Luftsack gemäß der Erfindung mittels Luft aufgebläht, welche unter der Wirkung des beim Entfalten des Luftsackes durch die Federn entstellenden Luftdruckunterschiedes über die Einlasse einströmt, welche einen beträentlichen Anteil der Gesamtoberfläche des Sackes einnehmen, wodurch das entstehende Geräusch auf das beim Entspannen der Federn entstehende und auf das Rascheln beim Entfalten des Gewebes oder Blattmaterials, aus dem der Sack gebildet ist, beschränkt ist.Second: The security system according to the invention is working very quiet. In conventional Luftsäcicen the compressed or liquefied gas increases its volume with The speed of sound to two to three hundred times the speed, with the band pressure in the airbag then also preferred is equal to the external pressure. This results in the sound of the shock wave together with that of the expansion of the gas resulting in a painful noise of up to 165 Phon * This can cause a psychological shock, and for this reason the security systems developed so far are not yet in general production been recorded. In contrast, the airbag is accordingly of the invention inflated by means of air, which is under the action of the springs when the airbag is deployed disfiguring air pressure difference flows in via the inlets, which make up a considerable proportion of the total surface area of the sack, so that the noise produced is the result of the relaxation of the springs and limited to the rustling of the fabric or sheet material from which the sack is formed being unfolded.

Drittens: Mit Ausnahme der Elektromagneten für das Auslösen der gespannten Federn arbeitet das System gemäß derThird: With the exception of the electromagnets for releasing the tensioned springs, the system works according to the

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Erfindung nur mit mechanischen Einrichtungen. Es bedarf mithin keiner chemischen Hilfsmittel wie pyrotechnischer Zündpulver, Wärmeentwickler oder Verflüssiger (Verdampfer?) zur Erzielung stofflicher oder mengenmäßiger bzw. volumenmäßiger Veränderungen, wie sie bei herkömmlichen Systemen mit Vergasung erforderlich sind.Invention only with mechanical devices. It requires therefore no chemical aids such as pyrotechnic ignition powder, heat generators or liquefiers (evaporators?) to achieve material or quantitative or volumetric changes, as is the case with conventional systems with gassing are required.

Viertens: Zur Überprüfung auf Zuverlässigkeit und ,/irksam- ^ keit läßt sich das im Wageninneren eingebaute System gemäß der Derfindung auch ohne Simulieren von Aufprallbeschleunigungen auslösen« Dazu kann in der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung ein durch eine Bedienungsperson im Inneren des Fahrzeugs betätigbarer Testschalter vorhanden sein, über den sich die Elektromagneten jederzeit zum Überprüfen der Punktion der Luftsäcke erregen lassen. Darin besteht ein vorteilhafter Unterschied gegenüber der Überprüfung herkömmlicher, mit chemischen Mitteln arbeitender Systeme, welche einerseits sehr teuer sind und nach w jeder Überprüfung einen beträchtlichen Zeitaufwand für den Ersatz von Teilen oder Material erfordert, wobei darüber hinaus die Wiederherstellung der Prüfbedingungen beim Ersatz des Materials sehr in Frage steht.Fourth: To check for reliability and effectiveness, the system built into the vehicle interior can also be triggered according to the invention without simulating impact accelerations. For this purpose, in the circuit arrangement shown in FIG be available, via which the electromagnets can be excited at any time to check the puncture of the air sacs. Consists in an advantageous difference from the verification conventional, working by chemical means systems which are both very expensive and after each inspection w considerable time for the replacement of parts, or material requires, whereby moreover, the recovery of the test conditions very when replacement of the material is in question.

Somit schafft die Erfindung ein überdruckloses Luftsack-Sicherheitssystem für Insassen eines schnellen Fahrzeuges,The invention thus creates a pressureless airbag safety system for occupants of a fast vehicle,

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mit einem in Ruhelage zusammengefalteten Luftsack, in welchem mit Rückschlagventilen versehene Lufteinlässe gebildet sind, und mit mechanischen Einrichtungen, beispielsweise Federn, welche in Ruhelage unter Spannung gehalten und in Notfällen zum Entfalten des Sackes auslösbar sind, wobei der Sack durch unter Saugwirkung über die Einlasse darin einströmende Luft aufblähbar ist.with an airbag folded up in the rest position, in which air inlets provided with non-return valves are formed are, and with mechanical devices, such as springs, which are kept under tension in the rest position and in Emergencies can be triggered to unfold the sack, the sack by suction through the inlets therein inflowing air is inflatable.

Patentansprüche: -18-Claims: -18-

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Claims

/sr/ sr

Patent claims:

ι 1. / Pressureless airbag safety system for occupants of Fast vehicles, characterized in that in an airbag (4, 4a) which is folded up in the normal state with Check valves or shut-off elements (25 j 34 »39) provided air inlets (11; 11a, 11a ') are formed and that mechanical devices (5; 36) are provided for inflating or unfolding the airbag.

2. Pressureless airbag safety system according to claim 1, characterized in that the mechanical devices for unfolding the airbag by in the airbag (4; 4a) arranged, tensioned springs (5; 36) are formed o

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