DE2131744A1

DE2131744A1 - Sicherheitsvorrichtung fuer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2131744A1
Application number: DE19712131744
Authority: DE
Inventors: Takashi Haruna; Keizaburo Usui
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1970-06-26
Filing date: 1971-06-25
Publication date: 1971-12-30
Also published as: SE380213B; CA926442A; US3761112A; GB1345594A; DE2131744C3; DE2131744B2; JPS491416B1

Description

PATENTANWÄLTE	2131744
Dipi.-chem. Dr.D.Thomsen oipi-ing.H.Tiedtke Dipl.-Chem. Q. BÜhÜlig Dipl.-Ing. R. ΚϊΐΊΠβ	MÜNCHEN 15 KAISER-LUDWIQ-PLATZ 6 TEL. 0611/530211 330212 CABLES: THOPATENT TELEX: FOLGT
Dipi.-ing. W.Weinkauff	FRANKFURT (MAIN) SO FUCHSHOHL 71 TEL. 0611/514608

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8000 München 15 25. Juni 1971

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City, Japan

Sicherheitsvorrichtung für Fahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugsicherheitssystem und insbesondere auf ein solches System, das einen aufblasbaren Sack zum Schutz .eines Fahrzeuginsassen vor Verletzung bei Zusammenstößen verwendet.

Bei Zusammenstößen mit einem Kraftfahrzeug wurde häufig beobachtet, daß die Fahrzeuginsassen heftig nach vorn geschleudert werden, wobei sie im ungünstigen Fall infolge erheblicher Trägheitskraft durch plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs aus ihren Sitzen geworfen werden. Dies führt zu kritischen körperlichen Verletzungen der Fahrzeuginsassen, so daß der Schutz von Fahrzeuginsassen vor solchen Verletzungen für die Kraftfahrzeugindustrie von höchster Bedeutung ist. Hierzu wird ein Fahrzeugsicherheitssystem vorgeschlagen,

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das einen chemischen Sprengstoff zur Bereitstellung eines aufgeblasenen Sacks zwischen einem Fahrzeuginsassen und Konstruktionsteilen eines Kraftfahrzeugs verwendet. Dieser aufgeblasene Sack wirkt als Puffer eines Stoßdämpfers zum Schutz des in einen Unfall verwickelten Pahrzeuginsassen.

Der als Gasgenerator verwendete chemische Sprengstoff erzeugt explosionsartig heiße Gase bei Ermittlung beispielsweise einer plötzlichen Verzögerung oder eines Stoßes infolge einer Kollision. Die im Anfangsstadium der Kollision erzeugten heißen Gase werden dann augenblicklich in einen aufblasbaren Sack geleitet, der normalerweise nicht aufgeblasen ist und der klein im Körper des Kraftfahrzeugs verstaut werden kann. Auf diese Weise wird vor einem Fahrzeuginsassen ein aufgeblasener Sack bereitgestellt, um mechanische Stöße zu absorbieren, die sonst erheblich den Fahrzeuginsassen verletzen würden.

Es ist bekannt, daß das chemische Sprengstoffe verwendende Fahrzeugsicherheitssystem den erheblichen Vorteil hat, daß es innerhalb einer begrenzten Zeitspanne nach der Ermittlung eines Zusammenstoßes eine ausreichende Gasmenge zu einem aufblasbaren Sack liefern kann. Jedoch bringt die Verwendung solcher Sprengstoffe das unvermeidliche Problem mit sich, das sich aus der Tatsache ergibt, daß die Temperatur des erzeugten Gases enorm hoch ist und gewöhnlich 1000°C überschreitet. Aus diesem Grunde ist man in der Auswahl des für den aufblasbaren Sack verwendbaren Materials äußerst

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eingeengt. Man muß daher nach einem Spezialmaterial mit einer ausgezeichneten Wärmebeständigkeit bei derartiger herkömmlicher Praxis suchen, und zwar mitunter auf Kosten mechanischer Festigkeit oder Dauerfestigkeit gegen hohen Druck, wie er in einem aufgeblasenen Sack herrscht. Demzufolge besteht die Gefahr, daß der aufgeblasene Sack zerreißt und die eingeschlossenen heißen Gase abläßt, so daß sich die Fahrzeuginsassen verbrennen können oder daß der Fahrgastraum in Brand geraten kann.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fahrzeugsicherheitssystem zu schaffen, das einen aufblasbaren Sack für den Schutz eines Fahrzeuginsassen vor Verletzung bei einem Zusammenstoß besitzt, wobei das Sicherheitssystem frei von thermischen Schäden durch die Heißgase sein soll, die bei der Explosion des chemischen Sprengstoffes erzeugt werden.

Erfindungsgemäß besitzt ein Fahrzeugsicherheitssystem einen aufblasbaren Sack, der bei seiner Anwendung in einem Fahrzeug zum Schutz eines Fahrzeuginsassen vor Verletzung bei einem Zusammenstoß untergebracht ist, chemischen Sprengstoff für die Erzeugung heißer Gase, die in den aufblasbaren Sack eingeführt werden, Steuereinrichtungen für das Auslösen der Explosion des Sprengstoffs bei Auftreten eines Zusammenstoßes und thermische Einrichtungen für den Schutz des aufblasbaren Sacks vor thermischer Beschädigung durch die heißen Gase. Die thermischen Einrichtungen besitzen gemäß einer AusfUhrungsform eine Einrichtung für die Freigabe von kaltem

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Gas zur Abgabe von relativ kalten Gasen gleichzeitig mit der Einführung von Heißgasen in den aufblasbaren Sack. Bei einer anderen Ausführungsform werden die kalten Gase direkt in den aufblasbaren Sack eingeführt, um sich mit den Heißgasen zu vermischen. Bei einer weiteren Ausführungsform besitzen die thermischen Einrichtungen ein gegen Wärme widerstandsfähiges Mittel, das an dem aufblasbaren Sack angebracht wird, um thermisch den Sack vor den heißen Gasen zu isolieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsformen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Teilschnittansicht ein erfindungsgemäßes FahrZeugsicherheitssystemj

Fig. 2 zeigt in einer Teilschnittansicht eine

weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugsicherheitssystems;

Fig. 3 ist eine den Fig. 1 und 2 entsprechende Darstellung, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung verdeutlicht;

Fig. 4 A und ^ B sind vergrößerte Schnittdarstellungen, die eine weitere Ausführungsform des Sicherheitssystems verdeutlichen.

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Gemäß Fig. 1 besitzt das Fahrzeugsicherheitssystem 10 nach der Erfindung einen aufblasbaren Sack, der sich in aufgeblasenem oder aufgeweitetem oder ausgedehntem Zustand befindet. Der aufblasbare Sack besteht aus drei Hautteilen 11, 12 und 13 für die Zuführung von Heißgasen. Diese Heißgase werden durch Explosion eines chemischen Sprengstoffs erzeugt,der in dem aufblasbaren Sack untergebracht ist. Das innere Hautteil 11 besteht aus einem gegen Wärme widerstandsfähigen Material, z.B. aus Kautschuk und kann die Heißgase hermetisch einschließen. Das Zwischenhautteil 12 oder die Zwischenhaut, die hermetische Qualität hat, überdeckt das innere Hautteil 11 oder die Innenhaut. Das äußere Hautteil 13 oder die äußere Haut überdeckt die Zwischenhaut 12 und verstärkt den aufblasbaren Sack als ganzes zur Verhinderung übermäßigen Aufblasens, das zum Platzen des aufblasbaren Sacks führen könnte; aus diesem Grunde besteht die Außenhaut aus mechanisch festem und flexiblem Material, z.B. aus gewebtem Textilmaterial.

Ferner ist in dem Sicherheitssystem 10 eine KaItgasliefereinrichtung 15 vorgesehen, um die Häute 11, 12 und 13 vor thermischer Beschädigung durch die Wärmeenergie der Heißgase zu schützen. Diese Kaltgasliefereinrichtung 15 ist mit wenigstens einem Behälter ausgerüstet, der ein relativ kaltes Gas als ein unter Druck stehendes Kühlmittel enthält und mit einer ausreichenden Zahl von Ventilen versehen ist, die einen Einlaß haben, der mit dem entsprechenden Behälter verbunden ist sowie einen Auslaß, der mit einem Raum 16 zwi-

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sehen der Innenhaut 11 und der Zwischenhaut 12 verbunden ist. Beispielsweise sind zwei Sätze von Behältern 17 und 17' vorgesehen mit entsprechenden Ventilen 18 und 18·.

Zur Auslösung des öffnens der Ventile l8 und l8^f gleichzeitig mit dem Zugang der Heißgase wird ein Steuersystem 19 bei der Erfindung verwendet, das einen normalerweise offenen Schalter 20 und eine Energiequelle 21 besitzt, die elektrisch mit dem Schalter 20 verbunden ist. Die beiden Ventile 18 und 18' sind parallel miteinander mit einer den Schalter und die Energiequelle 21 beinhaltenden elektrischen Verbindung 22 verbunden. Diese Ventile 18 und l8^r können übliche elektromagnetische Ventile sein oder Ventile derjenigen Bauart, die eine Dichtung, (nicht gezeigt) hat, die durch die Explosion von Sprengstoffen (nicht gezeigt) lösbar sind, die daran befestigt sind. Im letzteren Fall wird die Zündung der Sprengstoffe durch Schließen des Schalters 20 ausgelöst. Auch haben die Sprengstoffe 14 für die Erzeugung der Heißgase Zünder (nicht gezeigt), die elektrisch mit der elektrischen Verbindung 22 parallel zu den Ventilen 18 und 18 * verbunden sind. In diesem Fall kann der Schalter 20 bei Ermittlung einer plötzlichen Verzögerung oder bei Ermittlung eines eine vorbestimmte Höhe überschreitenden Stoßes infolge einer Kollision des Kraftfahrzeugs geschlossen werden.

Wird beim Einsatz das mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem 10 versehene Kraftfahrzeug einem plötzlichen Stoß vorbestimmter Größe ausgesetzt, die einen vorbestimmten

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Pegel überschreitet, wird der Schalter 20 geschlossen, um elektrische Energie von der Energiequelle 21 zu den Sprengstoffen I¹J und den Ventilen 18 und 18' zu liefern. Bei Erregung werden die Spengstoffe 14 gezündet und erzeugen plötzlich alle zugleich Heißgase, wobei gleichzeitig die Ventile 18 und 18' geöffnet werden, um Kaltgase von den Behältern 17 und 17' dem Raum 16 zwischen der Innenhaut 11 und der Zwischenhaut 12 zuzuführen. Obwohl auf diese Weise die Innen-Oberfläche der Innenhaut 11 den erzeugten Heißgasen ausgesetzt wird, bleibt die Innenhaut 11 frei vor thermischer Beschädigung. Dies ergibt sich daraus, daß infolge des steilen Temperaturgradienten zwischen der Innenoberfläche und der Außenoberfläche der Innenhaut 11 ein erheblicher Wärmefluß erfolgt, der in wirksamer Weise die Oberflächentemperatur der Innenhaut 11 reduziert.

In diesem Fall kann man auf die verstärkende Außenhaut 13 verzichten, sofern die Innenhaut 12 genügende mechanische Festigkeit besitzt. Als Kühlmittel zur Erzeugung der Kaltgase kann Kohlendioxyd, Stickstoff oder Luft verwendet werden.

In den Fig. 2 und 3 sind weitere Beispiele der Erfindung verdeutlicht, wobei einander entsprechende Teile mit den selben Bezugszeichen versehen sind. Da diese weiteren Ausführungsformen derjenigen nach Fig. 1 ähneln, erfolgt lediglich Erläuterung der unterschiedlichen Teile. In Fig. 2 ist die Innenhaut 11' mit einer Anzahl von Poren 23 versehen.

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Diese Poren 23 gestatten den Durchgang der kühlenden Kaltgase und deren Vermischung mit den Heißgasen, so daß ein verbesserter Kühleffekt erhalten wird. Im Falle der Fig. 3 genügt die Erläuterung, daß die Kaltgase direkt in den Raum 2H eingelassen werden, der von der Innenhaut 11 umschlossen wird, wobei diese Kaltgase mit den Heißgasen vermischt werden, um die Temperatur des gesamten Gasgemisches zu reduzieren.In beiden Fällen kann man auch auf die Außenhaut 13 verzichten.

Ein ähnlicher thermischer Schutz kann durch Verwendung eines gegen Wärme widerstandsfähigen Mittels erreicht werden. Dieses Beispiel wird anhand der Fig. ^A und *JB erläutert. Besteht der aufblasbare Sack aus einer einzigen Haut 25 gemäß Fig. 4A, dann wird das gegen Wärme widerstandsfähige Mittel 26 an der Innenoberfläche der Haut 25 angebracht. Besteht der aufblasbare Sack gemäß Fig." ¹IB ähnlich der Ausführungsform nach Fig. 1 aus drei Häuten 27, 28 und 29, dann wird das gegen Wärme widerstandsfähige Mittel 26 zwischen der Innenhaut 27 und der Zwischenhaut 28 untergebracht. In diesem Fall kann man auch auf die Außenhaut 29 verzichten.

Besten Schutz gegen Wärme erhält man, wenn die zuvor beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden. Nach eingehender Erörterung der jeweiligen Ausführungsformen erscheint es nicht notwendig, diese Kombinationen zu erörtern.

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Claims

- 9 Patentansprüche

/ 1 ASicherheitssystem für ein Fahrzeug mit einem aufblasbaren Sack, der in einem Fahrzeug untergebracht ist, um einen Fahrzeuginsassen vor Verletzung bei einer Kollision zu schützen, mit einer explosiven Einrichtung für die Erzeugung von Heißgasen, die in den aufblasbaren Sack eingeführt werden, um diesen aufzublasen und den Fahrzeuginsassen zu schützen und mit Steuereinrichtungen für das Auslösen der Explosion der explosiven Einrichtung im Falle einer Kollision, gekennzeichnet durch eine thermische Einrichtung (17, 18; 26) zum Schutz des aufblasbaren Sacks vor thermischer Beschädigung durch die Heißgase.
2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Sack eine erste Haut (11) aus hitzebeständigem Material für unmittelbaren Heißgaszugang und eine zweite Haut (12) aufweist, die die erste Haut umgibt und hermetische Eigenschaften hat, wobei die thermische Einrichtung eine Kaltgasliefereinrichtung (17, 18) für die Zuführung von relativ kalten Gasen in den Raum zwischen den beiden Häuten gleichzeitig mit dem Zugang von Heißgas in die erste Haut aufweist.
3. Sicherheitssystem nach Anspruch 2_t dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhaut (11) hermetische Eigenschaften für das Einschließen der Heißgase besitzt.

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4. Sicherheitssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhaut (11·) eine Anzahl von Poren (23) für den Durchgang der relativ kalten Gase zu deren Vermischung mit den Heißgasen aufweist.
5. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Einrichtung eine KaItgasliefereinrichtung (17, 18) für die unmittelbare Zuführung relativ kalter Gase in den aufblasbaren Sack zur Vermischung mit den Heißgasen aufweist.
6. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Einrichtung ein gegen Wärme widerstandsfähiges Mittel (26) aufweist, das an dem aufblasbaren Sack angebracht ist, um diesen vor den Heißgasen thermisch zu isolieren.
7. Sicherheitssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Sack eine Haut (25) aufweist, an deren Innenoberfläche das gegen Wärme widerstandsfähige Mittel (26) angebracht ist.
8. Sicherheitssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Sack eine erste Haut (26), eine die erste Haut umschließende zweite Haut (28) aufweist, wobei zwischen den beiden Häuten das gegen Wärme widerstandsfähige Mittel (26) untergebracht ist.

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9. Sicherheitssystem nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblasbare Sack ferner eine dritte Haut (29) besitzt, die die zweite Haut (28) umschließt, um den Sack als ganzes zu verstärken.
10. Sicherheitssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Haut aus einem gewebten Textilmaterial besteht.

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