DE2141378C3

DE2141378C3 - Rückhaltevorrichtung für die Insassen von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE2141378C3
Application number: DE19712141378
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Ichikawa Keori Co., Ltd., Tokio
Filing date: 1971-08-13
Publication date: 1976-10-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rückhaltevorrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem im Fall eines Zusammenstoßes oder Aufpralls schnell aufblasbaren Kissen, das mit wenigstens einem Gaseinlaß versehen ist und dessen Wandung porenähnliche öffnungen aufweist, durch die die Gasfüllung des Kissens mit einer vorgegebenen Rate in Abhängigkeit von dem Innendruck des Kissens entweichen kann.

Bei einer bekannten Rückhaltevorrichtung dieser Art erfolgt der Austritt des Gases durch die ständig offenen porenähnlichen öffnungen des Kissens schon während des Aufblasens des Kissens. Es haben sich Schwierigkeiten beim Aufblasen des in seiner Ruhestellung auf kleinem Raum zusammengefalteten Kissens ergeben, dessen Wandungen im zusammengefalteten Zustand miteinander verklebt sind. Schließlich besteht beim bekannten Kissen die Gefahr, daß es beim Einwirken von Hochdruckgas im Moment des Aufblasens zerreißt.

Zum Zweck der Entlastung des Kissens von der durch die potentielle Energie des aufprallenden Körpers verursachten Drucksteigerung ist es auch bekannt, im Kissen eine Ausblaseinrichtung in Form einer durch einen Ausblasflecken verschlossenen und bei Einwirkung des aufprallenden Körpers sich öffnenden Ausblasöffnung vorzusehen. Diese Ausblaseinrichtung hat sich jedoch nicht bewährt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rückhaltevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der gewährleistet ist, daß der Austritt des Gases aus dem Kissen erst bei einem ganz bestimmten Druck beginnt, daß das Aufblasen des Kissens in jedem Fall ohne jede Behinderung schnell erfolgen kann und daß das Kissen zerreißfest im Hinblick auf dr.s im Augenblick des Aufblasens einwirkende Hochdruckgas ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß das Kissen aus einem vorzugsweise als Schlauchware gestrickten Textilmaterial hergestellt ist, dessen Oberfläche derart mit einem synthetischen Harz beschichtet ist, daß die Kissenwandung eine Luftpermeabilitäi von 2 bis 50 ml/cm² · s bei einem Innendruck von 0,3 bis 2,0 kp/cm² aufweist und die Harzbeschichtung mit einem nicht hygroskopischen, gleitfähigen Puder überzogen ist. Ein derartiges Kissen ist mit Sicherheit ohne jede Behinderung schnell aufblasbar und gewährleistet, daß der Austritt des Gases erst dann beginnt, wenn der Innendruck einen genau bestimmten Wert erreicht hat. Der Austritt des Gases wird durch die mit steigendem Innendruck anwachsende Permeabilität der Kissenwandung gesteuert. Für das als Schlauchware gestrickte Textilmaterial eignen sich besonders synthetische Fadengarne aus beispielsweise Polyamid, Polyester und Polyurethan, die sich bezüglich der physikalischen Eigenschaften wie Zerreißfestigkeit. Abritbfestigkeit und Dauerhaftigkeit im zusammengefalteten Zustand als besonders zweckmäßig erwiesen haben. Insbesondere haben sich Polyurethanfasern oder Fasern, die zum Erzielen einer hohen Ausdehnbarkeit behandelt worden sind, als zweckmäßig erwiesen, da hierdurch eine entsprechende verbesserte Ausdehnbarkeit des Kissens gegeben ist.

Der die Oberfläche des gestrickten Textilmaterials bedeckende Film aus einem synthetischen Harz besitzt eine begrenzte Dehnbarkeit und eine geringe Zerreißfestigkeit. Beim Füllen des Kissens mit Hochdruckgas und beim schnellen Ausdehnen wird, nachdem der Innendruck einen bestimmten Wer?, erreicht hat, der Film zerrissen oder die feinen Poren des auf der Oberfläche befindlichen Filrns werden unter Einwirken einer Kraft, die geringer als die zum Zerreißen des gestrickten Textilmaterials erforderliche Kraft ist, vergrößert. Der Film aus synthetischem Harz besitzt eine vom Innendruck abhängige Permeabilität, die ein allmähliches Ablassen des inneren Gasdrucks ermöglicht, nachdem der Film zerrissen ist oder die feinen Poren vergrößert sind. Der Film wird zerrissen oder die feinen Poren werden vergrößert bei einem Innendruck von 0,3 bis 2,0 kp/cm² und die Permeabilität beträgt in diesem Bereich 2 bis 50 ml/cm² ■ s.

Der diese Eigenschaften aufweisende Film aus synthetischem Harz kann mittels Aufsprühen, Eintauchen oder allgemein Überziehen unter Anwenden einer Lösung oder Dispersion aus Polyäthylen, Polyvinchlorid, synthetischem Kautschuk, Polyurethan usw. aufgebracht werden. Insbesondere dann, wenn eine Polyurethanlösung auf das gestrickte Textilmaterial mittels eines Überzugsverfahrens aufgebracht und das gestrickte Textilmaterial sofort in Wasser eingetaucht wird, ergibt sich eine besonders gute Permeabilität und eine besonders gute Klebewirkung zwischen dem gestrickten Textilmaterial und dem aufgebrachten Film.

Bei Verwendung von Sprengstoffen als Mittel zum Ausbilden des Hochdruckgases ist eine gute Wärmefestigkeit des Kissens erforderlich. Als Fasermaterial eignen sich für diesen Zweck besonders anorganische Fasern wie Glasfasern, Kohlenstoffasern, Fasern aus rostfreiem Stahl oder synthetische Fasern aus Polyacryl

oder Polyamid. Zur Verbesserung der Wärmefestigkeit des Kunststoffes können Phenol- oder Epoxydharze verwendet werden.

Das gestrickte und mit einem synthetischen Harz beschichtete Textilmaterial wird erfindungsgemäß durch den Überzug mit einem nicht hygroskopischen, gleitfähigen Puder, wie beispielsweise Talkum und Kaolin, in einer Merge von 10 bis 100 mg/m² so behandelt, daß die im zusammengefalteten Zustand langzeitig liegende Kissenwandung nicht miteinander verkleben kann.

Die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung garantiert durch die druckabhängige Permeabilität der Kissenwandung einen geringen Rückprall des Körpers eines Fahrzeuginsassen. Das Kissen hält durch das aus Schlauchware gestrickte Textilmaterial den erheblichen Druck beim plötzlichen Füllen mit Gas und beim Auftreffen des Körpers des Insassen ohne Zerstörung aus. Das Kissen hat daürüber hinaus ein gutes Ausdehnungsvermögen beim Aufblasen. Es besteht nicht die Gefahr, daß sich das zusammengefaltete Material des Kissens miteinander verklebt. Das erfindungsgemäße Kissen ist druck- und witterungsfest und schimmelt nicht.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs mit zwei zwischen Sitz und aufgeblasenen Kissen von Rückhaltevorrichtungen befindlichen Insassen,

F i g. 2 bis 6 verschiedene Ausführungs formen von Kissen für Rückhaltevorrichtungen.

In der F i g. 1 ist in prinzipieller Darstellung gezeigt, wie aufgeblasene Kissen 1 die Insassen eines Fahrzeugs vor dem Aufprall auf Fahrzeugteile bei einer plötzlichen starken Verzögerung schützen können.

Das aus einem vorzugsweise als Schlauchware gestrickten Material hergestellte Kissen 1 kann gemäß den F i g. 2 und 3 zwei Gaseinlässe 4 aufweisen. Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 ist die Mitte des Kissens zur vollständigen Stoßdämpfung dick ausgeführt, und die beiden Enden sind für die Gaseinlässe dünn ausgeführt. Das Kissen kann die Form eines Hufeisens haben (F i g. 2). Bei dieser Ausführungsform nimmt das Kissen nicht viel Raum ein, und die Gaseinlässe liegen eng beieinander. Es können auch zwei hufeisenförmige, aus Schlauchware bestehende Kissen gekreuzt zueinander so angeordnet sein, daß deren Gaseinlässe auf der gleichen Seite liegen (F i g. 6). Diese Form ermöglicht eine Stoßdämpfung in doppelter Weise, so daß sich eine Verringerung des Innendrucks ermöglichen läßt. Auch können mehrere aus Schlauchware hergestellte Kissen in zueinander parallelen Ebenen angeordnet sein (F i g. 4). Bei dieser Ausführungsform ergibt sich eine Verbesserung der Funktion auf Grund der Höhe der Gesamtanordnung. Schließlich kann ein aus Schlauchware hergestelltes Kissen in Form einer Wendel gelegt sein (F i g. 5). Durch diese Ausführungsform wird die Ausdehnungsgeschwindigkeit durch das Hochdruckgas erhöht. Die Ausdehnungsfähigkeit des Kissens gegenüber einer schnellen Expansion des Gases und die Druckfestigkeitseigenschaften werden verbessert, und der Polstereffekt, bedingt durch die Wendelform, zusätzlich zu dem Polstereffekt, bedingt durch den Innendruck des Kissens, wirken gemeinsam dahin, daß in besonders wirksamer Weise eine Stoßdämpfung erfolgt. Dieses Kissen kann billig und ohne Naht hergesiellt werden, so daß Belastungskonzentrationen an einer Naht, die zerreißen könnte, nicht auftreten.

Ausführungsbeispiele für das Kissen sind nachfolgend beschrieben.

Beispiel 1

Nach dem Überziehen des Gestricks aus Fasergarnen aus 420 Denier Nylonfasern, Mehrfachfasern (eingeformt in 15 Garne/cm) mit Polyurethanharz unter Ausbilden eines Films mit einer Dicke von 0,01 mm und sofortigem Eintauchen desselben in Wasser, wird dasselbe bei einer Temperatur von 70⁰C 30 Minuten lang vorgetrocknet, sodann bei 150°C Minuten wärmebehandelt. Nach dem Aufsprühen von feinem Kaolinpulver (50 mg/m²) auf die Filmoberfläche wird ein kugeliges Kissen mit einem Gaseinlaß, wie in der F i g. 1 gezeigt, ausgebildet. Ein Aufpralltest wird mit einer Puppe durchgeführt. Das Kissen beginnt sich sofort bei dem Aufprall auszudehnen und ist nach 0,075 Sek. vollständig aufgeblasen. Die Puppe schlägt 0,084 Sek. nach dem Aufprallbeginn auf das Kissen auf. Die Zeitspanne, die die Puppe zur Trennung von dem Kissen benötigt, beträgt 0,269 Sek. nach dem Aufprallbeginn. Der Druck im Inneren des Kissens fällt rasch von l,2kp/cm² auf 0,2 kp/cm² und weiterhin auf 0,01 kp/cm². Wenn die Puppe auf das Kissen aufprallt, nimmt die Luftpermeabilität des auf den Maschen befindlichen Urethanharzfilms zu, während der Rückpralleffekt bemerkenswert verringert wird.

Beispiel 2

Nachdem das Gestrick aus Fadengarnen mit 420 Denier Polyesterfaser-Mehrfachfaden vermittels des Eintauchverfahrens unter Ausbilden eines Nylonharzfilms mit einer Dicke von 0,02 mm behandelt worden ist. wird dasselbe bei 70°C 30 Minuten lang vorgetrocknet, sodann bei 150°C 5 Minuten wärmebehandelt. Nach Aufbringen des Talkumpuders (70 mg/cm²) wie im Beispiel 1 beschrieben, wird ein kissenartiger Luftsack mit zwei Gaseinlässen, wie in der F i g. 3 gezeigt, hergestellt. Dieser Luftsack wird in einem Auto befestigt, und es wird ein Aufprallversuch mit einer Puppe durchgeführt. Der Luftsack dehnt sich sofort bei Aufprallbeginn aus, und die Ausdehnung ist nach 0,063 Sek. beendigt. Die Puppe schlägt 0,101 Sek. nach dem Aufprallbeginn auf den Luftsack auf. Es waren 0,340 Sek. nach dem Stoß erforderlich, bis sich die Puppe von dem Luftsack trennte. Der Sack dehnt sich dabei in allen Richtungen aus und füllt alle Räume im Inneren des Kra^rtfahrzeugs und hält auf diese Weise auch eine kleine Puppe. Hierbei nimmt die Luftpermeabilität des zwischen den Maschen ausgebildeten Nylonharzfilms zu, wodurch der innere Druck stufenweise verringert wird.

Beispiel 3

Nach dem Ausbilden eines Melaminharzfilms mit einer Dicke von 0,01 mm auf dem Gestrick (18 Fäden/cm) eines Mehrlachfadengarns aus 420 Denier Polyacrylnitrilsynthesefasem, die wärmebeständig sind, vermittels des Überzugverfahrens wird dasselbe bei 70°C 30 Minuten lang vorgetrocknet, sodann bei 150 C 5 Minuten lang wärmebehandelt. Nach dem Aufbringen feinen Kaolinpuders (30 mg/m²), wie im Beispiel 1 angegeben, wird ein hufeisenartiger Lüftsack mit Gaseinlässen an beiden Enden, wie in der F i g. 2 gezeigt, hergestellt. Es wird der gleiche Test wie nach Beispiel 1 durchgeführt. Der Luftsack dehnt sich sofort bei Aufprallbeginn aus, und die Ausdehnung ist nach 0,058 Sek. beendigt. Die Puppe schlägt 0,098 Sek. nach Aufprallbeginn auf den Luftsack auf und trennt sich 0,269 Sek.

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nach dem Aufprallbeginn von dem Luftsack. Der innere ' h- « _>; > .<*.'* α ■< > .«* '.-A,..

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Rückhaltevorrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem im Fall eines Zusammenstoßes oder Aufpralls schnell aufblasbaren Kissen, das mit wenigstens einem Gaseinlaß versehen ist und dessen Wandung porenähnliche öffnungen aufweist, durch die die Gasfüllung des Kissens mit einer vorgegebenen Rate in Abhängigkeit von dem Innendruck des Kissens entweichen kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen aus einem als Schlauchware gestrickten Textilmaterial hergestellt ist, dessen Oberfläche derart mit einem synthetischen Harz beschichtet ist, daß die Kissenwandung eine Luftpermeabilität von 2 bis 50 ml/cm² · s bei einem Innendruck von 0,3 bis 2,0 kp/cm² aufweist und die Harzbeschichtung mit einem nicht hygroskopischen gleitfähigen Puder überzogen ist.

2. Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Schlauchware bestehende Kissen in die Form einer Wendel gelegt ist (F i g. 5).

3. Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1 mit zwei Luftkissen in Hufeisenform, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden schlauchförmigen Luftkissen in sich kreuzenden Ebenen zueinander angeordnet sind (F i g. 6).

4. Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1 mit wenigstens zwei Luftkissen, die jeweils die Form eines Hufeisens haben, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchförmigen Luftkissen in zueinander längsparallelen Ebenen angeordnet sind (F i g. 4).