DE2154855C3 - Auslösevorrichtung für eine zum Schutz von Kraftfahrzeuginsassen vorgesehene Gassack-Aufprallschutzeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Auslösevorrichtung für eine zum Schutz von Kraftfahrzeuginsassen vorgesehene Gassack-Aufprallschutzeinrichtung, bei der das zum Aufblasen des Gassackes dienende Druckgas in einem mit einem durch ein Eindringglied zerstörbaren Verschluß versehenen Druckbehälter gespeichert ist. wobei das die Druckgaszufuhr zum Gassack freigebende Eindringglied und der Druckbehälter unter der Wirkung einer Federvorspannung relativ zueinander bewegbar sind, in der Ruhelage jedoch durch einen Hohlzylinder aus zerbrechbarem Material in einem Abstand voneinander gehalten werden, wobei ferner der Hohlzylinder durch einen beweglichen Brechstift zersplitterbar ist, der unter der Einwirkung eines Schlagarms gegen den Hohlzylinder bewegbar ist und in seiner Ruhestellung von einer federbelasteten Klinke zurückgehalten wird, die mit einer Trägheitseinrichtung zusammenwirkt und bei dem Überschreiteneiner vorbestimmten, auf die Trägheitseinrichtung einwirkenden Beschleunigung den Schlagarm freigibt, worauf dieser auf den Brechstift aufschlägt nach Patent 2059 808.

Bei einer derartigen Auslösevorrichtung besteht die Gefahr, daß die beim Zerbrechen des Hohlzylinders

ίο entstehenden Bruchstücke in die Durchgangsöffnung des Eindringgliedes geraten und so die Relativbewegung zwischen dem Eindringglied und der zu zerstörenden Verschlußplatte behindern oder schon vor der Zerstörung der Vcrschlußplatte beenden. Ferner be-

is steht die Gefahr, daß die Bruchstücke durch die Druckgasleitung bis in den aufzublasenden Beutel mitgerissen werden und - insbesondere bei der Verwendung von Hohlzylindern aus Glas - die Beutelwand beschädigen und damit die Betriebssicherheit

ao des Insassen-Auffangsystems in Frage stellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auslösevorrichtung der genannten Art so auszubilden, daß die Bruchstücke des Hohlzylinders beim Zerbrechen desselben den Auslösevorganp weder be-

as hindern noch in den Beutel gelangen können.

Zur Losung der gestellten Aufgabe wird vorgeschlagen, daß in dem Hohl/ylinder im wesentlichen eine Ringspannung erzeug! wird, durch die beim Zerbrechen des Hohlzylinder«. die entstehenden Bruch-

stücke, bezogen auf die Längsachse des Hohl/ylinders, radial nach außen geschleudert werden.

Die Ringspannung läßt sich auf einfache Weise erzeugen, indem der Hohlzylinder stirnseitig zwischen kegelstumpfformigen Stützflächen eingespannt ist.

Wenn fur das Fernhalten der Bruchstücke von den am Auslösevorgang beteiligten Teilen nur ein begrenzter Raum zur Verfügung steht, der die Gefahr von durch Bruchstücke verursachten Störungen nicht ausschließt, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfmdung /wischen dem Hohlzylinder und dem Druckbehälter eine Trennwand mit einem Durchgang fur das Eindringglied vorgesehen sein.

Um bei großen Toleranzen zwischen dem Eindringglied und der Wandung des Durchgangs jede

Möglichkeit des Eindringens von Bruchstücken in den Durchgang auszuschließen, kann ferner vorgesehen werden, daß an der dem Hohlzylinder zugekehrten Seite der Trennwand eine elastische Dichtungsscheibe angeordnet ist, welche den Durchgang gegen den Eintritt von Bruchstücken abdichtet.

Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt einer erfindungsgemäßen Sensor- und Auslösevorrichtung, und

Fig. 2 einen Teilschnitt derselben Vorrichtung entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.

Gemäß der Zeichnung umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung einen herkömmlichen Druckbehälter 10, der beispielsweise mit Luft oder Stickstoff unter einem Druck von 175 bis 246 kp/cm- gefüllt ist. Der Druckbehälter 10 hat einen mit Außengewinde versehenen zylindrischen Auslaß 12 mit einer sich axial nach außen erweiternden konischen Innenwand 11. Eine herkömmliche gewölbte Dichtung 16, die ein^n umgebogenen Rand 18 aufweist, welcher auf der Innenwand 14 sitzt, wird von der konischen Außenwand 22 eines Dichtringes 20 angepreßt, der sich seinerseits an einer Schulter 28 einer Halterung

24 abstützt. Die im wesentlichen zylindrische Halterung 24 hat an ihrem einen Ende eine mit Innengewinde versehene Bohrung 26, in die oer Auslaß 12 eingeschraubt ist. Auf diese Weise ist der Auslaß 12 des Druckbehälters 10 abgedichtet.

Die Halterung 24 weist ferner eine radiale Trennwand 30 mit einem Durchgang 32 auf. Das dem Druckbehälter 10 gegenüberliegende Ende der Halterung 24 :~»t durch eine Kappe 34 verschlossen, welche durch Schrauben 36 mit der Halterung verschraubt ist und einen zentral durchbrochenen axialen Vorsprung 38 aufweist. Ein Führungsstift 40 ist, die Stirnwand des Vorsprungs 38 durchsetzend, an dieser angeschweißt. Der Schaft des Führungsstiftes 40 erstreckt sich bis la den Durchgang 32. Ein mit einer Innenbohrung ausgestattetes Eindringglied 42 ist gleitbar auf dem Schaft des Führungsstiftes 40 angeordnet und reicht durch die Trennwand 30 hindurch Ein zerbrechbarer Hohlzylinder 44 aus Glas stützt sich an seinem einen Ende auf einer konischen Stützfläche 46 der Trennwand 30 und an seinem anderen Ende an einer gleichartigen Stützfläche 48 eines Federtellers 50 des Eindringglieds 42 ab. An der anderen Seite des Federtellers 50 stützt sich eine Schraubendruckfeder 52 ab, die mit ihrem anderen Ende ein Widerlager an der Kappe 34 findet.

Der Hohlzylinder 44 ist aus chemisch behandeltem Glas hergestellt, welches beispielsweise unter der Bezeichnung »Chem-Cor« erhältlich ist. Dieses Gias weist in seiner äußeren Schicht eine Druckspannung auf Die konischen Stützflächen 46 und 48 und die Feder 52 wirken in der Weise zusammen, daß eine radial nach außen wirkende Ringspannung in den Glaszylinder induziert wird, derart, daß der Hohlzy linder beim Zerstören mittels der nachfolgend beschriebenen Einrichtung mit geringerer Kraft als ein Hohlzylinder ohne Ringspannung auseinanderbricht, und /war in radial nach außen verlaufenden Richtungen

Ein ringförmiges Gehäuse 54 ha» in seiner Wand einen runden Ausschnitt 56, mit dem es an der Umfangsfläche der Halterung24anliegt, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist. Das Gehäuse 54 ist durch Bolzen 58 (Fig. 1) an der Halterung 24 befestigt. Ein Ende des Gehäuses 54 int durch eine Platte 60 verschlossen, welche bei 62 an einer mit Gegenbohrungen versehenen Stirnwand des Gehäuses 54 verschraubt ist. Die Platte 60 umfaßt eine zentrale Wölbung 64, die einen Sitz 66 bildet. Der Sitz 66 ist als Konus ausgebildet, welcher in der speziellen dargestellten A vsführungsform einen Basiswinkel von etwa 10° besitzt. Ein Kugel- oder sphärisches Element 68 ist als Trägheitsmechanismus auf dem Sitz 66 angeordnet.

Das Gehäuse 54 hat in seiner Wand eine nach innen offene Aussparung 70 In dieser Aussparung 70 ist ein mit einer Bohrung versehenes Ende eines Hebels 72 sowie ein Paar Scheiben 74 gelagert. Der Hebe! 72 und die Scheiben 74 sind gemeinsam in der Aussparung 70 mittels eines Stifts 76 drehbar gehalten, wobei der Stift 76 in fluchtenden Bohrungen in gegenüberliegenden Seiten der Wände der Aussparung 70 ruht. Das andere freie Ende des Hebels 72 hat einen mit einer Öffnung versehenen abgewinkelten Arm 78. \n dem Arm 78 ist ein flacher Kopfstift 80 befestigt, und zwar derart, daß dessen Kopf diametral zum Sitz 66 an der Kugel anliegt und sich der konische Schaft des Stifts 76 senkrecht zum Hebel 72 erstreckt. Eine unter Spannung gebogene Blattfeder 82 erstreckt sich zwischen einer Vertiefung in der Wand des Gehäuses 54 und dem Arm 78 und drückt den Hebel 72, wie aus Fig. 2 ersichtlich, auf die Kugel 68, die dadurch aut den Sitz 66 gedrückt wird.

Das andere Ende des Gehäuses 54 ist durch eine Kappe 84 verschlossen. Gemäß F i g. 2 liegen in Aussparungen 88 der Kappe 84 die Windungen von Drehfedern 86, die in dieser Lage durch einen Stift 90 gesichert sind, der seinerseits in Löchern in den

ίο Stirnwänden der Aussparungen 88 ruht. Von den Aussparungen 88 gehen Schlitze 92 aus, welche einem noch zu beschreibenden Zweck dienen. Ein Schenkel 94 jeder der Drehfedern 86 steht im Eingriff mit einer Wand der Aussparung 88. Die anderen Schenkel 96

der Drehfedern sind zu einem bogenförmig ausgebildeten Schlagarm 98 integral zusammengefaßt. Normalerweise ist der Schlagarm 98 durch Eingriff mit dem als Klinke dienenden konischen Schaft des Stiftes 80 in der in F i g. 2 mittels durchgezogenen Linien

ao dargestellten Stellung gesichert. Die Drehfedern 86 stehen unter Vorspannung in Richtung auf eine Stellung, die in F i g. 2 in unterbrochenen Linien gezeigt ist, wobei die Schlitze 92 die freie Bewegung der Schenkel 96 der Drehfedern 86 bis in diese Stellung gestatten.

Die Halterung 24 hat ferner eine mit einer Buchse ausgestattete Bohrung 100, welche einen mit einer Schulter versehenen Schaft eines Brechstiftes 102 aufnimmt. Das spitze Ende des Brechstiftes 102 liegt normalerweise leicht an der äußeren Fläche des Hohlzylinders 44 an. Die Bohrung 100 schließt sich an eine Bohrung mit größerem Durchmesser im Gehäuse 54 an. Der Kopf 104 des Brechstiftes ist normalerweise innerhalb des Gehäuses 54, unmittelbar außerhalb der Bohrung größeren Durchmessers angeordnet.

In der dargeslellten Ausführungsform sind die Drehfedern 86 bis zum Eingriff des Schlagarms 98 mit dem konischen Schaft des Stiftes 80 gespannt. In dieser Stellung hat der Schlagarm 98 eine gespeicherte Federeneigie von 0,009 m kg.

Wenn eine Beschleunigung vorgegebener Größe, die über eine vorgegebene Zeit wirkt, auf die Kugel 68 einwirkt, gleitet die Kugel unter dem Kopf des Stif-

tes 80 hinweg und von dem Sitz 66 hinunter. Dadurch wird der Hebel 72 frei und bewegt sich unter der Wirkung der Feder 82 gemäß der Darstellung in F i g. 2 im Uhrzeigersinn. Dabei gelangt der konische Schaft des Stiftes 80 außer Eingriff mit dem Schlagarm 98

der Drehfedern 86, so daß der Schlagarm 98 auf den Kopf 104 des Brechstiftes 102 schlägt. Der Brechstift 102 wird dadurch in den Hohlzylinder 44 hineingetrieben und zerbricht diesen in einzelne Stücke, welche im allgemeinen mehr sphärisch als spitz sind. Die

durch die Stützflächen 46 und 48 im Zusammenwirken mit der Feder 52 in dem Hohlzylinder induziene Ringspannung bewirkt, daß sich die Bruchstücke des Hohlzylinders in bezug auf die Zylinderlängsachse radial nach außen bewegen.

Beim Zerbrechen des Hohlzylinders 44 treibt die Schraubendruckfeder 52 di.s Eindringglied 42 gegen die Dichtung 16 des Druckbehälters 10, und zwar bis zum Zerstören derselben, 50 daß das Druckgas aus dem Druckbehälter 10 ausströmen kann. Das Druckgas strömt gemäß der Darstellung in Fig. 2 nach rechts durch den Auslaß 12 und dann rechtwinklig oder radial zur Halterung 24 abgeleitet durch die Druckgasleitung 106 und 108, welche in herkömmli-

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eher Weise mit einem (nicht dargestellten) aufblasbaren Insassen-Auffangbeutel verbunden ist, der auf diese Weise aufgeblasen wird.

Eine zylindrisch ausgebildete Dichtungsscheibe 110 aus Filz oder einem anderen geeigneten elastischen Material liegt an der Wand 30 um den Durchgang 32 herum an und steht in dichtendem Eingriff mit dem Umfang des Schafts des Eindringglieds 42. Die Dichtungsscheibe 110 gewährleistet, daß keine Bruchstücke des Hohlzylinders 44 durch den Durchgang 32 und dann mit dem Druckgas durch die Druckgasleitung in den aufblasbaren Beutel gelangen. Der Eingriff der Dichtungsscheibe 110 mit dem Kopf 50 des Eindringglieds 42 schafft einen elastischen Anschlag für den Kopf 50 und ferner mit dem Kopf zusammen eine Abdichtung des Durchgangs 32, wodurch gewährleistet ist, daß kein Druckgas durch den Spalt zwischen dem Schaft des Eindringglieds und dem Durchgang 32 in den rechts der Wand 30 liegenden Teil des Gehäuses 24 eintritt.

Bei der oben beschriebenen speziellen Sensor- und Auslösevorrichtung wirkt die Druckkraft, welche auf den Hohlzylinder 44 durch die Feder 52 ausgeübt wird, mit der Form der Stützflächen 46 und 48 zusammen, um im Hohlzylinder die gewünschte Ringspannung zu erzeugen. In alternativer Weise kann die gewünschte Ringspannung im Hohlzylinder dadurch erreicht werden, daß die Enden des Hohlzylinders in dichtender Anlage mit entsprechenden Stützflächen gehalten sind und der Zylinder mit einem gasförmigen Medium unter vorgegebenem Druck gefüllt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Auslösevorrichtung für eine zum Schutz von Kraftfahrzeuginsassen vorgesehene Gassack-Aufprallschutzeinrichtung, bei der das zum Aufblasen des Gassackes dienende Druckgas in einem mit einem durch ein Eindringglied zerstörbaren Verschluß versehenen Druckbehälter gespeichert ist, wobei das die Druckgaszufuhr zum Gassack freigebende Eindringglied und der Druckbehälter unter der Wirkung einer Federvorspannung relativ zueinander bewegbar sind, in der Ruhelage jedoch durch einen Hohlzylinder aus zerbrechbarem Material in einem Abstand voneinander gehalten werden, wobei ferner der Hohlzylüider durch einen beweglichen Brechstift zersplitterbar ist, der unter der Einwirkung eines Schlagarms gegen den Hohlzylinder bewegbar ist und in seiner Ruhestellung von einer federbelasteten Klinke zurückgehalten wird, die mit einer Trägheitseinrichtung zusammenwirkt und bei dem Überschreiten einer vorbestimmten, auf die Trägheitseinrichtung einwirkenden Beschleunigung den Schlagarm freigibt, worauf dieser auf den Brechstift aufschlägt nach Patent 2 059 808. dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hohlzylinder (44) im wesentlichen eine Ringspannung erzeugt wird, durch die beim Zerbrechen des Hohlzylinders (44) die entstehenden Bruchstücke, bezogen auf die Längsachse des Hohlzylinders, radial nach außen geschleudert werden.

2. Auslosevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (44) zur Erzeugung der Ringspannung stirnseitig zwischen kegelstumpfformigen Stützflächen (46, 48) eingespannt ist.

V Auslösevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hohlzylinder (44) und dem Druckbehälter (10) eine Trennwand (30) mit einem Durchgang (32) für das Eindringglied (42) angeordnet ist.

4. Auslösevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Hohlzylinder (44) zugekehrten Seite der Trennwand (30) eine elastische Dichtungsscheibe (110) angeordnet ist, die den Durchgang (32) gegen das tiindi ingen von Bruchstücken abdichtet.