DE2163919C3

DE2163919C3 - Aufprall-Schutzeinrichtung für die Insassen eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE2163919C3
Application number: DE2163919A
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Yokosuka Hayakawa; Kenzo Yokohama Hirashima; Shunji Yokohama Matsui
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1970-12-28
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1978-09-07
Also published as: GB1338814A; CA955283A; AU3207871A; DE2163919A1; US3861712A; SE385453B; DE2163919B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufprall-Schutzeinrichtung fü: die Insassen eines Fahrzeuges mit einem mit Hilfe eines Sprengsatzes aufblasbaren Prallkissen 4^r> und einer mit diesem verbundenen, bei Aufprall einer Person öffnenden Entleerungseinrichtung, die in einer das Innere des Prallkissens mit der Außenseite des Insassenraums verbindenden Leitung angeordnet und mit einem verzögert zu öffnenden Verschlußkörper w versehen ist, der am Auslaßende der Leitung angeordnet und mit einer Verzögerungseinrichtung ausgestattet ist, durch die der Verschlußkörper zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Aufblasen des Prallkissens der dem Zeitpunkt des Aufpralls der Fahrzeugin- « sassen auf das voll aufgeblasene Prallkissen entspricht, geöffnet wird.

Es ist eine Aufprall-Schutzeinrichtung dieser Art bekannt (US-PS 28 34 606 und 28 34 609), bei der ein Zweiwegeventil vorgesehen isi, das mit Hilfe eines w) Elektromagneten im Falle eines Zusammenstoßes eine Druckgaszufuhreinheit mit dem Prallkissen verbindet und anschließend verzögert den Prallsack an die Auslaßleitung anschließt. Das öffnen des Prallkissens zur Außenseite erfolgt durch Drehen eines Ventilkör- w, pers, der auf diese Weise die Verbindung zur Druckgaszul'uhreinrichtung unterbindet und die Verbindune zur Außenseite herstellt. Es muß das Aufblasen also erst vollständig abgeschlossen sein, bevor auf mechanischem Wege eine Verstellung des Ventils vorgenommen werden kann, wodurch sich im Verhältnis erhebliche Verzögerungen ergeben, die dazu führen können, daß eine auf das aufgeblasene Prallkissen auftreffende Person erheblich zurückgeschleudert wird, bevor überhaupt das Ablassen wirksam wird.

Ferner sind auch Aufprall-Schutzeinrichtungen bekannt, bei denen als Verschlußkörper eine Membran am Prallkissen vorgesehen wird. Eine solche Membran kann nicht zu einem genau vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Aufblasen zerstört werden, da sich beim anfänglichen Aufblasen ein Druckstoß ergibt, bei dem der Druck wesentlich höher als beim vollaufgeblasenen Prallkissen ist, so daß bereits in diesem anfänglichen Stadium diese Membran zerplatzen würde und somit die Funktionsfähigkeit des Prallkissens in Frage gestellt wäre. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufprall-Schutzeinrichtung der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, bei der die Freigabe des Verschlußkörpers genau dann erfolgt, wenn der Fahrzeuginsasse auf das voll aufgeblasene Prallkissen auftrifft

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verschlußkörper durch einen gegenüber dem Sprengsatz für das Aufblasen des Prallkissens verzögert einsetzenden Sprengsatz absprengbar ist. Bei dieser Ausgestaltung ist die die Außenseite des Innenraums mit dem Prallkissen verbindende Leitung vor der das Prallkissen mit der Druckgaszufuhreinheit verbindenden Leitung unabhängig, so daß ein voneinander unabhängiges öffnen möglich ist und damit auch ein optimales Abstimmen des Öffnungszeitpunkts des Verschlußkörpers auf den Füll vorgang erreichbar ist

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schematisch schaubildliche Darstellung der erfindungsgemäßen Aufprall-Schutzeinrichtung mit Prallkissen;

Fig.2 eine graphische Darstellung, die zeigt, in welcher Weise sich der Druck innerhalb des Prallkissens ändert, wenn die Schutzeinrichtung in Einsatz gebracht ist;

F i g. 3 eine Längsschnittansicht durch eine Abflußleitung gemäß Fig. 1, an der ein Verschlußkörper lösbar sitzt;

Fig.4 ein Schaltplan einer Einrichtung wie sie verwendet wird, um das das Prallkissen aufblasende Druckgas freizugeben und das Entfernen des Verschlußkörpers auszulösen und

F i g. 5 eine schematische Darstellung von Sprengsätzen nach F i g. 4.

In der F i g. 1 ist eine Aufprall-Schutzeinrichtung mit Prallkissen 10 gezeigt Wie man aus der graphischen Darstellung nach Fig.2 ersieht, steigt beim Auslösen der Schutzeinrichtung der Druck augenblicklich auf einen ersten Spitzenwert 11 an, da sich das Prallkissen 10 im zusammengefalteten Zustand befindet und nur einen kleinen Innenraum aufweist, in den das Druckgas gepreßt wird. Der Druck bleibt auf dem ersten Spitzenwert 11 für eine extrem kurze Zeitspanne von etwa 1—2 Millisekunden und fällt dann ab, da sich das Prallkissen 10 entfaltet. Der erste Spitzenwert 11 liegt etwa 1 kg/cm² über dem atmosphärischen Druck. Anschließend steigt der Druck erneut auf einen zweiten Spitzenwert 12 in der Größenordnung von 0,6 kg/cm² über dem atmosphärischen Druck an, und zwar infolge

des nachströmenden Druckgases.

Erfindungsgemäß wird das aufgeblasene Prallkissen 10 allmählich entleert, wobei das Entleeren bei dem zweiten Spitzenwert 12 beginnt, um auf diese Weise die durch das Prallkissen 10 bei dem Nachlassen der «iuf die Fahrzeuginsassen wirkenden Beschleunigung in Fahrtrichtung auftretenden Reaktionskräfte zu vermindern, so daß die Fahrzeuginsassen nicht heftig gegen die Sitze oder andere Konstruktionsteile des Fahrzeugs (nicht gezeigt) zurückgeschleudert werden. ι ο

Das Prallkissen 10 befindet sich im Fahrgastraum 13 auf einer Platte 14, die als Trennwand zwischen dem Fahrgastraum 13 und dem Motorraum 15 dient Durch die Platte 14 erstreckt sich eine Zuleitung 16 in das Prallkissen 10, um das Druckgas von der Gasquelle 17 in das Prallkissen 10 zu leiten. Die Gasquelle ist herkömmlicher Bauart und enthält eine vergasbare Flüssigkeit, z. B. flüssigen Fluorkohlenwasserstoff, sowie einen Sprengsatz (nicht gezeigt). Eine weitere Leitung oder Abflußleitung 18 führt von der Platte 14 b das Prallkissen 10 und hat z. B. einen Flansch 19, der an seinem Austritt als integraler Bestandteil ausgebildet ist Die Querschnittsfläche der Leitung 18 wird so gewählt, daß allmähliches Entleeren des Prallkissens 10 möglich ist 2^r>

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird ein Verschlußkörper 20 vorgesehen, um normalerweise die Abflußleitung 18 zu verschließen; der Verschlußkörper 20 wird zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Einsatz der Schutzeinrichtung ω automatisch entfernt. Gemäß Fig.3 weist der Verschlußkörper 20 einen Kreisvorsprung 21 auf, der im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die Abflußleitung 18 hat und der in Fluchtung mit der Abflußleitung 18 auf den Flansch 19 aufgesetzt ist Nahe is dem Umfang des Verschlußkörpers 20 ist ein Stift 22 vorgesehen, um den Verschlußkörper an dem Flansch 19 zu befestigen. Ferner ist eine Befestigungseinrichtung, z. B. ein Bolzen 23 und eine Mutter 24 für den Verschlußkörper 20 an einer Stelle vorgesehen, die im wesentlichen diametral entgegengesetzt zum Stift 22 liegt Der Bolzen 23 besitzt einen elektrisch betätigbaren Sprengsatz (nicht gezeigt), der in dem Bolzen vorgesehen ist, wobei sich der Bolzen durch ein Loch 25 im Flansch 19 erstreckt, um normalerweise den v> Verschlußkö'ier an der Abflußleitung lfe festzuhalten. Der elektisch betätigbare Sprengsatz hat eine Zuleitung oder Zuleitungen 26, die zu einer Auslöseschaltung führen, die in der F i g. 4 schematisch dargestellt ist Der Sprengsatz wird gezündet, um den Verschlußkörper 20 von der Abflußleitung 18 bei Auslösung durch die Schaltung zu entfernen. Die Auslöseschaltung weist einen Stoßfühler herkömmlicher Bauart mit einem Schalter 27 auf, der geschlossen wird, wonn das Fahrzeug einen plötzlichen Stoß bei einer Kollision erfährt

Der Schalter 27 ist mit einem Kontakt an eine Batterie 28 und mit dem anderen an einen Sprengsatz 29 angeschlossen. Der Sprengsatz 29 weist gemäß F i g. 5 vier Lagen, nämlich eine Knallpulverlage 30, eine Verzögerungslage 31, eine Zündlage 32 und eine Hauptsprengstofflage 33 auf. In die Knallpulverlage 30 ist ein Chrom-Nickel-Draht eingebettet Der Sprengsatz 29 ist seinerseits mit einem weiteren Sprengsatz 35 verbündender in der Druckgasquelle 17 vorgesehen ist, um das Druckgas für das Prallkissen freizugeben. Der Sprengsatz 35 gleicht im Aufbau dem Sprengsatz 29 mit der Ausnahme, daß die Verzögerungslage 31 weggelassen ist. Der Sprengsatz 35 ist an die Batterie 28 angeschlossen. Wenn bei dieser Anordnung der Schalter 27 des Stoßfühlers infolge eines plötzlichen Stoßes aufgrund einer Kollision geschlossen wird, werden die Knallpulverlagen 30 und 30a der Sprengsätze 29, 35 gleichzeitig gezündet so daß das Druckgas der Gasquelle 17 freigegeben wird. Da der Sprengsatz 29 die Verzögerungslage 31 aufweist, erfolgt die Explosion dieses Sprengsatzes 29 zum Entfernen des Verschlußkörpers 20 um eine vorbestimmte Zeitspanne nach dem Freisetzen des Druckgases. Das vorbestimmte Zeitintervall hängt von dem gewählten Verzögerungswert der Verzögerungslage 31 ab. Die vorbestimmte Zeitspanne wird vorzugsweise so gewählt daß die Explosion des Sprengsatzes (29) und der Beginn der Entleerung zusammenfallen mit dem Aufprall der Fahrzeuginsassen auf das aufgeblasene Prallki^sen 10. Geht man in dieser Weise vor, wird der Hauptteil der Aufprallenergie durch das sich allmählich entleerende Prallkissen 10 absorbiert, wodurch der gefürchtete Rückpralleffekt weitgehend vermieden werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Aufprall-Schutzeinrichtung für die Insassen eines Fahrzeugs mit einem mit Hilfe eines Sprengsatzes aufblasbaren Prallkissen und einer mit ^r> diesem verbundenen, bei Aufprall einer Person öffnenden Entleerungseinrichtung, die in einer das Innere des Prallkissens mit der Außenseite des Insassenraums verbindenden Leitung angeordnet und mit einem verzögert zu öffnenden Verschlußkörper versehen ist, der am Auslaßende der Leitung angeordnet und mit einer Verzögerungseinrichtung versehen ist, durch die der Verschlußkörper zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Aufblasen des Prallkissens, der dem Zeitpunkt des Aufpralls der Fahrzeuginsassen auf das voll aufgeblasene Prallkissen entspricht, geöffnet wird, dadurch ,gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (20) durch einen gegenüber dem Sprengsatz (35) für das Aufblasen des Prallkissens verzögert einsetzenden Sprengsatz (29) absprengbar ist.

2. Aufprall-Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sprengsätze (29; 35) Mehrlagenaufbau haben und aus einer Knallpulverlage (30; 3OaJl Zündlage (32; 32a) und einer Hauptsprengstofflage (33; 33a) bestehen, wobei im Sprengsatz (29) für den Verschlußkörper zwischen Knallpulverlage und Zündlage eine Verzögerungslage (31) eingeschaltet ist und beide Sprengsätze gleichzeitig zündbar sind. ία

3. Aufprall-Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (20) mit der Leitung (10,18) durch einen Sprengbolzen (23) verbunden ist, der mit einer das Druckgas erzeugenden elektrisch betätigbaren Einrichtung verbunden ist und bei Betätigung dieser Einrichtung zündbar ist, wobei der Bolzen eine Sprengladung (23) und eine Verzögerungsladung (31) enthält.