DE2242207A1

DE2242207A1 - Fahrzeug-insassen-auffangsystem

Info

Publication number: DE2242207A1
Application number: DE2242207A
Authority: DE
Inventors: Thomas Henry Vos
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1971-08-27
Filing date: 1972-08-28
Publication date: 1973-03-08
Also published as: AU4546272A; JPS4831647A; FR2151925A5; GB1346260A; AU450456B2; JPS5143661B2; US3741580A; CA962301A; IT962245B

Description

DR. MÜLLER-BORE DlPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL-CHEM. DR. DEUFEL DiPL-ING. FINSTERWALD DiPi.-iNG. QKAMKOW

PATENTANWÄLTE

München, den 2B. M& Mak/Sv - G 2260

GESEBJlL MOIOES OOEPOEASDIOüT Detroit, Michigan, USA

Fahrzeug-Insassen-Auffangsystem

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Fahrzeug-Insassen-Rückharte syst em bzw. -Auffangsystem und betrifft insbesondere ein Fahrzeug-Insassen-Auffangsystem mit einer Steuereinrichtung, die bei einem vorbestimmten Intensitätspegel eines Fahrzeug-Auf prall Vorganges betätigbar ist, einer Druckfluidquelle, einem aufblasbaren Insassen-Auffangkissen und einer Druekfluid-Freigabeeinrichtung. Ein solches System ist in der GB-PS 1 178 527 beschrieben. -

Es sind Insassen-Auffangsysteme bekannt, die ein Speichefgas-Druckgefäß mfassen, das mit einem aufblasbaren Insassen-Auffangkissen über eine zerreißbare Membran in Verbindung steht. Die Membran wird üblicherweise durch elektrisch gezündete Sprengkapseln zerrissen und gestattet im zerrissenen Zustand die Strömung des Inhaltes des Druckgefäßes zu dem Kissen. Es ist ebenfaLls bekannt, einen Gasgenerator anstelle des Druckgefäßes und eine mit Fluiddruck zerreiß-

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bare Membran anstelle der mit einer Sprengkapsel zerreißbaren Membran zu benutzen· In gleicher Weise 1st es bekannt, einen Speicherga&> bzw· Vorratsgas enthaltenden Gasgenerator zu benutzen, der üblicherweise als eine verstärkte Anordnung (augmented arrangement) bekannt ist.

In solchen Systemen wird das Druckfluid für eine Strömung zu dem Kissen freigegeben, wenn das Fahrzeug eine Beschleunigungskraft erfährt, die einen vorbestimmten minimalen Intensitätspegel für eine vorbestimmte Zeit übersteigt, und die Geschwindigkeit für das Aufblasen des Kissens ist dann so hoch wie. möglich.

Fahrzeug-Aufprallvorgänge können in zwei Gruppen aufgeteilt werden, eine, die solche Aufprallvorgänge umfaßt, bei denen das Fahrzeug eine geringe oder nur minimale Deformation erfährt, und eine, die solche Aufprallvorgänge umfaßt, bei denen eine wesentliche Deformation auftreten kann. Für die erstere Gruppe von Aufprallvorgängen ist es nicht erforderlich, das Kissen des Auffangsystems so schnell aufzublasen, wie es bei der letzteren Gruppe von Aufprallvorgängen der Fall ist. Somit ist es vorteilhaft, ein Insassen-Auffangsystem zu benutzen, das zwischen den zwei !Typen von Aufprallvorgängen unterscheiden und das Kissen mit der richtigen Geschwindigkeit aufblasen kann.

Ein Insassen-Auffangsystem der obengenannten Gattung kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Druckfreigabeeinrichtung umfaßt» eine erste Einrichtung, die das Druckfluid von der Quelle zu dem Kissen mit einer ersten vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit freigibt, eine zweite Einrichtung, die in Verbindung mit der ersten Einrichtung zur Freigabe des Druckfluides von der Quelle zu dem Kissen mit einer zweiten größeren vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit betätigbar ist, eine getrennte Steuereinrichtung, die bei einem niedrigeren, vorbestimmten IntensLtätspegeL eines Fahrzeug-AufprallVorganges betätigbar 1st, und üine ELnrLchtung, die die zwei Steuerein-

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richtungen und die erste und zweite Einrichtung miteinander verbindet zur Betätigung der ersten Einrichtung bei dem geringeren vorbestimmten Intensitätspegel und zum Betätigen sowohl der ersten als auch der zweiten Einrichtung bei dem anderen vorbestimmten, höheren Intensitätspegel.

Das erfindungsgemäße System umfaßt zumindest zwei Strömungspfade, die wenigstens zwei vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeiten zwischen der Druckfluidquelle und dem Kissen vorsehen. Ein Strömungspfad sieht eine Druck fluidströmung zu dem Kissen bei einer vorbestimmten begrenzten Rate bzw. Geschwindigkeit vor und der andere Strömungspfad sieht eine Strömung des Druckfluides zu dem Kissen mit einer vorbestimmten unbegrenzten oder im wesentlichen vollen Rate bzw. Geschwindigkeit vor. Der Strömungspfad wird in Abhängigkeit von den vorbestimmten Intensitätspegeln eines Fahrzeug-Aufprallvorganges gewählt. Wenn die Aufprallintensität sich oberhalb eines vorbestimmten minimalen Pegels befindet und einen vorbestimmten höheren Pegel nicht übersteigt, wird der erste Strömungspfad gewählt, so daß das Druckfluid mit einer begrenzten Geschwindigkeit zu dem Kissen strömt und die Aufblaszeit für das Kissen über die normale Aufblaszeit erhöht ist. Wenn die Aufprallintensität einen höheren Pegel übersteigt, wird der zweite Strömungspfad zusätzlich gewählt und das Druckfluid strömt zu dem Kissen mit der vorbestimmten normalen Geschwindigkeit und das Kissen wird in der normalen vorbestimmten Aufblaszeit aufgeblasen. Die Wahl des zweiten Strömungspfades kann für ein vorbestimmtes Zeitintervall verzögert werden, so daß das anfängliche Aufblasen oder Strecken des Kissens mit der Geschwindigkeit der erhöhten Aufblaszeit erfolgt und das abschließende Aufblasen oder Strecken mit der vorbestimmten normalen Geschwindigkeit erfolgt. Somit können vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeiten in Abhängigkeit von vorbestimmten Intensitätspegeln von von dem Fahrzeug erfahrenen Aufprallvorgängen gewählt werden.

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Bevorzugt ist die Druckfluid-Freigabeeinrichtung in einem Verteilerrohr untergebracht, das die Druckfluidquelle mit dem aufblasbaren Insassen-Auffangkissen verbindet, wobei der Auslaß des Verteilerrohres einen Querschnittsbereich aufweist, der größer ist als die Querschnitts-Strömungsfläche einer voll geöffneten Öffnung der ersten Einrichtung und die Querschnittsßtrömungsfläche einer voll geöffneten öffnung der zweiten Einrichtung· Diese Anordnung gewährleistet, daß die allein wirksame Strömungsbegrenzung für das freigegebene Druckfluid an dem Ort der ersten und zweiten öffnungseinrichtung erfolgt, wodurch seinerseits sichergestellt ist, daß die vorbestimmten gewünschten Aufblaszeiten für das Kissen in zuverlässiger Weise erreicht werden können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nimmt der Auslaß des Druckgefäßes ein innen mit einer Bohrung versehenes erstes Verschlußglied auf, das an einem Ende zu einem Durchgang öffnet, der mit dem Kissen in Verbindung steht, ein zweites, innen mit einer Bohrung versehenes Verschlußglied erstreckt sich durch die Bohrung des ersten Verschlußgliedes und ist mit diesem durch ein zerreißbares Gewebe bzw. einen zerreißbaren Steg an dem anderen Ende der Bohrung des ersten Verschlußgliedes verbunden. Ein Ende der Bohrung des zweiten Verschlußgliedes öffnet zu dem Durchgang und das andere Ende ist durch eine zerreißbare Membran verschlossen. Die anderen Enden der beiden Verschlußglieder stehen, w_enn sie offen sind, mit dem Gefäß in Verbindung. Die Bohrung des ersten Verschlußgliedes weist zumindest den gleichen Öffnungsquerschnitt wie der Durchgang auf, so daß eine Strömung mit unbegrenzter oder voller Geschwindigkeit erhalten werden kann, wenn das Fluid durch diese Bohrung s__trömt. Die Bohrung des zweiten Verschlußgliedes weist einen kleineren Öffnungsquerschnitt als der Durchgang auf, so daß eine Strömung mit einer geringeren oder minimalen Geschwindigkeit erhalten wird, wenn das Fluid durch diese Bohrung strömt, Venn die Intensität von durch das Fahrzeug erfahrenen Aufprallvorgängen oberhalb eines vorbestimmten minimalen Pegels, jedoch

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unterhalb eines vorbestimmten oberen Pegels liegt, werden Zündkapseln im Bereich der Membran des zweiten Verschlußgliedes elektrisch, gezündet, um die Membran zu zerreißen und das Druckfluid für eine Strömung mit der geringeren Geschwindigkeit zu dem Kissen freizugeben. Dadurch wird die Aufblaszeit für das Kissen erhöht. Wenn die Aufprallintensität gleich dem vorbestimmten oberen Pegel wird oder diesen übersteigt, werden Sprengkapseln im Bereich des zerreißbaren Gewebes oder Steges elektrisch gezündet, um das Gewebe bzw. den Steg zu zerreißen und eine unbegrenzte oder volle Strömungsgeschwindigkeit für das Druckfluid zu dem Kissen zu erhalten. Die Sprengkapseln für das Gewebe bzw. den Steg werden gleichzeitig mit den Sprengkapseln für die Membran gezündet, wenn die Aufprallintensität gleich dem vorbestimmten oberen Pegel ist oder diesen übersteigt.' Wenn die Aufprallintensität sich oberhalb des minimalen, jedoch unterhalb des oberen Pegels befindet, können die Sprengkapseln für das Gewebe bzw. den Steg ebenfalls ein vorbestimmtes Zeitintervall nach dem Zünden der Sprengkapseln für die Membran gezündet werden. Somit erfolgt das anfängliche Aufblasen des Kissens mit der Geschwindigkeit für die erhöhte Aufblaszeit und das abschließende Aufblasen mit der normalen Geschwindigkeit. Somit wird ein Vielfach-Pegel-System erhalten.

Somit ist erfindungsgemäß ein Fahrzeugkarosserie-Insassen-Auffangsystem vorgesehen, in dem vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeiten für das Druckfluid zwischen einer Quelle und einem aufblasbaren Insassen-Auffangkissen durch wahlweise Betätigung von Strömungs-Steueröffnungen in Abhängigkeit von vorbestimmten Intensitätspegeln eines Aufprallvorganges bei dem Fahrzeug mit einem Hindernis bzw. auf ein Hindernis eingestellt werden. Das erfindungsgemäße Fahrzeugkarosserie-Insassen-Auffangsystem wird eine von einer Vielzahl von vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeiten zwischen einer Druckfluidquelle und einem aufblasbaren Insassen-Auffangkissen erhalten durch selektive Bebäbigung einer von ei-

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ner Anzahl von Strömungs-ßteueröffnungen in Abhängigkeit von einem vorbestimmten, ausgeübten Aufprall-Intensitätspegel. Bei einem solchen Fahrzeugkarosserie-Insassen-Auffangsystem steht ein Durchgang mit einem aufblasbaren Insassen-Auffangkissen in Verbindung und es ist eine Vielzahl von wahlweise betätigbaren Öffnungen mit vorbestimmtem Querschnittsbereich zwischen dem Durchgang und einer Druckfluidquelle zur Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit von der Quelle zu dem Durchgang in Abhängigkeit von den vorbestimmten Pegeln eines Aufprallvorganges des Fahrzeuges auf ein Hindernis vorgesehen. Die Öffnungen zwischen dem Durchgang und der Quelle umfassen eine erste Öffnung, die eine unbegrenzte Strömungsgeschwindigkeit zu dem Durchgang vorsieht, und eine zweite Öffnung, die eine begrenzte Strömungsgeschwindigkeit zu dem Durchgang vorsieht, wobei die Öffnungen alternativ, gleichzeitig oder relativ aufeinanderfolgend betätigbar sein können. Die zweite Offnung ist normalerweise zu dem Durchgang abgedichtet und dichtet ihrerseits die erste Öffnung zu dem Durchgang, wobei die zweite Öffnung zu dem Durchgang selektiv geöffnet wird, um die begrenzte Strömungsgeschwindigkeit vorzusehen, oder entfernbar ist, um eine unbegrenzte Strömungsgeschwindigkeit vorzusehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Insassen-Auffangsystems,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teils aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht, in der eine Modifikation der Erfindung dargestellt ist,

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Pig. 4- eine Ansicht längs Linie 4-4- in Pig. 3 uncL

Pig. 5 ein schematisches Blockschaltbild eines Steuersystems.

Nach Pig. 1 umfaßt eine Pahrzeugkarosserie 10 einen Vordersitz 12, der in bekannter Weise in dem Fahrzeug zum Tragen eines Insassens 14· in sitzender Stellung angebracht ist. Ein Insassen-Auffangsystem 16 umfaßt eine Aufblaseinrichtung 18, die in bekannter Weise in dem Instrumentenbrett 20 angebracht ist, und eine Verteilerrohr- und Diffusor-Anordnung 22, die mit der Aufblaseinrichtung 18 in Abhängigkeit von vorbestimmten Intensitätspegeln eines Pahrzeug-Aufprallvorganges für das Aufblasen eines Kniekissens 24 und eines Rumpfkissens 26 in Verbindung setzbar ist, um die Vorwärtsbewegung des Insassens 14- in bezug auf das Instrumentenbrett zu begrenzen. Die Einzelheiten der Kissen 24- und 26 sind hier nicht beschrieben und es wird Bezug genommen auf die Patentanmeldung P 21 09 637.7 für diese Einzelheiten. In gleicher Weise wird Bezug genommen auf die Patentanmeldung P 22 23 291 für die Einzelheiten der Aufblaseinrichtung 18 und der Verteilerrohr- und Diffusoranordnung 22.

Nach Pig. 2 umfaßt die Aufblaseinrichtung 18 ein Druckgefäß 28 mit einem vorbestimmten Volumen an Speichergas wie Luft oder Stickstoff unter Druck. Alternativ kann die Aufblaseinrichtung einen bekannten chemischen Gasgenerator oder eine Kombination von einem Gasgenerator und Speichergas unter Druck, die üblicherweise als ein Luftverstärktes System (air augmented system) bekannt ist. Der zylindrische Auslaßhals 30 des Druckgefäßes ist innen und außen mit Gewinde versehen. Ein Durchgang 32 der Anordnung 22 umfaßt ein innen mit Gewinde versehenes Ende, das über dem Außengewinde des Halses 30 aufgenommen ist und für eine Verbindung des Druckgefäßes mit der Anordnung 22 und den Kissen 24 und 26 sorgt.

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Der Auslaßhals 30 nimmt eine Ventilanordnung 34- auf. Die Ventilanordnung 34- umfaßt ein erstes zylindrisches Stopfenglied bzw. Verschlußglied 36, das außen mit Gewinde versehen und in dem Innengewinde des Halses 30 aufgenommen ist. Das Verschlußglied 36 umfaßt einen Sechskantkopf 38, der das Ende des Auslaßhalses berührt, und eine zylindrische Bohrung 40 mit vorbestimmtem Durchmesser, die an einem Ende durch den Kopf 38 zu dem Durchgang 32 öffnet. Ein Hals mit einem Steg 42 mit reduzierter Dicke an dem anderen Ende der Bohrung 40 verbindet das Verschlußglied 36 mit einem Stopfenkopf bzw. Verschlußkopf 44, der mit einer mit Gewinde versehenen zylindrischen Bohrung 4-6 vorgesehen ist. Die Bohrung 46 nimmt gewindemäßig ein außen mit Gewinde versehenes zweites Stopfenglied bzw. Verschlußglied 4-8 auf, das gegen einen sich radial einwärts erstreckenden Flansch 50 des Kopfes 44· sitzt. Das Verschlußglied 48 umfaßt eine integrale hohle zylindrische Verlängerung 52, die sich durch die öffnung des Flansches 50 und durch die Bohrung 40 zu dem einen Ende des Verschlußgliedes 36 erstreckt. Das andere Ende der zylindrischen Bohrung 54-, das durch die Verlängerung 52 und eine Bohrung des Verschlußgliedes 48 mit gleichem Durchmesser bestimmt ist, ist in bekannter Weise durch ein integrales zerreißbares Diaphragma bzw. eine solche Membran 56 verschlossen, die in bekannter Weise in Kreuz- oder X-Form angeschnitten oder gerieft sein kann, um Bereiche mit vorbestimmter Schwächung zu erzeugen. Die Bohrung 54- weist einen vorbestimmten Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser der Bohrung 40 ist.

Ein erstes Paar von bekannten Sprengkapseln 58 ist einander diametral gegenüber angeordnet in dem Zwischenraum zwischen der Bohrung 40 und der äußeren Oberfläche der Verlängerung 52 angeordnet. Die Sprengkapseln 58 sitzen gegen den Plansch 50 und Zünddrähte 60 der Sprengkapseln erstrecken sich nach außen durch den Kopf 38 für eine elektrische Verbindung mit einem Steuersystem, wie es nachfolgend mehr im einzelnen beschrieben wird. Die Sprengkapseln 58 werden an ihrer Stelle

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lokalisiert, indem der Zwischenraum zwischen der Verlängerung 52 und der Bohrung 40 mit einem geeigneten Kiemmaterial bzw. Haltematerial 62 gefüllt wird.

Ein Paar von ähnlichen Sprengkapseln 64 ist in der Bohrung angeordnet und sitzt gegen die Membran 56. Die Sprengkapseln 64 sind Seite an Seite angeordnet und die Zünddrähte 66 dieser Sprengkapseln erstrecken sich von der Verlängerung 52 nach außen für eine Verbindung mit dem oben erwähnten Steuersystem. Die Bohrung 54 ist ebenfalls mit dem Klemm- bzw. Haltematerial 62 gefüllt, um die Sprengkapseln 64 an ihrem Platz zu halten.

Die Bohrung 54 weist einen Durchmesser von etwa 1,27 cm und die Bohrung 40 einen Durchmesser von etwa 2,54 cm bei der dargestellten Ausführungsform auf. Wenn die Sprengkapseln 64 elektrisch gezündet werden zur Entfernung der Membran 56,₄ dann strömt das Druckfluid von dem Gefäß 28 durch die Bohrung 54 zu dem Durchgang 32 und somit zu dem Kissen 24 und 26, um die Kissen aufzublasen. Da der Durchmesser der Bohrung 54 geringer als der des Durchganges ist, sieht die Bohrung eine Steueröffnung für eine begrenzte Strömung auf. Somit ist die Geschwindigkeit der Strömung zu den Kissen vermindert und die Zeitdauer für das Aufblasen der Kissen über die Zeit erhöht, die folgen würde, wenn eine solche Steueröffnung für eine begrenzte Strömung nicht vorgesehen wäre.

Wenn die Sprengkapseln 58 elektrisch gezündet werden, wird der Flansch 42 zerrissen oder gebrochen, um den Verschlußkopf 44 und das Verschlußglied 48 zu entfernen, so daß das Druckfluid von dem Gefäß jetzt durch die Bohrung 40 zu dem Durchgang 32 und somit zu den Kissen 24 und 26 strömt. Da die Bohrung 40 einen Durchmesser von etwa 2,54 cm bei der besonderen dargestellten Ausführungsform aufweist, ist die Geschwindigkeit der Fluidströmung zu den Kissen durch diese Bohrung die vorbestimmte normale Geschwindigkeit und größer als die erste Strömungsgeschwindigkeit durch die Bohrung

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lind folglich ist die für das Aufblasen der Kissen 24 und 26 erforderliche Zeitdauer geringer als die entsprechende Zeitdauer für die Bohrung 54. Die Bohrung 40 sieht somit eine Strömungs-Steueröffnung vor, wie es die öffnung 54 ebenfalls tut.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Modifikation der Ventilanordnung gezeigt, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Teile bezeichnen. Eine Verschlußgliedanordnung 68 umfaßt ein teilweise außen mit Gewinde versehenes, zylindrisches Verschlußglied 70, das in dem innen mit Gewinde versehenen Auslaßhals 30 des Druckgefäßes angeordnet ist. Ein Glied 70 umfaßt einen integralen Sechskantkopf 72 an einem Ende, der das Ende des Halses 30 berührt. Das Glied 70 umfaßt eine erste innere zylindrische Bohrung 74 mit vorbestimmtem Durchmesser und eine zweite innere zylindrische Bohrung 76 mit einem Durchmesser, der größer als der der Bohrung 74 ist, wobei die Bohrungen zueinander durch eine integrale zerreißbare Membran 78 verschlossen sind, die in bekannter Weise in X- oder Kreuz-Form gerieft sein kann, um Bereiche mit vorbestimmter Schwächung zu erzeugen.

Ein Paar von bekannten Sprengkapseln 80 ist in der Bohrung 74 gelegen und sitzt gegen die Membran 78. Die Zünddrähte 82 für die Sprengkapseln erstrecken sich von der Bohrung 74 nach außen und die Bohrung ist in bekannter Weise mit Haltematerial gefüllt, um die Sprengkapseln an ihrem Platz zu halten.

Ein Strömungs-Steuerungsöffnungs-Glied 84 weist eine im allgemeinen kreuzförmige Gestalt auf, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, und umfaßt eine integrale zylindrische Verlängerung 86, die in der Bohrung 76 aufgenommen wird. Die Arme 88 des Gliedes 84 sind in Schlitzen 90 aufgenommen, die in dem anderen Ende des Gliedes 70 vorgesehen sind,

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und sind an ihrem Platz in diesen Schlitzen lösbar befestigt, wie beispielsweise durch Halteglieder oder Elektronenstrahlschweißen. Die Achse der Verlängerung 86 liegt !koaxial zu der der Bohrungen 74- und 76. Ein zweites Paar von Sprengkapseln 92 ist in der Bohrung 76 gelegen und der Ringraum zwischen der Bohrung und der Verlängerung 86 ist in bekannter Weise.mit Haltematerial gefüllt, um die Sprengkapseln 90 an ihrem Platz zu lokalisieren. Zünddrähte 94- für die Sprengkapseln 90 erstrecken sich durch die Verlängerung 86 nach außen und somit von dem Druckgefäß 28 nach außen in einer bekannten Weise für eine Verbindung mit dem nachfolgend beschriebenen Steuersystem.

Die Bohrung 74 weist einen Durchmesser von etwa 2,54· cm bei der dargestellten Ausführungsform auf, während die Verlängerung 86 des Gliedes 84- einen Innendurchmesser-von etwa 1,27 cm aufweist. Wenn die Sprengkapseln 80 gezüritet werden, um die Membran 78 zu entfernen, muß das von dem Druckgefäß zu dem Durchgang strömende Druckfluid durch die Verlängerung 86 strömen, die als eine Strömungs-Steueröffnung in der gleichen Weise wie die Verlängerung 52 des Verschlußgliedes 4-8 der in Fig. 2 gezeigten Ventilanordnung wirkt. Somit wird die vorbestimmte normale Aufblaszeit für die Kissen 24- und 26 aufgrund der verminderten Strömungsgeschwindigkeit erhöht.

Wenn die Sprengkapseln 92 zusätzlich gezündet werden, wird das Glied 84- von dem Verschlußkörper 70 entfernt, so daß das zu dem Kissen 24- und 26 strömende Druckfluid durch die Bohrungen 74 und 76 strömt, wobei die Bohrung 74- als die Strömungs-Steuer öffnung in derselben Weise wie die Bohrung 40 der in Fig. 2 gezeigten Ventilanordnung wirkt. Somit wird das Kissen in der vorbestimmten normalen Zeitdauer aufgeblasen.

Die Paare von Sprengkapseln können in beiden Ausführungsformen der Erfindung anstatt alternativ aufeinanderfolgend mit einer dazwischenliegenden vorbestimmten Zeitdauer gezündet werden. In einem solchen !Fall erfolgt das anfängliche

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Aufblasen des Kissens mit der verlängerten Zeitdauer und reduzierten Strömungsgeschwindigkeit und das nachfolgende abschließende Aufblasen des Kissens erfolgt mit der vorbestimmten normalen Zeitdauer und normalen Strömungsgeschwindigkeit.

In Fig. 5 ist ein Steuersystem gezeigt, mit dem die Paare von Sprengkapseln 58 und 64- der ersten Ausführungsform oder die Paare von Sprengkapseln 80 und 92 der zweiten Ausführungsform gesteuert werden können. Ein solches Steuersystem ist mehr im einzelnen in der Patentanmeldung P der Anmelderin vom gleichen Tage (unser Aktenz.: G 2257) beschrieben und wird infolgedessen hier nur kurz erläutert.

Im allgemeinen umfaßt das Steuersystem ein erstes Paar von Fühlern 96 und 98, die in Reihe parallel zu einer Leistungsquelle 100, einem Kondensator 101 und den Sprengkapseln 64 oder Sprengkapseln 80 geschaltet sind. Ein Fühler 102 ist in Reihe mit dem Fühler 98 parallel zur Leistungsquelle, dem Kondensator und den Sprengkapseln 58 oder 92 geschaltet.

Der Fühler 96 umfaßt einen Druckwandler, der durch den Druckaufbau in dem teleskopischen Stoßfänger eines Energieabsorptions-Stoßauffangsystems betätigt wird, und einen Verstärker zur Verstärkung des Signals. Der Wandler wird betätigt, wenn die Rate bzw. Geschwindigkeit der Druckzunahme bzw. des Druckaufbaus anzeigt, daß die Aufprallkräfte die Energieabsorptionskapazität des Stoßauffangsystems übersteigen werden. Die Fühler

98 und 102 sind die gleichen, wie sie in der Patentanmeldung P 21 22 471.5 beschrieben sind. Diese Fühler sind Trägheitsfühler, die durch Beschleunigungskräfte vorbestimmter Größe, die für eine vorbestimmte Zeit ausgeübt werden, betätigt werden_t Der Fühler 98 ist so eingestellt, daß er bei einer an den Stoßfänger oder die Fahrzeugkarosserie über den Stoßfänger angreifende Beschleunigungskraft bei näherungsweise dem Intensi-

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tätspegel von Aufprallkräften schließt,die zur Betätigung des Wandlers des Fühlers 96 erforderlich sind. Der Fühler 102 ist so eingestellt, daß er bei einem höheren Intensitätspegel von Beschleunigungskräften schließt, die aus einer Deformation des Fahrzeuges resultieren. Die Fühler 96 und 98 zünden die Sprengkapseln 64 oder 80, bevor eine Fahrzeugdeformation einsetzt und wenn der Intensitätspegel der Aufprallkräfte so ist, daß eine Deformation des Fahrzeuges möglicherweise auftritt oder eine vorbestimmte Wahrscheinlichkeit hierfür besteht. Die Fühler 98 und 102 zünden die Sprengkapseln 58 oder 92 nach dem Einsetzen einer Fahrzeugdeformation und wenn ein vorbestimmter Intensitätspegel von Beschleunigungskräften auftritt, die höher als die Beschleunigungskraft ist, die zur Betätigung des Fühlers 98 erforderlich ist. Im allgemeinen liegt der Beschleunigungskraft-Pegel, der zur Betätigung des Fühlern 98 erforderlich ist, zwischen 12 und 15 g (g ist die Beschleunigung aufgrund der Schwerkraft), . was näherungsweise einer relativen Aufprallgeschwindigkeit entspricht, die etwa 15 km/h (ten miles per hour) übersteigt, während der Beschleunigungskraft -Pegel, der zur Betätigung des Fühlers 102 erforderlich ist, zwischen 20 und 25 g liegt, was einer relativen Aufprallgeschwindigkeit von etwa 29,4-5 bis 50 km/h (28 to 30 miles per hour) entspricht. Die Sprengkapseln 64 oder und 58 oder 92 können auch aufeinanderfolgend mit einer dazwischenliegenden vorbestimmten Zeitverzögerung oder einem solchen Intervall gezündet werden, indem sie in den Kreis mit einer geeigneten Anordnung vom elektrischen oder pyrοtechnischen Typ verbunden werden. In einem solchen Fall wurden die Sprengkapseln 64 oder 80 elektrisch gezündet, um das Aufblasen des Kissens mit der geringeren Strömungsgeschwindigkeit und erhöhten Zeitdauer zu beginnen und dann nach dem Zeitintervall die Sprengkapseln 58 oder 92 gezündet, um das Aufblasen des Kissens mit der vorbestimmten normalen Strömungsgeschwindigkeit und in der vorbestimmten normalen Zeitdauer fortzusetzen. Der Fühler 102 würde dann nicht betätigt .

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Wenn das Fahrzeug auf ein Hindernis mit einer Relativgeschwindigkeit aufprallt, die genügt, um eine Beschleunigungskraft oberhalb von 12 g, jedoch unterhalb von 20 g zu erzeugen, werden nur die Sprengkapseln 64 oder 80 gezündet, so daß das Kissen mit einer geringeren Geschwindigkeit als normal aufgepumpt wird. Da die Aufprallgeschwindigkeit in dem unteren Bereich liegt, ist genügend Zeit vorhanden, das Kissen zu füllen und an seinem Platz anzuordnen, um eine Berührung des Insassen mit dem Instrumentenbrett zu begrenzen.

Wenn der Aufprall des Fahrzeuges genügend hoch ist, um eine Beschleunigungskraft zu erzeugen, die 20 g übersteigt, dann werden beide Gruppen von Sprengkapseln gleichzeitig gezündet, so daß das Kissen in der vorbestimmten normalen Zeitdauer und mit der vorbestimmten normalen Strömungsgeschwindigkeit aufgeblasen wird.

Erfindungsgemäß ist also ein Insassen-Auffangsystem vorgesehen, bei dem das Aufblasen des Kissens mit verschiedenen vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeiten und während verschiedener vorbestimmter Zeitdauern in Abhängigkeit von vorbestimmten Intensitätspegeln des Aufprallvorganges des Fahrzeuges erhalten werden können.

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Claims

Patentansprüche

ahrzeug-Insassen-Auffangsystem mit einer Steuereinrichtung, die bei einem vorbestimmten Intensitätspegel eines Fahrzeug-Aufprallvorganges betätigbar ist, einer Druckfluidquelle, einem aufblasbaren Insassen-Auffangkissen und einer Druckfluid-Freigabeeinrichtung, dadurch gekennzeichn et , daß die Druckfluid-Freigabeeinrichtung umfaßt: eine erste Einrichtung (54, 56, 64; 86, 78, 80), die zur Freigabe des Druckfluides von der Quelle (28) zu dem Kissen (24, 26) mit einer ersten vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit betätigbar ist, eine zweite Einrichtung (40, 50, 58j 74, 84, 92), die in Verbindung mit der ersten Einrichtung (54, 56, 64; 86, 78, 80) betätigbar ist zur Freigabe des Druckfluides von der Quelle (28) zu dem Kissen (24, 26) mit einer zweiten größeren vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit, eine getrennte Steuereinrichtung (96, 98), die bei einem niedrigeren vorbestimmten Intensitätspegel eines Fahrzeug-Aufprallvorganges betätigbar ist, und eine Einrichtung (100, 101), die die zwei Steuereinrichtungen (96, 98, 102) und die erste (.54, 56, 64; 86, 78, 80) und zweite (40, 50, 58; 74, 84, 9^iSSeS?⁸ ander verbindet zur Betätigung der ersten Einrichtung (54, 58, 64; 86, 78, 80) bei dem geringeren vorbestimmten Intensitätspegel und zur Betätigung sowohl der ersten als auch der zweiten öffnungseinrichtung (40, 50, 58, 54, 56, 64; 74, 84, 92, 86, 78, 80) bei dem anderen vorbestimmten höheren Intensitätspegel.

Fahrzeug-Insassen-Auffangsystem nach Anspruch 1, dadurch g e ke n-n ζ e i chn e t, daß die Druckfluid-Freigabeeinrichtung in einem Verteilerrohr (22) untergebracht ist, das die Druckfluidquelle (28) mit dem aufblasbaren Insassen-Auffangkissen (24, 26) verbindet, daß der Auslaß des Verteilerrohres (22) eine Querschnittsfläche aufweist, die größer

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als der Querschiiitts-Strömungsbereich einer voll geöffneten Öffnung (54» 86) der ersten Einrichtung und die Querschnitts-Strömungsfläche einer voll geöffneten öffnung (40; 74) der zweiten Einrichtung ist.

3. Fahrzeug-Insassen-Auffangsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennz ei cn net, daß jede der ersten und zweiten Einrichtung einen Bohrungsteil (40, 54-} 74, 96) enthält, der einen vorbestimmten, festen Querschnittsbereich zur Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit des Druckfluides durch die entsprechende erste und zweite Einrichtung aufweist, und daß die Bolirungsabschnitte (40, 545 74, 86) koaxial zueinander angeordnet sind.

4. Fahrzeug-Insassen-Auffangsystem nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Bolirungsab schnitt (54; 86) der ersten Einrichtung aus seiner koaxialen Anordnung zu dem Bohrungsabschnitt (40; 74) der zweiten Einrichtung körperlich entfernbar ist durch das Zünden von Sprengmitteln (58; 92), die im Bereich des Bohrungsabsclmittes (54; 86) der ersten Einrichtung gelegen sind.

5. Fahrzeug-lnsaßsen-Auffaiißsystem nach Aiüjpruch 4, dadurch gekennzoi chnet, daß die Bruckfluid-Freigabeeinrichtung ein Verschlußglied ( 34) umfaßt, dan den Autsgan^ von der Druckfluidquelle (28) abdichtet, daß das Vorssohlußj;liod (;)4) einen äußeren Abschnitt (36) mit einer abgoutuiton Bohrung (40) dort hindurch umfaßt, die die Öffnung den* zweiten Einrichtung bildet, daß in der abgestuften Bohrung (40) ein innerer Abschnitt (4-8) in dichter Weine oingoiii zt ist, dor koaxial zu der Bohrung (40) angeordnet ist, daß der innere Absclinitt (48) eine koaxiale Bohrung (54) dort hindurch aufweist, die die öffnung der ersten Einrichtung bildet, daß die koaxiale Bohrung (54) durch eine zerreißbare Membran (56) verschlossen ist, die in der abgestuften Bohrung (40) im Bereich des abgestuften Teils (50) der Bohrung (40) befestigt ist, daß der abgestufte Teil (50) im Bereich

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einer Ringzone (42) mit vorbestiinmter Schwächung in dem äußeren Abschnitt (36) gelegen ist, daß eine erste Sprengeinrichbung (64) im Bereich der zerreißbaren Membran (56) und eine zweite Sprengeinrichtung (58) im Bereich der Ringzone (42) angeordnet ist, daß die erste und zweite Sprengeinrichtung durch die Steuereinrichtungen (96, 98, 102) zündbar sind, so daß bei einem Zünden der ersten SprengeLnrichtung (64) die Öffnung (54) der ersben Einrichtung durch Zerreißen der Membran (56) geöffnet wird und bei einem Zünden der zweiten Sprengeinrichtung (58) die Öffnung (40) der zweiten Einrichtung durch die Entfernung des abgestuften Teils (50) von der abgestuften Bohrung (40) und des inneren Abschnittes (48) von dem äußeren Abschnibb (36) geöffneb wird.

6. ffatirzeiig-Iiisassen-Auffangsystem nach Anspruch 4_S dadurch g e k e η η ζ e i c h η e b, daß die Druckfluid-FreigabeeLnrichbung ein VerschLußglied (68) umfaßt, das einen Ausgang von der DruckfluidquelLö (28) abdichtet, daß das Verschlußglied (68) ejlnoii äußeren Abschnibb (70) mib einer Bohrung (74, 76) dorb hindurch aufweist, die die öffnung der zweitem Einrichtung bLLdeb_s daß die Bohrung (74, 76) zwischen ihren Enden durch οLn zerroißbaren Diaphragma bzw. eine zerreißbare Membran (78) abgedichbeb ist und an oinem Ende ein entfernbar bofestigte» kreuzförmiges AbLonkbLech (84) aufweist, das einen durohgohöiidon Bohrungsabuohnibb (86) umfaßt, der einen UuL'ehmensor, der kieiner al£j der tier Bohrung (74, 76) ist, aufweist, koaxial zu der Bohrung (74„ 76) gelegen ist und die Öffnung der ersten Einrichtung bildet, daß eine erste Sprengeinrichtung (80) im Bereich der zerreißbaren Membran (78) und eine zweite Spreizeinrichtung (92) im Bereich des kreuzförmigen Ablenkbleches (84) vorgesehen ist, daß die erste und zxveite Sprengeinriohtung durch die Steuereinrichtungen (96_S 98, 102) züixdbar sind_s so daß

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bei dem Zünden der ersten Spcengeinrichtung (80) die Membran (78) zerbrochen wird und der durchgehende Bohrungsteil (86) des kreuzförmigen Ablenkbleches (84) die Strömung des Druckfluidos durch die Bohrung (7^» 76) des äußeren Abschnittes (70) steuert, und bei einem Zünden der zweiten Sprengeinrichtung (92) das kreuzförmige Ablenkblech (84) entfernt wird und der Querschnitt3bereich der Bohrung (74, 76) des äußeren Abschnittes (70) dann die Strömung des Druckfluides dort hindurch steuert.

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