DE2516354A1 - Sicherheitssystem fuer fahrzeuginsassen - Google Patents

Description

Eaton Corporation, 100 Erievlew Plaza,Cleveland Ohio 44114/USA Sicherheitssystem für Fahrzeuginsassen

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem zum Schutz von Fahrzeuginsassen bei Fahrzeugunfällen, in welchem verzögerungsempfindliche Einrichtungen beim überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes einen Zündstromkreis für Elektro-Sprengsätze schliessen, die zur Entfaltung und zum Aufblasen von Aufprallbehältern dienen, mittels derer die Fahrzeuginsassen in ihren Sitzpositionen festgehalten werden und in welchem eine gemeinsame Stromversorgung vorgesehen ist.

Es sind Fahrzeugsicherheitssysteme bekannt, deren Sicherheitseinrichtung dazu dient, den Fahrzeuginsassen bei Unfällen aufzufangen bzw. in seiner Sitzposition festzuhalten. Solche Systeme besitzen allgemein einen aufblasbaren Behälter wie z.B. einen aufblasbaren Aufprallsack oder einen aufblasbaren Sicherheitsgurt, der im Augenblick eines Zusammen-stosses aufgeblasen wird und den Fahrgast festhält. Der Zusammenstoss mit bzw. das Aufprallen des Fahrzeuges auf ein Hindernis wird von einem Aufprallfühler ausgewertet, wobei der Aufprallfühler einen Schalter besitzt, der anspricht sobald die Fahrzeugverzögerung einen vorgegebenen Höchstwert überschreitet. Beim Schliessen des Schalters wird ein Stromkreis für das Sicherheitssystem des Fahrzeuges geschlossen und eine Betätigungseinrichtung spricht an. Die

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Einrichtung ist meist ein Elektrosprengsatz mit einer Zündspule, die nach der Zündung einen Aufprallbehälter, der nach der Entfaltung den Fahrgast festhält, aufbläst bzw. das Aufblasen veranlasst.

Ein solches System ist in der US-PS 3 414 29 2 beschrieben.

In solchen Systemen kann der Sprengsatz durch die bei der Explosion entstehenden Gase den Aufprallbehälter direkt zur Entfaltung bringen, es ist aber auch möglich, dass durch die Explosion ein gespeichertes Gas aus einem Druckbehälter frei wird und in den Aufprallbehälter geleitet wird.

Sogenannte nichtpassive Rückhaltevorrichtungen, wozu z.B. die nichtaufblasbaren, konventionellen Sicherheitsgurte, Schulterriemen und Ähnliches zählen, müssen vom Fahrgast angelegt werden, bevor das Fahrzeug in Gefahr gerät, vorzugsweise bevor das Fahrzeug in Bewegung gebracht wird. Im Gegensatz dazu müssen die passiven Rückhaltevorrichtungen nicht vorsorglich angelegt werden, vielmehr müssen diese Vorrichtungen ihren Betriebszustand im Verlauf eines Zusammenstosses einnehmen.

Die Fahrzeugbatterie ist üblicherweise die Hauptenergiequelle zur Betätigung der Elektro-Sprengsätze einer Rückhaltevorrichtung. Allerdings kann durch eine heftige Ver-r zögerung des Fahrzeuges und / oder durch eine Zerstörung des Fahrzeuges bei einem Zusammenstoss die Batterie vom Sicherheitssystem abgetrennt werden, so dass die Batterie nicht mehr als Energiequelle zur Betätigung der z.B. Elektro-Sprengsätze dienen kann. In Erkenntnis dieser Tatsache ist in einer älteren Anmeldung der Anmelderin (P 2 406 256) vorgeschlagen worden, eine zusätzliche Hilfsstromquelle vorzusehen, die z.B. aus einem durch die

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Fahrzeugbatterie aufgeladenen Kondensator bestehen kann, die beim Ausfall der Fahrzeugbatterie zur Zündung des Sicherheitssystems dient. Eine solche Hilfsspannungsquelle kann man baulich relativ klein und leicht realisieren und ausserdem kann man sie ohne Schwierigkeit an einem geschützten Ort des Fahrzeuges anbringen.

Elektro-Sprengsätze für solche Sicherheitssysteme sind beispielsweise in der US-PS 3 414 29 2 beschrieben.

Es hat sich gezeigt, dass bei der Explosion solcher Sprengsätze die zugehörigen elektrischen Verbindungen kurzgeschlossen werden können. Infolgedessen wird die Wirksamkeit der Energiequellen stark beeinträchtigt oder beseitigt, d.h. die Hilfsstromquelle, deren Ladung ja sehr begrenzt ist, wird durch den Kurzschluss schnell entladen und wird damit unwirksam.

Weiterhin hat es sich gezeigt, dass es für bestimmte Anwendungsfälle wünschenswert ist, wenn man einige Sprengsätze nacheinander und unabhängig von der gemeinsamen Energiequelle zünden könnte, weil z.B. die Verzögerung anwächst* Das Zünden und der folgende Kurzschluss eines Sprengsatzes könnte ein nachfolgendes Zünden der übrigen Sprengsätze verhindern. Damit wäre dann auch z.B. der gewünschte Schutz für andere Fahrgäste u.u»nicht mehr gegeben.

Diese Probleme werden dadurch verschärft, dass solche passiven Sicherheitssysteme ein Höchstmaß an Funktionssicherheit haben müssen, andererseits aber mit vertretbarem Aufwand und Kosten hergestellt und in das Fahrzeug eingebaut werden müssen. Hinzu kommt ausserdem noch, dass ein solches Sicherheitssystem sehr schnell wirksam werden muss, da sich der Aufprallbehälter schnell entfalten muss. Die bei einem Aufprall auf ein festes Hindernis mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 Meilen/Stunde verfügbare Zeit

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für das Entfalten der Aufprallbehälter liegt im Bereich von 40 bis 60 Millisekunden. Das erfordert natürlich ein schnelles Zünden des Sprengsatzes bzw. ein Zünden in schneller Folge bei mehreren Sprengsätzen.

Zur Vermeidung der bei bekannten Systemen vorhandenen Nachteile und zur Lösung der genannten Probleme wird gemäss der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die verzögerungsempfindlichen Einrichtungen in Reihe mit den ihnen jeweils zugeordneten Elektro-Sprengsätzen geschaltet und an den Ausgang einer Stromversorgung angeschlossen sind, die in an sich bekannter Weise aus der Fahrzeugbatterie sowie aus einer weiteren Hilfsstromquelle besteht, dass in den Stromkreis jedes Elektro-Sprengsatzes oder jeder Elektro-Sprengsatzstufe eine Sicherung eingeschaltet ist, deren Ansprechcharakteristik so gewählt ist, dass sie den zugehörigen Stromkreis im Kurzschlussfall oder in einem kurzschlussähnlichen Fall von der Stromversorgung trennt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können den übrigen Patentansprüchen 2 bis 8 sowie der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnungen entnommen werden.

Die Fig. 1 und 2 zeigen zwei der möglichen Ausführungsformen des erfindungsgemässen Sicherheitssystems.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, die das Sicherheitssystem eines Fahrzeuges betrifft. Die dazu vorgesehene Stromversorgung 11 umfasst üblicherweise die Fahrzeugbatterie 13 und ausserdem hier einen Teil des Fahrzeugzündschalters 15. Die Batterie 13 ist zwischen den beweglichen Kontakt 17 des Zündschalters 15 und Masse des Fahrzeuges geschaltet.

Der bewegliche Kontakt 17 lässt sich wie üblich wahlweise

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mit verschiedenen Kontakten verbinden, die hier mit "AUS"; "FAHREN" und "STARTEN" bezeichnet sind; der "STARTEN"-Kontakt ist mit dem Bezugszeichen 18 versehen.

Die Stromversorgung 11 schliesst weiterhin eine Hilfsstromquelle 20 ein, die im hier gezeigten Ausführungsbeispiel einen Kondensator 22 aufweist, der über die Reihenschaltung eines Widerstandes 23 und einer Diode 24 sowie den Kontakt des Zündschalters aufgeladen wird, sobald der mit der Batterie 13 verbundene bewegliche Kontakt 17 in die Stellung "STARTEN" (Kontakt 18) gebracht wird. Das andere Ende des Kondensators 22 ist an Masse geschaltet.

Bei einer nominalen Batteriespannung von 12 Volt, die im Normalfall zwischen 8 und 15 Volt schwankt, ist ein typischer Wert für den Kondensator 22 10.000 Microfarad. Obwohl die Polung der Batterie eigentlich ohne Bedeutung ist, zeigt das vorliegende Beispiel, dass der positive Pol dei Batterie 13 an den Fahrzeugzündschalter angeschaltet ist, so dass die Anodenseite der Diode 24 mit dem Fahrzeugzündschalter verbunden ist. Eine weitere Diode 26 liegt parallel zum Widerstand 23, wobei die Kathodenseiten der Dioden 24 und 26 an die Ausgangsleitung 28 der Stromversorgung angeschlossen sind. Um Ausgleichs vorgänge im Betrieb zu unterdrücken, ist zwischen Masse und den Kontakt 18 des Zündschalters eine Zener-Diode in der gezeigten Polung geschaltet.

Das Sicherheitssystem 10 enthält weiterhin eine auf Bremsbzw. Verzögerungsvorgänge ansprechende Zündeinrichtung 31, die mit einer Mehrzahl von Elektro-Sprengsätzen 33 A, 33 B und 34 - 36 ausgerüstet ist. Die Ausbildung solcher Sprengsätze ist z.B. in der US-PS 3 414 292 beschrieben. Wie hier schematisch angedeutet ist, befinden sich in jedem solchen Sprengsatz paarweise parallel geschaltete Brücken B 1 und B 2, die zwischen Massepotential des

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Fahrzeuges und der zugehörigen Zündleitung 40 und 41 geschaltet sind. Die Brücken B 1 imd B 2 sind aus Sicherheitsgründen doppelt vorgesehen für den Fall, dass eine fehlerhaft ist oder werden sollte. Räumlich sind die Brücken B 1 und B 2 - wie durch die gestrichelte Linie 4 3 angedeutet ist - in einem geeigneten Gehäuse zusammen mit einem explosiven Pulver untergebracht, sodass bei einem Stromfluß durch die beiden Brücken B 1 und B 2, dessen Minimalwert und Dauer vorbestimmt sind, die Pulverladung gezündet wird. Das heisst also, die beiden Brücken arbeiten als elektrische Heizwiderstände, die bei einem bestimmten Strom nach einer bestimmten Zeit diejenige Temperatur erreichen, die zur Zündung erforderlich ist. Bei kleinerem Strom verlängert sich entsprechend die Heizzeit. Die Sprengsätze 33 A, 33 B und 34 sind, wie Fig. 1 zeigt, in einer mehrstufigen Aufblasevorrichtung 45 angeordnet. Diese Aufblasevorrichtung 45 enthält einen stufenweise betätigbaren Behälter, oder einen Satz von Behältern, die hier mit C bezeichnet sind. Der Behälter bzw. der Behältersatz enthält z.B. einen in Stufen aufblasbaren Sack mit z.B. entsprechenden Unterteilungen oder mehrere Säcke, die stufenweise nacheinander aufblasbar sind oder andere Rückhaltevorrichtungen mit der Möglichkeit zum stufenweisen Aufblasen. Das Gas, das bei der Explosion der Pulverladungen in den Sprengsätzen 33 A, 33 B und 34 entsteht,kann in geeigneter We.ise direkt in den Behälter C geleitet werden und so die erwünschte Aufblasewirkung entfalten. In der Zeichnung ist dies durch den Verlauf der stark ausgezogenen Linien 51 A, 51 B und 5 2 angedeutet, die von den Sprengsätzen 33 A, 33 B und 34 zu dem Behälter C verlaufen .

Als Alternativlösung ist denkbar, dass die Sprengsätze in geeigneter Weise als Röhren ausgebildet sind, die durch die Explosion geöffnet werden und an deren Eingang über entsprechende Leitungen 54 A, 54 B und 55 ein Behälter R angeschlossen ist. Dieser Behälter ist mit unter Druck

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stehendem Gas gefüllt. Sobald nun die Sprengsätze gezündet werden und die Röhren öffnen, strömt das Gas z.B. über die Leitung 54 A, die Einrichtung 33 A und die Leitung 51 A zu dem Behälter C und der schon beschriebene Aufblase vor gang läuft ab.

Es können auch noch weitere, mehrstufige aufblasbare Einrichtungen vorgesehen sein, wie durch die Einrichtung angedeutet ist, wobei diese Einrichtungen ebenfalls mit Elektro-Sprengsätzen 35 und 36 versehen sind.

Diese Einrichtungen können in gleicher Weise aufgebaut sein wie die beschriebene Einrichtung 45.

Die Zündleitung 41 verläuft über eine verzögerungsempfindliche Einrichtung 59 zur Aus gangs leitung 28 der Stromversorgung.

In entsprechender Weise verläuft eine Zündleitung 40 über eine in Reihe geschaltete Sicherung 61 und eine weitere verzögerungsempfindliche Einrichtung 6 2 ebenfalls zur Ausgangsleitung 28 der Stromversorgung. Die verzögerungsempfindlichen Einrichtungen 59 und 6 2 können in jeder bekannten Weise ausgebildet sein, z.B. auch in der Weise wie sie in der erwähnten US-PS 3 414 292 beschrieben sind.

Jede dieser Einrichtungen 59 und 6 2 enthält einen im Normalzustand offenen Schalter, der am Fahrzeug angebracht ist und bei einem vorgegebenen Verzögerungswert anspricht und geschlossen wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 spricht der Schalter 6 2 bei einem ersten, relativ niedrigen verzögerungswert an, während die Einrichtung 59 bei einem zweiten, vergleichsweise höheren Verzögerungswert anspricht. Die gewählten Schwellenwerte der Einrichtungen 59 und 6 2 mögen beispielsweise bei 5g und 10g liegen, wobei g der Wert

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der Erdbeschleunigung ist. Man kann aber die Schwellenwerte in einem weiten Bereich frei wählen. Die Sicherung 61 der Stromversorgung enthält eine Sicherungspatrone mit genau eingestellter Ansprechzeit.Das heisst, die Sicherung 61 ist so dimensioniert, dass sie zunächst nicht anspricht, damit nach der Betätigung der verzögerungsempfindlichen Einrichtung 6 2 einer oder mehrere der in Reihe geschalteten Sprengsätze (hier 33 A und 33 B) mit einem genügend grossen Strom über eine genügend lange Zeit zwecks Zündung versorgt wird. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzen die Brücken B 1 und B 2 einen elektrischen Widerstand von 5 Ohm; jeder der Sprengsätze 33 A und 33 B möge zur Zündung einen Strom von etwa einem halben Ampere und von einer bis zwei Millisekunden Dauer erfordern, d.h. der Gesamtstrom für die angegebene Zeit beträgt ein Ampere. In der Praxis liegen die Widerstandswerte von Sprengsätzen bei 2-5 Ohm bei einem Strom von einem halben bis einem Ampere und bei einer Stromflußdauer von 1 bis 5 Millisekunden.

Die hier vorgesehene Sicherung 61 der Stromversorgung spricht an und unterbricht den Stromkreis, wenn die Amplitude des Zündstromes bedeutend höher ist, wenn z.B. der Strom etwa neun bis zehn Ampere bei einer Dauer von vier bis fünf Millisekunden erreicht. Bei grösseren Augenblickwerten des Stromes fällt die Ansprechzeit auf drei bis zu einer halben Millisekunde. Andererseits kann bei einem verringerten Strom (d.h. wenn der Widerstand des Sprengsatzes, statt eines Kurzschlusses, nur verringert wird.) die Ansprechzeit der Sicherung ohne weiteres etwas langer v/erden. Die Ansprechzeit der Sicherung ist so gewählt, dass ein Durchbrennen der Sicherung bei kurzen Einschwingvorgängen mit hoher Amplitude verhindert wird, wie dies dann der Fall ist, wenn der Verzögerungsschalter 6 2 schliesst oder wenn die Sprengsätze 33 A oder 33 B zünden. Andererseits muss die Sicherung nach dem Zünden des zugehörigen Sprengsatzes schnell öffnen, (sobald dort ein Kurzschluss auftritt)

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damit Störungen beim nachfolgenden Zünden der übrigen Sprengsätze des Systems vermieden werden.

Die Hilfsstromquelle 20 ist so dimensioniert, dass der Zündstrom für alle angeschlossenen Sprengsätze über die vorgesehene Zeit fHessen kann, wenn die Stromversorgung über die Fahrzeugbatterie 13 ausfallen sollte. Allerdings ist die Leistungsfähigkeit der Hilfsstromquelle 20 auch nicht viel grosser als unbedingt erforderlich ist. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache könnte es in dem Fall, dass der Widerstand gegen Masse in einem oder mehreren der Sprengsätze sehr gering oder im Fall eines Kurzschlusses nahe Null wird, vorkommen, dass die Hilfsstromquelle so schnell entladen wird, dass eine Zündung der Sprengsätze nicht mehr möglich ist. Allerdings ist/ Charakteristik der Schmelzsicherung 61 so gewählt - d.h.Schmelzstrom und Schmelzzeit - , dass die Sicherung so schnell anspricht und den Kurzschlußstromkreis von der Ausgangs leitung 28 abtrennt, dass selbst bei unterbrochener Verbindung zwischen Hilfsstromquelle 20 und der Fahrzeugbatterie 13 die Hilfsstromquelle 20 noch zur Zündung der Sprengsätze ausreicht. Daraus folgt, dass die Amplitude des Schmelzstromes und die Ansprechzeit der Sicherung 61 wesentlich geringer sind, als es die Kapazität der Hilfsstromquelle 20 eigentlich zulassen würden.

Die in diesem Zusammenhang benötigten Sieherungstypen sind handelsüblich und z.B. unter der Nr. 275 002 bei der Fa.Zittlefuse Jnc. 800 E Northwest Highway,Des Piaines, Jllinois, 600 16, erhältlich.

Obwohl die Arbeitsweise des Systems weitgehend aus den vorstehenden Erläuterungen erkennbar ist, sei noch einmal darauf eingegangen.

Zum Starten des Fahrzeugmotors wird der bewegliche Kontakt 17 des Zündschalters 15 in die Startposition gebracht.

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Nach dem Anspringen des Motors wird der Kontakt 17 losgelassen und er kehrt unter der Einwirkung des üblichen, nicht dargestellten Federmechanismus in die Lage des "FAHREN"-Kontaktes 18 zurück. In dieser Lage ist über den Zündschalter das positive Batteriepotential über die Zenerdiode 29 sowie die Reihenschaltung der Diode 24 und des Widerstandes 23 zum Laden an den Kondensator 22 der Hilfsstromquelle 20 angeschaltet. Der Widerstand 23 ist so gewählt, dass der Kondensator relativ schnell auf die Batteriespannung aufgeladen wird, z.B. in einigen Sekunden; dadurch ist dafür gesorgt, dass die Hilfsstromquelle 20 betriebsbereit ist, wenn sich das Fahrzeug in Bewegung setzt,

Beim Zünden eines Sprengsatzes sorgt die Batterie 13 dafür, dass die Spannung am Kondensator 22 erhalten bleibt. Der Spannungsabfall am Widerstand 23 spannt die Diode 26 in Sperrichtung vor, der Kondensator kann sich also nicht entladen. Die Zenerdiode schützt gegen hohe Einschwingspannungen oberhalb von 24 Volt. Wenn z.B. bei einem Unfall die Batteriespannung ausfällt, dann ist das Potential an den Kathoden der Dioden 24 und 26 kleiner als das am Kondensator anstehende Potential; das bedeutet, die Diode 26 wird leitend und der Zündstrom.kann über die Diode 26, die Leitung 28 und eine der geschlossenen verzögerungsempfindlichen Einrichtungen 6 2 oder 5 9 fliessen und die damit in Reihe liegenden Sprengsätze zünden.

Obwohl es für die Funktion der verzögerungsempfindlichen Einrichtungen grundsätzlich gleichgültig ist, für welche Verzögerungsrichtung der Einbau in das Fahrzeug erfolgt, so ist es doch üblich und zweckmässig, die verzögerungsempfindlichen Einrichtungen so einzubauen, dass sie dann ansprechen, wenn z.B. durch einen Zusammenstoss oder Aufprall die Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges gebremst wird.

Die Einrichtungen 59 und 6 2 sind normalerweise offen und bleiben es beim Normalbetrieb des Fahrzeuges, d.h. auch

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beim betriebsmässigen Beschleunigen sowie bei normalen Bremsungen und Notbremsungen, bei denen die Verzögerung des Fahrzeuges Werte unter ein oder eineinhalb G erreicht.

Bei einem Zusammenstoss wird das Fahrzeug einer grösseren Verzögerung unterworfen. Sobald die Verzögerung einen ersten, vorbestimmten Wert erreicht, spricht die erste verzögerungsempfindliche Einrichtung 6 2 an und es fliesst ein Zündstrom aus der Stromversorgung 11 über die Leitung 28, die Einrichtung 62, die Sicherung 61 und die Leitung 40 zu den Sprengsätzen 33 A und 33 B. Die Sprengsätze detonieren und treiben unter Druck Gas durch die Leitungen 51 A und 51 B in den Behälter C der sich entfaltet. Durch den aufgeblasenen Sack wird ein an dem jeweiligen Fahrzeugsitz sitzender Fahrgast aufgefangen und zurückgehalten, d.h. er kann nicht gegen die ihn umgebenden Fahrzeugeinrichtungen prallen und sich verletzen.

Die Sicherung 61 bleibt leitend solange der Strom wie vorgesehen über die Brücken B 1 und B 2 der Sprengsätze 33 A und 33 B fliesst. Auch in dem Fall, dass durch die Explosion die elektrische Verbindung zwischen der Leitung 40 und Masse unterbrochen wird, bleibt die Sicherung 61 leitend.

Allerdings wird im Normalfall bei der Explosion durch Leitungsteile oder durch Pulverniederschlag ein Kurzschluss oder eine kurzschlussähnliche Verbindung hergestellt, wodurch auch die Stromversorgung kurzgeschlossen wird. Dann fliesst aber über diese Verbindung und die Sicherung 61 ein schnell ansteigender Strom, bei dem die Sicherung anspricht und den Stromkreis öffnet. Das Ansprechen der Sicherung geschieht sehr schnell nach dem Zünden und dem so verursachten Kurzschluss,die - Zeit beträgt nur wenige Millisekunden. Der Strom fliesst dann allenfalls noch von der Stromversorgung über nachfolgend gezündete Sprengsätze.

Die vorstehenden Vorgänge sind von besonderer Bedeutung, wenn bei einem Zusammenstoss die Fahrzeugbatterie zerstört

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wird oder auf andere Weise ausfällt. In diesem Fall verhütet die öffnende Sicherung 61 eine Entladung der Hilfsstromquelle ohne dass dabei die anderen Sprengsätze gezündet werden, d.h. auf diese Weise wird verhindert, dass der Strom wirkungslos über den Kurzschluss abfliesst.

Wenn nun das Maß der Verzögerung den Ansprechwert der verzögerungsempfindlichen Einrichtung 59 übersteigt und letztere anspricht, dann fliesst ein Strom über die Leitung 28 und die Leitung 41 zu dem Sprengsatz 34 und dieser explodiert. Das entstehende Gas gelangt über die Leitung 5 in den Aufprallbehälter C und schützt so den Fahrzeuginsassen gegen die Folgen der erhöhten Verzögerung. Wie schon weiter vorstehend angedeutet wurde, können durch das Ansprechen der Einrichtungen 59 und 6 2 auch weitere mehrstufige Aufblas vorrichtungen mit zugehörigen Sprengsätzen betätigt werden, wie dies mit der Einrichtung 57 angedeutet ist.

In dem Umfang, als es sich dabei um Einrichtungen handelt, deren Sprengsätze bei niedrigen Verzögerungswerten ansprechen und die gleiche Zündzeiten besitzen, sind diese Einrichtungen an der entsprechenden verzögerungsempfindlichen Einrichtung 6 2 über eine gemeinsame Sicherung 61 angeschlossen.

Allerdings wird man es vorziehen, diese zusätzlichen Einrichtungen mit ihren Sprengsätzen zwar an die gleiche verzögerungsempfindliche Einrichtung 62 anzuschliessen, aberc über eine getrennte Sicherung 61 A, die ähnlich ausgebildet ist wie die Sicherung 61.

Obwohl die bei grösseren Verzögerungswerten gezündeten Sprengsätze im Prinzip parallel und direkt mit dem zugehörigen Verzögerungsschalter 59 verbunden werden können ist es doch empfehlenswert, auch diese Sprengsätze 34 und 36 über entsprechende Sicherungen anzuschalten; die Art der Anschaltung ist dann gleich derjenigen, wie sie für die

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Sicherungen 61 und 61 beschrieben wurde.

In Fig. 2 ist eine in Bezug auf die verzögerungsempfindlichen Einrichtungen und Sprengsätze abweichende Einrichtung 31 A dargestellt.

Die Einrichtung 31 Λ blitzt eine Vielzahl von verzögerungsempfindlichen Einrichtungen und Zündsätzen mit Unterstufen, die hier mit den Bezugszeichen 67 und 68 bezeichnet sind und die alle parallel über die Leitung 28 mit der Versorgungsstromquelle verbunden sind.

Jede der parallelen Einrichtungen besteht aus einer verzögerungsempfindlichen Einrichtung 69,die in Reihe mit einer Sicherung 71 an die Aufblaseeinrichtung 7 2 angeschlossen ist, die ihrerseits einen E lekt ro-Sprengsatz 7 3 besitzt. Jeder Sprengsatz dient dem Aufblasen eines zugeordneten Behälters Cs, der entweder direkt durch die Explosionsgase oder durch das in einem Vorratsbehälter Rs gespeicherte Gas aufgeblasen wird. Die Bauteile 69, 71, 7 3, C₃ und Rs sind gleichartig aufgebaut wie die Bauteile, die in Fig. 1 gezeigt sind.

Die Einrichtung 31 A kann so ausgebildet sein, dass ein Fahrzeuginsasse gegen die Folgen von Zusammenstössen, die von verschiedenen Seiten her kommen können, geschützt wird, unabhängig ob diese Zusammenstösse gleichzeitig oder nacheinander passieren.

Letzteres kann so geschehen, dass das gemäss Fig. 2 ausgerüstete Fahrzeug zuerst frontal mit ersten Hindernis kollidiert und dann seitlich mit einem zweiten. Für dieses Beispiel sei angenommen, dass beim Frontalzusammenstoss der Verzögerungsschalter 69 der Einrichtung anspricht, wodurch der zugehörige Sprengsatz 7 3 gezündet wird. Daraufhin entfaltet sich der das Vorwärtsstürzen verhindernde Aufprallsack und der Fahrgast kann sich nicht an vor ihm befindlichen Einrichtungen verletzen.Wenn beim Zünden ein Kurzschluss oder eine kurzschlussähnliche

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Verbindung entsteht, dann spricht die zugehörige Sicherung an und verhindert, wie schon in Fig. 1 gezeigt, eine fehlerhafte Entladung der Hilfsstromquelle 20 A. Geschieht nun ein zweiter, seitlicher Zusammenprall, dann spricht die zugeordnete verzögerungsempfindliche Einrichtung 69 an und entzündet den Sprengsatz 73 der Einrichtung 68. Dadurch wird der seitlich angeordnete Aufprallsack aufgeblasen und der Fahrgast vor dem Aufprall auf seitliche Fahrzeugteile geschützt.

Die Funktion jeder einzelnen Stufe ist unabhängig und kann auch durch Kurzschlüsse in anderen Stufen nicht beeinträchtigt werden. Wenn in einer Stufe ein Kurzschluss entsteht_f dann spricht in der beschriebenen Weise die zugehörige Sicherung an und unterbricht innerhalb weniger Millisekunden den Stromkreis. Diese Unterbrechung verhindert dann das Entladen der Hilfsstromquelle und die Funktion der anderen Stufen ist nicht gefährdet.

Der Kondensator der Hilfsspannungsquelle 20 A hat üblicherweise eine Kapazität von 3500-5000 Microfarad.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   Sicherheitssystem zum Schutz von Fahrzeuginsassen ei Fahrzeugunfällen, in welchem verzögerungsempfindliche Einrichtungen beim überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes einen Zündstromkreis für Elektro-Sprengsätze schliessen, die zur Entfaltung und zum Aufblasen von Aufprallbehältern dienen, mittels derer die Fahrzeuginsassen in ihren Sitzpositionen festgehalten werden und in welchem eine gemeinsame Stromversorgung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die verzögerungsempfindlichen Einrichtungen (59,62) in Reihe mit den ihnen jeweils zugeordneten Elektro-Sprengsätzen (33 A, 33B, 34, 35, 36) geschaltet und an den Ausgang (28) einer Stromversorgung (11) angeschlossen sind, die in an sich bekannter Weise aus der Fahrzeug-batterie (13) sowie aus einer weiteren Hilfsstromquelle (20) besteht, dass in den Stromkreis jedes Elektro-Sprengsatzes (34,35,36) oder jeder Elektro-Sprengsatzstufe (33A, 33 B) eine Sicherung (61,61A) eingeschaltet ist,deren Ansprechcharakteristik so gewählt ist, dass sie den zugehörigen Stromkreis im Kurzschlussfall oder in einem kurzschluss ahn liehen Fall von der Stromversorgung trennt.
2. 2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das? beim Vorhandensein von zwei parallelen Stromkreisen mit einer Reihenschaltung aus verzögerungseirpfindlichen Einrichtungen (59,62) und Elektro-Sprengsätzen (33 A, 33 B,34),die an eine gemeinsame Stromversorgung (11) angeschlossen sind, zumindest ein Stromkreis mit einer Sicherung (61) ausgestattet ist.
3. 3. Sicherheitssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsstromquelle (20) einen Ladespeicher (22) besitzt, der in einem Ladestromkreis (23,24) an die Fahrzeugbatterie (13) angeschlossen ist und über einen Entladezweig (26) an den Ausgang (28) der Stromversorgung angeschaltet ist. 509843/0377

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4. 4. Sicherheitssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste verzögerungsempfindliche Einrichtung (6 2) auf Verzögerungswerte gleich oder grosser einem niedrigen vorbestimmten Wert anspricht und eine zweite (59) auf Verzögerungswerte gleich oder grosser einem hohen, vorbestimmten Wert anspricht, dass die dem Schutz der Stromversorgung (11) dienende Sicherung (61, 61 A) zumindest in den Stromkreis eingeschaltet ist, in dem die erste verzögerungsempfindliche Einrichtung (6 2) mit dem niedrigen, vorbestimmten Verzögerungswert liegt.
5. 5. Sicherheitssystem nach Anspruch 2, 3 oder 4, bei welchem zur Zündung jedes Elektro-Sprengsatzes ein bestimmter Minimalstrom während einer bestimmten Minimalzeit erforderlich ist, dadurch gekennzeichnet, dass jede einzelne Stromguelle (13,20) der Stromversorgung (11) so ausgelegt ist, dass sie einen grösseren Strom über eine längere Zeit als die zur Zündung aller Elektro-Sprengsätze (33 A, 33 B, 34) erforderliche Summe der Minimalwerte abgeben kann und die Charakteristik der Sicherung (61,61 A) so gewählt ist, dass der Ansprechstrom und die Ansprechzeit der Sicherung grosser als die entsprechenden Minimalwerte der Elektro-Sprengsätze (33 A, 33 B, 34) und kleiner als die möglichen entsprechenden Arbeitswerte jeder Stromquelle (13,20) sind.
6. 6. Sicherheitssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Minimalwert des Stromes eines Elektro-Sprengsatzes etwa 0,5 Ampere und die Minimalzeit etwa ein bis zwei Millisekunden betragen.
7. 7. Sicherheitssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Sprengsatzstufe mehrere Sprengsätze (33 A, 33 B) parallel geschaltet sind, die über eine gemeinsame Sicherung (61) an die Stromversorgung (11) angeschlossen sind.

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8. 8. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Ausgang der Stromversorgung eine erste und eine zweite verzöge rungs empfind Ii ehe Einrichtung (69) in je einem eigenen Stromkreis (68,67) angeschlossen ist, der jeweils zumindest einen über eine zugehörige
   Sicherung (71) angeschlossenen Elektro-Sprengsatz (73) beinhaltet.

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