DE3505328C2

DE3505328C2 - Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem

Info

Publication number: DE3505328C2
Application number: DE3505328A
Authority: DE
Inventors: Ted Thuen
Original assignee: Breed Automotive Technology Inc
Current assignee: Breed Automotive Technology Inc
Priority date: 1984-02-15
Filing date: 1985-02-15
Publication date: 1996-07-11
Anticipated expiration: 2005-02-16
Also published as: GB8503757D0; US4580810A; JP2597455B2; GB2157043A; CA1237737A; FR2559439B1; SE8500680L; SE8500680D0; FR2559439A1; GB2157043B; IT8567156A0; JPH06211101A; JPH0717176B2; DE3505328A1; IT1183761B; JPS60248454A

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein solches Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem ist beispielsweise in der US 4 116 132 und der US 4 167 276 beschrieben. Bei diesen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystemen ist der Sensor außerhalb des Gehäuses des Gasgenerators angeordnet, dessen Wand eine Öffnung aufweist, durch welche sich ein mit dem Sensor verbundenes Rohr erstreckt, das die Zündvorrichtung in Form eines federbelasteten Schlagbolzens aufnimmt. Da in dem Gehäuse ein Loch zur Aufnahme des Sensors vorgesehen ist, muß die Wandstärke des Gehäuses beträchtlich erhöht werden, um den auftretenden Drücken standzuhalten, da die Wand durch das Loch geschwächt ist. Außerdem ist ein schnelles und gleichmäßiges Abbrennen des gaserzeugenden Materials nicht gewährleistet, da das gaserzeugende Material nur einseitig entzündet wird. Schließlich besteht die Gefahr einer Beschädigung des Sensors beim Einbau des Fahrzeuginsassen- Rückhaltesystems.

Aus der DE-OS 20 53 565 ist ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem bekannt, bei dem das gaserzeugende Material, der Kollisionssensor und die aufzublasende Hülle in einem Behälter untergebracht sind. Es wird also eine kompakte Einheit hergestellt, die an beliebiger Stelle in einem Fahrzeug angebracht werden kann.

Damit das Aufblähen der Hülle möglich ist, muß das gaserzeugende Material in einer Öffnung der Hülle vorgesehen sein. Um eine Anordnung des gaserzeugenden Materials an der Öffnung der Hülle zu ermöglichen, muß das gaserzeugende Material zwangsläufig umschlossen sein.

Schließlich ist aus der DE-PS 22 63 250 eine Kontrollvorrichtung bekannt, durch die festgestellt werden soll, ob das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem erst nach Aufprallen eines Fahrzeugs auf ein Hindernis ausgelöst worden ist. Zu diesem Zweck ist der Sensor zusammen mit der Kontrollvorrichtung in dem Gasgenerator angeordnet.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen Mitteln ein zuverlässig wirkendes Fahrzeuginsassen- Rückhaltesystem zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 11.

Da bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem die Zündvorrichtung und der Sensor innerhalb des Gehäuses das Gasgenerators angeordnet sind, wird ein Schwächen des Gehäuses vermieden, der Sensor durch das Gehäuse des Gasgenerators geschützt und die Möglichkeit geschaffen, den Sensor mit der Zündvorrichtung in der Mitte des Gasgenerators anzuordnen, weshalb ein schnelles und gleichmäßiges Zünden des gaserzeugenden Materials gewährleistet wird.

Wenn der Sensor in der Achse des Lenkrades angeordnet ist, werden die Auswirkungen von Vibrationen des Lenksystems auf den Sensor verringert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht eines Lenkrades eines Kraftfahrzeuges mit eingebautem Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene auseinandergezogene, perspektivische Darstellung des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems von Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Sensors mit Gasgenerator und mit einem sich von der Lenkradmutter erstreckenden Stift zur Anbringung des Sensors;

Fig. 4 eine Teilansicht des Sensors;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht des Sensors mit entferntem Deckel;

Fig. 6 eine Teilansicht des Sensors in größerem Maßstab, wobei die Lage verschiedener Teile des Sensors vor einem Aufprall dargestellt ist;

Fig. 7 eine Teilansicht ähnlich Fig. 6, wobei verschiedene Teile des Sensors in ihrer Lage bei oder nach einem Aufprall dargestellt ist;

Fig. 8 eine vergrößerte Teildarstellung des Auslösers, der durch eine Welle im zurückgezogenen Zustand gehalten wird;

Fig. 9 eine Ansicht ähnlich Fig. 8, wobei der Auslöser in der Stellung nach einem Aufprall dargestellt ist.

Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem 8 weist einen Sensor-Auslöser 10 auf, der innerhalb eines Gasgenererators 12 angeordnet ist. Der Gasgenerator 12 ist symmetrisch an einem Rahmen 14 befestigt, an welchem auch ein Gehäuse 16 für einen zusammengefalteten Luftsack 18 angebracht ist. Das Luftsackgehäuse 16 ist aus zerbrechlichem Material und umschließt und schützt den zusammengefalteten Luftsack 18, um eine Beschädigung desselben bei der Lagerung und in seinem nicht aufgeblasenen Zustand zu verhindern.

Das Rückhaltesystem 8 ist an dem Lenkrad 22 eines Fahrzeuges mittels des Rahmens 14 angebracht. Das Lenkrad 22 weist einen Lenkkranz 24 und Speichen 28 auf.

Der Gasgenerator 12 ist mit einem Gehäuse 32 versehen, welches ein Gas erzeugendes Material 34, beispielsweise Natriumazid oder eine andere geeignete Substanz enthält. Natriumazid ist über einen weiten Temperaturbereich stabil, zersetzt sich bei Entzündung jedoch rapide, wobei ein großes Volumen an Stickstoff frei wird. Ein Zündgemisch 35 ist ebenfalls symmetrisch im Gasgenerator 12 um den Sensor- Auslöser 10 herum angeordnet. Es kann durch Zündung der Zündkapseln 36 des Sensor-Auslösers 10 entzündet werden. Das Zündgemisch ist ein leicht entzündbares, schnell brennendes pyrotechnisches Material, welches den Raum zwischen dem Sensor-Auslöser 10 und dem Gas erzeugenden Material 34 ausfüllt.

Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, weist der Sensor-Auslöser 10 ein Gehäuse 40 auf, das zwei Sensoren 38 enthält, die jeweils eine Zündkapsel 36 auslösen könnten. Jeder Sensor 38 enthält eine Sensor-Masse 41, die begrenzt beweglich in einem Zylinder 39 in einem Block 44 im Gehäuse 40 ist. Bevor des Rückhaltesystem 8 am Lenkrad 22 angebracht wird, ist eine Bewegung der Sensormasse 41 in seinem Zylinder 39 verhindert. Wenn das System am Lenkrad 22 angebracht wird, tritt ein Fortsatz 48, der ein Teil der Mutter 50 ist, welche das Lenkrad 22 auf der Lenksäule hält, in eine Öffnung 51 im Sensor-Auslöser 10 ein. Dieser Fortsatz 48 verschiebt einen konischen Sperrstift 54, wodurch Sperrarme 52 aus dem Weg der Sensor-Massen 41 geschwenkt werden und das System "scharf" ist. Die Sperrarme 52 sind miteinander schwenkbar verbunden und stehen unter der Wirkung von Federn 55, welche bestrebt sind, die Sperrarme 52 aufeinanderzu zu bewegen. Im Sperrzustand sind die Sperrarme 52 durch den Sperrstift 54 auseinandergeschwenkt und dadurch in Kontakt mit den Massen 41, um eine Bewegung derselben zu verhindern. Dabei wirkt der Abschnitt des konischen Sperrstiftes 54 mit dem größeren Durchmesser mit den Sperrarmen 52 zusammen, um diese auseinanderzuhalten. Wenn der Sperrstift 54 durch den Fortsatz 48 nach innen verschoben wird, kommt der Abschnitt des Sperrstiftes 54 mit kleinerem Durchmesser in den Bereich der Sperrarme 52, die unter der Wirkung der Federn 54 aufeinanderzu bewegt werden und somit die Massen 41 freigeben. Jede Masse 41 wirkt auf einen Stift 56, der sich diametral durch eine Welle 58 erstreckt. Das andere Ende jedes Stiftes 56 weist eine Kugel 60 auf, auf die sich eine Feder 62 abstützt, die für eine Anlage des Stiftes 56 an der zugehörigen Masse 41 sorgt. Jede Welle 58 ist mit einer Abflachung 64 in ihrer zylindrischen Oberfläche versehen. Ein federbelasteter Schlagbolzen 66 fluchtet mit der Zündkapsel 36 und wird durch die zylindrische Außenfläche der Welle 58 in einer zurückgezogenen Stellung gehalten (Fig. 8). Er wird jedoch freigegeben, wenn die Welle 58 durch die Masse 41 so gedreht ist, daß die Abflachung 64 parallel zum Schlagbolzen 66 liegt, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist.

Bei einem Aufprall des Fahrzeuges bewegt sich jede Sensormasse 41 nach rechts, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Dieser Bewegung wirkt jedoch die Vorspannung der Feder 62 sowie die auf der rechten Seite der Masse 41 eingeschlossene Luft entgegen. Dieser Luftdruck baut sich allmählich ab aufgrund einer Luftströmung durch den Spalt zwischen der Masse 41 und dem Zylinder 39 nach links. Wenn der Aufprall ausreichend heftig ist, bewegt sich die Masse 41 so weit nach rechts, daß sie die Welle 58 in eine Stellung dreht, in der der Schlagbolzen 66 durch die Abflachung 64 freigegeben wird und auf die Zündkapsel 36 aufschlägt, die nun zündet und das Zündgemisch 35 entzündet. Das Zündgemisch 35 leitet seinerseits das Abbrennen des Gas erzeugenden Materials 34 ein, welches nun den Luftsack aufbläst.

Obgleich vorstehend nur ein Rückhaltesystem für den Fahrer beschrieben ist, ist es selbstverständlich, daß viele der Vorteile der Erfindung auch bei einem Rückhaltesystem für Beifahrer gegeben sind.

Das erfindungsgemäße Rückhaltesystem ist nicht auf die Verwendung in Kraftfahrzeugen beschränkt, sondern kann auch für den Schutz von Fahrern und Passagieren von anderen Fahrzeugen, wie Lastwagen, Booten, Flugzeugen und Zügen, verwendet werden.

Claims

1. Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einem aufblasbaren Luftsack (18), einem außerhalb des Luftsackes angeordneten Gasgenerator (12) mit einem Gehäuse (32), das ein entzündbares, gaserzeugendes Material (34) enthält und mit dem Inneren des Luftsackes in Verbindung steht, einer Zündvorrichtung (36) zum Entzünden des gaserzeugenden Materials und einem Sensor (38), der auf einen Aufprall anspricht und die Zündvorrichtung auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrichtung (36) und der Sensor (38) innerhalb des Gehäuses (32) des Gasgenerators (12) angeordnet sind.

2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (38) in der Achse des Lenkrades (22) angeordnet ist.

3. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (38) in der Mitte des Gasgenerators (12) angeordnet ist.

4. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftsack (18) in einem zerbrechlichen Gehäuse (16) angeordnet ist.

5. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (52) zum Blockieren des Sensors vor dem Einbau in das Fahrzeug und Mittel (48) zur Freigabe des Sensors nach dem Einbau des Rückhaltesystems vorgesehen sind.

6. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) eine auf eine Beschleunigung ansprechende, bewegbare Sensormasse (41) und eine von der Sensormasse (41) drehbare Welle (58) aufweist, die einen federbelasteten Schlagbolzen (66) in einer zurückgezogenen Stellung hält und nach einer vorbestimmten Drehung zum Zünden der Zündvorrichtung (36) freigibt.

7. Rückhaltesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormasse (41) eine Kugel ist, die begrenzt beweglich in einem Zylinder ( 39) im Sensor angeordnet ist.

8. Rückhaltesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (58) radial sich erstreckenden Stift (56) aufweist, der mit der Sensormasse (41) zusammenwirkt.

9. Rückhaltesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (56) einen sich diametral in entgegengesetzter Richtung über die Welle (41) hinaus erstreckenden Fortsatz (60) aufweist, an dem sich ein Federelement (62) abstützt, das den Stift (56) gegen die Sensormasse (41) drückt.

10. Rückhaltesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagbolzen (66) im Ruhezustand an der Welle (58) anliegt und daß die Welle mit einer Abflachung (64) versehen ist, die den Schlagbolzen (66) freigibt, wenn die Welle (58) um einen bestimmten Betrag gedreht ist.

11. Rückhaltesystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sensoren (38) in einem gemeinsamen Gehäuse (40) innerhalb des Gehäuses (32) des Gasgenerators (12) angeordnet sind.