DE4311682A1 - Aufblasbares Sicherheitskissen für Fahrzeuge - Google Patents

Aufblasbares Sicherheitskissen für Fahrzeuge

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DE4311682A1
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circuit
battery
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shaft
safety cushion
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DE4311682A
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English (en)
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Thomas Goernig
Kyriakos Vavalidis
Denis Bourcart
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Autoliv Klippan SNC
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Autoliv Klippan SNC
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/017Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including arrangements for providing electric power to safety arrangements or their actuating means, e.g. to pyrotechnic fuses or electro-mechanic valves
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/14Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch
    • H01H35/147Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch the switch being of the reed switch type

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein allgemein als Airbag bezeich­ netes, aufblasbares Sicherheitskissen für Kraftfahrzeu­ ge, das insbesondere zum Schutz des Fahrers im Lenkrad untergebracht werden kann und eine elektrische Überwa­ chungsschaltung umfaßt, die bei Detektierung einer ge­ fährlichen Situation sehr rasch ein pyrotechnisches Or­ gan betätigt, das seinerseits das Sicherheitskissen auf­ bläst.
Aus der FR-A-2 582 269 ist ein Betätigungsgerät für einen Gurtstrammer bekannt. Dieses Gerät umfaßt eine elektrische Überwachungsschaltung, die bei Detektierung einer gefährlichen Situation sehr rasch einen pyrotech­ nischen Gaserzeuger aktiviert, der seinerseits den Gurt­ strammer betätigt. Diese Schaltung umfaßt einen von einer Batterie gespeisten Stromkreis sowie, in Serie ge­ schaltet, wenigstens einen Sensor, der bei Detektierung der gefährlichen Situation den Stromkreis schießt, sowie einen elektrischen Zünder, der den pyrotechnischen Gas­ erzeuger zündet, sobald der Sensor den Stromkreis ge­ schlossen hat. Die Batterie, der Sensor und der Zünder sind nahe beieinander angeordnet und über sehr kurze Leiter miteinander verbunden.
Zur Verlängerung der Lebensdauer der Batterie umfaßt die Schaltung einen Ein/Aus-Schalter, der aus einem Lamel­ lenrelais besteht, das auf das Vorbeiwandern eines Ma­ gnetstreifens anspricht, der in den Sicherheitsgurt ein­ gewebt ist. Dieser Schalter aktiviert die Schaltung, sobald der Sicherheitsgurt durch einen Benutzer des Fahrzeuges ausgerollt wird; um gekehrt wird die Schaltung deaktiviert, sobald der Fahrzeugbenutzer den Sicherheitsgurt löst und dieser sich auf dem Gurtroller wieder aufrollt.
Eine derartige Schaltung ist für einen Airbag nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Airbag zu schaffen, der mit einer batteriegespeisten Überwa­ chungsschaltung ausgestattet ist, wobei diese Schaltung völlig autonom arbeiten können sowie vollständig im Inneren des Lenkrades eines Fahrzeuges untergebracht werden können soll, sicher und zuverlässig arbeiten und unter allen Einsatzbedingungen eines Fahrzeuges einen wirkungsvollen Schutz gewährleisten soll.
Dieser Airbag umfaßt eine elektrische Überwachungsschal­ tung der vorgenannten Art.
Erfindungsgemäß ist die vorstehend genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schaltung ein Überwachungssy­ stem umfaßt, das selbsttätig eine Benutzung des Fahr­ zeuges detektiert und sodann die Schaltung in den Über­ wachungszustand bringt, sowie Mittel umfaßt, die den Überwachungszustand unterbrechen, wenn das Fahrzeug während eines Zeitraumes festgelegter Dauer nicht be­ nutzt wurde.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es bei einem Airbag der vorliegenden Art genügt, Mittel zur Feststellung einer Benutzung des Fahrzeuges und einen Zeitgeber miteinander zu kombinieren, um die Überwa­ chungsschaltung für eine vorgegebene Zeitspanne nach dem letzten, eine Benutzung des Fahrzeuges anzeigenden Signal im aktivierten Zustand zu halten. Die Schaltung bleibt auf diese Weise auch unter Bedingungen aktiviert, unter denen es schwierig ist, mit autonomen Schaltungs­ mitteln festzustellen, daß das Fahrzeug sich in Betrieb befindet. Hierzu gehört beispielsweise der Halt vor einer Ampel, der Verkehrsstillstand in einem Stau, das Fahren auf einer völlig geraden und ebenen Landstraße usw. Auch in diesen Fällen besteht jedoch bekannter­ maßen ein Risiko, daß das Fahrzeug in eine Kollision verwickelt wird.
Mit dem Vorschlag nach der Erfindung gelingt es, einen vollständig autonomen Airbag zu realisieren, der in die meisten Fahrzeugtypen eingebaut werden kann, auch in solchen Fällen, in denen das Lenkrad oder die Lenksäule nicht mit einem Schleifringkontakt ausgestattet ist, über den eine Verbindung zu der Fahrzeugbatterie herge­ stellt werden könnte. Die autonome Bauweise des Airbag nach der Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß dieser auch dann seine Funktion erfüllen kann, wenn aufgrund eines Defektes oder eines Unfalls die durch die Batterie gewährleistete Stromversorgung unterbrochen ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Über­ wachungsschaltung einen auf die Drehung einer Welle an­ sprechenden Detektor.
Daher kann die Überwachungsschaltung insbesondere durch eine Bewegung des Lenkrades aktiviert werden, zumindest soweit es sich um einen zum Schutz des Fahrers bestimm­ ten Airbag handelt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Über­ wachungsschaltung mindestens einen Magneten und minde­ stens ein magnetisches Relais, das beim Vorbeiwandern an dem Magneten öffnet oder schließt, also bei jeder Rela­ tivbewegung in Bezug auf den Magneten oder die Magnete.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, die als Beispiel zu verstehen ist. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Teilschnittansicht eines Lenkrads und der Lenksäule eines Kraftfahrzeuges,
Fig. 2 einen vereinfachten elektrischen Schaltplan einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
Fig. 3 einen Schaltplan, einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 4 einen Schnitt einer ersten Ausführungsform eines Rotationsdetektors im Teilschnitt,
Fig. 5A und 5B eine zweite Ausführungsform eines Rotationsdetektors in einer Seiten- und einer Vorderansicht
Fig. 6 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 mit einer weiteren Ausführungsform eines Rotationsdetektors,
Fig. 7 eine Teilvorderansicht eines Elements des Detektors in Fig. 6,
Fig. 8A einen Schnitt entsprechend VIII-VIII in Fig. 7 durch eine erste Variante des Detektors nach Fig. 6,
Fig. 8B einen Schnitt analog der Fig. 8A durch eine weitere Variante des Detektors nach Fig. 6.
In Fig. 1 ist das insgesamt mit 1 bezeichnete Lenkrad auf der Lenksäule 2 befestigt, die sich im Inneren einer schematisch dargestellten Ummantelung 3 dreht. Die Gesamtheit des Lenkrads 1 umfaßt den eigentlichen Kranz 4, der mit einer oberen Verkleidung 5 und einer unteren Verkleidung 6 versehen ist, die einen zusammengefalteten Schutz-Airbag 7 umschließen. Ein pyrotechnischer Gaserzeuger 8, ein elektrischer Zünder 9 und ein Erschütterungssensor 10 ermöglichen es, den Airbag 7 blitzschnell aufzublasen. Diese Teile sind an sich bekannt und müssen hier nicht ausführlich beschrieben werden.
Sie bilden zusammen mit weiteren Teilen eine elektrische Überwachungsschaltung 11, die in der Lage ist, eine gefährliche Situation zu entdecken und blitzschnell den pyrotechnischen Gaserzeuger 8 zum Aufblasen des Kissens 7 zu betätigen. Diese Schaltung umfaßt überdies (siehe Fig. 2 und 3):
  • - eine Gleichstromquelle 12;
  • - einen durch die Quelle 12 gespeisten Stromkreis 14, den der Sensor 10 schließt, sobald die gefährliche Situation eingetreten ist und der den elektrischen Zünder 9 des pyrotechnischen Gaserzeugers 8 zündet.
In der schematisch dargestellten Ausführung der Fig. 2:
  • - besteht die Quelle 12 aus mindestens einer Batterie, die langlebig ist und einen geringen Leckstrom aufweist, sowie in der Lage ist eine Ladung von mehreren Amperestunden bei einer konstanten Spannung von einigen Volt während fast ihrer ganzen Lebensdauer zu liefern;
  • - ist der Sensor 10 ein passiver Erschütterungs­ sensor, der nicht verschleißt solange er nicht aktiviert ist;
  • - hat der Kondensator 13 eine sehr geringe Impedanz und einen sehr geringen Leckstrom;
  • - hat der elektrische Zünder 9 einen sehr geringen ohmschen Widerstand und benötigt eine sehr geringe Zündenergie.
Die Batterie 12, der Kondensator 13, der Sensor 10 und der Zünder 9 sind an einer Stelle im Lenkrad 1 vereinigt und über sehr kurze Leiter mit geringem Widerstand verbunden.
Die Spannung der Batterie 12, die Kapazität des Kondensators 13 und der ohmsche Widerstand des Stromkreises 14 sind so ausgelegt, daß die Entladung des Kondensators 13 in dem Stromkreis 14 im Falle der Schließung dessen durch den Sensor 10 einen Strom einer festgelegten Stärke während einer festgelegten Dauer, die für das Zünden des Zünders 9 notwendig sind, fließen läßt.
Die Batterie 12 ist zum Beispiel eine Batterie aus Lithium/Thionylchlorid, welche eine Spannung von ca. 3,6 Volt abgibt und eine Kapazität von ca. 10 Ah hat. Die Batterie hält den Temperaturen im Inneren des Lenkrads stand, und ihre Spannung bleibt während fast ihrer ganzen Lebensdauer konstant.
Der Kondensator 13 weist in dem erwähnten Temperaturbereich eine Impedanz auf, die unter 1 Ohm, vorzugsweise unter 0,2 Ohm liegt und hat in dem gleichen Temperaturbereich einen Leckstrom der unter 5 µA, vorzugsweise unter 2 µA liegt.
Der elektrische Zünder 9 zündet zum Beispiel bei einem Strom von weniger als ca. 0,8 A, vorzugsweise von weniger als 0,6 A, bei einer Mindestdauer von ca. 2 ms. Die Zündenergie liegt unter ca. 2,2 mJ, während ca. 2 ms, vorzugsweise bei ca. 1,7 oder 1,8 mJ.
Die Schaltung 11 kann auf den Stromkreis 14 aus den vier obenerwähnten Bauteilen, der Batterie 12, dem Kondensator 13, dem Sensor 10 und dem Zünder 9, wie in der Fig. 2 dargestellt, beschränkt sein, wobei die Stromrückleitung selbstverständlich über Masse erfolgt.
Vorzugsweise und wie in der Fig. 2 schematisch dargestellt, umfaßt die Vorrichtung 11 außerdem ein System zur Überwachung der Spannung der Batterie 12 und ein Alarmsystem, das durch das Überwachungssystem betätigt wird, sobald die Spannung der Batterie unter einen festgelegten Mindestwert sinkt.
In bekannter Weise umfaßt das Überwachungssystem einen Spannungskomparator 15, an dem die Spannung der Batterie 12 anliegt und eine Referenzspannungsquelle 16. Falls die Spannung der Batterie 12 unter einen durch die Referenz 16 festgelegten Mindestwert sinkt, löst der Komparator 15 eine Kippschaltung 17 aus, die die Alarm- Lumineszenzdiode (LED) 18 blinken läßt.
Bei der in der Fig. 3 schematisch dargestellten Ausführung umfaßt die Überwachungsschaltung 19 alle Elemente der Schaltung 11 der Fig. 2, die die gleichen Bezugs­ zeichen haben.
Die Schaltung 19 umfaßt überdies eine Überwachung der Benutzung des Fahrzeugs mit dem Ziel, die Schaltung automatisch in den Überwachungszustand zu bringen, sobald das Fahrzeug benutzt wird und um die Überwachung zu beenden, wenn das Fahrzeug während einer festgeleg­ ten Dauer nicht benutzt wurde.
In dem dargestellten Beispiel umfaßt das Überwachungs­ system einen Rotationsdetektor 20 für eine Welle, in diesem Falle die Lenksäule 2. Der Sensor 20 dient dazu, ein Signal abzugeben, z. B. durch Zustandsänderung eines Kontakts oder durch Vorhandensein oder Fehlen einer Spannung und ist an einen elektronischen Stromkreis 21 herkömmlicher Art angeschlossen, der die Überwachung einschaltet oder ausschaltet. Die elektronische Schal­ tung 21 umfaßt insbesondere einen bei 21a angedeuteten Zeitgeber, der die Schaltung 19 während einer vorgege­ benen Dauer, beispielsweise eine Stunde nach dem letzten von dem Detektor 20 erhaltenen Signal über die Benutzung des Fahrzeuges im aktivierten oder Überwachungszustand hält.
Die Schaltung 19 umfaßt ferner vorzugsweise ein System, das die Alarmschaltung betätigt, wenn das System 20, 21 die Schaltung in den Überwachungszustand bringt: Der Stromkreis 21 ist hierzu z. B. mit dem Spannungskompara­ tor 15 verbunden, damit dieser die Kippschaltung 17 be­ tätigt und die Lumineszenzdiode 18 blinken läßt, wenn die Schaltung 19 aktiviert wird. Auf diese Weise wird der Autofahrer, wenn er sich in seinen Wagen setzt und das Lenkrad 1 betätigt, durch das Blinken der Diode 18 darüber informiert, daß die Schaltung 19 eingeschaltet und in den Überwachungszustand gebracht ist.
Sobald der Stromkreis 14 aktiviert ist, liefert die Batterie 12 einen schwachen Strom, um die Ladung des Kondensators 13 zu ergänzen und um den Ladungsverlust auszugleichen, der in diesem seit der letzten Benutzung des Fahrzeugs aufgetreten ist. Diese geringfügige Stromabgabe der Batterie weist den großen Vorteil auf, die Passivierung der Elektroden der Batterie 12 zumindest teilweise zu eliminieren, so daß diese sich ständig unter optimalen Betriebsbedingungen befindet.
Das Überwachungssystem kann aus mindestens einem Magnet und einem elektromagnetischen Relais (Reedkontakt) bestehen, das bei einer Relativverschiebung gegenüber dem Magnet (den Magneten) öffnet und schließt.
Bei der in der Fig. 4 schematisch dargestellten Ausführung umfaßt der Rotationsdetektor 22 einen Schalter mit einer biegsamen Kontaktfahne 23, der in einem zylindrischen Röhrchen 24 eingeschlossen ist. Um das Röhrchen 24 ist ein ringförmiger Magnet 25 angeordnet, der sich im Inneren eines ringförmigen Sitzes 26, der Röhrchen 24 umgibt und koaxial zu diesem ist, axial frei bewegt.
Wenn der Detektor 22 in dem Lenkrad 1 so befestigt ist, daß z. B. seine Achse waagerecht liegt wenn das Lenkrad in seiner Mittelstellung ist, dann wird eine Drehbewegung des Lenkrads 1 in Uhrzeigerrichtung eine Verschiebung des Magnets 25 in der Fig. 4 nach rechts in bezug auf das Röhrchen 24 bewirken; wenn das Lenkrad in Gegenrichtung des Uhrzeigers gedreht wird, verschiebt sich der Magnet 25 hingegen nach links. Jedesmal wenn der Magnet 25 gerade vor dem Schalter mit der biegsamen Kontaktfahne 23 ist, schließt der Schalter und gibt ein Signal zur Zustandsänderung des elektronischen Stromkreises 21 ab.
Um Störsignale im Falle eines Rückprellens des Magneten in den beiden Endlagen des Sitzes 26 zu vermeiden, ist in deren Bereich ein Bremssystem des ringförmigen Magneten 25 vorgesehen. Dieses System kann von einer beliebigen bekannten Bauart sein: am rechten Rand der Fig. 4 sind Federn 27 dargestellt und am linken Rand der Figur elastische Massen 28 und biegsame Bremsblättchen 29, die fähig sind, den Magnet 30 zu bremsen ohne ihn zu blockieren. Den gleichen Zweck hat ein U-förmiger Magnet 30, der den ringförmigen Sitz 26 in Längsrichtung umgibt und dessen Schenkel 31 seinen S-Pol bildet, der der Stirnfläche 32 des Magneten 25 und damit dessen N-Pol gegenüber liegt. Ebenso steht der den N-Pol bildende Schenkel 33 des Magneten 30 der den S-Pol bildenden Stirnfläche 24 des Magneten 25 gegenüber.
Daher tendiert der Magnet 25 dazu, zu bremsen, wenn dieser sich dem einen oder dem anderen Schenkel 31 oder 33 nähert, und zwar mit steigender Kraft, wenn der Magnet 25 sich einem der Schenkel nähert.
Man kann selbstverständlich ein einziges dieser Bremssysteme verwenden oder mehrere, je nach Bedarf, kombinieren.
Bei dem in den Fig. 5A und 5B dargestellten Beispiel umfaßt der Rotationsdetektor 35 einen Schalter 36 mit biegsamer Kontaktfahne, der an dem Lenkrad 1 befestigt ist, sowie ein pendelförmiges Element 37, das freidrehbar an einer Achse 38 hängt, die selbst an dem Lenkrad befestigt ist. Das Pendel 37 trägt mindestens einen Magnet 39, der vor dem Schalter 36 vorbeiwandert, wenn das Lenkrad aus der Mittelstellung, in welcher die Achse 38 waagerecht liegt, verdreht wird.
In dem Beispiel der Fig. 5B trägt das Pendel vier Magnete 39a, 39b, 39c, 39d, die einer nach dem anderen den Schalter 36 schliefen lassen, wenn sie an ihm vorbeiwandern, wenn das Lenkrad gedreht wird; dies ermöglicht eine genauere Erfassung dieser Drehung.
Eine Masse 40 aus ferromagnetischem Metall ist überdies auf der anderen Seite des Schalters 36, bezogen auf die Magneten 39, 39a, 39b, 39c, 39d, angeordnet, um die magnetischen Feldlinien zu bündeln und um die Genauigkeit des vom Schalter 36 abgegebenen Signals zu verbessern.
Bei der Ausführung der Fig. 6 umfaßt das Lenkrad 41 eine Einrichtung 42, die aus einem ersten Flansch 43 besteht, der an der Ummantelung 3 senkrecht zur Lenksäule 2 befestigt ist und aus einem zweiten Flansch 44 der parallel zum ersten Flansch 43 an das Lenkrad befestigt 41 ist.
Der erste und der zweite Flansch 43, 44 tragen jeweils konjugierte Systeme, wobei die Systeme, die vom zweiten Flansch 44 getragen werden, bei einer Drehbewegung des Lenkrads 41 mindestens ein Signal für die Zustandsänderung beim Vorbeiwandern der Systeme, die von dem ersten Flansch 43 getragen werden, abgeben.
In dem dargestellten Beispiel ist der erste Flansch 43 eine Scheibe, die an dem Rand der Ummantelung 3 beliebig befestigt ist, z. B. durch einen Stift 45, der die Scheibe am Drehen hindert. Der Flansch 44 ist eine weitere Scheibe, die am unteren Ende des Lenkrads 41 befestigt ist und die zwei federnde Schnapphaken 46 trägt, die hinter der Scheibe 43 einschnappen, um ein Zurückziehen des Lenkrads 42 zu verhindern, ohne dessen Drehbewegung zu behindern.
In dem Beispiel, das in Fig. 7 in ausgezogenen Linien sowie in Fig. 8A dargestellt ist, ist die erste Scheibe 43a aus Metall und umfaßt Öffnungen 47, die gleichmäßig auf dem gleichem Umfang verteilt sind, und die zweite Scheibe 44a umfalt einen ersten an Spannung liegenden Abtaster 48, der ständig auf der ersten Scheibe 43 aufliegt und sie unter Spannung setzt, so wie einen zweiten Abtaster 49, der isoliert von der Scheibe 43a ist und abwechselnd mit den Öffnungen 47 und mit einem zwischen zwei benachbarten Öffnungen 47 liegenden metallischen Teil 50 in Kontakt kommt. Der Abtaster 49 detektiert also im Falle einer Drehbewegung des Lenkrads 41 entweder keine Spannung, wenn er sich vor einer Öffnung 47 befindet, oder eine Spannung, wenn er sich vor einem metallischen Teil 50 befindet.
Bei der in der Fig. 7 in punktierten Linien und in der Fig. 8B in ausgezogenen Linien dargestellten Ausführung trägt die erste Scheibe 43b mehrere Magnete 51, die gleichmäßig auf dem gleichem Umfang verteilt sind, und die zweite Scheibe 44b trägt mindestens einen Schalter mit biegsamer Kontaktfahne 52, der ein Signal jedesmal wenn er vor einem der Magnete 51 vorbeiwandert, abgibt.
Die verschiedenen Ausführungsformen ermöglichen es, ein neues Lenkrad mit einer Airbag-Schutzvorrichtung zu versehen und einem beliebigen Fahrzeug anzupassen, auch wenn das ursprüngliche Lenkrad des Fahrzeugs keinen Drehkontakt umfaßt, der das Lenkrad mit der Fahrzeugbatterie verbindet.
Gemäß den Ergebnissen von durchgeführten Versuchen hat die vorgeschlagene Vorrichtung unter den Bedingungen, die in einem Kraftfahrzeug herrschen, eine Lebensdauer von mindestens fünf Jahren, und, wenn die Vorrichtung Überwachungssysteme umfaßt, sehr viel mehr. Eine solche Lebensdauer, die bisher als unerreichbar galt, ermöglicht den Einbau der Vorrichtung gemäß den Sicherheitsvorschriften an einer schwer zugänglichen Stelle des Lenkrads, da der Kunde die Gewißheit hat, daß das Lenkrad seines Fahrzeugs nicht vor Ablauf von mehreren Jahren abmontiert werden muß, um die Batterie der Überwachungsschaltung auszutauschen.
Mehrere in Serie oder parallel geschaltete Batterien und/oder mehrere parallel geschaltete Kondensatoren können alternativ vorgesehen werden.
Die Bauart der Erschütterungssensoren und der Zünder ist beliebig, sofern die obenerwähnten Kriterien erfüllt sind.
Man kann auch einen beliebigen Rotationsdetektor verwenden oder diesen Detektor durch einen anderen Detektor für die Fahrzeugsbenutzung ersetzen, z. B. durch einen Trägheitssensor von geringer Trägheit, der auf Beschleunigungen und Verzögerungen des Fahrzeugs anspricht.
Die Erfindung ist nicht auf Airbag-Systeme, die in dem Lenkrad eines Fahrzeugs untergebracht sind, beschränkt, sondern die erfindungsgemäße Schaltung kann mit jedem Sicherheitsapparat, der durch ein pyrotechnisches Gerät ausgelöst wird und durch einen elektrischen Zünder betätigt wird, sei es im Automobilbereich, z. B. für einen Sicherheitsgurtspanner oder in irgendeinem anderen Bereich, wobei der Wagen ein beliebiges Fahrzeug sein kann, verwendet werden. Die Vorrichtung kann für Airbag-Systeme verwendet werden, die z. B. in den Türen des Fahrzeugs, zum Schutz gegen seitlichen Aufprall, oder die in den Rückenlehnen der Vordersitze zum Schutz der hinten sitzenden Insassen untergebracht werden, um zu vermeiden, daß Kabel bis zu diesen Stellen verlegt werden müssen.
Bei einem zum Schutz des Beifahrers vorge­ sehenen Airbag ist es einfach, in der elektrischen Überwachungsschaltung ein elektromagnetisches Relais vorzusehen, das nahe dem Lenkrad sitzt und durch einen mit dem Lenkrad verbundenen Magneten betätigt werden kann. Selbst wenn zwei elektrische Leiter von der Lenkrad- oder Lenksäulenummantelung zu dem Airbag ge­ führt sind, bleibt die elektrische Überwachungsschal­ tung ebenso wie diejenige eines in dem Lenkrad unter­ gebrachten Airbag vollständig autonom und arbeitet dementsprechend zuverlässig und sicher.

Claims (13)

1. Aufblasbares Sicherheitssystem (7), insbesondere Airbag für Fahrzeuge, mit einer elektrischen Über­ wachungsschaltung (19, 42), die beim Detektieren einer gefährlichen Situation sehr rasch einen pyrotechnischen Gaserzeuger (8) betätigt, der das Sicherheitskissen (7) aufbläst, welche Schaltung (11, 19, 42) einen von einer Batterie (12) gespeis­ ten Stromkreis (14) umfaßt, der, in Serie geschal­ tet, mindestens einen Sensor (10), der den Strom­ kreis (14) schließt, sobald die gefährliche Situa­ tion detektiert wird, sowie einen elektrischen Zünder (9) umfaßt, der den pyrotechnischen Gaserzeu­ ger (8) zündet, sobald der Sensor den Strom­ kreis (14) schließt, wobei die Batterie (12), der Sensor (10) und der Zünder (9) nahe beieinander an­ geordnet und über kurze Leiter verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung ein Über­ wachungssystem (20, 22, 35, 42; 21) umfaßt, das selbsttätig eine Benutzung des Fahrzeugs detektiert und sodann die Schaltung (19, 42) in den Über­ wachungszustand bringt, sowie Mittel (21a) umfaßt, die den Überwachungszustand unterbrechen, wenn das Fahrzeug während eines Zeitraumes festgelegter Dauer nicht benutzt wurde.
2. Sicherheitskissen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Benutzungsüberwachungssystem einen Rotationsdetektor (20, 22, 35, 42) für eine Welle (2) umfaßt.
3. Sicherheitskissen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Zünder (9) bei einem Strom von unter ca. 0,8 A und einer Mindest­ dauer von ca. 2 ms zündet.
4. Sicherheitskissen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (12) eine Lithium/Thionylchlorid-Batterie ist.
5. Sicherheitskissen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Zün­ der (9) eine Zündenergie von weniger als ca. 2,2 mJ innerhalb von ca. 2 ms benötigt.
6. Sicherheitskissen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (11, 19, 42) ein Überwachungssystem (15, 16) für die Spannung der Batterie (12) umfaßt.
7. Sicherheitskissen nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltung (11, 19, 42) ein Alarm­ system (17, 18) umfaßt, das durch das Überwachungs­ system (15, 16) ausgelöst wird, sobald die Spannung der Batterie (12) unter einen festgelegten Mindest­ wert sinkt.
8. Sicherheitskissen nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltung das Alarmsystem (17, 18) aktiviert, wenn das Benutzungsüberwachungssystem (20, 22, 35, 42; 21) die Schaltung in den Überwa­ chungszustand bringt.
9. Sicherheitskissen nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzungsüberwachungs­ system mindestens einen Magneten und mindestens ein elektromagnetisches Relais umfaßt, das bei einer Relativverschiebung gegenüber dem oder den Magneten öffnet oder schließt.
10. Sicherheitskissen nach den Ansprüchen 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzungsüberwa­ chungssystem drehfest mit der Welle (2) verbunden ist und einen Schalter (23) mit biegsamer Schalt­ fahne im Inneren eines Röhrchens (24) umfaßt, das in der Achse eines ringförmigen Sitzes (26) angeordnet ist, in dessen Inneren ein Ringmagnet (25) gleich­ achsig angeordnet ist, der unter Schwerkrafteinfluß in beiden Richtungen axial frei beweglich ist und bei einer Rotation der Welle (2) an dem Schalter (23) vorbeiwandert.
11. Sicherheitskissen nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Mittel (27, 28, 29, 30) vorgesehen sind, die den Ringmagneten am Wegende (25) abbrem­ sen.
12. Sicherheitskissen nach den Ansprüchen 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzungsüberwa­ chungssystem ein Relais mit biegsamer Schaltfahne, das an der Welle befestigt ist, sowie ein pendel­ förmiges Element, das sich um seine mit der Welle (2) drehfest verbundene Achse frei drehen kann, umfaßt, wobei das Pendel mindestens einen Magneten trägt, vor dem das Relais vorbeiwandert, wenn die Welle sich aus ihrer Mittellage verdreht.
13. Sicherheitskissen nach den Ansprüchen 2 und 9, wobei sich die Welle (2) im Inneren einer Umman­ telung (3) dreht, dadurch gekennzeichnet, daß das Benutzungsüberwachungssystem aus einem ersten Flansch (43) besteht, der an der Ummantelung (3) rechtwinklig zu der Welle (2) befestigt ist, und aus einem zweiten Flansch (44), der an der Welle (2) parallel zu dem ersten Flansch (43) befestigt ist, wobei der erste und der zweite Flansch (43, 44) jeweils konjugierte Mittel tragen, derart, daß die Mittel, die der zweite Flansch (44) trägt, minde­ stens ein Signal für eine Zustandsänderung abgeben, wenn sie vor den von dem ersten Flansch (43) ge­ tragenen Mitteln bei einer Drehbewegung der Welle (2) vorbeiwandern.
DE4311682A 1992-04-10 1993-04-08 Aufblasbares Sicherheitskissen für Fahrzeuge Withdrawn DE4311682A1 (de)

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