DE68905329T2 - Aufblasluftansaugvorrichtung. - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Rückhaltesysteme für Fahrzeuginsassen, bei denen ein Luftsack oder Airbag aufgeblasen wird, um zu verhindern, daß der Insasse bei plötzlichem Anhalten des Fahrzeugs nach vorn geschleudert wird, und betrifft insbesondere eine verbesserte Ansaug- Aufblasvorrichtung für solche Rückhaltesysteme.
• Schützende Luftsäcke, die sich aufblasen, um den Insassen eines Fahrzeugs gegen einen Aufprall auf das Lenkrad, das Armaturenbrett oder sonstige Bauelemente eines Fahrzeugs abzufedern, sind allgemein bekannt. Das Entfalten des Luftsacks wird meistens von einem Meßfühler ausgelöst, der auf eine übermäßig starke Verlangsamung des Fahrzeugs anspricht. Der Luftsack wird insgesamt durch Zünden eines brennbaren Materials oder Freigabe eines Gases und anschließendes Einleiten des Verbrennungsproduktes oder Gases unmittelbar in den Sack aufgeblasen.
• Rückhaltesysteme für Automobilinsassen haben sich unter Verwendung von zwei alternativen Aufblassystemen entwikkelt. Ein System weist das direkte Aufblasen auf, bei dem das gesamte zum Aufblasen des Sacks benutzte Gas in der Gasquelle entsteht. Die Gasquelle kann Druckgas, beispielsweise Luft oder Stickstoff oder eine feste Treibladung sein.
• Als Alternative kann die Gasquelle auch mit einer Ansaugvorrichtung kombiniert sein. Geläufige Ansaugkonstruktionen favorisieren die Verwendung eines festen Treibmittels, beispielsweise eines Gemisches aus Natriumazid und einem von verschiedenen Oxidationsmitteln in Kombination mit einer Ansaugvorrichtung. Bei solchen angesaugten Auslegungen wird das Aufblasgas durch aus der Umgebungsluft angesaugte Luft vermehrt. Eine Ansaugsteigerung ist insofern vorteilhaft, als eine kleinere Gasquelle benutzt werden kann, die endgültige Gastemperatur niedriger und das Aufblasen "sanfter" ist, was zu geringeren Aufprallkräften auf den Fahrzeuginsassen führt.
• Es ist typisch, daß herkömmliche Ansaug-Aufblasvorrichtungen ein festes Antriebsmittel als Gasquelle benutzen, die innerhalb eines Gehäuses der Ansaugvorrichtung enthalten ist. Die Strömung des Treibgases veranlaßt Umgebungsluft dazu, durch Öffnungen in einer Rückwand des Gehäuses der Ansaugvorrichtung zu fließen. Massenpumpverhältnisse, nämlich das Verhältnis zwischen dem Gewicht an gepumptem Sekundärgas (Luft) und dem Gewicht an Primärgas, welches seinen Ausgang in der Gasquelle nimmt, liegen in der endgültigen Sackgaszusammensetzung typischerweise im Bereich von 0,1 bis 0,5 für diese Art von Aufblasvorrichtung. Die vorstehende Konstruktion wird im US-Patent Nr. 3 910 595 an Katter et al. gelehrt, in welchem eine ansaugende Luftaufblasvorrichtung beschrieben ist, die eine Vielzahl von gaserzeugenden Patronen nutzt. Die Gasgeneratoren sind an vertikalen Streben in einem Ansaugkanal angebracht. Lufteinlässe und Rückschlagventile sind in der Rückwand des Kanals auf verschiedene Weise angeordnet. Weitere bekannte Patente, die die Benutzung von Ansaugvorrichtungen zum Aufblasen verschiedener Vorrichtungen lehren, sind Freygang, US-A-2 399 670; Allen, US-A-2 595 218; Bowman et al.; US-A-2 866 593; Kane, US-A-2 975 958; Wilmar, US-A-3 040 970; Fraibel, US-A-3 042 290; Marsh et al., US-A-056 540; Galiger et al., US-A-3 086 848; Young et al., US-A-3 158 314; Hadler, US-A-3 204 862 und Day, US-A- 3 370 784.
• In US-A-4 043 572 ist als Stand der Technik eine Luftsackvorrichtung anerkannt, die an der Rückseite eines Gehäuses ein zylindrisches Abgaberohr hat und zu beiden Seiten des Rohres Glieder, die sich nach vorn erstrecken, um abgegebenes Gas zum Sack zu lenken. Das Gehäuse hat auch Öffnungen innerhalb und außerhalb der Glieder hinter der Gasströmung, um diese mit Außenluft anzusaugen. Diese Veröffentlichung offenbart auch ein Gehäuse, bei dem die Notwendigkeit für einen dreieckigen Querschnitt der Glieder vermieden ist.
• Es besteht jedoch noch ein Problem beim Maximieren des Wirkungsgrades eines zum Schutz von Fahrzeuginsassen bestimmten Ansaugsystems.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine ansaugende Aufblasvorrichtung für ein System zum Rückhalten von Fahrzeuginsassen geschaffen mit
• einem Gehäuse, welches abgegrenzt wird durch eine Rückwand, die einer zu öffnenden Vorderwand gegenüberliegt und durch unter Abstand angeordnete Seitenwände, die in rechten Winkeln zur genannten Rückwand stehen;
• einem Luftsack, der am Gehäuse befestigt und in dessen Innerem aufbewahrt wird; und
• einer Vielzahl von Gasgeneratoren, die der Rückwand des genannten Gehäuses benachbart abgestützt sind; wobei
• die Vorderwand am Gehäuse bei Aktivierung der Gasgeneratoren geöffnet werden kann, um das Entfalten des Luftsacks zu erleichtern; dadurch gekennzeichnet, daß
• die genannte Rückwand nicht perforiert ist;
• eine Vielzahl von Öffnungen in mindestens einer Seitenwand des Gehäuses vorgesehen ist; und
• ein Ventil am Gehäuse vorgesehen ist, um den Eintritt von Umgebungsluft durch die Öffnungen in dasselbe zu ermöglichen, aber den Austritt von Luft aus dem Gehäuse nach außen zu verhindern.
• Durch das Vorhandensein einer ungelochten Rückwand, an oder in deren Nähe vielfache Gasgeneratoren angebracht sind, um die primäre Gasquelle zu bilden, wird bei Aktivierung der Gasgeneratoren Luft seitlich in bezug auf die Gasströmungsrichtung aus den Gasgeneratoren durch Einlässe und Rückschlagventile in den Seitenwänden des Gehäuses der Ansaugvorrichtung eingeführt. Durch das seitliche Ansaugen wird der Wirkungsgrad des Strömungswegs maximiert, so daß es möglich ist, preisgünstige, mehrfache Gasgeneratoren zu benutzen, die so zu programmieren sind, daß sich das System an die Bedingungen des Zusanenstoßes, d.h. Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungstemperatur, Insassengröße oder -position oder sonstige Bedingung anpassen kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Aufblasvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 2 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 2 in Fig. 1;
• Fig. 3 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 3 in Fig. 1; und
• Fig. 4 ist eine Ansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 1.
• Wie Fig. 1 zeigt, enthält eine Aufblasvorrichtung 10 acht Gaserzeugerpatronen 12, die an oder in der Nähe einer Rückwand 14 eines Gehäuses 16 der Aufblasvorrichtung angebracht sind. Für jede Patrone 12 ist ein elektrischer Zünder 18 (Fig. 4) vorgesehen, die Zünder 18 sind mittels einer Leiterplatte 24 mit einer Energieversorgungsquelle 20 und einem (nicht gezeigten) Verlangsamungsmeßfühler elektrisch verbunden. Die elektrischen Zünder 18 können von der Art des Brückendrahts oder leitfähigen Gemisches sein, wobei die zuletzt genannte Art bevorzugt wird. Herkömmliche Brükkendrahtzünder, Explosionsfolienauslöser, Explosionsbrükkendrahtauslöser oder Halbleiterbrückenauslöser können alle für diesen Anwendungsfall benutzt werden.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die obere und untere Seitenwand 26 und 28 des Gehäuses 16 mit Löchern 30 versehen, die als Einlässe für angesaugte Luft dienen. Die Löcher 30 sind an der Innenseite des Gehäuses 16 von Klappenrückschlagventilen 32 abgedeckt, die sich beim Einleiten von Luft öffnen und unter dem Einfluß einer Rückströmung und/oder von Gegendruck schließen. Die Klappenrückschlagventile 32 sind in der oberen und unteren Seitenwand 26 und 28 mit Hilfe von Haltestreifen 34 befestigt.
• Ein zwischen einem Düsenende 38 jeder Patrone 12 und einer vorderen Tafel 42 am Gehäuse 16 vorhandener Raum 36 (Fig. 3) dient als Ort der Auf bewahrung eines Luftsacks 44, der in Fig. 1 auseinandergefaltet dargestellt ist. Die Tafel 42 verschließt die vordere Öffnung des Gehäuses 16 und enthält eine Bruchlinie, die auf gesteuerte Weise reißt, wenn die Aufblasvorrichtung 10 aktiviert wird.
• Die Gasströmung aus den mehrfachen Gaserzeugerpatronen 12 saugt Umgebungsluft durch die Lufteinlässe 30 in den Seitenwänden, die so bemessen und gestaltet sind, daß sie eine Nettoöffnungsfläche ergeben, die der stirnseitigen Öffnung des Gehäuses 16 der Aufblasvorrichtung entspricht oder größer ist als diese. Es sei darauf hingewiesen, daß die Lufteinlaßöffnungen 30 zum hinteren oder stromaufwärtsliegenden Ende des Gehäuses 16 angeordnet sind, um einen kurzen, ungelochten Gehäusewandabschnitt in der Nähe der vorderen Tafel 42 desselben zu schaffen, der eine Luft- und Gasmischzone begrenzt, und um zu verhindern, daß Primärgas aus den Patronen 12 aus den Öffnungen 30 in der Seitenwand ausströmt.
• Aus der vorstehenden Beschreibung sollte klar sein, daß die Aufblasvorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Gaserzeugerpatronen nutzt, die an oder in der Nähe der Rückwand eines Gehäuses der Aufblasvorrichtung angebracht sind. Angesaugte Luft wird durch Öffnungen und ihnen zugeordnete Klappenrückschlagventile in den Gehäuseseitenwänden eingeführt. Diese Anordnung von Elementen hat eine beobachtete Verbesserung der Pumpverhältnisleistung gegenüber bisher bekannten und benutzten ansaugenden Aufblasvorrichtungen zur Folge. Bei Verwendung der vorliegenden Erfindung erzielbare Pumpverhältnisse liegen typischerweise im Bereich von 1,0 bis 1,5.

Claims (10)

1. Ansaugende Aufblasvorrichtung für ein System zum Rückhalten von Fahrzeuginsassen mit

einem Gehäuse (16), welches abgegrenzt wird durch eine Rückwand (14), die einer zu öffnenden Vorderwand (42) gegenüberliegt, und durch unter Abstand angeordnete Seitenwände (26, 28), die in rechten Winkeln zur genannten Rückwand (14) stehen;

einem Luftsack (44) (Airbag), der am Gehäuse (16) befestigt und in dessen Innerem aufbewahrt wird; und

einer Vielzahl von Gasgeneratoren (12), die benachbart der Rückwand (14) des genannten Gehäuses (16) abgestützt sind, wobei

die Vorderwand (42) auf dem Gehäuse (16) durch Energieversorgung der genannten Gasgeneratoren (22) geöffnet werden kann, um eine Entfaltung des Luftsackes (44) zu erleichtern, dadurch gekennzeichnet, daß

die genannte Rückwand nicht perforiert ist;

eine Vielzahl von Öffnungen (30) zumindest in einer der Seitenwände (26, 28) des genannten Gehäuses (16) vorgesehen sind; und

ein Ventil (32) auf dem Gehäuse (16) vorgesehen ist, um den Eintritt von uingebender Luft durch die Öffnungen (30) zu ermöglichen und den Austritt von Luft nach außen aus dem Gehäuse (16) heraus zu verhindern.

2. Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der genannte Luftsack (44) benachbart der genannten Vorderwand (42) gespeichert ist.

3. Aufblasvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die genannten Öffnungen (30) benachbart der Rückwand (14) des genannten Gehäuses (16) angeordnet sind.

4. Aufblasvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, wobei die genannten Gasgeneratoren (12) von der Rückwand (14) des Gehäuses (16) vorstehen.

5. Aufblasvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Seitenwände (26, 28) des genannten Gehäuses (16) benachbart der Vorderwand (42) keine Perforation aufweisen.

6. Aufblasvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Gasgenerator (12) mit einem eigenen elektrischen Zünder (18) versehen ist.

7. Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Zünder (18) elektrisch in einen gemeinsamen elektrischen Schaltkreis geschaltet sind.

8. Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei der gemeinsame Schaltkreis für die genannten Gasgeneratoren (18) eine gedruckte Schaltungsplatine aufweist.

9. Aufblasvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das genannte Ventil (32) ein Klappen-Rückschlagventil aufweist.

10. Aufblasvorrichtung geinäß Anspruch 9, wobei das genannte Klappen-Rückschlagventil (32) an einer Seitenwand (26, 28) befestigt und in Richtung auf die Vorderwand (42) ausgerichtet ist.