DE2118745C3 - Gasliefereinheit für ein aufblasbares Insassen-Aufprallschutzsystem in Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gaslicfereinhcit für ein aufblasbares Insassen-Aufprallschutzsystem in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem vor dem Insassen angeordneten, kissenartig aufblasbaren Sack, der über einen Diffusor mit einer durch eine bei Überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes ansprechende Auslöscvorrichlung betätigbare Zündeinrichtung auslösbaren Druckgasquelle in Wirkverbindung steht.

Für Kraftfahrzeuge und Flugzeuge kennt man bereits Aufprnllschutzsysteme, bei denen bei Überschreiten eines bestimmten Verzögerungswertes ein elektrischer Schaltmechanismus einen Gasgenerator betätigt, wobei das Gas durch die Öffnung eines Ventils unter Druck aus einem Behalter ausströmt und über einen mit Öffnungen versehenen Verteiler in einen aufblasbaren Prallsack einströmt und dabei den Prallsack aufbläst. Die für das Aufblasen zur Verfügung stehende Zeit ist im allgemeinen äußerst kurz und liegt etwa in der Größenordnung von 15 bis 40 ms.

Der Gasgenerator kann in verschiedener Weise ausgebildet sein, beispielsweise als ein mit Druckgas gefüllter Behälter, wobei dann lediglich ein Ventil beispielsweise mittels einer Pulver- oder Sprengladung geöffnet zu werden braucht, so daß das Gas über den Diffusor in den Prallsack einströmen kann. Eine andere Möglichkeit für die Ausbildung des Gasgenerators besteht in der schnellen Verdampfung von Flüssigkeiten (z. B. halogeniertes Methan) durch heiiie Reaktionsgase. Eine derartige Gasüefereinheit ist in der US-PS 34 50 414 beschrieben worden.

Bei all diesen Vorgängen ist es von großer Wichtigkeit, daß das Gas aus dem ursprünglichen Gasraum zunächst in einen Verteiler oder Diffusor eingeführt wird, ehe es in den Prallsack gelangt. Der Verteiler übt dabei mehrere Funktionen aus, und zwar wird der hohe Druck, der zunächst im Gasgenerator h°rrscht, im Diffusor wesentlich reduziert, außerdem wird das Geräusch gedämpft und schließlich wird das Gas, das aus einem geöffneten Ventil in den Diffusor einströmt, auf eine große Oberfläche räumlich gleichmäßig verteilt. Dabei nimmt bei den bekannten Systemen der Diffusor einen entsprechend großen Raum ein.

Dem großen Raumbedarf des Diffusors steht entgegen, daß der im Fahrzeug zur Verfügung stehende Raum meistens sehr gering ist, was insbesondere dann zutrifft, we m es sich um kleine Innenräume handelt oder wenn das Sicherheitssystem in einem vorgegebenen Gerät, z. B. im Lenkrad eines Kraftfahrzeuges, untergebracht werden muß. Dabei kann es dann vorkommen, daß für Unterbringung des Gasgenerators, des Diffusors und des Sackes der erforderliche Raum nicht zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Diffusor raumsparend anzuordnen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Diffusor als eine mit ihrem Rand einen Druckgasbehälter übergreifende und auf diesem teleskopartig begrenzt verschieblich angeordnete mit Gasdurchiriitsöffnungcn versehene Haube ausgebildet ist.

Durch die Kombination des DiTiisor.s mil dem Druckgasbehälter wird ein geringer Raumbedarf er/icll, da die Haube bis zum Wirksamwerden der Vorrichtung, also in Ruhestellung, ganz auf den Druckgasbehälter aufgeschoben sein kann und der eigentliche Diffusorraum erst bei der einsetzenden Aktion gebildet wird.

Dabei kann der IVallsaek direkt mit dem beweglichen Diffusor verbunden sein, so daß sich der Prallsack und der Diffusor bei der Funkiionsauslösung gemeinsam vorschieben, wobei durch die begrenzte Vcrschicblichkcil des Diffusors verhindert wird, daß dieser in den Fahrgastraum hineingeschleudcrt wird und dabei eventuell Insassen verletzt.

In zweckmäßiger weiterer Ausbildung der Krfinduny ist vorgesehen, die I laubc gegen eine ständig wirkende Kraft verschieblich auf dem Druckgasbehälter anzuordnen. Dabei hat man es dann durch Ausbildung einer Feder oder eines sonstigen elastischen Kiemenies in der Hand, die Vcrschiebbiirkeit der Haube in gewünschter Weise zu beeinflussen und abzubremsen.

Das Verschieben des Diffusors kann nach einem Vorschlag der Krfindung dadurch erfolgen, daß einem vorzugsweise zentral angeordneten ungclochlcn Bereich der Haube gegenüberliegend in dem Druckgasbehälter eine Sollbruchzone ausgebildet ist, die in an sich bekannter Weise durch einen in einem Gehäuse mittels einer mit einer Zündvorrichtung versehenen Pulvertreibladung begrenzt axial verschieblichen Kolben ausstanzbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, die Verschieblichkeit des Kolbens und der Haube aufeinander

abzustimmen, und zwar so, daß der Kolben während seiner Verschiebung die Haube verschiebt und Kolben und Haube gleichzeitig ihre Endstellung erreichen.

GemiiO einem weiteren Vorschlag der Erfindung können aber auch der Querschnitt der Sollbruchzone und der Gcsamtquerschniti der Gasdurchtrittsöffnung so aufeinander abgestimmt sein, daß das Verschieben der Haube allein durch den Gasdruck erfolgt. Dabei ist natürlich der Kolhcnquerschnitt zu berücksichtigen.

Durch entsprechende Bemessung des Querschnittes der Sollbruchzone bzw. der Auslaßöffnung sowie des Kolbenq-aerschnittes in Abstimmung mit dem Gesamiquerschnitt der Gasdurchtrittsöffnungen der Haube hat man es weiterhin in der Hand, den Über'ritt des Druckgases von der Druckgasquelle in den Diffusor und entsprechend auch den Austritt des Druckgases aus dem Diffusor in den Prallsack zu beeinflussen und dementsprechend das Aufblasen des Prallsackes zeitlich in der gewünschten Weise zu steuern.

Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen dargestellt und wird anhand der Zeichnung nachfolgend erläutert. Es zeigt

F i g. I im Querschnitt einen dosenartig ausgebildeten Druckgasbehälter mit in Ruhestellung auf diesem aufgeschobenen haubenförmigen Diffusor und

F i g. 2 eine Variante mit anderen Abmessungen.

Nach Fig. 1 weist der ein Druckgas oder eine zu verdampfende Flüssigkeit enthaltende zylindrische Behälter I in seinem zentralen mittleren Bereich das Führungsgehäuse 12 für den Kolben 9 auf. Unterhalb des Kolbens 9 ist im Gehäuse 12 die Pulvertreibladung 2 untergebracht, die über die Zündlcilungen 13 zündbar ist. Das Ende des Kolbens ist mit dem als Sollbruchzone 5 ausgebildeten Bereich der Druekgasbehälterwandimg in Verbindung gehalten. Auf dem Behälter 1 ist diesen kappenartig übergreifend der mit den Gasdurchtrittsöffnungen 4 versehene Diffusor als I laube 3 angeordnet. Zwischen dem nach außen vorspringenden Flansch 6 der Haube 3 und dem nach innen vorspringenden Rand 7 eines Führu.igslcils 1;; des Behälters I ist ein aus Gummi, Kunststoff od. dgl. hergestellter elastischer Ring 8 angeordnet, durch welchen die Haube ? bis zum Intätigkcittreten der Einrichtung in der gezeigten Ruhelage gehalten ist und welcher nach Iniütigkeittretcn der Einrichtung die Verschiebung der Haube weich abbremst und nach dem Ausströmen des Gases die Haube gegebenenfalls wieder in ihre Ruhestellung zurückführt.

Nach Zündung der Pulvertreibludung 2 über die Zündleitungcn 13 durch eine nicht gezeigte Auslösevorrichtung wird durch die entstehenden Druckgase der Kolben 9 im Gehäuse 12 verschoben. Dabei stanzt das vordere Ende des Kolbens 9 die durch die Sollbruchzone 5 umschriebene Fläche aus der Wandung des Behälters 1 aus. Im weiteren Verlauf seiner Bewegung verschiebt dann der Kolben die Haube 3 gegen die Rückstellkraft des Ringes 8 teleskopartig nach außen, wodurch die Öffnung in der Sollbruchzone 5 den Weg vom Innern des Behälters 1 in den Raum zwischen der Haube 3 und der gegenüberliegenden Wand des Behälters 1 freigibt, so daß die Gase im weiteren Verlauf über die Gasdurchtrittsöffnungen 4 in den nicht dargestellten Prallsack einströmen können. Durch entsprechende Bemessung der Sollbruchzone 5 sowie des Querschnitts bzw. Durchmessers des Kolbens 9 und der Bemessung der Gasdurchtrittsöffni.ien 4 (Gesamtquerschnitt) hat man es in der Hand, die Verschiebung der Haube 3 durch den Kolben 9 allein oder durch diesen zusammen mit dem Druck der ausströmenden Gase zu bewirken.

Die in F i g. 2 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung entspricht im Prinzip derjenigen der Fig. 1. Abgesehen davon, daß der Behälter 1 hier eine größere Länge, dafür jedoch einen geringeren Durchmesser aufweist, ist der Hub des Kolbens 9 hier so festgelegt, daß durch den Druck der Pulvergase bzw. durch die damit bewirkte Verschiebung des Kolbens 9 lediglich die Sollbruchzone 5 aus der Wandung des Behälters 1 ausgestanzt wird, durch den Kolben 9 jedoch keine Verschiebung der Haube 3 erfolgt. Die Verschiebung der Haube 3 erfolgt hier vielmehr durch den Druck der über die Auslaßöffnung ausströmenden Gase. Die Abbremsung der Verschiebung der Haube 3 erfolgt hier durch die zwirchen "!em nach innen vorspringenden Rand 6 der Haube 3 und dem nach außen vorspringenden Rand 7 der Behälterwand angeordnete Feder 10

Wie sich den beiden Ausführungsbeispielen entnehmen läßt, kann man sich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung in einfacher Weise an unterschiedlichp räumliche Gegebenheiten hinsichtlich Höhe und Breite anpassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Gasliefereinheit für ein aufblasbares Insassen-Aufprallschutzsystem in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem vor dem Insassen angeordneten, kissenartig aufblasbaren Sack, der über einen Diffusor mit einer durch eine bei Überschreiten eines vorgegebenen Verzögerungswertes ansprechende Auslösevorrichtung betätigbare Zündeinrichtung auslösbaren Druckgasquelle in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor als eine mit ihrem Rand einen Druckgasbehälter (1) übergreifende und auf diesem teleskopartig begrenzt verschieblich angeordnete, mit Gasdurchtrittsöffnungen (4) versehene Haube (3) ausgebildet ist.

2. Gasliefereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (3) gegen eine ständig wirkende Kraft verschieblich angeordnet ist.

3. Gasliefc-einheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einem vorzugsweise zentral angeordneten ungelochten Bereich der Haube (3) gegenüberliegend in dem Druckgasbehälter (1) eine Sollbruchzone (5) ausgebildet ist, die in an sich bekannter Weise durch einen in einem Gehäuse (12) mittels einer mit einer Zündvorrichtung versehenen Pulvertreibladung (2) begrenzt axial verschieblichen Kolben (9) ausstanzbar ist.

4. Gnsüefereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieblichkeit des Kolbens (9) und die der Haube (3) aufeinander abgestimmt sind, vorzugsweise so. daß der Kolben (9) während seiner Ve/schieb^ng die Haube (3) verschiebt und Kolben urü Haube gleichzeitig ihre Endstellung erreichen.

5. Gasliefereinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Sollbruchzone (5) und der Gesamtquerschnitt der Gasdurchtrittsöffnungen (4) so aufeinander abgestimmt sind, daß das Verschieben der Haube (3) allein durch den Gasdruck erfolgt.