DE2125923A1

DE2125923A1 - Vorrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen bei Unfällen

Info

Publication number: DE2125923A1
Application number: DE19712125923
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. P ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-05-26
Filing date: 1971-05-25
Publication date: 1971-12-16
Also published as: GB1301624A; DE2125923B2; FR2095658A5; DE2125923C3; US3773350A

Description

Iwao Shibamoto, Tokyo/Japan

Vorrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen bei Unfällen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen, insbesondere Kraftfahrzeuginsassen, bei Unfällene

Zum Schutz des Lebens der Insassen von Kraftfahrzeugen bei Kollisionen sind bisher zahlreiche Schutzvorrichtungen vorgeschlagen worden· Nahezu alle bekannten Vorrichtungen weisen eine DruckmittelqLuelle (eine Flüssiggas- oder i Druckluftquelie) auf, mit deren Hilfe ein in dem Kraftfahrzeug aufblasbarer Sack aufgeblasen wird. Bei den bekannten Vorrichtungen wurde Gas von der Flüssiggasquelle oder Druckluft von der Druckluftquelle her in einen zusammengefalteten Sack eingeführt, um diesen bei der Kollision aufzublasen, wodurch der Luftdruck im Kraftfahrzeug plötzlich ansteigt. Dieser Luftdruckanstieg hat häufig eine Zerstörung des !Trommelfells der Insassen zur Folge· Da bei den bekannten Vorrichtungen der Luftdruck in dem aufgeblasenen Sack größer ist als der Luftdruck im Kraftfahrzeug, erfährt der Körper der Insassen beim Aufprall auf den aufgeblasenen Sack außerdem eine heftige Reaktion, durch die er nicht

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gelten verletzt wird»

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die vorstehend beschriebenen Mängel zu beseitigen oder wenigstens zu mindern. In diesem Zusammenhang •besteht das Hauptziel der Erfindung darin, eine stoßabsorbierende Schutzvorrichtung zu schaffen, bei der im Bedarfsfalle ein Sack aus einem zusammengefalteten Zustand in seinen ursprünglichen Zustand plötzlich expandiert wird, wodurch Luft aμs der Umgebung in den Sack eingesaugt und in diesem dicht eingeschlossen wird. Hierfür sind Luftdurchgangsöffnungen, durch die bei Expandieren des Sackes aus dem zusammengefalteten Zustand in den ursprünglichen Zustand Atmosphärenluft in diesen einströmen kann, sowie Einrichtungen zum Schließen der LuftdurchgangsÖffnungen zwecks dichtem Einschluß der Atmosphärenluft in dem Sack vorgesehen.

Zum plötzlichen Expandieren des Sackes aus dem zusammengefalteten Zustand in den ursprünglichen Zustand kann eine in dem Sack angeordnete elastische Vorrichtung vorgesehen sein, die bei zusammengefaltetem Sack zwecks Speicherung von Druckenergie zusammengepreßt ist und zum Expandieren desselben entspannt wird.

Der Sack kann auch mittels eines Expandierungselementes entfaltet werden, das den Sack expandiert, wenn ihm ein Druckgas zugeführt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

■Pig. 1 die Seitenansicht von dem Vordersitz eines Kraftfahrzeugs, der mit einer

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im Schnitt dargestellten Schutzvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung versehen ist,

Pig. 2 eine Ansicht ähnlich wie in Figo 1, jedoch mit expandiertem Sack,

Fig. 3 die Draufsicht auf den Sack der Schutzvorrichtung nach Figo 1 und 2,

Figc 4 die Vorderansicht dieses Sackes,

Fig. 5 eine Einrichtung zum Verriegeln der Schutzvorrichtung in der Ruhestellung,

Fig. 6 die Luftdurchgangsöffnungen und die Rückschlagventile des Sackes der Schutzvorrichtung, wobei die Pig. 6 a den Zustand beim Einsaugen von Luft in den Sack und die Figo 6 b den Zustand beim Einschluß der Luft in dem Sack darstellt,

Fig« 7 die Seitenansicht von dem Vordersitz eines Kraftfahrzeuges, der mit einer Schutzvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist,

Fig. Ö eine Ansicht ähnlich wie in der Fig. 7» bei der die Schutzvorrichtung in der Betriebsstellung dargestellt ist,

Fig. 9 die Draufsicht auf die Schutzvorrichtung nach Fig. 7 und Fig. ö,

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die Seitenansicht von dem Vordersitz eines Kraftfahrzeuges, der mit einer in der Betriebsstellung dargestellten Schutzvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ausgerüstet ist,

-11 die Draufsicht auf die Schutzvorrichtung gemäß Pig. 10,

Fig. 12 die Seitenansicht von dem Vordersitz eines Kraftfahrzeuges, der mit einer in der Betriebsstellung dargestellten Schutzvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung versehen ist und

Fig. 13 die Vorderansicht der Schutzvorrichtung gemäß Fig. 12.

Die Schutzvorrichtung gemäß Figo 1 bis 6 weist einen Sack 1 aus flexiblem, luftundurchlässigem Material auf, der oben auf der Lehne 3 des Vordersitzes 2 eines Kraftfahrzeuges montiert ist. An den längsseitigen Enden des Sackes sind in diesem mehrere zusammengepreßte Schraubenfedern 4 angeordnet, die elastische Einrichtungen darstellen. Die Federn 4 sind an einem Ende an der Lehne 3 verankert und stützen sich an dem anderen Ende jeweils an einem Federsitz ab. Jede von ihnen ist von einem zylindrischen Mantel 6 aus flexiblem Material umgeben, der sie außer Berührung mit dem Sack 1 hält. Der letztere ist innen durch Trennwände 7 in mehrere Abteile unterteilt. In der oberen Wand und in der unteren Wand des Sackes ist eine Anzahl von Luftdurchgangsöffnungen 8 vorgesehen, die mit den jeweiligen Abteilen in

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Verbindung stehen. Bei jeder luftdurchgangsöffnung ö ist in dem Sack 1 ein Rückschlagventil 9 angeordnet, das an einer seiner Seiten an dem Sack befestigt ist und dazu dient, die zugehörige Luftdurchgangsöffnung zu öffnen und zu schließen. Gemäß Figo 6 besteht jedes Rückschlagventil 9 · aus einer flexiblen Platte, die zwecks Erleichterung des Öffnens und des Schließens an ihren freien Kanten mit einem elastischen Zugglied 10 verbunden ist, das mit seinem anderen Ende an den Sack angeschlossen ist. An der Innenwand des Sackes sind über dessen Höhe verteilt schleifenartige Rippen aus elastischem Material befestigt, die die Aufgabe haben, ein Durchhängen des Sackes beim Aufblähen oder Expandieren zu verhindern.

Die Figo 5 zeigt eine Magnetspuleneinrichtung 12, die an einer passenden Stelle innerhalb des Kraftfahrzeugs montiert ist und ein zurückziehbares Betätigungsglied 13 aufweist. Die Magnetspuleneinrichtung 12 wird durch eine Stoßfühlereinrichtung oder eine Stoßvorhersageeinrichtung bekannter Bauart betätigte Im unbetätigten Zustand ist das Betätigungsglied 13 in einer nach außen vorragenden Stellung gehalten, in der es mit dem Federsitz 5 an der Oberseite des Sackes in Berührung steht, um die zugehörige Schraubenfeder in ihrem zusammengedrückten Zustand zu halten. Die Fig. 1 und 5 zeigen diesen Zustand, in dem der Sack in seiner zusammengefalteten Stellung gehalten wird. Natürlich könnten auch andere, in der Zeichnung nicht dargestellte Einrichtungen vorgesehen werden, um den Sack zusammengefaltet zu halten.

Bei einer Kollision wird die Magnetspuleneinrichtung 12 von der dann in Tätigkeit tretenden Stoßfühler- oder Stoßvorhersage-Einrichtung-betätigt, mit der Folge, daß das Betätigungsglied 13 zurückgezogen wird und von dem Federsitz 5 freikommt, woraufhin sich die Schraubenfedern 4

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inneriialTD der zugehörigen Umkleidungsmäntel 6 auf eine vorbestimmte Länge ausdehnen, wodurch der Sack 1 rasch auf seine ursprüngliche Form gemäß der S¹Ig₀ 2 expandiert wird. Unter der Expansion des Sackes 1 wird im Inneren des Kraftfahrzeugs befindliche Luft infolge der Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Sackes und der Umgebung durch die Luftdurchgangsöffnungen ö hindurch in den Sack eingesaugt, so daß dieser einen Luftsack bildet„ Wenn nun der Insasse auf den Luftsack auftrifft, wird der Luftdruck in dem Sack erhöht und dadurch werden die Rückschlagventile 9 im Sinne eines Schließens der zugehörigen Luftdurehgangsöffnungen ö betätigt und verhindern so das Rückströmen von Luft aus dem Sack nach außen_o Der Sack, in dem auf diese Weise die Umgebungsluft dicht eingeschlossen ist, fängt den Insassen mit seiner sanften Dämpfungswirkung vollständig auf und hält diesen gegen eine Bewegung aus seiner Sitzstellung fest.

. Die Figo 7 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung. Diese weist einen Sack 20 aus flexiblem, luftundurchlässigem Material auf, der oben auf der Lehne 22 des Vordersitzes eines Kraftfahrzeuges montiert ist. Sie ist ferner mit einem allgemein mit der Bezugszahl 23 bezeichneten Expandierelement ausgestattet, das aus aufblasbaren, flexiblen Hohlgliedern 24 besteht, die sich im wesentlichen entlang der Randkanten der längsseitigen entgegengesetzten Enden des Sackes 20 erstrecken. Zwischen den Hohlgliedern 24 verläuft ein aufblasbares flexibles Hohlglied 25, das mit den ersteren in Verbindung steht. Das Hohlglied 25 dient in der Hauptsache als Verbindungsglied zum Heranführen von unter Druck stehendem Gas an die Hohlglieder 24· Die Hohlglieder 24, 25 können einen Teil des Sackes bilden oder getrennt von diesem ausgeführt und daran befestigt sein· In der oberen Wand des Sackes 20 befinden sich Luftdurehgangsöffnungen 26, sowie bei diesen angeordnete Rückschlagventile 27, die in der in Fig. 6 gezeigten Weise an die Innenwand des Sackes

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angeschlossen sind ο Der Sack ist durch Trennwände 28 innen in eine Anzahl von Abteilen unterteilte Die Hohlglieder 24» 25 liegen flach, wenn der Sack gefaltet ist.

In 3?ig. ö bezeichnet die Bezugszahl 29 eine Stoßfühl- oder Stoßvorhersage-Einrichtung bekannter Bauart, die über eine elektrische Leitung 34 mit einem. Magnetventil 33 verbunden ist, das sich in einer Rohrleitung 32 befindet, welche einen Behälter 30 mit flüssigem ITreon mit einem Freonverdampfer 31 verbindet. Der letztere ist über eine Rohrleitung 35 mit dem Hohlglied 25 des Sackes verbunden. Natürlich könnte das Hohlglied 25 entfallen, wenn ^ die Rohrleitung 35 über Zweigleitungen an die stirnseitigen Hohlglieder 24 angeschlossen wäre.

Yfenn das Kraftfahrzeug mit einem anderen Kraftfahrzeug oder einem anderen Gegenstand zusammenstößt, wird das Magnetventil 33 unter der Steuerung durch die Stoßfühloder Stoßvorhersage-Einrichtung betätigt und damit sein Ventilelement geöffnet, wodurch flüssiges Freon aus dem Freon-Behälter 30 über die Rohrleitung 32 in den Preon-Verdämpfer 31 strömen kann, in dem es vergast wird_o Das entstehende Freon-Gas strömt durch die Rohrleitung 35 in die zunächst noch flachliegenden Hohlglieder 24, 25 im (j

gefalteten Sack, um diese aufzublasen. Dadurch wird der gemäß Pig. 7 zusammengefaltete Sack 21 plötzlich auf seine ursprüngliche Form expandiert. Hierbei wird innen im Kraftfahrzeug befindliche Luft infolge der Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Sackes und der Umgebung durch die Luftöffnungen 26 hindurch in den Sack eingesaugt, bis schließlich der Luftdruck im Sack im wesentlichen so groß wird wie der Luftdruck im Kraftfahrzeug. Wenn der Insasse gegen den auf diese Weise aufgeblähten Sack stößt, wird die in diesem befindliche Luft komprimiert, wodurch die

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Rückschlagventile 27 im Sinne eines Schließens der zugehörigen Luftdurchgangsöffnungen 26 betätigt werden, um den Rückstrom von Luft aus dem Sack zu verhindern.

Natürlich könnte anstelle des Freon-Gases, das bei der vorbeschriebenen Ausführungsform zum Aufblasen der mit dem Sack zusammengefalteten' Hohlglieder verwendet wird, auch Druckluft zu dem gleichen Zweck benutzt werden. In diesem Falle enthielte der Behälter 30 Druckluft, und der Preon-Verdampf,er könnte entfallen.

Die Ausführungsform gemäß Fig» 10 und 11 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 7 bis 9 lediglich darin, daß das Expandierelernent 23 zusätzliche flexible Hohlglieder 36 aufweist, die sich längs des Sackes 20 an den Sackkanten entlang erstrecken und mit den aufblasbaren flexiblen Hohlgliedern 24 in Verbindung stehen, die an den entgegengesetzten längsseitigen Enden des Sackes vorhanden sind. Die Funktion des Expandierens des gefalteten Sackes ist im wesentlichen die gleiche wie die im Zusammenhang mit der vorhergehenden Ausführungsform beschriebene β Die in Figo 10 und 11 dargestellten zusätzlichen Hohlglieder begünstigen das Expandieren des Sackes auf seine ursprüngliche Form und dienen dazu, eine unerwünschte Verformung des aufgeblähten Luftsackes zu verhindern, wenn der Insasse gegen diesen stößt»

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 und 13 besitzt der Sack ein flexibles aufblasbares Hohlglied 37» das entlang seiner Vorderwand verläuft, sowie eine Innenmembrane 38, die sich auf der Innenseite des Sackes über dessen obere Wand, Rückwand und Bodenwand erstreckt. Diese Innenmembrane 38 ist an den entgegengesetzten Stirnkanten des Sackes an dessen Innenwand 30 befestigt und bildet zusammen mit der letzteren eine Hohlkammer 39, die mit dem

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Hohlglied 37 an der Vorderwand des Sackes in Verbindung steht. Durch. Einführen von Druckgas in das zunächst flachliegende Hohlglied 37 an dem zusammengefalteten Sack und von dort in die Hohlkammer 39 werden diese aufgeblasen, was zur Folge hat, daß der Sack aufgebläht wird. Bei dieser Ausführungsform sind die Luftdurchgangsöffnungen 26 und die Rückschlagventile 37 in bzw« an demjenigen Teil der Vorderwand des Sackes vorgesehen, der von dem Hohlglied 37 umgeben und von der Innenmembrane 30 frei ist, wobei die Luft in dem Kraftfahrzeug beim Aufblähen des
Sackes durch diese Luftdurchgangsoff nungen 26 hindurch in (j den Sack hineingesaugt wird.

Der Sack kann natürlich nicht nur, wie vorstehend beschrieben, an dem Sitz sondern auch an dem Instrumentenbrett, dem Steuerrad oder dem Dach, sowie an anderen passenden Stellen montiert werden.

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Claims

> -ίο -

Patentansprüche

Iy Vorrichtung zum. Schutz von Fahrzeuginsassen, insbesondere Kraftfahrzeuginsassen, bei Unfällen, gekennzeichnet durch einen Sack aus luftundurchlässigem flexiblem Material, eine Einrichtung zum plötzlichen Expandieren des Sackes aus dem zusammengefalteten Zustand auf seine ursprüngliche Gestalt, Luftdurchgangsöffnungen zum Einsaugen der Umgebungsluft in den Sack unter der Druckdifferenz zwischen dem Inneren des Sackes und .der Umgebung während des Expandierens und durch eine Einrichtung zum Schließen der Luftdurchgangsöffnungen zwecks dichtem Einschluß der Luft in dem Sackο

2„ Schutzvorrichtung nach'Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchgangsöffnungen in dem Sack ausgebildet sind,

3ο Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum plötzlichen Expandieren des Sackes aus dem zusammengefalteten Zustand auf seine ursprüngliche Gestalt eine in dem Sack angeordnete elastische Einrichtung ist, die in zusammengedrücktem Zustand gehalten ist, wenn der Sack gefaltet ist, und die sich beim Expandieren des Sackes ausdehnt.

4-O Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum plötzlichen Expandieren des Sackes aus dem zusammengefalteten Zustand auf seine ursprüngliche Gestalt ein durch Einführen von Druckgas aufblasbares Expandierelement ist, das so an dem Sack angeordnet ist, daß dieser hierbei auf seine ursprüngliche Gestalt expandiert wird.

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5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Expandierelement ein einen Teil des Sackes bildendes flexibles Hohlglied ist, das durch Einführen von Gas aufblasbar ist.

6 β Schutzvorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Expandierelement flexible Hohlglieder aufweist, die sich im wesentlichen entlang der Umfangskanten an den entgegengesetzten längsseitigen Enden des Sackes erstrecken«,

7ο Schutzvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein flexibles Hohlglied, das sich zwischen den Hohlgliedern an den Enden erstreckt und mit diesen in Verbindung steht.

8ο Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Expandierelement zusätzliche flexible Hohlglieder aufweist, die zwischen den flexiblen Hohlgliedern an den Enden angeordnet sind und mit diesen in Verbindung stehen,

9. Schutzvorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß das Expandierelement ausgerüstet ist mit einem flexiblen Hohlglied, das sich entlang der Umfangskante der Sack-Vorderwand erstreckt, und mit einem Luftspalt zwischen der Innenfläche des Sackes und einer Innenmembrane, die sich entlang der Innenfläche des Sackes über die obere Wand, die hintere Wand und die Bodenwand erstreckt und an den Stirnwänden des Sackes bei Stirnkanten befestigt ist, wobei der Luftspalt und das Hohlglied miteinander in Verbindung stehen.

1Oo Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung

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zum Schließen der Luftdurchgangsöffnungen aus Rückschlagventilen besteht, die bei den Luftdurchgangsöffnungeη an dem Sack befestigt sindo

11. .Schutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchgangsöffnungen und die Rückschlagventile in bzw» an der oberen Wand des Sackes vorgesehen sind;

12. Schutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchgangsöffnungen und die Rückschlagventile in bzw. an der oberen Wand und der unteren Wand des Sackes vorgesehen sindo

13. Schutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchgangsöffnungen und die Rückschlagventile in bzw. an der Vorderwand des Sackes vorgesehen sindo

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