DE2158341A1

DE2158341A1 - Schutzkissen zum Abfangen von Stoßen bei Auffahrunfällen

Info

Publication number: DE2158341A1
Application number: DE19712158341
Authority: DE
Inventors: Ikuo Tokio; Hamasaki Masafumi; Maeda Isao; Izawa Nobuyuki; Nobeoka Miyazaki Harada (Japan)
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1970-11-24
Filing date: 1971-11-24
Publication date: 1972-05-25
Also published as: CA957404A; FR2115985A5; US3843150A; GB1339818A

Description

ocliutzkissen zum Abfangen von Stoßen bei Auffahrunfällen

Priorität: 2k. November, 26. November 197o, 1. März 19?1 Nr. Io2 724, Io3 696, Io oo4 , Japan

Die Erfindung bezieht sich auf ein schnell aufblasbares Schutzkissen zum Abfangen von Stoßen bei Auffahrunfällen von Fahrzeugen.

In jüngster Zeit besteht ein zunehmender Bedarf für Schutzeinrichtungen für Insassen von Autos und anderen schnell fahrenden Fahrzeugen, mit denen mögliche Verletzungen vermieden werden sollen, die aus sehr heftigen Verzögerungen der Fahrzeuge herrühren, wie sie beispielsweise durch Auffahrunfälle· bzw. Zusammenstöße hervorgerufen werden.

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Man hat deshalb schnell aufblasbare, die Stöße abfangende Kissen entwickelt, die so gebaut sind, daß im Augenblick eines Zusammenstoßes der Stoß gefühlt und dadurch eine Gasquelle aktiviert wird, die das aufblasbare Kissen mit dem aus der Gasquelle freigesetzten Gas aufbläst. Das aufgeblasene Kissen sorgt dafür, daß das Nach -%rn Schleudern des Fahrzeüginsassen verhindert und die auf seinen Körper wirkenden Stoßkräfte verringert werden. Dadurch wird der Fahrzeuginsasse gegen Verletzungen geschützt, die sonst, wenn dieser Schutz fehlt, gefährlich sein können.

^: Damit ein solches Schutzkissen voll wirksan. vi-ird, ist es erforderlich, daß es ein ziemlich großes Volumen hat. Um nun

■ das Kissen auf ein so großes Volumen aufzublasen, muß die Gasquelle natürlich eine große Kapazität haben. Wenn nun ein solches bekanntes, schnell aufblasbares Kissen im Innenraum eines im wesentlichen luftdicht abgeschlossenen Fahrzeugs zur Anwendung gelangt, erzeugt das Kissen möglicherweise Druckwellen, wenn während des Aufblasens der Druck im Fahrzeuginneren steigt. Dieser abrupte Druckanstieg kann beispielsweise zur Zerstörung des Trommelfells des Fahrzeuginsassen führen. Um dieser Gefahr vorzubeugen, ist man dazu übergegangen, eine zusätzliche Vorrichtung vorzusehen, welche die Heckscheibe zerschlägt, so daß im Augenblick des Zusammenstoßes Luft von außen eintreten kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein Schutzkissen der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei seiner Aktivierung mit dem Innenvolumen des Fahrzeugs so zusammenwirkt, daß Trommelfellschäden nicht auftreten und eine Scheibe nicht zerschlagen werden muß.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Schutzkissen der eingangs definierten Art durch ein fahrzeugfestes Halterungsteil, das im Auftreffbereich des Insassen auf das Fahrzeug angeordnet ist, durch wenigstens einen am Halterungsteil sitzenden Aufblasfaltsack, der mit einer durch Stoß akti»- vierbaren Gasquelle für das Aufblasen verbunden ist, und durch ein Kissenteil mit einem mit der Luft im Fahrzeuginnenraum eine Verbindung herstellenden Luftkanal gelöst, wobei das Kissenteil mit dem Aufblasfaltsack so verbunden ist, daß es bei dessen Aufblähen mit entfaltet wird und infolge des beim Entfalten entstehenden Unterdrucks durch den Luftkanal Luft aus dem Fahrr-euginneren ansaugt und sich dadurch aufbläht.

Dies hat den Vorteil, daß gegenüber den bekannten Schutzkissen wesentlich weniger Gas zum Aufblasen des Aufblasfaltsackes benötigt wird. Da das Volumen des Fahrzeuginnenraums nur durch das Aufblasfaltsackvolumen vergrößert wird, tritt nur eine geringe Druckerhöhung ein, so daß Gehörschäden nicht zu befürchten sind. Da die Luft für das Aufblasen des eigentlichen Kissenteils aus dem Fahrzeuginnenraum entnommen wird, bleibt diesbezüglich das Fahrzeuginnenvolumen konstant, so daß eine Zerstörung von Scheiben zur Schaffung einer Verbindung mit der Außenatmosphäre nicht erforderlich ist. Der bzw. die Auf blasf alt säcke und das Kissenteil können in verschiedener Zuordnung zueinander und verschiedenen Formen hergestellt werden* Eine zweckmäßige Ausbildung besteht darin, daß ein oder mehrere Aufblasfaltsäcke in Säulenform im Inneren des Kissenteils angeordnet sind, wobei die Aufblasfaltsäcke mit dem Kissenteil fest verbunden sein können.

Erfindungsgemäß wurden weiterhin Beziehungen zwischen den Innenvolumina der AufblasfaItsäcke, dem Innenvolumen des Kissenteils, dem hydraulischen Durchmesser des Luftkanals und dem hydraulischen Durchmesser des Gasauslasses gefunden und durch Grenzbereiche definiert.

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Anhand der beiliegenden Zeichnungen werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine erste Ausführungsform eines schnell aufblasbaren Kissenteils mit einem untrennbar damit verbundenen Aufblasfaltsack im aufgeblasenen Zustand.

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie I-I von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt im Schnitt längs der Linie Ia-Ia von Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher Aufblasfaltsäcke im Inneren des Kissenteils angeordnet sind.

Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie Ia-Ia von Fig. 3.

Fig. 5 zeigt schematisch im Schnitt zwei Zuordnungsmöglichkeiten von Aufblasfaltsack und Kissenteil gemäß der Ausführungsform der Figuren 3 und 4.

Fig. 6 zeigt in einem Schnitt längs der Linie IV-IV von
Fig. 7 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit im. Inneren des Kissenteils angeordneten Aufblasfaltsäcken, die Gasauslässe aufweisen.

Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie III-III von Fig.

Fig. 8 zeigt im Schnitt eine vierte Ausführungsform eines Aufblasfaltsackes im Inneren eines Kissenteils im aufgeblasenen Zustand. ,

Fig. 9 zeigt drei Ausführungsbeispiele des Aufblasfaltsack-. einsatzes von Fig. 8.

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Fig. Io zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit der auf der Ordinate aufgetragenen Aufblaszeit von dem auf der Abszisse aufgetragenen Volumen des Aufblasfaltsackes.

Fig. 11 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit der auf der Ordinate aufgetragenen Aufblaszeit von dem auf der Abszisse aufgetragenen hydraulischen Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil.

Fig. 12 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit der auf der Ordinate aufgetragenen Repulsivgeschwindigkeit des Fahrzeuginsassen bzw. des Kissens von dem auf der Abszisse aufgetragenen hydraulischen Durchmesser des Gasauslasses im Aufblasfaltsack.

Fig. 13 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit des auf der Ordinate aufgetragenen hydraulischen Durehmessers des Gasaiislasses des Aufblasfaltsackes von dem hydraulischen Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil.

Fig. lk zeigt schematisch die Anordnung des Auffangs- bzw. Haltesystems in einem Fahrzeug.

Bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sitzt an einem Halterungsteil 1 zum Befestigen der Schutzsäcke ein schnell aufblasbares Kissenteil 2 aus einem Nylongewebe hoher Zug- und Reißfestigkeit sowie ein Aufblasfaltsack 3, der am Umfang des Kissenteils 2 angeklebt oder angenäht ist, so daß mit dem Kissenteil 2 eine untrennbare Einheit gebildet wird. Das Kissenteil 2 und der Aufblasfaltsack 3 sind mit Schrauben an dem Halteteil 1 mit Hilfe von Halterahmen h und ^a befestigt.

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Auf dem Halterungsteil 1 sitzen Einrichtungen für die Gaserzeugung 5, 5^ai 5b und 5c so, daß die Abgabe des Gases in den Aufblasfaltsack 3 gewährleistet ist. Als Gasquelle können flüssige, komprimierte Gase wie Freon oder Gase wie Kohlensäure, Luft, Stickstoff und dergleichen, die hochkomprimiert sind, oder Gas erzeugende Massen verwendet werden, beispielsweise Explosivstoffe oder verbrennbare Substanzen. Die Einrichtung zur Gaserzeugung bzw. die Gasquellen 5i 5a, 5b und 5c sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel direkt an dem Halterungsteil 1 angebracht. Sie können jedoch auch an einer entfernten Stelle angeordnet und durch Rohre so verbunden werden, daß das freigesetzte Gas in das Innere des Aufblasfaltsackes 3 geführt wird. Elektrische Leitungen 6 und 6a dienen zur elektrischen Aktivierung der Gasquellen 5i 5a, 5^ und 5c. Die Leitungen sind zur Bildung eines elektrischen Schaltkreises an eine nicht gezeigte äußere Spannungsquelle und an einen Stoßdetektor angeschlossen.

Wenn die Gasqviellen 5₅ 5a» 5t>i 5c aktiviert werden, wird der Aufblasfaltsack 3, der sich bei Normal temp era tür in einem einen kleinen Raum einnehmenden Zustand befindet, schnell zu der Form einer Sperre bzw. eines Querriegels mit dem erzeugten oder zugeführten Gas aufgeblasen und entfaltet. Wenn der Aufblasfaltsack aufgeblasen und entfaltet wird, dehnt sich das Kissenteil 2, das mit dem Aufblasfaltsack eine untrennbare Einheit bildet, gleichzeitig aus. Dadurch entsteht im Inneren des Kissenteils 2 ein Unterdruck, der zu einem Aufblasen des Kisseriteils 2 mit Außenluft führt, die durch den Luftkanal 7 zugeführt wird. Als Ganzes ist das Kissenteil 2 im aufgeblasenen und entfalteten Zustand in Fig. 1 gezeigt. Der Luftkanal 7 kann einen kreisförmigen, dreieckigen oder polygonalen Querschnitt haben, wobei die Form dem jeweiligen Zweck angepaßt ist.

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Bei dem erfindungsgemäßen schnell aufblasbaren Schutzkissen braucht die von der Gasquelle 5> 5^, 5b und 5c zu erzeugende

zu

oder zuzuführende Gasmenge nur so groß/sein, wie für das Aufblasen des Aufblasfaltsackes 3 ausschließlich des Volumens des Kissenteils 2 erf order licji ist.

Wenn die erfindungsgemäße schnell aufblasbare Kissenanordnung zum Schutz gegen,Stöße praktisch eingesetzt wird, sind das Kissenteil 2 und der AufblasfaItsack 3 zusammengefaltet, beispielsweise an dem Armaturenbrett oder an der Rückseite der Sitze vor dem Insassen in dem Fahrzeug angeordnet.

Die in den Figuren 3 und 4 und in Einzelheiten in Fig. 5 gezeigte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schutzkissens hat wenigstens einen Aufblasfaltsack, der im Inneren des Kissenteils angeordnet ist. Dabei ist wieder ein Halterungsteil 1 vorgesehen, das zur Lagefixierung eines Kissenteils dient und beispielsweise an dem Sitz befestigbar ist. Das Kissenteil 2 ist mit Schrauben an dem Halterungsteil 1 über einen Halterungsrahmen 4 befestigt, der rechteckig ist oder eine andere Form hat. Gewöhnlich besteht das Kissen aus Nylongewebe hoher Zug- und Reißfestigkeit. Die Aufblasfaltsäcke 3> 3a, "}h und 3c haben die Form von sich vertikal erstreckenden, länglichen, hohlen Säulen, die an dem Halterungsteil 1 befestigt und innerhalb des Kissenteils 2 angeordnet sind, so daß sie zum Entfalten und Aufblasen des Kissenteils dienen können. Die Gasquellen 51 5a, 5b und 5c sitzen ebenfalls an dem Halterungsteil 1 derart, daß das erforderliche Gas in die entsprechenden Aufblasfa.ltsäcke 3i 3^ai 3b und 3c zugeführt werden kann. Die Gasquellen 5i 5a, 5b und 5c sind den Aufblasfaltsäcken 3i 3a» 3b. bzw. 3c zugeordnet vorgesehen. Es kann auch eine gemeinsame Gasquelle anstelle der einzelnen Gasquellen für jeden der Aufblasfaltsäcke 3, 3a, 3b, 3c vorgesehen werden. Die Gasquelle 5 kann auch anstatt auf dem

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Halterungsteil/an einer anderen Stelle angeordnet we-rden. In diesem Falle sind Leitungen so gelegt, daß das Gas von der Gasquelle ins Innere der Aufblasfaltsäcke J, 3^a ι 3b und 3c zugeführt werden kann.

Elektrische Leitungen 6, 6a (und 6b sowie 6c, die nicht gezeigt sind) dienen zur elektrischen Aktivierung der Gasquellen 5, 5a (5b bzw. 5c). Die elektrischen Leitungen sind so angeschlossen, daß sie mit einer äußeren Spannungsquelle und einem nicht gezeigten Stoßdetektor einenelektrischen Schaltkreis bilden.

In der Mitte des Halterungsteiles 1 ist ein Luftkanal 7 ausgebildet, der zum Zu- und Abführen der Außenluft dient. Durch den Luftkanal kann die Außenluft in das Kissenteil 2 eintreten, wenn die Aufblasfaltsäcke 3, Ja, Jb und 3c aus ihrem zusammengelegten Zustand mittels des komprimierten Gases aufgeblasen und aufgefaltet werden. VfeTin der nach vorn geschleuderte Körper des Fahrzeuginsassen in Berührung mit dem Kissenteil 2 kommt, das in dem Zeitpunkt aufgeblasen wird, in welchem das Fahrzeug beispielsweise durch einen Zusammenstoß einer starken Verzögerung unterliegt, dient der Luftkanal 7 dazu, Luft aus dem Inneren des Kissenteils 2 abzuführen, wenn der Druck im Inneren des Kissens 2 infolge der Berührung mit dem Körper steigt. Der Luftkanal 7 kann direkt an dem Kissenteil 2 angeordnet sein.

Bei Normaltemperatur sind die Aufblasfaltsäcke 3» 3^, Jh und 3c in Form hohler Säulen zusammengelegt, d. h. sie nehmen wenig Raum ein. Wenn in ihr Inneres Gas zugeführt wird, werden sie auf« geblasen und zur Form von Stangen aufgefaltet, wodurch das sie umgebende Kissenteil 2 gleichmäßig aufgeblasen und aufgefaltet wird. Wenigstens ein solcher Aufblasfaltsack ist in einer geeigneten Lage bezüglich des Kissenteils 2 angeordnet. Vorzugsweise bestehen die Aufblasfaltsäcke 3, 3a, 3b und 3c aus einem Gewebe, beispielsweise aus Nylon, in dem eine obere Lage aus synthetischem Kautschuk eingeschlossen ist, der eine hohe

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Zug- und Reißfestigkeit hat und nicht gasdurchlässig ist. Bei der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsform sind die Aufblasfaltsäcke 3» 3a, 3h und 3c getrennt'von dem Kissenteil 2 angeordnet. Sie können jedoch auch an der Innenwand des Kissenteils 2, wie in Fig. 5 (I) und (II) gezeigt ist, angeklebt oder angenäht sein. Anstelle des kreisförmigen Quer-Schnitts kann der Aufblasfaltsack 3 auch einen dreieckigen, viereckigen, elliptischen oder irgend einen anderen gewünschten Querschnitt der Hohlsäule haben.

Bei der schnell aufblasbaren Schutzkissenvorrichtung der vorstehenden Art werden die Gasquellen 5> 5^a , 5h und 5c aktiviert, wenn ein elektrischer Strom in den Leitungen 6 und 6a fließt. Wenn darauf das komprimierte Gas zugeführt wird, werden die Aufblasfaltsäcke 3, 3a, 3h und 3c schnell aufgeblasen und zu der Stangenform aufgefaltet. Wenn die Aufblasfaltsäcke 3» 3a, 3b und 3c aufgeblasen und entfaltet werden, dehnt sich gleichzeitig das schnell aufblasbare Kissenteil 2 aus. Dadurch entsteht ein Unterdruck in dem Kissenteil 2, was dazu führt, daß das Kissenteil 2 von der Außenluft aufgebläht wird, die durch den Luftkanal 7 ins Innere gesaugt wird. Das Kissenteil 2 ist in Fig. 3 im aufgeblasenen und aufgefalteten Zustand insgesamt gezeigt.

Bei dem erfindungsgemäßen schnell aufblasbaren Schutzkissen braucht die von der Gasquelle 5> 5a, 5b und 5c zugeführte

zu
oder erzeugte Gasmenge nur so groß/sein, wie zum Füllen der Aufblasfaltsäcke 3, 3a, 3b und 3c auf ihr volles Volumen erforderlich ist. Der Aufblasfaltsack 3 (3a, 3b bzw. 3c), wie er bei der erfindungsgemäßen schnell aufblasbaren Schutzkissenvorrichtung verwendet wird, hat die Form einer hohlen Säule. Wenn das Gas von der Gasquelle zugeführt wird, ist die Richtung, in der das Kissenteil aufgeblasen und entfaltet wird, festgelegt, \fegen der Einfacheit des Aufbaus kann weiterhin der Aufblasfaltsack in dieser Form auf sein volles Volumen

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schneller aufgeblasen und an dem Kissenteil leichter befestigt werden, als wenn er eine andere Form hätte, was einen Vorteil der erfindungsgemäßen Schutzkissenvorrichtung bedeutet.

Beim praktischen Einsatz des schnell aufblasbaren Kissens zum Schutz gegen Stöße verschiedener Art werden sowohl das Kissenteil als auch der Aufblasfaltsack im zusammengefalteten und "geschrumpften" Zustand beispielsweise an dem Armaturenbrett oder an der Hinterseite des Sitzes vor dem Insassen des Fahrzeugs angebracht.

Das in Fig. 3 gezeigte Schutzkissen hat ein Kissenteil, das den Körper des nach vorn geschleuderten Fahrzeuginsassen zurückhält, sowie einen Aufblasfaltsack in Form einer vertikalen läng-liehen hohlen Säule, die im Inneren des Kissenteils angeordnet ist. Die von der Gasquelle erzeugte oder zugeführte

zu Menge an komprimiertem Gas braucht deshalb nur so groß⁷ sein, wie für das Füllen abs Aufblasfaltsackes auf sein volles Volumen erforderlich ist. Dies bedeutet, daß die Kissenanordnung den Vorteil hat, daß im Vergleich zu herkömmlichen schnell aufblasbaren Schutzkissen, bei welchen soviel komprimiertes Gas zuzuführen ist, wie für das Füllen des gesamten Kissens von größerem Volumen erforderlich ist, Gas gespart wird. Aus dem gleichen Grund ist der. während des Aufblasens des Kissens auftretende Schalldruck sehr niedrig, so daß keine Möglichkeit besteht, daß der Insasse einen Gehörschaden erleidet. Da die Außenluft, nämlich die in dem Fahrzeuginneren vorhandene Luft, zum Aufblasen und Entfalten des Kissenteils verwendet wird, ist der mögliche Druckanstieg im Fahrzeuginneren niedriger. Somit ist bei dem erfindungsgemäßen Schutzkissen infolge des geringeren Druckanstiegs im Fahrzeuginneren die Gefahr nicht gegeben, daß bei-spielsweise die Scheiben platzen.

Bex der in den Figuren 6 und 7 gezeigten dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zusätzlich in dem

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bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 oder 3 verwendeten Aufblasfaltsack eine Gasauslaßeinrichtung vorgesehen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden zwei Aufblasfaltsäcke J, 3a verwendet, die die Form von Säulen haben und im Inneren des

Kissenteil.

Kissenteils 2 symmetrisch zum /angeordnet sind. Halterahmen k und ka dienen zur Lagefixierung des Halterungsteils 1, während die Gasquellen 5 und 5» zur Zuführung dejs Gases und demzufolge zum Aufblähen der Aufblasfaltsäcke 3 und 3^a dienen. Durch die elektrischen Leitungen 6 und 6a erfolgt die elektrische Aktivierung der Gasquellen, wobei die Leitungen mit einem Stoßdetektor verbunden sind. Der Luftkanal 7 dient zur Zufuhr von Außenluft in das Kissenteil 2, während die Aufblasfaltsäcke 3 und Ja entfaltet werden, und zum Abführen von Luft aus dem Inneren des Kissenteils 2, wenn der Körper des Fahrzeuginsassen darauf drückt. In dem Halterungsteil 1 sind an den Aufblasfaltsäcken zugeordneten Stellen Löcher 8 und 8a vorgesehen, die als Gasabführungseinrichtung vorgesehen sind. Diese Löcher, dienen dazu, aus dem Inneren der Aufblasf a It säcke 3 und 3a Gas abzuführen, wenn der Körper des Insassen nach vorn geschleudert wird und mit dem Kissenteil zu der Zeit in Kontakt kommt, in der das schnell fahrende Fahrzeug beispielsweise durch eine Kollision heftig abgebremst wird. Die Gasauslaßlöcher können direkt an den Aufblasfaltsäcken angeordnet werden. Die Löcher 8 und 8a können auch mit Druckventilen versehen werden. Die einmal aktivierten Aufblasfaltsäcke sollen das Kissenteil stabil auf sein volles Volumen auffalten und aufblasen, ohne daß ein Schlaffwerden eintritt. Zu diesem Zweck ist es erwünscht, daß sie so gebaut sind, daß ihre Länge etwas größer ist als die des Kissenteils. Wenn der Körper des Insassen mit dem aufgeblasenen Kissenteil 2 zum Zeitpunkt der starken Abbremsung des schnell fahrenden Fahrzeuges in Kontakt kommt, steigt der Druck im Inneren des Kissenteils 2 und der Druck im Inneren der Aufblasfaltsäcke 3 und 3a an, wobei Gas aus dem Inneren der Aufblasfaltsäcke 3 und3a durch die Gas- ■ auslaßlöcher 8 und 8a in gleicher Weise abgeführt wird, wie .'

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es bei der Luft im Inneren des Kissenteils 2 erfolgt, die durch den Luftauslaß 7 abgeführt wird. Dadurch ist das. Schutzkissen als Ganzes bezüglich seines Stoßabfederungsvermögens verbessert. ·

In Fig.8 und 9 sind mögliche Modifizierungen der Aufblasfaltsäcke, wie beispielsweise in Fig. 1 gezeigt, veranschaulicht. Fig. 9 (I₅ II j HI) zeigen derartige Modifizierungen. An dem Halterungsteil 1 sitzt ein Kissenteil 2. Die Gasquellen 5 und 5a dienen zum Aufblasen des Aufblasfaltsackes 3· Die elektri-

j sehen Leitungen 6 und 6a sind an einen Stoßdetektor angeschlossen, der die Stöße fühlt und die Gasquellen aktiviert.

j Durch den Luftkanal 7 kann Außenluft zu-oder abgeführt werden.

: Der Aufblasfaltsack 3, der von dem Gas aufgeblasen wird, das durch Aktivierung der Gasquellen 5 und 5a erzeugt wird, ist ein entfaltbares elastisches Element, das in dem Kissenteil 2 so angeordnet ist, daß es das Kissenteil 2 entfaltet. Das Element 3 hat eine zweckmäßige räumliche Ausbildung, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist, die aus einer Vielzahl von miteinander verbundenen hohlen Rohren 3o und ^l besteht.

In einer hohlen Kammer J2 an der Basis des Aufblasfaltsackes ist eine Gasquelle 5 bzw. 5^a für die Zuführung von Druckgas zu den hohlen Rohren 3° und 31 vorgesehen, wobei die offenen Enden dieser Rohre auch mit einer getrennt vorgesehenen Gasquelle verbunden sein können. Das Druckgas wird durch die hohle Kammer 32 in die hohlen Rohre 3o und 31 des Aufblasfaltsackes 3 geführt, wodurch der Faltsack in den Zustand aufgeblasen und entfaltet wird, wie er in Fig. 8 gezeigt ist. Das Kissenteil 2 wird demzufolge gleichzeitig aufgeblasen und entfaltet, was dazu führt, daß die Außenluft durch den Luftkanal 7 in das Innere des Kissenteils 2 eintritt.

Der Aufblasfaltsack 3 ist im Inneren des Kissenteils 2 angeordnet. Wenn der Aufblasfaltsack 3 durch das komprimierte Gas, ί welches über die hohle Kammer 32 den hohlen Rohren 30 und Ji zugeführt wi,rd, aufgeblasen und entfaltet wird, nimmt es eine starre Form an und führt zu der Wirkung, daß das um seinen Umfang herum angeordnete Kissenteil 2 aufgebläht und entfaltet wird. Im allge/ ist der Aufblasfaltsack 3 getrennt von dem Kissenteil 2, wie in Fig. 8 gezeigt ist, angeordnet. Er kann jedoch an der Innenwand des Kissens 2 angeklebt oder angenäht ^: sein. Vorzugsweise besteht der Aufblasfaltsack 3 aus Nylon- ^; gewebe mit einer Oberschicht aus synthetischem Kautschuk und hat • eine hohe Zug- und Reißfestigkeit. Der Aufblasfaltsack 3 kann jede beliebige Form haben. Beispiele für derartige Formen sind in den Figuren 9 (I₁H₁ III) gezeigt.

Durch die vorstehenden Ausführungen ist die Beziehung zwischen dem schnell aufblasbaren Kissenteil und dem Aufblasfaltsack erläutert, der für das Aufblähen und Entfalten des Kissenteils sowie für die Formung und den Aufbau von Schutzkissen bestimmt ist. Im folgenden wird nun näher auf die Verhältnis-

"~ * sowie ~~

se zwischen den Innenvolumina des Kissenteils des Auf-

, dem

blasfaltsackes .und/ Durchmesser des Gasauslasses an dem Faltsack näher eingegangen, die ausreichen, um eine völlige Sicherheit für den Körper des Fahrzeuginsassen zu schaffen, wenn er auf das schnell aufblasbare aufgeblasene sicnerneitskissen auftrifft.

Die erfindungsgemäße schnell aufblasbare Kissenanordnung für den Schutz gegen Stöße, welche zu dem sogenannten "Luftansaugtyp" gehört, hat einen oder mehrere hohle Aufblasfaltsäcke, die innerhalb eines schnell aufblasbaren Kissenteils angeordnet sind, das einen Luftkanal für den Zutritt und die Abführung von Außenluft aufweist. Insbesondere wird bei der erfindungsgemäßen Schutzkissenanordnung der Aufblasfaltsack durch schnelles

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- Ik -

Einführen von Gas schnell aufgeblasen und entfaltet, um so das gleichzeitig zu entfaltende Kissenteil schnell aufzublähen und gleichzeitig Außenluft zuzuführen, so daß das Schutzkissen insgesamt aufgeblasen und entfaltet ist. Dabei ist es selbstverständlich erwünscht, daß die Kissenanordnung so schnell wie möglich aufgeblasen und entfaltet wird. Selbst wenn ein

Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von

beispielsweise 95 km/h fährt, ist logischerweise anzunehmen, daß der Fahrer die Bremsen unmittelbar vor dem Zeitpunkt eines Zusammenstoßes betätigt. Demzufolge wird die Fahrtgeschwindig-, keit üblicherweise, sogar im schlimmsten Fall bis zum Augenblick der Kollision, auf etwa 48 km/h vcrriLg.^%i"t.

Wenn ein mit einer Geschwindigkeit von 48 km/h mit einem vor ihm befindlichen Objekt kollidiert, dauert es 4o bis 45 ms vom Augenblick des Zusammenstoßens an, bis sich- der Körper des Fahrzeuginsassen infolge der Trägheit nach vorn zu bewegen beginnt. Der Stoßdetektor, der überprüft wird, beginnt innerhalb eines Zeitraums von Io bis 15 ms vom Augenblick des Zusammenstoßes an zu arbeiten, wenn der Zusammenstoß bei einer Fahrtgeschwindigkeit von 48 km/h erfolgt. Um den Stoß, der auf den Körper des Fahrzeuginsassen im Augenblick der Kollision des schnell fahrenden Fahrzeugs · ausgeübt wird, wirksam zu verringern, ist es wesentlich, daß die schnell aufblasbare Kissenanordnung auf ihr volles Volumen innerhalb von maximal 35 ^{ms von} dei" unmittelbar auf den Zusammenstoß folgenden Aktivierung der Gasquellen aufgeblasen und entfaltet wird, um den nach vorn geschleuderten Körper des Insassen aufzufangen, so daß der auf den Körper zum Zeitpunkt des Auftreffens auf das Kissen ausgeübte Stoß durch eine Abweis- bzw. Repulsivkraft verringert wird, die niedrig genug ist, um irgendwelche schädlichen Wirkungen auf den Körper des Insassen zu verhindern. Wenn die Fahrtgeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes verändert wird, ändern

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sich die Zeit, in der der Körper des Insassen infolge der Trägheit mit seiner Vorwärtsbewegung beginnt, und die Zeit, bei welcher der Stoßdetektor den Zusammenstoß fühlt, im Verhältnis zur Größe der Fahrtgeschwindigkeit. Dies führt dazu, daßzwischen den beiden Ereignissen ein Zeitraum von 35 ^ms liegt« Dies bedeutet, daß der Schutz des Körpers des Fahrzeuginsassen gegenüber den Wirkungen einer heftigen Bremsung bei allen denkbaren Geschwindigkeiten bei der Kollision rechtzeitig erfolgen kann, wenn das Kissen auf sein volles Volumen innerhalb von 35 ms aufgeblasen und entfaltet werden kann.

Versuche haben ergeben, daß es zum wirksamen Verringern des auf den Körper des Fahrzeuginsassens im Augenblick der heftigen

. der Fahrgeschwindigkeit
νerringeruncles schnell fahrenden Fahrzeugs, beispielsweise durch einen Zusammenstoß, ausgeübten Stoßes wesentlich ist, daß bei der schnell aufblasbaren Kissenvorrichtung zum Schutz gegen Stöße vom "Luftansaugtyp" das Verhältnis zwischen dem Innenvolumen des Aufblasfaltsackes und dem Innenvolumen des Kissenteils größer als ein festgelegter Wert, das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil und dem Innenvolumen des Kissenteils größer als ein festgelegter Wert ist und das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack und dem Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil in einem festgelegten Bereich liegt. Der Ausdruck "Innenvolumen des Kissenteils¹¹ , wie er hier verwendet wird, bedeutet das Gesamtvolumen des Kissenteils einschließlich des Innenvolumens des Aufblasfaltsackes, der in dem Kissenteil angeordnet ist.

Bei der erfi.ndungs gemäß en Kissenanordnung zum Schutz gegen Stöße liegt das Verhältnis zwischen dem Innenvolumen des Aufblasfaltsackes und dem Innenvolumen des Kissenteils oberhalb o,2, das Verhältnis zwischen dem hydraulischen Durchmesser des Luftkanals in mm und dem Innenvolumen des Kissen- -" teils in 1 oberhalb o,37» während der Durchmesser des'Luft*- ' ""■ kanals in dem Kissenteil und der Durchmesser des"Gasauslässes

= ^: in dem Aufblasfaltsack folgender Beziehung genügen soll:

- — MD + 58 = TD Ί - y| MD + I05

Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, kann sich die Kissenanordnung zum Schutz gegen Stöße innerhalb des oben genannten Zeitlimits aufblasen und entfalten und den auf den Körper des Fahrzeug insassen ausgeübten Stoß verringern, wobei die Ab^weiskraft niedrig genug ist, um jegliche, schädlichen Auswirkungen auf den Körper des Fahrzeuginsassen zu verhindern.

In der vorstehenden Formel bedeutet TD den hydraulischen Durchmesser des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack in mm. Unter dem Ausdruck "hydraulischer Durchmesser" ist der Durchmesser der Querschnittsfläclie des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack zu verstehen, den man durch Umrechnen dieser Querschnittsflache auf eine Kreisfläche gleicher Größe erhält. Wenn zwei oder mehr Gasauslässe vorgesehen sind, ist der hydraulische Durchmesser der Durchmesser, den man durch Umrechnen der Gesamtfläche der beiden oder von mehreren Auslassen auf die Fläche eines Kreises gleicher Fläche erhält. MD bedeutet den hydraulischen Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil in mm. Unter hydraulischem Durehmesser ist in diesem Fall das gleiche zu verstehen, wie bei TD.

Zur Klarstellung der vorstehenden Ausführungen werden im folgenden Beispiele erläutert, die das Verhältnis zwischen dem Innenvolumen des Aufblasfaltsackes und dem Innenvolumen des Kissenteils, das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil und dem Innenvolumen des Kissenteils sowie den bevorzugten Bereich des Verhältnisses zwischen dem Durchmesser des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack und dem Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil belogen.

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Das Kissenteil besteht aus einem gewebten Tuch aus 21o d Nylongarn (Leona SS), sein Volumen beträgt 17o 1. Der Aufblasfaltsack besteht aus einem aus 84o d Nylongarn (Leona SS) gewebten Tuch, das auf der Innenseite mit einer o,6 nun starken Kautschuklage versehen ist. Es werden zwei AufblasfaJ-tsäcke verwendet. Als Gasquelle wird ein Gas erzeugendes Mittel, nämlich rauchloses Pulver, in einem Gemisch von 1 : 2 (Pb 0 -B)~Gemisch verwendet. Der Hub des Kissens beträgt 7oo mm. Der Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil beträgt 15o.mm. Der Gasauslaß in dem Aufblasfaltsack hat einen Durchmesser von 80 mm, der als hydraulischer Durchmesser von zwei Auslassen in zwei Aufblasfaltsäcken exxsehnet ist.

Bei einem Schutzkissen der vorstehenden Art unterliegt die Zeit, die für das Aufblasen und Entfalten des Kissenteils und das Volumen des Aufblasfaltsackes (kombiniertes Volumen im Falle von zwei oder mehreren Aufblasfaltsäcken) erforderlich ist, der in Fig. Io gezeigten Beziehung.

Vom Standpunkt der absoluten Sicherheit für den Korper des Fahrzeuginsassen ist die obere Grenze für die Zeit, die zum Entfalten und Aufblasen des Kissenteils auf sein volles Volumen erforderlich ist, auf 35 nis festgelegt, die von dem Augenblick an gerechnet sind, in dem der Stoßdetektor die heftige Verzögerung des fahrenden Fahrzeugs, beispielsweise durch einen Stoß, registriert und die Gasquellen aktiviert. In Fig. Io ist gezeigt, daß das Volumen des Aufblasfaltsackes in diesem Zeitpunkt 35 1 entspricht. Das bedeutet, daß das Volumen des Aufblasfaltsackes¹ wenigstens 35 1 betragen muß, damit das Kissenteil auf sein volles Volumen innerhalb 35 nis vom Zeitpunkt der Aktivierung der Gasquellen aufgeblasen und entfalten werden kann. Deshalb gilt für das Verhältnis zwischen dem Volumen des Aufblasfaltsackes und dem Innenvolumen des Kiasenteils folgende Beziehung:

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TV _ _J5. > _{o 2} w .

MV " 17o - °'

Darin bedeuten TV das Innenvolumen des Aufblasfaltsackes in 1 (kombiniertes Volumen im Falle von zwei oder mehreren Faltsäcken) und MV das Innenvolumen des Kissenteils ebenfalls in 1.

Bei dem vorstehenden Versuch bleibt das Verhältnis zwischen dem Innenvolumen des Aufblasfaltsackes und dem Innenvolumen des Kissenteils gleich, auch wenn das Innenvolumen des Kissenteils, der Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil und der Durchmesser des. Gasauslasses des Aufblasfaltsackes geändert werden. Daraus ergibt sich, daß zum wirksamen Verringern des auf den Körper des Fahrzeuginsassen zum Zeitpunkt der heftigen Verzögerung des fahrenden Fahrzeuges, beispielsweise durch eine Kollision, ausgeübten Stoßes unter Verwendung der erfindungsgemäßen Kissenanordnung vom Luftansaugtyp zum Schutz gegen Stöße das Verhältnis des Innenvolumens des Aufblasfaltsackes zum Innenvolumen des Kissenteils auf einen Wert festzulegen ist, der oberhalb des Minimalwertes von o,2 liegt.

Die erfindungsgemäße, nach dem Luftansaugprinzip arbeitende Kissenanordnung ist dann nicht mehr sicher, wenn das Verhältnis zwischen dem Innenvolumen des Aufblasfaltsackes und dem Innenvolumen des Kissenteils zu groß wird. Wenn ein Auto, bei welchem bei der Fahrt alle Fenster dicht geschlossen sind, auf ein Objekt auffährt, wodurch das Sicherheitskissen entfaltet und aufgeblasen wird, steigt der Innendruck im Auto stark an und führt zu schädlichen Auswirkungen, Um diese Auswirkungen zu beseitigen, soll das Verhältnis zwischen dem Innenvolumen des Aufblasfaltsackes und dem Innenvolumen des Kissenteils so fixiert sein, daß es unter etwa o,8 liegt.

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Ein weiterer Versuch wird mit folgenden Vefsuchsbedingungen durchgeführt:

Das Kissenteil besteht aus dem gleichen Material wie beim ersten Versuch, wobei das Volumen wiederum I70 1 beträgt. Der Aufblasfaltsack besteht aus dem gleichen Material wie beim ersten Beispiel und hat ein Volumen von insgesamt 60 1, das sich auf zwei Faltsäcke von je 30 1 aufteilt. Die Gasquelle besteht aus l8 g eines Gas erzeugenden Mittels der gleichen Zusammensetzung, wie sie vorstehend aufgeführt ist, wobei diese Menge bei jedem Aufblasfaltsack .verwendet wird. Der Faltsackhub beträgt 7°o mm, der Durchmesser der Gasauslaßöffnung im Aufblasfaltsack Yo mm, wobei dies der zusammengefaßte hydraulische Durchmesser von zwei Auslassen in zwei Aufblasfaltsäcken ist.

Die sich bei diesen Versuchsbedingungen ergebende Abhängigkeit zwischen der Zeit, die für das Entfalten und Aufblasen des Kissenteils erforderlich ist, und dem Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil ist in Figur 11 gezeigt. Vom Standpunkt der vollkommenen Sicherheit für den Körper des Fahrzeugsinsassen aus ist die obere Grenze für die Zeit, die für das Entfalten und Aufblasen des Kissenteils erforderlich ist, auf 35 ms festgelegt, gerechnet von dem Augenblick an, in welchem der Stoßdetektor die heftige Verzögerung des fahrenden Fahrzeugs, beispielsweise durch Stoß, registriert und die Gasquellen, wie beim ersten Versuch, aktiviert. Fig. 11 zeigt, daß der Durehmesser des Luftkanals in dem Kissenteil entsprechend dieser Zeitbegrenzung 64 nun beträgt. Das bedeutet, daß der Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil oberhalb eines Minimalwertes von 64 mm liegen soll, damit das Kissenteil auf sein volles Volumen innerhalb 35 ms: vom Zeitpunkt der Aktivierung der Gasquellen an entfaltet und aufgeblasen

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- 2ο -

werden kann. Für das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil und dem Innenvolumen des Kissenteils gilt deshalb folgende Beziehung:

MV - 17 ο °'³⁷

Dabei bedeutet MD den hydraulischen Durchmesser in mm des Luftkanals in dem Kissenteil und MV das- Innenvolumen des KissenteiIs in 1.

Bei diesem Versuch bleibt das Verhältnis zwischen dem Innenvolumen des Aufblasfaltsackes und dem Innenvolumen des Kissenteils gleich bzw. ähnlich, auch wenn das Innenvolumen des Kissenteils und das Innenvolumen des Aufblasfaltsackes geändert werden. Daraus ergibt sich, daß zur wirksamen Verringerung des Stoßes, der auf den Körper des Fahrzeuginsassen zum Zeitpunkt der heftigen Verzögerung des fahrenden Fahrzeugs, beispielsweise durch eine Kollision, ausgeübt wird, bei Verwendung des erfindungsgemäßen Sicherheitskissens, daß das Verhältnis zwischen dem hydraulischen Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil in mm und dem Innenvolumen des Kissenteils oberhalb des Minimalwertes von ο,37 liegen soll. Der Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil ist in Einheiten des hydraulischen Durchmessers angegeben. Die gleichen Ergebnisse werden erzielt, wenn der Luftkanal einen elliptischen, dreieckigen, viereckigen oder anders geformten Querschnitt hat oder wenn zwei oder mehrere Luftkanäle verwendet werden.

Wenn der Stoß, der auf den Körper- des Fahrzeuginsassen ausgeübt wird, durch die Abweiskraft des Kissens wirksam verringert wird, die gering genug ist, um nachteilige Auswirkungen auf den Körper des Pahrzeuginsassen zu verhindern,

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indem die erfindungsgemäße Anordnung verwendet und auf ihr volles Volumen zum Zeitpunkt der heftigen Verzögerung durch Kollision des schnell fahrenden Fahrzeugs entfaltet und aufgeblasen wird, hat die Beziehung zwischen dem hydraulischen Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil und dem hydraulischen Durchmesser des Gasauslasses des Aufblasfaltsackes eine große Auswirkung auf das nach dem Luftansaugprinzip arbeitende erfindungsgemäße schnell aufblasbare Schutzsystem.

Ein dritter Versuch wird bei folgenden Versuchsbedingungen durchgeführt:

Das Kissenteil besteht aus dem gleichen Material wie vorher, das Volumen beträgt I70 1. Deir Aufblasfaltsack besteht ebenfalls aus dem gleichen Stoff wie vorher und hat ein Gesamtvolumen von 60 1 verteilt auf zwei Aufblassäcke. Als Gasquelle werden pro Aufblasfaltsack l8 g eines Gas erzeugenden Mittels eingesetzt, dessen Zusammensetzung der im ersten Beispiel genannten entspricht. Der Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil beträgt I50 mm, 9o mm und 4o mm. Der Hub des Kissenteils liegt bei 7oo mm. Die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs soll 48 km/h betragen, das Gewicht der den Insassen verkörpernden Puppe liegt bei 75 kg.

Die Beziehung zwischen der Abweisgeschwindigkeit der Puppe nach der Stoßverringerung und dem Durchmesser des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack, wie sie für die variierten Durchmesser von 15 ο mm, 9o mm und 70 mm des Luftkanals in dem Kissenteil bestimmt wird, ist in Fig. 12 gezeigt. Vom medizinischen Standpunkt aus ist die obere Grenze für die Abweis- bzw. Repulsivgeschwindigkeit des Kissenteils, bei welche rbeim Menschen keine nachteiligen Wirkungen hervorgerufen werden, auf ^lt, ο m/s festgelegt. Für einen Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil von 15o mm liegt

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deshalb der zulässige Bereich des hydraulischen Durchmessers des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack zwischen 4o mm und 95 mm. Aus Fig. 12 ist zu ersehen, daß bei einem hydraulischen Durchmesser der Gasauslässe des Aufblasfaltsackes, der 4o mm nicht überschreitet, der Körper des Fahrzeuginsassen möglichen Sekundäreinwirkungen ausgesetzt ist, die der Abweiskraft zuzuschreiben sind, die von dem Kissen auch dann erzeugt wird, wenn der auf den Körper des Fahrzeuginsassen ausgeübte Stoß verringert werden kann. Wenn der hydraulische Durchmesser 95 nun übersteigt, wird der Stoß nicht ausreichend verringert, so daß der Körper des Fahrezeuginsassen der Gefahr einer Sekundärkollision miL im Auto vorgesehenen Gegenständen ausgesetzt ist. In gleicher Weise liegt der zulässige Bereich des hydraulischen Durchmessers des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack zwischen k5 mm und $8 mm bzw. zwischen 5o mm und loo mm, wenn der Durchmesser des Luftkanals in dem Kisaenteil 9o mm bzw. Jo mm beträgt.

Die vorstehende Beziehung ztfischen dem hydraulischen Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil und dem hydraulischen Durchmesser des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack ist im Diagramm in Figur 13 gezeigt.

Setzt man für TD den hydraulischen Durchmesser des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack bzw. bei zwei oder mehreren Faltsäcken für den kombinierten hydraulischen Durchmesser, jeweils in mm, und für MD den hydraulischen Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil, ebenfalls in mm, so ist die Beziehung

TD < - y| MD + 58

die aus Fig. I3 herleitbar ist, unbrauchbar, da der Körper des Fahrzeuginsassen der Gefahr von Sekundärwirkungen infolge der Abweiskraft ausgesetzt ist, die von dem Kissen auch darin

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erzeugt wird, wenn der auf den Körper des Fahrzeuginsassen ausgeübte Stoß verringert werden kann. In gleicher Weise ist die Beziehung

TD > - -tX MD · + Io5

unbrauchbar, da das Kissen nicht für eine ausreichende Absorption des Stoßes sorgt und der Körper des Fahrzeugsiiisassen der Gefahr von Sekundärkollisionen mit im Fahrzeuginneren vorgesehenen Gegenständen ausgesetzt ist. Dies zeigt, daß zur wirksamen Verringerung des Stoßes, der auf den Körper des Fahrzeuginsassen mit einer Abweiskraft ausgeübt wird, die gering genug ist, um schädliche Einwirkungen auf den Körper des Insassen im Zeitpunkt der heftigen Verzögerung des Fahrzeirgs durch Kollision zu verhindern, die Beziehung zwischen dem Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil und dem Durchmesser des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack so gewählt werden sollte, daß sie folgender Beziehung genügt:

- ~ MD + 58 = TD i - i| MD + lo-5

Bei dem vorstehenden Versuch hat sich die vorstehende Beziehung bestätigt, auch wenn das Innenvolumen des Kissenteils, das Innenvolumen des Aufblasfaltsackes und die Fahrzeuggeschwindigkeit geändert werden.

Bei der vorstehend erläuterten schnell aufblasbaren Schutzkissenanordnung fühlt der Stoßdetektor den Stoß des fahrenden Fahrzeugs im Augenblick der heftigen Verzögerung, beispielsweise durch Kollision, und leitet einen elektrischen Strom zu den Leitungen 6 und 6a. Demzufolge werden die Gasquellen 5 und 5a aktiviert und erzeugen oder führen schnell komprimiertes Gas zu. Das komprimierte Gas entfaltet Und bläst die

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Aufblasfaltsäcke 3 und 3a zur Stangenform schnell auf. Gleichzeitig wird das Kissenteil 2 entfaltet und auf das volle Volumen ausgedehnt, wenn die Aufblasfaltsäcke 3 und 3a entfaltet und aufgeblasen werden. Dadurch entsteht im Inneren des Kissenteils 2 ein Unterdruck, was dazu führt, daß Außenluft durch den Luftkanal 7 eintritt. Dies hat die Gesamtwirkung, daß das Kissenteil /entfaltet und aufgeblasen wird, wobei es den in Fig. 6 gezeigten Zustand erreicht. Das Kissenteil und die Aufblasfaltsäcke,' die auf ihr volles Volumen aufgeblasen sind, dienen dazu, durch ihre Federungskraft den auftreffenden Körper des Fahrzeuginsassen zurückzuhalten. Der danach auf den Körper des Fahrzeuginsassen infolge des Auftreffens ausgeübte Stoß wird dann dadurch eliminiert daß die Luft und das Gas^szwangsweise durch den Luftkanal in dem Kissenteil bzw. durch den Gasauslaß in dem Aufblasfaltsack abgeführt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Schutzkissen sind das Kissenteil und die Aufblasfaltsäcke so gebaut, daß das Verhältnis zwischen dem Innenvolumen des Aufblasfaltsackes und dem Innenvolumen des Kissenteils oberhalb o,2 und das Verhältnis zwischen dem hydraulischen Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil und dem Volumen des Kissenteils oberhalb o,37 liegt. Demzufolge können die Teile auf ihr volles Volumen in der festgelegten Zeitgrenze entfaltet und aufgeblasen werden, nämlich innerhalb 35 ms von dem Augenblick an, wo die Gasquellen als Folge der heftigen Verzögerung des fahrenden Fahrzeuges, beispielsweise durch Kollision, aktiviert sind.

Das erfindungsgemäße Schutzkissen ist weiterhin so gebaut, daß der hydraulische Durchmesser des Luftkanals in dem Kissenteil und der hydraulische Durchmesser des Gasauslasses in dem Aufblasfaltsack der Beziehung

^ ₊ 58 ■= .TD ^ - J

LU.i83.41

genügt. Infolgedessen kann diese Anordnung den Stoß wirksam verringern, der auf den Körper des Fahrzeuginsassen ausgeübt wird, was durch eine Abweiskraft geschieht, die gering genug

ist, um nachteilige Auswirkungen auf den Körper des Fahrzeugschnell ' insassen im Augenblick der heftigen Verzögerung des' fahrenden

Fahrzeuges, beispielsweise durch Kollision, zu verhindern.

Das Kissenteil 2 wird normalerweise im zusammengefalteten Zustand lagefest verstaut und muß deshalb so gefaltet sein, daß es sich leicht falten und entfalten läßt. Wenn das Kissenteil 2 die Form einer pyramidenförmigen Säule hat, kann es leicht auf eine kleinere Größe zusammengefaltet werden, wodurch es hervorragend verstaubar ist. Es kann geschickt so gefaltet werden, daß es beim Entfalten keine Verwindungen ausführen muß. Das Kissenteil 2 ist an dem Halterungsteil 1 befestigt und kann sich an dem Halterungsteil 1 ausdehnen. Der Bereich, in welchem der Körper des Fahrzeuginsassen auf das aufgeblasene Kissenteil auftrifft, entspricht dem Bereich des Halterungsteils 1. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache ist die Form einer pyramidenförmigen Säule für das fragliche Kissenteil dadurch geeignet, daß dadurch für ein Entfalten des Kissens gesorgt wird, das stabiler als bei anderen Formen ist. Die pyramidenförmig ausgebildete Säule hat den zusätzlichen Vorteil, daß im aufgeblasenen Zustand das Kissen in dieser Form eine Kontaktfläche für das Auftreffen des Körpers des Fahrzeuginsassen hat, die größer ist als die des Kissens einer anderen Form. Außerdem hält das aufgeblasene Kissen den Körper des auftreffenden Fahrzeuginsassen immer zurück, selbst wenn der Körper des Fahrzeuginsassen nach vorn geschleudert wird und dabei leicht von der Normalbahn abweicht. Der Aufblasfaltsack 3 ist in diesem Fall ebenfalls als pyramidenförmige Säule ausgebildet. Wenn nämlich der Aufblasfaltsack 3 eine Form hat, die der des Kj^ssenteils 2 entspricht oder ähnlich ist, kann das Kissenteil 2 leichter und geeigneter entfaltet werden·

- Ansprüche -

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Claims

PATENT ANS PRUC HE

!./Schnell aufblasbares Schutzkissen zum Abfangen von Stoßen bei Auffahrunfällen von Fahrzeugen, gekennzeichnet durch ein fahrzeugfestes Halterungsteil (l), das im Auftreffbereich des Insassen auf das Fahrzeug angeordnet ist, wenigstens einen am Halterungsteil (l) sitzenden Aufblasfaltsack (3, 3ä), der mit einer durch Stoß aktivierbaren Gasquelle (5, 5a, 5b, 5c) für das Aufblasen verbunden ist, und durch ein Kissenteil (2) mit einem mit der Luft im Fahrzeuginnenraum eine Verbindung herstellenden Luftkanal.(7)» wobei das Kissenteil (2) mit dem Aufblasfaltsack (3, 3^a) so verbunden ist, daß es bei dessen Aufblähen mit entfaltet wird und infolge des beim Entfalten entstehenden Unterdrucks durch den Luftkanal (7) Luft aus dem Fahrzeuginnenraum ansaugt und sich dadurch aufbläht.

2. Schutzkissen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissenteil (2} im Inneren des^Aufblasfaltsackes (3) angeordnet ist.

3· Schutzkissen nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Aufblasfaltsack (3» 3^) im Inneren des Kissenteils (2) angeordnet ist.

4. Schutzkissen nach Anspruch 2 oder 3j dadurch gekennzeichnet, daß das Kissenteil (2) und der bzw. die Aufblasfaltsäcke (3 j 3^a) fest miteinander verbunden sind.

5- Schutzkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufblasfaltsack (3, Ja) wenigstens eine Gasauslaßöffnung (8, 8a) aufweist.

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6. Schutzkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung von Kissenteil (2) und Aufblasfaltsack (3) zueinander symmetrisch ist.

7· Schutzkissen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Aufblasfaltsäcke (3, 3a) die Form einer langgestreckten hohlen Säule haben.

8. Schutzkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, Λ

dadurch gekennzeichnet, daß das Kissenteil (2) pyramidenförmig ausgebildet ist und der bzw. die Aufblasfaltsäcke (3, 3a) eine pyramidenförmige Säule bilden.

9· Schutzkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Luftkanals (7) des Kissenteils (2) kreisförmig oder polygonal ist.

Io· Schutzkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Gasauslässe
der Äufblasfaltsäcke (3, 3^a) ^^m Querschnitt kreisförmig oder polygonal sind· . ™

11. Sehutzkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Aufblasfaltsackes (3, 3^a) etwas größer ist als die Lange des
Kissenteils (2).

12. Sehutzkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Durchmesser d£s Luftkanals (7) in dem Kissenteil (.2)- und

..._; -der.hyctrauliBche Purchmes§er des Gasauslasses; ,(8, Ba) in dem Auf blasi'altsack (3, 3a) folgender Beziehung
genügt:

21583AT

■—•MD + 58 = TD = yJ MD + Io5

wobei MD und TD der hydraulische Durchmesser des Luftkanals (7) des Kissenteils (2) bzw. des Gasauslasses (8) des Aufblasfaltsackes (3, 3a) ist.

13· Schutzkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem hydraulischen Durchmesser des Luftkanals (7) und dem Innenvolumen des Aufblasfaltsackes (3, 3a) größer ist als o,37 in mm/l.

lA. Schutzkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verha3.tnis zwischen dem Innenvolumen des Aufblasfaltsackes (3, 3a) und dem Innenvolumen des Kissenteils (2) obex-halb o,2 liegt.

15· Schutzkissen nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen o,2 und 0,8 liegt.

l6. Schutzkissen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasquelle (5> 5a, 5t>> 5c) elektrisch durch einen Stoßdetektor aktivierbar ist, wobei als Druckquelle komprimiertes Gas verwendet wird, das direkt im Aufblasfaltsack erzeugt oder durch eine Leitung zugeführt wird.

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