DE2159449A1

DE2159449A1 - DEVICE FOR IMPACT CUSHIONING

Info

Publication number: DE2159449A1
Application number: DE19712159449
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dipl Ing Mitzel
Original assignee: Bayern Chemie Gesellschaft fuer Flugchemische Antriebe mbH
Current assignee: Bayern Chemie Gesellschaft fuer Flugchemische Antriebe mbH
Priority date: 1971-12-01
Filing date: 1971-12-01
Publication date: 1973-06-07

Description

Vorrichtung zur Aufpralldämpfung Zur Verhütung bzw. Verminderung der Verletzungsgefahr bei Verkehrsunfällen beim Transport von Personen in Fahrzeugen dienen Stoßdämpfungssysteme, die in den Fahrgastkabinen z.B.Device for impact damping To prevent or reduce the Risk of injury in traffic accidents when transporting people in vehicles serve shock absorption systems, which e.g.

von Personenkraftwagen angeordnet sind. Sie bestehen im wesentlichen aus einem in der Fahrgastkabine angeordneten aufblasbaren Gassack, einer Gasquelle und einem Unfallsensor.are arranged by passenger cars. They essentially consist from an inflatable gas bag arranged in the passenger cabin, a gas source and an accident sensor.

Letzterer leitet beim Eintritt eines Unfalles das Aufblasen des G«ssackes ein, der sich wie ein Kissen stoßdämpfend zwischen dem gefährdeten Insassen, vorzugsweise dessen Brust und Kopf, und in der Nahe befindlichen Objekten,z.B. dem Lenkrad, der Wirxischutzscheibe, dem Armaturenbrett, der Rükkenlehne oder dgl. ausbildet.The latter directs the inflation of the gas bag when an accident occurs one that is like a cushion cushioning shock between the vulnerable occupant, preferably its chest and head, and nearby objects, e.g. the steering wheel that Wirxischutzscheibe, the dashboard, the backrest or the like. Forms.

Es ist vorgeschlagen worden, als Gasquelle einen Feststoffgasgenerator mit sehr kurzen Brennzeiten zu verwenden, dessen vom Treibsatz erzeugte Gase imstande sind, beginnend mit einem Auffahrunfall auf ein Hindernis und während der ersten daraus resultierenden Bewegungsphase des oder der Fahrzeuginsassen relativ zum Fahrzeug, den aufblasbaren Gassack prall zu füllen.It has been proposed to use a solid gas generator as the gas source to use with very short burning times, the gases generated by the propellant are starting with a rear-end collision with an obstacle and during the first resulting movement phase of the vehicle occupant (s) relative to the vehicle, to fill the inflatable gas bag to the max.

Versuche mit Systemen, bei welchen der Gassack kugelförmig ausgebildet ist, haben gezeigt, daß die stark gerichtete Gas strömung die Hülle in die Länge zieht und das komprimierte Gaspolster reflektiert wird und zurück in Richtung Gasquelle läuft. Erfahrungsgemäß wölbt sich eine kugelig geformte Hülle während des Aufblasvorganges in Achsrichtung der Einblasdüse aus, so daß sie zunächst eine birnenförmige Gestalt annimmt.Tests with systems in which the gas bag is spherical has shown that the strongly directed gas flow lengthens the envelope pulls and the compressed gas cushion is reflected and back towards the gas source runs. Experience has shown that a spherical shell bulges during the inflation process in the axial direction of the injection nozzle, so that it initially has a pear-shaped shape accepts.

Etwa zum gleichen Zeitpunkt erfolgt der Aufprall des Fahrzeuginsassen auf den Gas sack unter der Wirkung des Auf fahrvorganges. Hat nun die aufgeblasene Hülle kugelige oder gar birnenförmige Gestalt, so besteht die Gefahr, daß der aufprallende Körper von der Kuppe der Hülle seitlich abgeleitet und auf die Innenverkleidung oder auf andere Teile des Fahrzeuges geschleudert wird und hart aufschlägt, was Verletzungen zur Folge haben kann.The vehicle occupant impacts at around the same time on the gas bag under the effect of the opening process. Now has the inflated Shell spherical or even pear-shaped shape, there is a risk that the impacting Body diverted laterally from the top of the shell and onto the inner lining or is thrown onto other parts of the vehicle and hits hard, which Injuries.

Die bekannte Ausführung der genannten Stoßdämpfungssysteme birgt ferner die Gefahr in sich, daß der Gassack unter dem Einfluß der einströmenden heißen Gase zerreißt oder durch übermäßige Hitzeeinwirkung eines stark gerichteten Gasstromes zerstört wird. Das kann dann Sekundärverletzungen, z.B.The known design of the mentioned shock absorption systems also contains there is a risk that the gas bag will be under the influence of the inflowing hot gases ruptures or due to excessive heat from a strongly directed gas flow gets destroyed. This can then result in secondary injuries, e.g.

Verbrennungen zur Folge haben, durch die das Vorhandensein von Stoßdämpfungssystemen illusorisch sein könnte.Burns result, due to the presence of shock absorption systems could be illusory.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Stoßdämpfungssystem 80 zu verbessern, daß eine Ausrichtung des aufprallenden Körpers etwa auf das Zentrum eines gegen Uberhitzung geschützten Gassackes erfolgt und ein zuverlässiger Schutz der Fahrzeuginsassen vor Primär- und Sekundärverletzungen erreicht wird.The invention is based on the object of the known shock absorption system 80 to improve that an alignment of the impacting body approximately on the center one against overheating protected airbag takes place and a reliable Protection of the vehicle occupants from primary and secondary injuries is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gassack eine den aufprallenden Körper zentrierende Wirkung hat und daß Mittel zum Schutze des'Gassackes vor den energiereichen Gasen vorgesehen sind.According to the invention, this object is achieved in that the airbag has a centering effect on the impacting body and that means of protection des'gasbag are provided in front of the high-energy gases.

Eine bevorzugte Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine im wesentlichen horizontal liegende Nierenform des Gassackes und ferner dadurch, daß die Ausströmöffnungen der Gasquelle in von der Mittelachse des Gassackes abweichenden Richtungen, vorzugsweise in Richtung der Nierenhälften, in den Gassack einmünden.A preferred embodiment of the device according to the invention is characterized by an essentially horizontally lying kidney shape of the gas bag and further in that the outflow openings of the gas source in from the central axis directions deviating from the airbag, preferably towards the halves of the kidneys, open into the gas bag.

Durch eine solche Ausbildung des Gassackes wird einerseits verhindert, daß die aufprallenden Körperteile, vor allem Kopf und Brust des oder der gefährdeten Insassen, vom stoßdämpfendenGassack seitlich abrutschen und zwar infolge der sich zu beiden Seiten des Zentrums sofort ausbildenden relativ voluminösenGaspolster. Andererseits gelangen die heißen Gase auch nicht auf dem kürzesten Wege und an den Stellen zuerst an die Innenwand der Gassackhülle, an welchen von außen die Körperteile des oder der Insassen angepreßt werden.Such a design of the airbag on the one hand prevents that the impacting body parts, especially the head and chest of the endangered person Occupants, slip sideways from the shock-absorbing airbag due to the relatively voluminous gas cushions immediately forming on both sides of the center. On the other hand, the hot gases do not get to the shortest route First place on the inner wall of the airbag cover, on which the body parts from the outside of the occupant or passengers are pressed.

Erfindungsgemäß kann ferner der unmittelbare Aufprall der durch die Ausströmöffnungen ausgestoßenen Gase auf die Innenwand des Gassackes durch einen Auffang- oder Bremsschirm gedämpft werden.According to the invention, the direct impact of the by the Outflow openings discharged gases onto the inner wall of the airbag through a Falling parachute or braking parachute are dampened.

Dieser Auffang- oder Bremsschirm kann erfindungsgemäß aus flexiblem Werkstoff bestehen und z.B. von einer Mehrzah) Bänder gebildet sein, die den die Ausströmöffnungen enthaltenden Körper, z.B. eine Brennkammer, mit Abstand sc1laufenartig umgeben.According to the invention, this safety or braking parachute can be made of flexible Consist of material and, for example, be formed by a multitude of bands that support the Bodies containing outflow openings, e.g. a combustion chamber, run like a sc1 at a distance surround.

Dadurch wird u.a. der Vorteil erreicht, daß sich die aus diametral gegenüberliegenden Ausströmöffnungen austretenden Gase zunächst in den beiden Nierenhälften zu Gaspolstern komprimieren. Diese werden dort reflektiert und laufen zur Mitte zurück, wo sie die Stoßdämpferwirkung erhöhen.This has the advantage, among other things, that the diametrically opposite outflow openings exiting gases initially in the two halves of the kidney compress into gas cushions. These are reflected there and run towards the center back, where they increase the shock absorber effect.

Die Vorrichtung bietet gegen Sekundärunfälle einen besseren Schutz als bisher.The device offers better protection against secondary accidents as before.

Es ist notwendig, daß nach dem Unfallvorgang die kinetische Energie des oder der Fahrzeuginsassen kontinuierlich abgebaut und die durch das Eingeklemmtsein zwischen einem prall aufgeblasenen Gassack und z.B. einer Rückenlehne behinderte Beweglichkeit wieder hergestellt wird. Die Erfindung ist daher ferner gekennzeichnet durch Mittel zur Reduzierung des Gaevolumens.It is necessary that after the accident process the kinetic energy of the vehicle occupant or passengers continuously degraded and caused by being trapped between a fully inflated gas bag and e.g. a backrest Mobility is restored. The invention is therefore further characterized by means of reducing the volume of the gait.

Das kann in einfachster Weise durch Öffnungen in der Gassackhtlle geschehen. Wenn aber z.B. für den Betrieb des Gasgenerators Pulversätze verwendet werden, welche giftige Gase entwickeln, so ist eine Volumenverminderung des Gases nicht ohne weiteres durch Öffnen des Gassackes zu bewirken, weil dann die giftigen Gase ungehindert in das Innere der Fahrgastkabine strömen und den oder die Insassen gefährden würden.This can be done in the simplest possible way through openings in the gas bag shell happen. But if, for example, powder packs are used to operate the gas generator which develop poisonous gases, there is a reduction in volume of the gas not easily caused by opening the airbag, because then the poisonous Gases flow unhindered into the interior of the passenger cabin and the occupant or passengers would endanger.

Die Erfindung zeigt für die Reduzlerung des Gasvolumens drei weitere Möglichkeiten auf, die jede für sich allein oder in Kombination angewendet werden können. Es sind dies: a) Die Gasadsorption mittels geeigneter Beschichtung der inneren Oberfläche des Gassackes; b) die Wärmeabsorption mittels einer Folienbeschichtung der inneren Oberfläche des Gassackes oder mittels einer Einlage oder dgl. im Gassackgewebe; c) die Kondensation des Gases durch die Beimischung einer ein Kaltgas erzeugenden Chemikalie zum Brennsatz des Generators.The invention shows three more for reducing the gas volume Possibilities that can be used individually or in combination can. These are: a) The gas adsorption by means of a suitable coating of the inner Surface of the airbag; b) the heat absorption by means of a film coating the inner surface of the airbag or by means of an insert or the like. In the airbag fabric; c) the condensation of the gas through the admixture of a chemical that produces a cold gas to the generator's fuel.

Durch Einsatz dieser Mittel kann in kurzer Zeit nach dem Aufblasen des Sackes das Gasvolumen erheblich reduziert werden.By using these funds you can in a short time after inflation of the sack, the gas volume can be reduced considerably.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispieles erläutert.In the drawing, the invention is described using one of the following Embodiment explained.

Es zeigen: Fig. l: die Draufsicht auf eine zentral auf dem Steuerrad angeordnete aufgeblasene Stoßdämpfungseinrichtung; Fig 2, 3 das Entfalten und Aufblasen eines nierenförmig und 4: gestalteten Gassackes; Fig. 5: in teiis perspektivischer, teils geschnittener Darstellung die Draufsicht auf eine Anordnung.They show: FIG. 1: the top view of a central point on the steering wheel arranged inflated shock absorbing device; Fig 2, 3 the deployment and inflation a kidney-shaped and 4: shaped airbag; Fig. 5: partly in perspective, partly sectional view of the top view of an arrangement.

eines Bremsschirmes im Inneren eines nierenförmigen Gassackes. a braking parachute inside a kidney-shaped airbag.

In der Fahrgastkabine 1 eines Personenkraftwagens ist im Zentrum des Steuerrades 3 der aufblasbare nierenförmig Gasseck 4 angeordnet. Sobald ein auf der Zeichnung nicht dargestallte Unfallsensor, z.B. eine Trägheitsfühlvorrichtung, einen Auffahrunfall auf ein Hindernis registriert und das Aufblasen des Gassackes 4 einleitet, strömt Gas durch die Ausströmöffnungen 5,r4, 6, 7 und 8, welche an einer als Brennkammer 9 ausgebildeten Gasquelle angeordnet sind, in den Pfeilrichtungen 10, 11, 12 und 13 in den Gassack 4 ein. Da die Ausströmoeffnungen im wesentlichen in Richtung der beiden Nierenhälften angeordnet sind, füllen sich zuerst die seitlichen Ausbauchungen 15 und 16. Der in Fahrtrichtung geschleuderte Körper des gefährdeten Fahrzeuginsassen 14 (Fig. 2 bis 4> wird zur Mitte des Gassackes 4 geführt. In den beiden Nierenhälften-Ausbauchungen 15, 16 werden die Gase an den Innenwänden der Hülle reflektiert (Fig. 4, Pfeil 21); die Auffangwirkung für den Körper des Fahrzeuginsassen wird unterstützt.In the passenger cabin 1 of a passenger car is in the center of the Steering wheel 3 of the inflatable kidney-shaped gas deck 4 is arranged. As soon as one on Accident sensor not shown in the drawing, e.g. an inertia sensing device, a rear-end collision with an obstacle registered and the inflation of the airbag 4 introduces, gas flows through the outflow openings 5, r4, 6, 7 and 8, which at a gas source designed as a combustion chamber 9 are arranged in the directions of the arrows 10, 11, 12 and 13 into the gas bag 4. Since the outflow openings are essentially are arranged in the direction of the two halves of the kidney, the lateral halves fill first Bulges 15 and 16. The body of the endangered being thrown in the direction of travel Vehicle occupants 14 (Fig. 2 to 4> to the middle of the airbag 4 led. In the two kidney halves bulges 15, 16, the gases to the Inner walls of the shell reflected (Fig. 4, arrow 21); the catching effect for the The occupant's body is supported.

In Fig. 2 bis 4 ist dieser Vorgang in drei Phasen schematisch in Draufsicht dargestellt Fig, 2 zeigt die Situation kurz nach Eintritt eines Auffahrunfalles. Der Gassack 4 wird von den durch die etwa radial gerichteten Ausströmöffnungen 5 und 7 eintretenden Gasen gefüllt wobei sich zuerst die seitlichen Ausbauchungen 15, 16 der Nierenform ausbilden. Der Fahrgast 14 bewegt sich auf den Gassack 4 zu. Die Gase treffen gemäß Pfeilrichtung 2 in Fig, 3 auf die inneren Wandungen des Gassackes 4 auf und werden dort reflektiert1 wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Gegen den mittleren Bereich des Gassackes 4 wird zu diesem Zeitpunkt der Körper des Fahrgastes 14 geschleudert; ein seitliches Abrutschen vom stoßdämpfenden Gassack 4 ist dank der Nierenform nicht möglich.In Fig. 2 to 4 this process is in three phases schematically in plan view Fig. 2 shows the situation shortly after the occurrence of a rear-end collision. The gas bag 4 is supported by the outflow openings 5 through the approximately radially directed outflow openings 5 and 7 entering gases filled with the side bulges first 15, 16 form the kidney shape. The passenger 14 moves towards the gas bag 4. The gases hit the inner walls of the airbag in the direction of arrow 2 in FIG 4 and are reflected there1 as shown in FIG. Against the middle one In the area of the airbag 4, the body of the passenger 14 is thrown at this point in time; lateral slipping off the shock-absorbing gas bag 4 is not possible thanks to the kidney shape possible.

Der Abstand 18 des ahrzeuginsassen 14 von der zur Gaserzeugung dienenden Brennkammer 9 wird g«nSß den in Fig. 2 bis 4 dargestellten Phasen eines ablaufenden Unfallvorganges zunehmend kleiner.The distance 18 of the vehicle occupant 14 from the one used to generate gas Combustion chamber 9 is in the phases of an ongoing process shown in FIGS. 2 to 4 Accident process increasingly smaller.

Gemäß Fig. 5 ist in einem Lenkradtopf 17 die Brennkammer 9 eines Feststoff Gasgenerators angeordnet. Beim Auslösen des Brennsatzes durch den nicht dargestellten Unfallsensor strömen energiereiche Gase durch Ausströmöffnungen 6, 8 der Brennkammer 9 in das Innere des Gassackes 4. Infolge der Ausrichtung der Ausströmöffnungen auf die Wandungen des Lenkradtopfes 17 wird die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Gase bereits im Lenkradtopf abgebaut. Die Axialschubkomponente auf die Lenksäule wird somit verringert und der Gassack 4 in schonender Weise gefüllt. Bromabänder 19, 20, die am Lenkradtopf 17 festgelegt sind, bewirken u.ao eine intensive Verwirbelung der in den Pfeilrichtengen 22 eintretenden Gase und schützen zugleich die dem Lenkradtopf gegenüberliegende innere Wand des Gassackes 4 vor direktem Aufprall der heißen Gase. Eine Beschichtung 23 der Innenseite des Gassackes 4 dient der Verstärkung der Hülle sowie der Kühlung und der Schrumpfung des Gasvolumens auf chemischem bzw. physikalischem Wege.According to FIG. 5, the combustion chamber 9 is a solid in a steering wheel pot 17 Arranged gas generator. When the burning charge is triggered by the not shown Accident sensor, high-energy gases flow through outflow openings 6, 8 of the combustion chamber 9 into the interior of the airbag 4. As a result of the alignment of the outflow openings the walls of the steering wheel pot 17 is the high flow rate of the gases already dismantled in the steering wheel pot. The axial thrust component on the steering column will thus reduced and the gas bag 4 filled in a gentle manner. Broma bands 19, 20 that are on the steering wheel pot 17 are set, cause, among other things, an intensive Turbulence of the gases entering the arrows 22 and protect at the same time the inner wall of the gas bag 4 opposite the steering wheel pot before direct impact of the hot gases. A coating 23 on the inside of the airbag 4 is used for reinforcement the shell as well as the cooling and the shrinkage of the gas volume on chemical resp. physical way.

Patentansprüche -Claims -

Claims

Claims 1. Device for shock absorption and reduction the risk of injury to vehicle occupants in traffic accidents in which during the course of the accident the inflation of a shock-absorbing airbag between the or the endangered vehicle occupants and the objects in the direction of impact by controlling the outflow openings of a gas source by means of an accident sensor is effected by g e k e n n n z e i c h -n e t that the gas bag (4) one the auprallenden body (14) has a centering effect and that means to protect the Airbag are provided in front of the high-energy gases.

2. Apparatus according to claim 1, g e k e n n z e i c h -n e t through a substantially horizontally lying kidney shape of the airbag (4).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the outflow openings (5-8) of the gas source (combustion chamber 9) in directions deviating from the central axis of the airbag (4), preferably 1 n direction of the kidney halves (exhalations 15, Al), center in the airbag (len.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the impact of the gases on the inner wall of the airbag (4) through a catch or braking parachute (BremsbAnder 19, 20) is damped.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized g e k e n n z It is clear that the catching or braking screen is made of flexible material and e.g.

is formed by a plurality of brake bands (19, 20) which the The body (combustion chamber 9) containing outflow openings (5-8) is loop-axed at a distance surround.

6. Device according to claims 1 to 5, g e k e n n -z e i- o n e t by means of reducing the gas volume.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the inner surface of the airbag (4) with a gas-adsorbing or the condensation of the gas causing layer (23) is provided.

8. Device according to claims 1 to 7, characterized g e k e n n z e i c h n e tu that the inner surface of the airbag (4) with a heat-absorbing Layer (23), for example in the form of a foil or a metal fabric, is provided.

9. Device according to claims 1 to 8, g e k e n n -z e i c h n e t by adding a chemical that produces a cold gas to the, in the combustion chamber (9) contained fuel of the generator.