DE2118745B2

DE2118745B2 - Gasliefereinheit für ein aufblasbares Insassen-Aufprallschutzsystem in Fahrzeugen

Info

Publication number: DE2118745B2
Application number: DE2118745A
Authority: DE
Inventors: H Bendler; K-E Flach; H Gawlick; E Grosch
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1971-04-17
Filing date: 1971-04-17
Publication date: 1979-11-15
Also published as: US3797853A; GB1323273A; IT952267B; SE375945B; DE2118745A1; DE2118745C3; FR2136456A5

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine 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.

Für Kraftfahrzeuge und Flugzeuge kennt man bereits Aufprallschutzsysteme, bei denen bei Überschreiten tines bestimmten Verzögerungswertes ein elektrischer Schaltmechanismus einen Gasgenerator betätigt, wobei das Gas durch die Öffnung eines Ventils unter Druck aus einem Behälter 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 heiße Reaktionsgase. Eine derartige Gasliefereinheit ist in der US-PS 34 50 414 beschrieben worden.

Bei all diesen Vorgängen ist es von großer

ίο 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 herrscht, 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 der. 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, wenn es sich um kleine Innenräume handelt oder wenn das Sicherheitssystem in einem vorgegebenen Gerät, z. B. im Lenkrad eines Kraftfahrzeuges, untergebracht ./erden muß. Dabei kann es dann vorkommen, daß für Unterbringung des Gasgenerators,

jo des Diffusors und des Sackes der erforderliche Raum nicht zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Diffusor raumsparend anzzordnen.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Diffusor als eine mit ihrem Rand einen Druckgasbehälter übergreifende und auf liesem teleskopartig begrenzt verschieblich angeordnete mit Gasdurchtrittsöffnungen versehene Haube ausgebildet ist.

Durch die Kombination des Diffusors mit dem Druckgasbehälter wird ein geruvjer Raumbedarf erzielt. 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.

4Ί Dabei kann der Prallsack direkt mit dem beweglichen Diffusor verbunden sein, so daß sich der Prallsack und der Diffusor bei der Funktionsauslösung gemeinsam vorschieben, wobei durch die begrenzte Verschieblichkeit des Diffusors verhindert wird, daß dieser in den

w Fahrgastraum hineingcschleudcrt wird und dabei eventuell Insassen verletzt.

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

Das Verschieben des Diffusors kann nach einem Vorschlag der Erfindung dadurch erfolgen, daß einem vorzugsweise zentral angeordneten ungelochten 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.

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

Durch en'.sprechende Bemessung des Querschnittes der Sollbruchzone bzw. der Auslaßöffnung sowie des Kolbenquerschnittes in Abstimmung mit dem Gesamtquerschnitt der Gasdurchtrittsöffnungen der Haube hat man es weiterhin in der Hand, den Übertritt des Druckgases von der Druckgasquelle in den Diffusor und 1 > entsprechend auch den Austritt de* 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 darge- _>o stellt und wird anhand der Zeichnung nachfolgend erläutert. Es zeigt

Fig.! 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 1 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 Zündleitungen 13 zündbar ist. Das Ende des Kolbens ist mit dem als Sollbruchzone 5 ausgebildeten Bereich der Druckgasbeh.ilterwandung in Verbindung gehalten. Auf dem Behälter I ist diesen ii kappenartig übergreifend der mit den Gasdurchtrittsöffnungen 4 versehene Diffusor als Haube 3 angeordnet. Zwischen dem nach außen vorspringenden Flansch 6 der Haube 3 und dem nach innen vorspringenden Rand 7 eines Führungsteils la des Behälters 1 ist ein ;ius Gummi, Kunststoff od. dgl. hergestellter elastischer Ring 8 angeordnet, durch welchen die Haube 3 bis zum Intätigkeittreten der Einrichtung in der gezeigten Ruhelage gehalten ist und welcher nach Intätigkeittreten der Einrichtung die Verschiebung der Haube weich 4ί abbremst und nach dem Ausströmen des Gases die Haube gegebenenfalls wieder in ihre Ruhestellung zurückführt.

Nach Zündung der Pulvertreibladung 2 über die Zündleitungen 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 I 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 Gasdurchtrittsöffnungen 4 (Gesamiquerschnitt) hat man es in der H.-.nd, die Verschiebung

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diesen zusammen mit dem Druck der ausströmenden Gase zu bewirken.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform eier erfindup'isgemäßen 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, dali 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 Ausiaßöffnung ausströmenden Gase. Die Abbremsung der Verschiebung der Haube 3 erfolgt hier durch die zwischen dem nach innen vorspringenden Rand 6 der Hiuibe 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 unterschiedliche räumliche Gegebenheiten hinsichtlich Hone und Breite anpassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. 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 einem 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. Gasliefereinheit 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. Gasliefereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschieblichkeit des Koibci.s (9) und die der Haube (3) aufeinander abgestimmt sind, vorzugsweise so, daß der Kolben (9) während seiner Verschiebung die Haube (3) verschiebt und Kolben und Haube gleichzeitig ihre Endstellung ei reichen.
5. Gasliefereinheit nach eii.em 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.