DE2211355C3 - Aufprallschutzvorrichtung für die Insassen von Kraftfahrzeugen - Google Patents
Aufprallschutzvorrichtung für die Insassen von KraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Aufprallschutzvorrichtung für die Insassen eines Fahrzeuges, bestehend aus einem
Aufprallfühler, einem am einen Ende durch einen Ausströmhals verlängerten Druckgasbehälter, einem
über diesen Hals mit dem Inneren des Behälters in Verbindung stehenden Schutzsack, einer Membran im
Ausströmhals und einem vom Aufprallfühler gesteuerten System zur Zerstörung dieser Membran, das im
wesentlichen aus einem senkrecht auf die Membran gerichteten, in einer Rohrführung verschieblichen und
durch eine plötzlich freisetzbare Kraft antreibbaren Zerstörglied besteht, wobei dieses System durch ein
Signal des Aufprallfühlers auslösbar und der Schutzsack nach dem Zerstören der Membran durch ein Druckgas
aufblasbar ist.
Derartige Schutzvorrichtungen können im Kollisionsfall
die Insassen eines Fahrzeuges dadurch vor Verletzungen schützen, daß der Schutzsack, der rasch
aufgeblasen wird, sich zwischen die Insassen und den Fahrzeugaufbau legt Die für das Aufblasen des
Schutzsackes erforderliche Zeit liegt zwischen 20 und 30 Millisekunden, während der zeitliche Abstand zwischen
in dem Primäraufprall des Fahrzeuges und dem Beginn der
Relativbewegung des Insassen zum Fahrzeug zwischen 50 und 60 Millisekunden liegt
Es ist zu erwarten, daß aufgrund behördlicher Bestimmungen der Einbau derartiger Schutzvorrichtungen
Pflicht wird.
Bei einer bekannten Aufprallschutzvorrichtung der beschriebenen Gattung (US-PS 31 97 234) weist das
System zur Zerstörung der Membran einen explosionsbeaufschlagten Zerstörkörper auf und ist zusammen mit
der Membran im Bereich des Ausströmhalses angeordnet. Das erfordert einen verhältnismäßig komplizierten
Aufbau mit Leitungsdurchführungen in den Druckgasbehälter. Das gilt auch für eine andere Ausführungsform
(DE-AS 16 55 887), bei der die Membran durch den steigenden Innendruck bei der Zündung eines vergasbaren
Materials im Behälter zerstört wird.
Ferner gibt es Ausführungsformen (DE-AS
Ferner gibt es Ausführungsformen (DE-AS
19 56 505), bei denen der Druckbehälter mit einem im Druckbehälter angeordneten mechanischen Hebelsystern
geöffnet wird. Schließlich ist es auch bekannt, den Druckgasbehälter gesondert anzuordnen (DE-OS
20 59 808). Allen diesen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß sie eine verhältnismäßig aufwendige Konstruktion
aufweisen und daß die Gase, die nach dem
J5 Ansprechen der Aufprallschutzvorrichtung aus dem
Druckgasbehälter herausströmen, erheblichen Lärm erzeugen. Dabei können Schallpegel von über 150 db
erreicht werden, die den Fahrzeuginsassen körperliche Schäden zufügen und insbes. zu Verletzungen im
M) Innenohr führen können. Die psychologischen Auswirkungen
dieser Schall bzw. Druckwellen unter Berücksichtigung der Umstände, unter denen sie auftreten,
lassen sich ebensowenig abschätzen, wie mögliche Auswirkungen auf die Herzfunktionen.
Es ist zwar auch eine Aufprallschutzvorrichlung bekannt, deren normalerweise geschlossener Druckgasbehälter
über eine mit einem Schalldämpfer versehene Auslaßöffnung an den aufblasbaren Schulzsack angeschlossen
ist (US-PS 35 27 472). Diese Aufprallschulzvorrichtung weist jedoch einen gesondert angeordneten
Druckgasbehälter auf und ist deshalb verhältnismäßig raumaufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Aufprallschut/vorrichtung
der eingangs beschriebenen Galtung so zu verbessern, daß bei kompakter Bauweise eine weitgehende
Dämpfung der beim Ansprechen der Schutzvorrichtung auftretenden Geräusche erreicht wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Ausströmhals des Druckgasbehälters in Ausströmrich-
M tung hinter der Membran ein Schalldämpfer angeordnet
ist und das System zum Zerstören der Membran sich innerhalb des Druckgasbehälters befindet, wobei die
Rohrführung des Zerstörgliedes mit dem Boden des Druckgasbehälters verbunden ist.
br> Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigt
Fig. 1 in schematiseher Darstellung einen Axialschnitt
durch eine Aufprallschutzvorrichtunjf,
Fig.2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes
nach F ig. 1,
F i g. 3 eine weitere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 1.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, besteht die Aufprallschutzvorrichtung
aus einem Aufprallfühler A, einem Gaserzeuger B, einem Schutzsack Q der aufgeblasen
werden kann und einem Schalldämpfer D, der zwischen dem Schutzsack und dem Gaserzeuger liegt
Der Aufprallfühler A kann von beliebiger Ausführung sein und z. B. so arbeiten, daß er 25 bis 30 Millisekunden,
nachdem die kollidierenden Fahrzeuge miteinander in Berührung gekommen sind, ein elektrisches Signal
erzeugt.
Der Gaserzeuger B besteht in erster Linie aus einem Behälter 1, der ein inertes Druckgas oder ein flüssiges
inertes Gas enthält. Der Behälter 1 läuft in einen Ausströmhals 3 aus, der den Schalldämpfer D enthält. In
der Ruhestellung sind der Behälter t und der Schalldämpfer D durch eine gasdichte Membran 4
voneinander getrennt, die durchstochen werden kann. F i g. 1 zeigt, daß die Membran 4 die Form eines
Kugelabschnittes haben kann, die am besten dem Druck der Gasfüllung standhält. Zu gegebener Zeit wird die
Membran 4 mit Hilfe eines Systems durchstochen, das nachfolgend näher beschrieben wird. Das System, das zu
diesem Zweck verwendet wird, besteht hauptsächlich aus einer rohrförmigen Führung 5, deren Achse mit der
des Behälters 1 zusammenfällt und die an dem Behälterende angebracht ist, das dem Ausströmhals 3
gegenüberliegt. In dieser Führung 5 gleitet ein Kolben 6, der mit einer Kolbenstange als Zerstörglied 7 versehen
ist, deren freies Ende 8 in eine Spitze ausläuft, die bis J5
zum Mittelpunkt der Membran 4 reicht.
In entgegengesetzter Richtung ist der Kolben 6 mit einem Schaft 9 versehen, der in ein Federgehäuse 10
ragt und an dem sich eine stark vorgespannte Feder 11 abstützt. Der Kolben 6 kann sich normalerweise nicht
bewegen, weil ein Riegel 12 in eine Raste des Schaftes 9 eingreift. Bei einem Unfall wird dieser Riegel jedoch
beispielsweise mit Hilfe eines Elektromagneten 13 zurückgezogen, wobei der Elektromagnet von dem
Aufprallfühler A erregt wird. Im Ausströmhals 3 befinden sich ein Expansionsraum 14 und der Schalldämpfer.
Eine eintrittseitige Lochplatte 16 und eine ausiriltsseitige Lochplatte 17 schließen einen Zwischenraum
15 ein. Die Lochplatte 16 ist mit einer Reihe von öffnungen 18 nach Art von Venturidüsen versehen,
während die austrittsseitige Lochplatte 17 die Form eines Gitters, eines Siebes oder einer durchlöcherten
Platte hat.
Der Zwischenraum 15, der zwischen beiden Lochplatte 16,17 liegt, ist als Filter 19 mit vernetzten! Schaum,
zelligem Glas oder irgendwelchem, zweckentsprechenden Material gefüllt.
Der Schutzsack C, der mit Gas aufgeblasen werden soll, kann entweder direkt an den Ausgang des
Ausströmhalses 3 oder an einen den Ausströmhals 3 verlassenden Rohrstutzen oder an einen Sammelbehälter
angeschlossen sein.
Wie aus den F i g. 2 und 3 zu ersehen ist, können auch pyrotechnische Mittel verwendet werden, um den
Kolben 6 anzutreiben. F i g. 2 zeigt, daß eine Aussparung des Bodens 23 der rohrförmigen Führung 5 eine kleine
Pulverladung 24 mit Zündmitteln enthält und daß der Kolben 6 in Ruhestellung an dem Boden 23 anliegt. Der
Kolben 6 ist mit Klemmringen versehen und wird mit sehr engen Toleranzen in der rohrförmigen Führung 5
geführt. Nach Zündung der Pulverladung 24 können die Verbrennungsgase am Ende des Kolbenhubes über
Ausstoßöffnungen 25, die in der Wandung der Führung 5 vorgesehen sind, in den Innenraum des Behälters 1
sKömen und sich dort entspannen.
Bei der Ausführung nach F i g. 3 füllt die Pulverladung 24 einen Zwischenraum zwischen dem Boden 23 und
einem Hilfskolben 6', der bei Zündung der Pulverladung 24 beschleunigt wird und seinerseits bei seinem
Aufschlagen auf den Kolben 6 diesen beschleunigt und dadurch den Vorschub der Zerstörgliedes 7 gegen die
Membran 4 bewirkt. Auf diese Weise erfolgt die Zerstörung der Membran 4 und die Freigabe des
Druckgases.
Am Hubende der Kolben 6 und 6' strömen die durch die Verbrennung der Pulverladung 24 erzeugten Gase
durch die Ausstoßöffnungen 25 in den Behälter 1 und geben an die verflüssigten Gase oder Druckgase einen
Teil der Energie ab, die zu deren Verdampfung beziehungsweise zu deren Druckerhöhung notwendig
ist.
Sollte der Gaserzeuger oder der mit Gas aufzublasende Schutzsack solche Abmessungen haben, daß der
Druckpegel der Stoßwelle unter 12OdBA liegt, könnte die mit Venturidüsen versehene Lochplatte 16
entfallen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Aufprallschutzvorrichtung für die Insassen eines Fahrzeuges, bestehend aus einem Aufprallfühler,
einem am einen Ende durch einen Ausströmhals verlängerten Druckgasbehälter, einem über diesen
Hals mit dem Inneren des Behälters in Verbindung stehenden Schutzsack, einer Membran im Ausströmhals
und einem vom Aufprallfühler gesteuerten System zur Zerstörung dieser Membran, das im
wesentlichen aus einem senkrecht auf die Membran gerichteten, in einer Rohrführung verschieblichen
und durch eine plötzliche freisetzbare Kraft antreibbaren Zerstörglied besteht, wobei dieses
System durch ein Signal des Aufprallfühlers auslösbar und der Schutzsack nach dem Zei stören
de." Membran durch ein Druckgas aufblasbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Ausströmhals
(3) des Druckgasbehälters (1) in Ausströmrichlung
hinter der Membran (4) ein Schalldämpfer (D) angeordnet ist und das System zum
Zerstören der Membran (4) sich innerhalb des Druckgasbehälters (1) befindet, wobei die Rohrführung
(5) des Zerstörgliedes (7) mit dem Boden des Druckgasbehälters (1) verbunden ist.
2. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalldämpfer (D)
eintrittsseitig eine mit öffnungen (18) in der Art von Venturidüsei! versehene Lochplatte (16) und austrittsseitig
eine gitter- oder siebartige oder auch gelochte Platte (17) aufweist.
3. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden
Abschlußplatten (16 und 17) des Schalldämpfers (D) eine den Druckgasstrom verteilende gasdurchlässige
Füllung (19) angeordnet ist.
4. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung (19) aus
vernetztem Schaum oder Zellglas besteht.
5. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter
Weise in der Rohrführung (5) zwischen ihrem Boden (23) und einem am rückwärtigen Ende des als spitzer
Stempel (7, 8) ausgebildeten Zerstörgliedes angeformten, gasdicht in der Rohrführung eingesetzten
Kolben (6) ein Pulverlreibsatz (24) angeordnet ist.
6. Aufprallschutzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung der
Rohrführung (5) nahe ihrem der Membran (4) zugewandten Ende Auslaßöffnungen (25) vorgesehen
sind.
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