DE2352358A1

DE2352358A1 - Auslassventil bei einer fahrzeugsicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE2352358A1
Application number: DE19732352358
Authority: DE
Inventors: Takashi Oka; Kazuma Sato
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-10-18
Filing date: 1973-10-18
Publication date: 1974-05-09
Also published as: JPS5139742B2; FR2203956B1; JPS4961837A; FR2203956A1; GB1405210A; US3884499A

Description

Patentanwälte

Dipl.-!-a. A. GrüriHsker 18. Oktober 1973

Dry- - H. K^:'.:.'!i-i-7

Dr.-hi·. VJ. Slootmair P 7099

8 München 22, MaxinvüansU. 43

Nissan Motor Co₀, Ltd«
No« 23 !Takara-maciii,
Kanagawa-ku, Yokohama City.

Auslaßventil bei einer Fahrzeug-Sicherheitsvorrichtung

Vorliegende Erfindung betrifft ein Auslaßventil bei einer Fahrzeug-Sicherheit svorrichtung mit einem aufblasbaren Sack, einem Kollisionssensor zur Erzeugung eines Kollisionssignals bei einem Fahrzeugzusammenstoß und mit einem Fluiderzeuger zur Abgabe von Druckfluid in den Sack bei Empfang des Kollisionssignals, wobei in dem Sack ein Loch zur Aufnahme des Auslaßventils vorgesehen ist.

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Bei einer Fahrzeug-Sicherheitsvorrichtung: der genannten Art fängt der bei Empfang des Kollisionssignals aus dem beispielsweise einen .Trägheitsschalter aufweisenden Kolli si pns sensor aufgeblasene Sack die Vorwärtsbewegung eines Fahrzeuginsassen auf, um zu verhindern, daß der Fahrzeuginsasse mit harten Fahrzeugteilen, wie z,B. mit dem Instrumentenbrett und / oder der Windschutzscheibe in Berührung kommt.

Bei einer derartigen Sicherheitsvorrichtung steigt der Fluiddruck in dem Sack extrem an, wenn der Fahrzeuginsasse in den Sack eintaucht» Nachdem die Vorwärtsbewegung des Fahrzeuginsassen gebremst worden ist, x»rärde der hohe Druck in dem Sack den Fahrzeuginsassen mit großer Wucht in die entgegengesetzte Sichtung werfen. Eine solche Zurückwerfbewegung kann zu ebenso ernsten Verletzungen führen wie ein Auftreffen auf dem Armaturenbrett usw.

Zur Vermeidung der Rückwerfbewegung und zur Absorbierung der Aufprallenergie ist es bekannt, am Sack eine Auslaßeinrichtung für Druckfluid in Form eines Lochs vorzusehen. Durch ein ständig offenes Loch wird allerdings Fluid bereits ab Beginn des Aufblasvorganges abgegeben, bis der Sack vollständig entleert ist. Eine derartige Auslaßeinrichtung ist also unzweckmäßig insofern, als sie zu viel Fluid herausläßt, um den Sack vollständig aufblasen zu können.

Eine verbesserte Auslaßeinrichtung ist ein in der Sackoberfläche angeordnetes Druckentlastungsventil, das bei Überschreiten eines vorbestimmten Fluiddrucks innerhalb des Sacks öffnet. Beispiele solcher Druckentlastungsventile sind ein abreißbarer Flecken oder eine Schwachstelle im Sackmaterial. Die Festigkeit des Fleckens oder der Schwachstelle sind gewöhnlich so festgelegt, daß sie aufgrund des Druckanstieges beim Auftreffen des Fahrzeuginsassen auf dem aufgeblasenen Sack ab- bzw. aufreißen.

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Indessen kann es vorkommen, daß eine derartige Auslaßeinrichtung bereits bei dem relativ hohen. Druck zu Beginn des Aufblasvorganges öffnet=, so daß dann die Wirkungsweise der eines ständig geöffneten Lochs entspricht^ Der aufblasbare Sack wird gewöhnlich zusammengefaltet hinter einer Deckplatte oder -scheibe aufbewahrt, die vor Beginn des Aufblasens des Sacks selbst zunächst zerbrochen oder zerstört werden muß· Unmittelbar nach dem Auslösen des Fluiderzeugers steigt deshalb der Fluiddruck in dem Sack momentan so stark an₉ daß eine genügende Kraft erzeugt wird, um die Deckplatte zu zerbersten. Demgemäß sind der Flecken oder die Schwachstelle sehr anfällig, im Augenblick des Zerberstens der Deckplatte vorzeitig ab- bzw. aufzureißen.

Eine weitere vorgeschlagene Auslaßeinrichtung ist ein Druckentlastungsventil j das auf eine vorbestimmte Temperaturhöhe im Sackinnern anspricht. Ein solches wärmeempfindliches Ventil kann anders als die beschriebenen druckabhängigen Ventile so ausgelegt werden, daß beim Zerbersten der Deckplatte oder zu Beginn des Aufblasvorganges kein vorzeitiges Öffnen vorkommt. Aufgrund seiner Marmeempfindlichkeit wird seine Wirkungsweise jedoch von der Umgebungstemperatur und anderen Umgebungsfaktoren beeinflußt, so daß ein zuverlässiges Öffnen im kritischen Augenblick schwierig ist.

Zur Vermeidung der genannten Nachteile ist ein Auslaßventil bei einer Fahrzeug-Sicherheitsvorrichtung der genannten Bauart erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine das Loch im aufblasbaren Sack abdichtende Zerbrechplatte, die kräftig genug ist, um dem Druckfluid aus dem Fluiderzeuger zu wi/der stehen, und durch einen Plattenbrecher mit einem neben der Zerbrechplatte angeordneten Gehäuse und einem in dem Gehäuse untergebrachten Sprengsatz sowie Geschoßkörper, wobei der Sprengsatz durch das Kollisionssignal zündbar ist und der Sprengsatz und der Geschoßkörper im wesentlichen tangential zur Zerbrechplatte ausgerichtet sind, so daß nach Zündung des Sprengsatzes dieser den Geschoßkörper

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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen» Darin zeigen

S¹Xg. 1 eine schematisehe perspektivische Gesamtansicht einer Sicherheitsvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Auslaßventil ;

Fig. 2 einen Seilschnitt durch die Sicherheitsvorrichtung von I¹Xg. 1 zur Verdeutlichung des Auslaßventils; und

S¹Ig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt des Auslaßventils von . 1 und 2.

In den Zeichnungen sind übereinstimmende Teile mit den/selben Bezugszeichen versehen. Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Sicherheitsvorrichtung 10 ein aufblasbares Behältnis oder einen aufblasbaren Sack 12, der im aufgeblasenen Zustand gezeigt ist. Ein Abschnitt dieses Sacks ist mittels einer Montageplatte 14 an ein geeigne tes Teil 13 des Fahrzeugkörpers befestigt. Diese Befestigung erfolgt in der Praxis dadurch, daß der Sack 12 mittels einiger nichtbezeichneter Bolzen zwischen das Teil 13 des Fahrzeugkörpers und die Platte 14 eingeklemmt wird. Wie gezeigt, weisen das Teil 13 und der Sack 12 Durchgangslöcher (ohne Bezugszeichen) auf. Auf der Montageplatte 14 sitzt zumindest ein Fluiderzeuger 16 (zwei sind dargestellt) bekannter Art, der sich vorzugsweise in das Sackinnere erstreckt. Der Fluiderzeuger 16 steht mit einem (nicht gezeigtem) Kollisionssensor in Wirkverbindung, um in Abhängigkeit eines Kollisionssignals vom Sensor Druckfluid zum Aufblasen des Sacks 12 abzugeben.

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Gemäß 5¹Ig. 1 und 2 weist die Montageplatte 14 einen Flanschabschnitt 17 auf. In dem Flanschabschnitt 1? ist ein vorzugsweise kreisförmiges Loch 18 ausgebildet, durch welches das Sackinnere nach außen kommuniziert» An der Innenseite des Flanschabschnitts 1? ist gemäß FIg. 2 und 3 eine Zerbrechplatte 20 (brittle plate) angeordnet, deren Aüßenrand mittels eines Klebers 22 fluiddicht an dem Flanschabschnitt 17 befestigt ist, um das Loch 18 abzudichten. Die Platte 20 kann bei Einwirken einer genügenden Stoßkraft zerspringen, sie ist jedoch kräftig genug, um dem Fluiddruck aus dem Erzeuger 16 zu wilderst eh en. Als Material für die Zerbrechplatte 20 kommt insbesondere Hartglas (tempered glass) in Frage, wobei auch andere Materialien mit gleichen Eigenschaften Verwendung finden können. Gegen den äußeren Rand der Platte 20 liegt weiterhin eine ringförmige Stützplatte · 24- an, die an ihrer Außenkante nahe dem Abschnitt 17 an die Platte 14 befestigt ist. Der Innendurchmesser (ohne Bezeichnung) der ringförmigen Stützplatte 24 ist etwas geringer als der des Lochs 18. ■

An den inneren Rand der Stützplatte 24 ist ein Plattenbrecher 30 montiert. Wie am"deutlichsten Fig. 3 zeigt, umfaßt der Plattenbrecher 30 ein Gehäuse 32, dessen Oberteil durch eine Kappe 34 abgeschlossen, und dessen Boden offen ist. Ein Sprengsatz und ein Geschoßkörper 38 sind gemäß der Darstellung im Oberbzw. Bodenteil des Gehäuses 32 untergebracht. Der Sprengsatz setzt sich aus einem Initialzünder 42, einer Lunte 44 und aus einer Treibladung 46 zusammen· Der Initialzünder 42 ist elektrisch mit dem Kollisionssensor verbunden und spricht bei Empfang eines Kollisionssignals an. Die Lunte 44 ist durch den Initialzünder 42 zündbar und brennt für eine vorbestimmte Zeitspanne, wonach sie die Treibladung 46 zündet. Die Treibladung 46 treibt nach Zündung den Geschoßkörper 38 im wesentlichen tangential gegen die Zerbrechplatte, 20. Eine scharfe Spitze 40 des Geschoßkorpers 38 zerbricht die Platte 20, so daß Fluid aus dem Sack 12 nach außen durch die Löcher in dem Sack und in dem

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Teil 13 sowie durch das Loch 18 abströmen kann. Wie dargestellt, ist die Bewegung des GescJioßkörpers durch eine Schulter (ohne Bezugszeichen) am Boden des Gehäuses 32 begrenzt. Obwohl nicht dargestellt, kann hinter dem Loch 18 ein Schirm oder Gitter vorgesehen sein, damit die Glassplitter der Platte 20 nicht aus der Sicherheitsvorrichtung herausgeblasen werden.

Beim Betrieb der beschriebenen Sicherheitsvorrichtung gibt der Fluiderzeuger 16 in Abhängigkeit eines einen Zusammenstoß des Fahrzeugs andeutenden Kollisionssignals von dem Sensor Druckfluid in den Sack 12 ab, um diesen aufzublasen. Der Druck in

2 dem Sack 12 kann dabei einen Wert zwischen 1₁0 bis 1,5 kg/cm erreichen, insbesondere wenn eine (nicht gezeigte) Deckplatte zu zerbrechen ist, wobei die Zerbrechplatte 20 aus Hartglas diesem hohen Druck widerstehen kann. Vorzugsweise ist der Fluid— erzeuger 16 so ausgelegt, daß das Aufblasen des Sacks 12 innerhalb einer Zeitspanne von etwa 20 bis 40 Millisekunden beendet ist, welche Zeitspanne im wesentlichen dem experimentell bestimmten Zeitunterschied zwischen dem Beginn des Zusammenstoßes und dem Auf treffen des Fahrers auf dem Sack 12 entspricht.

Gleichzeitig mit der Betätigung des Erzeugers 16 durch das Kollisionssignal vom Sensor wurde auch der Initial zünder 4-2 des Plattenbrechers 30 gezündet. Der Initialzünder setzt die benachbarte Lunte 44 in Brand und deren Brenndauer entspricht im wesentlichen der zuvor erwähnten Zeitspanne von etwa 20 bis 40 Millisekunden zum Aufblasen des Sacks 12. Nach Ablauf dieser Zeitspanne zündet die Lunte 44 die Treibladung 46, die in dem Gehäuseraum oberhalb dem Geschoßkörper 38 Heißgas unter'hohem Druck entwickelt. Dieser Druck treibt den Geschoßkörper 38 aus dem Gehäuse 32 heraus, so daß dessen Spitze 40 gegen die Platte 20 aufschlägt und diese zerbricht. Fluid kann damit im wesentlichen ab dem Augenblick durch das Loch 18 aus dem Sack 12 austreten, wenn der Fahrer auf dem aufgeblasenen Sack 12 auftrifft,

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so daß die Aufprallenergie_? die den Fahrer zurückwerfen würde, wirksam absorbiert wird_o

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist der Plattenbrecher neben der inneren Oberfläche des Sacks 12 angeordnet. Es versteht sichj daß er auch neben der äußeren Sackoberfläche an einem anderen Ort vorgesehen werden könnte_s Zum Inbetriebsetzen des Fluiderzeugers und des Sprengsatzes wurde ein gemeinsamer Kollisionssensor verx\rendet_o Es ist jedoch durchaus möglich, hierzu zwei getrennte Sensoren einzusetzen.

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Claims

Patentansprüche

1,Auslaßventil bei einer Eahrzeug-Sicherheitsvorrichtung —'mit einem aufblasbaren Sack, einem Kollisionssensor zur Erzeugung eines Kollisionssignals bei einem Fahrzeugzusammenstoß und mit einem Fluiderzeuger zur Abgabe von Druckfluid in den Sack bei Empfang des Kollisionssignals, wobei in dem Sack ein Loch zur Aufnahme des Auslaßventils vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine das Loch (18) abdichtende Zerbrechplatte (20), die kräftig genug ist, um dem Druckfluid aus dem ZLuiderzeuger (16) zu widerstehen, und durch einen Plattenbrecher (50) mit einem neben der Zerbrechplatte angeordneten Gehäuse (32) und einem in dem Gehäuse untergebrachten Sprengsatz (36) sowie Geschoßkörper (38), wobei der Sprengsatz durch das Kollisionssignal zündbar ist und der Sprengsatz und der Geschoßkörper im wesentlichen tangential zur Zerbrechplatte ausgerichtet sind, so daß nach Zündung des Sprengsatzes dieser den Geschoßkörper gegen die Zerbrechplatte treibt, um jene zu zerbrechen und dem Druckfluid durch das Loch (18) ein Ausströmen aus dem Sack (12) zu ermöglichen.
2. Auslaßventil, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengsatz (36) einen auf das "Kollisionssignal ansprechenden Initialzünder (42), eine durch den Initialzünäer in Brand setzbare und eine vorbestimmte Zeitdauer brennende Lunte (44) sowie eine von der Lunte nach der vorbestimmten Zeitdauer zündbare Treibladung (46) zum Treiben des Geschoßkörpers (38) gegen die Zerbrechplatte (20) umfaßt.
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5. Auslaßventil nach Anspruch 2_S dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer im wesentlichen gleich der Zeitdauer zwischen dem Auftreten des Kollisionssignals und dem Auftreffen des lahrzeuginsassen auf dem Sack (12) ist_e

4-,Auslaßventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch g ekennzei'chnet," daß die Zerbrechplatte aus Hartglas (tempered glass) besteht«

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