DE2500003A1

DE2500003A1 - Stroemungsmittelversorgung fuer ein rueckhaltesystem fuer fahrzeuginsassen

Info

Publication number: DE2500003A1
Application number: DE19752500003
Authority: DE
Inventors: Michael R Nitz
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1974-01-02
Filing date: 1975-01-02
Publication date: 1975-07-10
Also published as: JPS50106353A; FR2256056A1

Description

Eaton Corporation
100 Erieview Plaza
Cleveland, Ohio 44114 U.S.A.

Strömungsmittelversoirgung für ein Rückhaltesystem für Fahrzeucj-

insassen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Strömungsmittelversorgungsvorrichtung, welche ein zusammengepresstes gasförmiges Strömungsmittel enthält, wobei insbesondere gemäß der Erfindung vorgesehen ist, daß die Strömungsmittelversorgungsvorrichtung mit Heizmitteln ausgestattet ist, um eine schnelle Erwärmung des zusammengepressten Gases bei dessen Austreten aus einem Vorratsbehälter zu bewirken, so daß der Gasausstoß wesentlich erhöht wird. Die erfindungsgemäße Strömungsmittelversorgungsvorrichtung ist besonders zweckmäßig für eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung, welche eine aufblasbare Umhüllung aufweist, die während eines Zusammenstoßes zum Schütze eines Fahrzeuginsassen aufgeblasen wird.

Es sind bereits zahlreiche Fahrzeugsicherheitssysteme bekannt, die eine sackartige Umhüllung aufweisen; die Umhüllung kann aus ihrem zusammengelegten Zustand in einen aufgeblasenen Betriebszustand gebracht werden, um den Schutz eines Fahrzeuginsassen bei einem Zusammenstoß zu bewirken. Die meisten dieser bekannten Sicherheits-

509828/0267

systeme weisen eine Strömungsmittelversorgungsvorrichtung auf, die außerhalb der Umhüllung angeordnet ist und einen Vorratsbehälter aufweist, welcher ein zusammengedrücktes Gas enthält, das an die Umhüllung dann geliefert wird, wenn ein Zusammenstoß festgestellt oder abgefühlt wird. Zu diesem Zweck seilen die bekannten Systeme oftmals ein durch Explosion betätigtes Ventil vor, um den Strom des zusammengedrückten Gases vom Vorratsbehälter in die Umhüllung bei Feststellung eines Zusammenstoßes zu steuern. Obwohl diese bekannten Systeme zufriedenstellend arbeiten, sind sie doch zumeist in ihrem Aufbau kompliziert und benötigen viel Platz, so daß ihre Anwendung in einem Fahrzeug äußerst schwierig und in vielen Fällen nicht zufriedenstellend ist, und zwar wegen des nur äußerst beschränkt verfügbaren Raumes. Das Problem der Anpassung dieser bekannten Systeme für den Fahrer eines Fahrzeuges ist besonders kompliziert, da die Vorrichtung zusammen mit der Steuerradanordnung vorgesehen sein muß, so daß für das Anbringen der Vorrichtung nur sehr wenig Platz zur Verfügung steht.

Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt eine Strömungsmittelversorgungsvorrichtung zu schaffen, die insbesondere zur Verwendung in einem Fahrzeugsicherheitssystem der obenbeschriebenen Art verwendbar ist und die obenerwähnten Probleme löst und insbesondere die im Folgenden angegebenen Ziele und Vorteile aufweist.

Die Erfindung bezweckt eine Strömungsmittelversorgungsvorrichtung vorzusehen, die einen Vorratsbehälter zur Speicherung eines zusammengepressten gasförmigen Strömungsmittels, wie beispielsweise von Luft, aufweist, wobei die Strömungsmittelversorgungsvorrichtung insbesondere zur Verwendung im Zusammenhang mit einer aufblasbaren sackartigen Umhüllung geeignet ist, die in einem Fahrzeug untergebracht ist, um einen Fahrzeuginsassen zu schützen. Ferner soll die erfindungsgemäße Strömungsini ttelversorgungsvorrichtung derart ausgebildet sein, daß die Vorratsbehältergröße und die Menge des darin gespeicherten zusammengepreßten Gases beträchtlich minimiert ist, wodurch

509828/0267

die sich ergebende Strömungsmittelversorgungsvorrichtung eine minimale Größe und minimales Gewicht besitzt, so daß der Einbau in ein Fahrzeug erleichtert wird.

Kurz gesagt sieht die Erfindung zur Erreichung dieser Ziele vor, daß dem Vorratsbehälter Heizmittel zugeordnet sind, um das zusammengedrückte Gas dann schnei] zu erwärmen, wenn es aus dem Vorratsbehälter austritt, so daß die Gasabgabe hinsichtlich Volumen und/oder Druck wesentlich erhöht wird, wodurch sich ein wirkungsvolles und schnelles Aufblasen der Umhüllung ergibt, während doch eine minimale Gasmenge verwendet wird.

Während sich weitere bevorzugte Ausgestaltungen insbesondere auch aus den Ansprüchen ergeben, sei an dieser Stelle noch auf einige der erfindungsgemäßen Maßnahmen eingegangen. Bei der erfindungsgemäßen Strömungsmittelversorgungseinrichtung v/eisen die Heizmittel einen brennbaren, festen Brennstoff auf, der außerhalb der Gasspeicherkammer angeordnet und dem Abgabedurchlaß der Kammer zugeordnet ist, um das austretende Gas schnell zu erwärmen. Ferner sieht die Erfindung vor, daß der Brennstoff eine dem Abgabeventil zugeordnete Explosionsladung umgibt, um die Zündung des Brennstoffes gleichzeitig mit der öffnung des Vorratsbehälters zu bewirken, so daß eine schnelle Erwärmung des Gases unmittelbar nach dem Austreten aus dem Vorratsbehälter möglich ist. Die Erfindung sieht ferner eine dem Vorratsbehälter zugeordnete und außerhalb von diesem angeordnete Diffusionsvorrichtung vor, um die Gasabgabe zu steuern, wobei die Diffusionsvorrichtung zusammen mit dem Vorratsbehälter und dem Ventil ein Abteil bildet, welches außerhalb der Gasspeicherkammer angeordnet ist und einen Gasabgabedurchlass bildet und darin den Brennstoff enthält, der zur Erwärmung, des Abgabegases verwendet wird.

Die erfindungsgemäße Strömungsmlttelspeichervorrichtung kann wesentlich kleiner ausgebildet werden, als die üblichen kalten Strömungsmittelspeicherbehälter. Auf diese Weise ist ein ein-

509828/0267

-M-

facherer und bauklcinerer Einbau in ein Steuerrad möglich, so daß eine Umhüllung aufgeblasen werden kann, die zum Schütze des Fahrers eines Fahrzeugs benutzt wird. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die erf .indungsgemäße Strömungsmittelversorgungsvorrichtung wirtschaftlich und effizient hergestellt werden kann, was einen zuverlässigen Betrieb und ein zuverlässiges Aufblasen dor Umhüllung bedeutet.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt: Figur 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsicherheitssystems mit einem aufblasbaren Sack;

Figur 2 einen Querschnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Strömungsmittelversorgungsvorri chtung;

Figur 3 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie I1I-III der Figur 2;

Figur 4 eine Teilansicht, teilweise im Querschnitt, wobei die erf.indungsgemäße Strömungsmittelversorgungεvorrichtung in eine Steuerradanordnung eingebaut ist.

Im Folgenden wird aus Gründen der Bequemlichkeit eine bestimmte Terminologie verwendet, die jedoch nicht einschränkend zu verstehen ist. Beispielsweise beziehen sich die Ausdrücke "aufwärts", "abwärts", "nach rechts" und "nach links" auf die in der Zeichnung dargestellten Richtungen. Der Ausdruck "vorwärts" bezieht sich auf die normale Strömungsrichtung des Gases, wenn es aus dem Vorratsbehälter austritt. Die Worte "nach innen" und "nach außen" beziehen sich auf die Richtungen zum geometrischen Mittelpunkt der Vorrichtung hin bzw. von diesem weg. Die genannte Terminologie schließt die oben speziell erwähnten Worte sowie Ableitungen von diesen Worten und Worte ähnlicher Bedeutung ein.

509828/0267

Bevor nun die Beschreibung im Einzelnen begonnen wird, sei im Folgenden zunächst kurz die Erfindung zusammengefaßt. Die erf.i ndungsgemäßen Ziele und Zwecke werden dadurch erreicht, daß eine Strömungfimittclversurgungsvorrichtung vorgesehen ist, welche einen Vorratsbehälter auf v/eist, der zum Speichern eines zusammengepressten Strömungsm.ittels, beispielsweise von Luft, eine Kammer definiert. Der Vorratsbehälter besitzt eine durch Explosion betätigbare Ventilanordnung, um so den Austritt des Strömungsmittels aus dem Vorratsbehälter zu gestatten, /außerhalb des Vorratsbehälters ist eine Diffusionsvorrichtung angeordnet, um das abgegebene Strömungismittel zu steuern; die Diffusionsvorrichtung arbeitet mit dem Vorratsbehälter und der Ventilanordnung zusammen, um eine Abgabekammer oder einen Durchlaß zu bilden, der außerhalb der Speicherkammer angeordnet ist und durch den das austretende Gas fließen muß. Innerhalb der Abgabekammer sieht die Erfindung eine Heizvorrichtung vor, die beim öffnen der Ventilanordnung aktiviert wird, um die austretenden Gase schnell zu erhitzen, wobei die Temperatur des Gases stark angehoben wird, um so die an eine geeignete Aufblasvorrichtung gelieferte Gasausgangsgröße zu erhöhen, beispielsweise durch Erhöhung des Volumens und/oder des Druckes des an die Aufblasvorrichtung gelieferten Gases. Die Heizvorrichtung weist ferner einen festen Brennstoff auf, der durch die der Ventilanordnung zugeordneten Explosionsladung gezündet wird, wobei der Brennstoff schnell verbrennt und die Temperatur des austretenden Gases erhöht. Ferner ist auch der Diffusionsvorrichtung stromabwärts gegenüber dem Brennstoff eine Filteranordnung zugeordnet, um zu verhindern, daß Brennstoffteilchen nach außen durch die Diffusionsvorrichtung strömen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Vorratsbehälter einen zylindrischen Aufbau auf und bildet darinnen eine Speicherkaitimer mit im wesentlichen ringförmiger Gestalt. Die Explosionsventilanordnung und der feste Brennstoff sind koaxial gegenüber dem Vorratsbehälter ange-

509828/0267

ordnet und sind in den Vorratsbehälter eingesenkt, so daß sie von der Speicherkammer umgeben werden, wodurch sich eine gleichförmige Erwärmung des abgegebenen Gases ergibt, und zwar zugleich mit einer äußerst baukleinen Konstruktion.

In Fig. 1 ist ein Sicherheitssystem 10 dargestellt, das eine aufblasbare Vorrichtung 11 verwendet, die betriebsmäßig über eins Leitimg oder einen Durchlaß 13 mit einer Strömungsmittelversorgungsvorrichtung 12 verbunden ist. Das System 10 kann ciuch einen Fühler 14 aufweisen, um die automatische Betätigung der Strömungsmittelversorgung 12 dann zu bewirken, wenn gewisse vorgewählte Bedingungen auftreten. Wenn das Sicherheitssystem 10 beispielsweise ein System derjenigen Art ist, wie es in einem Fahrzeug verwendet wird, dann bildet die aufblasbare Vorrichtung 11 eine sackartige oder taschenartige Umschließung oder Umhüllung, die aus einer im wesentlichen zusammengelegten Speicherposition in eine aufgeblasene Betriebsstellung bewegbar ist; der Fühler 14 v/eist dabei einen durch Trägheit betätigten Schalter auf, der dann betätigt wird,wenn die Fahrzeugverzögerungskräfte einen vorgewählten Wert übersteigen; der Fühler oder Schalter 14 betätigt die Strömungsmittelversorgung 12, so daß das Strömungsmittel in die aufblasbare Umhüllung oder den Sack strömt, um so den Fahrzeuginsassen während eines Zusammenstoßes zu schützen. Systeme dieser allgemeinen Art sind bekannt, wobei ein derartiges System im US-Patent 3506281 beschrieben ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich speziell auf Verbesserungen an der Strömungsmittelversorgungsvorrichtung 12.

Die erfindungsgemäße Strömungsmittelversorgungsvorrichtung 12 weist gemäß ihrer Darstellung in den Figuren 2 und 3 einen Vorratsbehälter 16 auf, der durch ein Paar von Endwänden 17 und 18 gebildet ist, die fest miteinander durch eine im wesentlichen zylindrische Seitenwand 19 verbunden sind. Diese Wände bilden in ihrem Inneren eine Strömungsmittelspeicherkammer 21.

Der Vorratsbehälter 16 weist ebenfalls eine innere Zylinder-

509828/0267

wand 22 auf, die sich im dargestellten Ausführungsbeispiel fest zwischen den Wänden 17 und 18 erstreckt und die Speicherkairaner 21 in eine primäre oder äußere Unterkammer 23 von ringförmiger Gestalt und eine sekundäre oder innere Unterkammer 24 von im wesentlichen zylindrischer Gestalt unterteilt. Die primäre und sekundäre ünterkammer 23 bzw. sind in offener Verbindung zueinander angeordnet, und zwar mittels einer Vielzahl von Strömungsöffnungen oder Kanälen 26, die sich durch die innere Zylinderwand 22 erstrecken, wobei die Vielzahl der Kanäle 26 im wesentlichen mit gleichem Abstand umfangsmäßig um die Wand 22 herum angeordnet sind.

Das Ende der sekundären Unterkammer 24 in der Endwand 17 ist durch eine geeignete Abschlußvorrichtung abgeschlossen und abgedichtet und weist im dargestellten Ausführungsbeispiel einen mit Gewinde versehenen Stopfen 27 auf, der durch Schraubeingriff innerhalb des offenen oberen Endes der inneren Zylinderwand 22 angeordnet ist. Gemäß der Erfindung v/eist der Stopfen 27 eine Ventilanordnung 28 der Explosionsbauart auf, um die Freigabe des in der Kammer 21 gespeicherten zusammengepressten gasförmigen Strömungsmittels zu gestatten. Zu diesem Zweck weist der Stopfen 27 eine sich axial hindurch erstreckende öffnung 29 auf, die mit der sekundären Unterkammer 24 in Verbindung stehen kann und im wesentlichen koaxial mit der sich in Längsrichtung erstreckenden Achse des Vorratsbehälters ausgerichtet ist. Das untere Ende der öffnung 29 ist mittels einer dünnen, zerbrechbaren Ventilscheibe 31 abdichtend verschlossen, wobei sich diese Scheibe über die öffnung erstreckt und fest - in diesem Falle einstöckig - mit dem Stopfen 27 verbunden ist. Die Ventilanordnung 28 weist gemäß der Erfindung eine Betätigungsvorrichtung 32 innerhalb der öffnung 29 direkt benachbart zur Außenseite der Ventilscheibe 31 auf, um das Zerbrechen oder den Bruch der Ventilscheibe zu gestatten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Betätigungsvorrichtung 32 eine explosive Ladung oder Zünder auf, die mit geeigneten elektrischen Leitern 33 ver-

509828/0267

bunden ist. Die Leiter 33 sind ihrerseits mit der Fühlvorrichtung 14 verbunden, wobei die Füh!vorrichtung einen üblichen Trägheitsschalter von der im US-Patent 35527 68 beschriebenen Art aufweisen kann; der Trägheitsschalter steuert den Fluß elektrischer Energie von einer Leistungsquellc (wie beispielsweise der Fahrzeugbatterie) zur Explosionsladung.

Der Vorratsbehälter 16 besitzt ferner eine Füllventi.lanordnung 34, die im dargestellten Ausführungsbeispiel mit der Endwand 18 verbunden ist. Die Ventilanordnung 34 dient lediglich dazu, die anfängliche Auffüllung der Speicherkammer 21 mit einem unter Druck stehenden gasförmigen Strömungsmittel zu gestatten. Während der übrigen Zeit verbleibt dieses Ventil in einer Schließstellung.

Die vom Vorratsbehälter 16 kommende Strömungsmittelströmung wird durch eine Diffusionsvorrichtung 36 gesteuert, die fest am Vorratsbehälter befestigt und benachbart zu dessen Abgabeende eingeordnet ist. Die Diffusionsvorrichtung 36 weist eine mit geringem Abstand gegenüber der Endwand 17 des Vorratsbehälter^ angeordnete Endwand 37 auf, die fest - im vorliegenden Fall einstöckig - an einer äußeren zylindrischen Seitenwand 38 befestigt ist, weichletztere im wesentlichen in Anschlageingriff mit der Endwand 17 steht. Die Diffusionsvorrichtung 36 weist ebenfalfs eine innere zylindrische Seitenwand 39 auf, die an der Endwand 37 befestigt und im wesentlichen konzentrisch innerhalb der äußeren zylindrischen Seitenwand 38 angeordnet ist. Das innere Ende der Wand 39 ist benachbart zu seinem freien Ende mit einem Gewinde versehen, um auf diese Weise mit einer in der Endwand 1? ausgebildeten mit Gewinde versehenen Bohrung 41 in Schraubeingriff bringbar zu sein, um so die Diffusionsvorrichtung 36 fest mit dem Vorratsbehälter 16 zu verbinden.

Die Diffusionsvorrichtung 36 bildet gemäß der Erfindung zusammen mit dem Stopfen 27 und der Ventilanordnung 28 eine

509828/0267

Strömungs s te vier kanuner 42, und zwar innerhalb der inneren zylindrischen Seitenwand 39. Die Kammer 42 ist zwar innerhalb der Mittelzone des Vorratsbehälters 16 angeordnet, liegt aber außerhalb der Speicherkammer 21, von welcher die Kammer durch die Ventilscheibe 31 getrennt ist. Die Steueroder Kontrollkammer 42 steht über Durchlässe 44 mit einer weiteren ringartigen Kammer 43 in Verbindung, die zwischen den Seitenwänden 38 und 39 ausgebildet ist. Die Kammer 43 ihrerseits steht wiederum durch eine Vielzahl von Strömungsöffnungen oder Durchlässen 46 in der Außenwand 38 mit der Umgebung (welche den Strömungskanal 13 gemäß Figur 1 bildet) in Verbindung. Innerhalb der Kammer 43 befindet sich ein ringartiger Filter 47, der eine ausreichende Porosität aufweist, damit das Gas frei durchströmen kann, wobei er gleichzeitig aus einem verhältnismäßig unbrennbaren Material aufgebaut ist. Der Zweck des Filters 47 wird im Folgenden erläutert.

Der Stromungssteuerkanuner 42 ist eine Heizvorrichtung 49 zugeordnet, um die Erwärmung der Gase bei ihrem Austreten aus dem Vorratsbehälter zu gestatten. Die Heizvorrichtung 49 weist einen festen Brennstoffvorrat auf, der bei der Gasabgabe gezündet v/erden kann, um die Erwärmung des Gases zu gestatten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist der feste Brennstoff einen im wesentlichen zylindrischen hülsenartigen Materialkern, wie beispielsweise Magnesium oder dergleichen, auf und ist innerhalb der öffnung 29 die Explosionsladung 32 umgebend angeordnet. Das feste Brennstoffmaterial 49 ist von einer solchen Art, daß es ohne weiteres durch den bei der Detonation der Explosionsladung 32 erzeugten Zündblitz gezündet wird.

Die erfindungsgemäße Strömungsmittelversorgungsvorrichtung ist besonders für die Verwendung in einer Sicherheitsvorrichtung geeignet, die am Steuerrad eines Fahrzeugs vorgesehen ist, um die Fahrzeugfahrer zu schützen. In Figur 4 ist schematisch eine Steurradanordnung 51 dargestellt, der ein Sicherheitssystem zugeordnet ist, welches die verbesserte Strömungsmittelversorgungsvorrichtung 12 aufweist.

509828/0267

Die Steuerradanordnung 51 ist von üblicher Bauart und weist ein drehbares Steuerrad 52 mit einer im wesentlichen ringförmigen daran befestigten Nabe 53 auf, die drehbar am äußeren Ende einer stationären Steuersäule 54 gehaltert ist. Die Steuersäule 54 haltert in ihrem Inneren drehbar eine Steuerwelle 56, die mit dem Steuerrad 52 verbunden ist und durch dieses verdreht werden kann. Die drehbare Steuernabe 53 weist darin ausgebildet ein im wesentlichen zylindrisches Abteil 57 auf und der der Ströinungsmittelversorgungsvorrichtung 12 zugeordnete Vorratsbehälter 16 ist innerhalb des Abteils 57 fest angeordnet. Der Vorratsbehälter 16 ist derart angeordnet, daß bei Betätigung der Explosionsventilanordnung das im Vorratsbehälter gespeicherte Strömungsmittel nach Außen durch die Diffusionsvorrichtung 36 fließt, um sich auszudehnen und die sackartige Umhüllung oder das Kissen 11 aufzublasen, welch Letzteres an der Steuerradanordnung befestigt ist. Die zum Vorratsbehälter 16 gehörenden elektrischen Leiter 33 sind elektrisch mit geeigneten sich durch die stationäre Säule 54 erstreckenden Leitern verbunden und zwar beispielsweise durch einen üblichen Gleitkontakt, der im Eingriff mit einem Kontaktring steht. Ein solches Gebilde ist von üblicher Bauart, so daß hier eine weitere Beschreibung nicht erforderlich erscheint,

Im Folgenden sei die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

Die Strömungsmittelversorgungsvorrichtung 12 befindet sich normalerweise in ihrem abgeschlossenen und abgedichteten Zustand, wie dies im wesentlichen in Figur 2 dargestellt ist. Wenn in diesem Zustand eine vorbestimmte Masse von zusammengepressten gasförmigem Strömungsmittel, vorzugsweise Luft, in der Kammer 21 gespeichert ist, so nimmt die Luft sowohl die primäre Unterkammer 2 3 als auch die sekundäre Unterkammer 24 ein.

Die Strömungsmittelversorgungsvorrichtung 12 wird beispielsweise dann aktiviert, wenn das Fahrzeug einen Zusammenstoß erleidet, wodurch die Fühlvorrichtung 14 in ihren Betriebszustand

509828/0267

gelangt und ein elektrisches Signal über die Leiter 33 zur Explosionsladung 32 geleitet wird und deren Detonation bewirkt. Die Detonation der Ladung 32 bewirkt, daß das scheibenartige Ventil 31 zerbrochen wird, so daß die innerhalb der Spei c her kanuner 21 zusammengepreßte Luft schnell nach Außen durch die öffnung 29 in die Abgabekammer 42 fließt, von wo aus sie schnell durch die öffnungen 44, den Filter 47 und die öffnungen 46 strömt, um so in das Innere der aufblasbaren Umhüllung oder des Sackes 11 zu gelangen, so daß letzterer schnell in einen ausgedehnten oder aufgeblasenen Zustand gebracht wird.

Die Detonation der Ladung 32 hat jedoch die Erzeugung eines Explosionsblitzes zur Folge, der eine hinreichende Wärmeenergie erzeugt, um den umgebenden Stopfen aus festem Brennstoff 49 zu zünden. Die Detonation der Explosionsladung 32 bewirkt auch, daß der Stopfen aus festem Brennstoff 49 in viele kleine Teilchen zerlegt wird, was sowohl die Zündung als auch die schnelle Verbrennung des Brennstoffes 49 erleichtert. Demgemäß hat die Detonation der Explosionsladung 32 im wesentlichen gleichzeitig die öffnung des Vorratsbehälters und die Zündung des Brennstoffes 49 zur Folge, so daß die schnell aus der Speicherkammer 21 austretende Luft schnell durch das Verbrennen des Brennstoffes 49 erwärmt wird, wenn sie durch die öffnung 29 und die Abgabekammer 42 strömt.

Die Detonation der Explosionsladung 32 bewirkt auch die Zerteilung des festen Brennstoffes 49 in Teilchen, die durch die nach Außen strömende Luft nach Außen zur Abgabekammer 42 gedrückt werden, wobei die Teilchen dann auf den Filter 47 auftreffen, der sie einfängt und ihren Austritt aus dem System verhindert. Beim Abscheiden der Teilchen am Filter werden diese verbrannt und erwärmen demgemäß die austretende Luft. Dieses Verbrennen des Brennstoffes bewirkt einen schnellen Temperatur-

509828/0267

anstieg der Luft, so daß diese bei ihrer Abgabe an die aufblasbare Umhüllung 11 eine erhöhte Volumenexpansion infolge des plötzlichen Druckabfalls beim Durchlaufen der Diffusionsvorrichtung aufweist. Da es bekannt ist, daß das Volumen eines Gases im wesentlichen direkt, proportiojial zu seiner Temperatur ist, ermöglicht es die schnelle Erhitzung der Luft bei ihrer Abgabe aus dem Vorratsbehälter, daß nur eine verhältnismäßig kleine Gasmenge expandiert wird, um so in wirkungsvoller Weise. die gewünschte Füllung der Umhüllung 11 zu bewirken.

Die erfindungsgemäße Strömungsmittelversorgungsvorrichtung 12 gestattet durch den Einbau der Heizmittel 14 zur schnellen Temperaturerhöhung der austretenden Luft und somit zur Bewirkung einen wirksamen Aufblasens der Umhüllung 1 1 die Verwendung eines äußerst kleinen und kompakten Vorratsbehälters, der nur eine minimale Menge zusammengepressten kalten Gases enthält. Würde keine Heizvorrichtung vorgesehen sein, so müßte ein wesentlich größerer Vorratsbehälter benutzt v/erden, da eine wesentlich größere Menge kalten Gases erforderlich wäre, um die Umhüllung wirkungsvoll aufzublasen.

509828/0267

Claims

' ΑΚΡΑΊΕ N TANSPRÜCH E

1. XStröniungsmittelversorgungsvorrichtung zum Aufblasen
*■ 'einer aufblasbaren Vorrichtung, wie beispielsweise

einer aufblasbaren Umhüllung zum Schutz des Insassens
eines Fahrzeug gekennzeichnet durch

einen Vorreitsbohälter 16, der für ein zusammengepresstes gasförmiges Strömungsmittel eine Speieherkammer 21 bildet,

dem Vorratsbehälter 16 zugeordnete normalerweise geschlossene Ventilmittel 28, welche den Austritt des
Strömungsmittels aus der Speicherkammer 21 gestatten,
den Ventilmitteln zugeordnete Betätigungsmittel 32 für
deren selektive öffnung, so daß das Strömungsmittel von der Speicherkanimer abgegeben »erden kann,
und eine Heizvorrichtung 49 zur Erhöhung der Temperatur des gasförmigen Strömungsmittel bei dessen Austritt aus der Speicherkammer 21, wobei die Heizvorrichtung von der Kammer durch die Ventilmittel getrennt ist, wodurch die Heizvorrichtung beim öffnen der Ventilmittel die Temperatur des gasförmigen Strömungsmittels erhöht und die Erwärmung bewirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung 49 einen entzündbaren Brennstoff und Betätigermittel aufweist, die dem Brennstoff zu dessen
Entzündung zugeordnet sind.

3. Vorr-ichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff ein festes brennbares Material ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigermittel eine Explosionsladung umfassen, um
den Brennstoff zu entzünden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter 16 Wände aufweist, die einen länglichen

509828/0287

Durchlass bilden, der eine Verbindung mit der Speicherkaminer herstellen kann, und daß die Ventilmittel diesem Durchlass zugeordnet oder mit diesem vejrbunden sind, um ihn normalerweise abzuschließen, und wobei die Heizvorrichtung 49 einen entzündbaren Brennstoff aufweist, der innerhalb der. Durchlasses angeordnet ist und außerhalb der Ventilmittel liegt, wodurch der Brennstoff vollständig von dem sich in der Kammer befindlichen zusammengedrückten gasförmigen Strömungsmittel getrennt ist.

6. Vorrichtung neich Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel 28 ein zerbrechbares Ventilglied 31 aufweisen, und daß die Betätigungsmittel 32 eine Explosionsladung umfassen, die benachbart zum Ventilglied angeordnet ist, um selbiges bei Detonation der Ladung zu zerbrechen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Heizmittel 49 einen brennbaren Brennstoff aufweisen, der benachbart zur Außenseite des Ventilgliedes angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff ein festes brennbares Material aufweist, welches benachbart zur Explosionsladung angeordnet ist und durch diese bei deren Detonation gezündet wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß Diffusermittel 36 am Vorratsbehälter 16 befestigt sind und zwar in einer die Ventilmittel umgebenden Weise, um das von der Speicherkammer bei Öffnung der Ventilmittel abgegebene Strömungsmittel zu steuern.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusionsmittel 36 und der Vorratsbehälter zur Bildung einer Abgabekammer 42 zusammenarbeiten, wobei letztere benachbart zu den Ventilmitteln stromabwärts gegenüber diesen angeordnet ist, und wobei die Diffusionsmittel einschränkende Öffnungsmittel aufweisen, um die Strömung

509828/0267

des Strömungsmittels yon der Abgabekammer zu steuern, und wobei ferner die Heizvorrichtung 49 in Verbindung mit der Abgabekammer angeordnet ist, um das gasförmige Strömungsmittel bei dessen Hindürchfließen zu erhitzen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10 gekennzeichnet durch einen Filter 47, der den Diffusionsmitteln zugeordnet ist und stromabwärts gegenüber den einschränkenden Öffnungsmitteln angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung einen entzündbaren Brennstoff aufweist, der innerhalb der Abgabekammer 42 angeordnet ist, und daß eine ExpIosionsladung zusammen mit dem entzündbaren Brennstoff angeordnet ist, um selbigen bei öffnung der Ventilmittel zu entzünden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel eine" zerbrechbare Ventilscheibe 31 aufweisen, die dem Vorratsbehälter zugeordnet ist, um normalerweise die Speicherkammer 21 abzuschließen, und daß die Explosionsladung die Betätigungsvorrichtung bildet, um die Scheibe bei ihrer Detonation zu zerstören, wodurch die Ladung gleichzeitig das Ventilglied zur öffnung der Ventilmittel zerbricht und den entzündbaren Brennstoff zündet, um das Gas bei dessen Austritt aus der Speicherkammer zu erhitzen.

14. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche und insbesondere bei einem Fahrzeugsicherheitssystem mit einer aufblasbaren Umhüllung zum Schütze eines Fahrzeuginsassens mit einer Strömungsmitte lversorgungs vorrichtung zum Aufblasen der Umhüllung und mit Abfühlmitteln zur Steuerung der Betätigung der Strömungsmittelversorgungsvorrichtüng gekennzeichnet durch eine Speicherkammer für ein ausdehnbares Strömungsmittel bildende Vorratsbehältermittel, durch dem Vorrats-

509828/0267

behälter zugeordnete Ventilmittei 28, um die Strömungs-mittelströmung von der Speicherkammer in die Umhüllung zu steuern, wobei die Ventilmittel normalerweise in einem geschlossenen Zustand gehalten sind, und durch Mittel zur Erhöhung der Temperatur des Strömungsmitteln, wenn dieses von der Spoicherkaminer abgegeben wird, wodurch die Volumenexpansion des Strömungcmittels während dessen Strömung aus der Speicherkammer in die Umhüllung wesentlich erhöht wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14 dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel 4 9 zur Temperaturerhöhung des abgegebenen Gases einen entzündbaren Brennstoff aufweisen, der außerhalb der Kammer und stromabwärts gegenüber den Ventilmitteln angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß der entzündbare Brennstoff ein brennbares festes Material aufweist, welches direkt benachbart zu den Ventilmitteln angeordnet ist, und wobei Explosionsmittel dem brennbaren festen Brennstoffmaterial und den Ventilmitteln 28 zugeordnet sind, um die Ventilmittel gleichzeitig mit der Zündung des brennbaren Brennstoffmaterials zu öffnen.

17. Vorrichtung insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche beispielsweise zur Verwendung beim Aufblasen einer aufblasbaren Vorrichtung gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter 16, der eine ringförmige Speicherkammer für ein unter Druck stehendes Strömungsmittel bildet, wobei der Vorratsbehälter ein Paar von mit Abstand angeordneten Endwänden aufweist, die fest miteinander durch eine rohrförmige Seitenwand verbunden sind, um so dazwischen eine Speicherkammer auszubilden, und wobei der Vorratsbehälter ferner einen Strömungssteuerdurchlass besitzt, der sich durch eine der Endwände erstreckt und im wesentlichen zentrisch dazu an-

509828/0267

geordnet ist und zur Verbindung mit der Speicherkriminer geeignet ist, und wobei ferner am Vorratsbehälter Ventilmittel befestigt sind, die mit dem Ströinuncjndurchlass zusammenwirken und diesen normalerweise geschlossen halten, wobei schließlich Mittel zur Erhöhung der Temperatur des Strömungsiniti.els vorgesehen sind, welches durch den Sfcrömungsdurchlass bei öffnen der Vonti!mittel austritt, und wobei die Teinperaturerhöhungsmittcl eine Masse aus brennbarem brennstoff aufweisen, der innerhalb des Strömung.« durchlasses angeordnet ist und benachbart zur Außenseite der Vent.ilmit.fcel sitzt, wodurch der Brennstoff von der Speicherkaiiimer getrennt ist, wenn die Ventilmittel geschlossen sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17 dadurch gekennzeichnet, daß der Vorrettsbehälter einen an der einen Endwand befestigten und nach Innen zur anderen Endwand ragenden Rohrteil umfaßt, der mit Abstand nach Innen und im wesentlichen konzentrisch zu der genannten zylindrischen Seitenwand angeordnet ist, und wobei der Vorratsbehälter ferner einen Stopfen 27 innerhalb des Rohrteils und benachbart zu diesem aufweist, wobei der Stopfen den Strömungsdurchlass besitzt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilmittel 28 ein am Stopfen 27 befestigtes Ventilglied aufweisen, um den Strömungsdurchlass abzuschließen, und wobei eine Explosionsladung benachbart zum Ventilglied und außerhalb der Kammer angeordnet ist, um das Ventilglied bezüglich des Stopfens zu versetzen, um so den Durchlaß bei Detonation der Ladung zu öffnen, und wobei der brennbare Brennstoff die Explosionsladung umgibt, um bei Detonation der Ladung gezündet zu werden.

20. Vorrichtung nach Anspruch 17 gekennzeichnet durch Diffusionsmittel benachbart zur einen Endwand des Vorratsbehälters und fest daran befestigt, um die Abgabe des Strömungsmittels vom Durchlass zu steuern, wobei die Diffusionsmittel ein

509828/0267

im wesentlichen napfförmiges Diffusionsglied umfassen, welches auf dem Vorratsbehälter befestigt ist und mit diesem zusammenwirkt, um eine Abgabekammer zu bilden, die stromabwärts gegenüber den Ventilmitteln angeordnet ist, und wobei die Teinperaturerhöhungsmittel innerhalb der Abgabekammer angeordnet sind, und wobei schließlich das Diffusionsglieä einschränkende Öffnungen aufweist, um die Gasströmung von der Abgabekammer zu steuern,

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch primäre und sekundäre Unterkammern 23 und 24, wobei, das Ende der sekundären Unterkammer 2 4 mittels eines mit Gewinde versehenen Stopfens 27 abgeschlossen ist, der eine Öffnung,29 aufweist, deren unteres Ende abdichtend mittels einer Ventilscheibe 31 verschlossen ist, welche sich über die Öffnung hin erstreckt und einstückig mit dem Stopfen 27 verbunden ist.

509828/0267