DE2236998A1

DE2236998A1 - Sicherheitseinrichtung fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2236998A1
Application number: DE2236998A
Authority: DE
Inventors: Tatsuhiro Arima; Akira Kimitsuka; Takashi Oka
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1971-10-26
Filing date: 1972-07-27
Publication date: 1973-05-10
Also published as: JPS4853745U; FR2158817A5; GB1380002A; US3819204A; JPS5125151Y2

Description

PATEgTAülWALTSßURO

HOMSEN - I IEDTKE - DÜHLING

TEL (0811) 53 0211 TELEX: 8-24 303 topat

S3 0212

PATENTANWÄLTE MOnchen: Frankfurt/M.: Dipl.-Chem.Dr.D.Thomsen Dipl.-Ing. W. Welnktuff Dipl.-Ing. H. Tiecjtke (Fuchahohl 71)

Dipl.-Chem. G. Bühllng Dipl.-Ing. R. Kinne Dlpl.-Chem. Or. U. Eggers

8000 München 2

Ka!e«r-Ludwig-Platz6 27. Juli 1972

Nissan Motor Company, Limited
Yokohama City, Japan

Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für die Anwendung in einem Kraftfahrzeug zum Schutz des Fahrzeuginsassen vor Verletzung während eines Zusammenstoßes des Kraftfahrzeuges. Die Erfindung betrifft somit eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug und im besonderen eine Sicherheitseinrichtung, die dem Schutz eines Fahrzeuginsassen oder von Fahrzeuginsassen vor Verletzung . während eines Zusammenstoßes des Kraftfahrzeuges mit einem Hindernis dient.

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Bislang sind verschiedene Maßnahmen getroffen worden, um einen Fahrzeuginsassen oder die Fahrzeuginsassen vor ernsthafter Verletzung für den Fall zu schützen, daß das Fahrzeug während der Fahrt einen Zusammenstoß erfährt. Eines der typischen Hilfsmittel besteht aus einem aufblasbaren Schutzbeutel, der zwischen dem Fahrzeuginsassen und Aufbauteilen des Kraftfahrzeuges - wie der Windschutz^ scheibe, dem Armaturenbrett und d?m Lenkrad - angeordnet ist, wodurch, wenn der Schutzbeutel einem Aufprall oder Zusammenstoß des Kraftfahrzeuges zufolge aufgeblasen worden ist, der Fahrzeuginsasse vor dem Berühren der Aufbauteile des Kraftfahrzeuges bewahrt ist.

Ein derartiger Schutzbeutel wird gewöhnlich in zusammengelegtem oder zusammengefaltetem Zustand untergebracht und ist bereit, sofort in eine Schutzstellung durch Dazwischentreten zwischen den Fahrzeuginsassen und die Aufbauteile des Kraftfahrzeuges ausgebreitet zu werden. Der Schutzbeutel wird durch Aufblasen des zusammengefalteten Beutels mit einem verhältnismäßig hoch verdichteten Gas ausgebreitet und in seine Schutzstellung aufgerichtet, wobei das Gas unmittelbar nachdem sich der Aufprall zufolge eines Zusammenstoßes durch das Kraftfahrzeug ereignet hat, in diesen Beutel einführbar ist.

Zur vollständigen Sicherstellung der Sicherheit des 309819/0688

Fahrzeuginsassen während des Zusammenstoßes ist es wichtig, daß der Schutzbeutel die Schutzstellung innerhalb des Zeitintervalles erreicht, in der der Fahrzeuginsasse der Trägheitskraft zufolge eine gewisse abschätzbare Entfernung nach dem Beginn des Aufprallzustandes durch das Kraftfahrzeug bewegt worden ist. Dies wird durch baldmögliches Wahrnehmen des Aufprallzustandes des Kraftfahrzeuges erreicht, so daß der Schutzbeutel veranlaßt ist, seine Schutzstellung einzunehmen, bevor der Fahrzeuginsasse über die kritische Entfernung geschleudert worden ist. Versuche haben gezeigt, daß die Strecke der Vorwärtsbewegung des üahrzeuginsassen - gemessen im lalle eines frontalen Aufpralles des Kraftfahrzeuges - im Verhältnis zu etwa dem *iuadrat der Zeit ansteigt, die nach dem Beginn des Aufprallzustandes verstrichen ist. Wenn es daher dem Schutzbeutel mißlingt, seine Schutzstellung zu erreichen, bevor der Fahrzeuginsasse die kritische Entfernung zurückgelegt hat, so hat dies zur Folge, daß der Fahrzeuginsasse kraftvoll auf die inneren Bauteile des Fahrzeugkörpers aufschlägt und folglich ernsthaft verletzt wird, und zwar besonders dann, wenn der Zusammenstoß von einer verhältnismäßig großen Abnahme der Geschwindigkeit begleitet isf. Es ist daher außerordentlich wichtig, daß der durch das Kraftfahrzeug bedingte Aufprallzustand so bald wie möglich wahrgenommen wird, um dadurch dem Schutzbeutel zu ermöglichen, seine Schutzstellung einzunehmen, bevor der Fahr-

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zeuginsasse über die kritische Entfernung geschleudert
worden ist. Die Anforderung an ein derart schnelles Ausbreiten des Schutzbeutels kann nur durch Einrichtungen erfüllt werden, die mit außergewöhnlich hochentwickelten
Verfahren und mit hohen Herstellungskosten entwickelt
und ausgeführt sind.

Der Schutzbeutel, der eine Aufprallanzeigevorrichtung aufweist, die imstande ist, auf die Geschwindigkeitsabnahme von verhältnismäßig geringem Ausmaß zu reagieren, neigt dazu, sogar in Abhängigkeit von solchen Erschütterungen
oder verhältnismäßig weichen Berührungen des Kraftfahrzeuges mit einem Hindernis wie während des Einparkens oder des Untersteilens von Kraftfahrzeugen in die Schutzstellung gebracht zu werden, die dem Fahrzeuginsassen keinen ernsthaften Schaden zufügen. In solchen Fällen hält der Schutzbeutel nicht nur den Fahrzeuginsassen zurück, sondern behindert das Gesichtsfeld desselben und, wenn der Fahrer
durch den Schutzbeutel aufgefangen ist, wobei der Beutel
als Zurückhaltung dient, dann ist der Fahrer nicht mehr in der Lage, das Kraftfahrzeug in geeigneter Weise zu lenken, um z.B. eine verhängnisvolle Gefahr zu vermeiden. Im Falle des Ausbreitens den Schutzbeutels steigt außerdem sofort
der Luftdruck in der Fahrzeugkabine, was zur Folge hat,
daß das Trommelfell und die Lungen des Fahrzeuginsassen
durch den ansteigenden Druck ebenso wie durch das Geräusch beeinträchtigt werden, das das Ausbreiten des Schutzbeu-

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tels und das Sprengen einer explosiven Ladung begleitet, die gewöhnlich verwendet wird, um den Behälter des Druckgases zu öffnen.

Ein anderes typisches Hilfsmittel besteht darin, daß die Aufbauteile des Kraftfahrzeuges mit einem Glied ausgerüstet sind, um die Aufschlagenergie des Fahrzeuginsassen auf die Aufbauteile aufzunehmen. Ein derartiges energieaufnehmendes Glied ist an den Aufbauteilen des Kraftfahrzeuges an einer Stelle angebracht, die das Gesichtsfeld des Insassen bestimmt, so daß der Fahrer das Kraftfahrzeug in geeigneter Weise lenken kann, um die verhängnisvolle Gefahr abzuwenden, wodurch der zusätzliche Raumbedarf für das energieaufj^ehmende Glied zunimmt. Ein anderer Nachteil dieser früheren Art der Sicherheitseinrichtung besteht darin, daß es notwendigerweise unmöglich ist, einen ausreichenden Schutz des Kopfbereiches des Fahrzeuginsassen vorzusehen.

Die Erfindung beabsichtigt die Behebung aller dieser Nachteile, die den früheren Ausführungsformen der Sicherheitseinrichtung anhaften.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die

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den Fahrzeuginsassen während des Aufpralles des Kraftfahrzeuges vor Verletzungen an seinem Kopf und seiner Brust schützt, ohne dabei dessen Gesichtsfeld zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe ist bei einer Sicherheitseinrichtung der genannten Art erfindungsgemäß gelöst in Kombination durch ein Armaturenbrett, das ein Teil des Kraftfahrzeuges bildet und den Brustbereich des Fahrzeuginsassen aufhält, wenn das Kraftfahrzeug einen Zusammenstoß erfährt, wobei das Armaturenbrett verformbar ist, um die Energie des Fahrzeuginsassen aufzunehmen, wenn dieser während des Zusammenstoßes des Kraftfahrzeuges auf das Armaturenbrett aufschlägt, und durch einen aufblasbaren Schutzbeutel, der an dem Armaturenbrett angeordnet und in seine Schutzstellung ausdehnbar ist, um einen Rückhalt zur Begrenzung der Vorwärtsbewegung des Kopfes des Fahrzeuginsassen vorzusehen. ^Λ

Es ist also eine Sicherheitseinrichtung geschaffen worden, die aus einem Armaturenbrett besteht, das in waagerechter Richtung leicht verformbar ist, um die Aufschlagenergie des Fahrzeuginsassen an dessen Brust oder Unterleibspartie in Verbindung mit einem aufblasbaren ßchutzbeutel aufzufangen, der hauptsächlich zum Schutz für den Kopfbereich des Fahrzeuginsassen vorgesehen ist, wobei dor

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Schutzbeutel oberhalb des Armaturenbrettes angeordnet ist.

Anhand der Zeichnung werden ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie die mit der Sicherheitseinrichtung gemäß der Erfindung erzielten Vorteile näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Teilansicht im Schnitt der linken Seite eines Fahrgastabteils eines Kraftfahrzeuges mit der Sicherheitseinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Teilansicht ähnlich Fig. 1 der rechten Seite eines Fahrgastabteils des Kraftfahrzeuges mit der erfindungsgemäßen ^Sicherheitseinrichtung;

Fig. 5 eine schematische Teilansicht des Fahrgastabteils eines Kraftfahrzeuges von vorne, das mit der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung ausgestattet ist;

Fig. 4 eine schematische perspektivische Ansicht des Armaturenbrettes, das ein Teil der Sicherheitseinrichtung gemäß den Fig. 1,2 und 3 darstellt; und

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich wie Fig. 4-, das Armaturenbrett in verformtem Zustand während des Aufprallzustandes des Kraftfahrzeuges darstellend.

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Die erfindungBgemäße Sicherheitseinrichtung kann in verschiedenen Art fen uiid Ausführühgsformen vM #Μίιί·έ§ϋ§§ίι angebracht werden; zum Zwecke der Erläuterung ist sie nachfolgend als Beispiel dfcr Aftfönäühg ±4i eiftSii llriÖiiiMrältwagen 10 gezeigte

Die Sicherheitseinrichtung gemäß der iSrfindüiig umfaßt im wesentlichen ein aufbläsbares Behältnis öder einen Schutzbeutel 12» der an einem innenliependen Teil des Kraftfahrzeuges 10 angebracht ist und der in öeine bchutzstellung ausdehnbar ist, um durch Begrenzen der Vorwärtsbewegung des Kopfes des Insassen 14-, der auf einem Vordersitz 16 sitzt, ein Zurückhalten zu bewirken. Der Vordersitz 16 ist auf einer Bodenplatte (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeuge« 10 angebracht. Der aufgeblasene Schutzbeütel 12 bildet eine Kopfstütze, um den Fahrzeügiiisassfen 14, der auf dem Vordersitz 16 sitzt, entgegen der Vorwärts gerichteten Bewegung während des Aufpralle ns des Kraftfahrzeuges zurückzuhalten. Die Sicherheitseinrichtung umfaßt ferner ein verformbares Armaturenbrett 18j das äich seitlich auf den auf dem Vordersitz 16 sitzenden Insassen 14 hin erstreckt, wodurch ein nachgiebiges Polster gebildet ist, um jegliche Aufschlagkraft des Insassen 14 beim Aufschlagen auf das Armaturenbrett 18 aufzunehmen*

Der aufblasbare Schutzbeutel 12 ist auf dem Armaturenbrett 18 angeordnet uiid ist normalerweise iß einer zusammen-

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gelegten oder zusammengefalteten Stellung gehalten. Der Schutzbeutel 12 ist so bemessen, daß er klein genug ist, um einen ausreichenden Schutz des Kopfes des Fahrzeuginsassen 14 zu gewährleisten, ohne dessen Gesichtsfeld zu beeinträchtigen, wenn der Schutzbeutel in seine Schutzstellung ausgebreitet ist. Der Schutzbeutel 12 weist eine Streudüse 20 auf, die mittels einer Rohrleitung 22 mit einem Druckgasgenerator oder Behälter 24 verbunden ist. Der Behälter 24 enthält ein unter Druck stehendes Gas oder verflüssigtes Gas, das unter Druck leicht in Gas umgewandelt werden kann. Der Druckgasgenerator 24 kann von Jeglicher bekannten Bauart sein, sofern sichergestellt ist, daß das Gas unter Druck dem aufblasbaren Schutzbeutel 12 zuführbar ist, so daß dieser veranlaßt ist, sich auf das Vorderteil des''Vordersitzes 16 hinzubewegen, um den Kopf des Insassen 14, der auf dem Vordersitz 16 sitzt, zurückzuhalten, wenn sich ein Zusammenstoß ereignet. Der Druckgasgenerator 24, ist elektrisch mit einer Auf prallfühl einrichtung (nicht dargestellt) verbunden und wird durch diese Einrichtung betätigt.

Mit der Ziffer 26 ist ein Magazin oder ein Gehäuse zur Aufnahme des Druckgasgenerators 24 bezeichnet. Das Gehäuse 26 bildet das Befestigungsgrundteil für das verformbare Armaturenbrett 18. Das Gehäuse 26 ist starr ausgebildet, um den Druckgasgenerator 24 vor dem Verformen zu schützen.

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Das Armaturenbrett 18 besteht aus verformbaren gefalteten Winden 18a, die aus jeglichem geeigneten Material wie Blech gefertigt sind. Das Armaturenbrett ist in der Form eines Balges ausgeführt, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, so daß es bis zu einer Länge von etwa 200 bis 250 mm verformt werden kann, wie in Fig. 5 angedeutet ist. Das Armaturenbrett 18 dient dazu, die Brust des Insassen während des Aufprallens des Kraftfahrzeuges aufzufangen, um dadurch den Insassen vor ernsthafter Verletzung zu schützen.

Die Sicherheitseinrichtung besteht außerdem aus einem federnden Poster oder einer Polsterung 28, das bzw. die an dem Endteil des Armaturenbrettes angebracht oder mit diesem verbunden ist, um Verletzungen des auf dem Vordersitz 16 sitzenden Fahrzeuginsassen 14 zu vermeiden, wenn er während des Aufprallens des Kraftfahrzeuges gegen das Armaturenbrett 18 stößt. Die Polsterung 28, die aus jedem geeigneten ernergieaufnehmenden Material gefertigt sein kann, besitzt - wie dargestellt - eine im allgemeinen halbkreisförmige Gestalt.

Weiterhin ist eine zusätzliche Schutzeinrichtung 50 vorgesehen, die mit dem verformbaren Armaturenbrett 18 verbunden und diesem angegliedert ist. Diese Schutzeinrichtung ist mit dem Armaturenbrett bewegbar, um die Energie der Kniepartie des Fahrzeuginsassen 14 aufzunehmen,

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die Knie während einer plötzlichen Geschwindigkeistabnahme des Kraftfahrzeuges vor Verletzung geschützt werden. Außerdem kann ein Sicherheitsgurt 32 vorgesehen sein, der an der Bodenplatte (nicht dargestellt) oder an dem Rückens it zteil befestigt ist * um den Insassen vor einem Mach-Vorne-Werfen oder vor Verletzung zu bewahren, wenn das Kraftfahrzeug einer außergewöhnlichen negativen Beschleunigung unterliegt.

JSs ist auch zu bedenken, daß, da das Lenkrad 34 eine gewisse stoßaufnehmende Wirkung besitzt, die Gesamtlänge des Armaturenbrettes 18 - falls gewünscht - bis zu einem gewissen Grad vermindert werden kann, wie in.Fig. 2 dargestellt ist.

Wenn sich ein kritischer Zusammenstoß ereignet, kann die Aufprallfühleinrichtung (nicht dargestellt) betätigt werden, um zu veranlassen, daß der Druckgasgenerator geöffnet wird, un! dadurch das Druckgas in den aufblasbaren ßchutzbeutel 12 abzulassen. Der aufblasbare Schutzbeutel 12 bewegt sich beim Aufblasen von der Windschutzscheibe 10a weg auf die Vorderseite des Vordersitzes 16 zu. Der aufblasbare Schutzbeutel 12 stellt in aufgeblasenem Zustand - wie in den Figi 1, 2 und 3 dargestellt - einen Rückhalt für An Kopf des Fahrzeuginsässeh 14 dar, der auf dem Vordersitz 16 sitzt, und hindert den Insassen bei hoher

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Geschwindigkeit vor einem Schleudern nach torn, woduroh der Insasse vor Verletzung geschützt ist* Zur gleichen Zeit, wenn sich der Fahrzeuginsasse 14 nach dem Aufprallen des Kraftfahrzeuges der Trägheitskraft zufolge eine gewißse Entfernung nadh vorn bewegt hat, berührjt; deJ*fnSä&se 14 die Polsterung 28, wodurch das Armaturenbrett 18 zum Verformen veranlaßt wird. Dadurch ist die AufSchlagkraft des Fahrzeuginsassen hinreichend durch das Armaturenbrett gedämpft, so daß der Insasse während des Aufpralles vor Verletzung geschützt ist.

Aus der vorhergehenden Beschreibung wird verständlich, daß die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung in vorteilhafter Weise ein Armaturenbrett einschließt, das ' im Bereich der Brust des Fahrzeuginsassen verformbar ausgebildet ist, wodurch die Notwendigkeit umgangen ist, eine zusätzliche Schutzeinrichtung für d?n Brustbereich des Fahrzeuginsassen vorzusehen. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung, einen verhältnismäßig kleinen Raum für einen aufblasbaren Schutzbeutel zum Zurückhalten der Kopfpartie des Fahrzeuginsassen in Anspruch zu nehmen, wodurch die mit früheren Ausführungsarten der Sicherheitseinrichtungen verbundenen Nachteile vermieden sind. Wenn z. B. der aufblasbare Schutzbeutel, wie er in der Sicherheitseinrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird, so ausgebildet ist, daß er in V-förmiger Gestalt,

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abgegrenzt durch die obere Wand des Armaturenbrettes 18 und die innere Oberfläche der Windschutzscheibe 10a, aufblasbar ist, um dadurch einen Schutz in der Hauptsache für den Kopf des Insassen vorzusehen, kann der Raumbedarf des aufblasbaren Schutzbeutels auf einen Wert von ungefähr 50 bis 40 1 herabgesetzt werden, wodurch sowohl der Druck der Luft in der Fahrzeugkabine als auch das Geräusch, das mit der Ausdehnung des Schutzbeutels verbunden ist, vermindert werden und wodurch auch das Gesichtsfeld des Fahrzeuginsassen sichergestellt ist.

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Claims

Patentansprüche

1. ^Sicherheitseinrichtung fur die Anwendung in einem

Kraftfahrzeug zum Schutz des Fahrzeuginsassen vor Verletzung während eines Zusammenstoßes des Kraftfahrzeuges, gekennzeichnet in Kombination durch ein Armaturenbrett (18), das ein Teil des Kraftfahrzeuges (10) bildet und den Brustbereich des Fahrzeuginsassen (1*0 aufhält, wenn das Kraftfahrzeug einen Zusammenstoß erfährt, wobei das- Armaturenbretb (18) verformbar ist, um die Energie des Fahrzeuginsassen aufzunehmen, wenn dieser während des Zusammenstoßes des Kraftfahrzeuges auf dan Armaturenbrett aufschlägt, und durch einen aufblasbaren Schutzbeutel (12), der an dem Armaturenbrett angeordnet ist, um einen Rückhalt zur Begrenzung der Vorwärtsbewegung des Kopfes des Fahrzeuginsassen vorzusehen.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerdem eine Polsterung (28) vorgesehen ist, die an einem Endteil des Armaturenbrettes (18) angebracht ist, um die Aufschlagkraft des Fahrzeuginsassen (14)zu absorbieren,wodurch dieser vor Verletzung bewahrt ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

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gekennzeichnet, daß außerdem eine zusätzliche Schutzeinrichtung (30) vorgesehen ist, die mit dem verformbaren Armaturenbrett (18) verbunden und diesem zugeordnet ist j um die Energie der Khlepartie des Fahrzeug insassen (1^) aufzunehmen.

4. Sicherheitseinrichtung für die Anwendung in einem Kraftfahrzeug zum Schutz des Fahrzeuginsassen vor Verletzung während des Zusammenstoßes des Kraftfahrzeuges mit einem Hindernis j gekennzeichnet in Kombination dadurch, daß die Sicherheitseinrichtung aus einem Armaturenbrett (18) besteht, das ein Teil des Kraftfahrzeuges (10) bildet, daß das Armaturenbrett aus verformbaren gefalteten Wänden (18a)besteht und sich seitlich auf den Brustbereich des Fahrzeuginsassen (1A-) zu erstreckt, der auf dem Sitz (16) des Kraftfahrzeuges sitzt, daß ein aufblasbarer Schutzbeutel (12) vorgesehen ist, der auf dem Armaturenbrett angeordnet ist und in eine V-förmige Gestalt zwischen dem Oberteil des Armaturenbrettes und der Windschutzscheibe (10a) des /Kraftfahrzeuges aufblasbar ist, um einen Schutz für den Kopf des Fahrzeuginsassen vorzusehen, und daß eine.Einrichtung, zum Ausdehnen des aufblasbaren Schutzbeutels vorgesehen . ist für den Fall, daß das Fahrzeug einem Aufprall unterliegt, wobei diese Einrichtung aus einem Druckgasgenerator (24) besteht, der mit dem aufblasbaren Schutzbeu-

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tel in Verbindung bringbar ist, um den üchutzbeutel in seine schützende Stellung aufzublasen.

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