DE4312408B4

DE4312408B4 - Wagenaufprallsensoranordnung

Info

Publication number: DE4312408B4
Application number: DE19934312408
Authority: DE
Inventors: Dion Kruse; Yngve Haland
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 1992-04-16
Filing date: 1993-04-16
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2013-04-17
Also published as: DE4312408A1; GB2266075B; GB2266075A; GB9208458D0

Abstract

Wagenaufprallsensoranordnung zum Fühlen eines Seitenaufpralls mit zumindest einem Sensor (15, 18A, 18B, 19), der direkt oder indirekt an der Karosserie (1) eines Automobils befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (15, 18A, 18B, 19) eine Information über das Auftreten einer nach innen, in den Fahrzeugraum gerichteten Bewegung eines Türteils erhält, wobei zumindest ein mechanisches Elemente zur Übertragung der nach innen gerichteten Bewegung des Türteils an den zumindest einen Sensor (15, 18A, 18B, 19) vorgesehen ist, wobei das zumindest eine Element Teil der Tür (7, 8) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wagenaufprallsensoranordnung zum Fühlen eines Seitenaufpralls gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Wenn ein Wagen, wie ein Automobil, in einen Unfall verwickelt ist, kann dieser schnell beschleunigt oder abgebremst werden. In solch einer Situation bewegt sich eine im Wagen reisende Person aufgrund ihrer Trägheit mit der ursprünglichen Geschwindigkeit des Wagens weiter und kann daher mit einem Teil des beschleunigenden oder abbremsenden Wagens zusammenstossen. Beispielsweise stoppt der Hauptkörper des Wagens relativ schnell, wenn der Wagen einem frontalen Aufprall ausgesetzt ist, während sich die Person innerhalb des Wa gens weiterhin nach vorne bewegt. Daher wird die in dem Wagen reisende Person nach vorne auf einen feststehenden Teil des Wagens, wie das Lenkrad oder das Armaturenbrett, geworfen. Im Falle eines seitlichen Aufpralls kann jedoch eine nahe der Seite des Aufpralls sitzende Person von in den Fahrraum eindringenden Wagenteilen verletzt werden, bevor die Geschwindigkeit des Hauptkörpers des Wagens sich verändert, d. h. direkt nachdem der Aufprall stattgefunden hat. Diese Seitenaufprallbedingungen benötigen spezielle Sensoranordnungen.
Wenn eine Sicherheitseinrichtung in Antwort auf einen seitlichen Aufprall aktiviert werden soll, muss der Sensor, der den Seitenaufprall fühlt, auf diesen antworten können, bevor der innere Teil einer Tür des Wagens einen benachbart zu ihr angeordneten Sitz oder eine auf dem Sitz sitzende Person berührt. Da der komplette Abstand zwischen der äußeren Oberfläche des Wagens und dem Sitz sehr klein ist, muss der Sensor sehr schnell reagieren.

Herkömmlicherweise sind Seitenaufprallsensoren in der Tür eines Wagens angebracht, selbst wenn die zu aktivierende Sicherheitseinrichtung nicht in der Tür plaziert ist. Eine derartige Anordnung eines Seitenaufprallsensors ist insbesondere aus DE 40 18 470 A1 und DE 22 49 988 A bekannt.

Dabei ist jedoch nachteilig, dass das Signal zeitverzögernderweise von dem Sensor auf der Tür zu der Sicherheitseinrichtung übermittelt werden muss, die an der Karosserie des Wagens, die ein Dach, einen Boden, eine Frontwindschutzscheibenfläche, und seitliche Öffnungen für Türen umfasst, angebracht ist. Wird die Übertragungsleitung bei einem Aufprall beschädigt, so ist außerdem ein Aktivieren der Sicherheitseinrichtung nicht mehr gewährleistet.

Die Anordnung eines Seitenaufprallsensors in einer Tür eines Wagens, wobei die zu aktivierende Sicherheitseinrichtung ebenfalls in der Tür plaziert ist, ist aus der gattungsbildenden US 5,072,966 bekannt. Nachteilig bei dieser Anordnung ist jedoch, dass für einen ausreichenden Schutz eines Insassen und zur Gewährleistung der Betriebssicherheit weitere Seitenaufprallsensoren notwendig sind.

Der DE 38 44 241 A1 sowie der DE 22 12 190 A sind Seitenaufprallsensoren in Form einer Kontaktschutzvorrichtung bzw. eines Kollisionssensors bekannt. Diese Sensoren werden auf der Außenhaut der Karosserie eines Fahrzeugs angeordnet. Nachteilig bei dieser Anordnung der Sensoren ist jedoch, dass sie damit äußeren Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, und es somit zu einer Fehlfunktion, insbesondere zur ungewollten Auslösung einer mit den Sensoren verbundenen Sicherheitseinrichtung kommen kann.

Schließlich ist aus der DE 36 02 923 A1 die Anordnung eines Frontalaufprallsensors in einem Lenkrad bzw. im Bereich eines Armaturenbretts bekannt. Diese Sensoren werden durch eine Bewegung eines Motorblocks, die über Drahtseile an die Sensoren übertragen wird, ausgelöst. Daraus ergibt sich eine mechanisch komplizierte und damit störanfällige Konstruktion.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Wagenaufprallsensoranordnung zum Fühlen eines Seitenaufpralls derartig weiterzuentwickeln, dass die obengenannten Nachteile des Stands der Technik überwunden werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Wagenaufprallsensoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Mit den Patentansprüchen 2 bis 17 werden vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beansprucht.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert werden. Dabei zeigt:
1 eine Seitenansicht eines Teils der Karosserie eines Automobils, die mit einer Wagenaufprallsensoranordnung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, wobei Teile der Türen des Automobils und ein Sitz im Phantom dargestellt sind;
2 eine Ansicht entlang der Linie II-II in 1;
3 eine Seitenansicht, die der von 1 entspricht, aber ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
4 eine Ansicht entlang der Linie IV-IV in 3;
5 eine vergrößerte Ansicht, die einen B-Pfosten eines Automobils mit einem Sensor gemäß der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung illustriert, wobei auch die Lage von Verstärkungsleisten innerhalb der Türen des Automobils dargestellt sind;
6 eine Ansicht entlang der Linie VI-VI in 5; und
7 eine schematische Ansicht des in 6 gezeigten Sensors.
In den 1 und 2 ist der Teil der Karosserie 1 eines Automobils dargestellt, der ein Dach 2, einen Boden 3, eine Frontwindschutzscheibenfläche 4 und seitliche Öffnungen 5, 6, die jeweils eine Tür 7, 8 aufnehmen, umfasst. Jede Tür 7, 8 ist mit einer sich horizontal erstreckenden Verstärkungsleiste 9, 10 ausgerüstet. Innerhalb der Karosserie 1 ist ein Sitz 11 angebracht, der an einem Sitzträger 12, eine erhöhte oder profiltragende Einrichtung auf dem Boden 3, befestigt ist. Innerhalb der Rückseite 13 des Sitzes 11 ist ein Air-Bag 14 angebracht, der im aufgeblasenen Zustand dargestellt ist. Der Air-Bag 14 ist in dem Teil der Rückseite 13 des Sitzes 11 angeordnet, der benachbart zu der Tür 7 ist, so dass der aufgeblasene Air-Bag 14 ein Kissen zwischen einer auf dem Sitz 11 sitzenden Person und der Tür 7 bildet.
An der der Tür 7 zugewandten Seitenkante des den Sitzträger 12 bildenden Bereichs des Bodens 3 ist ein Sensor 15 angebracht, der als ein Auslöser zum Aufblasen des Air-Bags 14 fungiert. Der Sensor 15 ist, wie deutlicher der 2 zu entnehmen, benachbart zu dem unteren Teil der Tür 7 angeordnet, die mit einem Verstärkungsglied 16 ausgerüstet und somit im wesentlichen formhaltend ist. Das Verstärkungsglied 16 erstreckt sich über den kompletten unteren Teil der Tür 7 und kann ein festes, den unteren Teil der Tür 7 bildendes Glied oder eine in das hohle Innere der Tür 7 eingefüllte Füllung sein. Der untere Teil der Tür 7 muss nicht verstärkt werden, wenn die Tür 7 selbst stabil genug ist.
Der Sensor 15 kann ein elektrischer Sensor, der beispielsweise einen Schalter umfasst, oder ein pyrotechnischer Sensor sein, der beispielsweise ein Zündhütchen umfasst.
Wenn das in den 1 und 2 dargestellte Automobil in einen Unfall mit seitlichem Aufprall verwickelt ist, wird der Sensor 15, der an der Karosserie 1 des Automobils angebracht ist, durch die nach innen, in den Fahrzeugraum gerichtete Bewegung des Verstärkungsgliedes 16 der Tür 7 aktiviert. Der Teil der Tür 7, auf welchem der Aufprall stattfindet, wird natürlich nach innen, auf den Sensor 15 zu, bewegt, wobei die nach innen gerichtete Bewegung mechanisch von dem Aufprallpunkt (welcher beispielsweise in dem Bereich der horizontalen Verstärkungsleiste 9 liegen kann) durch verschiedene, die Tür 7 bildende, mechanische Elemente auf den unteren Teil der Tür 7 übertragen wird.
In den 3 und 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt, wobei für identische Teile der beiden Ausführungsbeispiele, 1 und 2 bzw. 3 und 4, identische Referenznummern benutzt werden. Die Teile, die den mit Bezug auf die 1 und 2 beschriebenen Teilen entsprechen, werden nicht wieder beschrieben.
Wie den 3 und 4 zu entnehmen, sind die Verstärkungsleisten 9 und 10 in den Türen 7 und 8 so angeordnet, dass sie sich benachbart zu dem "B-Pfosten" 17 erstrecken, der den zwischen den Türen 7 und 8 liegenden Teil der Karosserie 1 bildet. 3 stellt drei Sensoren 18A, 18B und 19 dar, die an dem B-Pfosten in Ausrichtung mit den Verstärkungsleisten 9 und 10 angebracht sind. Gemäß einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird vorgeschlagen, dass entweder die Sensoren 18A und 18B oder alternativerweise der Sensor 19 zur Verfügung gestellt ist. Jeder der Sensoren 18A und 18B ist mit einem Teil der Verstärkungsleiste 9 bzw. 10 ausgerichtet, während der Sensor 19 mit den Endbereichen beider Verstärkungsleisten 9 und 10 ausgerichtet ist.
Wie deutlich in 4 dargestellt, ist der Sensor 19 nicht nur mit dem Air-Bag 14, der an der Rückseite 13 des Sitzes 11 angebracht ist, sondern auch mit einem weiteren Air-Bag 20 verbunden, der an dem Dach 2 des Wagens angebracht ist und im aufgeblasenen Zustand zwischen dem Kopf einer auf dem Sitz 11 sitzenden Person und der Tür 7 des Automobils angeordnet ist.
Wenn das in den 3 und 4 dargestellte Automobil einem seitlichen Aufprall ausgesetzt ist, kommt es entweder zu einem Aufprall auf die Tür 7 oder die Tür 8, so dass sich die entsprechende Tür samt ihrer Verstärkungsleiste 9 bzw. 10 nach innen bewegt und entweder die Sensoren 18A und 18B oder den Sensor 19 kontaktiert. Der Sensor 18A, 18B oder 19 antwortet darauf, indem er das Aufblasen des Air-Bags 14 oder der Air-Bags 14 und 20 hervorruft.
5 stellt den Sensor 19 dar, der an dem B-Pfosten 17 angebracht ist, und zeigt, wie die Verstärkungsleisten 9 und 10 sich benachbart zu dem Sensor 19 ausbreiten. Dieser Aufbau ist auch in 6 dargestellt, die die Form der Türen 7 und 8 sowie auf den Türen 7, 8 bereitgestellte Gummidichtungen 21 und 22 zeigt, die zwischen den inneren, sich zugewandten Teilen der Türen 7, 8 und den dazu benachbarten, äußeren Teilen des B-Pfostens 17 angeordnet sind. Der Sensor 19 umfasst, wie 6 zu entnehmen, ein Gehäuse 23, das mit einem Stempel 24 ausgerüstet ist, der sich in das Gehäuse 23 bewegen kann. Die 5 und 6 zeigen weiterhin deutlich, dass sich die horizontalen Verstärkungsleisten 9 und 10 in den Türen 7 und 8 bis zu Vorsprüngen 25 und 26 erstrecken, wobei diese Vorsprünge 25, 26 direkt vor dem Vorderteil des B-Pfostens 17 angeordnet und daher mit dem Sensor 19 ausgerichtet sind.
7 ist eine vergrößerte Ansicht des Sensors 19 und zeigt dessen Gehäuse 23 sowie dessen Stempel 24. Der Stempel 24 kann um eine Länge "d" in das Gehäuse bewegt werden, wie dargestellt, wenn eine Kraft "F", die durch den Pfeil gekennzeichnet ist, an den Sensor 19 angelegt wird. Da Kraft und Gegenkraft gleich groß sind, wird eine gleichgroße Gegenkraft "F" an das Gehäuse 23 durch den B-Pfosten 17 angelegt.
Der Sensor 18A, 18B oder 19 kann ein elektrischer Sensor, der einen Schalter aufweist, oder ein pyrotechnischer Sensor sein, der ein Zündhütchen aufweist, und antwortet vorzugsweise auf eine vorherbestimmte Verformung, d. h. antwortet auf eine vorherbestimmte Bewegung des Stempels 24, oder antwortet auf eine vorherbestimmte Kraft, wobei in diesem Fall innerhalb des Gehäuses 23 Mittel zum Gegenhalten gegen die Bewegung des Stempels 24 bereitgestellt werden können, so dass sich der Stempel 24 nur dann bewegt, wenn die an den Stempel 24 angelegte Kraft einen vorherbestimmten Schwellwert überschreitet, oder der Sensor 18A, 18B oder 19 antwortet auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Stempels 24 oder auf die Beschleunigung des Stempels 24. Vorzugsweise antwortet der Sensor 18A, 18B oder 19 auf eine Kombination der Verformungsgeschwindigkeit und Verformungskraft, wobei die kritische Kraft vorzugsweise zwischen 1 und 2 kN und die kritische Geschwindigkeit zwischen 1 und 2 Metern pro Sekunde liegt.
Während die Erfindung mit Bezug auf Ausführungsbeispiele dargestellt ist, in welchen zumindest ein Sensor einen ersten Air-Bag aktiviert, der an dem Sitz des Automobils angebracht ist, und wahlweise zusätzlich ein zweiter Air-Bag, der an dem Dach des Automobils angebracht ist, aktiviert wird, kann der Sensor andere Sicherheitsvorrichtungen, wie einen an den B-Pfosten angebrachten Air-Bag oder selbst einen Sicherheitsgurt-Vorspanner triggern. Ausserdem ist vorgesehen, dass, wenn die Türen des Automobils stabil genug sind, die Verstärkungsglieder weggelassen werden können. Der Sensor kann indirekt an der Karosserie des Automobils durch eine dazwischenliegende Trägerplatte oder dergleichen befestigt sein. Jedoch ist der Sensor so anzubringen, dass er im wesentlichen relativ zur Karosserie befestigt ist und somit Deformationen derselben sofort spürt.

Claims

Wagenaufprallsensoranordnung zum Fühlen eines Seitenaufpralls mit zumindest einem Sensor (15, 18A, 18B, 19), der direkt oder indirekt an der Karosserie (1) eines Automobils befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Sensor (15, 18A, 18B, 19) eine Information über das Auftreten einer nach innen, in den Fahrzeugraum gerichteten Bewegung eines Türteils erhält, wobei zumindest ein mechanisches Elemente zur Übertragung der nach innen gerichteten Bewegung des Türteils an den zumindest einen Sensor (15, 18A, 18B, 19) vorgesehen ist, wobei das zumindest eine Element Teil der Tür (7, 8) ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Element als Verstärkungsglied (9, 10, 16) ausgebildet ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15, 18A, 18B, 19) auf eine vorherbestimmte Verformungskraft, einen vorherbestimmten Verformungsabstand, eine vorherbestimmte Geschwindigkeit der Verformung oder eine vorherbestimmte Beschleunigung der Verformung antwortet.
Wagenaufprallsensoranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15) auf dem Boden (3) des Automobils benachbart zu dem unteren Teil einer Tür (7) angebracht ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der komplette untere Teil der Tür (7) durch ein Verstärkungsglied (16) verstärkt ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (18A, 18B, 19) an einem an einer Seite der Karosserie (1) vorhandenen B-Pfosten (17) angebracht ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Tür (7, 8) des Automobils mit einer sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Verstärkungsleiste (9, 10) ausgerüstet ist, wobei ein Ende der Verstärkungsleiste (9, 10) benachbart zu dem Sensor (18A, 18B, 19) plaziert ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15, 18A, 18B, 19) eine Sicherheitseinrichtung (14, 20) aktiviert.
Wagenaufprallsensoranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15, 18A, 18B, 19) einen Air-Bag (14) aktiviert.
Wagenaufprallsensoranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Air-Bag (14) an einem Sitz (11) innerhalb des Automobils befestigt ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Air-Bag (20) an der Karosserie (1) des Automobils angebracht ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15, 18A, 18B, 19) ein elektrischer Sensor ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15, 18A, 18B, 19) einen Schalter umfasst.
Wagenaufprallsensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15, 18A, 18B, 19) ein pyrotechnischer Sensor ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15, 18A, 18B, 19) ein Zündhütchen umfasst.
Wagenaufprallsensoranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15, 18A, 18B, 19) in Antwort auf eine Kraft, die 1 bis 2 kN übersteigt, wirksam ist.
Wagenaufprallsensoranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (15, 18A, 18B, 19) ein bewegbares Glied aufweist (24) und in Antwort auf die Geschwindigkeit dieses Gliedes (24), die 1 bis 2 Meter pro Sekunde übersteigt, wirksam ist.