DE10137238A1

DE10137238A1 - Gaserzeugevorrichtung für eine Sitzgurtvorspannungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10137238A1
Application number: DE10137238A
Authority: DE
Inventors: Clare R Cunningham; Bryan W Shirk; Sheldon R Fiffield; Vincent J Mramor; Brian R Pitstick; Eric C Erike; Keith R Ball
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc; TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp; ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2002-05-02
Also published as: US6454306B1

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zum Liefern von unter Druck stehendem Strömungsmittel, um eine Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung zu betätigen, weist einen elektrisch betätigbaren Zünder (80) mit Anschlußstiften (100) auf. Ein hermetisch abgedichteter Metalltreibmittelbehälter (130) enthält ein Treibmittel (82), das durch den Zünder (80) zündbar ist, um unter Druck stehendes Strömungsmittel zu erzeugen. Der Treibmittelbehälter (130) ist am Zünder (80) durch Crimpen befestigt. Die Vorrichtung (10) weist außerdem ein Glied (86) auf, das elektrisch zwischen dem Metalltreibmittelbehälter (130) und den Anschlußstiften (100) des Zünders (80) isoliert, um den Zünder elektrisch vom Treibmittelbehälter zu isolieren.

Description

Hintergrund der Erfindung Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, um zu helfen, einen Fahrzeuginsassen zu schützen, und im besonderen auf eine Gaser zeugungsvorrichtung bzw. einen Gasgenerator, der in einer Sitzgurtgewebe- Vorspannvorrichtung verwendbar ist.

Beschreibung des Stands der Technik

Ein bekanntes Fahrzeugsitzgurtsystem umfaßt eine Rückziehvorrichtung, auf die Sitzgurtgewebe bzw. Sitzgurtband aufgewickelt ist. Die Rückziehvorrich tung besitzt eine Spule, die in eine Gurtausziehrichtung und in eine entge gengesetzte Gurtrückziehrichtung drehbar ist. Das Sitzgurtsystem umfaßt außerdem eine Vorspannvorrichtung. Die Vorspannvorrichtung umfaßt einen Gasgenerator, der elektrisch betätigbar ist, um Strömungsmittel unter Druck zu erzeugen, um einen Kolben in einem Zylinder zu bewegen. Auf dem Kol ben ausgebildete Zahnstangenzähne befinden sich in Eingriff mit einem Kol ben. Bei Betätigung des Gasgenerators bewirkt unter Druck stehendes Strö mungsmittel eine lineare Bewegung des Kolbens, und die Zahnstangenzähne bewegen sich linear, um den Kolben in eine erste Richtung zu drehen. Eine Drehung des Kolbens in die erste Richtung führt zu einer Drehung der Sitz gurtgewebespule in eine erste Richtung, um ein Durchhängen aus dem Sitz gurtgewebe zu entfernen.

Der Gasgenerator umfaßt einen Körper eines feststofflichen bzw. soliden Treibmittels und einen elektrisch betätigbaren Zünder zum Zünden des Treibmittels, um unter Druck stehendes Gas zu erzeugen. Der Gasgenerator umfaßt außerdem ein Glied, das den Kolben in einer Anfangsposition an ei nem ersten Ende des Zylinders hält. Bei Betätigung des Gasgenerators be wirkt das unter Druck stehende Gas, daß sich der Kolben zum entgegenge setzten Ende des Zylinders bewegt. Danach kann ein vom vorgespannten Sitzgurtgewebe zurückgehaltener Insasse sich vorwärts bewegen, was be wirkt, daß das Sitzgurtgewebe aus der Spule herausgezogen wird und daß die Spule und der Kolben in eine zweite Richtung entgegengesetzt der ersten Richtung gedreht werden. Die Drehung des Kolbens in die zweite Richtung bewegt den Kolben über den Anfangszustand hinaus, um die Zahnstange aus dem Eingriff mit dem Kolben zu bringen und so die Rückziehspule für eine normale, oder nicht gespannte, Drehung freizugeben bzw. zu ermögli chen.

Ein bekannter Gasgenerator für eine Sitzgurt-Vorspannvorrichtung umfaßt eine gegossene bzw. spritzgegossene Kunststoffhülle bzw. -ummantelung, um das Treibmittel zu umgeben. Die Kunststoffhülle funktioniert, um den Kolben in seiner Anfangsposition zurückzuhalten, und bricht, um eine Bewe gung des Kolbens über seinen Anfangszustand hinaus freizugeben, um die Zahnstange aus dem Eingriff mit dem Kolben zu bringen. Da die Hülle aus Kunststoff ist, isoliert sie das Treibmittel elektrisch, aber sie dichtet das Treibmittel nicht hermetisch ab. Zusätzlich bricht die Kunststoffhülle bei Zün dung des Treibmittels in Fragmente bzw. Teile, und die Fragmente müssen herausgefiltert werden.

Ein weiterer bekannter Gasgenerator für eine Sitzgurt-Vorspannvorrichtung besitzt eine Metallhülle, die das Treibmittel einschließt und dadurch herme tisch abdichtet. Die Metallhülle reißt bzw. bricht bei Zündung des Treibmittels und erzeugt daher keine Fragmente, die herausgefiltert werden müssen. Die Metallhülle ist jedoch an ein Metallkopfstück des Zünders oder Detonators geschweißt. Das Kopfstück ist elektrisch mit einem Brückendraht im Deto nator bzw. Zünder verbunden. Daher isoliert die Metallhülle den Brücken draht und das Treibmittel nicht elektrisch.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist eine Vorrichtung zum Liefern von unter Druck stehendem Strömungsmittel zur Betätigung einer Fahrzeuginsassenschut zeinrichtung. Die Vorrichtung weist einen elektrisch betätigbaren Zünder mit Anschlußstiften auf, und einen hermetisch abgedichteten Metalltreibmittelbe hälter, der ein Treibmittel enthält, das durch den Zünder zündbar ist, um un ter Druck stehendes Strömungsmittel zu erzeugen. Der Treibmittelbehälter ist am Zünder durch Crimpen befestigt. Die Vorrichtung weist des weiteren ein Glied auf, das elektrisch zwischen dem Metalltreibmittelbehälter und den An schlußstiften des Zünders isoliert, um den Zünder elektrisch vom Treibmittel behälter zu isolieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleu ten des Gebietes, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, beim Le sen der folgenden Beschreibung offensichtlich werden, unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsitzgurtsystems mit ei ner Vorspannvorrichtungsanordnung, die einen Gasgenerator umfaßt, der gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht, teils geschnitten, der Vorspannvorrichtungs anordnung der Fig. 1 und die den Gasgenerator zeigt;

Fig. 3 eine weitere vergrößerte Ansicht eines Teils des Gasgenerators der Fig. 3;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Zahnstangenbeabstandungsvor richtung, die in der Vorspannanordnung der Fig. 1 enthalten ist;

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der Fig. 2, die die Vorspannanordnung in einem betätigten Zustand zeigt; und

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil der Vorspannanordnung in einem Zustand nach dem vervollständigten Vorspannbetrieb zeigt.

Detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, um zu helfen, einen Fahrzeuginsassen zu schützen, und im besonderen auf einen Gasge nerator, der in einer Sitzgurtgewebe-Vorspannvorrichtung verwendbar ist. Repräsentativ für die vorliegende Erfindung stellt Fig. 1 einen Gasgenerator 10 dar. Der Gasgenerator 10 ist in einer Vorspannvorrichtung 12 eines Drei punkt-Sitzgurtsystems mit durchgehender Schlaufe 13 zur Verwendung beim Zurückhalten eines Insassen eines Fahrzeugs 14 inkorporiert.

Während des Betriebs des Fahrzeugs 14 sitzt ein Insasse des Fahrzeugs auf einem Sitz 16, der als ein vorderer Beifahrersitz des Fahrzeugs dargestellt ist. Eine Länge Gurtgewebe 18 ist um den Fahrzeuginsassen herum er streckbar. Ein Ende der Länge Gurtgewebe 18 ist am Fahrzeugkörper 20 an einem Ankerpunkt 22 verankert. Das entgegengesetzte Ende des Gurtgewe bes 18 ist an einer Rückziehvorrichtung 24 befestigt, die am Fahrzeugkörper 20 befestigt ist. Die Vorspannvorrichtung 12 ist mit der Rückziehvorrichtung 24 verbunden. Zwischen seinen Enden verläuft das Gurtgewebe 18 durch eine Zungenanordnung 26 und einen D-Ring oder Wendeschlaufe 28. Wenn das Sitzgurtsystem 13 nicht in Verwendung ist, ist das Gurtgewebe 18 auf der Rückziehvorrichtung 24 aufgewickelt und ist im allgemeinen vertikal auf einer Seite des Sitzes 16 orientiert bzw. ausgerichtet, wie in Fig. 1 mit durch gezogenen Linien gezeigt ist.

Um das Sitzgurtsystem 13 in Eingriff zu bringen, wird die Zungenanordnung 26 manuell gefaßt und wird über den Schoß und Rumpf des im Sitz 16 sit zenden Insassen gezogen. Wenn die Zungenanordnung 26 über den Schoß und Rumpf des Insassen gezogen wird, bewegt sich die Zungenanordnung entlang des Gurtgewebes 18, und das Gurtgewebe wird von der Rückzieh vorrichtung 24 abgewickelt. Wenn das Gurtgewebe 18 über den Schoß und Rumpf des Insassen gezogen worden ist, wird die Zungenanordnung 26 mit einem Verschluß 30 verbunden, wie in Fig. 1 mit gestrichelten Linien gezeigt ist. Der Verschluß 30 ist an der dem Ankerpunkt 22 und der Rückziehvor richtung 24 entgegengesetzten Seite des Sitzes 16 angeordnet. Wenn das Sitzgurtsystem 13 so geschlossen bzw. angeschnallt wird, wird die Länge Gurtgewebe 18 durch die Zungenanordnung 26 in einen Rumpfteil 32 auf geteilt der sich über den Rumpf des Insassen erstreckt, und einen Beckenteil 34, der sich über den Schoß bzw. das Becken des Insassen erstreckt.

Die Vorspannvorrichtung 12 (Fig. 2) umfaßt einen Vorspannmechanismus 40. Der Vorspannmechanismus 40 umfaßt ein Gehäuse 42. Das Gehäuse 42 trägt ein drehbares Ritzel 44, der in einer kraftübertragenden Beziehung mit der Spule 46 der Rückziehvorrichtung 24 verbunden ist. Genau gesagt befin den sich die Getriebezähne auf dem Ritzel 44 in Eingriff mit an einem Ende der Spule 46 ausgebildeten Getriebezähnen. Das Gehäuse 42 kann das Ge häuse für die Rückziehvorrichtung 24 sein (oder kann es umfassen).

Das Gehäuse 42 trägt einen Zylinder 50. Ein Ober- oder Außenendteil 52 des Zylinders 50 besitzt eine Verbrennungsprodukte-Auslaßöffnung 54. Der Zylinder 50 besitzt einen entgegengesetzten Unterendteil 56, der im Durch messer kleiner als der Oberendteil ist.

Ein Kolben 60 wird im Zylinder 50 getragen für eine Gleitbewegung zwischen einer unbetätigten Position benachbart zum Unterendteil 56 des Zylinders 50, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und einer betätigten Position benachbart zum Oberendteil 52 des Zylinders, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Der Kolben 60 ist ein längsförmiges, rohrförmiges Glied mit einer Außenseitenwand 62. Die Sei tenwand 62 besitzt eine Außenoberfläche auf deren einer Seite ein Satz Zahnstangenzähne 64 ausgebildet ist. Die Seitenwand 62 besitzt eine zylin drische Innenoberfläche 66, die eine Mittel- bzw. Zentralkammer 68 im Kol ben 60 definiert.

Die Zahnstangenzähne 64 auf dem Kolben 60 befinden sich in Eingriff mit dem Ritzel 44. Infolgedessen bewirkt eine lineare Bewegung des Kolbens 60, wie unten beschrieben, eine Drehung des Ritzels 44 und dadurch eine Dre hung der Rückziehvorrichtungsspule 46.

Der Kolben 60 besitzt einen verschlossenen Ober- oder Außenendteil 72 und einen entgegengesetzten Unter- oder Innenendteil 70, der offen ist. Der Au ßenendteil 72 des Kolbens 60 ist mit einer Auslaßöffnung 74 ausgebildet, um den Strom von Verbrennungsprodukten aus dem Kolben zu gestatten.

Das Vorspannvorrichtungsgehäuse 42 trägt den Gasgenerator 10. Der Gas generator 10 umfaßt einen Zünder 80. Der Zünder 80 ist vorzugsweise eine bekannte Einrichtung der Bauart, die zum Betätigen einer Airbag- Aufblasvorrichtung verwendet wird, wie beispielsweise der in US-Patent Nr. 5,733,135 gezeigte Zünder. Der Zünder 80 erzeugt bei Erregung Verbren nungsprodukte, um die Betätigung eines Treibmittels 82 zu initiieren.

Der Zünder 80 besitzt einen Hauptkörperteil 84 (Fig. 3), der von einem elek trisch nicht-leitenden Material 86 bedeckt ist, beispielsweise spritzgegosse nem Kunststoff. Der Hauptkörperteil 84 des Zünders 80 besitzt einen zylin drischen Mittelteil 88, der auf einer Längsmittelachse 90 des Zünders zen triert ist. Ein erster Kegelstumpfteil 92 des Zünders 80 erstreckt sich axial zwischen dem Mittelteil 88 und einem zylindrischen Ober- oder Außenendteil 94 des Zünders. Ein zweiter Kegelstumpfteil 96 des Zünders 80 erstreckt sich zwischen dem Mittelteil 88 und einem zylindrischen Unter- oder Inne nendteil 98 des Zünders.

Der Zünder 80 besitzt zwei elektrisch leitende Anschlußstifte 100. Die An schlußstifte 100 erstrecken sich vom Innenendteil 98 des Zünders 80. Die Anschlußstifte 100 sind innerhalb des Zünders 80 elektrisch mit einem Wi derstandsdraht oder Brückendraht (nicht gezeigt) benachbart zu einem zündbaren Material (nicht gezeigt) verbunden. An den Anschlußstiften 100 können ein Drahtnetz 102 (Fig. 2) eingreifen, unten beschrieben, um die Übertragung eines elektrischen Stroms an den Brückendraht freizugeben, um die Zündung des zündbaren Materials im Zünder 80 zu bewirken.

Der Gasgenerator 10 umfaßt eine Rückhaltevorrichtung 110 zum Anbringen des Gasgenerators 10 im Vorspannvorrichtungsgehäuse 42. Die Rückhalte vorrichtung 110 ist aus einem schmied- bzw. hämmerbaren Material ge macht, das bearbeitet wird und anschließend zur dargestellten Konfiguration geformt wird. Die Rückhaltevorrichtung 110 kann aus einem elektrisch leiten den Material hergestellt sein, beispielsweise Zink oder Aluminium.

Die Rückhaltevorrichtung 110 besitzt einen Hauptkörperteil 112, der radial auswärts vom zweiten Kegelstumpfteil 96 und dem Innenendteil 98 des Zün ders 80 angeordnet ist. Ein Teil 118 des Hauptkörperteils 112 der Rückhalte vorrichtung 110 erstreckt sich radial nach innen vom zylindrischen Teil 88 des Zünders 80, in anstoßendem Eingriff mit dem zweiten Kegelstumpfteil 96 des Zünders. Dieser Eingriff blockiert eine Bewegung des Zünders 80 relativ zur Rückhaltevorrichtung 110 in eine Abwärtsrichtung wie in Fig. 3 gesehen.

Ein zylindrischer Hülsenteil 114 der Rückhaltevorrichtung 110 liegt über dem Mittelteil 88 des Zünders 80. Ein rohrförmiger erster Crimpteil 116 der Rück haltevorrichtung 110 erstreckt sich vom zylindrischen Teil 114 und ist radial nach innen in Eingriff mit dem ersten Kegelstumpfteil 92 des Zünders 80 ge crimpt. Dieser Eingriff blockiert eine Bewegung des Zünders 80 relativ zur Rückhaltevorrichtung 110 in eine Aufwärtsrichtung wie in Fig. 3 gesehen.

Die Rückhaltevorrichtung 110 besitzt eine dreieckige Schulter 120, die sich radial nach außen vom Hauptkörperteil 112 erstreckt. Eine rohrförmige Drahtnetzmuffe 126 erstreckt sich axial von der Schulter 120 in eine Ab wärtsrichtung wie in Fig. 3 gesehen. Die Drahtnetzmuffe 126 endet in einem rohrförmigen zweiten Crimpteil 128 der Rückhaltevorrichtung 110. Wenn der Zünder 80 unter Verwendung des ersten Crimpteils 116 wie oben beschrie ben in die Rückhaltevorrichtung 110 gecrimpt wird, sind die Anschlußstifte 100 des Zünders in der Drahtnetzmuffe 126 gelegen.

Das Treibmittel 82 (Fig. 2) ist ein bekanntes Material, das zündbar ist, um Strömungsmittel in Form von unter Druck stehendem Gas zu erzeugen, um den Kolben 60 zu bewegen. Das Treibmittel 82 ist in einem Treibmittelbe hälter 130 enthalten. Der Treibmittelbehälter 130 hat eine langgestreckte, im allgemeinen zylindrische Konfiguration, die einen auf einer Treibmittelachse 134 zentrierten Hauptkörperteil 132 umfaßt. Die Treibmittelachse 134 ist ra dial von der Zünderachse 90 abgesetzt.

Der Hauptkörperteil 132 des Treibmittelbehälters 130 umfaßt eine zylindri sche Seitenwand 136, die auf der Treibmittelachse 134 zentriert ist. Eine sich radial erstreckende Endwand 138 verschließt einen Ober- oder Auße nendteil 140 des Treibmittelbehälters 130. Die Endwand 138 ist in eine kreuzförmige Konfiguration vorangerissen (nicht gezeigt), um die Endwand freizugeben, sich ohne die Erzeugung von Fragmenten aufzufalten.

Der Treibmittelbehälter 130 umfaßt einen zylindrischen zweiten Teil 142, der auf der Zünderachse 90 zentriert ist. Der zweite Teil 142 des Treibmittelbe hälters 130 ist im Durchmesser größer als der Hauptkörperteil 132 des Treibmittelbehälters. Ein Innenendteil 144 des Treibmittelbehälters 130 er streckt sich vom zweiten Teil 142 des Treibmittelbehälters. Vor dem Zusam menbau des Gasgenerators 10 erstreckt sich der gesamte Innenendteil 144 des Treibmittelbehälters 130 radial nach außen vom zweiten Teil 142 als ein ringförmiger Flansch.

Der Treibmittelbehälter 130 besitzt einen erweiterten Teil 146, der sich zwi schen dem Hauptkörperteil 132 und dem zweiten Teil 142 des Treibmittelbe hälters erstreckt und sie miteinander verbindet. Der trichterförmige Teil 146 nimmt die radiale Vorsetzung zwischen dem Hauptkörperteil 132, der auf der Treibmittelachse 134 zentriert ist, und dem zweiten Teil 142, der auf der Zünderachse 90 zentriert ist, auf.

Das Volumen des Hauptkörperteils 132 des Treibmittelbehälters 130 ist grö ßer als das Volumen des Treibmittels 82. Daher füllt das Treibmittel 82 den Hauptkörperteil 132 des Treibmittelbehälters 130 nicht aus. Um eine Bewe gung des Treibmittels 82 im Behälter 130 zu verhindern, umfaßt der Gasge nerator 10 eine Treibmittelrückhaltevorrichtung 150. Die Treibmittelrückhal tevorrichtung 150 ist im Treibmittelbehälter 130 gelegen.

Die Treibmittelrückhaltevorrichtung 150 ist ein becherförmiges Glied mit ei ner sich axial erstreckenden zylindrischen Seitenwand 152 und einer sich radial erstreckenden kreisförmigen Endwand 154. Während des Zusammen baus des Gasgenerators 10 wird die Treibmittelrückhaltevorrichtung 150 in den Treibmittelbehälter 130 gedrückt, so daß die Endwand 152 näher an das Treibmittel 82 kommt oder es berührt. Die Treibmittelrückhaltevorrichtung 150 hat eine Druckpassung im Treibmittelbehälter 130 und hält so das Treibmittel 82 im Hauptkörperteil 132 des Treibmittelbehälters, an einer vom Zünder 80 beabstandeten Stelle.

Die Treibmittelrückhaltevorrichtung 150 ist vorzugsweise aus einen Drahtma schenmaterial hergestellt. Das Drahtmaschenmaterial besitzt Öffnungen, die klein genug sind, um einen Durchlaß des Treibmittelmaterials 82 in einer Richtung auf den Zünder 80 zu zu blockieren, aber groß genug, um einen Strom durch die Treibmittelrückhaltevorrichtung 150 von Verbrennungspro dukten des Zünders freizugeben, um das Treibmittel zu zünden. Die Treib mittelrückhaltevorrichtung 150 könnte alternativ aus einem feststofflichen Material hergestellt sein, beispielsweise rostfreiem Stahl, mit einer Öffnung, die von einer zerreiß- bzw. zerbrechbaren Membran, wie beispielsweise ei nem Klebeband bedeckt ist.

Der Gasgenerator 10 umfaßt außerdem einen Dichtungsbecher 160. Der Dichtungsbecher 160 ist ein becherförmiges Glied, das im Treibmittelbehälter 130 gelegen ist. Der Dichtungsbecher 160 hat eine symmetrische Konfigura tion, die auf der Zünderachse 90 zentriert ist. Der Dichtungsbecher 160 be sitzt eine zylindrische Außenseitenwand 162 mit einem Durchmesser, der ausgewählt ist, um eng in den zweiten Teil 142 des Treibmittelbehälters 130 zu passen.

Der Dichtungsbecher 160 besitzt eine Kegelstumpfwand 164, die sich von der Außenseitenwand 162 aus verjüngt, im gleichen Winkel wie der trichter förmige Teil 146 des Treibmittelbehälters 130, zu einem zylindrischen Endteil 166 des Dichtungsbechers. Der Dichtungsbecherendteil 166 wird durch eine sich radial erstreckende Endwand 168 des Dichtungsbechers 60 abgedeckt.

Der Dichtungsbecher 160 ist aus einem undurchlässigen Material hergestellt. Beim Zusammenbau des Gasgenerators 10 wird der Dichtungsbecher 160 in den Treibmittelbehälter 130 geschweißt, nachdem das Treibmittel 82 und die Treibmittelrückhaltevorrichtung 150 in den Treibmittelbehälter gedrückt wer den. Das Schweißen des Dichtungsbechers 160 an den Treibmittelbehälter 130 bewirkt eine hermetische Dichtung zwischen ihnen. Infolgedessen ist das Treibmittel 82 hermetisch im Treibmittelbehälter 130 abgedichtet.

Nachdem der Dichtungsbecher 160 an den Treibmittelbehälter 130 ge schweißt ist, werden die Unteranordnung des Treibmittelbehälters, der Dich tungsbecher und das Treibmittel 82 in Eingriff mit der Unteranordnung der Rückhaltevorrichtung 110 und dem Zünder 80 bewegt. Genau gesagt wird der sich radial erstreckende Innenendteil 144 des Treibmittelbehälters 130 in anstoßenden Eingriff mit der Schulter 120 an der Rückhaltevorrichtung 110 bewegt. Der Innenendteil 144 des Treibmittelbehälters 130 wird dann radial nach innen verformt und über die Schulter 120 an der Rückhaltevorrichtung 110 gecrimpt. Infolgedessen ist der Treibmittelbehälter 130, einschließlich des hermetisch im Treibmittelbehälter abgedichteten Treibmittels 82, an der Rückhaltevorrichtung 110 und dem Zünder 80 befestigt. Der Endteil 144 des Treibmittelbehälters 130 und die Schulter 120 an der Rückhaltevorrichtung 110 bilden gemeinsam eine Stoppschulter 172 des Gasgenerators 10.

Obwohl der Treibmittelbehälter 130 und die Rückhaltevorrichtung 110 beide aus Metall hergestellt sind, ist der Treibmittelbehälter nicht elektrisch mit dem Zünder verbunden, da der Zünder mit einem elektrisch nicht-leitenden Material 86 bedeckt ist. Diese elektrische Isolation des Treibmittelbehälters 130 vom Zünder 80 minimiert die Möglichkeit, daß elektrische Ladung vom Treibmittelbehälter zum Zünder übertragen wird, um den Zünder ungewollt zu betätigen. Da der Metalltreibmittelbehälter 130 elektrisch isoliert ist, muß er nicht mit einer Kunststoffhülse abgedeckt werden, wobei diese Hülse bei Betätigung des Gasgenerators 10 zerbrechen würde. Das Zerbrechen einer solchen Kunststoffhülse könnte Fragmente erzeugen, die aus den durch die Kolbenauslaßöffnung 74 und die Zylinderauslaßöffnung 54 strömenden Ver brennungsprodukten herausgefiltert werden müßten.

Der Gasgenerator 10 umfaßt eine Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung 180 zum Positionieren des Kolbens 60 relativ zum Gasgenerator 10 im Vor spannvorrichtungsgehäuse 42. Die Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung 180 ist als ein Stück aus einem Kunststoffmaterial gegossen. Die Zahnstan genbeabstandungsvorrichtung 180 besitzt einen Ober- oder Außenendteil 182. Der Durchmesser des Außenendteils 182 der Zahnstangenbeabstan dungsvorrichtung 180 wird ausgewählt, um dem Außenendteil eine Interfe renz- bzw. Preßpassung im Innenendteil 70 des Kolbens 60 zu verleihen. Zusätzlich wird das Material der Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung 180 ausgewählt, um Charakteristiken zu besitzen, die helfen, daß der Auße nendteil 182 der Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung die Innenoberfläche 66 der Seitenwand 62 des Kolbens 60 greift, wie unten beschrieben ist.

Die Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung 180 besitzt einen zylindrischen Innenendteil 184, der als eine Vielzahl umfangsmäßig beabstandeter Finger 186 (Fig. 4) ausgebildet ist. Die Finger 186 besitzen Endteile 188. Eine sich radial erstreckende Schulter oder ein Flansch 190 ist zwischen dem Inne nendteil 182 und dem Außenendteil 184 gelegen. Die Zahnstangenbeab standungsvorrichtung 180 besitzt außerdem einen sich umfangsmäßig er streckenden dünnwandigen Teil oder vorbestimmten geschwächten Teil 192, der zwischen dem Außenendteil 182 und dem Innenendteil 184 gelegen ist. Der vorbestimmte geschwächte Teil 192 ist zerbrechbar, wie unten beschrie ben ist, um eine Trennung des Innenendteils 184 der Zahnstangenbeabstan dungsvorrichtung 180 vom Außenendteil 182 zu ermöglichen.

Das Drahtnetz 102 (Fig. 6) umfaßt ein Paar metallener Anschlußhülsen 200, die in einem Kunststoffkörper 202 befestigt sind. Jede Anschlußhülse 200 ist elektrisch mit einem entsprechenden Leitungsdraht 204 verbunden. Die Lei tungsdrähte 204 sind in einer Drahtabdeckung 206 gelegen, die am Kunst stoffkörper 202 befestigt ist. Das Drahtnetz 102 umfaßt außerdem eine Fer ritteil bzw. Ferrithülse (Ferrit-Bead oder Ferritperle) 208 zur HF- Unterdrückung.

Das Drahtnetz 102 wird mit dem Gasgenerator 10 verbunden, bevor der Gasgenerator im Vorspannvorrichtungsgehäuse 42 angebracht wird. Genau gesagt wird das Drahtnetz 102 in die Drahtnetzmuffe 126 der Rückhaltevor richtung 110 gesteckt. Die Anschlußhülsen 200 des Drahtnetzes 102 passen über die Anschlußstifte 100 des Zünders 80, um die Leitungsdrähte 204 elektrisch mit dem Zünder zu verbinden. Der zweite Crimpteil 128 der Rück haltevorrichtung 110 wird dann radial nach innen über den Körper 202 des Drahtnetzes 102 gecrimpt. Infolgedessen ist das Drahtnetz 102 am Gasgene rator 10 befestigt und kann nicht von den Anschlußstiften 100 des Zünders 80 gezogen werden.

Der Gasgenerator 10 ist dann in dem in Fig. 2 dargestellten zusammenge bauten Zustand. In diesem Zustand wird die Rückhaltevorrichtung 110 an den Zünder 80 gecrimpt. Die Rückhaltevorrichtung 110 wird ebenfalls an das Drahtnetz 102 gecrimpt. Der Treibmittelbehälter 130, einschließlich des Treibmittels 82, wird an die Rückhaltevorrichtung 110 gecrimpt.

Nachdem das Drahtnetz 102 befestigt ist, wird die Zahnstangenbeabstan dungsvorrichtung 180 axial über den Außenendteil 140 des Treibmittelbe hälters 130 geschoben und entlang des Treibmittelbehälters bewegt, bis die Endteile 188 der Finger 186 am sich radial erstreckenden Teil 144 des Treibmittelbehälters eingreifen. Dieser Eingriff blockiert eine weitere Ab wärtsbewegung der Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung 180 relativ zum Gasgenerator 10 wie in Fig. 2 gesehen.

Wenn die Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung 180 sich in dieser instal lierten Position am Gasgenerator 10 befindet, haben die Innenendteile 184 der Beabstandungsvorrichtung, das heißt die Finger 186, eine Interferenz passung am zweiten Teil 142 des Treibmittelbehälters 130. Der Eingriff des Innenendteils 184 der Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung 80 mit dem Treibmittelbehälter 130 hält die Beabstandungsvorrichtung 180 in Position relativ zum Gasgenerator 10. Zusätzlich wird das Kunststoffmaterial der Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung 180 ausgewählt, um dem Innenend teil 184 zu helfen, die Außenseite des Treibmittelbehälters 130 zu greifen.

Der Gasgenerator 10 mit der installierten Zahnstangenbeabstandungsvor richtung 180 wird im Zylinder 50 im Vorspannvorrichtungsgehäuse 42 ange ordnet. Der verengte Unterendteil 56 des Zylinders 50 blockiert eine Bewe gung des Gasgenerators 10 in eine Abwärtsrichtung wie in Fig. 2 gesehen.

Der Kolben 60 wird danach im Zylinder 50 installiert und gleitet über den Au ßenendteil 140 des Treibmittelbehälters 130. Der Innenendteil 70 des Kol bens 60 greift am sich radial erstreckenden Flansch 190 an der Zahnstan genbeabstandungsvorrichtung 180 ein. Dieser Eingriff begrenzt eine Bewe gung des Kolbens 60 in einer Abwärtsrichtung wie in Fig. 2 gesehen.

Der Durchmesser des Außenendteils 182 der Zahnstangenbeabstandungs vorrichtung 180 wird ausgewählt, um zu ermöglichen, daß der Außenendteil 182 mit einer Interferenzpassung in den Innenendteil 70 des Kolbens 60 paßt. Infolgedessen hält der Eingriff des Außenendteils 182 der Zahnstan genbeabstandungsvorrichtung 180 mit dem Innenendteil 70 des Kolbens 60 den Kolben in Position relativ zur Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung. Zusätzlich hilft das Kunststoffmaterial der Zahnstangenbeabstandungsvor richtung 180 dem Außenendteil 182, die Innenoberfläche 66 des Kolbens 60 zu greifen. Die elektrische Isolation des Treibmittelbehälters 130 erlaubt, daß die Materialeigenschaften der Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung für die Funktion optimiert werden, den Kolben 60 am Gasgenerator 10 zurückzu halten.

Der Kolben 60 ist daher in einer Anfangsposition oder Startposition, wie in Fig. 2 gesehen. Die Zahnstangenzähne 64 am Kolben 60 befinden sich in Eingriff mit dem Ritzel 44. Der Innenendteil 70 des Kolbens 60 ist von der Stoppschulter 172 des Gasgenerators 10 beabstandet.

Im Falle eines Fahrzeugzusammenstoßes, für den ein Schutz des Insassen des Fahrzeugsitzes 16 erwünscht ist, wird der Zünder 80 mit einem elektri schen Strom über die Leitungsdrähte 204 elektrisch betätigt. Der Zünder 80 erzeugt Verbrennungsprodukte unter Druck, die in den Treibmittelbehälter 130 strömen. Die Verbrennungsprodukte des Zünders 80 zerbrechen den Dichtungsbecher 160 und strömen durch die Öffnungen in der Treibmittel rückhaltevorrichtung 150 und kommen in Eingriff mit dem Treibmittel 82.

Das Treibmittel 82 wird gezündet und erzeugt Strömungsmittel unter Druck, das die Endwand 138 des Treibmittelbehälters 130 zerbricht. Die Endwand 138 des Treibmittelbehälters 130 faltet sich auf. Das durch die Zündung des Treibmittels 82 erzeugte Strömungsmittel strömt aus dem Treibmittelbehälter 130 in die Mittelkammer 68 des Kolbens 60. Die Kraft des Strömungsmittels bewirkt, daß sich der Kolben 60 im Zylinder 50 bewegt, weg von der Zahn stangenbeabstandungsvorrichtung 180, in eine Richtung 209 (Fig. 5) weg vom Gasgenerator 10.

Die Bewegung des Kolbens 60 im Zylinder 50 bewirkt, daß die Zahnstangen zähne 64 am Kolben das Ritzel 44 in eine erste Richtung drehen. Eine Dre hung des Ritzels 44 führt zu einer Drehung der Spule der Rückziehvorrich tung 24 in die Gurtrückziehrichtung, um ein Durchhängen aus dem Sitz gurtgewebe 18 zu entfernen. Die Bewegung des Kolbens 60 in die Richtung weg vom Gasgenerator 10 wird durch eine Flammensperre 210 im Zylinder 50 und der sich radial erstreckenden Endwand des Oberendes 52 des Zylin ders gestoppt.

Während und nach der Bewegung des Kolbens 60 strömen die Verbren nungsprodukte des Gasgenerators 10 aus dem Kolben 60 durch die Auslaß öffnung 74 in den Zylinder 50. Die Verbrennungsprodukte werden durch die Flammensperre 210 gekühlt. Die Verbrennungsprodukte können aus der Auslaßöffnung 54 im Zylinder 50 in die Umgebungsatmosphäre des Fahr zeuginsassenabteils strömen. Da die Endwand 138 des Treibmittelbehälters 130 vorangerissen ist, um sich ohne Erzeugung von Fragmenten aufzufalten, können der Strömungsmittelauslaß 74 im Kolben 60 und die Auslaßöffnung 54 im Zylinder 50 ohne Filter hergestellt werden.

Nachdem die Vorspannbewegung vervollständigt ist, kann sich der Insasse des Fahrzeugsitzes 16 im Sitz nach vorne bewegen, was bewirkt, daß Sitz gurtgewebe 18 aus der Rückziehvorrichtung 24 ausgezogen wird, und was die Rückziehvorrichtungsspule in die Gurtausziehrichtung dreht. Die Spulen drehung bewirkt, daß sich das Ritzel 44 in eine zweite Richtung entgegenge setzt der ersten Richtung dreht. Die Drehung des Ritzels 44 bewegt den Kol ben 60 im Zylinder 50 nach hinten auf seine Anfangsstartposition zu, das heißt nach unten wie in den Fig. 5 und 6 gesehen.

Diese Bewegung des Kolbens 60 bewirkt, daß der Innenendteil 70 des Kol bens am Flansch 190 an der Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung ein greift. Die Kraft der Bewegung des Kolbens 60 wird durch den Flansch 190 übertragen und zerbricht die Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung 180 am vorbestimmten geschwächten Teil 192. Der Innenendteil 182 der Zahnstan genbeabstandungsvorrichtung 180 trennt sich vom Außenendteil 184 der Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung.

Die Trennung der Zahnstangenbeabstandungsvorrichtung 180 erlaubt es dem Kolben 60, weiterzulaufen, das heißt fortzufahren, sich über seine An fangsposition hinaus zu bewegen. Der Kolben 60 drückt den Flansch 190 der Beabstandungsvorrichtung 180 auf die Stoppschulter 172 des Gasgenerators 10 zu. Wenn sich der Kolben 60 auf die Stoppschulter 172 zu bewegt, wer den die Finger 186 des Innenendteils 184 der Zahnstangenbeabstandungs vorrichtung 180 zerbrochen. Diese Weiterlaufbewegung des Kolbens 60 wird durch den Eingriff des Beabstandungsvorrichtungsflansches 190 und der zerbrochenen Finger 186 mit der Stoppschulter 172 des Gasgenerators 10 beendet. Während dieser Weiterlaufbewegung bewegt sich der Kolben 60 weit genug, daß die Zahnstangenzähne 64 aus dem Eingriff mit dem Ritzel 44 kommen und so die Rückziehvorrichtungsspule für eine normale (nicht vorgespannte) Drehung freigeben.

Aus der obigen Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserun gen, Veränderungen und Modifikationen in der Erfindung entnehmen. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Fach könnens sollen von den angefügten Ansprüchen abgedeckt werden.

Claims

1. Eine Vorrichtung zum Vorsehen von unter Druck stehendem Strö mungsmittel zur Betätigung einer Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
einen elektrisch betätigbaren Zünder mit Anschlußstiften;
einen hermetisch abgedichteten Metalltreibmittelbehälter, der ein Treibmittel enthält, das durch den Zünder zündbar ist, um unter Druck stehendes Strömungsmittel zu erzeugen, wobei der Treibmittelbehälter am Zünder durch Crimpen befestigt ist; und
ein Glied, das elektrisch zwischen dem Metalltreibmittelbehälter und den Anschlußstiften des Zünders isoliert, um dadurch den Zünder vom Treibmittelbehälter elektrisch zu isolieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Glied eine elektrisch isolie rende Abdeckung am Zünder aufweist, um einen Strom von elektri schem Strom zwischen dem Äußeren des Zünders und den Anschluß stiften zu blockieren.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Metalltreibmittelbehälter auf ein Metallglied gecrimpt ist, das auf die elektrisch isolierende Abdek kung am Zünder gecrimpt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, die eine Rückhaltevorrichtung aufweist, die auf den Zünder gecrimpt ist, um den Zünder in der Fahrzeuginsas senschutzeinrichtung zu befestigen, wobei der Treibmittelbehälter auf die Rückhaltevorrichtung gecrimpt ist, um den Treibmittelbehälter in der Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung zu befestigen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, die des weiteren ein Drahtnetz bzw. ei nen Drahtharnisch mit Leitungsdrähten aufweist, die mit den An schlußstiften des Zünders verbunden sind, um ein elektrisches Betäti gungssignal an den Zünder zu übertragen, wobei die Rückhaltevor richtung auf das Drahtnetz gecrimpt ist, um das Drahtnetz im Vor spannmechanismus zu befestigen.

6. Eine Vorrichtung, die folgendes aufweist:
einen Zylinder;
einen im Zylinder bewegbaren Kolben, um ein Vorspannen des Fahr zeugsitzgurtgewebes zu bewirken; und
eine Strömungsmittelquelle, um unter Druck stehendes Strömungs mittel zu liefern, um den Kolben im Zylinder zu bewegen, wobei die Strömungsmittelquelle folgendes aufweist:
einen elektrisch betätigbaren Zünder;
einen Treibmittelbehälter, der am Zünder befestigt ist und eine Treibmittelkammer benachbart zum Zünder definiert;
ein Treibmittel in der Treibmittelkammer und durch den Zünder zündbar, um unter Druck stehendes Strömungsmittel zu erzeu gen, wobei das Treibmittel ein Volumen besitzt, das geringer als das Volumen der Treibmittelkammer ist, und in der Treibmittel kammer an einer vom Zünder beabstandeten Stelle angeordnet ist; und
eine Treibmittelrückhaltevorrichtung in der Treibmittelkammer zwischen dem Zünder und dem Treibmittel, und die in Eingriff mit dem Treibmittel gebracht werden kann, an einer vom Zünder beabstandeten Stelle, um eine Bewegung des Treibmittels in der Treibmittelkammer zu blockieren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Treibmittelrückhaltevorrich tung in den Treibmittelbehälter durch Preßpassung angebracht ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Treibmittelrückhaltevorrich tung zumindest eine Öffnung besitzt, um einen Strom von Verbren nungsprodukten des Zünders zum Treibmittel freizugeben, um das Treibmittel zu zünden.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, die des weiteren einen Dichtungsbecher im Treibmittelbehälter aufweist, wobei der Dichtungsbecher am Treib mittelbehälter befestigt ist, um das Treibmittel hermetisch vom Zünder abzudichten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Dichtungsbecher an den Treibmittelbehälter geschweißt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, die ein elektrisch nicht-leitendes Glied aufweist, das zwischen dem Treibmittelbehälter und dem Zünder iso- liert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, die eine Kunststoff-Zahnstangenbeab standungsvorrichtung am Treibmittelbehälter aufweist, um den Kolben vor der Betätigung der Strömungsmittelquelle in Position an der Strö mungsmittelquelle zu halten.

13. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Treibmittelbehälter auf den Zünder gecrimpt ist.

14. Vorrichtung, die folgendes aufweist:
einen Zylinder;
einen im Zylinder bewegbaren Kolben, um ein Vorspannen des Fahr zeugsitzgurtgewebes zu bewirken, wobei der Kolben einen Endteil be sitzt;
eine Strömungsmittelquelle, um unter Druck stehendes Strömungs mittel in den Innenraum des Kolbens zu liefern, um den Kolben im Zy linder zu bewegen, wobei die Strömungsmittelquelle ein Treibmittel, einen das Treibmittel enthaltenden Treibmittelbehälter und einen elek trisch betätigbaren Zünder zum Zünden des Treibmittels aufweist; und eine Beabstandungsvorrichtung, die auf dem Treibmittelbehälter in ei ne Rückhalteposition auf dem Treibmittelbehälter bewegbar ist, wobei die Beabstandungsvorrichtung einen ersten Teil hat, der am Kolben eingreift, um den Kolben in einer ersten Position relativ zur Strö mungsmittelquelle zu halten, vor der Betätigung des Zünders, wobei die Beabstandungsvorrichtung einen zerbrechbaren zweiten Teil be sitzt;
wobei der Kolben in eine erste Richtung im Zylinder bewegbar ist, weg von der Beabstandungsvorrichtung, ansprechend auf die Betätigung der Strömungsmittelquelle, um ein Vorspannen des Fahrzeugsitz gurtgewebes zu bewirken;
wobei der Kolben ansprechend auf das Spannen des Sitzgurtgewebes in eine zweite Richtung im Zylinder bewegbar ist, entgegengesetzt der ersten Richtung, über die erste Position hinaus zu einer zweiten Posi tion, wodurch er den zerbrechbaren zweiten Teil der Beabstandungs vorrichtung zerbricht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der erste Teil der Beabstan dungsvorrichtung in einer Kammer im Kolben in Eingriff mit einer In nenwandoberfläche des Kolbens angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der zweite Teil der Beabstan dungsvorrichtung an einer Stoppschulter an der Strömungsmittelquelle eingreift, wenn der Kolben in der ersten Position ist, um die Anfangs position der Beabstandungsvorrichtung am Treibmittelbehälter einzu stellen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei der erste Teil der Beabstan dungsvorrichtung eine zylindrische Konfiguration hat und eine Interfe renzpassung mit einer Innenwandoberfläche im Kolben hat, wobei der zweite Teil der Beabstandungsvorrichtung vom ersten Teil durch einen umfangsmäßigen dünnwandigen Teil der Beabstandungsvorrichtung getrennt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der zweite Teil der Beabstan dungsvorrichtung eine Vielzahl von Fingern aufweist, die bei einer Be wegung des Kolbens über die Anfangsposition hinaus zerbrechen.

19. Eine Vorrichtung, die folgendes aufweist:
einen Zylinder;
einen im Zylinder bewegbaren Kolben, um ein Vorspannen des Fahr zeugsitzgurtgewebes zu bewirken, wobei der Kolben einen Endteil be sitzt; und
eine Strömungsmittelquelle, um unter Druck stehendes Strömungs mittel zu liefern um den Kolben im Zylinder zu bewegen, wobei die Strömungsmittelquelle folgendes aufweist;
einen elektrisch betätigbaren Zünder, wobei der Zünder zumin dest zwei Anschlußstifte zum Empfangen eines elektrischen Betätigungssignals besitzt;
ein Drahtnetz mit Leitungsdrähten, die mit den Anschlußstiften des Zünders verbunden sind, um ein elektrisches Betätigungs signal an den Zünder zu übertragen;
einen hermetisch abgedichteten Treibmittelbehälter, der ein Treibmittel enthält, das durch den Zünder zündbar ist, um unter Druck stehendes Strömungsmittel zu erzeugen; und
eine Rückhaltevorrichtung zum Anbringen der Strömungsmittel quelle im Vorspannmechanismus, wobei die Rückhaltevorrich tung auf den Zünder gecrimpt ist, um den Zünder im Vorspann mechanismus zu befestigen, wobei die Rückhaltevorrichtung außerdem auf das Drahtnetz gecrimpt ist, um das Drahtnetz im Vorspannmechanismus zu befestigen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Treibmittelbehälter auf die Rückhaltevorrichtung gecrimpt ist, um den Treibmittelbehälter im Vor spannmechanismus zu befestigen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei der Treibmittelbehälter aus Me tall hergestellt ist, und wobei die Rückhaltevorrichtung aus Metall her gestellt ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Zünder eine nicht-leitende Außenabdeckung hat, auf die der Treibmittelbehälter gecrimpt ist, um den Treibmittelbehälter elektrisch vom Zünder zu isolieren.