DE102005051983A1

DE102005051983A1 - Filter aus zusammengedrücktem Streckmetallblech für eine Aufblasvorrichtung

Info

Publication number: DE102005051983A1
Application number: DE102005051983A
Authority: DE
Inventors: Eric Gilbert McFarland
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2006-06-08
Also published as: US20060103122A1

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zum Liefern von Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung (16) umfasst eine Aufblasströmungsmittelquelle (12), die betätigbar ist, um Aufblasströmungsmittel zu liefern. Die Vorrichtung (10) umfasst ebenfalls einen Filter (80) zum Filtern des Aufblasströmungsmittels, das durch die Aufblasströmungsmittelquelle (12) geliefert wird. Der Filter (80) wird aus mindestens einem Streckmetallblech (82) gebildet, das so zusammengedrückt wird, dass eine Wandstärke des Filters mindestens dem Zweifachen einer Wandstärker des Streckmetallblechs, bevor es zusammengedrückt wird, entspricht.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufblasvorrichtung zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung und bezieht sich insbesondere auf einen Filter, durch den Aufblasströmungsmittel geleitet wird.

Hintergrund der Erfindung

Aufblasvorrichtungen, die Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung liefern sind bekannt. Die bekannten Aufblasvorrichtungen können Filter umfassen, durch die Aufblasströmungsmittel geleitet wird, um Partikel aus dem Aufblasströmungsmittel zu entfernen oder um beim Kühlen des Aufblasströmungsmittels zu helfen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung. Die Vorrichtung umfasst eine Aufblasströmungsmittelquelle, die betätigbar ist zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel. Die Vorrichtung umfasst ebenfalls einen Filter zum Filtern des Aufblasströmungsmittels, das durch die Aufblasströmungsmittelquelle geliefert wird. Der Filter wird aus mindestens einem Streckmetallblech gebildet, das derart zusammengedrückt wird, dass seine Wandstärke mindestens einer doppelten Wandstärke des Streckmetallblechs vor dem Zusammendrücken entspricht.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassen schutzeinrichtung. Die Vorrichtung umfasst eine Aufblasströmungsmittelquelle, die betätigbar ist zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel, und mindestens ein Streckmetallblech, das zusammengedrückt ist, um einen Filter zu definieren. Der Filter besitzt eine Wandstärke. Das Streckmetallblech definiert im zusammengedrückten Zustand eine Vielzahl von gewundenen Pfaden, die sich durch die Wandstärke des Filters erstrecken. Aufblasströmungsmittel fließt durch die gewundenen Pfade. Materialien in dem Aufblasströmungsmittel werden in dem zusammengedrückten Streckmetall gesammelt, wenn das Aufblasströmungsmittel entlang der gewundenen Pfade fließt. Die Wandstärke des Filters entspricht mindestens der doppelten Stärke des Streckmetallblechs.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung. Die Vorrichtung umfasst eine Aufblasströmungsmittelquelle, die betätigbar ist, um Aufblasströmungsmittel vorzusehen und einen Filter zum Filtern des Aufblasströmungsmittels. Der Filter ist aus mindestens einem Streckmetallblech gebildet, das in einer erwünschten Konfiguration um eine Längsachse herum angeordnet ist. Das Streckmetallblech besitzt, wenn es in der erwünschten Konfiguration angeordnet ist, eine erste Wandstärke, die senkrecht zu der Längsachse gemessen wird. Das Streckmetallblech wird, während es sich in der erwünschten Konfiguration befindet, in einer im Allgemeinen parallel zu der Längsachse verlaufenden Richtung zusammengedrückt, um den Filter zu bilden. Der Filter besitzt eine zweite Wandstärke, die mindestens dem Doppelten der ersten Wandstärke entspricht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorangegangenen und andere Merkmale der Erfindung werden den Fachleuten beim Berücksichtigen der folgenden Beschreibung der Erfindung und der be gleitenden Zeichnungen offensichtlich werden, in denen zeigt:
1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung, um beim Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs zu helfen, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine vergrößerte Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Teils der Vorrichtung der 1;
3A und 3B vergrößerte Ansichten eines Materials, das verwendet wird, um einen Teil der Vorrichtung der 2 zu bilden;
4A eine perspektivische Ansicht, die die Herstellung eines Teils der Vorrichtung der 1 und 2 darstellt;
4B und 4C Schnittansichten, die die Herstellung des Teils der Vorrichtung der 4A zeigen;
5 eine perspektivische Ansicht des Teils der in 4A-4C hergestellten Vorrichtung; und
6A und 6B Blockdiagramme, die ein Verfahren zum Herstellen eines Teils der Vorrichtung der 5 darstellen.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Mit Bezug auf 1 umfasst eine Vorrichtung 10, um beim Schutz eines Insassen eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) zu helfen, eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 16. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 16 einen Airbag auf, der weg von einem Armaturenbrett des Fahrzeugs zwischen dem Armaturenbrett und einem Fahrzeuginsassen aufblasbar ist. Zum Beispiel kann die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 16 ein Fahrerseitenairbag sein, der aus einem gelagerten Zustand in einem Fahrzeuglenkrad aufblasbar ist oder ein Beifahrerseitenairbag, der aus einem gelagerten Zustand in dem Armaturenbrett aufblasbar ist. Ein anderes Beispiel einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 16 könnte eine alternative aufblasbare Einrichtung sein, wie beispielsweise ein aufblasbarer Seitenvorhang, eine aufblasbare Auskleidung im Kopfbereich, ein aufblasbarer Sitzgurt, ein aufblasbares Kniepolster oder ein Kniepolster, das durch einen Airbag betrieben wird.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine Aufblasvorrichtung 12, die mit einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 16 assoziiert ist. Die Aufblasvorrichtung 12 ist betätigbar, um Aufblasströmungsmittel zu erzeugen, um die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 16 aufzublasen.
Die Vorrichtung 10 umfasst auch einen Sensor 14, um einen Fahrzeugzustand abzufühlen, für den die Betätigung der Aufblasvorrichtung erwünscht sein kann. Zum Beispiel kann der Sensor 14 eine Fahrzeugverzögerung abfühlen. In diesem Beispiel misst der Sensor 14 die Größe und Dauer der Fahrzeugverzögerung. Wenn die Größe und Dauer der Fahrzeugverzögerung vorbestimmte Schwellenwerte erreicht, überträgt der Sensor 14 entweder ein Signal oder bewirkt, dass ein Signal übertragen wird, um die Aufblasvorrichtung 12 zu betätigen. Bei Betätigung sieht die Aufblasvorrichtung 12 Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 16 vor. Die Schutzeinrichtung 16 hilft im aufgeblasenen Zustand einen Insassen des Fahrzeugs zu schützen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Aufblasvorrichtung 12 eine pyrotechnische Aufblasvorrichtung, die die Verbrennung eines Gas erzeugenden Materials verwendet, um Aufblasströmungsmittel zu erzeugen. Die Aufblasvorrichtung 12 könnte jedoch eine Vielzahl alternativer Konfigurationen besitzen. Zum Beispiel könnte die Aufblasvorrichtung 12 eine Aufblasvorrichtung mit gespeichertem Gas sein, die eine gespeicherte Menge unter Druck stehenden Aufblasströmungsmittels in Form eines Gases enthält. Die Aufblasvorrichtung 12 könnte alternativ eine Kombination aus unter Druck stehendem Aufblasströmungsmittel und zündbarem Material zum Erwärmen des Aufblasströmungsmittels enthalten. Als eine weitere Alternative könnte die Aufblasvorrichtung 12 von irgendeinem geeigneten Typ oder Konstruktion sein, um ein Aufblasmedium zu liefern.
Die spezifische Konfiguration der Aufblasvorrichtung 12 kann variieren. 2 stellt ein Beispiel einer möglichen Konfiguration der Aufblasvorrichtung 12 dar. Mit Bezug auf 2 umfasst die Aufblasvorrichtung 12 einen Basisabschnitt 18 und einen Diffusorabschnitt 20. Die zwei Abschnitte 18 und 20 sind an Befestigungsflanschen 22 und 24 miteinander verbunden, die durch Mittel (nicht gezeigt), bei spielsweise Schweißen, mit Gewinde versehenen Befestigern oder Nieten, angebracht sind. Der Diffusorabschnitt 20 umfasst Auslassöffnungen 26, durch die Aufblassirömungsmittel in die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 16 geleitet werden kann.
Ein Verbrennungsbecher 30 sitzt zwischen dem Diffusorabschnitt 20 und dem Basisabschnitt 18. Der Verbrennungsbecher 30 weist eine zylindrische Außenwand 32 und eine ringförmige Oberwand 34 auf. Der Verbrennungsbecher 30 hilft eine Verbrennungskammer 40 zu definieren, die in dem Verbrennungsbecher 30 lokalisiert ist und eine Filtrierkammer 44, die außerhalb des Verbrennungsbechers 30 gelegen ist. Die Verbrennungskammer 40 und die Filtrierkammer 44 besitzen beide eine im Allgemeinen zylindrische Konfiguration, die durch konzentrische zylindrische Seitenwände mit unterschiedlichen Durchmessern definiert wird. Die Filtrierkammer 44 erstreckt sich ringförmig um die Verbrennungskammer 40 herum.
Die Verbrennungskammer 40 enthält ein Gas erzeugendes Material 50, das in einem inneren Behälter 52 abgedichtet sein kann. Das Gas erzeugende Material 50 kann von irgendeinem geeigneten Typ oder Konfiguration sein. Das Gas erzeugende Material 50 und der innere Behälter 52 besitzen im Allgemeinen zylindrische, ringförmige Konfigurationen und helfen eine Zündkammer 42 zu definieren.
Die Zündkammer 42 nimmt eine Zündvorrichtung 60 auf. Die Zündvorrichtung 60 umfasst ein Gehäuse 62, das einen Körper aus zündbarem Material 64 trägt. Das Gehäuse 62 trägt ebenfalls eine Zündkapsel 70, die eine kleine Ladung eines zündbaren Materials (nicht gezeigt) enthält. Die Zündkapsel 70 umfasst elektrische Leitungen 72, die betriebsmäßig mit dem Sensor 14 (siehe 1) verbunden sind.
Die Vorrichtung 10 umfasst ebenfalls einen Aufblasströmungsmittelfilter 80, durch den Aufblasströmungsmittel hindurchgeht, bevor es von der Aufblasvorrichtung 12 durch die Ablassöffnungen 26 abgegeben wird. Der Filter 80 ist in der Filtrierkammer 44 angeordnet und besitzt eine im Allgemeinen zylindrische Konfiguration, die mit der zylindrischen Konfiguration der Filtrierkammer zusammenpasst. Der Filter 80 erstreckt sich ringförmig um die Verbrennungskammer 42 und das Gas erzeugende Material 50 herum, das in der Verbrennungskammer enthalten ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Filter 80 aus einem Streckmetallmaterial in Form eines Streckmetallblechs 82 hergestellt. Mit Bezug auf 3A und 3B ist das Streckmetallblech 82 (3B) aus einem Blech 84 des Metallmaterials, wie zum Beispiel Kohlenstoffstahl, rostfreiem Stahl oder irgendeinem anderen geeigneten Metall oder einer Metalllegierung, gebildet. Das Metallblech 84 kann eine Stärke von ungefähr 0,10 Millimetern oder mehr besitzen.
Wie in 3A gezeigt, ist eine Vielzahl von Längsschlitzen 86 in dem Metallblech 84 gebildet. Die Schlitze 86 sind in Reihen angeordnet und erstrecken sich parallel zueinander. Die Schlitze 86 sind so angeordnet, dass Schlitze in benachbarten Reihen zueinander längs versetzt sind. Beispielsweise können die Schlitze 86, wie in 3A gezeigt, so angeordnet sein, dass die Enden 90 eines vorgegebenen Schlitzes nächst den Mittelteilen 92 der Schlitze in den benachbarten Reihen positioniert sind.
Das Streckmetallblech 82 kann in einer Vielzahl von bekannten Art und Weisen hergestellt werden. Zum Beispiel kann das Streckmetallblech 82 durch Strecken oder Ziehen an dem Metallblech 84 in einer Richtung quer oder senkrecht zu der Länge der Schlitze 86 gebildet werden. Dies bewirkt, dass sich die Schlitze 86 quer zu ihrer Länge erweitern und sich somit Öffnungen 94 (3B) in dem Metallblech 84 bilden. Die Öffnungen 94 sind durch Stege 96 aus Metallmaterial umschlossen, die durch die Schlitze 86 in dem Metallblech 84 definiert sind. Als ein weiteres Beispiel kann das Streckmetallblech 82 auf einer Schneidemaschine (nicht gezeigt) gebildet werden, in der eine gezahnte Klinge die Schlitze 86 in das Metallblech 84 schneidet. Die Schneidemaschine kann auch die Metallstege 96, die durch die Schlitze 86 als ein Teil des Schneidevorgangs gebildet werden, versetzen oder erweitern. Die Schneidemaschine kann somit beispielsweise eine Reihe der Schlitzen 86 in das Metallblech 84 schneiden, die Metallstege 96, die durch die Schlitze in den Reihen gebildet werden, versetzen und dann das Metallblech blech um einen vorbestimmten Abstand zuführen oder vorrücken, um die nächste Reihe von Schlitzen zu schneiden.
Wenn die Stege 96 versetzt werden, um das Streckmetallblech 82 zu bilden, können sie in einer Richtung quer zu der Stärke der Stege versetzt werden, d.h. quer zu der Stärke des Metallblechs 82. Um eine gleichmäßigere Stärke des Streckmetallblechs 82 vorzusehen, kann das Streckmetallblech ebenfalls einem Walzvorgang durchlaufen, um diese Querversetzung zu kompensieren. Wie in 3B gezeigt, können die Öffnungen 94 im Allgemeinen eine diamantförmige Konfiguration besitzen, in der jede Öffnung eine Länge besitzt, die vertikal gemessen wird, wie in 3B gezeigt und eine Breite, die horizontal gemessen wird, wie in 3B gezeigt. Die Länge der Öffnungen 94 ist größer als die Breite der Öffnungen. Zum Beispiel kann die Länge der Öffnungen 94 ungefähr das Zweifache der Breite der Öffnungen betragen, zum Beispiel kann die Breite ungefähr 2 Millimeter betragen und die Länge kann ungefähr 4 Millimeter betragen.
Die Stege 96 besitzen einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt, der durch die flachen oberen und unteren Oberflächen des Metallblechs 84 und die senkrecht durch das Blech geschnittenen Schlitze 86 gebildet wird. Die Stege 96 besitzen eine Stärke, die der Stärke des Metallblechs 84 entspricht. Die Stege 96 besitzen eine Breite, die durch die Anordnung der Schlitze 86 auf dem Metallblech 84 bestimmt wird. Zum Beispiel kann die Breite der Stege 96 ungefähr gleich der Stärke der Stege entsprechen, wodurch die Stege einen im Allgemeinen quadratischen Querschnitt bekommen. Die Breite der Stege 96 könnte jedoch anders sein als die Stärke der Stege, in welchem Fall die Stege einen im Allgemeinen rechteckigen Querschnitt besitzen würden.
Das Streckmetallblech 82 ist aus einem einzigen Stück zusammenhängenden Materials gebildet. Das Streckmetallblech 82 ist frei von separaten Materialstücken, die miteinander verbunden sind, wie zum Beispiel gewebte Materialien, umflochtene Materialien, geflochtene Materialien oder ein nicht gewebtes Netz aus diskontinuierlichen, zufällig ausgerichteten Fasern. Das Streckmetallblech 82 mit einem einstückigen Aufbau besitzt, ist stark, dauerhaft und widerstandsfähig gegenüber Bewegung der Stege 96 relativ zu einander.
In dem in 4A-4C dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein einzelnes Streckmetallblech 82 in einer erwünschten Konfiguration angeordnet und zusammengedrückt, um den Filter 80 zu bilden. Genau gesagt wird das einzelne Streckmetallblech 82 in einer zylindrischen einlagigen Konfiguration angeordnet und zusammengedrückt, um den Filter 80 zu bilden. Das Streckmetallblech 82 könnte alternativ in einer erwünschten viellagigen Konfiguration angeordnet und zusammengedrückt werden, um den Filter 80 zu bilden. Als eine weitere Möglichkeit könnten zahlreiche Streckmetallbleche 82 in einer erwünschten Konfiguration angeordnet und zusammengedrückt werden, um den Filter 80 zu bilden.
In dem Ausführungsbeispiel der 4A-4C wird ein Formwerkzeug 100 verwendet, um den Filter 80 durch Zusammendrücken des Streckmetallblechs 82 zu der erwünschten zylindrischen Konfiguration des Filters zu bilden. Das Formwerkzeug 100 kann in Verbindung mit einer Presse (nicht gezeigt) verwendet werden, um das Streckmetallblech 82 zusammenzudrücken. Das Formwerkzeug 100 umfasst eine zylindrische Basis 102 mit einem lang gestreckten zylindrischen Dorn 104, der von der Basis entlang einer Mittelachse 106 vorragt. Das Formwerkzeug 100 umfasst ebenfalls ein Formwerkzeuggehäuse 110, das eine zylindrische Seitenwand 112 besitzt, und einen Formwerkzeugplunger bzw. -kolben 120, der eine zylindrische Seitenwand 122 besitzt. Die Seitenwand 112 hilft, einen Formwerkzeughohlraum 114 in dem Formwerkzeuggehäuse 110 zu definieren. Die Basis 102 besitzt einen Durchmesser, der ausgelegt ist, um in einer ringförmigen Ausnehmung 116 aufgenommen zu werden, die an einem Anschlussende des Formwerkzeuggehäuses 110 derart ausgebildet ist, dass der Dorn 104 in den Formwerkzeughohlraum 114 vorragt.
Der Formwerkzeugstempel 120 besitzt einen Außendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der Seitenwand 112 des Formwerkzeuggehäuses 110. Der Formwerkzeugstempel 120 besitzt ebenfalls einen Innendurchmesser, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des Dorns 104. Der Form werkzeugstempel 120 ist somit in den Stempelhohlraum 114 einführbar, während die Basis 102 in der Ausnehmung 116 aufgenommen und der Dorn 104 in dem Hohlraum angeordnet wird. Das Formwerkzeuggehäuse 110, die Basis 102 und der Dorn 104 definieren somit in dem zusammengebauten Zustand zusammen einen offenen Raum 130 (4B) in dem Formwerkzeughohlraum 114, der eine Konfiguration und Dimensionen besitzt, die ungefähr denen des Formwerkzeugstempels 120 entsprechen. Der Formwerkzeugstempel 120 ist in dem offenen Raum 130 aufnehmbar und kann sich axial in dem offenen Raum bewegen. Die Größe oder das Volumen des offenen Raums 130 variiert somit gemäß der Position des Formwerkzeugstempels 120 in dem Formwerkzeuggehäuse 110.
Bezugnehmend auf 4A ist das Streckmetallblech 82 in einem flachen, ungerollten Zustand in gestrichelten Linien gezeigt. Das Streckmetallblech 82 besitzt eine Länge L, eine Breite B und eine Stärke S. Das Streckmetallblech 82 ist in einer im Allgemeinen zylindrischen Konfiguration angeordnet, wie mit durchgezogenen Linien in 4A gezeigt ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Streckmetallblech 82 in einer einzelnen Lage angeordnet.
Wie in 4A gezeigt ist, können Endteile 132 des Blechs einander leicht überlappen, wenn das Streckmetallblech 82 in der zylindrischen Konfiguration angeordnet ist. In der einlagigen Konfiguration kann die Größe des Überlappens auf einem Minimum gehalten werden, das ausreicht, um die zylindrische Konfiguration des Streckmetallblechs 82 zu schließen oder zu vervollständigen. Zum Beispiel kann die Überlappung bis zu 20 Millimeter oder mehr betragen. Wenn das Streckmetallblech 82 hierin als in einer einlagigen Konfiguration angeordnet bezeichnet wird, bedeutet dies, dass keine Überlappung oder eine leichte Überlappung zugelassen wird, die einen wesentlichen Teil der Länge, d.h. den Umfang, des zylindrisch konfigurierten Blechs als eine einzelne Lage beibehält.
Mit Bezug auf 4B besitzt das Streckmetallblech 82, wenn es in die zylindrische Konfiguration der 4A gebildet wird, einen Außendurchmesser (AD) und einen Innendurchmesser (ID). Die Differenz zwischen diesen Außen- und Innendurchmessern entspricht der Wandstärke des Streckmetallblechs 82, wenn es in der erwünschten Konfiguration angeordnet und bevor es zusammengedrückt wird, um den Filter 80 zu bilden. In der dargestellten einlagigen Konfiguration der 4B ist diese Wandstärke gleich der Stärke des Streckmetallblechs 82.
Der Außendurchmesser des Streckmetallblechs 82, das in der zylindrischen Konfiguration der 4A, angeordnet ist, ist ungefähr gleich dem Innendurchmesser des Formwerkzeuggehäuses 110. Das zylindrisch konfigurierte Streckmetallblech 82 ist auf diese Weise in den offenen Raum 130 einführbar, der durch das Gehäuse, die Basis 102 und den Dorn 104 gebildet wird. Dies ist in 4B gezeigt. Wenn das zylindrisch angeordnete Streckmetallblech 82 in dem Raum 130 angeordnet ist, werden die Endteile (nicht gezeigt in 4B) in der in 4A gezeigten, überlappenden Beziehung gehalten, wodurch die zylindrische Konfiguration des Blechs beibehalten wird.
Nachdem das Streckmetallblech 82 in der zylindrischen Konfiguration in dem Raum 130 angeordnet ist, wird der Formwerkzeugstempel 120 in das Formwerkzeuggehäuse 110 eingeführt. Dies ist in 4C gezeigt. Wie in 4C gezeigt ist, wird, wenn der Formwerkzeugstempel 120 in das Formwerkzeuggehäuse 110 eingeführt ist, das Streckmetallblech 82 zusammengedrückt oder auf andere Art und Weise gezwungen, sich dem Raum 130 anzupassen, der durch den Formwerkzeugstempel, den Dorn 104, die Seitenwand 112 und die Basis 102 definiert ist. Wenn der Formwerkzeugstempel 120 in das Formwerkzeuggehäuse 110 gedrängt wird, wird das Streckmetallblech 82 anfangs in einer vertikalen Richtung zusammengedrückt. Wenn der Formwerkzeugstempel 120 die Position der 4C erreicht, wird das Streckmetallblech 82 radial nach innen versetzt und der Raum 130 füllt sich mit dem Streckmetallblech an. Weitere Bewegung des Stempels 120 zerdrückt das Streckmetallblech 82 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zusammen.
Der Formwerkzeugstempel 120 wird um einen vorbestimmten Abstand in das Formwerkzeuggehäuse 110 gedrängt bis das Streckmetallblech 82 zu der erwünschte Konfiguration des Filters 80 zusammengedrückt ist. Während das Streckmetallblech 82 zusammengedrückt wird, werden die Stege 96 (siehe 3B) versetzt (d.h. gebogen, verdrillt oder anderweitig verdreht) und verwickeln sich miteinander. Mit Bezug auf 5 bleibt der Filter 80, wenn er von dem Formwerkzeug 100 entfernt wird, in der im Allgemeinen zylindrischen Konfiguration, wie während er in dem Formwerkzeug zusammengedrückt wird.
Wenn das Streckmetallblech 82 in der zylindrischen Konfiguration angeordnet und in das Formwerkzeuggehäuse 110 platziert wird, sind die jeweiligen Längen der Öffnungen 94 in dem Blech vorzugsweise parallel zu der Achse 106 ausgerichtet, Das Streckmetallblech 82 wird somit in einer Richtung parallel zu den Längen der Öffnungen 94 zusammengedrückt. Dies kann vorteilhaft sein, weil die Stege 96, die die Öffnungen 94 definieren, empfindlicher sein können für Biegen, Verdrillen oder anderweitiges zufälliges Verformen und dadurch helfen können, einen erwünschten gewundenen Strömungspfad vorzusehen. Das Streckmetallblech 82 könnte jedoch angeordnet sein, dass sich die Breite der Öffnungen 94 parallel zu der Achse 106 erstreckt, wobei das dann Blech in einer Richtung parallel zu den Breiten der Öffnungen zusammengedrückt werden würde.
Mit Bezug auf 5 besitzt der Filter 80 eine Wandstärke, im Allgemeinen bei S angezeigt, die als die Differenz zwischen dem Außendurchmesser (AD) und dem Innendurchmesser (ID) des Filters gemessen wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Wandstärke S des Filters 80 im Wesentlichen größer als die Stärke des Streckmetallblechs 82, wenn es in dem Formwerkzeug 100 angeordnet ist, bevor es zusammengedrückt wird. Die Stärke des Filters 80 beträgt mindestens das Zweifache der Stärke des Streckmetallblechs 82 und kann bis zu dem Zwanzigfachen der Stärke des Blechs betragen oder mehr. Es wird somit erkannt werden, dass gemäß der vorliegenden Erfindung, das Ausbilden des Filters 80 mit zusammengedrücktem Streckmetall eine Wandstärke des Filters vorsieht, die ansonsten mehrere Materiallagen erfordern würde.
Beispielsweise kann in einer Konfiguration des Filters 80 das Streckmetallblech 82 eine Stärke von ungefähr 0,8 Millimetern besitzen. Das Streckmetallblech 82 ist in einer einlagigen Konfiguration in dem Formwerkzeug 100 mit einer 10-20 Millimeter Überlappung angeordnet. Das Streckmetallblech 82 besitzt einen AD von un gefähr 70 Millimetern und einen ID von ungefähr 63 Millimetern, wenn es in dem Stempel zusammengedrückt wird, um den Filter 80 zu bilden. Der Filter 80 besitzt somit eine Wandstärke von ungefähr 7 Millimetern. Daher wird in diesem Beispiel der Filter 80 durch Zusammendrücken eines einlagigen Streckmetallblechs 82 gebildet, um eine Wandstärke zu erhalten, die ungefähr dem 8,75-fachen der Stärke des Blechs vor dem Zusammendrücken entspricht.
Beim Betrieb der Vorrichtung 10 führt der Sensor 14 (1) beim Abfühlen eines Ereignisses, für das Insassenschutz erwünscht ist (z.B. einer Fahrzeugverzögerung), über die Leitungen 72 einen Strom zu der Zündkapsel 70 (2). Der Strom betätigt die Zündkapsel 70 in einer bekannten Weise. Die Zündkapsel 70 zündet bei Betätigung das zündbare Material 64 der Zündvorrichtung 60. Das zündbare Material 64 zündet bei Zündung das Gas erzeugende Material 50 in der Verbrennungskammer 40. Das Gas erzeugende Material 50 erzeugt im gezündeten Zustand Aufblasströmungsmittel in Form eines Gas, das durch den Filter 80 geleitet wird und aus der Aufblasvorrichtung 12 durch die Auslassöffnungen 26 des Diffusorteils 20 austritt.
Die Stege 96 (3B) des Filters 80, die miteinander verwickelt sind, erzeugen gewundene Pfade, durch die das Aufblasströmungsmittel von der Verbrennungskammer 40 zu den Auslassöffnungen 26 fließt. Beim Zurücklegen dieses gewundenen Pfades können Materialien in dem Aufblasströmungsmittel eingeschlossen oder anderweitig durch die Stege 96 des Filters 80 gesammelt werden. Zum Beispiel können Partikel in dem Aufblasströmungsmittel gesammelt werden, indem sie durch die Stege 96 des Filters 80 eingeschlossen werden. Als ein weiteres Beispiel können geschmolzene Materialien in dem Aufblasströmungsmittel gesammelt werden, indem sie auf die Stege 96 des Filters 80 aufgelagert werden. Der Filter 80 kann somit helfen, Partikel aus dem Aufblasströmungsmittel zu filtern. Der Filter 80 kann ebenfalls als eine Wärmesenke wirken, die hilft, das Aufblasströmungsmittel zu kühlen.
Der Filter 80 ist ebenfalls ausgelegt, um eine erwünschte Rate der Aufblasströmungsmittelströmung durch den Filter und somit aus der Aufblasvorrichtung 12 heraus zuzulassen. Zum Beispiel kann es für die Aufblasvorrichtung im Falle einer Aufblasvorrichtung 12 für einen Fahrerseiten-Frontaufprallairbag erforderlich sein, Aufblasströmungsmittelströmung mit einer Rate von 1-2 Kilogramm pro Sekunde vorzusehen. Als ein anderes Beispiel kann es für die Aufblasvorrichtung im Falle einer Aufblasvorrichtung 12 für einen Beifahrerseiten-Frontaufprallairbag erforderlich sein, eine Aufblasströmungsmittelströmung mit einer Rate von 2-4 Kilogramm pro Sekunde vorzusehen.
Der Grad der Filtrierung, die durch den Filter 80 durchgeführt wird, z.B. die Partikelgröße, die aus dem Aufblasströmungsmittel gefiltert wird, hängt zumindest teilweise von dem Grad ab, mit dem das Streckmetallblech 82 in dem Formwerkzeug 100 zusammengedrückt ist. Der Grad mit dem das Streckmetallblech 82 zusammengedrückt ist, kann quantifiziert werden in einem Prozentsatz der Festkörperdichte des Filters 80, nachdem der Filter ausgebildet wurde. „Prozentsatz der Festkörperdichte" soll das Gewicht des Filters 80 beschreiben, der aus dem Streckmetallblech 82 hergestellt ist, dividiert durch das Gewicht eines Festkörpers, der aus dem gleichen Material wie der Filter hergestellt ist und der das gleiche Volumen wie der Filter einnimmt.
Da das Volumen, das durch den Filter 80 eingenommen wird, die Stege 96 des Streckmetallblechs 82 ebenso wie den Leerraum zwischen den Stege umfasst, wird das Gewicht des Filters geringer sein als das Gewicht des Festkörpers, der das gleiche Volumen einnimmt. Die Differenz zwischen diesen beiden Gewichten hängt von dem Grad ab, mit dem das Streckmetallblech 82 in dem Formwerkzeug 100 zusammengedrückt ist. Zum Beispiel kann der Filter 80 aus einem Stahl hergestellt sein, der eine Dichte von ungefähr 8 Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³) besitzt. Der Einfachheit halber nehme man an, dass der Filter 80 ein Volumen von 100 cm³ einnimmt und 400 Gramm wiegt. Ein Festkörper mit dem gleichen Volumen (d.h. 100 cm³) und hergestellt aus dem gleichen Stahl, würde 800 Gramm wiegen. Somit würde in diesem Beispiel der Prozentsatz der Festkörperdichte des Filters 80 50% betragen, d.h. 50% der Festkörperdichte.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Filter 80 einen Prozentsatz der Festkörperdichte von ungefähr 10-60% besitzen. Genauer gesagt kann der Filter 80 einen Prozentsatz der Festkörperdichte von ungefähr 20-50% besitzen. Wenn die erwünschte Konfiguration des Filters 80 bekannt ist, kann ein geeignetes Formwerkzeug 100 oder eine andere Einrichtung zur Herstellung des Filters erhalten werden. Das Volumen, das durch den Filter 80 eingenommen wird, bekannt aus der erwünschten Konfiguration, kann einfach bestimmt werden. Sobald das Volumen bestimmt ist, können die Ausmaße des Streckmetallblechs 82 bestimmt werden. Eine Abmessung des Streckmetallblechs 82 (z.B. die Breite B) wird ausgewählt, um die Lagenanordnung des Blechs mit irgendeiner erwünschten Überlappung vorzusehen. Die andere Abmessung des Streckmetallblechs (z.B. die Länge L) kann ausgewählt werden, um das Gewicht des Materials vorzusehen, das erforderlich ist, um den erwünschten Prozentsatz der Festkörperdichte des Filters 80 herzustellen. Der Filter 80 wird somit, wenn er in dem Formwerkzeug 100 ausgebildet wird, die erwünschte Konfiguration und den erwünschten Prozentsatz der Festkörperdichte besitzen.
Mit Bezug auf die vorangegangene Beschreibung wird erkannt werden, dass die vorliegende Erfindung sich ebenfalls auf ein Verfahren für die Herstellung eines Filters 80 bezieht. Das Verfahren 200 ist in 6A dargestellt. Bei Schritt 202 sind ein oder mehr Streckmetallbleche vorgesehen. Bei Schritt 204 wird das Streckmetallblech in einer erwünschten Konfiguration (z.B. einer einlagigen zylindrischen Konfiguration) angeordnet. Bei Schritt 206 wird das Streckmetallblech zusammengedrückt, um eine erwünschte Filterkonfiguration zu erhalten, wie beispielsweise eine zylindrische Konfiguration mit einer erwünschten Wandstärke und einem erwünschten Prozentsatz der Festkörperdichte.
Mit Bezug auf 6B kann Schritt 206 des Verfahrens 200 den Schritt des Zusammendrückens des Streckmetallblechs in einer im Allgemeinen senkrechten Richtung zu einer Stärke des Streckmetallblechs umfassen (z.B. parallel zu der Länge oder Breite des Blechs), wie bei 210 angezeigt. Das Verfahren 200 kann ebenfalls den Schritt des Zusammendrückens des Streckmetallblechs in der Richtung seiner Stärke, wie bei 212 angezeigt ist, umfassen. Das Verfahren 200 kann ferner den Schritt des Zusammendrückens des Streckmetallblechs umfassen, um einen erwünschten Prozentsatz an Festkörperdichte, wie bei 214 angezeigt, zu erhalten.
Aus der obigen Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen wahrnehmen. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen in dem Fachkönnen sollen durch die angehängten Ansprüche abgedeckt werden.

Claims

Eine Vorrichtung zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Aufblasströmungsmittelquelle zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel; und einen Filter zum Filtern des Aufblasströmungsmittels, das durch die Aufblasströmungsmittelquelle vorgesehen wird, wobei der Filter aus mindestens einem Streckmetallblech hergestellt ist, das derart zusammengedrückt ist, dass eine Wandstärke des Filters mindestens dem Zweifachen der Wandstärke des Streckmetallblechs vor dem Zusammendrücken entspricht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das mindestens eine Streckmetallblech ein einzelnes Streckmetallblech aufweist, wobei das einzelne Streckmetallblech so in einer einlagigen Konfiguration angeordnet und zusammengedrückt wird, dass der Filter gebildet wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das einzelne Streckmetallblech ein Stärke besitzt, und wobei der Filter eine Wandstärke besitzt, die mindestens zweimal so dick ist wie die Stärke des einzelnen Streckmetallblechs, bevor es zusammengedrückt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das mindestens eine Streckmetallblech, bevor es zusammengedrückt wird, in einer im Allgemeinen zylindrischen Konfiguration angeordnet wird, wobei das mindestens eine Streckmetallblech, wenn es zusammengedrückt ist, den Filter mit einer im Allgemeinen zylindrische Konfiguration bildet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei das mindestens eine Streckmetallblech in der im Allgemeinen zylindrischen Konfiguration um eine Achse herum angeordnet ist, wobei das mindestens eine Streckmetallblech paral lel zu der Achse zusammengedrückt wird und radial mit Bezug zu der Achse zusammengedrückt wird, um den Filter zu bilden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das mindestens eine Streckmetallblech in einer Richtung im Allgemeinen senkrecht zu einer Stärke des mindestens einen Streckmetallblechs zusammengedrückt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das mindestens eine Streckmetallblech parallel zu der Stärke zusammengedrückt wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Filter einen Prozentsatz der Festkörperdichte von ungefähr 10-60% besitzt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Filter einen Prozentsatz der Festkörperdichte von ungefähr 20-50% besitzt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das mindestens eine Streckmetallblech eine Vielzahl von Stegen aufweist, wobei jede der Stege eine Stärke von mindestens ungefähr 0,10 Millimetern besitzt.
Vorrichtung zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist; eine Aufblasströmungsmittelquelle, die betätigbar ist, um Aufblasströmungsmittel vorzusehen; und mindestens ein Streckmetallblech, das zusammengedrückt wird, um einen Filter zu definierten, der eine Wandstärke besitzt, wobei das mindestens eine Streckmetallblech im zusammengedrückten Zustand eine Vielzahl von gewundenen Pfaden definiert, die sich durch die Wandstärke des Filters erstrecken und entlang denen das Aufblasströmungsmittel fließt, wobei Materialien in dem Aufblasströmungsmittel in dem zusammengedrückten Streckmetallblech gesammelt werden, wenn das Aufblasströmungsmittel entlang der gewundenen Pfade fließt, wobei die Wandstärke des Filters mindestens dem Zweifachen einer Stärke des mindestens einen Streckmetallblechs entspricht.
Vorrichtung zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Aufblasströmungsmittelquelle, die betätigbar ist, um Aufblasströmungsmittel vorzusehen; und einen Filter zum Filtern des Aufblasströmungsmittels, das durch die Aufblasströmungsmittelquelle vorgesehen wird, wobei der Filter durch mindestens ein Streckmetallblech gebildet wird, das in einer erwünschten Konfiguration um eine Längsachse herum angeordnet wird, wobei das mindestens eine Streckmetallblech, wenn es in der erwünschten Konfiguration angeordnet wird, eine erste Wandstärke, und zwar senkrecht zu der Längsachse gemessen, besitzt, wobei das mindestens eine Streckmetallblech, während es sich in der erwünschten Konfiguration befindet, in einer Richtung im Allgemeinen parallelen zu der Längsachse zusammengedrückt wird, um den Filter zu bilden, der eine zweite Wandstärke besitzt, die mindestens dem Zweifachen der ersten Wandstärke entspricht.
Ein Verfahren zum Bilden eines Filters für eine Aufblasvorrichtung, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Vorsehen von mindestens einem Streckmetallblech; Anordnen des mindestens einen Streckmetallblechs in einer erwünschten Konfiguration; und Zusammendrücken des mindestens einen Streckmetallblechs, um einen Filter zu bilden, der eine Wandstärke besitzt, die mindestens dem Zweifachen der Wandstärke des mindestens einen Streckmetallblechs entspricht, das in der erwünschten Konfiguration angeordnet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Zusammendrückens des mindestens einen Streckmetallblechs aufweist in einer Richtung, die im Allgemeinen senkrecht zu einer Stärke des mindestens einen Streckmetallblechs verläuft.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Verfahren ferner den Schritt des Zusammendrückens des mindestens einen Streckmetallblechs in der Richtung der Stärke aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Schritt des Zusammendrückens des mindestens einen Streckmetallblechs, um einen Filter zu bilden, den Schritt des Herstellens eines Filters aufweist, der einen Prozentsatz der Festkörperdichte von ungefähr 10-60% besitzt.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei der Schritt des Zusammendrückens des mindestens einen Streckmetallblechs, um einen Filter zu bilden, den Schritt des Herstellens eines Filters aufweist, der einen Prozentsatz der Festkörperdichte von ungefähr 20-50% besitzt.
Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Schritt des Anordnens des Streckmetallblechs den Schritt des Anordnens des Streckmetallblechs um eine Längsachse herum aufweist, so dass die Wandstärke des Streckmetallblechs senkrecht zu der Längsachse gemessen wird, wobei der Schritt des Zusammendrückens des Streckmetallblechs den Schritt des Zusammendrückens des Streckmetallblechs in einer Richtung umfasst, die im Allgemeinen parallel zu der Längsachse verläuft, um den Filter zu bilden.