DE102006028984A1

DE102006028984A1 - Gasgenerator-Baugruppe für Airbag

Info

Publication number: DE102006028984A1
Application number: DE102006028984A
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Tatsuno Katsuda; Mikio Tatsuno Yabuta
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2007-01-04
Also published as: JP2007001537A

Abstract

Die vorliegende Erfindung sieht eine Gasgenerator-Baugruppe vor, einschließend: DOLLAR A einen Gasgenerator, welcher: DOLLAR A eine Zündbaugruppe, umfassend einen elektrischen Zünder, gezündet von einem elektrischen Betätigungsstrom, DOLLAR A einen Zünderkragen, der um den elektrischen Zünder herum angeordnet ist und den Zünder fixiert, DOLLAR A ein becherförmiges Element, bei dem ein Ende geöffnet und das andere Ende geschlossen ist, welches an der Zünderbaugruppe angebracht ist, und DOLLAR A ein gaserzeugendes Mittel, welches innerhalb des becherförmigen Elements versiegelt ist, einschließt, DOLLAR A eine röhrenförmige Leitung als einem getrennten Bauteil, angeschlossen an dem Gasgenerator, DOLLAR A wobei mindestens ein Teil der Leitung innerhalb eines Airbags angeordnet ist, und DOLLAR A wobei eine Gasauslassöffnung auf der Leitung vorgesehen ist, um Gas nur in der Richtung der Entwicklung des Airbags auszulassen, DOLLAR A wobei Expansionsgas, welches aus dem Gasgenerator erzeugt wird und durch die leitung läuft, aus der Gasauslassöffnung in das Innere des Airbags ausgelassen wird.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasgenerator-Baugruppe, geeignet für eine Personenrückhaltevorrichtung, wie ein Airbagsystem, welches in einem Automobil installiert ist.

Beschreibung des betroffenen Fachgebiets

In Gasgeneratoren, welche in Airbagvorrichtungen eingebaut sind, welche Insassen eines Fahrzeugs vor Stößen zum Zeitpunkt einer Kollision schützen, sind üblicherweise Gasauslassöffnungen in bestimmten Abschnitten eines Gehäuses ausgeformt, die sind Gasauslassöffnungen innerhalb des Airbags (oder innerhalb eines Airbag-Moduls) angeordnet, und das erzeugte Gas wird in den Airbag eingeführt.

Wenn ein Airbag rasch entfaltet werden muss, sind die Gasauslassöffnungen ungleichmäßig orientiert, so dass das erzeugte Gas in der Airbag-Entfaltungsrichtung (d. h. der Airbagentfaltungs-Öffnungsrichtung) innerhalb des Airbags fließt.

Der folgende herkömmliche Gasgenerator eines derartigen Typs ist bekannt. In einem Gasgenerator, der in JP-A Nr. 11-217054 beschrieben wird, ist eine Vielzahl von Gasauslassöffnungen, verschlossen mit einem Versiegelungsband, in einem Teil eines zylindrischen Gehäuses ausgeformt. Spezifischer, sind die Gasauslassöffnungen nur in der Richtung der Airbagentfaltung in dem Gehäuse ausgeformt, und wenn das Verbrennungsgas aus den Gasauslassöffnungen entlassen wird und in den Beutel bzw. Bag strömt, wird der Airbag unverzüglich aus dem Modul entfaltet.

Mit einer derartigen Konfiguration wird, weil das aus dem Gasgenerator freigegebene Gas unidirektional ausgelassen wird, eine Stoßwirkung erzeugt, wenn der Gasgenerator während Aufbewahrung oder Transport irrtümlich betätigt wird.

Um das Auftreten einer Stoßwirkung zu verhindern, ist ein getrenntes Element mit dem Gasauslassöffnungs-Abschnitt mit dem Ziel verbunden, die Stoßwirkung zu eliminieren (z. B. die Gasauslassrichtungen zu verstreuen), aber dieses Element wird nicht verwendet und wird manchmal verworfen, wenn der Gasgenerator bei einem Airbag installiert wird.

Weiterhin wird es, in Hinsicht auf Installationsabschnitte eines Fahrzeugs, bevorzugt, dass der Gasgenerator eine kleine Gestalt und eine einfache interne Struktur aufweist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt eine Gasgenerator-Baugruppe bereit, einschließend:
einen Gasgenerator, einschließlich
einer Zünderbaugruppe, ausgestattet mit einem elektrischen Zünder, gezündet durch einen elektrischen Betätigungsstrom,
einen Zünderkragen, welcher um den elektrischen Zünder herum angeordnet ist und den Zünder darauf fixiert,
ein becherförmiges Element, bei welchem ein Ende geöffnet und das andere Ende geschlossen ist, angebracht an der Zünderbaugruppe, und
ein gaserzeugendes Mittel, welches innerhalb des becherförmigen Elements versiegelt ist,
eine röhrenförmige Leitung als ein separates Bauteil, angebracht an dem Gasgenerator, wobei mindestens ein Teil der Leitung innerhalb eines Airbags angeordnet ist, und
eine Gasauslassöffnung, vorgesehen auf der röhrenförmigen Leitung, um Gas nur in der Richtung der Entwicklung des Airbags auszulassen,
Expansionsgas, das von dem Gasgenerator erzeugt wird und durch die Leitung hindurchläuft, welches aus der Gasauslassöffnung in den Innenraum des Airbags ausgelassen wird.

Mit anderen Worten wird mit der oben gezeigten Gasgenerator-Baugruppe beabsichtigt, dass ein elektrischer Zünder, welcher durch einen elektrischen Betätigungsstrom gezündet wird, an einem Zünderkragen fixiert ist, der um den elektrischen Zünder herum unter Bildung einer Zünderbaugruppe angeordnet ist, ein becherförmiges Element, in welchem ein Ende geschlossen und ein gegenüberliegender Endenabschnitt offen ist, an der Zünderbaugruppe befestigt ist, und ein gaserzeugendes Mittel innerhalb des becherförmigen Elementes versiegelt ist, wodurch ein Gasgenerator gebildet wird, wobei eine röhrenförmige Leitung ein separates Bauteil ist, angebracht an dem Gasgenerator, wobei mindestens ein Teil der Leitung innerhalb eines Airbags angeordnet ist, wobei eine Gasauslassöffnung zum Auslassen von Gas nur in der Richtung der Entfaltung des Airbags gebildet ist, und wobei ein expandierendes Gas, erzeugt von dem [Gasgenerator], durch die Leitung hindurchläuft und aus der Gasauslassöffnung in den Airbag ausgelassen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht eines Gasgenerators vor dem Anschließen einer Leitung, in einer Gasgenerator-Baugruppe;
2 ist eine Querschnittsansicht einer Gasgenerator-Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Leitung in der Gasgenerator-Baugruppe; und
4 ist eine Querschnittsansicht, welche eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasgenerator-Baugruppe, welche während Transport und Aufbewahrung sicher ist, eine einfache Innenstruktur aufweist und leicht zu montieren ist.
Weil der Zünderkragen um den elektrischen Zünder angebracht ist und eine Funktion zum Halten des elektrischen Zünders aufzeigt, ist der Zünderkragen vorzugsweise aus einem Metall oder einem Harz gebildet.
Das becherförmige Element nimmt ein gaserzeugendes Mittel in seinem Innenraum auf, und vorzugsweise steht das gaserzeugende Mittel in direktem Kontakt mit der Innenoberfläche des peripheren Wandbereichs des becherförmigen Elementes oder mit der Innenoberfläche des geschlossenen Bereichs an einem Ende davon, und der Druck, erzeugt durch die Verbrennung des gaserzeugenden Mittels, wird gleichmäßig auf die Innenoberfläche des becherförmigen Elementes ausgeübt. Mit anderen Worten ist keine Einrichtung zur Steuerung der Strömungsrichtung, wenn das gaserzeugende Mittel verbrannt wird, innerhalb des Bechers vorhanden. Darüber hinaus kann ein Verschlusselement in dem Kopplungsabschnitt des becherförmigen Elementes und des Zünderkragens so angeordnet sein, dass verhindert wird, dass das innerhalb des Bechers gelegene gaserzeugende Mittel Feuchtigkeit absorbiert.
Ein Ende der röhrenförmigen Leitung ist offen, und der Öffnungsbereich ist mit dem Zünderkragen verbunden. Die Leitungsöffnung ist vorzugsweise mittels einer Verstemmung an dem Kragen befestigt. Alternativ dazu kann sie abnehmbar mit Schraubenelementen etc. befestigt sein.
Wenn die Leitung an dem Airbag angebracht ist, und der Gasgenerator an dem Öffnungsbereich der Leitung angebracht ist, kann wenigstens ein Teil der Leitung innerhalb des Airbags vorliegen, und der Gasgenerator kann außerhalb des Airbags angeordnet sein oder kann innerhalb des Airbags angeordnet sein. Allerdings sind die in der Leitung geformten Gasauslassöffnungen innerhalb des Airbags angeordnet und so ausgeformt, dass das Gas in der Richtung der Airbagentfaltung ausgelassen werden kann. Mit anderen Worten wird, gemäß der vorliegenden Erfindung, die Gasgenerator-Baugruppe durch Zusammenbauen der Leitung und des Gasgenerators erhalten.
Als ein Ergebnis kann, zum Beispiel selbst wenn der ausgebaute Gasgenerator (bevor er an die Leitung angeschlossen ist) irrtümlich betätigt wird, die Stoßwirkung abgeschwächt werden. Und im Falle, dass eine Gasgenerator-Baugruppe an den Airbag verbunden wird, kann das Gas bei einer hohen Geschwindigkeit in der bevorzugten Entfaltungsrichtung des Airbags ausgelassen werden. Aus diesem Grund wird es bevorzugt, dass die Gasgenerator-Baugruppe im Stadium von Aufbewahrung und Transport von der Leitung abgelöst ist, d. h. bevor sie mit dem Airbag zusammengebaut wird.
Die Orientierung der Gasauslassöffnungen, welche in der Leitung geformt sind, wird so gewählt, dass das Gas in der Richtung der Airbagentfaltung (d. h. der Richtung, in der der Airbag aus dem Modul herausfliegt) ausgelassen werden kann, allerdings nur so lange die Richtung der Hauptströmung des Gases die Gleiche ist wie die Airbag-Entfaltungsrichtung, wobei die Gasauslassöffnungen mit einer gewissen Verschiebung von dieser Richtung ausgeformt sein können. Zum Beispiel können Auslassöffnungen mit einem größeren Öffnungs-Oberflächenbereich in der Airbag-Entfaltungsrichtung geformt sein, und die Auslassöffnungen mit einem kleineren Öffnungs-Oberflächenbereich können in anderen Richtungen ausgeformt sein.
Ein in der vorliegenden Gasgenerator-Baugruppe verwendeter Gasgenerator schließt grundsätzlich einen elektrischen Zünder und ein gaserzeugendes Mittel, welches von dem elektrischen Zünder entzündet und verbrannt wird, ein, weist eine einfache Struktur auf und gestattet eine verringerte Größe des Gasgenerators. Es wird bevorzugt, dass der elektrische Zünder und der Gasgenerator so angeordnet sind, dass sie miteinander in Kontakt sind, und weil die Gasauslassöffnungen, die in der Leitung geformt sind, so gebildet sind, dass das Gas in der Richtung der Airbagentfaltung ausgelassen wird, sind sie geeignet für Airbagsysteme für eine Seitenkollision, wobei der Airbag vorzugsweise dazu gebracht wird, sich rasch zur gleichen Zeit, zu welcher die Kollision detektiert wird, auszudehnen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Bruchdruck des geschlossenen Bereichs an einem Ende des becherförmigen Elementes höher als ein Bruchdruck eines peripheren Wandbereichs davon.
In einem solchen Fall lässt sich der periphere Wandbereich leichter zerbrechen als der geschlossene Bereich an einem Ende des becherförmigen Elementes, wenn ein Gasgenerator, vor Anschließen der Leitung, betätigt wird, und die Stoßwirkung wird durch gleichmäßiges Brechen allein des peripheren Wandbereichs verhindert.
Um das oben Genannte zu erzielen, sind zerbrechliche Abschnitte (Bereiche mit geringer Dicke) bei einem gleichförmigen Intervall in dem peripheren Wandbereich des becherförmigen Elementes gebildet.
Zum Beispiel kann ein Auswärts-Flansch an einem Endabschnitt des peripheren Wandbereichs des becherförmigen Elementes auf der Öffnungsbereichseite davon ausgeformt sein, und der im Kragen ausgeformte ringförmige Bereich kann bezüglich des Flanschs verstemmt sein, wodurch die zwei Bauteile fixiert werden. Die Dicke des Flanschbereichs kann so erhöht werden, dass der Bruch des peripheren Wandbereichs des becherförmigen Elementes den Flanschbereich nicht erreicht, wenn der Zünder betätigt wird.
Weiterhin wird es gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass der an einem Ende der Leitung geformte Öffnungsbereich so an dem Zünderkragen angebracht ist, dass die Außenoberfläche des peripheren Wandbereichs des becherförmigen Elementes gegen die innere Peripherieoberfläche der Leitung anstößt oder dazu gegenüberliegend angeordnet ist, wenn der Öffnungsbereich an einem Ende der Leitung an den Zünder angeschlossen wird.
Wenn der periphere Wandbereich des becherförmigen Elementes und die Leitung zueinander blicken oder miteinander in Kontakt gebracht werden, ist, mit anderen Worten, der periphere Wandbereich des Bechers schwierig zu zerbrechen, und nur der geschlossene Bereich an einem Ende des becherförmigen Elementes wird zerbrochen. Wenn daher ein Gasgenerator (in einem Zustand vor dem Anschließen an die Leitung) betätigt wird, wird der periphere Wandbereich des becherförmigen Elementes zerbrochen, und die Stoßwirkung wird eliminiert. Wenn andererseits der Gasgenerator an die Leitung angeschlossen ist (eine Gasgenerator-Baugruppe erhalten wird), um mit dem Airbag zusammengebaut zu werden, wird der geschlossene Bereich an einem Ende des becherförmigen Elementes zerbrochen, eine gleichmäßige Gasströmung in den Airbag wird gewährleistet, und der Airbag kann schnell entfaltet werden. In diesem Fall ist die vorliegende Erfindung nicht auf den Fall beschränkt, bei welchem der periphere Wandbereich des becherförmigen Elementes überhaupt nicht zerbrochen wird. Der periphere Wandbereich kann lediglich gering zerbrochen werden, vorausgesetzt, dass die Hauptströmung des Gases in die Leitung aus dem geschlossenen Bereich an einem Ende des becherförmigen Elementes erfolgt.
Darüber hinaus kann, in der Gasgenerator-Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung ein Filter in der Leitung angeordnet sein.
Weil der Gasgenerator vorzugsweise bestmöglich hinsichtlich der Größe verringert wird, wird nur die zur Gaserzeugung notwendige Struktur in dem Gasgenerator angeordnet, aber da die Leitung innen hohl ist, kann die gesamte Gasgenerator-Baugruppe, einschließlich der Leitung, hinsichtlich der Größe verringert werden mittels Nutzung des Raumes innerhalb der Leitung als eine Filteraufnahmekammer.
Der Filter besitzt die Funktion, die in dem Verbrennungsgas aus dem gaserzeugenden Mittel enthaltenen Rückstände herauszufiltern, und eine Funktion zur Kühlung des Verbrennungsgases selbst. Ein Mehrschicht-Stapel, der durch Verflechten bzw. Verschachteln von Drahtgeflecht oder Stabdraht gebildet wird, kann als ein Filtrationsmaterial innerhalb der Leitung angeordnet sein.
Anstatt einen Filter innerhalb der Leitung anzuordnen, kann eine Vielzahl von konkaven und konvexen Formen in der Leitung so ausgeformt werden, dass das Verbrennungsgas oder Rückstände leicht auf den konkaven und konvexen Teilen kontaktiert und abgefangen werden. Wegen dieser Bereiche fließt das Gas, welches innerhalb der Leitung läuft, entlang eines Zickzack-Wegs, und die Häufigkeit des physikalischen Inkontaktkommens des Verbrennungsgases oder der Rückstände mit den konkaven und konvexen Sektionen steigt.
Die Vielzahl von konkaven und konvexen Bereichen sind vorzugsweise so geformt, dass ein Widerstand gegen die Gasströmung bereitgestellt wird. Genauer gesagt, wird der oben beschriebene Effekt durch Vorsehen dieser Bereiche im rechten Winkel zur Gasströmungsrichtung weiter erhöht.
Das in der Gasgenerator-Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete gaserzeugende Mittel kann zum Beispiel durch Verwendung einer Zusammensetzung, einschließlich eines Treibstoffs und eines Oxidationsmittels, oder einer Zusammensetzung, einschließlich eines Treibstoffs, eines Oxidationsmittels und eines Asche-bildenden Mittels, gegebenenfalls Mischen derselben mit einem Bindemittel, und Formen derselben zu einer gewünschten Gestalt, erhalten werden.
Zum Beispiel kann der Treibstoff aus Guanidin-Derivaten, wie Nitroguanidin (NQ), Guanidinnitrat (GN), Guanidinkarbonat, Aminonitroguanidin, Aminoguanidinnitrat, Aminoguanidinkarbonat, Diaminoguanidinnitrat, Diaminoguanidinkarbonat, Triaminoguanidinnitrat, gewählt werden.
Das Oxidationsmittel kann aus Strontiumnitrat, Kaliumnitrat, Ammoniumnitrat, Kaliumperchlorat, Kupferoxid, Eisenoxid und basischem Kupfernitrat gewählt werden.
Darüber hinaus können japanischer sauerer Ton, Talk, Bentonit, Diatomeen-Erde, Kaolin, Silica, Alumina, Natriumsilikat, Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und Hydrotalcit als das Asche-bildende Mittel verwendet werden.
Carboxymethylzellulose-Natriumsalz, Hydroxyethylzellulose, Stärke, Polyvinylalkohol, Guargummi, mikrokristalline Zellulose, Polyacrylamid und Kalziumstearat können als das Bindemittel verwendet werden.
Gaserzeugende Mittel, welche keine Rückstände bei der Verbrennung erzeugen, und gaserzeugende Mittel, welche geringe Mengen an Rückständen erzeugen, können ebenfalls verwendet werden. In diesem Fall kann der Filter, angeordnet in der Leitung, oder konkav oder konvex ausgeformt innerhalb der Leitung, eine einfache Struktur aufweisen, oder die Quantität davon kann verringert werden, oder sie können weggelassen werden.
Beispiele von rückstandfreien gaserzeugenden Mitteln schließen diejenigen unter Verwendung von Nitrozellulose oder eine Kombination von Melamin, Ammoniumnitrat, Kaliumnitrat und Polyacrylamid, oder eine Kombination von RDX, Ammoniumnitrat, Kaliumperchlorat, Kaliumnitrat und Polyacrylamid ein.
Beispiele von gaserzeugenden Mitteln, welche geringe Mengen an Rückständen erzeugen, schließen diejenigen ein, einschließlich einer Kombination von Nitroguanidin, Kaliumperchlorat und eines Bindemittels (Carboxymethylzellulose) oder einer Kombination von Melamin, Ammoniumnitrat, Kaliumnitrat, Kaliumperchlorat und Polyacrylamid.
Bei der Gasgenerator-Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn sie mit einem Airbag zusammengebaut wird, wird Gas hauptsächlich in der Beutelentfaltungsrichtung ausgelassen, und eine rasche Airbagentfaltung ist möglich.
Wenn andererseits ein Gasgenerator (in einem Zustand vor dem Anschluss an die Leitung) irrtümlich während Transfer oder Transport oder während der Lagerung betätigt wird, kann die Stoßwirkung inhibiert werden. Somit kann die Gasgenerator-Baugruppe die Gasauslassrichtungen einschränken, während gleichzeitig die dadurch erzeugte Stoßwirkung inhibiert wird. Eine andere hervorragende Eigenschaft der Gasgenerator-Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Struktur selbst vereinfacht werden kann. Darüber hinaus kann die Gasgenerator-Baugruppe mit existierenden Airbagsystemen eingesetzt werden.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlich basierend auf den Zeichnungen beschrieben, welche die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. 1 ist eine Querschnittsansicht in der Axialrichtung, welche nur einen Gasgenerator der Gasgenerator-Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Ein Gasgenerator 10 wird durch Zusammenfügen einer Zünderbaugruppe und eines Becherkörpers 20 gebildet.
Die Zünderbaugruppe besitzt einen Zünderkörper 12, welcher von einem Zündstrom entzündet wird, und einen Zünderkragen 14 von im wesentlichen zylindrischer Form, welcher den Zünderkörper 12 von der Außenseite her einschließt und festhält. Der Zünderkragen 14 ist aus einem Metall oder Harz geformt.
Der Zünderkörper 12 besitzt zwei leitfähige Stifte 13, und ein Spitzenbereich davon dient als ein Zündungsabschnitt.
Der Zünderkörper 12 und der Kragen 14 werden miteinander verbunden durch Gießen eines geschmolzenen Harzes in den Spalt zwischen dem Zünderkörper 12 und dem Zünderkragen 14 und Verfestigen des Harzes (Harzbereich 15).
Der Becherkörper 20 besitzt einen Öffnungsbereich auf der Seite des Zünderkörpers 12 und besitzt des Weiteren einen Flanschbereich 20a, der nach außen aus der Umfangskante des Öffnungsbereichs ausgeformt ist. Die Innenseite des Becherkörpers ist mit der vorbestimmten Menge von einem gaserzeugendem Mittel 24 gefüllt. Der Becherkörper 20 kann aus einem Metall wie Aluminium gebildet sein. Der Becherkörper 20 und der Kragen 14 werden miteinander verbunden durch Verstemmung eines ringförmigen Bereichs 11, der in dem Kragen 14 ausgeformt ist, in Bezug auf den Flanschbereich 20a. Die 1 veranschaulicht eine Querschnittsansicht in dem Zustand, nachdem der ringförmige Abschnitt 11 in Hinsicht auf den Flanschbereich 20a verstemmt worden ist.
Der Becherkörper 20 besitzt einen zerbrechlichen Abschnitt (in der Zeichnung nicht gezeigt) in einer Umfangswandfläche 22. Der zerbrechlichen Abschnitt ist so gebildet, dass er sich zwischen dem Flanschbereich 20a und dem Bodenflächenbereich 21 erstreckt und vorgesehen wird durch Ausformen von dünnen Bereichen bei einem gleichmäßigen Intervall in der Umfangswandfläche 22. Wenn der Gasgenerator 10 betätigt wird, wird der Becherkörper 20 in dem zerbrechlichen Abschnitt zerbrochen, und ein Verbrennungsgas wird aus dem zerbrochenen Bereich freigesetzt, wodurch eine gleichmäßige Auslassung von Gas in der radialen Richtung nach außen bereitgestellt wird, und die Stoßwirkung aufgehoben wird. Der zerbrechliche Abschnitt ist in der axialen Richtung in der Umfangswandfläche 22 ausgeformt.
Das gaserzeugende Mittel 24 steht in direktem Kontakt mit dem inneren peripheren Abschnitt der Umfangswandfläche 22 und dem inneren peripheren Abschnitt des Bodenflächenbereichs 21 des Becherkörpers 20. Es ist kein Element zum Steuern und Regulieren der Richtung des Gasflusses, erzeugt aus dem gaserzeugenden Mittel 24, innerhalb des Becherkörpers 20 vorhanden. Während der Tätigkeit des Gasgenerators 10 wird ein gleichmäßiger Druck auf den inneren peripheren Abschnitt des Bodenflächenbereichs 21 und den inneren peripheren Abschnitt der Umfangswandfläche 22 des Becherkörpers 20 ausgeübt.
Zum Beispiel wird eine Zusammensetzung, welche 34 Massen-% Nitroguanidin als Treibstoff, 56 Massen-% Strontiumnitrat als ein Oxidationsmittel, und 10 Massen-% Natriumsalz von Carboxymethylzellulose als ein Bindemittel einschließt, als das gaserzeugende Mittel 24 verwendet (Auslass-Gastemperatur: 700–1630 °C). In der Ausführungsform, welche in 1 gezeigt wird, ist der Becherkörper 20 mit 2 bis 16 g des gaserzeugenden Mittels 24 gefüllt.
2 zeigt ein Beispiel bezüglich des Zustands, in welchem der in 1 gezeigte Gasgenerator 10 mit der Leitung 30 verbunden ist, um eine Gasgenerator-Baugruppe 50 zu erhalten, und ein Teil der Leitung in einen Airbag 40 (oder Airbagmodul 40a) für Seitenkollisionen eingeführt ist.
Die Leitung 30 besitzt einen offenen Endbereich 31 zum Anschließen des Gasgenerators 10 und einen geschlossenen Endabschnitt 32, angeordnet innerhalb des Airbags 40. Innerhalb des Airbags 40 besitzt die Leitung einen ersten Bereich 33, angeordnet längs der longitudinalen Richtung des Beutels, und einen zweiten Bereich 34, der sich vom ersten Bereich 33 senkrecht dazu erstreckt. Der zweite Bereich 34 ist außerhalb des Airbags 40 (oder Airbagmoduls 40a) in der Länge zum offenen Endbereich 31 vorgesehen.
Der erste Bereich 33 ist im Bodenbereich 40b des Airbags 40 positioniert. In der in 1 gezeigten Konfiguration expandiert sich der Airbag nach rechts. Darüber hinaus ist eine Vielzahl von Gasauslassöffnungen 36 in der Richtung der Airbagexpansion (d. h. auf der rechten Seite, wie gezeigt in 1) im peripheren Wandabschnitt 35 des ersten Bereichs 33 ausgeformt. Eine Vielzahl von Gasauslassöffnungen 36 ist in der axialen Richtung des ersten Bereichs 33 ausgeformt, aber eine Vielzahl derartiger Öffnungen kann auch in der Umfangsrichtung des peripheren Wandabschnitts 35 ausgeformt sein, vorausgesetzt dass, die Hauptrichtung des Gasausstoßes die gleiche wie die Airbag-Expansionsrichtung ist.
Darüber hinaus sind Stehbolzen 37, beinahe gegenüberliegend zu den Gasauslassöffnungen 36, im peripheren Wandabschnitt 35 des ersten Bereichs 33 installiert. Die Stehbolzen 37 dienen zum Fixieren des Airbags 40 (oder Moduls 40a) und der Leitung 30 an den gewünschten Stellen auf dem Fahrzeug. Löcher können in dem Airbag 40 (oder dem Modul 40a) in den Bereichen vorgesehen sein, welche den Stehbolzen 37 entsprechen, und die Stehbolzen-Löcher des Airbags können durch Inserieren der Stehbolzen 37 durch selbige und Befestigen mit den Schraubmuttern abgedeckt werden. Ein Dichtungselement kann ebenfalls inseriert werden.
Andererseits steht der zweite Bereich 34 der Leitung 30 aus einem Loch 51 hervor, welches in der Seitenfläche des Airbags 40 ausgeformt ist, und erstreckt sich in der Richtung senkrecht zum ersten Bereich 33. Die Erstreckungsrichtung des zweiten Bereichs 34 unterliegt keiner spezifischen Einschränkung, und er kann sich auch in der Erstreckung des ersten Bereichs 33 erstrecken. Der Gasgenerator 10 ist an den offenen Endbereich 31 an dessen distalem Endabschnitt angeschlossen. Ein erweiterter Abschnitt 38, welcher den Becherkörper 20 des Zünders 10 aufnimmt, und ein hervorstehender Abschnitt 39, welcher kontinuierlich damit geformt ist, sind im distalen Endabschnitt des zweiten Bereichs 34 ausgeformt, der Kragen 14 stößt gegen einen Stufenabschnitt 41 an, lokalisiert zwischen dem hervorstehenden Abschnitt 39 und dem erweiterten Abschnitt 38, und der Gasgenerator 10 wird durch Verstemmen des offenen Endbereichs 31 in Bezug auf den Kragen 14 befestigt.
Die inneren Umfangsfläche des erweiterten Abschnitts 38 steht in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des Becherkörpers 20.
Ein Loch 51, geformt in der Seitenfläche des Airbags 40 (oder Moduls 40a) besitzt eine Größe, die groß genug ist, damit die Leitung 30 (hauptsächlich der erste Bereich 33) und die Stehbolzen 37 dadurch hindurch passen. Nachdem die Leitung 30 in den Airbag 40 eingeführt worden ist, kann der Airbag 40 durch Befestigen des Beutels in dem Bereich des Lochs 51 an der Leitung 30 mit einem band- oder schnurartigen Element abgedichtet werden.
Darüber hinaus ist ein Filter 52 zum Kühlen und Reinigen des Gases aus dem Gasgenerator 10 im zweiten Bereich 34 angeordnet. Der Filter 52 ist an der vorherbestimmten Position mit einer Erhebung 53, ausgeformt im zweiten Bereich 34, befestigt, wobei ein mehrschichtiger Stapel von Drahtgeflecht als der Filter verwendet wird.
Ein Betätigungsmodus, der während der Betätigung der Gasgenerator-Baugruppe ausgeführt wird, gezeigt in 2, wird nachfolgend erläutert. Wenn ein Kollisionsaufprall empfangen wird, und ein Zündsignal an einen Zündkörper 12 gesendet wird, wird der Gasgenerator 10 gezündet, und Feuer breitet sich zum gaserzeugenden Mittel 24 aus. An diesem Zeitpunkt wird ein Hochtemperatur-Verbrennungsgas aus dem gaserzeugenden Mittel 24 erzeugt, wodurch ein Druck innerhalb des Becherkörpers 20 erhöht wird. Obwohl der zerbrechliche Abschnitt in der Umfangswandfläche 22 ausgeformt worden ist, wird, weil die Umfangswandfläche 22 gegen den erweiterten Abschnitt 38 anstößt, nur der Bodenflächenbereich 21 zerbrochen, das Verbrennungsgas läuft durch den Filter 52, erreicht den ersten Abschnitt 33 der Leitung 30 und wird aus der Gasauslassöffnung 36 in den Airbag 40 ausgelassen.
Der Airbag 40 liegt anfänglich in einem zusammengefalteten Zustand vor, aber der Beutel kann rasch in der Entfaltungsrichtung durch das Expansionsgas aus der Gasauslassöffnung 36 expandiert werden, welches in der Entfaltungsrichtung ausgeformt worden ist, und die Expansion des Airbags 40 wird innerhalb einer kurzen Zeitdauer vervollständigt.
In der Gasgenerator-Baugruppe der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Gasgenerator in dem Zustand, wie gezeigt in 1, während Aufbewahrung und Transport belassen wird, das Gas gleichmäßig nach außen in der radialen Richtung ausgelassen, und es kommt zu keiner Stoßwirkung im Fall einer irrtümlichen Betätigung, weil die zerbrechlichen Abschnitte bei einem gleichmäßigen Intervall in der Umfangswandfläche 22 des Bechers ausgeformt sind. Wenn der Gasgenerator mit dem Airbag zusammengebaut wird, wird er an die Leitung angeschlossen. Deshalb wird ein einfaches Verfahren zum Anschließen des Gasgenerators 10 an die Leitung bevorzugt. Zusätzlich zu einem Verstemmungsverfahren, veranschaulicht durch 2, kann auch ein Verfahren eingesetzt werden, bei welchem der Gasgenerator 10 in den Öffnungsbereich 31 der Leitung 30 geschraubt wird, oder ein drittes Teil in den Öffnungsbereich 31 der Leitung 30 geschraubt wird, um den Gasgenerator 10 zu befestigen.
3 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des ersten Bereichs 33 der Leitung 30, gezeigt in 2; hier sind konkave und konvexe Bereiche auf dem ersten Bereich 33 geformt, so dass die Innenseite der Leitung eine Zickzack-Gaspassage wird.
Wenn das Verbrennungsgas durch die konkav-konvexen Bereiche hindurchläuft, kollidieren die im Gas enthaltenen Rückstände mit den hervorstehenden Bereichen 54, und der Rückstand wird auf diesen Bereichen angesammelt. Darüber hinaus wird auch die Kontakthäufigkeit von Gas und Leitung erhöht, Wärme wird aus dem Gas zur Leitung überführt, und eine Kühlung des Gases wird bewirkt. Ein ähnlicher Effekt kann erhalten werden, sogar wenn eine Vielzahl von Vorsprüngen innerhalb der Leitung 30 vorgesehen ist.
Ähnliche konkav-konvexe Bereiche oder eine Vielzahl von Vorsprüngen können auch auf dem zweiten Bereich 34, anstatt nur auf dem ersten Bereich 33, bereitgestellt sein. Der Filter 52 kann zusammen mit den Vorsprüngen oder konkav-konvexen Bereichen verwendet werden, oder die Vorsprüngen oder konkav-konvexen Bereiche können anstatt des Filters 52 verwendet werden.
4 zeigt eine andere Ausführungsform einer Gasgenerator-Baugruppe 70 der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform repräsentiert den Fall, bei welchem die Gasgenerator-Baugruppe in ein System für Seitenkollisionen eingebaut ist, ähnlich zu der in 2 gezeigten Ausführungsform. In der in 4 gezeigten Ausführungsform wird ein Gasgenerator 10 in eine Leitung 60 inseriert und in der Gesamtheit davon innerhalb eines Airbags 40 positioniert.
Unter Bezugnahme auf 4 stößt ein Flansch 14 des Gasgenerators 10 gegen einen Stufenabschnitt 62, ausgeformt in einem Öffnungsbereich 61 der Leitung 60, an einem Ende. Der Gasgenerator 10 wird durch Verstemmen des Endabschnitts der Leitung 60 befestigt. Ein Abschnitt 63 an dem gegenüberliegenden Ende ist geschlossen. In dem peripheren Wandabschnitt 66 ist eine Vielzahl von Gasauslassöffnungen 64 geformt (auf der rechten Seite, wie gezeigt in 4), so dass das Gas in der Richtung der Entfaltung des Airbags 40 erzeugt wird.
Die Anordnung der Gasauslassöffnungen 64 ist identisch zu derjenigen der Gasauslassöffnungen 36, gezeigt in 2. In der in 4 gezeigten Gasgenerator-Baugruppe 70, ähnlich zu der in 2 gezeigten Gasgenerator-Baugruppe, sind Stehbolzen 37 in dem Seitenflächenabschnitt der Leitung 60 ausgeformt und in dem Bodenbereich des Airbags 40 angeordnet. Die Stehbolzen 37 passen durch die Löcher, ausgeformt in einem Beutel-Bodenflächenbereich 65. Ein Leitungsdraht zum Liefern eines Zündstroms in den Gasgenerator 10 erstreckt sich ebenfalls in den Airbag aus diesem Loch heraus und ist an den Gasgenerator 10 angeschlossen.
Ähnlich zu der in 2 gezeigten Ausführungsform kann ein Filter innerhalb der Leitung 60 verwendet werden, und Hügel und Täler können in der Leitung 60 selbst geformt sein, oder eine Vielzahl von Vorsprüngen kann auf der Innenfläche davon ausgeformt sein.
Die Gasgenerator-Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung wurde in Bezug auf den Fall erklärt, worin sie hauptsächlich in einem Airbagsystem für Seitenkollisionen verwendet wurde, aber diese Ausführungsformen sind nicht einschränkend, und die Gasgenerator-Baugruppe kann auch in anderen Airbagsystemen verwendet werden (z.B. Kniepolster-Airbags, Vorhang-Airbags).
Darüber hinaus ist ein Verfahren zum Befestigen der Leitung und des Gasgenerators nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, und der allgemein bekannte Stand der Technik kann dafür zum Einsatz kommen.

Claims

Gasgenerator-Baugruppe, umfassend: einen Gasgenerator, welcher eine Zünderbaugruppe, ausgestattet mit einem elektrischen Zünder, gezündet durch einen elektrischen Betätigungsstrom, einen Zünderkragen, der um den elektrischen Zünder herum angeordnet ist und darauf den Zünder fixiert, ein becherförmiges Element, bei dem ein Ende geöffnet und das andere Ende geschlossen ist, welches an der Zünderbaugruppe angebracht ist, und ein gaserzeugendes Mittel, welches innerhalb des becherförmigen Elementes versiegelt ist, einschließt, eine röhrenförmige Leitung als ein getrenntes Bauteil, angebracht an dem Gasgenerator, wobei mindestens ein Teil der Leitung innerhalb eines Airbags angeordnet ist, und wobei eine Gasauslassöffnung auf der röhrenförmigen Leitung vorgesehen ist, um Gas nur in der Richtung der Entwicklung des Airbags auszulassen, wobei Expansionsgas, das von dem Gasgenerator erzeugt wird und durch die Leitung läuft, aus der Gasauslassöffnung in das Innere des Airbags ausgelassen wird.
Gasgenerator-Baugruppe gemäß Anspruch 1, wobei in dem becherförmigen Element, ein Bruchdruck des geschlossenen Bereichs an einem Ende davon höher ist als ein Bruchdruck eines peripheren Wandbereichs davon.
Gasgenerator-Baugruppe gemäß Anspruch 2, wobei der Öffnungsbereich, gebildet an einem Ende der Leitung, so an dem Zünderkragen befestigt ist, dass die Außenoberfläche des peripheren Wandbereichs des becherförmigen Elementes in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche der Leitung ist oder dazu gegenüberliegend angeordnet ist, wenn der Öffnungsbereich an einem Ende der Leitung an den Zünder angeschlossen ist.
Gasgenerator-Baugruppe gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Filter in der Leitung angeordnet ist.
Gasgenerator-Baugruppe gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Vielzahl von konkaven und konvexen Bereichen innerhalb der Leitung ausgeformt sind.