DE102006046366A1

DE102006046366A1 - Gasgenerator

Info

Publication number: DE102006046366A1
Application number: DE102006046366A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Nakayasu
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2007-04-05
Also published as: JP4671825B2; JP2007091082A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt einen Gasgenerator zur Verfügung, bei welchem vorgesehen sind: ein mit zwei Öffnungsabschnitten versehenes, zylindrisches Gehäuse; eine Zündvorrichtungskammer, die an einen der Öffnungsabschnitte des zylindrischen Gehäuses angeschlossen ist; ein Diffusorabschnitt, der an den anderen Öffnungsabschnitt des zylindrischen Gehäuses angeschlossen ist, und eine Gasauslassöffnung aufweist; ein erstes Sperrteil, das zwischen dem zylindrischen Gehäuse und der Zündvorrichtungskammer absperrt; ein zweites Sperrteil, das zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Diffusorabschnitt absperrt; ein Gas unter Druck, das ins Innere des zylindrischen Gehäuses eingefüllt ist, eine Stange, zum Zerreißen des zweiten Sperrteils zum Öffnen eines Weges zum Diffusorabschnitt bei Betätigung, die im Inneren des zylindrischen Gehäuses vorgesehen ist, wobei ein Basisabschnitt der Stange so angeordnet ist, dass er dem ersten Sperrteil zugewandt ist, und ein distaler Endabschnitt der Stange so angeordnet ist, dass er dem zweiten Sperrteil zugewandt ist, wobei die Stange, welche den distalen Endabschnitt aufweist, eine ebene Oberfläche aufweist, welche dem zweiten Sperrteil zugewandt ist, und einen zentralen Abschnitt, der sich von dem distalen Endabschnitt und dem Basisabschnitt unterscheidet, wobei ein Außendurchmesser des distalen Endabschnitts größer ist als jener des zentralen Abschnitts.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasgenerator zum Einsatz bei einer Rückhaltevorrichtung für Fahrzeuge.

Bei einem Gasgenerator, der einen Airbag einer Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung oder einer Fußgängerschutzvorrichtung aufbläst, ist ein Airbag an eine Gasauslassöffnung angeschlossen. Daher ist es vorzuziehen, dass eine Zündvorrichtung, die an einen Zuleitungsdraht zum Zünden angeschlossen ist, nicht in der Nähe der Gasauslassöffnung vorgesehen ist, da der Zuleitungsdraht ein Hindernis darstellt, wenn ein Airbag an die Gasauslassöffnung angeschlossen wird.

Die US-B-3,856,180 beschreibt einen Gasgenerator, der unter Druck stehendes Gas verwendet, und bei welchem eine Zündvorrichtung und eine Gasauslassöffnung getrennt sind. Bei einem Gasgenerator, der Gas unter Druck verwendet, wird eine zerreißbare Platte als Sperrteil zum Absperren der Gasauslassöffnung verwendet, aber muss während der Betätigung die zerreißbare Platte zerrissen werden, um den Gasauslassweg zu öffnen. In der US-B-3,856,180 wird eine Anordnung eingesetzt, bei welcher eine zerreißbare Platte durch eine Stange zerrissen wird, die durch Gas auf hoher Temperatur und unter hohem Druck betätigt wird, das durch die Betätigung der Zündvorrichtung erzeugt wird.

Bei der Erfindung gemäß US-B-3,856,180 ist eine Dichtung 80 einstückig oder vereinigt mit einer Wand 14 ausgebildet, und sind zerbrechliche Abschnitte als Nuten 82, 84 ausgebildet, die einen V-förmigen Querschnitt aufweisen. Eine Stange 74 wird durch die Betätigung einer Zündkapsel 44 und eines Gaserzeugungsmittels 34 bewegt, und zerstört die Dichtung von dem Abschnitt der V-förmigen Nuten 82, 84 aus.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Gasgenerator zur Verfügung, bei welchem vorgesehen sind:
ein zylindrisches Gehäuse, das zwei Öffnungsabschnitte aufweist;
eine Zündvorrichtungskammer, die an einen der Öffnungsabschnitte des zylindrischen Gehäuses angeschlossen ist;
ein Diffusorabschnitt, der an den anderen Öffnungsabschnitt des zylindrischen Gehäuses angeschlossen ist, und eine Gasauslassöffnung aufweist;
ein erstes Sperrteil, welches zwischen dem zylindrischen Gehäuse und der Zündvorrichtungskammer schließt;
ein zweites Sperrteil, das zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Diffusorabschnitt schließt;
ein Gas unter Druck, das ins Innere des zylindrischen Gehäuses eingefüllt ist;
wobei eine Stange zum Zerreißen des zweiten Sperrteils zum Öffnen eines Weges zum Diffusorabschnitt bei Betätigung innerhalb des zylindrischen Gehäuses vorgesehen ist, ein Basisabschnitt der Stange so angeordnet ist, dass er dem ersten Sperrteil zugewandt ist, und ein distaler Endabschnitt der Stange so angeordnet ist, dass er dem zweiten Sperrteil zugewandt ist; wobei die Stange den distalen Endabschnitt aufweist, der eine ebene Oberfläche hat, die dem zweiten Sperrteil zugewandt ist, und einen zentralen Abschnitt, der sich von dem distalen Endabschnitt und dem Basisabschnitt unterscheidet, wobei der Außendurchmesser des distalen Endabschnitts größer ist als jener des zentralen Abschnitts.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus denen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen, und welche nicht die vorliegende Erfindung einschränken sollen. Es zeigt:
1 eine Längsschnittansicht eines Gasgenerators;
2 eine teilweise vergrößerte Ansicht des Gasgenerators von 1;
3 eine Längsschnittansicht des Gasgenerators, bei welchem eine Stange gemäß einer anderen Ausführungsform eingesetzt wird; und
4 eine Längsschnittansicht des Gasgenerators, bei welchem eine Stange einer noch anderen Ausführungsform eingesetzt wird.
Bei dem Gasgenerator gemäß US-B-3,856,180 müssen V-förmige Nuten vorgesehen sein, um verlässlich die Dichtung zu zerreißen.
Weiterhin müssen bei dem Gasgenerator gemäß US-B-3,856,180 V-förmige Nuten 82, 84 ausgebildet werden, und wird die Herstellung und Bearbeitung von Teilen kompliziert, wodurch die Herstellungskosten ansteigen. Da die Tiefe oder Breite der V-förmigen Nuten 82, 84 streng kontrolliert werden müssen, damit die Dichtung reißt, wird darüber hinaus die Kontrolle von Bauteilen mühsam in Bezug auf Qualitätssicherung.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Gasgenerator zur Verfügung, bei welchem eine Zündvorrichtung und eine Gasauslassöffnung an getrennten Orten vorgesehen sind, und ein Sperrteil eines Gasauslasskanals, der zu der Gasauslassöffnung führt, durch eine Stange zerstört wird, wodurch das Sperrteil sicher zerrissen werden kann, um das Gas abzulassen, und den Airbag aufzublasen.
Wenn der Gasgenerator ausgelöst wird, wird das erste Sperrteil durch die Zündvorrichtung zerstört, wird die Stange nach vorn bewegt, wird das zweite Sperrteil durch die Stange zerstört, und wird der Gasauslassweg geöffnet, der zu der Gasauslassöffnung führt, wodurch der Airbag aufgeblasen wird. Bei einem derartigen Vorgang sind folgende zwei Anforderungen besonders wichtig:
Anforderung (a): Das zweite Sperrteil muss verlässlich zerstört werden.
Anforderung (b): Das Gas unter Druck muss sofort abgegeben werden, ohne das Auftreten eines Hindernisses, welches den Gasfluss in dem Gaskanal stört, nachdem das zweite Sperrteil zerstört wurde.
Wenn das Gas unter Druck von dem Gasgenerator abgegeben wird, tritt ein Abschnitt, der einen Flusswiderstand hervorruft, in dem Gaskanal auf, der im Inneren des Gasgenerators vorgesehen ist, und dieser Widerstand nimmt mit Abnahme der Querschnittsfläche des Gaskanals zu. Aus diesem Grund könnte man den Einsatz einer Stange mit einem größeren Außendurchmesser überlegen, mit dem Ziel, das zweite Sperrteil über eine große Oberfläche zu zerstören, jedoch verengt, nachdem das zweite Sperrteil zerstört wurde, die Stange selbst den Gaskanal, und erzeugt einen hohen Widerstand für den Gasfluss. In diesem Fall können die beiden Anforderungen (a), (b) nicht gleichzeitig erfüllt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird als die Stange zum Zerstören des zweiten Sperrteils eine derartige Stange verwendet, die einen Basisabschnitt aufweist, einen zentralen Abschnitt, und einen distalen Endabschnitt, der eine ebene Oberfläche aufweist, wobei der distale Endabschnitt so ausgebildet ist, dass sein Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des zentralen Abschnitts. Da das zweite Sperrteil durch eine Scherkraft zerstört wird, die durch den Aufprall der Oberfläche des distalen Endabschnitts der Stange hervorgerufen wird, nimmt daher das zweite Sperrteil den gleichen Zerreißzustand über den gesamten Zeitraum an, unabhängig von der Betätigungsumgebung des Gasgenerators. Da der zentrale Abschnitt der Stange einen kleineren Außendurchmesser aufweist, wird darüber hinaus verhindert, dass der Gaskanal verengt wird, und wird das Auftreten eines Widerstands unterdrückt, der den Gasfluss behindert. Darüber hinaus verringert die Verkleinerung der Abmessungen des zentralen Abschnitts das Gewicht der gesamten Stange, und erleichtert deren Vorschub durch die Zündvorrichtung.
Die Querschnittsform des zentralen Abschnitts und des distalen Endabschnitts der Stange ist vorzugsweise rund, kann jedoch auch mehreckig sein. Der zentrale Abschnitt und der distale Endabschnitt können aus getrennten Bauteilen hergestellt werden, und können zum Zeitpunkt des Zusammenbaus miteinander verbunden werden, oder können vereinigt oder einstückig hergestellt werden.
Der distale Endabschnitt (Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser) und der zentrale Abschnitt (Abschnitt mit verringertem Durchmesser) können so ausgebildet sein, dass deren Außendurchmesser sich diskontinuierlich ändert, oder sich kontinuierlich ändert.
Das zylindrische Gehäuse weist eine zylindrische Außenform auf, jedoch gibt es keine Einschränkung für die Orte der zwei Öffnungsabschnitte, und können die beiden Öffnungsabschnitte an beiden Enden vorgesehen sein, oder in der Umfangsoberfläche, oder an einem Ende und in der Umfangsoberfläche.
Als das erste Sperrteil und das zweite Sperrteil können jeweils eine zerreißbare Platte eingesetzt werden, die aus einer runden Platte aus Edelstahl oder dergleichen hergestellt ist, wie sie beispielsweise bei einer Hybrid-Aufblasvorrichtung verwendet wird, und welche dem Druck im Inneren des zylindrischen Gehäuses standhalten kann, und einen luftdichten Zustand aufrechterhalten kann.
Die vorliegende Erfindung stellt vorzugsweise einen derartigen Gasgenerator zur Verfügung, bei welchem das zweite Sperrteil einen Gaskanal absperrt, der zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Diffusorabschnitt vorgesehen ist, wobei ein Außendurchmesser (B₁) der distalen Endoberfläche der Stange und ein Durchmesser (A) des Gaskanals folgende Bedingung erfüllen: 1/2A ≤ B₁ < A.
Die Anforderung (a) wird gut erfüllt, wenn die Beziehung zwischen dem Außendurchmesser (B₁) der distalen Endoberfläche der Stange und dem Durchmesser (A) des Gaskanals innerhalb des voranstehend geschilderten Bereiches liegt.
Das zweite Sperrteil wird entlang dem Umriss mit annähernd der gleichen Form wie jener des distalen Endabschnitts der Stange durch eine Scherkraft zerstört, und sein zentraler Abschnitt fällt als einziges Teil herunter, jedoch fällt der Umfangsabschnitt mit Ausnahme des Zentrumsabschnitts nicht herunter. Da der abgetrennte, zentrale Abschnitt in einem Sandwichzustand zwischen dem distalen Endabschnitt der Stange und der inneren Oberfläche des Diffusorabschnitts gehalten wird, sperrt der abgetrennte, zentrale Abschnitt nicht den Gaskanal, wenn B₁ und A die in der voranstehenden Formel angegebene Beziehung erfüllen.
Die Stange ist so angeordnet, dass sich das Zentrum des distalen Endabschnitts der Stange und das Zentrum des zweiten Sperrteils auf derselben Linie befinden. Der Außendurchmesser (B₁) der Oberfläche des distalen Endabschnitts der Stange (die Länge zwischen den entgegengesetzten Spitzen, wenn die Oberfläche des distalen Endabschnitts mehreckig ausgebildet ist) beträgt vorzugsweise 75% oder mehr und weniger als 100% des Durchmessers (A) des Querschnitts des Gaskanals. Der distale Endabschnitt der Stange kann verjüngt ausgebildet sein, so dass dann, wenn sich die Stange bewegt, selbst wenn der distale Endabschnitt in Kontakt mit dem Gaskanal gelangt, er nicht negativ die Bewegung der Stange beeinflusst.
Die vorliegende Erfindung stellt vorzugsweise einen derartigen Gasgenerator zur Verfügung, bei welchem ein Außendurchmesser (B₂) des zentralen Abschnitts der Stange und der Durchmesser (A) des Gaskanals folgender Beziehung genügen: B₂ ≤ 1/2A-
Die Anforderung (b) wird gut erfüllt, wenn die Beziehung zwischen dem Außendurchmesser (B₂) des zentralen Abschnitts der Stange und dem Durchmesser (A) des Gaskanals innerhalb des voranstehend angegebenen Bereiches liegt.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin vorzugsweise einen derartigen Gasgenerator zur Verfügung, bei welchem der Diffusorabschnitt eine Becherform aufweist, bei welcher mehrere Gasauslassöffnungen in einem Umfangswandabschnitt vorgesehen sind, wobei dann, nachdem das zweite Sperrteil durch die Stange zerstört wurde, die Oberfläche des distalen Endabschnitts in Kontakt mit einer unteren Oberfläche des Diffusorabschnitts gelangt, um nicht die Gasauslassöffnungen zu sperren.
Wenn der distale Endabschnitt der Stange den zentralen Abschnitt des zweiten Sperrteils durchlöchert, und den Diffusorabschnitt erreicht, wird der hindurchgedrückte, zentrale Abschnitt sandwichartig zwischen der Oberfläche des distalen Endabschnitts der Stange und der geschlossenen Endoberfläche gehalten (der unteren Oberfläche des Diffusorabschnitts). Da der distale Endabschnitt der Stange eben ist, wird dann, wenn der distale Endabschnitt der Stange mit der unteren Oberfläche des Diffusorabschnitts zusammenstößt, die Kraft verteilt, so dass die Stange dort nicht hindurchdringt. Daher ist es nicht erforderlich, die Dicke der unteren Oberfläche des Diffusorabschnitts zu erhöhen, und wird die Bearbeitung von Teilen erleichtert.
Wenn eine Gasauslassöffnung, die in der Nähe der geschlossenen Endoberfläche vorgesehen ist, unter mehreren Gasauslassöffnungen, die in dem Umfangswandabschnitt des Diffusorabschnitts vorgesehen sind, in einer Entfernung von der geschlossenen, unteren Oberfläche vorgesehen ist, die größer oder gleich der Dicke des distalen Endabschnitts der Stange ist, können sämtliche Gasauslassöffnungen des Umfangswandabschnitts des Diffusors geöffnet werden, selbst wenn die Oberfläche des distalen Endabschnitts der Stange in Kontakt mit der unteren Oberfläche des Diffusorabschnitts gebracht wird.
Die vorliegende Erfindung stellt vorzugsweise einen derartigen Gasgenerator zur Verfügung, bei welchem der zentrale Abschnitt der Stange eine Nut aufweist, die als ein Gaskanal dient.
Durch derartiges Vorsehen einer Nut, die als ein Gaskanal dient, in dem zentralen Abschnitt der Stange, wird verhindert, dass der Gasfluss eingeschränkt wird, und wird erreicht, dass die voranstehend geschilderte Anforderung (b) gut erfüllt wird.
Die Nut kann eine durchgehende Nut vom Basisabschnitt der Stange bis zum distalen Abschnitt der Stange sein, oder eine unterbrochene Nut, unter der Voraussetzung, dass sie nicht den Gasfluss beeinträchtigt. Es können eine oder mehrere Nuten vorgesehen werden, und die Nut kann eine spiralförmige oder eine geradlinige Form aufweisen.
Wenn eine Nut derartig ausgebildet wird, wird eine Form angenommen, bei welcher mehrere Vorsprünge und Ausnehmungen (oder Gipfel und Täler) in der Umfangsrichtung vorgesehen sind, bei einer Querschnittsansicht in Radialrichtung. Unter diesen Vorsprüngen und Ausnehmungen dienen die Ausnehmungen als Gaskanäle, und dienen die Vorsprünge als Rippen, welche die Stange verstärken. Selbst wenn die Länge der Stange vergrößert wird, wird deren Verformung wie beispielsweise ein Verbiegen verhindert.
Die Nut kann sich über die gesamte Fläche des zentralen Abschnitts der Stange erstrecken, oder nur über einen Teil von dieser. Wenn sie nur teilweise vorgesehen ist, kann sie an einem Abschnitt vorgesehen sein, der in einem Weg angeordnet ist, der zum Diffusorabschnitt führt, nachdem die Stange bewegt wurde.
Die vorliegende Erfindung stellt vorzugsweise einen derartigen Gasgenerator zur Verfügung, bei welchem das Flächenmaß der Oberfläche des Basisabschnitts der Stange, welche dem ersten Sperrteil zugewandt ist, größer ist als die Querschnittsfläche des zentralen Abschnitts der Stange.
Da der Basisabschnitt der Stange ein Abschnitt ist, der Verbrennungsprodukte empfängt, beispielsweise eine Stoßwelle und eine Druckwelle, die durch die Zündvorrichtung (elektrische Zündvorrichtung) hervorgerufen werden, ist die Oberfläche des Basisabschnitts der Stange vorzugsweise so ausgebildet, dass ihr Durchmesser größer ist als jener des zentralen Abschnitts.
Bei dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung wird das zweite Sperrteil verlässlich und über eine große Oberfläche zerstört, wird der Gaskanal geöffnet, und wird, nachdem das zweite Sperrteil zerstört wurde, Gas unter Druck sofort freigegeben, wodurch der Airbag aufgeblasen wird.
Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
(1) Gasgenerator gemäß 1 und 2
Der in 1 gezeigte Gasgenerator ist vom Typ mit gespeichertem Gas, der Gas unter Druck dazu einsetzt, einen Airbag aufzublasen. 1 ist eine Schnittansicht in Axialrichtung, und 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der in 1 dargestellten Anordnung.
Ein zylindrisches Gehäuse 20 weist an seinen beiden Enden zwei Öffnungsabschnitte auf, ist mit einer Zündvorrichtungskammer 30 versehen, die mit dem Öffnungsabschnitt an einem Ende verbunden ist, und mit einem Diffusorabschnitt 40, der mit dem Öffnungsabschnitt am anderen Ende verbunden ist. Diese Bauteile sind aus Edelstahl oder Aluminium hergestellt, und sind durch Schweißen an ihren jeweiligen Verbindungsstellen befestigt.
Das Innere des Innenraums 22 des zylindrischen Gehäuses 20 wird in einem luftdichten Zustand gehalten, und mit einem einzelnen Gas wie beispielsweise Argon, Helium, Stickstoff gefüllt, oder mit einer Gasmischung aus diesen (der Ladedruck beträgt etwa 35000 bis 70000 kPa). Das Gas unter Druck weist vorzugsweise eine Schallgeschwindigkeit von 400 m/s oder mehr bei einer Temperatur von 0 °C unter einem Druck von 1 Atmosphäre (101,325 kPa) auf. Das Gas unter Druck wird von einem Zuführungsloch zugeführt, das dann durch einen Stift 23 abgesperrt wird. Der Stift 23 wird mit dem zylindrischen Gehäuse 20 verschweißt.
Die Zündvorrichtungskammer 30 weist einen äußeren Mantel auf, der durch ein Zündvorrichtungskammergehäuse 32 gebildet wird.
Eine elektrische Zündvorrichtung 36, die mit einem Zündmittel versehen ist, ist im Inneren des Zündvorrichtungskammergehäuses 32 aufgenommen. Die Zündvorrichtung 36 ist an eine Stromversorgungsschaltung des Fahrzeugs über einen Verbinder und einen Zuleitungsdraht angeschlossen (die beide nicht in den Zeichnungen dargestellt sind). Als Zündvorrichtung 36 werden 260 Milligramm eines Zündmittels eingesetzt, das Zirkon und Kaliumperchlorat als Hauptbestandteile enthält.
Ein erster Kanal 37, der zwischen dem zylindrischen Gehäuse 20 (Innenraum 22) und der Zündvorrichtungskammer 30 angeordnet ist, wird durch eine erste zerreißbare Platte 38 abgesperrt, die aus Edelstahl besteht, und das Innere der Zündvorrichtungskammer 30 befindet sich unter Normaldruck. Der Umfangsrandabschnitt der ersten zerreißbaren Platte 38 ist durch Schweißen einer ersten, ringförmigen Stufenoberfläche 33 befestigt, die an der inneren Oberfläche des Zündvorrichtungskammergehäuses 32 vorgesehen ist.
Bei dem Diffusorabschnitt 40 wird ein äußerer Mantel durch ein Diffusorgehäuse 42 gebildet, und sind mehrere Gasauslasslöcher 46 zum Ablassen des Gases unter Druck nach außen gleichmäßig in dem Diffusorgehäuse 42 angeordnet.
Ein zweiter Kanal 44, der zwischen dem zylindrischen Gehäuse 20 (Innenraum 22) und dem Diffusorabschnitt 40 angeordnet ist, wird durch eine zweite zerreißbare Platte 48 abgesperrt, die aus Edelstahl besteht, und das Innere des Diffusorabschnitts 40 befindet sich unter Normaldruck. Der Umfangsrandabschnitt der zweiten zerreißbaren Platte 48 ist durch Schweißen an dem Diffusorgehäuse 42 befestigt.
Eine Stange 24 zum Zerreißen und Öffnen der zweiten zerreißbaren Platte 48 ist innerhalb des zylindrischen Gehäuses 20 vorgesehen. Die Stange 24 weist einen Basisabschnitt 24a in Form einer runden Scheibe auf, einen zentralen Abschnitt (Schaftabschnitt) 24b, und einen distalen Endabschnitt 24c; sämtliche Abschnitte sind einstückig aus Metall wie beispielsweise Edelstahl oder Aluminium hergestellt. An dem distalen Endabschnitt 24c der Stange weist die Seite, welche der zweiten zerreißbaren Platte 48 zugewandt ist, die Form einer runden Scheibe auf.
Der Basisabschnitt 24a der Stange gelangt in Kontakt mit der zweiten, ringförmigen Stufenoberfläche 34, die an der Innenoberfläche des Zündvorrichtungsgehäuses 32 vorgesehen ist. Bei der in 1 dargestellten Anordnung sind die erste zerreißbare Platte 38 und der Basisabschnitt 24a getrennte Teile, jedoch können der Basisabschnitt 24a und die erste zerreißbare Platte 18 auch einstückig oder vereinigt ausgebildet sein. Weiterhin kann der Basisabschnitt 24a auch als die erste zerreißbare Platte 38 dienen.
Ein Halter 50 wird in einem Zustand angebracht (oder im Presssitz eingeführt), in welchem er in Kontakt mit der Innenwandoberfläche 21 des zylindrischen Gehäuses 20 und des Diffusorgehäuses 42 gelangt, und haltert einen Abschnitt nahe an dem distalen Endabschnitt 24c im zentralen Abschnitt 24b der Stange 24.
Da die Stange 24 an dem vorbestimmten Ort durch den Halter 50 und das Zündvorrichtungskammergehäuse 32 befestigt ist, wird daher verhindert, dass die Stange 24 unter dem Einfluss von Schwingungen und dergleichen, die von außen aus einwirken, wackelt.
Der distale Endabschnitt 24c der Stange 24 ist gegenüberliegend der zweiten zerreißbaren Platte 48 angeordnet, welche zwischen dem zylindrischen Gehäuse 20 und dem zweiten Kanal 44 absperrt, in einer bestimmten Entfernung von dieser. Der zweite Kanal 44 dient als Gaskanal, dessen Innendurchmesser (A) größer ist als der Außendurchmesser (B₁) der Oberfläche des distalen Endabschnitts 24c der Stange. Bei der Anordnung gemäß 2 ist B₁ auf 90% von A eingestellt.
Der Halter 50 wird in das zylindrische Gehäuse 20 eingesetzt, und befestigt die Stange 24 so, dass das Zentrum der Oberfläche 24d des distalen Endabschnitts 24c der Stange auf derselben Linie liegt wie das Zentrum des zweiten Kanals 44.
Der Umfangsrandabschnitt 51 des Halters 50 stößt gegen das Diffusorgehäuse 42 an, und der Umfangsoberflächenabschnitt 52 stößt gegen die Innenwandoberfläche 21 des zylindrischen Gehäuses 20 an.
Nachstehend wird der Betriebsablauf beim Gasgenerator 10, der in den 1 und 2 gezeigt ist, für einen Fall beschrieben, bei welchem er mit einem Airbagsystem eines Kraftfahrzeugs zusammengebaut wurde. Bei dem Gasgenerator 10 sind die Zündvorrichtung 36, von welcher ein Zuleitungsdraht herausgeführt ist, und die Gasauslassöffnung 46, an welcher der Airbag angebracht ist, an entgegengesetzten Seiten angeordnet. Daher wird der Zuleitungsdraht nicht zu einem Hindernis beim Vorgang des Anbringens des Airbags.
Wenn bei einem Kraftfahrzeug ein Zusammenstoß auftritt, und auf es eine Stoßbeanspruchung einwirkt, wird ein Betätigungssignal von einer Steuereinheit empfangen, wird die Zündvorrichtung 36 betätigt und gezündet, wird die erste zerreißbare Platte 38 durch die erzeugte Stosswelle und Druckwelle zerstört, und wird der erste Kanal 37 geöffnet. Die Stoßwelle oder Druckwelle, die den ersten Kanal 37 zerstört hat, trifft dann auf den Scheibenabschnitt (Basisabschnitt) 24a der Stange auf, und drückt die Stange 24 zur zweiten zerreißbaren Platte 48 hin.
Dies führt dazu, dass sich die Stange 24 in Axialrichtung bewegt, der distale Endabschnitt 24c der Stange mit der zweiten zerreißbaren Platte 48 zusammenstößt, die zweite zerreißbare Platte 48 entlang einer Kontur mit annähernd derselben Form wie jener der Oberfläche 24d des distalen Endabschnitts zerstört wird, und unter der Einwirkung einer Scherkraft abfällt, und einen Zustand annimmt, in welchem sie sandwichartig zwischen der Oberfläche 24d des distalen Endabschnitts und der unteren Oberfläche 53 des Diffusorabschnitts 40 eingeschlossen ist. Wenn hierbei die Dicke C des distalen Endabschnitts 24c und die Entfernung D zu einer Auslassöffnung unter den Gasauslassöffnungen 46, die in dem Diffusorabschnitt 40 vorgesehen ist, die am nächsten an der unteren Oberfläche 53 des Diffusors angeordnet ist, die Bedingung D > C erfüllen, werden die Gasauslassöffnungen 46 nicht verschlossen, selbst nachdem sich die Stange 24 bewegt hat.
Falls erforderlich, kann ein Befestigungsteil vorgesehen werden, um zu verhindern, dass sich nach der Betätigung die Stange 24 bewegt (um einen Zustand aufrechtzuerhalten, bei welchem der distale Endabschnitt 24c und die untere Oberfläche 53 des Diffusors in Berührung stehen).
Eine Verjüngung kann am distalen Endabschnitt 24c der Stange vorgesehen sein, um zu verhindern, dass sich der distale Endabschnitt 24c der Stange gegenseitig mit einem Eckabschnitt 40a des Diffusors 40 stört, der den zweiten Kanal 44 bildet, wenn die Stange 24 bewegt wird.
(2) In 3 gezeigter Gasgenerator
3 zeigt einen Gasgenerator gemäß einer Ausführungsform, die sich von jener in 1 unterscheidet. 3 ist eine Teilschnittansicht in Axialrichtung. Die in den 3 und 1 gezeigten Gasgeneratoren unterscheiden sich nur in Bezug auf die Stangen und die Halter.
Ähnlich wie bei der in 1 gezeigten Stange 24, weist eine in 3 dargestellte Stange 54 einen Basisabschnitt (in der Zeichnung nicht dargestellt) auf, einen zentralen Abschnitt 54b, einen distalen Endabschnitt 24c, und eine Oberfläche 24d des distalen Endabschnitts, weist jedoch eine spiralförmige Nut (wie bei einer Holzschraube) 54e auf, zur Ausbildung eines Gaskanals in dem zentralen Abschnitt 54b. Der konkave Abschnitt (oder das Tal) der Nut 54e dient als Gaskanal, und deren konvexer Abschnitt (oder Gipfel) dient als ein Verstärkungsabschnitt.
Die Oberfläche 54d des distalen Endabschnitts der Stange ist rund, und ihr Außendurchmesser beträgt 90% des Innendurchmessers des zweiten Kanals 44. Der Durchmesser zwischen konvexen Gipfeln des zentralen Abschnitts 54b ist kleiner oder gleich dem Durchmesser der Oberfläche 54d des distalen Endabschnitts der Stange.
Der Halter 50 weist einen so abgebogenen Flansch 50a auf, dass die Außenumfangsoberfläche des distalen Endabschnitts 54c der Stange über einen weiteren Bereich gehaltert werden kann.
(3) In 4 gezeigter Gasgenerator
4 zeigt einen Gasgenerator einer Ausführungsform, die sich von jener in 1 unterscheidet. 4 ist eine Teilschnittansicht in Axialrichtung. Die in den 4 und 1 gezeigten Gasgeneratoren unterscheiden sich nur in Bezug auf die Stangen und die Halter.
Ähnlich wie bei der in 1 gezeigten Stange 24, weist eine in 4 dargestellte Stange 64 einen Basisabschnitt (in der Zeichnung nicht dargestellt) auf, einen zentralen Abschnitt 64b, einen distalen Endabschnitt 64c, und eine Oberfläche 64d des distalen Endabschnitts, aber weist eine spiralförmige Nut (Nut in Form eines Bohrers) 64e auf, um einen Gaskanal in dem zentralen Abschnitt 64b auszubilden. Der konkave Abschnitt der Nut 64e dient als ein Gaskanal, und deren konvexer Abschnitt dient als Verstärkungsabschnitt.
Die Oberfläche 64d des distalen Endabschnitts der Stange ist rund, und ihr Außendurchmesser beträgt 90% des Innendurchmessers des zweiten Kanals 44. Der Durchmesser zwischen den konvexen Gipfeln des zentralen Abschnitts 64b ist kleiner oder gleich dem Durchmesser der Oberfläche 64d des distalen Endabschnitts der Stange.
Der Halter 50 weist einen so abgebogenen Flansch 50a auf, so dass die Außenumfangsoberfläche des distalen Endabschnitts 64c der Stange über einen weiteren Bereich gehaltert werden kann.
Aus der bisherigen Beschreibung der Erfindung wird deutlich, dass diese auf zahlreiche Arten und Weisen abgeändert werden kann. Derartige Variationen sollen nicht als Abkehr vom Wesen und Umfang der Erfindung angesehen werden, und sämtliche derartigen Modifikationen, welche Fachleute auffallen könnten, sollen vom Umfang der folgenden Patentansprüche umfasst sein.

Claims

Gasgenerator, bei welchem vorgesehen sind: ein mit zwei Öffnungsabschnitten versehenes, zylindrisches Gehäuse; eine Zündvorrichtungskammer, die an einen der Öffnungsabschnitte des zylindrischen Gehäuses angeschlossen ist; ein Diffusorabschnitt, der an den anderen Öffnungsabschnitt des zylindrischen Gehäuses angeschlossen ist, und eine Gasauslassöffnung aufweist; ein erstes Sperrteil, das zwischen dem zylindrischen Gehäuse und der Zündvorrichtungskammer absperrt; ein zweites Sperrteil, das zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Diffusorabschnitt absperrt; ein Gas unter Druck, das ins Innere des zylindrischen Gehäuses eingefüllt ist, eine Stange, zum Zerreißen des zweiten Sperrteils zum Öffnen eines Weges zum Diffusorabschnitt bei Betätigung, die im Inneren des zylindrischen Gehäuses vorgesehen ist, wobei ein Basisabschnitt der Stange so angeordnet ist, dass er dem ersten Sperrteil zugewandt ist, und ein distaler Endabschnitt der Stange so angeordnet ist, dass er dem zweiten Sperrteil zugewandt ist, wobei die Stange, welche den distalen Endabschnitt aufweist, eine ebene Oberfläche aufweist, welche dem zweiten Sperrteil zugewandt ist, und einen zentralen Abschnitt, der sich von dem distalen Endabschnitt und dem Basisabschnitt unterscheidet, wobei ein Außendurchmesser des distalen Endabschnitts größer ist als jener des zentralen Abschnitts.
Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sperrteil einen Gaskanal absperrt, der zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Diffusorabschnitt vorhanden ist, und ein Außendurchmesser (B₁) der distalen Endoberfläche der Stange und ein Durchmesser (A) des Gaskanals folgende Bedingung erfüllen: 1/2A ≤ B₁ < A.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außendurchmesser (B₂) des zentralen Abschnitts der Stange und der Durchmesser (A) des Gaskanals folgende Bedingung erfüllen: B₂ ≤ 1/2A.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusorabschnitt becherförmig ausgebildet ist, und mehrere Gasauslassöffnungen in einem Umfangswandabschnitt aufweist, wobei dann, nachdem das zweite Sperrteil durch die Stange zerstört wurde, die Oberfläche des distalen Endabschnitts in Kontakt mit einer unteren Oberfläche des Diffusorabschnitts so gelangt, dass die Gasauslassöffnungen nicht versperrt werden.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Abschnitt der Stange eine Nut aufweist, die als ein Gaskanal dient.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächenmaß der Oberfläche des Basisabschnitts der Stange, welche dem ersten Sperrteil zugewandt ist, größer ist als die Querschnittsfläche des zentralen Abschnitts der Stange.