QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN
ANMELDUNGENCROSS REFERENCE TO RELATED
REGISTRATIONS
Diese
Anmeldung beansprucht die Rechte der Provisional Application mit
der Eingangsnummer 60/737,564, eingereicht am 16. November 2005.These
Registration claims the rights of the Provisional Application
the entry number 60 / 737,564, filed on 16 November 2005.
HINTERGRUND
DER ERFINDUNGBACKGROUND
THE INVENTION
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Gaserzeugungssysteme und
insbesondere Gaserzeugungssysteme zur Verwendung bei Anwendungen
wie aufblasbaren Insassenrückhaltesystemen
in Kraftfahrzeugen.The
The present invention relates generally to gas generating systems and
in particular gas generating systems for use in applications
like inflatable occupant restraint systems
in motor vehicles.
Die
Installation von aufblasbaren Insassenschutzsystemen als Standardausrüstung in
allen neuen Fahrzeugen hat die Suche nach kleineren, leichteren
und weniger teuren Schutzsystemen intensiviert. Da der Gasgenerator
des Gaserzeugers, der in solchen Schutzsystemen verwendet wird,
dazu neigt die schwerste und teuerste Komponente zu sein, besteht
ein Bedarf an einem leichteren, kompakteren und weniger teuren Gaserzeugungssystem.The
Installation of inflatable occupant protection systems as standard equipment in
All new vehicles have been looking for smaller, lighter ones
and less expensive protection systems. As the gas generator
of the gas generator used in such protective systems
The heaviest and most expensive component tends to be
a need for a lighter, more compact and less expensive gas generating system.
Ein
typisches Gaserzeugungssystem schließt ein zylindrisches Stahl-
oder Aluminiumgehäuse
ein, das einen Durchmesser und eine Länge besitzt, die zu der Fahrzeuganwendung
und den Eigenschaften einer darin enthaltenen Gaserzeugungszusammensetzung
in Beziehung stehen. Weil die Inhalation von Partikeln, die durch
die Verbrennung des Gaserzeugungsmittels während der Airbag-Aktivierung
erzeugt werden, durch einen Fahrzeuginsassen schädlich sein kann, ist es wünschenswert
während
der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels erzeugtes teilchenförmiges Material
oder Schlacke zu entfernen. Dementsprechend ist das Gaserzeugungssystem
allgemein mit einem internen oder externen Filter versehen, der
eine oder mehrere Schichten Stahlsiebe mit variierendem Maschen
und Drahtdurchmesser umfasst. Gas, das durch die Verbrennung des
Gaserzeugungsmittels erzeugt wird, tritt durch den Filter hindurch
bevor es das Gaserzeugungssystem auslöst. In einem konventionellen
System werden die Teilchen im Wesentlichen entfernt, wenn das Gas
durch den Filter hindurchtritt. Zusätzlich wird Wärme aus
den Verbrennungsgasen in das Material des Filters überführt, wenn
die Gase durch den Filter strömen.
Folglich dienst der Filter sowohl dazu, die Teilchen aus den Gasen
zu filtern, als auch zum Kühlen
der Verbrennungsgase vor der Verteilung in einer verbundenen, durch
Gas auslösbaren Vorrichtung.
Jedoch ist es wichtig, ein Gaserzeugungssystem bereitzustellen,
das diese Merkmale einschließt,
während
die Größe des Systems
minimiert wird, wodurch die Gesamtgröße der Konstruktion des Fahrzeugsicherheitssystems
reduziert wird und eine größere Design-Flexibilität bei verschiedenen
Anwendungen oder Verwendungen des Gaserzeugungssystems bereitgestellt
wird. Weiterhin verringert die Reduktion der Größe des Gaserzeugungssystems
den Bedarf an Werkstoff und kann vorteilhafterweise auch die Herstellungskomplexität reduzieren,
wodurch die Gesamtherstellungskosten reduziert werden.One
typical gas generating system includes a cylindrical steel
or aluminum housing
having a diameter and a length corresponding to the vehicle application
and the properties of a gas generant composition contained therein
in relationship. Because the inhalation of particles passing through
combustion of the gas generant during air bag activation
generated by a vehicle occupant, it is desirable
while
the particulate matter produced by combustion of the gas generant
or to remove slag. Accordingly, the gas generating system
generally provided with an internal or external filter, the
one or more layers of steel screens with varying stitches
and wire diameter. Gas caused by the burning of the
Generating gas generant passes through the filter
before it triggers the gas generating system. In a conventional
System, the particles are essentially removed when the gas
passes through the filter. In addition, heat is lost
the combustion gases are transferred into the material of the filter, if
the gases flow through the filter.
Consequently, the filter serves both to remove the particles from the gases
to filter, as well as for cooling
the combustion gases before distribution in a connected, through
Gas triggering device.
However, it is important to provide a gas generating system
that includes these features
while
the size of the system
is minimized, reducing the overall size of the construction of the vehicle safety system
is reduced and greater design flexibility at different
Applications or uses of the gas generating system provided
becomes. Furthermore, the reduction in the size of the gas generating system reduces
the need for material and can advantageously also reduce manufacturing complexity,
whereby the total production costs are reduced.
Andere
anhaltende Bedenken bei Gaserzeugungssystemen schließen die
Eignung ein, irgendeine einer Auswahl von ballistischen Profilen
zu erreichen, durch Variieren so wenig der physikalischen Parameter
des Gaserzeugungssystem wie möglich und/oder
indem diese physikalischen Parameter so ökonomisch wie möglich variiert
werden.Other
continuing concerns in gas generating systems include the
Eligibility, any of a selection of ballistic profiles
to achieve, by varying so little of the physical parameters
the gas generating system as possible and / or
by varying these physical parameters as economically as possible
become.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Die
Bedenken, auf die oben hingewiesen wurde, können durch Bereitstellung eines
Gaserzeugungssystems gemäß einem
der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele
gemildert oder vermieden werden, welches ein Gehäuse, einen ersten Endverschluss,
der an dem Gehäuse
zur hermetischen Dichtung eines ersten Endteils des Gehäuses gesichert
ist, eine erste Bohrungsdichtung, die separat von dem ersten Endverschluss
gebildet ist und an den ersten Endverschluss gesichert ist, um einen ersten
Zündmechanismus
für die
Gaserzeugungsmittelverbrennung darin anzubringen, einschließt.The
Concerns raised above can be addressed by providing a
Gas generating system according to a
the embodiments described herein
be mitigated or avoided, which includes a housing, a first end closure,
the on the housing
secured to the hermetic seal of a first end portion of the housing
is a first bore seal that is separate from the first end seal
is formed and secured to the first end closure to a first
ignition mechanism
for the
To mount gas generant combustion therein.
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION
THE DRAWINGS
In
den Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindungen veranschaulichen ist:In
the drawings, the embodiments
The present inventions illustrate:
1 eine
Querschnitts-Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gaserzeugungssystems
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung; 1 a cross-sectional side view of a first embodiment of a gas generating system in accordance with the present invention;
2 eine
Querschnitts-Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Gaserzeugungssystems
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung; 2 a cross-sectional side view of a second embodiment of a gas generating system in accordance with the present invention;
3 eine
Querschnitts-Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Gaserzeugungssystems
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung; 3 a cross-sectional side view of a third embodiment of a gas generating system in accordance with the present invention;
4 eine
Querschnitts-Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines Gaserzeugungssystems
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung; und 4 a cross-sectional side view of a fourth embodiment of a gas generating system in accordance with the present invention; and
5 eine
schematische Veranschaulichung eines beispielhaften Fahrzeuginsassenschutzsystems,
welches ein Gaserzeugungssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung einschließt. 5 a schematic illustration of an exemplary vehicle occupant protection system, which includes a gas generating system in accordance with the present invention.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel 10 eines einstufigen
Gaserzeugungssystems in Übereinstimmung
mit der vorlie genden Erfindung. Einem Durchschnittsfachmann werden
die verschiedenen Konstruktionsverfahren für die verschiedenen Komponenten
des Gaserzeugungssystems verständlich sein.
Bezugnehmend auf 1 schließt Gaserzeugungssystem 10 ein
im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse 12 ein, das ein
erstes Ende 16 und ein zweites Ende 14, gegenüber dem
ersten Ende, und eine Wand 17 besitzt, die sich zwischen
den Enden erstreckt, um einen inneren Gehäusehohlraum zu bilden. Gehäuse 12 ist
aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt und kann
gewalzt, geprägt, tiefgezogen,
extrudiert oder anderweitig umgeformt sein. Wand 17 enthält eine
oder mehrere Gasaustrittsöffnungen 18,
um Fluid-Kommunikation zwischen dem Inneren des Gehäuses und
einer verbundenen, aufblasbaren Vorrichtung (zum Beispiel einem
Sicherheitsgurtstraffer oder einer anderen durch Fluid auslösbaren Vorrichtung,
die in einem Fahrzeuginsassenschutzsystem eingeschlossen ist) zu
ermöglichen.
Gasaustrittsöffnung(en) 18 kann
beziehungsweise können
in Gehäusewand 17 durch
Bohren, Stanzen oder andere geeignete Mittel ausgebildet sein. Zusätzlich kann
die Länge
von Gehäuse 12 entsprechend
der Design- oder Kundenanforderungen variiert werden. 1 shows an embodiment 10 a single-stage gas generating system in accordance with the present invention. One of ordinary skill in the art will understand the various construction methods for the various components of the gas generating system. Referring to 1 includes gas generation system 10 a substantially cylindrical housing 12 one, the first one 16 and a second end 14 , opposite the first end, and a wall 17 which extends between the ends to form an inner housing cavity. casing 12 is made of a metal or a metal alloy and may be rolled, stamped, deep-drawn, extruded or otherwise formed. wall 17 contains one or more gas outlet openings 18 to facilitate fluid communication between the interior of the housing and a connected inflatable device (eg, a seatbelt pretensioner or other fluid-actuatable device included in a vehicle occupant protection system). Gas outlet opening (s) 18 can or can in housing wall 17 be formed by drilling, punching or other suitable means. In addition, the length of housing 12 be varied according to the design or customer requirements.
In
einem Ausführungsbeispiel
ist das Gaserzeugungssystem ein Mikrogaserzeuger, der longitudinal
anpassbar ist innerhalb einer Hülle
in Zylinderformat, welche einen Durchmesser von ungefähr 41,3
mm besitzt und zum Beispiel geeignet ist in einem Seitenairbag oder
einem Sicherheitsgurtstraffer. In einem speziellen Ausführungsbeispiel
hat das Gaserzeugungssystem eine Gesamtsystemdurchmesser von ungefähr 41,3
mm. In einem noch anderen speziellen Ausführungsbeispiel hat Gehäuse 12 einen äußeren Enddurchmesser
von ungefähr
41,3 mm. In einem anderen speziellen Ausführungsbeispiel hat ein Gaserzeugungssystem
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung eine Gesamtlänge von ungefähr 160 mm.
In einem noch anderen speziellen Ausführungsbeispiel hat ein Gaserzeugungssystem
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung eine Gesamtlänge von ungefähr 220 mm.
In einem noch anderen speziellen Ausführungsbeispiel hat ein Gaserzeugungssystem
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ein Verhältnis von Gesamtlänge zu Gesamtdurchmesser
von ungefähr
3,8/1. In einem noch anderen speziellen Ausführungsbeispiel hat ein Gaserzeugungssystem in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ein Verhältnis von Gesamtlänge zu Gesamtdurchmesser
von ungefähr
5,3/1. Allerdings können
die Charakteristika der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele
in Gaserzeugungssysteme vieler alternativer Größen eingeschlossen sein, die
für eine Auswahl
von verschiedenen Anwendungen geeignet sind.In one embodiment, the gas generating system is a micro gas generator that is longitudinally adaptable within a cylinder-shaped casing having a diameter of about 41.3 mm and is suitable, for example, in a side airbag or a seat belt pretensioner. In a particular embodiment, the gas generating system has a total system diameter of about 41.3 mm. In yet another specific embodiment, housing has 12 an outer end diameter of about 41.3 mm. In another particular embodiment, a gas generating system in accordance with the present invention has a total length of about 160 mm. In yet another specific embodiment, a gas generating system in accordance with the present invention has an overall length of about 220 mm. In yet another specific embodiment, a gas generating system in accordance with the present invention has a total length to total diameter ratio of about 3.8 / 1. In yet another specific embodiment, a gas generating system in accordance with the present invention has a total length to total diameter ratio of about 5.3 / 1. However, the characteristics of the embodiments described herein may be included in gas generant systems of many alternative sizes suitable for a variety of different applications.
In
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel kann eine zerstörbare, Fluid-dichte
Dichtung 20 über
jeder der Gasaustrittsöffnungen 18 positioniert sein,
um den Eintritt von Wasserdampf oder anderen Kontaminanten in das
Gehäuse 12 vor
der Aktivierung des Gaserzeugungssystems zu verhindern. Die Dichtung
ist an der inneren Oberfläche
der Gehäusewand 17 gesichert
und bildet eine Fluid-dichte Sperre zwischen dem Innenbereich des
Gehäuses
und dem Außenbereich
des Gehäuses.
Verschiedene bekannte Scheiben, Folien, Filme, Bänder oder andere geeignete
Materialien können
verwendet werden, um die Dichtung zu bilden.In the in 1 shown embodiment, a destructible, fluid-tight seal 20 above each of the gas outlets 18 be positioned to prevent the entry of water vapor or other contaminants into the enclosure 12 prevent activation of the gas generating system. The seal is on the inner surface of the housing wall 17 secured and forms a fluid-tight barrier between the inner region of the housing and the outer region of the housing. Various known wafers, films, films, tapes, or other suitable materials can be used to form the gasket.
In
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist Gehäuse 12 aus
einer tiefgezogenen Hülle aus
Stahl, Aluminium oder einem anderen geeigneten Metall oder einer
Metalllegierung geformt. In einem anderen Ausführungsbeispiel, in 2 gezeigt, ist
Gehäuse 12 aus
einer Metallröhre
gebildet, welche warmgeformt ist, um das zweite Ende 14 des
Gehäuses
zu verschließen.
Das heißt,
dass das Gehäuse
erwärmt
wird, um das Metall zu erweichen und dann Druck ausgesetzt wird,
um die Randteile des zweiten Endes 14 des Gehäuses umzuklappen
oder anderweitig allgemein in Richtung einer zentralen Achse X des
Gehäuses
zu zwingen, wodurch Ende 14 geschlossen und abgedichtet
wird. Jedes der oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Gehäuses (d.
h. die Warmformung des zweiten Endes 14 des Gehäuses und
die Verwendung eines tiefgezogenen Zylinders) umgeht das Erfordernis
eines Endverschlusses und einer Dichtung am zweiten Ende 14 des
Gehäuses,
wodurch die Gaserzeugeranordnung vereinfacht wird, die Anzahl der
Teile reduziert wird, die für
die Anordnung benötigt
werden, und ein potentieller Undichtigkeitsweg für erzeugte Gase beseitigt wird.In the in 1 shown embodiment is housing 12 formed from a deep-drawn shell of steel, aluminum or other suitable metal or metal alloy. In another embodiment, in 2 shown is housing 12 formed from a metal tube which is thermoformed around the second end 14 to close the housing. That is, the housing is heated to soften the metal and then pressure is applied to the edge portions of the second end 14 of the housing to fold over or otherwise generally forcing in the direction of a central axis X of the housing, whereby end 14 closed and sealed. Any of the above-described methods of manufacturing the housing (ie, thermoforming the second end 14 housing and the use of a deep-drawn cylinder) obviates the need for an end closure and seal at the second end 14 of the housing, thereby simplifying the gas generator assembly, reducing the number of parts needed for the assembly, and eliminating a potential leakage path for generated gases.
Wieder
Bezug nehmend auf 1 schließt ein Gehäuse-Endverschluss 22 einen Basisteil 22a und
eine ringförmige
Wand 22b ein, die sich von einem Umfang des Basisteils
erstreckt, um einen Hohlraum zu definieren, um darin andere Teile
des Gaserzeugungssystems aufzunehmen, wie hierin unten beschrieben
wird. Ein äußerer Durchmesser
der Wand 22b des Endverschlusses ist so dimensioniert, dass
er einen Gleitsitz oder eine Presspassung zwischen der Wand und
einem inneren Durchmesser der Gehäusewand 17 bereitstellt,
wenn Endverschluss 22 in das erste Ende 16 des
Gehäuses 12 eingeführt wird,
wie in 1 gezeigt wird. Der Basisteil 22a des
Endverschlusses schließt
auch eine Öffnung 22c ein,
um darin einen Auslösemechanismus für die Gaserzeugungsmittelverbrennung
anzubringen und zu sichern, zum Beispiel eine Zünderanordnung 24 (unten
detaillierter beschrieben). Endverschluss 22 kann aus einem
metallischen Material wie Kohlenstoffstahl oder Edelstahl unter
Verwendung irgendeines einer Auswahl von bekannten Metallfertigungsverfahren,
wie Tiefziehen, Formen, Stanzen oder Gießen geformt sein.Again referring to 1 closes a housing end closure 22 a base part 22a and an annular wall 22b extending from a periphery of the base member to define a cavity for receiving therein other portions of the gas generating system, as described hereinbelow. An outer diameter of the wall 22b the end closure is dimensioned to provide a sliding fit or interference fit between the wall and an inner diameter of the housing wall 17 provides if end closure 22 in the first end 16 of the housing 12 is introduced as in 1 will be shown. The base part 22a the end closure also closes an opening 22c to mount and secure therein a gas generant combustion triggering mechanism, for example an igniter assembly 24 (described in more detail below). end closure 22 may be formed of a metallic material such as carbon steel or stainless steel using any of a variety of known metal fabrication techniques such as deep drawing, molding, stamping or casting.
In Übereinstimmung
mit einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, und wie in 1 veranschaulicht, ist
Endverschluss 22 innerhalb des ersten Endes 16 des
Gehäuses
positioniert und in dem Gehäuse
durch eine oder mehrere Schweißstellen 23 gesichert,
die entlang eines Saumes zwischen Endverschluss 22 und
Gehäusewand 17 gebildet sind,
um eine hermetische Dichtung bereitzustellen. Das direkte Schweißen von
Endverschluss 22 an das Gehäuse vermeidet den Bedarf an
einem O-Ring oder einer anderen Dichtung zwischen dem Gehäuse und
dem Endverschluss. Weil kein Erfordernis besteht, eine Auskehlung
oder einen Hohlraum zu fräsen
oder anderweitig an irgendeinem Teil zu bilden, um einen O-Ring
oder eine andere Pressdichtung aufzunehmen, ist zusätzlich die
Struktur des Endverschlusses und/oder Gehäuses vereinfacht. Zusätzlich vermeidet
das geschweißte
Design das Erfordernis einen zusätzlichen
Teil an Gehäusematerial
für einen
Crimp-Arbeitsgang bereitzustellen; folglich ist das geschweißte Design
relativ kompakt.In accordance with an embodiment of the present invention, and as in 1 Illustrated is end closure 22 within the first end 16 of the housing and positioned in the housing by one or more welds 23 secured along a seam between end closure 22 and housing wall 17 are formed to provide a hermetic seal. The direct welding of end cap 22 to the housing eliminates the need for an O-ring or other seal between the housing and the end cap. In addition, because there is no need to mill or otherwise form a groove or cavity on any part to accommodate an O-ring or other press seal, the structure of the end closure and / or housing is simplified. In addition, the welded design avoids the need to provide additional body material for a crimping operation; consequently, the welded design is relatively compact.
In
einem anderen Ausführungsbeispiel
(in 3 gezeigt) ist ein Teil des ersten Endes 16 des Gehäuses kaltumgeformt
oder anderweitig umgeformt, um eine hermetische Metall-zu-Metall-Dichtung
mit einem Teil von Endverschluss 22 bereitzustellen. In
dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein ringförmiger Flansch
oder Vorsprung 16a des ersten Endes 16 des Gehäuses (als
gepunktete Linie in einem Zustand vor der Kaltumformung in 3 gezeigt,
und auch als gegen einen Teil von Endverschluss 22 gepresst
gezeigt) durch eine Matrize tiefgezogen zur Kaltumformung und dadurch
wird der Flansch in eine Auskehlung 22d gepresst, die entlang
dem Endverschluss ausgebildet ist, nachdem der Endverschluss positioniert
worden ist. Es wird verständlich
sein, dass das Volumen des kreisförmigen Flansches oder vorspringenden
Teils 16a wenigstens ungefähr oder im Wesentlichen gleich dem
Volumen ist, das durch die Auskehlung 22d definiert wird.
Andere bekannte Umformungsverfahren können auch eingesetzt werden.
Bei Verwendung dieses Verfahrens kann der Durchmesser des Gaserzeugers
effektiv minimiert werden, indem der Bedarf an einer typischen Dichtung,
wie einem O-Ring, an der Endverschluss/Gehäuse-Grenzfläche vermieden wird, und auch
durch Komprimieren des ringförmigen Flansches 16d gegen
Endverschluss 22. Dementsprechend wird ein Metall-zu-Metall-Kontakt
an der Grenzfläche
zwischen Endverschluss 22 und Flansch 16a gebildet,
wenn der im Wesentlichen montierte Gaserzeuger tiefgezogen und durch
eine Matrize komprimiert wird, die einen geringeren Durchmesser
hat als der äußere Durchmesser
des ringförmigen
Flansches 16a vor der Kaltumformung.In another embodiment (in 3 shown) is a part of the first end 16 the housing cold-formed or otherwise reshaped to form a hermetic metal-to-metal seal with a part of the end cap 22 provide. In the in 3 shown embodiment is an annular flange or projection 16a the first end 16 of housing (as a dotted line in a state before cold working in 3 shown, and also as against a part of the end cap 22 Pressed shown by a die deep drawn for cold forming and thereby the flange is in a groove 22d pressed, which is formed along the end closure after the end closure has been positioned. It will be understood that the volume of the circular flange or projecting part 16a at least approximately or substantially equal to the volume passing through the groove 22d is defined. Other known forming methods can also be used. Using this method, the diameter of the gas generator can be effectively minimized by avoiding the need for a typical seal, such as an O-ring, at the end closure / housing interface, and also by compressing the annular flange 16d against closure 22 , Accordingly, metal-to-metal contact occurs at the interface between the end closure 22 and flange 16a formed when the substantially assembled gas generator is deep-drawn and compressed by a die having a smaller diameter than the outer diameter of the annular flange 16a before cold forming.
Durch
Kaltumformung des Endes von Gehäuse 12 zur
Kaltverstreckung von Flansch 16a gegen Endverschluss 22,
wird das Gehäuse 12 komprimiert,
um ausreichende Rückhaltestärke des
Endverschlusses innerhalb des Gehäuses in Übereinstimmung mit Kundenvorgaben
bereitzustellen, während das
Herstellungsverfahren vereinfacht wird, indem Oberflächenbehandlung
oder die Montage zusätzlicher
Teile wie eines O-Rings reduziert wird. Wie in dem Ausführungsbeispiel
von 3 gezeigt, stellt auch die Kompression des Gehäuseendes
entlang dem Umfang von Endverschluss 22 eine hermetische
Dichtung des Gasgenerators bereit.By cold forming the end of the housing 12 for cold drawing of flange 16a against closure 22 , the case becomes 12 in order to provide sufficient retention strength of the end closure within the housing in accordance with customer specifications, while simplifying the manufacturing process by reducing surface treatment or assembling additional parts such as an O-ring. As in the embodiment of 3 also shows the compression of the housing end along the perimeter of the end cap 22 a hermetic seal of the gas generator ready.
Die
Kaltumformungstechnik des Einpassens und Dichtens des Endverschlusses 22 innerhalb
des Endes 16 des Gehäuses
resultiert auch in der Befähigung,
den Gesamtdurchmesser des Gasgenerators wesentlich zu minimieren,
während
die strukturellen und andere Design-Erfordernisse erfüllt werden,
die zum Beispiel verbunden sind mit einer Kurzschlussklemme oder
Zünderanordnung,
wie durch die Design-Erfordernisse
bestimmt wird. Ein spezielles Ausführungsbeispiel des Gaserzeugers
zeigt einen äußeren Durchmesser
von ungefähr
41,3 Millimetern, wodurch die Konstruktionsgröße des Gaserzeugers im Vergleich
zu früheren
Designs verringert wird, und auch die Designflexibilität im Hinblick
auf eine spezielle Anwendung erhöht
wird (wie zum Beispiel eines Seitenairbag innerhalb eines Sitzes).The cold forming technique of fitting and sealing the end closure 22 within the end 16 The housing also results in the ability to substantially minimize the overall diameter of the inflator while meeting the structural and other design requirements associated, for example, with a shorting clamp or detonator assembly, as determined by the design requirements. A particular embodiment of the gas generator exhibits an outer diameter of approximately 41.3 millimeters, which reduces the design size of the gas generator compared to prior designs, and also increases design flexibility with respect to a particular application (such as a side airbag within a seat ).
Wieder
Bezug nehmend auf das Ausführungsbeispiel
von 1 ist eine Initiator-Anordnung 24 innerhalb
der Öffnung 22c des
Endverschlusses positioniert und gesichert. Initiator-Anordnung 24 schließt eine
Bohrungsdichtung 26 und einen Initiator 28 ein,
die innerhalb eines komplementären
Hohlraums gesichert sind, der in der Bohrungsdichtung ausgebildet
ist. Initiator 28 kann innerhalb der Bohrungsdichtung 26 unter
Verwendung irgendeiner einer Auswahl von Verfahren gesichert sein,
zum Beispiel mittels Schweißen,
Crimpen, einer Pressdichtung oder mittels Klebemittelanwendung.
Ein Dichtflansch oder eine andere Dichtung (nicht gezeigt) kann
eingeschlossen sein, um eine Dichtung bereitzustellen oder zu verstärken, die
zwischen der Kontaktgrenzfläche
zwischen Initiator 28 und Bohrungsdichtung 26 gebildet
ist, um zu unterstützen,
dass das Ausströmen
von erzeugten Gasen aus dem Ende der Bohrungsdichtung des Gaserzeugers
verhindert wird.Referring again to the embodiment of 1 is an initiator arrangement 24 inside the opening 22c positioned and secured the end cap. Initiator assembly 24 closes a bore seal 26 and an initiator 28 which are secured within a complementary cavity formed in the bore seal. initiator 28 can inside the bore seal 26 be secured using any of a variety of methods, for example, by welding, crimping, a press seal, or by adhesive application. A sealing flange or other seal (not shown) may be included to provide or reinforce a seal interposed between the contact interface between initiator 28 and bore gasket 26 is formed to help prevent the escape of generated gases from the end of the gas seal bore seal.
Initiator-Anordnung 24 ist
innerhalb der Öffnung 22c des
Endverschlusses positioniert und gesichert, um operative Kommunikation
zwischen der Zündverbindung 34 (unten
beschrieben) und Initiator 28 zu ermöglichen, um die Zündverbindung 34 nach Aktivierung
des Gaserzeugungssystems zu zünden. In
den hierin gezeigten Ausführungsbeispielen
ist Initiator-Anordnung 24 in Öffnung 22c gesichert
indem Bohrungsdichtung 26 direkt an Endverschluss 22 geschweißt ist,
wodurch das Erfordernis für
einen O-Ring oder eine andere komprimierbare Dichtung zwischen der
Bohrungsdichtung und dem Endverschluss oder zwischen der Bohrungsdichtung
und dem Gehäuse
vermieden wird. Das ermöglicht
auch, dass die Strukturen der Bohrungsdichtung und des Endverschlusses
vereinfacht werden. Bohrungsdichtung 26 kann aus Stahl
oder anderen metallischen Materialien gebildet werden, unter Verwendung
irgendeines geeigneten Verfahrens, wie Gießen oder Fräsen. Initiator 26 ist
ein konventioneller Initiator, der zur Zündung eines Gaserzeugungsmittels
oder eine Boosterzusammensetzung geeignet ist. Eine Beispielhafte
Initiator-Konstruktion wird im US-Patent Nr. 6 009 809 beschrieben,
das hierin als Referenz einbezogen wird.Initiator assembly 24 is inside the opening 22c The end closure is positioned and secured to provide operational communication between the ignition connection 34 (described below) and initiator 28 to allow for the ignition connection 34 after activation of the gas generating system. In the embodiments shown herein, initiator assembly 24 in opening 22c secured by drilling gasket 26 directly to the end cap 22 welded, thereby avoiding the need for an O-ring or other compressible seal between the bore seal and the end closure or between the bore seal and the housing. This also allows the structures of the bore seal and the end closure to be simplified. bore seal 26 can be formed from steel or other metallic materials, using any suitable method, such as casting or milling. initiator 26 is a conventional initiator suitable for igniting a gas generant or booster composition. An exemplary initiator construction is described in U.S. Patent No. 6,009,809, incorporated herein by reference.
Da
die Bohrungsdichtung 26 separat von Endverschluss 22 ist
und nicht die Funktion des Verschlusses des ersten Endes 16 des
Gehäuses
erfüllen
muss, muss nur die Bohrungsdichtung (und nicht der gesamte Endteil
der Gaserzeugeranordnung) austauschbar sein, um den Kundenanforderungen bezüglich der
Anpassung des Verbindungsanschlusses zu entsprechen, so dass er
mit den elektrischen Kontakten von Initiator 28 verbindbar
ist. Ein Teil einer jeden Version der Bohrungsdichtung 26 ist schlicht
so konfiguriert, dass er in eine Öffnung in Endverschluss 22 einpressbar
ist und an den Endverschluss 22 schweißbar ist. Das vereinfacht die
Struktur der Bohrungsdichtung während
auch zur Design-Flexibilität
beigetragen wird.Because the bore seal 26 separate from end cap 22 is and not the function of the closure of the first end 16 of the housing, only the bore seal (and not the entire end portion of the gas generator assembly) need be interchangeable to meet customer requirements for fitting the connection fitting so that it can communicate with the electrical contacts of initiator 28 is connectable. Part of every version of the bore seal 26 is simply configured to fit in an opening in the end cap 22 is pressable and attached to the end cap 22 is weldable. This simplifies the structure of the bore seal while also contributing to design flexibility.
Wieder
Bezug nehmend auf 1 ist ein Zünd- oder Boosternapf 32 in
Endverschluss 22 eingesteckt. Zündnapf 32 hat einen
Basisteil 32a und eine ringförmige Wand 32b, die
sich vom Basisteil erstreckt, um einen Hohlraum zu definieren, um
darin eine Zünd-
oder Boosterverbindung 34, eine Selbstzündungsverbindung 35 und
einen Teil von Initiator-Anordnung 24 (vorher beschrieben)
aufzunehmen. Ein Flansch 32c erstreckt sich radial außerhalb eines
Randes von Wand 32b. Ein äußerer Rand von Flansch 32c ist
so dimensioniert, dass er die Wand 22d des Endverschlusses
in einer Pressdichtung kuppelt, wenn der Zündnapf in den Hohlraum eingeführt wird,
der durch die Wand des Endverschlusses gebildet wird. Folglich müssen Boosterver bindung 34 und
Selbstzündungsverbindung 35 nur
innerhalb von Boosternapf 32 und Flansch 32c,
gekuppelt mit Verschlusswand 22b, positioniert werden,
um die Boosterverbindung und die Selbstzündungsverbindung innerhalb
des Napfes 32 während
der Montage des Gaserzeugers zu halten. Wenigstens eine Zündgasaustrittsöffnung 32d ist
in Zündnapf 32 ausgebildet, zur
Freisetzung von Verbrennungsprodukten der Zündverbindung, wenn Zündverbindung 34 gezündet wird. Öffnung 32d kann
mit einer zerstörbaren,
Fluiddichten Dichtung (nicht gezeigt) bedeckt sein, wie vorher beschrieben
wurde. Zündnapf 32 kann
geprägt,
extrudiert, druckgegossen oder anderweitig umgeformt sein und kann
aus einem metallischen Material wie Kohlenstoffstahl oder Edelstahl
hergestellt sein.Again referring to 1 is an ignition or booster bowl 32 in end closure 22 plugged in. Ignition cup 32 has a base part 32a and an annular wall 32b extending from the base member to define a cavity to have a firing or booster connection therein 34 , a self-ignition compound 35 and a portion of initiator assembly 24 (previously described) record. A flange 32c extends radially outside an edge of wall 32b , An outer edge of flange 32c is sized to fit the wall 22d the end closure in a compression seal when the ignition cup is inserted into the cavity formed by the wall of the end closure. Consequently, booster connection must be binding 34 and autoignition compound 35 only within Booster Bowl 32 and flange 32c , coupled with closure wall 22b , be positioned to the booster connection and the auto-ignition connection inside the cup 32 during assembly of the gas generator. At least one Zündgasaustrittsöffnung 32d is in Zündnapf 32 designed to release combustion products of the ignition connection when ignition connection 34 is ignited. opening 32d may be covered with a destructible, fluid-tight seal (not shown) as previously described. Ignition cup 32 can be stamped, extruded, die-cast or otherwise formed and can be made of a metallic material such as carbon steel or stainless steel.
In
dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist Zündverbindung 34 eine
bekannte oder geeignete Zünd-
oder Boosterverbindung, deren Verbrennung Wärme und Druck bereitstellt,
welche eine zweite Gaserzeugungsmittel-Hauptladung 38 zündet (unten
beschrieben), die in Gehäuse 12 positioniert ist.
Wie vorher dargelegt, können
auch eine oder mehr Selbstzündungstabletten 35 in
Zündnapf 32 positioniert
sein, um die Zündung
von Boosterverbindung 34 (woraus die Zündung des Hauptgaserzeugungsmittels 38 resultiert)
durch externes Erwärmen von
Gehäuse 12,
auf eine im Stand der Technik bekannte Weise, hervorzurufen. Wieder
Bezug nehmend auf 1 kann ein scheibenartiges Polster oder
Kissen 30, zum Beispiel aus Keramikfasermaterial gebildet,
bereitgestellt werden, um das Zündmaterial 34 in
Position zu halten und um das Zündmaterial
gegen Vibration und Stoß abzudämpfen.In the in 1 shown embodiment is ignition connection 34 a known or suitable ignition or booster compound whose combustion provides heat and pressure which is a second major gas generant charge 38 ignites (described below) in housings 12 is positioned. As previously stated, one or more auto-ignition tablets may also be used 35 in Zündnapf 32 be positioned to the ignition of booster connection 34 (from which the ignition of the main gas generating agent 38 results) by external heating of housing 12 in a manner known in the art. Again referring to 1 can be a disc-like cushion or pillow 30 , For example, formed of ceramic fiber material, provided to the ignition material 34 to hold in place and to dampen the ignition material against vibration and shock.
Wieder
Bezug nehmend auf 1 ist ein Ende von Filteranordnung 52 in
einen Hohlraum gepresst, der zwischen der Boosternapfwand 32b und Endverschluss-Flansch 22b gebildet
ist. Filteranordnung 52 ist eine kreisförmige Anord nung eines Filtermaterials,
das dafür
vorgesehen ist, Verbrennungsprodukte aus den erzeugten Gasen vor
der Gasverteilung zu filtern. Im Allgemeinen ist Filteranordnung 36 zwischen
Gaserzeugungsmittel 38 und Öffnungen 18 positioniert,
die entlang Gehäusewand 17 ausgebildet
sind. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
belegt Filteranordnung 52 im Wesentlichen einen ringförmigen Raum
zwischen Gaserzeugungsmittel 38 und Gehäusewand 17. Jeder
geeignete metallische Siebfilter oder Drahtgewebe kann verwendet
werden, von denen viele Beispiele bekannt sind und erhältlich sind
von kommerziell verfügbaren Quellen
(zum Beispiel "Wayne
Wire Cloth Products, Inc. aus Bloomfield Hills, Michigan".) Der Filter kann alternativ
aus irgendeinem einer Auswahl von Materialien gebildet sein (zum
Beispiel einem Kohlenstofffasersieb, Draht oder Blech), die im Stand
der Technik für
das Filtern von Verbrennungsprodukten von Gaserzeugungsmitteln bekannt
sind.Again referring to 1 is an end of filter assembly 52 pressed into a cavity between the booster bowl wall 32b and end cap flange 22b is formed. A filter assembly 52 is a circular Anord tion of a filter material, which is intended to filter combustion products from the gases generated before the gas distribution. In general, filter assembly 36 between gas generants 38 and openings 18 positioned along housing wall 17 are formed. In the in 1 embodiment shown occupies filter assembly 52 essentially an annular space between gas generants 38 and housing wall 17 , Any suitable metallic mesh filter or wire mesh may be used, many examples of which are known and available from commercially available sources (for example, "Wayne Wire Cloth Products, Inc. of Bloomfield Hills, Michigan.") The filter may alternatively be of any of a variety of materials (for example a carbon fiber screen, wire or sheet) known in the art for filtering combustion products from gas generants.
In
den hierin gezeigten Ausführungsbeispielen
liegt das Gaserzeugungsmittel 38 in Form einer Vielzahl
von Scheiben vor, die im Inneren von Gehäuse 12, innerhalb
der Filteranordnung 52, gestapelt sind. Jedoch werden auch
alternative Formen des Gaserzeugungsmittels in Betracht gezogen.
Zum Beispiel können
die Gaserzeugungsmittel-Tabletten in
ihrer Größe reduziert
sein und dann zufällig
angeordnet werden, wenn die Treibmittelkammer befüllt wird.
Die Reduktion der Größe der Gaserzeugungsmittel-Tablette erhöht den Gesamtverbrennungsoberflächenbereich.
Als Ergebnis wird mehr Gas in einer relativ kürzeren Zeit erzeugt. Die Gaserzeugungsmittel,
die eingesetzt werden, können
als "rauchlos" charakterisiert
werden, oder anders ausgedrückt,
erzeugen wenigstens 90 % oder mehr gasförmige Verbrennungsprodukte,
wenn sie gezündet werden.In the embodiments shown herein, the gas generating agent is located 38 in form of a Variety of discs in front of housing 12 , inside the filter assembly 52 , are stacked. However, alternative forms of the gas generant are also contemplated. For example, the gas generant tablets may be reduced in size and then randomized as the propellant chamber is filled. Reducing the size of the gas generant tablet increases the overall combustion surface area. As a result, more gas is generated in a relatively shorter time. The gas generants employed may be characterized as "smokeless" or, in other words, produce at least 90% or more gaseous combustion products when ignited.
Beispielhafte
Gaserzeugungszusammensetzungen werden in den US-Patenten der Nummern
5 872 329, 6 210 505 und 6 887 326 beschrieben, die alle hierin
als Referenz einbezogen werden. Diese Zusammensetzungen können primäre nicht-metallische
Brennstoffe, nicht-metallische primäre Oxidationsmittel, sekundäre metallische
Oxidationsmittel (wenn gewünscht)
und bekannte Bindemittel einschließen. Die Zusammensetzungen
werden auf bekannte Weise gebildet und tablettiert, um in den erfindungsgemäßen Gaserzeuger
hineinzupassen. Eine bevorzugte Gaserzeugungszusammensetzung erzeugt
während
ihrer Verbrennung wenigstens 95 % oder mehr gasförmige Verbrennungsprodukte
und kann ungefähr
65 Gewichts-% – 75
Gewichts-% der Gaserzeugungszusammensetzung Ammoniumnitrat, das
zusammen mit Kaliumnitrat ausgefällt
wurde, ungefähr
25 Gewichts-% – 34
Gewichts-% Monoammoniumsalz von Bis-(1(2)-H-tetrazol-5-yl)-amin, ungefähr 0,25
Gewichts-% – 0,75
Gewichts-% Quarzstaub und ungefähr
0,05 Gewichts-% – 0.15
Gewichts-% Graphit umfassen, wobei die angegebenen Gewichtsprozent
auf das Gesamtgewicht der Gaserzeugungszusammensetzung bezogen sind.exemplary
Gas generant compositions are described in US Pat
5,872,329, 6,210,505 and 6,887,326, all herein
be included as a reference. These compositions may be primary non-metallic
Fuels, non-metallic primary oxidizer, secondary metallic
Oxidizer (if desired)
and include known binders. The compositions
are formed in a known manner and tableted to be in the gas generator according to the invention
fit in. A preferred gas generating composition is produced
while
at least 95% or more gaseous products of combustion thereof
and can be about
65% by weight - 75
Weight% of the gas generating composition Ammonium nitrate, the
precipitated together with potassium nitrate
was about
25% by weight - 34
Weight percent monoammonium salt of bis (1 (2) -H-tetrazol-5-yl) -amine, approximately 0.25
Weight% - 0.75
Weight% fumed silica and about
0.05% by weight - 0.15
Weight% graphite, wherein the weight percentage indicated
are based on the total weight of the gas generating composition.
Wieder
Bezug nehmend auf 1 ist ein zweiter Zünd- oder
Boosternapf 44 am zweiten Ende 14 des Gehäuses positioniert.
Zündnapf 44 hat
einen Basisteil 44a und eine ringförmige Wand 44b, die sich
von dem Basisteil erstreckt, um einen Hohlraum zu definieren, um
darin eine Zünd-
oder Boosterzusammensetzung 46 aufzunehmen. Zündverbindung 46 kann
die gleiche oder eine andere chemische Zusammensetzung oder physikalische
Struktur besitzen wie beziehungsweise als die Zündverbindung 34, die
vorher beschreiben wurde. Ein Flansch 44c erstreckt sich
radial außerhalb
von einem Rand von Wand 44b. Ein äußerer Rand von Flansch 44c ist
so dimensioniert, dass er verschiebbar positionierbar ist innerhalb
eines inneren Durchmessers von Gehäusewand 17, wenn der
Zündnapf
in das Gehäuse eingeführt wird.
Es können
auch eine oder mehr Selbstzündungs-Tabletten 47 in
Zündnapf 44 platziert
werden, um die Zündung
von Boosterverbindung 46 (woraus die Zündung des Hauptgaserzeugungsmittels 38 resultiert)
durch externes Erwärmen
von Gehäuse 12 hervorzurufen.
Folglich müssen
Boosterverbindung 46 und Selbstzündungsverbindung 35 nur
innerhalb von Boosternapf 46 positioniert und gesichert
werden (beispielsweise unter Verwendung einer Banddichtung oder
eines anderen Verfahrens), um die Boosterverbindung und die Selbstzündungsverbindung
innerhalb des Napfes 44 während der Montage des Gaserzeugers
zu halten. Wenigstens eine Zündgasaustrittsöffnung 44d ist
in Zündnapf 32 ausgebildet,
zur Freisetzung von Verbrennungsprodukten der Zündverbindung, wenn Zündverbindung 46 gezündet wird. Öffnung 44d kann
mit einer zerstörbaren
Dichtung (nicht gezeigt) bedeckt sein, wie vorher beschrieben wurde.
Zündnapf 44 kann
geprägt,
extrudiert, druckgegossen oder anderweitig umgeformt sein und kann
zum Beispiel aus Kohlenstoffstahl oder Edelstahl hergestellt sein.Again referring to 1 is a second ignition or booster bowl 44 at the second end 14 of the housing. Ignition cup 44 has a base part 44a and an annular wall 44b extending from the base to define a cavity to contain therein a priming or booster composition 46 take. ignition compound 46 may have the same or different chemical composition or physical structure as the ignition compound 34 that was previously described. A flange 44c extends radially outward from an edge of wall 44b , An outer edge of flange 44c is dimensioned so that it is displaceable positionable within an inner diameter of the housing wall 17 when the ignition cup is inserted into the housing. It can also be one or more auto-ignition tablets 47 in Zündnapf 44 be placed to the ignition of booster connection 46 (from which the ignition of the main gas generating agent 38 results) by external heating of housing 12 cause. Therefore, need booster connection 46 and autoignition compound 35 only within Booster Bowl 46 be positioned and secured (for example, using a tape seal or other method) to the booster connection and the auto-ignition connection within the cup 44 during assembly of the gas generator. At least one Zündgasaustrittsöffnung 44d is in Zündnapf 32 designed to release combustion products of the ignition connection when ignition connection 46 is ignited. opening 44d may be covered with a destructible seal (not shown) as previously described. Ignition cup 44 may be stamped, extruded, die-cast or otherwise formed and may be made of carbon steel or stainless steel, for example.
Bezug
nehmend auf 1 ist ein Federblatt 40 an
einem entgegengesetzten Ende des Gaserzeugungsmittel-Stapels von
Initiator 28 positioniert. Wenigstens eine Öffnung ist
in Platte 40 ausgebildet, um Fluid-Kommunikation zwischen
Gaserzeugungsmittel 38 auf der einen Seite der Platte 40 und
durch Verbrennung der Boosterverbindung 46 gebildete Verbrennungsprodukte
im zweiten Boosternapf 44 zu ermöglichen. Federblatt 40 ist
angepasst, um entlang dem Inneren von Gehäuse 12 bewegbar zu
sein, um Gaserzeugungsmittel 38 unter dem Einfluss eines Federelements 42 anstoßen zu lassen
(unten detaillierter beschreiben). Platte 40 ist aus einem
Metall oder einer Metalllegierung hergestellt und kann geprägt oder
anderweitig umgeformt sein.Referring to 1 is a spring leaf 40 at an opposite end of the gas generant stack of initiator 28 positioned. At least one opening is in plate 40 designed to provide fluid communication between gas generating agent 38 on one side of the plate 40 and by burning the booster compound 46 formed combustion products in the second booster bowl 44 to enable. spring leaf 40 is adapted to move along the interior of housing 12 to be movable to gas generants 38 under the influence of a spring element 42 to be bumped (described in more detail below). plate 40 is made of a metal or a metal alloy and may be embossed or otherwise reshaped.
Wie
man in 1 sieht, ist Federelement 42 in Gehäuse 12 positioniert,
um sowohl Federplatte 40 als auch den zweiten Boosternapf 44 anstoßen zu lassen.
Federelement 42 ist so konfiguriert, dass es eine Federkonstante
besitzt, welche ermöglicht,
dass die Feder die Federplatte 40 entlang dem Inneren des
Gehäuses 12 bis
zu einem bestimmten Grad drängt,
als Reaktion auf das durch das Gaserzeugungsmittel 38 innerhalb
des Gehäuses
belegte Volumen. Federelement 42 übt eine Vorspannkraft auf die
bewegliche Platte 40 aus, die in die Richtung wirkt, welche
durch Pfeil "A" gekennzeichnet ist,
wodurch das Gaserzeugungsmittel gegen Boosterapf 32 am
ersten Ende 16 des Gehäuses
gedrängt
wird. Das ermöglicht,
dass die Menge an Gaserzeugungsmittel 38 in dem Gehäuse gemäß der Design-Erfordernisse variiert
werden kann, während
unterstützt wird,
dass das Gaserzeugungsmittel gegen Erschütterung und Vibration isoliert
wird, die zu Zerstörung und
Umordnung irgendeines Gaserzeugungsmittels (wie Gaserzeugungsmittel 38)
führen
können,
welches eine spezielle, gewünschte
Geometrie oder räumliche
Anordnung besitzt. Federelement 42 kann irgendeine der
verschiedenen Konfigurationen besitzen, wie eine Sprungfeder, eine
Spiralfeder, eine Blattfeder oder irgendeine andere Konfiguration,
die zur Bereitstellung der erforderlichen Vorspannkraft geeignet
ist, während
sie in Gehäuse 12 einschließbar ist.
Federelement 42 kann aus einem Metall, einer Metalllegierung
oder einem Polymermaterial gebildet sein.How to get in 1 sees, is spring element 42 in housing 12 positioned to both spring plate 40 as well as the second booster bowl 44 to be toasted. spring element 42 is configured to have a spring constant that allows the spring to be the spring plate 40 along the inside of the case 12 to a certain extent, in response to the gas generant 38 inside the case occupied volume. spring element 42 applies a biasing force to the movable plate 40 acting in the direction indicated by arrow "A", whereby the gas generant is against booster 32 at the first end 16 of the housing is urged. That allows the amount of gas generant 38 in the housing can be varied according to the design requirements while assisting to isolate the gas generant from vibration and vibration resulting in the destruction and rearrangement of any gas generant (such as gas generant 38 ), which has a special, desired geometry or spatial arrangement. spring element 42 can have any of the various configurations, such as a spring, a coil spring, a leaf spring or any other configuration that is suitable for providing the required biasing force while in housing 12 is lockable. spring element 42 may be formed of a metal, a metal alloy or a polymer material.
Der
Betrieb des Einstufen-Ausführungsbeispiels
des Gaserzeugers wird nun unter Bezugnahme auf 1 diskutiert.
Nach Erhalt eines Signals von einem Crash-Sensor wird ein elektrisches
Aktivierungssignal an Zünder 28 gesendet.
Verbrennungsprodukte vom Zünder
expandieren in den ersten Zündnapf 32 hinein,
zünden
Boosterverbindung 34, die in Boosternapf 32 positioniert
ist. Produkte der Verbrennung der Boosterverbindung 34 treten
aus Napf 32 durch Öffnung 32d,
um Gaserzeugungszusammensetzung 38 zu zünden. Verbrennungsprodukte
wie heißes
Gas, Flammen und heiße
Feststoffe treten durch Filteranordnung 52 hindurch, um
das Gehäuse
des Gaserzeugungssystems durch die Öffnungen 18 in Gehäusewand 17 zu
verlassen.The operation of the one-stage embodiment of the gas generator will now be described with reference to FIG 1 discussed. Upon receipt of a signal from a crash sensor, an electrical activation signal will be sent to the igniter 28 Posted. Combustion products from the igniter expand into the first ignition cup 32 into, ignite booster connection 34 in the booster bowl 32 is positioned. Products of combustion of the booster compound 34 come out of bowl 32 through opening 32d to gas generant composition 38 to ignite. Combustion products such as hot gas, flames and hot solids pass through filter assembly 52 through the housing of the gas generating system through the openings 18 in housing wall 17 to leave.
4 zeigt
ein zweistufiges Ausführungsbeispiel
100 eines Gaserzeugungssystem in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung. Wie man in 4 sehen kann, schließt der zweistufige
Gaserzeuger 100 die gleichen Basiskomponenten ein, die in
dem Ausführungsbeispiel
von 1 gezeigt werden. Deshalb werden in 4 die
gleichen Referenznummern verwendet, um Merkmale zu identifizieren, die
denen gleichen, die in 1 identifiziert werden. Da jedoch
das Gehäuse 112 durch
eine Trennwand 160 in zwei unabhängig auslösbare Kammern geteilt ist,
um eine zweistufige Möglichkeit
bereitzustellen, ist die Anzahl der Komponenten notwendigerweise verdoppelt.
Zusätzlich
sind die Gruppen von Komponenten so orientiert, dass jede Kammer
(im Hinblick auf die physikalische Anordnung der darin befindlichen
Komponenten) ein "Spiegelbild" der anderen Kammer
ist. Jedoch können
die Kammern, entsprechend der Designerfordernisse, unterschiedliche Mengen
Gaserzeugungsmittel enthalten. Trennwand 160 kann innerhalb
des Gehäuses 112 an
jedem gewünschten
Punkt entlang der Länge
des Gehäuses unter
Verwendung von Seitencrimpen oder einem anderen geeigneten Verfahren
gesichert sein. Trennwand 160 kann aus einem Metall, Keramik
oder einem anderen geeigneten Material gebildet sein. 4 shows a two-stage embodiment 100 of a gas generating system in accordance with the present invention. How to get in 4 can see, the two-stage gas generator closes 100 the same basic components that in the embodiment of 1 to be shown. That's why in 4 use the same reference numbers to identify features that are similar to those found in 1 be identified. However, since the case 112 through a partition 160 is divided into two independently triggerable chambers to provide a two-stage capability, the number of components is necessarily doubled. In addition, the groups of components are oriented so that each chamber (in terms of the physical arrangement of the components therein) is a "mirror image" of the other chamber. However, according to the design requirements, the chambers may contain different amounts of gas generant. partition wall 160 can be inside the case 112 secured at any desired point along the length of the housing using side crimping or other suitable method. partition wall 160 may be formed of a metal, ceramic or other suitable material.
Der
Betrieb des zweistufigen Ausführungsbeispiels
des Gaserzeugungssystems wird nun unter Bezugnahme auf 4 diskutiert.
Der Betrieb jeder Kammer des zweistufigen Ausführungsbeispiels ist im Wesentlichen
der gleiche wie der Betrieb des einstufigen Ausführungsbeispiels, das in 1 gezeigt wird.
Nach Empfang eines Signals von einem Crash-Sensor wird ein elektrisches
Aktivierungssignal zu einem Zünder 128 und 128' (oder beiden)
gesendet. Jeder der Zünder 128 und 128' kann alleine aktiviert
werden. Alternativ können
beide Zünder 128 und 128' separat, entweder
nacheinander oder simultan aktiviert werden. Verbrennungsprodukte
der Zünder 128 und 128' expandieren
in die Zündnäpfe 132 und 132' und zünden die
assoziierten Boosterverbindungen 134 und 134', die in den
Näpfen
positioniert sind. Produkte der Verbrennung der Boosterverbindungen 134 und 134' treten aus
ihren entsprechenden Näpfen 132, 132' durch Öffnungen 132d und 132d' hindurch und
zünden
die Gaserzeugungsmittel 138 und 138', die in Gehäuse 112 positioniert sind.
Erzeugte Gase strömen
dann radial außerhalb durch
die Filteranordnungen 152, 152' und aus Gehäuse 112 durch die Öffnungen 118, 118' aus.The operation of the two-stage embodiment of the gas generating system will now be described with reference to FIG 4 discussed. The operation of each chamber of the two-stage embodiment is substantially the same as the operation of the one-stage embodiment shown in FIG 1 will be shown. Upon receipt of a signal from a crash sensor, an electrical activation signal becomes an igniter 128 and 128 ' (or both) sent. Each of the detonators 128 and 128 ' can be activated alone. Alternatively, both igniters 128 and 128 ' separately, either sequentially or simultaneously. Combustion products of detonators 128 and 128 ' expand into the ignition bowls 132 and 132 ' and ignite the associated booster compounds 134 and 134 ' which are positioned in the cups. Products of combustion of booster compounds 134 and 134 ' step out of their respective wells 132 . 132 ' through openings 132d and 132d ' through and ignite the gas generants 138 and 138 ' in housing 112 are positioned. Generated gases then flow radially outward through the filter assemblies 152 . 152 ' and out of housing 112 through the openings 118 . 118 ' out.
Nun
Bezug nehmend auf 5 kann ein Ausführungsbeispiel
des oben beschriebenen Gaserzeugungssystems 10 auch in
einer Auswahl von Fahrzeuginsassenschutzsystem-Bauteilen eingeschlossen
sein. In einem Beispiel ist die vorher beschriebene 41,3 mm Durchmesser
Version des Gaserzeugungssystems in eine Sicherheitsgurtanordnung 150 eingeschlossen,
um einen Sicherheitsgurt zu straffen.Now referring to 5 may be an embodiment of the gas generating system described above 10 also be included in a selection of vehicle occupant protection system components. In one example, the previously described 41.3 mm diameter version of the gas generating system is in a safety belt assembly 150 included to tighten a seatbelt.
5 zeigt
ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Ausführungsbeispiels
einer beispielhaften Sicherheitsgurtanordnung 150. Sicherheitsgurtanordnung 150 schließt ein Sicherheitsgurtgehäuse 152 und
einen Sicherheitsgurt 101 ein, der sich aus Gehäuse 152 heraus
erstreckt. Ein Sicherheitsgurtaufrollmechanismus 154 (zum
Beispiel ein federbelasteter Mechanismus) kann an einen Endteil des
Gurtes gekoppelt sein. Zusätzlich
kann ein Sicherheitsgurtstraffer 156 an einen Gurtaufrollmechanismus 154 gekoppelt
sein, um den Aufrollmechanismus im Fall einer Kollision auszulösen. Übliche Sicherheitsgurtaufrollmechanismen,
die in Verbindung mit den erfindungsge mäßen Sicherheitsgurt-Ausführungsbeispielen
verwendet werden können,
werden in den US-Pat. Nummern 5 743 480, 5 553 803, 5 667 161, 5
451 008, 4 558,832 und 4 597 546 beschrieben, die hierin als Referenz
einbezogen werden. Veranschaulichende Beispiele üblicher, durch Gas ausgelöster Straffer,
mit welchen die erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt-Ausführungsbeispiele
kombiniert werden können,
sind in den US-Pat. Nummern 6 505 790 und 6 419 177 beschrieben,
die hierin als Referenz einbezogen werden. 5 FIG. 12 is a schematic diagram of an exemplary embodiment of an exemplary seat belt assembly. FIG 150 , safety belt assembly 150 closes a seat belt housing 152 and a safety belt 101 one, made up of housing 152 extends out. A seat belt retractor mechanism 154 (For example, a spring-loaded mechanism) may be coupled to an end portion of the belt. In addition, a seat belt pretensioner 156 to a Gurtaufrollmechanismus 154 coupled to trigger the retractor in the event of a collision. Conventional Sicherheitsgurtaufrollmechanismen that can be used in conjunction with the erfindungsge MAESSEN safety belt embodiments are described in US Pat. Nos. 5,743,480, 5,553,803, 5,667,161, 5,451,008, 4,558,832 and 4,597,546, incorporated herein by reference. Illustrative examples of conventional gas-fired pretensioners with which the inventive seatbelt embodiments can be combined are disclosed in US Pat. Nos. 6,505,790 and 6,419,177, incorporated herein by reference.
Sicherheitsgurtanordnung 150 kann
auch einen Crashereignis-Sensor 158 (zum Beispiel einen Trägheitssensor
oder Beschleunigungsmesser) einschließen (oder in Kommunikation
mit diesem stehen), der in Verbindung mit einem Crashsensor-Algorithmus
arbeitet, welcher das Auslösen
des Gurtstraffers 156 zum Beispiel über die Aktivierung von Zünder 20a (nicht
in 3 gezeigt) signalisiert, der in dem Gaserzeugungssystem
eingeschlossen ist. Die US-Pat. Nummern 6 505 790 und 6 419 177,
die vorher hierin als Referenz einbezogen wurden, stellen veranschaulichende
Beispiele von Straffern bereit, die auf eine solche Weise ausgelöst werden.safety belt assembly 150 can also have a crash event sensor 158 include (or be in communication with) an inertial sensor or accelerometer that works in conjunction with a crash sensor algorithm that causes the belt tensioner to trip 156 for example, about the activation of detonators 20a (not in 3 shown) in the is included in the gas generating system. The US Pat. Nos. 6,505,790 and 6,419,177, previously incorporated herein by reference, provide illustrative examples of straighteners which are triggered in such a manner.
Wieder
Bezug nehmend auf 5 kann eine Sicherheitsgurtanordnung 150 auch
in einem ausgedehnteren, umfassenderen Fahrzeuginsassenrückhaltesystem 180 eingeschlossen
sein, das zusätzliche
Bauteile wie ein Airbagsystem 200 einschließt. Airbagsystem 200 schließt wenigstens
einen Airbag 202 und ein Gaserzeugungssystem 201 ein,
das an Airbag 202 gekoppelt ist, um somit Fluid-Kommunikation mit
einem Innenbereich des Airbags zu ermöglichen. Airbagsystem 200 kann
auch einen Crashereignis-Sensor 210 einschließen (oder
mit diesem in Kommunikation stehen). Crashereignis-Sensor 210 arbeitet
in Verbindung mit einem bekannten Crashsensor-Algorithmus, der das
Auslösen
von Airbagsystem 200 zum Beispiel über die Aktivierung des Airbag-Gaserzeugungssystems 10 im
Fall einer Kollision signalisiert.Again referring to 5 can be a safety belt arrangement 150 also in a broader, more comprehensive vehicle occupant restraint system 180 be included, the additional components such as an airbag system 200 includes. airbag system 200 includes at least one airbag 202 and a gas generating system 201 a, the airbag 202 coupled to thus enable fluid communication with an interior of the airbag. airbag system 200 can also have a crash event sensor 210 include (or communicate with). Crash event sensor 210 works in conjunction with a well-known crash sensor algorithm that triggers the airbag system 200 for example, about the activation of the airbag gas generating system 10 signaled in the event of a collision.
Es
sollte gewürdigt
werden, dass Sicherheitsgurtanordnung 150, Airbagsystem 200,
und umfassender, Fahrzeuginsassenschutzsystem 180 die Verwendungen
von Gaserzeugungssystemen veranschaulichen aber nicht begrenzen,
die in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen werden. Zusätzlich sollte
gewürdigt
werden, dass ein Gaserzeugungssystem, das eine Vielzahl von Teilchenaggregationsoberflächen und
eine hohe Gasausbeute, eine wenig Feststoff erzeugende Gaserzeugungszusammensetzung
einschließt,
wie hierin beschrieben wird, in dem Airbagsystem oder in anderen
Fahrzeuginsassenschutzsystem-Bauteilen verwendet
werden kann, welche zum Betrieb ein Gaserzeugungssystem erfordern.It should be appreciated that seat belt assembly 150 , Airbag system 200 , and more comprehensive, vehicle occupant protection system 180 illustrate, but not limit, the uses of gas generant systems contemplated in accordance with the present invention. Additionally, it should be appreciated that a gas generant system including a plurality of particle aggregation surfaces and high gas yield, low solids generating gas generant composition as described herein may be used in the airbag system or in other vehicle occupant protection system components that require a gas generating system for operation ,
Es
wird verständlich
sein, dass die vorangehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung
nur dem Zweck der Veranschaulichung dient und das verschiedene hierin
offenbarte strukturelle und operationale Merkmale zugänglich sind
für eine
Anzahl von Modifikationen, von denen keine vom Gedanken und Geltungsbereich
der vorliegenden Erfindung abweicht. Die vorangehende Beschreibung
ist deshalb nicht zur Begrenzung des Geltungsbereichs der Erfindung
gedacht. Vielmehr ist der Geltungsbereich der Erfindung nur durch
die beigefügten
Ansprüche und
ihre Äquivalente
zu bestimmen.It
becomes understandable
be that the preceding description of the present invention
for the purpose of illustration only and the various herein
revealed structural and operational characteristics
for one
Number of modifications, none of which is thought and scope
differs from the present invention. The previous description
is therefore not intended to limit the scope of the invention
thought. Rather, the scope of the invention is only by
the attached
Claims and
their equivalents
to determine.