-
QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
-
Diese
Anmeldung beansprucht die Rechte der US-Provisional Anmeldung mit
dem Aktenzeichen 60/875,302, eingereicht am 15. Dezember 2006.
-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein pyrotechnische Gaserzeuger
für aufblasbare Rückhaltevorrichtungen, und insbesondere
einen solchen Gaserzeuger, der wenigstens eine ringförmige
Feder und ein Polster besitzt, das innerhalb der ringförmigen
Feder enthalten ist.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Aufblasbare
Rückhaltesysteme oder "Airbag"-Systeme sind ein Standardmerkmal
in vielen neuen Fahrzeugen geworden. Diese Systeme haben einen signifikanten
Beitrag zur Automobilsicherheit geleistet, jedoch, wie bei dem Hinzufügen
eines jeden Standardmerkmals, erhöhen sie die Kosten, die Herstellungskomplexität
und das Gewicht der meisten Fahrzeuge. Technologische Vorstöße,
welche sich diesen Belangen widmen, werden deshalb von der Industrie
begrüßt. Insbesondere der Gaserzeuger oder Gasgenerator,
der in vielen Insassenrückhaltesystemen verwendet wird,
neigt dazu, die schwerste, komplexeste Komponente zu sein. Folglich
ist die Vereinfachung des Designs und der Herstellung von Airbag-Gasgeneratoren,
während die optimale Funktion aufrechterhalten wird, lange
ein Ziel von Kraftfahrzeugingenieuren gewesen.
-
Typische
Gasgeneratoren werden so konstruiert, dass sie einen gestreckten,
scheibenförmigen oder einen andersart geformten metallischen Körper
besitzen. Weil viele Gasgeneratoren pyrotechnische Gaserzeugungsverbindungen
nut zen, um Aufblasgas für den assoziierten Airbag zu erzeugen, ist
die Gasgeneratorstruktur zwangsläufig robust, was solche
Gasgeneratoren entsprechend schwer macht. Eine zunehmend populäre
und nützliche Gasgenerator-Bauweise verwendet multiple,
selektiv aktivierte Gaserzeugungsmittelladungen. In solchen Systemen
können die multiplen Treibmittellager, die innerhalb des
Gasgenerator-Körpers angeordnet sind, entweder simultan
oder seriell gezündet werden. Bestimmte Fahrzeug- und Insassenparameter können
das Zünden beider Treibmittellager im Fall einer Kollision
rechtfertigen. Andere Szenarien können am besten angegangen
werden, indem nur eine der Treibmittelladungen gezündet
wird, oder die Ladungen nacheinander gezündet werden, mit
einer Verzögerung zwischen den beiden Ereignissen. Um eine gekoppelte
Zündung einer Ladung während der Zündung
der anderen zu verhindern, müssen die Verbrennungskammern
allgemein fluidisoliert sein. Die relativ großen Kräfte
auf den Gasgenerator, die durch die Verbrennung der Pyrotechnika
darin erzeugt wird, erfordert, dass die internen Teilbereiche und
andere strukturelle Bauteile des Gasgenerators, welche die Ladungen
fluidisolieren, relativ stabil sind, was weiterhin zu dem Gewicht
des Gasgenerators beiträgt.
-
Verschiedene
Schemata sind entwickelt worden, um stabile, intern abgeteilte Multikammer-Gasgeneratoren
zu konstruieren. Ein Ansatz schließt das Einführen
einer Unterteilung in den Innenbereich des Gasgenerators, dann das
Crimpen oder Rollbiegen des Gasgenerator-Körpers ein, um
die Unterteilung beizubehalten. Dieser Ansatz hat sich als effektiv
herausgestellt, jedoch muss in vielen Fällen ein höher beanspruchbarer/dickerer
Gasgeneratorkörper verwendet werden, der dem Crimp- und/oder
Rollbiegeprozess standhalten wird. Solche Gasgeneratorkörper
können ziemlich schwer sein und das Herstellungsverfahren
ist relativ kompliziert angesichts der Verarbeitungsschritte, die
erforderlich sind, um die internen Unterteilungen zu sichern.
-
Andere
Bedenken schließen das Sicherstellen der Integrität
der Treibmittelladung innerhalb eines Einzelkammer-Gasgenerators
oder das Sicherstellen der Integrität der Treibmittelladungen
innerhalb eines Multikammer-Gasgenerators ein. Durch Polstern der
Treibmittel-Ladung innerhalb des Gasgenerator-Körpers kann
der Oberflächenbereich der betreffenden Treibmittel-Ladung(en)
besser kontrolliert werden, wodurch Wiederholbarkeit der Leistung im
Hinblick auf die Gasgenerator-Auslösung und die Gaserzeugungsdynamik
bereitgestellt wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Es
ist ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung einen Gaserzeuger
bereitzustellen, der eine Feder/Polster-Kombination besitzt, die
an einem oder beiden Enden des Treibmittelscheiben-Stapels innerhalb
des Gasgenerators bereitgestellt wird, wodurch ein effektives Polster
in Bezug auf erforderliche Fallprüfung bereitgestellt wird,
die nun in Airbagsystem-Anforderungen eingeschlossen ist. Die Feder/Polster-Kombination
kann in jeden Typ von Gaserzeuger eingeschlossen werden, welcher
eine Gaserzeugungsmittel-Ladung einschließt, wodurch die
Integrität der Form der Ladung durch die erhöhte Polsterung
der ringförmigen Feder/Polster-Kombination bewahrt oder
besser aufrechterhalten wird.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
eine Seitenteilansicht eines Gasgenerators gemäß einem
bevorzugten konstruierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
-
2 ist
eine Seitenteilansicht eines anderen Gasgenerators gemäß einem
bevorzugten konstruierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
-
3 ist
eine Ansicht der Kombination Feder/Polster, wie es an einem oder
beiden Enden des beispielhaften Gasgenerators eingesetzt wird.
-
4 ist
eine schematische Ansicht eines Fahrzeuginsassenschutzsystems in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
-
Bezug
nehmend auf 1 wird dort ein Gaserzeuger
oder Gasgenerator 10 gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel gezeigt. Gasgenerator 10 ist
zur Verwendung mit einem aufblasbaren Rückhaltesystem in
einem Automobil gestaltet, wobei er Aufblasgas für das
Aufblasen eines konventionellen Airbagkissens bereitstellt, was
eine Funktion ist, die im Stand der Technik wohlbekannt ist. Der
beispielhafte Gasgenerator 10 nutzt zwei Treibmittel-Ladungen,
hierin beschrieben, welche in getrennten Verbrennungskammern gezündet
werden und Aufblasgas über eine übliche Sammelkammer 21 freisetzen. Gasgenerator 10 stellt
weiterhin unabhängig voneinander betriebsfähige
Initiatoren zur Zündung der entsprechenden Treibmittel-Ladungen
bereit, was den vorhandenen Betriebsprogrammen für den
Gasgenerator eine signifikante Variation verleiht. Zum Beispiel ist
sowohl sequenzielles als auch serielles Zünden der beiden
Ladungen möglich, in Abhängigkeit von der optimalen
Entfaltung des assoziierten Airbags. Es wird in Betracht gezogen,
dass Gasgenerator 10 seinen größten Nutzen
in Fahrgast-Seitenairbagsystemen finden wird; jedoch sind andere
Anwendungen möglich, ohne dass vom Geltungsbereich der
vorliegenden Erfindung abge wichen wird. Alle Komponenten der vorliegenden
Erfindung werden aus bekannten Materialien gebildet, die leicht
kommerziell erhältlich sind, und sie werden durch bekannte
Verfahren hergestellt.
-
Gasgenerator 10 schließt
einen Druckbehälter oder Gasgenerator-Körper 11 ein,
bevorzugt einen hohlen Stahlzylinder. Gasgenerator-Körper 11 ist gekennzeichnet
durch ein erstes Ende 15 und ein zweites Ende 17,
und definiert eine Vielzahl von Aufblasöffnungen 40,
welche Fluidkommunikation zwischen dem Außenbereich des
Gasgenerator-Körpers und Sammelkammer 21 gestatten.
Ein erster Endverschluss 13 ist am ersten Ende 15 von
Gasgenerator-Körper 11 positioniert, wobei damit
bevorzugt eine Fluiddichtung ausgebildet wird. Ein zweiter Endverschluss 34 ist
bevorzugt am zweiten Ende 17 positioniert, wobei auch bevorzugt
eine Fluiddichtung mit Gasgenerator-Körper 11 gebildet
wird. Die Verschlüsse 13 und 34 sind
bevorzugt metallisch, sie könnten jedoch auch aus einem
anderen geeigneten Material hergestellt sein, wie einem Kunststoff-,
einem Keramik- oder einem Verbundmaterial. Das erste Ende 15 und
das zweite Ende 17 sind bevorzugt nach innen gecrimpt,
um den ersten und zweiten Verschluss 13 und 34 in
Position zu halten, jedoch könnte auch irgendein anderes
geeignetes Verfahren wie Schweißen oder das Ineinandergreifen
von Gewinden an Gasgenerator-Körper 11 und den
entsprechenden Verschlüssen verwendet werden. Zusätzlich
können Gummi-O-Ringe in festem Sitz um die Verschlüsse 13 und 34 angebracht
werden, wodurch Dichtungen mit dem Gasgenerator-Körper 11 erzeugt oder
verstärkt werden.
-
Gasgenerator 10 schließt
eine erste Verbrennungskammer 25 ein, innerhalb welcher
eine Menge Gaserzeugungsmaterial oder erste Treibmittel-Ladung 28 platziert
ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst Kammer 25 einen
signifikanten Anteil des Innenbereichs von Gasgenerator- Körper 11,
teilweise definiert durch Längswände von Gasgenerator-Körper 11,
und teilweise durch den ersten Endverschluss 13. Sammelkammer 21 ist der
Bereich von Gasgenerator-Körper 11, durch den Aufblasgas
zu Öffnungen 40 geführt wird. Demzufolge
sind Kammer 25 und Sammelkammer 21 zumindest teilweise
koextensiv. Anders ausgedrückt, kann Sammelkammer 21 frei
definiert werden als der Teil von Kammer 25, welcher den
mittleren Bereich des Innenbereichs von Gasgenerator-Körper 11 belegt. Der
Ausdruck "zumindest teilweise koextensiv" sollte so verstanden werden,
dass er Designs einschließt, worin Kammer 25 mittels
Folien, Berstscheiben etc. unterteilt ist, wie hierin beschrieben
wird, wie auch Designs, worin Kammer 25 nicht durch solche
Merkmale unterbrochen ist. Der erste Endverschluss 13 schließt
bevorzugt eine zylindrische Verlängerung 16 ein,
worin eine perforierte Scheibe 18 positioniert ist, welche
Kammer 25 in zwei Unterkammern 25a und 25b trennt.
Eine Initiator-Anordnung 12, die bevorzugt einen konventionellen
Zünder oder eine Zündkapsel einschließt,
ist positioniert am ersten Ende 15 und bevorzugt im ersten
Endverschluss 13 angebracht, so dass sie die Zusammensetzungen
in Kammer 25 zünden kann.
-
Treibmittel-Ladung
28 kann
jede geeignete Gaserzeugungszusammensetzung sein, die im Stand der
Technik bekannt ist, bevorzugt eine Nicht-Azid-Zusammensetzung wie
Ammoniumnitrat. Beispielhafte, aber nicht begrenzende Zubereitungen werden
beschrieben in den
US-Patenten
der Nummern 5 872 329 ,
5
756 929 und
5 386 775 .
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Treibmittel-Ladung
28 sowohl
in Tabletten-
28a als auch Scheibenformen
28b bereitgestellt,
die beide in
1 veranschaulicht werden. Die
Tabletten
28a und Scheiben
28b können
verschiedener Zusammensetzungen sein, sind aber bevorzugt das gleiche Material
in verschiedenen, kommerziell erhältlichen Formen. In einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel trennt eine Rückhaltescheibe
32 Tabletten
28a von Scheiben
28b.
Scheibe
32 kann aus einem relativ porösen Material
hergestellt sein, so dass eine Flammenfront oder Wärme
von der Zündung von Tabletten
28a Scheiben
28b zünden
kann, oder es kann aus einem bekannten Material hergestellt werden, welches
die Zündung von Scheiben
28b mittels Wärmekonvektion
vom Brennen von Tabletten
28a gestattet. Eine Menge Booster-Treibmittel
14 ist
bevorzugt in Unterkammer
25a platziert und ist zündbar über
Initiator
12 auf eine konventionelle Weise, um die erste
Treibmittel-Ladung
28a und
28b zu zünden und
ihre Brenncharakteristika zu verbessern.
-
Eine
Unterteilungsanordnung 26 kann in der Nähe des
zweiten Endes 17 positioniert sein und umfasst bevorzugt
ein im Wesentlichen zylindrisches Basisbauteil 27 und eine
Kappe 29. Basisbauteil 27 und Kappe 29 definieren
eine zweite Verbrennungskammer 35, welche zumindest teilweise
eine zweite Menge Treibmittel 38 umschließt, bevorzugt
sowohl in Tabletten- als auch in Scheibenform. Basisbauteil 27 und
der zweite Endverschluss 34 können dasselbe Teil
sein, wie in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, oder
es könnte eine Vielzahl von einzelnen, miteinander verbundenen
Teilen verwendet werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist Unterteilungsanordnung 26 strukturell unabhängig
von Gasgenerator-Körper 11 gebildet. Unterteilungsanordnung 26 ist
ein unabhängiges Teil, das keine physikalische Verbindung
mit der Längsseitenwand von Gasgenerator-Körper 11 besitzt.
Während der Fertigung von Gasgenerator 10 wird
Unterteilungsanordnung 26 im Gasgenerator-Körper 11 in
Position geschoben und das zweite Ende 17 wird nach innen
gecrimpt, um die Anordnung 26 darin zu sichern. Folglich
werden, außer dass der zweite Endverschluss 34 gesichert
wird, keine Modifikationen an Gasgenerator-Körper 11 durchgeführt,
um die Kom ponenten, welche die zweite Verbrennungskammer 35 definieren,
unterzubringen oder anderweitig zu sichern.
-
Kappe 29 schließt
bevorzugt eine Vielzahl von Öffnungen 30 ein,
welche die zweite Kammer 35 mit Sammelkammer 21 verbinden
können (wie auch die erste Kammer 25, weil Sammelkammer 21 und Kammer 25 fluidverbunden
und teilweise koextensiv sind). In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist eine Folie oder Berstscheibe (nicht dargestellt) über den Öffnungen 30 platziert,
um Fluidkommunikationen zwischen den zwei Kammern zu blockieren.
Es sollte jedoch gewürdigt werden, dass die Folie oder Berstscheibe
so positioniert und/oder hergestellt ist, dass sie während
der Verbrennung von Treibmittel in Kammer 25 nicht nach
innen, d. h. in die Richtung des zweiten Endes 17, bersten
wird. Die Verbrennung von Treibmittel in der zweiten Kammer 35 ist andererseits
imstande, die Folie oder Scheibe nach außen zu bersten,
wodurch gestattet wird, dass die Verbrennungsprodukte in Kammer 35 zu
Sammelkammer 21/der ersten Kammer 25 entweichen
und dadurch aus Gasgenerator-Körper 11 austreten.
Die bevorzugten Folien und Scheiben und die beschriebenen Verfahren
um diese anzubringen sind alle im Stand der Technik bekannt. Durch
Fluidisolieren der ersten und zweiten Kammer 25 und 35 kann
die gekoppelte Zündung des Treibmittels in Kammer 35 während
der Verbrennung des Treibmittels in Kammer 25 vermieden
werden, wie hierin beschrieben wird. Der äußere
Durchmesser von Basisbauteil 27 ist bevorzugt im Wesentlichen
gleich mit dem inneren Durchmesser von Gasgenerator-Körper 11,
so dass Basisbauteil 27 darin eingebettet ist, d. h. relativ
eng eingepasst ist. Weil sowohl der zweite Endverschluss 34 als
auch Gasgenerator-Körper 11 bevorzugt im Wesentlichen
zylindrisch sind, sind die zwei Komponenten bevorzugt axial ausgerichtet.
Eine Selbstzündungstablette oder mehrere Selbstzündungstabletten 50 können
im Gasgenerator 10 platziert sein, wodurch die Selbstzündung
des Gaserzeugungsmaterials bei externem Erwärmen auf eine
Weise gestattet wird, die im Stand der Technik wohlbekannt ist.
-
In
einem Ausführungsbeispiel sind Scheiben 28b in
einem Stapel in Sammelkammer 21 positioniert. Eine Feder 32,
bevorzugt eine konventionelle Glockenfeder ist benachbart zum Stapel
positioniert und setzt den gesamten Stapel gegen das erste Ende 15 unter
Spannung. Die Scheiben 28b wiederum setzen bevorzugt Scheibe 32 gegen
Tabletten 28a unter Spannung, wodurch verhindert wird,
dass Tabletten 28a angestoßen werden wenn der
Gasgenerator über lange Perioden ungenutzt ist, was dazu dient,
den mechanischen Zerfall von Tabletten 28a zu vermeiden.
-
In Übereinstimmung
mit einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann Feder 32 alternativ
als "Wellen"-Feder geformt sein, wobei die Feder 32 einen
Innendurchmesser (ID) besitzt, der typischerweise von vier bis sechs
Millimeter kleiner ist als der Außendurchmesser (OD), obwohl
das mit dem Design variieren kann. Verschachtelt innerhalb des ID
ist ein keramisches Polster, das in den ID gepresst ist. Es sollte
gewürdigt werden, dass das Design der Feder variieren kann,
jedoch sollte die Feder die Last während der anfänglichen
Kompression bewältigen können, und das Polster
sollte die Last während der hohen Kompressionskräfte
stützen. 3 veranschaulicht, wie die Feder 32 und
das Polster 33 an einem oder beiden Enden des Gasgenerators
und an einem oder beiden Enden des Scheiben- oder Treibmittel-Ladungs-Stapels 28b positioniert
sind, wodurch der Schutz, der durch die Feder/Polster-Kombinationen
gewährleistet wird, erhöht wird. Die Feder 32 kann
zum Beispiel bereitgestellt werden von "Anderson Spring".
-
Im
Allgemeinen, wie in 3 gezeigt, ist ein erstes ringförmiges
Federbauteil 32a zwischen einem ersten Ende des Gasgenerators 10 und
der Treibmittel-Ladung 28b positioniert. Ein ringförmiger Bereich 35 ist
durch das ringförmige Federbauteil 32a definiert.
Ein erstes Polster 33a, bevorzugt ein keramisches Polster,
ist innerhalb des ersten ringförmigen Federbauteils 32a positioniert,
um die Treibmittel-Ladung 28b weiter abzupolstern. Wenn
es gewünscht wird, kann ein zweites ringförmiges
Federbauteil 32b bereitgestellt werden. Das zweite ringförmige
Federbauteil 32b ist zwischen einem zweiten Ende des Gasgenerators 10 und
der Treibmittel-Ladung 28b positioniert. Ein zweites Polster 33b kann auch
innerhalb des zweiten ringförmigen Federbauteils 32b bereitgestellt
und positioniert werden, um die Treibmittel-Ladung 28b weiter
abzupolstern. Obwohl das keramische Polster dargestellt ist, können auch
andere Arten von Polstern wie Gummi-Polster (EPDM oder andere Elastomere)
eingesetzt werden. Das keramische Polster ist aufgrund seines Vermögens
bei höheren Temperaturen seine Funktion fortzusetzen erwünscht.
-
Durch
Kombinieren der Feder 32 und des Polsters 33 kann
die Feder, wenn sie gegen die Gaserzeugungsladung unter Spannung
gesetzt wird, das Treibmittel während der Vibration stützen
und das Polster 33 gegen Zerfall aufgrund des Kontakts mit
dem Treibmittel schützen. Während Fallprüfungen
oder Fallkonditionierung minimiert das Polster 33 Schaden
am Treibmittel 28b. Die Kombination der Feder 32 und
des Polsters 33 verbessert die Haltbarkeit des Gasgenerator/Treibmittel-Systems
nach der Fallprüfung. Das keramische Polster 33 kann
von Lieferanten keramischer Produkte geliefert werden. Polster können
von bekannten Lieferanten wie "Thermal Ceramics" bezogen werden.
-
In
einem typischen aufblasbaren Rückhaltesystem-Design ist
der Gasgenerator 10 mit einem elektrischen Aktivierungssystem
verbunden, welches einen Crash-Sensor einschließt, wovon
es viele wohlbekannte geeignete Typen gibt. Zusätzlich
können verschiedene Abtastsysteme in der Fahrzeugelektronik
eingeschlossen sein, einschließlich Sitzgewicht-Sensoren,
Insassendetektionssystemen etc.. Während eines typischen
Entfaltungsszenariums, einem Aufprall oder einer plötzlichen
Fahrzeugbremsung, wird ein Aktivierungssignal von einem Fahrzeugbordcomputer
an Gasgenerator 10 gesendet. Das Signal kann an eine Initiatoranordnung
oder beide Initiatoranordnungen gesendet werden, die von Gasgenerator 10 umgeben
sind. Weil Kammer 25 bevorzugt die größere
Ladung, Hauptladung, enthält ist das Aktivierungssignal
typischerweise anfänglich auf die Initiatoranordnung gerichtet,
die operativ mit der ersten Kammer 25 verbunden ist. Bei
bestimmten Szenarien, zum Beispiel mit größeren
Insassen, oder wo Insassen sich außerhalb einer normalen
Sitzposition in dem Fahrzeug befinden, kann es gewünscht sein,
beide Treibmittel-Ladungen gleichzeitig zu aktivieren. Andere Szenarien
können andere Aktivierungsschemata verlangen. Zum Beispiel
können es bestimmte Bedingungen wünschenswert
machen, nur die erste Treibmittel-Ladung zu zünden oder
sequenziell beide Ladungen zu zünden, mit variierenden
Zeitverzögerungen zwischen den beiden Ereignissen. Sobald
ein elektrisches Aktivierungssignal an den Initiator gesendet wird,
der mit der ersten Kammer 25 assoziiert ist, wird die Verbrennung
von Booster-Treibmittel 14 in Unterkammer 25a ausgelöst.
Die Flammenfront und/oder heiße Verbrennungsgase von Booster 14 passieren
anschließend Scheibe 18, wodurch die Verbrennung
von Treibmittel-Tabletten 28a in Kammer 25b ausgelöst
wird. Das Brennen von Tabletten 28a erzeugt Aufblasgas,
das schnell aus Aufblasöffnungen 40 strömt,
wodurch das Füllen eines assoziierten Airbags ausgelöst
wird.
-
Ein
zylindrischer, metallischer Siebfilter 16 ist bevorzugt
in Gasgenerator-Körper 11 positioniert und filtert
Schlacke, die durch die Verbrennung der darin befindlichen Verbindungen
erzeugt wird, und dient auch als Kühlblech, um die Temperatur
des Aufblasgases zu reduzieren. Die Verbrennung der Tabletten 28a löst
die Verbrennung der Scheiben 28b aus, die bevorzugt aus
dem gleichen oder einem ähnlichen Material wie die Tabletten 28a hergestellt
sind, wodurch ein anhaltendes Brennen bereitgestellt wird, das eine
relativ konstante Zufuhr von Gas zu dem assoziierten Airbag über
Plenum 21 und Öffnungen 40 liefert. Wenn
es gewünscht wird, wird ein elektrisches Aktivierungssignal
an den Initiator gesendet, der operativ mit der zweiten Kammer 35 verbunden
ist, welche eine Gaserzeugungszusammensetzung 38 enthält,
die bevorzugt der Zusammensetzung in Kammer 25 gleicht.
Die schnelle Erzeugung von Gas in Kammer 35 bewirkt dort
drinnen einen schnellen Anstieg des Gasdrucks, birst die Folie oder
Scheibe (nicht dargestellt) nach außen, welche Öffnungen 30 in
Kappe 29 bedeckt. Das Gas tritt nachfolgend aus Gasgenerator 10 über
Sammelkammer 21 und Öffnungen 40 aus.
Die Aktivierung des Gaserzeugungsmittels in Kammer 35 kann
stattfinden bevor, während oder nachdem ein Aktivierungssignal
an Initiatoranordnung 12 gesendet wird, die operativ mit Kammer 25 verbunden
ist.
-
Weil
beide Kammern 25 und 35 Aufblasgas durch Sammelkammer 21 ablassen,
stellt dieses Ausführungsbeispiel verschiedene Vorteile
des Betriebs gegenüber vielen früheren Designs
bereit, worin getrennte Sammelkammern für jede Verbrennungskammer
verwendet werden. Durch Ablassen von Aufblasgasen aus beiden Verbrennungskammern 25 und 35 durch
Sammelkammer 21, können die Charakteristika des
Aufblasprofils über die Länge und Breite eines
assoziierten Airbags im Vergleich zu früheren Multikammer-Designs verbessert
werden, worin die Verbrennungskammern über getrennte Sammelkammern
ablassen. Zusätzlich gestattet die Verwendung einer Unterteilungsanordnung,
die strukturell unabhängig ist von den Gasgenerator-Körper-Seitenwänden,
dass der Gasgenerator ohne Crimpen oder anderweitiges Modifizieren
des Gasgenerator-Körpers selbst konstruiert wird. Weil
darüber hinaus der Gasgenerator 10 eine Sammelkammer
nutzt, die koextensiv mit einer ersten der Verbrennungskammern ist,
hat Gasgenerator 10 ein einfacheres Design als Multikammer-Gasgeneratoren, welche
Verbrennungskammern nutzen, die beide von einer üblichen
Sammelkammer abgetrennt sind. Gasgenerator-Körper 11 nutzt
keine befestigten internen Unterteilungen und kann deshalb ohne
das Erfordernis der Verstärkung hergestellt werden, um die
durch das Anbringen der Unterteilung verursachte Schwächung
zu kompensieren. Diese und andere Vorteile reduzieren die Kosten,
die Herstellungskomplexität, die Größe
und das Gewicht des Gasgenerators.
-
Nun
Bezug nehmend auf 2 wird ein Gasgenerator 110 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
gezeigt. Gasgenerator 110 teilt viele Merkmale mit dem
vorher beschriebenen Gasgenerator 10, jedoch gibt es signifikante
Unterschiede. Insbesondere in Bezug auf einen Endbereich 117 von
Gasgenerator 110, ist darin eine Unterteilungsanordnung 126 eingeschlossen. Unterteilungsanordnung 126 schließt
eine Kappe 129 ein, die sich bevorzugt in Presssitz auf
einem Endverschluss 134 befindet, der wiederum an einem Gasgenerator-Körper 111 gesichert
ist. Kappe 129 und Endverschluss 134 sind beide
bevorzugt metallisch, sie könnten jedoch auch aus irgendeinem
anderen Material geformt sein, zum Beispiel einem Polymer, ohne
dass vom Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.
Der äußere Durchmesser von Kappe 129 ist
bevorzugt geringer als der innere Durchmesser von Gasgenerator-Körper 110,
so dass Gas durch die Lücke zwi schen den beiden strömen
kann, wie hierin beschrieben wird. Kappe 129 schließt
bevorzugt einen im Wesentlichen zylindrischen ersten Teil 131,
der einen ersten Durchmesser besitzt, und einen im Wesentlichen
zylindrischen zweiten Teil 132 ein, der einen zweiten Durchmesser
besitzt, der geringer ist als der genannte erste Durchmesser.
-
In
einem Ausführungsbeispiel kuppelt eine konventionelle metallische
Siebfilter-Anordnung 116 Kappe 129, den zweiten
Teil 132, welcher in einen Innenbereich von Filter 116 passt,
und den ersten Teil 131, welcher an einen Endbereich von
Filter 116 angrenzt. Kappe 129 und Endverschluss 134 fluidisolieren
bevorzugt eine Verbrennungskammer 135 von dem Innenbereich 121 von
Gasgenerator-Körper 111. Ähnlich zum
Ausführungsbeispiel von 1 dient
der Innenbereich 121 von Gasgenerator-Körper 11 als
eine übliche Sammelkammer zum Ablassen der Aufblasgase
aus den entsprechenden Verbrennungskammern, und ist zumindest teilweise
koextensiv mit der ersten Verbrennungskammer, die auch mit 121 gekennzeichnet
ist. Bei der Zündung von Gaserzeugungsmittel in Kammer 135 verursacht
der schnelle Anstieg des Gasdrucks, dass Kappe 129 aus
ihrer Verbindung mit Endverschluss 134 verdrängt
wird, wobei teilweise der metallische Siebfilter 116 verformt
wird. Kappe 129 ist bevorzugt im Wesentlichen zylindrisch
und hat einen äußeren Durchmesser, der etwas geringer
ist als ein innerer Durchmesser von Gasgenerator-Körper 111.
Wenn Kappe 129 aus der Kopplung mit Endverschluss 134 gezwungen
wird, kann deshalb Gas durch die Lücke zwischen der äußeren
Peripherie von Kappe 129 und der Innenwand von Gasgenerator-Körper 111 strömen.
Anschließend strömt das Gas in den Innenbereich 121 von
Gasgenerator-Körper 111, dann durch eine Vielzahl
von Öffnungen 140 in einen assoziierte Airbag.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Treibmittel
in Kammer 135 in Verbindung mit Treib mittel in Kammer 121,
simultan oder sequenziell, gezündet, ähnlich wie
der Betrieb des Gasgenerators 10.
-
Nun
Bezug nehmend auf 4 kann der beispielhafte Gasgenerator 10,
der oben beschrieben wird, auch in ein Airbagsystem 200 eingeschlossen sein.
Airbagsystem 200 schließt mindestens einen Airbag 202 und
einen Gasgenerator 10 ein, der eine Gaserzeugungszusammensetzung 12 in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung enthält, gekoppelt an Airbag 202,
um somit Fluidkommunikation mit einem Innenbereich des Airbags zu
ermöglichen. Airbagsystem 200 kann auch einen
Crashereignis-Sensor 210 einschließen (oder sich
mit diesem in Kommunikation befinden). Crashereignis-Sensor 210 schließt
einen bekannten Crashsensor-Algorithmus ein, welcher das Auslösen
von Airbagsystem 200 zum Beispiel über die Aktivierung
von Airbag-Gasgenerator 10 im Fall einer Kollision signalisiert.
-
Wieder
Bezug nehmend auf
4 kann Airbagsystem
200 auch
in ein umfassenderes, ausgedehnteres Fahrzeuginsassenrückhaltesystem
180 eingeschlossen
sein, welches zusätzliche Elemente einschließt,
wie eine Sicherheitsgurtanordnung
150.
2 zeigt
ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Ausführungsbeispiels
eines solchen Rückhaltesystems. Sicherheitsgurtanordnung
150 schließt
ein Sicherheitsgurtgehäuse
152 und einen Sicherheitsgurt
100 ein,
der sich aus Gehäuse
152 erstreckt. Ein Sicherheitsgurtaufrollmechanismus
154 (zum
Beispiel ein federbelasteter Mechanismus) kann an einen Endteil
des Gurts gekoppelt sein. Zusätzlich kann ein Sicherheitsgurtstraffer
156,
der Treibmittel
12 und Selbstzündung
14 enthält,
an Gurtaufrollmechanismus
154 gekoppelt sein, um den Aufrollmechanismus
im Fall einer Kollision auszulösen. Typische Sicherheitsgurtaufrollmechanismen, die
in Verbindung mit den Sicherheitsgurt-Ausführungsbeispielen
der vorlie genden Erfindung verwendet werden können, werden
beschrieben in den
US-Patenten
der Nummern 5 743 480 ,
5
553 803 ,
5 667 161 ,
5 451 008 ,
4 558 832 und
4 597 546 , die hierin als Referenz
einbezogen werden. Veranschaulichende Beispiele typischer Straffer,
mit welchen die erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt-Ausführungsbeispiele
kombiniert werden können, werden beschrieben in den
US-Patenten der Nummern 6 505 790 und
6 419 177 , die hierin als
Referenz einbezogen werden.
-
Sicherheitsgurt-Anordnung
150 kann
auch einen Crashereignis-Sensor
158 (zum Beispiel einen Trägheitssensor
oder einen Beschleunigungsmesser) einschließen (oder sich
in Kommunikation mit diesem befinden), der einen bekannten Crashsensor-Algorithmus
einschließt, welcher das Auslösen von Gurtstraffer
156 zum
Beispiel über die Aktivierung eines pyrotechnischen Zünders
(nicht dargestellt) signalisiert, der in den Straffer eingeschlossen ist.
Die
US-Patente der Nummern 6
505 790 und
6 419 177 ,
die hierin vorher als Referenz einbezogen wurden, stellen veranschaulichende
Beispiele von Straffern bereit, die auf solche Weise ausgelöst
werden.
-
Es
sollte gewürdigt werden, dass Sicherheitsgurtanordnung 150,
Airbagsystem 200 und umfassender Fahrzeuginsassenschutzsystem 180 Gaserzeugungssysteme
veranschaulichen, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung in Betracht gezogen werden, aber diese nicht begrenzen.
-
Die
vorliegende Beschreibung dient nur dem Zweck der Veranschaulichung
und sollte nicht so verstanden werden, dass sie den Umfang der vorliegenden
Erfindung auf irgendeine Weise begrenzt. Folglich wird der Durchschnittsfachmann
würdigen, dass verschiedene Modifikationen an den gegenwärtig
offenbarten Ausführungsbeispielen durchgeführt
werden könnten, ohne dass vom beabsichtigten Ge danken und
Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abgewichen wird. Zum
Beispiel könnten auch andere Gaserzeuger, die Gaserzeugungsmittel-Ladungen besitzen,
wie ein Einstufen-Fahrerseiten-Gasgenerator (nicht dargestellt),
versehen werden mit einer ringförmigen Feder und einem
Polster, kombiniert, wie es oben beschrieben ist. Andere Aspekte,
Merkmale und Vorteile werden offensichtlich bei einer Betrachtung
der beigefügten, gezeichneten Figuren.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 5872329 [0015]
- - US 5756929 [0015]
- - US 5386775 [0015]
- - US 5743480 [0028]
- - US 5553803 [0028]
- - US 5667161 [0028]
- - US 5451008 [0028]
- - US 4558832 [0028]
- - US 4597546 [0028]
- - US 6505790 [0028, 0029]
- - US 6419177 [0028, 0029]