DE10392384T5

DE10392384T5 - Doppelströmungs-Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem

Info

Publication number: DE10392384T5
Application number: DE10392384T
Authority: DE
Inventors: Karl K. Rink; David J. Brigham City Green; Anthony M. Young; Paul Farr West Dinsdale; Tom West Point Wilson
Original assignee: Autoliv ASP Inc
Current assignee: Autoliv ASP Inc
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2005-04-21
Also published as: AU2003218185A8; WO2003080392A2; JP2005520734A; AU2003218185A1; WO2003080392A3

Abstract

Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem umfassend:
einen Gasraum mit einer Längsachse, wobei der Gasraum eine erste Austrittsöffnung, die ausgerichtet ist, damit eine erste Gasströmung aus dem Gasraum erzeugt wird, die im Wesentlichen parallel zur Längsachse ist, und eine zweite Austrittsöffnung umfasst, die ausgerichtet ist, damit eine zweite Gasströmung aus dem Gasraum in eine Richtung erzeugt wird, die der ersten Gasströmung im Wesentlichen entgegengesetzt ist, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung jeweils eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweisen, und
einen Initiator, der mit dem Gasraum in Verbindung steht, um eine erste Gasströmung durch die erste Austrittsöffnung und eine zweite Gasströmung durch die zweite Austrittsöffnung herbeizuführen.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die betreffende Erfindung betrifft Systeme und Verfahren zum Schutz von Fahrzeuginsassen vor einer Verletzung. Insbesondere betrifft die betreffende Erfindung einen Doppelströmungs-Gasgenerator, der mehrere Gasströmungen in ein Airbagsystem wie etwa in einen aufblasbaren Gassackvorhang einbläst.

Das Einbeziehen von aufblasbaren Rückhaltevorrichtungen oder Airbags ist jetzt eine gesetzliche Forderung bei vielen neuen Fahrzeugen. Airbags werden typischerweise im Lenkrad und auf der Beifahrerseite eines Fahrzeugs im Armaturenbrett eingebaut. Im Fall eines Unfalls misst ein Beschleunigungsmessgerät in dem Fahrzeug die anormale Verlangsamung und löst das Austreiben von sich rasch ausdehnenden Gasen aus einem Gasgenerator aus. Die sich ausdehnenden Gase füllen die Airbags, die sich unmittelbar vor dem Fahrer und dem Beifahrer aufblasen, um sie vor dem Aufprall gegen die Frontscheibe zu schützen. Seitenaufprallairbags, die als aufblasbare Gassackvorhänge bekannt sind, sind als Antwort auf die Notwendigkeit zum Schutz vor Aufschlägen in einer Seitenrichtung oder gegen die Seite des Fahrzeugs ebenfalls entwickelt worden. Ein aufblasbarer Gassackvorhang kann ein getrennt aufgeblasenes Kissen oder mehrere getrennt aufgeblasene Kissen aufweisen.

Seitenaufprallkissen sind oft so entworfen, dass sie sich nach unten entfalten oder auseinander rollen, um sich neben einer Person aufzublasen, um die Person davor zu bewahren, während des Seitenaufpralls gegen die Tür oder das Fenster zu schlagen. Da ein Fahrzeuginsasse nach vorn gelehnt, im Sitz zurückgelehnt oder an irgendeiner Position dazwischen sein kann, werden solche Kissen oft ziemlich lang ausgeführt, um sicherzustellen, dass der Fahrzeuginsasse gegen das Kissen schlägt. Wenn mehrere Kissen von einem einzigen Gasgenerator gespeist werden, der entweder vor oder hinter dem Kissen positioniert ist, existiert zwischen dem Gasgenerator und dem Kissen, das am weitesten von dem Gasgenerator entfernt ist, ein besonders langer Gasströmungsweg. Folglich können die äußersten Ausdehnungen des aufblasbaren Gassackvorhangs einen Aufblasgasdruck bekommen, der unzulänglich ist, um sich bis zum optimal schützenden Druck aufzublasen.

Sogar mit etwas kürzeren Kissen kann das rasche und gleichmäßige Aufblasen mit den bekannten Gasgeneratorkonstruktionen schwierig zu erreichen sein. Viele vorhandene Gasgeneratoren stoßen die Aufblasgase radial nach außen aus; folglich werden die Aufblasgase nicht entlang der Länge des Kissens vorwärts getrieben, sondern werden in das Kissen in der Nähe des Gasgenerators geleitet. Die äußeren Bereiche des Kissens werden immer noch später als jene Bereiche aufgeblasen, die dem Gasgenerator am nächsten sind.

Außerdem sind einige aufblasbare Abschirmsysteme auf Grund der Notwendigkeit von mehreren Gasgeneratoren, Anbringungsmechanismen und dergleichen etwas teuer. Viele aufblasbare Vorhangsysteme erfordern die Verwendung eines Gasleitungsrohrs, das Gas aus dem Gasgenerator zum aufblasbaren Gassackvorhang leitet. Einige bekannte Gasgeneratoren erfordern die Verwendung von mehreren Initiatoren, die die Herstellungskosten und die Anforderungen an die Zeitsteuerung des Gasgenerators erhöhen.

Außerdem erzeugen viele Gasgeneratoren eine Schubkraft bei der Aktivierung. Im Ergebnis müssen oft ziemlich komplexe Anbringungsmechanismen verwendet werden, um die Gasgenera toren an dem Fahrzeug zu befestigen, um sicherzustellen, dass sich die Gasgeneratoren während der Entfaltung nicht lösen. Solche zusätzlichen Teile erhöhen sowohl die Kosten des aufblasbaren Vorhangystems als auch die Zeit und die Kosten, die erforderlich sind, um das aufblasbare Vorhangsystem in ein Fahrzeug einzubauen.

Dementsprechend besteht ein Bedarf an einem Gasgenerator und an damit zusammenhängenden Verfahren, die die im Stand der Technik festgestellten Probleme beheben. Ein solcher Gasgenerator sollte vorzugsweise ein relativ gleichmäßiges und rasches Aufblasen des damit verbundenen aufblasbaren Gassackvorhangs erzielen, vorzugsweise ohne mehrere Gasgeneratoren für einen einzelnen Gassackvorhang zu erfordern. Ein solcher Gasgenerator sollte vorzugsweise auch einfach und preisgünstig herzustellen und einzubauen sein.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Die Vorrichtung der betreffenden Erfindung ist als Antwort auf den gegenwärtigen Stand der Technik und insbesondere als Antwort auf die Probleme und den Bedarf auf dem Fachgebiet entwickelt worden, die durch die gegenwärtig verfügbaren Gasgeneratoren noch nicht vollständig gelöst worden sind. Die Erfindung, wie sie hierin verkörpert und breit beschrieben wird, ist ein Doppelströmungs-Gasgenerator. Gemäß einer Konfiguration kann der Gasgenerator einen Gasraum umfassen, wobei ein erstes Ende in einer ersten Einlassöffnung des aufblasbaren Gassackvorhangs angeordnet ist und ein zweites Ende in einer zweiten Einlassöffnung des aufblasbaren Gassackvorhangs angeordnet ist. Der Gasraum kann einen einheitlichen Körper umfassen. Die erste Einlassöffnung und die zweite Einlassöffnung können fest an dem Gasraum befestigt sein, so dass das Gas nicht zwischen den Einlassöffnungen und dem Gasraum aus dem aufblasbaren Gassackvorhang entweichen kann.

Der Gasraum kann eine erste an dem ersten Ende positionierte Austrittsöffnung und eine zweite an dem zweiten Ende positionierte Austrittsöffnung aufweisen. Jede Austrittsöffnung kann eine geschlossene Konfiguration aufweisen, die keine Gasströmung zulässt, und kann eine geöffnete Konfiguration aufweisen, bei der die Aufblasgase durch die Austrittsöffnung relativ ungehindert aus dem Gasraum herausströmen. Jede Austrittsöffnung kann die Form eines Diffusors annehmen, der eine Innenwand mit einer von einer Berstscheibe abgedeckten Öffnung bildet; wobei die Berstscheiben durch einen Druckstoß, der durch eine Verbrennung in dem Gasraum herbeigeführt wird, von den Öffnungen entfernt werden können. Die Berstscheiben-Rückhaltelemente können außerhalb der Öffnungen angeordnet sein, um die Berstscheiben aufzufangen und um sicherzustellen, dass sie die aufblasbaren Gassackvorhänge nicht beschädigen.

Jede Austrittsöffnung kann auch einen außerhalb der Öffnung angeordneten Gasleitdiffusor aufweisen, um die Strömung des Aufblasgases aus der Austrittsöffnung zu steuern. Die Gasleitdiffusoren können auf die Längsachse des Gasgenerators ausgerichtet sein, so dass die Aufblasgase entlang der Längsachse ausgestoßen werden. Die Gasleitdiffusoren der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung können entgegengesetzt zueinander gerichtet sein, so dass die Schubkraft der ersten Austrittsöffnung die Schubkraft der zweiten Austrittsöffnung im Wesentlichen aufhebt und umgekehrt.

Der Gasgenerator kann einen in der Nähe des Gasraums oder teilweise in dem Gasraum angeordneten Initiator aufweisen, um eine Gas erzeugende Substanz zu aktivieren, um eine erste Gasströmung und eine zweite Gasströmung durch die erste Austrittsöffnung bzw. die zweite Austrittsöffnung zu erzeugen. Die Gas erzeugende Substanz kann ein Flüssigkeits-/Gasgemisch sein, das bei Tieftemperatur in fester Form in den Gasraum eingeführt worden ist. Ganz gleich, ob eine kryogene oder normale Gas erzeugende Substanz verwendet wird, kann die Gas erzeugende Substanz durch eine abdichtbare Einfüllöffnung in den Gasgenerator oder vor Zusammenbau der Gasgeneratorkomponenten in das Innere des Gasgenerators eingeführt werden. Der Initiator kann das Flüssigkeits-/Gasgemisch erwärmen, um den Druckstoß zu bewirken, der die Berstscheiben aus den Öffnungen entfernt, und dadurch die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung in die geöffnete Konfiguration bewegen.

Gemäß einer Alternativausführungsform kann ein Gasgenerator einen aus mehreren Teilen bestehenden Gasraum umfassen. Der Gasraum kann zwei Behälter und ein Schott aufweisen. Jeder der Behälter kann eine im Allgemeinen rohrförmige Form mit einem inneren Ende und mit einem äußeren Ende aufweisen. Das Schott kann auch eine rohrförmige Form aufweisen, wobei zwei Öffnungen so gestaltet sind, dass sie auf die inneren Enden der Behälter ausgerichtet sind. Die Behälter können durch ein Verfahren wie etwa durch Schweißen an dem Schott befestigt werden. Die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung können an den äußeren Enden des ersten Behälters bzw. des zweiten Behälters angeordnet sein.

Statt der Öffnungen und Berstscheiben der ersten Ausführungsform können die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung der zweiten Ausführungsform die Form von gerieften oder gekerbten Flächen annehmen, die sich öffnen, wenn der Druck in dem Gasraum die Reißfestigkeit der gerieften Bereiche überschreitet. Die geriefte Fläche kann beim Öffnen eine geeignete Austrittsdüse bilden.

Wie bei der vorherigen Ausführungsform kann eine Gas erzeugende Substanz wie etwa ein komprimiertes Gas- und Flüssigkeitsgemisch von einem Initiator thermisch aktiviert werden, um eine erste Gasströmung und eine zweite Gasströmung durch die erste Austrittsöffnung bzw. die zweite Austrittsöffnung zu erzeugen. Um sicherzustellen, dass beide gerieften Flächen vollständig und gleichzeitig bersten, können auf jeder Seite des Initiators zwei Kolben in dem Gasraum positioniert sein. Wenn sich die Gas erzeugende Substanz zwischen den Kolben ausdehnt, treibt der wachsende Druck die Kolben in Richtung der Austrittsöffnungen nach außen. Das Ergebnis ist eine Zunahme des Drucks zwischen den Kolben und den Austrittsöffnungen, wobei diese Druckerhöhung ein Aufreißen der gerieften Bereiche herbeiführt, um die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung zu öffnen.

Gemäß einer weiteren Alternative kann der Gasgenerator einen Gasraum mit zwei Behältern umfassen, die an einem im Allgemeinen kugelförmigen Schott befestigt sind. Jeder Behälter kann eine Austrittsöffnung aufweisen, die die Form eines Quetschverschlusses wie etwa einer Quetschöffnung annimmt. Die Quetschöffnung kann zwei flach zusammengedrückte Lippen aufweisen und durch ein Verfahren wie etwa durch Schweißen angebracht sein. Wie bei dem gerieften Bereich öffnet sich die Quetschöffnung als Antwort auf eine Druckerhöhung in dem Gasraum. Bei der Alternative kann ein physischer Einstichmechanismus verwendet werden, um die Quetschöffnung zu öffnen, wenn er durch den Initiator aktiviert wird.

Insbesondere kann der Gasgenerator Kolben aufweisen wie jene, die in Verbindung mit der vorherigen Ausführungsform beschrieben sind. Jeder der Kolben kann ein Einstichelement aufweisen, das dafür entworfen ist, auf die zugeordnete Austrittsöffnung aufzuschlagen und das dadurch die Lippen öffnet, um das Entweichen der komprimierten Aufblasgase zu ermöglichen.

In noch einer weiteren Ausführungsform kann der gesamte Gasraum eine im Allgemeinen kugelförmige Form aufweisen. Der Gasraum kann aus zwei aneinander befestigten halbkugelförmigen Abschnitten hergestellt werden. Jeder halbkugelförmige Abschnitt kann eine Austrittsöffnung aufweisen, wobei die Austrittsöffnungen einander gegenüberliegend positioniert sein können, um zu ermöglichen, dass die Aufblasgase in gegenüberliegende Richtungen aus dem Gasraum herausströmen. Die Austrittsöffnungen können wie in der ersten Ausführungsform die Form von Öffnungen mit Berstscheiben annehmen.

Durch die Verwendung der Gasgeneratoren gemäß der vorliegenden Erfindung können durch den Ausschluss von Gasleitungen, komplexen Anbringungsbestandteilen sowie von überflüssigen Gasgeneratoren und Initiatoren Kostenersparnisse erzielt werden. Außerdem kann ein rascheres und gleichmäßigeres Aufblasen der aufblasbaren Gassackvorhänge erreicht werden. Im Ergebnis können die Verfügbarkeit und die Wirksamkeit von Fahrzeugairbagsystemen verbessert werden.

Die Erfindung umfasst auch einen Doppelströmungs-Gasgenerator, der einen mit einer ersten Ausstoßöffnung und einer zweiten Ausstoßöffnung verbundenen Gasraum umfasst. Die erste Öffnung weist eine erste wirksame Querschnittsfläche auf und steht mit dem Gasraum in Strömungsverbindung. Die zweite Öffnung weist entsprechend eine zweite wirksame Querschnittsfläche auf und steht mit dem Gasraum in Strömungsverbindung, wobei die Querschnittsflächen der Öffnungen verschieden sind.

Wenn der Gasgenerator die Gasgeneratorgase freisetzt, schafft der Unterschied zwischen den beiden wirksamen Querschnittsflächen zwei verschiedene Massenströme, die aus dem Gasgenerator austreten. Der Massenstrom eines Gases ist eine Funktion der Größe der Öffnung, aus der das Gas ausgestoßen wird. Durch das Steuern der Größe der Öffnung kann ein Gasgenerator mit zwei Öffnungen das Gas mit zwei verschiedenen Massenströmen ausstoßen. Andere Mechanismen zum Steuern der Massenströme wie etwa das Anordnen von Strömungsbehinderungen in der Öffnung, um die Querschnittsfläche zu begrenzen, oder das Ablenken einer Gasströmung weg von dem aufblasbaren Gassackvorhang können ebenfalls verwendet werden.

Der Gasraum kann auch eine erste Rückhalteöffnung und eine zweite Rückhalteöffnung aufweisen. Die erste Rückhalteöffnung und die zweite Rückhalteöffnung sind so konfiguriert, dass sie einen geöffneten Zustand und einen geschlossenen Zustand aufweisen. Der geschlossene Zustand kann durch das Anordnen von Berstscheiben oder anderen Abdichtmechanismen vor jeder der Rückhalteöffnungen erreicht werden. Der geöffnete Zustand tritt auf, wenn die Berstscheiben durch die Rückhalteöffnungen gezwängt werden, um zu ermöglichen, dass Gas aus dem Gasgenerator austritt. Die Rückhalteöffnungen können auch ähnlich wie die Ausstoßöffnungen durch das Steuern des Massenstroms des Gases, das aus dem Gasgenerator austritt, funktionieren. Die wirksame Querschnittsfläche von jeder der Rückhalteöffnungen kann so eingestellt sein, so dass die beiden Rückhalteöffnungen Gas mit verschiedenen Massenströmen ausstoßen.

Die erste Ausstoßöffnung und die zweite Ausstoßöffnung oder die erste Rückhalteöffnung und die zweite Rückhalteöffnung können so konfiguriert sein, dass sie Gasströmungen in im Wesentlichen gegenüberliegende Richtungen erzeugen. Eine solche Konfiguration könnte mit einem im Allgemeinen länglichen Gasgenerator erreicht werden, der Öffnungen an gegenüberliegenden Enden des Gasgenerators aufweist. Wenn der Gasgenerator in Betrieb genommen wird, stößt die erste Ausstoßöffnung oder Rückhalteöffnung Gas in eine erste Richtung aus, während die zweite Ausstoßöffnung oder Rückhalteöffnung Gas in eine im Wesentlichen entgegengesetzte, zweite Richtung ausstößt.

Die beiden Gasströmungen, die aus dem Gasgenerator in entgegengesetzte Richtungen ausgestoßen werden, minimieren auch die Schubkraft, die von dem Gasgenerator erzeugt wird. Weil die verschiedenen Massenströme jedoch verschiedene Größenordnungen der Schubkraft erzeugen, kann es sein, dass der Gasgenerator nicht vollständig schubkraftneutral ist. Eine schubkraftneutrale Konfiguration kann längs einer einzelnen Achse sogar dann geschaffen werden, wenn zwei Gasströmungen mit verschiedenen Massenströmen gleichzeitig aus dem Gasgenerator austreten. Dies kann durch das schräge Anordnen einer der Ausstoßöffnungen, die ein Gas ausstößt, erreicht werden. Durch das schräge Anordnen einer Ausstoßöffnung wird die Schubkraft in eine Längs- und eine Querkomponente aufgeteilt. Der Winkel der Ausstoßöffnung kann so festgelegt werden, so dass die Längskomponente der schräg angeordneten Ausstoßöffnung gegenüber einer nicht schräg angeordneten Ausstoßöffnung im Wesentlichen gleich ist und dieser entgegengesetzt ist. Folglich kann der Gasgenerator in einer einzelnen Richtung schubkraftneutral sein.

Die Verwendung von zwei verschiedenen Gasströmungen mit verschiedenen Massenströmen aus einem einzigen Gasgenerator ermöglicht einen hohen Grad an Steuerung beim Entfalten von aufblasbaren Gassackvorhangen. Die verschiedenen Gasströmungen können festgelegt werden, um zwei verschieden dimensionierte Volumina wie etwa zwei verschieden dimensionierte Abschnitte in einen aufblasbaren Gassackvorhang aufzublasen. Die Gasströmung mit dem größeren Massenstrom könnte ein größeres Volumen aufblasen und eine kleinere Gasströmung mit einem kleineren Massenstrom könnte ein kleineres Volumen aufblasen. Alternativ können die zwei verschiedenen Gasströmungen verwendet werden, um zwei im Wesentlichen verschiedene Volumina in verschiedenen Zeiträumen oder mit verschiedenen Drücken aufzublasen.

Die Erfindung kann auch durch das Zusammenkoppeln von zwei Gasgeneratoren erreicht werden, die jeweils Gasströmungen mit verschiedenen Massenströmen aufweisen. Durch das Zusammenkoppeln der Gasgeneratoren wirkt die Baugruppe ähnlich einem Gasgenerator, der zwei Ausstoßöffnungen mit zwei verschiedenen Gasströmungen aufweist. Durch das Ausrichten der Ausstoßöffnungen in im Wesentlichen entgegengesetzte Richtungen kann die Gasgeneratorbaugruppe im Wesentlichen schubkraftneutral sein.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch einen zweistufigen, biaxialen Gasgenerator, bei dem ein Primärgasraum, ein Drosselkörper und ein Sekundärgasraum offenbart sind. Der Gasgenerator kann einen Primärgasraum umfassen, wobei ein erstes Ende in einer ersten Einlassöffnung der aufblasbaren Abschirmung angeordnet ist und eines zweites Ende in einer zweiten Einlassöffnung der aufblasbaren Abschirmung angeordnet ist. Der Primärgasraum kann einen einheitlichen Körper umfassen. Die erste Einlassöffnung und die zweite Einlassöffnung können fest an dem Gasraum befestigt sein, so dass das Gas nicht aus dem aufblasbaren Gassackvorhang zwischen den Einlassöffnungen und dem Gasraum entweichen kann. Der Sekundärgasraum kann mit dem Primärgasraum durch den Drosselkörper, der zwischen dem Primärgasraum und dem Sekundärgasraum positioniert ist, in Gasverbindung stehen. Der Gasgenerator kann außerdem einen Initiator enthalten, der mit wenigstens einem der Gasräume in Verbindung steht, um eine Gasströmung durch die Austrittsöffnungen auszulösen.

Der Gasraum kann eine erste an dem einen Ende positionierte Austrittsöffnung und eine zweite an einem zweiten Ende positionierte Austrittsöffnung aufweisen. Jede Austrittsöffnung kann eine geschlossene Konfiguration aufweisen, die keine Gasströmung zulässt, und kann eine geöffnete Konfiguration aufweisen, bei der die Aufblasgase durch die Austrittsöffnung relativ ungehindert aus dem Gasraum herausströmen. Jede Austrittsöffnung kann die Form eines Innenverschlusses mit einer von einer Berstscheibe abgedeckten Öffnung annehmen, wobei die Berstscheiben durch einen Druckstoß, der durch eine Verbrennung in dem Gasraum herbeigeführt wird, von den Öffnungen entfernt werden können. Die Berstscheiben-Rückhaltelemente können außerhalb der Öffnungen angeordnet sein, um die Berstscheiben aufzufangen und um sicherzustellen, dass sie die aufblasbaren Gassackvorhänge nicht beschädigen.

Jede Austrittsöffnung kann auch eine Ausstoßdüse aufweisen, die die Strömung des Aufblasgases aus der Austrittsöffnung steuert. Die Ausstoßdüsen können auf die Längsachse des Gasgenerators ausgerichtet sein, so dass die Aufblasgase entlang der Längsachse ausgestoßen werden. Die Ausstoßdüsen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung können entgegengesetzt zueinander gerichtet sein, so dass die Schubkraft der ersten Austrittsöffnung die Schubkraft der zweiten Austrittsöffnung im Wesentlichen aufhebt und umgekehrt. Als Resultat werden die Aufblasgase in im Wesentlichen entgegengesetzte Richtungen ausgestoßen Der Sekundärgasraum ist durch den Drosselkörper in Gasverbindung mit dem Primärgasraum positioniert. Der Drosselkörper hat eine Drosselkörperöffnung, die bei einigen Gasgeneratoren eine geschlossene Konfiguration und eine geöffnete Konfiguration aufweist. Bei jenen Gasgeneratoren, wo der Drosselkörper nur eine geöffnete Konfiguration aufweist, ist es zulässig, dass sich die in dem Primärgasraum und in dem Sekundärgasraum angeordneten Aufblasfüllungen vermischen. Bei jenen Gasgeneratoren, die einen Drosselkörper mit einer geschlossenen Konfiguration enthalten, kann die Dichtung aus einer zerbrechlichen Dichtung wie etwa aus einer Berstscheibe, einer gerieften Fläche oder einer Quetschdichtung gebildet sein. Gasgeneratoren, die Berstscheiben aufweisen, können auch Berstscheiben-Rückhaltelemente aufweisen, um die Berstscheibe nach dem Auslösen des Gasgenerators zurückzuhalten.

Der Drosselkörper, der den Primärgasraum und den Sekundärgasraum verbindet, kann einfach einen Kanal mit begrenzter Strömung enthalten. Dieser Kanal wird mit Hilfe von auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren festgelegt, damit er ausreichend eng ist, um die Strömung eines von der Aufblasfüllung des Sekundärgasraums erzeugten Aufblasgases so zu dosieren, dass die Gasströmung auf eine vorgegebene Dauer verlängert wird. Diese Dauer könnte durch das Abstimmen des Durchmessers eines Kanals mit begrenzter Strömung gewählt werden.

Der Gasgenerator kann einen in der Baugruppe angeordneten Initiator aufweisen, der eine Gas erzeugende Substanz aktiviert, um eine erste Primärgasströmung und eine zweite Primärgasströmung durch die erste Austrittsöffnung bzw. die zweite Austrittsöffnung des Primärgasraums zu erzeugen. Die Initiatorbaugruppe kann in dem Primärgasraum, in dem Sekundärgasraum oder in beiden Gasräumen positioniert sein.

Der Gasgenerator gemäß der Erfindung kann auch einen Gaserzeuger oder eine Gas erzeugende Substanz in Form eines Feststoffs, einer Flüssigkeit, eines Gases oder eines Flüssigkeits-/Gasgemisches enthalten, das bei Tieftemperatur in fester Form in die Gasräume eingeführt worden ist. Der Initiator des Gasgenerators ist so eingestellt, dass er das Flüssigkeits-/Gasgemisch erwärmt und folglich eine Gaserzeugung bewirkt und die Druckerhöhung oder den Druckstoß auslöst. Diese Druckerhöhung oder dieser Druckstoß kann die Berstscheiben aus den Öffnungen entfernen oder die Austrittsöffnungen anderweitig in ihre geöffneten Konfigurationen bringen. Diese Änderung der Konfiguration ermöglicht, dass die Gasströmungen aus den Austrittsöffnungen beginnen.

Der Gasgenerator gemäß der Erfindung kann Primär- und Sekundärgasströmungen erzeugen, um einen Airbag oder einen aufblasbaren Gassackvorhang aufzublasen und dann das Aufblasen aufrechtzuerhalten. Die Primärgasströmung wird in erster Linie von der in dem Primärgasraum oder in den Primärgasräumen untergebrachten Aufblasfüllung erzeugt. Diese Primärgasströmung wird in eine erste Primärgasströmung und in eine zweite Primärgasströmung aufgeteilt, die von der ersten Austrittsöffnung bzw. von der zweiten Austrittsöffnung der Primärkammer ausgehen. Diese Primärgasströmung ist im Wesentlichen für das anfängliche Aufblasen des Airbags oder des aufblasbaren Gassackvorhangs verantwortlich. Die Sekundärgasströmung wird in erster Linie von der in dem Sekundärgasraum oder in den Sekundärgasräumen untergebrachten Aufblasfüllung erzeugt. Diese Sekundärgasströmung wird entweder passiv ausgelöst, während der Druck in dem Primärgasraum abnimmt, oder aktiv von einem Druckgefälle ausgelöst, das von einem mit dem Sekundärgasraum verbundenen Initiator erzeugt werden könnte. Diese Sekundärgasströmung geht aus dem Sekundärgasraum in den Primärgasraum weiter und wird dann in eine erste Sekundärgasströmung und in eine zweite Sekundärgasströmung aufgeteilt, die aus der ersten Austrittsöffnung bzw. aus der zweiten Austrittsöffnung ausgestoßen werden. Diese Sekundärgasströmung kann verwendet werden, um das Aufblasen des Airbags oder des aufblasbaren Gassackvorhangs aufrechtzuerhalten, oder, in einigen Fällen, um ihn bzw. sie erneut aufzublasen. Außerdem kann die Sekundärgasströmung bei so genannten "intelligenten" Airbagsystemen als Antwort auf Zusammenstöße einer besonderen Art oder einer besonderen Schwere ausgelöst werden, oder nur ausgelöst werden, wenn der durch das aufblasbare Kissen zu schützende Fahrzeuginsasse eine bestimmte Größe oder ein bestimmtes Gewicht aufweist.

Gemäß einer Alternative kann der Gasgenerator mehrere Sekundär- und/oder Primärgasräume umfassen, um eine steuerbare, anpassbare Gasströmung zu erzeugen. Die Gasräume können Behälter mit einer im Allgemeinen rohrförmigen Form sein. Wie oben kurz erörtert wurde, können diese Kammern zerbrechliche Dichtungen wie etwa die oben erörterten Öffnungen und Berstscheiben oder geriefte oder gekerbte Flächen aufweisen, die sich öffnen, wenn der Druck in dem Gasraum die Festigkeit der gerieften Bereiche überschreitet. Die geriefte Fläche kann beim Öffnen eine geeignete Austrittsdüse bilden. Außerdem kann die zerbrechliche Dichtung ein Quetschverschluss wie etwa eine Quetschöffnung sein. Die Quetschöffnung kann zwei flach zusammengedrückte Lippen aufweisen und durch ein Verfahren wie etwa durch Schweißen angebracht werden. Wie bei dem gerieften Bereich öffnet sich die Quetschöffnung als Antwort auf einen Druckstoß und/oder eine Druckerhöhung in dem Gasraum und kann so konfiguriert sein, um beim Öffnen eine geeignete Austrittsdüse zu bilden. Bei jeder dieser Alternativen kann ein physischer Einstichmechanismus verwendet werden, um zu gewährleisten, dass sich die zerbrechliche Dichtung öffnet, wenn sie durch den Initiator aktiviert wird.

Wie bei dem vorherigen Gasgenerator kann eine Gas erzeugende Substanz wie etwa ein komprimiertes Gas- und Flüssigkeitsgemisch von einem Initiator thermisch aktiviert werden, um eine erste Primärgasströmung und eine zweite Primärgasströmung sowie eine erste Sekundärgasströmung und eine zweite Sekundärgasströmung durch die erste Austrittsöffnung bzw. durch die zweite Austrittsöffnung zu erzeugen. Um sicherzustellen, dass die zerbrechlichen Dichtungen über beiden Austrittsöffnungen vollständig und gleichzeitig bersten, kann bei den Berstscheiben, den gerieften Flächen oder den Quetschdichtungen eine enge Toleranzgestaltung realisiert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der zweistufige, biaxiale Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem einen ersten Primärgasraum enthalten, der eine erste Längsachse und eine erste Austrittsöffnung aufweist, die so konfiguriert ist, dass eine erste im Wesentlichen längs der Längsachse ausgerichtete Primärgasströmung erzeugt wird, wobei die erste Austrittsöffnung eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweist. Außerdem kann der Gasgenerator einen zweiten Primärgasraum enthal ten, der eine zweite Längsachse und eine zweite Austrittsöffnung aufweist, die so konfiguriert ist, dass eine zweite im Wesentlichen längs der Längsachse ausgerichtete Primärgasströmung erzeugt wird, wobei die zweite Austrittsöffnung eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweist. Der Gasgenerator weist außerdem einen Sekundärgasraum auf, der mit dem ersten Primärgasraum und mit dem zweiten Primärgasraum in Gasverbindung steht, die so konfiguriert sind, dass eine Sekundärgasströmung erzeugt wird und dass zwischen jedem Primärgasraum und dem Sekundärgasraum ein Drosselkörper positioniert ist. Der Gasgenerator enthält auch einen Initiator, der mit dem Inneren von einem der Gasräume in Verbindung steht, wobei der Initiator so konfiguriert ist, dass er selektiv eine Gasströmung durch die Austrittsöffnung auslöst.

Bei diesem Gasgenerator kann sich der Sekundärgasraum zwischen dem ersten Primärgasraum und dem zweiten Primärgasraum befinden. Die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung des ersten Primärgasraums und des zweiten Primärgasraums können so konfiguriert sein, dass sie eine erste Primärgasströmung und eine zweite Primärgasströmung erzeugen, die im Wesentlichen äquivalente Gasmengen aufweisen. Ferner können die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung so konfiguriert sein, dass sie eine erste Primärgasströmung und eine zweite Primärgasströmung erzeugen, die verschiedene Gasmengen aufweisen. Außerdem kann der Gasgenerator so konstruiert sein, dass die erste Längsachse der zweiten Längsachse entspricht. Bei Gasgeneratoren, bei denen die erste Primärgasströmung und die zweite Primärgasströmung identisch sind und bei denen die erste Längsachse und die zweite Längsachse identisch sind, kann ein Gasgenerator erzielt werden, der im Wesentlichen keine Schubkraft hat. Ein solcher Gasgenerator ohne Schubkraft kann im Rahmen der ersten Ausführungsform auch erzielt werden. Bei diesem Gasgenerator kann jeder Primär gasraum seinen eigenen Initiator aufweisen. Außerdem kann der Sekundärgasraum seinen eigenen Initiator aufweisen.

Durch die Verwendung der Gasgeneratoren gemäß der vorliegenden Erfindung können durch das Vermeiden von Gasleitungen, komplexen Anbringungsbestandteilen sowie von überflüssigen Gasgeneratoren und Initiatoren Kostenersparnisse erzielt werden. Außerdem kann ein rascheres und gleichmäßigeres Aufblasen der aufblasbaren Gassackvorhangen erzielt werden, wobei ein Aufrechterhalten des Aufblasens der aufblasbaren Gassackvorhänge erreicht werden kann. Im Ergebnis können die Verfügbarkeit und die Wirksamkeit von Fahrzeugairbagsystemen verbessert werden.

Diese und weitere Merkmale und Vorteile der betreffenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen vollständiger offensichtlich oder können durch die Praxis der Erfindung entnommen werden, wie sie nachstehend dargelegt wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Damit die Art, mit der die oben vorgetragenen und weiteren Vorteile und Ziele der Erfindung erzielt werden, leicht verstanden wird, wird durch Bezugnahme auf ihre spezifischen Ausführungsformen, die in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, eine ausführlichere Beschreibung der oben kurz beschriebenen Erfindung wiedergegeben. Da diese Zeichnungen selbstverständlich nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher bezüglich ihres Umfangs nicht als eingrenzend angesehen werden sollen, wird die Erfindung ausführlicher und mit einer zusätzlichen Genauigkeit im Detail durch die Verwendung der beigefügten Zeichnungen beschrieben und erklärt, in denen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer aufblasbaren Gassackvorhang ist, die eine Ausführungsform eines Gasgenerators gemäß der Erfindung aufweist;
2 eine seitliche Aufrissansicht im Schnitt des Gasgenerators aus 1 ist;
3 eine seitliche Aufrissansicht im Schnitt einer Alternativausführungsform eines Gasgenerators gemäß der Erfindung ist;
4 eine seitliche Aufrissansicht im Schnitt einer weiteren Alternativausführungsform eines Gasgenerators gemäß der Erfindung ist; und
5 eine seitliche Aufrissansicht im Schnitt einer nochmals weiteren Alternativausführungsform eines Gasgenerators gemäß der Erfindung ist;
6 eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem aufblasbaren Gassackvorhang ist, der eine Ausführungsform eines Gasgenerators gemäß der Erfindung aufweist;
7 eine Schnittansicht eines Gasgenerators mit zwei verschieden dimensionierten Ausstoßöffnungen ist;
8 eine Schnittansicht eines Gasgenerators mit zwei verschieden dimensionierten Rückhalteöffnungen ist;
9A eine Frontansicht einer Ausführungsform mit strömungsbehindernder Öffnung ist, die eine erste wirksame Querschnittsfläche aufweist;
9B eine Frontansicht einer Ausführungsform mit strömungsbehindernder Öffnung ist, die eine zweite wirksame Querschnittsfläche aufweist;
10A eine Frontansicht einer weiteren Ausführungsform mit strömungsbehindernder Öffnung ist, die eine Stift- Strömungsbehinderung realisiert und eine erste wirksame Querschnittsfläche aufweist;
10B eine Frontansicht einer weiteren Ausführungsform mit strömungsbehindernder Öffnung ist, die eine Stift-Strömungsbehinderung realisiert und eine zweite wirksame Querschnittsfläche aufweist;
11 eine Schnittansicht eines Gasgenerators mit einer Abblasleitung ist;
12 eine Schnittansicht einer Doppel-Gasgenerator-Baugruppe ist;
13 eine Schnittansicht eines Gasgenerators mit einem schräg angeordneten Ende ist;
14 eine Schnittansicht eines Gasgenerators mit zwei verschieden dimensionierten, gedrosselten Öffnungen ist;
15 eine Seitenansicht eines Gasgenerators und einer aufblasbaren Gassackvorhang ist;
16 eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem aufblasbaren Gassackvorhang ist, der eine Ausführungsform eines Gasgenerators gemäß der Erfindung aufweist;
17 eine seitliche Aufrissansicht im Schnitt des Gasgenerators aus 1 ist; und
18 eine seitliche Aufrissansicht im Schnitt einer Alternativausführungsform eines Gasgenerators gemäß der Erfindung ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die derzeit bevorzugten Ausführungsformen der betreffenden Erfindung werden am besten durch Bezugnahme auf die Zeichnungen verstanden, bei denen gleiche Teile überall mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es versteht sich ohne weiteres, dass die Bestandteile der betreffenden Erfindung, wie sie hierin in den Figuren allgemein beschrieben und gezeigt sind, in einer großen Vielfalt von verschiedenen Konfigurationen angeordnet und gestaltet sein könnten. Folglich soll die folgende ausführlichere Beschreibung der Ausführungsformen der Vorrichtungen, Systeme und Verfahren der betreffenden Erfindung, wie sie in den 1 bis 18 dargestellt sind, den Umfang der Erfindung, wie sie beansprucht ist, nicht eingrenzen, sondern ist lediglich repräsentativ für derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Die betreffende Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren bereit, wodurch die mit bereits bekannten Gasgeneratoren verbundenen Probleme gelöst werden können. Insbesondere kann durch die Verwendung von sich ausgleichenden axialen Strömungen eine schubkraftneutrale Konstruktion erzielt werden, wodurch die Komplexität einer axial gestützten Gasgeneratoranbringung entfällt. Ferner ermöglicht eine Einzelinitiatorkonfiguration eine einfache Herstellung und Aktivierung.
Weiterhin kann das Aufblasgas gleichzeitig in mehrere Einlassöffnungen eines aufblasbaren Gassackvorhangs eingeblasen werden, um die Geschwindigkeit der Entfaltung der Vorhangs zu verbessern. Durch die Verwendung einer axialen Strömung kann das Aufblasgas von den Austrittsöffnungen des Gasgenerators weg eingeblasen werden. Daher entfaltet sich der aufblasbare Gassackvorhang gleichmäßiger, um einen besseren Fahrzeuginsassenschutz zu gewährleisten. Die Art und Weise, mit der diese Prinzipien bei der betreffenden Erfindung genutzt werden, wird in der folgenden Erörterung ausführlicher gezeigt und beschrieben.
In 1 ist ein aufblasbarer Gassackvorhang 10 gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung in ein Fahrzeug 12 eingebaut gezeigt. Der aufblasbare Vorhang 10 kann einen Teil eines Airbagsystems bilden, das so konfiguriert ist, dass es durch die Bildung einer schützenden Abschirmung neben den Fahrzeuginsassen einen oder mehrere Fahrzeuginsassen gegen einen Seitenaufprall schützt.
Das Fahrzeug 12 hat eine Längsrichtung 13, eine Seitenrichtung 14 und eine Querrichtung 15. Das Fahrzeug 12 hat ferner Vordersitze 16, die von den ersten Seitenflächen 17 oder Vordertüren 17 seitlich versetzt sind, wie in dem Fahrzeug 12 aus 1 gezeigt ist. Das Fahrzeug 12 hat ebenfalls Rücksitze 18, die von den zweiten Seitenflächen 19 oder Fondtüren 19 seitlich versetzt sind, wie dargestellt ist. Wie gezeigt ist, können zwei solche aufblasbaren Gassackvorhangen 10 verwendet werden: eine Gassackvorhang für die Fahrerseite des Fahrzeugs 12 und die andere Gassackvorhang für die Beifahrerseite.
Ein Beschleunigungsmessgerät oder mehrere Beschleunigungsmessgeräte 20 oder andere ähnliche Aufprallerfassungsvorrichtungen erfassen eine plötzliche Querbeschleunigung (oder Verlangsamung) des Fahrzeugs 12 und übertragen über die elektrischen Leitungen 22 elektrische Signale zu einem Gasgenerator 24 oder mehreren Gasgeneratoren, die komprimiertes Gas bereitstellen, um die aufblasbaren Gassackvorhangen 10 aufzublasen. Wie in 1 gezeigt ist, kann ein einziger Gasgenerator 24 verwendet werden, um jede der aufblasbaren Gassackvorhangen 10 aufzublasen. Die Gasgeneratoren 24 können durch die Verwendung von relativ einfachen Haltern 26 an dem Fahrzeug 12 befestigt werden.
Die Gasgeneratoren 24 können ungefähr auf halbem Weg entlang der Längsabmessung der aufblasbaren Vorhänge 10 posi tioniert sein, um ein relativ rasches und gleichmäßiges Aufblasen auf eine Art zu erzielen, die anschließend ausführlicher beschrieben wird. Natürlich können die Position und die Anbringung der Gasgeneratoren 24 durch eine Anzahl von Wegen gegenüber der in 1 dargestellten Konfiguration verändert werden.
Jeder der Gasgeneratoren 24 kann die Form eines hohlen Druckbehälters annehmen, der eine chemisch reaktionsfähige Substanz und/oder ein komprimiertes Gas enthält, die bzw. das nach der Anwendung von Elektrizität aktiviert oder abgeblasen werden kann, um ein Ausströmen der Aufblasgase zu erzielen. In der beispielhaften Konfiguration aus 1 sind die Gasgeneratoren 24 in den aufblasbaren Gassackvorhängen 10 teilweise eingetascht, so dass die aus den Gasgeneratoren 24 austretenden Aufblasgase direkt in die aufblasbaren Vorhänge 10 strömen. Die Gasgeneratoren 24 können mit solcher Schnelligkeit wirken, dass sich die aufblasbaren Vorhänge 10, bevor das Fahrzeug 12 vollständig auf den Aufprall reagiert hat, aufgeblasen haben, um Fahrzeuginsassen vor dem Aufprall zu schützen.
Wahlweise können die Beschleunigungsmessgeräte 20 in einem Motorraum 30 oder in einem Armaturenbrett 32 des Fahrzeugs 12 verstaut sein. Eine (nicht gezeigte) Steuereinheit kann ebenfalls verwendet werden, um die Ausgabedaten des Beschleunigungsmessgeräts 20 zu verarbeiten und um verschiedene weitere Aspekte eines Fahrzeugsicherheitssystems des Fahrzeugs 12 steuern. Wenn die Beschleunigungsmessgeräte 20 entfernt positioniert sind, können die elektrische Leitung 22 und/oder weitere Steuerleitungen entlang der A-Säulen 34 des Fahrzeugs 12 auf jeder Seite der Frontscheibe 35 angeordnet sein, um die Gasgeneratoren 24 zu erreichen. Alternativ kann jedes Beschleunigungsmessgerät 20 in der Nähe eines der Gasgeneratoren 24 positioniert sein, wie in 1 gezeigt ist.
Die Gasgeneratoren 24 und die aufblasbaren Gassackvorhänge 10 können an den Dachrahmen 36 des Fahrzeugs 12 angebracht sein. Je nach dem Typ des Fahrzeugs 12 und der gewünschten Konfiguration der aufblasbaren Gassackvorhangen 10 können auch entlang der B-Säulen 37, der C-Säulen 38 und/oder der D-Säulen 39 Airbagbestandteile angeordnet sein.
Die in 1 gezeigten aufblasbaren Gassackvorhänge 10 sind so konfiguriert, dass sie nicht nur die Fahrzeuginsassen auf den Vordersitzen 16, sondern auch die Fahrzeuginsassen auf den Rücksitzen 18 schützen. Folglich kann jede aufblasbare Vorhang 10 eine erste Schutzzone 40 aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie zwischen den Vordersitzen 16 und einer der Vordertüren 17 aufgeblasen wird, und eine zweite Schutzzone 42 aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie zwischen den Rücksitzen 18 und einer der Fondtüren 19 aufgeblasen wird. Die erste Schutzzone 40 und die zweite Schutzzone 42 können im Wesentlichen getrennt sein, und können nur durch die Gasgeneratoren 24 in Strömungsverbindung miteinander stehen. Alternativ können die erste Schutzzone 40 und die zweite Schutzzone 42 einen alternativen Strömungsweg aufweisen, durch den zwischen der ersten Schutzzone 40 und der zweiten Schutzzone 42 sogar dann Fluid durchströmen kann, wenn kein Gas durch den Gasgenerator 24 zwischen der ersten Schutzzone 40 und der zweiten Schutzzone 42 strömen kann.
Die erste Schutzzone 40 und die zweite Schutzzone 42 jedes aufblasbaren Gassackvorhangs 10 können durch die Verwendung einer zwischen den Schutzzonen 40, 42 positionierten Verbindungszone 44 miteinander verbunden werden. Die Verbindungszone 44 kann einen Strömungsweg aufweisen, durch den die Gase zwischen der ersten Schutzzone 40 und der zweiten Schutzzone 42 strömen können, oder sie kann einfach eine Spannung zwischen der ersten Schutzzone 40 und der zweiten Schutzzone 42 übertragen, um die erste Schutzzone 40 und die zweite Schutzzone 42 an der richtigen Stelle zu halten.
Jeder der aufblasbaren Gassackvorhänge 10 kann eine an der A-Säule 34 befestigte Vorderleine 46 und eine an dem Dachrahmen 36 befestigte Fondleine 48 aufweisen, um Zugspannung auf die aufblasbaren Vorhänge 10 auszuüben, um sie während des Aufblasens und des Aufpralls an der richtigen Stelle zu halten. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass die Leinen 46, 48 auch an anderen Teilen des Fahrzeugs 12 wie etwa an den B-Säulen 37, an den C-Säulen 38 und/oder an den D-Säulen 39 befestigt sein können. Die Leinen 46, 48 können aus einem serienmäßigen Sicherheitsgurtstoff oder dergleichen gestaltet sein.
Obwohl jeder aufblasbare Gassackvorhang 10 in 1 zwei Schutzzonen 40, 42 aufweist, umfasst die Erfindung die Verwendung von aufblasbaren Vorhängen mit jeder beliebigen Anzahl von Schutzzonen. Folglich kann jeder der aufblasbaren Gassackvorhänge 10 auf Wunsch erweitert werden, so dass sie eine oder mehrere Schutzzonen aufweist, die so positioniert sind, dass sie Fahrzeuginsassen auf Zusatzsitzen 50 hinter den Rücksitzen 18 vor dem Aufprall gegen dritte Seitenflächen 52 des Fahrzeugs 12 schützen. Zusätzliche Gasgeneratoren 24 können verwendet werden, um solche zusätzlichen Schutzzonen aufzublasen.
Die Gasgeneratoren 24 können einheitlich konfiguriert sein, um sowohl ein rasches, gleichmäßiges Aufblasen als auch eine einfache und preisgünstige Herstellung und einen einfachen und preisgünstigen Einbau sicherzustellen. Die Konfiguration des Gasgenerators 24 wird in Verbindung mit 2 ausführlicher beschrieben.
In 2 ist eine seitliche Aufrissansicht im Schnitt des Gasgenerators 24 gezeigt. Der Gasgenerator 24 kann einen Gasraum 54 aufweisen, der aus einem Werkstoff mit einer relativ hohen Zugfestigkeit wie etwa aus Stahl gestaltet ist. Der Gasraum 54 kann aus einem einzigen, einheitlichen Stück gestaltet sein. Alternativ kann der Gasraum 54 aus mehreren Stücken hergestellt sein, die verschweißt oder anderweitig aneinander befestigt sind, um die in 2 gezeigte Konfiguration zu erzielen. Der Gasraum 54 kann eine im Allgemeinen rohrförmige Form aufweisen.
Der Gasgenerator 24 kann in einer ersten Einlassöffnung 60 der ersten Schutzzone 40 und in einer zweiten Einlassöffnung 62 der zweiten Schutzzone 42 positioniert sein, so dass das Aufblasgas, das den Gasraum 54 verlässt, direkt in die erste Schutzzone 40 und in die zweite Schutzzone 42 eintritt. Daher wird kein Gasleitungsrohr benötigt, um das Aufblasgas aus dem Gasgenerator 24 zum aufblasbaren Gassackvorhang 10 zu leiten. Der Gasgenerator 24 kann beispielsweise durch die Verwendung ringförmiger Schellen 64, die das Gewebe der Einlassöffnungen 60, 62 fest gegen die Fläche des Gasgenerators 24 drücken, einfach auf eine gasdichte Art in der ersten Einlassöffnung 60 und in der zweiten Einlassöffnung 62 festgemacht werden.
Die Abmessungen des Gasraums 54 können verändert werden, um ihn an das Volumen anzupassen, in dem der Gasraum 54 eingebaut werden soll. Beispielsweise kann der Gasraum 54 in der Längsrichtung 13 länger und/oder in der Seitenrichtung 14 und in der Querrichtung 15 dünner als gezeigt hergestellt werden, um den Einbau in einem langen engen Raum wie etwa in dem Raum neben dem Dachrahmen 36 zu erleichtern. Ein längerer Gasraum 54 kann so eingebaut werden, dass sich der Gasraum 54 eine bedeutende Strecke in jede Schutzzone 40, 42 erstreckt. Ein solcher Einbau kann vorteilhaft Aufblasgasströmungen erzielen, die etwa auf halbem Weg durch jede der Schutzzonen 40, 42 in den aufblasbaren Gassackvorhang 10 eintreten, um ein gleichmäßigeres Aufblasen zu erreichen.
Der Gasraum 54 kann ein erstes Ende 66 aufweisen, das in der Nähe der ersten Einlassöffnung 60 angeordnet ist, und ein zweites Ende 68 aufweisen, das in der Nähe der zweiten Einlassöffnung 62 angeordnet ist. Das erste Ende 66 kann eine erste Austrittsöffnung 70 aufweisen und das zweite Ende 68 kann eine zweite Austrittsöffnung 72 aufweisen. Sowohl die erste Austrittsöffnung 70 als auch die zweite Austrittsöffnung 72 haben eine geöffnete Konfiguration, bei der das Aufblasgas relativ frei durch die Austrittsöffnungen 70, 72 durchströmen kann, und eine geschlossene Konfiguration, bei der im Wesentlichen alle Aufblasgase in dem Gasraum 54 eingeschlossen sind. Folglich bezieht sich "Austrittsöffnung" in dieser Patentanmeldung auf mehr als nur einen Verbindungsgang, wobei die Konstruktion, die einen selektiven Verschluss des Verbindungsgangs erzielt, ebenfalls inbegriffen ist.
Genauer kann jede der Austrittsöffnungen 70, 72 einen Diffusor 74 enthalten, der die Form eines Verschlusses annimmt, der das entsprechende Ende 66 oder 68 des Gasraums 54 abdichtet. Die Diffusoren 74 können jeweils einheitlich mit dem rohrförmigen Körper des Gasgenerators 24 sein oder können getrennte Verschlüsse sein, die an den Körper des Gasgenerators 24 geschweißt oder anderweitig an diesem befestigt sind. Jeder Diffusor 74 kann eine Öffnung 76 aufweisen, gegen die durch den Druck in dem Gasraum 54 eine Berstscheibe 78 gedrückt wird. Die Berstscheiben 78 können eine große Vielfalt von Konfigurationen aufweisen; wobei auf Wunsch jede der Berstscheiben 78 eine leicht gewölbte Form haben kann, um eine dichte Abdichtung mit einer Kreisform der zugeordneten Öffnung 76 zu erzielen.
Die Berstscheiben 78 sind vorzugsweise so geformt, dass sie sich bei einer Druckerhöhung wölben, um die Öffnungen 76 freizumachen. Beispielsweise können die Berstscheiben 78 so hergestellt werden, dass sie sich ausreichend durchbiegen, um durch die Öffnungen 76 zu passen, so dass die Druckerhöhung die Berstscheiben 78 aus den Öffnungen 76 auswirft.
Die Berstscheiben 78 können einfach einen Druckschwellenwert aufweisen, oberhalb dessen eine ausreichende Verformung auftritt, um die Berstscheiben 78 durch die Öffnungen 76 zu drücken. Alternativ können sich die Berstscheiben 78 in erster Linie als Antwort auf einen Druckstoß oder eine rasche Druckänderung in dem Gasraum 54 deformieren.
Jede der Öffnungen 76 kann eine zylindrisch ausgesenkte Form aufweisen, wobei der erweiterte Abschnitt nach innen in Richtung der Berstscheibe 78 angeordnet ist und der engere Abschnitt nach außen angeordnet ist. Der erweiterte Abschnitt kann so dimensioniert sein, dass er die Durchbiegung und den Durchlass der Berstscheibe 78 durch die Öffnung 76 fördert, wenn der richtige Druck oder Druckstoß in dem Gasraum 54 erreicht ist. Der engere Abschnitt kann als ein Drosselkörper dienen, um die Strömung des Aufblasgases aus der Öffnung 76 zu dosieren. In Abhängigkeit von der Konfiguration der Berstscheibe 78 und der gewünschten Volumengeschwindigkeit des Aufblasgases bei der Entfaltung und von anderen Faktoren, können die erweiterten Abschnitte und die engeren Abschnitte gewechselt werden, so dass der erweiterte Abschnitt nach innen angeordnet ist und der kleinere Abschnitt nach außen angeordnet ist. Alternativ kann die zylindrische Senkbohrung zugunsten einer Öffnung 76 mit einem einheitlichen Durchmesser vollständig entfallen.
Um die ausgestoßenen Berstscheiben daran zu hindern, den aufblasbaren Gassackvorhang 10 zu beschädigen, kann der Gasgenerator 24 auch ein Paar Berstscheiben-Rückhaltelemente 90 aufweisen, wobei jedes von ihnen außerhalb einer der Austrittsöffnungen 70, 72 angeordnet ist. Die Berstscheiben-Rückhaltelemente 90 können eine große Vielfalt von Konfigurationen aufweisen. Wie gezeigt ist, können die Berstscheiben-Rückhaltelemente 90 die Form von zylindrischen Sieben annehmen, durch welche die Aufblasgase relativ ungehindert durchströmen. Die Siebe können aus einem Maschenmaterial gestaltet sein, das beispielsweise von der Metex Corporation of Edison, New Jersey erhältlich ist. Die Berstscheiben 78 werden nach dem Ausstoßen aus den Öffnungen 76 einfach von den Berstscheiben-Rückhaltelementen 90 aufgefangen. Die Berstscheiben 78 können vor den Öffnungen 76 bleiben, wobei die Aufblasgase in diesem Fall einfach um die Berstscheiben 78 herumströmen müssen, um aus dem Gasgenerator 24 auszutreten.
Der Gasgenerator 24 kann auch ein Paar Gasleitdiffusoren 92 aufweisen, die außerhalb der Austrittsöffnungen 70, 72 und der Berstscheiben-Rückhaltelemente 90 angeordnet sind. Beim Auslösen des Gasgenerators 24 kann eine erste Gasströmung 94 über die erste Austrittsöffnung 70 aus dem Gasraum 54 austreten und eine zweite Gasströmung 96 kann über die zweite Austrittsöffnung 72 aus dem Gasraum 54 austreten. Jede der Gasströmungen 94, 96 kann sich dann durch den zugeordneten Gasleitdiffusor 92 bewegen, um die entsprechende Einlassöffnung 60, 62 des aufblasbaren Gassackvorhangs 10 zu erreichen.
Jeder der Gasleitdiffusoren 92 kann eine Verengung 93 aufweisen, die dazu dient, das zugeordnete Berstscheiben-Rückhaltelement 90 zurückzuhalten. Die Verengungen 93 können auch als Austrittsdüsen dienen, um die Geschwindigkeit der Strömung des Aufblasgases aus dem Gasgenerator 24 zu bestimmen. Die Verengungen 93 können beispielsweise durch Quetschen oder anderweitiges Zusammendrücken der im Allgemeinen rohrförmigen Formen der Gasleitdiffusoren 92 geformt werden.
Wie gezeigt ist, bewegen sich die erste Gasströmung 94 und die zweite Gasströmung 96 in der Längsrichtung 13 entlang der Längsachse des Gasgenerators 24. Sofern die erste Gasströmung 94 und die zweite Gasströmung 96 einen gleichen Impuls aufweisen, d.h., sofern die Gasströme 94, 96 einen gleichen Massenstrom und eine gleiche Austrittsgeschwindigkeit haben, wird die von jeder der Gasströmungen 94, 96 erzeugte Schubkraft von der Schubkraft der anderen Gasströmung ausgeglichen. Daher wird der Gasgenerator 24 in der Längsrichtung 13 im Wesentlichen keiner Schubkraft ausgesetzt sein.
Im Ergebnis kann der Gasgenerator 24 mit einer nur minimalen Abstützung gegen eine axiale Bewegung des Gasgenerators 24 oder gegen eine Bewegung in der Längsrichtung 13 an dem Fahrzeug 12 angebracht sein. Beispielsweise behindern die in 1 dargestellten Halter 26 direkt die Bewegung des Gasgenerators 24 in der Seitenrichtung 14 und in der Querrichtung 15, gewähren aber nur eine Abstützung durch Reibkräfte gegen die Bewegung in der Längsrichtung 13. Eine solche Abstützung durch Reibkräfte kann ausreichen, wenn eine im Wesentlichen schubkraftneutrale Konstruktion wie die aus 2 genutzt wird.
Der Gasgenerator 24 kann relativ leicht in dem Fahrzeug 12 eingebaut werden, um die in 1 dargestellte Konfiguration zu erhalten. Beispielsweise kann der Gasleitdiffusor 92 in der Nähe des ersten Endes 66 des Gasraums 54 in die erste Einlassöffnung 60 eingeführt werden und der Gasleitdiffusor 92 in der Nähe des zweiten Endes 68 kann in die zweite Einlassöffnung 62 eingeführt werden. Der aufblasbare Gassackvorhang 10 kann dann in der in 1 gezeigten Position an dem Dachrahmen 36 angebracht werden, wobei der Gasgenerator 24 mit den Haltern 26 an dem Dachrahmen 36 befestigt werden kann. Die oben beschriebenen Schritte können auf viele Weisen umgeordnet werden, um zu der besonderen Konfiguration des Fahrzeugs 12 zu passen; beispielsweise kann der Gasgenerator 24 zuerst mit den Haltern 26 an dem Dachrahmen 36 befestigt werden, wobei die Einlassöffnungen 60, 62 dann um die Gasleitdiffusoren 92 eingebaut werden können. Das aufblasbare Kissen 10 kann dann an der richtigen Stelle befestigt werden.
Doppelströmungs-Gasgeneratoren gemäß der Erfindung können alternativ auf eine nicht schubkraftneutrale Art herge stellt werden. Beispielsweise müssen die Öffnungen 76 und/oder die Gasleitdiffusoren 92 des ersten Endes 66 und des zweiten Endes 68 keine gleiche Größe aufweisen, sondern können unterschiedlich dimensioniert sein, um unterschiedliche Mengen an Aufblasgas zu erzeugen. Solche ungleichen Strömungen können beispielsweise wünschenswert sein, wenn die erste Schutzzone 40 und die zweite Schutzzone 42 unterschiedlich dimensioniert wären. In einem solchen Fall kann die Schubkraft von einer der Gasströmungen 94, 96 die Schubkraft der anderen Gasströmung 94 oder 96 nur teilweise aufheben. Unterschiedliche Grade an Abstützung in Längsrichtung können vorgesehen sein, um solche Ungleichheiten bei der Schubkraft zu berücksichtigen.
Die Gasleitdiffusoren 92 sind optional, wobei die Aufblasgase nach dem Bewegen durch die Berstscheiben-Rückhaltelemente 90 einfach ungehindert aus dem Gasgenerator 24 entweichen können. Jedoch können die Gasleitdiffusoren 92 vorteilhaft eine genauere Richtung der ersten Gasströmung 94 und der zweiten Gasströmung 96 und daher eine genauere Richtung der Schubkraft erzielen, die durch die entweichenden Aufblasgase auf den Gasgenerator 24 ausgeübt wird. Die Gasleitdiffusoren 92 können auch die Geschwindigkeit erhöhen, mit der die erste Gasströmung 94 und die zweite Gasströmung 96 aus dem Gasgenerator 24 entweichen, so dass die Gasströmungen 94, 96 die Bewegungsenergie haben, sich weiter in den aufblasbaren Gassackvorhang 10 zu bewegen. Ein solch rascher Ausstoß kann dabei helfen, sicherzustellen, dass die Abschnitte des aufblasbaren Vorhangs 10, die am weitesten von dem Gasgenerator 24 entfernt sind, vor dem Aufprall der Person gegen den aufblasbaren Gassackvorhang 10 ausreichend aufgeblasen sind.
Ein Doppelströmungs-Gasgenerator kann auf mehrere Arten aktiviert werden, um dem aufblasbaren Gassackvorhang 10 aufzublasen. Gemäß einer Ausführungsform können die erste Gasströmung 94 und die zweite Gasströmung 96 beide durch die Wirkung einer Einzelauslöserbaugruppe 100 ausgelöst werden. Die Auslöserbaugruppe 100 kann an einer Seite des Gasgenerators 24 befestigt sein und kann durch eine Initiatoröffnung 102 des Gasraums 54 mit dem Gasraum 54 in Verbindung stehen. Die Auslöserbaugruppe 100 kann fast vollständig außerhalb des Gasraums 54 angeordnet sein.
Die Auslöserbaugruppe 100 kann beispielsweise durch Laserschweißen an der richtigen Stelle angeschweißt sein, um das Entweichen von Aufblasgasen durch die Initiatoröffnung 102 oder das Auswerfen der Auslöserbaugruppe 100 während des Auslösens des Gasgenerators 24 zu verhindern. Die Auslöserbaugruppe 100 kann in der Mitte zwischen der ersten Austrittsöffnung 70 und der zweiten Austrittsöffnung 72 positioniert sein, um sicherzustellen, dass die erste Gasströmung 94 und die zweite Gasströmung 96 im Wesentlichen gleichzeitig erzeugt und ausgestoßen werden.
Die Auslöserbaugruppe 100 kann einen Initiator 104 aufweisen, der eine elektrisch ausgelöste pyrotechnische Vorrichtung ist. Der Initiator 104 kann beispielsweise einen Kopf 106, der eine pyrotechnische Substanz enthält, einen Körper 108 und elektrische Anschlussstifte 110 aufweisen, durch die das Aktivierungssignal empfangen wird. Der Körper 108 kann in einer Initiatoraufnahme 111 sitzen und kann durch die Verwendung eines Initiator-Rückhaltelements 112 gehalten werden. Ein O-Ring 113 kann verwendet werden, um eine wesentliche Abdichtung zwischen dem Initiator 104 und der Initiatoraufnahme 111 zu bilden. Die Anschlussstifte 110 können in einen Stecker 114 der elektrischen Leitung 22 eingeführt werden, die zum Beschleunigungsmessgerät 20 führt.
Eine Berstscheibe 115 kann auf der Initiatoraufnahme 111 in dem Gasraum 54 angeordnet sein, um den Initiator 104 vom Inneren des Gasraums 54 abzudichten, bis der Gasgenerator 24 ausgelöst ist. Bei Auslösen des Initiators 104 kann die Berstscheibe 115 entfernt werden, um den Initiator 104 dem Inneren des Gasraums 54 auszusetzen.
Der Gasgenerator 24 kann eine Einfüllöffnung 116 aufweisen, durch die eine gasförmige, flüssige oder sogar feste Substanz in den Gasraum 54 eingeführt werden kann. Die Einfüllöffnung kann durch die Verwendung eines Stöpsels 118, der die Form eines metallischen Kügelchens annehmen kann, das in die Einfüllöffnung 116 gedrückt und örtlich verschweißt werden kann, abdichtbar sein.
Der Gasgenerator 24 kann von jeder Art einschließlich einer pyrotechnischen Art, einer mit komprimiertem Gas wirkenden Art und einer Hybridart sein. In der Ausführungsform der 2 kann der Gasgenerator 24 eine Gas erzeugende Substanz 121 in einem komprimierten Zustand enthalten. Die Gas erzeugende Substanz 121 kann im Wesentlichen reaktionsträge, d.h. bei den Temperaturen und dem Druck, die während der Aktivierung des Gasgenerators 24 auftreten, nicht reaktionsfähig, sein. Aufgrund der Kompression kann ein Teil der Gas erzeugenden Substanz 121 in dem Gasraum 54 in flüssiger Form vorliegen.
Alternativ kann der Gasgenerator 24 ein pyrotechnischer Gasgenerator sein, so dass die Gas erzeugende Substanz 121 keine reaktionsträge komprimierte Flüssigkeit, kein reaktionsträges, komprimiertes Gas oder ein Gemisch von beiden ist, sondern die Form eines brennbaren Feststoffs, eines brennbaren Gases oder einer brennbaren Flüssigkeit annimmt. Der Gasgenerator 24 kann auch ein Hybridgasgenerator sein, wobei die Gas erzeugende Substanz 121 in diesem Fall sowohl reaktionsträge als auch pyrotechnische Bestandteile enthalten kann.
Bei der reaktionsträgen, komprimierten, Gas erzeugenden Substanz 121 aus 2 wird die Auslöserbaugruppe 100 innerhalb von Millisekunden ausgelöst, um Wärme zu erzeu gen, die die Ausdehnung der Gas erzeugenden Substanz 121 bewirkt. Das Ergebnis ist eine plötzliche Druckerhöhung in dem Gasraum 54. Die Druckerhöhung oder möglicherweise gerade die durch das Auslösen des Initiators 104 herbeigeführte Druckwelle schlägt die Berstscheiben 78 heraus, um die erste Austrittsöffnung 70 und die zweite Austrittsöffnung 72 zu öffnen. Während der gasförmige Anteil der Gas erzeugenden Substanz 121 aus dem Gasgenerator 24 herausströmt, wird die Flüssigkeit verdampft, um das Volumen der ersten Gasströmung 94 und der zweiten Gasströmung 96 zu erhöhen. Folglich kann durch den Gasgenerator 24 trotz seiner bescheidenen Größe eine erhebliche Gasmenge erzeugt werden.
Außerdem kann das Vorhandensein eines Anteils der Gas erzeugenden Substanz 121 in flüssiger Form vorteilhaft sein, weil die Flüssigkeit Wärme absorbiert, während sie verdampft. Daher werden die erste Gasströmung 94 und die zweite Gasströmung 96 relativ kühl sein, wobei es deshalb weniger wahrscheinlich ist, dass sie die aufblasbare Gassackvorhang 10 beschädigen. Die aufblasbare Gassackvorhang 10 kann deshalb aus einem relativ wenig hitzebeständigen und möglicherweise wirklich preiswerterem Material hergestellt werden. Beispielsweise kann eine dünnere Siliziumbeschichtung bei dem Gewebe der aufblasbaren Gassackvorhang 10 ausreichen, um das Gewebe vor einem Wärmeschaden zu schützen.
Der Gasgenerator 24 ist relativ preisgünstig und leicht herzustellen. Entsprechend einem Herstellungsverfahren kann der Gasraum 24 zuerst durch bekannte Verfahren gebildet werden. Auf Wunsch kann der Gasraum 24 als ein einzelnes einheitliches Stück bereitgestellt werden, wie in 2 dargestellt ist. Die Gas erzeugende Substanz 121 kann vor dem Einbau des Stöpsels 118 durch die Einfüllöffnung 116 eingeführt werden. Bei der Alternative kann die Gas erzeugende Substanz bei Tieftemperatur bearbeitet, d.h. eingefroren und zu fester Form verdichtet, und vor dem Einbau der Auslöserbaugruppe 100 durch die Initiatoröffnung 102 eingeführt werden. Die Auslöserbaugruppe 100 kann angeschweißt oder anderweitig befestigt werden, um das Entweichen der Gas erzeugenden Substanz 121 aus dem Gasraum 54 zu vermeiden.
Bei der Alternative zur einteiligen Konstruktion kann der Gasraum 54 aus zwei getrennten Stücken gestaltet sein, um die Einführung der Berstscheiben 78, der Auslöserbaugruppe 100 und der Gas erzeugenden Substanz 121 zu erleichtern. Beispielsweise kann das erste Ende 66 durch eine (nicht gezeigte) radiale Naht von dem Rest des Gasraums 54 getrennt sein, so dass sowohl das erste Ende 66 als auch der Rest des Gasraums 54 ein Rohr mit einer kreisförmigen Öffnung bilden. Die Berstscheiben 78, die Auslöserbaugruppe 100 und/oder die kryogene Substanz können leicht in solche kreisförmigen Öffnungen eingeführt und an der richtigen Stelle befestigt werden. Das erste Ende 66 kann dann, beispielsweise durch Schweißen, mit dem Rest des Gasraums 54 verbunden werden.
Viele weitere Gesichtspunkte des Gasgenerators 24 können verändert werden, um für die Geometrie des Fahrzeugs 12, die Größe und die Form der aufblasbaren Gassackvorhang 10 und die verfügbaren Herstellungsanlagen geeignet zu sein. Die 3 bis 5 stellen Alternativausführungsformen von Doppelströmungs-Gasgeneratoren dar, von denen jede eine Anzahl von Änderungen des Gasgenerators 24 aus 2 enthält. Diese Änderungen können in jeder Kombination oder in Verbindung mit anderen Änderungen verwendet werden, die vom Fachmann auf dem Gebiet erkannt werden, um eine größere Anzahl von Ausführungsformen der Erfindung als hierin gezeigt oder genauer beschrieben werden kann zu erzeugen.
In 3 ist ein Gasgenerator 124 gemäß einer Alternativausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Gasgenerator 124 kann einen Gasraum 154 aufweisen und kann so konstruiert sein, dass er hauptsächlich auf dieselbe Art wie der Gasraum 54 aus 2 in den Aufblasöffnungen eines aufblasbaren Gassackvorhangs eingebaut werden kann. Die Aufblasöffnungen und die Anbringungsbestandteile sind zwecks Klarheit bei 3 weggelassen worden.
Der Gasraum 154 aus 3 kann eine mehrteilige Konfiguration haben, die für eine leichte Herstellung und einen leichten Einbau entworfen ist. Insbesondere kann der Gasraum 154 einen ersten Behälter 156 und einen zweiten Behälter 158 aufweisen, wobei jeder von ihnen eine im Allgemeinen rohrförmige Konfiguration aufweist. Außerdem kann der Gasraum 154 ein Schott 159 aufweisen, das auch eine im Allgemeinen rohrförmige Konfiguration aufweist. Jeder der Behälter 156, 158 kann ein inneres Ende 160 und ein äußeres Ende 161 aufweisen. Die äußeren Enden 161 können mit einer flachen kreisförmigen, halbkugelförmigen, oder anderen kuppelförmigen Konfiguration geschlossen sein. Im Gegensatz dazu kann das innere Ende 160 des ersten Behälters 156 eine erste innere Öffnung 162 aufweisen und das innere Ende 160 des zweiten Behälters 158 kann eine zweite innere Öffnung 163 aufweisen.
Das Schott 159 kann eine erste Öffnung 164 aufweisen, die so geformt ist, dass sie zum inneren Ende 160 des ersten Behälters 156 passt, und eine zweite Öffnung 165 aufweisen, die so geformt ist, dass sie zum inneren Ende 160 des zweiten Behälters 158 passt. Vorzugsweise können die erste Öffnung 164 und die zweite Öffnung 165 auf eine solche Art auf die inneren Enden 160 ausgerichtet sein, dass die Fluida relativ ungehindert zwischen dem ersten Behälter 156, dem zweiten Behälter 158 und dem Schott 159 durchströmen können. Beispielsweise können die erste Öffnung 164 und die zweite Öffnung 165 ungefähr so wie die Innendurchmesser der inneren Enden 160 dimensioniert sein, so dass die inneren Enden 160 an die Öffnungen 164, 165 angrenzen können, um eine durchgehende rohrförmige Form zu bilden.
Wie in 3 gezeigt ist, kann Trägheitsschweißen (inertial welding) angewendet werden, um die inneren Enden 160 an dem Schott 159 zu befestigen. Insbesondere können der erste Behälter 156 und der zweite Behälter 158 mit einem gewünschten Trägheitsmoment in Rotation versetzt und gegen das Schott 159 gedrückt werden, um die inneren Enden 160 durch Reibung an das Schott 169 zu schweißen, wobei sich die inneren Enden 160 dadurch etwas wellen. Auf Wunsch können die Öffnungen 164, 165 auch so dimensioniert sein, dass sie die inneren Enden 160 aufnehmen, wobei in diesem Fall eine Schweißstelle, eine Presspassung oder dergleichen verwendet werden kann, um die inneren Enden 160 fest in den Öffnungen 164, 165 eingesetzt zu halten.
Der erste Behälter 156 und der zweite Behälter 158 sowie das Schott 159 bilden, wenn sie zusammengebaut sind, den Gasraum 154. Der Gasraum 154 kann ein erstes Ende 166, das sich an dem ersten Behälter 156 befindet, und ein zweites Ende 168 aufweisen, das sich an dem zweiten Behälter 158 befindet. Eine erste Austrittsöffnung 170 kann an dem ersten Ende 166 positioniert sein und eine zweite Austrittsöffnung 172 kann an dem zweiten Ende 168 positioniert sein.
Wie die Austrittsöffnungen 70, 72 aus 2 hat jede der Austrittsöffnungen 170, 172 eine geöffnete Konfiguration, die eine Gasströmung zulässt, und eine geschlossene Konfiguration, bei der das Gas nicht durch die Austrittsöffnungen 170, 172 entweichen kann. Jedoch kann jede der Austrittsöffnungen 170, 172 statt der Berstscheiben 78 und der Öffnungen 76 des Gasgenerators 24 aus 1 die Form einer zerbrechlichen Fläche wie etwa einer gerieften Fläche 170, 172 annehmen. Jede der gerieften Flächen 170, 172 hat einen ersten deformierbaren Abschnitt 174, einen zweiten deformierbaren Abschnitt 176 und einen geschwächten Bereich 178.
Der geschwächte Bereich 178 kann die Form einer in der Fläche des ersten Endes 166 ausgebildeten Riefe 178 annehmen. Die Riefe 178 kann durch Fugenhobeln des ersten Endes 166, beispielsweise mit einem geschärften Werkzeug, das aus Kohlenstoffstahl, Wolframkarbid, Diamant oder dergleichen gebaut ist, gebildet werden. Das Werkzeug kann so geformt sein, dass es eine Materialschicht des ersten Endes 166 abschält, wobei mehrere Arbeitsgänge angewendet werden können, um die gewünschte Menge an Material zu entfernen.
Die Riefen 178 können eine große Vielfalt von Konfigurationen annehmen. Beispielsweise kann jede Riefe 178 einfach eine einzelne Linie umfassen, die in der zur Querrichtung 15 rechtwinkligen Ebene angeordnet ist. Alternativ kann eine Sternform mit mehreren (nicht gezeigten) sich schneidenden Riefen verwendet werden. Die folgende Beschreibung nimmt die Verwendung einer einzelnen Linie für jede Riefe 178 an, wie in 3 dargestellt ist. Bei einer Sternform wäre die Wirkungsweise der Riefen der Wirkungsweise bei den Riefen 178 aus 3 ähnlich. Mehrere keilförmige deformierbare Abschnitte würden zwischen den sich schneidenden Riefen vorhanden sein; wobei sich jeder deformierbare Abschnitt bei einem Reißen der Riefen nach außen biegen oder nach außen "aufblühen" würde.
Die Tiefe der Riefen 178 sollte so gewählt werden, dass die Riefe 178 bricht, wenn der Druck in dem Gasraum 154 einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht oder wenn der Druckstoß in dem Gasraum 154 einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht. Eine tiefere Riefe würde eine Austrittsöffnung 166 oder 168 erzeugen, die sich als Antwort auf einen schwächeren Druck oder Druckstoß öffnet. Die Riefen 178 der ersten gerieften Fläche 170 und der zweiten gerieften Fläche 172 können eine gleiche Tiefe aufweisen, um sicherzustellen, dass sich die erste geriefte Fläche 170 und die zweite geriefte Fläche 172 gleichzeitig öffnen und dass die Schub kraftneutralität aufrechterhalten wird. Alternativ können die Riefen 178 der ersten gerieften Fläche 170 und der zweiten gerieften Fläche 172 in der Tiefe, der Länge, der Breite oder der Anordnung verändert werden, um andere Zeitsteuerungs- und/oder Gasströmungseigenschaften zu erzielen.
Der erste deformierbare Abschnitt 174 und der zweite deformierbare Abschnitt 176 können eine erste Lippe 174 und eine zweite Lippe 176, die einstückig miteinander ausgebildet sind, auf jeder Seite der Riefen 178 sein. Wenn die Riefen 178 brechen, können sich die Lippen 174, 176 etwas nach außen wölben, um eine deformierte Konfiguration 180 zu erreichen, die im Phantom gezeigt ist. Bei der deformierten Konfiguration 180 sind die Lippen 174, 176 etwas getrennt, um eine Öffnung zu erzielen, durch die das Aufblasgas entweichen kann.
Tatsächlich führen die Lippen 174, 176 in der deformierten Konfiguration 180 die von den Öffnungen 76 und den Gasleitdiffusoren 92 aus 2 erfüllten Funktionen aus. Die Lippen 174, 176 können so konfiguriert sein, dass sie sich so durchbiegen, dass eine Öffnung mit der gewünschten Größe erzeugt wird. Um eine größere Öffnung zu bilden, können die Lippen 174, 176 beispielsweise etwas dünner als die umliegenden Abschnitte der Behälter 156, 158 hergestellt sein. Alternativ können die Lippen 174, 176 gekerbt, thermisch behandelt oder anderweitig bearbeitet sein, um den in der deformierten Konfiguration 180 vorhandenen Betrag an Durchbiegung und daher die Größe der Öffnung zu steuern, durch die das Aufblasgas strömt.
Um sicherzustellen, dass die erste geriefte Fläche 170 und die zweite geriefte Fläche 172 vollständig und gleichzeitig geöffnet werden, ein kann erster Kolben 190 in dem ersten Behälter 156 und ein zweiter Kolben 192 in dem zweiten Behälter 158 angeordnet sein. Jeder der Kolben 190, 192 kann eine im Allgemeinen zylindrische Form aufweisen, die mit dem Innendurchmesser des zugeordneten Behälters 156, 158 in Eingriff gelangt, um den Fluiddurchlass über die Kolben 190, 192 zu beschränken. Die Kolben 190, 192 müssen keine hermetische Abdichtung mit den Behältern 156, 158 bilden; vielmehr beschränken die Kolben 190, 192 einfach die Fluidströmung durch den Raum zwischen den Kolben 190, 192 und den Behältern 156, 158.
Der Gasgenerator 124 kann eine Auslöserbaugruppe 200 aufweisen, die auf eine ähnliche Art wie die Auslöserbaugruppe 100 aus 2 eingebaut ist. Die Auslöserbaugruppe 200 kann in einer in dem Schott 159 ausgebildeten Initiatoröffnung 102 sitzen und kann fast vollständig außerhalb des Schotts 159 angeordnet sein. Die Gas erzeugende Substanz 121 kann wie bei der 2 in dem Gasraum 154 gespeichert werden. Natürlich kann die Gas erzeugende Substanz 121 gasförmige und/oder flüssige Bestandteile enthalten oder kann stattdessen eine pyrotechnische Substanz enthalten.
Auf Wunsch kann die Auslöserbaugruppe 200 etwas verschieden von der Auslöserbaugruppe 100 der vorherigen Ausführungsform konfiguriert sein. Insbesondere kann die Auslöserbaugruppe 200 einen Initiator 204 mit einem Kopf 206, einem Körper 108 und Anschlussstiften 110, die ein Zündungssignal empfangen, aufweisen. Der Initiator 200 kann von einer Initiatoraufnahme 211 und einem Initiator-Rückhaltelement 212 aufgenommen werden. Ein O-Ring 213 kann eine im Wesentlichen gasdichte Dichtung zwischen der Initiatoraufnahme 211 und dem Initiator-Rückhaltelement 212 bilden.
Die Initiatoraufnahme 211 kann einen vergrößerten inneren Hohlraum aufweisen, um eine Menge der Verstärkersubstanz 216 aufzunehmen, die um den Kopf 206 angeordnet sein kann. Eine Haube 218 kann die Verstärkersubstanz 216 verkapseln und die Verstärkersubstanz 216 in einer relativ engen Anordnung um den Kopf 206 halten. Bei der Aktivierung des Initiators 204 kann sich die Verstärkersubstanz 216 ebenfalls entzünden, um die durch den Initiator 204 erzeugte Wärmeenergie zu verstärken. Die Haube 218 kann so konstruiert sein, dass sie nach der Aktivierung des Initiators 204 bricht oder sogar zu zerfällt.
Wenn die Auslöserbaugruppe 200 ausgelöst wird, dehnt sich die Gas erzeugende Substanz 121 zwischen den Kolben 190, 192 aus und drückt die Kolben 190, 192 in die mit den Pfeilen 194 gezeigten Richtungen nach außen. Die Gas erzeugende Substanz 121 zwischen dem ersten Kolben 190 und der ersten gerieften Fläche 170 und zwischen dem zweiten Kolben 192 und der zweiten gerieften Fläche 172 erhält anfangs eine vergleichsweise kleinere Wärmemenge von der Auslöserbaugruppe 200. Folglich werden die Kolben 190, 192 in Richtung der gerieften Flächen 170, 172 nach außen getrieben. Während sich die Kolben 190, 192 bewegen, wird die Gas erzeugende Substanz 121 außerhalb der Kolben 190, 192 komprimiert. Die Druckerhöhung und/oder der Druckstoß bricht die Riefen 178 auf und drückt die Lippen 174, 176 in die deformierte Konfiguration 180 und öffnet dadurch die gerieften Flächen 170, 172.
Wenn sich eine der gerieften Flächen 170, 172 vor der anderen Fläche öffnet, können die Kolben 190, 192 sicherstellen, dass ein ausreichender Druck in dem Gasraum 154 bleibt, um die verbleibende geriefte Fläche 170 oder 172 zu öffnen. Insbesondere begrenzt die enge Passform der Kolben 190, 192 in den Behältern 156, 158 den Volumenstrom, mit der das Aufblasgas zwischen den Kolben 190, 192 entweichen kann. Sogar wenn der Druck außerhalb von einem der Kolben 190, 192 als Antwort auf den Bruch der benachbarten Fläche 170 oder 172 abnimmt, drückt das Gas daher weiterhin die Kolben 190, 192 nach außen, um sicherzustellen, dass die verbleibende geriefte Fläche 170 oder 172 aufgebrochen wird.
Außerdem können die Kolben 190, 192 im Allgemeinen den Volumenstrom beschränken, mit dem die Aufblasgase aus dem Gasraum 154 entweichen können. Folglich können die Kolben 190, 192 auch einen Teil der von den Gasleitdiffusoren 92 ausgeführten Funktion ausführen. Die Beschränkung der Volumengeschwindigkeit der Aufblasgase kann dabei helfen, den "Airbagschlag" oder die Verletzung von Fahrzeuginsassen im Ergebnis eines zu übermäßig raschen Aufblasens des aufblasbaren Gassackvorhangs 10 zu verhindern. Außerdem können die Kolben 190, 192 sicherstellen, dass die Aufblasgase dem aufblasbaren Vorhang 10 über einen Zeitraum zugeführt werden, der ausreichend lang ist, um den aufblasbaren Vorhang 10 während eines verlängerten Unfalls wie etwa während eines Überschlags aufgeblasen zu halten.
Die Verwendung der Kolben 190, 192 ist optional; der Gasgenerator 124 kann so konfiguriert sein, dass er ohne sie zuverlässig funktioniert. Beispielsweise kann durch eine ziemlich enge Toleranzgestaltung der Abmessungen der Riefen 178 oder durch die Verwendung von anderen Druckregelmechanismen eine vollständige und im Wesentlichen gleichzeitige Öffnung der ersten gerieften Fläche 170 und der zweiten gerieften Fläche 172 sichergestellt werden.
Der Gasgenerator 124 kann relativ leicht hergestellt werden. Die Behälter 156, 158 können anfangs von dem Schott 159 getrennt sein. Die äußeren Enden 161 der Behälter 156, 158 können durch die Verwendung eines entsprechenden Werkzeugs wie oben beschrieben gerieft werden. Obwohl die Riefen 178 in 3 an den Außenseiten der Behälter 156, 158 angeordnet sind, können die Riefen als Alternative oder zusätzlich zu den Riefen 178 an der Außenseite an den Innenflächen der Behälter 156, 158 gebildet werden.
Die Kolben 190, 192 und die Gas erzeugende Substanz 121 können dann leicht in die inneren Öffnungen 162, 163 der Behälter 156, 158 eingeführt werden. Erneut können kryogene Verfahren verwendet werden, um die Gas erzeugende Substanz 121 zu verdichten. Ebenso können die Öffnungen 164, 165 den Einbau und das Positionieren der Auslöserbaugruppe 200 in der Initiatoröffnung 102 des Schotts 159 unterstützen. Nachdem die Gas erzeugende Substanz 121, die Kolben 190, 192 und die Auslöserbaugruppe 200 eingebaut worden sind, können die inneren Enden 160 des ersten Behälters 156 und des zweiten Behälters 158 bei Ausrichtung auf die erste Öffnung 164 und die zweite Öffnung 165 an dem Schott 159 befestigt werden.
Die Behälter 156, 158 können beispielsweise durch die Verwendung eines Verfahrens wie etwa des Trägheitsschweißens an dem Schott 159 befestigt werden. Insbesondere können die Behälter 156, 158, wie zuvor erwähnt wurde, schnell um die Längsachse 13 gedreht werden, in Ausrichtung auf die Öffnungen 164, 165 gegen das Schott 159 gedrückt werden, wobei dann das Beenden des Drehens zugelassen wird. Die durch den Reibungseingriff der inneren Enden 160 mit dem Schott 159 erzeugte Wärme bildet eine Schweißnaht zwischen den Behältern 156, 158 und dem Schott 159.
In 4 ist ein Gasgenerator 224 gemäß einer weiteren Alternativausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Gasgenerator 224 kann einen Gasraum 254 aufweisen und kann so konstruiert sein, dass er hauptsächlich auf dieselbe Art wie der Gasgenerator 24 aus 2 in den Aufblasöffnungen eines aufblasbaren Gassackvorhangs eingebaut wird. Die Aufblasöffnungen und Anbringungsbestandteile sind zwecks Klarheit bei 4 weggelassen worden.
Wie der Gasraum 154 aus 3 kann der Gasraum 254 aus 4 eine mehrteilige Konfiguration aufweisen. Der Gasraum 254 kann einen ersten Behälter 256 und einen zweiten Behälter 258 aufweisen, wobei jeder von ihnen eine im Allgemeinen rohrförmige Konfiguration aufweist. Außerdem kann der Gasraum 254 ein Schott 259 aufweisen, das eine im Allgemeinen kugelförmige statt rohrförmige Form aufweist.
Die kugelförmige Form kann zulassen, dass das Schott 259 eine größere Menge der Gas erzeugenden Substanz 121 fasst. Der Gasgenerator 224 kann folglich dazu verwendet werden, zusätzliches Aufblasgas zu erzeugen; oder als Alternative können die Behälter 256, 258 etwas kleiner hergestellt werden, weil sie nicht dieselbe Menge der Gas erzeugenden Substanz fassen müssen. Daher hängt die Auswahl, ob ein kugelförmiges oder ein rohrförmiges Schott gewünscht ist, sowohl von der erforderlichen Menge an Aufblasgas als auch von dem für den Gasgenerator verfügbaren Raum ab.
Wie die Behälter 156, 158 aus 3, kann jeder der Behälter 256, 258 ein inneres Ende 260 und ein äußeres Ende 261 aufweisen. Die äußeren Enden 261 können mit einer flachen kreisförmigen, halbkugelförmigen, oder anderen kuppelförmigen Konfiguration geschlossen sein. Das innere Ende 260 des ersten Behälters 256 kann eine erste innere Öffnung 262 aufweisen und das innere Ende 260 des zweiten Behälters 258 kann eine zweite innere Öffnung 263 aufweisen.
Ebenso kann das Schott 259 eine erste Öffnung 264, die das innere Ende 260 des ersten Behälters 256 aufnimmt, und eine zweite Öffnung 265 aufweisen, die das innere Ende 260 des zweiten Behälters 258 aufnimmt. Der Gasraum 254 kann ein erstes Ende 266 und ein zweites Ende 268 aufweisen; wobei eine erste Austrittsöffnung 270 an dem ersten Ende 266 positioniert sein kann und eine zweite Austrittsöffnung 272 an dem zweiten Ende 268 positioniert sein kann. Wie die Austrittsöffnungen 70, 72 aus 2 und die Austrittsöffnungen 170, 172 aus 3, können die Austrittsöffnungen 270, 272 zerbrechliche Strukturen sein. Jedoch können die Austrittsöffnungen 270, 272 statt der Berstscheiben oder der gerieften Flächen die Form von Quetschverschlüssen annehmen.
Ein "Quetschverschluss" kann als eine Öffnung definiert werden, die durch eine mechanische Verformung des Materials, das die Öffnung umgibt, verschlossen oder fast verschlossen worden ist. Folglich enthalten Quetschverschlüsse Öffnungen, die gequetscht, gestaucht, verdrillt, gefaltet oder anderweitig in eine geschlossene Stellung deformiert worden sind.
Wie in 4 gezeigt ist, nehmen die erste Austrittsöffnung 270 und die zweite Austrittsöffnung 272 der Form von Quetschöffnungen 270, 272 oder Verschlüssen an, die durch die einfache Anwendung mechanischen Drucks rechtwinklig zur Achse der Öffnung geformt sind. Insbesondere kann jede der Quetschöffnungen 270, 272 einen ersten deformierbaren Abschnitt 274, einen zweiten deformierbaren Abschnitt 276 und einen geschwächten Bereich 278 aufweisen.
Der erste deformierbare Abschnitt 274 und der zweite deformierbare Abschnitt 276 können die Form von Lippen 274, 276 annehmen, die den Lippen 174, 176 der vorherigen Ausführungsform ziemlich ähnlich sind. Jedoch können die Lippen 274, 276 anstatt einstückig in einer geschlossenen Stellung geformt zu werden, in einer offenen Stellung geformt und in einem anschließenden Quetscharbeitsgang geschlossen werden. Die Lippen 274, 276 können insbesondere in der Querrichtung 15 zusammengedrückt werden. Der geschwächte Bereich 278 kann die Form einer Schweißstelle 278 annehmen, die verwendet wird, um die Lippen 274, 276 zusammenzuhalten, und um sicherzustellen, dass sie abgedichtet sind.
Auf eine der vorherigen Ausführungsform ähnliche Art kann die Schweißstelle 278 als Antwort auf einen starken Druck und/oder Druckstoß in dem Gasraum 254 aufbrechen. Die Lippen 274, 276 können sich dann in die deformierte Konfi guration 280 öffnen, die im Phantom gezeigt ist, damit das Aufblasgas aus dem Gasraum 254 entweichen kann. Die zum Schließen der Lippen 274, 276 ausgeübte Druckkraft und die Schweißstellenfestigkeit der Schweißstelle 278 können so gewählt werden, dass sie einen gewünschten Schwellenwertdruck oder -druckstoß erzielen. Die Druckkraft und die Schweißstellenfestigkeit können mit einer ziemlich engen Toleranzgestaltung festgelegt sein, um sicherzustellen, dass sich die erste Quetschöffnung 270 und die zweite Quetschöffnung 272 im Wesentlichen gleichzeitig öffnen.
Der Gasgenerator 224 kann einen ersten Kolben 290 und einen zweiten Kolben 292 aufweisen, die in dem ersten Behälter 256 und in dem zweiten Behälter 258 auf eine ähnliche Art wie die Kolben 190, 192 der vorherigen Ausführungsform angeordnet sind. Eine Auslöserbaugruppe 300, die der Auslöserbaugruppe aus 2 ziemlich ähnlich ist, kann in einer Initiatoröffnung 102 des Schotts 259 sitzen, um eine rasche Druckerhöhung zwischen den Kolben 290, 292 herbeizuführen. Die Auslöserbaugruppe 300 kann sich von der Auslöserbaugruppe 100 dadurch unterscheiden, dass eine Initiatoraufnahme 311 der Auslöserbaugruppe 300 so geformt ist, dass sie teilweise in dem Schott 259 eingesetzt ist. Folglich steht die Auslöserbaugruppe 300 aus dem Schott 259 mit einem vergleichsweise kleineren Abstand vor.
Wie die Kolben 190, 192 bewegen sich die Kolben 290, 292 nach der Aktivierung der Auslöserbaugruppe 300 in die mit den Pfeilen 294 gezeigten Richtungen nach außen. Jedoch können die Kolben 290, 292 etwas anders als die Kolben 190, 192 konfiguriert sein. Genauer kann der erste Kolben 290 ein erstes Einstichelement 296 aufweisen und der zweite Kolben 292 kann ein zweites Einstichelement 298 aufweisen. Die Einstichelemente 296, 298 können so konstruiert sein, dass sie die Quetschöffnungen 270, 272 physisch berühren, wenn sich die Kolben 290, 292 bewegen, um sicherzustellen, dass sich die Quetschöffnungen 270, 272 vollständig öffnen.
Die Einstichelemente 296, 298 können jeweils eine angespitzte Spitze 299 aufweisen, die zwischen die Lippen 274, 276 eingeführt wird, um die Lippen 274, 276 auseinander zu treiben, wodurch ein Bruch der Schweißstellen 278 herbeigeführt wird. Die weitere Bewegung der angespitzten Spitzen 299 durch die Quetschöffnungen 270, 272 kann die Lippen 274, 276 bis zu einem Abstand auseinander spreizen, der so gewählt ist, dass er die gewünschte Volumengeschwindigkeit des Aufblasgases durch die Quetschöffnungen 270, 272 ermöglicht. Wie bei der vorherigen Ausführungsform kann das Aufblasgas zwischen den Kolben 290, 292 mit einer etwas langsameren Geschwindigkeit entweichen, um durch die Quetschöffnungen 270, 272 aus dem Gasraum 254 herauszuströmen.
Der Gasgenerator 224 kann auf eine dem Gasgenerator 124 ähnliche Art hergestellt werden. Insbesondere können die Behälter 256, 258 getrennt von dem Schott 259 hergestellt werden. Die äußeren Enden 261 der Behälter 256, 258 können anfangs offen sein und können durch ein Quetschverfahren, das mit Hilfe einer hydraulischen Presse oder dergleichen ausgeführt wird, zusammengedrückt werden.
Die Kolben 290, 292 und die Gas erzeugende Substanz 121 können dann in die inneren Öffnungen 262, 263 der Behälter 256, 258 eingeführt werden. Erneut können kryogene Verfahren verwendet werden, um die Gas erzeugende Substanz 121 zu verdichten. Die Auslöserbaugruppe 300 kann in der Initiatoröffnung 102 des Schotts 259 eingebaut werden. Gemäß einem Beispiel kann die Auslöserbaugruppe 300 durch Schweißnähte 317 an der richtigen Stelle angeschweißt werden, wie in 4 gezeigt ist.
Nachdem die Gas erzeugende Substanz 121, die Kolben 290, 292 und die Auslöserbaugruppe 400 eingebaut worden sind, können die inneren Enden 260 des ersten Behälters 256 und des zweiten Behälters 258 in die erste Öffnung 264 und die zweite Öffnung 265 des Schotts 259 eingeführt werden und mit einem Verfahren wie etwa mit Schweißen oder mit Presspassung Einpassen an der richtigen Stelle befestigt werden. In dem Ausführungsbeispiel in 4 sind Schweißnähte 319 verwendet worden, um die inneren Enden 260 der Behälter 256, 258 an dem Schott 259 zu befestigen.
In 5 ist ein Gasgenerator 324 gemäß einer nochmals weiteren Alternativausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Gasgenerator 324 kann einen Gasraum 354 mit einer im Allgemeinen kugelförmigen Form aufweisen. Der Gasraum 354 kann hauptsächlich auf dieselbe Art wie die Gasgeneratoren 54, 154, 254 der vorherigen Ausführungsformen in den Aufblasöffnungen eines aufblasbaren Gassackvorhangs eingebaut werden. Statt der Schellen 64 kann ein (nicht gezeigter) Anbringungsmechanismus verwendet werden, der so konstruiert ist, dass er die Einlassöffnungen 60, 62 mit einem kugelförmigen Objekt statt mit einem zylindrischen Objekt verbindet. Bei der Alternative kann der Gasgenerator 324 in einer völlig anderen Position als in der Position des Gasgenerators 24 in 1 angebracht werden. Der Gasgenerator 324 kann beispielsweise ohne weiteres für Frontalaufprallairbags verwendet werden, die auf der Fahrerseite oder auf der Beifahrerseite positioniert sind.
Der Gasraum 354 kann einen ersten halbkugelförmigen Abschnitt 356 und einen zweiten halbkugelförmigen Abschnitt 358 aufweisen. Der erste halbkugelförmige Abschnitt 356 und der zweite halbkugelförmige Abschnitt 358 können an dem Äquatorialbereich 360 miteinander verbunden werden. Der erste halbkugelförmige Abschnitt 356 und der zweite halbkugelförmige Abschnitt 358 können beispielsweise durch Schweißen, Befestigungselemente oder dergleichen verbunden werden. Ein Befestigungsflansch 362 kann sich von dem Äquatorialbereich 362 nach außen erstrecken. Der Befestigungsflansch 362 kann einstückig mit dem zweiten halbkugel förmigen Abschnitt 358 ausgebildet sein, wie gezeigt ist, oder kann auf beiden halbkugelförmigen Abschnitten 356, 358 angeordnet sein oder kann ein getrenntes Stück sein, das an den halbkugelförmigen Abschnitten 356, 358 am Äquatorialbereich 360 befestigt ist.
Der Befestigungsflansch 362 kann statt der Halter 26 verwendet werden, um den Gasgenerator 324 an dem Fahrzeug 12 anzubringen. Der Befestigungsflansch 362 kann mehrere um seinen Umfang angeordnete Befestigungslöcher 364 aufweisen, so dass (nicht gezeigte) Verbindungselemente durch die Befestigungslöcher 364 und durch darauf ausgerichtete Löcher eines ähnlichen Flansches in dem Fahrzeug 12 eingeführt werden können. Außerdem oder als Alternative kann der Befestigungsflansch 362 verwendet werden, um die Einlassöffnungen 60, 62 an dem Gasgenerator 324 zu befestigen, wobei äußere Rohrschellen oder dergleichen verwendet werden können, um eine solche Anbringung zu erleichtern. Als eine weitere Alternative kann der Befestigungsflansch 362 vollständig zugunsten anderer Formen der Anbringung an dem Fahrzeug und/oder an der Einlassöffnung weggelassen werden.
Wie bei den vorherigen Ausführungsformen kann der Gasraum 354 ein erstes Ende 366 und ein dem ersten Ende 366 gegenüberliegend angeordnetes zweites Ende 368 aufweisen. Natürlich sind das erste Ende 366 und das zweite Ende 368 in der Ausführungsform in 5 nicht an dem Ende irgendeiner rohrförmigen Konstruktion angeordnet, sondern auf gegenüberliegenden Seiten der Kugelform des Gasraums 354. Das erste Ende 366 kann eine erste Austrittsöffnung 370 aufweisen, und das zweite Ende 368 kann eine zweite Austrittsöffnung 372 aufweisen. Die erste Austrittsöffnung 370 und die zweite Austrittsöffnung 372 können jeweils eine geöffnete Konfiguration, die eine Gasströmung zulässt, und eine geschlossene Konfiguration aufweisen, die Gase daran hindert, den Gasraum 354 zu verlassen.
Die erste Austrittsöffnung 370 und die zweite Austrittsöffnung 372 können auf eine den Austrittsöffnungen 70, 72 aus 2 ziemlich ähnliche Art konfiguriert sein. Insbesondere können die erste Austrittsöffnung 370 und die zweite Austrittsöffnung 372 jeweils eine Öffnung 376 und eine Berstscheibe 378 aufweisen, die die Öffnung 376 in der geschlossenen Konfiguration verschließt. Wie bei den Berstscheiben 78, können sich die Berstscheiben 378 als Antwort auf einen starken Druck und/oder Druckstoß wölben und können dann aus den Öffnungen 376 ausgestoßen werden.
Die Berstscheiben-Rückhaltelemente 390 können von den Öffnungen 376 nach außen positioniert sein, um die Berstscheiben 378 aufzufangen, um einen Schaden an dem aufblasbaren Gassackvorhang 10 zu verhindern. Die Berstscheiben-Rückhaltelemente 390 können die Form von kuppel- oder plateauförmigen Flanschen mit Löchern annehmen, um eine Gasströmung durch die Berstscheiben-Rückhaltelemente 390 zu ermöglichen. Bei der Alternative können die Berstscheiben-Rückhaltelemente 390 eine Maschenstruktur wie die der Berstscheiben-Rückhaltelemente 90 aus 2 aufweisen.
Wie bei den vorherigen Ausführungsformen kann der Gasgenerator 324 eine Initiatorbaugruppe 300 wie die der vorherigen Ausführungsform aufweisen. Die Initiatorbaugruppe 300 kann an dem Äquatorialbereich 360 positioniert sein oder kann außermittig angeordnet sein, wie in 5 gezeigt ist, um eine Behinderung bei der Anbringung des ersten halbkugelförmigen Abschnitts 356 und des zweiten halbkugelförmigen Abschnitts 358 zu vermeiden. In einem solchen Fall kann die Auslöserbaugruppe 300 in einer Initiatoröffnung 102 des ersten halbkugelförmigen Abschnitts 356 eingebaut werden. Auf Wunsch kann die Initiatoraufnahme 311 der Auslöserbaugruppe 300 etwas länglich sein, um den Initiator 104 in der Nähe der Mitte des Gasraums 354 zu positionieren, um sicherzustellen, dass das Auslösen des Initiators 104 im Wesentlichen ein gleichzeitiges Öffnen der ersten Austrittsöffnung 370 und der zweiten Austrittsöffnung 372 bewirkt.
Wie bei den vorherigen Ausführungsformen kann die von dem Gasgenerator 324 aufgenommene Gas erzeugende Substanz 121 ein Gas und/oder eine Flüssigkeit enthalten. Alternativ könnte eine pyrotechnische Substanz verwendet werden. Die Auslöserbaugruppe 300 kann die Gas erzeugende Substanz 121 erwärmen, um den Druck in dem Gasraum 354 zu erhöhen. Die erste Austrittsöffnung 370 und die zweite Austrittsöffnung 372 können sich als Antwort auf die Druckerhöhung öffnen und dadurch die aufblasbare Gassackvorhang 10 auf eine ähnliche Art wie bei dem Gasgenerator 24 aus 2 aufblasen.
Der Gasgenerator 324 kann ebenfalls relativ leicht hergestellt werden. Der erste halbkugelförmige Abschnitt 356 und der zweite halbkugelförmige Abschnitt 358 können zuerst durch auf dem Fachgebiet bekannte Verfahren ausgebildet werden. Die Berstscheiben-Rückhaltelemente 390 können beispielsweise durch Schweißen an dem ersten Ende 366 und an dem zweiten Ende 368 befestigt werden. Die Berstscheiben 378, die Auslöserbaugruppe 300 und die Gas erzeugende Substanz 121 können dann durch die offenen Enden der halbkugelförmigen Abschnitte 356, 358 eingebaut werden. Auf Wunsch kann die Gas erzeugende Substanz 121 in kryogener Form eingeführt werden.
Wie bei der vorherigen Ausführungsform kann die Auslöserbaugruppe 300 durch Schweißstellen 317 mit dem ersten halbkugelförmigen Abschnitt verbunden werden. Der erste halbkugelförmige Abschnitt 356 und der zweite halbkugelförmige Abschnitt 358 können dann beispielsweise durch ein Verfahren wie etwa Schweißen, Hartlöten oder durch mechanische Befestigungselemente miteinander verbunden werden.
In 6 ist ein aufblasbarer Gassackvorhang 410 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einem Fahrzeug 412 eingebaut gezeigt. Der aufblasbare Gassackvorhang 410 kann einen Teil eines Airbagsystems bilden, das so konfiguriert ist, dass es durch die Bildung einer schützenden Abschirmung neben dem Fahrzeuginsassen einen oder mehrere Fahrzeuginsassen gegen einen Seitenaufprall schützt.
Das Fahrzeug 412 hat eine Längsrichtung 413, eine Seitenrichtung 414 und eine Querrichtung 415. Das Fahrzeug 412 hat ferner Vordersitze 416, die von den ersten Seitenflächen 417 oder Vordertüren 417 seitlich versetzt sind, wie in dem Fahrzeug 412 aus 6 gezeigt ist. Das Fahrzeug 412 hat ebenfalls Rücksitze 418, die von den zweiten Seitenflächen 419 oder Fondtüren 419 seitlich versetzt sind, wie dargestellt ist. Wie gezeigt ist, können zwei solche aufblasbaren Gassackvorhänge 410 verwendet werden: ein Vorhang für die Fahrerseite des Fahrzeugs 412 und der andere Vorhang für die Beifahrerseite. Die beiden aufblasbaren Gassackvorhänge 410 können dasselbe Volumen oder dieselbe Größe haben oder nicht.
Die Gasgeneratoren 424 und die aufblasbaren Gassackvorhangen 410 können an dem Dachrahmen 436 des Fahrzeugs 412 angebracht sein. Je nach dem Typ des Fahrzeugs 412 und der gewünschten Konfiguration der aufblasbaren Gassackvorhänge 410 können auch entlang der B-Säulen 437, C-Säulen 438 und/oder D-Säulen 439 Airbagbestandteile angeordnet sein.
Die in 6 gezeigten aufblasbaren Gassackvorhänge 410 sind so konfiguriert, dass sie nicht nur die Fahrzeuginsassen auf den Vordersitzen 416, sondern auch die Fahrzeuginsassen auf den Rücksitzen 418 schützen. Folglich kann jeder aufblasbare Vorhang 410 ein Volumen 440 aufweisen, das so konfiguriert ist, dass es zwischen den Vordersitzen 416 und einer der Vordertüren 417 aufgeblasen wird, und ein zweites Volumen 442 aufweisen, das so konfiguriert ist, dass es zwischen den Rücksitzen 418 und einer der Fondtüren 419 aufgeblasen wird. Das erste Volumen 440 und das zweite Volumen 442 des aufblasbaren Gassackvorhangs 410 können Schutzzonen in einem Kraftfahrzeug definieren, wobei die Schutzzonen gebildet werden, um die Bewegung eines Kraftfahrzeuginsassen abzuschwächen.
Das erste Volumen 440 und das zweite Volumen 442 können Teile desselben aufblasbaren Gassackvorhangs sein, d.h., das erste Volumen 440 und das zweite Volumen 442 stehen sogar dann miteinander in Strömungsverbindung, wenn kein Gas durch den Gasgenerator 424 zwischen dem ersten Volumen 440 und dem zweiten Volumen 442 strömen kann. Jedoch können die aufblasbaren Gassackvorhangen 410 optional so angepasst sein, dass sie mehrere aufblasbare Gassackvorhänge 410 aufweisen, die voneinander isoliert sind.
Außerdem können die einzelnen aufblasbaren Gassackvolumina 440, 442 entsprechend den verschiedenen Fahrzeuganwendungen unterschiedliche Größen und Kapazitäten aufweisen. Die Größe und das Volumen 440, 442 der aufblasbaren Vorhänge 410 sind eine Funktion der Größe der Schutzzone, in der sie sich befinden.
Das erste Volumen 440 und das zweite Volumen 442 jeder aufblasbaren Gassackvorhang 410 können durch die Verwendung einer zwischen den Volumina 440, 442 positionierten Verbindungszone 444 miteinander verbunden werden. Die Verbindungszone 444 kann einen Strömungsweg schaffen, durch den die Gase zwischen dem ersten Volumen 440 und dem zweiten Volumen 442 strömen können.
Jeder der aufblasbaren Gassackvorhänge 410 kann eine an der A-Säule 434 befestigte Vorderleine 446 und eine an dem Dachrahmen 436 befestigte Fondleine 448 aufweisen, um Zugspannung auf die aufblasbaren Vorhänge 410 auszuüben, um sie während des Aufblasens und des Aufpralls örtlich zu halten. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass die Leinen 446, 448 auch an anderen Teilen des Fahrzeugs 412 wie etwa an den B-Säulen 437, an den C-Säulen 438 und/oder an den D-Säulen 439 befestigt sein können. Die Leinen 446, 448 können aus einem serienmäßigen Sicherheitsgurtstoff oder dergleichen gestaltet sein.
Obwohl jeder in 6 gezeigte aufblasbare Gassackvorhang 410 zwei Volumina 440, 442 aufweist, umfasst die Erfindung die Verwendung von aufblasbaren Vorhängen 410 mit jeder Anzahl von aufblasbaren Gassackvorhangsvolumina 440, 442. Folglich kann jede der aufblasbaren Gassackvorhangen 410 auf Wunsch erweitert werden, so dass sie eine oder mehrere Schutzzonen aufweist, die so positioniert sind, dass sie Fahrzeuginsassen auf Zusatzsitzen 450 hinter den Rücksitzen 418 vor dem Aufprall gegen dritte Seitenflächen 452 des Fahrzeugs 412 schützen. Zusätzliche Gasgeneratoren 424 können verwendet werden, um solche zusätzlichen Schutzzonen aufzublasen.
Die Gasgeneratoren 424 können die Form eines hohlen Druckbehälters annehmen, der einen Gaserzeuger wie etwa eine chemisch reaktionsfähige Substanz und/oder ein komprimiertes Gas enthält. Nach der Anwendung von Elektrizität auf einen Initiator, die ein Ausströmen der Aufblasgase aus dem Gasgenerator auslöst, kann der Gasgenerator 424 aktiviert werden und Gas kann ausgeblasen werden. In der beispielhaften Konfiguration aus 6 sind die Gasgeneratoren 424 in den aufblasbaren Gassackvorhängen 410 teilweise eingetascht, so dass die aus den Gasgeneratoren 424 austretenden Aufblasgase direkt in die aufblasbaren Gassackvorhänge 410 strömen. Die Gasgeneratoren 424 können mit solcher Schnelligkeit wirken, dass sich die aufblasbaren Vorhängen 410, bevor das Fahrzeug 412 vollständig auf den Aufprall reagiert hat, aufgeblasen haben, um Fahrzeuginsassen vor dem Aufprall zu schützen.
Die Gasgeneratoren 424 können einzigartig konfiguriert sein, um sowohl ein rasches, gleichmäßiges Aufblasen als auch eine einfache und preisgünstige Herstellung und einen einfachen und preisgünstigen Einbau sicherzustellen. Die Konfiguration des Gasgenerators 424 wird mit Bezug auf 7 ausführlicher beschrieben.
In 7 ist eine Schnittansicht des Gasgenerators 424 gezeigt. Der Gasgenerator 424 kann einen Gasraum 454 aufweisen, der aus einem Werkstoff mit einer relativ hohen Zugfestigkeit wie etwa aus Stahl gestaltet ist. Der Gasraum 454 kann aus einem einzigen, einheitlichen Stück gestaltet sein. Alternativ kann der Gasraum 454 aus mehreren Stücken hergestellt sein, die verschweißt oder anderweitig aneinander befestigt sind, um die in 7 gezeigte Konfiguration zu erzielen. Der Gasraum 454 kann eine im Allgemeinen rohrförmige Form aufweisen, die flache, halbkugelförmige oder andere kuppelförmige Verschlüsse einschließt.
Der Gasgenerator 424 umfasst eine erste Öffnung 470 und eine zweite Öffnung 472. Die erste Öffnung 470 und die zweite Öffnung 472 bilden einen Kanal, durch den das Gas in dem Gasraum 454 aus dem Gasgenerator 424 austreten kann. Bei dem in 7 gezeigten Gasgenerator 424 bestehen die erste Öffnung 470 und die zweite Öffnung 472 beide aus zwei Abschnitten: aus einer Ausstoßöffnung 480, 482 und aus einer Rückhalteöffnung 484, 486.
Die zwei verschiedenen Abschnitte der Öffnungen 470, 472 werden wegen ihrer individuellen Funktionen unterschieden. Bei einigen Ausführungsformen sind die Ausstoßöffnungen 480, 482 in Abhängigkeit von den einzelnen Anwendungen getrennt von den Rückhalteöffnungen 484, 486 dimensioniert und angepasst. Im Allgemeinen schaffen die Rückhalteöffnungen 484, 486 einen Platz, um die Gasrückhaltemechanismen wie etwa die Berstscheiben 478 zu tragen. Bei einem Gasgenerator 424 mit Berstscheiben 478 würden die Rückhalteöffnungen 484, 486 geöffnet sein, sobald die Berstscheiben durch die Öffnungen 470, 472 gezwängt sind. Die Rückhalteöffnungen 484, 486 können ähnlich dimensioniert sein oder können alternativ in Abhängigkeit von den Rückhaltemechanismen verschiedene Größen aufweisen.
Die Ausstoßöffnungen 480, 482 sind im Allgemeinen von den Rückhalteöffnungen 484, 486 nach außen positioniert, so dass Gas, das aus dem Gasraum 454 ausgestoßen wird, zuerst durch die Rückhalteöffnungen 484, 486 und dann aus den Ausstoßöffnungen 480, 482 strömt. Wegen der Position der Ausstoßöffnungen 480, 482 sind die Ausstoßöffnungen 480, 482 gut dafür geeignet, die Eigenschaften des Gases zu steuern, das aus dem Gasraum 454 austritt. Folglich können die Massenstrom- und Strömungseigenschaften des Gases, das aus dem Gasraum 454 austritt, durch die nach außen hin positionierten Ausstoßöffnungen 480, 482 gesteuert werden.
Während die Implementierung der Ausstoßöffnungen 480, 482 und der Rückhalteöffnungen 484, 486 einen hohen Grad an Steuerung des Gases erzielt, das aus dem Gasraum 454 austritt, können die Rückhalteöffnungen 484, 486 einfach ein einzelner Abschnitt der einheitlichen Querschnittsfläche der Ausstoßöffnungen 480, 482 sein. Die Verwendung und die Abwandlungen der Rückhalteöffnungen 484, 486 werden einschließlich der Anpassung der relativen Positionen später erörtert.
Die Öffnungen 470, 472 können in einer Einlassöffnung 462 positioniert sein, um Gas aus dem Gasraum 454 in ein erstes Volumen 440 und in ein zweites Volumen 442 auszustoßen. Diese Art der Anbringung ermöglicht, dass das Gas, das aus dem Gasraum 454 austritt, direkt in das erste Volumen 440 und in das zweite Volumen 442 eintritt. Daher ist eine Gasleitung oder eine andere Art von Leitungsrohr, das verwendet wird, um das Aufblasgas vom Gasgenerator 424 zum aufblasbaren Gassackvorhang 410 zu leiten, nicht erforderlich. Der Gasgenerator 424 kann beispielsweise durch die Verwendung ringförmiger Schellen 464, die das Gewebe der Einlassöffnungen 462 fest gegen die Fläche des Gasgenerators 424 drücken, einfach auf eine gasdichte Art in der ersten Einlassöffnung 460 in und der zweiten Einlassöffnung 462 festgemacht werden.
Der Doppelströmungs-Gasgenerator 424 kann auf mehrere Arten aktiviert werden, um den aufblasbaren Gassackvorhang 410 aufzublasen. Gemäß einer Ausführungsform kann ein Initiator 4100 die Erzeugung eines aus dem Gasgenerator 424 ausgestoßenen Hochdruckgasstroms auslösen. Die Art des Initiators 4100 hängt von der Art des in den Gasgeneratoren 424 angeordneten Gaserzeugers ab. Beispielsweise kann der Gaserzeuger ein komprimiertes Gas, eine Flüssigkeit oder ein Feststoff sein, die in ein Hochdruckgas umgewandelt werden können. Sobald der Initiator 4100 damit beginnt, den Gaserzeuger in Hochdruckgas umzuwandeln, wird das Gas aus dem Gasgenerator 424 herausgezwängt. Der Ausstoß des Aufblasgases aus dem Gasgenerator 424 wird dadurch erzielt, dass sich das Gas mit einem relativ hohen Druck in dem Gasgenerator 424 zur Umgebung mit einem relativ niedrigen Druck bewegt.
Durch das Steuern der Strömungsdynamiken und der physikalischen Eigenschaften des Gases, das aus dem Gasgenerator 424 austritt, erzielt der betreffende Gasgenerator 424 sehr gut steuerbare Gasausstoßeigenschaften. Diese Steuerbarkeit ermöglicht, dass der betreffende Gasgenerator 424 einem aufblasbaren Gassackvorhang 410 zwei selektive und charakteristische Gasströmungen zuführt. Im Allgemeinen wird das Steuern der Strömung des Gases, das aus dem Gasgenerator 424 austritt, durch das Steuern des Massenstroms des austretenden Gases erreicht. Die Überprüfung der Variablen, die den Massenstrom eines Gases, das durch eine Öffnung ausgestoßen wird, definieren schafft ein Verständnis dafür, welche Eigenschaften des Gasgenerators 424 verändert werden können, um die gewünschte Steuerung zu erzielen. Die Variablen, die den Massenstrom eines Gases steuern, das aus einem Gasgenerator 424 ausgestoßen wird, sind in der folgenden Gleichung aufgestellt: ṁ = pVAwobei:
ṁ = der Massenstrom des Fluids,
p = die Dichte des Fluids,
V = die Geschwindigkeit des Fluids,
A = die Querschnittsfläche der Öffnung ist.
Die Gleichung identifiziert drei Variablen, die den Massenstrom eines Gases steuern: die Öffnungsgröße, die Geschwindigkeit des Fluids und die Fluiddichte. Weil das Gas aus dem Gasgenerator 424 bei einer turbulenten Gasumgebung austritt, kann es sein, dass die Gleichung nicht vollständig linear ist. Dies ist ein Ergebnis von Änderungen der Fluiddichte und schneller Änderungen der Fluidgeschwindigkeit. Außerdem kann ein komprimierbares Gas eine Ungenauigkeit in die Gleichung hineinbringen. Jedoch wird ein hoch komprimiertes Gas, wie es etwa in einem Gasgenerator 424 vorhanden ist, zum Zweck der Massenstromcharakterisierung auf eine einer Flüssigkeit ähnliche Art wirken.
Während die oben aufgestellte Gleichung keine vollkommen genaue Berechnung des Massenstroms gewährleistet, der aus dem Gasgenerator 424 austritt, veranschaulicht sie, wie jede der Variablen den Massenstrom beeinflusst. Wie in der obigen Gleichung gezeigt ist, ist eine Art der Steuerung des Massenstroms eines Gases, der aus dem Gasgenerator 424 austritt, die wirksame Querschnittsfläche der Öffnung 470, 472, aus der das Gas austritt, zu steuern. Indem die anderen Variablen auf einem im Allgemeinen konstanten Wert gehalten werden, erhöht sich der Massenstrom im Verhältnis zur Querschnittsfläche der Öffnung 470, 472 oder nimmt in Bezug auf sie ab. Während sich die Querschnittsfläche der Öffnung 470, 472 erhöht, erhöht sich der Massenstrom aus der Öffnung 470, 472 dementsprechend. Umgekehrt nimmt der Massenstrom aus der Öffnung 470, 472 ab, während die Querschnittsfläche der Öffnung 470, 472 abnimmt.
7 zeigt einen Doppelströmungs-Gasgenerator 424, bei dem die erste Ausstoßöffnung 480 des ersten Endes 466 und die zweite Ausstoßöffnung 482 des zweiten Endes 468 verschiedene Größen aufweisen. Der Gasgenerator 424 weist eine erste Ausstoßöffnung 480 auf, die eine größere wirksame Querschnittsfläche als die zweite Ausstoßöffnung 482 aufweist. Der Unterschied zwischen den wirksamen Querschnittsflächen der Öffnungen 480, 482 ist durch den Unterschied zwischen den Öffnungen an den Enden 466, 468 des Gasgenerators 424 gezeigt. Die wirksame Querschnittsfläche einer Öffnung 480, 482 kann als der Bereich der Öffnung 480, 482 definiert werden, der dazu dient, den Ausstoß von Gas zu ermöglichen.
In 7 sind die Ausstoßöffnungen 480, 482 beide als Schnittansichten von kreisförmigen Öffnungen in dem Gasgenerator 424 gezeigt. Folglich sind die Durchmesser der kreisförmigen Öffnungen dargestellt. Weil die Fläche einer Öffnung eine Funktion ihres Durchmessers ist, hat die erste Ausstoßöffnung 480 eine größere Querschnittsfläche als die zweite Ausstoßöffnung 482.
Der Gasgenerator 424 mit zwei unterschiedlich dimensionierten Öffnungen 480, 482 arbeitet, während das Hochdruckgas in dem Gasraum 454 erzeugt wird. Das Hochdruckgas wird während einer durch den Initiator 4100 begonnenen Auslösungsfolge erzeugt. Der Initiator 4100 bewirkt, dass der Gaserzeuger in dem Gasraum 454 in einen Zustand gelangt, in dem das Gas aus dem Gasgenerator 424 entweichen kann. Dies kann das Umwandeln des Gaserzeugers aus einem Feststoff in eine Flüssigkeit oder das Öffnen von Abdichtmechanismen in dem Gasraum 454 mit sich bringen.
Bei einer Ausführung kann der Abdichtmechanismus mehrere Berstscheiben 478 umfassen, die in den Rückhalteöffnungen 484, 486 positioniert sind. Die Berstscheiben 478 können im Allgemeinen kleine und dünne Platten sein, die das Gas oder den Gaserzeuger absperren, so dass es bzw. er nicht aus dem Gasgenerator 424 entweichen kann. Die Berstscheiben 478 öffnen den Gasgenerator 424, wenn der Initiator 4100 ausgelöst wird. Wenn der Initiator 4100 ausgelöst wird, zwängt die Druckwelle des sich entladenden Initiators 4100 oder der Druck des durch den Initiator 4100 erzeugten Gases die Berstscheiben 478 durch die Rückhalteöffnungen 484, 486. Die Berstscheiben 478 werden durch den Druck oder die Druckwelle durch die Rückhalteöffnungen 484, 486 gezwängt, was bewirkt, dass sich die Berstscheiben 478 wölben. Sobald die Öffnungen 470, 472 offen sind und die Berstscheiben 478 vollständig durch die Öffnungen 470, 472 ausgestoßen sind, werden die Berstscheiben 478 von einem Sieb 465 aufgefangen.
Sobald die beiden Ausstoßöffnungen 480, 482 offen sind, bewegt sich das Hochdruckgas in dem Gasraum 454 durch die Ausstoßöffnungen 480, 482 zur Umgebung mit einem relativ niedrigen Druck. Damit das Gas aus dem Gasgenerator 424 austritt, muss das Gas durch beide Öffnungen 470, 472 strömen. Wie oben beschrieben ist, können die erste Öffnung 470 und die zweite Öffnung 472 zwei oder mehr getrennte Abschnitte aufweisen; eine Ausstoßöffnung 480, 482 und eine Rückhalteöffnung 484, 486.
Bei dem in 7 gezeigten Gasgenerator 424 haben die Ausstoßöffnungen 480, 482 eine kleinere wirksame Querschnittsfläche als die Rückhalteöffnungen 484, 486. Weil die Öffnung mit der stärksten Strömungsbeschränkung, durch die ein Gas strömen muss, die steuernde Öffnung sein wird, steuern die Ausstoßöffnungen 480, 482 den Massenstrom in dem gezeigten Gasgenerator 424. Folglich bestimmen die wirksamen Querschnittsflächen der Ausstoßöffnungen 480, 482 die einzelnen Massenströme.
Indem die Ausstoßöffnungen 480, 482 den Massenstrom des Gases, das aus dem Gasgenerator 424 austritt, steuern können, können die erste Ausstoßöffnung und die zweite Ausstoßöffnung 480, 482 individuell eingestellt und dimensioniert werden, um individuelle Massenströme zu erzeugen. Wie in 7 gezeigt ist, ist die erste Ausstoßöffnung 480 größer als die zweite Ausstoßöffnung 482. Die unterschiedlich dimensionierten Gasgenerator-Ausstoßöffnungen 480, 482 können unabhängig ausgelegt sein, um zwei verschiedene Massenströme zu schaffen, die aus dem Gasgenerator 424 ausgestoßen werden. Jede der Ausstoßöffnungen 480, 482 wird so dimensioniert, dass sie einen selektiven Massenstrom erzeugt.
Wenn beispielsweise ein im Allgemeinen großer Massenstrom erforderlich ist, wird eine größere wirksame Querschnittsfläche festgesetzt, um die gewünschte Volumengeschwindigkeit zu erzeugen. Wenn alternativ ein im Allgemeinen kleiner Massenstrom erforderlich ist, dann wird eine kleinere wirksame Querschnittsfläche festgesetzt. Die tatsächliche Größe der Querschnittsfläche der Öffnungen 480, 482 kann durch eine Berechnung oder durch Experimentieren festgesetzt werden. Außerdem kann der bei jeder der Öffnungen 480, 482 erforderliche Massenstrom durch die Größe oder das Volumen 440 der Gassackvorhänge 410, die aufgeblasen werden, bestimmt werden.
Die wirksame Querschnittsfläche der Ausstoßöffnungen 480, 482 kann auf viele Arten gesteuert werden, um den gewünschten Massenstrom der Gase, die durch den Gasgenerator 424 austreten, zu schaffen. Die Öffnung 480, 482 kann jede Anzahl von Formen aufweisen, um den Massenstrom des Gases zu steuern, das aus einem Gasgenerator 424 austritt. Im Allgemeinen kann jede Form verwendet werden, um den Massen strom aus dem Gasgenerator 424 durch das Auswählen einer gewünschten Querschnittsfläche der Ausstoßöffnung 480, 482 zu steuern. Formen wie Rechtecke, Ovale, Dreiecke oder verschiedene andere Formen können realisiert werden, um die Massenströme des Gases zu steuern, das aus einem Gasgenerator 424 ausgestoßen wird. Jedoch müssen beim Wählen der Öffnungsform Herstellungserwägungen berücksichtigt werden. Wegen dieser Erwägungen kann es sein, dass kreisförmige Öffnungen oft bevorzugt werden.
Die Ausstoßöffnungen 80, 82 oder andere Öffnungen 70, 72 werden im Allgemeinen während des Herstellungsverfahrens an die gewünschte wirksame Querschnittsfläche angepasst. Folglich werden die unabhängig ausgelegten Öffnungen 70, 72, 80, 82, 84, 86 auf der Grundlage der zuvor bestimmten Massenströme während des Herstellungsverfahrens angepasst. Jedoch können einige Abwandlungen des betreffenden Gasgenerators 424 Öffnungen 470, 472, 480, 482, 484, 486 enthalten, die angepasst werden können, nachdem der Gasgenerator hergestellt ist. Dies kann durch die Verwendung von Öffnungseinlagen, Vorsprüngen, Abblaslöchern oder jedes andere Verfahren des selektiven Steuerns einer wirksamen Querschnittsfläche einer Öffnung 470, 472, 480, 482, 484, 486 erreicht werden.
Nunmehr gemäß 8, kann der Massenstrom des Gases, das aus dem Gasgenerator 424 ausgestoßen wird, nicht nur an den Ausstoßöffnungen 480, 482 sondern auch an anderen Stellen entlang des Gasgenerators 424 gesteuert werden. Die erste Rückhalteöffnung 484 und die zweite Rückhalteöffnung 486 können auch verwendet werden, um den Massenstrom festzusetzen. Der in 8 gezeigte Doppelströmungs-Gasgenerator 424 hat eine erste Rückhalteöffnung 484 und eine zweite Rückhalteöffnung 486, die Teil eines Systems sind, das den Gasgenerator 424 abdichtet. Wie zuvor erörtert wurde, weist der Gasgenerator 244 einen geöffneten Zustand und einen geschlossenen Zustand auf. 8 stellt den Gasgenerator 424 in dem geschlossenen Zustand dar. Bei einer Anwendung kann der geschlossene Zustand durch eine Anzahl von Berstscheiben 478 aufrechterhalten werden, die das Gas daran hindern, durch die Rückhalteöffnungen 484, 486 auszutreten.
Während des Auslösens werden die Berstscheiben 478 oder andere Abdichtmechanismen zerstört oder von ihren Abdichtpositionen weggezwängt. Sobald der Gasgenerator 424 in dem geöffneten Zustand ist, kann Gas aus den Rückhalteöffnungen 484, 486 ausgestoßen werden. Im Allgemeinen sind die Rückhalteöffnungen 484, 486 dafür geschaffen, die Abdichtmechanismen aufrechtzuerhalten. Für diese Eigenschaft kann es wünschenswert sein, dass die erste Rückhalteöffnung 484 und die zweite Rückhalteöffnung 486 ähnlich dimensioniert sind. Um die beiden Berstscheiben 478 beispielsweise gleichzeitig zu öffnen, kann jede Berstscheibe 478 vorzugsweise eine ähnlich dimensionierte Rückhalteöffnung 484, 486 überspannen, was eine Symmetrie der Öffnungseigenschaften der beiden Enden 466, 468 ermöglicht.
Wie jedoch in 8 gezeigt ist, können die Rückhalteöffnungen 484, 486 unabhängig voneinander angepasst und dimensioniert sein, um den Massenstrom des Gases, das aus dem Gasgenerator 424 austritt, zu steuern. Beispielsweise zeigt 8, dass die erste Rückhalteöffnung 484 größer als die zweite Rückhalteöffnung 486 ist. Folglich erzeugt die erste Rückhalteöffnung 484 einen größeren Massenstrom als die zweite Rückhalteöffnung 486. Der Massenstrom des Gases, das aus der ersten Rückhalteöffnung 484 und aus der zweiten Rückhalteöffnung 486 ausgestoßen wird, kann auf dieselbe Art wie bei der ersten Ausstoßöffnung und der zweiten Ausstoßöffnung 480, 482 gesteuert werden.
Jedoch müssen bestimmte Konstruktionsüberlegungen wegen der Rückhaltefunktionen und der Position der Rückhalteöffnungen 484, 486 vorgenommen werden, um die korrekte Funktion des Gasgenerators 424 sicherzustellen. Beispielsweise muss das Gas, das aus der ersten Rückhalteöffnung 484 austritt, anschließend durch die erste Ausstoßöffnung 480 strömen. Deshalb muss die Größe der ersten Ausstoßöffnung 480 so ausgelegt sein, dass sie den Massenstrom des Gases, das aus der ersten Rückhalteöffnung 484 austritt, nicht beeinflusst. Wenn die erste Ausstoßöffnung 480 eine kleinere wirksame Querschnittsfläche als die erste Rückhalteöffnung 484 aufweist, wird dann andernfalls die Querschnittsfläche der ersten Ausstoßöffnung 480 den Gesamtmassenstrom steuern. Um zu vermeiden, dass nicht gleichzeitig zulässige Massenstrommechanismen auftreten, sollten die Ausstoßöffnungen 480, 482 im Allgemeinen eine größere wirksame Querschnittsfläche als die Rückhalteöffnungen 484, 486 aufweisen. Wenn die Ausstoßöffnungen 480, 482 größer als die Rückhalteöffnungen 484, 486 sind, dann wird der Massenstrom durch die kleineren Rückhalteöffnungen 484, 486 gesteuert.
Alternativ können die Ausstoßöffnungen 480, 482 und die Rückhalteöffnungen 484, 486 aus einer einzigen Öffnung 470, 472 mit einer einzigen wirksamen Querschnittsfläche bestehen. Eine solche Öffnungskonstruktion 470, 472 würde ähnlich den oben beschriebenen Öffnungen 480, 482, 484, 486 funktionieren. Jedoch würde keine Unterscheidung zwischen den Ausstoßöffnungen 480, 482 und den Rückhalteöffnungen 484, 486 vorgenommen werden.
Eine weitere Überlegung beim Einstellen des Massenstroms durch die Verwendung der Rückhalteöffnungen 484, 486 ist die Wirkungsweise der Berstscheiben 478. Die Berstscheiben 478 sind dafür entworfen, bei einem bestimmten Druck oder als Antwort auf eine vorgegebene Druckwelle durch die Rückhalteöffnungen 484, 486 gezwängt zu werden. Während sich die Größe der Rückhalteöffnungen 484, 486 ändert, muss die Konstruktion der Berstscheiben 478 auch geändert werden, um einen ausgewählten Öffnungszeitpunkt beizubehalten, wenn es so gewünscht ist. Dies kann erfordern, dass die Konstruktion der Berstscheiben 478 modifiziert wird, um einen gewünschten Öffnungszeitpunkt beizubehalten. Eine schwächere Berstscheibe 478 würde eine kleinere Rückhalteöffnung 484, 486 wie etwa die zweite Rückhalteöffnung 486 überspannen, und eine vergleichsweise stärkere Berstscheibe 478 würde die größere Rückhalteöffnung 484 überspannen. Solche Berechnungen könnten mit gewöhnlichen Gleichungen für Balken mit doppelseitigem Auflager oder für die Plattendurchbiegung dünner Platten vorgenommen werden.
Über die Verwendung von selektiv dimensionierten Öffnungen 470, 472, 480, 482, 484, 486 hinaus können andere Mechanismen verwendet werden, um den Massenstrom des Gases zu steuern, das aus dem Gasgenerator 424 austritt. Die 9A, 9B und die 10A, 10B zeigen einen anderen Mechanismus zum Steuern des Massenstroms des Gases, das aus einem Gasgenerator 424 austritt.
In den 9A & 9B sind zwei Ausstoßöffnungen 4210, 4220 mit zwei verschiedenen wirksamen Querschnittsflächen 4214, 4224 gezeigt, die durch unterschiedlich dimensionierte Strömungshindernisse 4218, 4228, die in den Öffnungen 4210, 4220 angeordnet sind, gesteuert werden. Wie in 9A ersichtlich ist, ist das erste Strömungshindernis 4218 kleiner als das zweite Strömungshindernis 4228 in 9B, während die Gesamtdurchmesser der Öffnungen 4210, 4220 ähnlich sind. Das kleinere Strömungshindernis 4218 ermöglicht eine größere wirksame Querschnittsfläche 4214 bei der ersten Öffnung 4210, d.h. eine größere Fläche, durch die Gas strömen kann. Umgekehrt wird die zweite Öffnung 4220 mit einem größeren Strömungshindernis 4228 einen geringeren Massenstrom aufweisen.
Die Strömungshindernisse 4218, 4228 würden keine verschiedenen Durchmesser der Öffnungen 4210, 4220 zwischen dem ersten Ende 466 und dem zweiten Ende 468 eines Gasgenerators 424 erfordern, um die Massenströme zu steuern. Vielmehr kann ein einziger Durchmesser für die Öffnung 4210, 4220 an beiden Enden des Gasgenerators 424 verwendet werden. Dann können die unterschiedlich dimensionierten Strömungshindernisse 4218, 4228 in dem Strömungsweg des ausgestoßenen Gases angeordnet werden, um die Massenströme zu begrenzen, ohne die Durchmesser der Öffnungen 4210, 4220 zu verändern. Die verschieden dimensionierten Strömungshindernisse 4218, 4228 an gegenüberliegenden Enden wirken ähnlich wie die verschieden dimensionierten Öffnungen 470, 472.
Die 9A & 9B zeigen die Strömungshindernisse 4218, 4228 als kreisförmig geformte Abschnitte, die sich im Allgemeinen in der Mitte der Öffnungen 4210, 4220 befinden. Jedoch sind andere Formen und Arten von Strömungshindernissen ebenfalls möglich. Die 10A & 10B zeigen eine Alternativausführungsform einer in einer Öffnung 4230, 9240 positionierten Strömungsbehinderung 4238, 4248. Die in den 10A & 10B gezeigten Strömungshindernissen 4238, 4248 unterscheiden sich durch ihre Form und ihre potenzielle modulare Beschaffenheit von den in den 9A & 9B gezeigten Strömungshindernissen 4218, 4228. Die Strömungshindernisse 4238, 4248 der 10A & 10B sind Stifte anstatt kreisförmig geformte Elemente. Die Strömungsbehinderungsstifte 4238, 4248 würden die wirksamen Querschnittsflächen 4234, 4244 der beiden Öffnungen 4230, 4240 ebenso begrenzen.
Die Stift-Strömungshindernisse 4238, 4248 können für Fertigungszwecke einige Vorteile gegenüber den kreisförmig geformten Strömungshindernisse aufweisen. Die Stift-Strömungshindernisse 4238, 4248 können den Öffnungen 4230, 4240 hinzugefügt werden, indem die Stifte 4238, 4248 einfach durch Löcher gesteckt werden, die den Öffnungen 4230, 4240 benachbart angeordnet sind. Dies würde ermöglichen, dass die Massenströme der beiden Öffnungen 4230, 4240 unabhängig voneinander eingestellt werden, nachdem der Körper des Gasgenerators 424 hergestellt ist. Jedoch können Abwandlungen der in 9A & 9B gezeigten Strömungshindernisse 4218, 4228 ebenfalls für das Verändern der wirksamen Querschnittsflächen 4214, 4224 in einer Situation nach der Fertigung sorgen.
Eine weitere Abwandlung, die bei der Ausführungsform zur Strömungsbehinderung angewendet werden kann, ist, die Strömungshindernisse 4218, 4228, 4238, 4248 einstellbar zu machen. Beispielsweise können die Stift-Strömungshindernisse 4238, 4248 ein Gewindemechanismus sein, der selektiv in die Öffnungen 4230, 4240 hinein und aus den Öffnungen 4230, 4240 heraus eingestellt werden kann. Folglich würde sich nur ein Abschnitt des Stift-Strömungshindernisses 4238, 4248 in die Öffnung 4230, 4240 erstrecken. Außerdem können weitere Konstruktionen und Mechanismen zum Einstellen der in 9A & 9B gezeigten kreisförmigen Strömungshindernisse 4218, 4228 verwendet werden, um die Größe der Strömungshindernisse 4218, 4228 einzustellen.
In 11 ist nunmehr ein weiterer Mechanismus zum Steuern des Massenstroms eines Gasgenerators 424 gezeigt. Der Gasgenerator 424 kann mit einem Abblasloch oder einer Abblasleitung 4310, um eine Gasmenge aus dem Gasgenerator 424, aber nicht in den aufblasbaren Gassackvorhang auszustoßen, konfiguriert werden. Eine Abblasleitung 4310 ist einfach eine zusätzliche Öffnung, aus der Gas ausgestoßen werden kann. Jedoch würde das Gas nicht in den aufblasbaren Gassackvorhang 410 ausgestoßen werden. Stattdessen würde das Gas zu einer anderen Stelle an einem Punkt vor den Ausstoßöffnungen 480, 482 abgeblasen werden.
Weil die Abblasleitung 4310 einen Massenstrom des Gases von des aufblasbaren Gassackvorhang 410 weg ablenken würde, würde die abgelenkte Masse des Gases von dem ursprünglich in Richtung des konkreten Gasgeneratorendes 466, 468 ausgestoßenen Massenstrom des Gases subtrahiert werden. Folglich würde eine an dem ersten Ende 466 des Gas generators 424 angeordnete Abblasleitung 4310 bewirken, dass der aus dem ersten Ende 466 ausgestoßene Massenstrom des Gases kleiner als der aus dem zweiten Ende 468 ausgestoßene Massenstrom des Gases ist. Die Wirkung wäre einer Wirkung von zwei verschiedenen Öffnungsgrößen 470, 472 an jedem der Enden 466, 468 ähnlich.
Die Größe der Abblasleitung 4310 könnte den Ausstoßöffnungen 480, 482 ähnlich dimensioniert werden, um eine gesteuerte Gasmenge aus dem Gasgenerator 424 auszustoßen. Die Gasmenge könnte genau berechnet werden, um unterschiedliche Massenströme aus jedem der Enden 466, 468 des Gasgenerators 424 zu erzielen. Außerdem sich kann eine Abblasleitung 4310 an einem oder an mehreren der Enden 466, 468 des Gasgenerators 424 befinden, wo jede Abblasleitung 4310 eine gesteuerte Gasmenge ausstößt. Außerdem kann mehr als eine Abblasleitung 4310 an jedem Ende 466, 468 des Gasgenerators 424 vorhanden sein.
Ein weiterer Mechanismus zum Steuern des Massenstroms eines Gases, das aus einem Gasgenerator 424 austritt, ist eine Gasgeneratorbaugruppe 4410, die aus einem ersten Gasgenerator 4416 und einem zweiten Gasgenerator 4420 besteht, wie in 12 gezeigt ist. Der erste Gasgenerator 4416 und der zweite Gasgenerator 4420 können durch ein Verbindungselement 4432 an ihren Endstücken 4424, 4428 verbunden sein. Das Verbindungselement 4432 hält die relative Position der beiden Gasgeneratoren 4416, 4420, so dass das aus dem ersten Gasgenerator 4416 ausgestoßene Gas und das aus dem zweiten Gasgenerator 4420 ausgestoßene Gas im Wesentlichen in entgegengesetzte Richtungen ausstoßen werden.
In der in 12 gezeigten Baugruppe 4410 können der erste Gasgenerator 4416 und der zweite Gasgenerator 4420 so konfiguriert sein, dass sie Gas mit zwei verschiedenen Massenströmen ausstoßen. Bei einer Ausführung können die beiden Gasgeneratoren 4416, 4420 unterschiedlich dimensio nierte Öffnungen 4436, 4440 aufweisen, wie in 12 gezeigt ist. Diese Konfiguration würde ähnlich dem in 7 gezeigten Gasgenerator 424 funktionieren. Dies ist durch den Unterschied zwischen den Querschnittsflächen der Öffnungen bei den beiden Öffnungen 4436, 4440 dargestellt. Durch das Zusammenkoppeln der beiden Gasgeneratoren 4416, 4420 können die beiden Gasgeneratoren 4416, 4420 wie ein einziger Gasgenerator 424 mit zwei unterschiedlich dimensionierten Öffnungen 4436, 4440 zum Ausstoßen eines Gases wirken.
Bei der Gasgeneratorbaugruppe 4410 aus 12 weisen beide der Gasgeneratoren 4416, 4420 einen individuellen Initiator 4444, 4448 auf, um eine geöffnete Konfiguration herbeizuführen. Die Initiatoren 4444, 4448 können so konfiguriert sein, dass sie beide Gasgeneratoren 4416, 4420 gleichzeitig auslösen, oder sie können die Gasgeneratoren 4416, 4420 alternativ zu verschiedenen Zeiten auslösen. Abwandlungen der Gasgeneratorbaugruppe 4410 können die zwei Gasgeneratoren 4416, 4420 aufweisen, die sich einen gemeinsamen Initiator teilen. Dies würde die Anzahl der Teile verringern und folglich die Kosten der Gasgeneratorbaugruppe 4410 verringern. Jedoch kann dies auch die Herstellungskosten erhöhen, die mit dem Einführen eines individuellen Initiators in beide Gasgeneratoren 4416, 4420 verbunden sind.
Eine weitere Ausführung der in 12 veranschaulichten Gasgeneratorbaugruppe 4410 betrifft die Verwendung von verschiedenen Gaserzeugern oder Gaserzeugermengen in jedem der Gasgeneratoren 4416, 4420. Der erste Gasgenerator 4416 ist mit einer höheren Dichte des Gaserzeugers 4452 als der zweite Gasgenerator 4420 gezeigt. Im Zusammenhang mit der zuvor aufgeführten Gleichung wäre dies der Änderung der Dichte des Gases in einem einzigen Gasgenerator 424 gleichwertig. Folglich könnte durch zwei Gasgeneratoren 4416, 4420, die jeweils eine ähnlich dimensionierte Ausstoßöff nung 4436, 4440 aufweisen, ein unterschiedlicher Massenstrom erreicht werden.
Beispielsweise könnte der erste Gasgenerator 4416 einen höheren Massenstrom des Gases als der zweite Gasgenerator 4420 ausstoßen. Dies könnte durch die höhere Dichte des Gaserzeugers 4452 in dem ersten Gasgenerator 4416 verglichen mit dem Gaserzeuger 4456 in dem zweiten Gasgenerator 4420 bewirkt werden. Alternativ könnte die Verwendung von verschiedenen Gaserzeugerdichten 4452, 4456 mit unterschiedlich dimensionierten Ausstoßöffnungen 4436, 4440 kombiniert werden. Ein solche Konfiguration könnte für einen großen Bereich der Steuerbarkeit der beiden getrennten Massenströme des Gases aus der Gasgeneratorbaugruppe 4410 sorgen.
Weitere ähnliche Arten von Gasgeneratorkonstruktionen können einfach einen Gasgenerator in zwei verschiedene Kammern aufteilen, wobei jede der Kammern so konfiguriert ist, dass sie einen anderen Massenstrom des Gases ausstößt. Die Kammern könnten unterschiedliche Mengen an Gas und verschiedene Arten von Gasen enthalten, um den Massenstrom zu steuern. Der Gasgenerator kann auch jede Anzahl von Formen aufweisen. Die zuvor gezeigten Gasgeneratoren sind im Allgemeinen länglich gewesen. Jedoch können die Gasgeneratoren jede Form aufweisen, die ermöglicht, dass zwei individuell einstellbare Massenströme aus dem Gasgenerator und in einen aufblasbaren Gassackvorhang ausgestoßen werden.
Weil die zuvor erörterten Gasgeneratoren verschiedene Massenströme des Gases zwischen den beiden gegenüberliegenden Enden erzeugen, ist der Gasgenerator nicht vollständig schubkraftneutral. Beispielsweise ist bei dem Gasgenerator 424 aus 7 die erste Ausstoßöffnung 480 größer als die zweite Ausstoßöffnung 482. Der Unterschied zwischen den Größen der Öffnungen 480, 482 erzeugt zwei verschiedene Massenströme, die wiederum zwei verschiedene Schubkräfte erzeugen. Weil der Massenstrom des Gases, das aus der ersten Ausstoßöffnung 480 ausgestoßen wird, größer als der Massenstrom des Gases ist, das aus der zweiten Öffnung 482 ausgestoßen wird, bekommt der Gasgenerator 424 eine positive Schubkraft in eine negative Längsrichtung 413.
Weil die Schubkraft der ersten Öffnung 480 und die Schubkraft der zweiten Öffnung 482 jedoch in im Wesentlichen entgegengesetzte Richtungen wirken, können sie sich im Wesentlichen aufheben. Beispielsweise wird eine Schubkraft von der ersten Öffnung 480 in eine negative Längsrichtung 413 wirken und eine Schubkraft von der zweiten Öffnung 482 wird in eine positive Längsrichtung 413 wirken. Diese im Wesentlichen entgegengesetzten Schubkraftrichtungen tendieren dazu, sich gegenseitig in dem Umfang aufzuheben, dass sie gleich sind. Folglich wird die Schubkraft des Gasgenerators 424 gleich der durch die erste Öffnung 480 erzeugten Schubkraft subtrahiert von der durch die zweite Öffnung 482 erzeugten Schubkraft sein.
Während die Schubkraft beträchtlich verringert sein kann, kann es in einigen Fällen gewünscht sein, dass der Gasgenerator 424 in einer einzelnen Richtung vollständig schubkraftneutral ist. 13 zeigt einen Gasgenerator 4510, der längs einer einzelnen Achse schubkraftneutral sein kann. Die schubkraftneutrale Konfiguration in einer einzelnen Richtung wird auf Kosten der Schubkraft in eine andere Richtung aufrechterhalten, wie unten veranschaulicht wird.
In 13 weist der Gasgenerator 4510 ein erstes Ende 4512 und ein zweites Ende 4514 auf. Das erste Ende 4512 und das zweite Ende 4514 sind so konfiguriert, dass eine Gasströmung aus der ersten Öffnung 4514 bzw. aus der zweiten Öffnung 4517 ausgestoßen wird. Bei dem gezeigten Gasgenerator 4510 ist die erste Öffnung 4516 größer als die zweite Öffnung 4517, so dass die erste Öffnung 4514 Gas mit einem höheren Massenstrom als die zweite Öffnung 4517 ausstößt. Folglich erzeugt der größere Massenstrom des Gases, das aus der ersten Öffnung 4516 ausgestoßen wird, an dem ersten Ende 4512 eine größere Schubkraft als die Schubkraft, die durch die zweite Öffnung 4517 an dem zweiten Ende 4514 erzeugt wird.
Um die Schubkraftdifferenz auszugleichen, weist das erste Ende 4512 einen schräg angeordneten Abschnitt 4518 auf, wobei das erste Ende 4512 und das zweite Ende 4514 keine gemeinsame Achse 4519 teilen. Der schräg angeordnete Abschnitt 4518 des ersten Endes 4512 erzeugt eine Schubkraft 4520, die nicht in derselben Achse 4519 wie eine an dem zweiten Ende 4514 erzeugte Schubkraft 4524 wirkt. Das aus dem ersten Ende 4512 ausgestoßene Gas erzeugt eine erste Schubkraft 4520, wobei die erste Schubkraft 4520 eine Längskomponente 4521 und eine Querkomponente 4522 aufweist. Das aus dem zweiten Ende 4514 ausgestoßene Gas erzeugt eine Schubkraft 4524 mit nur einer Längskomponente 4525.
Der schräg angeordnete Abschnitt 4518 schafft die Längskomponente 4522 und die Querkomponente 4521 der ersten Schubkraft 4520. Durch das selektive Steuern des Winkels des schräg angeordneten Abschnitts 4518 kann die Längskomponente 4522 der ersten Schubkraft 4520 der gesamten Längskomponente 4525 der zweiten Schubkraft 4524 gleich gemacht werden. Weil die Längskomponente 4522 der ersten Schubkraft 4520 in eine der Längskomponente 4525 der zweiten Schubkraft 4524 im Wesentlichen entgegengesetzte Richtung wirkt, wird der Gasgenerator 4510 längs der Achse 4519 schubkraftneutral sein.
Während der Gasgenerator 4510 in der Seitenrichtung 414 nicht schubkraftneutral ist, können die Form und Anbringung des Gasgenerators 4510 bewirken, dass die seitliche Schubkraft 414 im Allgemeinen nur wenig Folgen hat. Beispielsweise können einige Anbringungsmechanismen, die den Gasgenerator 4510 mit der Konstruktion des Kraftfahrzeugs 412 verbinden, dafür anfällig sein, dass sie den Gasgenerator 4510 beim Vorhandensein einer resultierenden Längsschubkraft 413 lösen. Jedoch kann die Umsetzung eines schräg angeordneten Abschnitts 4518 in dem Gasgenerator 4510 im Wesentlichen die gesamte Schubkraft in der Längsrichtung 413 beseitigen. Folglich bleibt nur eine Querkomponente 4521 der ersten Schubkraft 4520. Weil der Gasgenerator mit biaxialer Strömung 4510 im Allgemeinen längs des Dachrahmens eines Kraftfahrzeugs 412 angebracht ist, zwängt die Querschubkraftkomponente 4521 den Gasgenerator 4510 gegen die Konstruktion des Kraftfahrzeugs 412. Ein solcher Gasgenerator 4510, der einen schräg angeordneten Abschnitt 4518 realisiert, kann beim Steuern der Gasströmung und der Schubkraft des Gases, das aus dem Gasgenerator 4510 ausgestoßen wird, verschiedene Anwendungen haben.
In 14 ist eine Alternativausführungsform des Gasgenerators 424 gezeigt, bei der die Volumengeschwindigkeit des Gases, das aus dem Gasgenerator 424 ausgestoßen wird, durch Drosselöffnungen 493a, 493b gesteuert wird. Bei dem gezeigten Gasgenerator 424 haben die Rückhalteöffnungen 484, 486 im Wesentlichen dieselbe Größe, um einen gleichen Massenstrom aus jeder Öffnung 484, 486 auszustoßen. Die Rückhalteöffnungen 484, 486 können einen Kanal mit einem im Allgemeinen einheitlichen Querschnitt aus dem Inneren des Gasgenerators 424 bilden.
Bei dieser Ausführungsform wird die Volumengeschwindigkeit des Gases, das aus dem Gasgenerator 424 austritt, von den Drosselöffnungen 493a, 493b gesteuert, die seitlich 414 außen von den Rückhalteöffnungen 484, 486 positioniert sind. Wie gezeigt ist, kann die erste Drosselöffnung 493a eine kleinere Öffnung als die zweite Drosselöffnung 493b aufweisen. Folglich kann die Volumengeschwindigkeit des Gases, das aus dem Gasgenerator ausgestoßen wird, von den Drosselöffnungen 493a, 493b gesteuert werden, so dass das aus der ersten Drosselöffnung 493 ausgestoßene Gas einen kleineren Massenstrom als das Gas aufweist, das aus der zweiten Drosselöffnung 493b ausgestoßen wird.
Wie zuvor angemerkt wurde, müssen die Rückhalteöffnungen 484, 486 größer als die Drosselöffnungen 493a, 493b sein, damit die Drosselöffnungen 493a, 493b den Massenstrom des Gases steuern, das aus dem Gasgenerator 424 ausgestoßen wird. Außerdem müssen die Drosselöffnungen 493a, 493b nicht unbedingt ein verengter Abschnitt an dem Ende 492 des Gasgenerators 424 sein. Die Drosselöffnungen 493a, 493b können gequetschte Enden des Gasgenerators sein, wo das Gas, das aus den Drosselöffnungen 493a, 493b austritt, direkt in den Airbag eintritt.
Das Realisieren von Gasgeneratoren mit unabhängig einstellbaren Massenströmen ermöglicht, dass eine Einzel-Gasgeneratorkonstruktion auf eine große Anzahl aufblasbarer Gassackvorhangskonstruktionen und -konfigurationen angewendet wird. Außerdem erzielen die unabhängig einstellbaren Öffnungen einen großen Bereich der Steuerung der Entfaltungseigenschaften der einzelnen oder mehreren aufblasbaren Gassackvorhängn. In 15 ist nunmehr ein mit einem biaxialen Gasgenerator 4624 verbundener aufblasbarer Gassackvorhang 4620 gezeigt. Der aufblasbare Gassackvorhang 4620 weist ein erstes Volumen 4632 und ein zweites Volumen 4636 auf, die nicht gleich dimensioniert sind, wobei das erste Volumen 4632 größer als das zweite Volumen 4636 ist.
Um gleichzeitig und sofort beide aufblasbaren Gassackvorhangsvolumina 4632, 4636 zu füllen, sollte der Massenstrom des Gases, das aus dem ersten Ende 4640 des Gasgenerators 4624 ausgestoßen wird, größer als der Massenstrom des Gases sein, das aus dem zweiten Ende 4644 ausgestoßen wird. Der Unterschied zwischen den Massenströmen kann entsprechend den verschiedenen Größen der aufblasbaren Gassackvorhangsvolumina 4632, 4636 gewählt werden. Dies kann durch beliebige der oben erörterten Mechanismen wie etwa durch einen Gasgenerator 4624 erreicht werden, der zwei unterschiedlich dimensionierte Ausstoßöffnungen aufweist. Folglich könnte die Größe der Öffnungen für die Volumina 4632, 4636 des aufblasbaren Gassackvorhangs 4620 dimensioniert werden.
Der unabhängig einstellbare Gasgenerator 4624 kann in verschiedenen Konfigurationen des aufblasbaren Gassackvorhangs 4620 implementiert werden. Beispielsweise können das erste Volumen 4632 und das zweite Volumen 4636 des aufblasbaren Gassackvorhangs 4620 so konfiguriert sein, dass das Gas nicht zwischen den beiden Volumina 4632, 4636 strömen kann. Bei weiteren Ausführungsformen können das erste Volumen 4632 und das zweite Volumen 4636 in Strömungsverbindung stehen und ermöglichen, dass das Gas von einem Volumen 4632 zum anderen Volumen 4636 strömt. Durch das Anpassen des Massenstroms an jede Konstruktion können die Aufblaseigenschaften des aufblasbaren Gassackvorhangs 4620 gesteuert werden.
Weitere Konstruktionen des aufblasbaren Gassackvorhangs 4620 haben eventuell keine zwei getrennten Volumina 4632, 4636, sondern würden vielmehr ein einziges rechteckig geformtes Volumen aufweisen, das durch beide Enden des Gasgenerators 4624 gespeist wird. Der unabhängig einstellbare Gasgenerator 4624 könnte verwendet werden, wenn sich der Gasgenerator 4624 nicht in der Mitte des rechteckig geformten aufblasbaren Gassackvorhangs 4620 befindet. Die Massenströme könnten so ausgelegt sein, dass eine Gasmenge ausgestoßen wird, die der Größe der Abschnitte des aufblasbaren Gassackvorhangs 4620 entspricht, die der Gasgenerator 4624 füllen muss. Während ein Gasgenerator 4624 mit einem nicht eingestellten Massenstrom einen großen rechteckig geformten aufblasbaren Gassackvorhang 4620 füllen könnte, ermöglichen die einstellbaren Massenströme, dass beide Abschnitte gleichzeitig aufgeblasen werden, sogar wenn die Größenunterschiede der Abschnitte groß sind.
Eine weitere Anwendung der unabhängig einstellbaren Massenströme ist das Vermögen, Entfaltungsreihenfolgen der mehreren aufblasbaren Gassackvorhänge 4620 oder der mehrere Abschnitte eines einzelnen Gassackvorhangs 4620 zu steuern. Beispielsweise weist der aufblasbare Gassackvorhang 4620 aus 15 zwei getrennte Volumina 4632, 4636 auf. Bei einigen Entfaltungszuständen kann es wünschenswert sein, dass ein Volumen 4632 vor dem anderen Volumen 4636 aufgeblasen wird. Durch das Variieren der Massenströme des Gases, das in jedes Volumen 4632, 4636 ausgestoßen wird, kann bewirkt werden, dass das erste Volumen 4632 vor dem zweiten Volumen 4636 aufgeblasen wird. Die Massenströme der Enden 4640, 4644 des Gasgenerators 4624 können bei jeder Anzahl unterschiedlich dimensionierter Volumina 4632, 4636 verwendet werden. Außerdem kann der Gasgenerator 4624 auch eine Seite eines einzelnen aufblasbaren Gassackvorhangs 4620 vor der anderen Seite aufblasen oder kann einen größeren Momentandruck als die andere Seite aufweisen.
Der oben beschriebene Gasgenerator kann durch das Variieren der Form, der Ausrichtung, der Reihenfolge, der Positionierung oder weiterer Variablen des Gasgenerators eine Anzahl von Ausführungsformen haben. Der Gasgenerator kann allgemein als ein Gasgenerator beschrieben werden, der so konfiguriert ist, dass er ein Gas mit einem ersten Massenstrom aus einer ersten Öffnung ausstößt und ein Gas mit einem zweiten Massenstrom aus einer zweiten Öffnung ausstößt. Durch das Variieren der Massenströme kann der Gasgenerator ein breites Spektrum von aufblasbaren Gassackvorhangskonstruktionen steuerbar aufblasen.
In 16 ist ein aufblasbarer Gassackvorhang 710 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in ein Fahrzeug 712 eingebaut gezeigt. Der aufblasbare Gassackvorhang 710 kann einen Teil eines Airbagsystems bilden, das so konfiguriert ist, dass es durch die Bildung einer schützenden Abschir mung neben dem Fahrzeuginsassen einen oder mehrere Fahrzeuginsassen gegen einen Seitenaufprall schützt.
Das Fahrzeug 712 hat eine Längsrichtung 713, eine Seitenrichtung 714 und eine Querrichtung 715. Das Fahrzeug 712 hat ferner Vordersitze 716, die von den ersten Seitenflächen 717 oder Vordertüren 717 seitlich versetzt sind, wie in dem Fahrzeug 712 aus 16 gezeigt ist. Das Fahrzeug 712 hat ebenfalls Rücksitze 718, die von den zweiten Seitenflächen 719 oder Fondtüren 719 seitlich versetzt sind, wie dargestellt ist. Wie gezeigt ist, können zwei solche aufblasbaren Gassackvorhänge 710 verwendet werden: ein Vorhang für die Fahrerseite des Fahrzeugs 712 und die andere Vorhang für die Beifahrerseite.
Ein Beschleunigungsmessgerät oder mehrere Beschleunigungsmessgeräte 711 oder andere ähnliche Aufprallerfassungsvorrichtungen werden verwendet, um eine plötzliche Querbeschleunigung (oder Verlangsamung) des Fahrzeugs 712 zu erfassen, und übertragen über die elektrischen Leitungen 731 elektrische Signale zu einem Gasgenerator oder zu mehreren Gasgeneratoren 720, die Strömungen aus komprimiertem Gas bereitstellen, um die aufblasbaren Gassackvorhänge 710 aufzublasen. Wie in 16 gezeigt ist, kann ein einziger Gasgenerator 720 verwendet werden, um jeden der aufblasbaren Gassackvorhänge 710 aufzublasen. Genauer kann ein einziger Gasgenerator 720 verwendet werden, um die erste Schutzzone 740 und die zweite Schutzzone 742 jedes aufblasbaren Gassackvorhangs 710 aufzublasen. Der Gasgenerator 720 kann durch die Verwendung von relativ einfachen Haltern 729 an dem Fahrzeug 712 befestigt werden.
Die Gasgeneratoren 720 können ungefähr auf halbem Weg entlang der Längsabmessung der aufblasbaren Gassackvorhänge 710 positioniert sein, um ein relativ rasches und gleichmäßiges Aufblasen der ersten Schutzzone 740 und der zweiten Schutzzone 742 auf eine Art zu erzielen, die anschließend ausführlicher beschrieben wird. Jeder der Gasgeneratoren 720 kann die Form eines hohlen Druckbehälters annehmen, der eine chemisch reaktionsfähige Substanz und/oder ein komprimiertes Gas enthält, die bzw. das eine "Aufblasfüllung" genannt wird bzw. werden, die nach dem Auslösen des Gasgenerators 720 aktiviert oder abgeblasen werden kann, um ein Ausströmen der Aufblasgase zu erzielen. Bei der Ausführungsform der 16 sind die Gasgeneratoren 720 in den aufblasbaren Gassackvorhänge 710 teilweise eingetascht, so dass die aus den Gasgeneratoren 720 austretenden Aufblasgase direkt in die aufblasbaren Gassackvorhänge 710 strömen. Die Gasgeneratoren 720 können mit solcher Schnelligkeit wirken, dass sich die aufblasbaren Gassackvorhänge 710, bevor das Fahrzeug 712 vollständig auf den Aufprall reagiert hat, aufgeblasen haben, um Fahrzeuginsassen vor dem Aufprall zu schützen. Außerdem können die Gasgeneratoren 720 auf eine solche verlängerte Art funktionieren, dass die aufblasbaren Gassackvorhänge aufgeblasen bleiben können oder während des Aufprallfalls oder des Fahrzeugüberschlags erneut aufgeblasen werden.
Wahlweise können die Beschleunigungsmessgeräte 711 in einem Motorraum 730 oder in einem Armaturenbrett 732 des Fahrzeugs 12 verstaut werden. Eine (nicht gezeigte) Steuereinheit kann ebenfalls verwendet werden, um die Ausgabedaten des Beschleunigungsmessgeräts 711 zu verarbeiten und um verschiedene weitere Aspekte eines Fahrzeugsicherheitssystems des Fahrzeugs 712 steuern. Eine solche Steuereinheit kann beispielsweise auch in dem Motorraum 730 oder in dem Armaturenbrett 732 in der Nähe des Beschleunigungsmessgeräts 711 positioniert sein. Eine solche Steuereinheit könnte so konfiguriert sein, dass sie die Initiatoren bei einem "intelligenten Airbag" aufeinander folgend zündet, wenn ein Überschlagsfall oder ein anderer Fall, der ein verlängertes Aufblasen erfordert, erfasst werden würde. Bei solchen Konfigurationen kann die elektrische Leitung 731 und/oder können weitere Steuerleitungen entlang der A- Säulen 734 des Fahrzeugs 712 auf jeder Seite der Frontscheibe 735 angeordnet sein, um die Gasgeneratoren 720 zu erreichen. Alternativ kann jedes Beschleunigungsmessgerät 711 in der Nähe eines der Gasgeneratoren 720 positioniert sein, wie in 16 gezeigt ist.
Die Gasgeneratoren 720 und die aufblasbaren Gassackvorhänge 710 können eingebaut werden, indem sie an den Dachrahmen 736 des Fahrzeugs 712 angebracht werden. Je nach dem Typ des Fahrzeugs 712 und der gewünschten Konfiguration der aufblasbaren Gassackvorhangen 710 können auch entlang der B-Säulen 737, C-Säulen 738 und/oder D-Säulen 739 Airbagbestandteile angeordnet sein.
Die in 16 gezeigten aufblasbaren Gassackvorhänge 710 sind so konfiguriert, dass sie nicht nur die Fahrzeuginsassen auf den Vordersitzen 716, sondern auch die Fahrzeuginsassen auf den Rücksitzen 718 schützen. Folglich kann jeder aufblasbare Gassackvorhang 710 eine erste Schutzzone 740 aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie zwischen einem Vordersitz 716 und einer der Vordertüren 717 aufgeblasen wird, und eine zweite Schutzzone 742 aufweisen, die so konfiguriert ist, dass sie zwischen einem Rücksitz 718 und einer der Fondtüren 19 aufgeblasen wird. Die erste Schutzzone 740 und die zweite Schutzzone 742 können so angepasst sein, dass sie getrennte einzelne Kissen sind, die voneinander isoliert sind. Jedoch können die aufblasbaren Gassackvorhänge 710 optional Teile desselben Kissens sein, d.h., die erste Schutzzone 740 und die zweite Schutzzone 742 können in Strömungsverbindung miteinander stehen. Dies könnte sogar dann zutreffen, wenn das Aufblasgas durch den Gasgenerator 720 zwischen der ersten Schutzzone 740 und der zweiten Schutzzone 742 strömen kann, oder wenn dort keine Strömung durch den Gasgenerator zugelassen wird. Die erste Schutzzone 740 und die zweite Schutzzone 742 jedes aufblasbaren Gassackvorhangs 710 können durch die Verwendung einer zwischen den Schutzzonen 740, 742 positionierten Verbin dungszone 744 miteinander verbunden werden. Die Verbindungszone 744 kann einen Strömungsweg bereitstellen, durch den Gase zwischen der ersten Schutzzone 740 und der zweiten Schutzzone 742, strömen können.
Jeder der aufblasbaren Gassackvorhänge 710 kann eine an der A-Säule 734 befestigte Vorderleine 746 und eine an dem Dachrahmen 736 befestigte Fondleine 748 aufweisen, um Zugspannung auf die aufblasbaren Gassackvorhänge 710 auszuüben, um sie während des Aufblasens und des Aufpralls örtlich zu halten. Der Fachmann auf dem Gebiet erkennt, dass die Leinen 746, 748 auch an anderen Teilen des Fahrzeugs 712 wie etwa an den B-Säulen 737, an den C-Säulen 738 und/oder an den D-Säulen 739 befestigt sein können. Die Leinen 746, 748 können aus einem serienmäßigen Sicherheitsgurtstoff oder dergleichen gestaltet sein.
Obwohl jeder aufblasbare Gassackvorhang 710 in 16 zwei Schutzzonen 740, 742 aufweist, umfasst die Erfindung die Verwendung von aufblasbaren Gassackvorhängen mit jeder Anzahl von Schutzzonen. Folglich kann jeder der aufblasbaren Gassackvorhänge 710 auf Wunsch erweitert werden, so dass sie eine oder mehrere Schutzzonen aufweist, die so positioniert sind, dass sie Fahrzeuginsassen auf Zusatzsitzen 750 hinter den Rücksitzen 718 vor dem Aufprall gegen dritte Seitenflächen 752 des Fahrzeugs 712 schützen. Zusätzliche Gasgeneratoren 720 können verwendet werden, um solche zusätzlichen Schutzzonen aufzublasen.
Die Gasgeneratoren 720 der Erfindung können einheitlich konfiguriert sein, um sowohl ein rasches, gleichmäßiges Aufblasen als auch eine einfache und preisgünstige Herstellung und einen einfachen und preisgünstigen Einbau sicherzustellen.
16 zeigt ferner eine leicht vergrößerte perspektivische Darstellung eines Gasgenerators 720 einschließlich eines Primärgasraums 766, eines Sekundärgasraum 768 und eines Drosselkörpers 780. Der Gasgenerator umfasst auch eine Auslöserbaugruppe 7100, die durch eine elektrische Leitung 731 mit dem Beschleunigungsmessgerät 711 des Fahrzeugs 712 verbunden ist. Der Gasgenerator 720 ist durch Schellen 764 an der ersten Einlassöffnung 760 und an der zweiten Einlassöffnung 762 des aufblasbaren Gassackvorhangs 710 befestigt. Außerdem ist der Gasgenerator 720 durch Halter 729 an dem Fahrzeug 712 befestigt. Die Konfiguration des Gasgenerators 720 wird in Verbindung mit 17 ausführlicher beschrieben.
In 17 ist eine seitliche Aufrissansicht im Schnitt des Gasgenerators 72 gezeigt. Der Gasgenerator 720 kann einen Primärgasraum 766 aufweisen, der aus einem Werkstoff mit einer relativ hohen Zugfestigkeit wie etwa aus Stahl gestaltet ist, um die Aufblasfüllung zu halten. Der Gasraum 766 kann aus einem einzigen, einförmigen Stück gestaltet sein. Alternativ kann der Gasraum 766 aus mehreren Stücken hergestellt sein, die verschweißt oder anderweitig aneinander befestigt sind. Der Gasraum 766 kann eine im Allgemeinen rohrförmige Form aufweisen, kann jedoch auch verflacht, halbkugelförmig oder anderweitig geformt sein, um sich an den in einem Fahrzeug verfügbaren Raum anzupassen.
Der Primärgasraum 766 kann in der ersten Einlassöffnung und in der zweiten Einlassöffnung 760, 762 der Schutzzonen 740, 742 des aufblasbaren Gassackvorhangs 710 positioniert sein, so dass das Aufblasgas der ersten Primärgasströmung 794a und der zweiten Primärgasströmung 794b, die den Primärgasraum 766 verlassen, direkt in die erste Schutzzone 740 und in die zweite Schutzzone 742 eintritt. Daher ist keine Gasleitung oder andere Art eines Leitungsrohrs, das verwendet wird, um das Aufblasgas aus dem Gasgenerator 720 zum aufblasbaren Gassackvorhang 710 zu leiten, erforderlich. Der Gasgenerator 720 kann beispielsweise durch die Verwendung ringförmiger Schellen 764, die das Gewebe der Einlassöffnung 760 fest gegen die Außenfläche des Gasgenerators 720 drücken, einfach auf eine gasdichte Art in der ersten Einlassöffnung 760 festgemacht werden.
Die Abmessungen des Primärgasraums 766 können verändert werden, um ihn an das Volumen anzupassen, in dem der Primärgasraum 766 eingebaut werden soll. Beispielsweise kann der Primärgasraum 766 in der Längsrichtung 713 länger und/oder in der Seitenrichtung 714 und in der Querrichtung 715 dünner als gezeigt hergestellt werden, um den Einbau in einem langen engen Raum wie etwa in dem Raum neben dem Dachrahmen 736 zu erleichtern. Ein längerer Primärgasraum 766 kann so eingebaut werden, dass sich der Primärgasraum 766 eine bedeutende Strecke in jede Schutzzone 740, 742 erstreckt. Ein solcher Einbau kann vorteilhaft Aufblasgasströmungen erzielen, die etwa auf halbem Weg durch die Schutzzonen 740, 742 in den aufblasbaren Gassackvorhang 710 eintreten, um ein gleichmäßigeres Aufblasen zu erreichen.
Der Primärgasraum 766 kann eine erste Austrittsöffnung 770, die in der ersten Einlassöffnung 760 des Airbags angeordnet ist, und eine zweite Austrittsöffnung 772 aufweisen, die in der zweiten Einlassöffnung 762 des Airbags angeordnet ist. Die Austrittsöffnungen 770, 772 haben eine geöffnete Konfiguration, bei der das Aufblasgas relativ ungehindert durch sie strömen kann, und eine geschlossene Konfiguration, bei der im Wesentlichen alle Aufblasgase in dem Primärgasraum 766 eingeschlossen sind. Folglich bezieht sich "Austrittsöffnung" hierin sowohl auf einen Verbindungsgang als auch auf die Konstruktion, die einen selektiven Verschluss des Verbindungsgangs erzielt.
Genauer enthalten die Austrittsöffnungen 770, 772 einen Innenverschluss 774a, wie in 17 gezeigt ist. Dieser Innenverschluss 774a, 774b kann eine Öffnung 776a, 776b aufweisen, gegen die durch den Druck in dem Gasraum 766 eine Berstscheibe 778a, 778b gedrückt wird. Eine dritte Berstscheibe 778c kann über der Initiatoröffnung 7102 angeordnet sein und wird durch den Druck in der Kammer 766 wenigstens teilweise gegen die Initiatorbaugruppe 7100 gehalten. Die Berstscheiben 778a, 778b, 778c können eine große Vielfalt von Konfigurationen aufweisen. Genauer kann jede der Berstscheiben 778a, 778b, 778c auf Wunsch eine leicht gewölbte Form aufweisen, um eine dichte Abdichtung mit der Kreisform der zugeordneten Öffnung 776a, 776b, 7102 zu erzielen.
Die Berstscheiben 778a, 778b, 778c sind vorzugsweise so geformt, dass sie sich bei einem Druckstoß und/oder einer Druckerhöhung wölben, um die Öffnungen 776a, 776b, 7102 freizumachen. Beispielsweise können die Berstscheiben 778a, 778b so hergestellt sein, dass sie sich ausreichend durchbiegen, um durch die Öffnungen 776a, 776b zu passen, so dass der Druckstoß und/oder die Druckerhöhung die Berstscheiben 778a, 778b aus den Öffnungen 776a, 776b auswerfen bzw. auswirft. Die Berstscheiben 778a, 778b können einfach einen Druckschwellenwert aufweisen, über dem eine ausreichende Verformung auftritt, um die Berstscheiben 778a, 778b durch die Öffnungen 776a, 776b zu drücken. Alternativ können sich die Berstscheiben 778a, 778b, 778c in erster Linie als Antwort auf einen Druckstoß oder auf rasche Druckänderungen in dem Gasraum 766 deformieren.
Um die ausgestoßenen Berstscheiben daran zu hindern, den aufblasbaren Gassackvorhang 710 zu beschädigen, kann der Gasgenerator 720 auch ein Paar Berstscheiben-Rückhaltelemente 790a, 790b aufweisen, wobei jedes von ihnen außerhalb einer der Austrittsöffnungen 770, 772 angeordnet ist. Die Berstscheiben-Rückhaltelemente 790a, 790b können eine große Vielfalt von Konfigurationen aufweisen. Wie gezeigt ist, können die Berstscheiben-Rückhaltelemente 790a, 790b die Form von verdickten Blöcken oder Siebe annehmen, durch welche die Aufblasgase relativ ungehindert durchströmen. Die Berstscheiben 778a, 778b, 778c werden nach dem Ausstoßen aus den Öffnungen 776a, 776b von den Berstscheiben-Rückhaltelementen 790a, 790b aufgefangen. Die Berstscheiben 778a, 778b, 778c können vor den Öffnungen 776a, 776b bleiben, wobei die Aufblasgase in diesem Fall einfach um die Berstscheiben 778a, 778b, 778c herumströmen müssen, um aus dem Gasgenerator 720 auszutreten.
Der Gasgenerator 720 kann auch Ausstoßdüsen 792a, 792b aufweisen, die außerhalb der ersten Austrittsöffnung 770 und der zweiten Austrittsöffnung 772 und der Berstscheiben-Rückhaltelemente 790a, 790b angeordnet sind. Diese Ausstoßdüsen 792a, 792b können dabei helfen, die Menge und/oder die Geschwindigkeit der Primärgasströmung und der Sekundärgasströmung, die aus dem Gasgenerator austreten, zu verändern. Bei vielen Gasgeneratoren der Erfindung sind die Ausstoßdüsen 792a, 792b gleich eingestellt, um eine gleiche Schubkraft und eine gleiche Menge der Gasströmung durch jede Düse zu erzeugen. Eine solche Konfiguration ergibt einen Gasgenerator ohne resultierende Schubkraft entlang der Längsachse des Gasgenerators.
Gasgeneratoren gemäß der Erfindung können alternativ auf eine nicht schubkraftneutrale Art hergestellt werden. Beispielsweise müssen die erste Austrittsöffnung 770 und die zweite Austrittsöffnung 772 oder die Ausstoßdüsen 792a, 792b keine gleiche Größe aufweisen, können aber unterschiedlich dimensioniert sein, um unterschiedliche Mengen an Aufblasgas aus jeder Austrittsöffnung zu erzeugen. Solche ungleichen Strömungen können beispielsweise in Fällen wünschenswert sein, in denen die erste Schutzzone 740 und die zweite Schutzzone 742 unterschiedlich dimensioniert sind. In einem solchen Fall kann die Schubkraft von einer der Gasströmungen 794a, 794b oder 796a, 796b die Schubkraft der anderen Gasströmung 794a, 794b oder 796a, 796b nur teilweise aufheben. Unterschiedliche Grade an Abstützung in Längsrichtung können vorgesehen sein, um solche Ungleichheiten bei der Schubkraft zu berücksichtigen.
Der zweistufige Gasgenerator 720 gemäß dieser Erfindung enthält auch einen Sekundärgasraum 768 und einen Drosselkörper 780. Dieser Sekundärgasraum 768 ist so konfiguriert, dass er eine Aufblasfüllung einschließlich eines Gaserzeugers 784b zurückhält und eine Sekundärgasströmung 796 in den Primärgasraum 766 zuführt. Der Sekundärgasraum 768 ist so konfiguriert, dass er eine Aufblasfüllung auf eine dem Primärgasraum 766 ähnliche Art zurückhält. Die Aufblasfüllung des Sekundärgasraums 768 kann die gleiche Aufblasfüllung wie die Aufblasfüllung des Primärgasraums 766 sein, oder die Aufblasfüllung kann alternativ eine andere Zusammensetzung, einen anderen Druck oder eine andere Form aufweisen.
Der Sekundärgasraum 768 ist durch einen Drosselkörper 780 mit dem Primärgasraum 766 verbunden. Dieser Drosselkörper 780 kann als ein Verbindungsring mit einer Drosselkörperöffnung 782 geformt sein. Der Drosselkörper 780 kann außerdem eine zerbrechliche Dichtung wie etwa eine Berstscheibe, eine geriefte Fläche oder eine Drucknaht umfassen.
Der Sekundärgasraum 768 dieser Erfindung ist so konfiguriert, dass eine Sekundärgasströmung 796 einem Airbag zugeführt wird, der mit dem Gasgenerator 720 verbunden ist, um den Airbag anfangs aufzublasen und dieses Aufblasen dann für einen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Das anfängliche Aufblasen kann im Wesentlichen durch die Aufblasfüllung des Primärgasraums 766 sowie durch die erste Primärgasströmung 794a und die zweite Primärgasströmung 794b, die sie erzeugt, erzielt werden. Die Erhaltung des anfänglichen Aufblasens kann im Wesentlichen durch die Sekundärgasströmung 796 aus dem Sekundärgasraum 768 erzielt werden. Die Erhaltungs- oder Sekundärgasströmung 796 kann erzeugt werden, indem ein Drosselkörper 780 bereitgestellt wird, der die Form eines Kanals mit begrenzter Strömung 779 annehmen kann. Ein solcher Kanal mit begrenzter Strömung 779 kann ein Kapillarrohr mit einer engen Drosselkörperöffnung 782 sein. Diese Kombination begrenzt die Geschwindigkeit, mit der die im Sekundärgasraum 768 untergebrachte Aufblasfüllung entweichen kann. Der Strömungskanal 779 kann durch einen Drosselkörper-Öffnungsradius 781 und durch einen Drosselkörper-Öffnungsdurchmesser 783 definiert sein.
Bei Gasgeneratoren wie etwa bei dem Gasgenerator 720, die so konfiguriert sind, dass der Drosselkörper 780 keinen Bestandteil aufweist, der die Drossel vollständig schließt, können sich die Aufblasfüllungen 766 des Primärgasraums und des Sekundärgasraums 768 ungehindert vermischen. Im Ergebnis davon kann keine Druckdifferenz zwischen den Gasräumen 766, 768 aufrechterhalten werden.
Der Gasgenerator 720 gemäß der Erfindung kann alternativ die Sekundärgasströmung 796 dadurch erzeugen, indem eine zerbrechliche Dichtung auf dem Drosselkörper 780 vorgesehen wird. Geeignete zerbrechliche Dichtungen können Berstscheiben (wie etwa die bei dem Primärgasraum 766 verwendeten Berstscheiben 778a, 778b), (nicht gezeigte) geriefte Flächen und (nicht gezeigte) Drucknähte umfassen. Diese Dichtungen können angeordnet sein, um eine Gasströmung aus dem Sekundärgasraum 768 zu verhindern, bis der Airbag aktiviert worden ist.
Zerbrechliche Dichtungen wie etwa jene, die optional bei dem Primärgasraum 766 und dem Sekundärgasraum 768 verwendet werden, enthalten Flächen, die sich öffnen, wenn der Druck in den Gasräumen 766, 768 die Festigkeit der Flächen überschreitet.
Eine solche zerbrechliche Dichtung ist eine geriefte Fläche. Geriefte Flächen weisen Riefen auf, die geschwächte Bereiche sind, die durch Fugenhobeln der Fläche ausgebildet werden. Eine solche Riefe könnte beispielsweise mit einem geschärften Werkzeug gebildet werden, das aus Kohlenstoffstahl, Wolframkarbid, Diamant oder dergleichen gebaut ist. Das Werkzeug kann so geformt sein, dass es eine Materialschicht von der Oberfläche abschält, wobei mehrere Arbeitsgänge angewendet werden können, um die gewünschte Menge an Material zu entfernen. Solche Riefen könnten eine große Vielfalt von Konfigurationen annehmen. Bei einem Beispiel kann jede Riefe einfach eine einzelne Linie umfassen, die in der zur Querrichtung in Bezug auf die Oberfläche rechtwinkligen Ebene angeordnet ist. Alternativ kann eine sternförmige Form mit mehreren sich schneidenden Riefen verwendet werden. Bei einer Sternform würden mehrere keilförmige deformierbare Abschnitte zwischen den sich schneidenden Riefen vorhanden sein, wobei sich jeder deformierbare Abschnitt bei einem Reißen der Riefen nach außen biegen oder "aufblühen" würde.
Die Tiefe der Riefen kann so gewählt werden, dass die Riefe bricht, wenn der Druck in dem Gasraum einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht oder wenn der Druckstoß in dem Gasraum einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht. Eine tiefere Riefe würde eine Öffnung erzeugen, die sich als Antwort auf einen geringeren Druck oder Druckstoß öffnet. Außerdem könnten die Riefen mit einer gleichen Tiefe hergestellt werden, um sicherzustellen, dass sich die gerieften Flächen gleichzeitig öffnen. Ferner können einzelne Riefen in der Tiefe, der Länge, der Breite oder der Anordnung verändert werden, um andere Zeitsteuerungs- und/oder Gasströmungseigenschaften bei dem Gasgenerator zu erzielen.
Einige Riefenanordnungen erzeugen beim Reißen eine Reihe von Lippen, die sich nach außen etwas wölben können, um eine deformierte Konfiguration zu erreichen. Bei der deformierten Konfiguration können die Lippen etwas getrennt sein, um eine Öffnung zu erzielen, durch die das Aufblasgas entweichen kann. Bei dieser Konfiguration führen die Lippen die Funktionen aus, die durch die Öffnungen und die Ausstoßdüsen erreicht werden, die alternativ verwendet werden. Tatsächlich können die Lippen derart konfiguriert sein, dass sie sich so wölben, dass eine Öffnung mit einer gewünschten Größe erzeugt wird.
Ein "Quetschverschluss" kann als eine Öffnung definiert werden, die durch eine mechanische Verformung des Materials, das die Öffnung umgibt, verschlossen oder fast verschlossen worden ist. Folglich enthalten Quetschverschlüsse Öffnungen, die gequetscht, gestaucht, verdrillt, gefaltet oder anderweitig in eine geschlossene Stellung deformiert worden sind. Solche Verschlüsse können durch Verfahren gebildet werden, die die Anwendung mechanischen Drucks rechtwinklig zur Achse der Öffnung beinhalten. Dieser Druck kann eine Quetschung oder eine Schweißstelle bilden, die als Antwort auf einen hohen Druck oder Druckstoß in dem Gasraum, den die Quetschung oder die Schweißstelle abdichtet, aufbrechen kann. Dieser Bruch würde dazu führen, dass die Dichtung eine deformierte Konfiguration annimmt, die zulässt, dass das Aufblasgas aus dem Gasraum entweicht. Die Druckkraft, die angewendet wird, um die Lippen zu schließen, und die Schweißnahtfestigkeit der Schweißstelle können gewählt werden, um einen gewünschten Schwellenwertdruck oder -druckstoß zu erhalten.
Wo mehrere zerbrechliche Dichtungen bei einem Gasgenerator wie etwa bei einem Gasgenerator mit mehreren Fächern verwendet werden, können Merkmale wie etwa die Größe und die Tiefe einer Riefe sowie die Druckkraft und die Schweißstellenfestigkeit einer Drucknaht mit einer ziemlich engen Toleranzgestaltung festgelegt sein, um sicherzustellen, dass sich die zerbrechlichen Dichtungen gleichzeitig öffnen.
Die zerbrechliche Dichtungsfläche kann in einigen Fällen an der Außenseite der Austrittsöffnung angeordnet sein, um beim Öffnen eine geeignete Ausstoßdüse (an der Stelle der Ausstoßdüsen 792a, 792b) für den Sekundärgasraum 768 oder für die erste Austrittsöffnung 770 und die zweite Austrittsöffnung 772 zu bilden. Solche Konfigurationen ermöglichen, dass für die Aufblasfüllungen in dem Primärgasraum 766 und in dem Sekundärgasraum 768 verschiedene Substanzen verwendet werden, und ermöglichen auch die Verwendung von Aufblasfüllungen mit verschiedenen Drücken in den Gasräumen 766, 768.
Zerbrechliche Dichtungen wie etwa Berstscheiben können vorzugsweise bei Gasgeneratoren verwendet werden, bei denen die Aufblasfüllung eines Sekundärgasraums 768 wenigstens teilweise eine Flüssiggas erzeugende Substanz 786 wie etwa ein verflüssigtes Gas umfasst. Bei solchen Anwendungen trennen die Dichtungen die Flüssigkeit 786 von dem Primärgasraum 766. Bei jenen Gasgeneratoren 720 der Erfindung, die Berstscheiben 778a, 778b aufweisen, kann ferner ein Berstscheiben-Rückhaltelement 790a, 790b einbezogen werden, um eine verbrauchte Berstscheibe 778a, 778b aufzufangen und zurückzuhalten und ihren Ausstoß aus dem Gasgenerator 720 zu verhindern.
Bei Gasgeneratoren 720 gemäß der Erfindung, die eine zerbrechliche Dichtung über der Drosselkörperöffnung verwenden, kann die zerbrechliche Dichtung für einen Bruch bei einer spezifischen Druckdifferenz zwischen dem Primärgasraum 766 und dem Sekundärgasraum 768 ausgelegt sein. Ein Beispiel dafür wäre ein Gasgenerator, dessen Sekundärgasraum ein auf 3.000 psi komprimiertes Gas enthalten würde und dessen Primärgasraum ein auf 2.000 psi komprimiertes Gas enthalten würde, wobei die Berstscheibe zwischen den Gasräumen so konstruiert wäre, dass sie bei einem Druckunterschied von 2.500 psi ausbricht. Nach dem Auslösen des Gasgenerators erhöht sich, während die Primärgasströmungen aus dem Primärgasraum beginnen, der Druckunterschied zwischen den Gasräumen. Wenn der Druck aus dem Primärgasraum etwa 500 psi erreicht, würde die Berstscheibe brechen. Dies würde die Drosselkörperöffnung zwischen dem Primärgasraum und dem Sekundärgasraum öffnen, wobei der Gaserzeuger aus dem Sekundärgasraum eine Sekundärgasströmung erzeugen würde, die die während der Auslösung des Airbags erzeugte Primärgasströmung erhöhen würde. Diese Sekundärströmung kann dazu verwendet werden, den Airbag für einen verlängerten Zeitraum aufgeblasen zu halten oder den Airbag erneut aufzublasen.
Gemäß der betreffenden Erfindung können solche zweistufigen Gasgeneratoren zusätzliche Primär- und/oder Sekundärkammern enthalten, sowohl um die Zeitspanne zu verlängern, in der der Gasgenerator eine Gasströmung erzeugen kann, als auch um die Gasmenge zu erhöhen, die der Gasgenerator erzeugen kann. Solche zusätzlichen Sekundärkammern können entlang einer mit den anderen Sekundär- und Primärkammern geteilten Längsachse angeordnet sein, oder sie können entlang anderer Achsen mit Winkeln zu den anderen Gasräumen angeordnet sein.
Beim Auslösen des Gasgenerators 720 kann eine erste Primärgasströmung 794a über die erste Austrittsöffnung 770 aus dem Primärgasraum 766 austreten und eine zweite Primärgasströmung 794b kann über die zweite Austrittsöffnung 772 aus dem Primärgasraum 766 austreten. Eine Sekundärgasströmung 796 kann dann über die Drosselkörperöffnung 782 aus dem Sekundärgasraum 768 austreten. Diese Gasströmungen können gleichmäßig vereinigt werden, so dass sie nicht voneinander zu unterscheiden sind, oder sie können durch eine ausreichende Zeitdauer getrennt sein, in der die Primär- und Sekundärgasströmungen zu unterscheiden sind. Die Primär- und Sekundärgasströmungen 794a, 794b und 796 können sich dann bewegen, um die entsprechenden Einlassöffnungen 760, 762 der aufblasbaren Gassackvorhang 710 zu erreichen. Wie gezeigt ist, bewegen sich die Primär- und Sekundärgasströmungen 794a, 794b und 796 in der Längsrichtung 713 entlang der Längsachse 758 des Gasgenerators 720.
Der Gasgenerator 720 kann relativ leicht in das Fahrzeug 712 eingebaut werden, um die in 16 dargestellte Konfiguration zu erzielen. Beispielsweise kann das erste Ende 771 des Primärgasraums 766 in die erste Einlassöffnung 760 des Gassackvorhangs 710 eingeführt werden, und das zweite Ende des Primärgasraums 773 kann in die zweite Einlassöffnung 762 des Gassackvorhangs 710 eingeführt werden. Der aufblasbare Gassackvorhang 710 kann dann in der in 16 gezeigten Position an dem Dachrahmen 736 angebracht werden, und der Gasgenerator 720 kann mit Haltern wie etwa mit den Haltern 729 an dem Dachrahmen 736 befestigt werden.
Die oben beschriebenen Schritte zum Einbauen des Airbaggasgenerators können auf viele Weisen umgeordnet werden, um sich für die besonderen Konfigurationen des Fahrzeugs 712 zu eignen. Beispielsweise kann der Gasgenerator 720 zuerst mit den Haltern 729 an dem Dachrahmen 736 befestigt werden, wobei die Einlassöffnungen 760, 762 dann um den Primärgasraum 766 angebracht sein können. Das aufblasbare Kissen 710 kann dann an der richtigen Stelle befestigt werden.
Die Ausstoßdüsen 792a, 792b sind optional; es kann einfach zugelassen werden, dass die Aufblasgase ungehindert aus dem Gasgenerator 720 entweichen. Jedoch können die Ausstoßdüsen 792a, 792b vorteilhaft eine genauere Richtung der Primär- und Sekundärgasströmungen 794a, 794b und 796 erzielen. Die Ausstoßdüsen 792a, 792b können auch die Geschwindigkeit erhöhen, mit der die Primär- und Sekundärgasströmungen 794a, 794b und 796 aus dem Gasgenerator 720 entweichen, so dass die Gasströmungen die Bewegungsenergie aufweisen, um sich weiter in den aufblasbaren Gassackvorhang 710 zu bewegen. Ein solch rascher Ausstoß kann dabei helfen, sicherzustellen, dass die Abschnitte des aufblasbaren Gassackvorhangs 710, die sich am weitesten von dem Gasgenerator 720 entfernt befinden, vor dem Aufprall des Fahrzeuginsassen gegen den aufblasbaren Gassackvorhang 710 hinreichend aufgeblasen sind.
Ein Gasgenerator mit biaxialer Doppelströmung kann auf eine Vielfalt von Arten aktiviert werden, um den aufblasbaren Gassackvorhang 710 aufzublasen. Bei einem Gasgenerator können die Primär- und Sekundärgasströmungen 794a, 794b und 796 beide durch die Wirkung einer Einzelauslöserbaugruppe 7100 aktiviert werden. Die Auslöserbaugruppe 7100 kann eine Montageöffnung 7101 aufweisen, die mit dem Inneren des Primärgasraums 766 in Verbindung steht. Die Auslöserbaugruppe 7100 kann beispielsweise durch Laserschweißen angeschweißt sein, um das Entweichen von Aufblasgasen durch die Initiatoröffnung 7102 oder das Auswerfen der Auslöserbaugruppe 7100 während des Auslösens des Gasgenerators 720 zu verhindern. Die Auslöserbaugruppe 7100 kann alternativ in dem Sekundärgasraum 768 positioniert sein. Die Auslöserbaugruppe 7100 kann außerdem eine Berstscheibe wie etwa die Berstscheibe 778c umfassen, die über der Initiatoröffnung 7102 positioniert ist.
Die Auslöserbaugruppe 7100 kann einen Initiator 7104 enthalten, der eine elektrisch ausgelöste pyrotechnische Vorrichtung ist. Der Initiator 7104 kann beispielsweise einen Kopf 7106, einen Körper 7108, der eine pyrotechnische Substanz enthält, und elektrische Anschlussstifte 7110 aufweisen, durch die das Aktivierungssignal empfangen wird. Der Körper 7108 kann in einem Initiator-Rückhaltelement 7112 sitzen. Die Anschlussstifte 7110 können in einen (nicht gezeigten) Stecker der elektrischen Leitung 731 eingeführt werden, die zum Beschleunigungsmessgerät 711 oder zur (nicht gezeigten) Steuereinheit führt.
Auf Wunsch kann die Auslöserbaugruppe 7100 auch eine Menge an Verstärkersubstanz 7116 aufweisen, die die durch den Initiator 7104 erzeugte Wärmeenergie intensiviert. Die Verstärkersubstanz 7116 kann von dem Initiator 7104 durch eine Haube 7118 getrennt sein, die so ausgelegt ist, dass sie nach der Aktivierung des Initiators 7104 aufbricht oder sogar zerfällt. Alternativ kann die Verstärkersubstanz 7116 in der Auslöserbaugruppe 7100 selbst untergebracht sein. Die Auslöserbaugruppe 7100 kann auch ein Gehäuse 7119 aufweisen, das die Verstärkersubstanz 7116 und den Initiator 7104 einschließt und schützt. Auf Wunsch kann das Gehäuse 7119 den Initiator 7104 und die Verstärkersubstanz 7116 wirksam von dem Druck in dem Primärgasraum 766 isolieren.
Der Gasgenerator 720 kann von jeder Art einschließlich einer pyrotechnischen Art, einer mit komprimiertem Gas wirkenden Art und einer Hybridart sein. Bei dem Gasgenerator aus 17 ist der Gasgenerator 720 ein hybridartiger Gasgenerator, wobei sich sowohl die pyrotechnische Gasgenerator- und Verstärkersubstanz 7116 als auch eine Gas erzeugende Substanz (oder ein "Gaserzeuger") 784 in einem komprimierten Zustand befinden. Aufgrund der Kompression kann die Gas erzeugende Substanz 784 sowohl in Form eines Gases 785 als auch in Form einer Flüssigkeit 786 in dem Primärgasraum 766 vorhanden sein. Alternativ kann die Gas erzeugende Substanz in einem pyrotechnischen Gasgenerator keine reaktionsträge komprimierte Flüssigkeit, kein reaktionsträges, komprimiertes Gas oder ein Gemisch von beiden sein, sondern kann die Form eines brennbaren Feststoffs oder einer brennbaren Flüssigkeit annehmen.
Bei der reaktionsträgen, komprimierten, Gas erzeugenden Substanz 784 aus 17 wird die Auslöserbaugruppe 7100 innerhalb von Millisekunden ausgelöst, um Wärme zu erzeugen, die eine Ausdehnung der Gas erzeugenden Substanz 784 bewirkt. Das Ergebnis ist ein plötzlicher Druckstoß und/oder eine plötzliche Druckerhöhung in dem Gasraum 766. Der Druckstoß und/oder die Druckerhöhung schlägt bzw. schlagen sowohl die Berstscheibe 778c aus der Initiatoröffnung 7102 als auch die Berstscheiben 778a, 778b heraus, um die erste Austrittsöffnung 770 und die zweite Austrittsöffnung 772 zu öffnen, und um zu ermöglichen, dass die erste Primärgasströmung 794a und die zweite Primärgasströmung 794b entweichen können. Während das Aufblasgas aus dem Gasgenerator 720 herausströmt, wird die Flüssigkeit 786 verdampft, um das Volumen der Primärgasströmungen 794a und 794b zu erhöhen. Die Gas erzeugenden Substanzen 784b, die in dem Sekundärgasraum 768 vorhanden sind, beginnen als Nächstes aus dem Gasgenerator 720 auszutreten, bewirken folglich die Sekundärgasströmung 796. Im Ergebnis kann durch den Gasgenerator 720, trotz seiner bescheidenen Größe, eine erhebliche Gasmenge über einen steuerbaren Zeitraum erzeugt werden.
Die Verwendung der Flüssiggas erzeugenden Substanz 786 kann vorteilhaft sein, weil die Flüssigkeit 786 Wärme absorbiert, während sie verdampft. Daher werden die Primär- und Sekundärgasströmungen 794a, 794b und 796 verglichen mit anderen Aufblasgasen oder möglicherweise sogar mit der Umgebungsluft 710 kühl sein, wobei es deshalb weniger wahrscheinlich ist, dass sie den aufblasbaren Gassackvorhang beschädigen. Der aufblasbare Gassackvorhang 710 kann deshalb aus einem relativ wenig hitzebeständigen und möglicherweise wirklich preiswerterem Material hergestellt werden. Beispielsweise kann eine dünnere Siliziumbeschichtung bei dem Gewebe de aufblasbaren Gassackvorhangs 710 ausreichen, um das Gewebe vor einem Wärmeschaden zu schützen. Da das sich aus der Flüssigkeit 786 ergebende Gas 785 beginnt, sich auf Umgebungstemperaturen zu erwärmen, dehnt es sich aus, wobei folglich der Zeitraum verlängert wird, in dem der Gassackvorhang 710 aufgeblasen bleibt und einem Fahrzeuginsassen Schutz bieten kann.
Der Gasgenerator 720 wird im Vergleich mit vielen anderen Airbaggasgeneratoren als preisgünstig und leicht herzustellen angesehen. Der Primärgasraum 766 kann zuerst durch bekannte Verfahren gebildet werden. Auf Wunsch kann der Primärgasraum 766 als ein einziges einheitliches Stück vorgesehen sein, wie in 17 dargestellt ist. Die Berstscheiben 778a, 778b und/oder die Gas erzeugende Substanz 784 können beispielsweise durch die Montageöffnung 7101 eingeführt werden. Die Gas erzeugende Substanz 784 kann alternativ kryogen, d.h. eingefroren und zur festen Form verdichtet, eingeführt werden und kann durch eine Einfüllöffnung 788 eingeführt werden, die später mit einer Einfüllöffnungsdichtung 789 abgedichtet werden kann. Die Auslöserbaugruppe 7100 kann dann in den Sekundärgasraum 768 eingeführt werden, wobei die Montageöffnung 7101 nach innen ausgerichtet ist und beispielsweise durch Laserschweißen örtlich verschweißt wird.
Bei der Alternative zu einer einteiligen Konstruktion kann der Gasraum 766 als zwei getrennte Stücke ausgebildet werden, um die Einführung der Berstscheiben 778a, 778b, der Auslöserbaugruppe 7100 und der Gas erzeugenden Substanz 784 zu erleichtern. Beispielsweise kann das erste Ende 771 durch eine (nicht gezeigte) Radialnaht von dem Rest des Gasraums 766 getrennt sein, so dass das erste Ende 771 und der Rest des Gasraums 766 ein Rohr mit einer kreisförmigen Öffnung bilden. Die Berstscheibe 778a, die Auslöserbaugruppe 7100 und/oder die kryogene Substanz können leicht in solche kreisförmigen Öffnungen eingeführt und an der richtigen Stelle befestigt werden. Das erste Ende 771 kann dann beispielsweise durch Schweißen an dem Rest des Gasraums 766 angebracht werden. Dieses Verfahren könnte bei dem zweiten Ende 773 wiederholt werden.
Viele weitere Aspekte des Gasgenerators 720 können verändert werden, um sich für die Geometrie des Fahrzeugs 712, die Größe und die Form des aufblasbaren Gassackvorhangs 710 und für die verfügbaren Herstellungsanlagen zu eignen. 18 stellt einen alternativen Gasgenerator mit biaxialer Doppelströmung dar, der eine Anzahl von Abwandlungen von dem Gasgenerator 720 aus den 16 und 17 enthält. Diese Abwandlungen können in jeder Kombination oder in Verbindung mit anderen Abwandlungen verwendet werden, die von Fachleuten auf dem Gebiet erkannt werden, um eine größere Anzahl von Ausführungsformen der Erfindung hervorzubringen als hierin gezeigt oder genauer beschrieben werden kann.
In 18 ist ein Gasgenerator 7120 gemäß einem alternativen Gasgenerator der Erfindung gezeigt. Der Gasgenerator 7120 kann einen ersten Primärgasraum 7166a aufweisen, der so gestaltet ist, dass er hauptsächlich auf dieselbe Art wie der Gasraum 766 aus 17 in eine Aufblasöffnung eines aufblasbaren Gassackvorhangs eingebaut werden kann. Dieser erste Primärgasraum 7166a weist auch eine Auslöserbaugruppe 7100 zum Auslösen des Gasgenerators 7120 auf. Der Gasgenerator 7120 enthält ferner einen zweiten Primärgasraum 7166b, der im Wesentlichen mit dem ersten Primärgasraum 7166a identisch sein kann. Der Gasgenerator 7120 weist ferner einen Sekundärgasraum 7168 auf, der durch die Drosselkörper 7180b, 7180a mit dem ersten Primärgasraum und mit dem zweiten Primärgasraum 7166 verbunden ist. Dieser Sekundärgasraum 7168 kann durch zerbrechliche Dichtungen wie etwa durch Berstscheiben 7178c bzw. 7178d, die an den Drosselkörpern 7180a, 7180b angeordnet sind, von den Primärgasräumen 7166a, 7166b getrennt sein.
Beim Gasgenerator 7120 sind die Primärgasräume 7166a, 7166b mit der ersten Einlassöffnung 760 und der zweiten Einlassöffnung 762 des (nicht gezeigten) Gassackvorhangs verbunden und abgedichtet, um ein Entweichen von Gas zu verhindern. Der erste Primärgasraum 7166a enthält eine Gas erzeugende Substanz 7184a, die ein gasförmiges Reagens wie etwa ein komprimiertes Gas 7185a und ein flüssiges Reagens wie etwa ein Flüssiggas 7186a enthalten kann. Diese Gas erzeugenden Substanzen 7184a sind durch eine zerbrechliche Dichtung in dem Primärgasraum 7166a abgedichtet. In 18 ist diese Dichtung zwecks Klarheit in dieser Figur weggelassen.
Der Gasgenerator 7120 ist wie der Gasgenerator 720 aus 16 so konfiguriert, dass er eine erste Primärgasströ mung 7194a und eine zweite Primärgasströmung 7194b erzeugt, die aus dem ersten Primärgasraum 7166a und aus dem zweiten Primärgasraum 7166b durch die Austrittsöffnungen 7172, 7170 und durch die Austrittsdüsen 7192a, 7192b in den (nicht gezeigte) Gassackvorhang strömen.
Wie oben kurz angemerkt wurde, enthält der Gasgenerator 7120 eine erste Auslöserbaugruppe 7100a und eine zweite Auslöserbaugruppe 7100b, die an den Montageöffnungen 7101a, 7101b mit den Primärgasräumen 7166a, 7166b verbunden sind. Die Auslöserbaugruppen 7100a, 7100b enthalten eine Initiatoröffnung 7102, durch die die Wärme und andere Verbrennungsprodukte von der Auslösung des Initiators 7104 nach der Auslösung des Initiators 7104 strömen. Die Auslöserbaugruppen 7100a, 7100b enthalten ferner einen Kopf 7106, einen Körper 7108 und Anschlussstifte 7110 zum Verbinden des Initiators 7104 mit dem (nicht gezeigten) elektronischen System einschließlich des (nicht gezeigten) Beschleunigungsmessgeräts des Fahrzeugs. Der Initiator 7104 wird von einem Initiator-Rückhaltelement 7112 und von einem Gehäuse 7119 gehalten, um den Initiator an der richtigen Stelle zu halten. Der Initiator kann auch eine (nicht gezeigte) Verstärkersubstanz aufweisen, die in einer (nicht gezeigten) Haube nahe dem Initiator 7104 enthalten ist, um bei der Erzeugung der Primärgasströmungen 7194 zu helfen. Schließlich können die Initiatorbaugruppen 7100a, 7100b ferner Berstscheiben 7178e bzw. 7178f enthalten, die die Initiatoröffnungen 7102 vor dem Auslösen des Gasgenerators abdecken.
Der Gasgenerator 7120 aus 18 enthält ferner Drosselkörper 7180a, 7180b, die den ersten Primärgasraum 7166a mit dem Sekundärgasraum 7168 verbinden und den zweiten Primärgasraum 7166b mit dem Sekundärgasraum 7168 verbinden. Hier können die Drosselkörper 7180a, 7180b die Form von Kanälen mit begrenzter Strömung 7179 annehmen. Ein solcher Kanal mit begrenzter Strömung 7179 kann einem Kapillarrohr ähn lich sein. Der Kanal mit begrenzter Strömung 7179 enthält ferner eine enge Drosselkörperöffnung 7182, die die Geschwindigkeit begrenzt, mit der die im Sekundärgasraum 7168 unterbrachte Aufblasfüllung entweichen kann. Der Strömungskanal 7179 ist durch einen Drosselkörper-Öffnungsradius 7181 und durch einen Drosselkörper-Öffnungsdurchmesser 7183 definiert.
Der Sekundärgasraum 7168 ist so konfiguriert, dass eine Sekundärgasströmung 7196 in den ersten Primärgasraum 7166a und in den zweiten Primärgasraum 7166b und anschließend in den (nicht gezeigten) aufblasbaren Gassackvorhang zugeführt wird. Der Sekundärgasraum 7168 ist durch die Drosselkörper 7180a, 7180b mit dem ersten Primärgasraum 7166a und mit dem zweiten Primärgasraum 7166b verbunden. Die Primärgasräume 7166a, 7166b können auch eine Einfüllöffnung 788 und eine Einfüllöffnungsdichtung 789 enthalten, damit die Primärgasräume 7166a, 7166b mit einer Gas erzeugenden Substanz 7184a, 7184b gefüllt werden können, die wie beim Gasgenerator 720 aus den 16 und 17 eine gasförmige Gas erzeugende Substanz 7185a, 7185b umfassen kann. Der Sekundärgasraum kann eine solche Substanz und/oder eine Flüssiggas erzeugende Substanz 7186 wie etwa ein verflüssigtes Gas enthalten. Da der erste Primärgasraum 7166a und der zweite Primärgasraum 7166b bei dem Gasgenerator 7120 durch die Berstscheiben 7178a, 7178b und ihre zugeordneten Strukturen einschließlich des Innenverschlusses 7174 und der Berstscheiben-Rückhaltelemente 7190 von dem Sekundärgasraum 7168 getrennt sind, können die Gasräume 7166a, 7166b und 7168 andere Gas erzeugende Substanzen 7184a, 7184b und 7184c enthalten.
Wie kurz erwähnt wurde, können die Drosselkörper 7180a, 7180b mit einer Berstscheibe 7178a, 7178b und begleitenden Innenverschlüssen 7174a, 7174b verbunden sein. Die Berstscheiben 7178a, 7178b sind über den Öffnungen 7176a, 7176b positioniert und werden durch den komprimierten Inhalt des Sekundärgasraums 7168 örtlich gegen die Innenverschlüsse 7174a, 7174b gehalten. Die sekundären Drosselkörper 7180a, 7180b können auch Berstscheiben-Rückhaltelemente 7190a, 7190b enthalten, die, wie oben beschrieben ist, die Berstscheiben nach dem Auslösen des Gasgenerators zurückhalten, um ein Auswerfen der Scheiben und irgendeinen potenziellen Begleitschaden zu verhindern.
Bei der Anwendung kann der Gasgenerator der Erfindung so konfiguriert sein, dass er eine Primärgasströmung und eine Sekundärgasströmung erzeugt. Die Primärgasströmung wird aus einer in dem Primärgasraum angeordneten Gaserzeugermenge erzeugt. Diese Primärgasströmung wird entweder direkt von einer in dem Primärgasraum angeordneten Initiatorbaugruppe oder indirekt von einer in dem Sekundärgasraum angeordneten Initiatorbaugruppe auslöst. Die Auslösung der Vorrichtung zerbricht die zerbrechliche Dichtung des Primärgasraums und erwärmt den Gaserzeuger des Primärgasraums, was folglich eine Gasbildung und eine Gasströmung aus dem Primärgasraum verursacht. Diese Primärgasströmung wird dann, während sie durch die erste Austrittsöffnung und durch die zweite Austrittsöffnung des Primärgasraums oder der Primärgasräume strömt, in eine erste Primärgasströmung und in eine zweite Primärgasströmung geteilt und vorzugsweise in einen damit verbundenen Airbag wie etwa in eine aufblasbare Gassackvorhang geleitet.
Im Anschluss an die Primärgasströmung kann eine Sekundärgasströmung ausgelöst werden. Die Strömung kann bei Gasgeneratoren, bei denen der Drosselkörper nicht vollständig verschlossen ist, obwohl er ausreichend verengt ist, um die Gasströmung zu dosieren, passiv ausgelöst werden. Eine solche passive Auslösung tritt auf, wenn der Initiator gezündet wurde und der Primärgasraum begonnen hat, sich zu leeren, was den Druck in dem Primärgasraum folglich vermindert. Die passive Auslösung kann auch erreicht werden, wenn der Sekundärgasraum eine druckempfindliche zerbrechliche Dichtung wie etwa eine Berstscheibe enthält, die so konfiguriert ist, dass sie bei einem spezifischen Druckgefälle bricht. Bei einem solchen Gasgenerator würden die in dem Primärgasraum und in dem Sekundärgasraum untergebrachten Gaserzeuger komprimiert werden. Wenn sich der Primärgasraum nach dem Auslösen der Primärgasströmung teilweise leert, würde das Druckgefälle zwischen dem hohen Druck in dem Sekundärgasraum und dem abnehmenden Druck in dem Primärgasraum ausreichen, um die Dichtung zu zerbrechen und die Sekundärgasströmung auszulösen.
Alternativ kann ein in jedem Gasraum angeordneter Initiator sowohl die Primärgasströmung als auch die Sekundärgasströmung auslösen. Bei einem solchen Gasgenerator kann dem Sekundärgasraum eine zerbrechliche Dichtung zugeordnet sein, um ein frühes Entweichen der in dem Sekundärgasraum gespeicherten Gaserzeuger zu verhindern. Bei diesen Gasgeneratoren können die Initiatoren optional mit einer Steuereinheit verbunden sein, die die Auslösung des Primärgasraums getrennt von der Auslösung des Sekundärgasraums steuern kann. Bei solchen Gasgeneratoren kann folglich ermöglicht werden, dass sie auf eine an die einzelnen Umstände eines gegebenen Zusammenstoßes anpassbare Art wirken. "Intelligente" Gasgeneratoren wie diese können so eingestellt sein, dass sie bei leichten Zusammenstößen nur den ersten Initiator zünden und nur die Primärgasströmung bewirken. Außerdem könnten solche Gasgeneratoren so eingestellt sein, dass sie heftige Zusammenstöße erfassen und jeden Initiator mit einstellbaren Intervallen zünden, um ein ausreichend verlängertes Aufblasen der aufblasbaren Gassackvorhang oder des aufblasbaren Airbags, die bzw. der mit dem Gasgenerator verbunden ist, sicherzustellen, um einen Fahrzeuginsassen zu schützen. Eine solche Funktion wäre bei Zusammenstößen mit Überschlägen besonders nützlich, wobei die Steuerbaugruppe diese erfassen und dadurch darauf reagieren könnte, indem sie beide Initiatoren der Reihe nach zündet, um eine verlängerte Strömung des Aufblasgases und folglich einen Airbag zu erzielen, der verglichen mit herkömmlichen Airbags über einen verlängerten Zeitraum abstützend ist. Schließlich könnte die Steuereinheit so konfiguriert sein, dass sie eine Sekundärströmung des Aufblasgases auslöst, um den Airbag dadurch erneut vollständig aufzublasen, indem als Antwort auf einen zweiten Zusammenstoß, der nach dem auslösenden Zusammenstoß bald auftritt, oder beim Auftreten irgendeines anderen geeigneten Falls die Aufblasfüllung des Sekundärgasraums verwendet wird.
Die zweistufigen Gasgeneratoren der betreffenden Erfindung erzielen folglich einen bedeutenden Fortschritt bei der Airbagkonstruktion. Durch das Hinzufügen des Sekundärgasraums, die Verwendung des Drosselkörpers und die Verbesserung der Austrittsöffnungskonstruktionen können Airbagsysteme mit weniger Zeit und Kosten hergestellt und eingebaut werden. Außerdem ermöglicht die Verwendung von Austrittsöffnungen mit axialer Strömung und von Sekundärgasräumen mit Drosselkörpern, dass ein einziger Gasgenerator einem Airbag, der möglicherweise mehrere Schutzzonen umfasst, rasch und gleichmäßig Aufblasgas zuführt und dann einen Aufblasdruck aufrechterhält, der ausreichend ist, einen Fahrzeuginsassen über einen Zeitraum zu schützen. Dieser Aufblasdruck kann unter Verwendung von Verfahren wie etwa, dem Airbag einen sekundären Aufblasgasstrom zuzuführen, aufrechterhalten werden. Die Gasgeneratoren der Erfindung können auch eine aus einem Flüssiggas erzeugte primäre Aufblasgasströmung umfassen. Auf Grund der latenten Verdampfungswärme des Flüssiggases würde die Aufblasgasströmung kühler als die Umgebungsluft sein, die den Airbag umgibt. Das kühle Aufblasgas würde dann warm werden und sich ausdehnen und folglich den Aufblasdruck des Airbags verstärken.
Wie oben erläutert wurde, sind solche Airbaggasgeneratoren, die eine verlängerte Gasströmung ergeben, bei Zusammenstö ßen mit Überschlägen besonders wichtig, bei denen ein seitlicher Schutz eines Fahrzeuginsassen für Zeiträume erforderlich ist, die jene Schutzzeiträume überschreiten, die bei gewöhnlichen Airbaganwendungen erforderlich oder sogar gewünscht sind. Solche verlängerten Zeiträume können sich von fünf bis acht Sekunden bis zu sogar zwanzig Sekunden erstrecken. Die Bereitstellung eines Airbaggasgenerators, der ein solches verlängertes Aufblasen ermöglicht, ist eine Verbesserung auf dem Fachgebiet.
Die betreffende Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne von ihren Konstruktionen, Verfahren oder anderen wesentlichen Eigenschaften abzuweichen, die hierin breit beschrieben und nachstehend beansprucht sind. Die beschriebenen Ausführungsformen sollen in jeder Hinsicht lediglich als veranschaulichend und nicht als einschränkend angesehen werden. Der Umfang der Erfindung ist deshalb durch die beigefügten Ansprüche statt durch die vorangehende Beschreibung gekennzeichnet. Alle Änderungen, die in die Bedeutung der Ansprüche und in den Bereich der Bedeutungsgleichheit mit den Ansprüchen gelangen, sollen in ihrem Umfang eingeschlossen sein.
ZUSAMMENFASSUNG
Es wird ein Doppelströmungs-Gasgenerator für Airbags offenbart einschließlich darauf bezogener Verfahren für die Herstellung, den Einbau und die Entfaltung. Der Gasgenerator kann einen Gasraum mit einem eine erste Austrittsöffnung aufweisenden ersten Ende und einem mit einer zweiten Austrittsöffnung versehenen zweiten Ende aufweisen. Die Austrittsöffnungen können an Einlassöffnungen eines aufblasbaren Gassackvorhangs angeschlossen sein, so dass die Aufblasgase aus dem Gasgenerator durch die Austrittsöffnungen austreten und unmittelbar in den aufblasbaren Gassackvorhang eintreten. Die Austrittsöffnungen können axiale Gasströme in entgegengesetzten Richtungen vorsehen, so dass jeder Gasstrom den Schub des anderen Gasstroms neutralisiert. Die Austrittsöffnungen können zerbrechliche Strukturen wie Berstscheiben, geriefte Flächen und Quetschverschlüsse aufweisen. Sofern gewünscht, können Kolben benutzt werden um sicherzustellen, dass die Austrittsöffnungen vollständig und gleichzeitig geöffnet werden.
Hierzu 2 der Zeichnung.

Claims

Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem umfassend: einen Gasraum mit einer Längsachse, wobei der Gasraum eine erste Austrittsöffnung, die ausgerichtet ist, damit eine erste Gasströmung aus dem Gasraum erzeugt wird, die im Wesentlichen parallel zur Längsachse ist, und eine zweite Austrittsöffnung umfasst, die ausgerichtet ist, damit eine zweite Gasströmung aus dem Gasraum in eine Richtung erzeugt wird, die der ersten Gasströmung im Wesentlichen entgegengesetzt ist, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung jeweils eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweisen, und einen Initiator, der mit dem Gasraum in Verbindung steht, um eine erste Gasströmung durch die erste Austrittsöffnung und eine zweite Gasströmung durch die zweite Austrittsöffnung herbeizuführen.
Gasgenerator nach Anspruch 1, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung so dimensioniert sind, dass sie die erste Gasströmung und die zweite Gasströmung ausstoßen, die im Wesentlichen gleich sind, so dass im Wesentlichen keine Schubkraft auf den Gasgenerator längs der Längsachse ausgeübt wird.
Gasgenerator nach Anspruch 2, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung unterschiedlich dimensioniert sind, so dass die erste Gasströmung und die zweite Gasströmung verschiedene Gasmengen enthalten.
Gasgenerator nach Anspruch 1, wobei sowohl die erste Austrittsöffnung als auch die zweite Austrittsöffnung eine zerbrechliche Struktur umfassen, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Berstscheiben, gerieften Flächen und Quetschverschlüssen besteht.
Gasgenerator nach Anspruch 4, wobei die zerbrechlichen Strukturen Berstscheiben sind, und wobei der Gasgenerator ferner ein Berstscheiben-Rückhaltelement umfasst, das außerhalb jeder der Berstscheiben angeordnet ist, um das Auswerfen der Berstscheiben aus der ersten Austrittsöffnung und aus der zweiten Austrittsöffnung zu verhindern.
Gasgenerator nach Anspruch 5, wobei die Berstscheiben so geformt sind, dass sie die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung als Antwort auf einen durch die Aktivierung des Initiators herbeigeführten Druckstoß freimachen.
Gasgenerator nach Anspruch 1, wobei der Gasraum eine im Wesentlichen rohrförmige Form aufweist, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung an gegenüberliegenden Enden längs der Längsachse der im Wesentlichen rohrförmigen Form angeordnet sind.
Gasgenerator nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen ersten Kolben, der zwischen dem Initiator und dem ersten Ende angeordnet ist, wobei sich der erste Kolben als Antwort auf eine Druckerhöhung, die durch den Initiator ausgelöst wird, in Richtung der ersten Austrittsöffnung bewegt, um die erste Austrittsöffnung in die geöffnete Konfiguration zu bewegen, und einen zweiten Kolben, der zwischen dem Initiator und dem zweiten Ende angeordnet ist, wobei sich der zweite Kolben als Antwort auf eine Druckerhöhung, die durch den Initiator ausgelöst wird, in Richtung der zweiten Austrittsöffnung bewegt, um die zweite Austrittsöffnung in die geöffnete Konfiguration zu bewegen.
Gasgenerator nach Anspruch 8, ferner umfassend: ein zwischen dem ersten Kolben und der ersten Austrittsöffnung angeordnetes erstes Einstichelement, so dass der erste Kolben das erste Einstichelement bewegt, damit es nach der Aktivierung des Initiators auf die erste Austrittsöffnung aufschlägt, und ein zwischen dem zweiten Kolben und der zweiten Austrittsöffnung angeordnetes zweites Einstichelement, so dass der zweite Kolben das zweite Einstichelement bewegt, damit es nach der Aktivierung des Initiators auf die zweite Austrittsöffnung aufschlägt.
Gasgenerator nach Anspruch 1, der ferner eine Verstärkersubstanz umfasst, die in der Nähe des Initiators positioniert ist, um die erste Gasströmung und die zweite Gasströmung zu beschleunigen.
Gasgenerator nach Anspruch 1, der ferner eine Gas erzeugende Substanz umfasst, die durch die Wirkungsweise des Initiators unabhängig von jedem zusätzlichen Initiator die erste Gasströmung und die zweite Gasströmung erzeugt.
Gasgenerator nach Anspruch 11, wobei die Gas erzeugende Substanz von einer so gewählten Art ist, dass sie als ein kryogener Feststoff in die Kammer einführbar ist.
Gasgenerator nach Anspruch 11, wobei die Gas erzeugende Substanz ein reaktionsträges, komprimiertes Gas umfasst.
Gasgenerator nach Anspruch 11, wobei die Gas erzeugende Substanz ein zerfallendes Gas umfasst.
Gasgenerator nach Anspruch 13, wobei die Gas erzeugende Substanz ferner eine reaktionsträge Flüssigkeit umfasst, die als Antwort auf den abnehmenden Druck in dem Gasraum verdampft, um die erste Gasströmung und die zweite Gasströmung zu ergänzen.
Gasgenerator nach Anspruch 13, wobei die Gas erzeugende Substanz ferner einen pyrotechnischen Gaserzeuger umfasst, der abbrennt, um die erste Gasströmung und die zweite Gasströmung zu ergänzen.
Gasgenerator nach Anspruch 11, wobei die Gas erzeugende Substanz einen pyrotechnischen Gaserzeuger umfasst, der abbrennt, um die erste Gasströmung und die zweite Gasströmung zu erzeugen, wobei der pyrotechnische Gaserzeuger aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus gasförmigen Gaserzeugern, flüssigen Gaserzeugern, festen Gaserzeugern und Kombinationen von zwei oder mehr festen, flüssigen oder gasförmigen Gaserzeugern besteht.
Gasgenerator nach Anspruch 1, wobei der Gasraum ein einstückig ausgebildeter einheitlicher Körper ist.
Gasgenerator nach Anspruch 1, wobei der Gasraum umfasst: einen ersten Behälter, der ein inneres Ende mit einer ersten inneren Öffnung und ein äußeres Ende aufweist, an dem die erste Austrittsöffnung angeordnet ist, einen zweiten Behälter, der ein inneres Ende mit einer zweiten inneren Öffnung und ein äußeres Ende aufweist, an dem die zweite Austrittsöffnung angeordnet ist, und, ein Schott mit einer ersten Öffnung, die so geformt ist, dass sie mit dem inneren Ende des ersten Behälters in Verbindung steht, und mit einer zweiten Öffnung, die so dimensioniert ist, dass sie mit dem inneren Ende des zweiten Behälters in Verbindung steht, wobei die zweite Öffnung der ersten Öffnung gegenüberliegend positioniert ist.
Gasgenerator nach Anspruch 1, wobei das erste Ende geformt ist, damit es in eine erste Einlassöffnung eines aufblasbaren Gassackvorhangs des Fahrzeugairbagsystems eingeführt werden kann, und wobei das zweite Ende geformt ist, damit es in eine zweite Einlassöffnung eines aufblasbaren Gassackvorhangs eingeführt werden kann.
Gasgenerator nach Anspruch 1, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung so positioniert sind, dass sie die erste Gasströmung und die zweite Gasströmung in ein aufblasbares Kissen einer Art leiten, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Fahrerseitenairbag, einem Beifahrerseitenairbag, einem Dachairbag und einem Knieschutzpolster besteht.
Gasgenerator nach Anspruch 1, wobei der Gasraum eine längliche Form mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 1, wobei der Gasraum eine im Wesentlichen kugelförmige Form aufweist.
Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem, umfassend: einen Gasraum mit einer Längsachse, wobei der Gasraum ein erstes Ende mit einer ersten Austrittsöffnung und ein zweites Ende mit einer zweiten Austrittsöffnung, die von der ersten Öffnung entlang der Längsachse versetzt ist, umfasst, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung jeweils eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweisen, und einen Initiator der angeordnet ist, um Wärme zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende zu erzeugen, um eine erste Gasströmung durch die erste Austrittsöffnung und eine zweite Gasströmung durch die zweite Austrittsöffnung herbeizuführen.
Gasgenerator nach Anspruch 23, wobei sowohl die erste Austrittsöffnung als auch die zweite Austrittsöffnung eine zerbrechliche Struktur umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Berstscheiben, gerieften Flächen und Quetschverschlüssen besteht.
Gasgenerator nach Anspruch 23, wobei die erste Austrittsöffnung ausgerichtet ist, um die erste Gasströmung im Wesentlichen parallel zur Längsachse einzublasen, und wobei die zweite Austrittsöffnung ausgerichtet ist, um die zweite Gasströmung in eine der ersten Gasströmung im Wesentlichen entgegengesetzte Richtung einzublasen.
Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem, umfassend: einen ersten Behälter, der ein inneres Ende mit einer ersten inneren Öffnung und ein äußeres Ende mit einer ersten Austrittsöffnung aufweist, die sich als Antwort auf die Aktivierung des Gasgenerators öffnet, um zu ermöglichen, dass komprimiertes Gas aus dem ersten Behälter entweicht, einen zweiten Behälter, der ein inneres Ende mit einer zweiten inneren Öffnung und ein äußeres Ende mit einer zweiten Austrittsöffnung aufweist, die sich als Antwort auf die Aktivierung des Gasgenerators öffnet, um zu ermöglichen, dass komprimiertes Gas aus dem zweiten Behälter entweicht, und ein Schott mit einer ersten Öffnung, die so geformt ist, dass sie mit dem inneren Ende des ersten Behälters in Verbindung steht, und mit einer zweiten Öffnung, die so dimensioniert ist, dass sie mit dem inneren Ende des zweiten Behälters in Verbindung steht, wobei die zweite Öffnung der ersten Öffnung gegenüberliegend positioniert ist.
Gasgenerator nach Anspruch 26, der ferner eine Gas erzeugende Substanz einer Art umfasst, die so gewählt ist, dass sie in die erste innere Öffnung des ersten Behälters als ein kryogener Feststoff einführbar ist, wobei die Gas erzeugende Substanz als Antwort auf die Aktivierung des Initiators Gas erzeugt.
Gasgenerator nach Anspruch 26, wobei das Schott eine im Wesentlichen rohrförmige Form aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 26, wobei das Schott eine im Wesentlichen kugelförmige Form aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 26, der ferner einen Initiator umfasst, der mit dem Schott in Verbindung steht und von einer Initiatoröffnung des Schotts aufgenommen wird.
Gasgenerator nach Anspruch 26, wobei der erste Behälter so geformt ist, dass er in eine erste Einlassöffnung eines aufblasbaren Gassackvorhangs des Fahrzeugairbagsystems eingeführt werden kann, und wobei der zweite Behälter so geformt ist, dass er in eine zweite Einlassöffnung des aufblasbaren Gassackvorhangs eingeführt werden kann.
Austrittsöffnung für einen Gasgenerator eines Fahrzeugairbagsystems, wobei die Austrittsöffnung eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweist, umfassend: einen ersten deformierbaren Abschnitt, der eine nicht deformierte Konfiguration und eine deformierte Konfiguration aufweist, einen zweiten deformierbaren Abschnitt, der eine nicht deformierte Konfiguration und eine deformierte Konfiguration aufweist, und einen geschwächten Bereich, der direkt in ein Kissen des Fahrzeugairbagsystems weist, wobei der geschwächte Bereich den ersten deformierbaren Abschnitt und den zweiten deformierbaren Abschnitt miteinander verbindet, um den ersten deformierbaren Abschnitt und den zweiten deformierbaren Abschnitt in der nicht deformierten Konfiguration zu halten, bis der geschwächte Bereich von einer vorherbestimmten Druckänderung in dem Gasgenerator zerrissen wird.
Austrittsöffnung nach Anspruch 32, wobei der geschwächte Bereich eine Riefe umfasst, die zwischen dem ersten deformierbaren Abschnitt und dem zweiten deformierbaren Abschnitt verläuft, wobei der erste deformierbare Abschnitt und der zweite deformierbare Abschnitt einstückig mit dem geschwächten Bereich ausgebildet sind.
Austrittsöffnung nach Anspruch 32, wobei der geschwächte Bereich eine Schweißstelle umfasst, wobei der erste deformierbare Abschnitt und der zweite deformierbare Abschnitt auf gegenüberliegenden Seiten der Schweißstelle gegeneinander zusammengedrückt werden.
Austrittsöffnung nach Anspruch 32, wobei sich der geschwächte Bereich als Antwort auf eine Druckdifferenz über die Austrittsöffnung, die eine Schwellenwertdruckdifferenz des geschwächten Bereichs überschreitet, teilt.
Austrittsöffnung nach Anspruch 32, wobei sich der geschwächte Bereich als Antwort auf einen Druckstoß, der einen Schwellenwertstoß des geschwächten Bereichs überschreitet, teilt.
Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem umfassend: einen ersten halbkugelförmigen Abschnitt mit einer ersten Austrittsöffnung, die eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweist, einen zweiten halbkugelförmigen Abschnitt mit einer zweiten Austrittsöffnung, die gegenüber der ersten Austrittsöffnung positioniert ist, wobei die zweite Austrittsöffnung eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweist, und einen Initiator, der mit einem durch den ersten halbkugelförmigen Abschnitt und den zweiten halbkugelförmigen Abschnitt gebildeten Hohlraum in Verbindung steht, um eine erste Gasströmung durch die erste Austrittsöffnung und eine zweite Gasströmung durch die zweite Austrittsöffnung herbeizuführen.
Gasgenerator nach Anspruch 37, wobei der erste halbkugelförmige Abschnitt und der zweite halbkugelförmige Abschnitt einstückig miteinander ausgebildet sind.
Gasgenerator nach Anspruch 37, wobei der erste halbkugelförmige Abschnitt und der zweite halbkugelförmige Abschnitt getrennt ausgebildet und aneinander befestigt sind.
Gasgenerator nach Anspruch 37, der ferner einen Befestigungsflansch umfasst, der sich von einem Äquatorialbereich zwischen dem ersten halbkugelförmigen Abschnitt und dem zweiten halbkugelförmigen Abschnitt nach außen erstreckt.
Gasgenerator nach Anspruch 37, wobei der erste halbkugelförmige Abschnitt so geformt ist, dass er in eine erste Einlassöffnung eines aufblasbaren Gassackvorhangs des Fahrzeugairbagsystems eingeführt werden kann, und wobei der zweite halbkugelförmige Abschnitt so geformt ist, dass er in eine zweite Einlassöffnung des aufblasbaren Gassackvorhangs eingeführt werden kann.
Gasgenerator nach Anspruch 37, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung so positioniert sind, dass sie einen Fahrerseitenairbag aufblasen.
Gasgenerator nach Anspruch 37, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung so positioniert sind, dass sie einen Beifahrerseitenairbag aufblasen.
Gasgenerator nach Anspruch 37, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung so positioniert sind, dass sie einen Dachairbag aufblasen.
Gasgenerator nach Anspruch 37, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung so positioniert sind, dass sie ein Knieschutzpolster aufblasen.
Verfahren zur Herstellung eines Gasgenerators für ein Fahrzeugairbagsystem, umfassend: das Bereitstellen eines Gasraums mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende gegenüber dem ersten Ende, das Bilden einer ersten Austrittsöffnung an dem ersten Ende, wobei die erste Austrittsöffnung eine geschlossene Konfiguration und eine geöffnete Konfiguration aufweist, das Bilden einer zweiten Austrittsöffnung an dem zweiten Ende, wobei die zweite Austrittsöffnung eine geschlossene Konfiguration und eine geöffnete Konfiguration aufweist, das Bereitstellen eines Initiators, das Positionieren des Initiators so, dass er mit einem Abschnitt des Gasraums zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende in Verbindung steht, das Einführen der Gas erzeugenden Substanz in den Gasraum, und das Abdichten der Kammer, wenn die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung in der geschlossenen Konfiguration sind, um das Entweichen der Gas erzeugenden Substanz zu verhindern, bis der Initiator aktiviert worden ist.
Verfahren nach Anspruch 46, wobei das Bereitstellen eines Gasraums das Bereitstellen eines einstückig ausgebildeten einheitlichen Körpers umfasst.
Verfahren nach Anspruch 46, wobei das Bereitstellen eines Gasraums umfasst das Bereitstellen: eines ersten Behälters, der ein inneres Ende mit einer ersten inneren Öffnung und ein äußeres Ende aufweist, an dem die erste Austrittsöffnung angeordnet ist, eines zweiten Behälters, der ein inneres Ende mit einer zweiten inneren Öffnung und ein äußeres Ende aufweist, an der die zweite Austrittsöffnung angeordnet ist, und eines Schotts mit einer ersten Öffnung, die so geformt ist, dass sie mit dem inneren Ende des ersten Behälters in Verbindung steht, und mit einer zweiten Öffnung, die so dimensioniert ist, dass sie mit dem inneren Ende des zweiten Behälters in Verbindung steht, wobei die zweite Öffnung der ersten Öffnung gegenüberliegend positioniert ist.
Verfahren nach Anspruch 46, wobei das Bilden der ersten Austrittsöffnung und der zweiten Austrittsöffnung das Bilden zerbrechlicher Strukturen umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Berstscheiben, gerieften Flächen und Quetschverschlüssen besteht.
Verfahren nach Anspruch 49, wobei die zerbrechlichen Strukturen Berstscheiben sind, ferner umfassend: das Bereitstellen von zwei Berstscheiben-Rückhaltelementen, und das Anordnen eines Berstscheiben-Rückhaltelements außerhalb jeder der Berstscheiben, um das Auswerfen der Berstscheiben aus der ersten Austrittsöffnung und aus der zweiten Austrittsöffnung zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 49, wobei das Bilden zerbrechlicher Strukturen das Bereitstellen von Berstscheiben umfasst, die so konfiguriert sind, dass sie die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung als Antwort auf einen Druckstoß freigeben.
Verfahren nach Anspruch 46, das ferner das Einführen einer Gas erzeugenden Substanz in den Gasraum umfasst, so dass die Gas erzeugende Substanz durch die Wirkungsweise des Initiators unabhängig von jedem zusätzlichen Initiator im Wesentlichen die erste Gasströmung und die zweite Gasströmung erzeugt.
Gasgenerator nach Anspruch 52, wobei die Gas erzeugende Substanz von einer Art ist, die so gewählt ist, dass sie als ein kryogener Feststoff in die Kammer einführbar ist.
Verfahren zum Aufblasen eines aufblasbaren Gassackvorhangs eines Fahrzeugairbagsystems, wobei das Fahrzeugairbagsystem einen Gasgenerator umfasst, der ein erstes Ende mit einer ersten Austrittsöffnung aufweist, die in der Nähe einer ersten Einlassöffnung des aufblasbaren Gassackvorhangs angeordnet ist, und ein zweites Ende mit einer zweiten Austrittsöffnung aufweist, die in der Nähe einer zweiten Einlassöffnung des aufblasbaren Gassackvorhangs angeordnet ist, wobei sowohl die erste Austrittsöffnung als auch die zweite Austrittsöffnung eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweisen, das Verfahren fern umfassend: das Bewegen der ersten Austrittsöffnung aus der geschlossenen Konfiguration in die geöffnete Konfiguration, um zu ermöglichen, dass eine erste Gasströmung aus dem Gasgenerator durch die erste Austrittsöffnung in den aufblasbaren Gassackvorhang strömt, und das Bewegen der zweiten Austrittsöffnung aus der geschlossenen Konfiguration in die geöffnete Konfiguration, um zu ermöglichen, dass eine zweite Gasströmung aus dem Gasgenerator durch die zweite Austrittsöffnung in den aufblasbaren Gassackvorhang strömt.
Verfahren nach Anspruch 54, wobei das Bewegen der ersten Öffnung und der zweiten Öffnung aus der geschlossenen Konfiguration in die geöffnete Konfiguration das Aktivieren eines einzigen Initiators des Gasgenerators umfasst, um die erste Gasströmung und die zweite Gasströmung herbeizuführen.
Verfahren nach Anspruch 54, wobei die erste Gasströmung aus dem Gasgenerator im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Gasgenerators eingeblasen wird, und wobei die zweite Gasströmung aus dem Gasgenerator in eine Richtung eingeblasen wird, die der Richtung der ersten Gasströmung im Wesentlichen entgegengesetzt ist.
Verfahren nach Anspruch 54, wobei das Bewegen der ersten Austrittsöffnung und der zweiten Austrittsöffnung aus der geschlossenen Konfiguration in die geöff nete Konfiguration das Entfernen einer Berstscheibe aus sowohl der ersten Austrittsöffnung als auch aus der zweiten Austrittsöffnung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 57, wobei das Entfernen einer Berstscheibe aus sowohl der ersten Austrittsöffnung als auch aus der zweiten Austrittsöffnung das Erhalten eines Druckstoßes an jeder Berstscheibe und das Wölben jeder Berstscheibe als Antwort auf den Druckstoß umfasst, um den Durchlass jeder Berstscheibe durch die entsprechende Austrittsöffnung zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 54, wobei das Bewegen der ersten Austrittsöffnung und der zweiten Austrittsöffnung aus der geschlossenen Konfiguration in die geöffnete Konfiguration das Reißen von Riefen umfasst, die sich entlang des ersten Endes und des zweiten Endes erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 54, wobei das Bewegen der ersten Austrittsöffnung und der zweiten Austrittsöffnung aus der geschlossenen Konfiguration in die geöffnete Konfiguration das Reißen von Schweißstellen umfasst, die sich entlang des ersten Endes und des zweiten Endes erstrecken.
Verfahren zum Einbau eines Gasgenerators für ein Fahrzeugairbagsystem, wobei der Gasgenerator ein erstes Ende mit einer ersten Austrittsöffnung und ein zweites Ende mit einer zweiten Austrittsöffnung aufweist, wobei sowohl die erste Austrittsöffnung als auch die zweite Austrittsöffnung eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweisen, das Verfahren ferner umfassend: das Einführen der ersten Austrittsöffnung in eine erste Einlassöffnung eines aufblasbaren Gassackvorhangs des Fahrzeugairbagsystems, das Abdichten der ersten Autrittsöffnung um die erste Einlassöffnung auf eine gasdichte Art, das Einführen der zweiten Austrittsöffnung in eine zweite Einlassöffnung des aufblasbaren Gassackvorhangs, und das Abdichten der zweiten Einlassöffnung um die zweite Austrittsöffnung auf eine gasdichte Art
Verfahren nach Anspruch 61, ferner umfassend: das Bereitstellen eines im Allgemeinen u-förmigen Halters, und das Befestigen des Gasgenerators an einem Fahrzeug mit dem im Allgemeinen u-förmigen Halter.
Verfahren nach Anspruch 61, wobei die erste Einlassöffnung an einem ersten Kissen des aufblasbaren Gassackvorhangs angeordnet ist, und wobei die zweite Einlassöffnung an einem zweiten Kissen des aufblasbaren Gassackvorhangs angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 61, wobei die erste Einlassöffnung und zweite Einlassöffnung an einem einzigen Kissen des aufblasbaren Gassackvorhangs angeordnet sind.
Verfahren zum Herstellen eines Gasgenerators für ein Fahrzeugairbagsystem, umfassend: das Bereitstellen eines Gasraums mit einem ersten halbkugelförmigen Abschnitt und mit einem zweiten halbkugelförmigen Abschnitt, das Bilden einer ersten Austrittsöffnung in dem ersten halbkugelförmigen Abschnitt, wobei die erste Austrittsöffnung eine geschlossene Konfiguration und eine geöffnete Konfiguration aufweist, und das Bilden einer zweiten Austrittsöffnung in dem zweiten halbkugelförmigen Abschnitt, wobei die zweite Austrittsöffnung eine geschlossene Konfiguration und eine geöffnete Konfiguration aufweist.
Verfahren nach Anspruch 65, wobei das Bereitstellen des Gasraums umfasst: das Bereitstellen eines ersten halbkugelförmigen Abschnitts und eines zweiten halbkugelförmigen Abschnitts, und das Befestigen des ersten halbkugelförmigen Abschnitts und des zweiten halbkugelförmigen Abschnitts aneinander, um eine kugelförmige Form zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 65, das ferner das Bilden eines Befestigungsflansches umfasst, der sich von einem Äquatorialbereich zwischen dem ersten halbkugelförmigen Abschnitt und dem zweiten halbkugelförmigen Abschnitt nach außen erstreckt.
Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem, umfassend: einen Gasraum mit einem geöffneten Zustand und einem geschlossenen Zustand, eine erste Öffnung, die mit dem Gasraum in Strömungsverbindung steht, wobei die erste Öffnung eine erste wirksame Querschnittsfläche aufweist, eine zweite Öffnung, die mit dem Gasraum in Strömungsverbindung steht, wobei die zweite Öffnung eine zweite wirksame Querschnittsfläche aufweist, und wobei sich die erste wirksame Querschnittsfläche von der zweiten wirksamen Querschnittsfläche unterscheidet.
Gasgenerator nach Anspruch 69, wobei die erste Öffnung mit einem ersten Volumen verbunden ist und die zweite Öffnung mit einem zweiten Volumen verbunden ist.
Gasgenerator nach Anspruch 70, ferner aufweisend einen Gaserzeuger, der in dem Gasraum angeordnet ist.
Gasgenerator nach Anspruch 71, wobei der Gaserzeuger aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem komprimierten Gas, einem Feststoff und einer Flüssigkeit besteht.
Gasgenerator nach Anspruch 71, wobei der Gaserzeuger im geöffneten Zustand eine Aufblasgasströmung in das erste Volumen und in das zweite Volumen zuführt.
Gasgenerator nach Anspruch 71, wobei das erste Volumen und das zweite Volumen unterschiedliche Größen aufweisen.
Gasgenerator nach Anspruch 74, wobei das erste Volumen und das zweite Volumen während einer Auslösungsfolge des Gasgenerators im Wesentlichen gleichzeitig aufgeblasen werden.
Gasgenerator nach Anspruch 71, wobei das erste Volumen und das zweite Volumen getrennt aufblasbare Gassackvorhänge sind.
Gasgenerator nach Anspruch 71, wobei das erste Volumen und das zweite Volumen getrennte Abschnitte eines einzigen aufblasbaren Gassackvorhangs sind.
Gasgenerator nach Anspruch 77, wobei das erste Volumen und das zweite Volumen in Strömungsverbindung stehen.
Gasgenerator nach Anspruch 70, wobei der Gasraum eine Längsachse aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 79, wobei der Gasraum im Allgemeinen länglich ist.
Gasgenerator nach Anspruch 79, wobei die erste Öffnung so positioniert ist, dass Gas in eine erste Richtung längs der Längsachse ausgestoßen wird, und die zweite Öffnung so positioniert ist, dass Gas in eine zweite Richtung längs der Längsachse ausgestoßen wird, wobei die erste Richtung der zweiten Richtung im Wesentlichen entgegengesetzt ist.
Gasgenerator nach Anspruch 79, wobei die erste Öffnung so positioniert ist, dass Gas in eine erste Richtung längs der Längsachse ausgestoßen wird, und die zweite Öffnung so positioniert ist, dass Gas in eine zweite Richtung mit einem Winkelversatz zu der Längsachse ausgestoßen wird.
Gasgenerator nach Anspruch 82, wobei eine Schubkraftkomponente längs der Längsachse der ersten Öffnung im geöffneten Zustand durch eine Schubkraftkomponente längs der Längsachse der zweiten Öffnung teilweise kompensiert wird.
Gasgenerator nach Anspruch 69, der ferner ein Strömungshindernis umfasst, die selektiv in der ersten Öffnung angeordnet ist, um die erste wirksame Querschnittsfläche zu bilden.
Gasgenerator nach Anspruch 69, der ferner ein Strömungshindernis umfasst, das selektiv in der zweiten Öffnung angeordnet ist, um die zweite wirksame Querschnittsfläche zu bilden.
Gasgenerator nach Anspruch 69, der ferner wenigstens ein Strömungshindernis umfasst, das selektiv entweder in der ersten Öffnung oder in der zweiten Öffnung angeordnet ist.
Gasgenerator nach Anspruch 86, wobei ein erstes Strömungshindernis die erste wirksame Querschnittsfläche der ersten Öffnung schafft, und ein zweites Strömungshindernis die zweite wirksame Querschnittsfläche der zweiten Öffnung schafft.
Gasgenerator nach Anspruch 86, wobei das Strömungshindernis ein selektiv entweder in der ersten Öffnung oder in der zweiten Öffnung positionierter Stift ist.
Gasgenerator nach Anspruch 86, wobei das Strömungshindernis ein selektiv entweder in der ersten Öffnung oder in der zweiten Öffnung positioniertes im Allgemeinen kreisförmiges Element ist.
Gasgenerator nach Anspruch 69, wobei der Gasraum eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 90, wobei der erste Gasraum einen ersten Gaserzeuger enthält und der zweite Gasraum einen zweiten Gaserzeuger enthält.
Gasgenerator nach Anspruch 91, wobei im geöffneten Zustand Gas aus der ersten Kammer aus der ersten Öffnung ausgestoßen wird und Gas aus der zweiten Kammer aus der zweiten Öffnung ausgestoßen wird.
Gasgenerator nach Anspruch 69, wobei der Gasgenerator ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei sich die erste Öffnung am ersten Ende befindet und sich die zweite Öffnung am zweiten Ende befindet.
Gasgenerator nach Anspruch 93, wobei das erste Ende in Bezug auf das zweite Ende schräg angeordnet ist, so dass der Gasgenerator längs einer einzelnen Achse im Wesentlichen schubkraftneutral ist.
Gasgenerator nach Fahrzeugairbagsystem umfassend: einen Gasraum mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, eine erste Öffnung, die mit dem Gasraum in Strömungsverbindung steht, wobei sich die erste Öffnung am ersten Ende des Gasgenerators befindet, eine zweite Öffnung, die mit dem Gasraum in Strömungsverbindung steht, wobei sich die zweite Öffnung am zweiten Ende des Gasgenerators befindet, und eine Abblasöffnung, die selektiv entweder am ersten Ende oder am zweiten Ende angeordnet ist, wobei die Abblasöffnung so positioniert ist, dass eine Gasmenge entweder von der ersten Öffnung oder von der zweiten Öffnung weg abgelenkt wird.
Gasgenerator nach Anspruch 95, ferner mit einem aufblasbaren Gassackvorhang, der eine erste Einlassöffnung und eine zweite Einlassöffnung aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 96, wobei die erste Öffnung mit der ersten Einlassöffnung in Strömungsverbindung steht und die zweite Öffnung mit der zweiten Einlassöffnung in Strömungsverbindung steht.
Gasgenerator nach Anspruch 97, wobei die Abblasöffnung nicht in Strömungsverbindung mit dem aufblasbaren Gassackvorhang steht.
Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem umfassend: einen Gasraum, der einen Gaserzeuger enthält, eine erste Öffnung, die mit dem Gasraum in Strömungsverbindung steht, eine zweite Öffnung, die mit dem Gasraum in Strömungsverbindung steht, und einen mit dem Gasraum verbundenen Initiator, wobei der Initiator so konfiguriert ist, dass er in einem Auslö semoment in dem Gasraum eine Gaserzeugung mit einem Druck oberhalb des Umgebungsdrucks auslöst, so dass die erste Öffnung nach dem Auslösemoment Gas mit einem ersten Massenstrom ausstößt und die zweite Öffnung Gas mit einem zweiten Massenstrom ausstößt, wobei der erste Massenstrom von dem zweiten Massenstrom verschieden ist.
Gasgenerator nach Anspruch 99, wobei der Gasgenerator mit einem aufblasbaren Gassackvorhang verbunden ist, wobei der aufblasbare Gassackvorhang ein erstes Volumen und ein zweites Volumen aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 100, wobei der erste Massenstrom ausreicht, um das erste Volumen des aufblasbaren Gassackvorhangs aufzublasen, und der zweite Massenstrom ausreicht, um das zweite Volumen des aufblasbaren Gassackvorhangs aufzublasen.
Gasgenerator nach Anspruch 101, wobei das erste Volumen und das zweite Volumen unterschiedliche Größen aufweisen.
Gasgenerator nach Anspruch 99, wobei der Gasraum eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 103, wobei im Auslösemoment Gas aus der ersten Kammer aus der ersten Öffnung ausgestoßen wird und Gas aus der zweiten Kammer aus der zweiten Öffnung ausgestoßen wird.
Gasgenerator nach Anspruch 104, wobei der Gaserzeuger in der ersten Kammer eine andere Zusammensetzung als der Gaserzeuger in der zweiten Kammer aufweist.
Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem, umfassend: einen ersten Gasgenerator mit einem ersten Gasraum und einer ersten Öffnung, wobei der erste Gasraum so konfiguriert ist, dass er einen Gasdruck oberhalb des Umgebungsdruck erzeugt, so dass eine erste Gasströmung aus der ersten Öffnung ausgestoßen wird, einen zweiten Gasgenerator mit einem zweiten Gasraum und einer zweiten Öffnung, wobei der zweite Gasraum so konfiguriert ist, dass er einen Gasdruck oberhalb des Umgebungsdruck erzeugt, so dass eine zweite Gasströmung aus der zweiten Öffnung ausgestoßen wird, wobei die erste Gasströmung eine andere Volumengeschwindigkeit als die zweite Gasströmung aufweist, und ein Verbindungselement, um den ersten Gasgenerator und den zweiten Gasgenerator in einer festen Verbindung zu halten.
Gasgenerator nach Anspruch 106, wobei der erste Gasgenerator und der zweite Gasgenerator einen gemeinsamen Initiator aufweisen.
Gasgenerator nach Anspruch 106, wobei sich die Position des ersten Gasgenerators und des zweiten Gasgenerators in einem einzelnen aufblasbaren Gassackvorhang befindet.
Gasgenerator nach Anspruch 108, wobei der aufblasbare Gassackvorhang ein erstes Volumen und ein zweites Volumen aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 109, wobei die erste Gasströmung so konfiguriert ist, dass sie in das erste Volumen ausgestoßen wird und die zweite Gasströmung so konfiguriert ist, dass sie in das zweite Volumen ausgestoßen wird.
Gasgenerator nach Anspruch 108, wobei die erste Gasströmung einen ersten aufblasbaren Gassackvorhang aufbläst und die zweite Gasströmung einen zweiten aufblasbaren Gassackvorhang aufbläst.
Gasgenerator nach Anspruch 108, wobei das Verbindungselement den ersten Gasgenerator und den zweiten Gasgenerator auf einer einzelnen Achse hält.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem, umfassend: einen Primärgasraum mit wenigstens einer Austrittsöffnung, die eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweist, einen Sekundärgasraum, der mit dem Primärgasraum in Gasverbindung steht, wenigstens einen Drosselkörper, der zwischen dem Primärgasraum und jedem Sekundärgasraum positioniert ist, und einen Initiator, der mit dem Inneren von einem der Gasräume in Verbindung steht, um selektiv eine Gasströmung durch jede Austrittsöffnung auszulösen.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 113, wobei der zweistufige Gasgenerator wenigstens zwei Primärgasräume umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 113, wobei der zweistufige Gasgenerator wenigstens zwei Sekundärgasräume umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 113, wobei die Austrittsöffnung so konfiguriert ist, dass sie eine Volumengeschwindigkeit der Gasströmung reguliert.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 113, wobei der Initiator mit einem Primärgasraum in Verbindung steht.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 113, wobei der Initiator mit dem Sekundärgasraum in Verbindung steht.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 113, wobei ein Initiator mit dem Primärgasraum und mit dem Sekundärgasraum in Verbindung steht.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 113, wobei der Drosselkörper einen Kanal mit begrenzter Strömung umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 113, wobei der Drosselkörper eine zerbrechliche Dichtung umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 121, wobei der Drosselkörper eine Berstscheibe umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 122, wobei der Drosselkörper ferner ein Berstscheiben-Rückhaltelement umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 121, wobei der Drosselkörper eine geriefte Fläche umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 121, wobei der Drosselkörper eine Quetschdichtung umfasst.
Zweistufiger Gasgenerator nach Anspruch 113, wobei der Gasgenerator ferner einen Gaserzeuger zum Erzeugen der Gasströmung umfasst.
Zweistufiger Gasgenerator nach Anspruch 126, wobei der Gaserzeuger ein Gemisch von Gasen umfasst.
Zweistufiger Gasgenerator nach Anspruch 127, wobei das Gemisch der Gase Flüssiggase umfasst.
Zweistufiger Gasgenerator nach Anspruch 128, wobei das Gemisch verflüssigtes N₂O und CO₂ umfasst.
Zweistufiger Gasgenerator nach Anspruch 126, wobei der Gaserzeuger ein Flüssiggas umfasst.
Zweistufiger Gasgenerator nach Anspruch 130, wobei der Gaserzeuger ferner einen Feststoff umfasst.
Zweistufiger Gasgenerator nach Anspruch 126, wobei der Gaserzeuger eine Kombination eines Gases und eines Flüssiggases ist.
Zweistufiger Gasgenerator nach Anspruch 126, wobei der Gaserzeuger einen Feststoff umfasst.
Zweistufiger Gasgenerator nach Anspruch 133, wobei der Gaserzeuger ferner ein Gas umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem, umfassend: einen Primärgasraum mit einer Austrittsöffnung, wobei die Austrittsöffnung eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweist, einen Sekundärgasraum, der mit dem Primärgasraum in Gasverbindung steht, einen Drosselkörper, der einen Kanal mit begrenzter Strömung umfasst, der so dimensioniert ist, dass er die Volumengeschwindigkeit des Gases aus dem Sekundärgasraum begrenzt, wobei der Drosselkörper zwischen dem Primärgasraum und dem Sekundärgasraum positioniert ist, und einen Initiator, der mit dem Inneren des Primärgasraums in Verbindung steht, wobei der Initiator so konfiguriert ist, dass er selektiv eine Gasströmung durch die Austrittsöffnung auslöst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 135, wobei der Gasgenerator ferner einen Gaserzeuger zum Bereitstellen der Gasströmung aus der Austrittsöffnung umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 136, wobei der Gaserzeuger ein Gemisch von Gasen umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem umfassend: einen Primärgasraum, der eine Längsachse, eine erste Austrittsöffnung an einem ersten Ende des Primärgasraums und eine zweite Austrittsöffnung an einem zweiten Ende des Primärgasraums aufweist, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweisen, einen Sekundärgasraum, der mit dem Primärgasraum in Gasverbindung steht, einen Drosselkörper, der zwischen dem Primärgasraum und dem Sekundärgasraum positioniert ist, und einen Initiator, der mit dem Inneren von einem der Gasräume in Verbindung steht, wobei der Initiator so konfiguriert ist, dass er selektiv eine Gasströmung durch die Austrittsöffnung auslöst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 138, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung im Wesentlichen dieselbe Größe aufweisen, so dass die erste Primärgasströmung und die zweite Primärgasströmung, die den Gasgenerator verlassen, nach der Aktivierung des Gasgenerators im Wesentlichen identische Gasmengen aufweisen.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 138, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung im Wesentlichen verschiedene Größen aufweisen, so dass die erste Primärgasströmung und die zweite Primärgasströmung, die den Gasgenerator verlassen, nach der Aktivierung des Gasgenerators im Wesentlichen verschiedene Gasmengen aufweisen.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 138, wobei der Drosselkörper eine physische Barriere umfasst, die so konfiguriert ist, dass sie den Drosselkörper abdichtet (bis die Primärgasströmungen ausgelöst sind), wobei die physische Barriere eine zerbrechliche Dichtung umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 141, wobei die zerbrechliche Dichtung eine Berstscheibe ist.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 141, wobei die zerbrechliche Dichtung ein Berstscheiben-Rückhaltelement einbezieht, das so konfiguriert ist, dass es die Berstscheibe zurückhält.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 141, wobei die zerbrechliche Dichtung eine geriefte Fläche aufweist.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 141, wobei die zerbrechliche Dichtung ein Quetschverschluss ist.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 138, wobei der Initiator mit dem Primärgasraum in Verbindung steht.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 138, wobei der Initiator mit dem Sekundärgasraum in Verbindung steht.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem umfassend: einen ersten Primärgasraum, der eine erste Längsachse und eine erste Austrittsöffnung aufweist, wobei die erste Austrittsöffnung eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweist, einen zweiten Primärgasraum, der eine zweite Längsachse und eine zweite Austrittsöffnung aufweist, wobei die zweite Austrittsöffnung eine geöffnete Konfiguration und eine geschlossene Konfiguration aufweist, einen Sekundärgasraum, der mit dem ersten Primärgasraum und mit dem zweiten Primärgasraum in Gasverbindung steht, einen Drosselkörper, der zwischen jedem Primärgasraum und dem Sekundärgasraum positioniert ist, und einen Initiator, der mit dem Inneren von einem der Gasräume in Verbindung steht, so dass die Aktivierung des Initiators bewirkt, dass der Gasgenerator eine Gasströmung durch die erste Austrittsöffnung und durch die zweite Austrittsöffnung auslöst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 148, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung im Wesentlichen dieselbe Größe aufweisen, so dass die erste Primärgasströmung und die zweite Primärgasströmung, die den Gasgenerator verlassen, nach der Aktivierung des Gasgenerators im Wesentlichen identische Gasmengen aufweisen.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 148, wobei die erste Austrittsöffnung und die zweite Austrittsöffnung im Wesentlichen verschiedene Größen aufweisen, so dass die erste Primärgasströmung und die zweite Primärgasströmung, die den Gasgenerator verlassen, nach der Aktivierung des Gasgenerators im Wesentlichen verschiedene Gasmengen aufweisen.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 149, wobei der erste Primärgasraum und der zweite Primärgasraum koaxial sind.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 148, wobei der Drosselkörper eine physische Barriere umfasst, die den Drosselkörper abdichtet, bis die Primärgasströmungen ausgelöst sind, wobei die physische Barriere eine zerbrechliche Dichtung umfasst.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 152, wobei die zerbrechliche Dichtung eine Berstscheibe ist.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 153, wobei die zerbrechliche Dichtung ein Berstscheiben-Rückhaltelement einbezieht, das so konfiguriert ist, dass es die Berstscheibe zurückhält.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 152, wobei die zerbrechliche Dichtung eine geriefte Fläche aufweist.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 152, wobei die zerbrechliche Dichtung ein Quetschverschluss ist.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 148, wobei der Gasgenerator einen Initiator umfasst, der mit jedem Primärgasraum in Verbindung steht.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator nach Anspruch 148, wobei der Initiator mit dem Sekundärgasraum in Verbindung steht.
Zweistufiger, biaxialer Gasgenerator für ein Fahrzeugairbagsystem, der einen Primärgasraum mit einer ersten Austrittsöffnung und einer zweiten Austrittsöffnung umfasst, wobei jede Austrittsöffnung geöffnete und geschlossene Konfigurationen aufweist, wobei ein Sekundärgasraum mit dem Primärgasraum in Gasverbindung steht, wobei der Sekundärgasraum wenigstens einen Drosselkörper enthält, wobei der Drosselkörper zwischen dem Primärgasraum und dem Sekundärgasraum positioniert ist, und wobei ein Initiator in dem Primärgasraum positioniert ist, wobei der Initiator mit dem Inneren des Primärgasraums in Verbindung steht und so konfiguriert ist, dass er selektiv eine erste Primärgasströmung durch die erste Austrittsöffnung und eine zweite Primärgasströmung durch die zweite Austrittsöffnung auslöst.