DE112004000183T5

DE112004000183T5 - Kreisringförmiger pyrotechnischer Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe

Info

Publication number: DE112004000183T5
Application number: DE112004000183T
Authority: DE
Inventors: Bradley W. Ogden Smith
Original assignee: Autoliv ASP Inc
Current assignee: Autoliv ASP Inc
Priority date: 2003-01-24
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2005-12-15
Also published as: JP2006518687A; JP4520456B2; WO2004067297A2; WO2004067297A3; US6966578B2; US20040145166A1

Abstract

Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe, der umfasst:
ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse;
ein inneres Gehäuse, das mit dem äußeren Gehäuse verbunden ist, wobei sie zusammen eine äußere Kammer und eine innere Kammer definieren;
einen Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material mit einer Verbrennungsrate, die druckabhängig ist, und das in der äußeren Kammer enthalten ist und wobei wenigstens ein Teil des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material reaktionsfähig ist, um ein Produktgas zu produzieren;
einen primären Initiator in Ausstoßverbindung mit der äußeren Kammer und in Funktionsinitiationsverbindung mit dem Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material;
mehrere erste Löcher und mehrere zweite Löcher, die jeweils in dem inneren Gehäuse gebildet sind und die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer jeweils eine unabhängige Fluidverbindung erzeugen; und
eine Abgabesteuervorrichtung, die zwischen einer ersten Stellung, die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über die mehreren ersten...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Gasgeneratoren wie etwa zur Verwendung beim Aufblasen aufblasbarer Rückhalte-Airbagkissen zur Schaffung eines Aufprallschutzes für die Insassen von Kraftfahrzeugen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Gasgeneratoren, die sich hauptsächlich auf die Reaktion eines brennbaren Materials für die Produktion eines Aufblasgases stützen, wobei sie etwa eine Aufblasgasabgabe liefern können, die an Faktoren wie etwa an eine oder mehrere Aufprall- und Insassenbedingungen anpassungsfähig ist.
Es ist gut bekannt, einen Fahrzeuginsassen unter Verwendung eines Kissens oder Beutels, z. B. eines "Airbags", zu schützen, das/der mit Gas aufgeblasen oder ausgedehnt wird, wenn das Fahrzeug wie etwa in einem Zusammenstoß eine plötzliche Verzögerung feststellt. Um die Platzanforderungen zu minimieren, ist das Airbagkissen in solchen Systemen normalerweise in einem nicht aufgeblasenen und zusammengelegten Zustand untergebracht. Bei Betätigung des Systems beginnt das Kissen innerhalb einer Weise von nicht mehr als wenigen Millisekunden mit Gas aufgeblasen zu werden, das durch eine Vorrichtung produziert oder zugeführt wird, die üblicherweise als ein "Gasgenerator" bezeichnet wird.
Auf diesem Gebiet sind verschiedene Typen von Gasgeneratorvorrichtungen für das Aufblasen eines Airbags offenbart worden, wie sie etwa in aufblasbaren Rückhaltesystemen verwendet werden. Ein Typ bekannter Gasgeneratorvorrichtungen leitet das Aufblasgas von einem brennbaren pyrotechnischen Gaserzeugungsmaterial ab, das beim Zünden eine Gasmenge erzeugt, die ausreicht, um den Airbag aufzublasen.
Allgemein kann die Verbrennungsrate für eine Gaserzeugerzusammensetzung durch die folgende Gleichung (1) dargestellt werden: rb = k(P)n (1)wobei
r_b = Verbrennungsrate (linear),
k = Konstante,
P = Druck,
n = Druckexponent, wobei der Druckexponent der Anstieg einer linearen Regressionsgeraden ist, die durch eine doppelt logarithmische Darstellung der Verbrennungsrate in Abhängigkeit vom Druck gezeichnet ist.
Wie klar ist, entspricht der Druckexponent allgemein der Leistungsempfindlichkeit eines jeweiligen Gaserzeugermaterials, wobei Druckexponenten niedriger Verbrennungsrate Gaserzeugermaterialien entsprechen, die wünschenswert entsprechend eine niedrigere oder verringerte Druckempfindlichkeit zeigen.
Typische Abgasgeneratorvorrichtungen auf pyrotechnischer Grundlage enthalten oder umfassen üblicherweise bestimmte Bestandteile einschließlich z. B.: eines Druckbehälters, in dem das pyrotechnische Gaserzeugungsmaterial verbrannt wird; verschiedener Filter oder Vorrichtungen zur Behandlung des Aufblasmediums zum richtigen Aufbereiten des Aufblasmediums vor Durchgang in das zugeordnete Airbagkissen sowie eines Diffusors, der beim richtigen Lenken des Aufblasmediums in das zugeordnete Airbagkissen hilft.
Bis heute ist Natriumazid ein üblicherweise akzeptiertes und verwendetes Gaserzeugungsmaterial. Obgleich die Verwendung von Natriumazid und bestimmten weiteren Gaserzeugermaterialien auf Azidgrundlage die momentanen Industriespezifikationen, -richtlinien und -normen erfüllt, kann diese Verwendung potentielle Bedenken umfassen oder hervorrufen, wie sie etwa die Handhabung, Lieferung und Entsorgung dieser Materialien betreffen. Ferner haben wirtschaftliche Betrachtungen sowie Designbetrachtungen außerdem zu einem Bedarf an und Wunsch nach Alternativen für pyrotechnische Erzeugnisse und verwandte Gaserzeuger auf Azidgrundlage geführt. Zum Beispiel hat das Interesse an der Minimierung oder wenigstens an der Verringerung der Gesamtplatzanforderungen an aufblasbare Rückhaltesysteme und insbesondere solcher Anforderungen in Bezug auf die Gasgeneratorkomponente solcher Systeme eine Suche nach Gaserzeugermaterialien angeregt, die im Vergleich zu typischen oder üblichen Gaserzeugern auf Azidgrundlage verhältnismäßig höhere Gasausbeuten pro Volumeneinheit liefern. Nochmals weiter hat der Wettbewerb der Kraftfahrzeug- und Airbagindustrie allgemein zu einem Wunsch nach Gaserzeugerzusammensetzungen geführt, die eine oder mehrere Bedingungen erfüllen wie etwa, dass sie aus weniger kostspieligen Bestandteilen oder Materialien zusammengesetzt sind oder diese nutzen und für die Verarbeitung über effizientere oder weniger kostspielige Gaserzeuger-Verarbeitungstechniken zugänglich sind.
Im Ergebnis ist die Entwicklung und Verwendung anderer geeigneter Gaserzeugermaterialien vorgeschlagen worden. Aufgrund dieser Bemühungen sind verschiedene azidfreie Pyrotechnika zur Verwendung in solchen Gaserzeugervorrichtungs-Anwendungen einschließlich wenigstens einiger, die eine verhältnismäßig hohe Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit, z. B. einen Verbrennungsraten-Druckexponenten von 0,4 oder mehr, haben oder zeigen, entwickelt worden.
Angesichts möglicherweise sich ändernder Betriebsbedingungen und wiederum möglicherweise sich ändernder gewünschter Leistungscharakteristiken besteht ein Bedarf an und ein Wunsch nach der Schaffung von etwas, das eine "anpassungsfähige" Gaserzeugervorrichtung genannt wird, sowie an/nach einem entsprechenden aufblasbaren Rückhaltesystem. Bei einer anpassungsfähigen Gaserzeugervorrichtung können ein oder mehrere Abgabeparameter wie etwa Menge, Zufuhr und Zufuhrrate (z. B. des Massenstroms) des Aufblasgases je nach den gewählten Betriebsbedingungen wie etwa der Umgebungstemperatur, der Anwesenheit von Insassen, der Sicherheitsgurtnutzung und der Verzögerungsrate des Kraftfahrzeugs z. B. wahlweise und geeignet geändert werden.
Obgleich solche anpassungsfähigen Systeme wünschenswert sind, erfordern sie typisch die Aufnahme von Zusatzkomponenten als einen Teil der zugeordneten Gaserzeugervorrichtung und können somit die Größe und/oder die Kosten und/oder das Gewicht der Gaserzeugervorrichtung unerwünscht erhöhen. Zum Beispiel erscheinen verschiedene vorgeschlagene oder momentan verfügbare zweistufige Gasgeneratorvorrichtungen, die auf dem Prinzip der gemeinsamen Packung zweier getrennter Gasgeneratoren beruhen. Im Ergebnis enthalten solche Gasgeneratorkombinationen üblicherweise zwei verschiedene Druckbehälter, zwei Sätze von Filter- oder Aufblasgas-Behandlungskomponenten, einen für die Abgabe jedes der Druckgefäße, und zwei verschiedene Diffusoren, wieder einen für die Abgabe jedes der Druckbehälter. Somit ist es schwierig, einen anpassungsfähigen Gasgenerator zu schaffen, der die Größen-, Kosten- und Gewichtsbeschränkungen im Zusammenhang mit der modernen Fahrzeugkonstruktion, insbesondere, wie sie sich auf Anwendungen auf der Fahrerseite beziehen, ausreichend erfüllt.
Die vielleicht einfachste Form eines anpassungsfähigen Aufblassystems ist ein Aufblassystem, das einen Gasgenerator nutzt, der zwei Funktionsebenen oder -phasen bereitstellt, und der z. B. üblicherweise ein "Zweistufen"- oder "Dualstufen"-Gasgenerator genannt oder als ein solcher bezeichnet wird. Für den Fachmann auf dem Gebiet ist allerdings klar, dass sogar ein verhältnismäßig einfacher Zweistufen-Gasgenerator im Vergleich zu typischen Einstufen-Gasgeneratoren erheblich hoch entwickelte Betätigungs- und/oder Steuersysteme erfordern kann, um besonders gewünschte anpassungsfähige Funktionsfähigkeiten zu realisieren.
Angesichts des Obigen bestehen ein Bedarf an und eine Forderung nach einer Gasgeneratorvorrichtung mit anpassungsfähiger Leistung auf der Grundlage von brennbarem Material mit wünschenswert einfachem Design und wünschenswert einfacher Konstruktion. Insbesondere besteht ein Bedarf an und eine Forderung nach einer solchen Gasgeneratorvorrichtung mit anpassungsfähiger Leistung, die die freiere Verwendung azidfreier Pyrotechnika wie etwa jener, die eine verhältnismäßig hohe Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit, z. B. einen Verbrennungsraten-Druckexponenten von 0,4 oder mehr, haben oder zeigen zulässt. Ferner bestehen ein Bedarf an und eine Forderung nach aufblasbaren Auffangbaugruppenkombinationen mit anpassungsfähiger Leistung, die zur Verwendung in Verbindung mit verhältnismäßig einfachen Steueranordnungen dienlich sind.
Während sich momentane Trends und Entwicklungen in großem Umfang auf die Entwicklung und Integration verschiedener Rückhalteanlagen mit anpassungsfähiger Leistung konzentrieren, machen nochmals weiter ein großer Teil und eine große Anzahl früherer aufblasbarer Rückhalteanlagen von herkömmlichen aufblasbaren Rückhaltebaueinheiten Gebrauch. Somit bestehen ein Bedarf an und eine Forderung nach einer aufblasbaren Rückhaltebaueinheitskombination mit anpassungsfähiger Leistung, wie sie etwa auf Wunsch nach Art einer Nachrüstung in verschiedenen vorhandenen aufblasbaren Rückhalteanlagen verwendet werden kann.
Das übertragene US-Patent 6.314.889, erteilt an Smith, wobei die Offenbarung dieses Patents hiermit durch Literaturhinweis eingefügt und zu einem Teil davon gemacht ist, ist wenigstens teilweise in Reaktion auf diese Bedarfe und Forderungen entwickelt worden. Dieses Patent offenbart eine Kombination einer pyrotechnischen Gasgeneratorvorrichtung mit anpassungsfähiger Abgabe und einer Steuerbaueinheit, wobei die Gasgeneratorvorrichtung eine erste Kammer enthält, wobei ein Vorrat eines brennbaren Gaserzeugermaterials mit einer Verbrennungsrate, die druckabhängig ist, verbrannt wird, um Gas zu produzieren. Außerdem enthält die Gasgeneratorvorrichtung einen Austritt mit einstellbarer Querschnittsfläche in Fluidverbindung mit der ersten Kammer, wodurch wenigstens ein Teil des Produktgases aus der Gasgeneratorvorrichtung austreten kann. Die Steuerbaueinheit steht in funktionaler Steuerverbindung mit der Gasgeneratorvorrichtung und liefert an die Gasgeneratorvorrichtung ein Steuersignal, das je nach wenigstens einem gewählten Produktgasabgabe-Leistungsfaktor die Einstellung der Querschnittsfläche des Austritts bewirkt.
Obgleich eine solche Kombination einer Gasgeneratorvorrichtung und einer Steuerbaueinheit wenigstens teilweise bei der Überwindung einiger der Nachteile früherer Baueinheiten erfolgreich ist, sind weitere Verbesserungen und Entwicklungen erwünscht und werden diese gesucht. Insbesondere besteht ein Bedarf an und eine Forderung nach einem kreisringförmigen Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe, der einige oder alle der oben identifizierten Nachteile oder Einschränkungen erfolgreich überwinden oder minimieren kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine allgemeine Aufgabe der Erfindung ist die Erschaffung eines verbesserten Gasgenerators und zugeordneter oder entsprechender Verfahren zur Aufblasgaszufuhr.
Eine speziellere Aufgabe der Erfindung ist die Überwindung einiger oder mehrerer der oben beschriebenen Probleme.
Die allgemeine Aufgabe der Erfindung kann wenigstens teilweise gelöst werden durch einen kreisringförmigen Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe, der ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse und ein inneres Gehäuse, das mit dem äußeren Gehäuse verbunden ist, enthält, wobei sie zusammen eine äußere Kammer und eine innere Kammer definieren. In der äußeren Kammer ist ein Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material mit einer Verbrennungsrate, die druckabhängig ist, enthalten, das reaktionsfähig ist, um ein Produktgas zu produzieren. Ein primärer Initiator ist in Ausstoßverbindung mit der äußeren Kammer und in Funktionsinitiationsverbindung mit dem Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material. Außerdem enthält der Gasgenerator mehrere erste Löcher und mehrere zweite Löcher, die jeweils in dem inneren Gehäuse gebildet sind und die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer jeweils eine unabhängige Fluidverbindung erzeugen, durch die wenigstens ein Teil des Produktgases aus der äußeren Kammer austreten kann. Eine Abgabesteuervorrichtung ist zwischen einer ersten Stellung, die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über die mehreren ersten Löcher und über die mehreren zweiten Löcher eine Fluidverbindung zulässt, und einer zweiten Stellung, die die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über wenigstens eines der mehreren ersten Löcher wenigstens teilweise sperrt, beweglich.
In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Praxis der Erfindung wird die Veränderlichkeit der Gasgeneratorabgabe durch eine Änderung des Verbrennungsdrucks erreicht, wie sie sich aus der wenigstens teilweisen Sperrung der Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer durch die mehreren ersten Löcher ergibt. Da die Verbrennungsrate des Gaserzeugermaterials, z. B. des pyrotechnischen Erzeugnisses, vom Druck abhängt, ändern dementsprechend Änderungen des Verbrennungsdrucks die Erzeugerverbrennungsrate, so dass sich die Gasgeneratorabgabe, z. B. der Massenstrom, ändert. Zum Beispiel erhöht das Sperren der Fluidverbindung über die mehreren ersten Löcher, wodurch die Austrittsfläche der äußeren Kammer verringert wird, den Verbrennungsdruck, was wiederum die Erzeugerverbrennungsrate anhebt, was den Massenstrom von dem Gasgenerator erhöht. Dementsprechend verringert das Zulassen einer Fluidverbindung über die mehreren ersten Löcher, wodurch sich die Austrittsfläche der äußeren Kammer erhöht, den Verbrennungsdruck, was wiederum die Erzeugerverbrennungsrate verringert, was den Massenstrom von dem Gasgenerator senkt. Dieses Leistungsverhalten ist entgegengesetzt zu dem von Gasgeneratoren des Standes der Technik wie etwa bestimmter Gasgeneratoren mit gespeichertem Gas, die eine einstellbare Austrittsfläche enthalten. Insbesondere erfahren diese Gasgeneratoren des Standes der Technik typisch bei einer Verringerung der Austrittsfläche eine Verringerung des Massenstroms von dem Gasgenerator und bei einer Erhöhung des Austritts eine Erhöhung des Massenstroms von dem Gasgenerator.
Der Stand der Technik schafft allgemein keine Gasgeneratorvorrichtungen mit anpassungsfähiger Leistung mit dem wünschenswert einfachen Design und der wünschenswert einfachen Konstruktion. Insbesondere schafft der Stand der Technik keine Gasgeneratorvorrichtung mit anpassungsfähiger Leistung, die sich zum größten Teil oder hauptsächlich auf die Reaktion eines brennbaren Materials, z. B. eines pyrotechnischen Erzeugnisses, insbesondere wie etwa verschiedener azidfreier pyrotechnischer Erzeugnisse, die eine verhältnismäßig hohe Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit haben oder zeigen, zum Bilden oder Produzieren von Aufblasgas stützt. Insbesondere schafft der Stand der Technik ferner allgemein keine aufblasbare Rückhaltebaueinheitskombinationen mit anpassungsfähiger Leistung, die zur Verwendung in Verbindung mit verhältnismäßig einfachen Steueranordnungen dienlich sind und wie sie etwa auf Wunsch nach Art einer Nachrüstung in vorhandenen aufblasbaren Rückhalteanlagen verwendet werden können.
In Übereinstimmung mit einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Erfindung eine Kombination, die einen kreisringförmigen Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe und eine Steuerbaueinheit, die mit dem Gasgenerator in Steuerverbindung steht, enthält. Der kreisringförmige Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe enthält ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse und ein inneres Gehäuse sowie einen Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material mit einer Verbrennungsrate, die druckabhängig ist, und das reaktionsfähig ist, um ein Produktgas zu produzieren. Außerdem enthält der Gasgenerator mehrere erste Löcher und mehrere zweite Löcher, die zwischen einer äußeren Kammer und einer inneren Kammer, die durch den Gasgenerator definiert sind, jeweils eine unabhängige Fluidverbindung erzeugen, wobei wenigstens ein Teil des Produktgases aus der äußeren Kammer in die innere Kammer austreten kann.
Die Steuerbaueinheit ist in Funktionssteuerungsverbindung mit dem Gasgenerator und liefert an einen primären Initiator ein Reaktionsinitiationssignal, um eine Reaktion wenigstens eines Teils des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material zu initiieren, und ein Steuersignal, um die Bewegung einer Abgabesteuervorrichtung zwischen einer ersten Stellung, die die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über die mehreren ersten Löcher und die mehreren zweiten Löcher zulässt, und einer zweiten Stellung, in der die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über wenigstens eines der mehreren ersten Löcher wenigstens teilweise gesperrt ist, zu bewirken.
Nochmals weiter umfasst die Erfindung ein Verfahren zum anpassungsfähigen Einstellen eines Massenstroms eines Produktgases durch Steuern eines Innendrucks in einem kreisringförmigen Gasgenerator, der ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse und ein inneres Gehäuse, das mit dem äußeren Gehäuse verbunden ist, enthält, wobei sie zusammen eine äußere Kammer und eine innere Kammer definieren. In der äußeren Kammer ist ein Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material enthalten, das eine Verbrennungsrate besitzt, die druckabhängig ist, wobei wenigstens ein Teil des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material reaktionsfähig ist, um ein Produktgas zu produzieren. In Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst dieses Verfahren das wenigstens teilweise wahlweise Sperren der Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über wenigstens eines von mehreren ersten Löchern und mehreren zweiten Löchern, die in dem inneren Gehäuse gebildet sind und die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer jeweils eine unabhängige Fluidverbindung erzeugen. Zum Beispiel kann die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer in Reaktion auf den Empfang eines Steuersignals von einer zugeordneten Steuerbaueinheit einstellbar sein, wobei das Steuersignal von wenigstens einem gewählten Produktgas-Abgabeleistungsfaktor für die Vorrichtung abhängt.
Wie sie hier verwendet werden, sind Bezugnahmen auf die Erfassung oder Abtastung der "Anwesenheit von Insassen" so zu verstehen, dass sie sich auf die Erfassung und/oder Abtastung der Größe, des Gewichts und/oder der Stellung eines betrachteten Insassen beziehen oder sie enthalten.
Bezugnahmen auf die "Abgabe" eines Gasgenerators oder von Aufblasgas sind so zu verstehen, dass sie sich auf Leistungsabgabeparameter des Gasgenerators wie etwa auf die Menge, den Vorrat, und die Zufuhrrate des Aufblasgases beziehen. Bei "Gasgeneratoren mit anpassungsfähiger Abgabe" hängt die Gasgeneratorabgabe allgemein von den gewählten Betriebsbedingungen wie etwa z. B. von der Umgebungstemperatur, von der Anwesenheit von Insassen, von der Sicherheitsgurtnutzung und von der Verzögerungsrate des Kraftfahrzeugs ab.
Ferner sind hier Bezugnahmen auf ein brennbares Gaserzeugermaterial, z. B. auf ein pyrotechnisches Erzeugnis, mit einer Verbrennungsrate, die "druckabhängig" ist, so zu verstehen, dass sie sich auf jene brennbaren Gaserzeugermaterialien mit einer verhältnismäßig hohen Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit beziehen. Im Kontext der Erfindung bedeutet eine solche verhältnismäßig hohe Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit allgemein einen Verbrennungsraten-Druckexponenten von wenigstens etwa 0,4, vorzugsweise einen Verbrennungsraten-Druckexponenten von wenigstens etwa 0,5 und bevorzugter einen Verbrennungsraten-Druckexponenten im Bereich von wenigstens etwa 0,55 bis etwa 0,60.
Weitere Aufgaben und Vorteile gehen für den Fachmann auf dem Gebiet aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Ansprüchen und mit der beigefügten Zeichnung hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine schematische Teilschnittzeichnung eines Gasgenerators in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine schematische Teilschnittzeichnung des in 1 gezeigten Gasgenerators, die aber jetzt die Richtungsströmung des Produktgases durch den Gasgenerator in einer Leistungsanordnung mit niedriger Steilheit (niedrigem Massenstrom) zeigt.
3 ist eine schematische Teilschnittzeichnung des in 1 gezeigten Gasgenerators, die aber jetzt die Richtungsströmung des Produktgases durch den Gasgenerator in einer Leistungsanordnung mit hoher Steilheit (hohem Massenstrom) zeigt.
4 ist eine schematische Teilschnittzeichnung eines Gasgenerators in Übereinstimmung mit einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die die Richtungsströmung des Produktgases durch den Gasgenerator in einer Leistungsanordnung mit niedriger Steilheit (niedrigem Massenstrom) zeigt.
5 ist eine schematische Teilschnittzeichnung des in 4 gezeigten Gasgenerators im Wesentlichen entlang der in 4 gezeigten Linie 5-5.
6 ist eine schematische Teilschnittzeichnung des in 4 gezeigten Gasgenerators, die aber jetzt die Richtungsströmung des Produktgases durch den Gasgenerator in einer Leistungsanordnung mit hoher Steilheit (hohem Massenstrom) zeigt.
7 ist eine schematische Teilschnittzeichnung des in 6 gezeigten Gasgenerators im Wesentlichen entlang der in 6 gezeigten Linie 7-7.
8 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer aufblasbaren Rückhaltesystembaueinheit in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
9 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer aufblasbaren Rückhaltesystembaueinheit in Übereinstimmung mit einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung schafft einen kreisringförmigen Gasgenerator 20 mit anpassungsfähiger Abgabe, der ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse 22 bildet. Der Begriff "kreisringförmig" bezieht sich auf einen Körper oder auf ein Element des Gasgenerators 20, der/das eine allgemein herkömmliche Torusgestalt besitzt. Mit dem äußeren Gehäuse 22 verbunden oder in das äußere Gehäuse 22 eingebaut ist ein inneres Gehäuse 24, wobei das äußere Gehäuse 22 und das innere Gehäuse 24 zusammen eine äußere Kammer 28 und eine innere Kammer 30 definieren oder auf andere Weise bilden oder enthalten. Vorzugsweise ist das äußere Gehäuse 22 an den Orten 25 und 27 durch Reibschweißen oder durch eine andere geeignete Schweißtechnik mit dem inneren Gehäuse 24 verschweißt. Wie in 1 gezeigt ist, sind das äußere Gehäuse 22 und das innere Gehäuse 24 entlang einer allgemein durch das Bezugszeichen A bezeichneten Achse allgemein jeweils konzentrisch zentriert, wobei das äußere Gehäuse 22 das innere Gehäuse 24 allgemein radial umgibt. Wie z. B. in 1 gezeigt ist, bildet das innere Gehäuse 24 eine zylindrische Wand 26, die allgemein entlang der Achse A zentriert ist. Die zylindrische Wand 26 enthält mehrere Löcher, durch die z. B. durch die äußere Kammer 28 gebildetes, produziertes oder auf andere Weise geliefertes Aufblasfluid gut aus der äußeren Kammer 28 wie etwa in die innere Kammer 30 ausströmen kann. Wie gezeigt ist, kann das innere Gehäuse 24 z. B. Löcher in Form mehrerer erster Löcher 40 und mehrerer zweiter Löcher 42 enthalten oder solche Löcher bilden, die zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 jeweils eine unabhängige Fluidverbindung erzeugen. Da die mehreren ersten Löcher 40 und die mehreren zweiten Löcher 42 eine unabhängige Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 erzeugen, kann Aufblasfluid, z. B. Aufblasgas, je nach der Leistungsanordnung des Gasgenerators nur durch die mehreren ersten Löcher 40, nur durch die mehreren zweiten Löcher 42 oder sowohl durch die mehreren ersten Löcher 40 als auch durch die mehreren zweiten Löcher 42 strömen.
In einer Ausführungsform der Erfindung können die mehreren ersten Löcher 40 und die mehreren zweiten Löcher 42 jeweils allgemein in einer Reihe um die zylindrische Wand 26 positioniert sein. Ferner können die mehreren ersten Löcher 40 und die mehreren zweiten Löcher 42 zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 jeweils unabhängige Fluidverbindungskanäle (nicht gezeigt) bilden. Wenn der Gasgenerator 20 wie in 1 gezeigt in einem statischen oder deaktivierten con ist, kann jedes der mehreren ersten Löcher 40 und jedes der mehreren zweiten Löcher 42 mit einer Sperrfolie 43 bedeckt oder verschlossen sein, die eine Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 verhindert und einen Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45 in einem stationären Zustand, z. B. von Feuchtigkeit isoliert, aufrecht erhält.
In Bezug auf die innere und äußere Gehäusebaueinheit und fest damit verbunden ist ein Diffusor 34 positioniert oder angeordnet. Bevorzugt ist der Diffusor 34 durch Schweißen mit dem äußeren Gehäuse 22 verbunden oder bevorzugter ist der Diffusor 34 durch Bördeln über den vorstehenden Abschnitt des inneren Gehäuses 24 am Ort 38 wie z. B. in 1 gezeigt verbunden. Der Diffusor 34 kann einen Befestigungsflansch 35 enthalten, um die Gasgeneratorbaueinheit in einem Fahrzeug einzubauen. Der Diffusor 34 enthält mehrere allgemein mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnete Austrittsöffnungen oder -kanäle, durch die Aufblasfluid, z. B. Aufblasgas, das durch den Gasgenerator 20 gebildet, produziert oder auf andere Weise ausgestoßen wird, richtig in Verbindung mit einer zugeordneten aufblasbaren Vorrichtung (nicht gezeigt) ausgestoßen werden kann. Außerdem kann innerhalb des Diffusors 34 ein Kühlpack 37 und/oder irgendein geeignetes Gasbehandlungselement positioniert oder angeordnet sein, wobei es wie z. B. in 1 gezeigt in der Weise zwischen den Austrittsöffnungen 36 und dem inneren Gehäuse 24 positioniert sein kann, dass sich wenigstens ein Teil des Aufblasgases, das durch die Austrittsöffnungen 36 aus dem Gasgenerator 20 austritt, durch das Kühlpack 37 bewegt oder durch es strömt. Das Kühlpack 37 und/oder das geeignete Gasbehandlungselement kann so enthalten sein, dass es als eine Wärmesenke dient, die eine Verringerung der Temperatur des hindurchgeleiteten Aufblasfluids vor dem Ausstoß dieses Aufblasfluids aus dem Gasgenerator 20 bewirkt. Alternativ oder außerdem kann das Kühlpack 37 und/oder das geeignete Gasbehandlungselement dazu enthalten sein oder dienen, Partikel aus dem hindurchgeleiteten Aufblasfluid zu filtern oder auf andere Weise zu entfernen.
In der äußeren Kammer 28 ist ein Vorrat aus Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45 positioniert oder enthalten. Wenigstens ein Teil des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45 ist reaktionsfähig oder brennbar, um ein Produktgas zu produzieren. Vorzugsweise hat der Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45 eine Verbrennungsrate, die druckabhängig ist. Die äußere Kammer 28 ist in der Weise gezeigt, dass sie einen ausgewählten Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45 wie etwa in Form mehrerer Pellets oder Scheiben 46 enthält oder umfasst. Obgleich die Erfindung auf Wunsch unter Verwendung verschiedener wie im Gebiet bekannter Gaserzeugermaterialien verwirklicht werden kann, hat die Erfindung besondere Nützlichkeit gefunden, wenn sie in Verbindung mit jenen Gaserzeugermaterialien, z. B. pyrotechnischen Erzeugnissen, verwendet wird, die eine verhältnismäßig hohe Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit haben oder zeigen und z. B. einen Verbrennungsraten-Druckexponenten von 0,4 oder mehr haben. Wie oben identifiziert wurde, enthalten diese Gaserzeugermaterialien verschiedene neu entwickelte azidfreie pyrotechnische Erzeugnisse. Die metallaminnitrathaltigen azidfreien Gaserzeugerzusammensetzungen, die im US-Patent Nr.6.103.030, erteilt am 15. August 2000, offenbart sind, dessen Offenbarung hier vollständig durch Literaturhinweis eingefügt ist, sind ein Beispiel einer bevorzugten Form einer azidfreien Gaserzeugerzusammensetzung mit einer solchen hohen Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit zur Verwendung in der Praxis der Erfindung. Wie in diesem Patent offenbart ist, enthält eine besonders bevorzugte Gaserzeugerzusammensetzung in Übereinstimmung damit: zwischen etwa 35 und etwa 50 Gew.-% Guanidinnitrattreibstoff zwischen etwa 30 und etwa 55 Gew.-% Kupfer-Diamindinitrat-Oxidationsmittel, zwischen etwa 2 und etwa 10 Gew.-% verbrennungsratenerhöhenden und schlackebildenden Siliciumdioxidzuschlagstoff und zwischen etwa 0 und etwa 25 Gew.-% Ammoniumnitrat-Ergänzungsoxidationsmittel. Da die Verbrennungsrate dieser pyrotechnischen Gaserzeugermaterialien eine starke Funktion des Drucks ist, können höhere Verbrennungsdrücke höhere Massenströme produzierter oder gebildeter Gase produzieren oder dazu führen. Dementsprechend können bei diesen pyrotechnischen Gaserzeugermaterialien niedrigere Verbrennungsdrücke niedrigere Massenströme produzierter oder gebildeter Gase produzieren oder dazu führen.
Außerdem kann der Gasgenerator 20 ein zwischen der äußeren Kammer 28 und den angrenzenden Löchern 40, 42 positioniertes Sieb 31 enthalten, das eine Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 ausbildet. Das Sieb 31 ist durch einen Sprengring 32 in der äußeren Kammer 28 gehalten oder befestigt. Das Sieb 31 hält Partikel aus, die als ein Nebenprodukt der Verbrennung des Gas erzeugenden pyrotechnischen Materials 45 erzeugt werden, während das Produktgas aus der äußeren Kammer 28 in die innere Kammer 30 austritt. Außerdem kann an der inneren Oberfläche des Sprengrings 32 für Dämpfungszwecke ein Dämpfungskissen 33 positioniert sein, um die Bewegung des pyrotechnischen Materials 45 wegen Stoß oder Schwingung während der Nutzungsdauer des Gasgenerators zu minimieren.
Wie z. B. in 1 gezeigt ist, steht wenigstens ein primärer Initiator 50 in Ausstoßverbindung mit der äußeren Kammer 28 und in Funktionsinitiationsverbindung mit dem Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45. Vorzugsweise sitzt der primäre Initiator 50 in Bezug auf das äußere Gehäuse 22 oder ist in Bezug auf äußere Gehäuse 22 positioniert und erstreckt sich in die äußere Kammer 28. Der primäre Initiator 50 kann auf verschiedene Weise mit dem äußeren Gehäuse 22 verbunden oder an ihm befestigt sein. Zum Beispiel enthält das äußere Gehäuse 22 eine Öffnung 23 wie etwa, um den Durchgang eines Initiationsausstoßes von dem primären Initiator 50 und in Verbindung mit einem Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 15, das in der äußeren Kammer 28 enthalten ist, durch sie zu ermöglichen. Wie im Folgenden ausführlicher erläutert wird, initiiert die Aktivierung des primären Initiators 50 die Verbrennung wenigstens eines Teils des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45, um ein Produktgas zu produzieren, das aus der äußeren Kammer 28 wenigstens durch eines der mehreren ersten Löcher 40 und der mehreren zweiten Löcher 42 in die innere Kammer 30 austritt.
Der Gasgenerator 20 enthält eine Abgabesteuervorrichtung 60, die zwischen einer ersten oder offenen Stellung, die zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 über die mehreren ersten Löcher 40 und über die mehreren zweiten Löcher 42 eine Fluidverbindung zulässt, und einer zweiten oder geschlossenen Stellung, die die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 wenigstens über eines der mehreren ersten Löcher 40 sperrt, beweglich ist.
Wie in den 1-3 gezeigt ist, enthält die Abgabesteuervorrichtung 60 in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen Kolben oder eine Steuerglocke 65, der/die in der inneren Kammer 30 positioniert ist. Allgemein zeigt der Gasgenerator 20 in 1 den Gasgenerator 20 im statischen Zustand, in dem der primäre Initiator 50 nicht aktiviert worden ist, um die Verbrennung des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45 zu initiieren. 2 repräsentiert den Gasgenerator 20 aus 1 allgemein in einer Leistungsanordnung mit niedriger Steilheit (niedrigem Massenstrom), während 3 den Gasgenerator 20 aus 1 allgemein in einer Leistungsanordnung mit hoher Steilheit (hohem Massenstrom) repräsentiert. Die Steuerglocke 65 bildet allgemein eine zylindrische Seitenwand 68, die wenigstens einen Teil der zylindrischen Wand 26 des inneren Gehäuses 24 berührt, wünschenswert ohne die Bewegung der Steuerglocke 65 in Bezug auf das innere Gehäuse 24 zu verhindern oder zu beschränken. In Bezug auf die Steuerglocke 65 und in Ausstoßverbindung mit der Steuerglocke 65 ist ein Steuerinitiator 70 angeordnet oder positioniert, um die Bewegung der Steuerglocke 65 zwischen der ersten Stellung, die die Leistungsanordnung mit niedriger Steilheit (niedrigem Massenstrom) (2) repräsentiert, und der zweiten Stellung, die die Leistungsanordnung mit hoher Steilheit (hohem Massenstrom) repräsentiert (3), zu bewirken. Wenn die Steuerglocke 65 in der ersten Stellung ist, ruht oder sitzt die Steuerglocke 65 allgemein auf dem Steuerinitiator 70, um über die mehreren ersten Löcher 40 und die mehreren zweiten Löcher 42 wie in 2 gezeigt eine Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 zu ermöglichen.
Bei Aktivierung des Steuerinitiators 70 stößt der Steuerinitiator 70 die Steuerglocke 65 aus oder veranlasst, dass sie sich in einer Richtung allgemein entlang der Achse A in die zweite Stellung bewegt, in der wenigstens ein Teil der Steuerglocke 65 wie etwa die zylindrische Seitenwand 68 die zylindrische Wand 26 des inneren Gehäuses 24 berührt, um die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 über die mehreren ersten Löcher 40 zu verhindern oder wenigstens teilweise zu sperren. Wie in 3 gezeigt ist, kann die zylindrische Wand 26 wenigstens einen hindernden Vorsprung 72 bilden oder enthalten, der die weitere Bewegung der Steuerglocke 65 in einer Richtung allgemein entlang der Achse A mit der Steuerglocke 65 in der zweiten Stellung verhindert oder begrenzt.
Der primäre Initiator 50 wird durch eine Steuerbaueinheit in Funktionssteuerungsverbindung mit dem Gasgenerator 20 aktiviert. Eine geeignete Steuerbaueinheit wird im Folgenden anhand der 8 und 9 ausführlich beschrieben. Die Steuerbaueinheit liefert an den primären Initiator 50 ein Reaktionsinitiationssignal, um die Reaktion wenigstens eines Teils des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45 zu initiieren. Außerdem kann die Steuerbaueinheit ein Steuersignal liefern, um die Bewegung der Abgabesteuervorrichtung 60 zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung zu bewirken. Zum Beispiel liefert die Steuerbaueinheit an den Steuerinitiator 70 ein Steuersignal, um die Bewegung der in der inneren Kammer 30 positionierten Steuerglocke 65 von der ersten Stellung zu der zweiten Stellung, die die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 über wenigstens eines der mehreren ersten Löcher 40 wenigstens teilweise sperrt, zu bewirken.
Der Gasgenerator 20 ist in 1 in einem statischen Zustand gezeigt, wobei die mehreren ersten Löcher 40 und die mehreren zweiten Löcher 42 jeweils offen sind, um den Durchgang des Aufblasfluids durch sie bei Betätigung zu ermöglichen. 2 veranschaulicht den Gasgenerator 20 nach Betätigung des primären Initiators 50.
Wie gezeigt ist, führt die Betätigung des primären Initiators 50 zum Durchgang eines Initiationsausstoßes in Kontakt mit dem Vorrat an in der äußeren Kammer 28 enthaltenem Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45, um die Zündung des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45 zu bewirken. Diese Zündung führt zur Verbrennung wenigstens eines Teils des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 45 und zur Erhöhung des Drucks in der äußeren Kammer 28. Wenn sich der Druck in der äußeren Kammer 28 ausreichend erhöht hat, reißt die Sperrfolie 43, die sowohl an die mehreren ersten Löcher 40 als auch an die mehreren zweiten Löcher 42 angrenzt und sie bedeckt, oder öffnet sie sich auf andere Weise, um den Durchgang der Verbrennungsprodukte durch sie zuzulassen. Bei diesem Durchgang werden die Verbrennungsprodukte in die innere Kammer 30 und in Kontakt mit dem darin enthaltenen Kühlpack 37 und nachfolgend durch eine oder mehrere der Austrittsöffnungen 36 des äußeren Gehäuses aus dem Gasgenerator 20 geleitet. Diese Anordnung wird hier gelegentlich als eine Leistungsanordnung mit "niedriger Steilheit" ("niedrigem Massenstrom") bezeichnet.
Die Betätigung des Steuerinitiators 70 richtet wie in 3 gezeigt einen Ausstoß in die Steuerglocke 65 oder erzeugt auf andere Weise eine Trennung oder Lösung der Steuerglocke 65 von der Anfangsstellung oder ersten Stellung, die allgemein auf dem Steuerinitiator 70 sitzt, oder führt zu ihr. Bei dieser Trennung oder Lösung bewegt sich die Steuerglocke 65 in einer Richtung allgemein entlang der Achse A in die zweite Stellung, in der die Seitenwand 68 der Steuerglocke 65 wenigstens einen Teil wenigstens eines der mehreren ersten Löcher 40 bedeckt, um wenigstens teilweise die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 über die mehreren ersten Löcher 40 zu sperren. Im Ergebnis dieser wenigstens teilweisen Sperrung oder Blockierung wenigstens eines der mehreren ersten Löcher 40 erhöht sich der Druck in der äußeren Kammer 28 oder wird größer, wodurch sich die Verbrennungsrate des Gas erzeugenden pyrotechnischen Materials 45 erhöht, was zu einer Erhöhung des Massenstroms des Produktgases durch die mehreren zweiten Löcher 42 führt. Wenn die Erfindung unter Verwendung von Gaserzeugermaterialien, z. B. pyrotechnischen Erzeugnissen, verwirklicht wird, die eine verhältnismäßig hohe Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit haben oder zeigen und z. B. wie etwa oben identifiziert einen Verbrennungsraten-Druckexponenten von 0,4 oder mehr haben, können diese höheren Verbrennungsdrücke somit höhere Massenströme an produzierten oder gebildeten Gasen produzieren oder zu ihnen führen. Folglich wird diese Anordnung hier gelegentlich als eine Leistungsanordnung mit "hoher Verbrennungsrate" ("hohem Massenstrom") bezeichnet.
Wie für den Fachmann auf dem Gebiet und außerdem aufgrund der hier gegebenen Lehren klar ist, kann die Einstellung der Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 28 und der inneren Kammer 30 und schließlich die Einstellung des Abgabeproduktgases, das aus dem Gasgenerator 20 austritt, wie etwa in Reaktion auf eine oder mehrere Aufprall- und Insassenbedingungen je nach wenigstens einem gewählten Produktgas-Abgabeleistungsfaktor einschließlich z. B. des Ausströmgas-Massenstroms und der Temperatur gewählt werden.
Obgleich die Erfindung oben (z. B. 1-3) in Bezug auf den Gasgenerator 20 beschrieben wurde, in dem die Steuerglocke 65 einmalig lösbar befestigt ist, um normalerweise zuzulassen, dass Produktgas durch die mehreren ersten Löcher 40 strömt, und um beim Lösen das durch die mehreren ersten Löcher 40 strömende Produktgas zu begrenzen, ist die umfassendere Praxis der Erfindung nicht notwendig in dieser Weise beschränkt. Zum Beispiel kann die Erfindung auf Wunsch unter Verwendung einer Gasgeneratorvorrichtung verwirklicht werden, in der die Fluidverbindung in der Gasgeneratorvorrichtung mehr als einmal eingestellt werden kann.
Die 4-7 veranschaulichen einen solchen Mehrfacheinstellungs-Gasgenerator 120 in Übereinstimmung mit einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter den gewählten Aktivierungsbedingungen.
Zum Beispiel ist der Gasgenerator 120 in 4 in einer Leistungsanordnung mit niedriger Steilheit (z. B. mit niedrigem Aufblasgas-Massenstrom) gezeigt. Der Gasgenerator 120 enthält ähnlich dem oben beschriebenen Gasgenerator 20 eine äußere Kammer 128 und eine innere Kammer 130. Die äußere Kammer 128 ist wenigstens teilweise durch ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse 122 und durch ein mit dem äußeren Gehäuse 122 verbundenes inneres Gehäuse 124 definiert. Das äußere Gehäuse 122 und das innere Gehäuse sind jeweils entlang einer durch das Bezugszeichen A bezeichneten Achse allgemein konzentrisch zentriert, wobei das äußere Gehäuse 122 das innere Gehäuse 124 allgemein radial umgibt.
Wie in der oben beschriebenen Ausführungsform bildet oder enthält das äußere Gehäuse 122 eine Öffnung 123, in der ein primärer Initiator 150 aufgenommen ist. Die äußere Kammer 128 enthält wünschenswert ein Gas erzeugendes pyrotechnisches Material 145, z. B. ein pyrotechnisches Erzeugnis, das eine verhältnismäßig hohe Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit besitzt oder zeigt, z. B. einen Verbrennungsraten-Druckexponenten von 0,4 oder mehr hat, wie etwa in Form von Pellets oder Scheiben 146. Wie z. B. in 4 gezeigt ist, ist ein primärer Initiator 150 in Ausstoßverbindung mit der äußeren Kammer 128 und in Funktionsinitiationsverbindung mit dem Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 145. Vorzugsweise sitzt der primäre Initiator 150 in Bezug auf das äußere Gehäuse 122 oder ist in Bezug auf das äußere Gehäuse 122 positioniert und erstreckt sich in die äußere Kammer 128. Der primäre Initiator 150 kann auf verschiedene Weise mit dem äußeren Gehäuse 122 verbunden oder an ihm befestigt sein. Zum Beispiel enthält das äußere Gehäuse 122 eine Öffnung 123 wie etwa, um den Durchgang eines Initiationsausstoßes von dem primären Initiator 150 und in Verbindung mit einem Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 145, das in der äußeren Kammer 128 enthalten ist, durch sie zu ermöglichen. Die Aktivierung des primären Initiators 150 initiiert die Verbrennung wenigstens eines Teils des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 145, um ein Produktgas zu produzieren, das aus der äußeren Kammer 128 wenigstens durch eines der mehreren ersten Löcher 140 und der mehreren zweiten Löcher 142 in die innere Kammer 130 austritt.
Das innere Gehäuse 124 bildet oder enthält eine Öffnung 125, in der ein Drehschieber 180 aufgenommen ist, der funktional mit einer Elektromagnetvorrichtung 182 vereinigt oder verbunden ist. Vorzugsweise ist die Elektromagnetvorrichtung 182 in Bezug auf den Drehschieber 180 und in Betriebsverbindung mit dem Drehschieber 180 angeordnet oder positioniert, um die Drehung des Drehschiebers 180 zwischen der offenen Stellung, die die Leistungsanordnung mit niedriger Steilheit (niedrigem Massenstrom) (4 und 5) repräsentiert; und der geschlossenen Stellung, die die Leistungsanordnung mit hoher Steilheit (hohem Massenstrom) repräsentiert (6 und 7), zu bewirken.
Der Gasgenerator 120 enthält mehrere Löcher, z. B. mehrere erste Löcher 140 und mehrere zweite Löcher 142, durch die Aufblasfluid, z. B. Aufblasgas, das durch die äußere Kammer 128 gebildet, produziert oder auf andere Weise geliefert wird, gut aus der äußerem Kammer 128 in die innere Kammer 130 ausströmen kann. Zum Beispiel können diese mehreren ersten Löcher 140 und diese mehreren zweiten Löcher 142, wie auch gezeigt ist, die Form einer ersten Reihe von Löchern 140 bzw. einer zweiten Reihe von Löchern 142 haben bzw. diese Reihen bilden.
Wie in den 4-7 gezeigt ist, enthält die Abgabesteuervorrichtung 160 einen Drehschieber 180, der in der inneren Kammer 130 positioniert und funktional mit einer Elektromagnetvorrichtung 182 verbunden ist. 4 repräsentiert allgemein den Gasgenerator 120 in einer Leistungsanordnung mit niedriger Steilheit (niedrigem Massenstrom), während 6 den Gasgenerator 120 allgemein in einer Leistungsanordnung mit hoher Steilheit (hohem Massenstrom) repräsentiert. Die Elektromagnetvorrichtung 182 ist in Bezug auf den Drehschieber 180 angeordnet oder positioniert und in Funktionssteuerungsverbindung mit dem Drehschieber 180, um eine Drehbewegung des Drehschiebers 180 zwischen einer ersten oder offenen Stellung, die eine Leistungsanordnung mit niedriger Steilheit (niedrigem Massenstrom) repräsentiert (5), und einer zweiten oder geschlossenen Stellung, die eine Leistungsanordnung mit hoher Steilheit (hohem Massenstrom) repräsentiert (7), zu bewirken. Mit dem Drehschieber 180 in der offenen Stellung stellt der Drehschieber 180 allgemein mehrere Kanäle oder Schlitze 181 bereit, die jeweils einer der mehreren ersten Öffnungen 140 entsprechen, um wie in 4 gezeigt über die mehreren ersten Löcher 140 sowie über die mehreren zweiten Löcher 142 eine Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 128 und der inneren Kammer 130 zu ermöglichen.
Bei Aktivierung der Elektromagnetvorrichtung 182 aktiviert die Elektromagnetvorrichtung 182 den Drehschieber 180 oder veranlasst, dass er sich in der inneren Kammer 130 und allgemein um die Achse A in die geschlossene Stellung dreht, in der die Kanäle 181 wie in 7 gezeigt nicht auf ein entsprechendes eines der mehreren ersten Löcher 140 ausgerichtet sind, was eine Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 128 und der inneren Kammer 130 über wenigstens eines der mehreren ersten Löcher 140 verhindert oder wenigstens teilweise sperrt. Der Drehschieber 180 ist zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung wahlweise drehbar, um wie gewünscht oder angewiesen einen niedrigen Massenstrom oder einen hohen Massenstrom zu bewirken. Somit kann der Drehschieber 180 während der Entfaltung des zugeordneten aufblasbaren Airbagkissens wiederholt zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung umschalten oder sich drehen.
In der in den 4 und 5 gezeigten offenen Stellung führt die Betätigung des primären Initiators 150 zum Durchgang eines Initiationsausstoßes in Kontakt mit dem Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 145, der in der äußeren Kammer 128 enthalten ist, um die Zündung des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 145 zu bewirken. Diese Zündung führt zur Verbrennung wenigstens eines Teils des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 145 und zu einer Zunahme des Drucks in der äußeren Kammer 128. Wenn sich der Druck in der äußeren Kammer 128 ausreichend erhöht hat, reißt oder öffnet sich auf andere Weise die Sperrfolie 143, die an jedes der mehreren ersten Löcher 140 und an jedes der mehreren zweiten Löcher 142 angrenzt und sie bedeckt, um den Durchgang der Verbrennungsprodukte durch sie zuzulassen. Bei diesem Durchgang werden die Verbrennungsprodukte in die innere Kammer 130 und in Kontakt mit dem darin enthaltenen Kühlpack 137 und nachfolgend durch eine oder mehrere der Austrittsöffnungen 136 des äußeren Gehäuses aus dem Gasgenerator 120 geleitet.
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, ist der Drehschieber 180 so positioniert, dass die Strömung durch die mehreren ersten Löcher 140 und durch die mehreren zweiten Löcher 142 oder aus ihnen allgemein durch den Drehschieber 180 ununterbrochen oder gehemmt ist. Bei Verwendung von Gaserzeugermaterialien, z. B. pyrotechnischen Erzeugnissen, die eine verhältnismäßig hohe Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit haben oder zeigen, z. B. wie etwa oben identifiziert einen Verbrennungsratenexponenten von 0,4 oder mehr haben, kann diese Drehschieberpositionierung somit wünschenswert verringerte oder niedrigere Massenströme produzierter oder gebildeter Gase produzieren oder zu ihnen führen, wobei z. B. eine solche Leistungsanordnung eine "niedrige Steilheit" (einen "niedrigen Massenstrom") des Aufblasgases produziert oder zu ihr führt.
Nunmehr übergehend zu den 6 und 7 ist der Gasgenerator 120 jetzt nach Betätigung der Elektromagnetvorrichtung 180 und Drehung des Drehschiebers 180 in der Weise gezeigt, dass der Drehschieber 180 geeignet an jedes der mehreren ersten Löcher 140 angrenzt, um den Produktgasdurchgang wenigstens durch einen Teil der mehreren ersten Löcher 140 zu bedecken, zu blockieren oder auf andere Weise zu sperren, während die mehreren zweiten Löcher 142 offen bleiben oder auf andere Weise nicht durch den Drehschieber 180 gehemmt sind. Wie in 7 gezeigt ist, sind die Kanäle 181 des Drehschiebers 180 nicht mehr auf ein entsprechendes eines der mehreren ersten Löcher ausgerichtet, so dass die Produktgasströmung durch die mehreren ersten Löcher 140 allgemein gehemmt ist.
Somit kann die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 128 und der inneren Kammer 130 wie oben beschrieben so eingestellt werden, dass sie zu einem höheren oder größeren Druck in der äußeren Kammer 128 führt oder ihn erzeugt. Wenn die Erfindung unter Verwendung von Gaserzeugermaterialien verwirklicht wird, die wie oben beschrieben eine verhältnismäßig hohe Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit haben oder zeigen, können diese höheren Verbrennungsdrücke somit höhere Massenströme an produzierten oder gebildeten Gasen produzieren oder zu ihnen führen. Folglich bildet eine solche Anordnung etwas, das hier als eine Leistungsanordnung mit "hoher Verbrennungsrate" ("hohem Massenstrom") bezeichnet wird.
Somit ist der Gasgenerator 120 so beschaffen, dass er die Einstellung der Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 128 und der inneren Kammer 130, wie es für besondere Aufblasumstände oder Einbauanforderungen erwünscht sein kann, in einer Weise zulässt und ermöglicht, die diese Einstellung einmal, zweimal, in einer ausgewählten Anzahl oder im Wesentlichen ununterbrochen zulässt. Folglich ist für den Fachmann auf dem Gebiet und geführt durch die hier gegebenen Lehren klar, dass die Austrittsfläche dieser Gasgeneratorbaueinheiten wie etwa, wenn die Erfindung unter Verwendung von Gaserzeugermaterialien verwirklicht wird, die die oben beschriebene Verbrennungsraten-Druckabhängigkeit haben oder zeigen, in der Weise eingestellt und gesteuert werden kann, dass besonders erwünschte Aufblasleistungseigenschaften, z. B. eine besonders erwünschte Steilheit der aufblasbaren Vorrichtung, geliefert werden.
Wie klar ist, kann der Gasgenerator 120 bei richtiger Betätigung nachfolgend in den in 4 gezeigten Zustand zurückgestellt werden. Bei diesem Zurückstellen wird die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 128 und der inneren Kammer 130 über die mehreren ersten Löcher wiederhergestellt.
Der primäre Initiator 150 wird durch eine Steuerbaueinheit in Funktionssteuerungsverbindung mit dem Gasgenerator 120 aktiviert. Eine geeignete Steuerbaueinheit wird im Folgenden ausführlich anhand der 8 und 9 beschrieben. Die Steuerbaueinheit liefert an den primären Initiator 150 ein Reaktionsinitiationssignal, um die Reaktion wenigstens eines Teils des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 145 zu initiieren. Außerdem kann die Steuerbaueinheit ein Steuersignal liefern, das die Bewegung der Abgabesteuervorrichtung 160 zwischen der offenen Stellung, die zwischen der äußeren Kammer 128 und der inneren Kammer 130 über die mehreren ersten Löcher 140 und über die mehreren zweiten Löcher 142 die Fluidverbindung zulässt, und der geschlossenen Stellung, die die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 128 und der inneren Kammer 130 wenigstens über eines der mehreren ersten Löcher 140 wenigstens teilweise sperrt, bewirkt. Zum Beispiel liefert die Steuerbaueinheit ein Steuersignal an die Elektromagnetvorrichtung 182, um die Drehung des in der inneren Kammer 130 positionierten Drehschiebers 180 aus der offenen Stellung (4 und 5), die zwischen der äußeren Kammer 128 und der inneren Kammer 130 über die mehreren ersten Löcher 140 sowie über die mehreren zweiten Löcher 142 die Fluidverbindung zulässt, und einer geschlossenen Stellung (6 und 7), in der die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 128 und der inneren Kammer 130 wenigstens über eines der mehreren ersten Löcher 140 wenigstens teilweise gesperrt ist, zu bewirken.
In der Praxis der Erfindung können verschiedene Steueranordnungen verwendet werden. 8 ist eine vereinfachte schematische Darstellung einer aufblasbaren Rückhaltesystembaueinheit 241 in Übereinstimmung mit einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die einen Gasgenerator 220 in Übereinstimmung mit der Erfindung und wie etwa oben beschrieben enthält. Außer dem Gasgenerator 220 enthält die aufblasbare Rückhaltesystembaueinheit 241 auch eine Elektroniksteuereinheit (ECU) 243, die über die elektrische Verdrahtung 244 zu dem primären Initiator 250 in Steuerverbindung mit dem Gasgenerator 220 ist.
Ferner enthält die aufblasbare Rückhaltesystembaueinheit 241 einen oder mehrere Aufprallsensoren 246. Die wie etwa im Gebiet bekannten Aufprallsensoren sind verfügbar und fähig, einen oder mehrere ausgewählte Parameter abzutasten oder zu erfassen, die sich auf das Auftreten eines Aufpralls beziehen. Zum Beispiel ist es bekannt, eine plötzliche oder rasche Fahrzeugverzögerung als einen Aufprallauftrittsparameter zu verwenden. Wie schematisch in 8 gezeigt ist, stehen die Aufprallsensoren 246 und die ECU 243 wie durch die Linie 251 bezeichnet in Signalverbindung.
Wie klar ist, kann die ECU 243 in einer solchen aufblasbaren Rückhaltesystembaueinheit dazu dienen, zu signalisieren und zu steuern, wenn der primäre Initiator 250 betätigt wird, und folglich, wenn der Gasgenerator 220 betätigt wird, um ein gewünschtes Aufblasfluid zu erzeugen und auszustoßen. Zum Beispiel signalisiert die ECU 243 beim Empfang eines richtigen oder geeigneten Signals von den Aufprallsensoren 246 oder betätigt sie auf andere Weise den primären Initiator 250 wie etwa, um die Reaktion des in dem Gasgenerator 220 enthaltenen Gas erzeugenden pyrotechnischen Materials 245 und dadurch die Erzeugung des Produktgases zu bewirken.
Außerdem enthält die aufblasbare Rückhaltesystembaueinheit 241 eine hier als Fehlstellungs-Logikschaltung (OOP-Logikschaltung) bezeichnete und durch das Bezugszeichen 252 identifizierte Logikschaltung, die wie etwa über die elektrische Verdrahtung 254 in Steuerverbindung mit der Abgabesteuervorrichtung 260 ist. Zum Beispiel kann eine übliche Fehlstellungs-Logikschaltung auf Signaleingaben wie etwa, ob ein Insasse vorhanden ist oder ob ein Sicherheitsgurt verriegelt ist, beruhen. Hierzu enthält die aufblasbare Rückhaltesystembaueinheit 241 außerdem wie etwa im Gebiet bekannte Insassensensoren 256, die, wie durch die Linie 258 angedeutet ist, in Signalverbindung mit der Logikschaltung 252 stehen.
Die Logikschaltung 252 dient in der aufblasbaren Rückhaltebaueinheit 241 wünschenswert zur Steuerung, wann, z. B. unter welchen Umständen, und ob die Steuervorrichtung 260 betätigt wird und somit zu einer Einstellung der Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 228 und der inneren Kammer 230, über die das Aufblasfluid ausgestoßen wird. Im Ergebnis kann die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 228 und der inneren Kammer 230 je nach den spezifischen gewählten Umständen, die einer besonderen aufblasbaren Rückhalteentfaltungssituation zugeordnet sind, geeignet eingestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Abgabesteuervorrichtung 260 wie oben anhand der 1-3 beschrieben den Steuerinitiator 70 in Ausstoßverbindung mit der Steuerglocke 65. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Abgabesteuervorrichtung 260 den Drehschieber 180, der wie oben anhand der 4-7 beschrieben funktional mit der Elektromagnetvorrichtung 182 verbunden ist.
9 veranschaulicht eine aufblasbare Rückhaltesystembaueinheit 361 in Übereinstimmung mit einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Obgleich die aufblasbare Rückhaltesystembaueinheit 361 viele Ähnlichkeiten mit der aufblasbaren Rückhaltesystembaueinheit 241 hat, nutzt sie, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird, zum Steuern sowohl der Initiation der Reaktion des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material 345, das in dem zugeordneten Gasgenerator 320 enthalten ist, als auch zur Einstellung der Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 328 und der inneren Kammer 330 und somit des Massenstroms des Produktgases von dem Initiator 320 eine einzige Steuereinheit.
Zum Beispiel enthält die aufblasbare Rückhaltesystembaueinheit 361, die ähnlich der oben beschriebenen aufblasbaren Rückhaltesystembaueinheit 241 ist, den Gasgenerator 320 und besitzt sie eine elektronische Steuereinheit (ECU) 362, die wie etwa über eine elektrische Verdrahtung 364 zu dem primärer Initiator 350 in Steuerverbindung mit dem Gasgenerator 320 steht. Außerdem enthält die aufblasbare Rückhaltesystembaueinheit 361 ähnlich der aufblasbaren Rückhaltesystembaueinheit 241 einen oder mehrere wie etwa in dem Gebiet bekannte Aufprallsensoren 366, die, wie durch die Linie 371 angedeutet ist, in Signalverbindung mit der ECU 362 sind.
Außerdem enthält die Systembaueinheit 361 allerdings die Insassensensoren 373, die wie durch die Linie 374 angedeutet ist, in Signalverbindung mit der ECU 362 sind. Die ECU 362 ist wiederum über die elektrische Verdrahtung 376 zu der Abgabesteuervorrichtung 360 in Steuerverbindung mit dem Gasgenerator 320 vereinigt oder verbunden.
Wie klar ist, besitzt die ECU 362 die Steuerlogikfähigkeit zum Steuern sowohl der Initiation der Reaktion des in dem zugeordneten Gasgenerator 320 enthaltenen Gas erzeugenden pyrotechnischen Materials 345 wie etwa über die Betätigung des primären Initiators 350 als auch der Einstellung der Fluidverbindung in dem Gasgenerator 320 wie etwa über die geeignete Betätigung der Abgabesteuervorrichtung 360. Im Ergebnis kann die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer 328 und der inneren Kammer 330 je nach den spezifischen gewählten Umständen, die einer besonderen Entfaltungssituation der aufblasbaren Rückhalteeinrichtung zugeordnet sind, geeignet eingestellt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Abgabesteuervorrichtung 360 wie oben anhand der 1-3 beschrieben den Steuerinitiator 70 in Ausstoßverbindung mit der Steuerglocke 65. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Abgabesteuervorrichtung 360 wie oben anhand der 4-7 beschrieben den Drehschieber 180, der funktional mit der Elektromagnetvorrichtung 182 verbunden ist.
Obgleich die Erfindung oben anhand des Aufblasens aufblasbarer Vorrichtungen in Form aufblasbarer Rückhalte-Airbagkissen beschrieben worden ist, ist klar, dass die umfassendere Praxis der Erfindung nicht notwendig darauf beschränkt ist.
Somit schafft die Erfindung einen kreisringförmigen anpassungsfähigen Abgabegasgenerator, der ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse und ein inneres Gehäuse, das mit dem äußeren Gehäuse verbunden ist, enthält, wobei sie zusammen eine äußere Kammer und eine innere Kammer definieren. In der äußeren Kammer ist ein Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material enthalten, das eine Verbrennungsrate besitzt, die druckabhängig ist. Ein primärer Initiator steht in Ausstoßverbindung mit der äußeren Kammer und in Funktionsinitiationsverbindung mit dem Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material, um die Verbrennung wenigstens eines Teils des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material zu initiieren, um ein Produktgas zu produzieren. Mehrere erste Löcher und mehrere zweite Löcher, die jeweils in dem inneren Gehäuse gebildet sind, erzeugen eine unabhängige Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer, durch die das Produktgas aus der äußeren Kammer in die innere Kammer austreten kann. In Bezug auf das innere Gehäuse ist eine Abgabesteuervorrichtung positioniert oder angeordnet, die zwischen einer ersten oder offenen Stellung, die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über die mehreren ersten Löcher und über die mehreren zweiten Löcher eine Fluidverbindung zulässt, und einer zweiten oder geschlossenen Stellung, die die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über wenigstens eines der mehreren ersten Löcher wenigstens teilweise sperrt, beweglich ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Abgabesteuervorrichtung eine Steuerglocke, die in Bezug auf einen Steuerinitiator angeordnet ist, wobei der Steuerinitiator in Ausstoßverbindung mit der Steuerglocke bewirkt, dass die Steuerglocke zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung bewegt wird.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Abgabesteuervorrichtung einen Drehschieber, der funktional mit einer Elektromagnetvorrichtung verbunden und zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung wahlweise drehbar ist. Vorzugsweise ist der Drehschieber während der Entfaltung eines zugeordneten aufblasbaren Airbagkissens wiederholt zwischen der offenen Stellung und der geschlossenen Stellung drehbar.
Die hier veranschaulichend offenbarte Erfindung kann geeignet in Abwesenheit irgendeines Elements, irgendeines Teils, irgendeines Schritts, irgendeiner Komponente oder irgendeines Bestandteils, das/der/die hier nicht genau offenbart ist, verwirklicht werden.
Obgleich diese Erfindung in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung in Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen davon beschrieben worden ist und für Veranschaulichungszwecke viele Einzelheiten dargelegt worden sind, ist für den Fachmann auf dem Gebiet klar, dass die Erfindung zahlreiche Ausführungsformen zulässt und dass bestimmte der hier beschriebenen Einzelheiten wesentlich geändert werden können, ohne von den Grundprinzipien der Erfindung abzuweichen.
Zusammenfassung
Es wird ein kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe geschaffen, wobei der Gasgenerator ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse und ein inneres Gehäuse umfasst, wobei sie zusammen eine äußere Kammer und eine innere Kammer definieren. In der äußeren Kammer ist ein Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material mit einer Verbrennungsrate, die druckabhängig ist, enthalten, wobei wenigstens ein Teil des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material reaktionsfähig ist, um ein Produktgas zu produzieren. Außerdem enthält der Gasgenerator mehrere erste Löcher und mehrere zweite Löcher, die jeweils in dem inneren Gehäuse gebildet sind und die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer jeweils eine unabhängige Fluidverbindung erzeugen, durch die wenigstens ein Teil des Produktgases aus der äußeren Kammer in die innere Kammer austreten kann. Eine Abgabesteuervorrichtung, die in der inneren Kammer positioniert ist, ist zwischen einer ersten oder offenen Stellung, die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über die mehreren ersten Löcher und über die mehreren zweiten Löcher eine Fluidverbindung zulässt, und einer zweiten oder geschlossenen Stellung, die die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über wenigstens eines der mehreren ersten Löcher wenigstens teilweise sperrt, beweglich oder drehbar. Außerdem werden eine Steuerbaueinheit in Betriebssteuerungsverbindung mit dem Gasgenerator sowie zugeordnete oder zugehörige Verfahren zum Einstellen der Aufblasgasabgabe von dem Gasgenerator geschaffen.
Hierzu 1 der Zeichnung.

Claims

Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe, der umfasst: ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse; ein inneres Gehäuse, das mit dem äußeren Gehäuse verbunden ist, wobei sie zusammen eine äußere Kammer und eine innere Kammer definieren; einen Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material mit einer Verbrennungsrate, die druckabhängig ist, und das in der äußeren Kammer enthalten ist und wobei wenigstens ein Teil des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material reaktionsfähig ist, um ein Produktgas zu produzieren; einen primären Initiator in Ausstoßverbindung mit der äußeren Kammer und in Funktionsinitiationsverbindung mit dem Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material; mehrere erste Löcher und mehrere zweite Löcher, die jeweils in dem inneren Gehäuse gebildet sind und die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer jeweils eine unabhängige Fluidverbindung erzeugen; und eine Abgabesteuervorrichtung, die zwischen einer ersten Stellung, die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über die mehreren ersten Löcher und über die mehreren zweiten Löcher eine Fluidverbindung zulässt, und einer zweiten Stellung, die die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über wenigstens eines der mehreren ersten Löcher wenigstens teilweise sperrt, beweglich ist.
Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe nach Anspruch 1, der ferner einen Steuerinitiator in Ausstoßverbindung mit der Abgabesteuervorrichtung umfasst, der bewirkt, dass die Abgabesteuervorrichtung zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung bewegt wird.
Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe nach Anspruch 2, bei dem die Abgabesteuervorrichtung eine Steuerglocke enthält, die in Bezug auf den Steuerinitiator angeordnet ist und zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung beweglich ist.
Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe nach Anspruch 1, bei dem die mehreren ersten Löcher und die mehreren zweiten Löcher zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer jeweils unabhängige Fluidverbindungskanäle bilden.
Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe nach Anspruch 1, bei dem die Druckabhängigkeit der Verbrennungsrate des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material, wie sie durch n in einem Verbrennungsratenausdruck: r_b = k(P)ⁿ dargestellt ist, wobei r_b eine Verbrennungsrate des Gas erzeugenden pyrotechnischen Materials, k eine Konstante, P ein Verbrennungsdruck und n ein Anstieg einer linearen Regressionsgeraden, die durch eine doppelt logarithmische Darstellung der Verbrennungsrate in Abhängigkeit vom Druck gezeichnet ist, wenigstens etwa 0,4 beträgt.
Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe nach Anspruch 1, bei dem die Abgabesteuervorrichtung einen Drehschieber enthält, der zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung wahlweise drehbar ist.
Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe nach Anspruch 6, bei dem der Drehschieber funktional mit einer Elektromagnetvorrichtung verbunden ist.
Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe nach Anspruch 6, bei dem der Drehschieber wiederholt zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung drehbar ist.
Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe nach Anspruch 1, bei dem die mehreren ersten Löcher und die mehreren zweiten Löcher jeweils in einer zylindrischen Wand gebildet sind, die durch das innere Gehäuse gebildet ist.
Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe nach Anspruch 9, bei dem die Abgabesteuervorrichtung in der inneren Kammer positioniert ist.
Kreisringförmiger Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe nach Anspruch 9, bei dem die zylindrische Wand wenigstens einen hindernden Vorsprung umfasst, der die Bewegung der Abgabesteuervorrichtung in die zweite Stellung begrenzt.
Kombination, die umfasst: einen kreisringförmigen Gasgenerator mit anpassungsfähiger Abgabe, der ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse und ein inneres Gehäuse enthält, die einen Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material mit einer Verbrennungsrate, die druckabhängig reaktionsfähig ist, um ein Produktgas zu produzieren, enthalten, wobei der Gasgenerator mehrere erste Löcher und mehrere zweite Löcher enthält, die zwischen einer äußeren Kammer und einer inneren Kammer, die in dem Gasgenerator definiert sind, jeweils eine unabhängige Fluidverbindung erzeugen; und eine Steuerbaueinheit in Funktionssteuerungsverbindung mit dem Gasgenerator, die an einen primären Initiator ein Reaktionsinitiationssignal, um eine Reaktion wenigstens eines Teils des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material zu initiieren, und ein Steuersignal, um die Bewegung einer Abgabesteuervorrichtung zwischen einer ersten Stellung, die die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über die mehreren ersten Löcher und die mehreren zweiten Löcher zulässt, und einer zweiten Stellung, in der die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über wenigstens eines der mehreren ersten Löcher wenigstens teilweise gesperrt ist, zu bewirken, liefert.
Kombination nach Anspruch 12, bei der die Abgabesteuervorrichtung eine Steuerglocke enthält, die in der inneren Kammer positioniert ist und zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung beweglich ist.
Kombination nach Anspruch 12, bei der die Abgabesteuervorrichtung einen Drehschieber enthält, der zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung wahlweise drehbar ist.
Kombination nach Anspruch 14, bei der der Drehschieber mit einer Elektromagnetvorrichtung funktional verbunden ist.
Kombination nach Anspruch 14, bei der der Drehschieber zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung wiederholt drehbar ist.
Kombination nach Anspruch 12, bei der das Steuersignal an einen Steuerinitiator geliefert wird, um eine Bewegung einer Steuerglocke zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung zu bewirken.
Kombination nach Anspruch 12, bei der das Steuersignal an eine Elektromagnetvorrichtung geliefert wird, um eine Bewegung eines Drehschiebers zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung zu bewirken.
Verfahren zum anpassungsfähigen Einstellen eines Massenstroms eines Produktgases durch Steuern eines Verbrennungsdrucks in einem kreisringförmigen Gasgenerator, der ein kreisringförmiges äußeres Gehäuse und ein kreisringförmiges inneres Gehäuse, das mit dem äußeren Gehäuse verbunden ist, umfasst, wobei sie zusammen eine äußere Kammer und eine innere Kammer definieren, und einen Vorrat an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material, der in dem äußeren Gehäuse enthalten ist und eine Verbrennungsrate besitzt, die druckabhängig ist, wobei wenigstens ein Teil des Vorrats an Gas erzeugendem pyrotechnischem Material reaktionsfähig ist, um das Produktgas zu produzieren, umfasst, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: wenigstens teilweises wahlweises Sperren der Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über wenigstens eines von mehreren ersten Löchern und mehreren zweiten Löchern, die jeweils in dem inneren Gehäuse gebildet sind und die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer jeweils eine unabhängige Fluidverbindung erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem eine Steuerglocke, die in Bezug auf einen Steuerinitiator angeordnet ist, zwischen einer ersten Stellung, die zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über die mehreren ersten Löcher und die mehreren zweiten Löcher eine Fluidverbindung zulässt, und einer zweiten Stellung, in der die Steuerglocke die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über wenigstens eines der mehreren ersten Löcher wenigstens teilweise sperrt, beweglich ist.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem ein Drehschieber zwischen einer offenen Stellung, die die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über die mehreren ersten Löcher und die mehreren zweiten Löcher zulässt, und einer geschlossenen Stellung, in der die Fluidverbindung zwischen der äußeren Kammer und der inneren Kammer über wenigstens eines der mehreren ersten Löcher wenigstens teilweise gesperrt ist, wahlweise drehbar ist.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der Drehschieber mit einer Elektromagnetvorrichtung funktional verbunden ist.