DE112005002857T5 - Gaserzeuger - Google Patents

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DE112005002857T5
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gas generating
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Stevens M.G. Dunham
Bruce A. Oakland Stevens
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Automotive Systems Laboratory Inc
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Automotive Systems Laboratory Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R22/4628Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/04Blasting cartridges, i.e. case and explosive for producing gas under pressure

Abstract

Gaserzeugungssystem, enthaltend:
einen Gaserzeugungsmittelbehälter;
einen Initiator der getrennt und außerhalb des Gaserzeugungsmittelbehälters angeordnet ist, um eine Fluidkommunikation mit dem Behälter nach Aktivierung des Initiators zu ermöglichen; und
eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung in einem Inneren des Behälters, der Gaserzeugungsmittelbehälter von Verbrennungsprodukten, die aus der Aktivierung des Initiators resultieren, durchdringbar ist.

Description

  • QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Rechte aus der provisional Anmeldung mit der Anmeldenummer 60/628,573, hinterlegt am 17. November 2004.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Gaserzeugungssysteme und insbesondere Gasgeneratoren, die in Fahrzeuginsassenschutzsystemen und verwandten Systemen, wie Gurtstraffern, verwendet werden.
  • Gaserzeuger, die in Gurtstraffern verwendet werden, sind wegen ihrer relativ kleinen Größe des Gaserzeugers als Mikrogaserzeuger bekannt. Beispielhafte Gurtstraffer, welche derartige Mikrogaserzeuger verwenden, schließen solche ein, die beschrieben sind in den US-Patenten mit den Nummern 6,460,794, 6,505,790, 6,520,443 und 6,419,177, welche hierin durch Bezugnahme einbezogen sind. Mikrogaserzeuger enthalten im Allgemeinen einen Initiator einschließlich einer Initiatorladung, einen Kopf oder Initiatorhalter, in welchem der Initiator aufgenommen und darin gesichert ist, und eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung, welche zündet und verbrennt in Antwort auf die Zündung des Initiators, um Gas für das Auslösen des Gurtstraffers zu produzieren.
  • Die Gaserzeugungsmittelzusammensetzung muss derart positioniert sein, um deren Zündung durch den Initiator zu ermöglichen, nachdem der Mikrogaserzeuger aktiviert wurde. In typischen Mikrogaserzeugerdesigns ist ein Gehäuse, welches die Gaserzeugungsmittelzusammensetzung enthält, hermetisch an den Initiatorhalter angebracht, mit der Gaserzeugungsmittelzusammensetzung in direkter Fluidkom munikation mit dem Gehäuse, das die Initiatorladung enthält. Nach der Aktivierung des Initiators zerbrechen oder durchdringen in anderer Weise Nebenprodukte der Verbrennung das Gehäuse der Initiatorladung und entzünden das Gaserzeugungsmittel. Jedoch erschwert das Bedürfnis, das Gaserzeugungsmittelgehäuse an den Initiatorhalter hermetisch anzuschließen, das Design des Halters. Beispielsweise erhöhen Crimpränder oder Flansche, die im Halter ausgebildet sind, um Halterungen für die Gehäusebefestigung zur Verfügung zu stellen, und auch Rillen und Oberflächen, die entlang des Halters ausgebildet sind, um nachgiebige Dichtungen zum hermetischen Verkapseln des Gaserzeugungsmittels bereitzustellen, die Komplexität und die Herstellungskosten des Initiatorhalters. Weiterhin erhöht das Vorsehen von Dichtelementen (beispielsweise O-Ringe oder andere Dichtungen) die Zahl der zusammenzufügenden Teile und die Kosten und die damit verbundene Zeit bei der Herstellung der Anordnung.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Gaserzeugungssystem wird zur Verfügung gestellt, das einen Gaserzeugungsbehälter und einen Initiator einschließt. Der Initiator ist außerhalb des Gaserzeugungsmittelbehälters angeordnet, um eine Fluidkommunikation mit dem Behälter nach Aktivierung des Initiators zu ermöglichen. Eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung ist hermetisch im Inneren des Behälters eingeschlossen. Der Gaserzeugungsmittelbehälter hat genügend Steifigkeit, um eine vorherbestimmte Form vor der Positionierung des darin enthaltenen Gaserzeugungsmittels zu erhalten und er ist durch die Verbrennungsprodukte durchdringbar, welche aus der Aktivierung des Initiators resultieren. Anders gesagt, können die Verbrennungsprodukte definiert werden als eigentliche chemische Produkte der Verbrennung oder die durch die Verbrennung erzeugte Kraft oder jeder ande re der Verbrennung zuzuordnender Bestandteil oder eine Kombination dieser.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Gurtstraffers, der ein Gaserzeuger in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält;
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht des in 1 dargestellten Gurtstraffers;
  • 3 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Gaserzeugers in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ist eine Querschnittsaufsicht auf den Gurtstraffer der 1, darstellend die Anordnung des Gurtes vor der Aktivierung des Gurtstraffers;
  • 5 ist der Blick der 4, darstellend die Ausdehnung des Gurtes nach der Aktivierung des Gurtstraffers und
  • 6 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Fahrzeuginsassenrückhaltesystems, umfassend einen Mikrogaserzeuger, der ein Detonations-Richtgerät in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthält.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 wird ein pyrotechnischer Gurtstraffer 10 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung verwendet, um einen Sitzgurt 12, der um eine Rolle 13 eines herkömmlichen Sitzgurtaufrollers 14 gewickelt ist. „Straffen" ist im Allgemeinen definiert als das Aufnehmen des Durchhanges in Sitzgurten im Fall einer plötzlichen Verzögerung oder Kollision. Eine Gurtbandaufrollerachse 16 erstreckt sich aus dem Gurtaufroller 14 in den Gurtstraffer 10 und wirkt dadurch mit dem Gurtstraffer 10 zusammen, um den Sitzgurt 12 im Falle eines Unfalles festzuziehen. Der Gurtstraffer der vorliegenden Erfindung hat seine allgemeine Anwendung beispielsweise nur in solchen Sitzgurtanordnungen, die Gurtaufroller haben, die in den US-Patenten mit den Nummern 4,558,832 und 4,597,546 beschrieben sind, welche hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 enthält der Gurtstraffer 10 ein Gehäuse 17, welches eine erste Platte 18 und eine zweite Platte 20 umfasst, die von der ersten Platte beabstandet ist. Der Bereich zwischen den Platten 18 und 20 definiert das Innere des Gehäuses. In einer Ausführungsform ist eine Reihe von Abstandshaltern 22 zwischen der ersten Platte 18 und der zweiten Platte 20 gesichert, um die Platten in einer relativen Position zueinander zu sichern, wodurch eine Beabstandung zwischen den Platten zur Verfügung gestellt und erhalten wird. Die Trennung zwischen den Platten 18 und 20 ist ebenso (oder alternativ) durch die äußere Wand 21 bereitgestellt, die sich zwischen den Platten und im Wesentlichen entlang den äußeren Kanten der Platten erstreckt, um die Komponenten des weiter unten beschriebenen Gurtstraffers zu umhüllen. Platten 18 und 20 haben gegenüberliegende entsprechende innere Flächen 18a und 20a. Flächen 18a und 20a sind im Wesentlichen eben.
  • Abstandshalter 22 haben jeweils ein Paar von gegenüberliegenden Endteilen, mit welchen sie an den entsprechenden Endteilen der ersten Platte 18 oder der zweiten Platte 20 befestigt sind, unter Verwendung einer Vielzahl von bekannten Verfahren, wie Schweißen, Befestigern, Klebstoffen, etc. Abstandshalter 22 sind innerhalb des Gehäuses 17 angeordnet, um als Führungen zu dienen, um welche herum der Gurt 36 (unten beschrieben) gewickelt ist. E benso haben in einer Ausführungsform die Abstandshalter im Wesentlichen die gleichen Längen, um einen im Wesentlichen gleichen Abstand zwischen den Platten 18 und 20 entlang der Ausstreckung der inneren Flächen 18a und 20a zur Verfügung zu stellen. Platten 18, 20 und Abstandshalter 22 werden aus Stahl, Aluminium, Metalllegierungen, Kunststoff und/oder anderen bekannten Materialien, die für die hierin beschriebenen Anwendungen geeignet sind, gebildet.
  • Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Gaserzeugungssystem 24 in dem Inneren des Gehäuses zur Erzeugung von Aufblasgas zur Aktivierung des Gurtstraffers 10 angeordnet. Gaserzeugungssystem 24 schließt eine Initiatoranordnung 26 ein, die einen Kopf oder Initiatorhalter 30 enthält, und einen Initiator 28, der im Kopf 30 gesichert ist.
  • Ein Beispiel für einen für die vorliegende Erfindung geeigneten Initiator ist im US-Patent Nr. 6009809 beschrieben, welches hiermit durch Bezugnahme einbezogen ist. Initiator 28 kann im Kopf 30 gesichert werden, und zwar unter Verwendung irgendeiner bekannten Methode, wie Crimpen, Schweißen, Klemmsitz, Löten oder die Anwendung von Klebstoffen oder Befestigern. Alternativ kann der Initiator innerhalb eines Teils der Gurtstrafferanordnung gesichert sein, ohne die Verwendung eines Halters, unter Verwendung eines oder mehrerer der oben genannte Verfahren.
  • Kopf 30 ist ebenso entweder an der ersten Platte 18 oder der zweiten Platte 20 gesichert, unter Verwendung von einem von verschiedenen bekannten Verfahren, wie Crimpen, Schweißen, Klemmsitz oder die Anwendung von Klebstoffen oder Befestigern. Kopf 30 kann aus einem Metall, einer Metalllegierung oder einem polymeren Material gebildet sein.
  • Eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung 32 ist innerhalb des Gehäuses 17, zwischen der ersten Platte 18 und der zweiten Platte 20, an einem Ort angeordnet, der Fluidkommunikation mit dem Initiator 28 nach Aktivierung des Initiators ermöglicht. Beispielhafte Gaserzeugungsmittelzusammensetzungen, die für die Verwendung in dem Gaserzeuger der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen ein Mikrocellulose, Verbindungen, die eine Mischung von Nitroguanidin, Kaliumperchlorat und Celluloseacetatbutyrat, Verbindungen, enthaltend eine Mischung von Epoxy und Kaliumperchlorat; und Verbindungen, enthaltend eine Mischung von Epoxy, Silikon und Kaliumperchlorat. Diese Zusammensetzungen verdeutlichen, aber nicht begrenzend, die Verwendung von Gaserzeugungsmittelzusammensetzungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
  • In der in 3 gezeigten Ausführungsform ist ein Behälter 34 vorgesehen, um eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung im Verhältnis zum Initiator 28 einzuschließen und zu positionieren. In einer Ausführungsform hat der Behälter 34 die Form eines Napfes, der aus Aluminium, einer Metalllegierung, einem Polymermaterial oder jedem anderen Material, das in die erforderliche Form eines Napfes formbar ist, gebildet und zerbrechbar, schmelzbar oder in anderer Weise durchdringbar ist, wenn dieses einem Druck und/oder Hitze und/oder anderen Nebenprodukten der Verbrennung der Zündladung ausgesetzt sind. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Gaserzeugungsmittelbehälter 34 mit ausreichender Steifigkeit ausgestattet sein, um eine vorherbestimmte Form zu erhalten, bevor das Gaserzeugungsmittel darin angeordnet wird, wodurch ein Montagevorteil erzielt wird.
  • Napf 34 kann hermetisch verschlossen und bezüglich Initiator 28 so positioniert und gesichert sein, dass eine Fluidkommunikation zwischen dem Napf und den Produkten der Initiatorzünderverbrennung nach Aktivierung des Initiators ermöglicht ist. In der in den 1 bis 5 gezeigten Ausführungsformen ist Napf 34 verschweißt oder in anderer Weise an die Platten 18, 20 angebracht, und zwar gegenüber dem angrenzenden Initiator 28 derart, dass dieser durch den Initiator 28 zerbrechbar ist, um das Gaserzeugungsmittel 32 zur Zündung der Produkte auszusetzen, wobei das Gaserzeugungsmittel 32 gezündet wird. Alternativ kann Napf 34 vom Initiator beabstandet sein und an irgendeiner Komponente der Gurtstrafferanordnung gesichert sein. Es sollte herausgestellt werden, dass in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, der Initiator 28 in Bezug auf den Napf 34 operational so positioniert ist, wie oben beschrieben, ohne die Notwendigkeit des hermetischen Abdichtens und Koppelns des Napfes 34 mit dem Initiator 34, wie im Stand der Technik bekannt. Verschiedene Designoptionen zur Anordnung des Initiators 28 innerhalb der Gurtstrafferanordnung sind daher gegeben, da der Napf 34 nicht unmittelbar nahe am Initiator 28 angeordnet werden muss, aber gerade noch in operativer Kommunikation dazu.
  • Napf 34 kann durch Anordnung der Gaserzeugungsmittelzusammensetzung darin und Befestigung von Teilen des Napfes am Gehäuse oder anderen Teilen der Gurtstrafferanordnung hermetisch abgedichtet sein. Alternativ kann das Gaserzeugungsmittel innerhalb des Napfes angeordnet sein und der Napf hermetisch abgeschlossen sein, um eine separate Unteranordnung vor der Anbringung an der Gurtstrafferanordnung zu bilden. Die Aufbewahrung des Gaserzeugungsmittels in einem hermetisch abgeschlossenen Napf, der zwar getrennt, aber in der Nähe zur Initiatoranordnung angeordnet ist, vermeidet das Bedürfnis, das Gaserzeugungsmittel an der Initiatoranordnung selbst anzubringen und hermetisch abzuschließen, wodurch sich das Design der Initiatoranordnung vereinfacht.
  • In einer alternativen Ausführungsform ist die Gaserzeugungsmittelzusammensetzung hermetisch innerhalb eines separaten Päckchens (beispielsweise eines Polymerbeutels) eingeschlossen, welche innerhalb des zerbrechbaren Napfes 34 angeordnet ist. Napf 34 wird dann an die Gurtstrafferanordnung angebracht, so dass eine Fluidkommunikation zwischen dem Napf und den Zündladungsverbrennungsprodukten nach Aktivierung des Initiators ermöglicht wird. Dies ermöglicht es, eine vorbestimmte Menge von Gaserzeugungsmittel einfach zu positionieren und in einer festen Anordnung in Bezug auf den Initiator zu sichern, wobei das Bedürfnis der hermetischen Abdichtung des Napfes 34 während des Zusammenbaus vermieden wird.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf die 1 und 2 hat ein Band 36 gegenüberliegende Endteile um eine Kupplungsanordnung 40 (beschrieben weiter unten) gewickelt und gesichert, einen Bandkörper 30a, der sich zwischen den Endteilen erstreckt, und ein Paar von gegenüberliegenden lateralen Kanten 36b und 36c. Bandkörper 36a hat eine Breite W zwischen den lateralen Enden 36b und 36c, die derart dimensioniert ist, um eine Spielanpassung mit der ersten Platte 18 und der zweiten Platte 20 zu gewährleisten, und zwar entlang der lateralen Kanten 36b und 36c des Bandes. Körper 36a erstreckt sich von der Kupplungsanordnung 40 und wickelt sich um die Abstandshalter 22 und den Mikrogaserzeuger 24 herum, wobei eine Umhüllung definiert wird, die im Allgemeinen mit 37 (4) bezeichnet wird, und die durch die erste und zweite Endplatte 18, 20 und durch den Bandkörper 36a begrenzt wird. Band 36 ist vorzugsweise aus Stahl oder anderen harten und duktilen Metallen oder Legierungen gebildet. Band 36 kann beispielsweise aus einem Stahlblech geschnitten sein. In einer unten beschriebenen Weise wirkt Band 36 als ein Medium, um Kräfte zu übertragen, die durch die Ausdehnung des Auf blasgases auf die Kupplungsanordnung (weiter unten beschrieben) erzeugt wird, wobei der Gurtstraffer betätigt wird.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 1 ist eine Dichtung 38 vorgesehen, um das Aufblasgas innerhalb der Kammer 37 während der Ausdehnung des Bandes 36 und der daraus resultierenden Ausdehnung der Kammer zu halten. In einer Ausführungsform ist Dichtung 38 eine nachgebende Foliendichtung, ein Beispiel dieser wird von Mohawk Innovative Technology, Inc., aus Albany, N.Y, hergestellt. Die nachgebende Foliendichtung umfasst eine weiche, nachgebende Folie 38a, die durch ein elastisches Band 38b gestützt wird, das derart ausgebildet ist, um eine räumlich variable Steifigkeit und Dämpfungsstütze für die Folie 38a zur Verfügung zu stellen. Die Folie und das Stützband sind an der Innenseite 18a der ersten Platte 18 und an der Innenseite 20a der zweiten Platte 20 befestigt. Grundzüge der Konstruktion von Foliendichtungen, die in Gurtstraffern der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, werden in den US-Patenten mit den Nummern 6,505,837, 5,833,369 und 5,902,049 beschrieben, welche hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind. Andere Ausführungsformen der Foliendichtungen und alternative Typen von Dichtungen, die grundsätzlich geeignet sind, um Aufblasgas innerhalb der Kammer 37 zu halten, werden für die Verwendung in dem hierin beschriebenen Gurtstraffer ebenfalls als geeignet angesehen.
  • Eine Kupplungsanordnung, im Allgemeinen bezeichnet mit 40, ist vorgesehen, um das Band 36 an die Strafferachse 16 nach Aktivierung des Gurtstraffers und der Ausdehnung des Bandes 36 zu koppeln. Wie hierin verwendet, meint der Begriff „Kupplungsanordnung" die Anwendung im Wesentlichen jeder Kupplungskomponente oder Kombination von Komponenten, die nützlich in der Gurtaufroller- und Gurtstraffertechnik sind. Anders gesagt, ist jede „Kupplungsanordnung" jede Komponente oder jede Kombination von Komponenten, welche eine Drehkraft auf eine Aufrollwelle 16 bewirken und dadurch eine Straffung oder Festigung des Gurtes 12 durch Drehung der damit verbundenen Gurtrolle 13 bewirken. Im Allgemeinen hat ein Teil der Kupplungsanordnung 40 Enden des Bandes 36 daran gesichert und ist federbeladen, so dass Durchhang im Wesentlichen aus dem Band vor der Aktivierung des Straffers entfernt ist. Viele solcher Anordnungen sind im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise US-Patente mit den Nummern 5743480, 6419177 und 5222994, welche hiermit durch Bezugnahme einbezogen sind, beschreiben wenige der bekannten Kupplungsanordnungen, die für die Verwendung mit dem Gurtstraffer der vorliegenden Erfindung geeignet sind.
  • Komponenten der Kupplungsanordnung 40 können aus Aluminium, Stahl oder deren geeigneten Legierungen druckgegossen sein. Alternativ können die Komponenten spritzgegossen sein, sofern Plastikmaterial verwendet wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Komponenten der Kupplungsanordnung aus einem harten, belastbaren Kunststoff gebildet, wodurch das Gewicht des Gurtstraffers 10 verringert wird.
  • Vor der Aktivierung und unter Bezugnahme auf 4 und 5, ist der Gurtstraffer 10 operativ von der Aufrollwelle 16 entkoppelt, so dass er mit dem normalen Betrieb des Aufrollers nicht interferiert (das heißt, das Aufwickeln und Abwickeln des Sitzgurtes). In Funktion kommunizieren elektrische Kontakte am Initiator 28 mit einem Sensor, der die Betätigung des Straffers 10 signalisiert. Während der Betätigung, wenn Initiator 28 ein Signal erhält, beispielsweise von einem Beschleunigungsmesser, zündet die im Initiator 28 enthaltene Initiatorladung, wobei die Wand des Napfes 34 zerbrochen oder teilweise durchdrungen wird, welches die Gaserzeugungsmittelzusammensetzung 32 enthält, und somit das Gaserzeugungsmittel zündet. Der Gasdruck aus der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels 32 erzeugt eine Spannungskraft, die entlang des Bandes 36 wirkt, und führt zu einer entsprechenden Ausdehnung des Bandes und resultiert in einer Ausdehnung der Kammer 37 in den Richtungen, die mit den Pfeilen B gekennzeichnet sind. Wenn sich Kammer 37 ausdehnt, bewirkt die Spannung auf dem Band 36, dass auf das Endteil des Bandes 36, das an der Kupplungsanordnung 40 befestigt ist, ein Zug auf die Kupplungsanordnung entsteht, der zu einer plötzlichen Drehung des Teiles der Anordnung, welche an dem Band 36 befestigt ist, führt und zwar in Richtung, die mit dem Pfeil A gekennzeichnet ist. Die plötzliche Rotation aktiviert die Kupplungsanordnung und bewirkt, dass diese in die Aufrollerwelle 16 eingreift und die Aufrollwelle in Rotation versetzt und zwar in die Richtung, die mit dem Pfeil A gekennzeichnet ist, wodurch die Straffung des Sicherheitsgurtes erfolgt. In einer Ausführungsform der nachgebenden Foliendichtung, die vorher beschrieben wurde, wird während der Expansion des Aufblasgases und der resultierenden Ausdehnung des Bandes 36 ein dünner Hochdruckgasfilm zwischen den lateralen Kanten 36b und 36c des Bandes und der Folienoberfläche 38 erzeugt, welche sich entlang der entsprechenden gegenüberliegenden Innenflächen der Platten 18 und 20 befinden. Dieser dünne Gasfilm trennt die Folienoberfläche von den lateralen Kanten des Bandes 36 und bewirkt dadurch eine kontaktlose Bewegung des Bandes 36 entlang der inneren Oberflächen 18a und 20a der Platten und verhindert ein Entweichen des Aufblasgases zwischen der Folie 38a und dem Band 36. Die relativen Positionen der Abstandshalter entlang der inneren Oberflächen 18a und 20b können wie benötigt bestimmt werden, um die Ausdehnung des Bandes in die gewünschten Positionen im Gehäuseinneren zu kanalisieren oder zu leiten (beispielsweise in Fällen, in denen die vom Gehäuse 17 belegte Umhüllung auf eine bestimmte Größe oder Konfiguration beschränkt ist).
  • Unter Bezugnahme auf 5 ist in einer besonderen Anwendung ein Mikrogaserzeuger 24, wie hierin beschrieben, in einen Sicherheitsgurtstraffer 10 inkorporiert, der in einer Sicherheitsgurtanordnung 150 enthalten ist, die in einem Fahrzeuginsassenrückhaltesystem 180 verwendet wird. Sicherheitsgurtanordnung 150 umfasst ein Sicherheitsgurtgehäuse 152 und einen Sicherheitsgurt 100, der sich aus dem Gehäuse 152 heraus erstreckt. Ein Sicherheitsgurtaufrollmechanismus 154 (beispielsweise ein federbelasteter Mechanismus) kann an ein Endteil des Gurtes gekoppelt sein. Sicherheitsgurtstraffer 10 kann an den Gurtaufrollmechanismus 154 gekoppelt sein, um den Aufrollmechanismus im Falle einer Kollision zu betätigen. Mikrogaserzeuger 24 ist derart angepasst, um den Sicherheitsgurtaufrollmechanismus 154 zu betätigen und den Sicherheitsgurt 156 zu spannen. Typische Sicherheitsgurtaufrollmechanismen, welche in Verbindung mit dem Sicherheitsgurt 160 verwendet werden können, sind in den US-Patenten mit den Nummern 5,743,480, 5,553,803, 5,667,161, 5,451,008, 4,558,832 und 4,597,546 beschrieben, welche hierin durch Bezugnahme einbezogen sind. Sicherheitsgurtanordnung 150 kann in Kommunikation mit einem bekannten Crasheventsensor 158 (beispielsweise einem Trägheitssensor oder Beschleunigungssensor) stehen, welcher in operativer Kommunikation mit einem bekannten Crashsensoralgorithmus (nicht dargestellt) steht, welcher die Betätigung des Gurtstraffers 10 über beispielsweise die Aktivierung des Initiators 28 (nicht in 5 gezeigt) im Mikrogaserzeuger 24 signalisiert. US-Patente mit den Nummern 6,505,790 und 6,419,177 stellen illustrative Beispiele für Straffer zur Verfügung, die in solcher Weise betätigt werden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 5 können Fahrzeuginsassenrückhaltesysteme 180 ebenso zusätzliche Elemente wie ein Airbagsystem 200 einschließen. In der in 5 gezeigten Ausführungsform umfasst das Airbagsystem wenigstens einen Airbag 202 und einen Gasgenerator 300, der an den Airbag 202 gekoppelt ist, um eine Fluidkommunikation mit dem Inneren des Airbags zu ermöglichen. Airbagsystem 200 kann ebenso einen Crasheventsensor 210 einschließen (oder in Kommunikation damit sein). Crasheventsensor 210 umfasst bekannte Crashsensoralgorithmen, welche die Betätigung des Airbagsystems 200, beispielsweise die Aktivierung eines Airbaggasgenerators 300 im Falle einer Kollision, signalisieren.
  • Es sollte anerkannt werden, dass die Sicherheitsgurtanordnung 150 das Airbagsystem 200 und, noch breiter gefasst, das Fahrzeuginsassenschutzsystem 180 beispielhaft erläutert, aber nicht auf derartige Gaserzeugungssystems beschränkt ist, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beschrieben sind.
  • Ausführungsformen des Mikrogaserzeugers, die hierin beschrieben sind, können ebenso Anwendungen mit anderen Elementen finden, die typischerweise in Fahrzeuginsassenschutzsystemen verwendet werden. Ein Fahrzeuginsassenschutzsystem kann so definiert werden, dass es wenigstens eine der folgenden Elemente umfasst: eine Vorrichtung, wie einen Airbelt, einen Schlossstraffer und/oder einen pyrotechnischen Auslöser. Ausführungsformen des hierin beschriebenen Mikrogaserzeugers können beispielsweise ebenso verwendet werden mit einem Airbelt (wie beispielhaft im US-Patent Nr. 6685220 angegeben, welches hiermit durch Bezugnahme einbezogen ist); mit einem Schlossstraffer (wie beispielhaft in dem US-Patent Nr. 6460935 angegeben, welches hierin durch Bezugnahme einbezogen ist); und einem pyrotechnischen Kolbenauslöser (wie beispiels weise in dem US-Patent Nr. 6568184 angegeben, welches hierin durch Bezugnahme einbezogen ist) oder mit jeder anderen Vorrichtung, welche einen Mikrogaserzeuger der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Fahrzeuginsassenschutzsystems inkorporiert. Zusätzlich kann das Fahrzeuginsassenschutzsystem zu den Vorrichtungen, die einen Mikrogaserzeuger enthalten, andere typische Vorrichtungen in Fahrzeuginsassenschutzsystemen verwenden, wie ein oben beschriebenes Airbagsystem 200.
  • Wo nicht anders vermerkt, können Elemente des Gaserzeugers und Gurtstraffers, die hierin beschrieben sind, nach im Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden. Zusätzlich kann ein hierin beschriebener Gaserzeuger in einer großen Varietät von alternativen Strafferdesigns inkorporiert sein. Zusätzlich können die Ausführungsformen des hierin beschriebenen Gaserzeugers nicht auf die Verwendung in Sicherheitsgurtstraffern begrenzt sein, sondern können auch in anderen Anwendungen verwendet werden. Es wird ebenso verständlich sein, dass die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen nur illustrativen Zwecken dient. Daher unterliegen die verschiedenen hierin offenbarten strukturellen und operationellen Merkmale einer Reihe von Modifikationen, die in den Fähigkeiten des Fachmanns liegen und von denen keine vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert ist, abweichen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Gaserzeugungssystem (24) wird innerhalb eines Gaserzeugungsmittelbehälters (34) und eines Initiators (28) verwendet. Der Initiator (28) ist außerhalb des Gaserzeugungsmittelbehälters (34) angeordnet, so dass eine Fluidkommunikation mit dem Behälter (34) nach Aktivierung des Initiators (28) ermöglicht ist. Eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung (32) ist innerhalb des Behälters (34) angeordnet. Der Gaserzeugungsmittelbehälter (34) kann eine ausreichende Steifigkeit haben, um eine vorherbestimmte Form vor der Positionierung des Gaserzeugungsmittels (32) darin zu behalten und er ist durchdringbar durch Verbrennungsprodukte, die durch die Aktivierung des Initiators (28) resultieren. Eine Sicherheitsgurtvorrichtung (150) und ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem (180), welche ein Gaserzeugungssystem wie hierin beschrieben enthält, werden ebenso offenbart.

Claims (11)

  1. Gaserzeugungssystem, enthaltend: einen Gaserzeugungsmittelbehälter; einen Initiator der getrennt und außerhalb des Gaserzeugungsmittelbehälters angeordnet ist, um eine Fluidkommunikation mit dem Behälter nach Aktivierung des Initiators zu ermöglichen; und eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung in einem Inneren des Behälters, der Gaserzeugungsmittelbehälter von Verbrennungsprodukten, die aus der Aktivierung des Initiators resultieren, durchdringbar ist.
  2. Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin der Gaserzeugungsmittelbehälter hermetisch abgeschlossen ist.
  3. Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 2, worin der Behälter an ein Element gekoppelt ist, welches an den Initiator gekoppelt ist, und worin der Behälter hermetisch abgeschlossen wird, indem ein Teil des Behälters an dem Element befestigt ist.
  4. Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 2, worin der Behälter an ein Element gekoppelt ist, welches an den Initiator gekoppelt ist, und worin der Behälter vor der Kopplung des Behälters an das Element hermetisch abgeschlossen ist.
  5. Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin der Behälter vom Initiator beabstandet ist.
  6. Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin der Behälter in direktem Kontakt mit dem Initiator steht.
  7. Gaserzeugungssystem gemäß Anspruch 1, worin der Gaserzeugungsmittel in einem Päckchen hermetisch abgeschlossen und innerhalb des Behälters angeordnet ist, worin das Päckchen von Verbrennungsprodukten, die aus der Aktivierung des Initiators resultieren, durchdringbar ist.
  8. Sitzgurtvorrichtung, enthaltend: einen Sitzgurtaufroller enthaltend eine Rolle; einen um die Rolle gewickelten Sitzgurt; und; einen Sitzgurtstraffer, enthaltend eine daran gekoppeltes Gaserzeugungssystem, das Gaserzeugungssystem enthaltend einen Gaserzeugungsmittelbehälter, einen Initiator der getrennt und außerhalb des Gaserzeugungsmittelbehälters angeordnet ist, um eine Fluidkommunikation mit dem Behälter nach Aktivierung des Initiators zu ermöglichen und eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung, die innerhalb des Behälters angeordnet ist, der Gaserzeugungsmittelbehälter von Verbrennungsprodukten, die aus der Aktivierung des Initiators resultieren, durchdringbar ist.
  9. Sitzgurtvorrichtung gemäß Anspruch 8, worin der Sitzgurtstraffer weiterhin enthält: ein Gehäuse; ein biegsames Band innerhalb des Gehäuses, wobei das Band eine ausdehnbare Kammer definiert, um darin Nebenprodukte der Verbrennung der Gaserzeugungsmittelzusammensetzung nach Aktivierung des Gaserzeugungssystems aufzunehmen; und eine nachgebende Folie die an einer Zwischenstelle zwischen dem Band und dem Gehäuse angeordnet ist, um eine im wesentlichen gasdichte Dichtung zwischen dem Band und dem Gehäuse zu bilden, um den Austritt von Verbrennungsnebenprodukten aus der Kammer vor der Ausdehnung der Kammer im Wesentlichen zu vermeiden.
  10. Fahrzeuginsassenschutzsystem, enthaltend ein Gaserzeugungssystem, enthaltend einen Gaserzeugungsmittelbehälter, einen Initiator der außerhalb des Gaserzeugungsmittelbehälters angeordnet ist, um eine Fluidkommunikation mit dem Behälter nach Aktivierung des Initiators zu ermöglichen und eine Gaserzeugungsmittelzusammensetzung im Inneren des Behälters, der Gaserzeugungsmittelbehälter von Verbrennungsprodukten, die aus der Aktivierung des Initiators resultieren, durchdringbar ist.
  11. Fahrzeuginsassenschutzsystem gemäß Anspruch 10, worin der Gaserzeugungsmittelbehälter eine ausreichende Steifigkeit hat, um eine vorherbestimmte Form zu erhalten, bevor das Gaserzeugungsmittel darin angeordnet wird.
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