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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasgenerator zur Verwendung in einer Airbag-Vorrichtung oder dergleichen.
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Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
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Ein Gasgenerator, der eine Gasquelle, ein Verbrennungsgas von einem gaserzeugenden Mittel und ein Gas, wie z. B. Argon oder Helium, verwendet, wird (in
US-A Nr. 2005/0062272 ) verwendet.
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In dem Gasgenerator, gezeigt in
US-A Nr. 2005/0062272 , ist eine Gasflasche
14, gefüllt mit einem Druckgas mit einem rohrförmigen Teil
12 verbunden, das ein pyrotechnisches Gas erzeugendes Mittel
54 und ein Gasbehandlungselement
76 speichert, und die Gasflasche ist auf Seiten des Gasbehandlungselementes
76 verbunden.
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Die Öffnung der Flasche 14 ist durch eine Bruchscheibe 84 geschlossen, und ein Öffner 90 zum Aufreißen der Bruchscheibe ist angeordnet.
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Zum Zeitpunkt der Betätigung wird zuerst das Verbrennungsgas aus dem gaserzeugenden Mittel 54 erzeugt und anschließend von Gasaustrittsöffnungen 74 abgegeben nach Aufwärmen des Gasbehandlungselementes 76. Ein Teil des Verbrennungsgases veranlasst den Öffner 90, sich in axialer Richtung zu bewegen.
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Die Bruchscheibe 84 wird anschließend durch eine Nadel 94 des Öffners 90 aufgebrochen und das Druckgas strömt durch einen Kanal, ausgebildet an einem Mittelabschnitt des Öffners 90, um von den Gasaustrittsöffnungen 74 abgegeben zu werden. In diesem Prozess wird als Ergebnis des Hindurchströmens des Druckgases durch das aufgewärmte Gasbehandlungselement 76 die Zerlegung von N2O, das eine Druckgaskomponente ist, erhöht.
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Baulich strömt in dem Gasgenerator, gezeigt in
US-A Nr. 2005/0062272 , das Verbrennungsgas zuerst durch das Gasbehandlungselement
76 und wärmt dieses auf, bevor es aus den Gasaustrittsöffnungen
74 abgegeben wird und das Druckgas strömt später durch das Gasbehandlungselement
76, um aufgewärmt zu werden, ehe es aus den Gasaustrittsöffnungen
74 abgegeben wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft einen Gasgenerator, enthaltend:
einen äußeren Behälter, gebildet durch eine Druckgasflasche, die eine Druckgaskammer bildet, gefüllt mit einem Druckgas, und ein zylindrisches Gaserzeugungskammer-Gehäuse;
ein Schließteil, das zwischen der Druckgasflasche und dem Gaserzeugungskammer-Gehäuse abschließt;
wobei das Gaserzeugungskammer-Gehäuse eine Gaserzeugungskammer, in der eine Zündvorrichtung und ein gaserzeugendes Mittel aufgenommen ist,
eine Gaseinströmungskammer, angeordnet zwischen der Druckgaskammer und der Gaserzeugungskammer, zum Einführen eines Verbrennungsgases, das aus der Gaserzeugungskammer ausströmt und eines Druckgases, das aus der Druckgaskammer herausströmt, und
eine Trennwand, die die Gaserzeugungskammer von der Gaseinströmungskammer trennt und die mit einem Aufreißteil zum Durchbrechen des Schließteiles versehen ist;
wobei die Gaseinströmungskammer aufweist
eine Gasabgabeöffnung, und
einen Stufenabschnitt oder einen Vorsprung, ausgebildet auf Seiten der Gaserzeugungskammer relativ zu der Position, an der die Gasabgabeöffnung ausgebildet ist;
wobei die Trennwand
eine Verbindungsöffnung aufweist, die eine Verbindung zwischen der Gaserzeugungskammer und der Gaseinströmungskammer herstellt,
eine Außenumfangskantenoberfläche aufweist, die gegen eine innere Umfangswandoberfläche des äußeren Behälters anliegt, sodass sie in einer axialer Richtung bewegbar ist, und
direkt dem Schließteil mit einem Abstand von diesem zugewandt ist;
wobei das Aufreißteil
einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Innendurchmesser einer Öffnung ist, die durch das Schließteil verschlossen ist, und
an der Trennwand ausgebildet ist, um so direkt dem Schließteil mit einem Abstand von diesem zugewandt zu sein;
wobei zum Zeitpunkt einer Betätigung
die Trennwand, versehen mit dem Aufreißteil, durch die Außenumfangsoberfläche gestoppt wird, indem sie mit dem Stufenabschnitt oder dem Vorsprung, ausgebildet in der Gaseinströmungskammer kollidiert, nach Bewegung in der axialen Richtung, während sie ein Volumen der Gaseinströmungskammer verringert und das Aufreißteil durch das Schließteil hindurchbricht, um einen Druckgas-Abgabeweg von der Druckgaskammer zu der Gaseinströmungskammer zu öffnen; und
das Verbrennungsgas, das von der Gaserzeugungskammer erzeugt wird, und das Druckgas, das aus der Druckgaskammer herausströmt, durch die Gaseinströmungskammer mit dem verringerten Volumen strömen und von der Gasabgabeöffnung abgegeben werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus der detaillierten Beschreibung verstanden, die nachfolgend gegeben wird und von den beigefügten Zeichnungen, die nur zur Illustration gegeben werden und die somit für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend sind und in denen
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1 eine axiale Teilschnittdarstellung des Gasgenerators nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine teilweise vergrößerte Ansicht des Gasgenerators, gezeigt in 1 zeigt;
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3 eine Vorderansicht des Aufreißteiles, verwendet in dem Gasgenerator, dargestellt in den 1 und 2 zeigt;
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4 eine Teil-Schnittdarstellung zur Erläuterung einer betätigungs-induzierten Veränderung in dem Gasgenerator, gezeigt in 1 und 2 zeigt;
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5 eine Teil-Schnittdarstellung in axialer Richtung des Gasgenerators nach einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt, und
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6 eine Teilschnittdarstellung zur Erläuterung einer betätigungs-induzierten Veränderung in dem Gasgenerator, dargestellt in 5 zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Strukturell wird in dem Gasgenerator, gezeigt in
US-A Nr. 2005/0062272 , das Verbrennungsgas zuerst erzeugt und anschließend abgegeben und das Druckgas wird später abgegeben.
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In
US-A Nr. 2005/0062272 wird ein Teil des Gases, das erforderlich ist, um den Öffner
90 anzutreiben, nach außerhalb des Gehäuses abgegeben, das Gasbehandlungselement
76 ist für den Wärmeaustausch erforderlich und das Gasbehandlungselement
76 muss aufgewärmt werden und die Bruchscheibe
84 muss mit der Nadel
94 des Öffners
90 durchbrochen werden, was eine Erhöhung in einer Menge des gaserzeugenden Mittels verursacht und es schwierig macht, den Gasgenerator klein zu bauen.
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Insbesondere ist ein Wärmeaustausch mit dem Gasbehandlungselement
76 erforderlich, um N
2O zu zerlegen, das das Druckgas ist, und das Gasbehandlungselement
76 ist wesentlich in
US-A Nr. 2005/0062272 .
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Die vorliegende Erfindung schafft einen Gasgenerator, der in seiner Größe verringert ist, da das Verbrennungsgas und das Druckgas gleichzeitig durch einen engen Raum abgegeben werden.
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Zum Zeitpunkt der Betätigung bewegt sich in dem Gasgenerator nach der vorliegenden Erfindung die Trennwand, wobei ein Volumen der Gaseinströmkammer zum Einführen des Verbrennungsgases und des Druckgases reduziert wird.
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Hierdurch strömen, selbst wenn das Verbrennungsgas und das Druckgas im Wesentlichen gleichzeitig abgegeben werden, das Hochtemperatur-Verbrennungsgas und das Niedrigtemperatur-Druckgas durch die Gaseinströmungskammer mit dem verminderten Volumen und werden gemeinsam von der Gasabgabeöffnung abgegeben. Als ein Ergebnis wird die Temperatur des abgegebenen Gases stark vermindert ohne Verwendung eines Kältemittels zum Wärmeaustausch mit dem Gas, keine nachteilige Wirkung wird auf die Airbag-Aufblasung erzeugt und ein Fahrgast wird nicht durch das abgegebene Gas mit erhöhter Temperatur beeinträchtigt.
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Jedwede Trennwand kann angewandt werden, solange sie die Gaserzeugungskammer von der Gaseinströmungskammer trennt und mit einer Verbindungsöffnung versehen ist.
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Solch eine Trennwand kann aus einer Scheibe oder eine mit einer kreisförmigen Bodenoberfläche und einer ringförmigen Wand, die sich in eine Richtung von der Umfangskante der kreisförmigen Bodenfläche erstreckt, gebildet sein. Durch Einstellen einer Länge der ringförmigen Wand kann die Trennwand in einer Form eines flachen Tellers oder einer tiefen Tasse sein.
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Wenn die Trennwand aus einer Scheibe gebildet ist, ist die Verbindungsöffnung vorgesehen, um die Scheibe in Richtung der Dicke zu durchbrechen und eine Umfangsoberfläche der Scheibe liegt gegen die innere Umfangswandoberfläche des Gaserzeugungskammer-Gehäuses an.
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Wenn die Trennwand eine kreisförmige Bodenoberfläche und eine ringförmige Wand aufweist, die sich in einer Richtung von der Umfangskante der kreisförmigen Bodenoberfläche erstreckt, ist die Verbindungsöffnung ausgebildet, um die kreisförmige Bodenoberfläche in Richtung der Dicke zu durchbrechen und die ringförmige Wand liegt gegen die innere Umfangswandoberfläche des zylindrischen Gaserzeugungskammer-Gehäuses an. In diesem Fall funktioniert die ringförmige Wand als eine Führung für die Bewegung der Trennwand.
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Da es möglich ist, ein Volumen der Gaseinströmungskammer durch die Trennwand, die gegen den Stufenabschnitt und den Vorsprung, ausgebildet in der Gaserzeugungskammer anliegt, auf ein vorbestimmtes Volumen einzustellen, wird die Abgabe des Verbrennungsgases und des Druckgases nicht beeinträchtigt.
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Vorzugsweise ist der Stufenabschnitt ein ringförmiger Stufenabschnitt, gebildet durch Ändern des Innendurchmessers der inneren Wandoberfläche der Gaseinströmungskammer (des Gaserzeugungskammer-Gehäuses).
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Vorzugsweise ist der Vorsprung ein ringförmiger Vorsprung oder eine Mehrzahl von unabhängigen Vorsprüngen, die einwärts von der inneren Wandoberfläche der Gaseinströmungskammer (des Gaserzeugungskammer-Gehäuses) vorspringen.
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Das Aufreißteil, ausgebildet an der Trennwand, hat einen Außendurchmesser, kleiner als ein Innendurchmesser der Öffnung, die durch das Schließteil verschlossen ist und ein Spalt, erzeugt durch die Differenz in den Außendurchmessern zwischen der Öffnung und dem Aufreißteil dient als Druckgas-Abgabepfad.
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Das Aufreißteil, ausgebildet an der Trennwand, kann aus jeder Art Material und Form sein, vorausgesetzt, dass es das Schließteil bricht und öffnet. Das Aufreißteil kann einstückig mit der Trennwand ausgebildet sein oder an der Trennwand durch Schweißen oder dergleichen befestigt sein. Eine Befestigungsstelle oder ein Befestigungsverfahren des Schließteiles ist nicht beschränkt, vorausgesetzt, dass es zwischen der Druckgasflasche und dem Gaserzeugungskammer-Gehäuse angeordnet ist.
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Zum Beispiel kann das Aufreißteil aus Edelstahl oder Eisen oder in einer Form einer kreisförmigen Säule oder einer polygonalen Säule ausgebildet sein und kann eine angespitzte, kugelförmige oder flache Spitze aufweisen.
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Der bevorzugte Aspekt 1 der vorliegenden Erfindung ist der Gasgenerator entsprechend der vorliegenden Erfindung, wie vorbeschrieben, wobei
die Trennwand einen Tassenabschnitt, einen Flanschabschnitt, ausgebildet an einer Öffnung des Tassenabschnittes und einen ringförmigen Wandabschnitt hat, vorgesehen vertikal von dem Flanschabschnitt,
eine Bodenfläche des Tassenabschnittes direkt dem Schließteil mit einem Abstand zu diesem zugewandt ist und eine Umfangsoberfläche des Tassenabschnittes ist direkt der inneren Umfangswandoberfläche des zylindrischen Gaserzeugungskammer-Gehäuses mit einem Abstand von diesem zugewandt;
die Umfangsoberfläche des Tassenabschnittes mit einer Verbindungsöffnung versehen ist, die eine Verbindung zwischen der Gaserzeugungskammer und der Gaseinströmungskammer herstellt, und
eine äußere Umfangsoberfläche des ringförmigen Wandabschnittes gegen eine innere Umfangswandoberfläche des zylindrischen Gaserzeugungskammer-Gehäuses anliegt, um in der axialen Richtung bewegbar zu sein,
wobei das Aufreißteil einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der Innendurchmesser einer Öffnung, verschlossen durch das Schließteil geschlossen, und an der Bodenoberfläche des Tassenabschnittes ausgebildet ist, um direkt dem Schließteil mit einem Abstand von diesem zugewandt zu sein,
wobei zum Zeitpunkt einer Betätigung
die Trennwand, versehen mit dem Aufreißteil, sich in der axialen Richtung bewegt, während ein Volumen der Gaseinströmkammer vermindert wird und anschließend durch den Flanschabschnitt der Trennwand, der gegen einen Vorsprung, ausgebildet an der Gaseinströmungskammer, gestoppt wird und das Aufreißteil durchbricht das Schließteil, um hierdurch einen Druckgasabgabeweg von der Druckgaskammer zu der Gaseinströmungskammer zu öffnen, und
das Verbrennungsgas, das von der Gaserzeugungskammer erzeugt wird, und das Druckgas, das aus der Druckgaskammer ausströmt, strömen durch die Gaseinströmungskammer mit dem verminderten Volumen und werden von der Gasabgabeöffnung abgegeben.
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In dem bevorzugten Aspekt 1 der vorliegenden Erfindung ist nur die Differenz von der vorliegenden Erfindung hinsichtlich der Trennwand spezifiziert.
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Die Trennwand hat einen ringförmigen Wandabschnitt, vorgesehen vertikal von dem Flanschabschnitt und die äußere Umfangsoberfläche des ringförmigen Wandabschnittes liegt gegen die innere Umfangswandoberfläche des zylindrischen Gaserzeugungskammer-Gehäuses an, um so in axialer Richtung bewegbar zu sein. Der ringförmige Wandabschnitt funktioniert als eine Führung, wenn sich die Trennwand bewegt.
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In dem Gasgenerator, gezeigt in der
US-A Nr. 2005/0062272 , strömen das Verbrennungsgas und das Druckgas derart, dass sie von entgegengesetzten Richtungen miteinander kollidieren.
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In dem Gasgenerator nach der vorliegenden Erfindung strömt das Verbrennungsgas radial aus durch die Verbindungsöffnung, die in der Umfangsoberfläche des Tassenabschnittes der Trennwand ausgebildet ist und strömt anschließend durch die Gaseinströmungskammer, um von der Gasabgabeöffnung abgegeben zu werden. Das Druckgas strömt durch die Öffnung des Schließteiles, kollidiert mit der Bodenoberfläche des Tassenabschnittes der Trennwand, ändert seine Strömungsrichtung radial und strömt durch die Gaseinströmungskammer, um von der Gasabgabeöffnung abgegeben zu werden.
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Daher kollidieren das Verbrennungsgas und das Druckgas nicht gegeneinander von entgegengesetzten Richtung im Gegensatz zu dem Gasgenerator, der in der
US-A Nr. 2005/0062272 gezeigt ist.
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Der bevorzugte Aspekte 2 der vorliegenden Erfindung ist der Gasgenerator nach der vorliegenden Erfindung oder der bevorzugte Aspekt 1 der vorliegenden Erfindung, wie vorbeschrieben, wobei
das Aufreißteil, befestigt an der Trennwand, eine Mehrzahl von Nuten aufweist, die kontinuierlich in einer Längsrichtung in einer Umfangsoberfläche eines säulenförmigen Körpers ausgebildet sind; und
wenn das Aufreißteil das Schließteil durch Kollision und Brechen öffnet, dient die Mehrzahl der Nuten als Gasabgabepfad aus der Druckgaskammer zu der Gaseinströmungskammer.
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Das Aufreißteil hat einen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Öffnung, die durch das Schließteil verschlossen ist und enthält eine Mehrzahl von Nuten, ausgebildet in der Längsrichtung in der Umfangsoberfläche eines säulenförmigen Körpers. Der säulenförmige Körper ist in einer Form einer Säule einer rechteckigen Säule und kann eine spitze, kugelförmige oder flache Spitze aufweisen.
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Der säulenförmige Körper hat eine Mehrzahl von Nuten, ausgebildet in Längsrichtung in der Umfangsoberfläche.
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Eine Tiefe und eine Anzahl der Nuten sind in Übereinstimmung mit der Festigkeit des säulenförmigen Körpers eingestellt, der als das Aufreißteil für das Schließteil dient.
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Wenn das Aufreißteil (der säulenförmige Körper) das Schließteil durchbricht, strömt das Druckgas in der Druckgasflasche durch die Nuten, die in der Umfangsoberfläche vorgesehen sind, und tritt in die Gaseinströmungskammer ein.
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Der bevorzugte Aspekt 3 der vorliegenden Erfindung ist der Gasgenerator nach der vorliegenden Erfindung oder dem bevorzugten Aspekt 1 der vorliegenden Erfindung, wie vorbeschrieben, wobei
das Aufreißteil, befestigt an der Trennwand, aus einem hohlen säulenförmigen Körper gebildet ist;
wobei der hohle säulenförmige Körper eine erste Öffnung, ausgebildet an einer Spitzenseite, und eine zweite Öffnung, ausgebildet an einer Seite der Trennwand, aufweist; und
wenn das Aufreißteil das Schließteil durch Kollision und durch Brechen öffnet, dienen die erste Öffnung, der hohle Abschnitt und die zweite Öffnung als der Gasabgabepfad aus der Druckgaskammer zu der Gaseinströmungskammer.
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Das Aufreißteil hat einen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Öffnung, die durch das Schließteil verschlossen ist. Das Aufreißteil hat auch ein hohles Inneres und die erste Öffnung und die zweite Öffnung, ausgebildet an unterschiedlichen Positionen.
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Der säulenförmige Körper ist in einer Form einer Säule oder einer rechteckigen Säule und kann eine spitze, kugelförmige oder flache Spitze aufweisen.
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Der hohle Abschnitt des säulenförmigen Körpers ist durch die erste Öffnung und die zweite Öffnung mit der Außenseite in Verbindung.
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Eine Größe des hohlen Abschnittes des säulenförmigen Körpers wird in Übereinstimmung mit der Festigkeit des säulenförmigen Körpers eingestellt, der als das Aufreißteil für das Schließteil dient.
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Wenn das Aufreißteil (der säulenförmige Körper, der den hohlen Abschnitt aufweist) das Schließteil durchbricht, tritt das Druckgas in der Druckgasflasche in den hohlen Abschnitt aus der ersten Öffnung des säulenförmigen Körpers ein, anschließend tritt es zur Außenseite aus der zweiten Öffnung aus und tritt in die Gaseinströmungskammer ein.
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Der bevorzugte Aspekt 4 der vorliegenden Erfindung ist der Gasgenerator nach der vorliegenden Erfindung oder irgendeiner der bevorzugten Aspekte 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung, wie vorerwähnt, wobei
eine Spitze des Aufreißteiles, welches dem Schließteil zugewandt ist, spitz zuläuft.
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Das Aufreißteil mit einer spitz zulaufenden Spitze kann eines sein, das eine säulenförmige oder rechteckig-säulenförmige Form mit einer Pfeilspitze aufweist, eines, das eine säulenförmige oder rechteckig-säulenförmige Form mit einer Spitze, die schräg in Längsrichtung abgeschnitten ist, aufweist oder eines, das eine konische oder pyramidale Form aufweist.
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In dem Gasgenerator der vorliegenden Erfindung sind sowohl das Verbrennungsgas als auch das Druckgas beide als eine Gasquelle verwendet und, obwohl Behälter zur Speicherung jedes von ihnen erforderlich sind, werden ein Hochtemperatur-Verbrennungsgas und ein Niedrigtemperatur-Druckgas gleichzeitig durch einen engen Raum abgegeben und es sind keine Teile erforderlich zur Einstellung der Gastemperatur und dadurch ist der Gasgenerator kleinbauend im Vergleich mit einem herkömmlichen Produkt.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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(1) Gasgenerator, gezeigt in den Fig. 1 bis Fig. 3.
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Ein Gasgenerator 10 hat eine Druckgasflasche 20, gefüllt mit einem Druckgas und ein zylindrisches Gaserzeugungskammer-Gehäuse 30. Die Flasche und das Gehäuse sind aus Metall hergestellt, wie z. B. aus Eisen oder rostfreiem Stahl.
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Ein Inneres der Druckgasflasche 20 ist eine Druckgaskammer 21, gefüllt unter einem hohen Druck mit einem bekannten Gas, wie z. B. Argon oder Helium.
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Ein Schließteil 25 schließt zwischen der Druckgasflasche 20 und dem Gaserzeugungskammer-Gehäuse 30 ab. Ein zerbrechlicher Abschnitt (eine Nut etc.) kann in der Oberfläche des Schließteiles 25 auf Seiten der Druckgasflasche 20 ausgebildet sein.
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In dem Gasgenerator 10, gezeigt in 1, ist das Schließteil 25 an der Öffnung an einem Ende des Gaserzeugungskammer-Gehäuses 10 befestigt, aber das Schließteil 25 kann an der Öffnung der Druckgasflasche 20 befestigt sein.
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Das Schließteil 25 besteht aus einer metallischen Scheibe, hergestellt aus Eisen oder rostfreiem Stahl. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist das Schließteil in Richtung des Gaserzeugungskammer-Gehäuses 30 in eine schalenförmige Form verformt, durch Aufnehmen des Druckes innerhalb der Druckgaskammer 21.
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Das Gaserzeugungskammer-Gehäuse 30 hat eine Gaserzeugungskammer 31 und eine Gaseinströmungskammer 32 und diese Kammern sind voneinander durch eine Trennwand 50 getrennt, versehen mit einem Aufreißteil 60.
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Ein elektrischer Zünder 33, der in einem bekannten Gasgenerator verwendet wird, ist an der Öffnung der Gaserzeugungskammer 31 (einer Öffnung am anderen Ende des Gaserzeugungskammer-Gehäuses 30) befestigt.
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Die Gaserzeugungskammer 31 ist mit einem Gaserzeugungsmittel 34 beladen, das in einem bekannten Gasgenerator verwendet wird.
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Die Trennwand 50 hat einen Tassenabschnitt 51, einen Flanschabschnitt 52, ausgebildet an einer Öffnung des Tassenabschnittes 51 und einen ringförmigen Wandabschnitt 53, vertikal an dem Flanschabschnitt 52 vorgesehen.
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Eine Umfangsoberfläche 51a des Tassenabschnittes 51 ist mit einer Mehrzahl von Verbindungsöffnungen 54 versehen und direkt einer inneren Umfangswandoberfläche 30a des zylindrischen Gaserzeugungskammer-Gehäuses 30 mit einem Abstand zu diesem zugewandt angeordnet. Eine Größe der Verbindungsöffnungen 54 ist derart, dass das gaserzeugende Mittel 34 nicht hindurchgehen kann.
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Die äußere Umfangsoberfläche des ringförmigen Wandabschnittes 53 liegt gegen die innere Umfangswandoberfläche 30a des zylindrischen Gaserzeugungskammer-Gehäuses an, um in axialer Richtig bewegbar zu sein.
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Das Aufreißteil 60 hat einen Außendurchmesser (d2) kleiner als ein Innendurchmesser (d1) der Öffnung, die durch das Schließteil 25 verschlossen ist, der Außendurchmesser d2 ist kleiner als der Außendurchmesser einer Bodenoberfläche 51b (einer Umfangsoberfläche 51a). Das Aufreißteil springt von der Bodenoberfläche 51b in Richtung auf das Schließteil 25 vor.
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Das Aufreißteil 60 ist an der Bodenoberfläche 51b des Tassenabschnittes 51 befestigt, so dass es mit einem Abstand von diesem direkt dem Schließteil 25 zugewandt ist.
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Das Aufreißteil 60 wird durch einen säulenförmigen Körper 61 gebildet.
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Der säulenförmige Körper 61 hat eine Mehrzahl von Nuten 64, die kontinuierlich in der Längsrichtung in der Umfangsoberfläche 62 ausgebildet sind und eine Spitze 63 des säulenförmigen Körpers 61 ist in einer konischen Form zugespitzt.
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Die Mehrzahl der Nuten 64 dient als ein Gasabgabekanal aus der Druckgasflasche 20 (der Druckgaskammer 21), zu der Gaseinströmungskammer 32, wenn das Aufreißteil 60 das Schließteil 25 durch Kollision mit diesem und durch Brechen des Schließteiles 25 öffnet.
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Die Gaseinströmungskammer 32 ist ein Raum zwischen dem Schließteil 25 und der Trennwand 50 vor der Betätigung und das Verbrennungsgas strömt aus der Gaserzeugungskammer 31 und das Druckgas strömt aus der Druckgasflasche 20 (der Druckgaskammer 21), um in diesen Raum zu strömen.
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Eine Mehrzahl von Gasabgabeöffnungen 40 ist in dem Gaserzeugungskammer-Gehäuse 30 ausgebildet, die der Gaseinströmungskammer 32 zugewandt sind. Vor der Betätigung sind die Gasabgabeöffnungen 40 von Innen mit einem Aluminiumband oder dergleichen verschlossen.
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In der Gaseinströmungskammer 32 ist ein ringförmiger Stufenabschnitt 41 durch Verringerung des Innendurchmessers des Gaserzeugungskammer-Gehäuses 30 vorgesehen, ausgebildet auf der Seite der Gaserzeugungskammer 31 relativ zu der Position, wo die Gasabgabeöffnung 40 ausgebildet ist.
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Die Arbeitsweise des Gasgenerators 10, die in 4 dargestellt ist, wenn er als eine Airbag-Vorrichtung verwendet wird, wird nachfolgend erläutert.
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Wenn der elektrische Zünder 33 betätigt wird, wird das Gaserzeugungsmittel 34 in der Gaserzeugungskammer 31 gezündet und verbrannt und das Verbrennungsgas wird erzeugt.
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Durch den Druckanstieg in der Gaserzeugungskammer 31 bewegt sich die Trennwand 50 in axialer Richtung (in Richtung zu dem Schließteil 25), während sie ein Volumen der Gaseinströmungskammer 32 verringert und die Bewegung der Trennwand 50 wird gestoppt, wenn der Flanschabschnitt 52 gegen den ringförmigen Stufenabschnitt 41 anstößt.
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In diesem Prozess bricht und öffnet das Aufreißteil 60 das Schließteil 25 und der Abgabepfad für das Druckgas in der Druckgaskammer 21 wird geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt ist die vorauslaufende Endseite der Nuten 64 in dem Aufreißteil 60 innerhalb in der Druckgaskammer 21 positioniert und das gegenüberliegende Ende ist innerhalb der Gaseinströmungskammer 32 positioniert.
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Das Druckgas strömt aus der Druckgaskammer 21 über den Gasabgabeweg, gebildet durch die Nuten 64 des Aufreißteiles 60 und das durchbrochene Schließteil 25, die Strömungsrichtung des Gases wird durch Kollision mit der Bodenoberfläche 15b des tassenförmigen Abschnittes der Trennwand 50 radial verändert und anschließend strömt das Druckgas durch die Gaseinströmungskammer 32 mit dem verminderten Volumen und wird von den Gasabgabeöffnungen 40 ausgeworfen.
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Inzwischen strömt das Verbrennungsgas in der Gaserzeugungskammer 31 aus den Verbindungsöffnungen 54 der Trennwand 50, strömt durch die Gaseinströmungskammer 32 mit einem verringerten Volumen und wird von den Gasabgabeöffnungen 40 ausgeworfen.
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Somit werden in dem Gasgenerator 10 das Hochtemperatur-Verbrennungsgas und das Niedrigtemperatur-Druckgas von den Gasabgabeöffnungen 40 nach gemeinsamem Passieren durch die Gaseinströmungskammer 32 mit dem verminderten Volumen abgegeben.
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Dadurch wird die Temperatur des abgegebenen Gases so beibehalten, dass der Airbag ausreichend aufgeblasen wird und kein nachteiliger Effekt für einen Fahrgast erzeugt wird.
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Als ein Ergebnis ist ein Gasbehandlungselement
76, verwendet in dem Gasgenerator, gezeigt in
US-A Nr. 2005/0062272 , nicht erforderlich und daher ist ein großer Raum für eine Installierung desselben nicht erforderlich. Außerdem ist eine Menge an Verbrennungsgas, erforderlich um das Gasbehandlungselement
76 zu wärmen, nicht erforderlich und die Menge des gaserzeugenden Mittels wird vermindert, dadurch wird es möglich gemacht, den Gasgenerator in seiner Größe zu reduzieren.
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Außerdem, da die Trennwand
50 an einer Stelle näher zu der Gaserzeugungskammer
31 als zu den Gasabgabeöffnungen
40 angeordnet ist, wird die Trennwand
50 effizient durch das erzeugte Verbrennungsgas in der Gaserzeugungskammer
31 bewegt. Daher wird im Gegensatz zur
US-A Nr. 2005/0062272 , bei der ein Teil des Verbrennungsgases von den Austrittsöffnungen
74 abgegeben wird, ehe ein Öffner
90 bewegt wird, eine zuverlässige Betätigung erhalten.
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(2) Gasgenerator, gezeigt in Fig. 5
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Ein Gasgenerator 100, gezeigt in der Figur ist derselbe wie der Gasgenerator 10, gezeigt in den 1 und 2, mit Ausnahme dessen, dass ein Aufreißteil 160, befestigt an der Trennwand 50, unterschiedlich ist.
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Das Aufreißteil 160 hat einen Außendurchmesser (der Außendurchmesser ist von der gleichen Größe wie d2 in 3) kleiner als derjenige des Innendurchmessers (d1) der Öffnung, die durch das Schließteil 25 verschlossen ist.
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Das Aufreißteil 160 ist an der Bodenoberfläche 51b des tassenförmigen Abschnittes 51 befestigt, um so direkt den Schließteil 25 mit einem Abstand von diesem zugewandt zu sein.
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Das Aufreißteil 160 ist aus einem hohlen säulenförmigen Körper 161 gebildet und eine Spitze 163 desselben ist von einer kegelstumpfförmigen Form.
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Der hohle säulenförmige Körper 161 hat eine erste Öffnung 165, gebildet in einer Umfangsoberfläche 162 nahe der Spitze 163 und eine zweite Öffnung 166 ist in der Umfangsoberfläche 162 nahe der Bodenoberfläche 51b ausgebildet. Das Innere des säulenförmigen Körpers 161 entspricht einem hohlen Abschnitt 164.
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Wenn das Aufreißteil 160 mit dem Schließteil 25 kollidiert und dieses durchbricht, um das Schließteil zu öffnen, bildet eine Kombination aus der ersten Öffnung 165, dem hohlen Abschnitt 164 und der zweiten Öffnung 166 einen Gasabgabepfad aus der Druckgasflasche 20 (der Druckgaskammer 21) zu der Gaseinströmungskammer 32.
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Die Arbeitsweise des Gasgenerators 100, wenn er als eine Airbag-Vorrichtung verwendet wird, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 1 und 6 erläutert.
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Wenn der elektrische Zünder 33 betätigt wird, wird das gaserzeugende Mittel 34 in der Gaserzeugungskammer 31 gezündet und verbrannt und das Verbrennungsgas wird erzeugt.
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Durch Druckanstieg in der Gaserzeugungskammer 31 bewegt sich die Trennwand 50 in axialer Richtung unter Verringerung des Volumens der Gaseinströmungskammer 33 und die Bewegung der Trennwand 50 wird gestoppt, wenn der Flanschabschnitt 52 gegen den ringförmigen Stufenabschnitt 40 anstößt.
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In dem Prozess der Bewegung der Trennwand bricht das Aufreißteil 160 durch und öffnet das Schließteil 25 und den Gasabgabepfad für das Druckgas in die Druckgaskammer 21 wird geöffnet. Zu diesem Zeitpunkt ist die erste Öffnung 165 des Aufreißteiles 160 innerhalb der Druckgaskammer 21 angeordnet und die zweite Öffnung 166 ist innerhalb der Gaseinströmungskammer 32 angeordnet.
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Das Druckgas tritt in den hohlen Abschnitt 164 von der ersten Öffnung 165 des Aufreißteiles 160 ein, geht durch die zweite Öffnung 166 von dem hohlen Abschnitt 164, tritt dann in die Gaseinströmungskammer 32 mit dem verminderten Volumen ein und wird von den Gasabgabeöffnungen 40 ausgeworfen. Inzwischen strömt das Verbrennungsgas in der Gaserzeugungskammer 31 von den Verbindungsöffnungen 54 der Trennwand 50 heraus, geht durch die Gaseinströmungskammer 32 mit dem verminderten Volumen und wird von den Gasabgabeöffnungen 40 ausgeworfen.
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Somit werden in dem Gasgenerator 100 das Hochtemperatur-Verbrennungsgas und das Niedrigtemperatur-Druckgas von den Gasabgabeöffnungen 40 abgegeben, nachdem sie gemeinsam durch die Gaseinströmkammer 32 mit dem verminderten Volumen geströmt sind. Dadurch wird eine Temperatur des abgegebenen Gases derart beibehalten, dass der Airbag ausreichend aufgeblasen wird und keine nachteilige Wirkung auf einen Fahrgast erzeugt wird.
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Als ein Ergebnis ist das Gasbehandlungselement
76, das in dem Gasgenerator, gezeigt in
US-A Nr. 2005/0062272 verwendet wird, nicht erforderlich und daher wird kein großer Raum für dessen Installation benötigt. Außerdem ist eine Menge von Verbrennungsgas, das erforderlich ist, um das Gasbehandlungselement
76 aufzuwärmen, nicht erforderlich und hierdurch wird die Menge des gaserzeugenden Mittels verringert. Daher kann der Gasgenerator in seiner Größe reduziert werden.
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Außerdem, da die Trennwand 50 an einer Position näher zu der Gaserzeugungskammer 31 als zu den Gasabgabeöffnungen 40 angeordnet ist, kann die Trennwand 50 effizient durch das Verbrennungsgas, erzeugt in der Gaserzeugungskammer 31, bewegt werden.
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In den Ausführungsbeispielen, die in den 5 und 6 dargestellt sind, kann als das Aufreißteil 160 solch ein Teil mit einer schräg abgeschnittenen Spitze eines Zylinders verwendet werden, in dem eine Öffnung der Spitze der ersten Öffnung entspricht, das Innere des Zylinders dem hohlen Abschnitt entspricht und die zweite Öffnung auf Seiten der Bodenoberfläche 51 ausgebildet ist.
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Es ist offensichtlich, dass diese beschriebene Erfindung in verschiedenster Weise variiert werden kann. Solche Abweichungen werden nicht als ein Verlassen des Geistes und des Umfanges der Erfindung angesehen und alle solche Modifikationen, wie sie für einen Fachmann im Stand der Technik offensichtlich sind, sind beabsichtigt, innerhalb des Umfanges der nachfolgenden Ansprüche enthalten zu sein.
