DE112017000953T5

DE112017000953T5 - Gasgenerator

Info

Publication number: DE112017000953T5
Application number: DE112017000953.7T
Authority: DE
Inventors: Haruki TAKIZAWA; Shinya Ueda; Satoshi Ohsugi
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2018-10-31
Also published as: US20190023220A1; CN108698556B; CN108698556A; WO2017146158A1; US10730474B2

Abstract

Ein Gasgenerator weist eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen auf, die in einem Umfangswandabschnitt (22) entlang einer Umfangsrichtung so angeordnet sind, dass sie einander nicht überlappen. Die Vielzahl von Gasausstoßöffnungen besteht aus einer Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von ersten Gasausstoßöffnungen, einer Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von zweiten Gasausstoßöffnungen und einer Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von dritten Gasausstoßöffnungen. Die Gasausstoßöffnungen, die in jeder der Gruppen von ersten bis dritten Gasausstoßöffnungen enthalten sind, sind so eingerichtet, dass sie sich bei einem gleichen Öffnungsdruck öffnen. Die Gasausstoßöffnungen (23b), die in der Gruppe der zweiten Gasausstoßöffnungen enthalten sind, haben einen höheren Öffnungsdruck als die Gasausstoßöffnungen (23a), die in der Gruppe der ersten Gasausstoßöffnungen enthalten sind, und die Gasausstoßöffnungen (23c), die in der Gruppe der dritten Gasausstoßöffnungen enthalten sind, haben einen höheren Öffnungsdruck als die Gasausstoßöffnungen (23b), die in der Gruppe der zweiten Gasausstoßöffnungen enthalten sind. Die Gasausstoßöffnungen, die in jeder Gruppe von Gasausstoßöffnungen enthalten sind, sind gleichmäßig an einem Winkel von nicht mehr als 120° angeordnet.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasgenerator, der in einer Insassenschutzvorrichtung eingebaut wird, die einen Fahrer und/oder einen Fahrgast zum Zeitpunkt eines Zusammenstoßes eines Fahrzeugs oder dergleichen schützt, und insbesondere auf einen Gasgenerator, der in einer Airbag-Vorrichtung eingebaut wird, mit der ein Auto ausgestattet ist.
Stand der Technik
Unter dem Gesichtspunkt des Schutzes eines Fahrers und/oder eines Fahrgastes in einem Auto ist bislang in großem Umfang eine Airbag-Vorrichtung verwendet worden, die eine Insassenschutzvorrichtung ist. Die Airbag-Vorrichtung wird zu dem Zweck vorgesehen, einen Fahrer und/oder einen Fahrgast vor einem Aufprall zu schützen, der zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes eines Fahrzeugs verursacht wird, und sie nimmt mit einem Airbag, der als ein Kissen dient, den Körper eines Fahrers oder eines Fahrgastes auf, wenn sich der Airbag zum Zeitpunkt des Aufpralls des Fahrzeugs blitzschnell ausdehnt und entfaltet.
Der Gasgenerator ist ein Gerät, das in dieser Airbag-Vorrichtung eingebaut wird, wobei in ihm zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes eines Fahrzeugs im Ansprechen auf eine Stromzufuhr durch eine Steuerungseinheit ein Zünder gezündet wird, um dadurch mit einer Flamme, die durch den Zünder erzeugt wird, ein Gaserzeugungsmittel zu verbrennen und blitzschnell eine große Menge an Gas zu erzeugen, und das somit einen Airbag ausdehnt und entfaltet.
Es sind Gasgeneratoren mit unterschiedlichem Aufbau verfügbar. Als ein Gasgenerator, der entsprechend für eine Airbag-Vorrichtung auf einer Fahrersitzseite oder eine Airbag-Vorrichtung auf einer Beifahrersitzseite verwendet wird, ist ein tellerartiger Gasgenerator im Wesentlichen in der Form einer kurzen Säule verfügbar, der einen verhältnismäßig großen Außendurchmesser hat, und als ein Gasgenerator, der entsprechend für eine Seitenairbag-Vorrichtung, eine Vorhangairbag-Vorrichtung und eine Knieairbag-Vorrichtung verwendet wird, ist ein zylinderartiger Gasgenerator im Wesentlichen in der Form einer langen Säule verfügbar, der einen verhältnismäßig kleinen Außendurchmesser hat.
Wie in der JP H01 - 172 047 A (PTD 1) beschrieben wird, ist als der tellerartige Gasgenerator zum Beispiel ein tellerartiger Gasgenerator bekannt, der ein Gehäuse mit einer oberen Schale (Verschlussschale) und einer unteren Schale (Zünderschale) und einen innerhalb des Gehäuses vorgesehenen Filter aufweist, wobei in einer Umfangsrichtung der oberen Schale eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen vorgesehen ist, um durch den Filter hindurch Gas auszustoßen.
Für einen Gasgenerator ist es wichtig, zum Zeitpunkt der Aktivierung ein Gaserzeugungsmittel kontinuierlich auf stabile Weise zu verbrennen. Damit das Gaserzeugungsmittel kontinuierlich auf stabile Weise verbrennt, sollte das Gaserzeugungsmittel in einer vorgeschriebenen Hochdruckumgebung platziert sein. Der Gasgenerator ist daher so konzipiert, dass er die Größe von Gasausstoßöffnungen, die in dem Gehäuse vorgesehen sind, auf eine gewünschte Größe verengt, damit ein Druck in einem Raum in dem Gehäuse zum Zeitpunkt der Aktivierung auf ein erhebliches Niveau angehoben wird.
Die Abgabekennwerte des Gasgenerators werden jedoch durch die Umgebung beeinflusst, in der der Gasgenerator platziert ist, und sie sind insbesondere von der Umgebungstemperatur abhängig. Die Abgabekennwerte werden tendenziell in einer Hochtemperaturumgebung verstärkt und in einer Niedrigtemperaturumgebung geschwächt. In der Hochtemperaturumgebung wird Gas leichter und stärker ausgestoßen, und in der Niedrigtemperaturumgebung wird das Gas langsamer und schwächer ausgestoßen. Daher tritt insbesondere in der Niedrigtemperaturumgebung aufgrund des Öffnens der Gasausstoßöffnungen ein deutlicher Druckabfall in dem Gehäuse auf, die kontinuierliche Verbrennung des Gaserzeugungsmittels kann erschwert sein und die Gasausgabe kann unzureichend sein.
Um einen Unterschied bei der Gasausgabeleistung aufgrund der Umgebungstemperatur zu verringern, offenbart die WO 2015 / 163 290 A (PTD 2) zum Beispiel einen tellerartigen Gasgenerator, der so aufgebaut ist, dass er eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen mit unterschiedlichem Öffnungsdruck aufweist, die in einem Gehäuse vorgesehen sind. In dem so aufgebauten Gasgenerator werden die Gasausstoßöffnungen bei Zunahme eines Drucks in einem Raum innerhalb des Gehäuses schrittweise geöffnet.
Verglichen mit einem Gasgenerator, der derart aufgebaut ist, dass sich bei Zunahme eines Drucks in einem Raum innerhalb eines Gehäuses alle Gasausstoßöffnungen gemeinsam öffnen, kann daher insbesondere in einer Niedrigtemperaturumgebung ein deutliches Absinken bei der Zunahme des Innendrucks verhindert werden. Daher kann ein Gaserzeugungsmittel in einer beliebigen Temperaturumgebung von einer Hochtemperaturumgebung bis zu einer Niedrigtemperaturumgebung kontinuierlich verbrennen, und folglich kann ein Unterschied bei der Gasausgabeleistung, der der Umgebungstemperatur zugeschrieben wird, verringert werden.
Die 10 bis 12 der PTD 2 offenbaren einen tellerartigen Gasgenerator, der derart aufgebaut ist, dass sich zum Zeitpunkt der Aktivierung bei Zunahme des Drucks in dem Raum innerhalb des Gehäuses in drei Stufen eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen öffnet, da in einem Umfangswandabschnitt des Gehäuses eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen vorgesehen ist, deren Öffnungsdrücke in drei Stufen eingestellt sind. Bei Berücksichtigung der allgemeinen Anforderungen an einen tellerartigen Gasgenerator wird der Gasgenerator vorzugsweise derart eingestellt, dass sich die Gasausstoßöffnungen in drei Stufen öffnen.
Entgegenhaltungsliste
Patentdokumente

PTD 1: JP H01 - 172 047 A
PTD 2: WO 2015 / 163 290 A

Kurzdarstellung der Erfindung
Technisches Problem
In den letzten Jahren hat es einen starken Bedarf für einen Gasgenerator gegeben, der weniger groß und weniger schwer ist. Um die Größe und das Gewicht des Gasgenerators zu reduzieren, ist es effektiv, die Dicke des Gehäuses, das ein druckbeständiger Behälter ist, zu verringern. Wenn jedoch einfach nur die Dicke des Gehäuses verringert wird, kann die Druckbeständigkeit des Gehäuses nicht ausreichend sichergestellt werden. Um die Größe und das Gewicht des Gasgenerators zu reduzieren, sollte daher zum Zeitpunkt der Aktivierung im Wesentlichen der Druck in dem Raum innerhalb des Gehäuses innerhalb eines Bereichs, in dem das Gaserzeugungsmittel kontinuierlich auf stabile Weise verbrennen kann, um ein erhebliches Ausmaß gesenkt werden.
Um den Druck in dem Raum innerhalb des Gehäuses zum Zeitpunkt der Aktivierung zu senken, kann die Gesamtöffnungsfläche der vorgesehenen Gasausstoßöffnungen erhöht werden. Wenn jedoch einfach nur die Öffnungsfläche einer einzelnen Gasausstoßöffnung erhöht wird, wird die Kraft stärker, mit der der Filter zum Zeitpunkt der Aktivierung durch die Gasausstoßöffnung herausgesaugt wird. Dann kann nicht nur der Filter brechen, sondern es kann auch der Druck in dem Raum innerhalb des Gehäuses nicht angehoben werden. Daher ist es effektiv, die Anzahl an Gasausstoßöffnungen zu erhöhen, während die Öffnungsfläche der einzelnen Gasausstoßöffnung, die in dem Gehäuse vorgesehen ist, klein gehalten wird. Bei einem solchen Aufbau sind jedoch für die maschinelle Bearbeitung Zeit und Aufwand erforderlich und es steigen die Herstellungskosten. Eine andere Lösung kann darin bestehen, einen Zwischenraum zwischen dem Filter und der Gasausstoßöffnung zu erhöhen. Bei einem solchen Aufbau nimmt jedoch die Größe des Gehäuses als Ganzes zu, und das Ziel, Gewicht und Herstellungskosten zu reduzieren, kann grundsätzlich nicht erreicht werden.
Bei dem tellerartigen Gasgenerator, der in den 10 bis 12 der PTD 2 offenbart ist, sind in einem Umfangswandabschnitt des Gehäuses einfach nur insgesamt acht Gasausstoßöffnungen vorgesehen. Daher gibt es bei der Reduzierung der Größe und des Gewichts des Gasgenerators Raum für Verbesserungen.
Außerdem sind bei dem tellerartigen Gasgenerator, der in den 10 bis 12 der PTD 2 offenbart ist, die insgesamt acht Gasausstoßöffnungen entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts des Gehäuses gleichmäßig vorgesehen; zwei Gasausstoßöffnungen mit dem geringsten Öffnungsdruck sind rotationssymmetrisch bei 180° um eine axiale Linie des Umfangswandabschnitts des Gehäuses herum angeordnet; vier Gasausstoßöffnungen mit dem nächstniedrigen Öffnungsdruck sind rotationssymmetrisch bei 90° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts des Gehäuses herum angeordnet; und zwei Gasausstoßöffnungen mit dem höchsten Öffnungsdruck sind rotationssymmetrisch bei 180° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts des Gehäuses herum angeordnet.
Zum Zeitpunkt der Aktivierung des Gasgenerators werden durch das Gas, das durch die Gasausstoßöffnungen hindurch ausgestoßen wird, auf den Gasgenerator große Schubkräfte aufgebracht. Falls die Befestigungskraft eines Befestigungselements (zum Beispiel eines Halters einer Airbag-Vorrichtung), das den Gasgenerator befestigt, (wegen zum Beispiel einer Verringerung der Befestigungskraft aufgrund von Alterung) unzureichend ist, kann es sein, dass die Sicherheit zum Zeitpunkt der Aktivierung nicht gewährleistet ist.
In diesem Zusammenhang sind bei dem tellerartigen Gasgenerator, der in den 10 bis 12 der PTD 2 offenbart ist, die Gasausstoßöffnungen, die sich gleichzeitig öffnen, an entgegengesetzten Stellen angeordnet, wobei zwischen ihnen die axiale Linie des Umfangswandabschnitts liegt. Daher heben sich die Schubkräfte, die auf den Gasgenerator durch das aus den Gasausstoßöffnungen ausgestoßene Gas aufgebracht werden, gegenseitig auf, was im Wesentlichen gleichwertig zu einem Zustand ist, in dem auf den tellerartigen Gasgenerator keine äußere Kraft aufgebracht wird, und die Sicherheit zum Zeitpunkt der Aktivierung kann grundsätzlich gewährleistet werden.
Unmittelbar nachdem sich die zwei Gasausstoßöffnungen mit dem geringsten Öffnungsdruck geöffnet haben (siehe 12(A) von PTD 2), wird das Gas jedoch in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts des Gehäuses nur an zwei Stellen ausgestoßen. Falls die Befestigungskraft des Befestigungselements, das den Gasgenerator befestigt, in der Umfangsrichtung des Gehäuses nur an einigen Stellen unzureichend ist, tendieren die auf den Gasgenerator aufgebrachten Schubkräfte daher dazu, nicht im Gleichgewicht zu sein. Falls die Schubkräfte nicht im Gleichgewicht sind, wird auf den tellerartigen Gasgenerator folglich eine große äußere Kraft aufgebracht, und hinsichtlich dessen gibt es weiteren Raum für Verbesserungen.
Auch unmittelbar nachdem sich die vier Gasausstoßöffnungen mit dem nächstniedrigeren Öffnungsdruck geöffnet haben (siehe 12(B) von PTD 2), wird das Gas ungleichmäßig ausgestoßen, da es sich in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnittsgehäuses an zwei Stellen konzentriert. Ähnlich wie oben gibt es daher weiteren Raum für Verbesserungen.
Außerdem hat sich der Airbag zu dem Zeitpunkt, unmittelbar nachdem sich die zwei Gasausstoßöffnungen mit dem niedrigsten Öffnungsdruck oder die vier Gasausstoßöffnungen mit dem nächstniedrigeren Öffnungsdruck geöffnet haben, noch nicht ausreichend entfaltet und somit befinden sich die geöffneten Gasausstoßöffnungen und der Airbag sehr nahe beieinander. Da der in den 10 bis 12 der PTD 2 offenbarte tellerartige Gasgenerator derart aufgebaut ist, dass das Gas von den zwei Stellen in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts des Gehäuses oder von zwei ungleichen Stellen in der Umfangsrichtung, zu denen diese Stellen gehören, ausgestoßen wird, kann das ausgestoßene Gas konzentriert bei hoher Temperatur und hohem Druck auf einen lokalen Abschnitt des Airbags auftreffen und folglich kann der Airbag beschädigt werden. Daher gibt es auch in dieser Hinsicht Raum für Verbesserungen.
Bei Einsatz eines Aufbaus, bei dem die Anzahl an Gasausstoßöffnungen erhöht wird, während die Öffnungsfläche der einzelnen Gasausstoßöffnung, die in dem oben erwähnten Gehäuse vorgesehen ist, wie bei dem in den 10 bis 12 der PTD 2 offenbarten tellerartigen Gasgenerator eingeschränkt wird, um Größe und Gewicht des Gasgenerators zu reduzieren, wird die Leistung des Gasgenerators abhängig davon stark verschieden sein, in welcher Reihenfolge und an welcher Stelle die höhere Anzahl an Gasausstoßöffnungen im Umfangswandabschnitt des Gehäuses angeordnet ist.
Daher besteht eine erste Aufgabe der Erfindung darin, einen Gasgenerator zur Verfügung zu stellen, der dazu imstande ist, eine Reduzierung von Größe und Gewicht zu erreichen, einen Unterschied bei der Gasausgabeleistung, der einer Umgebungstemperatur zugeschrieben wird, zu verringern und die Sicherheit zum Zeitpunkt der Aktivierung zu verbessern und die Beschädigung eines Airbags zu verringern.
Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gasgenerator zur Verfügung zu stellen, der dazu imstande ist, eine Reduzierung von Gewicht und Herstellungskosten zu erreichen, während der Bruch eines Filters zum Zeitpunkt der Aktivierung auch dann unterdrückt wird, wenn eine Öffnungsfläche einer Gasausstoßöffnung so groß wie in einem herkömmlichen Beispiel ist.
Lösung des Problems
Ein auf einer ersten Ausgestaltung der Erfindung beruhender Gasgenerator weist ein Gehäuse, ein Gaserzeugungsmittel, einen Zünder und ein Dichtungselement auf. Das Gehäuse hat einen zylinderförmigen Umfangswandabschnitt, der mit einer Vielzahl von Gasausstoßöffnungen versehen ist, und es hat einen Endabschnitt und den anderen Endabschnitt in einer axialen Richtung des Umfangswandabschnitts verschlossen. Das Gaserzeugungsmittel ist in einem Unterbringungsraum angeordnet, der sich in dem Gehäuse befindet. Der Zünder dient dazu, das Gaserzeugungsmittel zu verbrennen, und er ist an dem Gehäuse montiert. Das Dichtungselement verschließt die Gasausstoßöffnungen. Die Gasausstoßöffnungen bestehen aus einer Vielzahl von Gruppen von Gasausstoßöffnungen. Die Gruppen von Gasausstoßöffnungen umfassen lediglich eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von ersten Gasausstoßöffnungen, die aus einer Vielzahl von ersten Gasausstoßöffnungen bestehen, die so eingerichtet sind, dass sie sich bei einem gleichen ersten Öffnungsdruck öffnen, und die entlang einer Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um eine axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von zweiten Gasausstoßöffnungen, die aus einer Vielzahl von zweiten Gasausstoßöffnungen bestehen, die so eingerichtet sind, dass sie sich bei einem gleichen zweiten Öffnungsdruck öffnen, und die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, und eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von dritten Gasausstoßöffnungen, die aus einer Vielzahl von dritten Gasausstoßöffnungen bestehen, die so eingerichtet sind, dass sie sich bei einem gleichen dritten Öffnungsdruck öffnen, und die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind. Der zweite Öffnungsdruck ist höher als der erste Öffnungsdruck. Der dritte Öffnungsdruck ist höher als der zweite Öffnungsdruck. Die Gasausstoßöffnungen sind so angeordnet, dass sie einander in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts nicht überlappen.
Die oben erwähnten Gasausstoßöffnungen sind derart gruppiert, dass so viele Gasausstoßöffnungen wie möglich eine Gruppe von Gasausstoßöffnungen bilden. Wenn zum Beispiel entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts des Gehäuses gleichmäßig vier Gasausstoßöffnungen mit gleichem Öffnungsdruck vorgesehen sind, können die vier Gasausstoßöffnungen auch als aus insgesamt zwei Gruppen von Gasausstoßöffnungen bestehend angesehen werden, die aus einer Gruppe von Gasausstoßöffnungen, die aus zwei rotationssymmetrisch bei 180° angeordneten Gasausstoßöffnungen besteht, und einer Gruppe von Gasausstoßöffnungen besteht, die aus zwei rotationssymmetrisch bei 180° angeordneten Gasausstoßöffnungen besteht. Die vier Gasausstoßöffnungen werden jedoch nicht als solches betrachtet, sondern sie werden in diesem Fall als aus einer Gruppe von Gasausstoßöffnungen bestehend angesehen, die aus vier rotationssymmetrisch bei 90° angeordneten Gasausstoßöffnungen besteht.
In dem auf der ersten Ausgestaltung der Erfindung beruhenden Gasgenerator ist das Dichtungselement vorzugsweise aus mindestens einem Dichtstreifen ausgebildet, der an einer Innenumfangsfläche des Umfangswandabschnitts angebracht ist. In diesem Fall ist in dem Umfangswandabschnitt entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts vorzugsweise eine Vielzahl von Wandbereichen vorgesehen, bei denen eine lineare Abmessung zwischen Endabschnitten von Gasausstoßöffnungen unter den Gasausstoßöffnungen, die in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts aneinandergrenzen, nicht kleiner als 7,0 mm ist, und ein Paar in einer Erstreckungsrichtung liegender Endabschnitte des Dichtstreifens befindet sich vorzugsweise in einem der Wandbereiche.
Bei dem auf der ersten Ausgestaltung der Erfindung beruhenden Gasgenerator wird der Dichtstreifen vorzugsweise durch einen einzelnen Dichtstreifen in der Form eines Bandes realisiert, der derart an der Innenumfangsfläche des Umfangswandabschnitts angebracht ist, dass seine Erstreckungsrichtung gleich der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts ist. In diesem Fall befindet sich ein Paar in der Erstreckungsrichtung liegender Endabschnitte des einen Dichtstreifens in der Form des Bands vorzugsweise in einem der Wandbereiche.
Bei dem auf der ersten Ausgestaltung der Erfindung beruhenden Gasgenerator können sämtliche der Gasausstoßöffnungen so angeordnet sein, dass sie entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts ausgerichtet sind.
Bei dem auf der ersten Ausgestaltung der Erfindung beruhenden Gasgenerator liegt mindestens eine der ersten Gasausstoßöffnungen, der zweiten Gasausstoßöffnungen und der dritten Gasausstoßöffnungen in der Form eines Langlochs vor, dessen Öffnungsbreite entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts größer als entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts ist.
Bei dem auf der ersten Ausgestaltung der Erfindung beruhenden Gasgenerator sind vorzugsweise alle Gasausstoßöffnungen außer den Gasausstoßöffnungen, die unter der Vielzahl von Gasausstoßöffnungen in der Gruppe der dritten Gasausstoßöffnungen enthalten sind, entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig angeordnet.
In dem auf der ersten Ausgestaltung der Erfindung beruhenden Gasgenerator ist vorzugsweise eine Summe von Öffnungsflächen der ersten Gasausstoßöffnungen kleiner als eine Gesamtsumme einer Summe von Öffnungsflächen der zweiten Gasausstoßöffnungen und einer Summe von Öffnungsflächen der dritten Gasausstoßöffnungen.
In dem auf der ersten Ausgestaltung der Erfindung beruhenden Gasgenerator liegt mindestens eine der ersten Gasausstoßöffnungen, der zweiten Gasausstoßöffnungen und der dritten Gasausstoßöffnungen in einer solchen Form vor, dass S und C die Bedingung S/C ≤ 0,27 × S^0,5 erfüllen, wobei S [mm²] eine Öffnungsfläche von einer Gasausstoßöffnung darstellt und C [mm] eine Umfangslänge der einen Gasausstoßöffnung darstellt.
Ein auf einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung beruhender Gasgenerator weist ein aus Metall bestehendes Gehäuse, das eine obere Schale, in der eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen angeordnet ist, und eine untere Schale aufweist, ein Dichtungselement, das im Inneren des Gehäuses die Gasausstoßöffnungen verschließt, einen Filter, der im Inneren des Gehäuses in einer Umfangsrichtung vorgesehen ist, eine Brennkammer, die im Inneren des Gehäuses durch einen Raum definiert wird, der von einer Innenwandfläche der unteren Schale, einer Innenwandfläche der oberen Schale und einer Innenwandfläche des Filters umgeben ist, ein in der Brennkammer untergebrachtes Gaserzeugungsmittel, das Gas erzeugt, wenn es verbrennt, und einen an der unteren Schale montierten Zünder auf, der das Gaserzeugungsmittel zündet und verbrennt. Mindestens eine der Gasausstoßöffnungen liegt in einer solchen Form vor, dass die Bedingung S/C ≤ 0,27 × S^0,5 erfüllt ist, wobei S [mm²] eine Öffnungsfläche der einen Gasausstoßöffnung darstellt und C [mm] eine Umfangslänge der einen Gasausstoßöffnung darstellt. Wenn eine Öffnungsform der Gasausstoßöffnung kreisförmig ist, ist die Bedingung S/C ≤ 0,281 × S^0,5 erfüllt.
Selbst wenn die Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung so groß wie im herkömmlichen Beispiel ist, kann durch diesen Aufbau eine Reduzierung von Gewicht und Herstellungskosten erreicht werden, während ein Bruch des Filters zum Zeitpunkt der Aktivierung unterdrückt wird. Bei einer Gasausstoßöffnung mit einer einfachen Kreisform, die nicht diesem Aufbau entspricht, kann die Umfangslänge der Gasausstoßöffnung nicht geändert werden. Durch diesen Aufbau kann die Umfangslänge der Gasausstoßöffnung jedoch bezüglich der Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung geändert werden. Daher kann auch ein Aufreißdruck eines Verschlusselements gesteuert werden. Indem die Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung und die Dicke des Gehäuses abgestimmt werden, kann ein Gasgenerator erzielt werden, der verglichen mit dem herkömmlichen Beispiel eine Reduzierung von Gewicht und Herstellungskosten erreichen kann und zum Zeitpunkt der Aktivierung sicher arbeitet.
Bei dem auf der zweiten Ausgestaltung der Erfindung beruhenden Gasgenerator hat eine Gasausstoßöffnung vorzugsweise eine längliche, eine im Wesentlichen T-förmige oder eine im Wesentlichen V-förmige Öffnungsform.
Durch diesen Aufbau kann leicht ein Gasgenerator hergestellt werden, während die oben beschriebene Wirkung erzielt wird.
Bei dem auf der zweiten Ausgestaltung der Erfindung beruhenden Gasgenerator hat die eine Gasausstoßöffnung vorzugsweise eine solche Öffnungsform, dass sich zwei oder mehr Langlöcher miteinander schneiden.
Durch diesen Aufbau kann leicht ein Gasgenerator hergestellt werden, während die oben beschriebene Wirkung erzielt wird.
Bei dem auf der zweiten Ausgestaltung der Erfindung beruhenden Gasgenerator können mindestens zwei der Gasausstoßöffnungen jeweils eine solche Form haben, dass die Bedingung S/C ≤ 0,27 × S^0,5 erfüllt ist, und in diesem Fall kann an einer Stelle zwischen den zwei Gasausstoßöffnungen mindestens eine Gasausstoßöffnung vorgesehen sein, die eine kreisförmige Öffnungsform hat.
Durch diesen Aufbau kann ein Gasgenerator mit verschiedenen Abgabekennwerten erzielt werden, während die obige Wirkung erzielt wird.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der oben beschriebenen ersten Ausgestaltung der Erfindung kann ein Gasgenerator zur Verfügung gestellt werden, der dazu imstande ist, eine Reduzierung von Größe und Gewicht zu erreichen, einen Unterschied bei der Gasausgabeleistung, der einer Umgebungstemperatur zugeschrieben wird, zu verringern und die Sicherheit zum Zeitpunkt der Aktivierung zu verbessern und die Beschädigung eines Airbags zu verringern.
Gemäß der oben beschriebenen zweiten Ausgestaltung der Erfindung kann ein Gasgenerator zur Verfügung gestellt werden, der dazu imstande ist, eine Reduzierung von Gewicht und Herstellungskosten zu erreichen, während der Bruch eines Filters zum Zeitpunkt der Aktivierung auch dann unterdrückt wird, wenn die Öffnungsfläche einer Gasausstoßöffnung so groß wie im herkömmlichen Beispiel ist.
Figurenliste

1 ist eine Frontansicht eines tellerartigen Gasgenerators in einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2 ist eine schematische Schnittansicht des tellerartigen Gasgenerators, der in 1 gezeigt ist.
3 ist eine Schnittansicht einer oberen Schale und eines Dichtstreifens entlang der Linie III-III, die in den 1 und 2 gezeigt ist.
4 ist eine vergrößerte Ansicht von ersten bis dritten Gasausstoßöffnungen, die in den 1 und 3 gezeigt sind.
5 zeigt schematisch das schrittweise Öffnen der Gasausstoßöffnungen zum Zeitpunkt der Aktivierung des Gasgenerators in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
6 zeigt schematisch einen Zustand in der Umgebung einer Gasausstoßöffnung, wenn der Gasgenerator in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung aktiviert wird.
7 ist eine Frontansicht eines tellerartigen Gasgenerators in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
8 ist eine Schnittansicht der oberen Schale und des Dichtstreifens entlang der Linie VIII-VIII, die in 7 gezeigt ist.
9 ist eine Schnittansicht der oberen Schale und des Dichtstreifens in einem tellerartigen Gasgenerator in einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
10 ist eine vergrößerte Ansicht von ersten bis dritten Gasausstoßöffnungen, die in 9 gezeigt sind.
11 ist eine Schnittansicht der oberen Schale und des Dichtstreifens in einem tellerartigen Gasgenerator in einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
12 ist eine vergrößerte Ansicht der ersten bis dritten Gasausstoßöffnungen, die in 11 gezeigt sind.
13 zeigt ein Erscheinungsbild eines tellerartigen Gasgenerators in einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
14 ist ein schematisches Aufbaudiagramm des in 13 gezeigten tellerartigen Gasgenerators, durch den teilweise hindurchgesehen wird.
15 zeigt eine Öffnungsform einer Gasausstoßöffnung, die in dem tellerartigen Gasgenerator vorgesehen ist, der in 13 gezeigt ist.
16 zeigt eine Öffnungsform einer Gasausstoßöffnung in dem tellerartigen Gasgenerator gemäß einer auf dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung beruhenden Abwandlung.
17 zeigt eine festgelegte Grafik, in der Werte eingetragen sind, die von einer Öffnungsform von jeweiligen Gasausstoßöffnungen in tellerartigen Gasgeneratoren gemäß Beispielen a, b und c und Vergleichsbeispielen a und b stammen.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun ausführlich Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Die unten gezeigten Ausführungsbeispiele stellen eine Anwendung der Erfindung bei einem tellerartigen Gasgenerator dar, der entsprechend in einer Airbag-Vorrichtung eingebaut wird, mit der ein Lenkrad oder dergleichen eines Autos ausgestattet ist. Den gleichen oder gemeinsamen Elemente in den unten gezeigten Ausführungsbeispielen sind in den Zeichnungen gleiche Bezugszeichen zugewiesen worden, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.
- Erstes Ausführungsbeispiel -
1 ist eine Frontansicht eines tellerartigen Gasgenerators in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 2 ist eine schematische Schnittansicht des tellerartigen Gasgenerators, der in 1 gezeigt ist. Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 wird zunächst der Aufbau des tellerartigen Gasgenerators 1A in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, hat der tellerartige Gasgenerator 1A in diesem Ausführungsbeispiel ein kurzes, im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse, dessen beide axialen Enden verschlossen sind, und er ist so aufgebaut, dass er in einem Unterbringungsraum, der in dem Gehäuse vorgesehen ist, als interne Konstruktionselemente einen Halteabschnitt 30, einen Zünder 40, ein becherförmiges Element 50, ein Verstärkungsmittel 56, ein Gaserzeugungsmittel 61, ein unteres Trageelement 70, ein oberes Trageelement 80, ein Kissen 85, einen Filter 90 und dergleichen beherbergt. In dem Unterbringungsraum, der in dem Gehäuse vorgesehen ist, befindet sich eine Brennkammer 60, die unter den internen Konstruktionselementen hauptsächlich das Gaserzeugungsmittel 61 beherbergt.
Das kurze, im Wesentlichen zylinderförmige Gehäuse weist eine untere Schale (Zünderschale) 10 und eine obere Schale (Verschlussschale) 20 auf. Die untere Schale 10 und die obere Schale 20 bestehen zum Beispiel aus jeweils einem pressgeformten Produkt, das durch Pressen eines plattenförmigen Elements ausgebildet wird, das aus gewalztem Metall besteht. Als das aus Metall bestehende plattenförmige Element, das die untere Schale 10 und die obere Schale 20 bildet, kann ein Metallblech genutzt werden, das zum Beispiel aus Edelstahl, Eisenstahl, einer Aluminiumlegierung, einer rostfreien Legierung oder dergleichen besteht, und es wird entsprechend ein sogenanntes hochfestes Stahlblech genutzt, das auch bei Aufbringung einer Zugspannung von nicht weniger als 440 MPa und nicht mehr als 780 MPa bruchfrei bleibt. Das Pressen kann durch Warmschmieden oder Kaltschmieden erfolgen, wobei jedoch unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Abmessungsgenauigkeit besser ein Kaltschmieden erfolgt.
Die untere Schale 10 und die obere Schale 20 werden jeweils im Wesentlichen in einer zylinderförmigen Form mit Boden ausgebildet, und das Gehäuse wird aufgebaut, indem die Schalen derart kombiniert und verbunden werden, dass ihre offenen Oberflächen einander zugewandt sind. Die untere Schale 10 hat einen Bodenplattenabschnitt 11 und einen Umfangswandabschnitt 12, und die obere Schale 20 hat einen Deckplattenabschnitt 21 und einen Umfangswandabschnitt 22. Die beiden axialen Endabschnitte des Gehäuses werden somit durch den Deckplattenabschnitt 21 und den Bodenplattenabschnitt 11 verschlossen. Um die untere Schale 10 und die obere Schale 20 miteinander zu verbinden, wird entsprechend Elektronenstrahlschweißen, Laserschweißen, Reibschweißen oder dergleichen genutzt.
Die obere Schale 20 weist außerdem einen Befestigungsabschnitt 25 auf, der von einem unteren Ende des Umfangswandabschnitts 22 ausgehend nach außen gerichtet ist. Der Befestigungsabschnitt 25 ist ein Abschnitt, um das Gehäuse an einem (nicht gezeigten) externen Element zu befestigen, damit der tellerartige Gasgenerator 1A nach der Montage vom externen Element getragen wird. Die obere Schale 20 hat eine Dicke, die vorzugsweise nicht mehr als 2,0 mm und besser noch nicht mehr als 1,8 mm beträgt.
Wie in 2 gezeigt ist, ist in einem zentralen Abschnitt des Bodenplattenabschnitts 11 der unteren Schale 10 ein vorstehender zylinderförmiger Abschnitt 13 vorgesehen, der in Richtung Deckplattenabschnitt 21 vorsteht, sodass im zentralen Abschnitt des Bodenplattenabschnitts 11 der unteren Schale 10 ein Vertiefungsabschnitt 14 ausgebildet ist. Der vorstehende zylinderförmige Abschnitt 13 entspricht einer Stelle, an der der Zünder 40 mit dem oben erwähnten Halteabschnitt 30 dazwischen befestigt ist, und der Vertiefungsabschnitt 14 entspricht einer Stelle, die als ein Raum dient, um in dem Halteabschnitt 30 einen Buchsenabschnitt 34 vorzusehen. Die untere Schale 10 hat eine Dicke, die vorzugsweise nicht mehr als 2,0 mm und besser noch nicht mehr als 1,8 mm beträgt.
Der vorstehende zylinderförmige Abschnitt 13 ist so ausgebildet, dass er im Wesentlichen eine zylinderförmige Form mit Boden hat, und an einem axialen Endabschnitt, der sich auf der Seite des Deckplattenabschnitts 21 befindet, ist eine Öffnung 15 vorgesehen, die bei zweidimensionaler Betrachtung eine nicht punktsymmetrische Form (zum Beispiel eine D-Form, eine Tonnenform oder eine elliptische Form) hat. Die Öffnung 15 entspricht einer Stelle, durch die ein Paar Anschlussstifte 42 des Zünders 40 geht.
Die untere Schale 10 und die obere Schale 20 werden hergestellt, indem wie oben erwähnt ein aus gewalztem Metall bestehendes Element mit der Form einer Platte gepresst wird. Im Einzelnen werden die untere Schale 10 und die obere Schale 20 zum Beispiel hergestellt, indem ein aus einer oberen Form und einer unteren Form bestehendes Formpaar verwendet wird und ein aus einem gewalzten Metallblech bestehendes Element mit der Form einer Platte vertikal gepresst wird, um die Platte in die dargestellte Form zu bringen.
Der Zünder 40 dient dazu, Flammen zu erzeugen, und er weist einen Zündabschnitt 41 und das oben erwähnte Paar Anschlussstifte 42 auf. Der Zündabschnitt 41 enthält ein Zündmittel, das Flammen erzeugt, wenn es gezündet wird, um zum Zeitpunkt der Aktivierung zu verbrennen, und einen Widerstand, um dieses Zündmittel zu zünden. Das Paar Anschlussstifte 42 ist mit dem Zündabschnitt 41 verbunden, um das Zündmittel zu zünden.
Genauer gesagt weist der Zündabschnitt 41 einen Zündbecher, der wie ein Becher ausgebildet ist, und einen Fußabschnitt auf, der ein offenes Ende des Zündbechers verschließt und darin eingeführt das Paar Anschlussstifte 42 hält. Der Widerstand (Brückendraht) ist so angebracht, dass er Spitzenenden des Paars Anschlussstifte 42 koppelt, die in dem Zündbecher eingeführt sind, und das Zündmittel ist so in dem Zündbecher eingepackt, dass es den Widerstand umgibt oder sich in der Nähe des Widerstands befindet.
Als Widerstand wird dabei im Allgemeinen ein Nichromdraht oder dergleichen genutzt, und als Zündmittel wird im Allgemeinen ZPP (Zirconium-Kaliumperchlorat), ZWPP (Zirconium-Wolfram-Kaliumperchlorat), Bleitrizinat oder dergleichen genutzt. Der Zündbecher und der oben erwähnte Fußabschnitt bestehen im Allgemeinen aus Metall oder Kunststoff.
Beim Erkennen eines Zusammenstoßes fließt eine vorgeschriebene Strommenge durch den Anschlussstift 42 in den Widerstand. Wenn die vorgeschriebene Strommenge in den Widerstand fließt, wird in dem Widerstand Joulesche Wärme erzeugt und das Zündmittel beginnt zu brennen. Eine Hochtemperaturflamme, die durch das Verbrennen hervorgerufen wird, lässt den Zündbecher, der das Zündmittel beherbergt, platzen. Die Zeitdauer vom Stromfluss im Widerstand bis zur Aktivierung des Zünders 40 beträgt in dem Fall, dass als Widerstand der Nichromdraht eingesetzt wird, im Allgemeinen nicht länger als 2 Millisekunden.
Der Zünder 40 ist auf derartige Weise am Bodenplattenabschnitt 11 angebracht, dass der Anschlussstift 42 vom Inneren der unteren Schale 10 aus durch die Öffnung 15 geht, die im vorstehenden zylinderförmigen Abschnitt 13 vorgesehen ist. Im Einzelnen ist um den vorstehenden zylinderförmigen Abschnitt 13 herum, der im Bodenplattenabschnitt 11 vorgesehen ist, der Halteabschnitt 30 vorgesehen, der aus einem Harzformabschnitt ausgebildet ist, und der Zünder 40 ist, vom Halteabschnitt 30 gehalten, am Bodenplattenabschnitt 11 befestigt.
Die Öffnung 15, die in dem vorstehenden zylinderförmigen Abschnitt 13 vorgesehen ist, hat eine geringere Größe als die Außengeometrie des Zündabschnitts 41, der im Zünder 40 der Abschnitt mit der größten Außengeometrie ist. Selbst wenn es zu einem unerwarteten Bruch im Halteabschnitt 30 kommt, kann der Zünder 40 durch diesen Aufbau daran gehindert werden, im Ansprechen auf einen Druckanstieg im Inneren des Gehäuses durch die Öffnung 15 zu treten, sodass er sich aus dem Gehäuse herausbewegt, und es kann ein sicherer Betrieb des tellerartigen Gasgenerators 1A gewährleistet werden.
Der Halteabschnitt 30 wird durch Spritzgießen (genauer gesagt durch Umspritzen) mittels einer Form geformt und ausgebildet, indem ein isolierendes, flüssiges Harzmaterial so auf dem Bodenplattenabschnitt 11 aufgebracht wird, dass es von einem Teil einer Innenfläche des Bodenplattenabschnitts 11 aus durch die Öffnung 15, die in dem Bodenplattenabschnitt 11 der unteren Schale 10 vorgesehen ist, einen Teil einer Außenfläche erreicht, und das flüssige Harzmaterial erstarren gelassen wird.
Der Zünder 40 ist mit dem Halteabschnitt 30 dazwischen auf eine solche Weise an dem Bodenplattenabschnitt 11 befestigt, dass der Anschlussstift 42 während des Formens des Halteabschnitts 30 von der Innenseite der unteren Schale 10 aus durch die Öffnung 15 läuft, und das oben erwähnte flüssige Harzmaterial wird so zugeführt, dass es in diesem Zustand einen Raum zwischen dem Zünder 40 und der unteren Schale 10 füllt.
Als Ausgangsmaterial für den Halteabschnitt 30, der durch Spritzgießen ausgebildet wird, wird entsprechend ein Harzmaterial gewählt und genutzt, das nach dem Aushärten eine hervorragende Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und dergleichen hat. In diesem Fall kann, ohne darauf beschränkt zu sein, ein wärmehärtendes Harz, das von einem Epoxidharz und dergleichen repräsentiert wird, oder ein thermoplastisches Harz, das von einem Polybutylenterephthalatharz, einem Polyethylenterephthalatharz, einem Polyamidharz (wie Nylon 6 oder Nylon 66), einem Polypropylensulfidharz, einem Polypropylenoxidharz und dergleichen repräsentiert wird, genutzt werden. In dem Fall, dass als Ausgangsmaterial diese thermoplastischen Harze gewählt werden, sind in diesen Harzmaterialen vorzugsweise Glasfasern oder dergleichen als Füllstoffe enthalten, um nach dem Formen die mechanische Festigkeit des Halteabschnitts 30 sicherzustellen. Falls jedoch nur durch das thermoplastische Harz ausreichende mechanische Festigkeit sichergestellt werden kann, muss der Füllstoff nicht wie oben erwähnt hinzugegeben werden.
Der Halteabschnitt 30 hat einen inneren Bedeckungsabschnitt 31, der einen Teil einer Innenfläche des Bodenplattenabschnitts 11 der unteren Schale 10 bedeckt, einen äußeren Bedeckungsabschnitt 32, der einen Teil einer Außenfläche des Bodenplattenabschnitts 11 der unteren Schale 10 bedeckt, und einen Kopplungsabschnitt 33, der innerhalb der Öffnung 15 liegt, die in dem Bodenplattenabschnitt 11 der unteren Schale 10 vorgesehen ist, und der jeweils zum inneren Bedeckungsabschnitt 31 und äußeren Bedeckungsabschnitt 32 weiterläuft.
Der Halteabschnitt 30 ist an dem Bodenplattenabschnitt 11 an einer auf der Seite des Bodenplattenabschnitts 11 liegenden Oberfläche von jeweils dem inneren Bedeckungsabschnitt 31, dem äußeren Bedeckungsabschnitt 32 und dem Kopplungsabschnitt 33 festgemacht. Der Halteabschnitt 30 ist an jeweils einer Seitenfläche und einer Unterseite des Zünders 40, die näher am unteren Ende des Zündabschnitts 41 liegt, sowie an einer Oberfläche eines Abschnitts des Zünders 40, die näher an einem oberen Ende des Anschlussstifts 42 liegt, festgemacht. Somit ist die Öffnung 15 vollständig von dem Anschlussstift 42 und dem Halteabschnitt 30 begraben, sodass durch diesen Abschnitt die hermetische Abdichtung des Raums in dem Gehäuse sichergestellt wird. Da die Öffnung 15 wie oben beschrieben in Draufsicht eine nicht punktsymmetrische Form hat, fungieren die Öffnung 15 und der Kopplungsabschnitt 33 durch das Begraben der Öffnung 15 unter dem Kopplungsabschnitt 33 auch als ein Drehverhinderungsmechanismus, der den Befestigungsabschnitt 30 daran hindert, sich bezüglich des Bodenplattenabschnitts 11 zu drehen.
Der innere Bedeckungsabschnitt 31 des Halteabschnitts 30 ist so vorgesehen, dass er lediglich einen axialen Endabschnitt des vorstehenden zylinderförmigen Abschnitts 13 bedeckt, der in dem Bodenplattenabschnitt 11 vorgesehen ist, sodass eine im Gehäuse liegende Außenumfangsfläche des vorstehenden zylinderförmigen Abschnitts 13 freiliegt, ohne vom Halteabschnitt 30 bedeckt zu werden.
Der Halteabschnitt 30 weist als einen Teil des inneren Bedeckungsabschnitts 31 einen ringförmigen Bedeckungsabschnitt 35 auf, der eine Außenumfangsfläche des Zündbechers des Zünders 40 bedeckt. Der ringförmige Bedeckungsabschnitt 35 ist infolge der Ausbildung einer Stufenform, die eine stufenbildende Oberfläche 38 definiert, mit einem unteren ringförmigen Bedeckungsabschnitt 36 und einem oberen ringförmigen Bedeckungsabschnitt 37 versehen. Der untere ringförmige Bedeckungsabschnitt 36 ist genauer so vorgesehen, dass einen unteren Abschnitt des Zündbechers des Zünders 40 bedeckt, und der obere ringförmige Bedeckungsabschnitt 37 ist so vorgesehen, dass er den Zündbecher bis zu einer mittleren Höhenlage von ihm bedeckt, die oberhalb des unteren ringförmigen Bedeckungsabschnitt 36 liegt. Die Dicke des oberen ringförmigen Bedeckungsabschnitts 37 ist in einer radialen Richtung kleiner als die des unteren ringförmigen Bedeckungsabschnitts 36. Der ringförmige Bedeckungsabschnitt 35 ist somit in einer Stufenform ausgebildet, wobei die stufenbildende Oberfläche 38 in einer Draufsicht, die im Wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung des Zündbechers des Zünders 40 ist, im Wesentlichen ringförmig ist, und der Zündabschnitt 41 des Zünders 40 wird von dem ringförmigen Bedeckungsabschnitt 35 mit der gestuften Form in der radialen Richtung gehalten.
Der untere ringförmige Bedeckungsabschnitt 36 entspricht einer Stelle, die hauptsächlich dazu vorgesehen ist, eine Haltekraft zeigen, die auch dann, wenn der tellerartige Gasgenerator 1A arbeitet, verhindern soll, dass der Zünder 40 sich vom Halteabschnitt 30 löst. Der obere ringförmige Bedeckungsabschnitt 37 entspricht einer Stelle, die hauptsächlich dazu vorgesehen ist, einen Stoß aufzunehmen, der durch die Aktivierung des Zünders 40 hervorgerufen wird, wenn der tellerartige Gasgenerator 1A arbeitet.
Durch diesen Aufbau kann verhindert werden, dass in dem aus dem Harzformteil bestehenden Halteabschnitt 30 selbst oder in einer Grenzfläche zwischen dem Halteabschnitt 30 und der unteren Schale 10 und dem Zünder 40 (insbesondere dem Zünder 40), die Elemente sind, an denen der Halteabschnitt festgemacht ist, aufgrund eines Stoßes, der durch die Aktivierung des Zünders 40 hervorgerufen wird, wenn der tellerartige Gasgenerator 1A arbeitet, ein unbeabsichtigter Riss erzeugt wird, der die Arbeit des tellerartigen Gasgenerators 1A ungünstig beeinflussen kann.
In einem Abschnitt des äußeren Bedeckungsabschnitts 32 des Halteabschnitts 30, der der Außenseite zugewandt ist, ist der Buchsenabschnitt 34 ausgebildet. Dieser Buchsenabschnitt 34 entspricht einer Stelle, die einen (nicht gezeigten) Stecker eines Kabelbaums aufnehmen soll, um den Zünder 40 und eine (nicht gezeigte) Steuerungseinheit miteinander zu verbinden, und er befindet sich in dem Vertiefungsabschnitt 14, der in dem Bodenplattenabschnitt 11 der unteren Schale 10 vorgesehen ist. In diesem Buchsenabschnitt 34 ist ein Abschnitt des Zünders 40, der näher am unteren Ende des Anschlussstifts 42 liegt, so angeordnet, dass er freiliegt. Der Stecker wird so in den Buchsenabschnitt 34 eingeführt, dass zwischen einem Kerndraht des Kabelbaums und dem Anschlussstift 42 eine elektrische Verbindung hergestellt wird. Der Buchsenabschnitt 34 besteht aus leitendem Harz und er spielt als Masseanschluss eine Rolle. Da der Stecker mit einem (nicht gezeigten) Masseanschluss versehen ist, der sich mit dem Buchsenabschnitt 34 in Verbindung befindet, wird, wenn der Stecker in den Buchsenabschnitt 34 eingepasst wird, ein (nicht gezeigter) Leitungsdraht zur Erdung des Steckers mit einer Masseschaltung außerhalb des tellerartigen Gasgenerators 1A verbunden.
Das oben beschriebene Spritzgießen kann unter Nutzung einer unteren Schale 10 durchgeführt werden, die erzielt wurde, indem an einer vorgeschriebenen Stelle auf einer Oberfläche des Bodenplattenabschnitts 11 in einem Abschnitt, der mit dem Halteabschnitt 30 zu bedecken ist, im Voraus eine Klebeschicht vorgesehen wurde. Die Klebeschicht kann ausgebildet werden, indem auf eine vorgeschriebene Stelle des Bodenplattenabschnitts 11 im Voraus ein Klebstoff aufgebracht wird und der Klebstoff ausgehärtet wird.
Dadurch befindet sich zwischen dem Bodenplattenabschnitt 11 und dem Halteabschnitt 30 die ausgehärtete Klebstoffschicht, sodass der aus dem Harzformabschnitt ausgebildete Halteabschnitt 30 fester am Bodenplattenabschnitt 11 festgemacht werden kann. Daher kann der Halteabschnitt 30 daran gehindert werden, sich nach dem Spritzgießen bezüglich des Bodenplattenabschnitts 11 zu drehen. Indem die Klebstoffschicht ringförmig so entlang der Umfangsrichtung vorgesehen wird, dass sie die im Bodenplattenabschnitt 11 vorgesehene Öffnung 15 umgibt, kann in diesem Abschnitt ein höheres Dichtungsvermögen sichergestellt werden.
Für den Klebstoff, der im Voraus auf dem Bodenplattenabschnitt 11 aufgebracht wird, kann zum Beispiel entsprechend ein Klebstoff genutzt werden, der als Ausgangsmaterial ein Harzmaterial enthält, das nach dem Aushärten eine hervorragende Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit und dergleichen hat, und als Ausgangsmaterial kann besonders gut ein Klebstoff genutzt werden, der ein Harz auf Cyanoacrylatbasis oder ein Harz auf Silikonbasis enthält. Als der oben erwähnte Klebstoff kann ein Klebstoff genutzt werden, der außer den oben erwähnten Harzmaterialen ein Harz auf Phenolbasis, ein Harz auf Epoxidbasis, ein Harz auf Melaminbasis, ein Harz auf Harnstoffbasis, ein Harz auf Polyesterbasis, ein Harz auf Alkydbasis, ein Harz auf Polyurethanbasis, ein Harz auf Polyimidbasis, ein Harz auf Polyethylenbasis, ein Harz auf Polypropylenbasis, ein Harz auf Polyvinylchloridbasis, ein Harz auf Polystyrolbasis, ein Harz auf Polyvinylacetatbasis, ein Harz auf Polytetrafluorethylenbasis, ein Harz auf Acrylnitril-Butadienstyrolbasis, ein Harz auf Acrylnitrilstyrolbasis, ein Acrylharz, ein Harz auf Polyamidbasis, ein Harz auf Polyacetalbasis, ein Harz auf Polycarbonatbasis, ein Harz auf Polyphenylenetherbasis, ein Harz auf Polybutylenterephthalatbasis, ein Harz auf Polyethylenterephthalatbasis, ein Harz auf Polyolefinbasis, ein Harz auf Polyphenylensulfidbasis, ein Harz auf Polysulfonbasis, ein Harz auf Polyethersulfonbasis, ein Harz auf Polyarylatbasis, ein Harz auf Polyetheretherketonbasis, ein Harz auf Polyamidimidbasis, ein Flüssigkristallpolymer, ein Kautschuk auf Styrolbasis, ein Kautschuk auf Olefinbasis und dergleichen enthält.
Die Aufbringungsstelle des Klebstoffs ist nicht besonders beschränkt. Der Klebstoff kann zum Beispiel auf der gesamten Außenfläche (d. h. auf einer Oberfläche des Bodenplattenabschnitts 11 in einem Abschnitt, der vom äußeren Bedeckungsabschnitt 32 des Halteabschnitts 30 bedeckt wird) in einem Abschnitt, in dem der vorstehende zylinderförmige Abschnitt 13 des Bodenplattenabschnitts 11 ausgebildet ist, oder einen Teil davon oder auf der gesamten Innenfläche (d. h. auf einer Oberfläche des Bodenplattenabschnitts 11 in einem Abschnitt, der vom inneren Bedeckungsabschnitt 31 des Halteabschnitts 30 bedeckt wird) in dem Abschnitt, in dem der vorstehende zylinderförmige Abschnitt 13 des Bodenplattenabschnitts 11 ausgebildet ist, oder einem Teil davon aufgebracht werden, oder er kann auch auf der gesamten Oberfläche des Bodenplattenabschnitts 11 in einem Abschnitt, der vom Halteabschnitt 30 bedeckt wird, aufgebracht werden.
Beim Zünder 40 kann eine Klebstoffschicht vorgesehen werden, indem der Klebstoff im Voraus auf einer vorbestimmten Stelle auf der Oberfläche des Zündbechers des Zündabschnitts 41 aufgebracht wird, die dem Abschnitt entspricht, der von dem Halteabschnitt 30 bedeckt werden soll. Wie in dem oben beschriebenen Beispiel, in dem die Klebstoffschicht im Voraus auf dem Bodenplattenabschnitt 11 aufgebracht wird, kann der Zünder 40 durch diesen Aufbau fester an dem Halteabschnitt 30 festgemacht werden, und es kann in diesem Abschnitt ein hohes Dichtungsvermögen sichergestellt werden.
Auch wenn exemplarisch ein Aufbaubeispiel beschrieben worden ist, in dem der Zünder 40 durch Spritzgießen des aus dem Harzformabschnitt ausgebildeten Halteabschnitts 30 an der unteren Schale 10 befestigt werden kann, können auch alternative Mittel verwendet werden, um den Zünder 40 an der unteren Schale 10 zu befestigen.
Zum Beispiel kann der Halteabschnitt 30 beim Formen des Halteabschnitts 30 nur mit der unteren Schale 10 eine Einheit bilden, und der Zünder 40 kann mit dem ausgebildeten Halteabschnitt 30 durch zum Beispiel Einpassen zusammengebaut werden. Da der Halteabschnitt 30 in diesem Fall nur an der unteren Schale 10 festgemacht wird, wird das Dichtungsvermögen zwischen dem Halteabschnitt 30 und dem Zünder 40 allein dadurch nicht sichergestellt. Indem dieser Abschnitt einem passenden Versiegelungsprozess unterzogen wird, zum Beispiel indem in diesem Abschnitt ein O-Ring angeordnet wird, kann ein ausreichendes Dichtungsvermögen sichergestellt werden.
An dem Bodenplattenabschnitt 11 wird ein becherförmiges Element 50 montiert, sodass es den vorstehenden zylinderförmigen Abschnitt 13, den Halteabschnitt 30 und den Zünder 40 bedeckt. Das becherförmige Element 50 hat im Wesentlichen eine zylinderförmige Form mit Boden, die auf der Seite des Bodenplattenabschnitts 11 einen offenen Endabschnitt hat, und es enthält eine Verstärkungskammer 55, die das Verstärkungsmittel 56 beherbergt. Das becherförmige Element 50 ist so angeordnet, dass es in Richtung Brennkammer 60 vorsteht, die das Gaserzeugungsmittel 61 beherbergt, und zwar derart, dass die darin vorgesehene Verstärkungskammer 55 dem Zündabschnitt 41 des Zünders 40 zugewandt ist.
Das becherförmige Element 50 hat einen Deckwandabschnitt 51 und einen Seitenwandabschnitt 52, die die oben erwähnte Verstärkungskammer 55 definieren, und einen Erstreckungsabschnitt 53, der sich von einem Abschnitt des Seitenwandabschnitts 52 auf der Seite eines offenen Endes aus radial nach außen erstreckt. Der Erstreckungsabschnitt 53 ist so ausgebildet, dass er sich entlang einer Innenfläche des Bodenplattenabschnitts 11 der unteren Schale 10 erstreckt. Im Einzelnen liegt der Erstreckungsabschnitt 53 in einer Form vor, die in einem Abschnitt, in dem der vorstehende zylinderförmige Abschnitt 13 vorgesehen ist, und in der Umgebung von ihm entlang der Form der inneren Bodenfläche des Bodenplattenabschnitts 11 gekrümmt ist, und er weist einen Spitzenendabschnitt 54 auf, der sich in einem radial äußeren Abschnitt von ihm wie ein Flansch erstreckt.
Der Spitzenendabschnitt 54 im Erstreckungsabschnitt 53 ist entlang der axialen Richtung des Gehäuses zwischen dem Bodenplattenabschnitt 11 und dem unteren Trageelement 70 angeordnet und er ist entlang der axialen Richtung des Gehäuses zwischen dem Bodenplattenabschnitt 11 und dem unteren Trageelement 70 eingezwängt. Da das untere Trageelement 70 durch das Gaserzeugungsmittel 61, das Kissen 85, das obere Trageelement 80 und den Deckplattenabschnitt 21, die oberhalb angeordnet sind, in Richtung des Bodenplattenabschnitts 11 gedrückt wird, befindet sich das becherförmige Element 50 in einem solchen Zustand, dass der Spitzenendabschnitt 54 des Erstreckungsabschnitts 53 durch das untere Trageelement 70 in Richtung des Bodenplattenabschnitts 11 gedrückt wird und am Bodenplattenabschnitt 11 befestigt ist. Das becherförmige Element 50 wird daran gehindert, vom Bodenplattenabschnitt 11 herunterzufallen, ohne dass zum Befestigen des becherförmigen Elements 50 Verstemmen oder Presspassen verwendet wird.
Der Abschnitt auf der Seite des offenen Endes des Seitenwandabschnitts 52 des becherförmigen Elements 50 wird durch Presspassen am Halteabschnitt 30 befestigt, indem er außen am inneren Bedeckungsabschnitt 31 angebracht wird, der ein Abschnitt des Halteabschnitts 30 ist, der innerhalb des Gehäuses liegt. Diese Stelle entspricht einer Befestigungsstelle, die bei der Montage des becherförmigen Elements 50 den Montagevorgang am Gehäuse erleichtert. Das becherförmige Element 50 wird an dem Bodenplattenabschnitt 11 ebenfalls durch Presspassen befestigt.
Das becherförmige Element 50 hat weder im Deckwandabschnitt 51 noch im Seitenwandabschnitt 52 eine Öffnung und es umgibt die darin vorgesehene Verstärkungskammer 55. Dieses becherförmige Element 50 platzt oder schmilzt bei Zunahme des Drucks in der Verstärkungskammer 55 oder durch Leitung von darin erzeugter Wärme, wenn das Verstärkungsmittel 56 infolge der Aktivierung des Zünders gezündet wird, und seine mechanische Festigkeit ist verhältnismäßig gering.
Für das becherförmige Element 50 wird entsprechend ein Element, das aus einem Metall wie aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, oder ein Element genutzt, das aus einem Harz wie einem wärmehärtenden Harz, das durch ein Epoxidharz und dergleichen repräsentiert wird, und einem thermoplastischen Harz besteht, das durch ein Polybutylenterephthaltharz, ein Polyethylenterephthalatharz, ein Polyamidharz (etwa Nylon 6 oder Nylon 66), ein Polypropylensulfidharz, ein Polypropylenoxidharz und dergleichen repräsentiert wird. Abgesehen davon kann für das becherförmige Element 50 auch ein Element genutzt werden, das aus einem Element ausgebildet ist, das aus einem Metall hoher mechanischer Festigkeit besteht, wie es von Eisen oder Kupfer repräsentiert wird, das in seinem Seitenwandabschnitt 52 eine Öffnung hat und an dem ein Dichtstreifen anhaftet, um die Öffnung zu verschließen. Das Verfahren zur Befestigung des becherförmigen Elements 50 ist nicht auf das oben beschriebene Befestigungsverfahren beschränkt, das das untere Trageelement 70 verwendet, und es können andere Befestigungsverfahren genutzt werden.
Das in die Verstärkungskammer 55 gepackte Verstärkermittel 56 erzeugt thermische Partikel, wenn es gezündet wird, um durch Flammen verbrannt zu werden, die infolge der Aktivierung des Zünders 40 erzeugt werden. Das Verstärkungsmittel 56 sollte dazu in der Lage sein, das Verbrennen des Gaserzeugungsmittels 61 zuverlässig zu starten, und es wird im Allgemeinen eine aus Metallpulvern/Oxidationsmittel bestehende Zusammensetzung eingesetzt, die durch B/KNO₃ oder dergleichen repräsentiert wird. Als Verstärkungsmittel 56 wird ein pulverförmiges Verstärkungsmittel, ein Verstärkungsmittel, das durch ein Bindemittel in einer vorgeschriebenen Form ausgebildet wurde, oder dergleichen genutzt. Die durch ein Bindemittel ausgebildete Form des Verstärkungsmittels 56 schließt zum Beispiel verschiedene Formen wie ein Granulat, eine Säule, ein Blatt, eine Kugel, einen Zylinder mit einem einzelnen Loch, einen Zylinder mit mehreren Löchern, eine Tablette und dergleichen ein.
In einem Raum, der einen Abschnitt umgibt, in dem das oben erwähnte becherförmige Element 50 in einem Raum innerhalb des aus der unteren Schale 10 und der oberen Schale 20 bestehenden Gehäuses angeordnet ist, befindet sich die Brennkammer 60, die das Gaserzeugungsmittel 61 beherbergt. Wie oben beschrieben wurde, wird das becherförmige Element 50 im Einzelnen so angeordnet, dass es in die in dem Gehäuse ausgebildete Brennkammer 60 vorsteht, und als Brennkammer 60 sind ein Raum, der in einem Abschnitt dieses becherförmigen Elements 50 vorgesehen ist, der der Außenwand des Seitenwandabschnitts 52 zugewandt ist, und ein Raum, der in einem Abschnitt von ihm vorgesehen ist, der einer Außenfläche des Deckwandabschnitts 51 zugewandt ist, vorgesehen.
In einem Raum, der die Brennkammer 60, die das Gaserzeugungsmittel 61 beherbergt, in einer radialen Richtung des Gehäuses umgibt, ist entlang eines Innenumfangs des Gehäuses der Filter 90 angeordnet. Der Filter 90 hat eine Zylinderform und ist derart angeordnet, dass eine Mittelachse von ihm im Wesentlichen mit der axialen Richtung des Gehäuses zusammenpasst. Der Filter umgibt somit die Brennkammer 60, in der das Gaserzeugungsmittel 61 untergebracht ist, in der radialen Richtung.
Das Gaserzeugungsmittel 61 ist ein Mittel, das durch thermische Partikel gezündet wird, die infolge der Aktivierung des Zünders 40 erzeugt werden, und es erzeugt ein Gas, wenn es verbrennt. Als Gaserzeugungsmittel 61 wird vorzugsweise ein azidfreies Gaserzeugungsmittel eingesetzt, und das Gaserzeugungsmittel 61 wird als ein Formteil ausgebildet, das im Allgemeinen einen Brennstoff, ein Oxidationsmittel und einen Zusatzstoff enthält. Für den Brennstoff werden zum Beispiel ein Triazolderivat, ein Tetrazolderivat, ein Guanidinderivat, ein Azodicarboxamidderivat, ein Hydrazinderivat oder dergleichen oder eine Kombination davon genutzt. Im Einzelnen werden zum Beispiel entsprechend Nitroguanidin, Guanidinnitrat, Dicyandiamid, 5-Aminotetrazol und dergleichen genutzt. Außerdem werden als Oxidationsmittel zum Beispiel basisches Nitrat wie basisches Kupfernitrat, Perchlorat wie Ammoniumperchlorat oder Kaliumperchlorat, nitrathaltige Kationen, die aus einem Alkalimetall, einem Erdalkalimetall, einem Übergangsmetall und Ammoniak gewählt werden, oder dergleichen genutzt. Als Nitrat werden zum Beispiel entsprechend Natriumnitrat, Kaliumnitrat oder dergleichen genutzt. Darüber hinaus lässt sich als Zusatzstoff ein Bindemittel, ein Schlackebildungsmittel, ein Verbrennungsmodifizierungsmittel oder dergleichen nennen. Als Bindemittel können zum Beispiel entsprechend ein Metallsalz aus Carboxymethylcellulose, ein organisches Bindemittel wie Stearat oder ein anorganisches Bindemittel wie künstliches Hydrotalcid und saure japanische Asche genutzt werden. Als Schlackebildungsmittel kann entsprechend Siliciumnitrid, Siliciumdioxid, saure japanische Asche oder dergleichen genutzt werden. Außerdem kann als Verbrennungsmodifizierungsmittel ein Metalloxid, Ferrosilicium, Aktivkohle, Graphit oder dergleichen genutzt werden.
Die Form des Formteils des Gaserzeugungsmittels 61 schließt verschiedene Formen wie eine Partikelform einschließlich eines Granulats, eines Pellets und einer Säule und eine Scheibenform ein. Außerdem wird unter den säulenförmigen Formteilen auch ein Formteil mit Löchern, das in dem Formteil Durchgangslöcher hat (etwa eine Zylinderform mit einem einzelnen Loch oder eine Zylinderform mit mehreren Löchern) genutzt. Diese Formen werden vorzugsweise je nach Anwendungsfall abhängig von den Spezifikationen der Airbag-Vorrichtung, in der der tellerartige Gasgenerator 1A eingebaut wird, passend ausgewählt und es wird zum Beispiel vorzugsweise eine für die Spezifikationen optimale Form gewählt, indem eine Form gewählt wird, die eine zeitliche Änderung der Gaserzeugungsrate während des Verbrennens des Gaserzeugungsmittels 61 erlaubt. Darüber hinaus werden unter Berücksichtigung einer linearen Verbrennungsgeschwindigkeit, eines Druckexponenten oder dergleichen des Gaserzeugungsmittels 61 neben der Form des Gaserzeugungsmittels 61 vorzugsweise die Größe des Formteils oder die Füllmenge von ihm passend ausgewählt.
Als Filter 90 wird zum Beispiel ein Filter, der erzielt wird, indem ein Metallwalzdraht aus Edelstahl oder Eisenstahl gewickelt und gesintert wird, ein Filter, der ausgebildet wird, indem ein Maschenmaterial, in das Metallwalzdrähte gestrickt wurden, gepresst wird, um dieses dadurch zusammenzupacken, ein Filter, der erzielt wird, indem eine perforierte Metallplatte gewickelt wird, oder dergleichen genutzt. Im Einzelnen wird dabei als Maschenmaterial ein glatt rechts gestricktes Drahtgewebe, ein Drahtgewebe mit Leinwandbindung, ein Aggregat aus gequetschten Metallwalzdrähten oder dergleichen genutzt. Außerdem wird als perforierte Metallplatte zum Beispiel ein Streckmetall, das erzielt wird, indem in einer Metallplatte versetzte Schnitte vorgenommen werden und durch Weiten der Schnitte Löcher vorgesehen werden, um die Metallplatte dadurch in ein Netz zu arbeiten, ein Hakenmetall, das erzielt wird, indem eine Metallplatte perforiert wird und zum Abflachen Grate niedergedrückt werden, die um einen Umfang des Lochs herum hervorgerufen wurden, oder dergleichen genutzt. In diesem Fall kann die Größe oder Form eines Lochs, das vorgesehen werden soll, je nach Bedarf passend geändert werden, und in der gleichen Metallplatte können Löcher verschiedener Form oder Größe aufgenommen werden. Es ist zu beachten, dass als Metallplatte zum Beispiel entsprechend ein Stahlblech (Baustahl) oder ein Edelstahlblech genutzt werden kann, wobei auch ein nichteisenhaltiges Metallblech aus Aluminium, Kupfer, Titan, Nickel oder einer Legierung davon oder dergleichen genutzt werden kann.
Der Filter 90 fungiert als ein Kühlungsmittel, um Gas zu kühlen, indem es dem Gas bei einer hohen Temperatur Wärme entzieht, wenn das in der Brennkammer 60 erzeugte Gas durch diesen Filter 90 geht, und er fungiert auch als ein Entfernungsmittel, um Rückstände (Schlacke) oder dergleichen zu entfernen, die in dem Gas enthalten sind. Damit das Gas ausreichend gekühlt wird und die Ausgabe von Rückständen zur Außenseite verhindert wird, sollte das in der Brennkammer 60 erzeugte Gas daher zuverlässig durch den Filter 90 gehen. Der Filter 90 ist fern von den Umfangswandabschnitten 12 und 22 angeordnet, um so zwischen dem Umfangswandabschnitt 22 der oberen Schale 20 und dem Umfangswandabschnitt 12 der unteren Schale 10, die den Umfangswandabschnitt des Gehäuses bilden, für einen Spalt 26 vorbestimmter Größe zu sorgen.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist in dem Umfangswandabschnitt 22 der oberen Schale 20 in einem Abschnitt, der dem Filter 90 zugewandt ist (d. h. in einem Abschnitt, der sich bezüglich einer Stelle, an der der Befestigungsabschnitt 25 vorgesehen ist, auf der Seite des Deckplattenabschnitts 21 befindet), eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen 23 vorgesehen. Die Gasausstoßöffnungen 23 dienen dazu, das Gas, das durch den Filter 90 gegangen ist, zur Außenseite des Gehäuses zu führen.
Wie in 2 gezeigt ist, ist an einer Innenumfangsfläche des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 als Dichtungselement ein aus Metall bestehender Dichtstreifen 24 angebracht, um die Gasausstoßöffnungen 23 zu verschließen. Als dieser Dichtstreifen 24 wird entsprechend eine Aluminiumfolie oder dergleichen genutzt, die auf einer ihrer Oberflächen ein klebriges Element aufgebracht hat, und durch den Dichtstreifen 24 wird eine hermetische Abdichtung der Brennkammer 60 sichergestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Dichtungselement aus einem einzelnen Dichtstreifen 24 in Form eines Bandes ausgebildet.
Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet die Vielzahl von Gasausstoßöffnungen 23 im tellerartigen Gasgenerator 1A dieses Ausführungsbeispiels drei Bauarten von Gasausstoßöffnungen mit voneinander verschiedenen Formen (d. h. eine Vielzahl von ersten Gasausstoßöffnungen 23a, eine Vielzahl von zweiten Gasausstoßöffnungen 23b und eine Vielzahl von dritten Gasausstoßöffnungen 23c). Diese drei Bauarten von Gasausstoßöffnungen sind so aufgebaut, dass sie einen voneinander verschiedenen Öffnungsdruck haben, damit sie sich zum Zeitpunkt der Aktivierung des tellerartigen Gasgenerators 1A bei einer Zunahme des Drucks in dem oben erwähnten Unterbringungsraum, der ein Raum in dem Gehäuse ist, infolge des Verbrennens des Gaserzeugungsmittels 61 schrittweise öffnen.
Wie oben beschrieben wurde, befinden sich zwischen der Brennkammer 60 und den Gasausstoßöffnungen 23 der Filter 90 und der Spalt 26. Der Strömungswiderstand des Filters 90 gegenüber Gas ist jedoch verhältnismäßig gering, weswegen der Druck in dem Unterbringungsraum im Wesentlichen gleich dem Innendruck in der Brennkammer 60 ist. In der Beschreibung unten kann dieser Druck daher anstatt als Druck im Unterbringungsraum auch als Innendruck in der Brennkammer 60 bezeichnet werden.
Die oben erwähnte erste Gasausstoßöffnung 23a, zweite Gasausstoßöffnung 23b und dritte Gasausstoßöffnung 23c sind so aufgebaut, dass ihr Öffnungsdruck dank eines Unterschieds der Form ihrer Öffnung voneinander verschieden ist. Da also eine Vielzahl von Bauarten von Gasausstoßöffnungen 23 mit voneinander verschiedenem Öffnungsdruck enthalten ist, kann zum Zeitpunkt der Aktivierung insbesondere in einer Niedrigtemperaturumgebung ein erhebliches Absinken der Zunahme des Innendrucks in der Brennkammer 60 verhindert werden und es können die beabsichtigten Verbrennungseigenschaften erzielt werden. Die Einzelheiten und der genauere Aufbau der Vielzahl von Bauarten von Gasausstoßöffnungen 23 werden später beschrieben.
Wie erneut aus 2 hervorgeht, ist in der Umgebung des Endabschnitts der Brennkammer 60, der sich auf der Seite des Bodenplattenabschnitts 11 befindet, das untere Trageelement 70 angeordnet. Das untere Trageelement 70 hat eine Ringform und ist so angeordnet, als ob es im Wesentlichen am Filter 90 und Bodenplattenabschnitt 11 angebracht ist, sodass es einen Grenzabschnitt zwischen dem Filter 90 und dem Bodenplattenabschnitt 11 bedeckt. Das untere Trageelement 70 befindet sich somit zwischen dem Bodenplattenabschnitt 11 und dem Gaserzeugungsmittel 61 in der Umgebung des Endabschnitts der Brennkammer 60.
Das untere Trageelement 70 hat einen Stoßabschnitt 72, der so aufgerichtet ist, dass er auf die Innenumfangsfläche des axialen Endabschnitts des Filters 90 stößt, der sich auf der Seite des Bodenplattenabschnitts 11 befindet, und einen Bodenabschnitt 71, der so vorgesehen ist, dass er sich vom Stoßabschnitt 72 aus radial nach innen erstreckt. Der Bodenabschnitt 71 ist so ausgebildet, dass er sich entlang einer inneren Bodenfläche des Bodenplattenabschnitts 11 der unteren Schale 10 erstreckt. Im Einzelnen liegt der Bodenabschnitt 71 in einer Form vor, die sich entlang der Form der inneren Bodenfläche des Bodenplattenabschnitts 11 biegt, wozu ein Abschnitt gehört, in dem der vorstehende zylinderförmige Abschnitt 13 vorgesehen ist, und er weist einen Spitzenendabschnitt 73 auf, der in einem radial einwärts liegenden Abschnitt von ihm aufgerichtet ist.
Das untere Trageelement 70 fungiert als ein Ausströmverhinderungsmittel, um Gas, das zum Zeitpunkt der Aktivierung in der Brennkammer 60 erzeugt wird, daran zu hindern, durch einen Spalt zwischen dem unteren Ende des Filters 90 und dem Bodenplattenabschnitt 11 hinauszuströmen, ohne durch den Filter 90 zu gehen. Das untere Trageelement 70 wird zum Beispiel durch Pressen eines aus Metall bestehenden plattenförmigen Elements ausgebildet und besteht entsprechend aus einem Element, das aus einem Stahlblech herkömmlichen Stahls, speziellen Stahls oder dergleichen (etwa aus einem kaltgewalzten Stahlblech oder einem Edelstahlblech) ausgebildet ist.
Zwischen dem Bodenplattenabschnitt 11 und dem Bodenabschnitt 71 des unteren Trageelements 70 ist entlang der axialen Richtung des Gehäuses der Spitzenendabschnitt 54 des Erstreckungsabschnitts 53 des oben erwähnten becherförmigen Elements 50 angeordnet, und er wird somit entlang der axialen Richtung des Gehäuses eingezwängt zwischen dem Bodenplattenabschnitt 11 und dem Bodenabschnitt 71 gehalten. Das becherförmige Element 50 befindet sich somit in einem derartigen Zustand, dass der Spitzenendabschnitt 54 des Erstreckungsabschnitts 53 durch den Bodenabschnitt 71 des unteren Trageelements 70 in Richtung Bodenplattenabschnitt 11 gedrückt wird und am Bodenplattenabschnitt 11 befestigt ist.
Das obere Trageelement 80 ist an dem Endabschnitt der Brennkammer 60 angeordnet, der sich auf der Seite des Deckplattenabschnitts 71 befindet. Das obere Trageelement 80 liegt im Wesentlichen in der Form einer Scheibe vor und ist so angeordnet, als ob es an dem Filter 90 und dem Deckplattenabschnitt 21 angebracht ist, damit es den Grenzabschnitt zwischen dem Filter 90 und dem Deckplattenabschnitt 21 bedeckt. Das obere Trageelement 80 liegt somit in der Umgebung des Endabschnitts der Brennkammer 60 zwischen dem Deckplattenabschnitt 21 und dem Gaserzeugungsmittel 61.
Das obere Trageelement 80 hat einen Bodenabschnitt 81, der auf den Deckplattenabschnitt 21 stößt, und einen Stoßabschnitt 82, der von einer Umfangskante des Bodenabschnitts 81 aus aufgerichtet ist. Der Stoßabschnitt 82 stößt auf die Innenumfangsfläche eines axialen Endabschnitts des Filters 90, der sich auf der Seite des Deckplattenabschnitts 21 befindet.
Das obere Trageelement 80 fungiert als ein Ausströmverhinderungsmittel, um Gas, das zum Zeitpunkt der Aktivierung in der Brennkammer 60 erzeugt wird, daran zu hindern, durch einen Spalt zwischen dem oberen Ende des Filters 90 und dem Deckplattenabschnitt 21 hinauszuströmen, ohne durch den Filter 90 zu gehen. Ähnlich wie das untere Trageelement 70 wird das obere Trageelement 80 zum Beispiel durch Pressen eines aus Metall bestehenden plattenförmigen Elements ausgebildet, und es besteht entsprechend aus einem Element, das aus einem Stahlblech herkömmlichen Stahls, speziellen Stahls oder dergleichen (etwa aus einem kaltgewalzten Stahlblech oder einem Edelstahlblech) ausgebildet ist.
In diesem oberen Trageelement 80 ist ein Kissen 85 in der Form einer Scheibe angeordnet, sodass es sich mit dem Gaserzeugungsmittel 61, das in der Brennkammer 60 untergebracht ist, in Kontakt befindet. Das Kissen 85 befindet sich somit in einem Abschnitt der Brennkammer 60 auf der Seite des Deckplattenabschnitts 21 zwischen dem Deckplattenabschnitt 21 und dem Gaserzeugungsmittel 61 und drückt das Gaserzeugungsmittel 61 in Richtung Bodenplattenabschnitt 11. Dieses Kissen 85 hat den Zweck zu verhindern, dass das aus dem Formteil bestehende Gaserzeugungsmittel 61 durch Schwingung oder dergleichen zerdrückt wird, und es besteht aus einem Element, das entsprechend aus einem Formteil aus Keramikfasern, Steinwolle oder einem Schaumharz (etwa geschäumtes Silikon, geschäumtes Polypropylen oder geschäumtes Polyethylen) oder Kautschuk, der durch Chloropren und EPDM repräsentiert wird, ausgebildet ist.
Unter Bezugnahme auf 2 wird nun die Arbeitsweise des oben beschriebenen tellerartigen Gasgenerators 1A in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wenn ein Fahrzeug, in dem der tellerartige Gasgenerator 1A dieses Ausführungsbeispiels montiert ist, einen Zusammenstoß hat, spürt eine Zusammenstoßfühleinrichtung, die separat in dem Fahrzeug vorgesehen ist, den Zusammenstoß, und darauf beruhend wird im Ansprechen auf eine Stromzufuhr durch eine Steuerungseinheit, die separat in dem Fahrzeug vorgesehen ist, die Zündung 40 aktiviert. Das in der Verstärkungskammer 55 untergebrachte Verstärkungsmittel 56 wird gezündet, um durch Flammen zu verbrennen, die infolge der Aktivierung des Zünders 40 erzeugt werden, wodurch eine große Menge thermischer Partikel erzeugt wird. Das Verbrennen dieses Verstärkungsmittels 56 lässt das becherförmige Element 50 platzen oder schmelzen, und die oben erwähnten thermischen Partikel strömen in die Brennkammer 60.
Die eingeströmten thermischen Partikel zünden und verbrennen das Gaserzeugungsmittel 61, das in der Brennkammer 60 untergebracht ist, und es wird eine große Menge Gas erzeugt. Das in der Brennkammer 60 erzeugte Gas geht durch den Filter 90. Zu diesem Zeitpunkt wird dem Gas durch den Filter 90 Wärme entzogen und das Gas wird gekühlt, die in dem Gas enthaltene Schlacke wird vom Filter 90 entfernt und das Gas strömt in den Spalt 26.
Wenn der Druck in dem Raum in dem Gehäuse zunimmt, wird der Dichtstreifen 24 eingerissen, der die in der oberen Schale 20 vorgesehene Gasausstoßöffnung 23 verschlossen hat, und das Gas wird durch die Gasausstoßöffnung 23 hindurch zur Außenseite des Gehäuses ausgestoßen. Die Gasausstoßöffnungen 23 öffnen sich schrittweise, und das ausgestoßene Gas wird in den Airbag eingeleitet, der angrenzend an den tellerartigen Gasgenerator 1A vorgesehen ist, und es weitet und entfaltet den Airbag.
3 ist eine Schnittansicht der oberen Schale und des Dichtstreifens entlang der Linie III-III, die in den 1 und 2 gezeigt ist, und 4 ist eine vergrößerte Ansicht der ersten bis dritten Gasausstoßöffnungen, die in den 1 und 3 gezeigt sind. Unter Bezugnahme auf die 3 und 4 und die zuvor beschriebene 1 wird nun der genauere Aufbau der ersten bis dritten Gasausstoßöffnungen 23a bis 23c beschrieben, die in dem Umfangswandabschnitt 22 der oberen Schale 20 vorgesehen sind.
Wie in den 1 und 3 gezeigt ist, sind die erste Gasausstoßöffnung 23a, die zweite Gasausstoßöffnung 23b und die dritte Gasausstoßöffnung 23c in diesem Ausführungsbeispiel so vorgesehen, dass sie entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 unter einer vorgeschriebenen Regel ausgerichtet sind. Genauer gesagt sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 insgesamt vierundzwanzig Gasausstoßöffnungen 23 gleichmäßig in einem 15°-Intervall angeordnet.
Vier erste Gasausstoßöffnungen 23a sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 alle 90° vorgesehen und angeordnet. Acht zweite Gasausstoßöffnungen 23b sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in Intervallen von 45°, 90°, 45°, 90°, ... vorgesehen und angeordnet. Zwölf dritte Gasausstoßöffnungen 23c sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 alle 30° vorgesehen und angeordnet.
Die erste Gasausstoßöffnung 23a, die zweite Gasausstoßöffnung 23b und die dritte Gasausstoßöffnung 23c sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in der Reihenfolge erste Gasausstoßöffnung 23a, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b und dritte Gasausstoßöffnung 23c angeordnet, wobei dieser Satz als ein Satz definiert wird und sich vier solcher Sätze wiederholen. Die Gasausstoßöffnungen 23 sind somit so angeordnet, dass sie einander in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 nicht überlappen.
Wie in den 1 und 4(A) gezeigt ist, liegt die erste Gasausstoßöffnung 23a in der Form eines Langlochs vor, dessen Öffnungsbreite in zueinander senkrechten Richtungen verschieden ist. Genauer gesagt liegt die erste Gasausstoßöffnung derart in Form eines vertikal verlaufenden Langlochs vor, dass eine Öffnungsbreite L1 entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 (im Folgenden wird die Öffnungsbreite L1 entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts 22 als Länge L1 bezeichnet) größer als eine Öffnungsbreite W1 entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 (im Folgenden wird die Öffnungsbreite W1 entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 einfach als Breite W1 bezeichnet) ist. Streng genommen ist die erste Gasausstoßöffnung 23a als ein rennbahnförmiges Loch vorgesehen, das ein Paar Öffnungskantenabschnitte hat, die parallel entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts 22 verlaufen.
Wie in den 1 und 4(B) gezeigt ist, liegt die zweite Gasausstoßöffnung 23b in der Form eines Langlochs vor, dessen Öffnungsbreite in zueinander senkrechten Richtungen verschieden ist. Genauer gesagt liegt die zweite Gasausstoßöffnung derart in Form eines vertikal verlaufenden Langlochs vor, dass eine Öffnungsbreite L2 entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 (nachstehend wird die Öffnungsbreite L2 entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts 22 als Länge L2 bezeichnet) größer als eine Öffnungsbreite W2 entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 (nachstehend wird die Öffnungsbreite W2 entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 einfach als Breite W2 bezeichnet) ist. Streng genommen ist die zweite Gasausstoßöffnung 23b als ein rennbahnförmiges Loch vorgesehen, das ein Paar Öffnungskantenabschnitte hat, die parallel entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts 22 verlaufen.
Wie in den 1 und 4(C) gezeigt ist, liegt die dritte Gasausstoßöffnung 23c in der Form eines Langlochs vor, dessen Öffnungsbreite in zueinander senkrechten Richtungen verschieden ist. Genauer gesagt liegt die dritte Gasausstoßöffnung derart in Form eines vertikal verlaufenden Langlochs vor, das eine Öffnungsbreite L3 entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 (nachstehend wird die Öffnungsbreite L3 entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts 22 als Länge L3 bezeichnet) größer als eine Öffnungsbreite W3 entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 (nachstehend wird die Öffnungsbreite W3 entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 einfach als Breite W3 bezeichnet) ist. Streng genommen ist die dritte Gasausstoßöffnung 23c als ein rennbahnförmiges Loch vorgesehen, das ein Paar Öffnungskantenabschnitte hat, die parallel entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts 22 verlaufen.
Die erste Gasausstoßöffnung 23a, die zweite Gasausstoßöffnung 23b und die dritte Gasausstoßöffnung 23c liegen alle in der Form eines vertikal verlaufenden Langlochs vor, und somit liegen sämtliche Gasausstoßöffnungen 23 in der Form des vertikal verlaufenden Langlochs vor.
Wie aus den 4(A) bis 4(C) hervorgeht, erfüllen S1 bis S3 die Bedingung S1 > S2 > S3, wobei S1 eine Öffnungsfläche pro erster Gasausstoßöffnung 23a (entspricht einer ersten Öffnungsfläche) darstellt, S2 eine Öffnungsfläche pro zweiter Gasausstoßöffnung 23b (entspricht einer zweiten Öffnungsfläche) darstellt und S3 eine Öffnungsfläche pro dritter Gasausstoßöffnung 23c (entspricht einer dritten Öffnungsfläche) darstellt. Und zwar ist die Öffnungsfläche S2 der zweiten Gasausstoßöffnung 23b kleiner als die Öffnungsfläche S1 der ersten Gasausstoßöffnung 23a, und die Öffnungsfläche S3 der dritten Gasausstoßöffnung 23c ist kleiner als die Öffnungsfläche S2 der zweiten Gasausstoßöffnung 23b.
Wie aus 3 hervorgeht, ist wie oben beschrieben auf der Innenumfangsfläche der oberen Schale 20 der Dichtstreifen 24 aufgebracht, und der Dichtstreifen 24 verschließt jede der insgesamt vierundzwanzig Gasausstoßöffnungen 23. Der Dichtstreifen 24 ist derart aufgebracht, dass ein Endabschnitt 24a und der andere Endabschnitt 24b in der Erstreckungsrichtung von ihm im Wesentlichen gegeneinanderstoßen und dass von dem einen Dichtstreifen 24 insgesamt vierundzwanzig Gasausstoßöffnungen 23 bedeckt werden.
Der Öffnungsdruck der Gasausstoßöffnung 23 wird als FxtxC/S ausgedrückt, wobei F die Scherfestigkeit (Zugfestigkeit) des Dichtstreifens 24 darstellt, t die Dicke eines Abschnitts des Dichtstreifens 24 darstellt, der die Gasausstoßöffnung 23 verschließt, C die Umfangslänge der Gasausstoßöffnung darstellt (die in 4 gezeigten Umfangslängen C1 bis C3 entsprechen der Umfangslänge C) und S die Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung 23 darstellt (die oben erwähnten Öffnungsflächen S1 bis S3 entsprechen der Öffnungsfläche S).
Durch passendes Einstellen der Umfangslängen C1 bis C3 und der oben erwähnten Öffnungsflächen S1 bis S3 wird daher in diesem Ausführungsbeispiel der Öffnungsdruck der ersten Gasausstoßöffnung 23a so eingestellt, dass er der niedrigste ist, der Öffnungsdruck der zweiten Gasausstoßöffnung 23b wird so eingestellt, dass er der zweitniedrigste ist, und der Öffnungsdruck der dritten Gasausstoßöffnung 23c wird so eingestellt, dass er der höchste ist.
Aus dem obigen Ausdruck ergibt sich, dass beim Einstellen des Öffnungsdrucks der Öffnungsdruck höher sein kann, wenn eine längere Umfangslänge C eingestellt wird, während die Öffnungsfläche S gleichbleibt. Wenn die Gasausstoßöffnungen 23 so aufgebaut sind, dass sie wie in diesem Ausführungsbeispiel in der Form eines vertikal verlaufenden Langlochs vorliegen, können mit anderen Worten verschiedene Öffnungsdrücke eingestellt werden, während der Abstand zwischen aneinandergrenzenden Gasausstoßöffnungen 23 ausreichend sichergestellt wird, sodass eine Verringerung der Druckbeständigkeitsleistung des Gehäuses unterdrückt wird. Der Freiheitsgrad bei der Gestaltung wird deutlich verbessert, und folglich kann die Größe des tellerartigen Gasgenerators 1A gegenüber einem Beispiel verringert werden, in dem die Öffnungsdrücke der Vielzahl von Gasausstoßöffnungen auf verschiedenen Niveaus eingestellt werden, während die Gesamtöffnungsfläche der Gasausstoßöffnungen einfach dadurch erhöht wird, dass die Größe einiger Gasausstoßöffnungen erhöht wird, während eine geometrisch ähnliche Form wie die eines genauen Kreises beibehalten wird.
Wenn als der Filter 90 ein Filter, der erzielt wird, indem ein Metallwalzdraht aus Edelstahl oder Eisenstahl gewickelt und gesintert wird, oder ein Filter eingesetzt wird, der erzielt wird, indem ein Maschenmaterial, in das Metallwalzdrähte gestrickt wurden, gepresst wird, um dieses dadurch zusammenzupacken, kann das Phänomen auftreten, dass der Druck des Gases, das zum Zeitpunkt der Aktivierung durch die Gasausstoßöffnungen 23 ausgestoßen wird, den Filter 90 in Abschnitten verformt, die den Gasausstoßöffnungen 23 zugewandt sind, wobei der verformte Abschnitt nach außen gedrückt wird, und dass der Filter folglich aus den Gasausstoßöffnungen 23 herausragt.
Dieses Phänomen ist wahrscheinlich, wenn die Gasausstoßöffnung 23 die Form eines genauen Kreises hat, und es ist weniger wahrscheinlich, wenn die Gasausstoßöffnung 23 nicht die Form eines genauen Kreises hat. Der Grund dafür wird wie folgt eingeschätzt. Wenn die Gasausstoßöffnung 23 die Form eines ungenauen Kreises hat, nimmt der Strömungswiderstand der Gasausstoßöffnung 23 dieser Form gegenüber dem Gas in einem Eckenabschnitt oder einem Winkelabschnitt der Gasausstoßöffnung 23 zu, die Strömungsgeschwindigkeit des Gases, das wirklich hindurchgeht, wird bezogen auf die Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung 23 als Ganzes unterdrückt, und die Kraft, die den Filter 90 wie oben beschrieben nach außen drückt, wird geschwächt.
Angesichts dessen hat die Gasausstoßöffnung 23 vorzugsweise die Form eines ungenauen Kreises, wie sie durch die oben erwähnte Form eines vertikal verlaufenden Langlochs repräsentiert wird, und besser noch hat insbesondere eine Gasausstoßöffnung, deren Öffnungsfläche erhöht wird, um einen geringeren Öffnungsdruck einzustellen, die Form eines ungenauen Kreises. Die Form des ungenauen Kreises, auf die hier Bezug genommen wird, schließt verschiedene Formen ein, und Beispiele dafür schließen neben der oben erwähnten Form des vertikal verlaufenden Langlochs die Form eines seitlich verlaufenden Langlochs sowie eine Kreuzform, eine V-Form, eine T-Form und eine Form ein, die durch Drehung von ihr um die Mitte herum erreicht wird.
Wenn die Form quantitativ ausgedrückt wird, liegt zumindest eine der ersten Gasausstoßöffnungen 23a, der zweiten Gasausstoßöffnungen 23b und der dritten Gasausstoßöffnungen 23c in einer solchen Form vor, dass S und C eine Bedingung von vorzugsweise S/C ≤ 0,27 × S^0,5 und besser noch S/C ≤ 0,22 × S^0,5 erfüllen, wobei S [mm²] eine Öffnungsfläche von einer Gasausstoßöffnung darstellt und C [mm] eine Umfangslänge der einen Gasausstoßöffnung darstellt.
5 zeigt schematisch das schrittweise Öffnen der Gasausstoßöffnungen zum Zeitpunkt der Aktivierung des Gasgenerators dieses Ausführungsbeispiels. Unter Bezugnahme auf 5 wird nun der Grund beschrieben, warum bei dem tellerartigen Gasgenerator 1A in diesem Ausführungsbeispiel insbesondere in einer Niedrigtemperaturumgebung ein erhebliches Absinken bei der Zunahme des Innendrucks zum Zeitpunkt der Aktivierung verhindert werden kann. Die 5(A), 5(B) und 5(C) zeigen jeweils den Zustand zum Zeitpunkt des Verstreichens einer vorgeschriebenen Zeitdauer nach Start der Aktivierung, wobei die verstrichene Zeit in der Reihenfolge der 5(A), 5(B) und 5(C) länger ist.
Wenn der tellerartige Gasgenerator 1(A) in diesem Ausführungsbeispiel aktiviert wird, beginnt das Gaserzeugungsmittel 61 zu verbrennen und entsprechend beginnt ein Innendruck in der Brennkammer 60 zuzunehmen. Bei dem tellerartigen Gasgenerator 1A in diesem Ausführungsbeispiel öffnen sich die Gasausstoßöffnungen 23 schrittweise im Verlauf der Zunahme des Innendrucks in der Brennkammer 60.
In einer ersten Phase nach Aktivierungsbeginn hat der Innendruck in der Brennkammer 60 noch nicht den Druck erreicht, bei dem sich die erste Gasausstoßöffnung 23a, die zweite Gasausstoßöffnung 23b oder die dritte Gasausstoßöffnung 23c öffnen kann. Daher öffnen sich die erste Gasausstoßöffnung 23a, die zweite Gasausstoßöffnung 23b und die dritte Gasausstoßöffnung 23c nicht und der Innendruck nimmt weiter zu.
In einer zweiten Phase nach Aktivierungsbeginn erreicht der Innendruck in der Brennkammer 60 einen Innendruck P1, bei dem sich unter den ersten Gasausstoßöffnungen 23a, den zweiten Gasausstoßöffnungen 23b und den dritten Gasausstoßöffnungen 23c die vier ersten Gasausstoßöffnungen 23a mit dem niedrigsten Öffnungsdruck öffnen können, und die Abschnitte des Dichtstreifens 24, die die vier ersten Gasausstoßöffnungen 23a bedecken, werden entsprechend eingerissen, wie in 5(A) gezeigt ist, sodass das Gas durch die vier offenen ersten Gasausstoßöffnungen 23a hindurch ausgestoßen wird. Somit wird in einer verhältnismäßig kurzen Zeitdauer seit Aktivierungsbeginn eine Gasausgabe erzielt und Ausdehnung und Entfaltung des Airbags können in einer frühen Phase beginnen.
In der zweiten Phase nach Aktivierungsbeginn haben sich die zweiten Gasausstoßöffnungen 23b und die dritten Gasausstoßöffnungen 23c noch nicht geöffnet. Daher wird der Innendruck in der Brennkammer 60 in einem passenden Hochdruckzustand gehalten und der Innendruck in der Brennkammer 60 fällt nicht extrem ab. Daher geht die stabile Verbrennung des Gaserzeugungsmittels 61 weiter und es können Ausdehnung und Entfaltung des Airbags aufrechterhalten werden.
In einer dritten Phase nach Aktivierungsbeginn erreicht der Innendruck in der Brennkammer 60 einen Innendruck P2, bei dem sich unter den ersten Gasausstoßöffnungen 23a, den zweiten Gasausstoßöffnungen 23b und den dritten Gasausstoßöffnungen 23c nach den ersten Gasausstoßöffnungen 23a die acht zweiten Gasausstoßöffnungen 23b mit dem nächstniedrigeren Öffnungsdruck öffnen können, und die Abschnitte des Dichtstreifens 24, die die acht zweiten Gasausstoßöffnungen 23b bedecken, werden dementsprechend eingerissen, wie in 5(B) gezeigt ist, sodass das Gas durch die insgesamt zwölf offenen ersten Gasausstoßöffnungen 23a und zweiten Gasausstoßöffnungen 23b einschließlich der vier ersten Gasausstoßöffnungen 23a, die sich bereits geöffnet haben, ausgestoßen wird.
In der dritten Phase nach Aktivierungsbeginn haben sich die dritten Gasausstoßöffnungen 23c noch nicht geöffnet. Daher wird der Innendruck in der Brennkammer 60 in einem passenden Hochdruckzustand gehalten und der Innendruck in der Brennkammer 60 fällt nicht extrem ab. Daher geht die stabile Verbrennung des Gaserzeugungsmittels 61 weiter und Ausdehnung und Entfaltung des Airbags können aufrechterhalten werden.
In einer vierten Phase nach Aktivierungsbeginn erreicht der Innendruck in der Brennkammer einen Innendruck P3, bei dem sich unter den ersten Gasausstoßöffnungen 23a, den zweiten Gasausstoßöffnungen 23b und den dritten Gasausstoßöffnungen 23c die zwölf dritten Gasausstoßöffnungen 23c mit dem höchsten Öffnungsdruck öffnen können, und die Abschnitte des Dichtstreifens 24, die die zwölf dritten Gasausstoßöffnungen 23c bedecken, werden entsprechend eingerissen, wie in 5(C) gezeigt ist, sodass das Gas durch alle insgesamt vierundzwanzig offenen ersten Gasausstoßöffnungen 23a, zweiten Gasausstoßöffnungen 23b und dritten Gasausstoßöffnungen 23c einschließlich der insgesamt zwölf ersten Gasausstoßöffnungen 23a und zweiten Gasausstoßöffnungen 23b, die sich bereits geöffnet haben, ausgestoßen wird.
Zu diesem Zeitpunkt hat der Innendruck in der Brennkammer 60 bereits einen ausreichend hohen Druckzustand erreicht. Daher setzt das Gaserzeugungsmittel 61 die Verbrennung auf stabile Weise fort und es wird auf stabile Weise eine hohe Gasausgabe erreicht, bis das Gaserzeugungsmittel 61 ausbrennt. Die anhaltende Entfaltung des Airbags kann sich weiter fortsetzen.
In einer fünften Phase nach Aktivierungsbeginn stoppt bei abgebranntem Gaserzeugungsmittel 61 die Ausgabe des Gases und es endet somit die Aktivierung des tellerartigen Gasgenerators 1A und auch die Entfaltung des Airbags.
Der tellerartige Gasgenerator 1A dieses Ausführungsbeispiels ist somit derart aufgebaut, dass sich die Gasausstoßöffnungen 23 zum Zeitpunkt der Aktivierung des tellerartigen Gasgenerators 1A bei Verbrennung des Gaserzeugungsmittels 61 bei der oben erwähnten Zunahme des Drucks in dem Unterbringungsraum, der der Raum innerhalb des Gehäuses ist, schrittweise öffnen. Daher kann verglichen mit dem tellerartigen Gasgenerator, der derart aufgebaut ist, dass sich alle Gasausstoßöffnungen bei Zunahme des Drucks in dem Raum innerhalb des Gehäuses gemeinsam öffnen, insbesondere in der Niedrigtemperaturumgebung ein erhebliches Absinken der Zunahme des Innendrucks verhindert werden. Daher kann in jeder Temperaturumgebung von der Hochtemperaturumgebung bis zur Niedrigtemperaturumgebung eine anhaltende Verbrennung des Gaserzeugungsmittels 61 erreicht werden, und folglich kann ein Unterschied bei der Gasausgabeleistung, der der Umgebungstemperatur zugeschrieben wird, verringert werden.
Damit zuverlässig die Wirkung erzielt wird, dass der Unterschied bei der Gasausgabeleistung, der der Umgebungstemperatur zugeschrieben wird, verringert wird, wenn die Gasausstoßöffnungen 23 so eingestellt werden, dass sie sich in drei Stufen öffnen, erfüllen SA1 bis SA3 vorzugsweise die Bedingung SA1 < SA2+SA3, wobei SA1 die Summe der Öffnungsflächen der ersten Gasausstoßöffnungen 23a darstellt, SA2 die Summe der Öffnungsflächen der zweiten Gasausstoßöffnungen 23b darstellt und SA3 die Summe der Öffnungsflächen der dritten Gasausstoßöffnungen 23a darstellt. (In diesem Ausführungsbeispiel gilt SA1 = 4×S1, SA2 = 8×S2 und SA3 = 12×S3.) Die Summe SA1 der Öffnungsflächen der ersten Gasausstoßöffnungen 23a ist vorzugsweise kleiner als die Gesamtsumme der Summe SA2 der Öffnungsflächen der zweiten Gasausstoßöffnungen 23b und der Summe SA3 der Öffnungsflächen der dritten Gasausstoßöffnungen 23c. Das liegt daran, weil es schwierig ist, den Innendruck in der Brennkammer 60 im Hochdruckzustand zu halten, wenn der Anteil der Summe (SA1) der Öffnungsflächen der ersten Gasausstoßöffnungen 23a an der Gesamtsumme (d. h. SA1 + SA2 + SA3) der Öffnungsflächen der Gasausstoßöffnungen 23 groß ist.
Wie aus 3 hervorgeht, können die oben erwähnten Gasausstoßöffnungen 23 in dem tellerartigen Gasgenerator 1A dieses Ausführungsbeispiels als aus der unten stehenden Vielzahl von Gruppen von Gasausstoßöffnungen bestehend angesehen werden, wenn beachtet wird, dass die Gasausstoßöffnungen so aufgebaut sind, dass sie die gleiche Form und Öffnungsfläche haben, damit sie den gleichen Öffnungsdruck haben, und wenn sie entsprechend den Stellen, an denen sie vorgesehen sind, als eine Gruppe von Gasausstoßöffnungen angesehen werden. Die Gasausstoßöffnungen sind wie oben beschrieben derart gruppiert, dass eine Gruppe von Gasausstoßöffnungen aus so vielen Gasausstoßöffnungen wie möglich besteht.
Erste Gasausstoßöffnungsgruppe X: insgesamt vier in einem 90°-Intervall angeordnete Gasausstoßöffnungen 23a
Zweite Gasausstoßöffnungsgruppe Y1: insgesamt vier in einem 90°-Intervall angeordnete Gasausstoßöffnungen 23b
Zweite Gasausstoßöffnungsgruppe Y2: insgesamt vier in einem 90°-Intervall angeordnete Gasausstoßöffnungen 23b
Dritte Gasausstoßöffnungsgruppe Z: insgesamt zwölf in einem 30°-Intervall angeordnete Gasausstoßöffnungen 23c
Bei dem tellerartigen Gasgenerator 1A dieses Ausführungsbeispiels bestehen die Gasausstoßöffnungen 23 aus insgesamt vier Gruppen X, Y1, Y2 und Z von Gasausstoßöffnungen, wobei jede Gruppe nur Gasausstoßöffnungen enthält, die so eingestellt sind, dass sie sich bei einem gleichen Öffnungsdruck öffnen, und die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 herum angeordnet sind.
Auch wenn die Befestigungskraft des Befestigungselements (zum Beispiel eines Halters der Airbag-Vorrichtung), das den tellerartigen Gasgenerator 1A befestigt, nur an einigen Stellen in der Umfangsrichtung des Gehäuses unzureichend ist (beispielsweise durch eine Verringerung der Befestigungskraft aufgrund von Alterung), können durch diesen Aufbau Schubkräfte, die auf den tellerartigen Gasgenerator 1A aufgebracht werden, daran gehindert werden, deutlich aus dem Gleichgewicht zu sein.
Genauer gesagt sind in der oben erwähnten zweiten Phase nach Aktivierungsbeginn die vier ersten Gasausstoßöffnungen 23a geöffnet, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 gleichmäßig angeordnet sind, sodass das Gas in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 an vier gleich beabstandeten Stellen ausgestoßen wird. Auch wenn die Befestigungskraft des Befestigungselements, das den tellerartigen Gasgenerator 1A befestigt, nur an einigen Stellen in der Umfangsrichtung des Gehäuses unzureichend ist, ist es relativ weniger wahrscheinlich, dass die auf den tellerartigen Gasgenerator 1A aufgebrachten Schubkräfte nicht im Gleichgewicht sind.
In der oben erwähnten dritten Phase nach Aktivierungsbeginn sind die insgesamt zwölf ersten Gasausstoßöffnungen 23a und zweiten Gasausstoßöffnungen 23b geöffnet, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 gleichmäßig angeordnet sind. Daher wird das Gas entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 an zwölf gleich beabstandeten Stellen ausgestoßen. Auch wenn die Befestigungskraft des Befestigungselements, das den tellerartigen Gasgenerator 1A befestigt, nur an einigen Stellen in der Umfangsrichtung des Gehäuses unzureichend ist, ist es deutlich weniger wahrscheinlich, dass die auf den tellerartigen Gasgenerator 1A aufgebrachten Schubkräfte nicht im Gleichgewicht sind.
Durch Einsatz dieses Aufbaus kann daher ein tellerartiger Gasgenerator erzielt werden, der insbesondere in einer frühen Phase nach Aktivierungsbeginn eine höhere Sicherheit als der herkömmliche tellerartige Gasgenerator hat.
In den oben erwähnten zweiten und dritten Phasen nach Aktivierungsbeginn ist der Airbag außerdem noch nicht ausreichend entfaltet und die offenen Gasausstoßöffnungen 23 und der Airbag liegen sehr dicht beieinander. Auch in diesem Fall wird das Gas so ausgestoßen, als ob es an vier Stellen und zwölf Stellen verteilt wird, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 gleich beabstandet sind. Daher kann ein konzentriertes Auftreffen des Gases auf einen lokalen Abschnitt des Airbags bei hoher Temperatur mit hohem Druck vermieden werden. Durch Einsatz dieses Aufbaus kann daher auch die Möglichkeit einer Beschädigung des Airbags verringert werden.
Dies wird der gleichmäßigen Anordnung aller Gasausstoßöffnungen (d. h. aller ersten Gasausstoßöffnungen 23a und zweiten Gasausstoßöffnungen 23b) außer den Gasausstoßöffnungen 23c, die unter der Vielzahl von Gasausstoßöffnungen 23 in der dritten Gasausstoßöffnungsgruppe Z enthalten sind, entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 zugeschrieben. Bei dem tellerartigen Gasgenerator 1A in diesem Ausführungsbeispiel sind sämtliche der Gasausstoßöffnungen 23 (d. h. im Ganzen die dritten Gasausstoßöffnungen 23c zusätzlich zu den ersten Gasausstoßöffnungen 23a und den zweiten Gasausstoßöffnungen 23b) entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 gleichmäßig angeordnet. Auch in der oben erwähnten vierten Phase nach Aktivierungsbeginn wird daher das Gas so ausgestoßen, als ob es an vierundzwanzig Stellen verteilt wird, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 gleich beabstandet sind.
Durch Einsatz dieses Aufbaus kann die Anzahl an Gasausstoßöffnungen 23 erhöht werden, während die Öffnungsflächen der in dem Gehäuse vorgesehenen Gasausstoßöffnungen 23 verglichen mit dem herkömmlichen tellerartigen Gasgenerator unterdrückt werden. Daher kann zum Zeitpunkt der Aktivierung der Druck in dem Raum innerhalb des Gehäuses innerhalb eines Bereichs, in dem eine anhaltende Verbrennung des Gaserzeugungsmittels 61 auf stabile Weise erreicht werden kann, um ein erhebliches Ausmaß abgesenkt werden. Daher kann die Dicke des Gehäuses verringert werden, während die Druckbeständigkeitsleistung des Gehäuses gewährleistet wird, und folglich können eine deutliche Reduzierung von Größe und Gewicht des tellerartigen Gasgenerators realisiert werden.
Wie oben beschrieben wurde, kann mit dem tellerartigen Gasgenerator 1A in diesem Ausführungsbeispiel ein tellerartiger Gasgenerator erzielt werden, der dazu imstande ist, eine Reduzierung von Größe und Gewicht zu erreichen, einen Unterschied bei der Gasausgabeleistung, der einer Umgebungstemperatur zugeschrieben wird, zu verringern und die Sicherheit zum Zeitpunkt der Aktivierung zu verbessern und die Beschädigung eines Airbags zu verringern.
Der tellerartige Gasgenerator 1A in diesem Ausführungsbeispiel ist derart beschaffen, dass er einen Airbag mit Standardgröße ausdehnt und entfaltet. Der Umfangswandabschnitt 22 der oberen Schale 20 ist so konzipiert, dass er einen Außendurchmesser von zum Beispiel 60,4 mm und eine Dicke (Blechdicke) von zum Beispiel 1,1 mm hat.
In diesem Fall sind die Länge L1 und Breite W1 der ersten Gasausstoßöffnung 23a auf zum Beispiel jeweils 4,6 mm und 1,8 mm eingestellt, die Länge L2 und Breite W2 der zweiten Gasausstoßöffnung 23b sind auf zum Beispiel jeweils 5,2 mm und 1,2 mm eingestellt, und die Länge L3 und die Breite W3 der dritten Gasausstoßöffnung 23c sind auf zum Beispiel jeweils 2,7 mm und 1,3 mm eingestellt.
Für die Gasausstoßöffnungen 23 wird im Allgemeinen durch Stanzen mit einer Pressmaschine gesorgt. Bei der obigen Konzeption ist jedoch das Abstandsmaß zwischen angrenzenden Gasausstoßöffnungen 23 ungefähr 7,6 mm klein. Daher ist es aufgrund der Beschränkungen der Pressmaschine praktisch unmöglich, durch einmal Stanzen für die Gasausstoßöffnungen zu sorgen.
Unter dem Gesichtspunkt der Reduzierung der Herstellungskosten wird jedoch vorzugsweise durch so wenige Stanzvorgänge wie möglich für sämtliche der Gasausstoßöffnungen 23 gesorgt. Bei der Herstellung des wie oben aufgebauten tellerartigen Gasgenerators 1A wird daher in einem Prozess, in dem für die Gasausstoßöffnungen 23 gesorgt wird, vorzugsweise durch einmal Stanzen für insgesamt zwölf Gasausstoßöffnungen gesorgt, die in der oben erwähnten einen ersten Gasausstoßöffnungsgruppe X und in den oben erwähnten zwei zweiten Gasausstoßöffnungsgruppen Y1 und Y2 enthalten sind, und es wird durch einmal Stanzen für insgesamt zwölf Gasausstoßöffnungen gesorgt, die in der oben erwähnten einen dritten Gasausstoßöffnungsgruppe Z enthalten sind. Somit kann durch zweimal Stanzen für sämtliche Gasausstoßöffnungen 23 gesorgt werden, sodass die Herstellungskosten reduziert werden können.
In diesem Fall ist die Breite der Wandbereiche Ra, die in dem Umfangswandabschnitt 22 jeweils zwischen aneinandergrenzenden Gasausstoßöffnungen 23 liegen, entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 im Wesentlichen gleich, und die lineare Abmessung zwischen den Endabschnitten von aneinandergrenzenden Gasausstoßöffnungen 23 (die in 3 mit dem Bezugszeichen D1 angegebene lineare Abmessung) beträgt ungefähr 6,0 mm.
Wenn der Abstand D1 kürzer als 7,0 mm ist, ist es beim Anbringen des Dichtstreifens 24 schwierig, einen Endabschnitt 24a und den anderen Endabschnitt 24b in der Erstreckungsrichtung des Dichtstreifens 24 auf der Innenumfangsfläche eines bestimmten Wandbereichs der Vielzahl von Wandbereichen Ra gegeneinanderstoßend anzuordnen. Falls die Anbringungsstellen der entgegengesetzten Endabschnitte des Dichtstreifens 24 vom Wandbereich Ra versetzt sind, entsteht ein Problem wie ein Absinken des Dichtvermögens. In diesem Fall ist ein erneuter Versuch erforderlich und die Produktivität sinkt deutlich ab.
Daher werden alle Breiten der Wandbereiche Ra vorzugsweise so konzipiert, dass sie 7,0 mm oder größer sind. Ein bestimmtes Verfahren, um eine Beeinträchtigung durch die oben beschriebenen verschiedenen Effekte zu vermeiden, während die Form und Größe der oben beschriebenen ersten Gasausstoßöffnungen 23a, zweiten Gasausstoßöffnungen 23b und dritten Gasausstoßöffnungen 23c beibehalten werden, wird später in einem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wenn die Gasausstoßöffnungen 23 wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zu einem Langloch geformt werden, kann die tatsächliche Öffnungsfläche bei geöffneten Gasausstoßöffnungen 23 abhängig von einem Unterschied bei der Umgebungstemperatur (d. h. in einer Niedrigtemperaturumgebung, einer Raumtemperaturumgebung oder einer Hochtemperaturumgebung) unterschiedlich sein, und das Verbrennen des Gaserzeugungsmittels kann insbesondere in der Niedrigtemperaturumgebung gefördert werden. Daher kann ein Unterschied bei der Gasausgabeleistung aufgrund der Umgebungstemperatur erheblich verringert werden, und es kann ein tellerartiger Gasgenerator mit einem höheren Leistungsvermögen als das herkömmliche Beispiel erzielt werden. Dieser Aspekt wird unten ausführlich beschrieben.
6 ist ein Schaubild, das schematisch einen Zustand in der Umgebung einer Gasausstoßöffnung zeigt, wenn der Gasgenerator dieses Ausführungsbeispiels aktiviert wird. 6(A) zeigt ein Beispiel, in dem der Gasgenerator in der Raumtemperaturumgebung und in der Hochtemperaturumgebung aktiviert wird, und 6(B) zeigt ein Beispiel, in dem der Gasgenerator in der Niedrigtemperaturumgebung aktiviert wird.
Wenn der tellerartige Gasgenerator 1A in diesem Ausführungsbeispiel in der Raumtemperaturumgebung und in der Hochtemperaturumgebung aktiviert wird, bricht der Dichtstreifen 24, wie in 6(A) gezeigt ist, durch einen Einriss des Dichtstreifens 24 in dem die Gasausstoßöffnung 23 verschließenden Abschnitt mit zunehmenden Innendruck in der Brennkammer 60 vollständig entlang des Öffnungskantenabschnitts der Gasausstoßöffnung 23 in der Form des Langlochs auf, und der aufgebrochene Dichtstreifen 24 haftet nicht an dem Öffnungskantenabschnitt der Gasausstoßöffnung 23 an. Daher sind die Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung 23 und die tatsächliche Öffnungsfläche bei der infolge des Einreißens des Dichtstreifens 24 geöffneten Gasausstoßöffnung 23 gleich.
Wenn der tellerartige Gasgenerator 1A in diesem Ausführungsbeispiel in der Niedrigtemperaturumgebung aktiviert wird, bricht der Dichtstreifen 24, wie in 6(B) gezeigt ist, beim Einreißen des Dichtstreifens 24 in dem die Gasausstoßöffnung 23 verschließenden Abschnitt mit zunehmendem Innendruck in der Brennkammer 60 entlang des Öffnungskantenabschnitts der Gasausstoßöffnung 23 in der Form des Langlochs auf, wobei er jedoch nicht vollständig entlang des gesamten Umfangs des Öffnungskantenabschnitts aufbricht. Der Dichtstreifen bricht nicht entlang eines der beiden Öffnungskantenabschnitte, die parallel entlang des Umfangswandabschnitts 22 verlaufen, auf und der gebrochene Dichtstreifen 24 haftet an dem Öffnungskantenabschnitt der Gasausstoßöffnung 23 an. Daher ist die tatsächliche Öffnungsfläche bei der Gasausstoßöffnung 23, die infolge des Einreißens des Dichtstreifens 24 geöffnet ist, um einen Betrag, der der Querschnittsfläche des Dichtstreifens 24 entspricht, kleiner als die Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung 23.
Daher wird zum Zeitpunkt der Aktivierung des tellerartigen Gasgenerators 1A in der Raumtemperaturumgebung und in der Hochtemperaturumgebung eine verhältnismäßig große Gesamtsumme der tatsächlichen Öffnungsflächen der Gasausstoßöffnungen 23 sichergestellt, während die Gesamtsumme der tatsächlichen Öffnungsflächen der Gasausstoßöffnungen 23 zum Zeitpunkt der Aktivierung des tellerartigen Gasgenerators 1A in der Niedrigtemperaturumgebung im Verhältnis geringer ist. Daher wird die Menge des Gases, das infolge des Öffnens der Gasausstoßöffnungen 23 in der Niedrigtemperaturumgebung durch die Gasausstoßöffnungen 23 hindurch ausgestoßen wird, verglichen mit der Menge in der Raumtemperaturumgebung und in der Hochtemperaturumgebung begrenzt, und die Zunahme des Innendrucks in der Brennkammer 60 wird entsprechend gefördert. Daher kann das Verbrennen des Gaserzeugungsmittels 61 insbesondere in der Niedrigtemperaturumgebung gefördert werden, sodass ein Unterschied bei der Gasausgabeleistung aufgrund der Umgebungstemperatur erheblich verringert werden kann, und folglich kann ein tellerartiger Gasgenerator erzielt werden, der ein höheres Leistungsvermögen als im herkömmlichen Beispiel hat.
Der Grund dafür, warum es durch den Einsatz der Merkmale wie in diesem Ausführungsbeispiel zu einem Unterschied kommt, ob ein Teil des eingerissenen Dichtstreifens 24 in Übereinstimmung mit der Umgebungstemperatur an dem Öffnungskantenabschnitt der Gasausstoßöffnung 23 anhaftet oder nicht, wird ausschließlich wie folgt eingeschätzt. Da die Gasausstoßöffnung 23 in Form eines Langlochs vorliegt, das kein ringförmiges Loch ist, ist der Abstand von der Mitte der Gasausstoßöffnung zum Öffnungskantenabschnitt nicht gleichmäßig. Dann nimmt die momentane Energie zu, die benötigt wird, um den Dichtstreifen 24 auf einmal entlang des Öffnungskantenabschnitts zu brechen. Die Steigerungsrate des Innendrucks in der Brennkammer 60 ist in der Raumtemperaturumgebung und der Hochtemperaturumgebung hoch, und somit wird die momentane Energie erreicht. Andererseits ist die Steigerungsrate des Innendrucks in der Brennkammer 60 in der Niedrigtemperaturumgebung gering, und somit wird die momentane Energie nicht erreicht.
In diesem Ausführungsbeispiel ist zwar exemplarisch als typisches Beispiel für die Form des Langlochs ein Beispiel beschrieben worden, in dem die Gasausstoßöffnung 23 als ein rennbahnförmiges Loch vorgesehen ist, doch ist die Form der Gasausstoßöffnung 23 nicht darauf beschränkt, sondern sie kann auch oval oder rechteckig sein. Damit die oben beschriebene Wirkung zuverlässiger erreicht wird, hat die Gasausstoßöffnung 23 in der Form des Langlochs vorzugsweise ein Paar Öffnungskantenabschnitte, die parallel entlang des Umfangswandabschnitts 22 verlaufen, und sie wird wie oben beschrieben besser noch als ein Loch in einer Rennbahnform oder einer Rechteckform vorgesehen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist zwar exemplarisch ein Beispiel beschrieben worden, in dem sämtliche der Gasausstoßöffnungen 23 in Form eines vertikal verlaufenden Langlochs aufgebaut sind, doch es kann auch dann eine erhebliche Wirkung erzielt werden, wenn nur einige der Gasausstoßöffnungen 23 in Form eines vertikal verlaufenden Langlochs aufgebaut sind, und im Wesentlichen die gleiche Wirkung wie die oben beschriebene Wirkung kann auch dann erzielt werden, wenn alle oder einige der Gasausstoßöffnungen 23 in Form eines seitlich verlaufenden Langlochs aufgebaut sind. Die Form des seitlich verlaufenden Langlochs bezieht sich auf eine Form eines Langlochs, bei der die Öffnungsbreite entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 größer als die Öffnungsbreite entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts 22 ist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist zwar exemplarisch ein Beispiel beschrieben worden, in dem die Gasausstoßöffnungen 23 so angeordnet sind, dass sie entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 ausgerichtet sind, doch können die Gasausstoßöffnungen auch versetzt oder in einer Vielzahl von Reihen oder in einem anderen Layout angeordnet sein.
In diesem Ausführungsbeispiel ist zwar exemplarisch ein Beispiel beschrieben worden, in dem sämtliche Gasausstoßöffnungen 23 durch einen einzelnen Dichtstreifen 24 in Form eines Bandes verschlossen werden, doch es können zum Beispiel auch eine Vielzahl von Dichtstreifen auf eine solche Weise verwendet werden, dass einige der Gasausstoßöffnungen 23 mit einem einzelnen Dichtstreifen verschlossen werden und andere der Gasausstoßöffnungen 23 mit einem anderen Dichtstreifen verschlossen werden.
- Zweites Ausführungsbeispiel -
7 ist eine Frontansicht eines tellerartigen Gasgenerators in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 8 ist eine Schnittansicht der oberen Schale und des Dichtstreifens entlang der in 7 gezeigten Linie VIII-VIII. Unter Bezugnahme auf die 7 und 8 wird unten der tellerartige Gasgenerator 1B des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben.
Der tellerartige Gasgenerator 1B in diesem Ausführungsbeispiel entspricht ähnlich wie der oben beschriebene tellerartige Gasgenerator 1A im ersten Ausführungsbeispiel einer Bauart, die einen Airbag mit der Standardgröße ausdehnt und entfaltet, und im Umfangswandabschnitt 22 der oberen Schale 20 sind, wie in den 7 und 8 gezeigt ist, erste Gasausstoßöffnungen 23a, zweite Gasausstoßöffnungen 23b und dritte Gasausstoßöffnungen 23c vorgesehen (siehe 4), die eine ähnliche Form und Größe wie in dem oben beschriebenen tellerartigen Gasgenerator 1A des ersten Ausführungsbeispiels haben.
Die erste Gasausstoßöffnung 23a, die zweite Gasausstoßöffnung 23b und die dritte Gasausstoßöffnung 23c sind in diesem Ausführungsbeispiel so vorgesehen, dass sie entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 unter einer vorgeschriebenen Regel (einer von der im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel verschiedenen Regel) ausgerichtet sind. Genauer gesagt sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 jeweils an einem vorgeschriebenen Winkel insgesamt vierundzwanzig Gasausstoßöffnungen 23 angeordnet.
Vier erste Gasausstoßöffnungen 23a sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 alle 90° vorgesehen und angeordnet. Acht zweite Gasausstoßöffnungen 23b sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in Intervallen von 45°, 90°, 45°, 90°, ... vorgesehen und angeordnet. Zwölf dritte Gasausstoßöffnungen 23c sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 alle 30° vorgesehen und angeordnet.
Die erste Gasausstoßöffnung 23a, die zweite Gasausstoßöffnung 23b und die dritte Gasausstoßöffnung 23c sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in der Reihenfolge erste Gasausstoßöffnung 23a, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b und dritte Gasausstoßöffnung 23c angeordnet, wobei dieser Satz als ein Satz definiert wird und sich vier solcher Sätze wiederholen. Die Gasausstoßöffnungen 23 sind somit so angeordnet, dass sie einander in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 nicht überlappen.
Wie dargestellt sind die Anordnungsintervalle der Gasausstoßöffnungen 23, die in der oben erwähnten Reihenfolge erste Gasausstoßöffnung 23a, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b, dritte Gasausstoßöffnung 23c, erste Gasausstoßöffnung 23a, ... angeordnet sind, nacheinander auf 21°, 9°, 21°, 9°, 21°, 9°, ... eingestellt.
Wie aus 8 hervorgeht, kann bei dem tellerartigen Gasgenerator 1B in diesem Ausführungsbeispiel die oben genannte Vielzahl von Gasausstoßöffnungen 23 als aus einer Vielzahl der unten stehenden Gruppen von Gasausstoßöffnungen bestehend angesehen werden, wenn beachtet wird, dass die Gasausstoßöffnungen so aufgebaut sind, dass sie die gleiche Form und Öffnungsfläche haben, damit sie den gleichen Öffnungsdruck haben, und wenn sie entsprechend den Stellen, an denen sie vorgesehen sind, als eine Gruppe von Gasausstoßöffnungen angesehen werden. Die Gasausstoßöffnungen sind wie oben beschrieben derart gruppiert, dass eine Gruppe von Gasausstoßöffnungen aus so vielen Gasausstoßöffnungen wie möglich besteht.
Erste Gasausstoßöffnungsgruppe X: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23a, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Zweite Gasausstoßöffnungsgruppe Y1: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23b, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Zweite Gasausstoßöffnungsgruppe Y2: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23b, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Dritte Gasausstoßöffnungsgruppe Z: insgesamt zwölf Gasausstoßöffnungen 23c, die in einem 30°-Intervall angeordnet sind
Wie im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel besteht die Vielzahl von Gasausstoßöffnungen 23 auch bei dem tellerartigen Gasgenerator 1B in diesem Ausführungsbeispiel aus insgesamt vier Gruppen X, Y1, Y2 und Z von Gasausstoßöffnungen, wobei jede Gruppe nur Gasausstoßöffnungen umfasst, die so eingestellt sind, dass sie sich beim gleichen Öffnungsdruck öffnen, und die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 herum angeordnet sind.
Daher kann mit dem tellerartigen Gasgenerator 1B in diesem Ausführungsbeispiel ein tellerartiger Gasgenerator erzielt werden, der insbesondere in einer frühen Phase nach Aktivierungsbeginn eine höhere Sicherheit als der herkömmliche tellerartige Gasgenerator hat. Durch Einsatz dieses Aufbaus kann daher ein tellerartiger Gasgenerator erzielt werden, der dazu imstande ist, eine Reduzierung von Größe und Gewicht zu erreichen, einen Unterschied bei der Gasausgabeleistung, der der Umgebungstemperatur zugeschrieben wird, zu verringern und die Sicherheit zum Zeitpunkt der Aktivierung zu verbessern und eine Beschädigung an einem Airbag zu verringern.
Auch bei dem tellerartigen Gasgenerator 1B in diesem Ausführungsbeispiel sind unter den Gasausstoßöffnungen 23 alle Gasausstoßöffnungen (d. h. alle ersten Gasausstoßöffnungen 23a und zweiten Gasausstoßöffnungen 23b) außer den Gasausstoßöffnungen 23c, die in der dritten Gasausstoßöffnungsgruppe Z enthalten sind, entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 gleichmäßig angeordnet. Daher wird das Gas in der oben erwähnten zweiten und dritten Phase nach Aktivierungsbeginn so ausgestoßen, als ob es an vier Stellen und zwölf Stellen verteilt wird, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 gleich beabstandet sind. Durch Einsatz dieses Aufbaus kann daher die Möglichkeit einer Beschädigung des Airbags verringert werden.
Der tellerartige Gasgenerator 1B in diesem Ausführungsbeispiel entspricht einer Bauart, die wie oben erwähnt einen Airbag der Standardgröße ausdehnt und entfaltet. Der Umfangswandabschnitt 22 der oberen Schale 20 ist so konfiguriert, dass er einen Außendurchmesser von zum Beispiel 60,4 mm und eine Dicke (Blechdicke) von zum Beispiel 1,1 mm hat.
In diesem Fall sind die Länge L1 und Breite W1 der ersten Gasausstoßöffnung 23a auf zum Beispiel jeweils 4,6 mm und 1,8 mm eingestellt, die Länge L2 und Breite W2 der zweiten Gasausstoßöffnung 23b sind auf zum Beispiel jeweils 5,2 mm und 1,2 mm eingestellt, und die Länge L3 und Breite W3 der dritten Gasausstoßöffnung 23 sind auf zum Beispiel jeweils 2,7 mm und 1,3 mm eingestellt.
In diesem Fall haben die Wandbereiche Ra, die sich im Umfangswandabschnitt 22 jeweils zwischen angrenzenden Gasausstoßöffnungen 23 befinden, entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 eine unterschiedliche Breite, und eine lineare Abmessung zwischen den Endabschnitten eines Paars Gasausstoßöffnungen 23a, die an den Wandbereich Ra angrenzen, der die größte Breite hat (lineare Abmessung, die in 8 mit dem Bezugszeichen D2 angegeben ist), beträgt ungefähr 9,1 mm.
Anders als bei dem oben beschriebenen tellerartigen Gasgenerator 1A im ersten Ausführungsbeispiel sind somit die Gasausstoßöffnungen 23 bei dem tellerartigen Gasgenerator 1B in diesem Ausführungsbeispiel entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 nicht vollständig gleichmäßig angeordnet. Es ist eine Vielzahl von Wandbereichen Ra vorgesehen, deren lineare Abmessung D2 nicht kleiner als 7,0 mm ist, um für einen Spielraum zur Anbringung entgegengesetzter Endabschnitte des Dichtstreifens 24 zu sorgen, sodass der Vorgang zum Anbringen des Dichtstreifens 24 erleichtert wird.
Bei Einsatz dieses Aufbaus kann daher ein Vorgang zum Anbringen des Dichtstreifens 24 erleichtert werden, ohne die verschiedenen Wirkungen zu beeinträchtigen, die im oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, während die Form und die Größe der ersten Gasausstoßöffnung 23a, der zweiten Gasausstoßöffnung 23b und der dritten Gasausstoßöffnung 23c, die im ersten Ausführungsbeispiel angegeben wurden, beibehalten werden.
Auch wenn dieser Aufbau zum Einsatz kommt, wird durch einmal Stanzen für die insgesamt zwölf Gasausstoßöffnungen gesorgt, die in der einen ersten Gasausstoßöffnungsgruppe X und den zwei zweiten Gasausstoßöffnungsgruppen Y1 und Y2 enthalten sind, und es wird durch einmal Stanzen für die insgesamt zwölf Gasausstoßöffnungen gesorgt, die in der einen dritten Gasausstoßöffnungsgruppe Z enthalten sind, sodass durch insgesamt zweimal Stanzen für sämtliche Gasausstoßöffnungen 23 gesorgt werden kann und die Herstellungskosten auch unter Berücksichtigung der Beschränkungen, die von einer Pressmaschine auferlegt werden, minimiert werden können.
- Drittes Ausführungsbeispiel -
9 ist eine Schnittansicht der oberen Schale und des Dichtstreifens bei einem tellerartigen Gasgenerator in einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 10 ist eine vergrößerte Ansicht der in 9 gezeigten ersten bis dritten Gasausstoßöffnungen. Unter Bezugnahme auf die 9 und 10 wird nun der tellerartige Gasgenerator 1C des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben.
Anders als der oben beschriebene tellerartige Gasgenerator 1B im zweiten Ausführungsbeispiel entspricht der tellerartige Gasgenerator 1C in diesem Ausführungsbeispiel einer Bauart, die einen kleinen Airbag ausdehnt und entfaltet, der kleiner als die Standardgröße ist. Wie in 9 gezeigt ist, sind in dem Umfangswandabschnitt 22 der oberen Schale 20 Gasausstoßöffnungen 23 vorgesehen, deren Anzahl geringer als bei dem oben beschriebenen tellerartigen Gasgenerator 1B im zweiten Ausführungsbeispiel ist.
Wie in 9 gezeigt ist, sind die erste Gasausstoßöffnung 23a, die zweite Gasausstoßöffnung 23b und die dritte Gasausstoßöffnung 23c im Einzelnen so vorgesehen, dass sie entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 unter einer vorgeschriebenen Regel (einer Regel, die von der im oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel angegebenen Regel verschieden ist) ausgerichtet sind. Genauer gesagt sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in jeweils einem vorgeschriebenen Winkel insgesamt zwanzig Gasausstoßöffnungen 23 angeordnet.
Vier erste Gasausstoßöffnungen 23a sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 alle 90° vorgesehen und angeordnet. Acht zweite Gasausstoßöffnungen 23b sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts der oberen Schale 20 in Intervallen von 30°, 60°, 30°, 60°, ... vorgesehen und angeordnet. Acht dritte Gasausstoßöffnungen 23c sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in Intervallen von 48°, 42°, 48°, 42°, ... vorgesehen und angeordnet.
Die erste Gasausstoßöffnung 23a, die zweite Gasausstoßöffnung 23b und die dritte Gasausstoßöffnung 23c sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in der Reihenfolge erste Gasausstoßöffnung 23a, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b, zweite Gasausstoßöffnung 23b und dritte Gasausstoßöffnung 23c angeordnet, wobei dieser Satz als ein Satz definiert wird und sich vier solcher Sätze wiederholen. Die Gasausstoßöffnungen 23 sind somit so angeordnet, dass sie einander in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 nicht überlappen.
Wie dargestellt sind die Anordnungsintervalle unter den Gasausstoßöffnungen 23, die in der oben erwähnten Reihenfolge erste Gasausstoßöffnung 23a, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b, zweite Gasausstoßöffnung 23b, dritte Gasausstoßöffnung 23c, erste Gasausstoßöffnung 23a, ... angeordnet sind, nacheinander auf 21°, 9°, 30°, 9°, 21°, ... eingestellt.
Wie aus 9 hervorgeht, kann bei dem tellerartigen Gasgenerator 1C in diesem Ausführungsbeispiel die oben beschriebene Vielzahl von Gasausstoßöffnungen 23 als aus einer Vielzahl der unten angegebenen Gruppen von Gasausstoßöffnungen bestehend angesehen werden, wenn beachtet wird, dass die Gasausstoßöffnungen so aufgebaut sind, dass sie die gleiche Form und Öffnungsfläche haben, damit sie den gleichen Öffnungsdruck haben, und wenn sie in Übereinstimmung mit den Stellen, an denen sie vorgesehen sind, als eine Gruppe von Gasausstoßöffnungen angesehen werden. Die Gasausstoßöffnungen sind wie oben beschrieben derart gruppiert, dass eine Gruppe von Gasausstoßöffnungen aus so vielen Gasausstoßöffnungen wie möglich besteht.
Erste Gasausstoßöffnungsgruppe X: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23a, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Zweite Gasausstoßöffnungsgruppe Y1: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23b, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Zweite Gasausstoßöffnungsgruppe Y2: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23b, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Dritte Gasausstoßöffnungsgruppe Z1: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23c, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Dritte Gasausstoßöffnungsgruppe Z2: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23c, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Bei dem tellerartigen Gasgenerator 1C in diesem Ausführungsbeispiel besteht die Vielzahl von Gasausstoßöffnungen 23 aus insgesamt fünf Gruppen X, Y1, Y2, Z1 und Z2 von Gasausstoßöffnungen, wobei jede Gruppe nur Gasausstoßöffnungen beinhaltet, die so eingestellt sind, dass sie sich beim gleichen Öffnungsdruck öffnen, und die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 herum angeordnet sind.
Daher kann mit dem tellerartigen Gasgenerator 1C in diesem Ausführungsbeispiel ein tellerartiger Gasgenerator erzielt werden, der insbesondere in einer frühen Phase nach Aktivierungsbeginn eine höhere Sicherheit als der herkömmliche tellerartige Gasgenerator hat. Bei Einsatz dieses Aufbaus kann daher ein tellerartiger Gasgenerator erzielt werden, der dazu imstande ist, eine Reduzierung von Größe und Gewicht zu erreichen, einen Unterschied beim Gasausstoßvermögen, der einer Umgebungstemperatur zugeschrieben wird, zu verringern und die Sicherheit zum Zeitpunkt der Aktivierung zu verbessern und die Beschädigung eines Airbags zu verringern.
Auch bei dem tellerartigen Gasgenerator 1C in diesem Ausführungsbeispiel sind unter den Gasausstoßöffnungen 23 alle Gasausstoßöffnungen (d. h. alle ersten Gasausstoßöffnungen 23a und zweiten Gasausstoßöffnungen 23b) außer den Gasausstoßöffnungen 23c, die in der dritten Gasausstoßöffnungsgruppe Z enthalten sind, entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 gleichmäßig angeordnet. Daher wird das Gas in den oben erwähnten zweiten und dritten Phasen nach Aktivierungsbeginn so ausgestoßen, als ob es an vier Stellen und zwölf Stellen verteilt wird, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 gleich beabstandet sind. Bei Einsatz dieses Aufbaus kann daher die Möglichkeit einer Beschädigung des Airbags verringert werden.
Der tellerartige Gasgenerator 1C in diesem Ausführungsbeispiel entspricht wie oben erwähnt einer Bauart, die einen kleinen Airbag ausdehnt und entfaltet, der kleiner als die Standardgröße ist. Der Umfangswandabschnitt 22 der oberen Schale 20 ist so konzipiert, dass er einen Außendurchmesser von zum Beispiel 57,5 mm und eine Dicke (Blechdicke) von zum Beispiel 1,1 mm hat.
Wie aus 10 hervorgeht, sind in diesem Fall die Länge L1 und Breite W1 der ersten Gasausstoßöffnung 23a auf zum Beispiel jeweils 3,7 mm und 2,1 mm eingestellt, die Länge L2 und Breite W2 der zweiten Gasausstoßöffnung 23b sind auf zum Beispiel jeweils 2,0 mm eingestellt (d. h. sie sind in Draufsicht in der Form eines genauen Kreises eingestellt), und die Länge L3 und Breite W3 der dritten Gasausstoßöffnung 23c sind auf zum Beispiel jeweils 2,7 mm und 1,3 mm eingestellt.
In diesem Fall haben die Wandbereiche Ra, die im Umfangswandabschnitt 22 zwischen aneinandergrenzenden Gasausstoßöffnungen 23 liegen, entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 unterschiedliche Breiten, und eine lineare Abmessung zwischen den Endabschnitten eines Paars Gasausstoßöffnungen 23, die an den Wandbereich Ra angrenzen, der die größte Breite hat (lineare Abmessung, die in 9 mit dem Bezugszeichen D3 angegeben ist), beträgt ungefähr 12,4 mm.
Wie bei dem oben beschriebenen tellerartigen Gasgenerator 1B im zweiten Ausführungsbeispiel sind somit die Gasausstoßöffnungen 23 bei dem tellerartigen Gasgenerator 1C in diesem Ausführungsbeispiel entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 nicht vollständig gleichmäßig angeordnet. Es ist eine Vielzahl von Wandbereichen Ra vorgesehen, deren lineare Abmessung D3 nicht kleiner als 7,0 mm ist, um für einen Spielraum zur Anbringung entgegengesetzter Endabschnitte des Dichtstreifens 24 zu sorgen, sodass ein Vorgang zum Anbringen des Dichtstreifens 24 erleichtert wird.
Wird dieser Aufbau eingesetzt, wird durch einmal Stanzen für die insgesamt zwölf Gasausstoßöffnungen gesorgt, die in der einen ersten Gasausstoßöffnungsgruppe X und den zwei zweiten Gasausstoßöffnungsgruppen Y1 und Y2 enthalten sind, und es wird durch einmal Stanzen für die insgesamt acht Gasausstoßöffnungen gesorgt, die in den zwei dritten Gasausstoßöffnungsgruppen Z1 und Z2 enthalten sind, sodass durch insgesamt zweimal Stanzen für sämtliche Gasausstoßöffnungen 23 gesorgt werden kann und die Herstellungskosten auch unter Berücksichtigung der Einschränkungen, die von einer Pressmaschine auferlegt werden, minimiert werden können.
- Viertes Ausführungsbeispiel -
11 ist eine Schnittansicht der oberen Schale und des Dichtstreifens bei einem tellerartigen Gasgenerator in einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 12 ist eine vergrößerte Ansicht der in 11 gezeigten ersten bis dritten Gasausstoßöffnungen. Unter Bezugnahme auf die 11 und 12 wird nun der tellerartiger Gasgenerator 1D des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben.
Anders als der oben beschriebene tellerartige Gasgenerator 1B im zweiten Ausführungsbeispiel entspricht der tellerartige Gasgenerator 1D in diesem Ausführungsbeispiel einer Bauart, die einen großen Airbag ausdehnt und entfaltet, der größer als die Standardgröße ist. Wie in 11 gezeigt ist, sind in dem Umfangswandabschnitt 22 der oberen Schale 20 Gasausstoßöffnungen 23 vorgesehen, deren Anzahl größer als bei dem tellerartigen Gasgenerator 1B im zweiten Ausführungsbeispiel ist.
Wie in 11 gezeigt ist, sind im Einzelnen eine erste Gasausstoßöffnung 23a, eine zweite Gasausstoßöffnung 23b und eine dritte Gasausstoßöffnung 23c so vorgesehen, dass sie entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 unter einer vorgeschriebenen Regel (einer Regel, die von der in dem oben beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel angegebenen Regel verschieden ist) ausgerichtet sind. Genauer gesagt sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 jeweils bei einem vorgeschriebenen Winkel insgesamt zweiunddreißig Gasausstoßöffnungen 23 angeordnet.
Acht erste Gasausstoßöffnungen 23a sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in Intervallen von 21°, 69°, 21°, 69°, ... vorgesehen und angeordnet. Acht zweite Gasausstoßöffnungen 23b sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in Intervallen von 30°, 60°, 30°, 60°, ... vorgesehen und angeordnet. Sechzehn dritte Gasausstoßöffnungen 23c sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in Intervallen von 21°, 9°, 21°, 39°, 21°, 9°, 21°, 39°, ... vorgesehen und angeordnet.
Die erste Gasausstoßöffnung 23a, die zweite Gasausstoßöffnung 23b und die dritte Gasausstoßöffnung 23c sind entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 in der Reihenfolge erste Gasausstoßöffnung 23a, erste Gasausstoßöffnung 23a, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b, dritte Gasausstoßöffnung 23c, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b und dritte Gasausstoßöffnung 23c angeordnet, wobei dieser Satz als ein Satz definiert wird und sich vier solcher Sätze wiederholen. Die Gasausstoßöffnungen 23 sind somit so angeordnet, dass sie einander in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 nicht überlappen.
Wie dargestellt sind die Anordnungsintervalle unter den Gasausstoßöffnungen 23, die wie oben erwähnt in der Reihenfolge erste Gasausstoßöffnung 23a, erste Gasausstoßöffnung 23a, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b, dritte Gasausstoßöffnung 23c, dritte Gasausstoßöffnung 23c, zweite Gasausstoßöffnung 23b, dritte Gasausstoßöffnung 23c, erste Gasausstoßöffnung 23a, ... angeordnet sind, nacheinander auf 21°, 9°, 9°, 12°, 9°, 9°, 12°, 9°, ... eingestellt.
Wie aus 11 hervorgeht, kann bei dem tellerartigen Gasgenerator 1D in diesem Ausführungsbeispiel die oben beschriebene Vielzahl von Gasausstoßöffnungen 23 als aus einer Vielzahl der unten beschriebenen Gruppen von Gasausstoßöffnungen bestehend angesehen werden, wenn beachtet wird, dass die Gasausstoßöffnungen so aufgebaut sind, dass sie die gleiche Form und Öffnungsfläche haben, damit sie den gleichen Öffnungsdruck haben, und wenn sie entsprechend den Stellen, an denen sie vorgesehen sind, als eine Gruppe von Gasausstoßöffnungen angesehen werden. Die Gasausstoßöffnungen sind wie oben beschrieben derart gruppiert, dass eine Gruppe von Gasausstoßöffnungen aus so vielen Gasausstoßöffnungen wie möglich besteht.
Erste Gasausstoßöffnungsgruppe X1: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23a, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Erste Gasausstoßöffnungsgruppe X2: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23a, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Zweite Gasausstoßöffnungsgruppe Y1: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23b, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Zweite Gasausstoßöffnungsgruppe Y2: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23b, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Dritte Gasausstoßöffnungsgruppe Z1: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23c, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Dritte Gasausstoßöffnungsgruppe Z2: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23c, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Dritte Gasausstoßöffnungsgruppe Z3: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23c, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Dritte Gasausstoßöffnungsgruppe Z4: insgesamt vier Gasausstoßöffnungen 23c, die in einem 90°-Intervall angeordnet sind
Bei dem tellerartigen Gasgenerator 1D in diesem Ausführungsbeispiel bestehen die Gasausstoßöffnungen 23 aus insgesamt acht Gruppen X1, X2, Y1, Y2, Z1, Z2, Z3 und Z4 von Gasausstoßöffnungen, wobei jede Gruppe nur Gasausstoßöffnungen enthält, die so eingestellt sind, dass sie sich beim gleichen Öffnungsdruck öffnen, und die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 herum angeordnet sind.
Mit dem tellerartigen Gasgenerator 1D in diesem Ausführungsbeispiel kann daher ein tellerartiger Gasgenerator erzielt werden, der insbesondere in einer frühen Phase nach Aktivierungsbeginn eine höhere Sicherheit als der herkömmliche tellerartige Gasgenerator hat. Bei Einsatz dieses Aufbaus kann daher ein tellerartiger Gasgenerator erzielt werden, der dazu imstande ist, eine Reduzierung von Größe und Gewicht zu erreichen, einen Unterschied bei der Gasausgabeleistung, der der Umgebungstemperatur zugeschrieben wird, zu verringern und die Sicherheit zum Zeitpunkt der Aktivierung zu verbessern und die Beschädigung eines Airbags zu verringern.
Der tellerartige Gasgenerator 1D in diesem Ausführungsbeispiel entspricht wie oben erwähnt einer Bauart, die einen großen Airbag ausdehnt und entfaltet, der größer als die Standardgröße ist. Der Umfangswandabschnitt 22 der oberen Schale 20 ist so konfiguriert, dass er zum Beispiel einen Außendurchmesser von 70,0 mm und eine Dicke (Blechdicke) von zum Beispiel 1,3 mm hat.
Wie aus 11 hervorgeht, sind in diesem Fall die Länge L1 und Breite W1 der ersten Gasausstoßöffnung auf zum Beispiel jeweils 4,4 mm und 1,8 mm eingestellt, die Länge L2 und Breite W2 der zweiten Gasausstoßöffnung 23b sind auf zum Beispiel jeweils 5,2 mm und 1,4 mm eingestellt, und die Länge L3 und Breite W3 der dritten Gasausstoßöffnung 23 sind auf zum Beispiel jeweils 2,5 mm und 1,4 mm eingestellt.
In diesem Fall haben die Wandbereiche Ra, die im Umfangswandabschnitt 22 jeweils zwischen aneinandergrenzenden Gasausstoßöffnungen 23 liegen, entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 unterschiedliche Breiten, und eine lineare Abmessung zwischen den Endabschnitten eines Paars Gasausstoßöffnungen 23, die an den Wandbereich Ra angrenzen, der die größte Breite hat (lineare Abmessung, die in 11 mit dem Bezugszeichen D4 angegeben ist), beträgt ungefähr 10,5 mm.
Wie bei dem oben beschriebenen tellerartigen Gasgenerator 1B im zweiten Ausführungsbeispiel sind somit bei dem tellerartigen Gasgenerator 1D in diesem Ausführungsbeispiel die Gasausstoßöffnungen 23 entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20 nicht vollständig gleichmäßig angeordnet. Es ist eine Vielzahl von Wandbereichen Ra vorgesehen, deren lineare Abmessung D4 nicht kleiner als 7,0 mm ist, um für einen Spielraum zur Anbringung entgegengesetzter Endabschnitte des Dichtstreifens 24 zu sorgen, sodass ein Vorgang zum Anbringen des Dichtstreifens 24 erleichtert wird.
Wird dieser Aufbau eingesetzt, wird durch einmal Stanzen für die insgesamt zwölf Gasausstoßöffnungen gesorgt, die in der ersten Gasausstoßöffnungsgruppe X1 und den zwei dritten Gasausstoßöffnungsgruppen Z1 und Z3 enthalten sind, es wird durch einmal Stanzen für die insgesamt zwölf Gasausstoßöffnungen gesorgt, die in der einen ersten Gasausstoßöffnungsgruppe X2 und den zwei dritten Gasausstoßöffnungsgruppen Z2 und Z4 vorgesehen sind, und es wird durch einmal Stanzen für die insgesamt acht Gasausstoßöffnungen gesorgt, die in den zwei zweiten Gasausstoßöffnungsgruppen Y1 und Y2 enthalten sind, sodass durch insgesamt dreimal Stanzen für sämtliche Gasausstoßöffnungen 23 gesorgt werden kann und die Herstellungskosten auch unter Berücksichtigung der Einschränkungen, die von einer Pressmaschine auferlegt werden, minimiert werden können.
- Andere Ausführungsformen im Einklang mit den ersten bis vierten Ausführungsbeispielen -
In den obigen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist zwar exemplarisch ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Mindestanzahl an Gasausstoßöffnungen, die in einer Gruppe von Gasausstoßöffnungen enthalten sind, auf vier eingestellt ist (d. h. die Mindestanzahl an Gasausstoßöffnungen mit gleichem Öffnungsdruck, die entlang der Umfangsrichtung im Umfangswandabschnitt des Gehäuses gleichmäßig angeordnet sind, ist auf vier eingestellt), doch kann die Mindestanzahl an Gasausstoßöffnungen, die in einer Gruppe von Gasausstoßöffnungen enthalten sind, auf drei eingestellt werden.
Wird die Mindestanzahl an Gasausstoßöffnungen, die in einer Gruppe von Gasausstoßöffnungen enthalten ist, auf drei oder mehr eingestellt, kann verglichen mit dem herkömmlichen tellerartigen Gasgenerator auch dann, wenn die Befestigungskraft des Befestigungselements, das den tellerartigen Gasgenerator befestigt, in der Umfangsrichtung des Gehäuses nur an einigen Stellen unzureichend ist, verhindert werden, dass Schubkräfte, die auf den tellerartigen Gasgenerator aufgebracht werden, deutlich nicht im Gleichgewicht sind, und folglich kann ein tellerartiger Gasgenerator erzielt werden, der insbesondere in einer frühen Phase nach Aktivierungsbeginn eine höhere Sicherheit hat.
Solange die Mindestanzahl von Gasausstoßöffnungen für jede Bauart, die in einer Gruppe von Gasausstoßöffnungen enthalten sein soll (d. h. die Anzahl an ersten Gasausstoßöffnungen, die Anzahl an zweiten Gasausstoßöffnungen und die Anzahl an dritten Gasausstoßöffnungen), die in den oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen der Erfindung offenbart wurden, drei oder mehr beträgt (d. h. wenn die Gasausstoßöffnungen, die in einer Gruppe von Gasausstoßöffnungen enthalten sind, die Bedingung der Rotationssymmetrie an einem Winkel von nicht mehr als 120° erfüllen), kann die Anzahl auf eine beliebige Anzahl eingestellt werden.
Entsprechend kann Form, Größe oder Layout der Gasausstoßöffnungen für jede Bauart, die in den oben beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen der Erfindung offenbart wurden, verschieden abgewandelt werden, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.
In den obigen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist zwar exemplarisch ein Beispiel beschrieben worden, bei dem eine Vielzahl von ersten Gasausstoßöffnungen, die in einer Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von ersten Gasausstoßöffnungen enthalten sind, eine Vielzahl von zweiten Gasausstoßöffnungen, die in einer Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von zweiten Gasausstoßöffnungen enthalten sind, und eine Vielzahl von dritten Gasausstoßöffnungen, die in einer Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von dritten Gasausstoßöffnungen enthalten sind, die gleiche Form und Öffnungsfläche haben, damit sie für jede Bauart den gleichen Öffnungsdruck haben, doch wird der Öffnungsdruck der Gasausstoßöffnung, wie zuvor beschrieben wurde, hauptsächlich durch die Öffnungsfläche und die Umfangslänge von ihr bestimmt.
Daher ist das Verfahren, für eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen mit gleichem Öffnungsdruck zu sorgen, nicht auf die oben beschriebene Vorgehensweise beschränkt, für eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen mit gleicher Form und Öffnungsfläche zu sorgen. Auch wenn die Gasausstoßöffnungen hinsichtlich Form und Öffnungsfläche voneinander verschieden sind, können sie den gleichen Öffnungsdruck haben, wenn ihre Öffnungsfläche oder Umfangslänge entsprechend eingestellt wird.
Wird zum Beispiel passend die Umfangslänge eingestellt, kann eine Gasausstoßöffnung mit größerer Öffnungsfläche einen höheren Öffnungsdruck als eine Gasausstoßöffnung mit kleinerer Öffnungsfläche haben. Wird dagegen zum Beispiel passend eine Öffnungsfläche eingestellt, kann eine Gasausstoßöffnung mit kleinerer Umfangslänge einen höheren Öffnungsdruck als eine Gasausstoßöffnung mit größerer Umfangslänge haben. Um den Öffnungsdruck für jede Bauart einer Gasausstoßöffnung verschieden einzustellen, wird daher wünschenswerter Weise die Öffnungsfläche oder die Umfangslänge passend eingestellt.
Somit sind die Gasausstoßöffnungen, die im Umfangswandabschnitt des Gehäuses entlang der Umfangsrichtung rotationssymmetrisch an einem Winkel von 120° oder weniger angeordnet sind, wünschenswerter Weise so aufgebaut, dass sie einen zueinander gleichen Öffnungsdruck haben, wobei die Form oder die Öffnungsfläche einer einzelnen Gasausstoßöffnung nicht besonders beschränkt ist. Da der Öffnungsdruck der Gasausstoßöffnung auch passend eingestellt werden kann, indem die Scherfestigkeit oder die Dicke eines Dichtungselements geändert wird, das die Gasausstoßöffnung verschließt, können außerdem für jede Gasausstoßöffnung die Scherfestigkeit oder die Dicke einzeln eingestellt werden.
Ein Verfahren, bei dem das Augenmerk nur darauf gerichtet wird, die Öffnungsflächen der Gasausstoßöffnungen voneinander verschieden einzustellen, und ein Verfahren, bei dem das Augenmerk nur darauf gerichtet wird, die Umfangslängen der Gasausstoßöffnungen voneinander verschieden einzustellen, werden als eine verhältnismäßig einfache konzeptionelle Vorgehensweise angesehen, um eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen aufzubauen, die in dem Gehäuse derart vorgesehen sind, dass sie sich schrittweise in drei Stufen öffnen.
Ein tellerartiger Gasgenerator gemäß dem ersteren Verfahren weist eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen auf, die im Umfangswandabschnitt des Gehäuses vorgesehen sind, wobei die Gasausstoßöffnungen aus einer Vielzahl von Gruppen von Gasausstoßöffnungen bestehen, die lediglich eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von ersten Gasausstoßöffnungen, die aus einer Vielzahl von ersten Gasausstoßöffnungen mit gleicher erster Öffnungsfläche bestehen, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von zweiten Gasausstoßöffnungen, die aus einer Vielzahl von zweiten Gasausstoßöffnungen mit gleicher zweiter Öffnungsfläche bestehen, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, und eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von dritten Gasausstoßöffnungen umfassen, die aus einer Vielzahl von dritten Gasausstoßöffnungen mit gleicher dritter Öffnungsfläche bestehen, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, die zweite Öffnungsfläche kleiner als die erste Öffnungsfläche ist, die dritte Öffnungsfläche kleiner als die zweite Öffnungsfläche ist und die Gasausstoßöffnungen so angeordnet sind, dass sie einander in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts nicht überlappen.
Ein tellerartiger Gasgenerator gemäß dem letzteren Verfahren weist eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen auf, die im Umfangswandabschnitt des Gehäuses vorgesehen sind, wobei die Gasausstoßöffnungen aus einer Vielzahl von Gruppen von Gasausstoßöffnungen bestehen, die lediglich eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von ersten Gasausstoßöffnungen, die aus einer Vielzahl von ersten Gasausstoßöffnungen mit gleicher erster Umfangslänge bestehen, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von zweiten Gasausstoßöffnungen, die aus einer Vielzahl von zweiten Gasausstoßöffnungen mit gleicher Umfangslänge bestehen, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, und eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von dritten Gasausstoßöffnungen umfassen, die aus einer Vielzahl von dritten Gasausstoßöffnungen mit gleicher dritter Umfangslänge bestehen, die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, die zweite Umfangslänge größer als die erste Umfangslänge ist, die dritte Umfangslänge größer als die zweite Umfangslänge ist und die Gasausstoßöffnungen so angeordnet ist, dass sie einander in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts nicht überlappen.
Außerdem ist zwar in den obigen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen der Erfindung exemplarisch ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Erfindung bei einem sogenannten tellerartigen Gasgenerator angewandt wird, allerdings sind die Anwendungsfälle der Erfindung nicht darauf beschränkt und sie kann zum Beispiel auch bei einem zylinderartigen Gasgenerator angewandt werden.
Die oben genannte Niedrigtemperaturumgebung, Raumtemperaturumgebung und Hochtemperaturumgebung beziehen sich jeweils auf eine Umgebung bei einer Temperatur um -40°C herum, eine Umgebung bei einer Temperatur um 20°C herum und eine Umgebung bei einer Temperatur um 85°C herum.
- Fünftes Ausführungsbeispiel -
13 zeigt ein Erscheinungsbild eines tellerartigen Gasgenerators in einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung, und 14 ist ein schematisches Aufbaudiagramm des in 13 gezeigten tellerartigen Gasgenerators, durch den teilweise hindurchgesehen wird. Zunächst wird unter Bezugnahme auf die 13 und 14 der tellerartige Gasgenerator 1E dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Wie in den 13 und 14 gezeigt ist, Unterschiedet sich der Aufbau des tellerartigen Gasgenerators 1E in diesem Ausführungsbeispiel zwar im Einzelnen etwas von dem oben beschriebenen tellerartigen Gasgenerator 1A im ersten Ausführungsbeispiel, doch ist sein Aufbau grundsätzlich ähnlich. Ein großer Unterschied beruht in der Öffnungsform von jeder der Gasausstoßöffnungen 23, die in der oberen Schale 20 vorgesehen sind.
Wie in 13 gezeigt ist, ist jede der Gasausstoßöffnungen 23 als ein Loch länglicher Form vorgesehen, das die gleiche Öffnungsform hat, und die einzelne Gasausstoßöffnung 23 ist so vorgesehen, dass sie geneigt ist, sodass sie sich mit der axialen Richtung des Gehäuses schneidet.
Die Gasausstoßöffnung 23 hat eine solche Öffnungsform, dass die Bedingung S/C ≤ 0,27 × S^0,5 (vorzugsweise die Bedingung S/C ≤ 0,22 × S^0,5) erfüllt ist, wobei S [mm²] eine Öffnungsfläche von einer der Gasausstoßöffnungen 23 darstellt und C [mm] eine Umfangslänge dieser einen Gasausstoßöffnung 23 darstellt. Diese Bedingung stammt aus Ergebnissen eines zweiten Verifizierungsversuchs, der später beschrieben wird. Durch diesen Aufbau kann auch dann, wenn eine Öffnungsfläche pro Gasausstoßöffnung 23 die gleiche wie im herkömmlichen Beispiel ist, ein Bruch des Filters 90 zum Zeitpunkt der Aktivierung unterdrückt werden.
SALL und T erfüllen die Bedingung 70 ≤ S_ALL×T ≤ 300, vorzugsweise die Bedingung 70 ≤ S_ALL×T ≤ 250 und besser noch die Bedingung 70 ≤ S_ALL×T ≤ 120, wobei S_ALL [mm²] eine Gesamtöffnungsfläche der Gasausstoßöffnungen 23 darstellt und T [mm] eine Dicke des Gehäuses (d. h. eine Dicke des Umfangswandabschnitts 22 der oberen Schale 20) darstellt (T ≤ 2 mm). Durch diesen Aufbau kann ein Bruch des Filters 90 unterdrückt werden und es können Größe und Gewicht des tellerartigen Gasgenerators 1E reduziert werden, während der Druck in der Brennkammer 60 zum Zeitpunkt der Aktivierung auf einem passenden Niveau gehalten wird.
Wenn die Gesamtöffnungsfläche S_ALL der Gasausstoßöffnungen 23 übermäßig groß ist, wird im Einzelnen der Innendruck in der Brennkammer 60 zum Zeitpunkt der Aktivierung nicht ausreichend angehoben und ein Bruch des Filters 23 ist wahrscheinlich. Wenn die Gesamtöffnungsfläche S_ALL der Gasausstoßöffnungen 23 übermäßig klein ist, ist der Innendruck in der Brennkammer 60 zum Zeitpunkt der Aktivierung höher als nötig. Wenn die Dicke T des Gehäuses erhöht wird, wird keine Reduzierung von Größe und Gewicht erreicht, auch wenn die Druckbeständigkeit des Gehäuses verbessert wird. Wenn die Dicke T des Gehäuses verringert wird, ist die Druckbeständigkeit des Gehäuses geringer, auch wenn eine Reduzierung von Größe und Gewicht realisiert werden kann. Somit sind die Gesamtöffnungsfläche S_ALL der Gasausstoßöffnungen 23 und die Dicke T des Gehäuses wichtige Faktoren, die bei der Festlegung des Leistungsvermögens des tellerartigen Gasgenerators 1E miteinander korrelieren. Indem der tellerartige Gasgenerator so aufgebaut wird, dass er die obige Bedingung erfüllt, kann der Bruch des Filters 90 unterdrückt werden und es können Größe und Gewicht des tellerartigen Gasgenerators 1E als Ganzes reduziert werden, während der Druck in der Brennkammer 60 zum Zeitpunkt der Aktivierung auf einem passenden Niveau gehalten wird.
15 zeigt eine Öffnungsform der Gasausstoßöffnung, die in dem in 13 gezeigten tellerartigen Gasgenerator vorgesehen ist. 16 zeigt eine Öffnungsform einer Gasausstoßöffnung in dem tellerartigen Gasgenerator gemäß einer auf diesem Ausführungsbeispiel beruhenden Abwandlung. Die Beziehung zwischen der Öffnungsfläche der einzelnen Gasausstoßöffnungen 23 und dem Bruch des Filters 90 wird unten unter Bezugnahme auf die 15 und 16 beschrieben.
Ein Bruch des Filters ist wahrscheinlicher, wenn die Kraft stärker ist, die den Filter aus der Gasausstoßöffnung heraussaugt. Im Einzelnen ist der Bruch des Filters wahrscheinlicher, wenn der Wert für S/C größer ist.
Wenn eine Gasausstoßöffnung eine andere Öffnungsform als einen Kreis hat, ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Fluid in einen Eckenabschnitt (Winkelabschnitt) dieser Form strömt, und dementsprechend ist die wirklich vorhandene Querschnittsfläche eines Fluidwegs bezogen auf die Öffnungsfläche tendenziell kleiner. Daher ist die Kraft, die den Filter durch die Gasausstoßöffnung heraussaugt, die die andere Öffnungsform als den Kreis hat, schwächer als bei einer Gasausstoßöffnung, die eine kreisförmige Öffnungsform hat.
Wie in 15 gezeigt ist, ist es, wenn die Gasausstoßöffnung 23 eine längliche Öffnungsform hat, weniger wahrscheinlich, dass das Fluid in den Eckenabschnitt (Winkelabschnitt) strömt, der in der Figur schraffiert mit dem Bezugszeichen 23' gezeigt ist. Daher ist die Kraft, die den Filter 90 aus der Gasausstoßöffnung 23 länglicher Öffnungsform heraussaugt, schwächer als bei der Gasausstoßöffnung, die die kreisförmige Öffnungsform hat.
Beruhend auf dem obigen Ausdruck S/C ist zu erkennen, dass der Wert für S/C mit einer Gasausstoßöffnung einer anderen Öffnungsform als dem Kreis, deren Umfangslänge bezogen auf ihre Öffnungsfläche größer ist, unterdrückt werden kann, ohne die Anzahl an Gasausstoßöffnungen zu erhöhen. Beruhend auf dieser Feststellung schließen andere Öffnungsformen einer Gasausstoßöffnung, die tendenziell keinen Bruch des Filter mit sich bringen, zum Beispiel eine im Wesentlichen T-förmige Öffnungsform wie bei der in 16(A) gezeigten Gasausstoßöffnung 123, eine Öffnungsform, bei der sich zwei Langlöcher wie bei der in 16(B) gezeigten Gasausstoßöffnung 223 schneiden (d. h. eine im Wesentlichen X-förmige Öffnungsform), eine Öffnungsform, bei der sich drei Langlöcher wie bei der in 16(C) gezeigten Gasausstoßöffnung 323 miteinander schneiden (d. h. die Form eines Sternchens), und eine im Wesentlichen V-förmige Öffnungsform wie bei der in 16(D) gezeigten Gasausstoßöffnung 423 ein, wobei jedoch keine Beschränkung darauf beabsichtigt ist. Die Ausgabeleistung eines Gasgenerators wird im Wesentlichen durch die Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung bestimmt. Solange die Gasausstoßöffnungen hinsichtlich der Öffnungsfläche mit anderen vergleichbar sind, werden daher auch dann, wenn die Gasausstoßöffnungen in einer anderen Öffnungsform als dem Kreis vorliegen, Ausgabeleistungen erzielt, die im Wesentlichen mit denen von Gasausstoßöffnungen mit kreisförmiger Öffnungsform vergleichbar sind.
Es wird nun die Beziehung einer Öffnungsfläche und einer Umfangslänge einer Gasausstoßöffnung mit einem Einreißdruck eines Dichtstreifens beschrieben. Wie bereits zuvor erläutert wurde, kann der Einreißdruck (Öffnungsdruck) des Dichtstreifens mit dem Ausdruck unten berechnet werden. $\begin{array}{l} (Einreißdruck Dichtstreifen) = (Scherkraft Dichtstreifen) \times (Dicke Dichtstreifen) \\ \times (Umfangslänge Gasausstoßöffnung) / (Öffnungsfläche Gasausstoßöffnung) \end{array}$
Wenn in dem Fall einer Gasausstoßöffnung mit kreisförmiger Öffnungsform die Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung festgelegt wird, ist beruhend auf diesem Ausdruck gleichzeitig die Umfangslänge der Gasausstoßöffnung festgelegt. Wenn der Dichtstreifen eine vorgeschriebene Scherfestigkeit hat, kann also automatisch der Einreißdruck des Dichtstreifens bestimmt werden. In dem Fall einer Gasausstoßöffnung mit einer anderen Öffnungsform als dem Kreis (wie in diesem Ausführungsbeispiel) kann die Umfangslänge der Gasausstoßöffnung bezüglich der Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung ausgewählt werden. Der Einreißdruck des Dichtstreifens kann daher beruhend auf diesem Ausdruck verschiedenartig geändert werden. Da der Einreißdruck des Dichtstreifens und die Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnung im Wesentlichen frei gewählt werden können, ohne die vorzusehende Anzahl an Gasausstoßöffnungen zu erhöhen, kann daher das Zündvermögen des tellerartigen Gasgenerators 1E bei niedriger Temperatur verbessert werden.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, können mit dem tellerartigen Gasgenerator 1E in diesem Ausführungsbeispiel auch dann, wenn die Öffnungsfläche einer einzelnen Gasausstoßöffnung 23 wie im herkömmlichen Beispiel eingestellt wird, eine Reduzierung von Gewicht und Kosten erreicht werden, während ein Bruch des Filters 90 zum Zeitpunkt der Aktivierung unterdrückt wird. Indem die Umfangslänge der Gasausstoßöffnung 23 bezüglich ihrer Öffnungsfläche geändert wird, kann durch diesen Aufbau leicht die Einstellung des Einreißdrucks erfolgen, was nicht mit einer Gasausstoßöffnung erreicht werden könnte, die einfach nur eine kreisförmige Öffnungsform hat.
Es müssen nicht sämtliche Gasausstoßöffnungen, die in dem tellerartigen Gasgenerator vorgesehen sind, eine andere Öffnungsform als einen Kreis haben. Wenn mindestens eine der Gasausstoßöffnungen, die in einem tellerartigen Gasgenerator vorgesehen sind, in einer anderen Öffnungsform als einem Kreis vorliegt, kann auch eine Wirkung erheblichen Ausmaßes erzielt werden.
Wenn in diesem Fall zwei oder mehr Gasausstoßöffnungen in einer anderen Öffnungsform als einem Kreis vorliegen, kann an einer Stelle zwischen den zwei Gasausstoßöffnungen mindestens eine Gasausstoßöffnung mit kreisförmiger Öffnungsform vorgesehen werden. Zum Beispiel stellt der oben beschriebene tellerartige Gasgenerator 1C im dritten Ausführungsbeispiel ein solches Aufbaubeispiel dar.
- Erster Verifikationsversuch -

In einem ersten Verifikationsversuch wurde ein tellerartiger Gasgenerator 1E, der wie in den 13 und 14 gezeigt aufgebaut war und bei dem die obere Schale eine Dicke von 1,2 mm hatte und sämtliche Gasausstoßöffnungen zu den Gasausstoßöffnungen 223 mit der in 16(B) gezeigten Öffnungsform abgewandelt waren, als ein Beispiel A (tellerartiger Gasgenerator, bei dem die Erfindung angewandt wurde) definiert. Ein tellerartiger Gasgenerator 1E, der wie in den 13 und 14 gezeigt aufgebaut war und bei dem die obere Schale eine Dicke von 1,2 mm hatte und sämtliche Gasausstoßöffnungen eine kreisförmige Öffnungsform hatten, wurde als ein Vergleichsbeispiel A (herkömmlicher Gasgenerator) definiert. Dann wurde der Unterschied bei der Anzahl an Gasausstoßöffnungen untersucht, als Beispiel A und Vergleichsbeispiel A so konzipiert wurden, dass die Gesamtöffnungsfläche S_ALL [mm²] der Gasausstoßöffnungen miteinander vergleichbar waren, um so im Wesentlichen die gleichen Ausgabeleistungen zu erzielen, während der Dichtstreifen bei einem vergleichbaren Einreißdruck brechen würde. Die Gaserzeugungsmenge wurde im Beispiel A und Vergleichsbeispiel A beide Male auf 2 mol eingestellt. Die Tabelle 1 unten zeigt die Berechnungsergebnisse. Tabelle 1

	Beispiel A	Vergleichsbeispiel A
Form Gasausstoßöffnung	im Wesentlichen X	kreisförmig
Gesamtöffnungsfläche S_ALL [mm²] Gasausstoßöffnungen	114,89	115,45
Öffnungsfläche S [mm²] Gasausstoßöffnung/	0,45	0,44
Umfangslänge C [mm] Gasausstoßöffnung	(7,18/16,11)	(2,41/5,50)
Anzahl Gasausstoßöffnungen [Zählung]	16	48

Wie aus den in Tabelle 1 angegebenen Berechnungsergebnissen hervorgeht, versteht sich, dass das Beispiel A verglichen mit dem Vergleichsbeispiel A 1/3 der Anzahl an Gasausstoßöffnungen haben kann, auch wenn die Gesamtöffnungsfläche S_ALL der Gasausstoßöffnungen vergleichbar ist.
- Zweiter Verifikationsversuch -

Im zweiten Verifikationsversuch wurde eine Vielzahl von tellerartigen Gasgeneratoren, die sich nur hinsichtlich der Öffnungsform der Gasausstoßöffnungen unterschieden, tatsächlich als Prototyp hergestellt, und es folgte dann ein Versuch, um zu überprüfen, wie der Unterschied bei der Öffnungsform der Gasausstoßöffnungen den Filter beeinflussen würde. Insgesamt fünf Bauarten an tellerartigen Gasgeneratoren wurden als Prototyp hergestellt, die Beispielen a, b und c (tellerartige Gasgeneratoren, bei der die Erfindung angewandt wurde) und Vergleichsbeispielen a und b (herkömmliche Gasgeneratoren) entsprachen. Die Spezifikationen der einzelnen tellerartigen Gasgeneratoren sind unten in Tabelle 2 angegeben. Die Beispiele a, b und c und die Vergleichsbeispiele a und b wurden derart konzipiert, dass die Gesamtöffnungsfläche S_ALL [mm²] der Gasausstoßöffnungen so eingestellt waren, dass sie vergleichbar waren, um so im Wesentlichen die gleichen Ausgabeleistungen zu erzielen, und dass der Dichtstreifen bei einem vergleichbaren Anreißdruck brechen würde. Tabelle 2

	Spezifikationen Gasausstoßöffnung						Zwischenraum [mm]	Beurteilungsergebnis
	Öffnungsform	Höhe [mm]	Breite [mm]	Umfangslänge C [mm]	Öffnungsfläche S [mm²]	Öffnungsfläche S/ Umfangslänge C	Zwischenraum [mm]	Beurteilungsergebnis
Vergleichsbeispiel a	kreisförmig	5,5		17,28	23,76	1,38	2,00	Filter gebrochen
Vergleichsbeispiel b	kreisförmig	2,9		9,11	6,61	0,73	1,50	Filter gebrochen
Beispiel a	seitlich verlaufendes Langloch	2,0	12,30	26,88	23,74	0,88	2,00	Filter nicht gebrochen
Beispiel b	seitlich verlaufendes Langloch	1,4	3,40	8,40	4,34	0,52	1,50	Filter nicht gebrochen
Beispiel c	seitlich verlaufendes Langloch	2,0	6,90	16,08	12,94	0,80	1,50	Filter nicht gebrochen

Der in Tabelle 2 angegebene Zwischenraum bezieht sich auf den Abstand zwischen einer Innenwandfläche des Gehäuses in einem Abschnitt, in dem eine Gasausstoßöffnung vorgesehen ist, und der Außenumfangsfläche des Filters (d. h. die Breite des Spalts 26, der in 14 und dergleichen angegeben ist).
17 zeigt eine festgelegte Grafik, in der Werte eingetragen sind, die von der Öffnungsform von jeder der Gasausstoßöffnungen in den tellerartigen Gasgeneratoren gemäß den Beispielen a, b und c und den Vergleichsbeispielen a und b stammen. In der Grafik stellt die Ordinate (Öffnungsfläche S Gasausstoßöffnung) / (Umfangslänge C Gasausstoßöffnung) dar und die Abszisse stellt die Öffnungsfläche S der Gasausstoßöffnung dar. Der Wert, der von der kreisförmigen Öffnungsform der Gasausstoßöffnung stammt, ist in der Grafik als eine Exponentialfunktion eingetragen, die durch S/C = 0,281 × S^0,5 ausgedrückt wird.
Wie in der Tabelle 2 in dem Feld des Beurteilungsergebnisses angegeben ist, wurde in den Beispielen a, b und c in einem Bereich, der die Bedingung S/C ≤ 0,27 × S^0,5 erfüllt (d. h. in einem Gebiet, das sich in der Grafik unterhalb der Exponentialfunktion, die durch C/S = 0,27 × S^0,5 ausgedrückt wird, als obere Grenzwertlinie befindet) kein Bruch des Filters beobachtet. Andererseits wurde in den Vergleichsbeispielen a und b, die auf der Bedingung liegen, die als C/S = 0,281 × S^0,5 ausgedrückt wird, ein Bruch des Filters beobachtet. Es konnte somit bestätigt werden, dass der Filter brechen konnte, wenn die Gasausstoßöffnung in dem Versuch, den Zwischenraum zur Reduzierung der Größe des Gehäuses zu verringern, die kreisförmige Öffnungsform hatte, wohingegen der Filter weniger wahrscheinlich brach, als die Gasausstoßöffnung eine andere Öffnungsform als die kreisförmige Form (d. h. eine Form, die die Bedingung C/S ≤ 0,27 × S^0,5 erfüllte) hatte. Die Bedingung C/S ≤ 0,27 × S^0,5 ist entsprechend dem Beispiel der Kreisform in der in 17 gezeigten Grafik durch die Exponentialfunktion definiert.
- Dritter Verifikationsversuch -

In einem dritten Verifikationsversuch wurde überprüft, ob ein tellerartiger Gasgenerator, bei dem die Erfindung angewandt wurde und der verglichen mit dem herkömmlichen Beispiel eine Reduzierung von Gewicht und Kosten erreichte, sicher arbeitete. Im Einzelnen wurden gemäß Beispielen 1 bis 6 und Vergleichsbeispielen 1 und 2 Gehäuse mit unterschiedlicher Blechdicke (Dicke) T oder Gesamtöffnungsfläche S_ALL der Gasausstoßöffnungen angefertigt und es wurden von ihnen der tatsächliche hydraulische Druck P und Innendruck Q bei hoher Temperatur gemessen. Die Spezifikationen der einzelnen Gehäuse sind unten in der Tabelle 3 angegeben. In den Gehäusen gemäß den Beispielen 1 bis 6 hatten die Gasausstoßöffnungen die Öffnungsform eines seitlich verlaufenden Langlochs, und in den Gehäusen gemäß den Vergleichsbeispielen 1 und 2 hatten die Gasausstoßöffnungen eine kreisförmige Öffnungsform. Tabelle 3

Spezifikationen	1,2 mol					2,0 mol		3,0 mol
Spezifikationen	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Beispiel 4	Vergleichsbeispiel 1	Beispiel 5	Vergleichsbeispiel 2	Beispiel 6
Blechdicke T Gehäuse [mm]	1,2	1,4	1,6	1,8	2,1	1,2	2,1	1,4
Gesamtöffnungsfläche S_ALL [mm²] Gasausstoßöffnungen	80	69	61	52	39,6	116	76	162
S_ALL × T	96,0	96,6	97,6	93,6	83,2	139,2	159,6	226,8
Sicherheitsfaktor	1,70	1,63	1,64	1,66	1,62	1,63	1,63	1,68
Hydraulischer Druck P [MPa]	36	41	48	55	62	33	54	34
Innendruck Q [MPa] bei hoher Temperatur	18	22	26	30	35	17	30	17
Korrekturwert R [MPa]	2	2	2	2	2	2	2	2

Der hydraulische Druck P [MPa] stellt den Druck dar, bei dem das Gehäuse brach, als in das Gehäuse allmählich Öl eingespeist wurde. Der Innendruck Q [MPa] bei hoher Temperatur stellt den Maximalwert des Drucks dar, der in dem Gehäuse infolge der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels erzeugt wurde, als der tellerartige Gasgenerator bei einer sehr hohen Umgebungstemperatur außerhalb des tellerartigen Gasgenerators aktiviert wurde. Da empirisch bekannt ist, dass die Werte des hydraulischen Drucks P und des Innendrucks Q bei hoher Temperatur schwanken, wird für jeden von ihnen ein Korrekturwert R [MPa] eingestellt.
Wenn mit einem hydraulischen Druck P, einem Innendruck Q bei hoher Temperatur und einem Korrekturwert R der Sicherheitsfaktor als (P-R)/(Q+R) definiert wird, ist der Sicherheitsfaktor vorzugsweise nicht kleiner als 1,5 und besser noch nicht kleiner als 1,6. Der Sicherheitsfaktor steht für einen „Kennwert, wie viel Spielraum das Gehäuse an statischer Festigkeit für den Innendruck im Gehäuse hat, der erzeugt werden kann“.
Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, dass der Sicherheitsfaktor der Gehäuse gemäß den Beispielen 1 bis 4, bei denen die Gaserzeugungsmenge auf 1,2 mol eingestellt war, trotz einer geringen Blechdicke des Gehäuses verglichen mit dem Gehäuse gemäß dem Vergleichsbeispiel 1, in dem die Gaserzeugungsmenge ebenfalls auf 1,2 mol eingestellt war, besser war. Dies ist auf die Wirkung zurückzuführen, die sich aus der Änderung der Öffnungsform der Gasausstoßöffnung von der kreisförmigen Form zu der Form des seitlich verlaufenden Langlochs ergibt.
Aus Tabelle 3 ergibt sich, dass das Gehäuse gemäß dem Beispiel 5, bei dem die Gaserzeugungsmenge auf 2,0 mol eingestellt war, beim Sicherheitsfaktor trotz einer geringeren Blechdicke des Gehäuses mit dem Gehäuse gemäß dem Vergleichsbeispiel 2 vergleichbar war, bei dem die Gaserzeugungsmenge ebenfalls auf 2,0 mol eingestellt war. Dies ist erneut auf die Wirkung zurückzuführen, die sich aus der Änderung der Öffnungsform der Gasausstoßöffnung von der kreisförmigen Form zu der Form des seitlich verlaufenden Langlochs ergibt.
Darüber hinaus ergibt sich aus Tabelle 3, dass das Gehäuse gemäß dem Beispiel 6, bei dem die Gaserzeugungsmenge auf 3,0 mol eingestellt war, trotz einer Blechdicke des Gehäuses von nur 1,4 mm einen ausreichenden Sicherheitsfaktor erreichte. Dies ist erneut auf die Wirkung zurückzuführen, die sich aus der Änderung der Öffnungsform der Gasausstoßöffnung von der kreisförmigen Form zu der Form des seitlich verlaufenden Langlochs ergibt.
Herkömmlicher Weise ist eine Vorgehensweise angewandt worden, den hydraulischen Druck P zu erhöhen, indem die Blechdicke des Gehäuses erhöht wird, um einen Sicherheitsfaktor von nicht weniger als 1,5 sicherzustellen. Bei dieser Vorgehensweise wird zwar der Sicherheitsfaktor verbessert, doch das Gewicht des Gehäuses nimmt zu, was ein Faktor war, der die Gewichtsreduzierung verhinderte.
Wie anhand der Ergebnisse zu erkennen ist, kann jedoch bei Einsatz der Erfindung die Blechdicke T des Gehäuses auf einen vorgeschriebenen Wert (zum Beispiel 1,2 mm) verkleinert werden, während die Gesamtöffnungsfläche S_ALL der Gasausstoßöffnungen auf einen vorgeschriebenen Wert erhöht wird, und es kann außerdem ein Sicherheitsfaktor auf einen passenden Wert gesteuert werden. Bei Einsatz der Erfindung kann daher ein Gasgenerator erzielt werden, der sicher arbeiten und verglichen mit dem herkömmlichen Beispiel eine Reduzierung von Gewicht und Kosten erreichen kann, wobei die Öffnungsfläche der Gasausstoßöffnungen und die Dicke des Gehäuses ausreichend im Gleichgewicht gehalten werden können.
- Andere Ausführungsformen im Einklang mit dem fünften Ausführungsbeispiel -
Bei den oben beschriebenen tellerartigen Gasgeneratoren gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel und seiner erfindungsgemäßen Abwandlung ist zwar exemplarisch ein Beispiel beschrieben worden, bei dem sämtliche der im Gehäuse vorgesehenen Gasausstoßöffnungen grundsätzlich die gleiche Form haben, doch kann auch die Form von einigen von ihnen zu einer Form abgewandelt werden, die von den anderen verschieden ist oder die Form kann individuell verschieden sein. Einige der Gasausstoßöffnungen können eine Gasausstoßöffnung mit kreisförmiger Öffnungsform sein. In einem einzigen tellerartigen Gasgenerator können Gasausstoßöffnungen verschiedener Öffnungsform, etwa die Gasausstoßöffnung 23 mit der in 15 gezeigten Öffnungsform und die Gasausstoßöffnungen 123, 223, 323 und 423 mit den in den 16(A) bis (D) gezeigten Öffnungsformen, kombiniert werden, und mit diesen kann außerdem eine Gasausstoßöffnung mit kreisförmiger Öffnungsform kombiniert werden. Durch diesen Aufbau kann ein tellerartiger Gasgenerator mit verschiedenen Ausgabeleistungen erzielt werden, während er die oben beschriebenen Wirkungen erreicht.
Außerdem ist in dem oben beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel und seiner erfindungsgemäßen Abwandlung zwar exemplarisch ein Beispiel beschrieben worden, in dem die Erfindung bei einem sogenannten tellerartigen Gasgenerator angewandt wird, doch die Anwendungsfälle der Erfindung sind nicht darauf beschränkt und die Erfindung kann zum Beispiel auch bei einem zylinderartigen Gasgenerator angewandt werden.
Die hier offenbarten Ausführungsbeispiele und ihre Abwandlungen sind in jeglicher Hinsicht erläuternd und nicht beschränkend. Der technische Umfang der Erfindung wird durch den Wortlaut der Ansprüche begrenzt und schließt jegliche Abwandlungen innerhalb des Schutzumfangs und der Bedeutung ein, die zum Wortlaut der Ansprüche äquivalent sind.
Bezugszeichenliste
1A bis 1E Gasgenerator; 10 untere Schale; 11 Bodenplattenabschnitt; 12 Umfangswandabschnitt; 13 vorstehender zylinderförmiger Abschnitt; 14 Vertiefungsabschnitt; 15 Öffnung; 20 obere Schale; 21 Deckplattenabschnitt; 22 Umfangswandabschnitt; 23, 123, 223, 323, 423 Gasausstoßöffnung; 23a erste Gasausstoßöffnung; 23b zweite Gasausstoßöffnung; 23c dritte Gasausstoßöffnung; 24 Dichtstreifen; 24a ein Endabschnitt; 24b der andere Endabschnitt; 25 Befestigungsabschnitt; 26 Spalt; 30 Halteabschnitt; 31 innerer Bedeckungsabschnitt; 32 äußerer Bedeckungsabschnitt; 33 Kopplungsabschnitt; 34 Buchsenabschnitt; 35 ringförmiger Bedeckungsabschnitt; 36 unterer ringförmiger Bedeckungsabschnitt; 37 oberer ringförmiger Bedeckungsabschnitt; 38 stufenbildende Oberfläche; 40 Zünder; 41 Zündabschnitt; 42 Anschlussstift; 50 becherförmiges Element; 51 Deckwandabschnitt; 52 Seitenwandabschnitt, 53 Erstreckungsabschnitt; 54 Spitzenendabschnitt; 55 Verstärkungskammer; 56 Verstärkungsmittel; 60 Brennkammer; 61 Gaserzeugungsmittel; 70 unteres Trageelement; 71 Bodenabschnitt; 72 Stoßabschnitt; 73 Spitzenendabschnitt; 80 oberes Trageelement; 81 Bodenabschnitt; 82 Stoßabschnitt; 85 Kissen; 90 Filter; und Ra Wandbereich
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP H01172047 A [0005, 0010]
WO 2015/163290 A [0010]

Claims

Gasgenerator mit: einem Gehäuse, das einen zylinderförmigen Umfangswandabschnitt hat, der mit einer Vielzahl von Gasausstoßöffnungen versehen ist, und das einen Endabschnitt und den anderen Endabschnitt in einer axialen Richtung des Umfangswandabschnitts verschlossen hat; einem Gaserzeugungsmittel, das in einem Unterbringungsraum angeordnet ist, der sich in dem Gehäuse befindet; einem Zünder, der an dem Gehäuse montiert ist, um das Gaserzeugungsmittel zu verbrennen; und einem Dichtungselement, das die Gasausstoßöffnungen verschließt, wobei die Gasausstoßöffnungen aus einer Vielzahl von Gruppen von Gasausstoßöffnungen besteht, die Gruppen von Gasausstoßöffnungen lediglich folgende Gruppen umfassen: eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von ersten Gasausstoßöffnungen, die aus einer Vielzahl von ersten Gasausstoßöffnungen bestehen, die so eingerichtet sind, dass sie sich bei einem gleichen ersten Öffnungsdruck öffnen, und die entlang einer Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um eine axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von zweiten Gasausstoßöffnungen, die aus einer Vielzahl von zweiten Gasausstoßöffnungen bestehen, die so eingerichtet sind, dass sie sich bei einem gleichen zweiten Öffnungsdruck öffnen, und die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, und eine Gruppe oder zwei oder mehr Gruppen von dritten Gasausstoßöffnungen, die aus einer Vielzahl von dritten Gasausstoßöffnungen bestehen, die so eingerichtet sind, dass sie sich bei einem gleichen dritten Öffnungsdruck öffnen, und die entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig rotationssymmetrisch an einem Winkel von nicht mehr als 120° um die axiale Linie des Umfangswandabschnitts herum angeordnet sind, der zweite Öffnungsdruck höher als der erste Öffnungsdruck ist, der dritte Öffnungsdruck höher als der zweite Öffnungsdruck ist und die Gasausstoßöffnungen so angeordnet sind, dass sie einander in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts nicht überlappen.
Gasgenerator nach Anspruch 1, wobei das Dichtungselement aus mindestens einem Dichtstreifen ausgebildet ist, der an einer Innenumfangsfläche des Umfangswandabschnitts angebracht ist, in dem Umfangswandabschnitt entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts eine Vielzahl von Wandbereichen vorgesehen ist, bei denen eine lineare Abmessung zwischen Endabschnitten von Gasausstoßöffnungen unter den Gasausstoßöffnungen, die in der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts aneinandergrenzen, nicht kleiner als 7,0 mm ist, und ein Paar in einer Erstreckungsrichtung liegender Endabschnitte des Dichtstreifens sich in einem der Wandbereiche befindet.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei sämtliche der Gasausstoßöffnungen so angeordnet sind, dass sie entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts ausgerichtet sind.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens eine der ersten Gasausstoßöffnungen, der zweiten Gasausstoßöffnungen und der dritten Gasausstoßöffnungen in der Form eines Langlochs vorliegt, dessen Öffnungsbreite entlang der axialen Richtung des Umfangswandabschnitts größer als entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts ist.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei alle Gasausstoßöffnungen außer den Gasausstoßöffnungen, die unter der Vielzahl von Gasausstoßöffnungen in der Gruppe der dritten Gasausstoßöffnungen enthalten sind, entlang der Umfangsrichtung des Umfangswandabschnitts gleichmäßig angeordnet sind.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Summe von Öffnungsflächen der ersten Gasausstoßöffnungen kleiner als eine Gesamtsumme einer Summe von Öffnungsflächen der zweiten Gasausstoßöffnungen und einer Summe von Öffnungsflächen der dritten Gasausstoßöffnungen ist.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens eine der ersten Gasausstoßöffnungen, der zweiten Gasausstoßöffnungen und der dritten Gasausstoßöffnungen in einer solchen Form vorliegt, dass S und C die Bedingung S/C ≤ 0,27 × S^0,5 erfüllen, wobei S [mm²] eine Öffnungsfläche von einer Gasausstoßöffnung darstellt und C [mm] eine Umfangslänge der einen Gasausstoßöffnung darstellt.
Gasgenerator mit: einem aus Metall bestehenden Gehäuse, das eine obere Schale, in der eine Vielzahl von Gasausstoßöffnungen angeordnet ist, und eine untere Schale aufweist; einem Dichtungselement, das im Inneren des Gehäuses die Gasausstoßöffnungen verschließt; einem Filter, der im Inneren des Gehäuses in einer Umfangsrichtung vorgesehen ist; einer Brennkammer, die im Inneren des Gehäuses durch einen Raum definiert wird, der von einer Innenwandfläche der unteren Schale, einer Innenwandfläche der oberen Schale und einer Innenwandfläche des Filters umgeben ist; einem in der Brennkammer untergebrachten Gaserzeugungsmittel, das durch Verbrennung Gas erzeugt; und einem an der unteren Schale montierten Zünder, der das Gaserzeugungsmittel zündet und verbrennt, wobei mindestens eine der Gasausstoßöffnungen in einer solchen Form vorliegt, dass die Bedingung S/C ≤ 0,27 × S^0,5 erfüllt ist, wobei S [mm²] eine Öffnungsfläche der einen Gasausstoßöffnung darstellt und C [mm] eine Umfangslänge der einen Gasausstoßöffnung darstellt.
Gasgenerator nach Anspruch 8, wobei die eine Gasausstoßöffnung eine längliche, eine im Wesentlichen T-förmige oder eine im Wesentlichen V-förmige Öffnungsform hat.
Gasgenerator nach Anspruch 8, wobei die eine Gasausstoßöffnung eine solche Öffnungsform hat, dass sich zwei oder mehr Langlöcher miteinander schneiden.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei mindestens zwei der Gasausstoßöffnungen jeweils eine solche Form haben, dass die Bedingung S/C ≤ 0,27 × S^0,5 erfüllt ist, und an einer Stelle zwischen den zwei Gasausstoßöffnungen mindestens eine Gasausstoßöffnung vorgesehen ist, die eine kreisförmige Öffnungsform hat.