DE112017003196T5

DE112017003196T5 - Gasgenerator

Info

Publication number: DE112017003196T5
Application number: DE112017003196.6T
Authority: DE
Inventors: Shinichiro Ukita; Tomoharu Kobayashi
Original assignee: Daicel Corp
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2016-06-27
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2019-03-07
Also published as: US20190126886A1; CN109311445A; JP6691442B2; WO2018003327A1; CN109311445B; KR20190021249A; US10953843B2; JP2018001782A

Abstract

Ein Gasgenerator umfasst eine Zündeinrichtungskammer, die an einer ersten Endseite eines zylindrischen Gehäuses angeordnet ist und durch eine Zündeinrichtung mit einem darin enthaltenen Zünder geschlossen wird, einen Verteiler, der eine Gasausführöffnung enthält, wobei der Verteiler eine zweite Endseite des zylindrischen Gehäuses gegenüber dem ersten Ende in einer Axialrichtung schließt, eine Komprimiertes-Gas-Speicherkammer, die zwischen dem Verteiler und der Zündeinrichtungskammer angeordnet ist und komprimiertes Gas als eine Gasquelle enthält, eine erste reißbare Platte, die derart angeordnet ist, dass sie die Zündeinrichtungskammer und die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer voneinander trennt, und eine zweite reißbare Platte, die derart angeordnet ist, dass sie die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer und den Verteiler voneinander trennt, einen napfförmigen Ablenker, der auf einer Seite der zweiten reißbaren Platte angeordnet ist, auf der die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer angeordnet ist, wobei der napfförmige Ablenker einen Gasdurchgang in einem Umfangsflächenabschnitt und einen fragilen Abschnitt an einem Bodenflächenabschnitt und/oder dem Umfangsflächenabschnitt enthält und derart angeordnet ist, dass der Bodenflächenabschnitt auf einer Seite positioniert ist, auf der die erste reißbare Platte angeordnet ist, wobei eine Öffnung die zweite reißbare Platte bedeckt und ein zylindrischer Zwischenraum zwischen dem Umfangsflächenabschnitt und einer Innenumfangswandfläche des zylindrischen Gehäuses definiert ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasgenerator, der in einer Airbag-Vorrichtung eines Fahrzeugs verwendet werden kann.
Stand der Technik
Um zu verhindern, dass ein Fragment einer gebrochenen internen Komponente von einer Gasauslassöffnung ausgestoßen wird, wenn ein Gasgenerator aktiviert wird, wird eine Einrichtung (ein Filter) zum Auffangen des Fragments verwendet.
JP 2004-58984 A gibt eine Aufblaseinrichtung an, die komprimiertes Gas als eine Gasquelle verwendet. In einer in 7 gezeigten Aufblasvorrichtung 110 dieses Patentdokuments ist ein Verteiler 116 mit einer Gasauslassöffnung 141 an einem Ende eines Aufblasvorrichtungsgehäuses 112 ausgebildet, wobei ein Innenraum 114 mit einem darin enthaltenen Gas in dem Gehäuse 112 definiert ist. Ein Komprimiertes-Gas-Durchgang 144 in dem Verteiler 116 und der Innenraum 114 werden durch eine erste reißbare Platte 122 voneinander getrennt. Ein in dem Komprimiertes-Gas-Durchgang 144 angeordnetes Filter 120 enthält eine große Anzahl von kreisrunden Durchgangslöchern 147, die in einem Umfangsflächenabschnitt 145 ausgebildet sind, ein Öffnungsende 143, das die Gasausführöffnung 141 bedeckt, und einen geschlossenen Teil 142, der der ersten reißbaren Platte 122 zugewandt ist. Das Patentdokument gibt an, dass eine Tasche 140 zwischen der radial äußeren Seite des Filters 120 und dem Komprimiertes-Gas-Durchgang 144 ausgebildet ist und dass ein Fragment der ersten reißbaren Platte 122, ein Fragment einer zweiten reißbaren Platte 130 oder ein Verbrennungsrest eines Gaserzeugungsmittels 125 in der Tasche 140 gesammelt werden können.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung (nachfolgend einfach als „erster Aspekt“ bezeichnet) umfasst ein Gasgenerator: eine Zündeinrichtungskammer, die an einer ersten Endseite eines zylindrischen Gehäuses angeordnet ist und durch eine Zündeinrichtung, die mit einem Zünder versehen ist, geschlossen wird; einen Verteiler, der eine Gasausführöffnung enthält und eine zweite Endseite des zylindrischen Gehäuses gegenüber dem ersten Ende in der Axialrichtung schließt; eine Komprimiertes-Gas-Speicherkammer, die zwischen dem Verteiler und der Zündeinrichtungskammer angeordnet ist und komprimiertes Gas als eine Gasquelle enthält; eine erste reißbare Platte, die derart angeordnet ist, dass sie die Zündeinrichtungskammer und die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer voneinander trennt, und eine zweite reißbare Platte, die derart angeordnet ist, dass sie die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer und den Verteiler voneinander trennt; und einen napfförmigen Ablenker, der auf einer Seite der zweiten reißbaren Platte angeordnet ist, auf der die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer angeordnet ist. Der napfförmige Ablenker enthält einen Gasdurchgang in einem Umfangsflächenabschnitt und einen fragilen Abschnitt an einem Bodenflächenabschnitt und/oder dem Umfangsflächenabschnitt. Der napfförmige Ablenker ist derart angeordnet, dass der Bodenflächenabschnitt auf einer Seite positioniert ist, auf der die erste reißbare Platte angeordnet ist, wobei eine Öffnung die zweite reißbare Platte bedeckt, und wobei ein zylindrischer Zwischenraum zwischen dem Umfangsflächenabschnitt und einer Innenumfangswandfläche des zylindrischen Gehäuses definiert ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung (nachfolgend einfach als „zweiter Aspekt“ bezeichnet), umfasst ein Gasgenerator: eine Zündeinrichtungskammer, die an einer ersten Endseite eines zylindrischen Gehäuses angeordnet ist und durch eine Zündeinrichtung, die mit einem Zünder versehen ist, geschlossen wird; einen Verteiler, der eine Gasausführöffnung enthält und eine zweite Endseite des zylindrischen Gehäuses gegenüber dem ersten Ende in einer Axialrichtung schließt; eine Verbrennungskammer, die zwischen dem Verteiler und der Zündeinrichtungskammer angeordnet ist und ein Gaserzeugungsmittel als eine Gasquelle enthält; ein Dichtungsglied, das derart angeordnet ist, dass es die Verbrennungskammer und den Verteiler voneinander trennt; und einen napfförmigen Ablenker, der auf einer Seite des Unterbrechungsglieds, auf der die Verbrennungskammer angeordnet ist, angeordnet ist. Der napfförmige Ablenker enthält einen Gasdurchgang in einem Umfangsflächenabschnitt und einen fragilen Abschnitt an einem Bodenflächenabschnitt und/oder dem Umfangsflächenabschnitt. Der napfförmige Ablenker ist derart angeordnet, dass der Bodenflächenabschnitt auf der ersten Endseite positioniert ist, wobei eine Öffnung das Dichtungsglied bedeckt, und wobei ein zylindrischer Zwischenraum zwischen dem Umfangsflächenabschnitt und einer Innenumfangswandfläche des zylindrischen Gehäuses definiert ist.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht, wobei die Beschreibung und die Zeichnungen beispielhaft aufzufassen sind und die Erfindung in keiner Weise einschränken.

1 ist eine Querschnittansicht eines Gasgenerators der vorliegenden Erfindung in der Richtung einer langen Achse X.
2 ist eine Teilquerschnittansicht einer anderen Ausführungsform des Gasgenerators von 1.
3 ist eine Querschnittansicht des Gasgenerators der vorliegenden Erfindung in der Radialrichtung und zeigt die Positionsbeziehung zwischen einem zylindrischen Gehäuse und einem napfförmigen Ablenker.
4 ist eine perspektivische Ansicht eines napfförmigen Ablenkers, der in dem Gasgenerator von 1 verwendet werden kann.
5A und 5B sind perspektivische Ansichten, die eine Änderung in dem napfförmigen Ablenker von 4 in dem Gasgenerator von 1 zeigen, wobei 5a einen Zustand vor einer Aktivierung des Gasgenerators von 1 zeigt und 5B einen Zustand nach der Aktivierung zeigt.
6A und 6B sind perspektivische Ansichten, die eine Änderung in einem napfförmigen Ablenker einer anderen Ausführungsform als dem napfförmigen Ablenker von 4 in dem Gasgenerator von 1 zeigen, wobei 6A einen Zustand vor einer Aktivierung des Gasgenerators von 1 zeigt und 6B einen Zustand nach der Aktivierung zeigt.
7A und 7B sind perspektivische Ansichten, die eine Änderung in einem napfförmigen Ablenker einer anderen Ausführungsform als dem napfförmigen Ablenker von 4 und 6A und 6B in dem Gasgenerator von 1 zeigen, wobei 7A einen Zustand vor einer Aktivierung des Gasgenerators von 1 zeigt und 7B einen Zustand nach der Aktivierung zeigt.
8A und 8B sind perspektivische Ansichten, die eine Änderung in einem napfförmigen Ablenker von 8A in dem Gasgenerator von 1 zeigt, wobei 8A einen Zustand vor einer Aktivierung des Gasgenerators von 1 zeigt und 8B einen Zustand nach der Aktivierung zeigt.
9 ist eine Vorderansicht, die einen Aufbau des napfförmigen Ablenkers von 8A zeigt. 10A und 10B sind Teilvorderansichten, die jeweils eine Ausführungsform zeigen, die Gasdurchgänge und fragile Abschnitte mit anderen Formen als in dem napfförmigen Ablenker von 8A zeigen.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung sieht einen Gasgenerator vor, der auch dann, wenn ein Fragment einer gebrochenen internen Komponente einen Gasausführungspfad während des Betriebs teilweise blockiert, den Gasausführungspfad sicherstellen kann und eine erforderliche Gasausstoßgeschwindigkeit aufrechterhalten kann.
Ein zylindrisches Gehäuse ist aus einem Metall wie etwa Eisen oder Edelstahl ausgebildet.
Eine Zündeinrichtung mit einem darin enthaltenen Zünder enthält entweder nur den Zünder, eine Kombination aus dem Zünder und einer Übertragungsladung oder eine Kombination aus dem Zünder und einem Gaserzeugungsmittel. Der Zünder umfasst einen Zünderhauptkörper, der einen Zündungsabschnitt und einen leitenden Stift umfasst und über ein Kunstharz mit einer Metallmanschette interagiert. Der Zündungsabschnitt enthält eine Zündungsladung, die in einem Metallnapf enthalten ist. Die Übertragungsladung oder das Gaserzeugungsmittel, wenn diese in der Zündeinrichtung verwendet werden, können in einem anderen napfförmigen Glied enthalten sein, das in Nachbarschaft zu dem Metallnapf mit der darin enthaltenen Zündungsladung angeordnet ist.
Eine Komprimiertes-Gas-Speicherkammer verwendet ein bekanntes komprimiertes Gas wie etwa Argon und Helium als eine Gasquelle und wird durch eine erste reißbare Platte und eine zweite reißbare Platte geschlossen, um den Innenraum abzudichten. Die erste reißbare Platte und die zweite reißbare Platte sind vorzugsweise aus dem gleichen Material wie das zylindrische Gehäuse ausgebildet.
Ein napfförmiger Ablenker ist aus einem Metall wie etwa Eisen oder Edelstahl ausgebildet und enthält einen Gasdurchgang in einem Umfangsflächenabschnitt und einen fragilen Abschnitt an einem Bodenflächenabschnitt und/oder dem Umfangsflächenabschnitt. Der fragile Abschnitt ist weniger fest als die Nachbarschaft des fragilen Abschnitts und reißt oder verformt sich vorzugsweise während des Betriebs. Der fragile Abschnitt wird durch eine Nut, eine dünne Wand oder ähnliches gebildet. Der napfförmige Ablenker kann einen Flansch um seine Öffnung herum umfassen und kann eine gerundete Grenze zwischen dem Bodenflächenabschnitt und dem Umfangsflächenabschnitt aufweisen.
Wenn der Zünder aktiviert wird, reißt die erste reißbare Platte, um eine Zündeinrichtungskammer und die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer miteinander zu verbinden und zu erlauben, dass ein Verbrennungsgas mit einer hohen Temperatur in die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer fließt. Das Verbrennungsgas und das komprimierte Gas treten in den napfförmigen Ablenker durch den Gasdurchgang des Ablenkers ein, bewegen sich dann zu einem Verteiler und werden von der Gasausführöffnung ausgestoßen. Wenn ein durch das Reißen der ersten reißbaren Platte in diesem Prozess erzeugtes Fragment den Gasdurchgang des napfförmigen Deflektors teilweise blockiert, wird die Gesamtquerschnittfläche des Gasausführpfads verkleinert, sodass eine erforderliche Gasausstoßgeschwindigkeit nicht sichergestellt werden kann, was eine Verminderung der Airbag-Aufblasgeschwindigkeit zur Folge hat.
Es ist zu beachten, dass auch ein Fragment des Napfglieds in der Zündeinrichtung den Gasdurchgang teilweise blockieren kann und auch ein Fragment eines Metallnapfs zum Abdecken des Zündungsabschnitts des Zünders ähnlich wirken kann.
In dem Gasgenerator gemäß dem ersten Aspekt umfasst der napfförmige Ablenker den fragilen Abschnitt. Wenn ein Fragment oder ähnliches der ersten reißbaren Platte während des Betriebs erzeugt wird, kollidiert das Fragment mit dem fragilen Abschnitt und reißt der fragile Abschnitt, um einen neuen Gasausführpfad zu bilden. Wenn das Fragment außerdem in einem zylindrischen Zwischenraum außerhalb des napfförmigen Ablenkers stecken bleibt und den Gasdurchgang teilweise blockiert, wird der napfförmige Ablenker durch einen Stoß aufgrund der Kollision mit dem Fragment oder durch eine Druckerhöhung in dem Gehäuse aufgrund der Blockierung durch das Fragment derart verformt, dass der napfförmige Ablenker in der Axialrichtung komprimiert wird. Dadurch wird der fragile Abschnitt verformt und wird der Gasdurchgang erweitert. Also auch wenn der Gasdurchgang wie weiter oben beschrieben teilweise blockiert wird, kann die erforderliche Gesamtquerschnittfläche des Gasausführpfads sichergestellt werden und wird die Gasausstoßgeschwindigkeit (d.h. die Airbag-Aufblasgeschwindigkeit) nicht beeinträchtigt. Weiterhin kann ein durch den blockierten Gasdurchgang verursachter Überdruck in dem Gehäuse verhindert werden. Der Gasgenerator der vorliegenden Erfindung weist also einen Aufbau auf, in dem die Anwendung einer Last den fragilen Abschnitt verformt oder reißt, um die Querschnittfläche des Gasausführpfads zu erweitern. Dementsprechend wird ein Gasausführpfad mit einer größeren Gesamtöffnungsfläche des Gasdurchgangs als vor der Aktivierung des Gasgenerators sichergestellt. Der fragile Abschnitt wird während des normalen Betriebs (gemäß dem Entwurf) nicht verformt und reißt nicht.
Der Gasgenerator gemäß dem zweiten Aspekt enthält eine andere Gasquelle als der Gasgenerator des ersten Aspekts und weist somit teilweise einen anderen Aufbau auf.
Die Zündeinrichtung und die Verbrennungskammer können miteinander verbunden sein oder ggf. durch ein Netzglied voneinander getrennt sein. Die Zündungseinrichtung kann eine bekannte Übertragungsladung oder ein Gaserzeugungsmittel enthalten. Ein Abdichtungsglied wird verwendet, um die Verbrennungskammer und den Verteiler voneinander zu trennen, um ein Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.
Wenn der Zünder aktiviert wird, werden Verbrennungsprodukte einschließlich einer Flamme und eines Gases mit einer hohen Temperatur erzeugt. Die Verbrennungsprodukte zünden und verbrennen das Gaserzeugungsmittel und erzeugen dadurch ein Verbrennungsgas. Das Verbrennungsgas tritt in den napfförmigen Ablenker durch den Gasdurchgang des Ablenkers ein, bewegt sich dann zu dem Verteiler und wird von der Gasausführöffnung ausgestoßen. Wenn in diesem Prozess ein Fragment des den Zündungsabschnitt des Zünders bedeckenden Metallnapfs, ein Fragment eines in der Zündeinrichtung enthaltenen Napfglieds oder ähnliches erzeugt wird und den Gasdurchgang des napfförmigen Ablenkers teilweise blockiert, wird die Gesamtquerschnittfläche des Gasausführpfads verkleinert, sodass eine erforderliche Gasausstoßgeschwindigkeit nicht sichergestellt werden kann, was eine Verminderung der Airbag-Aufblasgeschwindigkeit zur Folge hat.
In dem Gasgenerator gemäß dem zweiten Aspekt enthält der napfförmige Ablenker den fragilen Abschnitt. Wenn das Fragment oder ähnliches während des Betriebs erzeugt wird, kollidiert das Fragment mit dem fragilen Abschnitt und reißt der fragile Abschnitt, um einen neuen Gasausführpfad zu bilden. Und wenn das Fragment in einem zylindrischen Zwischenraum außerhalb des napfförmigen Ablenkers stecken bleibt und den Gasdurchgang teilweise blockiert, verformen ein Stoß aufgrund der Kollision des Fragments oder eine Druckerhöhung in dem Gehäuse aufgrund der Blockierung mit dem Fragment den napfförmigen Ablenker derart, dass der napfförmige Ablenker in der Axialrichtung komprimiert wird. Dadurch wird der fragile Abschnitt verformt und der Gasdurchgang erweitert. Also auch wenn der Gasdurchgang wie oben beschrieben teilweise blockiert ist, kann die erforderliche Gesamtquerschnittfläche des Gasausführpfads sichergestellt werden und wird die Gasausstoßgeschwindigkeit (d.h. die Airbag-Aufblasgeschwindigkeit) nicht beeinträchtigt. Weiterhin kann ein durch den blockierten Gasdurchgang verursachter Überdruck in dem Gehäuse verhindert werden. Der Gasgenerator der vorliegenden Erfindung weist also einen Aufbau auf, in dem die Anwendung einer Last den fragilen Abschnitt verformt oder reißt, um die Querschnittfläche des Gasausstoßpfads zu erweitern. Dementsprechend wird ein Gasausführpfad sichergestellt, in dem die Gesamtöffnungsfläche des Gasdurchgangs vor der Aktivierung des Gasgenerators größer ist. Der fragile Abschnitt wird während des normalen Betriebs (gemäß dem Entwurf) nicht verformt und reißt nicht.
In den Gasgeneratoren gemäß dem ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt enthält der napfförmige Ablenker vorzugsweise den Gasdurchgang in dem Umfangsflächenabschnitt und den fragilen Abschnitt an dem Bodenflächenabschnitt.
Der fragile Abschnitt wird vorzugsweise durch eine Nut gebildet, die entlang einer Linie ausgebildet ist, die einen Startpunkt und einen fern davon positionierten Endpunkt nicht mit einer kürzesten Strecke (L) verbindet, wobei die Nut eine Gesamtstrecke von 2L bis 15L aufweist (dritter Aspekt).
Der in dem Umfangsflächenabschnitt ausgebildete Gasdurchgang kann durch eine Vielzahl von Reihen aus kleinen kreisförmigen oder ovalen Löchern, die mit regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, gebildet werden, wobei die Reihen in der Längsrichtung angeordnet sind (ein Beispiel für die Anordnung der kreisförmigen Durchgangslöcher 147 ist in 7 von JP 2004-58984 A ) gezeigt. Eine derartige Anordnung des Gasdurchgangs kann die Festigkeit des Umfangsflächenabschnitts, in dem der Gasdurchgang ausgebildet ist, im Vergleich zu derjenigen des fragilen Abschnitts vergrößern.
Der fragile Abschnitt ist nur an dem Bodenflächenabschnitt des napfförmigen Ablenkers ausgebildet. Die den fragilen Abschnitt bildende Nut weist einen Querschnitt mit einer V-Form, einer U-Form oder einer ähnlichen Form in der Breitenrichtung auf. Der fragile Abschnitt ist nicht zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt ausgebildet. Die den Startpunkt und den Endpunkt verbindende und den fragilen Abschnitt bildende Linie ist eine gekrümmte Linie, eine gerade Linie oder eine Kombination aus einer gekrümmten Linie und einer geraden Linie. In diesem Fall wird der fragile Abschnitt vorzugsweise durchtrennt, wenn eine Last ausgeübt wird. Damit der Teil mit der kürzesten Strecke L (Verbindungsteil) zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt einfach gebogen werden kann, nachdem der fragile Abschnitt durchtrennt wurde, kann der Verbindungsteil durch eine Nut, die flacher als der fragile Abschnitt ist, oder durch eine perforierte Nut gebildet werden.
Die Strecke der den fragilen Abschnitt bildenden Nut kann im Bereich von 2L bis 15L unter Berücksichtigung der Beziehung mit der Gesamtöffnungsfläche des Gasdurchgangs gewählt werden. Dabei sieht eine Strecke von 2L die kleinste Öffnungsfläche des gerissenen fragilen Abschnitts vor und sieht eine Strecke von 15L die größte Öffnungsfläche des gerissenen fragilen Abschnitts vor. Der fragile Abschnitt kann ein fragiler Abschnitt sein, der durch eine bogenförmige Nut gebildet wird, ein fragiler Abschnitt, der durch eine gekrümmte Nut entlang von zwei Seiten eines Dreiecks gebildet wird, ein fragiler Abschnitt, der durch eine Nut entlang von drei Seiten eines Vierecks gebildet wird, usw. Es ist zu beachten, dass der fragile Abschnitt durch eine dünne Wand gebildet werden kann, die durch die oben beschriebene Linie mit einer Gesamtstrecke von 2L bis 15L umgeben wird.
In jedem der Gasgeneratoren gemäß dem ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt umfasst der napfförmige Ablenker vorzugsweise den Gasdurchgang und den fragilen Abschnitt in dem Umfangsflächenabschnitt, wobei der Gasdurchgang vorzugsweise durch eine Vielzahl von länglichen Löchern gebildet wird, die in einem Abschnitt zwischen dem Bodenflächenabschnitt und der Öffnung ausgebildet sind, wobei die länglichen Löcher mit Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, und wobei der fragile Abschnitt vorzugsweise durch eine Vielzahl von Umfangswänden, die zwischen den länglichen Löchern in der Umfangsrichtung bleiben, gebildet wird (vierter Aspekt).
Die als der Gasdurchgang des napfförmigen Ablenkers in dem Umfangswandabschnitt in der Umfangsrichtung ausgebildeten länglichen Löcher sehen längliche Umfangswände vor, die zwischen benachbarten länglichen Löchern gebildet werden. (Zum Beispiel sehen insgesamt acht längliche Löcher acht längliche Umfangswände vor.) Die länglichen Löcher weisen eine Form mit einer Öffnung auf, die länger in der Axialrichtung des zylindrischen Gehäuses ist als in der Umfangsrichtung, wie etwa eine rechteckige Form, eine rechteckige Form mit gerundeten Ecken zwischen kurzen und langen Seiten, eine ovale Form, eine Rautenform und eine Rautenform mit gerundeten Ecken. Die acht länglichen Umfangswände zwischen den acht länglichen Löchern dienen als der fragile Abschnitt.
Während des Betriebs fließt das komprimierte Gas von der ersten Endseite des zylindrischen Gehäuses zu der zweiten Endseite und übt somit einen Druck auf den napfförmigen Ablenker in der Axialrichtung aus. Wenn dabei ein Fragment kollidiert oder wenn ein Fragment den Gasdurchgang teilweise blockiert und dadurch der Druck in dem zylindrischen Gehäuse erhöht wird, werden die länglichen Wände gebogen, sodass der napfförmige Ablenker seinen Durchmesser nach außen von um den Längsmittelpunkt herum erweitert oder die länglichen Umfangswände nach innen kollabieren, sodass sich also der napfförmige Ablenker komprimierend verformt. Der Grund hierfür ist, dass die länglichen Umfangswände eine reduzierte Festigkeit aufweisen und als der fragile Abschnitt dienen. Wenn sich der napfförmige Ablenker auf diese Weise verformt, verformen sich die länglichen Löcher, um die Öffnung zu erweitern. Wenn also ein Fragment oder ähnliches den Gasdurchgang wie oben beschrieben blockiert, kann die erforderliche Gesamtquerschnittfläche des Gasausführpfads sichergestellt werden und werden die Gasausstoßgeschwindigkeit und die Airbag-Aufblasgeschwindigkeit nicht beeinträchtigt.
In den Gasgeneratoren gemäß dem ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt enthält der napfförmige Ablenker vorzugsweise den Gasdurchgang und den fragilen Abschnitt in dem Umfangsflächenabschnitt, wobei der Gasdurchgang vorzugsweise durch eine Vielzahl von rechteckigen Löchern gebildet wird, die in einem Abschnitt zwischen dem Bodenflächenabschnitt und der Öffnung ausgebildet sind, wobei die rechteckigen Löcher mit Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind und jeweils eine Breite W1 aufweisen, wobei der fragile Abschnitt vorzugsweise durch eine Vielzahl von Umfangswänden gebildet wird, die zwischen den rechteckigen Löchern in der Umfangsrichtung bleiben, wobei die Umfangswände jeweils eine Breite W2 aufweisen und wobei die Breite W1 der rechteckigen Löcher und die Breite W2 der Umfangswände, die den fragilen Abschnitt bilden, vorzugsweise die Beziehung W1 > W2 erfüllen (fünfter Aspekt).
Die als der Gasdurchgang des napfförmigen Ablenkers in dem Umfangswandabschnitt mit Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildeten rechteckigen Löcher sehen rechteckige Umfangswände vor, die zwischen benachbarten länglichen Löchern gebildet werden. (Zum Beispiel sehen insgesamt acht rechteckige Löcher acht rechteckige Umfangswände vor.) Dabei erfüllen die Breite W1 der rechteckigen Löcher und die Breite W2 der rechteckigen Umfangswände die Beziehung W1 > W2, sodass die rechteckigen Umfangswände zwischen den rechteckigen Löchern als der fragile Abschnitt dienen. Wenn W1 und W2 die Beziehung W1 < W2 erfüllen, weisen die rechteckigen Umfangswände eine größere Festigkeit auf und können nicht als der fragile Abschnitt dienen.
Während des Betriebs fließt das komprimierte Gas von der ersten Endseite des zylindrischen Gehäuses zu der zweiten Endseite und übt somit einen Druck auf den napfförmigen Ablenker in der Axialrichtung aus. Wenn dabei ein Fragment kollidiert oder ein Fragment den Gasdurchgang teilweise blockiert und dadurch der Druck in dem zylindrischen Gehäuse erhöht wird, werden die rechteckigen Umfangswände gebogen, sodass der napfförmige Ablenker seinen Durchmesser nach außen von um den Längsmittelpunkt herum erweitert oder die rechteckige Umfangswand nach innen kollabiert und sich also der napfförmige Ablenker komprimierend verformt. Der Grund hierfür ist, dass die rechteckigen Umfangswände eine reduzierte Festigkeit aufweisen, um als der fragile Abschnitt zu dienen. Wenn sich der napfförmige Ablenker auf diese Weise verformt, verformen sich die länglichen Löcher, sodass sich ihre Öffnung erweitert. Also auch wenn ein Fragment oder ähnliches wie oben beschrieben den Gasdurchgang teilweise blockiert, kann die erforderliche Gesamtquerschnittfläche des Gasausführpfads sichergestellt werden und werden die Gasausstoßgeschwindigkeit und die Airbag-Aufblasgeschwindigkeit nicht beeinträchtigt.
In den Gasgeneratoren gemäß dem ersten Aspekt und dem zweiten Aspekt enthält der napfförmige Ablenker vorzugsweise den Gasdurchgang und den fragilen Abschnitt in dem Umfangsflächenabschnitt, wobei der Gasdurchgang vorzugsweise durch eine Vielzahl von länglichen Löchern gebildet wird, die in einem Abschnitt zwischen dem Bodenflächenabschnitt und der Öffnung ausgebildet sind, wobei die länglichen Löcher mit Abständen in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind und jeweils eine maximale Breite (Länge entlang der kurzen Achse) W11 in einem in der Längsrichtung mittleren Teil aufweisen, wobei der fragile Abschnitt vorzugsweise durch eine Vielzahl von Umfangswänden gebildet wird, die zwischen den länglichen Löchern in der Umfangsrichtung bleiben, wobei die Umfangswände jeweils eine minimale Breite W12 an dem in der Längsrichtung mittleren Teil der länglichen Löcher aufweisen und vorzugsweise die Beziehung W12/W11 ≤ 0,5 erfüllt wird (sechster Aspekt).
Die als der Gasdurchgang des napfförmigen Ablenkers in dem Umfangswandabschnitt mit Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildeten spezifischen länglichen Löcher sehen spezifische längliche Umfangswände vor, die zwischen benachbarten länglichen Löchern gebildet werden. (Zum Beispiel sehen insgesamt acht spezifische längliche Löcher acht spezifische längliche Umfangswände vor.) Die spezifischen länglichen Löcher weisen jeweils eine derartige Form auf, dass der in der Längsrichtung mittlere Teil eine maximale Breite (Länge der kurzen Achse) W11 aufweist, wie etwa eine ovale Form, eine Rautenform oder eine Rautenform mit gerundeten Ecken. Wenn zum Beispiel insgesamt acht ovale Löcher mit Abständen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, werden acht Umfangswände mit der minimalen Breite (W12) an den in der Längsrichtung mittleren Teilen zwischen den acht ovalen Löchern gebildet. Diese Konfiguration gestattet, dass die acht Umfangswände einfach an den Teilen mit der minimalen Breite W12 gebogen werden, sodass diese Teile als der fragile Abschnitt dienen.
Während des Betriebs fließt das komprimierte Gas von der ersten Endseite des zylindrischen Gehäuses zu der zweiten Endseite und übt somit einen Druck auf den napfförmigen Ablenker in der Axialrichtung aus. Wenn dabei ein Fragment kollidiert oder ein Fragment den Gasdurchgang teilweise blockiert und dadurch der Druck in dem zylindrischen Gehäuse erhöht wird, werden die Umfangswände mit der minimalen Breite W12 gebogen, sodass der napfförmige Ablenker seinen Durchmesser nach außen von um den Teil mit der minimalen Breite W12 herum erweitert oder die Umfangswand nach innen kollabiert, sodass sich der napfförmige Ablenker komprimierend verformt. Der Grund hierfür ist, dass die Umfangswände mit der minimalen Breite W12 eine reduzierte Festigkeit aufweisen, um als der fragile Abschnitt zu dienen. Wenn sich der napfförmige Ablenker auf diese Weise verformt, verformen sich die länglichen Löcher, sodass sich ihre Öffnung erweitert. Also auch wenn ein Fragment oder ähnliches wie oben beschrieben den Gasdurchgang teilweise blockiert, kann die erforderliche Gesamtquerschnittfläche des Gasausführpfads sichergestellt werden und wird die Airbag-Aufblasgeschwindigkeit nicht beeinträchtigt.
In den Gasgeneratoren gemäß den vierten bis sechsten Aspekten enthält der napfförmige Ablenker vorzugsweise den Gasdurchgang und den fragilen Abschnitt in dem Umfangsflächenabschnitt, wobei das Verhältnis (L2/L1) einer Länge L2 des Gasdurchgangs zu der Länge L1 der Öffnung des Bodenflächenabschnitt des napfförmigen Ablenkers vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,9 beträgt (siebter Aspekt).
Das Verhältnis L2/L1 liegt vorzugsweise in dem oben genannten Bereich, weil sich die Umfangswände des fragilen Abschnitts einfach während des Betriebs verformen.
In den Gasgeneratoren gemäß den ersten bis siebten Aspekten beträgt das Verhältnis D2/D1 eines Außendurchmessers D2 des napfförmigen Ablenkers zu einem Innendurchmesser D1 des zylindrischen Gehäuses vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,8 und weist der zylindrische Zwischenraum, der zwischen dem Umfangsflächenabschnitt des napfförmigen Ablenkers und der Innenumfangswandfläche des zylindrischen Gehäuses definiert ist, eine durch (D1 - D2)/2 definierte Breite auf.
Ein Verhältnis D2/D1 in dem oben genannten Bereich gestattet, dass der zylindrische Zwischenraum eine Breite innerhalb eines vorbestimmten Bereichs aufweist und somit einen ausreichenden Gasausführpfad sicherstellt. Das ist insbesondere dann zu bevorzugen, wenn der fragile Abschnitt in dem Umfangsflächenabschnitt des napfförmigen Ablenkers ausgebildet ist, weil ein ausreichender Gasausführpfad sichergestellt werden kann.
Auch wenn ein Fragment einer gebrochenen internen Komponente den Gasausführpfad während des Betriebs teilweise blockiert, kann der Gasgenerator der vorliegenden Erfindung den Gasausführpfad sicherstellen und somit eine erforderliche Gasausstoßgeschwindigkeit aufrechterhalten und eine Druckerhöhung über den Widerstand des Gasgenerators hinaus verhindern.
Der Gasgenerator der vorliegenden Erfindung kann in einer Airbag-Vorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist, verwendet werden.
Ausführungsformen der Erfindung
Gasgenerator von Fig. 1 bis Fig. 5A und 5B
Ein in 1 gezeigter Gasgenerator 1 umfasst eine Zündeinrichtungskammer 30, die an einer ersten Endseite 10a eines zylindrischen Gehäuses 10 aus Edelstahl angeordnet ist, einen Verteiler 20, der an einer in der Axialrichtung gegenüberliegenden zweiten Endseite 10b angeordnet ist, und eine Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40, die zwischen der Zündeinrichtungskammer 30 und dem Verteiler 20 angeordnet ist. Der Gasgenerator 1 von 1 verwendet ein komprimiertes Gas und ein Gaserzeugungsmittel als eine Gasquelle.
Die Zündeinrichtungskammer 30 umfasst ein zylindrisches Zündeinrichtungskammergehäuse 31 aus Edelstahl und nimmt einen Zünder 32 und ein Gaserzeugungsmittel 36 auf. Der Kontaktteil zwischen einem zweiten Ende 31b des Zündeinrichtungskammergehäuses 31 und dem ersten Ende 10a des zylindrischen Gehäuses 10 ist durch Schweißen fixiert. Das Zündeinrichtungskammergehäuse 31 ist dicker als das zylindrische Gehäuse 10, sodass eine erste ringförmige Fläche 35, die der Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 zugewandt ist, an dem Kontaktteil ausgebildet ist.
Der Zünder 32 wird durch das Integrieren eines Zünderhauptkörpers (eines Zünderabschnitts 33 und eines leitenden Stifts) und einer Zündermanschette 34 durch ein Kunstharz ausgebildet. Der Zünder 32 ist in eine Öffnung an einem ersten Ende 31a des Zündeinrichtungskammergehäuses 31 gepasst und ist in dem Zündeinrichtungskammergehäuse 31 durch das Crimpen eines Endes der Öffnung an dem ersten Ende 31a fixiert und gesperrt.
Als das Gaserzeugungsmittel 36 kann ein in einem bekannten Gasgenerator verwendetes Gaserzeugungsmittel verwendet werden.
Der Verteiler 20 ist aus Edelstahl ausgebildet und umfasst einen Napfabschnitt 21 und einen ringförmigen Abschnitt 22, der sich von einer Öffnung des Napfabschnitts 21 erstreckt und als ein Flansch geformt ist. Eine Vielzahl von Gasausführöffnungen 24 sind in einer Umfangswand 23 des Napfabschnitts 21 ausgebildet. Eine ringförmige, gestufte Fläche 22a, an der eine zweite reißbare Platte 42 fixiert ist, ist an einem der Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 zugewandten Teil des ringförmigen Abschnitts 22 ausgebildet. Der Verteiler 20 wird durch das Schweißen des Kontaktteils zwischen dem ringförmigen Abschnitt 22 und einer Endfläche an dem zweiten Ende 10b des zylindrischen Gehäuses 10 fixiert. Die Breite des ringförmigen Abschnitts 22 ist größer als die Dicke des zylindrischen Gehäuses 10, sodass eine der Komprimierte-Gaskammer 40 zugewandte zweite ringförmige Fläche 25 an dem Kontaktteil gebildet wird.
Die zwischen dem Verteiler 20 und der Zündeinrichtungskammer 30 angeordnete Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 enthält komprimiertes Gas wie etwa Argon und Helium als die Gasquelle. Das Gas wird in die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 durch ein in dem zylindrischen Gehäuse 10 ausgebildetes Gasladeloch (nicht gezeigt) geladen. Nach dem Laden wird das Gasladeloch an dem zylindrischen Gehäuse 10 durch das Schweißen eines Verschlusszapfens (nicht gezeigt) geschlossen.
Die Zündeinrichtungskammer 30 und die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 werden durch eine erste reißbare Platte 41 aus Edelstahl voneinander getrennt, und die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 und der Verteiler 20 werden durch die zweite reißbare Platte 42 aus Edelstahl voneinander getrennt. Die erste reißbare Platte 41 wird durch Schweißen an ihrem Umfangsrand, während sie in Kontakt mit der ersten ringförmigen Fläche 35 ist, fixiert, und die zweite reißbare Platte 42 wird durch Schweißen an ihrem Umfangsrand, während sie in Kontakt mit der ringförmigen gestuften Fläche 22a ist, fixiert.
Ein napfförmiger Ablenker 50 ist auf der Seite der Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 der zweiten reißbaren Platte 42 angeordnet. Der napfförmige Ablenker 50 enthält auch ein komprimiertes Gas. Der napfförmige Ablenker 50 umfasst einen Umfangsflächenabschnitt 51, einen Bodenflächenabschnitt 52 und einen Flansch 54, der um eine Öffnung 53 herum ausgebildet ist. Es ist zu beachten, dass in 4 die Grenze zwischen dem Umfangsflächenabschnitt 51 und dem Bodenflächenabschnitt 52 des napfförmigen Ablenkers 50 nicht gerundet ist, wobei die Grenze aber auch gerundet sein kann.
Der napfförmige Ablenker 50 ist derart angeordnet, dass seine Mittenachse mit der Mittenachse X des zylindrischen Gehäuses 10, des Bodenflächenabschnitts 52, der auf der Seite positioniert ist, auf der die erste reißbare Platte 41 angeordnet ist, und der Öffnung 53, die die zweite reißbare Platte 42 bedeckt, zusammenfällt.
Der napfförmige Ablenker 50 von 4 enthält eine Vielzahl von Gasdurchgängen 55 in dem Umfangsflächenabschnitt 51 mit regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung und einen fragilen Abschnitt 56 an dem Bodenflächenabschnitt 52. Der fragile Abschnitt 56 wird durch eine Nut gebildet, die einen V-förmigen Querschnitt in der Breitenrichtung aufweist. L ist die kürzeste Strecke einer geraden Linie, die einen Startpunkt 56a und einen Endpunkt 56b verbindet. Der fragile Abschnitt 56 ist entlang einer Linie (Bogenlinie) ausgebildet, die den Startpunkt 56a und den Endpunkt 56b nicht mit der kürzesten Strecke (L) verbindet. In der Ausführungsform von 3 beträgt die Strecke der Bogenlinie (des fragilen Abschnitts), die den Startpunkt 56a und den Endpunkt 56b verbindet, ungefähr 5L. Der fragile Abschnitt ist nicht zwischen dem Startpunkt 56a und dem Endpunkt 56b (kürzeste Strecke L) ausgebildet.
Wie in 3 gezeigt, ist der Außendurchmesser (d2) des napfförmigen Ablenkers 50 kleiner als der Innendurchmesser (D1) des zylindrischen Gehäuses 10 und beträgt das Verhältnis D2/D1 vorzugsweise zwischen 0,5 und 0,8. Es ist also ein zylindrischer Zwischenraum 59 mit einer durch (D1 - D2)/2 berechneten Breite zwischen der Außenumfangsfläche des Umfangsflächenabschnitts 51 des napfförmigen Ablenkers 50 und einer Innenumfangswandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses 10 definiert. Die Gasdurchgänge 55 sind dem zylindrischen Zwischenraum 59 zugewandt.
Wie in 1 gezeigt, ist der napfförmige Ablenker 50 an der Innenseite des zylindrischen Gehäuses 10 fixiert, wobei der Flansch 54 in Kontakt mit der zweiten ringförmigen Fläche 25 und der Innenwandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses 10 ist.
Wie in 2 gezeigt, kann eine dritte ringförmige Fläche 15 ausgebildet sein, indem ein Abschnitt 11 mit einem reduzierten Durchmesser an der zweiten Endseite 10b des zylindrischen Gehäuses 10 ausgebildet ist, wobei der napfförmige Ablenker 50 an der Innenseite des zylindrischen Gehäuses 10 fixiert sein kann und der Flansch 54 in Kontakt mit der dritten ringförmigen Fläche 15 und der Innenumfangswandfläche 10c des zylindrischen Gehäuses 10 sein kann. Es ist zu beachten, dass in der Ausführungsform von 2 keine ringförmige gestufte Fläche 22a erforderlich ist.
Der Gasgenerator 1 von 1 kann auch auf eine Ausführungsform angewendet werden, in der nur ein Gaserzeugungsmittel als die Gasquelle verwendet wird. In einer Ausführungsform, in der nur ein Gaserzeugungsmittel als die Gasquelle verwendet wird, wird die erste reißbare Platte 41 von 1 nicht verwendet und bilden die Zündeinrichtungskammer 30 und die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 eine Verbrennungskammer. Die Zündeinrichtungskammer 30 und das zylindrische Gehäuse 10 können durch ein einzelnes Glied gebildet werden. Weiterhin wird anstatt der zweiten reißbaren Platte 42 ein Abdichtungsglied (zum Beispiel ein Klebeband aus Aluminium) verwendet, um die Verbrennungskammer und den Verteiler voneinander zu trennen und ein Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.
Die Gesamtöffnungsfläche (A1) der Gasausführöffnungen 24, die Gesamtöffnungsfläche (A2) der Gasdurchgänge 55 und die Öffnungsfläche (A3) des gerissenen fragilen Abschnitts 56 erfüllen die Beziehungen A1 < A2 und A1 < A3. Das heißt, dass die Gasausführöffnungen 24 für das Einstellen der ausgestoßenen Gasmenge dienen. Und wenn Gas stromaufwärts von den Gasausführöffnungen 24 blockiert wird, beeinträchtigen A2 und A3 nicht die von den Gasausführöffnungen 24 ausgestoßene Gasmenge.
Im Folgenden wird der Betrieb einer Airbag-Vorrichtung, die den Gasgenerator 1 verwendet, mit Bezug auf 1, 4, 5A und 5B beschrieben.
Bevor der Zünder 32 aktiviert wird, wird der fragile Abschnitt 56 an dem Bodenflächenabschnitt 51 des napfförmigen Ablenkers 50 wie in 4 und 5A gezeigt geschlossen.
Wenn der Zünder 32 aktiviert wird, werden Verbrennungsprodukte (wie etwa eine Flamme und ein Gas mit einer hohen Temperatur) erzeugt und zünden und verbrennen das Gaserzeugungsmittel 36 in der Zündeinrichtungskammer 30, um ein Verbrennungsgas mit einer hohen Temperatur zu erzeugen. Eine durch das erzeugte Verbrennungsgas mit der hohen Temperatur verursachte Druckerhöhung veranlasst, dass die erste reißbare Platte 41 reißt. Dadurch wird der Gasausführpfad zwischen der Zündeinrichtungskammer 30 und der Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 geöffnet, sodass das Verbrennungsgas mit der hohen Temperatur in die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 fließen kann. Das in die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 fließende Gas mit der hohen Temperatur fließt auch durch die Gasdurchgänge 55 in den Innenraum des napfförmigen Ablenkers 50. Der Einfluss des Verbrennungsgases mit der hohen Temperatur erhöht den Druck in der Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40, wodurch ein Reißen der zweiten reißbaren Platte 42 verursacht wird. Dadurch wird der Gasausführpfad zwischen der Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 und dem Verteiler 20 komprimiert, sodass die Gasmischung des komprimierten Gases und des Verbrennungsgases von den Gasausführungsöffnungen ausgestoßen werden kann, um den Airbag aufzublasen.
Und wenn wie in 5A und 5B gezeigt, durch das Reißen der ersten reißbaren Platte 41 ein Fragment erzeugt wird, kollidiert das Fragment mit dem fragilen Abschnitt 56 und reißt auch der fragile Abschnitt 56 und öffnet sich.
Das Fragment bleibt in dem zylindrischen Zwischenraum 59 und wird durch diesen gefangen. Wenn jedoch eine große Anzahl von Fragmenten erzeugt wird oder wenn die maximale Länge des Fragments größer als die Breite des zylindrischen Zwischenraums 59 ist, kann das in den zylindrischen Zwischenraum 59 eintretende oder durch diesen gefangene Fragment die Gasdurchgänge 55 des napfförmigen Ablenkers 50 teilweise blockieren. Wenn die Gasdurchgänge 55 auf diese Weise teilweise blockiert werden, wird das fließende Gas nicht glatt ausgeführt. Dadurch kann die Airbag-Aufblaszeit beeinträchtigt werden und kann sich der Innendruck übermäßig erhöhen, was eine Beschädigung des zylindrischen Gehäuses 10 zur Folge hat. In dem Gasgenerator 1 von 1 verursacht jedoch die Kollision des Fragments, dass der fragile Abschnitt 56 reißt, sodass auch der Gasausführpfad von der Komprimiertes-Gas-Speicherkammer 40 durch die Öffnung in dem Bodenflächenabschnitt 52 des napfförmigen Ablenkers 50 zu dem Verteiler 20 geöffnet wird. Auf diese Weise wird der Gasgenerator 1 nicht durch die teilweise blockierten Gasdurchgänge 55 beeinträchtigt und kann normal betrieben werden.
Es ist zu beachten, dass die Geschwindigkeit des aus dem Gasgenerator 1 fließenden Gases durch die Gasausführöffnungen 24 gesteuert wird und also auch dann nicht durch den geöffneten fragilen Abschnitt 56 beeinträchtigt wird, wenn die Gasdurchgänge 55 teilweise blockiert sind.
Im Folgenden wird die Verwendung eines napfförmigen Ablenkers 50A von 6A und 6B beschrieben.
Bei einem in 6A gezeigten fragilen Abschnitt 56 steht eine Fläche einschließlich eines sich durch den Startpunkt 56a und den Endpunkt 56b von 4 erstreckenden Teils nach außen vor (Vorsprung 57), wobei eine Fläche einschließlich eines durch den fragilen Abschnitts 56 umgebenen Teils durch eine geneigte Fläche 57a gebildet wird. Der durch den fragile Abschnitt 56 umgebene Teil weist also eine größere Fläche auf als in der Ausführungsform von 5A, sodass also die Fläche zum Empfangen eines Drucks (eines Gasdrucks und eines Drucks aufgrund der Kollision eines Fragments) größer ist. Diese Konfiguration gestattet, dass der fragile Abschnitt 56 von 6A einfacher reißt als der fragile Abschnitt 56 der Ausführungsform von 5A. Es ist zu beachten, dass in der Ausführungsform von 6A der gesamte Bodenflächenabschnitt 52 durch eine geneigte Fläche gebildet werden kann und der gleiche fragile Abschnitt 56 wie in 4 und 5A ausgebildet werden kann.
Im Folgenden wird die Verwendung eines napfförmigen Ablenkers 50B von 7A und 7B beschrieben.
Bei einem in 7A gezeigten fragilen Abschnitt 56 ist ein plattformartiger Vorsprung 58, der durch eine ringförmige Wandfläche 58a umgeben wird, in einem durch den fragilen Abschnitt 56 umgebenen Bereich vorgesehen. Die ringförmige Wandfläche 58a ist senkrecht zu dem Bodenflächenabschnitt 52. Wenn der plattformartige Vorsprung 58 einen Druck aufgrund einer Kollision eines Fragments empfängt, drückt die ringförmige Wandfläche 58a den Bodenflächenabschnitt 52. Auf diese Weise reißt der fragile Abschnitt 56 von 7A einfacher als der fragile Abschnitt 56 der Ausführungsform von 5A.
Gasgenerator von Fig. 1 und Fig. 8A bis 10B
Der Gasgenerator 1 von 1 kann einen in 8A gezeigten napfförmigen Ablenker 150 anstatt des napfförmigen Ablenkers 50 verwenden.
Der napfförmige Ablenker 150 umfasst einen Umfangsflächenabschnitt 151, einen Bodenflächenabschnitt 152 und einen Flansch 154, der um eine Öffnung 153 herum ausgebildet ist. Der napfförmige Ablenker 150 enthält Gasdurchgänge 155, die in dem Umfangsflächenabschnitt 151 ausgebildet sind und die Form von Rechtecken, die sich von dem Bodenflächenabschnitt 152 zu der Öffnung 153 erstrecken, aufweisen. Die rechteckigen Gasdurchgänge 155 sind mit regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung ausgebildet. Umfangswände 151, die zwischen den rechteckigen Gasdurchgängen 155 bleiben, dienen als eine Vielzahl von fragilen Abschnitten 156.
Die Breite (W1) der rechteckigen Gasdurchgänge 155 und die Breite (W2) der fragilen Abschnitte 156 erfüllen die Beziehung W1 > W2, sodass die fragilen Abschnitte 156 einfach verformt werden können. Das Verhältnis W2/W1 beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,5.
Wie in 9 gezeigt, beträgt das Verhältnis (L2/L1) der Länge L2 der Gasdurchgänge 155 zu der Länge L1 von der Öffnung 153 zu dem Bodenflächenabschnitt 152 des napfförmigen Ablenkers 150 zwischen 0,5 und 0,9, damit sich die fragilen Abschnitte 156 einfach verformen können.
Es ist zu beachten, dass in 9 die Grenze zwischen den Umfangswänden 151 und dem Bodenflächenabschnitt 152 des napfförmigen Ablenkers 150 gerundet ist, wobei die Grenze aber auch wie in 8A gezeigt nicht gerundet sein kann.
In einer Ausführungsform von 10A sind ovale Gasdurchgänge 255 anstatt der rechteckigen Gasdurchgänge 155 der Ausführungsform von 8A und 9 ausgebildet. Die ovalen Gasdurchgänge 255 weisen jeweils eine maximale Länge der kurzen Achse (W11) an dem in der Längsrichtung mittleren Teil auf, sodass fragile Abschnitte 256, die durch Umfangswände 251 gebildet werden, zwischen benachbarten ovalen Gasdurchgängen 255 angeordnet sind, die jeweils die minimale Breite (W12) an ihrem in der Längsrichtung mittleren Teil aufweisen. Die maximale Länge (W11) und die minimale Breite (W12) erfüllen die Beziehung W12/W11 ≤ 0,5. Deshalb verformen sich die fragilen Abschnitte 256 der Ausführungsform von 10A einfacher als die fragilen Abschnitte 156 der Ausführungsform von 8A und 9.
In einer Ausführungsform von 10B sind rautenförmige Gasdurchgänge 355 anstatt der rechteckigen Gasdurchgänge 155 der Ausführungsform von 8A und 9 ausgebildet. Die rautenförmigen Gasdurchgänge 355 weisen jeweils die maximale Länge der kurzen Achse (W11) an der in der Längsrichtung mittleren Position auf, sodass fragile Abschnitte 356, die durch Umfangswände 351 gebildet werden, zwischen benachbarten rautenförmigen Gasdurchgängen 355 angeordnet sind, die jeweils die minimale Breite (W12) an ihrem in der Längsrichtung mittleren Teil aufweisen. Die maximale Länge (W11) und die minimale Breite (W12) erfüllen die Beziehung W12/W11 ≤ 0,5. Deshalb können die fragilen Abschnitte 356 der Ausführungsform von 10B einfacher verformt werden als die fragilen Abschnitte 156 der Ausführungsform von 8A und 9.
Im Folgenden wird der Betrieb einer Airbag-Vorrichtung, die den napfförmigen Ablenker 150 von 8A anstatt des napfförmigen Ablenkers 50 von 4 in dem Gasgenerator 1 von 1 verwendet, beschrieben.
Bevor der Zünder 32 aktiviert wird, befindet sich der napfförmige Ablenker 150 in dem in 8A gezeigten Zustand.
Wenn in ähnlichen Prozessen wie den oben beschriebenen Prozessen des Gasgenerators 1 von 1 und 4 die erste reißbare Platte 41 reißt und ein Fragment erzeugt, bleibt das Fragment in dem zylindrischen Zwischenraum 59 und wird in diesem gefangen. Wenn jedoch eine große Anzahl von Fragmenten erzeugt werden oder wenn die maximale Länge des Fragments größer als die Breite des zylindrischen Zwischenraums 59 ist, kann das in den zylindrischen Zwischenraum 59 eintretende oder durch diesen gefangene Fragment die Gasdurchgänge 155 des napfförmigen Ablenkers 150 teilweise blockieren. Der Gasgenerator 1 von 1 ( 8A) umfasst jedoch die fragilen Abschnitte 156, die mit regelmäßigen Intervallen in der Umfangsrichtung ausgebildet sind, sodass der Bodenflächenabschnitt 152 einen Druck aufgrund einer Kollision des Fragments empfängt und sich wie in 8A und 8B gezeigt der napfförmige Ablenker 150 komprimierend verformt. Wenn sich also der napfförmige Ablenker 150 komprimierend verformt, verformen sich die rechteckigen Gasdurchgänge 155, sodass sie sich radial nach außen erweitern, was eine Vergrößerung der Öffnungsfläche zur Folge hat. Und wenn sich die rechteckigen Gasdurchgänge 155 derart verformen, dass sie sich radial nach außen erweitern, wird das die rechteckigen Gasdurchgänge 155 blockierende Fragment in den zylindrischen Zwischenraum 59 geworfen.
Es ist zu beachten, dass die Geschwindigkeit des von dem Gasgenerator 1 herausfließenden Gases durch die Gasausführöffnungen 24 gesteuert wird und nicht durch die teilweise blockierten Gasdurchgänge 55 und den geöffneten fragilen Abschnitt 56 beeinträchtigt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde oben anhand von verschiedenen Ausführungsformen beschrieben. Die hier beschriebenen Ausführungsformen können durch den Fachmann auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne dass deshalb der durch die beigefügten Ansprüche definierte Erfindungsumfang verlassen wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004058984 A [0003, 0021]

Claims

Gasgenerator, der umfasst: eine Zündeinrichtungskammer, die an einer ersten Endseite eines zylindrischen Gehäuses angeordnet ist und durch eine Zündeinrichtung, die mit einem Zünder versehen ist, geschlossen wird, einen Verteiler, der eine Gasausführöffnung enthält und eine zweite Endseite des zylindrischen Gehäuses gegenüber dem ersten Ende in der Axialrichtung schließt, eine Komprimiertes-Gas-Speicherkammer, die zwischen dem Verteiler und der Zündeinrichtungskammer angeordnet ist und komprimiertes Gas als eine Gasquelle enthält, eine erste reißbare Platte, die derart angeordnet ist, dass sie die Zündeinrichtungskammer und die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer voneinander trennt, und eine zweite reißbare Platte, die derart angeordnet ist, dass sie die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer und den Verteiler voneinander trennt, und einen napfförmigen Ablenker, der auf einer Seite der zweiten reißbaren Platte angeordnet ist, auf der die Komprimiertes-Gas-Speicherkammer angeordnet ist, wobei: der napfförmige Ablenker einen Gasdurchgang in einem Umfangsflächenabschnitt und einen fragilen Abschnitt an einem Bodenflächenabschnitt und/oder dem Umfangsflächenabschnitt enthält, und der napfförmige Ablenker derart angeordnet ist, dass der Bodenflächenabschnitt auf einer Seite positioniert ist, auf der die erste reißbare Platte angeordnet ist, wobei eine Öffnung die zweite reißbare Platte bedeckt, und wobei ein zylindrischer Zwischenraum zwischen dem Umfangsflächenabschnitt und einer Innenumfangswandfläche des zylindrischen Gehäuses definiert ist.
Gasgenerator, der umfasst: eine Zündeinrichtungskammer, die an einer ersten Endseite eines zylindrischen Gehäuses angeordnet ist und durch eine Zündeinrichtung, die mit einem Zünder versehen ist, geschlossen wird, einen Verteiler, der eine Gasausführöffnung enthält und eine zweite Endseite des zylindrischen Gehäuses gegenüber dem ersten Ende in einer Axialrichtung schließt, eine Verbrennungskammer, die zwischen dem Verteiler und der Zündeinrichtung angeordnet ist und ein Gaserzeugungsmittel als eine Gasquelle enthält, ein Dichtungsglied, das derart angeordnet ist, dass es die Verbrennungskammer und den Verteiler voneinander trennt, und einen napfförmigen Ablenker, der auf einer Seite des Unterbrechungsglieds, auf der die Verbrennungskammer angeordnet ist, angeordnet ist, wobei: der napfförmige Ablenker einen Gasdurchgang in einem Umfangsflächenabschnitt und einen fragilen Abschnitt an einem Bodenflächenabschnitt und/oder dem Umfangsflächenabschnitt enthält, und der napfförmige Ablenker derart angeordnet ist, dass der Bodenflächenabschnitt auf der ersten Endseite positioniert ist, wobei eine Öffnung das Dichtungsglied bedeckt, und wobei ein zylindrischer Zwischenraum zwischen dem Umfangsflächenabschnitt und einer Innenumfangswandfläche des zylindrischen Gehäuses definiert ist.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der napfförmige Ablenker den Gasdurchgang in dem Umfangsflächenabschnitt und den fragilen Abschnitt an dem Bodenflächenabschnitt umfasst, und der fragile Abschnitt durch eine Nut gebildet wird, die entlang einer Linie ausgebildet ist, die einen Startpunkt und einen fern davon positionierten Endpunkt nicht mit der kürzesten Strecke (L) verbindet, wobei die Nut eine Gesamtstrecke von 2L bis 15L aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der napfförmige Ablenker den Gasdurchgang und den fragilen Abschnitt in dem Umfangsflächenabschnitt umfasst, der Gasdurchgang durch eine Vielzahl von länglichen Löchern gebildet wird, die in einem Abschnitt zwischen dem Bodenflächenabschnitt und der Öffnung ausgebildet sind, wobei die Vielzahl von länglichen Löchern mit Abständen in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind, und der fragile Abschnitt durch eine Vielzahl von Umfangswänden gebildet wird, die zwischen der Vielzahl von länglichen Löchern in der Umfangsrichtung bleiben.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der napfförmige Ablenker den Gasdurchgang und den fragilen Abschnitt in dem Umfangsflächenabschnitt umfasst, der Gasdurchgang durch eine Vielzahl von rechteckigen Löchern gebildet wird, die in einem Abschnitt zwischen dem Bodenflächenabschnitt und der Öffnung ausgebildet sind, wobei die Vielzahl von rechteckigen Löchern mit Abständen in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind und jedes aus der Vielzahl von rechteckigen Löchern eine Breite W1 aufweist, der fragile Abschnitt durch eine Vielzahl von Umfangswänden gebildet wird, die zwischen der Vielzahl von rechteckigen Löchern in der Umfangsrichtung bleiben, wobei jede aus der Vielzahl von Umfangswänden eine Breite W2 aufweist, und die Breite W1 der Vielzahl von rechteckigen Löchern und die Breite W2 der Vielzahl von Umfangswänden, die den fragilen Abschnitt bilden, die Beziehung W1 > W2 erfüllen.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, wobei: der napfförmige Ablenker den Gasdurchgang und den fragilen Abschnitt in dem Umfangsflächenabschnitt umfasst, der Gasdurchgang durch eine Vielzahl von länglichen Löchern gebildet wird, die in einem Abschnitt zwischen dem Bodenflächenabschnitt und der Öffnung ausgebildet sind, wobei die Vielzahl von länglichen Löchern mit Abständen in einer Umfangsrichtung ausgebildet sind und wobei jedes aus der Vielzahl von länglichen Löchern eine maximale Breite (Länge der kurzen Achse) W11 an einem in der Längsrichtung mittleren Teil aufweist, der fragile Abschnitt durch eine Vielzahl von Umfangswänden gebildet wird, die zwischen der Vielzahl von länglichen Löchern in der Umfangsrichtung bleiben, wobei jede aus der Vielzahl von Umfangswänden eine minimale Breite W12 an dem in der Längsrichtung mittleren Teil der Vielzahl von länglichen Löchern aufweist, und die Beziehung W12/W11 ≤ 0,5 erfüllt wird.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei: der napfförmige Ablenker den Gasdurchgang und den fragilen Abschnitt in dem Umfangsflächenabschnitt umfasst, und das Verhältnis (L2/L1) einer Länge L2 des Gasdurchgangs zu einer Länge L1 von der Öffnung zu dem Bodenflächenabschnitt des napfförmigen Ablenkers zwischen 0,5 und 0,9 beträgt.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei: das Verhältnis D2/D1 eines Außendurchmessers D2 des napfförmigen Ablenkers zu einem Innendurchmesser D1 des zylindrischen Gehäuses zwischen 0,5 und 0,8 beträgt, und der zylindrische Zwischenraum, der zwischen dem Umfangsflächenabschnitt des napfförmigen Ablenkers und der Innenumfangswandfläche des zylindrischen Gehäuses definiert ist, eine durch (D1 - D2)/2 definierte Breite aufweist.