DE112018006205T5

DE112018006205T5 - Zünderanordnung und Gasgenerator

Info

Publication number: DE112018006205T5
Application number: DE112018006205.8T
Authority: DE
Inventors: Akifumi Noda; Shinichiro Ukita; Mikio Hirano
Original assignee: Daicel Corp
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2020-09-03
Also published as: KR20200090781A; KR102572679B1; CN111433083A; CN111433083B; JP6954520B2; JP2019099022A; WO2019111567A1; US20200386525A1; US10976139B2

Abstract

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Größenreduktion einer Metallmanschette erzielt und wird gleichzeitig ein relativ hoher Grad einer Abdichtungsperformanz durch ein Kunstharzmaterial zwischen einem Zünder und der Metallmanschette in einer Zünderanordnung aufrechterhalten. Die Zünderanordnung umfasst den Zünder, die um den Zünder herum angeordnete Metallmanschette und einen Kunstharzverbindungsteil, der in einem nicht-Kontaktzustand den Zünder und die Metallmanschette unter Verwendung des Kunstharzmaterials integriert verbindet. In einer derartigen Zünderanordnung umfasst die Metallmanschette eine ringförmige Fläche, die ringförmig ausgebildet ist und einen Teil des Umfangs des Zünders in einem verbundenen Zustand umgibt, wobei die ringförmige Fläche einen Verbindungsflächenteil aufweist, der mit dem Kunstharzverbindungsteil bedeckt ist und in einen Kontakt mit dem Kunstharzverbindungsteil gebracht wird. Weiterhin sind in dem Verbindungsflächenteil der Metallmanschette ringförmige Verbindungsnuten, in die das Kunstharzmaterial des Kunstharzverbindungsteils eintritt, überlappend in einer Axialrichtung der Metallmanschette ausgebildet.

Description

[Erfindungsfeld]
Die Erfindung betrifft eine Zünderanordnung und einen Gasgenerator. Die Zünderanordnung wird durch das Verbinden, unter Verwendung eines Kunstharzmaterials, eines Zünders, der durch das Zuführen eines Zündstroms betätigt wird, mit einer Metallmanschette erhalten. Der Gasgenerator enthält die Zünderanordnung und erzeugt ein Verbrennungsgas, indem er durch die Betätigung des Zünders veranlasst, dass ein Gaserzeugungsmittel verbrannt wird.
[Hintergrund]
Eine Zünderanordnung mit einem darin enthaltenen Zünder, zu dem ein Zündstrom für eine Betätigung zugeführt wird, wird ausgebildet, indem der Zünder unter Verwendung eines Kunstharzmaterials an einer Metallmanschette fixiert wird. Die Zünderanordnung wird in weiter Verbreitung verwendet und wird zum Beispiel unter Verwendung der Metallmanschette an einer Sicherheitseinrichtung wie etwa einem Airbag-Gasgenerator angebracht. Für eine derartige Sicherheitseinrichtung ist es wichtig, sicherzustellen, dass die Zünderanordnung bei Bedarf betätigt wird und die Einrichtung, in welcher der Zünder integriert ist, zuverlässig funktioniert. Deshalb muss eine Feuchtigkeitsabsorption der Zündungsladung vermieden werden. Wenn in der Zünderanordnung die Abdichtungsperformanz eines Kunstharzmaterials zwischen dem Zünder und der Metallmanschette niedrig ist, tritt Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft von außerhalb der Zünderanordnung durch einen feinen Zwischenraum (zum Beispiel einen Zwischenraum zwischen der Metallmanschette und dem Kunstharz) in der Zünderanordnung in die Einrichtung ein, wodurch ein Defekt verursacht werden kann. Angesichts dessen gibt das Patentdokument 1 eine Technik an zum Verbessern der Abdichtungsperformanz unter Verwendung einer Schrumpfkraft eines Kunstharzmaterials durch das Ausbilden und Anordnen einer Vielzahl von ringförmigen Nuten, die in einem Kontakt mit dem Kunstharzmaterial gehalten werden, in einer vorbestimmten Fläche einer einen Zünder umgebenden Metallmanschette und dann das Einspritzen des Kunstharzmaterials in die Nuten.
Als eine weitere Technik zum Verbessern der Abdichtungsperformanz unter Verwendung eines Kunstharzmaterials zwischen dem Zünder und der Metallmanschette in der Zünderanordnung gibt zum Beispiel das Patentdokument 2 eine Technik an zum Ausbilden von ringförmigen Vorsprüngen in einem vorbestimmten Teil einer einen Zünder umgebenden Metallmanschette und dann zum Verbinden des Zünders und der Metallmanschette derart, dass das Kunstharzmaterial die Vorsprünge klemmt.
[Referenzliste]
[Patentdokumente]

[Patentdokument 1] JP 2006-256561 A
[Patentdokument 2] JP 4021178 B
[Patentdokument 3] JP 2003-226222 A

[Zusammenfassung]
[Technisches Problem]
Wenn die Anzahl von ringförmigen Nuten, die in einem Kontakt mit einem Kunstharzmaterial gehalten werden, in einer Metallmanschette klein ist, ist die Abdichtungsperformanz des Kunstharzmaterials zwischen einem Zünder und der Metallmanschette in der Zünderanordnung vermindert und ist dementsprechend die Wahrscheinlichkeit einer Rostbildung an der Metallmanschette in Verbindung mit dem Eindringen von Wasser größer. Wenn sich Rost bildet, wird die Abdichtungsperformanz stark vermindert und tritt noch mehr Wasser ein. Es tritt also Feuchtigkeit zu der Einrichtung, in der die Zünderanordnung integriert ist, ein und behindert das Durchführen einer normalen Betätigung.
Und wenn eine Vielzahl von ringförmigen Nuten, die in einem Kontakt mit dem Kunstharzmaterial gehalten werden, in der Metallmanschette wie im Stand der Technik angeordnet sind, kann die Kontaktfläche zwischen dem Kunstharzmaterial und der Metallmanschette vergrößert werden. Dementsprechend ist eine Verbesserung der Abdichtungsperformanz des Kunstharzmaterials zwischen dem Zünder und der Metallmanschette zu erwarten. Es ist jedoch mehr Raum für das Anordnen der Vielzahl von Nuten um den Zünder herum in der Metallmanschette erforderlich. Dadurch wird die Breite der Metallmanschette um den Zünder herum vergrößert und wird eine Größenreduktion vereitelt.
Angesichts der vorstehend geschilderten Probleme ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Technik zum Erzielen einer Größenreduktion einer Metallmanschette vorzusehen, mit der ein relativ hoher Grad an Abdichtungsperformanz zwischen der Metallmanschette und einem Kunstharzmaterial für das Fixieren eines Zünders in einer Zünderanordnung aufrechterhalten werden kann.
[Problemlösung]
Als eine Lösung für das oben genannte Problem verwendet die vorliegende Erfindung eine Konfiguration, in der ringförmige Verbindungsnuten überlappend an einem Verbindungsflächenteil einer Metallmanschette um einen Zünder herum ausgebildet sind. Mit dieser Konfiguration kann eine relativ große Kontaktfläche zwischen dem Kunstharzmaterial und der Metallmanschette sichergestellt werden und kann auf die Ausbildung und Anordnung einer Vielzahl von Verbindungsnuten in einer Radialrichtung mit dem Zünder als einer Mitte verzichtet werden. Dadurch wird eine Größenreduktion der Metallmanschette ermöglicht.
Insbesondere umfasst gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Zünderanordnung einen Zünder, der konfiguriert ist zum Veranlassen des Verbrennens einer Zündungsladung mit einem über einen elektrisch leitenden Stift zugeführten Zündstrom und zum Ausstoßen eines Verbrennungsprodukts, eine Metallmanschette, die um den Zünder herum angeordnet ist, und einen Kunstharzverbindungsteil, der konfiguriert ist zum integrierten Verbinden, in einem nicht-Kontaktzustand, des Zünders und der Metallmanschette durch ein Kunstharzmaterial und zum Herstellen eines verbundenen Zustands, in dem der Zünder und die Metallmanschette derart verbunden sind, dass ein Teil des elektrisch leitenden Stifts, an dem eine Spannung angelegt werden kann, freiliegt. Weiterhin umfasst die Metallmanschette einen Verbindungsflächenteil mit einer ringförmigen Fläche, die mit einer Ringform ausgebildet ist und einen Umfang eines Teils des Zünders in dem verbundenen Zustand umgibt, wobei die ringförmige Fläche durch den Kunstharzverbindungsteil bedeckt wird und in einen Kontakt mit dem Kunstharzverbindungsteil gebracht wird; eine erste Verbindungsnut, die sich in der ringförmigen Fläche des Verbindungsflächenteils öffnet und ringförmig in einer Umfangsrichtung des Zünders erstreckt, wobei die erste Verbindungsnut in einer Öffnung eine erste Innenumfangskante enthält, die ausgebildet ist, um eine erste imaginäre Linie zu kreuzen, die sich in einer Radialrichtung mit dem Zünder als einer Mitte über den gesamten Umfang der ersten Innenumfangskante erstreckt, und wobei die erste Innenumfangskante weiterhin einen ersten Eckteil umfasst, der an dem gesamten Umfang der ersten Innenumfangskante zwischen der ringförmigen Fläche und einer Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut ausgebildet ist und einen ersten vorbestimmten Winkel aufweist; und eine zweite Verbindungsnut, die sich in der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut unter dem ersten Eckteil öffnet und ringförmig in der Umfangsrichtung des Zünders erstreckt, wobei die zweite Verbindungsnut eine zweite Innenumfangskante in einer Öffnung der zweiten Verbindungsnut umfasst, wobei die zweite Innenumfangskante derart ausgebildet ist, dass sie eine zweite imaginäre Linie kreuzt, die sich in der Radialrichtung mit dem Zünder als einer Mitte über den gesamten Umfang der zweiten Innenumfangskante erstreckt, und wobei die zweite Innenumfangskante einen zweiten Eckteil umfasst, der an dem gesamten Umfang der zweiten Innenumfangskante zwischen der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut und einer Innenwandfläche der zweiten Verbindungsnut ausgebildet ist und einen zweiten vorbestimmten Winkel aufweist. Weiterhin wird der verbundene Zustand hergestellt, wenn der Kunstharzverbindungsteil in die erste Verbindungsnut und die zweite Verbindungsnut eintritt, während der Kunstharzverbindungsteil den ersten Eckteil und den zweiten Eckteil presst.
In der Zünderanordnung gemäß der Erfindung ist der Kunstharzverbindungsteil zwischen dem Zünder und der Metallmanschette derart angeordnet, dass der verbundene Zustand, in dem der Zünder und die Metallmanschette integriert sind, hergestellt wird. In dem verbundenen Zustand wird ein Kontakt zwischen dem Zünder und der Metallmanschette vermieden. Für den durch den Kunstharzverbindungsteil hergestellten verbundenen Zustand ist es also nur erforderlich, dass der Zünder mit der Metallmanschette über das dazwischen liegende Kunstharzmaterial verbunden wird, sodass eine Isolation zwischen dem elektrisch leitenden Stift und der Metallmanschette sichergestellt wird. Solange ein Verbrennungsprodukt der Zündungsladung ausgestoßen werden kann, ist der Verbindungsmethode für die Verbindung des Zünders mit der Metallmanschette unter Verwendung des Kunstharzverbindungsteils nicht auf eine spezifische Methode beschränkt. Weiterhin können in der Zünderanordnung eine Ausstoßfläche, von der ein Verbrennungsprodukt der Zündungsladung in dem Zünder ausgestoßen wird, und eine relative Positionsbeziehung des elektrisch leitenden Stifts, durch den ein Zündstrom zu dem Zünder zugeführt wird, in Entsprechung zu dem Nutzungszweck und ähnlichem der Zünderanordnung verwendet werden.
Die Metallmanschette umfasst den Verbindungsflächenteil, der durch den Kunstharzverbindungsteil bedeckt wird und in dem verbundenen Zustand in einen Kontakt mit dem Kunstharzverbindungsteil gebracht wird. Weiterhin sind in dem Verbindungsflächenteil die ringförmig ausgebildete erste Verbindungsnut und die ringförmig ausgebildete zweite Verbindungsnut auf der inneren Seite der ersten Verbindungsnut angeordnet. Die relative Positionsbeziehung der ersten Verbindungsnut und der zweiten Verbindungsnut ist keine Beziehung, in der diese Nuten in dem verbundenen Zustand in der Radialrichtung mit dem Zünder als einer Mitte angeordnet sind, sondern eine relative Positionsbeziehung, in der, wenn sich die zweite Verbindungsnut in der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut öffnet, die erste Verbindungsnut und die zweite Verbindungsnut überlappend angeordnet sind, oder vorzugsweise eine relative Positionsbeziehung, in der diese Nuten in der Tiefenrichtung der ersten Verbindungsnut angeordnet sind. Mit dieser Konfiguration kann eine Vergrößerung der Breite des Verbindungsflächenteils in der Radialrichtung für das Anordnen der zwei ringförmigen Verbindungsnuten verhindert werden und kann die Größe der Metallmanschette in der Richtung reduziert werden.
Weiterhin kreuzt die erste Innenumfangskante in dem Öffnungsteil der ersten Verbindungsnut die oben genannte erste imaginäre Linie an dem gesamten Umfang und weist den ersten Eckteil auf. Mit dieser Konfiguration veranlasst der während des Spritzgießens in die erste Verbindungsnut eintretende Kunstharzverbindungsteil, dass während des Aushärtens eine Schrumpfkraft auf den ersten Eckteil des gesamten Umfangs der ersten Innenumfangskante wirkt, und presst den ersten Eckteil kontinuierlich. Dadurch wird eine Abdichtungsperformanz um die erste Innenumfangskante herum ausgeübt. Weiterhin fließt das eingespritzte Kunstharzmaterial auch in die zweite Verbindungsnut und härtet aus. Die zweite Innenumfangskante in dem Öffnungsteil der zweiten Verbindungsnut kreuzt auch die oben beschriebene zweite imaginäre Linie an dem gesamten Umfang und weist den zweiten Eckteil auf. In dem verbundenen Zustand veranlasst der auch in die zweite Verbindungsnut eintretende Kunstharzverbindungsteil, dass eine Schrumpfkraft auf den zweiten Eckteil an dem gesamten Umfang der zweiten Innenumfangskante wirkt, und presst den zweiten Eckteil kontinuierlich. Dadurch wird eine Abdichtungsperformanz um die zweite Innenumfangskante herum vorgesehen. Es ist zu beachten, dass die zweite Verbindungsnut eine Nut ist, die sich unter dem ersten Eckteil, d.h. in der Tiefenrichtung des ersten Verbindungsnutteils öffnet und von der zweiten Innenumfangskante und der ersten Innenumfangskante unabhängig ist. Es kann also verhindert werden, dass eine auf den zweiten Eckteil wirkende Presskraft die Abdichtungsperformanz an dem ersten Eckteil nachteilig beeinflusst.
Wie weiter oben beschrieben, kann in der Zünderanordnung gemäß der Erfindung eine Vergrößerung der Größe der Metallmanschette verhindert werden und kann die Abdichtungsperformanz zwischen dem Kunstharzverbindungsteil und der Metallmanschette durch die überlappend angeordneten zwei ringförmigen Verbindungsnuten erhöht werden. Dies trägt stark zu einer Größenreduktion der Metallmanschette bei, wobei gleichzeitig ein relativ hoher Grad an Abdichtungsperformanz durch das Kunstharzmaterial zwischen dem Zünder und der Metallmanschette in der Zünderanordnung aufrechterhalten wird.
In der oben beschriebenen Zünderanordnung kann ein Bodenteil der zweiten Verbindungsnut tiefer sein als ein Bodenteil der ersten Verbindungsnut und kann die Innenumfangskante des Öffnungsteils der zweiten Verbindungsnut außerhalb der Innenumfangskante des Öffnungsteils der ersten Verbindungsnut mit dem Zünder in dem verbundenen Zustand als einer Mitte angeordnet sein. Bei dieser Konfiguration wirkt eine Schrumpfkraft des Kunstharzmaterials des Kunstharzverbindungsteils auf die Innenumfangskante des Öffnungsteils der zweiten Verbindungsnut und den Öffnungsteil der Innenumfangskante der ersten Verbindungsnut in einer überlappenden Weise und kann ein Zustand zum effektiven Pressen des ersten Eckteils und des zweiten Eckteils vorgesehen werden. Dadurch wird die Abdichtungsperformanz durch das Kunstharzmaterial zwischen dem Zünder und der Metallmanschette bei einem relativ hohen Grad gehalten.
In der oben beschriebenen Zünderanordnung kann die Öffnungsrichtung des Öffnungsteils der zweiten Verbindungsnut mit der Öffnungsrichtung des Öffnungsteils der ersten Verbindungsnut übereinstimmen. Wenn die Öffnungsrichtungen der beiden Verbindungsnuten miteinander übereinstimmen, können die Verbindungsnuten relativ einfach in der Metallmanschette ausgebildet werden. Es kann zum Beispiel eine Schneidverarbeitung oder ähnliches durchgeführt werden, um die Verbindungsnuten auszubilden, und dabei eine relative Haltung eines Verarbeitungswerkzeugs in Bezug auf die Metallmanschette aufrechterhalten werden. Dadurch kann die Operation zum Ausbilden der beiden Verbindungsnuten vereinfacht werden.
Weiterhin können in der oben beschriebenen Zünderanordnung der erste vorbestimmte Winkel und der zweite vorbestimmte Winkel beide 90 Grad betragen. Der erste vorbestimmte Winkel und der zweite vorbestimmte Winkel sind Winkel, die jeweils an dem ersten Eckteil und an dem zweiten Eckteil derart gebildet werden, dass das geschrumpfte Kunstharzmaterial veranlassen kann, dass während des Schrumpfens des Kunstharzmaterials des Kunstharzverbindungsteils eine Presskraft effektiv auf die Innenumfangskante der ersten Verbindungsnut und die Innenumfangskante der zweiten Verbindungsnut wirkt. Durch das Setzen der vorbestimmten Winkel auf 90 Grad kann die Operation zum Ausbilden der beiden Verbindungsnuten vereinfacht werden. Solange das geschrumpfte Kunstharzmaterial veranlassen kann, dass eine Presskraft zu der Innenumfangskante der ersten Verbindungsnut und der Innenumfangskante der zweiten Verbindungsnut zugeführt wird, können der erste vorbestimmte Winkel und der zweite vorbestimmte Winkel beliebige Winkel sein, wobei die beiden vorbestimmten Winkel voneinander verschieden sein können.
Die Erfindung kann als ein Gasgenerator verstanden werden, der veranlasst, dass ein Gaserzeugungsmittel durch einen Zünder verbrannt wird, und ein Verbrennungsgas ausstößt. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann ein Gasgenerator die oben beschriebene Zünderanordnung, ein Gehäuse, das konfiguriert ist zum Aufnehmen der Zünderanordnung, wobei das Gehäuse mit einem Gaserzeugungsmittel gefüllt ist, dessen Verbrennung durch eine Betätigung des in der Zünderanordnung enthaltenen Zünders veranlasst wird, und eine Ausstoßöffnung, die konfiguriert ist zum Ausstoßen des durch das Verbrennen des Gaserzeugungsmittels erzeugten Verbrennungsgases nach außen, wobei die Ausstoßöffnung in dem Gehäuse vorgesehen ist. In dem oben beschriebenen Gasgenerator kann eine Feuchtigkeitsabsorption der Zündungsladung in der Zünderanordnung effektiv unterdrückt werden, wobei unter Verwendung der oben beschriebenen Zünderanordnung der Betrieb des Gasgenerators sichergestellt werden kann und eine Größenreduktion des Gasgenerators einfacher implementiert werden kann.
[Vorteilhafte Effekte der Erfindung]
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Größenreduktion der Metallmanschette erzielt und kann gleichzeitig ein relativ hoher Grad an Abdichtungsperformanz durch das Kunstharzmaterial zwischen dem Zünder und der Metallmanschette in der Zünderanordnung aufrechterhalten werden.
Figurenliste

[1] 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Konfiguration eines Gasgenerators mit einer darin enthaltenen Zünderanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
[2] 2 ist eine Querschnittansicht der Zünderanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
[3] 3 enthält erste Querschnittansichten einer in der Zünderanordnung von 2 enthaltenen Metallmanschette.
[4] 4 enthält zweite Querschnittansichten der in der Zünderanordnung von 2 enthaltenen Metallmanschette.
[5] 5 enthält dritte Querschnittansichten der in der Zünderanordnung von 2 enthaltenen Metallmanschette.

[Beschreibung von Ausführungsformen]
Im Folgenden werden eine Zünderanordnung und ein Gasgenerator mit der darin enthaltenen Zünderanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass die nachfolgend beschriebene Ausführungsform beispielhaft ist und die Erfindung nicht auf die Konfigurationen der Ausführungsform beschränkt ist.
Erste Ausführungsform
1 zeigt eine Ausführungsform, in der ein Gasgenerator unter Verwendung einer Zünderanordnung 100 ausgebildet ist. Der Gasgenerator ist nicht auf einen für einen Airbag verwendeten Gasgenerator beschränkt und kann auch als ein Gasgenerator für einen Sitzgurtvorspanner, einen Vorhang-Airbag oder verschiedene Typen von Betätigungsgliedern oder ähnliches verwendet werden. In dem Gasgenerator wird ein Gehäuse 103 durch das Kombinieren einer Diffusorschale 101, in der eine Gasausstoßöffnung 104 ausgebildet ist, mit einer Verschlussschale 102, die die Diffusorschale 101 schließt, gebildet, wobei die Zünderanordnung 100 in dem Gehäuse 103 angeordnet ist. Es ist zu beachten, dass vor dem Betätigen der Zünderanordnung 100 die Gasausstoßöffnung 104 von innerhalb des Gehäuses 103 durch ein Dichtungsband 115 aus Aluminium geschlossen wird. Die weiter unten im Detail beschriebene Zünderanordnung 100 erzeugt ein Verbrennungsgas zum Beispiel für das Aufblasen eines Airbags mit einem in der Zünderanordnung 100 enthaltenen Zünder 1 (siehe 2), der betätigt wird, um eine Zündung und Verbrennung eines in das Gehäuse 103 gefüllten Gaserzeugungsmittels zu veranlassen.
Insbesondere ist in dem Gasgenerator von 11 ein inneres zylindrisches Glied 108 mit einer Umfangswand mit einer Vielzahl von Flammenübertragungslöchern 107 in der Mitte des Gehäuses 103 angeordnet, ist ein Raum 109 zum Aufnehmen der Zünderanordnung 100 und einer Übertragungsladung 111 in dem inneren zylindrischen Glied 108 ausgebildet und ist eine Verbrennungskammer 110 zum Aufnehmen des Gaserzeugungsmittels 105 außerhalb des inneren zylindrischen Glieds 108 in einer Radialrichtung ausgebildet. In der Verbrennungskammer 110 wird das Gaserzeugungsmittel 105 durch eine untere Platte 116 gehalten, die im Wesentlichen mit einer Ringform ausgebildet ist. Als die Übertragungsladung 111 kann ein Gaserzeugungsmittel mit einer vorteilhaften Zündbarkeit und einer Verbrennungstemperatur, die höher als diejenige des Gaserzeugungsmittels 105 ist, verwendet werden. Vorzugsweise liegt die Verbrennungstemperatur der Übertragungsladung 111 im Bereich von 1.700 °C bis 3.000 °C. Die Übertragungsladung 111 ist zum Beispiel ein bekanntes Material, das zum Beispiel Nitroguanidin (34 Gewichtsprozent) und Strontiumnnitrat (56 Gewichtsprozent) enthält. Alternativ dazu kann ein bekanntes Schwarzpulver (Borsalpeter) als die Übertragungsladung verwendet werden. Weiterhin kann als das Gaserzeugungsmittel 105 ein Gaserzeugungsmittel mit einer relativ niedrigen Verbrennungstemperatur verwendet werden, wobei die Verbrennungstemperatur des Gaserzeugungsmittels 105 vorzugsweise im Bereich von 1.000 °C bis 1.700 °C liegt. Das Gaserzeugungsmittel 105 ist zum Beispiel ein bekanntes Material, das Guanidiniumnitrat (41 Gewichtsprozent), Basiskupfernitrat (49 Gewichtsprozent), einen Binder und einen Zusatz enthält.
Weiterhin ist die Zünderanordnung 100 in einem unteren Teil des inneren, zylindrischen Glieds 108 fixiert. Die Zünderanordnung 100 kann an dem inneren zylindrischen Glied 108 durch zum Beispiel das Crimpen des inneren zylindrischen Glieds 108 an einer Öffnungsende 112-Seite desselben für das Fixieren einer Metallmanschette 2 der Zünderanordnung 100 fixiert werden (siehe 2). Weiterhin ist in dem inneren zylindrischen Glied 108 das Öffnungsende 112 auf einer Seite, an der die Zünderanordnung 100 aufgenommen ist, mit der Verschlussschale 102 durch Schweißen oder ähnliches verbunden.
Das Gaserzeugungsmittel 105 ist in der Verbrennungskammer 110 aufgenommen, und ein Filter 106 ist an der Außenseite davon angeordnet. Das Filter 106 sammelt einen Verbrennungsrest, der in dem durch das Verbrennen des Gaserzeugungsmittels 105 erzeugten Verbrennungsgas enthalten ist, und kühlt das Verbrennungsgas. Das Filter 106 ist mit einer rohrförmigen Form aus einem laminierten Metallgitter oder ähnlichem ausgebildet und weist eine Außenumfangsfläche auf, die einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 103 zugewandt ist. Vorzugsweise ist ein als ein Gasflussdurchgang dienender Zwischenraum 113 zwischen der Außenumfangsfläche des Filters 106 und der Innenumfangsfläche des Gehäuses 103 ausgebildet, sodass die gesamte Fläche des Filters 106 genutzt wird. Die Außenumfangsfläche des Filters 106 wird durch eine poröse zylindrische, perforierte Platte 114 gehalten, wobei eine Ausdehnung nach außen in der Radialrichtung durch einen Kontakt mit der Innenumfangsfläche des Gehäuses 103 verhindert wird.
Wenn in dem Gasgenerator mit dieser Konfiguration die Zünderanordnung 100 betätigt wird, wird die in Nachbarschaft dazu angeordnete Übertragungsladung 111 gezündet und verbrennt. Die dabei erzeugte Flamme wird durch die Flammenübertragungslöcher 107 in dem inneren zylindrischen Glied 108 in die Verbrennungskammer 110 geführt. Durch diese Flamme wird das Gaserzeugungsmittel 105 in der Verbrennungskammer 110 gezündet und verbrennt, sodass das Verbrennungsgas erzeugt wird. Das Verbrennungsgas wird gefiltert und gekühlt, während es durch das Filter 106 geht, durchbricht das die Gasausstoßöffnung 104 schließende Dichtungsband 115 und wird durch die Gasausstoßöffnung 104 nach außen ausgestoßen.
Im Folgenden wird die Zünderanordnung 100 mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 ist eine Querschnittansicht der Zünderanordnung 100 in einem verbundenen Zustand, in dem der Zünder 1 mit der Manschette 2 aus Metall (Metallmanschette) durch einen aus einem Kunstharzmaterial ausgebildeten Kunstharzverbindungsteil 3 verbunden wird. In der Zünderanordnung 100 sind also eine Metallmanschette 2 und ein elektrischer Zünder 1 durch den Kunstharzverbindungsteil 3 integriert.
Der Zünder 1 umfasst ein Paar von elektrisch leitenden Stiften 5, wobei eine Verbrennung der Zündungsladung mit einem über die elektrisch leitenden Stifte 5 zugeführten Zündungsstrom durchgeführt wird. In einem Napf 4 des Zünders 1 dehnt sich ein Brückendraht (nicht gezeigt) zwischen den elektrisch leitenden Stiften 5, während ein elektrisch isolierender Zustand zwischen denselben aufrechterhalten wird. In dem Napf 4 ist die Zündungsladung aufgenommen, wobei die Zündungsladung in einen Kontakt mit dem sich zwischen den elektrisch leitenden Stiften 5 erstreckenden Brückendraht gebracht ist. Die Zündungsladung wird durch eine Wärmerzeugung des Brückendrahts gezündet und verbrennt, wodurch ein Verbrennungsprodukt erzeugt wird. Weiterhin wird durch den Druckanstieg in dem Napf 4 während der Verbrennung der Zündungsladung eine obere Fläche des Napfs 4 durchbrochen und wird das Verbrennungsprodukt von dem durchbrochenen Teil ausgestoßen. In dem Gasgenerator von 1 ist die in dem Raum 109 angeordnete Übertragungsladung 111 dem ausgestoßenen Verbrennungsprodukt ausgesetzt.
Die Metallmanschette 2 ist im Wesentlichen mit einer rohrförmigen Form ausgebildet und umfasst einen Steckverbinder-Aufnahmeteil 6, der einen Steckverbinder (nicht gezeigt) aufnimmt, der mit den elektrisch leitenden Stiften 5 des Zünders 1 verbunden wird, und einen Kunstharzfüllteil 7, der in Kontakt mit dem Kunstharzverbindungsteil 3 ist. Ein Verbindungsflächenteil 8, der sich ringförmig zu der Mitte der Metallmanschette 2 erstreckt (zu einer Position, an welcher der Zünder 1 in Bezug auf die Metallmanschette 2 angeordnet ist), ist auf der Kunstharzfüllteil 7-Seite des Steckverbinder-Aufnahmeteils 6 vorgesehen, und ferne Enden des Verbindungsflächenteils 8 bilden innere Löcher, in denen sich die elektrisch leitenden Stifte des Zünders 1 zu der Steckverbinder-Aufnahmeteil 6-Seite erstrecken. Weiterhin ist die Metallmanschette 2 an einem Ende auf der Kunstharzfüllteil 7-Seite und in Nachbarschaft zu dem Verbindungsflächenteil 8 mit einer ringförmigen, aufrechten Vorsprungswand 10 versehen. In dem in 2 gezeigten verbundenen Zustand sind die elektrisch leitenden Stifte 5 des Zünders 1 in einem durch die Vorsprungswand 10 umgebenen Raum angeordnet.
Weiterhin ist in der Zünderanordnung 100 der Zünder 1 mit der Metallmanschette 2 durch den Kunstharzverbindungsteil 3 integriert. Im Folgenden wird die Integration des Zünders 1 und der Metallmanschette 2 durch den Kunstharzverbindungsteil 3 beschrieben. Der Verbindungsflächenteil 8 und die Vorsprungswand 10 der Metallmanschette 2 sind mit einem Kunstharzmaterial des Kunstharzverbindungsteils 3, der den Zünder 1 und die Metallmanschette 2 integriert, bedeckt und in Kontakt mit diesem gebracht. Wegen des Kontakts des Kunstharzmaterials wird eine Verbindung zwischen der Metallmanschette 2 und dem Kunstharzmaterial sichergestellt und wird die Bildung eines Zwischenraums, durch den Feuchtigkeit gehen könnte, verhindert. Dadurch kann die Abdichtungsperformanz verbessert werden. Eine Abdichtungsperformanz basierend auf dem Kontakt des Kunstharzmaterials wird durch die Nutzung eines Gießschrumpfens und eines Schrumpfens nach dem Gießen des Kunstharzmaterials vorgesehen. Deshalb wird das Kunstharzmaterial, das den Zünder 1 und die Metallmanschette 2 integriert, vorzugsweise spritzgegossen. Während des Spritzgießens wird das Kunstharzmaterial vorzugsweise derart eingespritzt, dass es den Verbindungsflächenteil 8 und die Vorsprungswand 10 der Metallmanschette 2 bedeckt. Beim Spritzgießen erfährt das Kunstharzmaterial vorzugsweise ein Gießschrumpfen oder ein Schrumpfen nach dem Gießen und sieht eine Presskraft vor, die auf den Verbindungsflächenteil 8 und die Vorsprungswand 10 wirkt. Dadurch kann die Abdichtungsperformanz erhöht werden.
In dieser Ausführungsform weist das Kunstharzmaterial des Kunstharzverbindungsteils 3 vorzugsweise ein Gießschrumpfverhältnis von 1% oder weniger und insbesondere ein Gießschrumpfverhältnis im Bereich zwischen 0,1% und 0,8% auf. Wenn das Kunstharzmaterial ein übermäßiges Gießschrumpfen aufweist, können eine Verformung, eine Wölbung oder Einfallstellen in einem verflüssigten Kunstharz auftreten. Dadurch kann ein unerwünschter Zwischenraum zwischen dem Zünder 1 und dem Kunstharzverbindungsteil 3 oder zwischen der Metallmanschette 2 und dem Kunstharzverbindungsteil 3 erzeugt werden. Deshalb sollte ein Kunstharzmaterial mit einem angemessenen Gießschrumpfverhältnis verwendet werden.
Es ist zu beachten, dass ein Kunstharzmaterial mit einem darin enthaltenen anorganischen Füller wie etwa Glasfasern ein Gießschrumpfverhältnis aufweist, das sich aufgrund der Ausrichtung des anorganischen Füllers in einer Flussrichtung (MD) und einer Richtung (TD) orthogonal zu der Flussrichtung des spritzgegossenen Kunstharzes unterscheidet. Ein derartiges Kunstharzmaterial weist ein Gießschrumpfverhältnis (in der Flussrichtung und in der orthogonalen Richtung) auf, das keinen unerwünschten Zwischenraum wenigstens zwischen dem Zünder 1 und dem Kunstharzverbindungsteil 3, zwischen der Metallmanschette 2 und dem Kunstharzverbindungsteil 3 usw. verursacht. Weiterhin weist das Kunstharzmaterial mit dem darin enthaltenen anorganischen Füller ein Gießschrumpfverhältnis auf, das größer in der Richtung orthogonal zu der Flussrichtung des Kunstharzes ist als in der Flussrichtung des Kunstharzes. Deshalb weisen der Verbindungsflächenteil 8 und die Vorsprungswand 10 vorzugsweise Flächen auf, die eine durch das Schrumpfen des Kunstharzmaterials in der Richtung orthogonal zu der Flussrichtung des Kunstharzmaterials erzeugte Presskraft empfangen. Mit einer derartigen Konfiguration kann das Pressen gegen den Verbindungsflächenteil 8 und die Vorsprungswand 10 durch das ein Gießschrumpfen erfahrende Kunstharzmaterial implementiert werden und kann ein Schrumpfverhältnis in der Flussrichtung des Kunstharzmaterials unterdrückt werden. Um also den verbundenen Zustand herzustellen, in dem der Verbindungsflächenteil 8 und die Vorsprungswand 10 derart angeordnet sind, dass sie den Zünder 1 wie in 2 gezeigt umgeben, wird das den Kunstharzverbindungsteil 3 bildende Kunstharzmaterial vorzugsweise in einer Flussrichtung entlang einer Axialrichtung (vertikalen Richtung in 2) der rohrförmig ausgebildeten Metallmanschette 2 eingespritzt.
Weiterhin kann ein wärmehärtendes Kunstharz als das Kunstharzmaterial des Kunstharzverbindungsteils 3 verwendet werden, wobei das Kunstharzmaterial aber für das Spritzgießen vorzugsweise ein thermoplastisches Kunstharz und noch besser ein Kunstharz mit darin enthaltenen Glasfasern oder anderen anorganischen Füllmaterialien ist. Das Kunstharz weist ein Wasserabsorptionsverhältnis nach einem Eintauchen in Wasser für 24 Stunden bei 23 °C (diese Bedingungen gelten auf für die folgenden Angaben) von vorzugsweise 0,005% bis 0,5% und besser von 0,005% bis 0,3% und eine Zugfestigkeit von vorzugsweise 70 MPa bis 250 MPa und besser von 100 MPa bis 250 MPa auf. Weiterhin kann vorzugsweise ein Kunstharz mit einem Linearausdehnungskoeffizienten von 8×10^-5/°C oder weniger, einer Zugfestigkeit von 100 MPa oder mehr und einer dielektrischen Durchbruchspannung von 10 MV/m oder mehr verwendet werden. Insbesondere beträgt die Zugfestigkeit vorzugsweise von 170 MPa bis 250 MPa. Beispiele für das Kunstharzmaterial sind Nylon 612, Polyarylat, Polybutylenterephthalat, Polyphenylensulfid oder ein Flüssigkristallpolymer. Diese beispielhaften Kunstharzmaterialien können einen anorganischen Füller wie etwa Glasfasern, einen Glasfüller und Mineralien enthalten. Insbesondere können 20 Massenprozent bis 80 Massenprozent Glasfasern in Polybutylenterephthalat enthalten sein, können 20 Massenprozent bis 80 Massenprozent Glasfasern in Polyphenylensulfid enthalten sein oder können 20 Massenprozent bis 80 Massenprozent Mineralien in einem Flüssigkristallpolymer enthalten sein. Insbesondere wenn ein glasfaserverstärktes Kunstharz mit darin enthaltenen Glasfasern für das Gießen verwendet wird, wird die Ausrichtung der Glasfasern vorzugsweise derart eingestellt, dass sich diese entlang der Erstreckungsrichtung, in der die elektrisch leitenden Stifte 5 in das Kunstharzmaterial eingesteckt werden, erstrecken. Dabei wird das Gießschrumpfverhältnis in einer Dickenrichtung der elektrisch leitenden Stifte 5 vergrößert, um zuverlässig zu verhindern, dass Feuchtigkeit zwischen den elektrisch leitenden Stiften 5 und dem Kunstharzmaterial eindringt. Weiterhin liegt das Verhältnis des anorganischen Füllmaterials in jedem der Kunstharzmaterialien vorzugsweise im Bereich von 20 Massenprozent bis 50 Massenprozent.
Im Folgenden wird mit Bezug auf 3 die Entwicklung der Abdichtungsperformanz zwischen dem Kunstharzmaterial und der Metallmanschette 2 an dem Verbindungsflächenteil 8 beschrieben. Wie weiter oben beschrieben, ist der Verbindungsflächenteil 8 ringförmig ausgebildet, um einen Teil des Zünders 1 in Nachbarschaft zu der Mitte des Innenraums der im Wesentlichen rohrförmig ausgebildeten Metallmanschette 2, in welcher der Zünder 1 in dem verbundenen Zustand angeordnet ist, zu umgeben. Weiterhin werden eine erste Verbindungsnut 11 und eine zweite Verbindungsnut 12 in einer Fläche des Verbindungsflächenteils 8 (nachfolgend als „obere Fläche des Verbindungsflächenteils 8“ bezeichnet) auf der Kunstharzfüllteil 7-Seite ausgebildet. 3A zeigt einen Zustand in einer Querschnittansicht der Metallmanschette 2 entlang eines eine Axiallinie enthaltenden Querschnitts. 3B zeigt einen Zustand, in dem der Verbindungsflächenteil 8, in dem die erste Verbindungsnut 11 und die zweite Verbindungsnut 12 vorgesehen sind, teilweise vergrößert ist. 3C zeigt den geometrischen Aufbau eines ersten Eckteils 11c und eines zweiten Eckteils 12c, die an den entsprechenden Verbindungsnuten vorgesehen sind. Dabei entspricht die rechte Seite in 3B und 3C jeweils der Mittenseite der Metallmanschette 2 und entspricht die linke Seite der Umfangskantenseite der Metallmanschette 2.
Die erste Verbindungsnut 11 ist eine Nut, die sich in der oberen Fläche des Verbindungsflächenteils 8 öffnet und entlang einer Ringform erstreckt. Das heißt, dass sich die erste Verbindungsnut 11 ringförmig in einer Umfangsrichtung des Zünders 1 in dem verbundenen Zustand von 2 erstreckt. Die Öffnungsbreite 11w der ersten Verbindungsnut 11 ist entlang des gesamten Umfangs konstant. Wie in 3B gezeigt, ist die Öffnungsbreite als eine Distanz zwischen zwei die Öffnung der ersten Verbindungsnut 11 definierenden Umfangskanten definiert, das heißt als eine Distanz zwischen einer Innenumfangskante 11a auf der Mittenseite der Metallmanschette 2 und einer Außenumfangskante 11b auf der Umfangskantenseite der Metallmanschette 2. Die Innenumfangskante 11a und die Außenumfangskante 11b sind derart ausgebildet, dass sie eine imaginäre Linie kreuzen, die sich in einer Radialrichtung (in der durch den Pfeil VL in 3A angegebenen Richtung) mit dem Zünder 1 in dem verbundenen Zustand als einer Mitte entlang des gesamten Umfangs erstreckt. Die Innenumfangskante 11a und die Außenumfangskante 11b weisen also keinen sich in einem geometrischen Sinn parallel zu der Radialrichtung erstreckenden Teil auf. Wie in 3B gezeigt, ist die Querschnittform der ersten Verbindungsnut 11 eine im Wesentlichen halbkreisförmige Form mit Ausnahme eines mit der zweiten Verbindungsnut 12 versehenen Teils.
Weiterhin weist an dem gesamten Umfang der Innenumfangskante 11a die erste Verbindungsnut 11 den ersten Eckteil 11c auf, der durch die obere Fläche des Verbindungsflächenteils 8 und eine Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut 11 gebildet wird. An dem ersten Eckteil 11c ist ein zwischen der oberen Fläche des Verbindungsflächenteils 8 und der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut 11 gebildeter Winkel (insbesondere ein in dem Querschnitt von 3C zwischen Tangentenlinien tantential zu den entsprechenden Flächen an einem Kreuzungspunkt des Verbindungsflächenteils 8 und der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut 11 gebildeter Winkel θ1) ein Winkel relativ nahe an 90 Grad und vorzugsweise ein Winkel im Bereich von 45 Grad bis 90 Grad. Wenn der Winkel des ersten Eckteils 11c in diesen Bereich fällt, kann die Ausbildungsverarbeitung für die erste Verbindungsnut 11 in der Metallmanschette 2 einfacher implementiert werden und wird eine weiter unten beschriebene Druckempfangsfläche gebildet, die eine durch das Gießschrumpfen des Kunstharzmaterials erzeugte Presskraft empfangen kann.
Weiterhin ist die zweite Verbindungsnut 12 eine Nut, die sich in der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut 11 öffnet und entlang der Ringform des Verbindungsflächenteils 8 derart erstreckt, dass der Öffnungsteil unter dem ersten Eckteil 11c angeordnet ist. Insbesondere öffnet sich in dem Querschnitt der ersten Verbindungsnut 11 die zweite Verbindungsnut 12 in Nachbarschaft zu einem mittleren Bodenteil der ersten Verbindungsnut 11. Weiterhin entspricht die Öffnungsrichtung der zweiten Verbindungsnut 12 der Öffnungsrichtung der ersten Verbindungsnut 11. Die Öffnungsrichtung ist die Richtung orthogonal zu einer Öffnungsfläche der Verbindungsnuten (eine durch die Innenumfangskante und die Außenumfangskante definierten Fläche). Deshalb erstreckt sich in dem verbundenen Zustand von 2 die zweite Verbindungsnut 12 ringförmig in der Umfangsrichtung des Zünders 1 und ist derart angeordnet, dass sie die erste Verbindungsnut 11 in einer Tiefenrichtung der ersten Verbindungsnut 11 überlappt.
Weiterhin ist die Öffnungsbreite 12w der zweiten Verbindungsnut 12 kleiner als die Öffnungsbreite 11w der ersten Verbindungsnut 11 und ist entlang des gesamten Umfangs konstant. Die Definition für die Öffnungsbreite ist gleich derjenigen für die erste Verbindungsnut 11. Wie in 3B gezeigt, ist die Öffnungsbreite als eine Distanz zwischen zwei Umfangskanten der Öffnung der zweiten Verbindungsnut 12 definiert, d.h. als eine Distanz zwischen einer Innenumfangskante 12a auf der Mittenseite der Metallmanschette 2 und einer Außenumfangskante 12b auf der Umfangskantenseite der Metallmanschette 2. Die Innenumfangskante 12a und die Außenumfangskante 12b sind derart ausgebildet, dass sie die imaginäre Linie kreuzen, die sich in der durch den Pfeil VL in 3A angegebenen Radialrichtung jeweils an den gesamten Umfängen erstreckt. Die Innenumfangskante 12a und die Außenumfangskante 12b weisen also keinen sich in einem geometrischen Sinn parallel zu der Radialrichtung erstreckenden Teil auf. Weiterhin ist die Innenumfangskante 12a der zweiten Verbindungsnut 12 außerhalb der Innenumfangskante 11a der ersten Verbindungsnut 11 angeordnet, d.h. auf der Umfangskantenseite der Metallmanschette 2. Die Querschnittform der zweiten Verbindungsnut 12 weist wie in 3 gezeigt eine im Wesentlichen halbkreisförmige Form auf.
Weiterhin weist an dem gesamten Umfang der Innenumfangskante 12a die zweite Verbindungsnut 12 den zweiten Eckteil 12c auf, der durch die Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut 11 und eine Innenwandfläche der zweiten Verbindungsnut 12 gebildet wird. An dem zweiten Eckteil 12c ist ein zwischen der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut 11 und der Innenwandfläche der zweiten Verbindungsnut 12 gebildeter Winkel (insbesondere ein in dem Querschnitt von 3C zwischen Tangentenlinien tangential zu den entsprechenden Flächen an einem Kreuzungspunkt der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut 11 und der Innenwandfläche der zweiten Verbindungsnut 12 gebildeter Winkel θ2) ein Winkel, der relativ nah an 90 Grad ist, und vorzugsweise ein Winkel im Bereich von 90 Grad bis 135 Grad. Wenn der Winkel des zweiten Eckteils 12c in diesen Bereich fällt, kann eine Ausbildungsverarbeitung für die zweite Verbindungsnut 12 in der Metallmanschette 2 einfacher implementiert werden und wird eine weiter unten beschriebene Druckempfangsfläche gebildet, die eine durch ein Gießschrumpfen des Kunstharzmaterials erzeugte Presskraft empfangen kann.
Wie weiter oben beschrieben, sind an dem Verbindungsflächenteil 8 der Metallmanschette 2 die erste Verbindungsnut 11 und die zweite Verbindungsnut 12 überlappend in der Axialrichtung der Metallmanschette 2 angeordnet und entsprechen ihre Öffnungsrichtungen einander. Die Fläche des Verbindungsflächenteils 8 kann also kleiner sein als in einem Fall, in dem die erste Verbindungsnut 11 und die zweite Verbindungsnut 12 in der durch den Pfeil VL angegebenen Radialrichtung angeordnet sind. Dadurch kann die Dimension der Metallmanschette 2 in der Radialrichtung reduziert werden.
Weiterhin wird das Kunstharzmaterial in den Innenraum der Metallmanschette 2 entlang der Axialrichtung der Metallmanschette 2 eingespritzt, um durch den Kunstharzverbindungsteil 3 den Zünder 1 mit der Metallmanschette 2 zu integrieren, wobei die zwei Verbindungsnuten wie oben beschrieben überlappend angeordnet sind und das Kunstharzmaterial in die erste Verbindungsnut 11 und die zweite Verbindungsnut 12 eintritt und dann zu der Mittenseite der Metallmanschette 2 schrumpft. Deshalb wirkt eine durch das Schrumpfen erzeugte Presskraft von der Umfangskantenseite zu der Mittenseite der Metallmanschette 2. Dabei ist wie oben beschrieben der erste Eckteil 11c an der Innenumfangskante 11a der ersten Verbindungsnut 11 ausgebildet und ist der zweite Eckteil 12c an der Innenumfangskante 12a der zweiten Verbindungsnut 12 ausgebildet. An den Eckteilen sind die durch die Innenwandflächen der entsprechenden Verbindungsnuten (d.h. die Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut 11 an dem ersten Eckteil 11 und die Innenwandfläche der zweiten Verbindungsnut 12 an dem zweiten Verbindungsteil 12) in Bezug auf die Richtung von der Umfangskantenseite zu der Mittenseite der Metallmanschette 2 (die Richtung der Umrisspfeile in 3C, d.h. der Richtung entlang der oberen Fläche des Verbindungsflächenteils 8 in dieser Ausführungsform) gebildeten Winkel (θ1 und θ3 in 3) vorzugsweise Winkel im Bereich von 45 Grad bis 90 Grad. Bei dieser Konfiguration empfangen die Innenwandflächen der Verbindungsnuten an den entsprechenden Eckteilen eine Schrumpfkraft des spritzgegossenen Kunstharzmaterials, wodurch die Abdichtungsperformanz zwischen dem Kunstharzverbindungsteil 3 und der Metallmanschette 2 erhöht werden kann. Und weil diese zwei Eckteile an dem Verbindungsflächenteil 8 angeordnet sind, kann ein extrem hoher Grad von Abdichtungsperformanz vorgesehen werden und kann das Eindringen von Feuchtigkeit von außen in die Zünderanordnung 100 verhindert werden.
Im Folgenden wird die Entwicklung der Abdichtungsperformanz zwischen dem Kunstharzmaterial und der Metallmanschette 2 an der Vorsprungswand 10 beschrieben. Die Vorsprungswand 10 ist mit einer im Wesentlichen rohrförmigen Form, die sich in der Axialrichtung der Metallmanschette 2 erstreckt, ausgebildet und umgibt den Zünder 1. Wie in 2 gezeigt, werden auch eine Innenumfangsfläche, eine Außenumfangsfläche und eine ferne Endfläche der Vorsprungswand 10 durch den Kunstharzverbindungsteil 3, der den Zünder 1 und die Metallmanschette 2 integriert, bedeckt. Die Vorsprungswand 10 wird also in ihrer Dickenrichtung durch das Schrumpfen des Kunstharzmaterials zu der Mittenseite der Metallmanschette 2 geklemmt, und der Kunstharzverbindungsteil 3 und die Metallmanschette 2 werden zuverlässiger verbunden.
Wie weiter oben beschrieben kann mit der Zünderanordnung 100 gemäß dieser Ausführungsform eine Größenreduktion der Metallmanschette 2 erzielt werden und kann gleichzeitig ein relativ hoher Grad an Abdichtungsperformanz durch das Kunstharzmaterial zwischen dem Zünder 1 und der Metallmanschette 2 erzielt werden. Weiterhin können wie weiter oben beschrieben die Öffnungsrichtungen der ersten Verbindungsnut 11 und der zweiten Verbindungsnut 12 einander entsprechen. Wenn also die Metallmanschette 2 einer Schneidverarbeitung für das Ausbilden der entsprechenden Verbindungsnuten unterworfen wird, kann der Prozess einfacher implementiert werden. Und auch wenn die Öffnungsrichtungen der ersten Verbindungsnut 11 und der zweiten Verbindungsnut 12 einander nicht entsprechen, müssen nur die Eckteile, an denen eine durch das Schrumpfen des eingespritzten Kunstharzmaterials erzeugte Presskraft wie oben beschrieben wirkt, an den Innenumfangskanten der entsprechenden Verbindungsnuten ausgebildet werden.
Zweite Ausführungsform
Mit Bezug auf 4 wird im Folgenden eine Zünderanordnung 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. 4A zeigt einen Zustand in einer perspektivischen Querschnittansicht der in der Zünderanordnung 100 verwendeten Metallmanschette 2 entlang eines eine Axiallinie enthaltenden Querschnitts. 4B zeigt einen Zustand, in dem der Verbindungsflächenteil 8, an dem eine erste Verbindungsnut 21 und eine zweite Verbindungsnut 22 vorgesehen sind, teilweise vergrößert ist. Die rechte Seite in 4B entspricht der Mittenseite der Metallmanschette 2, und die linke Seite entspricht der Umfangskantenseite der Metallmanschette 2.
In dieser Ausführungsform ist die erste Verbindungsnut 21 eine Nut, die sich in der oberen Fläche des Verbindungsflächenteils 8 öffnet und entlang einer Ringform erstreckt. Die erste Verbindungsnut 21 erstreckt sich also ringförmig in einer Umfangsrichtung des Zünders 1 in dem verbundenen Zustand von 2. Die Öffnungsbreite 21w der ersten Verbindungsnut 21 ist entlang des gesamten Umfangs konstant. Weiterhin wird der Öffnungsteil der ersten Verbindungsnut 21 durch eine Innenumfangskante 21a auf der Mittenseite der Metallmanschette 2 und eine Außenumfangskante 21b auf der Umfangskantenseite der Metallmanschette definiert. Die Innenumfangskante 21a und die Außenumfangskante 21b sind derart ausgebildet, dass sie die imaginäre Linie kreuzen, die sich in der durch den Pfeil VL angegebenen Radialrichtung mit dem Zünder 1 in dem verbundenen Zustand als einer Mitte über die gesamten Umfänge erstreckt.
Weiterhin ist wie in 4B gezeigt die Querschnittform der ersten Verbindungsnut 21 eine im Wesentlichen rechteckige Form mit Ausnahme eines mit der zweiten Verbindungsnut 22 versehenen Teils. Deshalb ist an einem ersten Eckteil 21c, der an der Innenumfangskante 21a der ersten Verbindungsnut 21 an dem gesamten Umfang ausgebildet ist, ein zwischen der oberen Fläche des Verbindungsflächenteils 8 und einer Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut 21 gebildeter Winkel gleich 90 Grad. Deshalb kann die Ausbildungsverarbeitung für die erste Verbindungsnut 21 in der Metallmanschette 2 einfacher implementiert werden und kann eine Wandfläche des ersten Eckteils 21c eine durch das Gießschrumpfen des Kunstharzmaterials erzeugte Presskraft empfangen.
Die zweite Verbindungsnut 22 ist eine Nut, die sich an einer Bodenfläche der ersten Verbindungsnut 21 derart öffnet, dass sich die zweite Verbindungsnut 22 entlang der Ringform des Verbindungsflächenteils 8 erstreckt und der Öffnungsteil unter dem ersten Eckteil 21c angeordnet ist. Insbesondere öffnet sich die zweite Verbindungsnut 22 an der Bodenfläche der ersten Verbindungsnut 21 derart, dass eine Außenumfangskante 22b der Außenumfangskante 21b der ersten Verbindungsnut 21 entspricht und eine Innenumfangskante 22a außerhalb der Innenumfangskante 21a der ersten Verbindungsnut 21, d.h. auf der Umfangskantenseite der Metallmanschette 2 angeordnet ist. Weiterhin entspricht die Öffnungsrichtung der zweiten Verbindungsnut 22 der Öffnungsrichtung der ersten Verbindungsnut 21. Die Öffnungsrichtung ist eine Richtung orthogonal zu der Öffnungsfläche der Verbindungsnuten. Deshalb erstreckt sich in dem verbundenen Zustand von 2 die zweite Verbindungsnut 22 ringförmig in der Umfangsrichtung des Zünders 1 und ist derart angeordnet, dass sie die erste Verbindungsnut 21 in einer Tiefenrichtung der ersten Verbindungsnut 21 überlappt.
Weiterhin ist die Öffnungsbreite 22w der zweiten Verbindungsnut 22 kleiner als die Öffnungsbreite 21w der ersten Verbindungsnut 21 und ist konstant entlang des gesamten Umfangs. Die Innenumfangskante 22a und die Außenumfangskante 22b der zweiten Verbindungsnut 22 sind derart ausgebildet, dass sie die imaginäre Linie kreuzen, die sich in der durch den Pfeil VL angegebenen Radialrichtung an den gesamten Umfängen erstreckt. Die Querschnittform der zweiten Verbindungsnut 22 ist eine rechteckige Form ähnlich wie bei der ersten Verbindungsnut 21. Deshalb ist an einem an der Innenumfangskante 22a der zweiten Verbindungsnut 22 an dem gesamten Umfang ausgebildeten zweiten Eckteil 22c ein zwischen der Innenwandfläche (Bodenfläche) der ersten Verbindungsnut 21 und einer Innenwandfläche der zweiten Verbindungsnut 22 gebildeter Winkel gleich 90 Grad. Deshalb wird eine Ausbildungsverarbeitung für die zweite Verbindungsnut 22 in der Metallmanschette 2 einfacher implementiert und kann eine Wandfläche des zweiten Eckteils 22c eine durch ein Gießschrumpfen des Kunstharzmaterials erzeugte Presskraft empfangen.
In der Metallmanschette 2 mit dem Aufbau dieser Ausführungsform sind die erste Verbindungsnut 21 und die zweite Verbindungsnut 22 an dem Verbindungsflächenteil 8 überlappend in der Axialrichtung der Metallmanschette 2 angeordnet und entsprechen die Öffnungsrichtungen einander. Dadurch kann die Dimension der Metallmanschette 2 in der Radialrichtung reduziert werden. Weiterhin wird das Kunstharzmaterial eingespritzt, um mittels des Kunstharzverbindungsteils 3 den Zünder mit der Metallmanschette 2 zu integrieren, wobei die zwei Verbindungsnuten wie oben beschrieben überlappend angeordnet sind und das Kunstharzmaterial in die erste Verbindungsnut 11 und die zweite Verbindungsnut 12 eintritt und dann zu der Mittenseite der Metallmanschette 2 schrumpft. Dabei wirkt eine durch das Schrumpfen erzeugte Presskraft auf den ersten Eckteil 21c und den zweiten Eckteil 22c und wird die Abdichtungsperformanz zwischen dem Kunstharzverbindungsteil 3 und der Metallmanschette 2 erhöht. Weiterhin kann mit den zwei Eckteilen, die wie oben beschrieben an dem Verbindungsflächenteil 8 angeordnet sind, ein hoher Grad von Abdichtungsperformanz vorgesehen werden und kann ein Eindringen von Feuchtigkeit von außen in die Zünderanordnung 100 verhindert werden.
Andere Ausführungsform
Mit Bezug auf 5 wird im Folgenden eine auf die Zünderanordnung 100 gemäß anderen Ausführungsformen anwendbare Metallmanschette 2 beschrieben. In den 5 gezeigten Ausführungsformen werden eine erste Verbindungsnut und eine zweite Verbindungsnut jeweils durch die Bezugszeichen 31 und 32 angegeben. Weiterhin werden eine Innenumfangskante, eine Außenumfangskante, ein erster Eckteil und eine Öffnungsbreite der ersten Verbindungsnut 31 jeweils durch die Bezugszeichen 31a, 31b, 31c und 31w angegeben. Eine Innenumfangskante, eine Außenumfangskante, ein zweiter Eckteil und eine Öffnungsbreite der zweiten Verbindungsnut 32 werden jeweils durch die Bezugszeichen 32a, 32b, 32c und 32w angegeben. Die erste Verbindungsnut 31 ist eine Nut, die sich in der oberen Fläche des Verbindungsflächenteils 8 öffnet und sich entlang einer Ringform desselben erstreckt. Weiterhin sind die Innenumfangskante 31a und die Außenumfangskante 31b derart ausgebildet, dass sie die imaginäre Linie kreuzen, die sich in der durch den Pfeil VL angegebenen Radialrichtung mit dem Zünder 1 in dem verbundenen Zustand als einer Mitte über jeweils die gesamten Umfänge erstreckt. Weiterhin ist die zweite Verbindungsnut 32 eine Nut, die sich in einer Innenwandfläche (Bodenfläche) der ersten Verbindungsnut 31 derart öffnet, dass sich die zweite Verbindungsnut 32 entlang der Ringform des Verbindungsflächenteils 8 erstreckt und ihr Öffnungsteil unter dem ersten Eckteil 31c angeordnet ist. Weiterhin sind die Innenumfangskante 32a und die Außenumfangskante 32b derart ausgebildet, dass sie die imaginäre Linie kreuzen, die sich in der durch den Pfeil VL angegebenen Radialrichtung mit dem Zünder 1 in dem verbundenen Zustand als einer Mitte über jeweils die gesamten Umfänge erstreckt.
Die in 5 gezeigten drei Ausführungsmodi werden nachfolgend im Detail beschrieben. In der Ausführungsform von 5A sind die erste Verbindungsnut 31 und die zweite Verbindungsnut 32 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet. Weiterhin öffnet sich die zweite Verbindungsnut 32 in der Bodenfläche der ersten Verbindungsnut 31 derart, dass die Außenumfangskante 32b der zweiten Verbindungsnut 32 und die Außenumfangskante 31b der ersten Verbindungsnut 31 einander entsprechen und die Innenumfangskante 32a der zweiten Verbindungsnut 32 und die Innenumfangskante 31a der ersten Verbindungsnut 31 einander entsprechen. Dabei entsprechen die Öffnungsbreite 31w der ersten Verbindungsnut 31 und die Öffnungsbreite 32w der zweiten Verbindungsnut 32 einander. Die Nutbreite mit Ausnahme des Öffnungsteils der zweiten Verbindungsnut 32 ist jedoch größer ausgebildet als die Öffnungsbreite 32w. Auch in dieser Ausführungsform sind die Winkel an dem ersten Eckteil 31c und dem zweiten Eckteil 32c beide gleich 90 Grad. Deshalb können Wandflächen der entsprechenden Winkelteile eine durch ein Gießschrumpfen des Kunstharzmaterials erzeugte Presskraft empfangen.
In der Ausführungsform von 5B ist die erste Verbindungsnut 31 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet und ist die zweite Verbindungsnut 32 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet. Weiterhin öffnet sich die zweite Verbindungsnut 32 in der Bodenfläche der ersten Verbindungsnut 31, sodass die Außenumfangskante 32b der zweiten Verbindungsnut 32 und die Außenumfangskante 31b der ersten Verbindungsnut 31 einander entsprechen und die Innenumfangskante 32a der zweiten Verbindungsnut 32 außerhalb der Innenumfangskante 31a der ersten Verbindungsnut 31, d.h. auf der Umfangskantenseite der Metallmanschette 2, angeordnet ist. Auch in dieser Ausführungsform ist der Winkel an dem ersten Eckteil 31c gleich 90 Grad und ist der Winkel an dem zweiten Eckteil 32c nahe 90 Grad. Deshalb können Wandflächen der entsprechenden Winkelteile eine durch ein Gießschrumpfen des Kunstharzmaterials erzeugte Presskraft empfangen.
In der Ausführungsform von 5C ist die erste Verbindungsnut 31 mit einem sektorförmigen (quadranten-kreisförmigen) Querschnitt ausgebildet und die zweite Verbindungsnut 32 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet. Weiterhin öffnet sich die zweite Verbindungsnut 32 in der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut 31 derart, dass die Außenumfangskante 32b der zweiten Verbindungsnut 32 innerhalb der Außenumfangskante 31b der ersten Verbindungsnut 31, d.h. auf der Mittenseite der Metallmanschette 2 angeordnet ist und die Innenumfangskante 32a der zweiten Verbindungsnut 32 außerhalb der Innenumfangskante 31a der ersten Verbindungsnut 31, d.h. auf der Außenumfangsseite der Metallmanschette 2 angeordnet ist. Auch in dieser Ausführungsform ist der Winkel an dem ersten Eckteil 31c gleich 90 Grad und ist der Winkel an dem zweiten Eckteil 32c nahe 90 Grad. Daraus resultiert, dass Wandflächen der entsprechenden Winkelteile eine durch ein Gießschrumpfen des Kunstharzmaterials erzeugte Presskraft empfangen können.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein Fall beschrieben, in dem ein einzelner Zünder an einer einzelnen Metallmanschette durch das Kunstharzmaterial fixiert wird. Die Erfindung kann jedoch auch auf einen Fall angewendet werden, in dem zwei Zünder integriert an einer einzelnen Metallmanschette durch das Kunstharzmaterial wie zum Beispiel in 25 von JP 2001-97173A gezeigt fixiert sind. Weiterhin ist es für die Ausführungsformen der Erfindung wichtig, dass der Kunstharzverbindungsteil in die erste Verbindungsnut und die zweite Verbindungsnut eintritt und ein Zustand, in dem der erste Eckteil und der zweite Eckteil durch den Kunstharzverbindungsteil gepresst werden, aufrechterhalten wird. Solange der erste Eckteil und der zweite Eckteil durch den Kunstharzverbindungsteil gepresst werden, sind die erste Verbindungsnut und die zweite Verbindungsnut nicht auf die oben beschriebenen Querschnittformen beschränkt.
Bezugszeichenliste

1: Zünder
2: Metallmanschette
3: Kunstharzverbindungsteil
8: Verbindungsflächenteil
10: Vorsprungswand
11, 21, 31: erste Verbindungsnut
11a, 12a, 21a, 22a, 31a, 32a: Innenumfangskante
11b, 12b, 21b, 22b, 31b, 32b: Außenumfangskante
11c, 21c, 31c: erster Eckteil
12, 22, 32: zweite Verbindungsnut
12c, 22c, 32c: zweiter Eckteil
100: Zünderanordnung
103: Gehäuse
104: Gasausstoßöffnung
105: Gaserzeugungsmittel

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 2006256561 A [0003]
JP 4021178 B [0003]
JP 2003226222 A [0003]
JP 2001097173 A [0051]

Claims

Zünderanordnung, umfassend: einen Zünder, der konfiguriert ist zum Veranlassen des Verbrennens einer Zündungsladung mit einem über einen elektrisch leitenden Stift zugeführten Zündstrom und zum Ausstoßen eines Verbrennungsprodukts, eine Metallmanschette, die um den Zünder herum angeordnet ist, und einen Kunstharzverbindungsteil, der konfiguriert ist zum integrierten Verbinden, in einem nicht-Kontaktzustand, des Zünders und der Metallmanschette durch ein Kunstharzmaterial und zum Herstellen eines verbundenen Zustands, in dem der Zünder und die Metallmanschette derart verbunden sind, dass ein Teil des elektrisch leitenden Stifts, an dem eine Spannung angelegt werden kann, freiliegt, wobei die Metallmanschette umfasst: einen Verbindungsflächenteil mit einer ringförmigen Fläche, die mit einer Ringform ausgebildet ist und einen Umfang eines Teils des Zünders in dem verbundenen Zustand umgibt, wobei die ringförmige Fläche durch den Kunstharzverbindungsteil bedeckt wird und in einen Kontakt mit dem Kunstharzverbindungsteil gebracht wird, eine erste Verbindungsnut, die sich in der ringförmigen Fläche des Verbindungsflächenteils öffnet und ringförmig in einer Umfangsrichtung des Zünders erstreckt, wobei die erste Verbindungsnut in einer Öffnung eine erste Innenumfangskante enthält, die ausgebildet ist, um eine erste imaginäre Linie zu kreuzen, die sich in einer Radialrichtung mit dem Zünder als einer Mitte über den gesamten Umfang der ersten Innenumfangskante erstreckt, und wobei die erste Innenumfangskante weiterhin einen ersten Eckteil umfasst, der an dem gesamten Umfang der ersten Innenumfangskante zwischen der ringförmigen Fläche und einer Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut ausgebildet ist und einen ersten vorbestimmten Winkel aufweist, und eine zweite Verbindungsnut, die sich in der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut unter dem ersten Eckteil öffnet und ringförmig in der Umfangsrichtung des Zünders erstreckt, wobei die zweite Verbindungsnut eine zweite Innenumfangskante in einer Öffnung der zweiten Verbindungsnut umfasst, wobei die zweite Innenumfangskante derart ausgebildet ist, dass sie eine zweite imaginäre Linie kreuzt, die sich in der Radialrichtung mit dem Zünder als einer Mitte über den gesamten Umfang der zweiten Innenumfangskante erstreckt, und wobei die zweite Innenumfangskante einen zweiten Eckteil umfasst, der an dem gesamten Umfang der zweiten Innenumfangskante zwischen der Innenwandfläche der ersten Verbindungsnut und einer Innenwandfläche der zweiten Verbindungsnut ausgebildet ist und einen zweiten vorbestimmten Winkel aufweist, wobei der verbundene Zustand hergestellt wird, wenn der Kunstharzverbindungsteil in die erste Verbindungsnut und die zweite Verbindungsnut eintritt, während der Kunstharzverbindungsteil den ersten Eckteil und den zweiten Eckteil presst.
Zünderanordnung nach Anspruch 1, wobei: ein Bodenteil der zweiten Verbindungsnut tiefer als ein Bodenteil der ersten Verbindungsnut ist, und die Innenumfangskante des Öffnungsteils der zweiten Verbindungsnut außerhalb der Innenumfangskante des Öffnungsteils der ersten Verbindungsnut mit dem Zünder in dem verbundenen Zustand als einer Mitte angeordnet ist.
Zünderanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Öffnungsrichtung des Öffnungsteils der zweiten Verbindungsnut der Öffnungsrichtung des Öffnungsteils der ersten Verbindungsnut entspricht.
Zünderanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste vorbestimmte Winkel und der zweite vorbestimmte Winkel beide 90 Grad betragen.
Gasgenerator, umfassend: die Zünderanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ein Gehäuse, das konfiguriert ist zum Aufnehmen der Zünderanordnung, wobei das Gehäuse mit einem Gaserzeugungsmittel gefüllt ist, dessen Verbrennung durch eine Betätigung des Zünders in der Zünderanordnung veranlasst wird, und eine Ausstoßöffnung, die konfiguriert ist zum Ausstoßen eines durch die Verbrennung des Gaserzeugungsmittels erzeugten Verbrennungsgases nach außen, wobei die Ausstoßöffnung in dem Gehäuse vorgesehen ist.