DE19610041A1

DE19610041A1 - In zwei Stufen zum Einsatz kommende Aufblasvorrichtung für einen Airbag

Info

Publication number: DE19610041A1
Application number: DE19610041A
Authority: DE
Inventors: Jess A Cuevas
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1995-03-14
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 1996-09-19
Also published as: US5558367A

Description

Hintergrund der Erfindung Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrich tung zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung, wie zum Beispiel einem Airbag. Ins besondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine in zwei Stufen zum Einsatz kommende bzw. in zwei Stufen erweiterte bzw. vergrößerte Aufblasvorrichtung zum Auf blasen eines Airbags.

Beschreibung des Standes der Technik

Erweiterte bzw. vergrößerte Aufblasvorrichtungen (augmented inflators, ebenfalls als Hybrid-Aufblasvor richtungen bekannt) zum Aufblasen von Fahrzeuginsassen- Rückhaltesystemen sind bekannt. Eine derartige bekannte Aufblasvorrichtung ist in dem US-Patent Nr. 3 901 530 offenbart und umfaßt eine erste Kammer, die unter Druck gespeichertes Aufblasströmungsmittel enthält. Die Auf blasvorrichtung umfaßt ebenfalls ein zentrales Gehäuse, das eine Mischkammer und Strömungsmitteldurchlässe be sitzt, die die erste Kammer mit der Mischkammer verbin den. Das Zentralgehäuse umfaßt einen Diffusor, der Auf blasströmungsmittel von der Mischkammer zu einer aufblas baren Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung, wie zum Bei spiel einem Airbag, leitet. Eine erste Gasbarriere blockiert bzw. sperrt die Strömung des Aufblasströmungs mittels von der Mischkammer zu dem Diffusor.

Das Zentralgehäuse besitzt ein pyrotechnisches Material in einer zweiten Kammer, um ein Verbrennungsgas auf eine Zündung hin zu erzeugen. Die zweite Kammer und das pyro technische Material sind von einer Strömungsmittelverbin dung mit der Mischkammer isoliert, und zwar durch eine zweite Gasbarriere. Auf das Zünden des pyrotechnischen Materials durch einen (elektrischen) (Initial)-Zünder hin brechen die Gasbarrieren um Wärme für das Aufblasströ mungsmittel vorzusehen, wenn das Aufblasströmungsmittel in den Airbag strömt. Bei dieser Aufblasvorrichtung brechen beide Gasbarrieren zur ungefähr derselben Zeit. Deshalb ist die Zeitsteuerung bzw. das Timing des Druck anstiegs des Aufblasströmungsmittels in dem Airbag fixiert und kann nicht variiert werden, um sich Zuständen innerhalb des Fahrzeugs anzupassen, die sich verändern können.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufblas vorrichtung für eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrich tung. Die Aufblasvorrichtung ist relativ kompakt und ist deshalb besonders zur Verwendung bei einem Fahrerairbag geeignet, der an einem Lenkrad angebracht ist. Die Zeit steuerung bzw. das Timing des Aufblasströmungsmittel druckanstiegs in dem Airbag von der Aufblasvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann gemäß bestimmten Varia blen gesteuert werden, und zwar zum geeigneten "Abpol stern" eines Fahrzeuginsassen während einer Notsituation. Derartige Variable können die Fahrzeuginsassensitzposi tion oder den Abstand von dem Airbag umfassen.

Die Aufblasvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Gehäuse auf, das eine geschlossene torus- bzw. toroidförmige bzw. toroidale Kammer definiert, die Auf blasströmungsmittel zum Aufblasen des Airbags enthält. Die toroidale Kammer erstreckt sich um eine Mittelachse des Gehäuses. Eine erste betätigbare Initiatorvorrichtung bzw. Initiator bzw. (Initial-)Zünder ist in dem Gehäuse getragen. Die erste Initiatorvorrichtung bewirkt, wenn sie betätigt ist, die Öffnung der geschlossenen toroidalen Kammer, um zu ermöglichen, daß Aufblasströ mungsmittel von der toroidalen Kammer zu dem Airbag strömt. Eine zweite Initiatorvorrichtung bzw. Initiator bzw. (Initial-)Zünder ist in dem Gehäuse getragen. Der zweite Initiator zündet, wenn er betätigt ist, ein Gaser zeugungsmittel. Verbrennungsprodukte von dem Gaserzeu gungsmittel mischen sich mit und heizen das Aufblasströ mungsmittel in der toroidalen Kammer. Somit, wenn er be tätigt ist, bewirkt der zweite Initiator einen Anstieg in der Temperatur und in dem Druck des Aufblasströmungs mittels.

Die ersten und zweiten Initiatoren erstrecken sich in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Mittelachse des Gehäuses. Das Gaserzeugungsmittel erstreckt sich in einer Richtung transversal bzw. schräg bzw. quer zu der Erstreckung der ersten und zweiten Initiatoren. Das Gas erzeugungsmittel ist mindestens teilweise innerhalb der axialen Erstreckung der ersten und zweiten Initiatoren angeordnet, um eine relativ kompakte Aufblasvorrichtung vorzusehen. Der erste Initiator wird betätigt und dann wird der zweite Initiator betätigt. Eine Steuervorrich tung bzw. ein Controller errichtet eine Zeitverzögerung zwischen der Betätigung der ersten und zweiten Initia toren, und zwar als eine Funktion von mindestens einem abgefühlten Zustand.

Die Aufblasvorrichtung weist gemäß einer spezifischen Konstruktion ein erstes Gehäuse und ein zweites Gehäuse auf, wobei das zweite Gehäuse an das erste Gehäuse fi xiert ist, um eine Kammer für ein Aufblasströmungsmittel zu definieren. Ein Strömungsdurchlaß erstreckt sich durch eines der ersten und zweiten Gehäuse zum Leiten von Auf blasströmungsmittelströmung zwischen der Kammer und einem Airbag. Ein bruchfähiges Einschlußglied ist an eines der ersten und zweiten Gehäuse fixiert, um Aufblasströmungs mittelströmung durch den Strömungsdurchlaß zu blockieren, wenn das Einschlußglied in einem ungebrochenen Zustand ist. Ein erster betätigbarer Initiator ist in dem zweiten Gehäuse getragen. Der erste Initiator bewirkt das Brechen des Einschlußglieds, und zwar auf eine Betätigung hin, um Aufblaströmungsmittelströmung durch den Durchlaß zu er möglichen. Ein zweiter betätigbarer Initiator ist eben falls in dem zweiten Gehäuse getragen. Ein Gaserzeugungs mittel bewirkt einen Anstieg in der Temperatur und dem Druck des Aufblasströmungsmittels in der Kammer, und zwar ansprechend auf die Betätigung des zweiten Initiators. Das Gaserzeugungsmittel ist in einem Erzeugungsdurchlaß angeordnet, der sich zwischen dem zweiten Initiator und der Kammer erstreckt. Eine Kappe bzw. ein Deckel hält das Gaserzeugungsmittel in dem Erzeugungsdurchlaß zurück, und zwar vor der Zündung des Gaserzeugungsmittels. Das Gas erzeugungsmittel erstreckt sich transversal bzw. schräg bzw. quer zu der Erstreckung der ersten und zweiten Ini tiatoren.

Die Gehäuse definieren eine im wesentlichen toroidförmige Kammer, die ein Aufblasströmungsmittel enthalten. Die to roidförmige Kammer erstreckt sich um eine Mittelachse des Gehäuses. Ein Diffusor ist an dem zweiten Gehäuse fi xiert, um die Strömung von Aufblasströmungsmittel in den Airbag zu leiten. Das Einschlußglied ist zwischen dem ersten Initiator und dem Diffusor angeordnet. Ein beweg bares Glied ist zwischen dem Einschlußglied und dem er sten Initiator angeordnet, um das Einschlußglied anspre chend auf die Betätigung des ersten Initiators (aufzu-) brechen. Das bewegbare Glied weist vorzugsweise ein sphärisches Glied auf, das in einer Bruchkammer einge ordnet ist, die sich zwischen dem ersten Initiator und dem Einschlußglied erstreckt. Eine bruchfähige Membran hält das bewegbare Glied in der Bruchkammer (zurück), und zwar vor der Betätigung des ersten Initiators.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung durch das Studium der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnung offenbar werden. In der Zeich nung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht, die eine Querschnitts darstellung einer Aufblasvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Aufblasvorrichtung der Fig. 1, und zwar ungefähr entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Ansicht ähnlich der Fig. 1, wo bei Teile in unterschiedlichen Positionen darge stellt sind; und

Fig. 4 eine Ansicht der Aufblasvorrichtung ähnlich der Fig. 2, und zwar ungefähr entlang der Linie 4-4 in Fig. 3, wobei Teile in unterschiedlichen Positio nen dargestellt sind.

Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

Eine Aufblasvorrichtung 20 ist in den Fig. 1 und 2 darge stellt, und zwar zur Verwendung in einem aufblasbaren Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem. Die Aufblasvorrichtung 20 ist betätigbar, um ein aufblasbares Glied, wie zum Beispiel einen Airbag 22, aufzublasen. Der Airbag 22 ist betriebsfähig mit der Aufblasvorrichtung 20 verbunden und ist in Fig. 1 in einem gespeicherten oder nicht-aufgebla senen Zustand dargestellt.

Die Aufblasvorrichtung 20 ist eine Aufblasvorrichtung vom dualstufigen bzw. zweistufigen, vergrößertem bzw. vermehrtem bzw. erweitertem oder hybriden Typ. Die Auf blasvorrichtung 20 ist besonders zur Verwendung in einem aufblasbaren Insassenrückhaltesystem für die Fahrerseite geeignet, das an einem (nicht gezeigten) Lenkrad eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel einem Pkw, einem leichten Lastwagen und dergleichen, anbringbar ist.

Die Aufblasvorrichtung 20 umfaßt ein zentrales Gehäuse bzw. Mittelgehäuse 42 (Fig. 1 und 2) mit einer Längsmit telachse A. Die Aufblasvorrichtung 20 umfaßt ebenfalls ein Außengehäuse 44, das radial das Zentralgehäuse 42 umgibt und an diesem fixiert ist, und zwar auf eine ge eignete Art und Weise, wie zum Beispiel durch Schweißen. Wenn das Zentralgehäuse 42 und das Außengehäuse 44 mit einander fixiert werden, definieren sie eine im wesentli chen toroidale Kammer 46 zum Enthalten eines Aufblasströ mungsmittels. Die toroidale Kammer 46 erstreckt sich um die Achse A des Mittelgehäuses 42. Das Aufblasströmungs mittel ist vorzugsweise ein bekanntes im wesentlichen nicht-zündbares inertes Gas, wie zum Beispiel Argon, oder eine Kombination von nicht-zündbaren inerten Gasen. Das Aufblasströmungsmittel wird innerhalb der toroidalen Kam mer 46 bei einem Druck, der typischerweise mindestens 2000 psi ist, gespeichert.

Das Mittelgehäuse 42 umfaßt eine Vielzahl von Strömungs durchlässen 62. Die Strömungsdurchlässe 62 gestatten eine Strömung des Aufblasströmungsmittels von der Kammer 46 zu einem Ort außerhalb des Mittelgehäuses 42 zu dem Airbag 22. Jeder Strömungsdurchlaß 62 umfaßt einen sich radial ertreckenden Teil 64 in Verbindung mit der Kammer 46 und einen sich axial erstreckenden Teil 66 zum Leiten von Strömung von Aufblasströmungsmittel zu dem Airbag 22.

Ein zylindrischer Diffusor 82 ist an eine axiale Endober fläche des Mittelgehäuses 42 fixiert. Der Diffusor 82 ist entlang der Achse A des Mittelgehäuses 42 angeordnet. Der Diffusor 82 umfaßt eine Vielzahl von kreisförmigen Durch lässen 84, die die Strömung von Aufblasströmungsmittel in den Airbag 22 leiten. Die Durchlässe 84 sind in einer Um fangsanordnung um den Diffusor 82 angeordnet, um eine im wesentlichen radiale Strömung des Aufblasströmungsmittels aus dem Diffusor vorzusehen. Die Strömung des Aufblas strömungsmittels, wie durch das Bezugszeichen D in Fig. 3 dargestellt wird, wird dann axial durch eine Ablenk- bzw. Deflektoroberfläche 86 des Mittelgehäuses 42 geleitet bzw. gelenkt. Es sei bemerkt, daß die Durchlässe 84 ir gendeine geeignete Form, Größe und Anordnung besitzen können, um das Aufblasströmungsmittel in einem erforder lichen Muster und Ort in den Airbag 22 zu leiten bzw. zu lenken.

Ein Einschlußglied 102 ist an dem Mittelgehäuse 42 ent lang der Achse A bei einem Ort zwischen dem Mittelgehäuse und dem Diffusor 82 fixiert. Das Einschlußglied 102 ist bruchfähig und wirkt, um die Strömung von Aufblasströ mungsmittel zwischen der Kammer 46 und dem Airbag 22 zu verhindern oder zu blockieren bzw. zu sperren, wenn das Einschlußglied in einem nicht-gebrochenen Zustand ist. Das Einschlußglied 102 kann genutet oder geschwächt bzw. verschmälert sein, wie in der Technik bekannt ist, um leicht auf eine vorbestimmte Art und Weise zu brechen. Wenn das Einschlußglied 102 gebrochen ist, wird eine Strömung des Aufblasströmungsmittels von der Kammer 46 durch die Strömungsdurchlässe 62 zu dem Diffusor 82 und schließlich zu dem Airbag 22 gestattet.

Eine erste betätigbare Initiatorvorrichtung bzw. Initia tor bzw. (Initial-)Zünder 142 ist in einer sich axial er streckenden ersten Initiatorkammer 144 innerhalb des Mit telgehäuses 42 angeordnet. Der erste Initiator 142 und die ersten Initiatorkammer 144 erstrecken sich in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Achse A und ra dial verschoben bzw. versetzt von der Achse. Auf eine Be tätigung hin erzeugt der erste Initiator 142 initiierende bzw. zündende Verbrennungsprodukte, die in die erste Ini tiationskammer 144 freigegeben werden. Ein erster Durch laß 62 für initierende Verbrennungsprodukte erstreckt sich unter einem Winkel zwischen der ersten Initiations kammer 144 und einer Bruch- bzw. Brechkammer 124, die entlang der Achse A angeordnet ist. Der Verbrennungspro duktdurchlaß 162 verbindet die Verbrennungsprodukte unter Druck von der ersten Initiationskammer 144 zu der Brech kammer 124.

Ein sphärisches Glied 122 ist in der zylindrischen Brech kammer 124 angeordnet. Das sphärische Glied 122 ist innerhalb der Brechkammer 144 in eine Position bewegbar, wie in Fig. 3 dargestellt ist, in der das Einschlußglied 102 durch das sphärische Glied 122 (auf-) gebrochen ist. Das sphärische Glied 122 ist vorzugsweise ein(e) Kugel(lager) aus nicht-rostendem Stahl.

Das Einschlußglied 102 bricht, nachdem es durch das sphä rische Glied 122 kontaktiert und durchdrungen bzw. durch brochen ist, das sich ansprechend auf den Druck der Ver brennungsprodukte, die in die Brechkammer 124 strömen, bewegt. Nach dem das Einschlußglied 102 gebrochen ist, ist das Aufblasströmungsmittel frei, von der Kammer 46 durch die Strömungsdurchlässe 62 in dem Mittelgehäuse 42 zu dem Diffusor 82 und dann in den Airbag 22 zu strömen.

Eine bruchfähige Membran bzw. (Stahl-)blech 164 ist an dem Mittelgehäuse 42 oberhalb der Brechkammer 124 ange ordnet. Die Membran 164 hält das sphärische Glied 122 innerhalb der Brechkammer 124, und zwar vor der Betäti gung des ersten Initiators 142, um ein unbeabsichtigtes Brechen des Einschlußglieds 102 zu verhindern, und um die Kammer 46 von der Brechkammer und der ersten Initiator kammer 142 abzudichten. Die Membran 164 ist aus einem un gefähr 0,002 inch dickem Material aus abgeschöpftem Stahlmaterial hergestellt. Auf eine Bewegung des sphäri schen Glieds 122 hin der Brechkammer 124 von der in durchgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellten Position zu der in unterbrochenen Linien in Fig. 1 dargestellten Position, und zwar ansprechend auf die Betätigung des ersten Initiators 122, hin, bricht die Membran 164.

Nachdem das sphärische Glied 122 die Membran 164 bricht, bewegt sich das sphärische Glied, um das Einschlußglied 102 aufzubrechen. Das sphärische Glied 122 ist dann in nerhalb des Diffusors 82 enthalten. Der Durchmesser des Sphärischen Glieds 122 ist derart ausgewählt, daß es nicht die Strömung des Aufblasströmungsmittels durch die Durchlässe 84 beeinträchtigt bzw. behindert.

Ein zweiter betätigbarer Initiator bzw. Initialzünder bzw. Zündeinrichtung 182 ist in einer zweiten Initia torkammer 184 in dem Mittelgehäuse 42 angeordnet. Der zweite Initiator 182 und die zweite Initiatorkammer 184 erstrecken sich in eine Richtung im wesentlichen parallel zu der Achse A und radial verschoben bzw. versetzt von der Achse. Der zweite Initiator 182 ist ähnlich in der Struktur und dem Betrieb zu dem ersten Initiator 162. Auf eine Betätigung hin erzeugt der zweite Initiator 82 Ver brennungsprodukte, die in die zweite Initiatorkammer 184 freigegeben werden.

Die zweite Initiatorkammer 184 ist in Strömungsmittelver bindung mit einem Durchlaßteil 202, der radial verschoben bzw. versetzt von der zweiten Initiatorkammer ist, und sich in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der zweiten Initiatorkammer erstreckt. Der sich axial er streckende Durchlaßteil 202 ist in Strömungsmittelverbin dung mit einem sich transversal bzw. schräg bzw. quer er streckenden Durchlaßteil 204.

Ein Gaserzeugungsmaterial 222 ist in einem Erzeugungsdurchlaß 224 angeordnet. Der sich transversal erstrecken de Durchlaßteil 204 ist in Strömungsmittelverbindung mit dem Erzeugungsmaterial 222 und dem Erzeugungsdurchlaß 224. Das Erzeugungsmaterial 222 und der Erzeugungsdurch laß 224 sind transversal von dem ersten Initiator 142 und dem zweiten Initiator 182, wie in Fig. 2 dargestellt ist, beabstandet. Wie in Fig. 1 in gestrichelten Linien darge stellt ist, sind das Erzeugungsmaterial 222 und der Er zeugungsdurchlaß 224 axial mindestens teilweise innerhalb der axialen Erstreckung der ersten und zweiten Initiato ren 142, 182. angeordnet, die durch axiale obere und unte re Enden 142U, 142L, 182U und 182L der jeweiligen Initia toren definiert sind. Der Erzeugungsdurchlaß 224 kann mit der toroidalen Kammer 46 in Verbindung stehen.

Eine Kappe bzw. ein Deckel 242 ist in einem Endteil 244 des Erzeugungsdurchlasses 224 angeordnet, um das Erzeu gungsmaterial 222 innerhalb des Erzeugungsdurchlasses zu halten und um die Kammer 46 von dem Erzeugungsdurchlaß abzudichten. Der Deckel 242 blockiert eine Strömungsmit telverbindung zwischen der toroidalen Kammer 46 und dem Erzeugungsdurchlaß 224, und zwar vor dem Zünden des Er zeugungsmaterials 222. Der Deckel 242 ist vorzugsweise an das Gehäuse 42 geschweißt, und zwar durch eine relativ dünne Schweißnaht bzw. -raupe 240. Es sei bemerkt, daß andere geeignete Mittel zum Fixieren des Deckels 242 in dem Erzeugungsdurchlaß 224 verwendet werden können, so lange der Erzeugungsdurchlaß von der Kammer 46 abgedich tet ist. Ein thermisches Isolierungsglied 262, das aus einem Keramikmaterial hergestellt ist, ist zwischen dem Deckel 242 und dem Erzeugungsmaterial 222 vorgesehen, um das Erzeugungsmaterial thermisch von dem Deckel während des Schweißbetriebs zu isolieren, der den Deckel 242 an das Gehäuse 42 befestigt.

Der Deckel 242 widersteht dem relativ hohen Druck des Aufblasströmungsmittels in der Kammer 46, und zwar durch Ineingriffkommen mit einer starken und steifen ringförmi gen Endoberfläche 246 des Erzeugungsdurchlaß 224 in dem Gehäuse 42. Somit wird Strömung des Aufblasströmungsmit tels von der Kammer 46 zu dem Erzeugungsdurchlaß 224 durch die Stärke des Deckels 242 blockiert, um einem Bie gen oder Brechen auf Grund des Strömungsmittelsdrucks zu widerstehen, während der Deckel mit der ringförmigen End oberfläche 246 in Eingriff kommt. Die Schweißnaht 240 be sitzt eine relativ geringe Stärke, um einer Bewegung des Deckels 242 aus dem Endteil 244 des Erzeugungsdurchlaß 224 zu widerstehen. Deshalb, wenn der Druck innerhalb des Erzeugungsdurchlaß 224 ein vorbestimmtes Niveau erreicht, das etwas größer als der Druck in der Kammer 46 ist, bricht der Deckel 242 die Schweißnaht 240. Der Deckel 242 wird dann in die Kammer, wie in den Fig. 3 und 4 darge stellt ist, getrieben.

Das Erzeugungsmaterial 222 zündet, wenn es von den er wärmten Verbrennungsprodukten kontaktiert wird, die durch die Durchlaßteille 202, 204 von dem zweiten Initiator 182 geleitet bzw. geführt werden. Das Erzeugungsmaterials 222 zündet, um Verbrennungsprodukte in den Erzeugungsdurchlaß 224 zu erzeugen. Die Verbrennungsprodukte werden mit dem Bezugszeichen G in Fig. 4 bezeichnet. Wenn der Druck in dem Erzeugungsdurchlaß 224 das vorbestimmte Niveau er reicht, bricht der Deckel 242 weg von dem Erzeugungs durchlaß in dem Mittelgehäuse 42 und die Verbrennungspro dukte G werden in das Aufblasströmungsmittel in der Kam mer 46 geleitet. Die Verbrennungsprodukte G erwärmen das Aufblasströmungsmittel in der Kammer 46. Ein Erwärmen des Aufblasströmungsmittels verursacht, daß der Druck des Aufblasströmungsmittels ansteigt, wenn das Aufblasströ mungsmittel zu dem Airbag 22 hin strömt.

Der erste Initiator 142 ist an einem Controller bzw. einer Steuervorrichtung 282 durch Zuleitungsdrähte 284 angebracht. Der zweite Initiator 182 ist ebenfalls mit der Steuervorrichtung 282 durch Zuleitungsdrähte 286 verbunden. Die Steuervorrichtung 282 steht in elektri scher Verbindung mit mindestens einem Sensor bzw. Fühler 302, und zwar über (einen) Draht 288. Wie bekannt ist, steht die Steuervorrichtung 282 ebenfalls mit einem (nicht gezeigten) Kollisionssensor in Verbindung. Wenn der Kollisionssensor ein Signal zu der Steuervorrichtung 282 übermittelt, das anzeigt, daß eine Kollision angefan gen hat, triggert die Steuervorrichtung eine Betätigung der ersten und zweiten Initiatoren 142, 182 bzw. löst eine derartige Betätigung aus.

Die Steuervorrichtung 282 verwendet ein Signal von dem Sensor 302, um zu berechnen, ob und wieviel Zeitverzö gerung zwischen der Betätigung des ersten Initiators 142 und der Betätigung des zweiten Initiators 182 vergehen soll. Diese Zeitverzögerung ermöglicht es der Aufblasvor richtung 20 ein zurechtgeschnittenes Druckprofil über die Zeit des Aublasströmungsmittels, das an den Airbag 22 ge liefert wird, vorzusehen, und zwar in Abhängigkeit von mindestens einem von unterschiedlichen Faktoren, wie zum Beispiel dem Gewicht des Insassen, dem Abstand von dem Airbag, die Position oder Orientierung auf einem Fahr zeugsitz, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Stärke des Zusammenstoßes, die Temperatur innerhalb dem Insassenab teil und dergleichen. Irgendeine oder alle diese Faktoren können von der Steuervorrichtung 282 verwendet werden, um die Zeitverzögerung zum Betätigen des zweiten Initiators 182 nach der Betätigung des ersten Initiators 142 zu be rechnen. Es sei bemerkt, daß mehr als ein Sensor 302 not wendig wäre, falls eine Vielzahl von Faktoren von der Steuervorrichtung 282 verwendet werden würde, um die Zeitverzögerung zu berechnen.

Im Betrieb besitzt die Steuervorrichtung 282 mindestens ein Signal, das über den Draht 288 von dem Sensor 302 übermittelt wurde, daß mindestens einen Faktor auf das Auftreten einer Kollision hin anzeigen kann. Andere Zu stände können abgefühlt und der Steuervorrichtung 282 eingegeben werden. Die Steuervorrichtung 282 berechnet dann eine Zeitverzögerung, falls überhaupt, und zwar zwischen der Betätigung des Initiators 142 und der Betä tigung des zweiten Initiators 182.

Der erste Initiator 142 wird betätigt, um ein Brechen des Einschlußglieds 102 zu bewirken, und zwar durch Zwängen bzw. Drücken des sphärischen Glieds 122, sich aus der Brechkammer 124 zu bewegen. Wenn das Einschlußglied 102 gebrochen ist, strömt Aufblasströmungsmittel von der toroidalen Kammer 46 durch die Strömungsdurchlässe 62 und in den Diffusor 82. Das Aufblasströmungsmittel tritt dann aus dem Diffusor 82 durch die Durchlässe 84 aus und wird in den Airbag 22 geleitet, um den Airbag auf eine vorbe stimmte Art und Weise mit einem erforderlichen bzw. ge wünschten Druckprofil über die Zeit aufzublasen.

Gleichzeitig zu oder etwas nach der Betätigung des ersten Initiators 142 wird der zweite Initiator 182 betätigt. Der zweite Initiator 182 wird betätigt, um das Erzeu gungsmaterial 222 zu zünden, um den Deckel 242 von dem Erzeugungsdurchlaß 224 zu trennen. Verbrennungsgas G wird in die toroidale Kammer 46 freigegeben, die das Aufblas strömungsmittel erwärmt und unter Druck setzt, wenn es in den Airbag 22 strömt. Die Betätigungszeit des zweiten Initiators 182 kann durch die Steuervorrichtung 282 ge steuert werden, um das Druckprofil über die Zeit in den Airbag 22 zu steuern.

Aus der obigen Beschreibung sollte ein Fachmann verste hen, daß das axiale Gesamtausmaß des der Aufblasvorrich tung 20 relativ klein ist, um eine relativ kurze und kompakte Aufblasvorrichtung vorzusehen, die zur Verwen dung mit einem Fahrerairbag geeignet ist, weil sie mini malen Platz innerhalb des Lenkrads einnimmt. Jedoch kön nte die Aufblasvorrichtung 20 gleichermaßen gut für an dere Verwendungen adaptiert werden. Ebenfalls werden Fachleute aus der obigen Beschreibung der Erfindung Ver besserungen, Abänderungen und Modifikationen entnehmen. Derartige Verbesserungen, Abänderungen und Modifikationen innerhalb des Könnens eines Fachmanns sind beabsichtigt, durch die angefügten Patentansprüche abgedeckt zu sein.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor: Eine Aufblasvorrichtung zum Aufblasen eines Fahrzeugair bags weist ein Gehäuse auf, das eine toroidale Kammer definiert, ein Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen des Airbags enthält. Die toroidale Kammer erstreckt sich um eine Mittelachse des Gehäuses. Ein bruchfähiges Ein schlußglied ist an das Gehäuse fixiert, um Strömungsmit telverbindung von der toroidalen Kammer zu dem Airbag zu blockieren, wenn das Einschlußglied in einem nicht-aufge brochnen Zustand ist. Das Einschlußglied ist entlang der Mittelachse des Gehäuses angeordnet. Ein erster betätig barer Initiator bzw. (Initial-)Zünder ist in dem Gehäuse getragen. Der erste Initiator bewirkt, wenn er betätigt ist, das Brechen des Einschlußglieds, um es Aufblasströ mungsmittel zu gestatten, von der toroidalen Kammer zu dem Airbag zu strömen. Ein zweiter Initiator bzw. (Ini tial-)Zünder ist ebenfalls in dem Gehäuse getragen. Ein Gaserzeugungsmittel wird von dem zweiten Initiator gezün det, um einen Anstieg in der Temperatur und im Druck des Aufblasströmungsmittels, das von der toroidalen Kammer strömt, zu bewirken.

Claims

1. Vorrichtung zur Verwendung beim Aufblasen eines Air bags, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
ein erstes Gehäuse;
ein zweites Gehäuse, das an dem ersten Gehäuse fi xiert ist, um eine Kammer für ein Aufblasströmungs mittel zu definieren;
ein Strömungsdurchlaß, der sich durch eines der ersten und zweiten Gehäuse erstreckt, um Aufblas strömungsmittel von der Kammer zu einem Airbag zu leiten;
ein bruchfähiges Einschlußglied, das an eines der ersten und zweiten Gehäuse fixiert ist, um Strö mungsmittelverbindung durch den Strömungsdurchlaß zu blockieren, wenn das Einschlußglied in einem nicht gebrochenen Zustand ist;
erste betätigbare Initiator- bzw. (Initial-)Zünder mittel, die in dem zweiten Gehäuse getragen sind, um das Brechen des Einschlußglieds zu bewirken, und zwar auf eine Betätigung hin, um eine Strömungsmit telströmung durch den Strömungsdurchlaß zu ermögli chen;
einen zweiten betätigbaren Initiator bzw. (Initial-)Zünder, der in dem zweiten Gehäuse getra gen ist; und
ein Gaserzeugungsmittel zum Bewirken eines Anstiegs in der Temperatur und dem Druck des Aufblasströ mungsmittels in der Kammer, und zwar ansprechend auf eine Betätigung des zweiten Initiators hin, wobei das Gaserzeugungsmittel in einem Erzeugungsdurchlaß angeordnet ist, der sich zwischen dem zweiten Ini tiator und der Kammer erstreckt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Mittel aufweist zum Betätigen der ersten Initiatormittel und dann des zweiten Initia tors.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse radial durch das erste Gehäuse umgeben ist, um eine im wesentlichen toroidale Kam mer für das Aufblasströmungsmittel zu definieren.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse eine Mittelachse besitzt und daß die ersten Initiatormittel und der zweite Initiator sich in einer Richtung parallel zu der Mittelachse erstrecken, und daß sich das Gaserzeugungsmittel sich in einer Richtung transversal bzw. schräg bzw. quer zu der Richtung, in der sich die ersten Initia tormittel und der zweite Initiator erstrecken, er streckt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaserzeugungsmittel transversal bzw. schräg bzw. quer von den ersten Initiatormitteln und dem zweiten Initiator beabstandet ist, und axial mindestens teilweise zwischen den Axialenden der ersten Initia tormittel und des zweiten Initiators positioniert ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Diffusor aufweist, und zwar fixiert an dem zweiten Gehäuse, um die Strömung von Aufblas strömungsmittel in den Airbag zu leiten.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschlußglied zwischen dem zweiten Initiator und dem Diffusor angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein bewegbares Glied aufweist, das zwi schen dem Einschlußglied und den ersten Initiator mitteln angeordnet ist, um das Einschlußglied an sprechend auf eine Betätigung der ersten Initiator mittel zu brechen.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Glied ein sphärisches Glied aufweist, das in einer Brechkammer angeordnet ist, die in Ver bindung mit einem Durchlaß steht, der sich zwischen den ersten Initiatormitteln und der Brechkammer er streckt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine bruchfähige Membran bzw. Blech auf weist, die das bewegbare Glied in der Brechkammer vor der Betätigung der ersten Initiatormittel hin (zurück) hält.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, insbesondere Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß sie einen Deckel aufweist, der das Gaser zeugungsmittel in dem Erzeugungsdurchlaß hält und den Erzeugungsdurchlaß von der Kammer abdichtet, und zwar vor dem Zünden des Gaserzeugungsmittels, wobei der Deckel nach der Zündung des Gaserzeugungsmittels bewegbar ist, um eine Strömungsmittelverbindung zwi schen dem Erzeugungsdurchlaß und der Kammer zu ge statten.

12. Vorrichtung zur Verwendung beim Aufblasen eines Air bags, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
ein erstes Gehäuse;
ein zweites Gehäuse, das an dem ersten Gehäuse fi xiert ist, um eine Kammer zum Enthalten eines Auf blasströmungsmittels zu definieren, und das einen Strömungsdurchlaß besitzt, der eine Strömungsmit telströmung zwischen der Kammer und einem Airbag gestattet;
ein bruchfähiges Einschlußglied, das an dem zweiten Gehäuse fixiert ist, um eine Strömungsmittelströmung durch den Strömungsdurchlaß zu blockieren, wenn das Einschlußglied in einem nicht gebrochenen Zustand ist;
ein erster betätigbarer Initiator bzw. (Initial-)Zünder, der in dem zweiten Gehäuse getra gen ist;
ein zweiter bewegbarer Initiator bzw. (Initial-)Zünder, der in dem zweiten Gehäuse getra gen ist;
ein zündbares Gaserzeugungsmittel, das in einem Er zeugungsdurchlaß angeordnet ist, der sich zwischen der Kammer und dem zweiten Initiator erstreckt, wo bei das Gaserzeugungsmittel zündet, und zwar an sprechend auf eine Betätigung des zweiten Initiators hin, um einen Anstieg in der Temperatur und dem Druck des Aufblasströmungsmittels zu bewirken; und
ein bewegbares Glied, das zwischen dem Einschluß glied und dem ersten Initiator angeordnet ist, um das Einschlußglied ansprechend auf eine Betätigung des ersten Initiators zu brechen, um Strömungsmit telströmung durch den Strömungsdurchlaß zu ermög lichen.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuse eine Mittelachse besitzt und daß die ersten und zweiten Initiatoren sich in einer Richtung im wesentlichen parallel zu der Mittelachse erstrecken, wobei das Erzeugungsmittel sich in einer Richtung transversal bzw. schräg bzw. quer zu der Richtung erstreckt, in die sich die ersten und zwei ten Initiatoren erstrecken.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugungsmittel transversal bzw. schräg bzw. quer von dem ersten und zweiten Initiatoren be abstandet ist, und axial mindestens teilweise zwi schen den Axialenden der ersten und zweiten Initia toren positioniert ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Diffusor fixiert an dem zweiten Gehäuse aufweist, und zwar um Strömung von Aufblas strömungsmittel in den Airbag zu leiten, und daß das Einschlußglied zwischen dem Diffusor und dem zweiten Gehäuse angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Glied ein sphärisches Glied auf weist, das in einer Brechkammer in Verbindung mit einem Strömungsdurchlaß angeordnet ist, der sich zwischen der Brechkammer und dem ersten Initiator erstreckt.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Mittel aufweist zum Betätigen des ersten Initiators und dann des zweiten Initiators.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Gehäuse zusammen arbei ten, um eine im wesentlichen toroidale bzw. toroid förmige Kammer für das Aufblaßströmungsmittel zu de finieren.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Deckel aufweist, der das Gaser zeugungsmittel in dem Erzeugungsdurchlaß hält und den Erzeugungsdurchlaß von der Kammer abdichtet, und zwar vor der Zündung des Gaserzeugungsmittels, wobei der Deckel nach der Zündung des Gaserzeugungsmittels bewegbar ist, um eine Strömungsmittelverbindung zwi schen dem Erzeugungsdurchlaß und der Kammer zu ge statten.

20. Vorrichtung zur Verwendung beim Aufblasen eines Air bags, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
ein Gehäuse, das eine toroidale Kammer definiert, die Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen eines Air bags enthält, wobei die toroidale Kammer sich um eine Mittelachse des Gehäuses erstreckt;
ein bruchfähiges Einschlußglied, das an das Gehäuse fixiert ist, um eine Strömungsmittelverbindung von der toroidalen Kammer zu dem Airbag zu blockieren, wenn das Einschlußglied in einem nicht-gebrochenen Zustand ist, wobei das Einschlußglied auf der Mit telachse angeordnet ist;
ein erster betätigbarer Initiator bzw. (Initial-)Zünder, der in dem Gehäuse getragen ist, wobei der erste Initiator, wenn er betätigt ist, das Brechen des Einschlußglieds bewirkt, um zu ermögli chen, daß Aufblasströmungsmittel von der toroidalen Kammer zu dem Airbag strömt;
ein zweiter betätigbarer Initiator bzw. (Initial-)Zünder, der in dem Gehäuse getragen ist; und
ein Gaserzeugungsmittel, das durch die Betätigung des zweiten Initiators gezündet wird, um einen An stieg in der Temperatur und dem Druck des Aufblas strömungsmittels zu bewirken.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ersten und zweiten Initiatoren in eine Richtung im wesentlichen parallel zu der Mittelachse erstrecken, und daß das Gaserzeugungsmittel sich in einer Richtung transversal bzw. schräg bzw. quer zu der Richtung, in die sich die ersten und zweiten Initiatoren erstrecken, erstreckt, und daß das Gas erzeugungsmittel transversal bzw. schräg bzw. quer von den ersten und zweiten Initiatoren beabstandet ist, und axial mindestens teilweise zwischen den Axialenden der ersten und zweiten Initiatoren posi tioniert ist.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Diffusor fixiert an das Gehäuse aufweist, zum Leiten der Strömung von Aufblasströ mungsmittel in den Airbag, und daß das Einschluß glied zwischen dem Gehäuse und dem Diffusor ange ordnet ist.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein bewegbares Glied aufweist, das zwischen dem Einschlußlied und dem ersten Initiator angeordnet ist, um das bruchfähige Glied aufzubre chen, und zwar ansprechend auf eine Betätigung des ersten Initiators.

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Mittel aufweist zum Betätigen des ersten Initiators und dann des zweiten Initiators.

25. Vorrichtung zur Verwendung beim Aufblasen eines Air bags, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
ein Gehäuse, das eine geschlossene toroidale Kammer definiert, die das Aufblasströmungsmittel zum Auf blasen eines Airbags enthält, wobei die toroidal geformte Kammer sich um eine Mittelachse des Ge häuses erstreckt;
erste betätigbare Initiator- bzw. (Initial-) Zünder mittel, die in dem Gehäuse getragen sind, um, wenn sie betätigt sind, das Öffnen der geschlossenen toroidalen Kammer zu bewirken, um es dem Aufblas strömungsmittel zu gestatten, von der toroidalen Kammer zu dem Airbag zu strömen; und
zweite Initiator- bzw. (Initial-)Zündermittel, die in dem Gehäuse getragen sind, um, wenn sie betätigt sind, einen Anstieg in der Temperatur und dem Druck des Aufblasströmungsmittels zu bewirken.

26. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ersten und zweiten Initiatormittel in eine Richtung im wesentlichen parallel zu der Mit telachse erstrecken.

27. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gaserzeugungsmittel aufweist, das sich in eine Richtung transversal bzw. schräg bzw. quer zu der Richtung erstreckt, in die sich die ersten und zweiten Iniatormittel erstrecken, und daß das Gaserzeugungsmittel transversal bzw. schräg bzw. quer von den ersten und zweiten Initiatormitteln beabstandet ist, und axial mindestens teilweise zwischen den Axialenden der ersten und zweiten Ini tiatormittel positioniert ist.

28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Mittel aufweist zum Betätigen der ersten Initiatormittel und dann der zweiten Initia tormittel.

29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Betätigen eine Steuervorrichtung bzw. einen Controller aufweisen, und zwar zum Er richten einer Zeitverzögerung zwischen dem Betätigen der ersten und zweiten Initiatormittel als eine Funktion von mindestens einem abgefühlten Zustand.