DE19753489A1 - Flüssigtreibgas-Aufblasvorrichtung mit einer Einrichtung zum Verhindern des Zerberstens der Vorrichtung - Google Patents
Flüssigtreibgas-Aufblasvorrichtung mit einer Einrichtung zum Verhindern des Zerberstens der VorrichtungInfo
- Publication number
- DE19753489A1 DE19753489A1 DE19753489A DE19753489A DE19753489A1 DE 19753489 A1 DE19753489 A1 DE 19753489A1 DE 19753489 A DE19753489 A DE 19753489A DE 19753489 A DE19753489 A DE 19753489A DE 19753489 A1 DE19753489 A1 DE 19753489A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- piston
- housing
- tube holder
- liquid propellant
- inflator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003380 propellant Substances 0.000 title claims description 49
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 43
- 208000032767 Device breakage Diseases 0.000 title 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 38
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 53
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 8
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 5
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/264—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/276—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow with means to vent the inflation fluid source, e.g. in case of overpressure
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssiggaser
zeugungs- oder -aufblasvorrichtung für ein Fahrzeug-Sicher
heitsrückhaltesystem und insbesondere eine Aufblasvorrich
tung mit einer Einrichtung zum kontrollierten Begrenzen oder
Freisetzen von Druck in der Aufblasvorrichtung durch Ver
brennungs- und Zersetzungsreaktionen des Flüssigtreibgases,
wodurch verhindert wird, daß die Aufblasvorrichtung zerbirst
und zersplittert.
Die Verwendung eines aufblasbaren Fahrzeug-Sicherheits
rückhaltesystems zum Schützen eines Insassen eines Automo
bils ist bekannt. Solche Rückhaltesysteme weisen einen Reak
tionsbehälter auf, in dem eine Gaserzeugungs- bzw. -aufblas-
Vorrichtung und ein Airbag in einem nicht aufgeblasenen Zu
stand angeordnet sind. Zum Aktivieren der Aufblasvorrichtung
wird durch eine Spreng- oder Zündkapsel der Aufblasvorrich
tung, die eine elektroexplosive Vorrichtung aufweist, eine
Verbrennung des Zündmaterials der Aufblasvorrichtung einge
leitet. Die Spreng- oder Zündkapsel der Aufblasvorrichtung
ist mit einem Aufprall- oder Kollisionssensor verbunden, der
in der Nähe der Spreng- oder Zündkapsel oder an einer davon
entfernten Position im Fahrzeug angeordnet ist. Es wurden
viele verschiedene Arten herkömmlicher Aufblasvorrichtungen
zum Aufblasen eines aufblasbaren Airbags beschrieben. Bei
einer Art einer Aufblasvorrichtung wird ein in einem Spei
cherzylinder oder -körper gespeichertes Hochdruckgas verwen
det, das selektiv freigesetzt wird, um den Airbag aufzubla
sen. Bei andersartigen Aufblasvorrichtungen wird die Gas
quelle durch ein brennbares gaserzeugendes Material erhal
ten, das bei einer Zündung eine Menge eines heißen Gases zum
Aufblasen des Airbags erzeugt. Ein anderer Typ einer Auf
blasvorrichtung weist sowohl gespeichertes Druckgas als auch
gaserzeugendes Material zum Aufblasen des Airbags auf.
Ein Nachteil eines Airbags, bei dem Druckgas verwendet
wird, ist, daß das Gas über eine lange Zeitdauer durch Lecks
entweichen kann. Wenn der Gasdruck der Gasflasche aufgrund
eines nicht erkannten oder erfaßten Gaslecks einen vorgege
benen Pegel unterschreitet, würde die Funktions- oder Lei
stungsfähigkeit des Airbags herabgesetzt, so daß das System
nicht geeignet arbeiten wurde. Durch Feststofftreibmittel
werden giftige oder toxische Nebenprodukte und partikelför
mige Stoffe erzeugt, die aus dem Gas herausgefiltert werden
müssen. Durch die zum Entfernen dieser toxischen Nebenpro
dukte erforderlichen Filter nehmen die Größe und das Gewicht
der Aufblasvorrichtungen zu, wodurch die Herstellungskosten
erhöht werden.
Bei einem noch anderen Typ einer Aufblasvorrichtung
wird ein Flüssigtreibgas zum Erzeugen des Aufblas- oder
Füllgases verwendet. Flüssigtreibgas muß nicht unter Druck
gespeichert werden. Ein anderer Vorteil ist, daß Flüssig
treibgas günstig für die Umwelt bzw. umweltfreundlich ist,
und das dadurch erzeugte Gas nicht gefiltert werden muß, be
vor es freigesetzt wird. Die Auswahl der Materialien, in de
nen das Flüssigtreibgas aufgenommen werden kann, ist auf
grund der korrodierenden oder zersetzenden Eigenschaften des
Treibgases jedoch begrenzt. Außerdem reagiert Flüssigtreib
gas empfindlich auf Verunreinigungen.
In der US-A-5060973 wird eine Aufblasvorrichtung für
eine Sicherheitsrückhaltevorrichtung für einen Fahrzeugin
sassen beschrieben, bei dem ein Flüssigtreibgas zum Erzeugen
des Airbag-Füllgases verwendet wird. In der US-A-5487561
wird eine Aufblasvorrichtung beschrieben, bei der ebenfalls
ein Flüssigtreibgas verwendet wird, wobei eine Verbrennungs
kammer durch einen Kolben von einem Speicherbehälter für das
Flüssigtreibgas getrennt ist. Der Kolben wird durch einen
Verbrennungsprozeß angetrieben, um das Flüssigtreibgas durch
Öffnungen im Kolbenkopf in die Verbrennungskammer zu leiten.
Ein Nachteil der vorstehend beschriebenen Flüssigtreib
gas-Aufblasvorrichtungen ist, daß, wenn im gespeicherten
Flüssigtreibgas eine Verbrennungs- oder Zersetzungsreaktion
stattfindet, die Aufblasvorrichtung durch die erhaltene
schnelle Unter-Druck-Setzung bersten bzw. explodieren kann.
Ein Standardverfahren zum Begrenzen von Überdruck wäre, eine
Berstscheibe bereitzustellen, die nur bei Drücken zerbirst,
die höher sind als Standardbetriebsdrücke, jedoch niedriger
als der Druck, bei dem die Kammer explodiert oder zerbirst.
Durch eine solche Lösung nehmen die Kosten und die Komplexi
tät zu, und die Zersetzungs- und/oder Verbrennungsrate bei
Drücken über dem Betriebsdruck ist so hoch, daß bekannte
Einrichtungen zur wirksamen Druckbegrenzung nicht praktisch
sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Ex
plodieren und Zersplittern einer Aufblasvorrichtung für
Flüssigtreibgas durch kontrolliertes Begrenzen oder Freiset
zen des Drucks zu verhindern. Der erfindungsgemäße Regenera
tivkolben oder Kolben mit umkehrbarer Bewegungsrichtung be
wegt sich im Treibmittelspeicherbehälter in die Umkehr- oder
Rückwärtsrichtung, wenn er einem Druck ausgesetzt ist, bis
eine Öffnung an dem Durchlaß gebildet wird, der den Kolben
schaft hält.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
jegliche folgenschweren Auswirkungen zu verhindern, die
durch Feuer, Verunreinigung des Flüssigtreibgases, Verlust
der hermetischen Abdichtung des Treibmittels oder eine Um
kehr des Verbrennungsprozesses, durch die das gespeicherte
Treibmittel bei einer Aktivierung gezündet wird, verursacht
werden können.
Um diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung
zu lösen, wird eine Aufblasvorrichtung für ein Fahrzeug-
Sicherheitsrückhaltesystem mit einem Speicherbehälter für
ein Treibmittel bereitgestellt. Eine Verbrennungskammer ist
im Gehäuse angeordnet und steht in Fluidverbindung mit dem
Speicherbehälter für das Flüssigtreibgas. Eine Regenerativ
kolbeneinrichtung ist im Gehäuse beweglich angeordnet, um
den Speicherbehälter für das Flüssigtreibgas und die Ver
brennungskammer zu trennen. Die Kolbeneinrichtung weist meh
rere Einspritzöffnungen auf, um das Flüssigtreibgas auf kon
trollierte Weise in die Verbrennungskammer einzuleiten. Eine
Druckbegrenzungseinrichtung ist im Gehäuse angeordnet, um
den Druck im Speicherbehälter für das Flüssigtreibgas durch
Verbrennungs- und Zersetzungsreaktionen des Flüssigtreibga
ses zu begrenzen.
Ein Wirbelrohrhalter umgibt die Verbrennungskammer, und
der Kolbenkopf liegt am Wirbelrohrhalter an. Die Druckbe
grenzungseinrichtung weist einen Durchlaß im Gehäuse auf,
durch den sich der Kolbenschaft erstreckt.
Bei einer Ausführungsform weist der Wirbelrohrhalter
einen oberen Abschnitt und einen durch eine leicht brechende
Verbindungsstelle damit verbundenen unteren Abschnitt auf,
wobei, weg im Speicherbehälter für das Flüssigtreibgas eine
Verbrennungs- oder Zersetzungsreaktion auftritt, der Kolben
durch den erhaltenen hohen Druck gegen den Wirbelrohrhalter
bewegt wird, wodurch der obere und der untere Abschnitt des
Wirbelrohrhalters entlang der leicht brechenden Verbindungs
stelle zerbrechen und der obere Abschnitt in den unteren Ab
schnitt geschoben wird, so daß der Kolben sich in eine be
züglich der Richtung für Normalbetrieb entgegengesetzte
Richtung bewegen kann, um den Durchlaß im Gehäuse zu öffnen
und den Druck in der Aufblasvorrichtung zu begrenzen.
Bei einer anderen Ausführungsform weist der Wirbelrohr
halter mehrere Vertiefungen entlang einer Länge davon auf,
wobei, wenn im Speicherbehälter für das Flüssigtreibgas eine
Verbrennungs- oder Zersetzungsreaktion stattfindet, der Kol
ben durch den erhaltenen hohen Druck gegen den Wirbelrohr
halter bewegt wird, wodurch Seiten des Wirbelrohrhalters
nach innen verformt werden, so daß der Wirbelrohrhalter zu
sammengefaltet wird.
Gemäß einer noch anderen Ausführungsform weist der Wir
belrohrhalter mehrere Finger entlang eines unteren Ab
schnitts davon auf, wobei, wenn im Speicherbehälter für das
Flüssigtreibgas eine Verbrennungs- oder Zersetzungsreaktion
stattfindet, der Kolben durch den erhaltenen hohen Druck ge
gen den Wirbelrohrhalter gedruckt wird und die Finger sich
strecken, wodurch der Wirbelrohrhalter sich über das Wirbel
rohr schieben kann.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden anhand der nachstehenden Beschreibung der Erfindung
unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert; es
zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittansicht einer ersten Ausfüh
rungsform einer erfindungsgemäßen Aufblasvorrichtung mit ei
ner Druckbegrenzungseinrichtung;
Fig. 2 eine Querschnittansicht der Aufblasvorrichtung
von Fig. 1, nachdem der Druck der Aufblasvorrichtung freige
setzt wurde;
Fig. 3A und 3B den Wirbelrohrhalter von Fig. 1 und Fig.
2.
Fig. 4 und 5 Teil-Querschnittansichten einer zweiten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufblasvorrichtung
mit einer Druckbegrenzungseinrichtung; und
Fig. 6 und 7 Teil-Querschnittansichten einer dritten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Aufblasvorrichtung
mit einer Druckbegrenzungseinrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Aufblasvorrichtung 10 zum Entfalten
bzw. Aufblasen eines Airbags (nicht dargestellt) eines Fahr
zeug-Sicherheitsrückhaltesystems. Das gaserzeugende Material
der Aufblasvorrichtung 10 ist ein Flüssigtreibgas, z. B.
Han/Tean (90 gm). Die Aufblasvorrichtung 10 weist ein Gehäu
se 12 aus einem leichtgewichtigen Material, z. B. Aluminium,
auf. An einem Ende des Gehäuses 12 sind ein Wirbelrohr 16
und eine Endabdeckung bzw. ein Basisbolzen 14 angeordnet,
der dieses Ende des Gehäuses 12 abdichtet. Das Wirbelrohr 16
weist einen oberen Abschnitt auf, der in einem Wirbelrohr
halters 20 aufgenommen ist, wie später ausführlicher be
schrieben wird.
Das Wirbelrohr 16 weist mehrere Gaseintrittsöffnungen
17 und mehrere Gasaustrittsöffnungen 18 auf, die mit im Ge
häuse 12 angeordneten Auslaßöffnungen 22 in Fluidverbindung
stehen. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben wird,
tritt das erzeugte Gas über die Eintrittsöffnungen 17 in das
Wirbelrohr 16 ein. Wenn das erzeugte Gas sich im Wirbelrohr
16 befindet, zirkuliert das Gas und kühlt ab, bevor es durch
die Gasaustrittsöffnungen 18 austritt. Die Gasaustrittsöff
nungen 18 können in Abhängigkeit vom gewünschten Durchfluß
und der gewünschten Geschwindigkeit radial oder tangential
ausgeschnitten sein. Wie vorstehend erwähnt, tritt das er
zeugte Gas aus dem Wirbelrohr in das Gehäuse aus, und tritt
dann durch die Auslaßöffnungen 22 aus der Aufblasvorrichtung
aus.
Durch den Wirbelrohrhalter 20 werden nicht nur die Öff
nungen 17 und 18 getrennt, sondern wird auch eine Verbren
nungskammer 24 umschlossen, die ein geeignetes Gas, z. B.
Luft, enthält. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben
wird, wird die Kammer 24 während des Verbrennungsprozesses
unter Druck gesetzt.
Wie in den Figuren dargestellt ist, ist das Gehäuse 12
in die Verbrennungskammer 24 und eine Kammer bzw. einen
Speicherbehälter 30 für Flüssigtreibgas getrennt. Die Kammer
24 und der Speicherbehälter 24 sind durch einen Regenerativ
kolben 40 mit einem Kolbenkopf bzw. einer Kolbenfläche 42
getrennt, der in einem Kapselelement 50 verschiebbar aufge
nommen ist. Der Kolbenkopf 42 weist mehrere Einspritzöffnun
gen 44 auf, die durch eine Berstfolie 46 verschlossen sind,
um eine Fluidverbindung zwischen der Verbrennungskammer 24
und dem Speicherbehälter 30 für das Flüssigtreibgas herzu
stellen. Der Kolben 40 kann aus einem Material hergestellt
sein, durch das das Treibgas deaktiviert wird, z. B. aus ei
nem Metall oder aus einem Kunststoff.
Das Kapselelement 50 kann aus einem Material herge
stellt sein, das den korrodierenden Wirkungen des Flüssig
treibgases widerstehen kann, z. B. aus Teflon, so daß das Ge
häuse 12 vor einem direkten Kontakt mit dem Flüssigtreibgas
geschützt ist. Der Kolbenkopf 42 ist im Kapselelement 50
festsitzend bzw. dicht genug aufgenommen, um Leckverluste
des Flüssigtreibgases vom Speicherbehälter zu verhindern,
und so, daß der Kopf 42 noch immer im Kapselelement 50 ver
schiebbar ist. Gegebenenfalls kann auch eine Dichteinrich
tung, z. B. ein O-Ring, vorgesehen sein, um Leckverluste zu
verhindern. Das Kapselelement 50 weist eine Basis 52 auf.
Die Basis 52 dient als Einsatzdichtung und kann aus teflon
beschichtetem Aluminium hergestellt sein. Ein Schaft 48 ist
gleitend durch die Basis 52 aufgenommen und kann dagegen
durch einen O-Ring 54 oder eine ähnliche Einrichtung abge
dichtet sein.
Der Kolben 40 weist den sich durch den Speicherbehälter
30 erstreckenden Schaft 48 auf. Um Korrosion des Schaftes 48
zu verhindern, ist der Schaft mit einer Ummantelung 56 ver
sehen. Die Ummantelung 56 besteht aus einem Korrosions
schutzmaterial, z. B. Teflon oder Fluorkohlenstoff. Der
Schaft 48 ist hohl, um ein entflammbares oder Zündmaterial
58 aufzunehmen. Der Kolbenkopf 42 weist an einem Ende eine
Mittelöffnung 38 zwischen dem Zündmaterial 58 und der Ver
brennungskammer 24 auf. Das entgegengesetzte Ende des Schaf
tes 48 weist eine darin über einen Verbindungseinsatz 62 an
geordnete Zündkapsel 60 auf.
Während eines Normalbetriebs wird, nachdem die Zündkap
sel 60 gezündet ist, das Material 58 entflammt oder gezün
det, und das Gas tritt durch die Öffnung 38 aus und erzeugt
eine Verbrennungsreaktion in der Kammer 24. Durch den erhöh
ten Druck in der Kammer 24 wird die die Einspritzöffnungen
verschließende Folie 46 zum Bersten gebracht, und wird der
Kolbenkopf gegen das Flüssigtreibgas gedrückt, so daß eine
Anfangsmenge des Flüssigtreibgases durch die Öffnungen 44 in
die Verbrennungskammer 24 eingeleitet wird. Diese Anfangs
menge von Flüssigtreibgas verbrennt, wodurch der Druck in
der Kammer 24 weiter ansteigt. Die durch die Verbrennung der
Anfangsmenge erzeugte Energie wird genutzt, um den Kolben
weiter in den Speicherbehälter für das Flüssigtreibgas zu
bewegen oder zu treiben, so daß weiteres Flüssigtreibgas in
die Verbrennungskammer eingespritzt wird. Nach dem Zerber
sten der Folie 26 tritt das erzeugte Gas über die Gasein
trittsöffnungen 17 in das Wirbelrohr 16 ein und über die
Gasaustrittsöffnungen 18 und die Öffnungen 22 des Gehäuses
12 aus.
Wenn der Kolben weiter gegen das Flüssigtreibgas ge
trieben wird, wird mehr Gas erzeugt, weil das Flüssigtreib
gas verdrängt wird. Durch diesen Regenerativzyklus wird eine
kontrollierte Verbrennung des Flüssigtreibgas erreicht und
verhindert, daß das Treibmittel schnell verbrennt, wodurch
die Aufblasvorrichtung explodieren oder bersten könnte.
Wenn das Flüssigtreibgas verbrennt oder schnell zer
setzt wird, kann die Aufblasvorrichtung jedoch durch die er
haltene schnelle Unter-Druck-Setzung zerbersten. Eine Ver
brennungs- oder Zersetzungsreaktion des Flüssigtreibgases
kann auftreten, wenn es offenem Feuer ausgesetzt ist, das
Flüssigtreibgas kontaminiert bzw. verunreinigt ist, die her
metische Abdichtung des Flüssigtreibgases vermindert wird
oder der Verbrennungsprozeß, durch den das gespeicherte
Treibmittel gezündet wird, umgekehrt wird.
Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Einrichtung
bereitgestellt, die verhindert, daß die Aufblaseinrichtung
explodiert und zersplittert. Wie in Fig. 2 dargestellt, kann
der Kolben 40 sich in eine bezüglich einer Richtung für Nor
malbetrieb entgegengesetzte Richtung bewegen, um eine Druck
begrenzungsöffnung 70 zu öffnen, durch die der Druck des
Flüssigtreibgases vermindert wird und verhindert wird, daß
die Aufblasvorrichtung zerbirst und zersplittert. Wenn bei
Abwesenheit eines Verbrennungskammer-Ausgleichs- oder Entla
stungsdrucks das Flüssigtreibgas einen hohen Druck aufweist,
wird sich der Kolben bewegen, um die Druckbegrenzungsöffnung
zu öffnen.
Gemäß Fig. 2-3B weist der Wirbelrohrhalter 20 einen
oberen Abschnitt 32 und einen unteren Abschnitt 34 auf, die
entlang einer eingekerbten leicht brechenden Linie 36 mit
einander verbunden sind. Wenn der Kolben 40 in der Treibgas
kammer 30 einem Druck ausgesetzt ist, bewegt sich der Kolben
40 in eine Rückwärtsrichtung, d. h. in Fig. 2 nach links.
Wenn der Kolben 40 sich in diese Richtung bewegt, wird der
Kolbenkopf 42 gegen den oberen Abschnitt 32 des Wirbelrohr
halters 20 stoßen, werden die Abschnitte 32 und 34 sich ent
lang der Linie 36 trennen, und wird der obere Abschnitt 32
nach innen in den unteren Abschnitt 34 geschoben, wie in
Fig. 3B dargestellt. Wenn der Kolbenkopf 42 den oberen Ab
schnitt 32 des Rohrhalters 20 in den unteren Abschnitt 34
hineindrückt, wird an dem Durchlaß, der den Kolbenschaft 48
hält, eine Öffnung 70 gebildet. Wenn die Öffnung 70 gebildet
ist, wird der Flüssigtreibgasdruck freigesetzt, wodurch ein
schneller Verbrennungs- oder Zersetzungsprozeß abgebrochen
wird, bevor die Aufblasvorrichtung zerbersten kann.
Bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform
ist der Wirbelrohrhalter 20 einstückig und weist Rillen oder
Vertiefungen 28 entlang einer Länge davon auf. Wenn der
Druck innerhalb des Speicherbehälters 30 für das Flüssig
treibgas ansteigen würde, würde sich der Kolbenkopf 42 gegen
den Halter 20 bewegen, und die Wände des Halters würden nach
innen verformt, wie in Fig. 5 dargestellt. Der Druck, bei
dem der Halter sich verformt, hängt vom Maß der Vertiefung
ab, d. h., je größer das Maß der Vertiefung ist, desto nied
riger ist der Druck für die Druckbegrenzung.
Fig. 6 und 7 zeigen eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 6 dargestellt, weist der
Wirbelrohrhalter 20 leicht brechende Rillen 66 auf, die den
oberen Abschnitt des Halters in befestigte Finger 68 tren
nen. Wenn der Druck in der Kammer 30 zunimmt, bewegt sich
der Kolbenkopf 42 gegen den Halter 20, woraufhin die Finger
68 sich strecken und der Wirbelrohrhalter sich über die Wir
belkammer 16 schiebt, so daß der Kolben 40 sich in eine
Richtung bewegen kann, in der die Öffnung 70 geöffnet und
der Druck freigesetzt wird. Der Wirbelrohrhalter 20 ist so
konstruiert, daß er Verbrennungsdrucken bei Normalbetrieb
widersteht und während des Betriebs die Verbrennungskammer
24 vom Volumen innerhalb der Öffnung 22 trennt.
Daher wird durch die vorliegende Erfindung das Problem
des Zerberstens und Zersplitterns der Aufblasvorrichtung
durch Bereitstellen einer kontrollierten Druckfreisetzung
des Speicherbehälters für das Treibmittel gelöst. Indem eine
Kolbenbewegung in eine der Richtung für Normalbetrieb entge
gengesetzten Richtung ermöglicht wird, wird durch das Treib
mittel in der Speicherkammer ein Überdruck- oder Druckbe
grenzungsventil gebildet.
Claims (6)
1. Aufblasvorrichtung für ein Fahrzeug-Sicherheitsrück
haltesystem mit:
einem Gehäuse mit einem Speicherbehälter für ein Flüssigtreibgas;
einer im Gehäuse angeordneten und mit dem Spei cherbehälter für das Flüssigtreibgas in Fluidverbindung stehenden Verbrennungskammer;
einem in der Verbrennungskammer angeordneten und diese einschließenden Wirbelrohrhalter;
einer im Gehäuse beweglich angeordneten Regenara tivkolbeneinrichtung zum Trennen des Speicherbehälters für das Flüssigtreibgas von der Verbrennungskammer, wo bei die Kolbeneinrichtung einen Kopf aufweist, der die Verbrennungskammer vom Speicherbehälter für das Flüs sigtreibgas trennt, und einen sich durch das Gehäuse erstreckenden Kolbenschaft, wobei der Kolbenkopf mehrere Ein spritzöffnungen zum Zuführen des Flüssigtreibgases auf kontrollierte Weise zur Verbrennungskammer aufweist; und
einer im Gehäuse angeordneten Druckbegrenzungsein richtung zum Begrenzen des Drucks im Speicherbehälter für das Flüssigtreibgas durch Verbrennungs- und Zerset zungsreaktionen des Flüssigtreibgases
einem Gehäuse mit einem Speicherbehälter für ein Flüssigtreibgas;
einer im Gehäuse angeordneten und mit dem Spei cherbehälter für das Flüssigtreibgas in Fluidverbindung stehenden Verbrennungskammer;
einem in der Verbrennungskammer angeordneten und diese einschließenden Wirbelrohrhalter;
einer im Gehäuse beweglich angeordneten Regenara tivkolbeneinrichtung zum Trennen des Speicherbehälters für das Flüssigtreibgas von der Verbrennungskammer, wo bei die Kolbeneinrichtung einen Kopf aufweist, der die Verbrennungskammer vom Speicherbehälter für das Flüs sigtreibgas trennt, und einen sich durch das Gehäuse erstreckenden Kolbenschaft, wobei der Kolbenkopf mehrere Ein spritzöffnungen zum Zuführen des Flüssigtreibgases auf kontrollierte Weise zur Verbrennungskammer aufweist; und
einer im Gehäuse angeordneten Druckbegrenzungsein richtung zum Begrenzen des Drucks im Speicherbehälter für das Flüssigtreibgas durch Verbrennungs- und Zerset zungsreaktionen des Flüssigtreibgases
2. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Druckbe
grenzungseinrichtung eine Öffnung im Gehäuse aufweist,
durch die sich der Kolbenschaft erstreckt.
3. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der
Kolbenkopf an den Wirbelrohrhalter anstößt.
4. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der
Wirbelrohrhalter einen oberen Abschnitt und einen durch
eine leicht brechende Verbindungsstelle damit verbunde
nen unteren Abschnitt aufweist, die Druckbegrenzungs
einrichtung einen Durchlaß im Gehäuse aufweist, durch
den sich der Kolbenschaft erstreckt, und wobei, wenn im
Speicherbehälter für das Flüssigtreibgas eine Verbren
nungs- oder Zersetzungsreaktion stattfindet, der Kolben
sich durch den erzeugten Hochdruck gegen den Wirbel
rohrhalter bewegt, wodurch der obere und der untere Ab
schnitt des Wirbelrohrhalters entlang der zerbrechli
chen Verbindungsstelle brechen und der obere Abschnitt
in den unteren Abschnitt geschoben wird, so daß der
Kolben sich in eine bezüglich der Richtung für Normal
betrieb entgegengesetzte Richtung bewegen kann, um den
Durchlaß im Gehäuse zu öffnen und den Druck in der Auf
blasvorrichtung zu begrenzen.
5. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei
der Wirbelrohrhalter mehrere Vertiefungen entlang einer
Länge davon aufweist, die Druckbegrenzungseinrichtung
einen Durchlaß im Gehäuse aufweist, durch den sich der
Kolbenschaft erstreckt, und wobei, wenn im Speicherbe
hälter für das Flüssigtreibgas eine Verbrennungs- oder
Zersetzungsreaktion stattfindet, der Kolben sich durch
den erzeugten Hochdruck gegen den Wirbelrohrhalter be
wegt, wodurch Seiten des Wirbelrohrhalters sich nach
innen verformen und der Wirbelrohrhalter zusammengefal
tet wird, so daß der Kolben sich in eine der Richtung
für Normalbetrieb entgegengesetzte Richtung bewegen
kann, um den Durchlaß im Gehäuse zu öffnen und den
Druck in der Aufblasvorrichtung zu begrenzen.
6. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei
der Wirbelrohrhalter mehrere Finger entlang eines unte
ren Abschnitts davon aufweist, ein mit der Verbren
nungskammer in Fluidverbindung stehendes Wirbelrohr im
Gehäuse angeordnet ist, die Druckbegrenzungseinrichtung
einen Durchlaß im Gehäuse aufweist, durch den sich der
Kolbenschaft erstreckt, und wobei, wenn im Speicherbe
hälter für das Flüssigtreibgas eine Verbrennungs- oder
Zersetzungsreaktion stattfindet, der Kolben sich durch
den erzeugten Hochdruck gegen den Wirbelrohrhalter be
wegt, so daß die Finger sich strecken und der Wirbel
rohrhalter sich über das Wirbelrohr schieben kann, wo
durch der Kolbenschaft sich in eine der Richtung für
Normalbetrieb entgegengesetzte Richtung bewegen kann,
um den Durchlaß im Gehäuse zu öffnen und den Druck in
der Aufblasvorrichtung zu begrenzen.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US770382 | 1996-12-03 | ||
US08/770,382 US5719351A (en) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Anti-rupture method for liquid propellant gas inflator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19753489A1 true DE19753489A1 (de) | 1998-07-02 |
DE19753489B4 DE19753489B4 (de) | 2006-03-09 |
Family
ID=25088361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19753489A Expired - Fee Related DE19753489B4 (de) | 1996-12-03 | 1997-12-02 | Flüssigtreibgas-Aufblasvorrichtung mit einer Einrichtung zum Verhindern des Zerberstens der Vorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5719351A (de) |
JP (1) | JP3049461U (de) |
DE (1) | DE19753489B4 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6412814B1 (en) | 1998-08-04 | 2002-07-02 | Trw Airbag Systems Gmbh & Co. Kg | Gas generator with controllable fluid injection |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5851030A (en) * | 1996-12-03 | 1998-12-22 | Autoliv Asp, Inc. | Regenerative monopropellant airbag inflator |
FR2757118B1 (fr) | 1996-12-18 | 1999-01-08 | Livbag Snc | Generateur tubulaire integral de gaz par voie pyrotechnique, pour gonfler des coussins de protection |
US6039347A (en) * | 1997-02-03 | 2000-03-21 | General Dynamics Armament Systems, Inc. | Liquid propellant airbag inflator with dual telescoping pistons |
US6036226A (en) * | 1997-02-03 | 2000-03-14 | General Dynamics Armament Systems, Inc. | Inflator capable of modulation air bag inflation rate in a vehicle occupant restraint apparatus |
DE10203710C1 (de) * | 2002-01-31 | 2003-02-13 | Thomas Magnete Gmbh | Pyrotechnischer Aktor |
US7438313B2 (en) * | 2003-08-06 | 2008-10-21 | Arc Automotive, Inc. | Compact multi-level output gas generator |
DE10361349B4 (de) * | 2003-12-17 | 2005-12-08 | Lechler Gmbh | Kegeldüse |
US20060011495A1 (en) * | 2004-06-28 | 2006-01-19 | Brian Hood | Pyrotechnic safety device and method of use |
US7318599B2 (en) * | 2004-08-09 | 2008-01-15 | Indiana Mills & Manufacturing Inc. | Modular inflatable restraint apparatus |
FR2877297B1 (fr) * | 2004-11-02 | 2007-01-12 | Livbag Soc Par Actions Simplif | Generateur pyrotechnique de gaz destine a la securite automobile |
US8297652B2 (en) * | 2009-01-13 | 2012-10-30 | Tk Holdings, Inc. | Gas generating system |
DE102014016521A1 (de) * | 2014-11-10 | 2016-05-12 | PYRAFOR GmbH | Pyrotechnischer Gasgenerator |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3618974A (en) * | 1969-04-07 | 1971-11-09 | Eaton Yale & Towne | Vehicle safety apparatus |
US3689105A (en) * | 1970-07-07 | 1972-09-05 | Shunji Matsui | Inflatable vehicular safety device |
US3690255A (en) * | 1970-10-01 | 1972-09-12 | Us Air Force | Liquid propellant cartridge |
US3960390A (en) * | 1974-04-17 | 1976-06-01 | Eaton Corporation | Inflator |
US4326377A (en) * | 1980-01-18 | 1982-04-27 | Rockwell International Corporation | Injection shut-off valve for regenerative injection |
US4394033A (en) * | 1981-02-26 | 1983-07-19 | The Firestone Tire & Rubber Company | Temperature compensating elastic cone |
US5060973A (en) * | 1990-07-23 | 1991-10-29 | General Electric Company | Liquid propellant inflator for vehicle occupant restraint apparatus |
DE4108857C1 (en) * | 1991-03-19 | 1992-05-14 | Bayern-Chemie Gesellschaft Fuer Flugchemische Antriebe Mbh, 8261 Aschau, De | Cylindrical gas generator for inflating gas sack of impact protection unit - has combustion chamber with housing, propellant, ignition device and filter unit |
DE4135547A1 (de) * | 1991-10-28 | 1993-04-29 | Dynamit Nobel Ag | Gasgenerator, insbesondere fuer ein aufblasbares aufprallkissen zum schutz eines kraftfahrzeug-insassen vor verletzungen |
FR2691706B1 (fr) * | 1992-06-02 | 1994-07-22 | Livbag Snc | Generateur pyrotechnique de gaz muni d'une ouverture de securite. |
US5345876A (en) * | 1993-02-04 | 1994-09-13 | Atlantic Research Corporation | Hybrid inflator |
US5487561A (en) * | 1994-12-09 | 1996-01-30 | Martin Marietta Corporation | Safety bag inflation apparatus using a liquid propellant gas generator |
-
1996
- 1996-12-03 US US08/770,382 patent/US5719351A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-12-02 DE DE19753489A patent/DE19753489B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-03 JP JP1997010682U patent/JP3049461U/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6412814B1 (en) | 1998-08-04 | 2002-07-02 | Trw Airbag Systems Gmbh & Co. Kg | Gas generator with controllable fluid injection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5719351A (en) | 1998-02-17 |
DE19753489B4 (de) | 2006-03-09 |
JP3049461U (ja) | 1998-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5709406A (en) | Hybrid inflator with projectile gas release | |
DE10006522B4 (de) | Aufblasvorrichtung für einen zweistufigen Airbag | |
DE69931389T2 (de) | Zweistufiger gasgenerator | |
DE19753489B4 (de) | Flüssigtreibgas-Aufblasvorrichtung mit einer Einrichtung zum Verhindern des Zerberstens der Vorrichtung | |
DE4336356C2 (de) | Airbagaufblasvorrichtung | |
US3806153A (en) | Safety bag inflation for vehicles | |
US3788667A (en) | Vehicle safety device | |
EP0715996B1 (de) | Rückhaltevorrichtung | |
US3663036A (en) | Vehicle safety device having an inflatable confinement | |
DE2160738C3 (de) | Vorrichtung zum raschen Ausstoßen einer Flüssigkeit aus einem Reservoir durch Abbrennen einer Treibladung und gegebenenfalls Mischen von Flüssigkeit und Verbrennungsgas | |
DE4231356B4 (de) | Vorrichtung zum Aufblasen einer aufblasbaren Einrichtung | |
DE60036902T2 (de) | Gasgenerator mit aufreissbarem Verschlusselement | |
EP0601489B1 (de) | Flüssiggasgenerator für Airbag | |
US3889703A (en) | Sleeve valve arrangement | |
DE4305035A1 (de) | ||
DE2319382A1 (de) | Druckgasversorgung fuer aufblasbare sicherheitsbehaelter in fahrzeugen | |
DE602005005391T2 (de) | Gasgenerator und Gassackvorrichtung | |
JPH04232141A (ja) | 乗員拘束装置用の液体推進剤膨張装置 | |
DE2129901A1 (de) | Vorrichtung zum Aufblasen einer Sicherheitsanordnung fuer Fahrzeuge | |
EP0554919A1 (de) | Verfahren zum Aufblasen eines Gaskissens und Sicherheitssystem vom Airbag-Typ | |
DE60123566T2 (de) | Gasgenerator | |
DE2348834A1 (de) | Zweistufige aufblasvorrichtung mit druckverstaerkung | |
DE10038676A1 (de) | Aufblasvorrichtung | |
DE102013018886A1 (de) | Berstmembran, insbesondere für einen Gasgenerator, Gasgenerator, Gassackmodul und Fahrzeugsicherheitssystem | |
DE4304854A1 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |