DE4305035A1

DE4305035A1 -

Info

Publication number: DE4305035A1
Application number: DE4305035A
Authority: DE
Inventors: Jess A Cuevas
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1993-02-18
Publication date: 1993-08-19
Also published as: US5195777A; JPH0710655B2; JPH068789A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Airbag aufblasvorrichtung und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Steuern der Gasströmungsrate oder -menge an einer Airbagaufblasvorrichtung.

Ausgangspunkt

Eine bekannte Fahrzeugsicherheitsvorrichtung umfaßt einen Airbag und eine Aufblasvorrichtung zum Vorsehen von Gas, um den Airbag aufzublasen. In der Aufblasvorrichtung ist eine unter Druck stehende Gasmenge gespeichert. Bei der Betätigung der Aufblasvorrichtung wird das Gas freigege ben und in den Airbag geleitet, um den Airbag aufzubla sen.

Bei einer Fahrzeugsicherheitsvorrichtung, die einen Air bag umfaßt, ist es wünschenswert, den Druck in dem Airbag zu steuern, um sicherzustellen, daß sich der Airbag auf die gewünschte Menge oder Größe in der gewünschten Zeit aufbläst. Das Steuern der Gasströmungsrate in den Airbag steuert das Aufblasen des Airbags oder Luftsacks. Typischerweise wird eine Ventilanordnung verwendet zum Steuern der Gasströmungsrate aus der Aufblasvorrichtung hinaus und in den Airbag hinein. In dem US-Patent Nr. 36 38 964 ist eine Airbagaufblasvorrichtung beschrieben mit einem bewegbaren Glied zum Steuern der Freigabe von Gas in einen Airbag. Eine Menge Silikonöl oder Schmiere wird durch einen Auslaß gedrängt, um die Bewegung des bewegbaren Gliedes zu behindern und sie dadurch zu steuern.

Die Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist eine Vorrichtung zum Auf blasen einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung, wie zum Beispiel einen Airbag. Die Vorrichtung umfaßt eine Gasquelle und Mittel zum Definieren einer Gasauslaßöff nung in der Gasquelle, um eine Gasströmung von der Gas quelle in den Airbag zu ermöglichen, um den Airbag auf zublasen. Ventilmittel zum Steuern der Gasströmung durch die Gasauslaßöffnung umfassen einen Zylinder und einen Kolben, der in dem Zylinder angeordnet ist. Der Kolben besitzt eine Oberfläche, gegen die das Gas wirkt, um den Kolben in eine erste Richtung in dem Zylinder zu bewegen, um eine erhöhte Gasströmung durch die Gasauslaßöffnung zu ermöglichen. In dem Bewegungspfad des Kolbens ist ein Wa benelement angeordnet. Das Wabenelement ist vorzugsweise aus Aluminium oder rostfreiem Stahl hergestellt. Wenn sich der Kolben in dem Zylinder bewegt, wird das Waben element zerdrückt. Das Wabenelement steht somit der Bewe gung des Kolbens entgegen, um die Gasströmung durch die Auslaßöffnung zu steuern.

Figurenbeschreibung

Die vorhergehenden und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann durch die folgende Be schreibung der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung verdeutlicht. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Aufblasvorrichtung, die die vorliegende Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine Querschnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht eines Teils gemäß Fig. 1, das die Ventilanordnung in einem ersten Zustand zeigt; und

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der Fig. 4, die die Ventil anordnung in einem zweiten Zustand zeigt.

Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Airbagauf blasvorrichtung und insbesondere auf eine Aufblasvorrich tung zum Aufblasen eines Airbags, um den Passagier eines Fahrzeugs zu schützen. Die vorliegende Erfindung ist bei unterschiedlichen Aufblasvorrichtungsbauweisen anwendbar. Als Darstellung der vorliegenden Erfindung zeigt Fig. 1 eine Aufblasvorrichtung 10 zum Aufblasen eines Airbags (nicht gezeigt), um den Passagier eines Fahrzeugs zu schützen. Die Aufblasvorrichtung 10 ist eine Vermehrungs- oder Erhöhungsaufblasvorrichtung mit einer Gasmenge, die in einem Behälter in der Aufblasvorrichtung normalerweise unter Druck stehend gespeichert ist. Die Aufblasvorrich tung umfaßt einen Auslöser und eine Menge brennbaren Ma terials, das in dem Behälter oder Container angeordnet ist. Bei der Betätigung der Aufblasvorrichtung zündet der Auslöser das brennbare Material, das Wärme erzeugt, um den Gasdruck in dem Behälter zu erhöhen. Das brennbare Material erzeugt auch zusätzliches Gas, um das Gas, das in dem Behälter gespeichert ist, zu vermehren. Das ge speicherte Gas und das durch das brennbare Material er zeugte Gas werden in den Airbag geleitet, um den Airbag aufzublasen. Es sei bemerkt, daß die vorliegende Erfin dung bei einer Aufblasvorrichtung, die nur brennbares Material verwendet, um Gas zu erzeugen, angewendet werden kann anstatt bei einer Vermehrungsaufblasvorrichtung.

Die Aufblasvorrichtung 10 umfaßt eine Gasmenge 12, die unter Druck stehend in einem Behälter 14 gespeichert ist.

Das Gas 12 ist vorzugsweise Argon, obwohl andere Gase, wie zum Beispiel Stickstoff oder Luft, verwendet werden können. Der Behälter 14 umfaßt ein Gehäuse 16 und zwei Endkappen 18 und 20. Eine Auslösanordnung 34, die einen Auslöser und eine Menge brennbaren Gaserzeugungsmaterial umfaßt, ist in dem Gas 12 in dem Behälter 14 benachbart zu der Endkappe 18 angeordnet. Eine Bruchscheibe 22 dichtet eine Öffnung 24 in der Endkappe 20 ab.

Ein zylindrisches Diffusor- oder Umlenkrohr 26 erstreckt sich um den Behälter 14. Ein Ende des Diffusorrohrs 26 ist bei 28 an dem Gehäuse 16 in der Nähe der Endkappe 18 befestigt. Das andere Ende des Diffusorrohrs 26 ist bei 30 an der Endkappe 20 befestigt. Das Diffusorrohr 26 be sitzt eine Reihe von Auslässen 32 entlang seiner Länge, um Gas von der Aufblasvorrichtung 10 in den Airbag zu leiten.

Die Aufblasvorrichtung 10 umfaßt eine Ventilanordnung 40 zum Steuern des Gasflusses 12 aus der Aufblasvorrichtung heraus. Die Ventilanordnung 40 umfaßt einen Zylinder 42, der als ein Teil der Endkappe 20 gebildet ist. Der Zylin der erstreckt sich axial nach außen von einem sich radial erstreckenden Teil 44 der Endkappe 20. Der Zylinder 42 besitzt eine zylindische Außenfläche 46 (Fig. 3) und eine zylindrische Innenfläche 48, zwischen denen sich eine Reihe von radialen Gasauslaßöffnungen 50 erstreckt.

Eine Kolbenführung 60 ist in dem Zylinder 42 befestigt. Die Kolbenführung 60 besitzt einen sich radial erstrec kenden Basis- oder Grundteil 62 und einen Führungsstift 64, der axial von dem Grundteil hervorspringt. Der Führungsstift 64 besitzt eine zylindrische Außenfläche 70, die sich parallel zu der Innenfläche 48 des Zylinders 42 erstreckt. Ein sich radial erstreckender Teil 66 der Endkappe 20 klemmt den Kolbenführungsgrundteil 62 gegen eine Hinterschneidungsfläche 68 der Endkappe, um die Kol benführung 60 in dem Zylinder 42 zu halten.

In dem Zylinder 42 ist ein Kolben 80 angeordnet. Der Kol ben 80 besitzt eine sich radial erstreckende Oberfläche 82, die axial nach innen in Richtung der Bruchscheibe 22 zeigt. Der Kolben 80 besitzt auch eine sich radial er streckende Oberfläche 84, die axial nach außen in Rich tung der Kolbenführungsbasis 62 zeigt. Der Kolben 80 be sitzt eine zylindrische Außenfläche 86, die in gleitendem Eingriff mit der Innenfläche 48 des Zylinders 42 steht und eine zylindrische Innenfläche 88, die eine Mittelöff nung definiert, durch die sich der Führungsstift 64 er streckt.

In dem Zylinder 42 ist auch ein Wabenelement 90 angeord net. Das Wabenelement 90 ist vorzugsweise aus Aluminium oder rostfreiem Stahl Wabenmaterial hergestellt, das von der Hexcel Corporation of Dublin, California, erhältlich ist. Das Wabenelement 90 besitzt die Form eines Kreis ringes oder Ringkörper mit einer im allgemeinen zylin drischen äußeren Umfangsoberfläche 92 und einer im allge meinen zylindrischen Innenumfangsoberfläche 94. Das Wabenelement 90 besitzt eine sich radial erstreckende axial innere Stirn- oder Endfläche 96 und eine sich ra dial erstreckende axial äußere Endfläche 98. Das Waben element 90 umfaßt eine Vielzahl von Zellschichten oder -lagen, die sich quer zu dem Führungsstift 64 erstrecken und umfaßt eine erste Lage oder Schicht 104 benachbart zu dem Kolben 80 und zweite und nachfolgende Lagen, die von dem Kolben durch die erste Lage getrennt sind. Die Zellen des Wabenelements 90 erstrecken sich im allgemeinen parallel zu seinen Endflächen 96 und 98.

Die axial innere Endfläche 96 des Wabenelements steht in einem anliegenden Eingriff mit der Oberfläche 84 des Kolbens 80. Die axial äußere Endfläche 98 des Wabenelements 90 steht in anliegendem Eingriff mit einer sich radial erstreckenden Oberfläche 100 der Kolbenführungsbasis 62. Das Wabenelement 90 ist radial zwischen der Innenseite 48 des Zylinders 42 und dem Kolbenführungsstift 64 angeord net. Die radiale Außenseite 92 des Wabenelements 90 ist mit Abstand von der Innenwand 48 des Zylinders 42 ange ordnet. Die radiale Innenseite 94 des Wabenelements 90 ist mit Abstand von der Außenseite 70 des Führungsstifts angeordnet und wird durch einen gerundeten Teil 102 der Kolbenführung 60 in Position gehalten, der an der Verbin dung zwischen dem Führungsstift 64 und der Kolbenfüh rungsbasis 62 angeordnet ist.

Fig. 4 zeigt die Teile der Ventilanordnung 40 in einem ersten Zustand vor der Betätigung der Aufblasvorrichtung 10. Die Bruchscheibe 22 ist in Takt, und hält das Gas 12 in dem Behälter 14. Der Kolben 80 ist an dem axial inne ren Ende des Zylinders 42 angeordnet, und zwar zwischen der Öffnung 24 und den Gasauslaßöffnungen 50. Das Waben element 90 ist zwischen dem Kolben 80 und der Kolbenfüh rungsbasis 62 angeordnet.

Bei der Betätigung der Aufblasvorrichtung 10 erwärmt die Auslösanordnung 34 das Gas 12 in dem Behälter 14, um des sen Druck zu erhöhen. Die Auslösanordnung 34 erzeugt auch zusätzliches Gas, um das Gas, das in dem Behälter 14 ge speichert ist, zu vermehren. Der Gasdruck in dem Behälter 14 erreicht einen vorbestimmten Pegel, und die Bruch scheibe 22 bricht, wie in Fig. 5 gezeigt. Das Gas kontak tiert die Oberfläche 82 des Kolbens 80 und bewirkt, daß sich der Kolben in eine erste Richtung in dem Zylinder 42 bewegt, und zwar von der in Fig. 4 gezeigten Position zu der in Fig. 5 gezeigten Position.

Das Wabenelement 90 ist in dem Bewegungspfad des Kolbens 80 angeordnet, wobei die Zellen des Wabenelements quer zu dem Bewegungspfad orientiert sind. Das Wabenelement 90 behindert und verlangsamt die Bewegung des Kolbens 80, aber blockiert diese Bewegung nicht. Die durch den sich bewegenden Kolben 80 auf das Wabenelement 90 ausgeübte Kraft bewirkt, daß das Wabenelement zwischen dem sich be wegenden Kolben und der Kolbenführungsbasis 62 zerdrückt wird. Das Wabenelement 90 wird von seiner axialen Innen seite 96 zu seiner axialen Außenseite 98 zerdrückt. Die axial innerste Lage oder Schicht 104 von Zellen, die be nachbart zu dem Kolben 80 angeordnet ist, wird zuerst zerdrückt, und dann werden nachfolgend die Lagen von Zel len zerdrückt, wenn sich der Kolben in dem Zylinder 42 bewegt. Wenn der Kolben 80 seinen Bewegungspfad in dem Zylinder 42 beendet hat, ist das Wabenelement 90 zu einer dünnen Materialmasse zerdrückt, wie in Fig. 5 zu sehen ist.

Wenn sich der Kolben 80 in dem Zylinder 42 bewegt, legt er die Gasauslaßöffnungen 50 frei. Das Gas von dem Be hälter 14 fließt durch die Öffnung 24 und durch die Gas auslaßöffnungen 50 in einen Raum 110 zwischen dem Con tainer 14 und dem Diffusorrohr 26. Das Gas fließt dann durch die Auslässe 32 in dem Diffusorrohr 26 aus und in den Airbag (nicht gezeigt) hinein, um den Airbag aufzu blasen.

Wenn sich der Kolben 80 in dem Zylinder 42 bewegt, legt der Kolben eine sich erhöhende Menge von Gasablasfläche durch die Gasauslaßöffnungen 50 frei. Die Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens 80 wird durch das Wabenelement 90 gesteuert. Das Material des Wabenelements 90 besitzt eine lineare Zerdrückrate. Wenn sich der Kolben 80 ent lang des Zylinders 42 bewegt, sieht das Wabenelement 90 daher einen gleichmäßigen Widerstand gegen die Bewegung des Kolbens vor. Die Bauweise des Wabenelements 90 kann variiert werden, um die Zerdrückrate des Wabenelements und somit die Bewegungsrate des Kolbens 80 in dem Zylin der 42 zu steuern. Durch Auswählen eines geeigneten Wa benelements ist es somit möglich, die Gasflußrate aus der Aufblasvorrichtung 10 in den Airbag zu steuern.

Durch die obige Beschreibung der Erfindung wird der Fach mann, Verbesserungen, Änderungen und Modifikationen der Erfindung finden. Solche Verbesserungen, Änderungen und Modifikationen innerhalb des Fachgebiets werden durch die Ansprüche abgedeckt.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor: Eine Airbagaufblasvorrichtung umfaßt eine Gasquelle und eine Gasauslaßöffnung, um einen Gasfluß von der Gasquel le in den Airbag zu ermöglichen. Eine Ventilanordnung zum Steuern des Gasflusses durch die Gasauslaßöffnung umfaßt einen Kolben, der in einem Zylinder angeordnet ist. Der Kolben besitzt eine Oberfläche, gegen die das Gas wirkt, um den Kolben in eine erste Richtung in dem Zylinder zu bewegen, um einen erhöhten Gasfluß durch die Gasauslaß öffnung zu ermöglichen. Ein Wabenelement ist in dem Be wegungspfad des Kolbens angeordnet. Das Wabenelement ist vorzugsweise aus Aluminium oder rostfreiem Stahl herge stellt. Wenn sich der Kolben in dem Zylinder bewegt, wird das Wabenelement zerdrückt, was die Bewegung des Kolbens behindert.

Claims

1. Vorrichtung zum Aufblasen einer Fahrzeuginsassen-Rück haltevorrichtung, die folgendes aufweist:
eine Gasquelle,
Mittel zum Definieren einer Gasauslaßöffnung in der Gasquelle, um einen Gasfluß von der Gasquelle in die Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung zu ermögli chen, um die Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung aufzublasen, und
Ventilmittel zum Steuern des Gasflusses durch die Gasauslaßöffnung,
wobei die Ventilmittel einen Kolben aufweisen, der gleitbar in einem Zylinder aufgenommen ist und wobei der Kolben eine erste Oberfläche besitzt, gegen die das Gas bei der Betätigung der Vorrichtung wirkt, um den Kolben in eine erste Richtung zu bewegen, um einen erhöhten Gasfluß durch die Gasauslaßöffnung zu ermöglichen,
und wobei die Ventilmittel ferner ein zerdrückbares Wabenelement umfassen, das in dem Bewegungspfad des Kolbens angeordnet ist, um die Bewegung des Kolbens in dem Zylinder zu steuern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zylinder eine sich längserstreckende Wand aufweist, die dem Bewe gungspfad des Kolbens definiert, wobei der Zylinder einen axialen Innenteil besitzt, in dem die Gasaus laßöffnung gebildet ist, wobei der Kolben in einer ersten Position in dem Innenzylinderteil angeordnet ist, und zwar vor der Betätigung der Vorrichtung, wobei der Zylinder einen axialen Außenteil umfaßt, in dem das Wabenelement angeordnet ist, wobei das Gas zur Bewegung des Kolbens wirkt, und zwar von einer ersten Position zu einer zweiten Position, die zumindest teilweise in dem axialen Außenteil des Zy linders liegt, und zwar gegen den Widerstand des Wa benelements.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kolben die Form eines Kreisrings oder Ringkörpers besitzt mit einer sich axial erstreckenden Mittelöffnung, wobei das Wabenelement die Form eines Kreisrings besitzt mit einer sich axial erstreckenden Mittel öffnung, und wobei die Vorrichtung weiterhin einen Führungsstift aufweist, der an dem Zylinder befes tigt ist und sich durch die Mittelöffnungen des Kol bens und des Wabenelements erstreckt, um die Bewe gung des Kolbens in dem Zylinder zu führen.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, wobei das Wabenelement eine Vielzahl von Lagen oder Schichten von Zellen aufweist, die sich quer zu der ersten Richtung erstrecken, und die eine erste Lage umfassen, die benachbart zu dem Kol ben angeordnet ist sowie eine zweite Lage, die von dem Kolben durch die erste Lage getrennt ist, wobei die Bewegung des Kolbens in die erste Richtung das Zerdrücken der Lagen von Zellen bewirkt, und zwar aufeinanerfolgend beginnend mit der ersten Lage und dann der zweiten Lage.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, wobei das Wabenelement eine lineare Zerdrückrate besitzt.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen den Ansprüche, wobei das Wabenelement aus Aluminium hergestellt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Wabenelement aus rostfreiem Stahl hergestellt ist.