DE4420606A1 - Aufblasanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufblasen einer aufblasbaren Vorrichtung, wie bei­ spielsweise eines Luft- oder Gassacks, der den Insassen eines Fahrzeugs zurückhalten kann.

US-PS 5 131 680 beschreibt eine Vorrichtung zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung, wie beispielsweise eines Gassacks. Diese Vorrichtung weist einen Behälter auf, der Gas für das Aufblasen der Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung speichert. Die Vor­ richtung weist ferner einen Körper aus pyrotechnischem Material auf und eine Zündanordnung zum Zünden des Kör­ pers aus pyrotechnischem Material. Die Zündanordnung weist ein Zündmaterial auf, welches schnell mit relativ hoher Temperatur verbrennt und Wärme und eine Flamme er­ zeugt. Die durch das Zündmaterial erzeugte Wärme und Flamme zündet den Körper aus pyrotechnischem Material. Wenn der Körper aus pyrotechnischem Material verbrennt, so werden durch diesen Körper emittierte heiße Verbren­ nungsprodukte das gespeicherte Gas unter Druck setzen und ergänzen.

Die Vorrichtung gemäß ′680 weist auch eine Betätigungsan­ ordnung auf, welche infolge einer einen Fahrzeugzu­ sammenstoß anzeigenden Fahrzeugverzögerung arbeitet. Die Betätigungsanordnung arbeitet somit zur Betätigung der Zündanordnung und auch zum Brechen einer Platz- oder Berstscheibe, um eine Gasströmung aus dem Behälter freizusetzen. Die Betätigungsanordnung weist ein Zündma­ terial auf, welches dann, wenn es gezündet ist, Druck ge­ gen den Kopf eines Kolbens erzeugt, um den Kolben zu be­ wegen. Der sich bewegende Kolben zerbricht die Berst­ scheibe und schlägt auf die Zündanordnung, um das Zündma­ terial in der Zündanordnung zu entzünden. Das Zündmate­ rial in der Zündanordnung zündet dann den Körper aus py­ rotechnischem Material innerhalb des Behälters.

Zusammenfassung der Erfindung. Gemäß der vorliegenden Er­ findung wird eine Vorrichtung zum Aufblasen einer Aufblasvorrichtung vorgesehen, die Druckgefäßmittel, Dif­ fusormittel und zündbare Mittel aufweist. Die Druckgefäß­ mittel definieren eine abgedichtete Kammer. Die abgedich­ tete Kammer ist mit einem Aufblasströmungsmittel gefüllt, das innerhalb der Kammer nicht zündbar ist. Die Diffusor­ mittel leiten das Aufblasströmungsmittel aus der Kammer in die aufblasbare Vorrichtung. Die zündbaren Mittel er­ höhen die Temperatur und den Druck des Aufblasströmungs­ mittels innerhalb der Kammer. Die zündbaren Mittel weisen ein zündbares Material auf, welches dann, wenn es gezündet ist, Verbrennungsprodukte erzeugt, und zwar ein­ schließlich Wärme zum Erwärmen und unter Druck setzen des Aufblasströmungsmittels.

Die Vorrichtung weist ferner Mittel auf zum Zünden des zündbaren Materials infolge eines Betätigungssignals, und Dispergier- oder Verteilmittel zum Dispergieren oder Ver­ teilen der Verbrennungsprodukte in dem Aufblasströ­ mungsmittel innerhalb der Kammer. Die Dispergiermittel bewegen das zündbare Material innerhalb der Kammer, wenn das zündbare Material brennt.

Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Vorrichtung bläst ei­ ne aufblasbare Vorrichtung, wie beispielsweise einen Gas­ sack auf, der einen Fahrzeuginsassen zurückhält, und zwar vollständig und schnell. Das zündbare Material erhöht schnell die Temperatur und den Druck des Aufblasströ­ mungsmittels innerhalb der Kammer, weil die Vertei­ lungsmittel das zündbare Material innerhalb der Kammer bewegen, wenn das zündbare Material brennt. Die durch das zündbare Material emittierten Verbrennungsprodukte werden auf diese Weise durch das ganze Aufblasströmungsmittel innerhalb der Kammer hindurch verteilt, um so das Auf­ blasströmungsmittel im wesentlichen gleichförmig und schnell über die ganze Kammer hinweg zu erwärmen und un­ ter Druck zu setzen. Das Aufblasströmungsmittel wird auf diese Weise hinreichend unter Druck gesetzt, um die aufblasbare Vorrichtung vollständig und schnell aufzubla­ sen.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispie­ len anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeuginsassen­ rückhaltevorrichtung gemäß einem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem betätigten Zustand;

Fig. 3 eine schematische Ansicht einer Fahrzeuginsassen­ rückhaltevorrichtung gemäß einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung; und

Fig. 4 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 3 in einem betätigten Zustand.

Es seien nunmehr bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er­ findung beschrieben. Wie dies schematisch in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung 10. Die Vorrichtung 10 weist eine aufblasbare Fahrzeuginsas­ senrückhaltung 12 auf, die üblicherweise als ein Luft- oder Gassack bezeichnet wird. Die Vorrichtung 10 besitzt einen nicht-betätigten Zustand, in dem der Gassack 12 in einem gefalteten Zustand, wie in Fig. 1 gezeigt, gespei­ chert ist, und sie besitzt ferner einen betätigten Zu­ stand, in dem der Gassack 12, wie in Fig. 2 gezeigt, auf­ geblasen ist. Die Vorrichtung 10 wird infolge einer einen Fahrzeugzusammenstoß angebenden Fahrzeugverzögerung betätigt. Sodann wird der Gassack 12 aus dem gespeicher­ ten gefalteten Zustand heraus in den aufgeblasenen Zu­ stand aufgeblasen, in dem der Sack die Bewegung des Fahrzeuginsassen zurückhält und diesen gegenüber einem kräftigen Auftreffen auf Fahrzeugteile schützt.

Die Vorrichtung 10 weist ferner ein Druckgefäß 14 auf. Das Druckgefäß 14 umfaßt einen Tank 15 und eine Betäti­ gungsanordnung 16. Der Tank 15 und die Betätigungs­ anordnung 16 definieren zusammen eine abgedichtete Kammer 18, die ein Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen des Gas­ sacks 12 enthält. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß den Zeichnungen besteht das Auf­ blasströmungsmittel im wesentlichen aus einem inerten Gas und einer Mischung von inerten Gasen. Die Betätigungsan­ ordnung 16 arbeitet zur Freigabe des Gases aus der Kammer 18 beim Auftreten einer eine Fahrzeugkollision anzeigen­ den Fahrzeugverzögerung.

Der Tank 15 besitzt einen zylindrischen Seitenwandteil 20, einen ersten Endwandteil 22 und einen zweiten Endwandteil 24. Der erste Endwandteil 22 des Tankes 15 besitzt eine ringförmige Innenkantenoberfläche 26, die eine Öffnung definiert, welche sich durch den ersten End­ wandteil 22 erstreckt. Der zweite Endwandteil 24 des Tanks 15 besitzt eine ringförmige innere Kantenoberfläche 28, die in ähnlicher Weise eine Öffnung definiert, welche sich durch den zweiten Endwandteil 24 erstreckt.

Eine Endkappe 30 ist durch die Öffnung in dem zweiten Endwandteil 24 des Tanks 15 eng aufgenommen. Eine Schweißung 32 blockiert das Leck von Gas aus der Kammer 14 heraus zwischen der Kantenoberfläche 28 und der End­ kappe 30. Die Endkappe 30 besitzt einen (nicht gezeigten) Durchlaß, durch den das Gas in die Kammer 18 geleitet wird. Wenn die Kammer 18 mit Gas auf einem gewünschten Druck gefüllt ist, wird der Durchlaß in der Endkappe 30 verschlossen. Die Endkappe 30 kann auch einen konventio­ nellen Druckschalter aufweisen, der den Gasdruck in der Kammer 18 überwacht, um einen Fahrzeuginsassen darauf aufmerksam zu machen, wenn der Gasdruck unter ein vorbe­ stimmtes Niveau abfällt.

Wie oben erwähnt, weist das Aufblasströmungsmittel in der Kammer 18 ein einziges Gas oder eine Mischung von Gasen auf. In jedem Falle jedoch ist das Aufblasströmungsmittel in der Kammer 18 nicht entzündbar. Insbesondere ist das Aufblasströmungsmittel in der Kammer 18, welches vorzugs­ weise ein Gas oder eine Mischung von Gasen ist, im wesentlichen frei von Komponenten, die in der Kammer 18 zündbar oder verbrennbar wären. Die Zusammensetzungen derartiger Gase und Mischungen von Gasen, die für das Aufblasen des Gassacks 12 geeignet sind, sind bekannt. Beispielsweise ist Argon als ein bevorzugtes Gas für das Aufblasen eines Gassacks bekannt. Die Kammer 18 ist somit im bekannten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Argon gefüllt.

Die Betätigungsanordnung 16 weist eine Sammelleitung 40 und eine elektrische Schaltung 42 auf. Die Sammelleitung 40 besitzt eine zylindrische Seitenwand 44, eine erste Endwand 46 und eine zweite Endwand 48. Die zylindrische Seitenwand 44 der Sammelleitung 40 wird eng durch die Öffnung des ersten Endwandteils 22 des Druckgefäß 14 auf­ genommen. Eine Schweißung 49 blockiert das Lecken von Gas aus der Speicher- oder Aufbewahrungskammer 18 zwischen der Kantenoberfläche 26 und der zylindrischen Seitenwand 44.

Die zylindrische Seitenwand 44 der Sammelleitung 40 be­ sitzt ferner eine Vielzahl von ringförmigen Innenkanten­ oberflächen 50, die eine sich in Umfangsrichtung er­ streckende Anordnung von Gasströmungsöffnungen 51 defi­ nierten. Die erste Endwand 46 der Sammelleitung 40 besitzt eine ringförmige Innenkantenoberfläche 52, die eine kreisförmige Gasaustrittsöffnung 54 bildet. Die Gasaustrittsöffnung 54 wird durch eine metallische Platz- oder Berstscheibe 56 verschlossen. Die Berstscheibe 56 besitzt einen gewölbten Mittelteil 58 und einen flachen ringförmigen Randteil 60. Der Mittelteil 58 erstreckt sich über die Gasaustrittsöffnung 54. Der Randteil 60 ist zwischen der zylindrischen Seitenwand 44 und der ersten Endwand 46 der Sammelleitung 40 verschweißt. Die Berst­ scheibe 56 wird somit in der Sammelleitung 40 getragen, und zwar zwischen der Gasaustrittsöffnung 54 und den Gasströmungsöffnungen 50, und sie sieht ein Blockieren des Gases vor gegenüber einem Fluß nach außen von der Kammer 18 durch die Gasaustrittsöffnung 54.

Ein Betätigergehäuse 64 wird ebenfalls in der Sammellei­ tung 40 getragen oder gestützt. Das Betätigungs- oder Be­ tätigergehäuse 64 ist ein rohrförmiges Glied mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Mittelachse 66, einem kreisförmigen Basisteil 68 und einem zylindrischen Kani­ sterteil 70. Das Betätigergehäuse 64 erstreckt sich in die Sammelleitung 40 durch eine Öffnung in der zweiten Endwand 48 der Sammelleitung 40 und ist an der Sammellei­ tung 40 durch eine Schweißung 71 befestigt, und zwar zwi­ schen dem Basisteil 68 des Betätigergehäuses 64 und der zweiten Endwand 48 der Sammelleitung 40. Eine Nut oder Kerbe 72 erstreckt sich umfangsmäßig um das Betäti­ gergehäuse 64 herum, und zwar zwischen dem Basisteil 68 und dem Kanister 73. Die Nut 72 schwächt das Betätigerge­ häuse 74 und definiert auf diese Weise einen zerbrechba­ ren Umfangsteil 74 des Betätigergehäuses 64 zwischen dem Basisteil 68 und dem Kanisterteil 70. Der brechbare Um­ fangsteil 74 des Betätigergehäuses 64 könnte alternativ durch eine Umfangsrißleitlinie gebildet werden, d. h. ei­ nen verdünnten oder dünner ausgebildeten Umfangswandteil oder dergleichen.

Das Kanisterteil 70 des Betätigergehäuses 64 besitzt eine Endwand 78 benachbart zu der Berstscheibe 56 und enthält ein zündbares Antriebsmaterial 80. Das zündbare An­ triebsmaterial 80 ist vorzugsweise BKNO₃ und ist vorzugs­ weise als ein Rohr geformt, welches eng innerhalb des Ka­ nisterteils 70 des Betätigergehäuses 64 eingepaßt ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Das zündbares An­ triebsmaterial 80 besitzt somit eine zylindrische Innen­ oberfläche 82, die sich entlang der Achse 66 innerhalb des Kanisterteils 70 des Betätigergehäuses 64 erstreckt.

Ein Zünder 90 erstreckt sich durch eine Öffnung im Basis­ teil 68 des Betätigergehäuses 64 und in das Kanisterteil 70. Der Zünder 90 ist von bekannter Konstruktion und emittiert Verbrennungsprodukte dann, wenn er betätigt wird beim Durchtreten von elektrischem Strom zwischen ei­ nem Paar von elektrisch leitenden Stiften 92 im Zünder 90. Der Zünder 90 ist an dem Basisteil 68 beispielsweise durch eine Schweißung 94 befestigt und er wird auf diese Weise durch das Betätigergehäuse 64 in einer Position ge­ tragen, um seine Verbrennungsprodukte in das Kanisterteil 70 zu leiten.

Die elektrische Schaltung 42 weist eine Leistungsquelle 150 auf, die vorzugsweise die Fahrzeugbatterie ist und einen normalerweise offenen Schalter 152. Der Schalter 152 ist vorzugsweise Teil eines Fahrzeugverzögerungssen­ sors 154. Der Verzögerungssensor 154 fühlt die Fahr­ zeugverzögerung ab, die eine Anzeige für einen Zusammen­ stoß bildet und schließt den Schalter 152 infolge einer derartigen Fahrzeugverzögerung. Ein solcher Verzögerungs­ sensor ist auf dem Gebiet der Technik bekannt. Die elektrische Schaltung 42 erstreckt sich durch den Zünder 98 zwischen den Stiften 92. Wenn das Fahrzeug einen Zusammenstoß erfährt, fühlt der Verzögerungssensor 154 die Verzögerung des Fahrzeugs ab, die durch die Kollision hervorgerufen wird und schließt den Schalter 152. Wenn der Schalter 152 geschlossen ist, so läuft elektrischer Strom durch den Zünder 90 zwischen den Stiften 92. Der Zünder 90 wird dann betätigt und emittiert Verbren­ nungsprodukte, die sich in den Kanisterteil des Betäti­ gergehäuses 64 bewegen. Die von dem Zündern 90 ermittier­ ten Verbrennungsprodukte bewegen sich gegen die zy­ lindrische Innenoberfläche 82 des rohrförmigen Körpers aus zündbarem Antriebsmaterial 80, um den rohrförmigen Körper aus zündbarem Antriebsmaterial 80 gleichförmig entlang seiner Länge zu zünden. Das zündbare Antriebsma­ terial 80 verbrennt dann und emittiert Verbrennungsproduk­ te einschließlich Wärme, Flamme, heißen Teilchen und hei­ ßem Gas in dem Kanisterteil 70 des Betätigergehäuses 64.

Die durch das zündbare Antriebsmaterial 80 emittierten Verbrennungsprodukte sind anfangs innerhalb des Betäti­ gergehäuses 64 enthalten. Die gasförmigen Komponenten der Verbrennungsprodukte und die Luft innerhalb des Betäti­ gergehäuses 64 besitzen einen steigenden Druck, wenn das zündbare Antriebsmaterial 80 verbrennt. Der ansteigende Gasdruck in dem Betätigergehäuse 64 wird axial gegen die Endwand 78 und radial gegen den zerbrechbaren Umfangsteil 74. Wenn der ansteigende Gasdruck einen vorbestimmten er­ höhten Pegel erreicht, so wird die Kraft des Gasdrucks groß genug, um den brechbaren Umfangsteil 74 zu zerbre­ chen. Der brechbare Umfangsteil 74 könnte alternativ der­ art konstruiert sein, daß er unter dem Einfluß von Wärme und einer Kombination aus Wärme und Gasdruck bricht, wo­ bei diese auf die Verbrennung des zündbaren Materials 80 zurückzuführen sind. Wenn der brechbare Umfangsteil 74 auf diese Weise gebrochen wurde, so wirkt die Kraft des axial gegen die Endwand 78 wirkenden Gasdrucks als ein Schub, der den Kanisterteil 70 axial von Basisteil 68 weg und zu der Berstscheibe 56 hin bewegt.

Der Kanisterteil 70 des Betätigergehäuses 64 wird kräftig genug gegen die Berstscheibe 56 bewegt, um die Berst­ scheibe zu brechen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Kanisterteil 70 öffnet auf diese Weise das Druckgefäß 14, um das Gas aus der Kammer 18 freizusetzen. Das Gas fängt sodann an, nach außen durch die Gasaustrittsöffnung 54 zu strömen und durch die Sammelleitung 40 zu den Gas­ strömungsöffnungen 51. Ein Diffusor 180 mit einer Viel­ zahl von Gasströmungsöffnungen 182 leitet das Gas zur Strömung von der Sammelleitung 40 in den Gassack 12.

Zudem wird der Kanisterteil 70 kräftig genug bewegt, um die Bewegung durch die Berstscheibe 56 und in die Kammer 18 hinein fortzusetzen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Ein wahlweiser Schirm oder ein Sieb 190 kann innerhalb der Kammer 18 vorgesehen sein, um den Kanisterteil 70 am Ende der Kammer 18 einzufangen, und zwar entfernt gegen­ über der Gasaustrittsöffnung 54, und zwar ferner nachdem der Kanisterteil 70 durch den Schirm 190 gebrochen ist. Der Kanisterteil 70 trägt auf diese Weise zündbares An­ triebsmaterial 80 in das Gas in der Kammer 18, wenn das zündbare Antriebsmaterial 80 brennt. Darüber hinaus be­ sitzt der Kanisterteil 70 dann eine nach hinten weisende Öffnung 192, die durch die Kante 194 des gebrochenen Um­ fangsteils 74 definiert ist. Die durch das zündbare An­ triebsmaterial 80 emittierten Verbrennungsprodukte ein­ schließlich Wärme, Flamme, heißen Teilchen und heißem Gas treten aus der Öffnung 192 aus, wenn der Kanisterteil 70 sich durch das Gas in der Kammer 18 bewegt. Die Verbren­ nungsprodukte werden auf diese Weise in dem Gas in hin­ reichender Weise dispergiert oder verteilt, um das Gas zu erwärmen und weiter unter Druck zu setzen, und zwar im wesentlichen gleichförmig und schnell durch die Kammer 18 hindurch. Die Verbrennungsprodukte erwärmen das Gas und setzt es fernerhin unter Druck, und zwar innerhalb der Kammer 18, aber sie zünden das Gas nicht, weil das Gas, wie oben erwähnt, nicht innerhalb der Kammer 18 entzünd­ bar ist. Das weiter unter Druck gesetzte Gas bläst den Gassack 12 vollständig und schnell auf.

In den Fig. 3 und 4 ist schematisch ein zweites Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung in der Form einer Fahrzeugin­ sassenrückhaltevorrichtung 200 dargestellt. Wie die oben beschriebene Vorrichtung 10 weist die Vorrichtung 200 ei­ nen Gassack 202 auf, der aus einem gespeicherten gefalte­ ten Zustand (Fig. 3) in einen aufgeblasenen Zustand (Fig. 4) aufgeblasen wird, und zwar bei Betätigung der Vorrich­ tung 200 infolge einer einen Fahrzeugzusammenstoß anzeigenden Verzögerung.

Die Vorrichtung 200 weist auch ein Druckgefäß 204 auf. Das Druckgefäß 204 weist einen Tank 205 und eine Betäti­ gungsanordnung 206 auf. Der Tank 205 und die Betätigeran­ ordnung 206 definieren zusammen eine abgedichtete Kammer 208, die mit einem Aufblasströmungsmittel zum Aufblasen des Gassacks 202 gefüllt ist. Die Betätigeranordnung 206 arbeitet zum Zwecke der Freigabe des Aufblasströmungsmit­ tels aus der Kammer 208 beim Auftreten einer einen Zusammenstoß anzeigenden Fahrzeugverzögerung. Wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Auf­ blasströmungsmittel in der Kammer 208 nicht innerhalb der Kammer 208 zündbar. Bevorzugt wird Argon, aber das Aufblasströmungsmittel in der Kammer 208 kann irgendeine geeignete Zusammensetzung besitzen, die nicht in der Kammer 208 zündbar ist.

Der Tank 205 besitzt eine zylindrische Form, und zwar zentriert auf einer Längsachse 210. Das Ende des Tanks 205, welches in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist durch die Betätigeranordnung 206 verschlossen. Das entgegenge­ setzt liegende Ende des Tanks 205 ist durch irgendeine geeignete bekannte Struktur verschlossen, wie beispiels­ weise eine Endkappe, wie die oben beschriebene Endkappe 30.

Die Betätigeranordnung 206 weist eine Sammelleitung 212 und einen Kanister 214 auf. Die Sammelleitung 212 besitzt eine Vielzahl von Innenoberflächen 216, die Gasströ­ mungsdurchlässe 218 definieren, wie sie sich axial durch die Sammelleitung 212 erstrecken. Die axial inneren Enden der Gasströmungsdurchlässe 218 sind an einer zylindri­ schen Innenoberfläche 219 der Sammelleitung 212 offen. Die Sammelleitung 212 besitzt auch einen Mittelteil 220, der einen Zünder 222 trägt, und zwar in einer Position, um Verbrennungsprodukte nach innen längs der Achse 210 zu leiten. Der Zünder ist von bekannter Konstruktion und wird, wie beispielsweise der oben beschriebene Zünder 90, betätigt beim Durchleiten von elektrischem Strom durch den Zünder 222 zwischen einem Paar von elektrisch leiten­ den Stiften 224.

Der Kanister 214 besitzt eine zylindrische Seitenwand 230 und eine kreisförmige Innenendwand 232, die senkrecht verläuft zu und zentriert ist auf der Achse 210. Die Sei­ tenwand 230 des Kanisters 324 wird eng über der zy­ lindrischen Innenoberfläche 219 der Sammelleitung 212 aufgenommen. Die Seitenwand 230 erstreckt sich somit über die Innenenden der Gasströmungsdurchlässe 218 und blockiert den Fluß oder die Strömung des Gases von der Kammer 208 in die Gasströmungsdurchlässe 218. Ein Leck von Gas aus der Kammer 208 zwischen der Seitenwand 230 und der zylindrischen Innenoberfläche 219 wird durch eine Schweißung 240 blockiert oder aber alternativ durch ir­ gendwelche anderen geeigneten Mittel zum Definieren einer Dichtung. Wie bei der Vorrichtung 10, die oben beschrie­ ben wurde, sind zusätzliche Schweißungen und/oder Dich­ tungen in der Vorrichtung 200 nach Bedarf vorgesehen.

Die Seitenwand 230 des Kanisters 214 besitzt ferner einen relativ dünnen Endteil 242. Der Endteil 242 erstreckt sich umfangsmäßig vollständig um die Achse 210 herum, und zwar direkt über die Innenenden der Gasströmungsdurchläs­ se 218. Der Endteil 242 ist schwach genug, um verglichen mit dem Hauptteil der Seitenwand 230 gemäß Fig. 3 einen brechbaren Teil des Kanisters 214 zu definieren.

Ein zündbares Antriebsmaterial 250 ist innerhalb des Ka­ nisters 214 enthalten. Das zündbare Antriebsmaterial 250 ist vorzugsweise BKNO₃, wobei aber auch andere geeignete Materialien verwendet werden können. Wie in Fig. 3 ge­ zeigt, besitzt das zündbare Antriebsmaterial 250 eine Oberfläche 252, die zu dem Zünder 222 über einen Raum 254 hin weist, der sich axial zwischen dem zündbaren An­ triebsmaterial 250 und dem Zünder 222 erstreckt.

Die Betätigeranordnung 206 weist ferner eine elektrische Schaltung 260 auf. Die elektrische Schaltung 260 weist eine Leistungsquelle 262, vorzugsweise die Fahrzeugbatte­ rie, und einen normalerweise offenen Schalter 264 auf. Der Schalter 264 ist vorzugsweise Teil eines Fahrzeugver­ zögerungssensors 266. Der Verzögerungssensor 266, der in der Technik bekannt ist, fühlt die Fahrzeugverzögerung ab, die einen Zusammenstoß anzeigt und schließt den Schalter 264 infolge einer derartigen Fahrzeugverzöge­ rung. Die elektrische Schaltung 260 erstreckt sich durch den Zünder 222 zwischen den Stiften 224.

Wenn das Fahrzeug einen Zusammenstoß erfährt, so fühlt der Verzögerungssensor 266 die Verzögerung des Fahrzeugs ab, die durch den Zusammenstoß hervorgerufen wurde und schließt den Schalter 264. Wenn der Schalter 264 ge­ schlossen ist, so läuft elektrischer Strom durch den Zünder 222 zwischen den Stiften 224. Der Zünder 222 wird sodann betätigt und emittiert Verbrennungsprodukte, die sich über den Raum 254 zu dem zündbaren Antriebsmaterial 250 im Kanister 214 hin bewegt. Die vom Zünder 222 emit­ tierten Verbrennungsprodukte bewegen sich somit gegen die Oberfläche 252 des zündbaren Antriebsmaterials 250, um das zündbare Antriebsmaterial 250 zu zünden. Das zündbare Antriebsmaterial 250 brennt dann und emittiert auch Ver­ brennungsprodukte in dem Raum 254.

Die von dem entzündbaren Verbrennungsmaterial 250 emit­ tierten Verbrennungsprodukte sind anfänglich innerhalb des Raums 254 in der Betätigungsanordnung 206 enthalten. Die gasförmigen Komponenten der Verbrennungsprodukte und die Luft in dem Raum 254 erhöhen ihren Druck, wenn das zündbare Antriebsmaterial 250 verbrennt. Der sich erhö­ hende Gasdruck in dem Raum 254 wirkt axial durch das zündbare Antriebsmaterial 250 und gegen die Endwand 232 des Kanisters 214. Die Kraft des ansteigenden Gasdrucks wird durch die Seitenwand 230 des Kanisters 214 von der Endwand 232 auf den brechbaren Teil 242 übertragen und wirkt somit gegen den brechbaren Teil 242 primär als eine axial gerichtete Beanspruchung. Wenn der sich erhöhende Gasdruck ein vorbestimmtes erhöhtes Niveau erreicht, so wird die Kraft des Gasdrucks groß genug, um den brechba­ ren Teil 242 zu zerbrechen. Die Kraft des Gasdrucks, die fortgesetzt axial gegen die Endwand 232 wirkt, wirkt oder arbeitet dann als ein Schub, der den Kanister 214 axial von der Sammelleitung 212 weg und in die Kammer 208 be­ wegt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Wenn der Kanister 214 in die Kammer 208 (wie in Fig. 4 gezeigt) bewegt wird, wird der brechbare Teil 242 des Ka­ nisters 214 von der zylindrischen Innenoberfläche 219 der Sammelleitung 212 wegbewegt. Die Innenenden der Gasströ­ mungsdurchlässe 218 sind dann nicht abgedeckt und das Gas in der Kammer 208 wird zum Schluß nach außen durch die Gasströmungsdurchlässe 218 freigegeben. Das Gas fließt weiter zu dem Gassack 202 hin, und zwar durch eine Viel­ zahl von Gasströmungsöffnungen 270 in einem Diffussor 272. Zudem weist der Kanister 214 dann eine nach hinten weisende Öffnung 280 auf, die durch die Kante 282 des brechbaren Teils 242 definiert ist. Die durch das zündbare Antriebsmaterial 250 emittierten Verbrennungs­ produkte einschließlich Wärme, Flamme, heißen Teilchen und heißem Gas treten aus der Öffnung 280 aus, wenn der Kanister 214 sich durch das Gas in der Kammer 208 bewegt. Auf diese Weise werden die Verbrennungsprodukte in dem Gas hinreichend dispergiert oder verteilt, um das Gas zu erwärmen und weiter unter Druck zu setzen, und zwar in einer im wesentlichen gleichförmigen und schnellen Art und Weise durch die gesamte Kammer 18 hindurch. Die Verbrennungsprodukte erwärmen das Gas und setzen es in der Kammer 18 weiter unter Druck, aber sie entzünden das Gas nicht, weil dieses im wesentlichen frei von Komponen­ ten ist, die entzündbar und verbrennbar innerhalb der Kammer 18 wären. Das weiter unter Druck gesetzte Gas bläst das Gaskissen 202 vollständig und schnell auf.

Zusätzlich zu der weiteren Unterdrucksetzung durch die Verbrennungsprodukte, die aus dem Kanister 214 austreten, wird das Gas in der Kammer 208 ferner durch den Kanister 214 unter Druck gesetzt, wenn die Endwand 232 sich gegen das Gas bewegt und das Gas dazu zwingt, von dem Kanister 214 herum zu den Gasströmungsdurchlässen 218 zu strömen. Dies bewirkt, daß das Gas Widerstand entgegengesetzt und verhindert eine übermäßige Beschleunigung des Kanisters 214 zum entgegengesetzten Ende des Druckgefäßes 214 hin. In dem bevorzugten in den Zeichnungen gezeigten Ausfüh­ rungsbeispielen der Erfindung ist das Oberflächengebiet oder kurz die Oberfläche der Endwand 232, die zum Gas in der Kammer 18 hinweist, annähernd 75% der querlaufenden Querschnittsfläche der Kammer 18. Der Kanister 214 be­ sitzt somit die optimale Größe, um den oben genannten Ef­ fekt am Gas in der Kammer 208 zu erreichen, da eine wesentlich kleinere Endwand das Gas nicht ausreichend zu­ sammendrückt und eine wesentlich größere Endwand in übermäßiger Weise die Strömung des Gases um den Kanister herum zu den Gasströmungsdurchlässen 218 blockiert.

Weitere Abwandlungen der Erfindung sind dem Fachmann ge­ geben.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:

Vorrichtung 10 zum Aufblasen eines Gassacks 12 mit einem Druckgefäß 14, einen Diffusor 180 und zündbarem Material 80. Das Druckgefäß 14 definiert eine abgedichtete Kammer 18, die mit einem Aufblasströmungsmittel gefüllt ist, welches nicht zündbar ist, insbesondere nicht zündbar in­ nerhalb der Kammer 18 ist. Der Diffusor 180 leitet das Aufblasströmungsmittel von dem Druckgefäß 14 in den Gas­ sack 12. Das zündbare Material 80 wird gezündet und emittiert Verbrennungsprodukte infolge eines Betäti­ gungssignals. Die Vorrichtung 10 weist ferner einen Kanister 70 auf, um die Verbrennungsprodukte in den Aufblasströmungsmitteln innerhalb der Kammer zu vertei­ len. Der Kanister 70 enthält das zündbare Material 80 und wird innerhalb der Kammer 18 dann bewegt, wenn das zünd­ bare Material 80 brennt.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Aufblasen einer aufblasbaren Vorrich­ tung, wobei folgendes vorgesehen ist:

Druckgefäßmittel (14) zum Definieren einer abgedich­ teten Kammer (18), die mit einem Aufblasströmungs­ mittel gefüllt ist, das im wesentlichen frei von Komponenten ist, die in der Kammer verbrennbar wä­ ren;
Mittel, um das Aufblasströmungsmittel aus dem Druck­ gefäßmitteln in die Aufblasvorrichtung zu leiten; entzündbare Mittel (80) zur Erhöhung der Temperatur und des Drucks des Aufblasströmungsmittels innerhalb der Kammer, wobei die zündbaren Mittel ein zündbares Material (80) aufweisen, welches dann, wenn es ge­ zündet ist, Verbrennungsprodukte erzeugt, und zwar einschließlich Wärme zum Erwärmen und unter Druck setzen des Aufblasströmungsmittels;
Zündmittel (90, 222) zum Zünden des zündbaren Mate­ rials infolge eines Betätigungssignals; und Disper­ gier- oder Verteilungsmittel (70, 214) zum Verteilen oder Dispergieren der Verbrennungsprodukte in dem Aufblasströmungsmittel innerhalb der Kammer, wobei die Verteilungsmittel das zündbare Material (80) in­ nerhalb der Kammer bewegen, wenn das zündbare Mate­ rial (80) brennt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanister (70, 214) vorgesehen ist, in dem das zündbare Material (80) enthalten ist, und wobei die Dispergiermittel den Kanister (70, 214) inner­ halb der Kammer dann bewegen, wenn das zündbare Ma­ terial brennt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dispergiermittel Mittel aufweisen, um zu veranlassen, daß die Verbrennungsprodukte ei­ nen Schub entwickeln, und zwar entgegen dem Kanister (70), um diesen durch das Aufblasströmungsmittel in­ nerhalb der Kammer zu bewegen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispergiermittel den Kani­ ster (70) an einer Stelle außerhalb der Kammer tra­ gen.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckge­ fäßmittel eine brechbare Gefäßwand aufweisen, die zerbrechbar ist, um eine Austrittsöffnung zu defi­ nieren, durch die das Aufblasströmungsmittel nach außen aus der Kammer fließt und wobei der Schub den Kanister antreibt, und zwar gegen die zerbrechbare Gefäßwand, um diese zu zerbrechen.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mittel zum Leiten des Auf­ blasströmungsmittels von den Druckgefäßmitteln in die aufblasbare Vorrichtung einen Diffusor (180) aufweisen mit einer Vielzahl von Öffnungen, durch die das Aufblasströmungsmittel von den Druckgefäß­ mitteln zu der Aufblasvorrichtung fließen kann.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufblasvorrichtung eine aufblasbare Fahrzeuginsassenrückhaltevorrich­ tung ist, und daß die Vorrichtung ferner Mittel auf­ weist, um das Betätigungssignal infolge der Fahr­ zeugverzögerung zu erzeugen.

8. Vorrichtung zum Aufblasen einer aufblasbaren Vorrich­ tung, wobei folgendes vorgesehen ist:

Druckgefäßmittel zum Definieren einer abgedichteten Kammer, die mit Aufblasströmungsmitteln angefüllt ist, das im wesentlichen frei ist von Komponenten, die in der Kammer verbrennbar wären;
Mittel zum Leiten des Aufblasströmungsmittels von den Druckgefäßmitteln in die aufblasbare Vorrich­ tung;
zündbare Mittel zur Erhöhung der Temperatur und des Drucks des Aufblasströmungsmittels innerhalb der Kammer, wobei die zündbaren Mittel ein zündbares Ma­ terial aufweisen, welches dann, wenn es gezündet ist, Verbrennungsprodukte erzeugt, und zwar ein­ schließlich Wärme zum Erhitzen und unter Druck set­ zen des Aufblasströmungsmittels; und
Zündmittel zum Zünden des zündbaren Material infolge eines Betätigungssignals;
wobei die Druckgefäßmittel ferner einen Kanister (70) definierten, in dem das zündbare Material ent­ halten ist, wobei die Druckgefäßmittel ferner Mittel aufweisen, um zu bewirken, daß die Verbrennungspro­ dukte einen Schub gegen den Kanister entwickeln, um diesen durch das Aufblasströmungsmittel innerhalb der Kammer anzutreiben, wenn das zündbare Material brennt.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgefäßmittel den Kani­ ster in einer ersten Position relativ zur Kammer tragen, wobei die Druckgefäßmittel einen zerbrech­ baren Teil aufweisen, der dann, wenn er zerbrochen ist, den Kanister für eine Bewegung aus der ersten Position freigibt, und wobei die Druckgefäßmittel ferner bewirken, daß die Verbrennungsprodukte den zerbrechbaren Teil der Druckgefäßmittel dann zerbre­ chen, wenn das zündbare Material brennt.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der zerbrechbare Teil der Druckgefäßmittel das Aufblasströmungsmittel gegen­ über einer Strömung nach außen von der Kammer blockiert, und dann, wenn er zerbrochen ist, das Auf­ blasströmungsmittel freigibt, so daß dieses nach au­ ßen von der Kammer fließen kann.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher­ gehenden Ansprüche, und zwar nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Kammer eine Längs- oder Longitudinalachse aufweist, entlang welcher der Kanister angetrieben wird, und wobei der Kanister annähernd 75% der querverlaufenden Querschnittsflä­ che der Kammer dann einnimmt, wenn der Kanister ent­ lang der Achse angetrieben wird.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die querverlaufende Querschnittsfläche der Kammer kreisförmig ist und daß der Kanister eine ebene Kreisoberfläche senkrecht zu der Achse be­ sitzt, wobei die Fläche dieser Oberfläche gleich an­ nähernd 75% der querverlaufenden Querschnittsfläche ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Leiten des Auf­ blasströmungsmittels von den Druckgefäßmitteln in die aufblasbare Vorrichtung einen Diffusor aufwei­ sen, der eine Vielzahl von Öffnungen besitzt, durch die das Aufblasströmungsmittel von den Druckgefäß­ mitteln zu der Aufblasvorrichtung fließen kann.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aufblasbare Vorrichtung eine aufblasbare Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung ist, und daß die Vorrichtung ferner Mittel aufweist, um das Betätigungssignal infolge der Fahrzeugverzö­ gerung zu erzeugen.