DE60023453T2 - Gasgenerator mit zwei brennkammern - Google Patents

Description

• Querverweis auf verwandte Anmeldung
• Diese Anmeldung basiert auf der vorläufigen Anmeldung mit der Seriennummer 60/121,912, eingereicht am 26. Februar 1999.
• Hintergrund der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft Gasgeneratoren, die zum Aufblähen von Airbags in einem Fahrzeuginsassenschutzsystem verwendet werden, und insbesondere einen verbesserten Zweikammer-Gasgenerator, bei dem die strukturelle Integrität jeder Kammer durch eine neuartige doppelte Sicke gewährleistet wird.
• Aufblähsysteme zum Entfalten eines Airbags in einem Kraftfahrzeug verwenden allgemein einen einzelnen Gasgenerator, der in Fluidverbindung mit einem unaufgeblähten Airbag steht. Der Gasgenerator wird typischerweise durch einen Auslöseschaltkreis ausgelöst, wenn die etwa durch Einsatz eines beschleunigungsempfindlichen Trägheitsschalters sensierte Fahrzeugbeschleunigung einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt.
• Jedoch leiden einen einzigen Gasgenerator verwendende Airbagaufblähsysteme an dem Nachteil, dass die anfängliche Unterdrucksetzungs-/Aufblährate allgemein dazu ausgelegt ist, eine aggressive anfängliche Aufblähung zu erreichen, um eine bestimmte auf eine Insassenposition bezogene Aufblähzeit zu erzielen. Eine aggressive Anfangsrate der Unterdrucksetzung wird in Situationen problematisch, in denen der Insasse sich in einer Fehlposition befindet. Genauer kann eine rasche anfängliche Unterdrucksetzung des Airbags bewirken, dass der Airbag mit genug Kraft gegen den Insassen schlägt, um den Insassen zu verletzen. Das Airbagvolumen und die Aufblähkapazität sind dazu ausgelegt, sowohl große als auch kleine Insassen zu schützen und sind im Allgemeinen innerhalb des einzelnen Gasgenerators nicht variierbar. Gelegentlich sind kleinere Insassen, gewöhnlich Kinder und kleinere Frauen, ernsthaft verletzt worden, wenn ein einen Einfach-Gasgenerator verwendender Airbag entfaltet worden ist.
• Das im gemeinschaftlichen Besitz befindliche US-Patent Nr. 5,400,487 offenbart ein Aufblähsystem, welches das vorgenannte Problem durch Verwenden mehrerer Gasgeneratoren überwindet, die steuerbar gezündet werden, um ein variables Aufblähprofil bereitzustellen, das für jegliche(s) Insassengewicht und/oder -stellung und für jeglichen Unfalltyp maßgeschneidert werden kann. Zwar verbessert diese Anordnung dramatisch die Fähigkeit des Aufblähsystems, einen Insassen zu schützen, allerdings tut sie das unter beträchtlichen Kosten und mit beträchtlicher Komplexität. Die mehreren Gasgeneratoren und Zünder erhöhen die Kosten des Systems beträchtlich, während die Auslösesteuerungsschaltung hochentwickelte Prozessoren benötigt, die zur genauen Zeitsteuerung der unterschiedlichen Zündprofile in der Lage sind.
• Ein weiterer Vorschlag, der in der WO 98/39182 A gelehrt wird, die dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entspricht, ist ein Gasgenerator mit zwei Kammern in einem einzigen Gehäuse, die zwischen dessen Enden durch eine mechanisch gehaltene Wand festgelegt sind. Jedes Gehäuse hat eine vorgegebene Größe, die die Treibmittelkapazität festlegt und folglich die Aufblähfähigkeit jeder Kammer. Beim Auftreten einer Fahrzeugkollision kann abhängig von dem Gewicht des Insassen wahlweise eine der Kammern oder beide gezündet werden, um dadurch den schützenden Airbag aufzublähen. Jedoch kann die strukturelle Integrität eines solchen bekannten Zweikammer-Gasgenerators durch ein Versagen der die Kammern trennenden Wand beeinträchtigt werden, wenn nur eine Kammer gezündet wird.
• Es besteht deshalb ein Bedürfnis nach einem Zweikammer-Gasgenerator, der eine gezielte Airbagunterdrucksetzung vornehmen kann und dennoch ein gefährliches strukturelles Versagen des Gasgenerators verhindert.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Gasgenerator zwei innerhalb eines einzigen Gehäuses ausgebildete Verbrennungskammern auf. Jede Kammer kann maßgeschneidert werden, um einen gewünschten Aufblähdruck zu ergeben, um dadurch eine gezielte Unterdrucksetzung bereitzustellen. Eine Trennwand ist innerhalb des Gehäuses angeordnet, um die zwei Kammern festzulegen, und wird formschlüssig mittels einer doppelten Sicke in dem Gasgeneratorgehäuse gehalten, um die strukturelle Integrität der Kammern sicherzustellen. Eine Flammenausbreitung von einer Kammer zu der anderen ist unterbunden, wodurch eine unbeabsichtigte Zündung einer von dem Fahrzeugbeschleunigungserfassungssystem nicht aktivierten Kammer vermieden ist.
• Die vorliegende Erfindung wird beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den begleitenden Figuren besser verstanden werden.
• Kurzbeschreibung der Zeichnung
• 1 ist eine längsgeschnittene Ansicht eines Gasgenerators mit zwei Treibmittelkammern, die durch eine Trennwand festgelegt und getrennt sind, die erfindungsgemäß gehalten ist.
• Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
• Wie aus 1 der Zeichnung ersichtlich, umfasst ein Zweikammer-Gasgenerator 10 mit besonderem Nutzen zur Verwendung in beispielsweise einem Fahrzeuginsassenrückhaltesystem ein zylindrisches Gehäuse 12 mit mehreren Gasauslassöffnungen 14 darin. Eine Trennwand 20 ist innerhalb des Gehäuses 12 zwischen dessen Enden angeordnet, wodurch eine erste Gasgeneratorkammer 22 und eine zweite Gasgeneratorkammer 24 begrenzt werden.
• Endkappen 26 und 28 an entgegengesetzten Enden des Gehäuses 12 verschließen die Kammern 22 bzw. 24 und tragen separate Zünder 30 bzw. 32. Filteranordnungen 34 und 36 erstrecken sich der Länge nach innerhalb der Kammern 22 bzw. 24 zum Halten von Treibmittelkörnern 38 bzw. 40. Ein Paar Filter-Halterungsclips 50 und 52 ist auf entgegengesetzten Seiten der Trennwand 20 angeordnet. Vorzündungstreibmittelbehälter 54 und 56 sind benachbart den Clips 50 bzw. 52 angeordnet.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Trennwand 20 in Stellung gehalten durch zwei ringförmige Sicken 60 und 62, um eine Flammenfront zwangsweise daran zu hindern, von einer Kammer in eine andere zu gelangen. Die Trennwand 20 ist vorzugsweise aus Metall oder Keramik gebildet und in einer Ebene rechtwinklig zu der Längsachse des Gehäuses 12 orientiert. Das Treibmittelaufnahmevermögen jeder Kammer 22 und 24 kann durch einfaches Verschieben der Trennwand 20 in eine gewünschte Stellung zwischen den Enden des Gehäuses 12 leicht maßgeschneidert werden. Sobald sich die Trennwand 20 in Stellung befindet, wird das Gehäuse 12 auf entgegengesetzten Seiten der Trennwand 20 rollumgeformt, um die Trennwand 20 starr zu positionieren und eine Abdichtung zwischen den Kammern 22 und 24 zu erzielen. Die verbleibenden Bauteile werden dann wie vorstehend beschrieben eingebaut.
• Im Betrieb wird entweder die Kammer 22 oder 24 oder beide Kammern abhängig von dem Eingang des Fahrzeugunfallerfassungssystems selektiv gezündet. Verbrennungsgas strömt radial aus einer oder jeder der Treibmittelkammern 22 oder 24 durch Filter 34 oder 36 aus und verlässt folglich den Gasgenerator 10 durch die Öffnungen 14 im Gehäuse 12. Ein ausschließlicher Betrieb entweder der einen oder der anderen Kammer wird durch formschlüssiges Halten der Trennwand 20 mittels einer Sicke auf der der unter Druck gesetzten Kammer entgegengesetzten Seite der Trennwand gewährleistet. Es wird deshalb die volle Längsdicke der Trennwand auf Druck beansprucht, um ihre strukturelle Integrität zu maximieren und eine zwangsweise Abdichtung zu garantieren.

Claims (1)

1. Gasgenerator (10) für ein Fahrzeuginsassenschutzsystem, mit: – einem langgestreckten zylindrischen Gehäuse (12), – einem Paar Endverschlüssen (26, 28) an entgegengesetzten Enden des Gehäuses (12), – einer radial verlaufenden Trennwand (20) in dem Gehäuse (12) zwischen seinen Enden, die ein Paar diskreter Treibmittelkammern (22, 24) festlegt, gekennzeichnet durch ein Paar ringförmiger Sicken (60, 62) in dem Gehäuse auf entgegengesetzten Seiten der Trennwand (20), wodurch Verbrennungsdruck in einer der Treibmittelkammern (22, 24) die volle Längsdicke der Trennwand (20) gegen die Sicke (62, 60) auf der ihr gegenüberliegenden Seite drängt, um eine Abdichtung dazwischen und die strukturelle Integrität der Trennwand (20) zu maximieren.