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Diese
Erfindung betrifft eine Gaserzeugungsvorrichtung mit elektrischer
Anzündung,
die einen Zündabschnitt
aufweist, der durch ein elektrisches Signal gezündet wird, sowie einen Gaserzeugungsabschnitt,
in dem brennendes Gas durch die Zündung des Zündabschnitts erzeugt wird.
Diese Erfindung betrifft insbesondere eine verbesserte Gaserzeugungsvorrichtung
mit elektrischer Anzündung
für das
unverzögerte
Betreiben eines Fahrzeugsicherheitsgeräts, wie beispielsweise eines
Sitzgurts oder eines Airbags.
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Autos
und andere Fahrzeuge werden normalerweise mit Sicherheitsgeräten bereitgestellt,
wie beispielsweise Sitzgurte und Airbags, zum Schützen des
Fahrers und der Insassen vor dem Aufprall bei einem Unfall. Beispielsweise
im Fall eines Sitzgurtsystems ist der Gurt mit einem Schnelleinzugsmittel
ausgestattet, das bei einem Unfall oder dergleichen aktiviert wird,
um den Träger
des Gurts vor dem Stoß des Unfallaufpralls
zu schützen.
Die meisten dieser Schnelleinzugsmittel bestehen aus einer Gaserzeugungsvorrichtung,
in der das Gas durch die Zündung einer
Schießpulverladung
erzeugt wird. Bei einem Unfall wird der Stoß des Aufpralls genutzt, um
einen Zünder
elektrisch oder mechanisch zu aktivieren, so dass der Gas erzeugende
Stoff gezündet
wird. Der durch die Zündung
des Gases erzeugte Druck wird für
das unverzögerte
Antreiben eines Zylinderkolbens oder Rotors genutzt, um den Gurt
schnell zurück
zu ziehen.
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5 zeigt
ein Beispiel einer konventionellen Gaserzeugungsvorrichtung dieses
Typs. Diese Vorrichtung umfasst eine Basis A, an der ein elektrischer
Zünder
B und ein zylindrisches äußeres Gehäuse C befestigt
sind. Wie in 6 gezeigt ist, besteht der elektrische
Zünder
B aus einer einzelnen Einheit, die ein Paar von Elekt rodenstiften
E in einer Harzhalterung D aufweist. Jeder dieser Elektrodenstifte
E läuft
durch die Halterung D und ein Ende jedes Elektrodenstifts E erstreckt
sich dabei aus der Halterung D heraus, während das andere Ende jedes Elektrodenstifts
E mit einem Glühfaden
oder einem anderen derartigen Widerstand (nicht gezeigt) auf einer
Leiterplatte F verbunden ist. Dieser Widerstand auf der Leiterplatte
F bildet einen Zündabschnitt
B'. Die äußere Oberfläche des
Zündabschnitts
B' ist durch eine
Zündladung
bzw. Initialladung G abgedeckt, über
der eine mit einer Zündladung
bzw. Entflammungsladung H gefüllte
Harzkappe J befestigt ist. Ein Metallgehäuse K ist über der Harzkappe J angeordnet.
In der umfänglichen
Oberfläche
des Gehäuses
K befindet sich eine Öffnung
L, durch die sich die Flamme der Verbrennung ausbreitet. Der elektrische
Zünder
B ist in ein Durchgangsloch M in der Basis A eingesetzt und an der
Basis A mit Hilfe des Halters D angebracht.
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Das
zylindrische äußere Gehäuse C besteht aus
einem Metall, wie beispielsweise Aluminium oder Edelstahl, und umfasst
einen Boden, der durch den Druck der brennenden Gase leicht geöffnet werden kann.
Nachdem das äußere Gehäuse C mit
dem Gas erzeugenden Stoff N gefüllt
worden ist, wird es an der Basis A mit dem den Zünder B abdeckenden Zündabschnitt
B' befestigt. Das
in 5 gezeigte Bezugszeichen bezeichnet einen wasserfesten,
druckfesten vulkanisierten Gummi-O-Ring,
der zwischen Halterung D und der Basis A angeordnet ist.
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Wenn
das Fahrzeug mit der Gaserzeugungsvorrichtung der oben beschriebenen
Konstruktion in einen Unfall verwickelt wird, wird der Aufprall
des Unfalls als ein elektrisches Signal an die Elektrodenstifte E übermittelt.
Dies bewirkt ein Aufheizen des Widerstands (nicht gezeigt) zwischen
den Elektrodenstiften E, ein Zünden
der Initialladung G und dadurch ein Auslösen der Zündungsladung H. Wenn die Flamme der
Verbrennung den Gas erzeugenden Stoff N über die Öffnung L erreicht, beginnt
der Gas erzeugende Stoff N zu brennen. Das durch das Brennen des
Gas erzeugenden Stoffs N erzeugte Brenngas zerreißt den Boden
des äußeren Gehäuses C und
wird dadurch unverzögert
nach außen
freigegeben. Der durch dieses Brenngas erzeugte Druck aktiviert
unverzüglich
das Schnelleinzugsmittel des Sitzgurts oder den Airbag.
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In
den konventionellen oben beschriebenen Gaserzeugungsvorrichtungen
wird das Zusammenbauverfahren durch den Umstand vereinfacht, dass der
elektrische Zünder
B als eine Einheit vorgefertigt ist. Um jedoch den elektrischen
Zünder
B als eine einzelne Komponente nutzen zu können, ist es erforderlich,
den Zündabschnitt
B' mit der Harzkappe
J und dem Metallgehäuse
K abzudecken, während
in Ergänzung
dazu die Halterung D, die die Elektrodenstifte E hält, von
der Basis A getrennt werden muss. Daher erhöht diese Konfiguration merklich
die Anzahl der Teile der Gaserzeugungsvorrichtung, was ebenfalls
die Kosten steigert. Überdies
ragt der größte Teil der
Gaserzeugungsvorrichtung, der den Zündabschnitt D' umfasst, in die
Mitte des äußeren Gehäuses C hinein.
Als ein Ergebnis davon muss das Volumen des äußeren Gehäuses C vergrößert werden,
um den notwendigen Gasdruck zu erhalten, was die Vorrichtung wesentlich
vergrößert. Der
Umstand, dass der Zündabschnitt
D' in die Mitte
des äußeren Gehäuses C ragt,
verhindert ebenfalls, dass der Gas erzeugende Stoff N gleichmäßig abbrennt. Um
daher den erforderlichen Gasdruck zu erhalten, ist es erforderlich,
das äußere Gehäuse C mit
einer zusätzlichen
Menge an Gas erzeugendem Stoff N auszustatten, was die Größe der Vorrichtung
weiter steigert.
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US-A-5
634 660 beschreibt einen Gasgenerator für ein Rückhaltesystem eines Fahrzeugs,
das eine Gas erzeugende Mischung enthält, die durch einen elektrischen
Zünder
gezündet
werden kann. Die Verbindungsmittel, die den elektrischen Zündimpuls tragen,
sind direkt mit der Zündladung
verbunden, und der Zündungsträger besteht
aus einer Einfassung für
die Verbindungsmittel.
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EP-A-0
802 092 beschreibt einen Gaserzeuger gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 und JP-A-07 149202 beschreibt ebenfalls einen Gaserzeuger.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Gaserzeugungsvorrichtung mit elektrischer Anzündung gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
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Die
Elektrodenstifte können über zumindest einen
Varistor miteinander verbunden sein.
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Wie
es oben beschrieben worden ist, ist es möglich, die Teilezahl, die Kosten
und die Größe der Vorrichtung
zu reduzieren, weil in Übereinstimmung mit
dieser Erfindung ein Zündabschnitt
auf einer Basis ausgebildet und die Basis mit einem Gaserzeugungsabschnitt
bereitgestellt wird, der den Zündabschnitt
abdeckt. Wenn eine derartige Anordnung in einer Schnellrückzugsvorrichtung
eines Sitzgurts oder in einem Airbag oder in anderen derartigen Fahrzeugsicherheitsvorrichtungen
eingesetzt wird oder im Zusammenhang mit einem Airbag zum Schutz
von Personen vor dem Aufprall durch einen Fall, ein Rollen oder
andere derartige Unfallstöße Anwendung
findet, ermöglicht
es, die Kosten und die Größe derartiger
Geräte
zu reduzieren. Ferner verbessert die Nutzung eines Varistors zum
Bereitstellen einer Verbindung zwischen den elektrischen Eingangsbereichen
des Zündabschnitts
und das Verwenden unvulkanisierten Gummis als ein Dichtungsmaterial
für den
Gaserzeugungsabschnitt die Zuverlässigkeit der Vorrichtung, indem
die Beständigkeit gegenüber statischer
elektrischer Aufladung und die Wasserfestigkeit verbessert werden.
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Weitere
Eigenschaften der Erfindung, ihre Natur und verschiedene Vorteile
gehen aus den begleitenden Zeichnungen hervor, die das folgende
zeigen:
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1 ist
eine Querschnittsdarstellung einer ersten Ausführungsform der Gaserzeugungsvorrichtung
mit elektrischer Zündung
gemäß der Erfindung,
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2 ist
eine Darstellung, die den Gasdruck in der Gaserzeugungsvorrichtung
mit elektrischer Zündung
gemäß 1 gegenüber der
Zeit zeigt,
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3 ist
eine Darstellung, die das Ergebnis eines Feuchtigkeitstests der
Gaserzeugungsvorrichtung mit elektrischer Zündung gemäß 1 zeigt,
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4 ist
eine Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausführungsform der Gaserzeugungsvorrichtung
mit elektrischer Zündung
gemäß der Erfindung,
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5 ist
eine Querschnittsdarstellung einer konventionellen Gaserzeugungsvorrichtung
mit elektrischer Zündung
und
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6 ist
eine Querschnittsdarstellung des elektrischen Zünders B innerhalb der Gaserzeugungsvorrichtung
von 5.
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun detailliert unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
eine Gaserzeugungsvorrichtung mit elektrischer Zündung, die eine erste Ausführungsform
der Erfindung darstellt. Die hier gezeigte Gaserzeugungsvorrichtung
soll im Zusammenhang mit einem Sitzgurt, einem Airbag oder anderen
derartigen Sicherheitsvorrichtungen eines Fahrzeugs genutzt werden,
wie sie oben beschrieben worden sind, und umfasst eine aus Aluminium
bestehende Basis 1. An einem Ende weist die Basis 1 eine
Anschlussbuchse 2 und an dem anderen Ende einen Sitz 3 auf, der
dazu verwendet wird, einen Zündabschnitt
zu bilden. Um den Sitz 3 erstreckt sich eine umfängliche Wand 4 zum
Befestigen des Zündabschnitts
und eine periphere Wand 5 zum Befestigen eines Gehäuses. Der
Sitz 3 umfasst eine flache Front und ein Paar mittig angeordneter
Löcher 6 zum
Einsetzen von Stiften. Die Löcher 6 zum
Einsetzen von Stiften verlaufen parallel und sind in Richtung der
Anschlussbuchse 2 offen.
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Am
Sitz 3 ist eine Leiterplatte 8 befestigt, die ein
Paar Elektrodenstifte 7 umfasst. Die Elektrodenstifte 7 sind
zylindrische leitende Elemente mit einem Durchmesser, der kleiner
ist als der der Löcher 6 zum Einsetzen
der Stifte. Am Ende der Basis werden die Elektrodenstifte 7 elektrisch
miteinander über
einen Widerstand (nicht gezeigt), wie beispielsweise einen Glühfaden oder
dergleichen, verbunden, der auf der Leiterplatte 8 befestigt
ist. Die anderen Enden der Elektrodenstifte 7 erstrecken
sich parallel von der hinteren Oberfläche der Leiterplatte 8.
Die Elektrodenstifte 7 reichen über die Löcher 6 zum Einsetzen der
Stifte und ein Dichtungs material 9 bis zur Anschlussbuchse 2,
während
ein luftdichtes Material 10 und ein Varistor 11 zwischen
der Leiterplatte 8 und dem Sitz 3 angeordnet sind.
Das Dichtungsmaterial 9 besteht aus einer Lage aus unvulkanisiertem
Butylkautschuk oder aus einer Lage aus unvulkanisiertem Ehtylen-Propylen-Diolefin-Terpolymer(ethylene
propylene diene terpolmymer, EPDM)-Kautschuk. Das luftdichte Material 10 besteht
aus isolierendem Harz und umfasst Stiftlöcher 12 an Stellen
entsprechend den Löchern 6 zum
Einsetzen der Stifte. Der Varistor 11 besteht aus Keramik
und ist mit den Elektrodenstiften 7 über die periphere Oberfläche der
Stiftlöcher 13 verbunden.
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Die
oben genannten Teile werden an der Basis 1 in der folgenden
Ordnung befestigt. Zuerst werden die Elektrodenstifte 7 in
die Stiftlöcher 12 in
dem luftdichten Material 10 eingesetzt. Dann werden der Varistor 11 und
die Leiterplatte 8 am Ende der Elektrodenstifte 7 befestigt
und ein Widerstand (nicht gezeigt) auf der Leiterplatte 8 wird über die
Elektrodenstifte 7 gelötet,
um diese miteinander zu verbinden. Nachdem das Dichtungsmaterial 9 an
die hintere Oberfläche
des hermetischen Materials 10 geklebt worden ist und die
Elektrodenstifte 7 in die Löcher 6 zum Stifteinsetzen
in der Basis 1 eingesetzt worden sind, wird abschließend die
periphere Wand 4, die zum Befestigen des Zündabschnitts
verwendet wird, abgedichtet, um die Teile an der Basis 1 zu
befestigen. In diesem Zustand wird der Rand des Varistors 10 über die
umfängliche
Wand 4 mit der Basis 1 verbunden.
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Der
Zündabschnitt 100 der
Gaserzeugungsvorrichtung wird gebildet, indem eine Zündladung bzw.
Initialladung 14 auf dem Widerstand der Leiterplatte 8 angeordnet
wird. Die Zündladung 14 kann derart
angeordnet werden, indem eine feuchte Ladung auf die Leiterplatte
getropft wird und dann die Ladung getrocknet wird, oder eine Trockenladung kann
genutzt werden, wie sie vorliegt. Es ist bevorzugt, die Zündladung 14 mit
einer Paste 15 zu beschichten. Ein äußeres Gehäuse 16 wird um den Zündabschnitt 100 herum
bereitgestellt. Das äußere Gehäuse 16 besteht
aus Aluminium oder Edelstahl in Form eines abgestuften Zylinders
mit einem Boden. Die Öffnung
des äußeren Gehäuses 16 umfasst
einen größeren Durchmesser
als der Boden; die Öffnung
des äußeren Gehäuses 16 besitzt
einen Innendurchmesser, der es dem äußeren Gehäuse 16 gestattet,
auf die umfängliche
Wand 4 aufgesetzt zu werden. Das äußere Gehäuse 16 umfasst einen
dünnen
Boden oder der Boden ist radial gekerbt bzw. gerillt oder dergleichen,
um das leichte Freigeben des durch das brennende Gas erzeugten Drucks
zu ermöglichen.
Der Rand der Öffnung
des äußeren Gehäuses 16 ist
eingedreht, um einen Flansch 17 zu bilden.
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Nachdem
das Innere des äußeren Gehäuses 16 mit
einer Mischung einer vorbestimmten Menge einer Zündladung bzw. Entflammungsladung 18 und
eines Gas erzeugenden Materials 19 gefüllt worden ist, wird das äußere Gehäuse 16 an
der Basis 1 über
dem Zündabschnitt 100 befestigt,
um dadurch den Gaserzeugungsabschnitt 200 der Gaserzeugungsvorrichtung
zu bilden. Mit dieser Konfiguration kann das äußere Gehäuse 16 leicht an der
Basis 1 über
die Verwendung der umfänglichen
Wand 5 zum Abdichten des Flansches 17 befestigt
und der Varistor 11 zwischen der Leiterplatte 8 und
dem luftdichten Material 10 mit dem äußeren Gehäuse 16 über die Basis 1 verbunden
werden. Es ist bevorzugt, eine Dichtungsmasse zwischen dem Flansch 17 und
der umfänglichen
Wand 5 zu verwenden, wie beispielsweise flüssigen Gummi,
der bei Raumtemperatur aushärtet.
Das Bezugszeichen 20 in 1 bezeichnet
einen Shunt-Ring, der die Elektrodenstifte 7 kurzschließt, wenn
die Vorrichtung nicht verwendet wird, und der den Kurzschluss der
Elektrodenstifte 7 aushebt, wenn ein Verbinder bzw. Stecker
in die Anschlussbuchse 2 eingesetzt wird. Wenn eine derart aufgebaute
Gaserzeugungsvorrichtung mit dem Fahrzeugsicherheitssystem verbunden
worden ist, wird der Verbinder unter Verwendung einer elektrischen
Signalausgangsleitung (nicht gezeigt) mit den Elektrodenstiften 7 verbunden.
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Wenn
das Fahrzeug in einen Unfall verwickelt wird, sendet der Aufprall
ein elektrisches Signal an die Elektrodenstifte 7, was
den Widerstand (nicht gezeigt) zwischen den Elektrodenstiften 7 aufheizt. Dies
zündet
die Zündladung/Initialladung 14 und
löst die
Entflammungsladung bzw. Zündladung 18 und das
Gas erzeugende Material 19 aus. Der durch die Verbrennung
des Gas erzeugenden Materials 19 erzeugte Druck zerreißt den Boden
des äußeren Gehäuses 16 und
wird dadurch unverzögert
nach außen freigegeben,
so dass unverzögert
das Schnellrückzugsmittel
für den
Sitzgurt, ein Airbag oder andere derartige Sicherheitssysteme eines
Fahrzeugs aktiviert werden.
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In Übereinstimmung
mit der obigen Gaserzeugungsvorrichtung wird der Varistor 11 dazu
verwendet, eine elektrische Verbindung zwischen den Elektrodenstiften 7 sowie
zwischen den Elektrodenstiften 7 und der Basis 1 und
dem äußeren Gehäuse 16 bereitzustellen.
Dies macht es möglich,
die erforderliche Leistungsfähigkeit
sicherzustellen, während die
Möglichkeit
eines Fehlbetriebs aufgrund statischer Aufladung minimiert ist.
Das bedeutet, dass der Varistor 11 den Widerstand reduziert,
wenn eine Hochspannung angelegt wird, und dass er eine Verbindung
zwischen den Elektrodenstiften 7 und zwischen den Elektrodenstiften 7 und
der Basis 1 und dem äußeren Gehäuse 16 herstellt.
Dies verhindert, dass der Widerstand auf der Leiterplatte 8 als
ein Ergebnis einer hohen statischen elektrischen Spannung, die zwischen
den Elektrodenstiften 7 oder zwischen den Elektrodenstiften 7 und
der Basis 1 oder dem äußeren Gehäuse 16 wirkt,
aufgeheizt wird. Wenn ein niedriges elektrisches Spannungssignal
an das Paar Elektrodenstifte 7 angelegt wird, bleibt gleichzeitig
der Widerstandswert des Varistors 11 ausreichend hoch,
um das vorgeschriebene Aufheizen des Widerstands auf der Leiterplatte 8 zu
gewährleisten.
Ferner zeigt der Varistor 11 verglichen mit dem leitfähigen Harz,
dass im Stand der Technik zum Bilden der von elektrischer statischer
Aufladung freien Teile genutzt wird, nur ungefähr ein Drittel der Variation
in der Performance, wodurch seine Verlässlichkeit sichergestellt ist.
Als ein Ergebnis ist die obige Gaserzeugungsvorrichtung viel leichter
als ein einzelner Teil zu nutzen, was seinen Einbau in einem Fahrzeugsicherheitssystem
oder dergleichen vereinfacht.
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Da
ebenfalls der Zündabschnitt 100 auf
der Basis 1 ausgebildet ist und die Basis 1 mit
einem Gaserzeugungsabschnitt 200 bereitgestellt wird, sind die
aus Harz bestehende Kappe J und das Gehäuse K über dem Zündabschnitt 100 sowie
die Halterung D zum Halten der Elektrodenstifte 7 in der
konventionellen Anord nung nicht erforderlich, was deutlich die Anzahl
der nötigen
Teile sowie die Herstellungskosten reduziert. Da ferner keine aus
Harz bestehende Kappe J oder Gehäuse
K vorhanden sind, sind in dem äußeren Gehäuse 16 nur
das hermetische Material, der Varistor 11 und die Leiterplatte 18 angeordnet,
während
alle lagenförmig
ausgebildet sind. Dieser Umstand ermöglicht es, das Volumen des äußeren Gehäuses 16,
das zum Erhalten des erforderlichen Gasdrucks nötig ist, zu reduzieren, insbesondere
im Hinblick auf die Längendimension.
Dies gewährleistet,
die Vorrichtung kleiner herzustellen als eine Vorrichtung aus dem
Stand der Technik, was umgekehrt unterstützt, die Größe des Kraftfahrzeugsicherheitssystems
zu reduzieren, indem die Vorrichtung genutzt wird. Nimmt man eine äquivalente
Funktionalität
an, umfasst die Länge
der Vorrichtung dieser Erfindung 78% der Länge einer aus dem Stand der
Technik bekannten Vorrichtung und die vorliegende Erfindung umfasst
zudem nun ungefähr
80% so viele Teile.
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Weiterhin
der Fakt, dass die Zündladung bzw.
Initialladung 14 und die Kombination der Zünd- bzw.
Entflammungsladung 18 und des Gaserzeugungsmaterials 19 in
gerader Linie angeordnet sind, verbessert enorm die Entzündbarkeit
der Zünd- bzw. Entflammungsladung 18 und
des Gas erzeugenden Materials 19 durch die Zündladung 14.
Wie durch die durchgezogene Linie in der Darstellung der 2 gezeigt
ist, besteht das Ergebnis darin, dass der erforderliche Gasdruck
in kurzer Zeit erzielt werden kann, was die Zeit zum Aktivieren
des Fahrzeugsicherheitssystems verkürzt, um die Insassen bei einem Unfall
zu schützen.
Als Vergleich zeigt die gestrichelte Linie den Gasdruck in Abhängigkeit
von der Zeit im Fall einer bekannten Gaserzeugungsvorrichtung.
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In
der Gaserzeugungsvorrichtung dieser Erfindung gewährleistet
ebenfalls das Dichtungsmaterial 9 aus Naturkautschuk, das
zwischen dem Sitz 3 der Basis 1 und dem luftdichten
Material 10 bereitgestellt ist, die sichere Abdichtung
des Spalts zwischen den Löchern 6 der
Basis 1 zum Einsetzen der Stifte und den Elektrodenstiften 7,
was die Wasserfestigkeit und die Druckfestigkeit im Hinblick auf
das Gas erzeugende Material 19 verbessert. 3 ist
eine Darstellung der Ergebnisse eines Tests, um die Wasserfestigkeit
im Hinblick auf das Gas erzeugende Material 19 zu überprüfen. Für diesen
Test wurde die Gaserzeugungsvorrichtung für Zeitspannen von 30 min bei
jeweils den Temperaturen 0°C,
20°C, 40°C und 105°C beansprucht,
während
bei 20°C
und bei 40°C
eine Luftfeuchtigkeit von 90 bis 98% aufrechterhalten worden ist.
Die Darstellung ergab sich, indem die Tests eine vorbestimmte Anzahl
von Zyklen durchliefen und der Koeffizient für die Flüssigkeitsaufnahme jedes Gaserzeugungsmaterials 19 gemessen
worden ist. Die durchgezogene Linie bezeichnet die Gaserzeugungsvorrichtung
der vorliegenden Erfindung und die gestrichelte Linie eine Gaserzeugungsvorrichtung
aus dem Stand der Technik. Anhand des Graphs kann man erkennen,
dass die Gaserzeugungsvorrichtung dieser Erfindung im Vergleich
zu einer Vorrichtung aus dem Stand der Technik viel bessere Eigenschaften
in Bezug auf die Wasserfestigkeit zeigt, da diese ein vulkanisiertes
Dichtungsmaterial P verwendet. Diese Ergebnisse zeigen, dass sogar
unter höherer
Luftfeuchtigkeit das Gas erzeugende Material 19 verlässlicher
brennen wird als jenes aus dem Stand der Technik.
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4 ist
eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gaserzeugungsvorrichtung
mit elektrischer Zündung.
Wie in der ersten Ausführungsform,
die in 1 gezeigt ist, dient die hier gezeigte Gaserzeugungsvorrichtung
dem Einsatz in einer Fahrzeugsicherheitsvorrichtung, wie beispielsweise
einem Sitzgurt oder einem Airbag oder dergleichen. Die Unterschiede
zwischen den Vorrichtungen der ersten und zweiten Ausführungsform
bestehen in der Anordnung der Zünd-
bzw. Entflammungsladung 18 und dem Gaserzeugungsmaterial 19 in
dem äußeren Gehäuse 16.
Speziell wird in der Gaserzeugungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform
eine Abdeckung 21 auf der oberen Oberfläche der Leiterplatte 8 bereitgestellt,
auf der die Zündladung
bzw. Initialladung 14 angeordnet ist. Die Zünd- bzw.
Entflammungsladung 18 ist innerhalb der Abdeckung 21 angeordnet,
während
das äußere Gehäuse 16 nur
das Gaserzeugungsmaterial 19 enthält. Die Abdeckung 21 ist
zylindrisch aus Harz oder dergleichen geformt und besitzt einen
dünnen
Abdeckungsbereich 22. Wenn das luftdichte Material 10,
der Varistor 11 und die Leiterplatte 8 an der
Basis 1 befestigt werden, wird die Ab deckung 21 an
der Basis befestigt, indem sie durch die umfängliche Wand 4, die
zum Befestigen des Zündabschnitts
genutzt wird, gehalten wird. Für
die anderen Teile ist die Konfiguration die gleiche wie in der ersten
Ausführungsform
und die gleichen Bezugszeichen werden verwendet, so dass auf weitere
Erläuterungen
der Details verzichtet wird.
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Wenn
bei einem Unfall der Aufprall bei einer derart konfigurierten Gaserzeugungsvorrichtung
als ein elektrisches Signal zu den Elektrodenstiften 7 übertragen
wird, erwärmt
sich der Widerstand (nicht gezeigt) zwischen den Elektrodenstiften 7,
was die Zündladung 14 zündet, um
dadurch die Zünd-
bzw. Entflammungsladung 18 auszulösen. Die Zündung der Zünd- bzw. Entflammungsladung 18 zerreißt den Abdeckungsbereich 22 der
Abdeckung 21, so dass die Flammen der Zündung das Gas erzeugende Material 19 erreichen
und die Verbrennung des Gas erzeugenden Materials 19 starten.
Das derart erzeugte Gas zerreißt
den Boden des äußeren Gehäuses 16 und
wird dadurch sofort nach außen
freigegeben, was unverzögert
das Schnellrückzugsmittel
des Sitzgurts, den Airbag oder andere derartige Fahrzeugsicherheitssystem
aktiviert. Da in dieser Gaserzeugungsvorrichtung die Zünd- bzw.
Entflammungsladung 18 an der Innenseite der Abdeckung 21 angeordnet
ist, ist die durch die Zündung
der Zünd-
bzw. Entflammungsladung 18 erzeugte Flamme größer als
jene, die im Fall der ersten Ausführungsform der Gaserzeugungsvorrichtung
erzeugt wird, was ein effizienteres und unverzögerteres Zünden des Gaserzeugungsmaterials 19 ermöglicht.
Da ferner das Gaserzeugungsmaterial 19 nicht in direktem
Kontakt mit der Zündladung 14 steht,
kann das Gaserzeugungsmaterial 19 nicht auf die Zündladung 14 einwirken,
selbst wenn die Gaserzeugungsvorrichtung Vibrationen ausgesetzt
ist.
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Obwohl
das Hinzufügen
der Abdeckung 21 bedeutet, dass die Vorrichtung der zweiten
Ausführungsform
eine größere Anzahl
an Teilen als die Vorrichtung der ersten Ausführungsform aufweist, benötigt die
zweite Ausführungsform
genau wie die erste Ausführungsform
weit weniger Teile als eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik
und kann daher mit geringeren Kosten hergestellt werden. Wäh rend in ähnlicher
Weise das Hinzufügen
der Abdeckung 21 bedeutet, dass die Vorrichtung viel größer ist
als die Vorrichtung der ersten Ausführungsform, ist sie immer noch
kleiner als eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik. Nimmt man
die gleiche Funktionalität
an, entspricht beispielsweise die Länge der Vorrichtung dieser
Erfindung 80% der Länge
einer Vorrichtung aus dem Stand der Technik und die Vorrichtung
dieser Erfindung weist nur ungefähr
80% so viele Teile auf. Die Vorrichtung der zweiten Ausführungsform zeigt
ebenfalls die gleichen flüssigkeitsfesten
und Druckwiderstands-Eigenschaften wie die erste Ausführungsform.
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Während die
erste und die zweite Ausführungsform
jeweils unter Bezugnahme auf eine Gaserzeugungsvorrichtung angewandt
auf ein Kraftfahrzeugsicherheitssystem beschrieben worden sind,
kann die Vorrichtung ebenfalls in Verbindung mit einem Sicherheitsgerät genutzt
werden, wie beispielsweise einer Airbag-Vorrichtung zum Schützen von Personen vor dem Aufprall
eines Falls, eines Rollens oder anderer derartiger Unfalleinwirkungen. Während in
den oben genannten Ausführungsformen ein
Varistor genutzt wird, um die Widerstandsfähigkeit gegenüber statischer
Elektrizität
zu verbessern, ist die Erfindung nicht auf die Verwendung eines
Varistors beschränkt.
Stattdessen können
leitfähiger Harz
oder dergleichen für
diesen Zweck eingesetzt werden, sofern die Verwendung eines derartigen
Materials nicht ein Problem aufwirft. Um die Kosten zu reduzieren,
kann für
das luftdichte Material ebenfalls leitfähiges Harz genutzt werden,
das Drahtleitungen enthält.
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Wie
daher vorangehend beschrieben worden ist, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen
Zündabschnitt,
der auf einer Vorrichtungsbasis ausgebildet ist, und einen Gaserzeugungsabschnitt, der
auf der Basis bereitgestellt wird, während der Gaserzeugungsabschnitt
den Zündabschnitt
abdeckt. Dies ermöglicht
eine Reduktion der Teilezahl, der Herstellungskosten und der Größe der Vorrichtung.
Wenn daher die vorliegende Erfindung auf eine Schnellrückzugsvorrichtung
eines Sitzgurts oder auf einen Airbag oder andere derartige Fahrzeugsicherheitsvorrichtungen
oder auf eine Airbag-Vorrichtung zum Schutz von Personen vor dem
Auf prall eines Falls, eines Rollens oder anderer derartiger Unfalleinwirkungen
angewandt wird, ermöglicht
sie, die Kosten und die Größe derartiger
Vorrichtungen zu reduzieren. Wenn man zudem einen Varistor verwendet,
um eine Verbindung zwischen den elektrischen Eingangsbereichen des
Zündabschnitts
bereitzustellen, und wenn man Rohkautschuk bzw. Rohgummi als ein
Dichtungsmaterial für
den Gaserzeugungsabschnitt nutzt, verbessert man die Verlässlichkeit
der Vorrichtung, indem die Widerstandsfähigkeit gegen statische Aufladung
und flüssigkeitsfeste
Eigenschaften verbessert werden.
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Im
Licht der obigen Lehren sind offensichtlich zahlreiche Modifikationen
und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Man sollte daher anerkennen,
dass im Rahmen der anhängenden
Ansprüche
die Erfindung auch anders realisiert werden kann, als hierin spezifisch
beschrieben worden ist.