DE602005002079T2

DE602005002079T2 - Gasgenerator für einen Airbag

Info

Publication number: DE602005002079T2
Application number: DE602005002079T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Himeji-shi TOKUDA; Mikio Himeji-shi YABUTA
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2025-06-02
Also published as: EP1602535A1; JP2005343341A; EP1602535B1; DE602005002079D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasgenerator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieser Gasgenerator ist für die Verwendung in einem Airbagsystem geeignet, das in einem automobilen Fahrzeug installiert ist.
Ein Gasgenerator der oben spezifizierten Bauart ist aus der US 2002/109339 A1 bekannt.
Ein Airbagsystem ist bekannt als ein Gerät zum Schützen von Passagieren vor einem Aufprall, wenn ein Fahrzeug kollidiert. In einem Airbagsystem, wird ein Gas in einen Airbag in einer unverzögerten Art und Weise eingeleitet, so dass sich der Airbag aufbläst, und daher dient das Airbagsystem als ein Mittel zur Pufferung zwischen dem Passagier und den konstitutionalen Komponenten des Fahrzeugs (das Lenkrad, um ein Beispiel zu nennen).
In den vergangenen Jahren wurden Airbagsysteme für die Seite des Fahrers, die Seite eines vorderen Passagiers, für Seitenkollision, einen Fahrzeugüberschlag, usw. vorgeschlagen, mit dem Ziel der Verbesserung der Sicherheit des Passagiers gegenüber dem Aufprall, der während einer Kollision des Fahrzeugs erzeugt wird. Ein in diesen Airbagsystemen verwendeter Gasgenerator sollte eine Bedingung erfüllen, und sollte nämlich dazu in der Lage sein, ein Gas in einer unverzögerten Art und Weise zu erzeugen, aber im Hinblick auf das System für Seitenkollision im Speziellen, ist der Spalt zwischen den konstitutionalen Komponenten des Fahrzeugs und dem Passagier eng, und daher muss die Zeitdauer von der Erfassung des Aufpralls bis zum Beginn des Ablassens des Gases in den Airbag kurz sein. Ferner sollte der Gasgenerator eine dünne Struktur in Richtung der Breite aufweisen, aufgrund von Problemen hinsichtlich des Einbauraums für den Gasgenerator. Vergleichbar wie in Airbagsystemen für die Verwendung während eines Fahrzeugüberschlags (Vorhang-Airbags), erfordert der Gasgenerator eine dünne Struktur in Richtung der Breite, aufgrund von Schwierigkeiten hinsichtlich des Montageraums.
Die US-A Nr. 2002/0109339 ist als Stand der Technik genannt, der sich auf den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezieht.
Zusammenfassung der Erfindung
Um diese Probleme zu lösen, ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Gasgenerator für einen Airbag bereitzustellen, insbesondere einen Gasgenerator für einen Seiten-Airbag (Schutz gegen Seitenkollisionen), einen Gasgenerator für einen Vorhang-Airbag, oder einen anderen kleinen Gasgenerator oder dergleichen, welcher eine einfache Struktur aufweist und insbesondere für die Montage in besonders kleinen Räumen geeignet ist.
Die vorliegende Erfindung wird dahingehend beschrieben, dass sie in einem Gasgenerator für einen Airbag für Seitenkollisionen oder einem Gasgenerator für einen Vorhang-Airbag zur Anwendung gebracht wird, wobei die Zeitdauer von der Erfassung der Kollision bis zum Beginn des Ablassens des Gases kurz sein sollte. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht in einer notwendigen Art und Weise darauf beschränkt, sondern kann in Gasgeneratoren für Airbags für die Seite eines Fahrers, für die Seite eines vorderen Passagiers oder für ein Kniepolster zur Anwendung gebracht werden.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, einen Gasgenerator für einen Airbag bereitzustellen, wobei, in einem Gehäuse einer Aufblasvorrichtung, umfassend einen Flaschenabschnitt zum Speichern eines mit Druck beaufschlagten Mediums und einen an einem endseitigen Abschnitt des Flaschenabschnitts angebrachten Diffuser, wobei in einer axialen Richtung davon ein Gasauslass ausgebildet ist, der durch eine aufbrechbare Platte verschlossen ist, ein Zündmittel zum Aufbrechen der aufbrechbaren Platte an einer Manschette für die Zündvorrichtung fixiert ist, um der aufbrechbaren Platte zugewandt zu sein, und an dem Diffuser angebracht ist, wobei eine erste Gasauslassöffnung in der Manschette für die Zündvorrichtung derart ausgebildet ist, dass das durch den Gasauslass abgelassene, mit Druck beaufschlagte Medium im Wesentlichen in einer axialen Richtung des Gehäuses der Aufblasvorrichtung abgelassen wird, wobei das Zündmittel und die erste Gasauslassöffnung jeweils exzentrisch von der Mitte der Manschette für die Zündvorrichtung angeordnet sind.
Gasgeneratoren umfassen solche, die nur ein mit Druck beaufschlagtes Gas verwenden (Speicher-Gasgeneratoren), solche, die einen festen Gaserzeugungswirkstoff verwenden (pyrotechnische Gasgeneratoren), und solche, die sowohl ein mit Druck beaufschlagtes Gas als auch einen festen Gas erzeugenden Wirkstoff verwenden (Hybrid-Gasgeneratoren). Speicher-Gasgeneratoren und Hybrid-Gasgeneratoren umfassen eine aufbrechbare Platte zum Abdichten des mit Druck beaufschlagten Mediums in dem Innenraum des Gehäuses. Wenn die aufbrechbare Platte aufgebrochen wird, beginnt das Ablassen des Gases (das Ausstoßen des Gases in den Airbag). Aufgrund dieses Mechanismus, ist der Zeitraum von der Erfassung eines Aufpralls bis zum Beginn des Ablassens des Gases relativ kurz, was im Hinblick auf den zuvor genannten Hybrid-Gasgenerator oder den Speicher-Gasgenerator von Vorteil ist. Es wird daher angenommen, dass sich die vorliegende Erfindung auf Speicher-Gasgeneratoren und Hybrid-Gasgeneratoren bezieht.
Das mit Druck beaufschlagte Medium ist innerhalb des Flaschenabschnitts abgedichtet. Ein Ende des Flaschenabschnitts ist verschlossen, und der Diffuser ist an dem gegenüberliegenden, endseitigen Abschnitt angebracht, um so das Gehäuse der Aufblasvorrichtung auszubilden. Hierbei bezeichnet der Begriff "eine Endseite der Flasche ist geschlossen", dass eine Komponente, welche vor der Montage des Gasgenerators geöffnet ist, durch ein Drehverfahren oder ein Mannesmann-Verfahren, oder durch Anbringen eines gesonderten Elementes verschlossen wird. In einer alternativen Ausführung, kann eine in einer kommerziellen Art und Weise erhältliche Komponente mit einem vor der Montage des Gasgenerators geschlossen, endseitigen Abschnitt zur Anwendung gebracht werden.
Der gegenüberliegende, endseitige Abschnitt der Flasche ist geöffnet, und in diesem Fall, ist der Diffuser daran angebracht. Ein Gasauslass zum Ablassen des mit Druck beaufschlagten Mediums in der Flasche ist in dem Diffuser ausgebildet, und in einer bevorzugten Art und Weise derart angeordnet, um sich in der axialen Richtung der Flasche zu öffnen. Der Gasauslass ist vor einer Betätigung des Gasgenerators durch die aufbrechbare Platte blockiert. Anstelle des Blockierens des Gasauslasses in dem Diffuser mit der aufbrechbaren Platte, kann ein Teil des gegenüberliegenden, endseitigen Abschnitts der Flasche geöffnet sein und dann durch die aufbrechbare Platte verschlossen werden.
Ferner, ist die Manschette für die Zündvorrichtung, an welcher das Zündmittel zum Aufbrechen der aufbrechbaren Platte angebracht ist, in dem Diffuser integriert. Durch diese Maßnahme ist das Zündmittel derart angeordnet, um der aufbrechbaren Platte zugewandt zu sein. Die erste Gasauslassöffnung ist in der Manschette für die Zündvorrichtung ausgebildet. Die erste Gasauslassöffnung ist in der Manschette für die Zündvorrichtung derart ausgebildet, so dass, wenn die Manschette für die Zündvorrichtung an dem Diffuser angebracht ist, das mit Druck beaufschlagte Medium im Wesentlichen in der axialen Richtung des Gehäuses abgelassen wird. Die erste Gasauslassöffnung kann in der Richtung der Dicke der Manschette für die Zündvorrichtung ausgebildet sein, um ein Beispiel zu nennen. Es ist zu berücksichtigen, dass das Zündmittel und die erste Gasauslassöffnung exzentrisch von der Mitte der Manschette für die Zündvorrichtung angeordnet sind. Durch Anordnen des Zündmittels und der ersten Gasauslassöffnung in dieser Art und Weise, kann die Breite des Gasgenerators in der radialen Richtung verringert werden, und damit kann der Gasgenerator auch in den engen Bauräumen des Fahrzeugs montiert werden. Hierbei zeigt der Begriff "im Wesentlichen in der axialen Richtung" an, dass die Achse des Gehäuses und die axiale Richtung der ersten Gasauslassöffnung im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, aber solange das mit Druck beaufschlagte-Medium im Wesentlichen in der axialen Richtung des Gehäuses fließt, können sich diese zwei Achsen auch schneiden und immer noch in dem Begriff "im Wesentlichen in der axialen Richtung" in der vorliegenden Erfindung enthalten sein.
Damit ist der Gasauslass derart ausgebildet, um in der axialen Richtung des Gehäuses geöffnet zu sein, und ist durch die aufbrechbare Platte verschlossen, während das Zündmittel derart angeordnet ist, um der aufbrechbaren Platte zugewandt zu sein, und deshalb ist das Zündmittel im Wesentlichen aus der axialen Richtung des Gehäuses angebracht. Im Ergebnis stehen keine Komponenten in Richtung der Breite (radiale Richtung) des Gasgenerators hervor, und damit ist der Gasgenerator befreit von Einschränkungen hinsichtlich des Raums für die Montage.
Ferner, weil die erste Gasauslassöffnung in der Manschette für die Zündvorrichtung ausgebildet ist und derart geöffnet ist, dass das Gas im Wesentlichen in der axialen Richtung des Gehäuses abgelassen wird, stehen keine Komponenten in dem Gasauslassteil in Richtung der Breite des Gehäuses hervor, und daher kann der Gasgenerator in einer einfachen Art und Weise in einem vergleichsweise geringen Raum für die Montage montiert werden.
Es ist zu berücksichtigen, dass die Ausrichtung bei der Anbringung des Zündmittels, welches der aufbrechbaren Platte zugewandt ist, in einer bevorzugten Art und Weise derart festgelegt ist, dass die Mittelachse des Zündmittels parallel zu der axialen Richtung des Gehäuses der Aufblasvorrichtung verläuft. Jedoch gibt es keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der Ausrichtung des Zündmittels, solange das Zündmittel dazu in der Lage ist, die aufbrechbare Platte aufzubrechen, und solange keine Vorsprünge in der Richtung der Breite des Gehäuses ausgebildet sind.
Ferner, in dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung, ist das Zündmittel in einer bevorzugten Art und Weise nur durch eine elektrische Zündvorrichtung ausgebil det, welche auf das Erfassen eines Zündungssignals hin aktiviert wird, und die elektrische Zündvorrichtung ist in einer bevorzugten Art und Weise unter Verwendung eines Kunststoffs in einer integralen Art und Weise mit der Manschette für die Zündvorrichtung ausgebildet, und die Manschette für die Zündvorrichtung ist in einer bevorzugten Art und Weise durch Crimpen an dem Diffuser angebracht.
Durch Ausbilden des Zündmittels alleine unter Verwendung einer elektrischen Zündvorrichtung, wird der Aufbau des Gasgenerators vereinfacht. Ferner, durch Fixieren der Zündvorrichtung an der Manschette für die Zündvorrichtung unter Verwendung eines Kunststoffs, kann die Zündanordnung (eine Kombination der Manschette für die Zündvorrichtung und der Zündvorrichtung) in einer einfachen Art und Weise hergestellt werden.
Ferner, durch Fixieren der Manschette für die Zündvorrichtung an dem Diffuser durch Crimpen, werden Hitze für die Verschweißung und dergleichen nicht verwendet, und daher kann diese Konstruktion in einer sicheren Art und Weise hergestellt werden. Insbesondere in Fällen, in welchen die elektrische Zündvorrichtung und die Verbindungsstellen sich in einer besonderen Nähe befinden, kann eine Hitze durch Verschweißung eine unbeabsichtigte Zündung oder ein Aufschmelzen des Kunststoffs bewirken. Mit einem Crimpverfahren entstehen solche Probleme jedoch erst gar nicht.
Ebenfalls, in dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung, ist ein Positioniermittel in einer bevorzugten Art und Weise an zumindest einem Element der Manschette für die Zündvorrichtung und dem Diffuser ausgebildet, so dass die elektrische Zündvorrichtung und die aufbrechbare Platte derart ausgerichtet sind, um einander zugewandt zu sein.
Durch diese Maßnahme können die Manschette für die Zündvorrichtung der Diffuser in einer einfachen Art und Weise montiert und positioniert werden. Das Positioniermittel kann aufgebaut sein durch Ausbilden eines konvexen Abschnitts (oder eines konkaven Abschnitts) in der Manschette für die Zündvorrichtung und durch Ausbilden eines zugehörigen konkaven Abschnitts (oder konvexen Abschnitts) in dem Diffuser, so dass die Manschette für die Zündvorrichtung in nur einer Ausrichtung im Verhältnis zu dem Diffuser festgelegt werden kann, oder durch Ausbilden der gesamten Manschette für die Zündvorrichtung in Form einer Schale, in einer verformten, elliptischen Form, einer nicht symmetrischen Form, usw., und durch Ausbilden des Diffusers in einer entsprechenden Form.
Ferner, in dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung, ist ein rohrförmiger Gasauslasskanal mit einem geschlossenen Endabschnitt in einer bevorzugten Art und Weise ebenfalls an dem Teil der Manschette für die Zündvorrichtung angebracht, in welchem die erste Gasauslassöffnung ausgebildet ist, und eine große Anzahl von zweiten Gasauslassöffnungen ist in einer bevorzugten Art und Weise in der umfangsseitigen Wandoberfläche des Gasauslasskanals in der Nähe zu diesem geschlossenen Endabschnitt in gleichmäßigen Abständen in der um den Umfang verlaufenden Richtung ausgebildet.
Unter Verwendung dieses rohrförmigen Gasauslasskanals, wird die Verbindung mit dem Airbag vereinfacht. Die zweiten Gasauslassöffnungen, die in der umfangsseitigen Wandoberfläche von einem endseitigen Abschnitt des Gasauslasskanals ausgebildet sind, sind in einer bevorzugten Art und Weise angeordnet, um einen Schub auszugleichen. Durch diese Maßnahmen kann verhindert werden, dass der Gasgenerator wie eine Rakete nach vorne schießt, auch wenn er in einer unbeabsichtigten Art und Weise während eines Transports betätigt wird. Es ist zu berücksichtigen, dass, wenn der Gasauslasskanal an der Manschette für die Zündvorrichtung fixiert ist, dieser Fixiervorgang unter Verwendung eines Schweißverfahrens (ein bekanntes Schweißverfahren wie ein Widerstandsschweißverfahren), ein Verfahren zum Ausbilden einer Schraube an dem Gasauslasskanal und Einschrauben des Gasauslasskanals in die Manschette für die Zündvorrichtung, oder ein Verfahren des Bereitstellens eines nach außen gewandten Flansches an dem offenen Endabschnitt des Gasauslasskanals, Bereitstellen eines ringförmigen Vorsprungs an der Manschette für die Zündvorrichtung, und Fixieren der beiden Elemente durch Crimpen, ausgeführt werden kann.
Die Gesamtheit oder ein Teil des Gasauslasskanals und die Manschette für die Zündvorrichtung können aus einer integralen Komponente ausgebildet sein. Zum Beispiel kann eine solche Struktur eingesetzt werden, wobei der umfangsseitige Wandabschnitt umfassend eine offene Endspitze in der Manschette für die Zündvorrichtung bereitgestellt ist, so dass der umfangsseitige Wandabschnitt die erste Gasauslassöffnung umgibt, und der Gasauslasskanal, welcher einen geschlossenen Endabschnitt aufweist und mit zweiten Gasauslassöffnungen an dem umfangsseitigen Wandabschnitt ausgebildet ist, ist unter Verwendung der oben beschriebenen Verfahren daran fixiert. In einer alternativen Ausführung, kann eine solche Struktur zur Anwendung gebracht werden, wobei die Endspitze des umfangsseitigen Wandabschnitts davon, die sich von der ersten Gasauslassöffnung erstreckt, geöffnet ist, wobei die zweiten Gasauslassöffnungen in dem umfangs seitigen Wandabschnitt in Richtung dieses offenen Endabschnitts ausgebildet sind, und wobei das offene Ende am Verschluss durch ein gesondertes Element blockiert ist.
Ebenso, in dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung, ist eine bevorzugte Struktur der elektrischen Zündvorrichtung derart, dass eine Zündladung in der elektrischen Zündvorrichtung an einem Kopfabschnitt angeordnet ist, der einen Wärme erzeugenden Abschnitt trägt, welcher durch einen Zündstrom dazu gebracht wird, Wärme zu erzeugen, wobei die Zündladung in Kontakt mit dem Wärme erzeugenden Abschnitt angeordnet ist, und wobei die elektrische Zündvorrichtung in einer bevorzugten Art und Weise mit einer mit einem Boden versehenen Schale, die in dem Kopfabschnitt angebracht ist, dicht verschlossen ist, wobei der Boden der mit dem Boden versehenen Schale als zerbrechliche Stelle dient.
Der Hitze erzeugende Abschnitt, der durch einen Zündstrom dazu gebracht wird, Hitze zu erzeugen, ist in dem Kopfabschnitt der Zündvorrichtung ausgebildet, und die Zündladung ist an dem Kopfabschnitt in Kontakt mit dem Hitze erzeugenden Abschnitt angeordnet und in einer dichten Art und Weise durch die mit Boden versehene Schale abgedichtet. Der zerbrechliche Abschnitt bricht auf und zerbricht zumindest in einer anfänglichen Art und Weise während einer Aktivierung der elektrischen Zündvorrichtung, aber es ist bevorzugt, dass andere Teile als der zerbrechliche Abschnitt auch nach der Aktivierung der Zündvorrichtung nicht aufbrechen und zerbrechen. Um diese zerbrechliche Stelle auszubilden, kann zumindest ein Teil des Bodens der Schale in einer dünneren Art und Weise ausgebildet werden als der umfangsseitige Wandteil, so das nur der bodenseitige Teil in einer einfachen Art und Weise aufbricht, oder eine Nut kann in dem Boden einer Schale mit einer konstanten Dicke ausgebildet sein. Im Wesentlichen identische Effekte zu denjenigen einer Schale mit einem dickeren umfangsseitigen Wandteil treten in Erscheinung, wenn die Dicke der Schale konstant ist und eine ringförmige Verstärkung an der Innenseite der Schale (an dem Kopfabschnitt) angeordnet ist.
Durch Bereitstellen der zerbrechlichen Stelle an zumindest einem Teil, oder der Gesamtheit, des Schalenbodens, kann die Erzeugungsrichtung der Flamme, der Stoßwelle und eines Gases mit hoher Temperatur, das erzeugt wird, wenn die Zündladung entzündet wird, eingeschränkt werden. Durch Anordnen der aufbrechbaren Platte in dieser Richtung, kann die durch die Zündvorrichtung erzeugte Energie auf die aufbrechbare Platte konzentriert werden, und daher kann die Aufblasvorrichtung in einer zuverlässigen Art und Weise betätigt werden.
Aufgrund der vorliegenden Erfindung, können Schwierigkeiten im Hinblick auf den Montageraum eines Gasgenerators in einer effektiven Art und Weise bewältigt werden. Auch wenn ein Montageraum eingeschränkt ist, insbesondere im Fall eines Gasgenerators für eine Seitenkollision oder ein Vorhang-Airbagsystem, kann der Gasgenerator in einer sicheren Art und Weise montiert und fixiert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht eines Gasgenerators für einen Airbag gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Manschettenteils für eine Zündvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine vergrößerte Ansicht des Manschettenteils für die Zündvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine vergrößerte Ansicht zur Darstellung eines anderen Aspekts des Manschettenteils für die Zündvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

100: Gasgenerator
10: Flasche
20: Diffuser
21: Gasauslass
22: aufbrechbare Platte
26: Zündvorrichtung
27: Manschette für die Zündvorrichtung
32: erste Gasauslassöffnung
37: ringförmiger Abschnitt
40: Gasauslasskanal

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Verwendung der Zeichnungen, welche ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen, im Detail beschrieben. 1 ist eine Querschnittsansicht zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Gasgenerators 100 gemäß der vorliegenden Erfindung.
In dem Gasgenerator 100 gemäß der vorliegenden Erfindung, umfasst eine Flasche 10 zum Speichern eines mit Druck beaufschlagten Mediums 11 zum Aufblasen eines Airbags einen Öffnungsabschnitt 12 an einem Ende, wobei das andere Ende davon geschlossen ist, wobei das mit Druck beaufschlagte Medium, das aus einem inerten Gas wie Argon oder Helium, Stickstoffgas, oder Kohlendioxid zusammengesetzt ist, mit einem Ladedruck von näherungsweise 30 000 bis 70 000 kPa in einen Innenraum 16 eingefüllt ist. Die Flasche 10 umfasst einen kreisförmigen Querschnitt in der Richtung der Breite, und der Öffnungsabschnitt 12 nimmt eine ähnliche kreisförmige Gestalt an. Jedoch gibt es keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der Formen davon, und damit können diese Querschnittsformen auch polygonal sein. Die Form des Gehäuses ist in einer bevorzugten Art und Weise symmetrisch mit Bezug auf eine Mittelachse 13.
Ein bekannter Gaszylinder kann als die Flasche 10 verwendet werden, oder die Flasche 10 kann hergestellt werden, indem ein Rohr einem Formrundknetverfahren, einem Drehverfahren, oder einem Mannesmann-Verfahren unterzogen wird, um ein Ende davon zu verschließen (der endseitige Abschnitt an der linke Seite in 1).
Ein Diffuser 20 ist an dem Öffnungsabschnitt 12 der Flasche 10 angebracht. In dem Diffuser 20 ist ein Gasauslass 21 zum Ablassen des mit Druck beaufschlagten Mediums in dem Innenraum der Flasche 10 von einer aufbrechbaren Platte 22 blockiert. Die aufbrechbare Platte 22 ist an einem nach innen hervorstehenden Teil 23, das an dem Gasauslass 21 des Diffusers 20 ausgebildet ist, durch ein Schweißverfahren wie einem Widerstandsschweißverfahren fixiert, und ein Mittelabschnitt der aufbrechbaren Platte 22 wird durch den Druck des mit Druck beaufschlagten Mediums 11 in dem Innenraum der Flasche 10 dazu gebracht, sich nach außen auszudehnen.
Ferner ist eine Einfülldüse 24 zum Einfüllen des mit Druck beaufschlagten Mediums in den Innenraum der Flasche 10 in dem Diffuser 20 ausgebildet. Im Anschluss an das Einfüllen des mit Druck beaufschlagten Mediums, wird die Einfülldüse 24 mit einem Stift 25 abgedichtet. Der Stift 25 wird durch Verschweißung an dem Diffuser 20 fixiert. Im Ergebnis ist das mit Druck beaufschlagte Medium 11 in einer dichten Art und Weise in dem Innenraum (innerer Raum 16) der Flasche 10 abgedichtet.
In einer alternativen Ausführung, kann die Einfülldüse 24 an der Flasche 10 bereitgestellt sein und durch den Stift 25 in derselben Art und Weise abgedichtet sein. In einer anderen alternativen Ausführung, ist eine Struktur möglich, in welcher die Einfülldüse 24 weder in der Flasche 10 noch in dem Diffuser 20 bereitgestellt ist, wobei das mit Druck be aufschlagte Medium durch den Öffnungsabschnitt 12 der Flasche 10 eingefüllt wird. In diesem Fall, ist der Gasauslass 21 im Voraus durch die aufbrechbare Platte 22 abgedichtet, der Diffuser 20 ist in der Nähe des Öffnungsabschnitts 12 angeordnet, das mit Druck beaufschlagte Medium 11 wird eingefüllt, und wenn eine vorgegebene Menge des mit Druck beaufschlagten Mediums 11 eingefüllt wurde, wird der Öffnungsabschnitt 12 durch den Diffuser 20 verschlossen. In dem Gasgenerator 100 gemäß 1, ist der Diffuserabschnitt 20 (mit dem durch die aufbrechbare Platte 22 blockierten Gasauslass 21) mit der Flasche 10 verbunden, woraufhin das mit Druck beaufschlagte Medium 11 durch den Spalt für den Stift 25, der an der Einfülldüse 24 angebracht ist (der zwischen dem Stift 25 und der Einfülldüse 24 ausgebildete Spalt), eingefüllt wird, und anschießend wird der Stift 25 gegen den Diffuser 20 verschweißt, um die Düse in einer vollständigen Art und Weise zu verschließen.
Die Flasche 10 und der Diffuser 20 können durch Verschweißung miteinander verbunden sein, oder durch Bereitstellen eines männlichen Schraubenabschnitts an der äußeren und umfangsseitigen Oberfläche des endseitigen Abschnitts der Flasche 10, durch Bereitstellen eines weiblichen Schraubenabschnitts an der inneren und umfangsseitigen Oberfläche des endseitigen Abschnitts des Diffuserabschnitts 20, und durch Verschrauben des männlichen Schraubenabschnitts mit dem weiblichen Schraubenabschnitt.
Eine Zündvorrichtung 26 mit einer Zündladung ist in dem Diffuserabschnitt 20 als Aufbrechmittel zum Aufbrechen der aufbrechbaren Platte 22 bereitgestellt. Die Zündvorrichtung 26 ist in den Diffuser 20 eingesetzt und an dem Diffuser 20 angebracht. Beim Anbringen der Zündvorrichtung 26 an dem Diffuser 20, wird die Zündvorrichtung 26 zuerst an einer Manschette 27 für die Zündvorrichtung angebracht, und anschließend wird die Manschette 27 für die Zündvorrichtung an einem Öffnungsabschnitt 26, der in dem Diffuser 20 ausgebildet ist, angebracht. Durch diese Maßnahme, wird die Zündvorrichtung 26 angebracht, um der aufbrechbaren Platte 22 zugewandt zu sein. Ein ringförmig hervorstehender Abschnitt 29 ist an einem umfangsseitigen Wandabschnitt der Manschette 27 für die Zündvorrichtung ausgebildet. Der ringförmig vorstehende Abschnitt 29 ist derart angeordnet, um sich gegen einen gestuften Abschnitt 31 des Diffusers 20 abzustützen, und ist anschließend daran durch Crimpen 30 fixiert. In 1 ist die Zündvorrichtung 26 in einer exzentrischen Position von der Mitte der Manschette 27 für die Zündvorrichtung angeordnet. Diese Maßnahme dient dazu, dass die Zündvorrichtung 26 in einer der aufbrechbaren Platte 22 (Gasauslass 21) zugewandten Position angebracht werden kann, welche in einer exzentrischen Position von der Mitte des Diffusers 20 angeordnet ist. Durch diese Maßnahme trift die durch die Zündvorrichtung 26 erzeugte Energie in einer effizienten Art und Weise auf die aufbrechbare Platte 22, und damit kann die aufbrechbare Platte 22 in einer zuverlässigen Art und Weise aufgebrochen werden. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass, solange die aufbrechbare Platte 22 in zuverlässiger Art und Weise durch die Zündvorrichtung 26 aufgebrochen wird, die Zündvorrichtung 26 in einer Neigung gegenüber der aufbrechbaren Platte 22 angeordnet sein kann, oder die jeweiligen Mittelpunkte der aufbrechbaren Platte 22 und der Zündvorrichtung 26 in geringfügiger Art und Weise gegeneinander versetzt sein können.
Wenn die Manschette 27 für die Zündvorrichtung an dem Diffuser 20 angebracht ist, sollte der Vorgang des Anbringens derart ausgeführt werden, dass die Zündvorrichtung 26 der aufbrechbaren Platte 22 zugewandt ist, und es ist daher bevorzugt, dass ein Positioniermittel ausgebildet ist. Das Positioniermittel dient zur Beschränkung der Ausrichtung bei der Anbringung der Manschette 27 für die Zündvorrichtung an dem Diffuser 20, und wird beispielsweise erhalten durch Ausbilden eines konvexen Abschnitts (oder konkaven Abschnitts) an dem Umfang der Manschette 27 für die Zündvorrichtung und durch Ausbilden eines zugehörigen konkaven Abschnitts (oder konvexen Abschnitts) an dem Diffuser 20.
In einer alternativen Ausführung, durch Ausbilden der gesamten Manschette 27 für die Zündvorrichtung in einer nicht symmetrischen Gestalt und durch Ausbilden des Öffnungsabschnitts 28 des Diffusers 20 in einer entsprechenden Gestalt, kann die Manschette 27 für die Zündvorrichtung in einer festgelegten Ausrichtung an dem Diffuser 20 angebracht werden. Dieses Positioniermittel wird später beschrieben.
Eine erste Gasauslassöffnung 32 ist ebenfalls in der Manschette 27 für die Zündvorrichtung ausgebildet, um das mit Druck beaufschlagte Medium, das durch den Gasauslass 21 hindurchdringt, zur Außenseite des Gasgenerators abzulassen. Die erste Gasauslassöffnung 32 ist ebenfalls in einer exzentrischen Position von der Mitte der Manschette 27 für die Zündvorrichtung angeordnet. Insbesondere ist die Manschette 27 für die Zündvorrichtung mit der Zündvorrichtung 26 zum Aufbrechen der aufbrechbaren Platte 22 angebracht, und mit einer ersten Gasauslassöffnung 32 ausgebildet, um das mit Druck beaufschlagte Medium vom Innenraum der Flasche 10 zur Außenseite abzulassen, und durch Anordnen der Zündvorrichtung 26 und der ersten Gasauslassöffnung 32 in dieser Art und Weise, kann die Dimension des Gasgenerators 100 in der Richtung der Höhe (der vertikalen Richtung in 1) verringert werden. Im Ergebnis wird der gesamte Gasgenerator 100 hinsichtlich der Größe verringert (verringert in der Dicke), so dass der Gasgenerator an Teilen des Fahrzeuginnenraums montiert werden kann, welche einen beschränkten Raum für die Montage eines Gasgenerators aufweisen. Die äußere Gestalt des Diffusers 20 ist in einer bevorzugten Art und Weise kleiner als der maximale äußere Durchmesser der Flasche.
Aufgrund der Verhältnisse der Anordnungen des Gasauslasses 21 und der aufbrechbaren Platte 22 gegenüber der ersten Gasauslassöffnung 32, gestaltet sich der Fluss des mit Druck beaufschlagten Mediums durch den Innenraums des Diffusers 20 kompliziert (zickzack-förmig). Damit, falls Fragmente der aufbrechbaren Platte oder dergleichen gemeinsam mit dem mit Druck beaufschlagten Medium fließen, können diese Fragmente in einer einfachen Art und Weise in dem Innenraum des Diffusers 20 eingefangen werden.
Ferner ist ein Gasauslasskanal 40 mit einem geschlossenen Ende 41 mit der Manschette 27 für die Zündvorrichtung verbunden, und eine Vielzahl von zweiten Gasauslassöffnungen 42 ist an dem umfangsseitigen Wandabschnitt auf der Seite des endseitigen Abschnitts des geschlossenen Endes 41 ausgebildet. Durch Verbinden des Airbags (nicht gezeigt) mit diesem Teil, kann das mit Druck beaufschlagte Medium aus dem Gasgenerator 100 in das Innere des Airbags abgelassen werden. Der Gasauslasskanal 40 ist an der Manschette 27 für die Zündvorrichtung fixiert und an einem offenen und endseitigen Abschnitt 43 davon durch ein Schweißverfahren wie einem Widerstandsschweißverfahren fixiert und angeschlossen. Es ist zu berücksichtigen, dass ein konvexer Abschnitt 44 an dem Gasauslasskanal 40 ausgebildet ist, und durch Anbringen des Airbags, um sich mit diesem konvexen Abschnitt 44 in Eingriff zu befinden und durch Fixieren des Airbags um den umfangsseitigen Wandabschnitt des Gasauslasskanals 40 unter Verwendung eines Bandes, kann der Airbag daran gehindert werden, während einer Betätigung von dem Gasauslasskanal gelöst zu werden.
Es ist zu berücksichtigen, dass ein Dichtelement wie ein O-Ring an der Kontaktfläche zwischen der Manschette 27 für die Zündvorrichtung und dem Diffuser 20 (zwischen dem vorstehenden Abschnitt 29 und dem gestuften Abschnitt 31) angeordnet sein kann, um ein Beispiel zu nennen, um sicherzustellen, dass das gesamte, mit Druck beaufschlagte Medium im Innenraum der Flasche 10 während einer Betätigung des Gasgenerators 100 durch die erste Gasauslassöffnung 32 abgelassen wird (und nur dem Airbag zugeführt wird).
Das Gasauslasskanal 40 ist derart angebracht, dass die Mittelachse der Flasche 10 (gezeigt durch die Strichpunktlinie in 1) und die Mittelachse des Gasauslasskanals 40 parallel zueinander angeordnet sind.
Der Gasauslasskanal 40 dient ebenfalls als Filter zum Entfernen von Fremdgegenständen (z.B. von Fragmenten der aufbrechbaren Platte 22) mittels der zweiten Gasauslassöffnungen 42, die an der Seite des anderen Endes davon ausgebildet sind.
In einer alternativen Ausführung, kann der Öffnungsdurchmesser der zweiten Gasauslassöffnungen 42 größer ausgebildet werden, und gestanztes Metall, expandiertes Metall, Maschendraht oder dergleichen, ausgebildet mit einer großen Anzahl von kleinen Öffnungen, kann an der Innenseite der zweiten Gasauslassöffnungen 42 angeordnet sein, um als ein Filter zu dienen. Es gibt keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich der Stelle des Filters, solange Fremdgegenstände in dem hindurchfließenden und mit Druck beaufschlagten Medium entfernt werden können.
Die zweiten Gasauslassöffnungen 42 sind in einer bevorzugten Art und Weise und in einer einheitlichen Art und Weise um den umfangsseitigen Wandabschnitt des Gasauslasskanals 40 angeordnet. Durch diese Maßnahme wird ein erzeugter Schub, wenn der Gasgenerator 100 in einer nicht beabsichtigten Art und Weise während des Transports oder der Förderung betätigt wird, ausgeglichen, und damit kann der Gasgenerator davon abgehalten werden, wie eine Rakete nach vorne zu schießen.
Es ist zu berücksichtigen, dass in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, die Gesamtöffnungsfläche der zweiten Gasauslassöffnungen 42 darauf festgelegt ist, um größer zu sein als die Öffnungsfläche der ersten Gasauslassöffnung 32. Ferner ist die erste Gasauslassöffnung 32 darauf festgelegt, um kleiner zu sein als der Gasauslass 21, und daher wird die Ausflussmenge des mit Druck beaufschlagten Mediums durch die erste Gasauslassöffnung 32 reguliert.
Ebenfalls in dem Ausführungsbeispiel gemäß 1, durch Ausbilden der zweiten Gasauslassöffnungen 42 an einem Abstand von dem Ende 41 des Gasauslasskanals 40 (in einer bevorzugten Art und Weise in einem Abstand, der gleich groß oder größer als der Radius der aufbrechbaren Platte 42 ist), dient das Endteil 41 als eine Tasche zum Einfangen von Fremdgegenständen (Fragmenten der aufbrechbaren Platte 22, um ein Beispiel zu nennen), und damit ist diese Maßnahme bevorzugt.
Um die Aufbrechbarkeit der aufbrechbaren Platte 22 in dem Gasgenerator 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zu verbessern, ist ein ringförmiger Abschnitt 37 bereitgestellt, um die Zündladung 36 vom Umfang davon zu umhüllen, wie in 2 gezeigt ist, und die Seite des ringförmigen Abschnitts 37, welche der aufbrechbaren Platte 22 zugewandt ist, ist offengelassen. Der ringförmige Abschnitt 37 ist aus demselben Material wie ein Kopfabschnitt 39 aus Metall ausgebildet, oder kann in einer integralen Art und Weise mit dem Kopfabschnitt 39 ausgebildet sein. Ein Überbrückungsdraht (nicht gezeigt) zum Erzeugen einer Hitze mittels des Zündstroms ist an dem Kopfabschnitt 39 angebracht, und die Zündladung 36 wird durch diesen Überbrückungsdraht entzündet. Der ringförmige Abschnitt 37 stellt eine Richtungsvorgabe für eine Detonationswelle dar, die durch Verbrennung der Zündladung erzeugt wird. Es ist zu berücksichtigen, dass das Bezugszeichen 38 eine Schale zum Verschließen der Öffnung des ringförmigen Abschnitts 37 bezeichnet. Um sicherzustellen, dass der den Öffnungsabschnitt des ringförmigen Abschnitts 37 verschließende Teil während einer Aktivierung der Zündvorrichtung 26 in einer einfachen Art und Weise aufbricht, kann die Dicke der Schale eingestellt werden (indem der bodenseitige Teil der Schale dünner ausgeführt wird als der umfangsseitige Wandteil), oder eine Nut kann in dem bodenseitigen Teil der Schale ausgebildet sein.
3 und 4 zeigen Beispiele, in welchen Positioniermittel in der Manschette 27 für die Zündvorrichtung ausgebildet sind, so dass, wenn die Manschette 27 für die Zündvorrichtung an dem Diffuser 20 angebracht ist, die Zündvorrichtung 26 und die aufbrechbare Platte 22 derart angeordnet sind, um sich zu jeder Zeit einander zugewandt zu sein. Sowohl 3 als auch 4 zeigen einen Umriss der Struktur, die in 2 gezeigt ist, bei einer Betrachtung von der rechten Seite der 2.
In der in 3 gezeigten Struktur, sind die Zündvorrichtung 26 und die erste Gasauslassöffnung 32 an der kreisförmigen Manschette 27 für die Zündvorrichtung an der oberen Seite bzw. an der unteren Seite ausgebildet. Es ist zu berücksichtigen, dass das Bezugszeichen 26' einen in elektrischer Hinsicht konduktiven Stift zum Übertragen des Zündstroms auf die Zündvorrichtung bezeichnet.
In 3 ist der vorstehende Abschnitt 29 um die umfangsseitige Oberfläche der Manschette 27 für die Zündvorrichtung ausgebildet, und ein Positionierungsabschnitt 50 ist ausgebildet, um weiter als der vorstehende Abschnitt 29 hervorzustehen. Überdies ist ein konkaver Abschnitt (nicht gezeigt), entsprechend zu dem Vorsprung des Positionie rungsabschnitts 50, in dem Teil des Diffusers 20 ausgebildet, in welchem die Manschette 27 für die Zündvorrichtung integriert ist, und durch Anordnen der Manschette 27 für die Zündvorrichtung in dem Innenraum des Diffusers 20, so dass der Positionierungsabschnitt 50 mit dem konkaven Abschnitt zusammenpasst, sind die Zündvorrichtung 26 und die aufbrechbare Platte 22 derart angeordnet, dass sie zu jeder Zeit einander zugewandt sind.
In 4 ist ein Teil des Vorsprungs 29, der um die umfangsseitige Oberfläche der Manschette 27 für die Zündvorrichtung ausgebildet ist, weggeschnitten, und dieser Teil dient als ein Positionierungsabschnitt 51. Insbesondere ist ein konvexer Abschnitt (nicht gezeigt), entsprechend zu dem weggeschnitten Abschnitt des Positionierungsabschnitts 51, in dem Teil des Diffusers 20 ausgebildet, in welchem die Manschette 27 für die Zündvorrichtung integriert ist, und durch Anordnen der Manschette 27 für die Zündvorrichtung in dem Innenraum des Diffusers 20, so dass der Positionierungsabschnitt 51 mit dem konvexen Abschnitt zusammenpasst, sind die Zündvorrichtung 26 und die aufbrechbare Platte 22 derart angeordnet, dass sie zu jeder Zeit einander zugewandt sind.
Nachstehend wird eine Betätigung des Gasgenerators 100 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wenn er in einem Fahrzeug installiert wird, ist der Gasgenerator 100 als ein System installiert, welches ein Ausgabemittel für ein Betätigungssignal kombiniert und ausgebildet ist durch einen Aufprallsensor, eine Steuereinheit, ein Modulgehäuse zur Aufnahme des Gasgenerators 100 und einem Airbag, usw. Der Airbag ist an dem Teil der zweiten Gasauslassöffnungen 42 des Gasauslasskanals 40 angeschlossen.
Zuerst, wenn das Fahrzeug einen Aufprall erfährt, erfasst ein Aufprallsensor das Signal aus dem System, um dabei die Zündvorrichtung 26 zu betätigen, und um die Zündladung zu zünden und zu verbrennen, so dass die aufbrechbare Platte 22 aufgebrochen wird.
Wenn die aufbrechbare Platte 22 aufbricht, öffnet sich der Gasauslass 21, und damit fließt das mit Druck beaufschlagte Medium in dem Innenraum 16 durch die ersten Gasauslassöffnungen 32 nach außen in den Gasauslasskanal 40 hinein, und durch die zweiten Gasauslassöffnungen 42, um den Airbag aufzublasen.
Der Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung kann als ein Gasgenerator verwendet werden, in einem Airbagsystem zur Anwendung bei Seitenkollision, einem Vor hang-Airbagsystem, usw., oder als ein Gasgenerator für ein Airbagsystem für die Seite eines Fahrers, für ein Airbagsystem für die Seite eines vorderen Passagiers, für ein System für ein Kniepolster, oder für einen aufblasbaren Sitzgurt.
Es ist zu berücksichtigen, dass der in 1 gezeigte Gasgenerator nur ein mit Druck beaufschlagtes Medium verwendet, allerdings kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Gasgenerator von einer hybriden Bauart zur Anwendung gebracht werden, welcher ebenfalls einen festen Gas erzeugenden Wirkstoff verwendet.
Bei der derart beschriebenen Erfindung versteht es sich von selbst, dass sie in verschiedenen Wegen variiert werden kann.

Claims

Ein Gasgenerator (100) für einen Airbag, wobei, in einem Gehäuse einer Aufblasvorrichtung, umfassend einen Flaschenabschnitt (10) zum Speichern eines mit Druck beaufschlagten Mediums (11) und einem Diffuser (20), der an einem endseitigen Abschnitt des Flaschenabschnitts (10) angebracht ist, und der in einer axialen Richtung davon mit einem Gasauslass (21) ausgebildet ist, der durch eine aufbrechbare Platte (22) verschlossen ist, ein Zündmittel (26) zum Aufbrechen der aufbrechbaren Platte (22) an einer Manschette (27) für die Zündvorrichtung fixiert ist, um der aufbrechbaren Platte (22) zugewandt zu sein, und an dem Diffuser (20) angebracht ist, und eine erste Gasauslassöffnung (32) in der Manschette (27) für die Zündvorrichtung derart ausgebildet ist, dass das durch den Gasauslass (21) abgelassene und mit Druck beaufschlagte Medium (21) im Wesentlichen in einer axialen Richtung des Gehäuses der Aufblasvorrichtung abgelassen wird, wobei die erste Gasauslassöffnung (32) exzentrisch von der Mitte der Manschette (27) für die Zündvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass auch das Zündmittel (26) exzentrisch von der Mitte der Manschette (27) für die Zündvorrichtung angeordnet ist.
Der Gasgenerator (100) für einen Airbag gemäß Anspruch 1, wobei das Zündmittel (26) nur eine elektrische Zündvorrichtung (26) aufweist, welche nach Erfassung eines Zündsignals aktiviert wird, wobei die elektrische Zündvorrichtung (26) unter Verwendung eines Kunststoffs in einer integralen Art und Weise mit der Manschette (27) für die Zündvorrichtung ausgebildet ist, und wobei die Manschette (27) für die Zündvorrichtung durch Crimpen (30) an dem Diffuser (20) angebracht ist.
Der Gasgenerator (100) für einen Airbag gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein Positioniermittel (50, 51) an zumindest einem Element der Manschette (27) für die Zündvorrichtung und dem Diffuser (20) ausgebildet ist, so dass die elektrische Zündvorrichtung (26) und die aufbrechbare Platte (22) derart ausgerichtet sind, um einander zugewandt zu sein.
Der Gasgenerator (100) für einen Airbag gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein rohrförmiger Gasauslasskanal (40) mit einem geschlossenen, endseitigen Abschnitt (41) ebenfalls an dem Teil der Manschette (27) für die Zündvorrichtung angebracht ist, in welchem die erste Gasauslassöffnung (32) ausgebildet ist, wobei eine große Anzahl von zweiten Gasauslassöffnungen (42) in einer umfangsseitigen Wandoberfläche in der Nähe des geschlossenen, endseitigen Abschnitts (41) des Gasauslasskanals (40) in gleichmäßigen Abständen in der um den Umfang verlaufenden Richtung ausgebildet ist.
Der Gasgenerator (100) für einen Airbag gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei, in der elektrischen Zündvorrichtung (26), eine Zündladung (36) an einem Kopfabschnitt (39) angeordnet ist, welche einen Hitze erzeugenden Abschnitt trägt, welcher durch einen Zündstrom dazu gebracht wird, eine Hitze zu erzeugen, wobei die Zündladung (36) in Kontakt mit dem Hitze erzeugenden Abschnitt angeordnet ist, und wobei die Zündladung (36) in einer dichten Art und Weise abgedichtet ist unter Verwendung einer mit einem Boden versehenen Schale (38), die an dem Kopfabschnitt (39) angebracht ist, wobei der Boden der mit dem Boden versehenen Schale (38) als eine zerbrechliche Stelle dient.