DE60206007T2 - Öffnungsvorrichtung für einen Kaltgasgenerator - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Sicherheitsvorrichtungen zum Schützen der Insassen sich bewegender Fahrzeuge. Im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung eine Öffnungsvorrichtung für eine Kaltgas-Aufblasvorrichtung.
  • Es ist gut bekannt, daß bei verschiedenen Technologien das schnelle Freisetzen von Druckfluid aus einem Druckbehälter erforderlich ist. Beispiele solcher Technologien schließen aufblasbare Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungen, Brandunterdrückungssysteme und Hilfsdruckluftbehälter ein.
  • Auf dem Gebiet aufblasbarer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungen bläst die Kaltgas-Aufblasvorrichtung durch Freisetzen gespeicherten Gases einen Fahrzeugairbag auf. Das gespeicherte Gas umfaßt allgemein ein oder mehrere inerte Gase, wie beispielsweise Argon oder Helium, und im Fall eines Automobilzusammenstoßes tritt das gespeicherte Gas aus der Kaltgas-Aufblasvorrichtung aus und strömt in den Airbag, was bewirkt, daß sich der Airbag aufbläst. Da Kaltgas-Aufblasvorrichtungen gespeichertes Gas freisetzen, haben diese Aufblasvorrichtungen nicht die Probleme, die typischerweise mit den anderen Arten von Aufblasvorrichtungen verbunden sind, wie beispielsweise giftiges Gas oder heißes Aufblasgas.
  • Kaltgas-Aufblasvorrichtungen sind geeignet zur Verwendung bei Vorhang-, Brustkorb- und Kopf-Brustkorb-Airbags. Vorhang-Airbags werden im Dach eines Fahrzeugs angebracht und schützen, wenn sie aufgeblasen werden, den Kopf des Insassen. Brustkorb-Airbags werden tiefer als Vorhang-Airbags angebracht und werden allgemein in Fahrzeugsitzen angebracht.
  • Kaltgas-Aufblasvorrichtungen werden mit einer Ablaßöffnung ausgestattet, und das gespeicherte Gas muß sich durch diesen Durchgang bewegen, um aus dem Druckbehälter auszutreten. Typischerweise hat die Ablaßöffnung ein Spenelement, das verhindert, daß das gespeicherte Gas durch die Ablaßöffnung hindurchgeht und aus dem Druckbehälter entweicht. Während eines Automobilzusammenstoßes muß eine Öffnungsvorrichtung schnell die Sperre entfernen, um zu ermöglichen, daß sich der Airbag rasch entfaltet. Es ist äußerst wichtig, daß die Öffnungsvorrichtung zuverlässig ist, so daß die Betätigung einer Öffnungsvorrichtung immer eine entsperrte Ablaßöffnung ergibt. Neben der zuverlässigkeit ist es wünschenswert dass die Ablaßöffnung aus so wenig Teile wie möglich besteht. Ein Beispiel einer Öffnungsvorrichtung arbeitet durch Entfernen einer Stütze für ein Abdichtelement. Sobald das Abdichtelement seine Stütze verliert, hört das Abdichtelement auf, die Ablaßöffnung zu sperren, und das gespeicherte Gas kann durch die Ablaßöffnung strömen. Diese Art einer Öffnungsvorrichtung ist von US 6 247 725 B1 bekannt. Eine andere Art einer Öfinungsvorrichtung arbeitet durch Erzeugen einer Stoßwelle. Die Aufblasvorrichtung in WO 01/42047 A2 verwendet eine Stoßwelle, um eine Berstscheibe zu öffnen, was bewirkt, daß das gespeicherte Gas aus dem Gasbehälter entweicht. Die Aufblasvorrichtung in US 5 022 674 verwendet ebenfalls eine Stoßwelle, um die Scheibe zu zerbrechen, was ermöglicht, daß das Aufblasgas aus dem Druckbehälter austritt.
  • DE-A-10038676 offenbart eine Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, die einen Endteil hat, bei dem eine Verschlußmembran und der Zünder zum Zeneißen der Membran im Fall eines durch Sensormittel erfaßten Automobilzusammenstoßes eingeschlossen werden. Der Durchflußquerschnitt des Gasaustritts kann ausgewählt werden, um die Gasstrom durch die Füllröhre des Airbags zu begrenzen oder auf andere Weise zu regeln.
  • US-A-5076312 betrifft eine Druckbegrenzungsvorrichtung zum selektiven Regeln des Ablassens eines Druckfluids aus einer mit einem Behälter verbundenen Leitung und offenbart eine Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Vorrichtung umfaßt ein zwischen die Behälterleitung und den Ablaßdurchgang geschaltetes Gehäuse. Eine als Scheibe geformte Membran dichtet die Leitung gegenüber dem Ablaßdurchgang ab. Ein länglicher Stift wird im Ablaßdurchgang eingebaut, und er erstreckt sich in einem spitzen Winkel durch eine Seitenwand des Gehäuses des Durchgangs. Wenn der Stift betätigt wird, wird der Stift verschoben, um zu bewirken, daß das angespitzte Ende des Stifts die Mitte der Membran durchdringt und sie zerreißt.
  • DE-A-4410574 offenbart ein Behältergefäß zum Betätigen eines Airbags. Der Behälter wird an seinem einen Endabschnitt mit einem Verschlußelement versehen, das im Fall eines Autozusammenstoßes zerrissen wird, wodurch ermöglicht wird, daß das in den Behälter gefüllte Gas durch ein Ventil des Auslasses in den Airbag strömt. Der Behälter wird in zwei Kammern geteilt, mit Hilfe einer Zwischenwand mit einer Öffnung, die als Drosselventil zum Erzeugen eines Druckunterschieds zwischen den Kammern dient. Der Druckunterschied ermöglicht eine Gaszufuhr auch nach dem Aufblasen des Airbags.
  • Die Erfindung wird in Anspruch 1 definiert, und weitere Entwicklungen werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Bei der vorliegenden Erfindung schließt die Kaltgas-Aufblasvorrichtung eine Öffnungsvorrichtung zum Entsperren der Ablaßöffnung ein. Die Ablaßöffnung wird durch eine Berstscheibe gesperrt, und die Berstscheibe hat eine kuppelförmige Konfiguration, wenn der Druckbehälter mit gespeichertem Gas gefüllt ist. Die Öffnungsvorrichtung für die vorliegende Erfindung ist ein Zünder mit einem Zündmaterial und einer Düse, die sowohl den Zünder an der Zünderendkappe festhält als auch die Ausgangsenergie des Zünders bündelt, was das zuverlässige Öffnen der Berstscheibe stark verbessert. Das Betätigen des Zünders führt zum Erzeugen einer Stoßwelle, die ausreichend Energie hat, um die Berstscheibe vollständig zu zerbrechen. Sobald die Berstscheibe zerbrochen worden ist, wird das gespeicherte Gas nicht durch die Berstscheibe behindert und kann die Aufblasvorrichtung durch Strömen durch die Ablaßöffnung verlassen.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung wird die Kaltgas-Aufblasvorrichtung mit einer Meßblende versehen, um den Strom des gespeicherten Gases durch die Ablaßöffnung einzuschränken.
  • Ein anderer Aspekt der Erfindung schließt einen axialen Strömungsdiffusor ein, um das gespeicherte Gas aus der Kaltgas-Aufblasvorrichtung in einer axialen Richtung statt einer radialen Richtung zu leiten. Bei dieser Ausführungsform strömt das Gas von der Aufblasvorrichtung weg längs der Längsachse der Aufblasvorrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist der zwischen der Längsachse der Öffnungsvorrichtung und der Längsachse des Druckbehälters gebildete spitze Winkel größer als 10°.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung hat die Kaltgas-Aufblasvorrichtung ein axiales Strömungskniestück, um das gespeicherte Gas aus der Aufblasvorrichtung in einer axialen Richtung zu leiten. Mit dem axialen Strömungskniestück strömt das gespeicherte Gas nicht längs der Längsachse des Druckbehälters.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische teilweise Querschnittsdarstellung einer Kaltgas-Aufblasvorrichtung mit einem radialen Strömungsdiffusor.
  • 2 ist ähnlich 1, außer, daß die Meßblende weiter stromabwärts im Druckbehälter angeordnet wird.
  • 3 ist eine schematische teilweise Querschnittsdarstellung einer Kaltgas-Aufblasvorrichtung mit einem axialen Strömungsdiffusor.
  • 4 ist ähnlich 3, außer, daß die Kaltgas-Aufhlasvorrichtung einen Strömungsumleiter hat.
  • 5 ist eine schematische teilweise Querschnittsdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer Kaltgas-Aufblasvorrichtung mit einem axialen Strömungsdiffusor.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 zeigt eine exemplarische Kaltgas-Aufblasvorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug-Sicherheitsrückhaltesystem. Die Kaltgas-Aufblasvorrichtung hat einen Druckbehälter 10, gefüllt mit gespeichertem Gas 11, das während eines Automobilzusammenstoßes aus der Aufblasvorrichtung freigesetzt wird, um einen Fahrzeugairbag aufzublasen. Der Druckbehälter 10 hat eine allgemein zylindrische Form, wobei es sich versteht, daß ein Druckbehälter mit einer sphärischen Form ebenfalls in der Praxis der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Der Druckbehälter 10 hat einen kreisförmigen Querschnitt. Der Druckbehälter 10 kann aus rostfreiem Stahl, kohlenstoffarmem Stahl oder einem beliebigen anderen geeigneten Material, das eine ausreichende Festigkeit und eine außerordentlich geringe Durchlässigkeit für das Gas hat, hergestellt werden.
  • Die idealen Eigenschaften für das gespeicherte Gas 11 sind, daß das Gas inert ist, nicht stark temperaturempfindlich ist und eine hohe Aufblasgeschwindigkeit hat. Nach der vorliegenden Erfindung beträgt der Speicherdruck des inerten Gases zwischen 41 370 kPa und 46 540 kPa. Es ist möglich, eine Kaltgas-Aufblasvorrichtung zu konstruieren, die bei Verwendung eines inerten oder eines zweiatomigen Gases unter einem Druck zwischen 3 447 kPa und 82 740 kPa richtig arbeitet.
  • Das gespeicherte Gas kann ein oder mehrere Gase einschließen, die Argon, Neon, Xenon, Helium und Stickstoff einschließen. Vorzugsweise besteht das gespeicherte Gas aus einem Gemisch von Argon und Helium. Die bevorzugten Gasprozentteile für ein Argon-Helium-System schließen ein Gemisch ein, das von 5 bis 100% Helium enthält, wobei die restliche Menge Argon ist. Die Summe der Gasprozentteile für Helium und Argon entspricht 100%.
  • Der Druckbehälter 10 wird durch die Gasfüllöffnung 13 im ersten Ende 6 des Druckbehälters mit gespeichertem Gas 11 gefüllt. Die Gasfüllöffnung wird durch einen aus Kohlenstoffstahl hergestellten Stopfen 12 abgedichtet, um zu verhindern, daß Gas entweicht, nachdem der Druckbehälter 10 bis zum gewünschten Druck gefüllt worden ist. Es ist vorzuziehen, daß der Stopfen durch eine Widerstandschweißung an der Gasfüllöffnung 13 befestigt wird, aber ein Fachmann auf dem Gebiet erkennt, daß andere Arten von Schweißung eingesetzt werden könnten, um den Stopfen 12 mit dem Druckbehälter 10 zu verschmelzen.
  • Die Gasfüllöffnung 13 wird an einem ersten Ende 6 des Druckbehälters 10 angeordnet, und eine Öffnungsvorrichtung 1 zum Entsperren der Ablaßöffnung 14 durch Zerbrechen einer Berstscheibe 17 wird an einem zweiten Ende 7 angeordnet. Unter Bezugnahme auf 1 wird die Öffnungsvorrichtung an einem Diffusor 21 befestigt, der am Druckbehälter 10 befestigt wird. Der Diffusor kann aus rostfreiem Stahl, kohlenstoffarmem Stahl oder einem beliebigen anderen geeigneten Material, das eine ausreichende strukturelle Festigkeit hat, hergestellt werden. Der allgemein zylindrische Diffusor kann teleskopartig in den allgemein zylindrischen Behälter eingesetzt werden. Der Diffusor 21 wird durch eine umlaufende Schweißung, vorzugsweise eine WIG-Schweißung, mit dem zylindrischen Behälter verbunden, aber es können andere geeignete Schweißtechniken eingesetzt werden. Ein Fachmann auf dem Gebiet erkennt, daß das teleskopartige Einsetzen des Diffusors in den Druckbehälter für andere Arten von Schweißen, insbesondere Reibungsschweißen, wobei ein stumpfer Stoß die bevorzugte Geometrie ist, nicht erwünscht sein mag.
  • Wenn die Berstscheibe 17 am Diffusor 21 befestigt wird, hat sie eine flache Form, aber die Berstscheibe biegt sich zur Öffnungsvorrichtung 1 hin, wenn der Druckbehälter 10 gefüllt ist. Das gespeicherte Gas 11 übt auf die Berstscheibe einen gleichförmigen Druck aus, was zu deren kuppelförmiger Konfiguration führt. Um die Füllzeit für den Druckbehälter zu verringern, können die Diffusorschenkel 23 sich während des Füllens des Druckbehälters 10 biegen und folglich die Last auf die Berstscheibe verteilen und ein vorzeitiges Zerbrechen der Berstscheibe 17 während des Füllens verhindern. Nach dem Füllen des Druckbehälters 10 kehren die Schenkel 23 nicht zu ihrer ursprünglichen Form zurück. Vorzugsweise biegen sich die Schenkel 23 etwa 4 Grad. Es wird durch Fachleute auf dem Gebiet zu erkennen sein, daß in Verbindung mit einem Hydroforming-Prozeß, der die Scheibe in einem größeren Maß, als während der Gasfüllung zu sehen ist, in der Richtung der Öffnungsvorrichtung beult, ebenfalls ein starrer Diffusor verwendet werden kann. Dadurch kann die Gasfüllgeschwindigkeit ohne die Gefahr eines vorzeitigen Versagens der Berstscheibe gesteigert werden.
  • Eine Berstscheibe 17 dichtet die Ablaßöffnung 14 ab und verhindert, daß das gespeicherte Gas 11 aus dem Druckbehälter 10 entweicht, nachdem er mit Gas gefüllt ist. Für die vorliegende Erfindung muß die Berstscheibe den folgenden Zwängen entsprechen. Die Berstscheibe muß die 1,1-fache Herstellungsfüllgeschwindigkeit oder mehr überstehen. Die Berstscheibe muß USCAR-4500-Druckzyklen ohne Heliumverlust überstehen. Die Berstscheibe muß bei –40°C zuverlässig öffnen. Schließlich muß die Berstscheibe bei einem Mindestdruck des 1,25-fachen Prüfdrucks und einem Maximum des 0,8-fachen minimalen Druckbehälter-Hydroberstdrucks hydrobersten. Nach der vorliegenden Erfindung kann die Berstscheibe aus rostfreiem Stahl, Inconel-Material, Monel-Material oder einem beliebigen anderen geeigneten Material, das den zuvor erwähnten Zwängen entspricht, hergestellt werden. Die Härte der Berstscheibe sollte zwischen „halbhart" und „vollhart" liegen, um die Berstscheibendicke auf ein Minimum zu verringern. Härte ist das Maß, in dem ein Metall Schneiden, Abrieb, Durchdringen, Biegen und Strecken widerstehen wird. Die angegebene Härte von Metallen wird mit der spezifischen Meßvorrichtung und –technik etwas abweichen. Die bevorzugte Dicke für die Berstscheibe beträgt 0,203 mm für umgebende Füllungen mit 41 370 kPa und 0,254 mm für umgebende Füllungen mit 46 540 kPa. Die Berstscheibe wird durch einen YAG-Laser am Diffusor befestigt, könnte aber durch andere Schweißtechniken befestigt werden.
  • Die Öffnungsvorrichtung 1 umfaßt einen elektrisch betätigten Zünder 3, eine Endkappe 4 und wahlweise eine Zünderdüse 8. Die Öffnungsvorrichtung 1 wird so angeordnet, daß die Längsachse der Öffnungsvorrichtung wesentlich parallel mit einer Längsachse des Druckkessels 10 ist. Der Zünder 3 steht in Verbindung mit einer Zentraleinheit (nicht gezeigt), die wiederum in Verbindung mit einem Sensormittel (nicht gezeigt) steht. Das Sensormittel kann von einer beliebigen gegenwärtig auf dem Gebiet zum Erfassen eines Zusammenstoßes oder einer plötzlichen Verzögerung eines Fahrzeugs verwendeten Art sein. Die elektrischen Zündstifte 2 werden voneinander isoliert und durch einen Brückendraht (nicht gezeigt) verbunden. Der Brückendraht wird vorzugsweise in eine oder mehrere Lagen von pyrotechnischen Zusammensetzungen eingebettet, die ausgelegt sind, eine Stoßwelle zum Zerbrechen der Berstscheibe 17 zu erzeugen. Ein Beispiel einer geeigneten pyrotechnischen Zusammensetzung oder eines Zündmaterials für die vorliegende Erfindung ist Zirkonium-Kaliumperchlorat oder ZPP, jedoch versteht ein Fachmann auf dem Gebiet, daß in der vorliegenden Erfindung anderes Zündmaterial verwendet werden könnte. Beispiele von Zünderlieferanten schließen SDI und EMS-Patvag ein. Die bevorzugte Ausführungsform für die vorliegende Erfindung hat einen Brückendrahtzünder, aber ein Halbleiterbrückenzünder oder ein intelligenter Zünder kann ebenfalls verwendet werden.
  • Eine Endkappe 4 nimmt den Zünder 3 auf. Der Zünder kann durch Crimpen, Schweißen, Schrauben oder andere geeignete Befestigungsmittel an der Endkappe 4 befestigt werden. Die Endkappe 4 wird durch Crimpen am Diffusor 21 befestigt, aber ein Fachmann auf dem Gebiet erkennt, daß andere Befestigungsverfahren geeignet sind, ohne von Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
  • Die Öffnungsvorrichtung 1 kann ebenfalls eine Zünderdüse 8 einschließen, um die Ausgangsenergie von der Zündung des Zündmaterials zur Berstscheibe 17 hin zu leiten. Wie in 1 gezeigt, wird die Düse in der Richtung der Berstscheibe 17 nach innen verjüngt. Ohne die Zünderdüse 8 würde der Zünder die Berstscheibe 17 noch zerbrechen, wird aber mit zusätzlichem Zündmaterial geladen werden müssen. Es ist ebenfalls möglich, einen Zünder mit verstärkten Wänden einzusetzen, was die Notwendigkeit einer Düse 8 beseitigen würde. Diese Verstärkungswände würden durch Bündeln der Ausgangsenergie in der Richtung der Berstscheibe 17 auf eine ähnliche Weise wirken wie die Düse B.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird die Düse 8 durch Crimpen an der Endkappe 4 befestigt, aber es sind andere Befestigungsverfahren, wie beispielsweise Preßpassung oder Schweißen, geeignet. Die Düse wird vorzugsweise aus Standard-Kohlenstoffstahl hergestellt und hat eine Öffnung 9, die kleiner ist als die Größe der Ablaßöffnung 14, mit einem bevorzugten Bereich von 2 min bis 8 mm.
  • Auf das Erfassen eines Zusammenstoßes oder einer plötzlichen Verzögerung hin wird die Berstscheibe 17 durch die Öffnungsvorrichtung 1 zerbrochen. Wie oben erläutert, wird das Zündmaterial durch einen Brückendraht gezündet. Die Explosion des Zündmaterials erzeugt eine Stoßwelle, welche die Berstscheibe 17 auseinanderbricht. Um die Berstscheibe 17 zu zerbrechen, wird die Öffnungsvorrichtung 1 weniger als 8,0 mm von einer Mitte der vollständig gewölbten Berstscheibe entfernt angeordnet. Sobald die Berstscheibe 17 geöffnet wird, entweicht gespeichertes Gas aus dem Druckbehälter 10 in einer radialen Richtung durch die Auslaßöffnungen 22. Die Kaltgas-Aufblasvorrichtung hat ein Bruchstücksieb 20a, um Bruchstücke von der zerbrochenen Berstscheibe aufzufangen, so daß diese Bruchstücke sich nicht im Airbag aufwärtswinden.
  • Es gibt mehrere Verfahren zum Regeln der Gasströmungsgeschwindigkeit. Ein Verfahren zum Regeln der Gasströmungsgeschwindigkeit ist, den Durchmesser der Auslaßöffnungen 22 zu steigern/zu verringern. Ein weiteres Verfahren ist, den Durchmesser der Ablaßöffnung 14 zu steigern/zu verringern. Schließlich kann im Druckbehälter eine Regulierungsmeßblende 18 eingebaut werden, um die Geschwindigkeit des Gasablassens zu regeln. In der bevorzugten Ausführungsform wie in 1 gezeigt wird die Regulierungsmeßblende 18 bündig gegen der Diffusor 21 befestigt. Das gespeicherte Gas 11 strömt durch die Öffnung 19 der Meßblende 18. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der die Meßblende 18 weiter stromabwärts angeordnet wird. Das Vorhandensein einer stromabwärts gelegenen Meßblende l8 beeinflußt die Strömungsgeschwindigkeit des gespeicherten Gases 11 durch die Ablaßöffnung 14, da die Ablaßöffnung 14 einen größeren Querschnitt hat als die Öffnung 19. Eine erste Menge des gespeicherten Gases 11, die das gespeicherte Gas 11 zwischen der Ablaßöffnung 14 und der Meßblende 18 ist, strömt durch die Ablaßöffnung 14. Andererseits muß eine zweite Menge des gespeicherten Gases 11, die das gespeicherte Gas 11 zwischen der Meßblende 18 und dem ersten Ende 6 ist, sowohl durch die Öffnung 19 als auch durch die Ablaßöffnung 14 strömen. Es ist vorzuziehen, daß die Meßblende 18 in einer Position näher an dem zweiten Ende 7 des Druckbehälters 10 als dem ersten Ende 6 angeordnet und folglich die Menge des ungedrosselten Gases auf ein Energieniveau begrenzt wird, das ausreicht, um das Zerbrechen der Berstscheibe zu vollenden. Dadurch kann der anfängliche Ausschlag der Druck-Zeit-Kurve verringert und folglich die Aufblasvorrichtung dabei unterstützt werden, während der Besetzungsniveauprüfung Außer-Position-Erfordernissen zu entsprechen. Eine Axialstrom-Kaltgas-Aufblasvorrichtung wird in 3 gezeigt.
  • Anders als die Radialstrom-Kaltgas-Aufblasvorrichtung hat die Axialstrom-Kaltgas-Aufblasvorrichtung eine in einem Winkel C angebrachte Öffnungsvorrichtung. Wie in 3 gezeigt, ist der Winkel C der durch die Überschneidung der Längsachse B der Öffnungsvorrichtung und der Längsachse A des Druckgefäßes 10 gebildete spitze Winkel. Die Öffnungsvorrichtung könnte in einem beliebigen Winkel C angebracht werden, aber der bevorzugte Winkel C ist größer als 10°.
  • Durch Anbringen der Öffnungsvorrichtung in einem Winkel wird für das entweichende Gas in der Axialrichtung ein großer Durchflußquerschnitt ermöglicht, was gegenüber herkömmlichen Radialstromkonzepten, die das Gas über einen äußeren Verteiler (nicht gezeigt) in einen Axialstrom umwandeln, überlegene Packungsanordnungen ermöglicht. Es ist vorzuziehen, daß die Öffnungsvorrichtung 1 innerhalb der axialen Strömungskupplung 31 eingelassen wird, so daß sich kein Abschnitt der Öffnungsvorrichtung 1 über den Querschnitt des Druckbehälters 10 hinaus erstreckt.
  • Die Axialstrom-Kaltgas-Aufblasvorrichtung hat eine Öffnungsvorrichtung ähnlich der Öffnungsvorrichtung für 1, die oben erörtert wurde. Das gespeicherte Gas 11 entweicht durch das Axialstrom-Zwischenelement 30 und durch die axiale Strömungskupplung 31. Danach geht das gespeicherte Gas durch das wahlweise Bruchstücksieb 20b am Ende der axialen Strömungskupplung. Die axiale Strömungskupplung leitet das Gas so, daß es in einer axialen Richtung strömt, wenn es aus der Kaltgas-Aufblasvorrichtung austritt. Um sich an die Regelungen des Bundesverkehrsministeriums zu halten, kann die Axialstrom-Kaltgas-Aufblasvorrichtung einen Strömungsumleiter 32 haben, der, wie in 4 gezeigt, am Ende der axialen Strömungskupplung 31 befestigt wird. Der Strömungsumleiter 32 verändert die Gasströmung der Kaltgas-Aufblasvorrichtung von einer axialen Strömung zu einer radialen Strömung.
  • Eine alternative Ausführungsform für die Axialstrom-Kaltgas-Aufblasvorrichtung wird in 5 dargestellt. Die Kaltgas-Aufblasvorrichtung hat eine radiale Auslegung und hat ein außen an der Aufblasvorrichtung angebrachtes Axialstrom-Kniestück 41, um die Gasströmung von radial auf axial umzuwandeln. Das gespeicherte Gas 11 bewegt sich vom Druckbehälter 10 zum Axialstrom-Kniestück 41 und in ein Airbagkissen (nicht gezeigt). Die Richtung des strömenden Gases von dem Axialstrom-Kniestück 41 ist parallel zur Längsachse A des Druckbehälters 10, jedoch überlappt das Gas, das aus der Kaltgas-Aufblasvorrichtung austritt, nicht die Längsachse A des Druckbehälters 10.

Claims (10)

  1. Kaltgas-Aufblasvorrichtung, die folgendes umfaßt: einen Druckbehälter (10), der ein zweites Ende (7) mit einer Ablassöffnung (14) hat, wobei die Ablassöffnung durch eine Berstscheibe (17) verschlossen wird, wobei sich die Berstscheibe entfernt von einem ersten Ende (6) des Druckbehälters befindet, wobei die Berstscheibe (17) zwischen halbhart und vollhart ist, um die Berstscheibendicke auf ein Minimum zu verringern, und eine Öffnungsvorrichtung (1) zum Zerbrechen der Berstscheibe (17), dadurch gekennzeichnet, daß die Berstscheibe (17) an einem Element (21, 30) befestigt wird, das biegsame Schenkel (23) hat, um die Füllzeit für den Druckbehälter (10) zu verringern, wobei die Berstscheibe mit den biegsamen Schenkeln verbunden wird, wobei das Element mit biegsamen Schenkeln ausgewählt wird zwischen einem Diffusor (21) und einem Zwischenelement (30).
  2. Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach Anspruch l, bei der sich die Mitte der Berstscheibe (17) weniger als 8,0 mm entfernt von der Öffnungsvorrichtung (1) befindet.
  3. Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Öffnungsvorrichtung (1) einen Zünder (3) und eine Düse (8) zum Bündeln einer Ausgangsenergie des Zünders (3) umfaßt.
  4. Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem eine Messblende (18) zum Regeln einer Gasdurchflussgeschwindigkeit umfaßt, wobei die Messblende in engerer Nähe zum zweiten Ende (7) des Druckbehälters als zum ersten Ende (6) des Druckbehälters angeordnet wird.
  5. Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Messblende (18) bündig an einem Diffusor (21) angebracht wird.
  6. Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Öffnungsvorrichtung (1) so angeordnet wird, daß eine Längsachse (A) der Öffnungsvorrichtung wesentlich parallel mit einer Längsachse (B) des Druckbehälters (10) ist und der Diffusor (21) die Berstscheibe (17) mit einem Auslassabzug verbindet, wobei der Auslassabzug so am Diffusor angeordnet wird, daß ein Gas aus dem Druckbehälter die Aufblasvorrichtung in einer radialen Richtung verläßt.
  7. Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, die außerdem ein Zwischenelement umfaßt, das die Berstscheibe (17) mit einer axialen Strömungskupplung (31) verbindet, wobei die axiale Strömungskupplung ein Gas aus dem Druckbehälter (10) in einer Richtung parallel zu einer Längsachse (B) des Druckbehälters leitet und die Öffnungsvorrichtung (1) in einem Winkel (C) ungleich Null im Verhältnis zur Längsachse des Druckbehälters angeordnet wird.
  8. Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach Anspruch 7, bei der ein zwischen einer Längsachse (A) der Öffnungsvorrichtung (1) und der Längsachse (B) des Druckbehälters (10) gebildeter spitzer Winkel größer als 10° ist.
  9. Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Öffnungsvorrichtung (1) innerhalb der axialen Strömungskupplung (31) eingelassen wird, so daß sich kein Abschnitt der Öffnungsvorrichtung über den Querschnitt des Druckbehälters (10) hinaus erstreckt.
  10. Kaltgas-Aufblasvorrichtung nach Anspruch 9, die außerdem einen Strömungsumleiter umfaßt, um die Gasströmung zu einer Richtung umzuleiten, die wesentlich senkrecht zur Längsachse (B) des Druckbehälters (10) ist.
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