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Technisches Gebiet, zu
welchem die Erfindung gehört
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasgenerator gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 für
einen Airbag, der vorzugsweise für
einen in einem Fahrzeug angeordneten Airbag zum Beschützen eines
Passagiers vor dem Aufprall benutzt wird, sowie auf eine Airbagvorrichtung
gemäß Anspruch
23, welche denselben benutzt.
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Stand der
Technik
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Ein
Gasgenerator einer solchen Bauart ist aus der EP-A-1 024 062 oder
EP-A-1 136 330 bekannt.
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Ein
Airbagsystem, welches an verschiedenen Arten von Fahrzeugen oder
dergleichen, einschließlich
Automobilen, installiert ist, zielt darauf ab, einen Insassen mit
einem Airbag (einem Sackkörper),
welcher mit einem Gas schnell aufgeblasen wird, zu halten, und den
Insassen davor zu bewahren, auf ein hartes Teil im Inneren des Fahrzeugs,
wie einem Lenkrad oder einer Windschutzscheibe, aufgrund der Trägheit aufzuschlagen
und verletzt zu werden, wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit
aufprallt. Diese Arten von Airbagsystemen umfassen im Allgemeinen
einen Gasgenerator, der durch den Aufprall eines Fahrzeug aktiviert
wird und ein Gas entlädt,
und einen Airbag, welcher das Gas einführt, um sich aufzublasen.
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Es
ist wünschenswert,
dass das Airbagsystem dieser Bauart den Insassen sicher beschützen kann,
auch wenn die Gestalt des Insassen (beispielsweise ob eine Sitzhöhe lang
oder kurz ist, ob es sich um einen Erwachsenen oder ein Kind oder
dergleichen handelt), eine Sitzhaltung (beispielsweise eine Höhe des Haltens
des Lenkrades) oder dergleichen unterschiedlich sind. Es wurde in
herkömmlicher Weise
ein Airbagsystem vorgeschlagen, welches sich auslöst, und
dabei in der ursprünglichen
Phase der Auslösung
einen Impuls auf den Insassen aufbringt, der so klein wie möglich ist.
Ein solcher Gasgenerator ist in JP-A Nr. 9-183359 und DE-B Nr. 196 20
758 offenbart. In diesen Dokumenten sind Gasgeneratoren offenbart,
in welchen zwei Verbrennungskammern zum Speichern eines Gaserzeugungswirkstoffs
in einem Gehäuse
angeordnet sind und ein Zünder
in jeder Brennkammer angeordnet ist, und eine Auslösezeit jedes
der Zünder
so eingestellt ist, um eine Auslösungsausgabe
des Gasgenerators zu steuern. Jedoch, in jedem dieser Gasgeneratoren, sind
die in den jeweiligen Verbrennungskammern angeordneten Zünder unabhängig voneinander
angeordnet, was den Zusammenbau (die Herstellung) schwierig, die
Struktur des Gasgenerators kompliziert und ein Volumen davon groß macht.
In diesen Gasgeneratoren, weil die Anzahl der die Gasgeneratoren
bildenden Teile groß ist,
müssen
die Herstellungskosten verbessert werden. Der Gasgenerator wird
zum Sicherstellen der Sicherheit eines Passagiers benutzt und daher
ist es nicht ausreichend, alleine die Herstellungskosten zu kürzen, sondern
es muss auch die Zuverlässigkeit
und Sicherheit im Betrieb sichergestellt werden.
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Das
Airbagsystem ist in einem Automobil installiert, um einen Passagier
vor dem Aufprall zur Zeit einer Kollision zu beschützen, und
das Airbagsystem erzeugt schnell ein Gas durch Auslösen des' Gasgenerators für einen
Airbag, um einen Airbag (Sackkörper)
aufzublasen.
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In
einem allgemeinen Gasgenerator, wenn ein Zündmittel durch den Aufprall
ausgelöst
wird, zündet
das Zündmittel
und verbrennt einen Gaserzeugungswirkstoff, um ein Hochtemperatur-
und Hochdruckgas zu erzeugen, und das erzeugte Gas wird durch eine
Gasauslassöffnung
in den Airbag (Sackkörper)
ausgestoßen.
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Deshalb,
um den Aufblasgrad des Airbags einzustellen, ist es notwendig, die
Betriebsleistung des Gasgenerators einzustellen. Um die Betriebsleistung
des Gasgenerators einzustellen, muss die Verbrennung des Gaserzeugungswirkstoffs
optimiert werden. Für
diesen Zweck ist es wünschenswert, dass
der in eine Verbrennungskammer eingefüllte Gaserzeugungswirkstoff
durch die Auslösung
des Zündmittels
effektiv und in zuverlässiger
Weise gezündet
und verbrannt wird.
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Mittlerweile
kann das Zündmittel
zum Zünden
und Verbrennen des Gaserzeugungswirkstoffs nur einen Zünder umfassen,
welcher durch das Auslösesignal
ausgelöst
wird, und zusätzlich
kann das Zündmittel
in Kombination des Zünders
und einer Transferladung benutzt werden, welche durch den ausgelösten Zünder gezündet und
verbrannt wird.
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Eine
Position, eine Form und ein Volumen einer Verbrennungskammer, in
welcher der Gaserzeugungswirkstoff angeordnet ist, sind in Abhängigkeit von
einer Form eines Gehäuses
und Positionen der notwendigen Bestandteile unterschiedlich gestaltet, und
eine Form und eine Zusammensetzung des Gaserzeugungswirkstoffs,
welcher in die Verbrennungskammer eingefüllt ist, werden ebenso unterschiedlich
ausgewählt.
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Daher,
wenn der Gasgenerator hergestellt wird, ist es notwendig, die innere
Struktur des Gasgenerators zum Optimieren der Betriebsleistung des Gasgenerators
einzustellen.
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Jedoch
muss der herkömmliche
Gasgenerator betreffend die Zündleistung
des Gaserzeugungswirkstoffs verbessert werden.
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Offenbarung
der Erfindung
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung (I) einen Gasgenerator für einen
Airbag bereit, in welchem die Betriebssicherheit und -zuverlässigkeit
sichergestellt sind, während
er die Gesamtgröße eines
Behälters
einschränkt
und eine simple Struktur aufweist, mit einer verringerten Anzahl
von Teilen, um einfach hergestellt werden zu können.
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Um
das obige Problem zu lösen
stellt die Erfindung den Gasgenerator gemäß Anspruch 1 und den Airbag
gemäß Anspruch
23 bereit. In einem Gasgenerator für einen Airbag der vorliegenden
Erfindung, in welchem ein Trennwandelement in einem Gehäuse angeordnet
ist und der Innenraum des Gehäuses
in zumindest zwei Kammern unterteilt ist, sind eine Struktur des
Teilungselements, das innerhalb des Trennwandelements angeordnet
ist, eine Haltestruktur des Teilungselements und eine Struktur,
in welchem das Teilungselement und das Zündmittel kombiniert sind, verbessert.
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Das
heißt,
die vorliegende Erfindung stellt einen Gasgenerator für einen
Airbag bereit, mit einem Gehäuse
mit einer Gasauslassöffnung,
und einem Trennwandelement mit einer ringförmigen Umfangswand, welches
angeordnet ist, um den Innenraum des Gehäuses in zumindest zwei Kammern
zu unterteilen, wobei ein scheibenartiges Teilungselement, welches
sich in einer radialen Richtung der ringförmigen Umfangswand erstreckt,
im Inneren des Trennwandelements angeordnet ist, und eine Umfangsfläche des
Teilungselements mit einer Sperrklinke ausgestattet ist, die sich
wie ein Unterrock in Richtung der Dicke davon abspreizt, und wobei
die Sperrklinke in eine Nut eingesetzt ist, welche umfangsseitig
in einer Innenumfangsoberfläche
der ringförmigen
Umfangswand ausgebildet ist.
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Die
Sperrklinke der Umfangsoberfläche
des Teilungselements kann sich wie ein Unterrock zum Randleistenabschnitt
des Trennwandelements hin abspreizen. Der Randleistenabschnitt des
Trennwandelements zeigt einen Abschnitt in der axialen Endseite
des Trennwandelements an, in welchem der Zünder vorliegt, wenn das Zündmittel
mit dem Zünder innerhalb
des Trennwandelements angeordnet ist. Und, wenn das Gehäuse aus
einer zylindrischen Diffusorhülle
gebildet ist, mit einem Oberteil mit einer Gasauslassöffnung und
einer Verschlusshülle,
die zusammen mit der Diffusorhülle
den Innenraum bildet, zeigt er einen Abschnitt in der axialen Endseite des
Trennwandelements im Inneren der Verschlusshülle an.
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Dementsprechend,
in dem obigen Gasgenerator, wenn das Zündmittel mit dem Zünder im
Inneren des Trennwandelements angeordnet ist und der Zünder auf
der Seite des Randleistenabschnitts des Trennwandelements angeordnet
ist, kann die in der Umfangsoberfläche des Teilungselements vorgesehene
Sperrklinke ausgebildet sein, um sich zum Randleistenabschnitt des
Trennwandelements hin abzuspreizen.
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Das
Trennwandelement definiert den Innenraum des Gehäuses in zumindest zwei Kammern, und
das Trennwandelement umfasst zumindest eine ringförmige Umfangswand.
Das Trennwandelement kann in einer zylindrischen Gestalt oder einer
zylindrischen Gestalt mit Oberteil ausgebildet sein. Das Teilungselement
dient zum Teilen des Innenraums des Trennwandelements in die zwei
Kammern, und ist in einer scheibenartigen Form ausgebildet, welche sich
in der radialen Richtung der ringförmigen Umfangswand ausdehnt.
Dementsprechend ist dieses Teilungselement in solch einer Gestalt
ausgebildet, um die Innenseite des Trennwandelements axial zu verschließen, beispielsweise,
in einer Gestalt eines horizontalen Querschnitts des Innenraums
des Trennwandelements.
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Mit
dieser Gestaltung kann der Innenraum des Trennwandelements einfach
und in zuverlässiger Weise
durch das scheibenartige Teilungselement unterteilt werden. In ande ren
Worten kann das Teilungselement davon abgehalten werden, sich zu
verschieben, wenn die Sperrklinke in die Nut eingesetzt ist, und
ferner kann eine Abdichtung zwischen dem Trennwandelement und dem
Teilungselement realisiert werden. Zusätzlich, wenn eine Umfangskante des
Teilungselements in die Nut eingesetzt ist, die an der Innenoberfläche des
Trennwandelements ausgebildet ist, kann das Teilungselement in zuverlässiger Weise
von der Umfangskante und der Sperrklinke fixiert werden. Ferner,
wenn eine Endspitze und ein Teil oder die gesamte Außenumfangsfläche der Sperrklinke
eng mit der Seitenfläche
oder der Bodenfläche
der Nut in dem Trennwandelement in Kontakt gelangen, kann zwischen
dem Teilungselement und dem Trennwandelement in zuverlässiger Weise
eine Dichtung erhalten werden. Das in dieser Weise ausgebildete
Teilungselement kann einfach und in zuverlässiger Weise im Innenraum des
Trennwandelements angeordnet werden, weil die Spitze der Sperrklinke
in die Nut eingesetzt ist, und eine Abdichtung zwischen dem Trennwandelement
und dem Teilungselement kann realisiert werden.
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In
dem Gasgenerator der vorliegenden Erfindung ist das scheibenartige
Teilungselement, welches sich in der radialen Richtung der ringförmigen Umfangswand
erstreckt, im Innenraum des Trennwandelements angeordnet, um die
Zündmittelanordnungskammer
auf der Seite des Randleistenabschnitts des Trennwandelements zu
definieren, und eine in Richtung der Dicke des Teilungselements ausgehöhlte Ausnehmung
ist an der Oberfläche
auf der Seite der Zündmittelanordnungskammer
des Teilungselements vorgesehen, um einen Teil des Zündmittels
zu verwahren, welches sich nach dem Empfangen des Auslösesignals
auslöst.
Im Falle eines Zündmittels
mit einem Zünder
zum Empfangen des Auslösesignals
und einer Transferladung, die durch Auslösung des Zünders gezündet und gebrannt wird, kann
die Transferladung in der Ausnehmung verwahrt werden. Die Transferladung
ist in der Ausnehmung vorgesehen, untergebracht in einem Behälter aus
einem Kunststoff oder Metall. In diesem Fall muss der Behälter, der
die Transferladung aufbewahrt, so ausgebildet werden, um zumindest
aufgrund der Auslösung
des Zünders
zerstört
zu werden, wobei ein Material und eine Dicke auf der Grundlage dieser
Anforderung ausgewählt
werden müssen.
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Im
Speziellen ist die Menge der Transferladung ein wichtiges Element,
bezogen auf die Betriebsleistung des Gasgenerators, und wenn die
Ausnehmung in der breitseitigen Richtung des Teilungselements in
dem Gasgenerator größer ausgebildet ist,
kann eine ausreichende Menge der Transferladung angeordnet werden.
In diesem Falle ist es möglich,
die Tiefe der Ausnehmung zu beschränken, und wenn die Breite und
die Tiefe der Ausnehmung eingestellt sind, kann die aufgrund der
Auslösung
des Zünders
erzeugte Flamme die gesamte Transferladung erreichen, und dabei
die Transferladung effektiv verbrennen. Und, wenn ein Zünder mit
elektrischer Zündung,
der das Zündmittel
bildet, angeordnet ist, um an dem Behälter, welcher die Transferladung
unterbringt, anzugrenzen, kann die Transferladung in zuverlässiger Weise
gezündet
und verbrannt werden.
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Wenn
das Teilungselement ausgebildet ist und in dieser Weise ein notwendiger
Transferladungsanordnungsraum sichergestellt ist, beispielsweise,
sogar in einem Gasgenerator, in welchem eine zweite Verbrennungskammer
zum Speichern eines zweiten Gaserzeugungswirkstoffs in der gegenüber liegenden
Seite einer Zündmittelanordnungskammer, abgetrennt
durch das Teilungselement, ausgebildet ist, steht das Teilungselement
niemals in die zweite Verbrennungskammer hervor. In anderen Worten,
es ist möglich,
die axiale Länge
so weit wie möglich
zu beschränken,
wobei der erforderliche Raum für
die zweite Verbrennungskammer sichergestellt wird, und das Teilungselement
kann in einer ausreichenden Entfernung von dem Randleistenabschnitt
des Trennwandelements angeordnet sein.
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Folglich,
auch in einem Gasgenerator, in welchem die erste Verbrennungskammer
radial außerhalb
des Trennwandelements vorgesehen ist und die ringförmige Umfangswand
des Trennwandelements mit der ersten Flammenübertragungsöffnung ausgebildet ist, zum
Auswerfen einer Flamme, die durch Verbrennung der Transferladung
erzeugt wird, in die erste Verbrennungskammer, kann die erste Flammenübertragungsöffnung in
der Nähe
der axialen Mitte der ersten Verbrennungskammer ausgebildet sein,
und die aus der Flammenübertragungsöffnung ausgestoßene Flamme
kann den gesamten Innenraum der ersten Verbrennungskammer erreichen. Dementsprechend
kann die Zündungs-
und Verbrennungsleistung des ersten Gaserzeugungswirkstoffs, der
in der Verbrennungskammer angeordnet ist, verbessert werden, und
ein Gasgenerator, der in der Lage ist, die erwünschte Betriebsleistung aufzuweisen,
kann erhalten werden.
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Ferner
ist in dem Gasgenerator der vorliegenden Erfindung ein scheibenartiges
Teilungselement, das sich in der radialen Richtung der ringförmigen Umfangswand
er streckt, im Innenraum des Trennwandelements, das in dem Gehäuse angeordnet
ist, angeordnet, eine Zündmittelanordnungskammer
ist auf der Seite des Randleistenabschnitts des Trennwandelements
definiert, ein Zündmittel
mit zumindest zwei Zündern
ist in der Zündmittelanordnungskammer
angeordnet, die Zünder
sind mittels Kunststoff einteilig ausgebildet, einer der Zünder ist in
einem Raum angeordnet, der durch einen zylindrischen Behälter definiert
wird, der einteilig mit dem Kunststoff hergestellt ist, welcher
die Zünder
hält, und
ein Teilungselement verschließt
den zylindrischen Behälter.
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Mit
dieser Gestaltung, auch wenn das Zündmittel zwei oder mehrere
Zünder
umfasst, kann einer der Zünder
in einem Raum angeordnet werden, der in zuverlässiger Weise durch eine einfache
Struktur definiert wird. Folglich kann der Zünder unabhängig ausgelöst werden, ohne eine Einwirkung
durch den anderen Zünder
zu erfahren.
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Besonders
wenn die zweite Verbrennungskammer, welche den zweiten Gaserzeugungswirkstoff
aufnimmt, auf der gegenüber
liegenden Seite der Zündmittelanordnungskammer
ausgebildet ist, die durch das Teilungselement abgetrennt wird,
und der Zünder
(nachstehend zweiter Zünder)
in dem Raum angeordnet ist, der durch den zylindrischen Behälter und
das Teilungselement geformt wird, um den zweiten Gaserzeugungswirkstoff
zu zünden
und verbrennen, ist es wünschenswert,
dass eine Kommunikationsöffnung,
die in der Lage ist, die zweite Verbrennungskammer mit dem Raum,
welcher den zweiten Zünder
aufnimmt, in Verbindung zu bringen, in dem Teilungselement ausgebildet
ist, und dass eine Dichtung (d.h. hermetische Dichtung) zwischen dem
zylindrischen Behälter
und dem Teilungselement in zuverlässiger Weise erhalten werden
kann.
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Daraufhin,
in vorteilhafter Weise, ist das Teilungselement ist ausgestattet
mit einer Kommunikationsöffnung,
die an einer axial gegenüber
liegenden Position zu dem in dem zylindrischen Behälter untergebrachten
Zünder
ausgebildet ist, und mit einer ringförmigen Nut, die in einer axial
gegenüber
liegenden Position zu einer Endfläche des zylindrischen Behälters ausgebildet
ist, um die Kommunikationsöffnung zu
umgeben. Ferner, in vorteilhafter Weise, ist ein O-Ring in der ringförmigen Nut
vorgesehen, um dicht und in zuverlässiger Weise zwischen dem Teilungselement
und der axialen Endfläche
des zylindrischen Behälters
abzudichten. Mit dieser Gestaltung können der Anordnungsraum des
zweiten Zünders
und die Verbrennungskammer durch eine einfache Struktur in zuverlässiger Weise
von einem Raum abgetrennt werden, welcher einen anderen Zünder aufnimmt.
In diesem Fall können
naturgemäß andere
Strukturen eingesetzt werden, um zwischen dem zylindrischen Behälter und
dem Teilungselement abzudichten.
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In
dem obigen Gasgenerator sind zwei Zündmittel sind parallel zueinander
in einem einzelnen Manschettenelement angeordnet, und die Zünder und
das Manschettenelement sind einteilig ausgebildet, und einer der
Zünder
ist eine Zündanordnung, die
in dem zylindrischen Behälter,
der einteilig mit dem Kunststoff ausgebildet ist, aufbewahrt ist.
In der Zündanordnung
ist der gesamte Umfang von zumindest einem der Zünder mit dem zylindrischen
Behälter
umgeben, der einteilig aus Kunststoff hergestellt ist.
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Und,
um einen der Zünder
in einem Raum anzuordnen, der von dem anderen Zünder abgetrennt ist, kann einer
der Zünder
im Inneren eines zylindrischen Dichtschalenelements angeordnet sein, welches
von dem Raum abgetrennt ist, in welchem der andere Zünder angeordnet
ist. Beispielsweise ist ein Öffnungsabschnitt,
der sich radial erstreckt, in der unteren Endseite des Dichtschalenelements
ausgebildet, ein oberes Ende davon ist in eine Nut, die in dem Teilungselement
ausgebildet ist, eingepresst, und ein O-Ring ist im Inneren des Öffnungsabschnitts angeordnet,
zwischen dem Schalenelement und dem in Inneren des Schalenelements
angeordneten Zünder,
um zwischen dem Zünder
und dem Dichtschalenelement abzudichten.
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In
dem Gasgenerator gemäß dieser
Erfindung können
die obigen Merkmale, das heißt
Erfindungen, die in den Ansprüchen
dieser Beschreibung beschrieben werden, willkürlich miteinander kombiniert
werden. Genauer gesagt, in dem Gasgenerator für einen Airbag, in welchem
das Trennwandelement mit der ringförmigen Umfangswand in dem Gehäuse mit
der Gasauslassöffnung
angeordnet ist, ist der Innenraum des Gehäuses in zumindest zwei Kammern unterteilt,
das Zündmittel
mit einem Zünder
ist innerhalb des Trennwandelements angeordnet, der Zünder ist
auf der Seite des Randleistenabschnitts des Trennwandelements angeordnet,
und die folgenden Merkmale (i) bis (iii) können beliebig kombiniert werden.
- (i) Ein Gasgenerator für einen Airbag, in welchem das
scheibenartige Teilungselement, das sich in einer radialen Richtung
der ringförmigen
Umfangswand des Trennwandelements erstreckt, im Inneren des Trennwandelements
angeordnet ist, eine Umfangsfläche
des Teilungselements mit einer Sperrklinke versehen ist, die sich
wie ein Unterrock in der Richtung der Dicke davon oder zu einem
Randleistenabschnitt des Trennwandelements abspreizt, und die Sperrklinke
in eine Nut eingesetzt ist, die umfangsseitig in einer Innenumfangsfläche der
ringförmigen
Umfangswand ausgebildet ist.
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Ferner,
der Gasgenerator für
einen Airbag, in welchem eine Umfangskante des Teilungselements in
die Nut eingesetzt ist, die in einer Innenoberfläche des Trennwandelements ausgebildet
ist, oder eine Endspitze der Sperrklinke des Teilungselements oder ein
Teil oder die gesamte Außenumfangsfläche der Sperrklinke
sich eng in Kontakt mit einer Seitenfläche oder einer Bodenfläche der
Nut des Trennwandelements befindet.
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Zusätzlich,
der Gasgenerator für
einen Airbag, in welchem die Zündmittelanordnungskammer im
Innenraum des Trennwandelements ausgebildet ist, als auch auf der
Seite der Endspitze der Sperrklinke in dem Teilungselement, und
das Zündmittel mit
dem Zünder
zum Empfangen des Auslösesignals und
der durch Auslösen
des Zünders
zu zündenden und
zu verbrennenden Zündladung,
in der Zündmittelanordnungskammer
angeordnet ist.
- (ii) Ein Gasgenerator für einen
Airbag, in welchem ein scheibenartiges Teilungselement, das sich
in der radialen Richtung einer ringförmigen Umfangswand des Trennwandelements
erstreckt, im Innenraum des Trennwandelements angeordnet ist, eine
Zündmittelanordnungskammer
auf der Seite des Randleistenabschnitts des Trennwandelements definiert
ist, die Oberfläche
des Teilungselements auf der Seite der Zündmittelanordnungskammer mit
einer Ausnehmung ausgebildet ist, die in Richtung einer Dicke des
Teilungselements vertieft ist, um ein Teil des Zündmittels, welches auf Empfang
des Auslösesignals
ausgelöst wird,
aufzunehmen.
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Ferner,
der Gasgenerator für
einen Airbag, in welchem das Zündmittel
einen Zünder
zum Empfangen des Auslösesignals
und eine Transferladung, die durch Auslösen des Zünders zu zünden und zu verbrennen ist,
umfasst, und die Transferladung in der Ausnehmung angeordnet ist.
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Ferner,
der Gasgenerator für
einen Airbag, in welchem ein Zünder
mit elektrischer Zündung,
welcher das Zündmittel
bildet, angeordnet ist, um sich an einem die Transferladung aufnehmenden
Behälter abzustützen und
diesem gegenüber
zu liegen.
- (iii) Ein Gasgenerator für einen
Airbag, in welchem ein scheibenartiges Teilungselement, das sich
in der radialen Richtung der ringförmigen Umfangswand des Trennwandelements
erstreckt, im Innenraum des Trennwandelements angeordnet ist, eine
Zündmittelanordnungskammer
auf der Seite des Randleistenabschnitts des Trennwandelements ausgebildet
ist, ein Zündmittel
mit zumindest zwei Zündern
in der Zündmittelanordnungskammer
angeordnet ist, die Zünder
einteilig aus Kunststoff ausgebildet sind und einer der Zünder in
einem Raum angeordnet ist, der durch einen zylindrischen Behälter gebildet
wird, der einteilig aus dem Kunststoff hergestellt ist, welcher
die Zünder
hält, und
ein Teilungselement, welches den zylindrischen Behälter verschließt.
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Ferner,
der Gasgenerator für
einen Airbag, in welchem das Teilungselement ausgebildet ist, mit
einer Kommunikationsöffnung,
die in einer axial gegenüber
liegenden Position zu dem Zünder
ausgebildet ist, der in dem zylindrischen Behälter gespeichert ist, und mit
einer ringförmigen
Nut, die in einer axial gegenüber
liegenden Position zu der Endfläche
des zylindrischen Behälters
ausgebildet ist, um die Kommunikationsöffnung zu umgeben, und ein
O-Ring in der ringförmigen
Nut angeordnet ist, um zwischen dem Teilungselement und der axialen
Endfläche
des zylindrischen Behälters
eng und in zuverlässiger
Weise abzudichten.
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Der
selbe Effekt wie der in (iii) kann erhalten werden durch Anordnung
eines der Zünder
im Inneren des zylindrischen Dichtschalenelements, abgetrennt von
dem Raum, in welchem der andere Zünder angeordnet ist. Beispielsweise
ist der Öffnungsabschnitt,
der sich radial erstreckt, in dem unteren Ende des Dichtschalenelements
ausgebildet, ein oberes Ende davon ist in die in dem Teilungselement
ausgebildete Nut eingepresst, und der O-Ring ist im Inneren des Öffnungsabschnitts
angeordnet, zwischen dem Schalenelement und dem in dem Dichtschalenelement
angeordneten Zünder,
wobei zwischen dem Zünder
und dem Dichtschalenelement abgedichtet wird.
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Im
Speziellen, durch Erhalten der Merkmale von (ii) und (iii), weil
ein einzelnes Teilungselement die Zündmittelanordnungskammer definiert,
wird ein Gasgenerator erhalten, in welchem die Herstellung vereinfacht
werden kann, die Anzahl der Bestandteile verringert werden kann
und ein notwendiger Raum zum Unterbringen der Transferla dung durch
Ausbilden der Ausnehmung erhalten werden kann, und dabei kann eine
zufriedenstellende Betriebsleistung des Gasgenerators erhalten werden.
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Ferner,
durch Kombinieren der Merkmale aus (i) mit einem oder beiden von
(ii) und (iii), ist es möglich,
die Struktur des Gasgenerators weiter zu vereinfachen. Dieses kann
realisiert werden, weil das Teilungselement, das den Innenraum des
Trennwandelements unterteilt, ebenso eine Dichtungsfunktion zwischen
den abgetrennten Räumen
ausübt,
mit einer Sperrklinke, welche am Umfang des Teilungselements ausgebildet
ist, und zwischen dem Trennwandelement und dem Teilungselement abdichtet.
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Der
Gasgenerator der vorliegenden Erfindung kann realisiert werden durch
einen Gasgenerator mit einer Verbrennungskammer in dem Gehäuse, aber
wird vorzugsweise realisiert durch einen Gasgenerator, in welchem
zwei Verbrennungskammern in dem Gehäuse vorgesehen sind, und der
Gaserzeugungswirkstoff, der in jeder der Verbrennungskammern angeordnet
ist, unabhängig
gezündet
und verbrannt werden kann. Im Allgemeinen wird angenommen, dass
ein solcher Gasgenerator eine komplizierte Struktur aufweist; wenn
jedoch die Merkmale der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden,
kann der Gasgenerator mit einer geringeren Anzahl an Bestandteilen
ausgebildet werden. Im Speziellen, wenn der Gasgenerator eine Struktur
aufweist, in welcher die erste Verbrennungskammer radial außerhalb
des Trennwandelements vorgesehen ist, das Teilungselement im Inneren
des Trennwandelements angeordnet ist, um die zweite Verbrennungskammer
und die Zündmittelanordnungskammer
zu definieren, und beide Kammern Seite an Seite in der axialen Richtung
angeordnet sind, ist es möglich,
die Herstellungskosten basierend auf der verringerten Anzahl an
Teilen zu reduzieren, und das Gewicht und die Größe des Gasgenerators können ebenso
verringert werden. Dementsprechend kann der Gasgenerator der vorliegenden
Erfindung, in welchem die Struktur und der Aufbau vereinfacht sind
und die Herstellungskosten verringert sind, eine verlangte Leistung zur
Zeit der Auslösung
erfüllen
und diese Leistung in zuverlässiger
Weise bereit stellen. In anderen Worten ist es gemäß der vorliegenden
Erfindung möglich, einen
Gasgenerator zu realisieren, in welchem eine zufrieden stellende
Betriebsleistung und Betriebszuverlässigkeit sichergestellt sind
und die Herstellungskosten verringert sind.
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Das
federnde Halteelement zum Halten des zweiten Gaserzeugungswirkstoffs
kann in der zweiten Verbrennungskammer angeordnet sein. Das federnde
Halteelement kann ein federndes Element umfassen sowie eine ebene,
scheibenartige, kreisförmige
Haltefläche,
die sich in der radialen Richtung der zweiten Verbrennungskammer
ausdehnt und in dieser angeordnet ist. Als federndes Element können verschiedene
Federn wie Spiralfedern und Blattfedern benutzt werden. Im Speziellen,
wenn eine Belleville-Feder benutzt wird, wird sie einfach kombiniert mit
der Haltefläche,
und im Ergebnis wird es einfacher, den Gasgenerator herzustellen
und die Herstellungskosten werden verringert.
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In
dem Gasgenerator der vorliegenden Erfindung kann bekannte Technik
eingesetzt werden für die
Bestandteile außer
den oben beschriebenen, wie für
ein Gaserzeugungswirkstoff, ein Kühlmittel (oder Filtermittel)
zum Reinigen oder Kühlen
eines durch Verbrennung des Gaserzeugungswirkstoffs erzeugten Gases,
und ein Plattenelement oder Kissenelement zum Halten des Gaserzeugungswirkstoffs.
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Der
Gasgenerator für
einen Airbag ist zusammen mit dem Airbag (Sackkörper), welcher ein von dem
Gasgenerator erzeugtes Gas einführt,
um sich aufzublasen, in einem Modulgehäuse angeordnet, um dabei eine
Airbagvorrichtung zu bilden. In der Airbagvorrichtung wird der Gasgenerator,
nachdem der Aufprallsensor den Aufprall feststellt, ausgelöst, und
ein Verbrennungsgas wird aus der Gasauslassöffnung des Gehäuses ausgelassen.
Das Verbrennungsgas fließt
in den Airbag, der Airbag zerbricht das Modulgehäuse und bläst sich auf, und bildet ein Kissen
zum Absorbieren des Aufpralls zwischen den harten Strukturelementen
im Fahrzeug und dem Passagier.
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Gemäß dem Gasgenerator
der vorliegenden Erfindung ist die Struktur vereinfacht, basierend
auf der verringerten Anzahl von Teilen, so dass die Herstellung
vereinfacht wird, und ferner können
die Herstellungskosten verringert werden. In dem Gasgenerator kann
die Gesamtgröße des Behälters begrenzt werden
und eine Sicherheit und Zuverlässigkeit
des Betriebs kann sichergestellt werden.
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Ferner
stellt die vorliegende Erfindung (ii) einen Gasgenerator bereit,
in welchem die Zünd-
und Verbrennungsleistung des Gaserzeugungswirkstoffs durch Verbessern
der inneren Struktur des Gasgenerators verbessert ist, und eine
Betriebsleistung ebenso verbessert ist.
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Gemäß dem Gasgenerator
für einen
Airbag der Erfindung (ii), durch Einstellen einer Form und einer
Position des Teilungselements, welches die Zündmittelanordnungskammer definiert,
wird eine Position, in welcher der Gaserzeugungswirkstoff im Inneren
der Verbrennungskammer zu brennen beginnt, eingestellt, und im Ergebnis
wird die Zünd-
und Verbrennungsleistung des Gaserzeugungswirkstoffs optimiert.
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Das
heißt,
die vorliegende Erfindung stellt den Gasgenerator für einen
Airbag mit einem Gehäuse
mit einer Gasauslassöffnung
bereit, und mit einem Trennwandelement mit einer ringförmigen Umfangswand,
welches in dem Gehäuse
angeordnet ist, einer ersten Verbrennungskammer zur Anordnung eines ersten
Gaserzeugungswirkstoffs, die radial außerhalb des Trennwandelements
angeordnet ist, einem scheibenartigen Teilungselement, das innerhalb
des Trennwandelements vorgesehen ist, um den Innenraum des Trennwandelements
in eine zweite Verbrennungskammer zur Anordnung eines zweiten Gaserzeugungswirkstoffs
und eine Zündmittelanordnungskammer
zur Anordnung eines Zündmittels
zu unterteilen, wobei die zweite Verbrennungskammer und die Zündmittelanordnungskammer
angrenzend aneinander in einer axialen Richtung des Trennwandelements
angeordnet sind, wobei das Teilungselement dazwischen eingefügt ist,
die ringförmige
Umfangswand mit einer Flammenübertragungsöffnung ausgebildet
ist, welche die Zündmittelanordnungskammer
und die erste Verbrennungskammer miteinander in Verbindung bringen
kann, und wobei das Teilungselement in dem Trennwandelement in einer Position
in einem solchen Bereich angeordnet ist, so dass der Abstand von
der axialen Mitte des Trennwandelements nicht mehr als ein Viertel
der axialen Durchschnittslänge
des Trennwandelements beträgt.
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Das
Trennwandelement teilt den Innenraum des Gehäuses in zumindest zwei Kammern
und umfasst zumindest die ringförmige
Umfangswand. Das Trennwandelement kann in einer zylindrischen Form oder
einer zylindrischen Form mit einem Oberteil ausgebildet sein.
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Das
Teilungselement definiert zwei Kammern im Inneren des Trennwandelements,
d.h. die zweite Verbrennungskammer zur Anordnung des zweiten Gaserzeugungswirkstoffs
und die Zündmittelanordnungskammer
zur Anordnung des Zündmittels,
um in der axialen Richtung aneinander anzugrenzen. Das Teilungselement
kann in einer scheibenarti gen Form ausgebildet sein, die sich in
der radialen Richtung der ringförmigen
Umfangswand erstreckt. Vorzugsweise ist das Teilungselement in einer
Form ausgebildet, um den Innenraum des Trennwandelements axial zu
verschließen,
beispielsweise, in einer Form eines horizontalen Querschnitts des
Innenraums des Trennwandelements.
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Gemäß dem Gasgenerator,
in einem sogenannten Gasgenerator der mehrstufigen Bauart, in welchem
zwei Verbrennungskammer in dem Gehäuse angeordnet sind und die
in den Kammern angeordneten Gaserzeugungswirkstoffe zu unterschiedlichen
Zeitpunkten verbrannt werden, ist es möglich, das Volumen des Gasgeneratorgehäuses soweit
wie möglich
zu reduzieren, und die Zündleistung
des ersten Gaserzeugungswirkstoffs zu verbessern.
-
Das
heißt,
der erste Gaserzeugungswirkstoff, der in der ersten Verbrennungskammer
untergebracht ist, wird gezündet
und verbrannt durch eine Flamme des Zündmittels, die aus der Flammenübertragungsöffnung ausgestoßen wird
und der Verbrennungsgrad des gesamten ersten Gaserzeugungswirkstoffs
in der ersten Verbrennungskammer unterscheidet sich in Abhängigkeit
von einer Position, in welcher die Verbrennung beginnt, d.h. dem
mittigen Abschnitt oder Endabschnitt der ersten Verbrennungskammer.
-
Daraufhin,
in diesem Gasgenerator, wird das Innere des Trennwandelements durch
das Teilungselement in zwei Kammern unterteilt (eine zweite Verbrennungskammer
und eine Zündmittelanordnungskammer),
wobei beide Kammern in der axialen Richtung des Trennwandelements
angrenzend aneinander angeordnet sind, und das Teilungselement in dem
Trennwandelement in einer Position in einem solchen Bereich angeordnet
ist, dass ein Abstand von der axialen Mitte des Trennwandelements
nicht mehr als ein Viertel der axialen Durchschnittslänge des
Trennwandelements beträgt.
Mit dieser Gestaltung kann die axiale Länge der Zündmittelanordnungskammer verlängert werden,
und die Flammenübertragungsöffnung,
welche die Zündmittelanordnungskammer
und die erste Verbrennungskammer miteinander in Verbindung bringen
kann, kann näher an
der axialen Mitte des Trennwandelements vorgesehen werden.
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Wenn
die Flammenübertragungsöffnung näher an der
axialen Mitte des Trennwandelements ausgebildet ist, vorzugsweise
in einer Position in einem Bereich, dass der Abstand von der axialen
Mitte des Trennwandelements nicht mehr als ein Viertel der axia len
Durchschnittslänge
des Trennwandelements beträgt,
und ferner, wenn der Gaserzeugungswirkstoff, der in der axialen
Mitte der ersten Verbrennungskammer vorliegt, zuerst verbrannt wird,
kann die Verbrennungsleistung des ersten Gaserzeugungswirkstoffs
verbessert werden.
-
Die
Flammenübertragungsöffnung kann
in einer optionalen Position ausgebildet werden durch Vergrößern der
axialen Länge
der Zündmittelanordnungskammer.
Folglich kann eine Verbrennungsstartposition (d.h. eine Position
der Flammenübertragungsöffnung)
des Gaserzeugungswirkstoffs in der ersten Verbrennungskammer optional
in einem großen
Bereich eingestellt werden.
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Vorzugsweise
ist das Teilungselement mit einer Ausnehmung versehen, welche an
einer Oberfläche
auf der Seite der Zündmittelanordnungskammer in
Richtung der Dicke des Teilungselements vertieft ist, und die Ausnehmung
verwahrt einen Teil des Zündmittels,
das auf den Empfang des Auslösesignals
auszulösen
ist. Wenn das Zündmittel
einen Zünder
zum Empfangen des Auslösesignals
sowie eine Transferladung, die auf Auslösung des Zünders zu zünden und zu verbrennen ist,
umfasst, kann im Speziellen die Transferladung in der Ausnehmung
angeordnet werden. Die Transferladung ist in der Ausnehmung vorgesehen,
wobei sie in einem aus Kunststoff oder Metall gebildeten Behälter aufbewahrt
wird. In diesem Fall muss der die Transferladung aufbewahrende Behälter so
ausgebildet werden, um zumindest aufgrund der Auslösung des
Zünders
zerstört
zu werden, wobei ein Material und eine Dicke auf der Grundlage dieser
Anforderung ausgewählt
werden müssen.
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Im
Speziellen ist die Menge der Transferladung ein wichtiges Element
bezogen auf die Betriebsleistung des Gasgenerators, und wenn die
Ausnehmung in der breitseitigen Richtung des Teilungselements im
Gasgenerator größer gemacht
wird, kann eine ausreichende Menge der Transferladung angeordnet
werden. In diesem Fall ist es möglich,
die Tiefe der Ausnehmung zur beschränken, und, wenn die Breite
und Tiefe der Ausnehmung abgestimmt sind, kann die aufgrund der
Auslösung
des Zünders erzeugte
Flamme die gesamte Transferladung erreichen. Und, wenn der Zünder mit
elektrischer Zündung,
der das Zündmittel
bildet, angeordnet ist, um an dem Behälter zur Anordnung der Transferladung anzugrenzen
und diesem gegenüber
zu liegen, kann die Transferladung in zuverlässiger Weise gezündet und
verbrannt werden.
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Wie
oben beschrieben wurde, wenn die Oberfläche des Teilungselements auf
der Seite der Zündmittelanordnungskammer
mit einer Ausnehmung versehen ist, die in der Richtung der Dicke
vertieft ist, und die Transferladung oder dergleichen in der Ausnehmung
angeordnet ist, kann die obere Fläche des Teilungselements auf
der Seite der zweiten Verbrennungskammer flach gehalten werden,
ohne in Richtung der zweiten Verbrennungskammer hervorzustehen,
während
eine erforderliche Menge der Transferladung zur Auslösung des
Gasgenerators angeordnet ist. Im Ergebnis ist es möglich, die
zweite Verbrennungskammer als einen zylindrischen Raum zu definieren,
mit einer Innenfläche
eines Deckenabschnitts des Gehäuses,
einer Innenfläche
des Trennwandelements und einer oberen Oberfläche des Teilungselements. Dementsprechend
kann die zweite Verbrennungskammer axial soweit wie möglich verkürzt werden,
wobei aber das erforderliche Raumvolumen erhalten wird.
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Wenn
die Flammenübertragungsöffnung in einer
Höhe ausgebildet
ist, in welcher sie der Transferladung gegenüber liegt, kann eine aufgrund
der Verbrennung der Transferladung erzeugte Flamme problemlos ausgestoßen werden,
was bevorzugt wird.
-
Wenn
das Zündmittel
zwei Zünder
mit elektrischer Zündung
umfasst, wird es bevorzugt, die Zünder in unterschiedlichen Räumen, die
in der Zündmittelanordnungskammer
definiert sind, anzuordnen, so dass die Zünder einzeln ausgelöst werden.
In diesem Fall, wenn der Raum mit einem der Zündmittel durch die Kommunikationsöffnung,
die in dem Teilungselement in der Richtung der Dicke desselben ausgebildet
ist, mit der zweiten Verbrennungskammer in Verbindung gebracht werden
kann, kann der zweite Gaserzeugungswirkstoff in der zweiten Verbrennungskammer
gezündet
werden durch eine Flamme oder dergleichen des Zünders, die aus der Kommunikationsöffnung ausgestoßen wird.
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Als
Methode zur Anordnung des Teilungselements im Inneren des Trennwandelements,
umfasst eine Methode die Schritte, so dass ein Innenumfang des Trennwandelements
umfangsseitig mit einer stufenartigen Nut versehen wird, oder mit
einer Nut zum Bilden eines Eingriffsabschnitt zum in Eingriff nehmen
des Teilungselements versehen wird, um dabei eine Kante des Teilungselements
mit dem Eingriffselement zu halten. In diesem Fall, wenn eine Umfangswandfläche des
Teilungselements mit der Sperrklinke ausbildet ist, die sich wie
ein Unterrock abspreizt, und wenn die Sperrklinke in den Eingriffsabschnitt
eingesetzt ist, kann das Teilungselement davon abgehalten werden,
sich zu verschieben, und eine Dichtung zwischen dem Trennwandelement und
dem Teilungselement kann realisiert werden. Und, wenn die Umfangskante
des Teilungselements ebenso in den Eingriffsabschnitt eingesetzt
ist, kann das Teilungselement in zuverlässiger Weise mit der Umfangskante
und der Sperrklinke fixiert werden. In anderen Worten, das Teilungselement,
das in dieser Weise gestaltet ist, kann einfach und in zuverlässiger Weise
im Inneren des Trennwandelements angeordnet werden, durch Einsetzen
der Spitze der Sperrklinke in die Nut, und eine Abdichtung zwischen
dem Trennwandelement und dem Teilungselement kann realisiert werden.
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Wenn
das Teilungselement in dieser Weise gestaltet ist, kann ein erforderlicher
Anordnungsraum für
die Transferladung sichergestellt werden, und das Teilungselement
kann davon abgehalten werden, in Richtung der zweiten Verbrennungskammer
hervorzustehen. Das heißt,
die axiale Länge
der zweiten Verbrennungskammer kann soweit wie möglich beschränkt werden,
während
ein notwendiger Raum für die
Auslösung
des Gasgenerators sichergestellt wird. Deshalb kann das Teilungselement
in einem ausreichenden Abstand von dem Randleistenabschnitt des Trennwandelements
angeordnet sein, und eine Position der Flammenübertragungsöffnung (Startposition der Verbrennung
des ersten Gaserzeugungswirkstoffs) kann optional eingestellt werden.
Wenn die Flammenübertragungsöffnung in
der Nähe
der axialen Mitte der ersten Verbrennungskammer ausgebildet ist,
kann eine aus der Flammenübertragungsöffnung ausgestoßene Flamme
die gesamte erste Verbrennungskammer erreichen, und die Zünd- und
Verbrennungsleistung des ersten Gaserzeugungswirkstoffs, der in
der ersten Verbrennungskammer angeordnet ist, kann verbessert werden,
und dabei kann der Gasgenerator die erwünschte Betriebsleistung aufweisen.
-
Das
federnde Halteelement zum Halten des zweiten Gaserzeugungswirkstoffs
kann in der zweiten Verbrennungskammer angeordnet sein. Das federnde
Halteelement kann ein Federelement und eine flache, plattenartige,
kreisförmige
Haltefläche umfassen,
welche sich in der radialen Richtung der zweiten Verbrennungskammer
ausdehnt und in dieser angeordnet ist. Als federndes Element können verschiedene
Federn wie eine Spiralfeder oder eine Blattfeder eingesetzt werden.
Im Speziellen, wenn eine Belleville-Feder eingesetzt wird, wird diese einfach
mit der Haltefläche
kombiniert, und im Ergeb nis wird es einfacher, den Gasgenerator
herzustellen, und die Herstellungskosten werden verringert.
-
In
dem Gasgenerator der vorliegenden Erfindung kann bekannte Technik
für andere
Bestandteile als die oben beschriebenen eingesetzt werden, wie für den Gaserzeugungswirkstoff,
ein Kühlmittel
(oder Filtermittel) zum Reinigen oder Kühlen eines durch Verbrennung
des Gaserzeugungswirkstoffs erzeugten Gases, und ein Plattenelement
oder Kissenelement zum Halten des Gaserzeugungswirkstoffs.
-
Der
Gasgenerator für
einen Airbag ist zusammen mit dem Airbag (Sackkörper), der ein vom Gasgenerator
erzeugtes Gas einführt,
um sich aufzublasen, in einem Modulgehäuse angeordnet, um dabei eine
Airbagvorrichtung zu bilden. In der Airbagvorrichtung wird der Gasgenerator
ausgelöst,
nachdem der Aufprallsensor den Aufprall ermittelt, und ein Verbrennungsgas
wird aus der Gasauslassöffnung des
Gehäuses
ausgelassen. Das Verbrennungsgas fließt in den Airbag, der Airbag
zerstört
das Modulgehäuse
und bläst
sich auf, und bildet ein Kissen zum Absorbieren des Aufpralls zwischen
den harten Strukturelementen im Fahrzeug und dem Passagier.
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Gemäß dem Gasgenerator
der vorliegenden Erfindung, durch Einstellen einer Form und Position des
Teilungselements, welches den Innenraum des Trennwandelements in
zwei axial aneinander angrenzende Kammern unterteilt, ist es möglich, das Raumvolumen
zwischen der zweiten Verbrennungskammer und der Zündmittelanordnungskammer,
die in dem Trennwandelement definiert sind, zu optimieren, und um
die axiale Länge
der Zündmittelanordnungskammer
soweit wie möglich
zu vergrößern.
-
Damit
kann die Flammenübertragungsöffnung zum
Auswerfen einer Flamme oder eines in der Zündmittelanordnungskammer erzeugten
Gases in Richtung der ersten Verbrennungskammer, die in der radialen
Richtung außerhalb
des Trennwandelements ausgebildet ist, näher an der axialen Mitte des Trennwandelements
und daher näher
an der axialen Mitte der ersten Verbrennungskammer ausgebildet werden.
-
Im
Ergebnis ist es möglich,
die Verbrennung eines ersten Gaserzeugungswirkstoffs näher an der axialen
Mitte der ersten Verbrennungskammer zu starten, so dass der erste
Gaserzeugungswirkstoff effektiv gezündet und verbrannt werden kann.
-
Gemäß dem Gasgenerator
der vorliegenden Erfindung, durch Vereinfachen der Struktur basierend
auf der verringerten Anzahl der Teile, kann der Gasgenerator, in
welchem die Herstellung vereinfacht ist und die Herstellungskosten
verringert sind, realisiert werden. In dem Gasgenerator kann die
Gesamtgröße des Behälters verringert
werden, und eine Sicherheit und Zuverlässigkeit des Betriebs kann
sichergestellt werden.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
eine vertikale Schnittansicht zur Darstellung eines Ausführungsbeispiels
eines Gasgenerators der vorliegenden Erfindung (I).
-
2 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
eines wesentlichen Abschnitts zur Darstellung eines Teilungselements,
das in 1 und 4 gezeigt ist.
-
3 ist
eine vertikale Schnittansicht zur Darstellung anderer Ausführungsbeispiele
des Gasgenerators der Erfindung (I).
-
4 ist
eine vertikale Schnittansicht zur Darstellung anderer Ausführungsbeispiele
des Gasgenerators der Erfindung (II).
-
5 zeigt
eine Struktur einer Airbagvorrichtung der Erfindung (I) und (II).
-
- 3
- Gehäuse
- 4
- inneres
zylindrisches Element
- 5
- Teilungselement
- 6
- Zündmittelanordnungskammer
- 7a,
b
- erste,
zweite Verbrennungskammer
- 8a,
b
- erster,
zweiter Zünder
- 9a,
b
- erster,
zweiter Gaserzeugungswirkstoff
- 10
- Gasauslassöffnung
- 11
- Gasflussöffnung
- 12
- Flammenübertragungsöffnung
- 13
- Manschettenelement
- 14
- zylindrischer
Behälter
- 17
- Übertragungsladung
- 51
- Sperrklinke
- 52
- Ausnehmung
- 53
- Kommunikationsöffnung
- 54
- ringförmige Nut
- 55
- O-Ring
- 200
- Gasgenerator
- 201
- Aufprallsensor
- 202
- Steuereinheit
- 204
- Airbag
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung
(I)
-
Ein
Gasgenerator für
einen Airbag gemäß der vorliegenden
Erfindung wird wie folgt erklärt,
basierend auf einem Ausführungsbeispiel,
das in den Zeichnungen gezeigt ist.
-
1 ist
eine vertikale Schnittansicht zur Darstellung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels des
Gasgenerators für
einen Airbag gemäß der vorliegenden
Erfindung, und der Gasgenerator dieses Ausführungsbeispiels hat eine Struktur,
die geeignet ist, um auf einer Fahrerseite angeordnet zu werden.
-
In
diesem Gasgenerator ist ein im Wesentlichen zylindrisches, inneres
zylindrisches Element 4 im Gehäuse 3 angeordnet,
das durch Verbinden einer Diffusorhülle 1, die eine Gasauslassöffnung 10 aufweist,
und einer Verschlusshülle 2,
die zusammen mit der Verschlusshülle 1 einen
inneren Anordnungsraum bildet, gebildet wird. Das innere zylindrische Element 4 entspricht
einem Trennwandelement im Sinne der vorliegenden Erfindung, und
dessen Umfangsfläche
entspricht einer ringförmigen
Umfangswand.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
ist das innere zylindrische Element 4 so angeordnet, dass
ein Randleistenabschnitt 42 davon sich unterhalb der Diffusorhülle 1 erstreckt,
um aus dem Gehäuse 3 hervorzustehen.
Und ein innerlich oder äußerlich
geformter Flansch kann einteilig mit dem oberen Ende des inneren
zylindrischen Elements ausgebildet sein, d.h. einem Ende davon,
welches sich im Kontakt mit einer Innenfläche der Diffusorhülle 1 befindet.
In diesem Fall entspricht die Umfangsfläche der ringförmigen Umfangswand,
und das zylindrische Element kann ein Trennwandelement mit dem Flansch
sein.
-
Eine
ringförmige
erste Verbrennungskammer 7a ist in der radialen Richtung
außerhalb
des inneren zylindrischen Elements 4 ausgebildet, um einen
ersten Gaserzeugungswirkstoff 9a aufzunehmen. Ein ringförmiger Kühler/Filter 18 ist
in der radialen Richtung außerhalb
der ersten Verbrennungskammer 7a vorgesehen, welcher einen
vorbestimmten Abstand zur inneren Umfangsfläche des Gehäuses 3 einhält. Der
Kühler/Filter 18 dient
zum Kühlen und
Reinigen eines Arbeitsgases, das durch Verbrennung des Gaserzeugungswirkstoffs
erzeugt wird, und kann durch Verwendung von laminiertem Maschendraht
oder ähnlichem
Material hergestellt werden.
-
Ein
Teilungselement 5, welches sich in der radialen Richtung
des inneren zylindrischen Elements 4 ausdehnt, ist innerhalb
des inneren zylindrischen Elements 4 angeordnet. Das Teilungselement 5 teilt
einen im Inneren des inneren zylindrischen Elements 4 ausgebildeten
Raum in zwei Kammern, so dass diese in der axialen Richtung aneinander
angrenzen. Das heißt,
in diesem Ausführungsbeispiel sind
im Inneren des inneren zylindrischen Elements 4 eine zweite
Verbrennungskammer 7b zur Anordnung eines zweiten Gaserzeugungswirkstoffs 9b und eine
Zündmittelanordnungskammer 6a zur
Anordnung eines Zündmittels
definiert. Und die Zündmittelanordnungskammer 6 ist
auf der Seite des Randleistenabschnitts 42 des inneren
zylindrischen Elements 4 definiert, und die zweite Verbrennungskammer 7b wird
durch das Teilungselement 5 abgetrennt und ist in der gegenüber liegenden
Seite der Zündmittelanordnungskammer 6 definiert.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel,
wie in 2 gezeigt wird, ist das Teilungselement 5 ausgebildet, um
eine im Wesentlichen scheibenartige Form als ganzes aufzuweisen,
und dessen Umfangsfläche umfasst
eine Sperrklinke 51, die sich wie ein Unterrock in Richtung
der hinteren Fläche
des Teilungselements 5 abspreizt (d.h. in Richtung des
Randleistenabschnitts 42 des inneren zylindrischen Elements). Diese
Sperrklinke 51 kann an der gesamten Umfangsfläche des
Teilungselements 5 ausgebildet sein, oder eine Vielzahl
von Sperrklinken kann in gleichmäßigen Abständen verteilt
sein. Wenn die Sperrklinke 51 an der gesamten Umfangsfläche des Teilungselements 5 ausgebildet
ist, übt
die Sperrklinke 51 eine Dichtfunktion zwischen dem inneren
zylindrischen Element 4 und dem Teilungselement 5 aus, was
sehr bevorzugt wird.
-
Die
Sperrklinke 51 ist in eine Nut 41 eingesetzt,
die in Umfangsrichtung in einer inneren Umfangsfläche des
inneren zylindrischen Elements 4 ausgebildet ist, und ist
im inneren zylindrischen Element 4 fixiert. Das heißt, die
Nut 41 mit einer Größe und Form,
welche die Sperrklinke 51 aufnehmen kann, ist in der inneren
Umfangsfläche
des inneren zylindrischen Elements 4 in Umfangsrichtung
entlang der Umfangsfläche
ausgebildet.
-
Im
Speziellen, wenn die Nut 41 tief genug ausgebildet ist,
um die Umfangskante des Teilungselements 5 wie in 1 gezeigt
aufzunehmen, sind die Umfangskante und die Sperrklinke 51 des
Teilungselements 5 in die Nut eingesetzt, so dass die Bewegung
des Teilungselements 5 blockiert ist, wobei es im Inneren
des inneren zylindrischen Elements 4 fixiert ist.
-
Ferner,
durch Bewirken, dass eine Endspitze und ein Teil oder die gesamte äußere Umfangsfläche der
Sperrklinke 51 eng an der Seitenfläche oder einer Bodenfläche der
Nut 41 des Trennwandelements anliegen, kann eine Abdichtung
zwischen dem Trennwandelement und dem Teilungselement 5 erhalten werden.
Zu dieser Zeit wird es bevorzugt, dass die Sperrklinke 51 und
die Nut 41 sich über
weite Bereiche eng miteinander in Kontakt befinden, und deshalb
ist eine Form der Bodenfläche
der Nut 41, d.h. eine Form der Bodenfläche der Nut 41 in
deren Tiefenrichtung, in wünschenswerter
Weise eine Form, die sich gegenüber
der äußeren Umfangsfläche der in
der Nut aufgenommenen Sperrklinke 51 abstützen kann,
genauer gesagt, wie in 1 gezeigt wird, eine Form, in
welcher die Nut 41 geneigt ist, um in Richtung des Randleistenabschnitts 42 tiefer
zu werden.
-
Ein
Zündmittel
mit einem Zünder
ist in der Zündmittelanordnungskammer 6 angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel
umfasst das Zündmittel zwei
Zünder,
einen Kunststoff 15 und ein Manschettenelement 13 zum
Halten der Zünder,
und eine Transferladung 17, die angeordnet ist, um einem
der Zünder
(nachstehend erster Zünder 8a)
gegenüber zu
liegen. Die zwei Zünder
sind in dem Manschettenelement 13 parallel zueinander angeordnet,
und sind durch den Kunststoff 15 einteilig ausgebildet
und innerhalb des Rand leistenabschnitts 42 angeordnet. Der
Kunststoff 15, welcher die Zünder integriert, bildet einteilig
den zylindrischen Behälter 14,
welcher eine Seitenfläche
eines anderen Zünders
(nachstehend zweiter Zünder 8b)
als einen Zünder 8a umgibt. Der
zylindrische Behälter 14,
welcher den zweiten Zünder 8b umgibt,
hat eine Länge,
die zumindest eine obere Fläche
des zweiten Zünders 8b übertrifft, und
grenzt an eine unteren Fläche
des Teilungselements 5 an, d.h. eine Fläche auf der Seite der Zündmittelanordnungskammer 6.
Wie nachstehend beschrieben wird, ist er so ausgebildet, dass eine
Abdichtung zwischen dem zylindrischen Behälter 14 und dem Teilungselement 15 in
dem Gasgenerator dieses Ausführungsbeispiels
auf einfache Weise erhalten wird.
-
Eine
Ausnehmung 52, die in Richtung einer Dicke des Teilungselements 5 vertieft
ist und eine Kommunikationsöffnung 53,
welche in Richtung der Dicke desselben durch das Teilungselement 5 hindurch
ragt, sind Seite an Seite in einer unteren Fläche des Teilungselements 5 ausgebildet,
d.h. auf der Seite der Zündmittelanordnungskammer 6.
-
Eine
Kommunikationsöffnung 53 ist
dem zweiten Zünder 8b gegenüber liegend
ausgebildet, und eine ringförmige
Nut 54 ist ausgebildet, um die Kommunikationsöffnung 53 zu
umgeben. Die ringförmige
Nut 54 ist dem zylindrischen Behälter 14, welcher einen
Umfang des zweiten Zünders 8b umgibt, gegenüber liegend
ausgebildet, und ein O-Ring 55 ist in
der ringförmigen
Nut 54 angeordnet. Der O-Ring 55 in der ringförmigen Nut 54 dichtet
in zuverlässiger Weise
zwischen dem zylindrischen Behälter 14 und dem
Teilungselement 5 ab, in einem Zustand, in welchem das
Zündmittel
in der Zündmittelanordnungskammer 6 angeordnet
ist. Daher kann der Innenraum des zylindrischen Behälters 14,
in welchem der zweite Zünder 8b angeordnet
ist, durch die Kommunikationsöffnung 53 mit
einer zweiten Verbrennungskammer 7b kommunizieren, und
ist aus einem Innenraum einer anderen Zündmittelanordnungskammer 6 definiert
(d.h. einem Raum, in welchem der erste Zünder 8a vorliegt).
-
Die
in dem Teilungselement 5 ausgebildete Ausnehmung 52 ist
ausgebildet, um einen Teil des Zündmittels
aufzunehmen, d.h. in diesem Ausführungsbeispiel
die Transferladung 17. Das heißt, die Transferladung 17 ist
in einem Aufnahmebehälter 16, der
aus Aluminiumblech hergestellt ist, aufgenommen, und dann in der
Ausnehmung 52 angeordnet, und eine untere Oberfläche davon
stützt
sich gegenüber
dem ersten Zünder 8a ab
und wird davon gehalten. Speziell in diesem Ausführungsbeispiel ist ein Raum
zwi schen dem ersten Zünder 8b und
dem Teilungselement 5 verhältnismäßig eng; weil jedoch die Ausnehmung 52 in
der radialen Richtung des Gehäuses
ausreichend breit ist, kann ein Volumen zur Anordnung der Transferladung 17,
die zum Auslösen des
Gaserzeugers erforderlich ist, sichergestellt werden. Und, durch
Anordnung der Transferladung 17 in dem Raum, der in der
radialen Richtung breit und in der axialen Richtung des Gehäuses in
dieser Weise kurz ist, ist es möglich,
die Flamme des ersten Zünders 8a über die
gesamte Transferladung 17 zu bringen, was bevorzugt wird.
-
Eine
Flammenübertragungsöffnung 12 zum Auswerten
von Flammen, die durch Auslösen
des ersten Zünders 8a erzeugt
werden, in die erste Verbrennungskammer 7a, und eine Gasflussöffnung 11, welche
die zweite Verbrennungskammer 7b und die erste Verbrennungskammer 7a miteinander
in Verbindung bringen kann, sind in Umfangsrichtung an der Umfangsfläche des
inneren zylindrischen Elements 4 ausgebildet. Die Flammenübertragungsöffnung 12 stößt Flammen
der Transferladung 17, die durch Auslösen des ersten Zünders 8a gezündet wurde,
in die erste Verbrennungskammer 7a aus, um den in der ersten
Verbrennungskammer 7a angeordneten Gaserzeugungswirkstoff
zu zünden
und zu verbrennen. Daher ist die Flammenübertragungsöffnung 17 ausgebildet,
um den ersten Zünder 8a oder
den Raum, in welchem die Transferladung 17 angeordnet ist,
und die erste Verbrennungskammer 7a miteinander in Verbindung
zu bringen. Die Gasflussöffnung 11 lässt ein
durch Verbrennung des zweiten Gaserzeugungswirkstoffs 9b erzeugtes
Gas in die erste Verbrennungskammer 7a ab. Das in die erste
Verbrennungskammer 7a ausgestoßene Gas entweicht durch die
erste Verbrennungskammer 7a und erreicht den Kühler/Filter 18 und
ferner die Gasauslassöffnung 10.
Die Gasflussöffnung 11 kann
durch ein Dichtungsband oder ein anderes Dichtungselement verschlossen
werden, um ein Eindringen von Flammen aus der ersten Verbrennungskammer 7a zu
blockieren, und die Flammenübertragungsöffnung 10 kann
durch ein Dichtungsband oder ein anderes Dichtungselement zum Zweck
der Feuchtigkeitsbeständigkeit
abgedichtet werden.
-
Wie
in diesem Ausführungsbeispiel
gezeigt wird, durch Definieren der zweiten Verbrennungskammer 7b mit
dem im Wesentlichen scheibenartigen Teilungselement 5,
existiert kein Vorsprung in der Verbrennungskammer, und im Ergebnis
kann ein erforderliches Raumvolumen sichergestellt werden und die
Länge in
axialer Richtung kann so weit wie möglich verkürzt werden. Daher kann das
Teilungselement 5 in einer höheren Position (d.h. auf der
Seite der Diffusorhülle 1)
angeordnet werden, und die Flammenübertragungsöffnung 12 kann in
der axialen Richtung näher
an der Mitte der ersten Verbrennungskammer 7a ausgebildet
werden. Mit dieser Gestaltung wird der in der ersten Verbrennungskammer 7a angeordnete,
erste Gaserzeugungswirkstoff 9a aus im Wesentlichen der
Mitte der axialen Richtung effektiv gezündet und verbrannt, und im
Ergebnis kann die gewünschte
Betriebsleistung des Gasgenerator erhalten werden.
-
Der
erste Gaserzeugungswirkstoff 9a in der ersten Verbrennungskammer 7a ist
auf der Seite der Diffusorhülle 1 angeordnet
und wird durch eine ringförmige
untere Platte 20 gehalten, die äußerlich im inneren zylindrischen
Element 4 eingesetzt ist. Der zweite Gaserzeugungswirkstoff 9b in
der zweiten Verbrennungskammer 7b wird durch ein kreisförmiges,
federndes Halteelement 19 mit einem federnden Abschnitt
gehalten. Das federnde Halteelement 19 umfasst eine flache,
scheibenartige, kreisförmige Haltefläche 22,
die sich mit dem zweiten Gaserzeugungswirkstoff 9b in Kontakt
befindet, und eine Belleville-Feder 23, die einteilig mit
der Haltefläche 22 ausgebildet
ist und ein Kissen zwischen einer Innenfläche der Diffusorhülle und
der Haltefläche 22 bildet. Das
federnde Halteelement 19 ist in der zweiten Verbrennungskammer 7b angeordnet,
um sich in der radialen Richtung der zweiten Verbrennungskammer 7b auszudehnen.
-
Mit
Bezug auf die Auslösung
des in der Zeichnung gezeigten Gaserzeugers, wenn der erste Zünder 8a das
Auslösesignal
zur Auslösung
erhält, wird
die gerade darüber
angeordnete Transferladung 17 gezündet und verbrannt, und Flammen
davon werden aus der Flammenübertragungsöffnung 12 in die
erste Verbrennungskammer 7a ausgestoßen. Folglich wird der erste
Gaserzeugungswirkstoff 9a in der ersten Verbrennungskammer 7a gezündet und verbrannt,
um ein Arbeitsgas zum Aufblasen eines Airbags zu bilden. Das Arbeitsgas
wird gereinigt und gekühlt,
während
es durch den Kühler/Filter 18,
der radial außerhalb
der ersten Verbrennungskammer 7a angeordnet ist, entweicht,
und dann aus der Gasauslassöffnung 41 aus
dem Gehäuse 3 abgelassen
wird. Währenddessen,
wenn der zweite Zünder 8b das Auslösesignal
zur Auslösung
zeitgleich mit oder geringfügig
nach dem ersten Zünder 8a erhält, werden Flammen
und dergleichen, die von dem ausgelösten Zünder erzeugt werden, durch
die Kommunikationsöffnung 53 in
die zweite Verbrennungskammer 7b ausgestoßen, um
den zweiten Gaserzeugungswirkstoff 9b zu zünden und
verbrennen. Ein aufgrund der Verbrennung des zweiten Gaserzeugungswirkstoffs 9b erzeugtes
Arbeitsgas fließt
durch die Gasflussöffnung 11 in die
erste Verbrennungskammer 7a, und wird aus der Gasauslassöffnung 10 in
der selben Weise wie das in der ersten Verbrennungskammer 7a erzeugte
Arbeitsgas aus dem Gehäuse 3 abgelassen.
-
Gemäß dem Gaserzeuger
mit der obigen Struktur kann das Gehäuse 3 mit weniger
Elementen in drei Kammern unterteilt werden. Im Speziellen können die
erste Verbrennungskammer 7a, die zweite Verbrennungskammer 7b und
die Zündmittelanordnungskammer 6a nur
durch das innere zylindrische Element 4 und das Teilungselement 5 definiert werden.
Der Raum zur Anordnung des ersten Zünders 8a in der Zündmittelanordnungskammer 6 und der
Raum zur Anordnung des zweiten Zünders 8b können durch
den O-Ring 55 und den Kunststoff 5, welcher die
Zünder
integriert, definiert werden.
-
Im
Ergebnis ist es möglich,
die Anzahl der Teile im Gasgenerator zu reduzieren, dessen Herstellungsverfahren
kann vereinfacht werden, und die Herstellungskosten können erheblich
reduziert werden:
-
3 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines Gasgenerators, in welchem der Raum zur Anordnung des zweiten
Zünders 8b und
der Raum zur Anordnung des ersten Zünders 8a durch ein
Dichtschalenelement 14' definiert
werden.
-
Das
heißt,
in dem in dieser Zeichnung gezeigten Gasgenerator ist der zweite
Zünder 8b in
einem im Wesentlichen zylindrischen Dichtschalenelement 14' angeordnet,
welches von dem Raum, in welchem der erste Zünder 8a angeordnet
ist, abgetrennt ist.
-
Das
gesamte Dichtschalenelement 14' ist im Wesentlichen in einer ringförmigen Gestalt
als Ganzes ausgebildet, und dessen unteres Ende ist mit einem Öffnungsabschnitt 21 versehen,
welcher sich nach außen
in radialer Richtung wie eine Auskragung abspreizt. Eine ringförmige Nut 54' ist in dem
Teilungselement 5 auf der Seite der Zündmittelanordnungskammer 6 ausgebildet,
und ein oberes Ende des Dichtschalenelements 14' ist in die
ringförmige Nut 54' eingepresst
oder eingesetzt. Damit entweicht ein Gas oder eine Flamme nicht
durch einen in Eingriff genommenen Abschnitt zwischen dem Teilungselement 5 und
dem Dichtschalenelement 14'.
Ferner, wenn die Transferladung 17 verbrannt wird, wird
deren Gasdruck in der radialen Richtung auf das Dichtschalenelement 14' aufgebracht
und im Ergebnis wird das Dichtschalenelement 14' so befestigt, dass eine
Abdichtung zwischen dem Teilungselement 5 und dem Dichtschalenelement 14' in zuverlässiger Weise
erhalten werden kann.
-
Ein
O-Ring 55' ist
innerhalb des Öffnungsabschnitts 21 des
Dichtschalenelements 14' und
ebenso zwischen dem Öffnungsabschnitt 21 und
dem in dem Dichtschalenelement 14' aufgenommenen zweiten Zünder 8b angeordnet.
Der O-Ring 55' dichtet zwischen
dem zweiten Zünder 8b und
der Dichtschale ab. Speziell mit dieser Gestaltung ist es möglich, ein
Gas und eine Flamme daran zu hindern, in Richtung des O-Rings 55' geblasen zu
werden, und daher kann ein vielseitiges Gummi, z.B. Nitrilgummi
für einen
O-Ring 55' verwendet werden.
-
In 3 sind
andere Strukturen mit den selben Symbolen wie die in 1 bezeichnet,
und eine Erläuterung
davon wird weggelassen.
-
5 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Airbagvorrichtung der folgenden Erfindung mit dem in 1 oder 3 gezeigten
Gasgenerator.
-
Die
Airbagvorrichtung umfasst einen Gasgenerator 200, einen
Aufprallsensor 201 und eine Steuereinheit 202,
ein Modulgehäuse 203 und
einen Airbag 204. Der Gasgenerator, der basierend auf 1 oder 3 erläutert wurde,
wird als der Gasgenerator 200 eingesetzt, und dessen Auslösungsleistung wird
so eingestellt, um einen kleinstmöglichen Aufprall auf den Passagier
in der Anfangsphase der Auslösung
im Gasgenerator zu übertragen.
-
Der
Aufprallsensor 201 umfasst einen Beschleunigungssensor
der Halbleiterbauart. Der Beschleunigungssensor der Halbleiterbauart
umfasst vier Halbleitermessinstrumente, die auf einem Strang eines
Silikonsubstrats ausgebildet sind, welches sich biegt, wenn eine
Beschleunigung darauf ausgeübt wird.
Die Halbleitermessinstrumente sind über Brücken verschaltet. Wenn die
Beschleunigung ausgeübt
wird, biegt sich der Strang und eine Dehnung wird an dessen Oberseite
erzeugt. Mit dieser Dehnung wird der Widerstand der Halbleitermessinstrumente verändert, und
die Veränderung
des Widerstands wird als Spannungssignal entsprechend zu der Beschleunigung
ermittelt.
-
Die
Steuereinheit 202 umfasst einen Zündungsbewertungsschaltkreis.
Ein Signal von dem Beschleunigungssensor der Halbleiterbauart wird
in den Zündungsbewertungsschaltkreis
eingegeben. Wenn das Aufprallsignal aus dem Sensor 201 einen bestimmten
Wert übersteigt,
nimmt die Steuereinheit 202 die Berechnung auf, und wenn
das Ergebnis der Berechnung einen bestimmten Wert übersteigt,
gibt die Steuereinheit 202 das Auslösesignal an die Zünder 8a, 8b des
Gasgenerators 200 aus.
-
Das
Modulgehäuse 203 ist
beispielsweise aus Polyurethan hergestellt und umfasst eine Modulabdeckung 205.
Der Airbag 204 und der Gasgenerator 200 sind in
dem Modulgehäuse 203 angeordnet, um
ein Blockmodul zu bilden. Wenn das Blockmodul auf der Fahrerseite
eines Automobils installiert wird, wird das Blockmodul gewöhnlich im
Lenkrad 207 angebracht.
-
Der
Airbag 204 ist aus Nylon (beispielsweise Nylon 66)
oder Polyester hergestellt, eine Sacköffnung 206 des Airbags 204 umgibt
die Gasauslassöffnungen
des Gasgenerators, und der Airbag 204 ist an einem Flansch
des Gasgenerators in einem gefalteten Zustand befestigt.
-
Wenn
der Beschleunigungssensor der Halbleiterbauart 201 einen
Aufprall zum Zeitpunkt eines Aufprall des Automobils ermittelt,
wird ein Signal davon an die Steuereinheit 202 verschickt,
und wenn das Aufprallsignal des Sensors einen bestimmten Wert übertrifft,
nimmt die Steuereinheit 202 die Berechnung auf. Wenn das
Ergebnis der Berechnung einen bestimmten Wert übersteigt, gibt die Steuereinheit 202 das
Auslösesignal
an die Zünder 8a und 8b des
Gasgenerators 200 aus und löst dabei die Zünder 8a und 8b aus,
um die Gaserzeugungswirkstoffe zu zünden. Dann werden die Gaserzeugungswirkstoffe
verbrannt, um ein Gas zu erzeugen. Das Gas entweicht in den Airbag
und der Airbag zerstört
die Modulabdeckung 205, um sich aufzublasen, und bildet
dabei ein Kissen zwischen dem Lenkrad 207 und dem Passagier,
um den Aufprall zu absorbieren.
-
Ausführungsbeispiel der Erfindung
(II)
-
Ein
Gasgenerator für
einen Airbag der vorliegenden Erfindung wird nachstehend erläutert, auf
der Basis eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels.
-
4 ist
eine vertikale Schnittansicht zur Darstellung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels des
Gasgenerators für
einen Airbag gemäß der vorliegenden
Erfindung, und der Gasgenerator dieses Ausführungsbeispiels hat eine Struktur,
die geeignet ist, um auf einer Fahrerseite angeordnet zu werden.
-
In
diesem Gasgenerator ist ein im Wesentlichen zylindrisches, inneres
zylindrisches Element 4 in einem Gehäuse 3 angeordnet,
das durch Verbinden einer Diffusorhülle 1, welche eine
Gasauslassöffnung 10 aufweist,
und einer Verschlusshülle 2,
welche zusammen mit der Verschlusshülle 1 einen inneren
Aufnahmeraum bildet, gebildet wird. Das innere zylindrische Element 4 entspricht
einem Trennwandelement im Sinne der vorliegenden Erfindung, und dessen
Umfangsfläche
entspricht einer ringförmigen Umfangswand.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
ist das innere zylindrische Element 4 so angeordnet, dass
ein Randleistenabschnitt 42 davon sich unterhalb der Diffusorhülle 1 erstreckt,
um aus dem Gehäuse 3 hervorzustehen.
Und ein innerlich oder äußerlich
geformter Flansch kann einteilig mit dem oberen Ende des inneren
zylindrischen Elements ausgebildet sein, d.h. einem Ende davon,
welches sich im Kontakt mit einer inneren Fläche der Diffusorhülle 1 befindet.
In diesem Fall entspricht die Umfangsfläche der ringförmigen Umfangswand,
und das zylindrische Element kann ein Trennwandelement mit dem Flansch
sein.
-
Eine
erste ringförmige
Verbrennungskammer 7a ist in der radialen Richtung außerhalb
des inneren zylindrischen Elements 4 ausgebildet, um einen
ersten Gaserzeugungswirkstoff 9a aufzunehmen. Ein ringförmiger Kühler/Filter 18 ist
in der radialen Richtung außerhalb
der ersten Verbrennungskammer 7a angeordnet, um einen vorbestimmten Spalt
zur inneren Umfangsfläche
des Gehäuses 3 einzuhalten.
Der Kühler/Filter 18 dient
zum Kühlen und
Reinigen eines durch Verbrennung des Gaserzeugungswirkstoffs erzeugten
Arbeitsgases, und kann durch Verwendung von laminierten Maschendrahten
oder ähnlichem
Material hergestellt werden. In anderen Worten ist die erste Verbrennungskammer
außerhalb
des inneren zylindrischen Elements 4, aber innerhalb des
Kühlers/Filters 18 ausgebildet.
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Ein
scheibenartiges Teilungselement 5, das sich in der radialen
Richtung des inneren zylindrischen Elements 4 erstreckt,
ist innerhalb des inneren zylindrischen Elements 4 angeordnet.
Das Teilungselement 5 teilt einen Raum, der im Inneren
des inneren zylindrischen Elements 4 ausgebildet ist, in
zwei Kammern, so dass diese in der axialen Richtung aneinander angrenzen.
Das heißt,
in diesem Ausführungsbeispiel
ist das Innere des inneren zylindrischen Elements 4 in
eine zweite Verbrennungskammer 7b zur Anordnung eines zweiten
Gaserzeugungswirkstoffs 9b und eine Zündmittelanordnungskammer 6a zur
Anordnung des Zündmittels
unterteilt. Die Zündmittelanordnungskammer
ist auf der Seite des Randleistenabschnitts 42 des inneren
zylindrischen Elements 4 definiert, und die zweite Verbrennungskammer 7b ist
durch das Teilungselement 5 abgetrennt und auf der gegenüber liegenden
Seite zur Zündmittelanordnungskammer 6 definiert.
-
Das
Teilungselement 5, welches die zwei Kammern definiert,
hat eine im Wesentlichen scheibenartige Form im Ganzen, wie in 2 gezeigt
wird, und eine obere Fläche
des Teilungselements 5, die in der zweiten Verbrennungskammer 7b vorliegt,
ist flach ausgebildet. Dementsprechend ist die zweite Verbrennungskammer 7b als
zylindrischer Raum ausgebildet, der durch eine Innenfläche der
Diffusorhülle 1,
eine Innenumfangsfläche
des inneren zylindrischen Elements 4 und eine obere Fläche des
Teilungselements 5 definiert wird. Daher kann die zweite Verbrennungskammer
ein erforderliches Raumvolumen erhalten, und die Länge davon
kann in der axialen Richtung so weit wie möglich verkürzt werden. Das bedeutet, dass
die Zündmittelanordnungskammer
in der axialen Richtung lang ausgebildet werden kann.
-
An
einer Umfangsfläche
des Teilungselements 5 ist eine Sperrklinke 51,
die sich wie ein Unterrock in Richtung einer hinteren Fläche des
Teilungselements 5 (d.h. in Richtung des Randleistenabschnitts 42 des
inneren zylindrischen Elements) abspreizt, ausgebildet. Diese Sperrklinke 51 kann
an der gesamten Umfangsfläche
des Teilungselements 5 ausgebildet sein, oder eine Vielzahl
von Sperrklinken kann in gleichmäßigen Abständen verteilt
sein. Wenn die Sperrklinke 51 über die gesamte Umfangsfläche des
Teilungselements 5 ausgebildet ist, übt die Sperrklinke 51 eine
Dichtungsfunktion zwischen dem inneren zylindrischen Element 4 und
dem Teilungselement 5 aus, was sehr bevorzugt wird.
-
Die
Sperrklinke 51 ist in eine Nut 41, die in Umfangsrichtung
an einer Innenumfangsfläche
des inneren zylindrischen Elements 4 ausgebildet ist, eingesetzt,
und im inneren zylindrischen Element 4 fixiert. Das heißt, die
Nut 41 mit einer Größe und Form, die
zur Aufnahme der Sperrklinke 51 geeignet ist, ist in der
Innenumfangsfläche
des inneren zylindrischen Elements 4 in Umfangsrichtung
entlang der Umfangsfläche
ausgebildet.
-
Speziell
wenn die Nut 41 tief genug ausgeführt ist, um die Umfangskante
des Teilungselements 5, wie in 4 gezeigt
wird, aufzunehmen, werden die Umfangskante und die Sperrklinke 51 des
Teilungselements 5 in die Nut eingesetzt, so dass die Bewegung
des Teilungselements 5 blockiert ist, wobei es im Inneren
des inneren zylindrischen Elements 4 fixiert ist.
-
Ferner,
indem man eine Endspitze und einen Teil oder die gesamte äußere Umfangsfläche der Sperrklinke 51 eng
passend zu einer Seitenfläche oder
einer Bodenfläche
der Nut 41 des Trennwandelements gestaltet, kann eine Abdichtung
zwischen dem Trennwandelement und dem Teilungselement 5 erhalten
werden. Zu dieser Zeit wird es bevorzugt, dass die Sperrklinke 51 und
die Nut 41 sich über
größere Bereiche
eng miteinander in Kontakt befinden, und dafür ist eine Form der Bodenfläche der
Nut 41, d.h. eine Form der Bodenfläche der Nut 41 in
ihrer Tiefenrichtung, in wünschenswerter
Weise eine Form, die sich gegenüber
der äußeren Umfangsfläche der
in der Nut aufgenommenen Sperrklinke 51 abstützen kann,
im Speziellen, wie in 4 gezeigt wird, eine Form, in
welcher die Nut 41 geneigt ist, um in Richtung des Randleistenabschnitts 42 tiefer
zu werden.
-
Ein
Zündmittel
mit einem Zünder
ist in der Zündmittelanordnungskammer 6 angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel
umfasst das Zündmittel zwei
Zünder 8a und 8b,
einen Kunststoff 15 und ein Manschettenelement 13 zum
Halten der Zünder,
und eine Transferladung 17, die angeordnet ist, um einem der
Zünder
(nachstehend erster Zünder 8a)
gegenüber
zu liegen. Die zwei Zünder
sind in dem Manschettenelement 13 parallel zueinander angeordnet,
und einteilig mittels des Kunststoffes 15 ausgebildet,
und innerhalb des Randleistenabschnitts 42 angeordnet. Der
Kunststoff 15, welcher die Zünder integriert, bildet einteilig
den die Seitenfläche
eines anderen Zünders
(nachstehend zweiter Zünder 8b)
als einen Zünder 8a umgebenden
zylindrischen Behälter 14.
Der zylindrische Behälter 14,
der den zweiten Zünder 8b umgibt,
hat eine Länge,
die zumin dest eine obere Oberfläche
des zweiten Zünders 8b übertrifft,
und grenzt an eine untere Oberfläche
des Teilungselements 5 an, d.h. an eine Fläche auf
der Seite der Zündmittelanordnungskammer 6.
Wie nachstehend beschrieben wird, ist es so ausgebildet, dass eine Abdichtung
zwischen dem zylindrischen Behälter 14 und
dem Teilungselement 15 in dem Gasgenerator dieses Ausführungsbeispiels
auf einfache Weise erhalten wird.
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Eine
Ausnehmung 52, die in Richtung der Dicke des Teilungselements 5 vertieft
ist und eine Kommunikationsöffnung 53,
welche das Teilungselement 5 in Richtung der Dicke durchdringt,
sind Seite an Seite in einer unteren Oberfläche des Teilungselements 5 ausgebildet,
d.h. auf der Seite der Zündmittelanordnungskammer 6.
-
Eine
Kommunikationsöffnung 53 ist
dem zweiten Zünder 8b gegenüber liegend
ausgebildet und eine ringförmige
Nut 54 ist ausgebildet, um die Kommunikationsöffnung 53 zu
umgeben. Die ringförmige
Nut 54 ist dem zylindrischen Behälter 14, welche einen
Umfang des zweiten Zünders 8b umgibt, gegenüber liegend
ausgebildet, und ein O-Ring 55 ist in der ringförmigen Nut 54 angeordnet.
Der O-Ring 55 in der ringförmigen Nut 54 dichtet
zwischen dem zylindrischen Behälter 14 und
dem Teilungselement 5 in einem Zustand, in welchem das
Zündmittel
innerhalb der Zündmittelanordnungskammer 6 angeordnet
ist, in zuverlässiger
Weise ab. Daher kann der Innenraum des zylindrischen Behälters 14,
in welchem der zweite Zünder 8b angeordnet
ist, durch die Kommunikationsöffnung 53 mit
einer zweiten Verbrennungskammer 7b kommunizieren, und
ist aus einem Innenraum einer anderen Zündmittelanordnungskammer 6 (d.h.
einem Raum, in welchem der erste Zünder 8a vorliegt)
definiert.
-
Die
Ausnehmung 52, die in dem Teilungselement 5 ausgebildet
ist, ist ausgebildet, um einen Teil des Zündmittels aufzunehmen, d.h.
in diesem Ausführungsbeispiel
die Transferladung 17. Das heißt, die Transferladung 17 ist
in einem aus Aluminiumblech hergestellten Aufnahmebehälter 16 aufgenommen
und dann in der Ausnehmung 52 untergebracht, und eine untere
Oberfläche
davon stützt
sich gegenüber
dem ersten Zünder 8a ab
und wird davon gehalten. Speziell in diesem Ausführungsbeispiel ist ein Raum
zwischen dem ersten Zünder 8a und
dem Teilungselement 5 relativ eng, weil jedoch die Ausnehmung 52 in
der radialen Richtung des Gehäuses
ausreichend breit ist, kann ein Volumen zur Anordnung der Transferladung,
die zum Auslösen
des Gaserzeugers erforderlich ist, sichergestellt werden. Und, durch
Aufnahme der Transferladung 17 in dem Raum, der in der
radialen Richtung breit und in der axialen Richtung des Gehäuses auf
diese Weise kurz ist, ist es möglich,
die Flamme des ersten Zünders 8a über die
gesamte Transferladung 17 zu bringen, was bevorzugt wird.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel
sind eine Flammenübertragungsöffnung 12 zum
Ausstoßen von
Flammen, die durch Auslösen
des ersten Zünders 8a erzeugt
werden, in die erste Verbrennungskammer 7a, und eine Gasflussöffnung 11,
welche die zweite Verbrennungskammer 7b und die erste Verbrennungskammer 7a miteinander
in Verbindung bringen kann, in Umfangsrichtung an der Umfangsfläche des
inneren zylindrischen Elements 4, welches ein Trennwandelement
ist, ausgebildet.
-
Die
Flammenübertragungsöffnung 12 stößt Flammen
der Transferladung 17, die durch Auslösen des ersten Zünders 8a gezündet wurde,
in die erste Verbrennungskammer 7a aus, um den in der ersten Verbrennungskammer 7a angeordneten
Gaserzeugungswirkstoff zu zünden
und verbrennen. Daher ist die Flammenübertragungsöffnung 12 ausgebildet, um
den ersten Zünder 8a,
oder den Raum, in welchem die Transferladung 17 angeordnet
ist, und die erste Verbrennungskammer 7a miteinander in
Verbindung zu bringen.
-
In
diesem Ausführungsbeispiel,
wie oben beschrieben wurde, ist die obere Oberfläche des Teilungselements 5,
welche auf der Seite der zweiten Verbrennungskammer 7b vorliegt,
flach gestaltet, und daher liegt in der zweiten Verbrennungskammer 7b kein
Vorsprung vor. Im Ergebnis kann die zweite Verbrennungskammer ein
erforderliches Raumvolumen sicherstellen, und weist in der axialen
Richtung eine soweit wie möglich
verkürzte
Länge auf.
Daher kann das Teilungselement 5 in einer höheren Position (d.h.
auf der Seite der Diffusorhülle 1)
angeordnet werden, und die axiale Länge der Zündmittelanordnungskammer kann
lang gestaltet werden. Mit dieser Gestaltung kann die Flammenübertragungsöffnung 12,
welche innerhalb des inneren zylindrischen Elements 4 auf
der Seite der Zündmittelanordnungskammer
ausgebildet ist, in einem solchen Bereich ausgebildet werden, dass
eine Länge
(Lc) von der axialen Mitte des inneren zylindrischen Elements 4 nicht
mehr als 1/4 (d.h. Lc ≤ Ld/4)
der axialen Durchschnittslänge
(Ld) des Trennwandelements beträgt. Ferner
kann eine Position, in welcher das Teilungselement 5 innerhalb
des zylindrischen Elements 4 des Trennwandelements angeordnet
ist, in solch einem Bereich festgelegt werden, dass ein Abstand
von der axialen Mitte des inneren zylindrischen Elements 4 nicht
mehr als 1/4 der axialen Durchschnittslänge Ld des inneren zylindrischen
Elements 4 beträgt.
-
Auch
ist die erste Verbrennungskammer außerhalb des inneren zylindrischen
Elements 4 ausgebildet, so dass, wenn die Flammenübertragungsöffnung 12 in
dem oben beschriebenen Bereich von Lc ≤ Ld/4 ausgebildet ist, die Flammenübertragungsöffnung 12 näher an der
axialen Mitte der ersten Verbrennungskammer 7a ausgebildet
werden kann. Das heißt,
die Flammenübertragungsöffnung 12 kann
in einer solchen Position ausgebildet werden, in einem Bereich,
das der Abstand (Le) von der axialen Mitte der Durchschnittslänge der
ersten Verbrennungskammer nicht mehr als 1/4 der axialen Durchschnittslänge (Lf)
der ersten Verbrennungskammer beträgt.
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Daher
wird der erste Gaserzeugungswirkstoff 9a, der in der ersten
Verbrennungskammer 7a angeordnet ist, aus im Wesentlichen
der axialen Mitte effektiv gezündet
und verbrannt, und im Ergebnis kann eine bevorzugte Betriebsleistung
des Gasgenerators erhalten werden.
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Die
Gasflussöffnung 11 lässt ein
durch Verbrennung des zweiten Gaserzeugungswirkstoffs 9b erzeugtes
Gas in die erste Verbrennungskammer 7a ab. Das in die erste
Verbrennungskammer 7a ausgestoßene Gas entweicht durch die
erste Verbrennungskammer 7a und erreicht den Kühler/Filter 18 und
ferner die Gasauslassöffnung 10.
Die Gasflussöffnung 11 kann
durch ein Dichtungsband oder ein anderes Dichtungselement verschlossen
werden, um ein Eindringen von Flammen aus der ersten Verbrennungskammer 7a zu
blockieren, und die Flammenübertragungsöffnung 10 kann
durch ein Dichtungsband oder ein anderes Dichtungselement zum Zweck der
Feuchtigkeitsbeständigkeit
abgedichtet werden.
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Der
erste Gaserzeugungswirkstoff 9a in der ersten Verbrennungskammer 7a ist
auf der Seite der Diffusorhülle 1 angeordnet
und wird durch eine ringförmige
untere Platte 20, die äußerlich
im inneren zylindrischen Element 4 eingesetzt ist, gehalten.
Der zweite Gaserzeugungswirkstoff 9b in der zweiten Verbrennungskammer 7b wird
durch ein kreisförmiges,
federndes Halteelement 19 mit einem federnden Abschnitt
gehalten. Das federnde Halteelement 19 umfasst eine flache,
scheibenartige, kreisförmige Haltefläche 22,
die sich mit dem zweiten Gaserzeugungswirkstoff 9b in Kontakt
befindet, und eine Belleville-Feder 23, die einteilig mit
der Haltefläche 22 ausgebildet
ist und zwischen einer Innenfläche
der Diffusorhülle
und der Haltefläche 22 als
Kissen dient. Das federnde Halteelement 19 ist in der zweiten
Verbrennungskammer 7b angeordnet, um sich in der radialen
Richtung der zweiten Verbrennungskammer 7b zu erstrecken.
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Mit
Bezug auf die Auslösung
des in der Zeichnung gezeigten Gasgenerators, wenn der erste Zünder 8a das
Auslösesignal
zur Auslösung
empfängt,
wird die gerade darüber
liegend angeordnete Transferladung 17 gezündet und
verbrannt, und die Flammen davon werden aus der Flammenübertragungsöffnung 12 in
die erste Verbrennungskammer 7a ausgestoßen. Folglich
wird der erste Gaserzeugungswirkstoff 9a in der ersten
Verbrennungskammer 7a gezündet und verbrannt, um ein
Arbeitsgas zum Aufblasen eines Airbags zu erzeugen. Das Arbeitsgas
wird gereinigt und gekühlt,
während
es durch den radial außerhalb
der ersten Verbrennungskammer 7a angeordneten Kühler/Filter 18 entweicht, und
wird dann aus der Gasauslassöffnung 41 aus dem
Gehäuse 3 abgelassen.
Mittlerweile, wenn der zweite Zünder 8b das
Auslösesignal
zum Auslösen zeitgleich
oder mit geringer Verzögerung
nach dem ersten Zünder 8a erhält, werden
die durch den ausgelösten
Zünder
erzeugten Flammen oder dergleichen durch die Kommunikationsöffnung 53 in
die zweite Verbrennungskammer 7b ausgestoßen, um den
zweiten Gaserzeugungswirkstoff 9b zu zünden und verbrennen. Ein durch
Verbrennung des zweiten Gaserzeugungswirkstoffs 9b erzeugtes
Arbeitsgas fließt
durch die Gasflussöffnung 11 in
die erste Verbrennungskammer 7a, und wird aus der Gasauslassöffnung 10 in
der selben Weise wie das in der ersten Verbrennungskammer 7a erzeugte
Arbeitsgas aus dem Gehäuse 3 ausgestoßen.
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Gemäß dem Gaserzeuger
mit der obigen Struktur kann das Gehäuse 3 mit weniger
Elementen in drei Kammern definiert werden. Im Speziellen können die
erste Verbrennungskammer 7a, die zweite Verbrennungskammer 7b und
die Zündmittelanordnungskammer 6 nur
durch das innere zylindrische Element 4 und das Teilungselement 5 definiert
werden. Der Raum zur Anordnung des ersten Zünders 8a in der Zündmittelanordnungskammer 6 und
der Raum zur Anordnung des zweiten Zünders 8b können durch
den O-Ring 55 und den Kunststoff 15, welcher die
Zünder
integriert, definiert werden.
-
Im
Ergebnis ist es möglich,
die Anzahl der Teile in dem Gasgenerator zu verringern, sein Herstellungsverfahren
kann vereinfacht werden, und die Herstellungskosten können erheblich
reduziert werden.
-
5 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Airbagvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung mit dem in 4 gezeigten Gasgenerator.
-
Die
Airbagvorrichtung umfasst einen Gasgenerator 200, einen
Aufprallsensor 201, eine Steuereinheit 202, ein
Modulgehäuse 203 und
einen Airbag 204. Der basierend auf 4 oder 3 erläuterte Gasgenerator
wird als der Gasgenerator 200 eingesetzt, und dessen Auslöseleistung
wird so eingestellt, um einen Aufprall, der so klein wie möglich ist,
in der Anfangsphase der Auslösung
im Gasgenerator auf den Passagier zu übertragen.
-
Der
Aufprallsensor 201 umfasst einen Beschleunigungssensor
der Halbleiterbauart. Der Beschleunigungssensor der Halbleiterbauart
umfasst vier Halbleitermessinstrumente, die auf einem Strang eines
Silikonsubstrats ausgebildet sind, welches sich verbiegt, wenn eine
Beschleunigung darauf ausgeübt wird.
Die Halbleitermessinstrumente sind durch Brücken verbunden. Wenn die Beschleunigung
darauf ausgeübt
wird, biegt sich der Strang, und eine Dehnung wird an dessen Oberseite
erzeugt. Mit dieser Dehnung wird der Widerstand des Halbleitermesspegels
verändert,
und die Veränderung
des Widerstands wird als Spannungssignal, welches der Beschleunigung
entspricht, ermittelt.
-
Die
Steuereinheit 202 umfasst einen Zündungsbewertungsschaltkreis.
Ein Signal aus dem Beschleunigungssensor der Halbleiterbauart wird
in diesen Zündungsbewertungsschaltkreis
eingegeben. Wenn das Aufprallsignal des Sensors 201 einen
bestimmten Wert übertrifft,
nimmt die Steuereinheit 202 eine Berechnung auf, und wenn
ein Ergebnis dieser Berechnung einen bestimmten Wert übertrifft,
gibt die Steuereinheit 202 ein Auslösungssignal an die Zünder 8a, 8b des
Gasgenerators 200 aus.
-
Das
Modulgehäuse 203 ist
beispielsweise aus Polyurethan hergestellt und umfasst eine Modulabdeckung 205.
Der Airbag 204 und der Gasgenerator 200 sind in
dem Modulgehäuse 203 aufgenommen,
um ein Blockmodul zu bilden. Wenn das Blockmodul auf der Fahrerseite
eines Automobils befestigt ist, wird das Blockmodul gewöhnlich in
einem Lenkrad 207 angebracht.
-
Der
Airbag 204 ist aus Nylon (z.B. Nylon 66) oder
Polyester hergestellt, eine Sacköffnung 206 des Airbags 304 umgibt
die Gasauslassöffnungen
des Gasgenerators, und der Airbag 204 ist in einem gefalteten
Zustand an einem Flansch des Gasgenerators befestigt.
-
Wenn
der Beschleunigungssensor der Halbleiterbauart 201 einen
Aufprall zur Zeit eines Zusammenstoßes des Automobils ermittelt,
wird ein Signal davon an die Steuereinheit 202 verschickt,
und wenn das Aufprallsignal des Sensors einen vorbestimmten Wert übertrifft,
nimmt die Steuereinheit 202 eine Berechnung auf. Wenn das
Ergebnis der Berechnung einen bestimmten Wert übertrifft, gibt die Steuereinheit 202 das
Auslösungssignal
an die Zünder 8a und 8b des
Gasgenerators 200 aus, und löst dabei die Zünder 8a und 8b aus,
um die Gaserzeugungswirkstoffe zu zünden. Dann werden die Gaserzeugungswirkstoffe
verbrannt, um ein Gas zu erzeugen. Das Gas entweicht in den Airbag
und der Airbag zerstört das
Modulgehäuse 205,
um sich aufzublasen, und bildet dabei ein Kissen zwischen dem Lenkrad 207 und
dem Passagier, um den Aufprall zu absorbieren.