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Technisches Gebiet, zu
welchem die Erfindung gehört
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufblasvorrichtung,
angeordnet in verschiedenen Arten von Fahrzeugen, zum Beschützen eines Passagiers,
wenn das Fahrzeug den Aufprall hauptsächlich von den Seiten erfährt, und
eine Airbag-Vorrichtung, welche selbige verwendet.
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Stand der
Technik
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Als
eine Aufblasvorrichtung für
ein Sicherheitssystem einer sich aufblasenden Bauart eines Fahrzeugs,
um einen Passagier im Einklang mit einer Position eines Sitzes in
einem Fahrzeugs wie einer Fahrerseite, einer Beifahrerseite oder
dergleichen optimal zu beschützen,
sind verschiedene Aufblasvorrichtungen bekannt, wie eine Airbag-Aufblasvorrichtung
für eine
Fahrerseite, eine Airbag-Aufblasvorrichtung für eine Beifahrerseite, eine
Airbag-Aufblasvorrichtung für
eine Seiten-Kollision, eine Aufblasvorrichtung für einen Airbag der nach Art
eines Vorhangs funktioniert, eine Aufblasvorrichtung für eine Kniepolsterung,
eine Aufblasvorrichtung für
einen aufblasbaren Sitzgurt, eine Aufblasvorrichtung für ein röhrenförmiges System
und eine Aufblasvorrichtung für
einen Gurtstraffer. Unter diesen Aufblasvorrichtungen bläst die Aufblasvorrichtung
für einen
Airbag nach Art eines Vorhangs einen solchen Vorhang-Airbag mit
einer Dicke von einigen cm über
den Fenstern eines Fahrzeugs schnell auf und entfaltet diesen, wenn
das Fahrzeug den Aufprall von den Seiten erfährt.
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Die
obigen, verschiedenartigen Aufblasvorrichtungen müssen in
ihrem Gewicht verringert werden, gemäß dem Erfordernis für die Gewichtsverringerung
eines Fahrzeugs selbst, und gleichzeitig werden ebenso ein vereinfachter
Herstellungsprozess und eine verbesserte Sicherheit zum Zeitpunkt
der Betätigung
gefordert.
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Als
verwandte herkömmliche
Technik, ist ein Gerät
zum Aufblasen eines flexiblen Containers unter Verwendung von Helium
und Wasserstoff in dem US-Patent mit der Nr. 5,527,066 offenbart.
Ein Gasflussgerät
für einen
Airbag unter Verwendung eines mit Druck beaufschlagten, inerten
Gases ist in dem US-Patent mit der Nr. 5,782,486 offenbart. Eine
Airbag-Vorrichtung zum Aufblasen eines Airbags mit Stickstoff oder
Helium ist in dem US-Patent mit der Nr. 3,680,886 offenbart. Ein
Aufblasvorrichtungsgehäuse
für einen
Seiten-Kollisions-Airbag unter Verwendung eines mit Druck beaufschlagten
Gases und eines gaserzeugenden Wirkstoffs ist in dem US-Patent mit
der Nr. 5,803,493 offenbart. Eine Aufblasvorrichtung für ein mit
Druck beaufschlagtes Gas unter Verwendung von Argon oder Stickstoff
als mit Druck beaufschlagtes Gas ist in JP-U Nr. 3 031 246 offenbart.
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Eine
Aufblasvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist aus
DE
200 03 004 U1 bekannt. Diese bekannte Aufblasvorrichtung
umfasst einen Filter, der stromaufwärts des Gasauslasskanals angeordnet
ist.
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Ein
weiterer Stand der Technik, die
US 6,131,948 ,
offenbart eine Aufblasvorrichtung, in welcher das mit Druck beaufschlagte
Medium direkt nach außen
fließt,
ohne einen Filter zu durchlaufen.
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Beide
der bekannten Aufblasvorrichtungen weisen unbefriedigende Filterungs-Eigenschaften auf.
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Offenbarung
der Erfindung
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Aufblasvorrichtung
bereitzustellen, in welcher eine Verringerung an Größe und Gewicht
erzielt wird, ein Herstellungsprozess vereinfacht wird, eine Betätigungsleistung
verbessert wird, und eine Airbag-Vorrichtung bereitzustellen, welche
dieselbige verwendet.
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Die
obigen Ziele werden erreicht durch eine Aufblasvorrichtung, die
in Anspruch 1 definiert ist. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Aufblasvorrichtung
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Im
Speziellen, gemäß den bevorzugten
Ausführungsbeispielen,
die in den Ansprüchen
5–8 definiert
sind, beträgt
ein Verhältnis
zwischen einer Länge
L von einer verschlossenen Endfläche
des Schirms bis zur Ausflussöffnung,
welche der verschlossenen Endflä che
am nächsten
liegt, und einem Durchmesser D der aufbrechbaren Platte vorzugsweise:
L ≥ D/2.
In diesem Fall beträgt
die Länge
L vorzugsweise 3 bis 8 mm, bevorzugt 4 bis 8 mm und ganz besonders
bevorzugt 5 bis 8 mm.
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Weiter
in der oben beschriebenen Erfindung beträgt ein Durchmesser der Ausflussöffnung,
die in dem Schirm vorgesehen ist, vorzugsweise 0,5 bis 2 mm und
bevorzugt 0,5 bis 1,2 mm. Eine Gesamtöffnungsfläche einer Vielzahl der Ausflussöffnungen, die
in dem Schirm ausgebildet ist, beträgt vorzugsweise 20 bis 1000
mm2 und bevorzugt 100 bis 500 mm2.
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Durch
Anordnen des Schirms gemäß den oben
beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispielen,
können
die folgenden Effekte (a) bis (c) erhalten werden.
- (a) Wenn der Schirm angeordnet ist, so dass dessen Axialrichtung
mit der Axialrichtung des Gasauslasskanals zusammenfällt, verändert das
mit Druck beaufschlagte Medium seine Richtung, nachdem es auf der
verschlossenen Endfläche des
Schirms aufprallt und fließt
aus den Ausflussöffnungen
an der Umfangsfläche.
Mit dieser Veränderung
der Ausflussrichtung des mit Druck beaufschlagten Mediums können Fremdgegenstände (Bruchteile
der aufbrechbaren Platte oder dergleichen) in einem Taschenabschnitt,
der ausgehend von der verschlossenen Endfläche zur nächstgelegenen Ausflussöffnung des
Schirms ausgebildet ist, einfach eingesammelt werden. In diesem
Fall, durch Befestigen des Schirms an dem Flanschabschnitt, wird
zwischen dem Schirm und der inneren Wandfläche des Gasauslasskanals kein
Freiraum gebildet, und die Fremdgegenstände werden daran gehindert,
nach außen
zu fließen,
ohne den Schirm zu durchlaufen.
- (b) Wenn die Aufblasvorrichtung betätigt wird und die aufbrechbare
Platte durch die Zündvorrichtung
aufgebrochen wird, ist der Mittelabschnitt der aufbrechbaren Platte
am ehesten aufbrechbar, weil der Mittelabschnitt der Zündvorrichtung
am nächsten
liegt und weil ein Druck des mit Druck beaufschlagten Mediums, der
von der anderen Seite einwirkt, in dem Mittelabschnitt am größten ist.
Daher entspricht die maximale Länge
von Fremdgegenständen,
die durch das Aufbrechen der aufbrechbaren Platte erzeugt werden,
einem Radius der aufbrechbaren Platte. Im Ergebnis, wenn das Verhältnis der
Gleichung L ≥ D/2
erfüllt ist,
ist die Tiefe (L) des Taschenabschnitts gleich der oder größer als
die Länge
(D/2) von Fremd gegenständen,
und deshalb neigen die Fremdgegenstände dazu, sich in dem Taschenabschnitt
zu sammeln. In anderen Worten wird der oben beschriebene Effekt
(a) weiter verbessert.
- (c) Weil das mit Druck beaufschlagte Medium immer in den Öffnungsabschnitt
des Schirms eindringt und durch die Ausflussöffnungen der Umfangsfläche abgelassen
wird, werden die Fremdgegenstände,
die in dem mit Druck beaufschlagten Medium enthalten sind, aufgrund
der oben beschriebenen Effekte daran gehindert, zur Außenseite
der Aufblasvorrichtung zu entweichen, und ebenso wird der Ausflussdruck
des mit Druck beaufschlagten Mediums gesteuert.
Durch Anordnen
des Schirms in Wechselwirkung mit den Öffnungsabschnitten des Gasauslasskanals
oder der Gasauslassöffnung
des Diffuserabschnitts gemäß den bevorzugten
Ausführungsbeispielen,
die in den Ansprüchen
9–14 definiert sind,
können
die folgenden Effekte (d–g)
erhalten werden, ebenso wie die Effekte ähnlich zu den oben beschriebenen
Effekten (a) und (b).
- (d) Wenn ein Feuer oder dergleichen während einer Lagerung bzw. eines
Transports einer Aufblasvorrichtung ausbricht und dann ein Unfallereignis
wie eine Fehlfunktion der Aufblasvorrichtung auftritt, wird in einem
Fall, dass der Gasauslasskanal in der Seitenfläche nur einen Öffnungsabschnitt
oder eng positionierte Öffnungsabschnitte
aufweist, die Aufblasvorrichtung wie eine Rakete angetrieben, weil
das mit Druck beaufschlagte Medium aus dem Öffnungsabschnitt ausgestoßen wird,
was sehr gefährlich
ist. Wie oben beschrieben wurde, wird durch Positionieren von zumindest
zwei Öffnungsabschnitten
symmetrisch in Richtung der Breite (in einer radialen Richtung,
wenn der Gasauslasskanal zylindrisch ist) oder ähnlich dazu, ein solch ungewöhnliches Ereignis
verhindert.
- (e) Weil der Öffnungsabschnitt
an der Seitenfläche
des Gasauslasskanals vorgesehen ist, ist es für den Schirm ausreichend, um
in zumindest einem Teil, welcher einem Öffnungsabschnitt zugewandt
ist, als Schirm zu dienen. Daher ist jedes spezielle Element zum
Einhalten der Positionen des Öffnungsabschnitts
und der Ausflussöffnung des
Schirms nicht erforderlich, und ein handelsübliches Stanzmetall, ein eben
gefertigter Maschendraht oder dergleichen können direkt verwendet werden,
so dass die Materialien kostengünstig sind.
- (f) Weil der Öffnungsabschnitt,
der in dem Gasauslasskanal vorgesehen ist, groß sein kann, ist es nicht notwendig,
eine Größengenauigkeit
während
der Herstellung zu verbessern, was den Herstellungsprozess vereinfacht.
- (g) Weil der Schirm verhindert, dass Fremdgegenstände wie
die Bruchteile der aufbrechbaren Platte nach außen abgelassen werden, muss
ein Lochdurchmesser jeder Ausflussöffnung des Schirms kleiner
sein als die Fremdgegenstände. Wenn
jedoch der Lochdurchmesser zu klein ist, kann das druckbeaufschlagte
Medium nicht reibungslos abgelassen werden. Während dessen stößt ein Öffnungsdurchmesser
der Gasauslassöffnung
in dem Diffuserabschnitt das mit Druck beaufschlagte Medium augenblicklich
aus und steuert den Ausflussdruck (bzw. die Ausflussgeschwindigkeit)
des mit Druck beaufschlagten Mediums.
Daher, bei Betrachtung
des Durchmessers der Ausflussöffnung
des Schirms und des Durchmessers der Gasablassöffnung als die Öffnungsflächen, und
durch Festlegen des Verhältnisses A1/A2
auf einen Wert in dem oben beschriebenen vorbestimmten Bereich,
ist es möglich,
wünschenswerte
Zustände
beim Entfernen von Fremdgegenständen
sicherzustellen und das mit Druck beaufschlagte Medium durch den
Schirm reibungslos abzulassen und den Ausflussdruck des mit Druck
beaufschlagten Mediums durch die Gasauslassöffnung zu steuern.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel,
wenn die Aufblasvorrichtung an einen Airbag angeschlossen ist, kann
der Gasauslasskanal einen konvexen Abschnitt aufweisen, der an einer Außenfläche in der
Umfangsrichtung kontinuierlich oder in Intervallen ausgebildet ist,
in dem Teil von den zumindest zwei Öffnungen an der Seitenfläche bis
zu einem Abschnitt, an welchem der Airbag angeschlossen ist. Bei
dieser Ausführung
ist der konvexe Abschnitt vorzugsweise nahe des Öffnungsabschnitts ausgebildet.
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Als
weiteres Mittel zum Lösen
des oben beschriebenen Problems stellt die vorliegende Erfindung
eine Airbag-Vorrichtung bereit, die ausgebildet ist mit einem Aktivierungssignal-Ausgabemittel
umfassend einen Aufprallsensor und eine Steuereinheit, und einem
Modulgehäuse
zur Aufnahme der oben beschriebenen Aufblasvorrichtung und eines
Airbags.
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In
der Aufblasvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist die Befestigungsmethode
des Aufblasvorrichtungsgehäuses
und des Gasauslasskanals verbessert, die Befestigungsmethode der
Zündvorrichtung
ist verbessert, und der Ausflussdruck des mit Druck beaufschlagten
Mediums wird kontrolliert, und der Herstellungsprozess wird vereinfacht
und eine Betätigungsleistung
wird verbessert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Schnittansicht einer Aufblasvorrichtung in der Längsrichtung.
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2 ist
eine Grundansicht der Aufblasvorrichtung.
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3 ist
eine Schnittansicht in der Längsrichtung
einer Aufblasvorrichtung mit einem unterschiedlichen Schirm gegenüber dem
aus der Aufblasvorrichtung in 1.
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4 ist
eine Schnittansicht eines Adapters, der an der Aufblasvorrichtung
in der Richtung des Querschnitts befestigt ist.
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5 ist
eine Schnittansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Aufblasvorrichtung
in der Längsrichtung.
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6 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
einer Methode zum Verbinden der Aufblasvorrichtung und eines Airbags.
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7 ist
eine Ansicht zur Erläuterung
einer Methode zum Verbinden der Aufblasvorrichtung und des Airbags.
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Bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der Erfindung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen
beschrieben. 1 ist eine Schnittansicht einer
Aufblasvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung in der
Längsrichtung,
und 2 ist eine Grundansicht eines anderen Ausführungsbeispiels
der Aufblasvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung.
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Ein
Aufblasvorrichtungsgehäuse 12 hat
einen Öffnungsabschnitt 14 an
einem Ende, wobei das andere Ende verschlossen ist. Ein mit Druck
beaufschlagtes Medium umfassend ein inertes Gas wie Argon, Helium
oder Stickstoffgas ist in den Innenraum 16 mit dem Maximaldruck
von ungefähr
70.000 kPa eingefüllt.
Das Aufblasvorrichtungsgehäuse 10 hat
in der Richtung der Breite einen kreisförmigen Querschnitt, und der Öffnungsabschnitt 14 ist
ebenso kreisförmig.
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Das
Aufblasvorrichtungsgehäuse
kann durch Rundformen oder Drehen eines Rohres hergestellt werden,
und kann durch Verwenden eines bestehenden Gaszylinders geformt
werden. Im Fall des Rundformens oder Drehens eines Rohres ist eine Endseite
fast vollständig
verschlossen, wobei ein dünnes
Loch ausgelassen ist, weiches als Einfüllöffnung für das beaufschlagte Medium
dient. Das mit Druck beaufschlagte Medium wird durch einen Freiraum
in dem dünnen
Loch eingefüllt
und ein Dichtungszapfen 13 wird darin eingefügt, nachdem
ein Diffuserabschnitt 20 an das Aufblasvorrichtungsgehäuse 12 angeschlossen
wurde, und dann wird das Aufblasvorrichtungsgehäuse 12 an der Stelle
des Dichtungszapfens 13 verschweißt, um vollständig verschlossen
zu sein.
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Der
Diffuserabschnitt 20 ist am Öffnungsabschnitt 14 des
Aufblasvorrichtungsgehäuses 12 angeschlossen
und hat eine erste Gasauslassöffnung 22 zum
Auslassen des mit Druck beaufschlagten Mediums nach außen.
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Das
Aufblasvorrichtungsgehäuse 12 und
der Diffuserabschnitt 20 können durch Verschweißung verbunden
werden, wie in 1 gezeigt ist. Alternativ können sie
verbunden werden durch Verschrauben eines männlichen Schraubenabschnitts,
der an einem Außenumfang
eines Endabschnitts an dem Aufblasvorrichtungsgehäuse 12 vorgesehen
ist, in einen weiblichen Gewindeabschnitt, der an einer Innenumfangsfläche eines
Endabschnitts an dem Diffuserabschnitt 20 vorgesehen ist.
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Ein
Ausflusspfad 18 für
das mit Druck beaufschlagte Medium zwischen dem Öffnungsabschnitt 14 des
Aufblasvorrichtungsgehäuses 12 und
dem Diffuserabschnitt 20 ist mit einer aufbrechbaren Platte 19,
die eine kugelähnliche
Gestalt aufweist, verschlossen, und, vor der Aktivierung, wird der
Innenraum 16 des Aufblasvorrichtungsgehäuses 12 in einem hermetischen
Zustand unter einem hohen Druck gehalten. Obwohl die aufbrechbare
Platte 19 am Diffuserabschnitt 20 befestigt ist,
wie in 1 zu sehen ist, kann sie ebenso am Öffnungsabschnitt 14 des Aufblasvorrichtungsgehäuses 12 befestigt
sein. Während
dessen ist die erste Gasauslassöffnung 22 des
Diffuserabschnitts 20 nicht verschlossen.
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Eine
Zündvorrichtung 26 mit
einem Inititialzünder
ist in dem Diffuserabschnitt 20 als Aufbrechmittel für die aufbrechbare
Platte 19 vorgesehen. Nach dem Verbinden des Aufblasvorrichtungsgehäuses 12 und
des Diffuserabschnitts 20, wird die Zündvorrichtung 26 befestigt,
so dass die Zündvorrichtung durch
einen Öffnungsabschnitt
von einem Ende in den Diffuserabschnitt 20 in Richtung
der aufbrechbaren Platte eingefügt
wird (in der Richtung gezeigt mit einem Pfeil in 1)
und wird dann durch Vercrimpung einer Umfangskante 28 des Öffnungsabschnitts des
einen Endes in dem Diffuserabschnitt 20 befestigt. Das
Bezugszeichen 30 bezeichnet einen Konnektor.
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Ein
Gasauslasskanal 40 ist durch Einpressen eines Einlaufabschnitts 42 für das mit
Druck beaufschlagte Medium des Gasauslasskanals 40 in die erste
Gasauslassöffnung 22 des
Diffuserabschnitts 20 mit dem Diffuserabschnitt 20 verbunden.
Bei dieser Ausführung
ist ein Durchmesser des Einlaufabschnitts 42 des Gasauslasskanals 40 festgelegt,
um geringfügig
kleiner zu sein als ein Durchmesser der ersten Gasauslassöffnung 22 des
Diffuserabschnitts 20.
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Wie
in 2 gezeigt ist, kann ein Verbindungsabschnitt zwischen
dem Diffuserabschnitt 20 und dem Gasauslasskanal 40 festgelegt
werden durch Wickeln eines Metallbandes 44 von der Außenseite,
welches eine Dicke aufweist von ungefähr 0,6 bis 2,5 mm und eine
Breite von ungefähr
5 bis 20 mm und welches aus rostfreiem Stahl, Kohlenstoffstahl, Aluminium
oder dergleichen hergestellt ist. In dieser Weise mit dem Metallband 44 festgelegt,
kann die Klebung zwischen dem Diffuserabschnitt 20 und
dem Gasauslasskanal 40 verbessert werden, um ein Entweichen
des mit Druck beaufschlagten Mediums aus dem Verbindungsabschnitt
zu verhindern.
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Der
Gasauslasskanal 40 ist derart befestigt, dass die Mittelachse
(gezeigt in einer gepunkteten Kettenlinie in den 1 und 2)
des Aufblasvorrichtungsgehäuses 12 und
die Mittelachse (gezeigt in einer gepunkteten Kettenlinie in der
Längsrichtung
in den 1 und 2) des Gasauslasskanals 40 parallel
zueinander liegen.
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Der
Gasauslasskanal 40 umfasst einen Hauptkörperabschnitt 40a,
bestehend aus einem zylindrischen Element, in welchem die beiden
Enden geöffnet
sind, wobei ein Öffnungsabschnitt
von einem Ende als eine zweite Gasauslassöffnung 46 dient, und
einen Adapterabschnitt 40b, wobei ein Ende mit dem Hauptkörperabschnitt 40 verbunden
ist und das andere Ende am Einlaufabschnitt 42 für das mit
Druck beaufschlagte Medium mit der ersten Gasauslassöffnung 22 verbunden
ist. In dem Hauptkörperabschnitt 40a ist
ein Schirm 48 mit einer Vielzahl von Ausflussöffnungen 49,
durch welche das mit Druck beaufschlagte Medium hindurchläuft, angeordnet.
In diesem Fall kann der Gasauslasskanal 40 eine Struktur
aufweisen, so dass der Hauptkörperabschnitt 40a und
der Adapterabschnitt 40b einteilig ausgebildet sind.
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Der
Schirm 48 ist aus einem zylindrischen Element mit einem
offenen Ende und einem geschlossenen Ende (geschlossene Endfläche 48a) hergestellt,
weist einen Flanschabschnitt 40b an einer Umfangskante
des Öffnungsabschnitts
auf, und umfasst eine Vielzahl von Ausflussöffnungen 49 an der
Umfangsfläche.
Der Schirm 48 ist durch Einpressen, Verschweißung oder
dergleichen in einem Zustand montiert, in welchem der Flanschabschnitt 48b sich
mit einem Stufenabschnitt 41 (eine Endfläche an einem
Ende des Hauptkörperabschnitts 40a),
der an einer inneren Wandfläche
des Gasauslasskanals 40 ausgebildet ist, in Kontakt befindet.
Wenn der Schirm 48 in dieser Weise montiert ist, wird das
mit Druck beaufschlagte Medium bei einer Aktivierung immer durch
die Ausflussöffnungen 49,
die in dem Schirm 48 vorgesehen sind, abgelassen. Die Ausflussöffnungen 49 müssen Fremdgegenstände entfernen, ohne
das reibungslose Ablassen des mit Druck beaufschlagten Mediums zu
beeinträchtigen.
Ein Durchmesser der Ausfluss öffnung 49 kann
aus einem Bereich von 0,5 bis 2 mm und vorzugsweise aus dem Bereich
von 0,5 bis 1,2 mm ausgewählt
werden.
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Der
Schirm 48 kann derart ausgebildet sein, dass eine Ausflussrichtung
des mit Druck beaufschlagten Mediums aus den Ausflussöffnungen 49 in Bezug
auf die axiale Richtung des Gasauslasskanals 40 geneigt
ist, solange ein Taschenabschnitt in dem Schirm 48 die
Fremdgegenstände
auf einfache Weise einfangen kann. Es ist ebenso möglich, dass
der Schirm 48 selbst derart befestigt ist, dass er gegenüber der
axialen Richtung des Gasauslasskanals 40 geneigt ist. Außerdem ist
es ebenso möglich,
den Schirm 48 in dem Adapterabschnitt 40b anzuordnen.
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Der
Schirm 48 kann derart ausgebildet sein, dass ein Verhältnis zwischen
einer Länge
L von der verschlossenen Endfläche 48a bis
zur nächstgelegenen
Ausflussöffnung 49 (vorzugsweise
3 bis 8 mm, bevorzugt 4 bis 8 mm und besonders bevorzugt 5 bis 8
mm) und einem Durchmesser D der aufbrechbaren Platte 19 der
folgenden Gleichung genügt:
L ≥ D/2, wie
in 3 gezeigt ist. Hierbei ist der Durchmesser D der
aufbrechbaren Platte 19 ein tatsächlicher Durchmesser der aufbrechbaren
Platte 19 oder ein Durchmesser eines Abschnitts (ausschließlich eines Abschnitts,
der an einer Innenwand des Diffuserabschnitts 20 befestigt
ist und nicht zerstört
wird), der zerstört
wird, wenn die aufbrechbare Platte 19 aufgebrochen wird.
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In
der Aufblasvorrichtung 10, die in den 1 bis 3 gezeigt
ist, kann durch Einstellen einer Gesamtöffnungsfläche der Ausflussöffnungen 49,
die in dem Schirm 48 ausgebildet sind, d.h. durch Einstellen
der Gesamtöffnungsfläche, so
dass sie kleiner ist als eine Öffnungsfläche der
ersten Gasauslassöffnung 22,
ein Ausflussdruck des mit Druck beaufschlagten Mediums bei einer
Aktivierung gesteuert werden, und Fremdgegenstände wie Bruchteile der aufbrechbaren
Platte 19 können
daran gehindert werden, aus der Aufblasvorrichtung 10 herauszufließen. In
diesem Fall kann der Ausflussdruck des mit Druck beaufschlagten
Mediums mit der ersten Gasauslassöffnung 22 ebenso gesteuert
werden durch Festlegen der Öffnungsfläche der
ersten Gasauslassöffnung 22 so
dass sie kleiner ist als die Gesamtöffnungsfläche der Ausflussöffnungen 49.
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Ein
Adapter 50 kann während
der Lagerung bzw. des Transports lösbar auf der Seite der zweiten Gasauslassöffnung 46 des
Gasauslasskanals 40 befestigt sein. Der Adapter 50 ist
ein scheibenförmig ausgebildetes
oder ein zy1indrisches Element und umfasst dann einen konkaven Abschnitt 52,
in welchen ein Endabschnitt auf der Seite der zweiten Gasauslassöffnung 46 des
Gasauslasskanals 40 eingefügt werden kann, und einen konkaven
Abschnitt 54, der einen kleineren Durchmesser aufweist
als der des konkaven Abschnitts 52, wie in 4 gezeigt
ist. Eine Vielzahl von Ausstoßöffnungen 56,
welche hindurchführen,
um eine Außenumfangsfläche zu erreichen,
ist in dem konkaven Abschnitt 54 ausgebildet. Der Adapter 50 kann
aus einem elastischen Element wie Gummi oder Kunststoff hergestellt
sein, oder kann mit einem Befestigungsmittel wie eine Schraube (nicht
gezeigt) ausgebildet sein, um eine Kraft zum Verbinden des Adapters 50 und
des Gasauslasskanals 40 zu erhöhen.
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Durch
Befestigen des Adapters 50, auch wenn ein unvorhergesehenes
Ereignis wie ein Feuer auftritt, um die Aufblasvorrichtung 10 zur
Zeit einer Lagerung oder eines Transports zu aktivieren, wird das
mit Druck beaufschlagte Medium aus den Auswurföffnungen 56 des Adapters 50 in
der Umfangsrichtung ausgeworten, wobei die Aufblasvorrichtung 10 daran
gehindert wird, wie eine Rakete beschleunigt zu werden.
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Nachstehend
wird die Betätigung
der Aufblasvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung mit Bezug
auf die 1 bis 3 beschrieben.
Zu einer Zeit, zu welcher sie an einem Fahrzeug montiert ist, ist
die Aufblasvorrichtung 10 angeordnet, eingeschlossen an
einem System umfassend ein Aktivierungssignal-Ausgabemittel, bestehend
aus einem Aufprallsensor und einer Steuereinheit, und ein Modulgehäuse zur
Anordnung der oben beschriebenen Aufblasvorrichtung 10 und
eines Vorhang-Airbags. Der Vorhang-Airbag ist an der zweiten Gasauslassöffnung 46 des
Gasauslasskanals 40 angeschlossen.
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Zuerst,
wenn das Fahrzeug einen Aufprall erfährt, wird die Zündvorrichtung 26 nach
dem Empfang des Signals von dem Aufprallsensor des Systems aktiviert,
und die Initialzündung
wird gezündet und
verbrannt, so dass die aufbrechbare Platte 19 aufgebrochen
wird.
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Weil
der Öffnungsabschnitt 14 aufgrund
des Aufbrechens der aufbrechbaren Platte 19 geöffnet wird,
fließt
das mit Druck beaufschlagte Medium, das sich im Innenraum 16 befindet,
aus der ersten Gasauslassöffnung 22 über den
Einlaufabschnitt 42 in den Gasauslasskanal 40,
und wird ferner über
die Ausflussöffnungen 49 des
Schirms 48 aus der zweiten Gasauslassöffnung 46 abgelassen,
um den Vorhang-Airbag aufzublasen.
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Bei
dieser Ausführung
prallt das mit Druck beaufschlagte Medium auf die verschlossene
Endfläche 48 auf,
um seine Richtung zu verändern,
und fließt
dann aus den Gasausflussöffnungen 49 ab,
wobei die Fremdgegenstände
einfach in dem Taschenabschnitt, der ausgehend von der verschlossenen Endfläche 48a bis
zur nächstgelegenen
Ausflussöffnung 49 in
dem Schirm 48 ausgebildet ist, eingefangen werden. Ferner,
wie in dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel,
durch Festlegen einer Tiefe (L) des Taschenabschnitts, so dass er
nicht kürzer
ist als eine Maximallänge
(D/2) der Fremdgegenstände, wird
der obige Effekt verbessert und die Fremdgegenstände können auf einfache Weise eingefangen werden.
Durch Ablassen des mit Druck beaufschlagten Mediums über dem
Schirm 48 werden in dieser Weise die Fremdgegenstände entfernt
und der Ausflussdruck wird stabil kontrolliert.
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Nachstehend
wird ein anderes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die 5 beschrieben. 5 ist
eine Schnittansicht der Aufblasvorrichtung 10 der vorliegenden
Erfindung in der Längsrichtung
und die Abschnitte, die mit denselben Bezugszeichen versehen sind,
wie die in den 1–3, sind
identisch zueinander.
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Der
Gasauslasskanal 40 umfasst den Hauptkörperabschnitt 40a mit
einem verschlossenen Ende (eine verschlossene Endfläche 62),
wobei das andere Ende offen ist und einen Flanschabschnitt 63 und den
Adapterabschnitt 40b. Der Hauptkörperabschnitt 40a und
der Adapterabschnitt 40b sind durch Ineingriffnahme des
Flanschabschnitts 63 des Hauptkörperabschnitts 40a mit
der Innenseite des Adapterabschnitts 40b oder durch Crimpen
eines Endabschnitts des Adapters 40b nach dem Einfügen verbunden.
Alternativ können
sie durch ein Widerstandsschweißen
verbunden werden. In diesem Fall kann der Gasauslasskanal 40 eine
derartige Struktur aufweisen, dass der Hauptkörperabschnitt 40a und der
Adapterabschnitt 40b einteilig ausgebildet sind.
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Der
Adapterabschnitt 40b und der Diffuserabschnitt 20 sind
durch eine Widerstandsverschweißung
an einem verschweißten
Abschnitt 35 verbunden. Bei dieser Ausführung kann der Hauptkörperabschnitt 40a nach
dem Widerstandsschweißen
des Adapterabschnitts 40b (Einlaufabschnitt 42)
mit dem Diffuserabschnitt 20 verbunden werden, oder der
Adapterabschnitt 40b und der Diffuserabschnitt 20 können nach
dem Verbinden des Hauptkörperabschnitts 40a mit
dem Adapterabschnitt 40b widerstandsverschweißt werden.
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Eine
Vielzahl von Öffnungsabschnitten 60 (zweite
Gasauslassöffnungen)
ist in einer Seitenfläche
des Hauptkörperabschnitts 40a ausgebildet.
In dem Hauptkörperabschnitt 40a ist
der Schirm 48 angeordnet, der eine Vielzahl von Ausflussöffnungen 49 aufweist
und der Fremdgegenstände
durch Hindurchlassen des mit Druck beaufschlagten Mediums entfernt.
Ein Durchmesser der Ausflussöffnung 49 kann
aus demselben numerischen Bereich wie der in den 1 bis 3 ausgewählt werden.
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Zumindest
zwei aus einer Vielzahl von Öffnungsabschnitten 60 sind
symmetrisch in der Richtung der Breite angeordnet oder in ähnlicher
Weise dazu angeordnet. Die sechs Öffnungsabschnitte 60 können beispielsweise
in gleichmäßigen Intervallen in
der Umfangsrichtung ausgebildet und angeordnet sein.
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Als
ein Schirm 48 kann ein einlagiges oder mehrlagiges zylindrisches
Element, hergestellt aus Stanzmetall, einem eben gefertigten Maschendraht oder
dergleichen verwendet werden, wobei der Schirm derart angeordnet
ist, dass die Achsrichtung des Schirms 48 und die Achsrichtung
des Gasauslasskanals 40 (Hauptkörperabschnitt 40a)
zusammenfallen. Wenngleich die Ausflussöffnungen 49 über den
gesamten Schirm 48 ausgebildet sind, lassen im Wesentlichen
nur die Ausflussöffnungen 49, welche
den Öffnungsabschnitten 60 zugewandt
sind, das mit Druck beaufschlagte Medium ab, und die Fremdgegenstände werden
entfernt.
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Der
Schirm 48 kann beispielsweise durch eine folgende Methode
befestigt sein. Nach dem Einfügen
und Anordnen des zylindrischen Stanzmetalls oder dergleichen mit
nahezu demselben Durchmesser wie ein Innendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 40a in
dem Hauptkörperabschnitt 40a,
wird eine Prägung
bewerkstelligt, um ungefähr
drei konvexe Abschnitte an der Seitenfläche des Hauptkörperabschnitts 40a von
der Außenseite
zur Innenseite auszubilden, wobei der Schirm mit den konvexen Abschnitten
gehalten und fixiert wird.
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Alternativ
wird das Stanzmetall oder dergleichen eng aufgerollt, um einen Durchmesser
aufzuweisen, der geringfügig
kleiner ist als der Innendurchmesser des Hauptkörperabschnitts 40a und
wird unter Verwendung der Wirkung des eng aufgerollten Stanzmetalls
oder dergleichen befestigt, welches sich in radialer Richtung ausdehnt
und gegen eine Innenwand des Hauptkörperabschnitts 40a drückt.
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Das
Verhältnis
zwischen einer Länge
L1 von der verschlossenen Endfläche 62 bis
zum nächstgelegenen Öffnungsabschnitt 60 des
Gasauslasskanals 40 und dem Durchmesser D der aufbrechbaren Platte 19 genügt der Gleichung:
L1 ≥ D/2
aus denselben Gründen
wie bei der oben beschriebenen Gleichung: L ≥ D/2. Hier kann L1 in nahezu
demselben numerischen Bereich festgelegt werden wie zuvor L.
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In
dem Hauptkörperabschnitt 40a,
nahe des Adapters 40b, sind ein konvexer Abschnitt 64 und
ein Nutabschnitt (konkaver Abschnitt) 61 kontinuierlich oder
in Intervallen (vorzugsweise aufeinanderfolgend) in der Umfangsrichtung
ausgebildet.
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Der
konvexe Abschnitt 64 weist eine ebene obere Fläche auf,
kann falls notwendig mit einem Gewindeabschnitt (ein männliches
Gewinde oder ein weibliches Gewinde) ausgebildet sein, und ist gegenüber den Öffnungsabschnitten 60 verschlossen
ausgebildet. Der konvexe Abschnitt 64 ist nützlich,
wenn die Aufblasvorrichtung 10 an dem Gasauslasskanal 40 mit
dem Airbag verbunden ist. Die radiale Höhe und die axiale Länge des
konvexen Abschnitts 64 können im Hinblick auf die Eigenschaften
der Verbindung (Verbindungsstärke,
Verformbarkeit und dergleichen) gegenüber dem Airbag festgelegt werden.
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Der
Nutabschnitt 61 dient dazu, den Airbag und den Hauptkörperabschnitt 40a fest
miteinander zu koppeln und eine Verschiebung des Airbags zu verhindern,
weil der Airbag an dem Nutabschnitt 61 befestigt werden
kann, nach dem Einfügen
des Airbags über
den Hauptkörperabschnitt 40a beim
Zusammenbau der Airbag-Vorrichtung. Eine radiale Tiefe des Nutabschnitts 61 kann
im Hinblick auf die Eigenschaften der Verbindung (Verbindungsstärke, Verformbarkeit
und dergleichen) gegenüber
dem Airbag festgelegt werden.
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Eine Öffnungsfläche (A1)
der Gasauslassöffnung
(erste Gasauslassöffnung) 22 ist
festgesetzt, um kleiner zu sein als eine Gesamtöffnungsfläche (A2) der Ausflussöffnungen 49 des
Schirms 48, welche dem Öffnungsabschnitt 60 zugewandt
sind, und das Verhältnis
A1/A2 beträgt
vorzugsweise 0,1 bis 0,95, bevorzugt 0,3 bis 0,95, und besonders
bevorzugt 0,4 bis 0,8.
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Die Öffnungsflächen der
Gasauslassöffnung 22 und
dergleichen sind im Einklang mit verschiedenen Faktoren wie einer
Größe der Aufblasvorrichtung 10 und
einer Menge des eingefüllten,
mit Druck beaufschlagten Mediums festgelegt. Beispielsweise kann
die Öffnungsfläche (A1)
der Gasauslassöffnung 22 aus
dem Bereich von 15 bis 30 mm2 ausgewählt werden
und die Gesamtöffnungsfläche (A2)
der Ausflussöffnungen 49 kann
aus dem Bereich von 30 bis 60 mm2 ausgewählt werden.
Bei dieser Ausführung ist
eine Gesamtöffnungsfläche der Öffnungsabschnitte 60 naturgemäß größer als
das oben beschriebene A2 und kann, z.B, aus dem Bereich von 100
bis 150 mm2 ausgewählt werden.
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Nachstehend
wird die Betätigung
der Aufblasvorrichtung 10 in 5 beschrieben.
Zur Zeit einer Betätigung
wird das mit Druck beaufschlagte Medium aus der Gasauslassöffnung 22 des
Diffuserabschnitts 20 abgelassen, wie in 1 bis 3 dargestellt
ist, entweicht durch den Schirm 48, nachdem es in den Gasauslasskanal 40 fließt, und
wird aus den Öffnungsabschnitten 60 abgelassen,
um den Airbag aufzublasen. Zu dieser Zeit sind Fremdobjekte wie die
Fragmente der aufbrechbaren Platte 19 vorhanden, wie in
den 1–3 dargestellt
ist.
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Nachstehend
wird ein Verfahren des Verbindens der Aufblasvorrichtung 10 und
des Airbags mit Bezug auf 6 beschrieben.
Wie in 6 gezeigt ist, wird der Airbag über dem
Hauptkörperabschnitt 40a des
Gasauslasskanals angeordnet, um den Nutabschnitt 61 vollständig zu
passieren, und wird mit einem gurtähnlichen Befestigungsmittel
(nicht gezeigt) im Nutabschnitt 61 befestigt, um diese
Elemente zu verbinden und aneinander zu befestigen. Bei dieser Ausführung wird
aufgrund des konvexen Abschnitts 64 ein Abstand zwischen
einer inneren Fläche
des Airbags und den Öffnungsabschnitten
(zweiten Gasauslassöffnungen) 60 sichergestellt,
wie in den Zeichnungen dargestellt ist. Daher wird zur Zeit einer Betätigung der
Aufblasvorrichtung 10 und insbesondere in der Anfangsphase
der Betätigung
ein Ausstoß des
mit Druck beaufschlagten Mediums nicht blockiert und der Airbag
wird rasch und zuverlässig aufgeblasen.
In diesem Fall, wenn das mit Druck beaufschlagte Medium in der Anfangsphase
der Betätigung
reibungslos ausgestoßen
wird, kann ein Flusspfad für
das mit Druck beaufschlagte Medium danach sichergestellt werden.
Daher muss der oben beschriebene Abstand nicht groß sein,
sondern es ist ausreichend, dass der konvexe Abschnitt 64 die
radiale Höhe
aufweist (die Höhe
von einer mit den Öffnungsabschnitten 60 ausgebildeten
Umfangsfläche, d.h.
eine Größe des Abstandes),
so dass die innere Oberfläche
des Airbags und eine Umfangskante der Öffnungsabschnitte 60 nicht
miteinander in Kontakt gelangen im Hinblick auf den Ausflussdruck
des mit Druck beaufschlagten Mediums oder dergleichen.
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Nachstehend
wird das Verfahren des Verbindens der Aufblasvorrichtung 10 und
des Airbags mit Bezug auf 7 beschrieben.
Der männliche
Gewindeabschnitt ist an der oberen Fläche des konvexen Abschnitts 64,
der in 7 gezeigt ist, ausgebildet, und ein Mündungsstück, welches
an einer inneren Fläche
davon einen weiblichen Gewindeabschnitt aufweist, ist an einem Öffnungsabschnitt
des Airbags montiert. Durch Einschrauben des männlichen Gewindeabschnitts
des konvexen Abschnitts 64 in den weiblichen Gewindeabschnitt
des Mündungsstücks werden
die Aufblasvorrichtung 10 und der Airbag miteinander verbunden.
Eine Länge
L2 von einem Ende (dem Ende näher
an dem Nutabschnitt 61) des konvexen Abschnitts 64 bis
zu einem Ende (dem Ende näher
an der verschlossenen Endfläche 62)
des Öffnungsabschnitts 60 ist
festgelegt um gleich einer Länge
L3 des Mündungsstücks zu sein.
Im Ergebnis wird der Abstand, welcher als der Ausflusspfad für das mit
Druck beaufschlagte Medium dient, zwischen den Öffnungsabschnitten 60 und
der inneren Oberfläche
des Mündungsstücks sichergestellt,
wenn der Airbag an dem Gasauslasskanal montiert ist.
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Folglich
wird der Airbag schnell und zuverlässig aufgeblasen. In diesem
Fall, wenn das mit Druck beaufschlagte Medium in der Anfangsphase der
Betätigung
reibungslos ausgestoßen
wird, wird der Flusspfad für
das mit Druck beaufschlagte Medium danach wie oben beschrieben sichergestellt. Deshalb
kann L2 > L3 übernommen
werden. Die radiale Höhe
des konvexen Abschnitts 64, der in 7 gezeigt
ist (eine Größe des Abstands)
kann gleich sein zu der in 6, und die
axiale Länge
der oberen Fläche
des konvexen Abschnitts 64 wird im Hinblick auf die Stärke der
Verbindung mit dem Abschnitt des Mündungsstücks durch Verschraubung festgelegt.
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Im übrigen,
wenn die Aufblasvorrichtung der vorliegenden Erfindung als eine
Aufblasvorrichtung für
eine Seitenkollision benutzt wird, kann der Gasauslasskanal 40 weggelassen
werden, und die erste Gasauslassöffnung 22 wird
mit dem Airbag direkt oder über
einen passenden Adapter verbunden.
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- 10
- Aufblasvorrichtung
- 12
- Aufblasvorrichtungsgehäuse
- 14
- Öffnungsabschnitt
- 19
- Aufbrechbare
Platte
- 20
- Diffuserabschnitt
- 22
- Erste
Gasauslassöffnung
- 26
- Zündvorrichtung
- 40
- Gasauslasskanal
- 46
- Zweite
Gasauslassöffnung
- 48
- Schirm
- 60
- Öffnungsabschnitt
(zweite Gasauslassöffnung)