DE69503678T2 - Gaserzeugender Körper, Vorspann- und Toleranzaufhebende Vorrichtung für eine Fahrzeug-Luftsackeinrichtung - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft das Gebiet der Automobilairbageinbauten. Spezieller betrifft sie eine Vorrichtung zur Vorspannung des Gaserzeugers und zur Aufnahme von Toleranzunterschieden.
• Der Gaserzeuger, der in Automobilairbageinbauten verwendet wird, kann irgendeiner von mehreren Typen sein. Die Ladung kann aus lockeren Pellets, gestapelten Plättchen bestehen oder ein oder mehrere einzelne stranggepreßte Körner umfassen. In einer Airbaginstallation auf der Mitfahrerseite wird die Gaserzeugerladung normalerweise in einer zylindrischen Zünddose installiert und von einem zylindrischen Filter umgeben, das beispielsweise aus Materialien, wie Stahlwolle, bestehen kann, um Funken oder Teilchen von heißem Material daran zu hindern, in den Airbag einzudringen. Es ist erforderlich, die Gaserzeugerladung vorzuspannen, um sie gegen Zerstören durch Schlag zu puffern und um eine Lockerung zu verhindern, die eine Bewegung unter Vibration erlauben würde. Ein weiterer Grund für die Vorspannung ist der Unterschied bezüglich der Wärmeausdehnung zwischen den Aluminium- und Stahlteilen der Installation. Die Zündkammer besteht normalerweise aus Aluminium, während ihre inneren Bestandteile primär aus Stahl bestehen. Als ein Ergebnis hiervon wird das Aluminium, welches eine größere Wärmeausdehnung hat, als erstes beeinflußt. Obwohl Temperaturveränderungen während normalen Betriebs gewöhnlich gering sind und geringe Wirkung auf den Längenunterschied haben, muß die Anordnung Testerfordernissen genügen, bei denen die Temperaturveränderungsbedingungen stärker sind.
• Am üblichsten erfolgt die Vorspannung durch die Verwendung geschäumter Kautschuksilikonpolster, wie beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 4 846 368 von Goetz beschrieben ist. Das Problem der Verwendung dieses Materials besteht darin, daß es einem Entgasen und Brennen unterliegt.
• Eine weitere Gaserzeugerbelastungsanordnung für eine Airbagaufblaseinrichtung (auf welcher der Oberbegriff des Anspruches 1 basiert) ist in der EP-A-0 324 639 beschrieben. Ein becherförmiger Körper ist gerade innerhalb eines Endes eines zylindrischen Filters angeordnet, welches in einem mit Öffnung versehenen zylindrischen Gehäuse untergebracht ist. Maschenpufferteile sind zwischen jeder Scheibe von Gaserzeugermaterial und zwischen der Endscheibe des Gaserzeugers und dem becherförmigen Körper zwischengeschaltet. Der becherförmige Körper hat einen nach außen vorspringenden Flansch, der an einem Ende des Filters angreift und einen Teil des Gehäuses trägt, um den becherförmigen Körper an seiner Stelle zu halten. Vor der Installation in dem Gehäuse wird der becherförmige Körper demnach nicht in dem Filter festgehalten.
• Andere Anordnungen zur Beladung des Gaserzeugers in einem Filter, das in einer Airbagaufblaseinrichtung angeordnet ist, sind in der EP-A-0 589 042 beschrieben. Bei einer Ausführungsform wird eine becherförmige Blattfeder von einem Initiator gegen ein Ende eines Stapels von Gaserzeugerplättchen gehalten, und bei einer anderen Ausführungsform wird eine Spiralfeder von einer Gehäuseendkappe gegen ein verbrennbares Kontaktteil gehalten, welches seinerseits das Ende des Gaserzeugerplättchenstapels trägt. In beiden diesen Ausführungsformen ist es erforderlich, daß das die Gaserzeugerplättchen enthaltende Filter in das Gehäuse eingepaßt wird, bevor irgendeine Spannung auf den Gaserzeuger ausgeübt werden kann.
• Ein anderes Problem mit bekannten Vorspannungsanordnungen besteht darin, daß der Vorspannungsmechanismus nicht normalerweise ein Teil der Filter/Gaserzeugeranordnung ist, was zu einer komplizierteren Montage führt, als sie erwünscht wäre.
• Demnach ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, eine Gaserzeugervorspannung zu bekommen, die metallisch ist, um ein Abgasen und Brennen auszuschließen. Ein anderes Ziel ist, eine solche Vorspannung zu liefern, die einstückig mit dem Filter besteht, um die Anordnung zu vereinfachen. Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offenbar.
• Die Erfindung umfaßt eine Vorspannung für ein Fahrzeugairbagsystem, die ein hohles zylindrisches Filter einschließt, welches darin einen im wesentlichen zylindrischen Gaserzeuger hält. Die Vorspannung sitzt auf einem Ende des Gaserzeugers und enthält einen metallischen becherförmigen Körper, der fest in einem Ende des Filters sitzt. Ein metallisches Kontaktteil greift an dem entsprechenden Ende des Gaserzeugers an. Eine metallische Federeinrichtung ist zwischen dem Kontaktteil und dem Körper vorgesehen, um eine axiale Kompressionskraft gegen den Gaserzeuger aufrechtzuerhalten. Der becherförmige Körper hat mehrere Widerhaken, die sich radial von seiner Seitenwand erstrecken und die in das Filter eingreifen können, um den becherförmigen Körper fest in dem ersten Ende des Filters bei dessen Einsetzen zu halten.
• Die Erfindung wird nun nur beispielhalber unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren beschrieben, worin
• Fig. 1 eine isometrische Explosionsdarstellung einer dreiteiligen Vorspannung gemäß der vorliegenden Erfindung ist,
• Fig. 2 eine Querschnittsdarstellung der Vorspannung von Fig. 1 ist, die an einem Ende einer Filteranordnung und einer Gaserzeugerladung installiert gezeigt ist,
• Fig. 3 eine abgewandelte Version der Vorspannung von Fig. 2 ist
• Fig. 4 eine andere Version der Vorspannung von den Fig. 2 und 3 ist,
• Fig. 5 eine Vorderansicht einer anderen Abwandlung der Vorspannung der vorliegenden Erfindung ist,
• Fig. 6 ein Querschnitt entlang der Linie 6-6 der Fig. 5 ist,
• Fig. 7 eine Vorderansicht des Basisteils einer anderen Abwandlung der Vorspannung nach dieser Erfindung ist,
• Fig. 8 eine Seitenansicht der Basis von Fig. 7 ist,
• Fig. 9 eine Vorderansicht eines Federteils ist, das mit der Basis von Fig. 7 brauchbar ist,
• Fig. 10 ein Querschnitt im wesentlichen entlang der Linie 10-10 in Fig. 9 ist,
• Fig. 11 ein Querschnitt im wesentlichen entlang der Linie 11-11 in Fig. 9 ist und
• Fig. 12 eine Seitenansicht des montierten Basisteils von Fig. 7 und des Federteils von Fig. 9 ist.
• Die Fig. 1 und 2 erläutern eine dreiteilige Vorspannung, die beispielsweise mit einem Gaserzeuger in der Form mehrerer gestapelter Plättchen verwendet werden könnte. Sie umfaßt einen becherförmigen Stahlkörper 10, der eine im wesentlichen runde Basis 12 umfaßt, welche von einer Seitenwand 14 umgeben ist. Die Seitenwand 14 ist durchstochen und gebogen, um mehrere sich radial erstreckende Widerhaken 16 zu liefern. Die Widerhaken 16 sind dazu bestimmt, in die Innenfläche eines zylindrischen Filters 18 einzugreifen, so daß sich der Körper 10 im wesentlichen koaxial mit dem Filter 18 entlang seiner Längsachse 20 befindet. In der erläuterten Ausführungsform ist die Basis 12 nicht eine ununterbrochene Scheibe, sondern so geformt, daß sie eine mittige Nabe 22 liefert. Über der Nabe 22 und entlang ihr gleitbar ist eine Stahlfingerfeder-Lochscheibe 24 befestigt. Eine Fingerfederlochscheibe ist ein handelsübliches Element, das eine ringförmige Scheibe 26 umfaßt, von welcher Federfinger 28 abstehen. Eine Öffnung 30 in der Federfingerlochscheibe 24 ist ausreichend groß, um eine Bewegung entlang der Achse der Nabe 22 zu gestatten. Die Vorspannung der Fig. 1 und 2 wird durch eine ringförmige Stahlscheibenlochscheibe 32 vervollständigt, die eine mittige Öffnung 34 im wesentlichen gleich der Öffnung 30 in der Fingerfederlochscheibe hat. Diese Elemente werden zusammengebaut, wie in Fig. 2 erläutert ist, worauf das Ende der Nabe 22 ausgedehnt wird, um einen Kegel 36 zu bilden und so die Elemente in einer einzelnen Anordnung zu halten.
• Eine Anwendung der Vorspannung der Fig. 1 und 2 ist in Fig. 2 erläutert. Wie darin gezeigt, umfaßt die Gaserzeugerladung mehrere gestapelte Plättchen 38a bis c, die unter Kompression gegen die Lochscheibe 32 unter Kompression der Federfinger 28 gedrückt werden.
• Normalerweise würde die Vorspannung dieser Erfindung an nur einem Ende der Gaserzeugerladung installiert werden. Ein Beispiel einer solchen Installation ist in der US- Patentanmeldung Nr. 08/213 176 von Lauritzen, Green und Rose beschrieben und erläutert, die auf die Inhaberin der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde. Die Beschreibung jener Anwendung wird hier unter Bezugnahme voll übernommen. Es ist jedoch auch ersichtlich, daß die Vorspannungen gegebenenfalls an jedem Ende der Gaserzeugerbeladung verwendet werden könnte.
• Fig. 3 erläutert eine abgewandelte Version der Vorspannung der Fig. 1 und 2. Ihr Körper 40 ist in vielerlei Hinsicht, einschließlich der Seitenwand 14 und der Widerhaken 16, im wesentlichen ähnlich. Ihre Basis 42 liegt in der Form einer ringförmigen Scheibe vor, die ein mittiges Loch 44 begrenzt. Die Fingerfederlochscheibe 24' und die ringförmige Lochscheibe 32' sind grundsätzlich ähnlich, haben aber kleinere mittige Öffnungen. Durch diese Öffnungen geht ein nietartiges Nabenteil in der Form eines Stiftes 46 mit einem vergrößerten Kopf 48, der die Lochscheibe 32' trägt, und einem ausgedehnten Kopf 50 an seinem anderen Ende, der dazu dient, die Vorspannungsteile zusammenzuhalten. Die Version nach Fig. 3 der Erfindung ist besonders brauchbar, wenn der Gaserzeuger eine Masse von Pellets umfaßt, da das Ende der Vorspannung das Ende der Filteranordnung schließt und das Entweichen von Pellets verhindert.
• Fig. 4 erläutert eine andere Version der Vorspannung dieser Anordnung. Die modifizierte Vorspannung, die in Fig. 4 erläutert ist, ist im wesentlichen jener von Fig. 3 ähnlich und erhielt somit ähnliche Bezugszeichen. In dieser Version ist jedoch das mittige nietartige Teil einschließlich des Stiftes 46 weggelassen, und die Lochscheibe 32 ist durch eine Scheibe 52 ersetzt. Bei dieser Version kann die Vorspannung aus drei getrennten Elementen bestehen, oder die Elemente können durch Heftschweißen oder ein anderes geeignetes Mittel vereinigt werden.
• Eine weitere Abwandlung der Erfindung ist in den Fig. 5 und 6 erläutert. Dies ist eine einstückige Vorspannung, die einen Körper 54 ähnlich den oben beschriebenen hat, indem er eine Seitenwand 56 mit Widerhaken 58 und eine runde Basis 60 einschließt. Er unterscheidet sich jedoch dadurch, daß das an die Gaserzeugerbeladung angreifende Teil ein erhabener mittiger Abschnitt 62 der Basis 60 ist. Die Basis 60 ist angebohrt, um mehrere am Umfang angeordnete runde Öffnungen 64 zu bekommen, die den erhabenen mittigen Abschnitt 62 umgeben. Dieses Teil besteht, ähnlich wie die obenbeschriebenen Vorspannungen, aus Stahl. Wenn demnach der erhabene mittige Abschnitt 62 durch die Kraft der Gasereugerbeladung niedergedrückt wird, fungiert der Stahl 66, der zwischen den Öffnungen 64 verbleibt, als Federn, um die Ziele der Erfindung zu erreichen.
• Noch eine weitere Abwandlung der Erfindung ist in den Fig. 7 bis 12 erläutert. Dies ist eine zweiteilige Anordnung. Ein becherförmiger Körper 68 ist aus einem Metallblech ausgestanzt. Er enthält eine ebene Basis 70 mit vorspringenden Widerhaken 72 und ist von einer in Segmente unterteilten Seitenwand 74 umgeben. Die Basis 70 begrenzt eine mittige runde Öffnung 76.
• Das Federteil 78 dieser Abwandlung ist in Fig. 9 erläutert. Es besteht aus einer Scheibe 80 aus Blech, wie Stahl. Vier Paare paralleler Schlitze erstrecken sich zu der Kante der Scheibe unter Bildung von vier radialen Blattfedern 82a bis d. Diese Federn sind nach unten gebogen und an ihren Enden zu der in Fig. 10 erläuterten Gestalt aufgebogen. Ein Paar diametral gegenüberliegender Schlitze in dieser Scheibe 80 bildet ein Paar von Haltezinken 84a und b. Jede dieser Haltezinken ist abwärtsgebogen, wie in Fig. 11 erläutert ist, und dann wiederum unter Bildung eines Knies 86 gebogen. Der Abstand zwischen den beiden Knien ist etwas größer als der Durchmesser der Öffnung 76 in dem Körper 68.
• Das Federteil 78 ist an dem Körper 68 montiert, wie in Fig. 12 erläutert. Die federartigen Haltezinken 84a und b werden durch die Öffnung 76 gepreßt und schnappen das Federteil in Eingriff mit dem Körper 68 ein, wobei die Blattfedern 82a bis d dann, wie erläutert, in die Basis 70 eingreifen.
• Die Version der Fig. 7 bis 12 nach dieser Erfindung wird in der Weise erläutert, daß sie vier Blattfedern und zwei Haltezinken enthält. Es liegt jedoch auf der Hand, daß dies nur zur Erläuterungszwecken dient. Jede Zahl dieses Elementes kann in diese Anordnung eingearbeitet werden. Ein wichtiges Merkmal der Abwandlung der Fig. 7 bis 12 besteht darin, daß die Basis 68 gegebenenfalls ohne das Federteil arm einen Ende der Filteranordnung verwendet werden kann.

Claims (14)

1. Vorspannvorrichtung für einen Gaserzeuger (38a ...) in einer Kraftfahrzeug-Airbaganordnung des Typs, bei dem der Gaserzeuger (38a ...) erste und zweite Enden hat und in einem zylindrischen Filter (18) mit ersten und zweiten Enden untergebracht ist, mit

einem metallischen becherförmigen Körper (10) mit einer Seitenwand (14), die Sitz in dem ersten Ende des Filters (18) im wesentlichen koaxial mit ihm haben kann, und einer im wesentlichen runden Basis (12), die von der Seitenwand (14) begrenzt ist,

einem metallischen Kontaktteil (32), das in Eingriff mit dem ersten Ende des Gaserzeugers (38a ...) bringbar ist, und

einer metallischen Federeinrichtung (24) zur Aufrechterhaltung einer axialen Kompressionskraft gegen das erste Ende des Gaserzeugers (38a ...),

dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Federeinrichtung (24) zwischen der Basis (12) und dem Kontaktteil (32) liegt und der becherförmige Körper (10) mehrere Spitzen (18) hat, die sich radial von seiner Seitenwand (14) aus erstrecken und in Eingriff mit dem Filter (18) bringbar sind, um den becherförmigen Körper (10) fest in dem ersten Ende des Filters (i 8) nach Einsetzen darin zu halten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der becherförmige Körper (10), das Kontaktteil (32) und die Federeinrichtung (24) miteinander verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Kontaktteil einen erhabenen mittigen Abschnitt (62) der Basis (60) des becherförmigen Körpers (54) umfaßt und die Federeinrichtung Bereiche (66) dieser Basis (60) umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Basis (60) Öffnungen (64) begrenzt, die in bezug auf ihre Längsmittelachse (20) radial um sie beabstandet sind und die Federeinrichtung die Basisbereiche (66) zwischen den radial beabstandeten Öffnungen (64) umfaßt.

5. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der das Kontaktteil (62, 80) und die Federeinrichtung (66, 82a ...) eine Einheiten bilden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Federeinrichtungen (82a ...) Blattfedern sind, die in dem Kontaktteil (80) ausgebildet sind, und bei der das Kontaktteil (80) zusätzlich wenigstens eine Halteklaue (84a, 84b) enthält, die mit dem becherförmigen Körper (68) in Eingriff bringbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 zusätzlich mit einer Halteeinrichtung (22) zum Halten des becherförmigen Körpers (10), des Kontaktteils (32) und der Federeinrichtung (24) als eine Einheit.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der becherförmige Körper (10) eine axiale Nabe (22) einschließt, die die Halteeinrichtung bildet, und das Kontaktteil (32) und die Federeinrichtung (24) ringförmig und auf der Nabe (22) gleitbar getragen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Nabe (22) ein im wesentlichen zylindrischer axialer Fortsatz der Basis (12) des becherförmigen Teils (10) ist und in einer axialen Öffnung (34) des Kontaktteils (32) aufgenommen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der der becherförmige Körper (40), das Kontaktteil (32') und die Federeinrichtung (24') jeweils ringförmig sind, mittige Öffnungen haben und durch ein nietartiges Teil (46), welches die Halteeinrichtung darstellt und sich durch ihre mittigen Öffnungen erstreckt, miteinander verbunden sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der das nietartige Teil

einen Stift (46) mit einem ersten Ende, das sich durch die mittige Öffnung (44) in der Basis (42) des becherförmigen Körpers (40) erstreckt, und mit einem zweiten Ende, das sich durch die mittige Öffnung des Kontaktteils (32') erstreckt,

einen vergrößerten Kopf (50) auf dem ersten Ende des Stiftes (46), um ihn in der Basis (42) aufzunehmen, und

einen vergrößerten Kopf (48) auf dem zweiten Ende des Stiftes (46), um ihn in dem Kontaktteil (32') aufzunehmen, umfaßt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Kontaktteil (32) eine Scheibe umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Federeinrichtung (24) eine Fingerfederscheibe umfaßt.

14. Gaserzeugende Anordnung für ein Fahrzeugairbagsystem mit einer Vorspannvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, einem im wesentlichen hohlen zylindrischen Filter (18) mit einer Längsmittelachse (20) und ersten und zweiten Enden, einem im wesentlichen zylindrischen Gaserzeuger (38) mit ersten und zweiten Enden, der in dem Filter (18) im wesentlichen koaxial mit ihm gehalten wird, wobei

der metallische becherförmige Körper (10) fest in dem ersten Ende des Filters (18) und im wesentlichen koaxial mit ihm sitzt, wobei seine mehreren Spitzen in Eingriff mit dem Filter (18) stehen, das Kontaktteil (32) in Eingriff mit dem ersten Ende des Gaserzeugers (38) steht und

die metallische Federeinrichtung (24) eine axiale Kompressionskraft gegen das erste Ende des Gaserzeugers (38) aufrechterhält.