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TECHNISCHES GEBIET, ZU
DEM DIE ERFINDUNG GEHÖRT
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Airbag-Gaserzeuger
zum Schützen
eines Insassen gegen Aufprall und insbesondere auf eine Konstruktion
einer Zündeinrichtung
des Gaserzeugers.
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Ein
Airbag-Gaserzeuger des vorgenannten Typs, der die Merkmale des Oberbegriffs
von Anspruch 1 aufweist, ist beispielsweise aus dem Dokument EP-A-0
665 138 bekannt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Querschnittsansicht
einer Ausführungsform
eines Gaserzeugers. 2 ist
eine Querschnittsansicht eines Transferladungsbehälters in
dem Gaserzeuger. 3 ist
eine Querschnittsansicht eines konventionellen Gaserzeugers. In
diesen Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Abgabeöffnung, 2 ein
Gehäuse, 3 eine
eine Zündeinrichtung
aufnehmende Kammer, 6 einen Zünder, 7 einen Transferladungsbehälter, 8 ein
Gaserzeugungsmittel, 10 ein Kühlmittel, 11 ein Filter, 12 eine
Transferladung, 13 einen Becher, 20 einen Deckel, 24 einen oberen
Wandabschnitt und 25 einen Boden.
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STAND DER TECHNIK
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Ein
Beispiel eines konventionellen Airbag-Gaserzeugers ist in 3 dargestellt. Dieser Gaserzeuger
enthält:
ein Gehäuse 31 mit
Gasabgabeöffnungen 30;
eine eine Zündeinrichtung
aufnehmende Kammer 32, die in einem mittleren Teil des Gehäuses 31 ausgebildet
ist; eine Zündeinrichtung 33,
die in der die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer 32 untergebracht ist; eine Kapsel 34,
die eine Gaserzeugungseinrichtung enthält, d.h. ein Gaserzeugungsmittel,
das ein Gas erzeugt, wenn es von der Zündeinrichtung gezündet wird;
und eine Kühl-
und Reinigungseinrichtung, d.h. ein Kühlmittel 35 und ein
Filter 36 zum Kühlen
und Reinigen des erzeugten Gases.
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Die
Zündeinrichtung 33 enthält einen
Transferladungsbehälter 38,
der eine Transferladung 37 und einen Zünder 39 aufnimmt,
der durch ein Signal aktiviert wird, um die Transferladung 37 zu
zünden.
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Wenn
ein Sensor (nicht gezeigt) einen Aufprall ermittelt, wird ein Sensorsignal
zum Zünder 39 gesandt,
der dann aktiviert wird, um die Transferladung 37 zu zünden. Die
Transferladung erzeugt nach dem Zünden Flammen hoher Temperatur
und hohen Drucks, die durch Öffnungen 40 in
eine Brennkammer 41 entweichen, die Wand der Kapsel 34 zerstören und
dann das Gaserzeugungsmittel zünden.
Das Gaserzeugungsmittel brennt dann, um ein Gas zu erzeugen, das
dann in eine Kühlmittel-/Filterkammer 43 aus
Durchlassöffnungen
eines Brennerbechers 42 eintritt, der die Brennkammer bildet.
Das Gas wird gekühlt
und von Verbrennungsrückständen befreit, während es
durch das Kühlmittel 35 strömt. Und
während
das Gas durch das Filter 36 strömt, werden die übrigen Verbrennungsrückstände weiter
entfernt, und das gekühlte
und gereinigte Gas strömt
durch die Gasabgabeöffnungen 30 in
einen Airbag (nicht gezeigt). Das einströmende Gas bläst den Airbag
auf, der ein Kissen zwischen einem Insassen und einen harten Aufbau
bildet.
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In
dem in einem Wagen verwendeten Airbag-Gaserzeuger sind Bauelemente
zusammengebaut. Beispielsweise sind der Transferladungsbehälter und
der Zünder
in der die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer so untergebracht, dass sie miteinander in Berührung sind.
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Aufgrund
von Toleranzen der Komponenten selbst und durch Montagefehler kann
ein Spalt zwischen Komponenten entstehen. Es besteht eine Möglichkeit,
dass beispielsweise der Transferladungsbehälter sich in diesem Spalt bewegt
oder auf den Zünder
aufschlägt
und zerstört
wird.
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Um
zu verhindern, dass die inneren Komponenten sich aufgrund Schwingungen
lösen oder
sich aus dem Kontakt mit zugehörigen
Komponenten bewegen, müssen
die inneren Komponenten festgelegt werden. Zu diesem Zweck wird
ein elastisches Kissen verwendet.
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In
dem obigen konventionellen Gaserzeuger ist ein Kissen 45 zwischen
dem Transferladungsbehälter 38 und
einem hohlen Schraubenelement 44 angebracht, das die die
Zündeinrichtung
aufnehmende Kammer 32 bildet. Dieses Kissen 45 ermöglicht es,
den Transferladungsbehälter 38 elastisch
gegen den Zünder 39 zu
drücken,
wodurch die Bewegung des Transferladungsbehälters 38 verhindert
wird und auch ein Aufschlag des Transferladungsbehälters 38 auf
den Zünder 39 verhindert
wird.
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Im
Falle eines Feuers in einem den Airbag-Gaserzeuger enthaltenden
Fahrzeug wird der Gaserzeuger erhitzt, was zur Folge hat, dass sein
Inneres mehrere 100° erreicht.
Wenn bei dieser erhöhten
Temperatur das Gaserzeugungsmittel und die Transferladung im Gaserzeuger
spon tan brennen, kann das Gehäuse
zerstört
werden und die beschädigten
Komponenten können
splittern.
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Um
dieses zu verhindern, ist ein automatisches Zündmaterial (AIM = automatic
ignition material) 23 im Transferladungsbehälter untergebracht,
wie in 2 gezeigt. Das
AIM hat einen niedrigen Zündpunkt
und kann somit zünden,
bevor das Gaserzeugungsmittel und die Transferladung spontan brennen.
Die Zündung
dieses AIM stellt die Verbrennung der Transferladung und des Gaserzeugungsmittels sicher,
so dass deren spontane Verbrennung und daher die Zerstörung des
Gehäuses
verhindert werden. Dieses AIM ist nahe der Außenwand des Gehäuses angeordnet,
um sicherzustellen, dass die Hitze der Außenseite des Gaserzeugers gut
auf das AIM übertragen
wird.
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Der
konventionelle Gaserzeuger erfordert ein Kissen zwischen dem Transferladungsbehälter und
dem hohlen Schraubenelement, was wiederum die Anzahl der Komponenten
und die Arbeitszeit beim Zusammenbau vergrößert.
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Die
Anwesenheit eines Kissens zwischen dem Transferladungsbehälter und
dem hohlen Schraubenelement sperrt die Wärmeleitung, was verhindert,
dass die Wärme
der Außenseite
des Gaserzeugers gut zum AIM übertragen
wird, was wiederum die Zündzeit
des AIM verzögern
kann.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen neuen Airbag-Gaserzeuger
anzugeben, der die Probleme löst,
die bei dem obigen konventionellen Airbag-Gasgenerator festgestellt
wurden.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Airbag-Gaserzeuger gemäß dieser
Erfindung enthält:
ein Gehäuse,
das Gasabgabeöffnungen
aufweist; eine eine Zündeinrichtung
aufnehmende Kammer, die in einem Mittelteil des Gehäuses ausgebildet
ist; eine in der die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer untergebrachte Zündeinrichtung; eine Gaserzeugungseinrichtung,
die durch die Zündeinrichtung
zu zünden
ist und ein Gas erzeugen soll; und eine Kühl- und Reinigungseinrichtung
zum Kühlen
und Reinigen des von der Gaserzeugung erzeugten Gases; wobei die
Zündeinrichtung
einen Transferladungsbehälter
und einen Zünder
enthält, der
Transferladungsbehälter
einen Becherteil zum Aufnehmen der Transferladung und einen Deckelteil zum
hermetischen Verschließen
des Bechers aufweist, der Zünder
durch ein Signal zu aktivieren ist und die Transferladung zünden soll;
wobei das von der Gaserzeugungseinrichtung als Folge eines Aufpralls
erzeugte Gas in einen Airbag eingeleitet wird, um einen Insassen
gegen den Aufprall zu schützen; wobei
der Boden des Deckelteils oder der Boden des Becherteils nach außen gebogen
sind, um eine nach außen
konvexe Oberfläche
zu bilden und der Transferladungsbehälter elastisch zwischen einem
oberen Wandabschnitt der die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer und dem Zünder
gehalten ist.
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Bei
dem in diesem Gasgenerator verwendeten Transferladungsbehälter hat
der Boden des Deckels oder Bechers eine konvexe Oberfläche. Dieser konvexe
Boden kann sich bei Einwirkung einer Druckkraft elastisch verbiegen.
Die Verbiegung des konvexen Boden übt eine elastische Kraft auf
den oberen Wandabschnitt der die Zündeinrichtung aufnehmenden
Kammer und auf einen Zünder
aus. Auf diese Weise wird der Transferladungsbehälter elastisch zwischen dem
Scheitelabschnitt der die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer und dem Zünder gehalten.
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Aufgrund
des obigen Aufbaus kann diese Erfindung das zwischen dem Transferladungsbehälter und
dem oberen Wandabschnitt der Zündeinrichtung aufnehmenden
Kammer installierte Kissen überflüssig machen.
Dieses bietet die Vorteile einer Reduzierung der Anzahl Bauelemente
und der Montagezeit.
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Weil
kein Kissen zwischen dem Transferladungsbehälter und dem oberen Wandabschnitt
vorhanden ist, ist weiterhin die Wärmeleitung verbessert, was
es ermöglicht,
die Wärme
an der Außenseite
des Gaserzeugers wirksam auf das AIM zu übertragen, das dann zu einem
geeigneten Zeitpunkt gezündet
werden kann. Dieses garantiert wiederum die Sicherheit.
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AUSFÜHRUNGSFORM
DER ERFINDUNG
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Es
wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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1 ist eine Querschnittsansicht
eines Gaserzeugers dieser Erfindung. Dieser Gaserzeuger enthält: ein
Gehäuse 2 mit
Gasabgabeöffnungen 1; eine
eine Zündeinrichtung
aufnehmende Kammer 3, die in einem Mittelteil des Gehäuses 2 ausgebildet ist;
eine Brennkammer 4, die längs des äußeren Umfangs der die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer 3 ausgebildet ist, eine Kühlmittel-/Filterkammer 5,
die längs
des äußeren Umfangs
der Brennkammer 4 ausgebildet ist; eine Zündeinrichtung,
d.h. einen Zünder 6 und
einen Transferladungsbehälter 7,
die in der die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer 3 angeordnet ist; eine Kapsel 9,
die in der Brennkammer 4 angeordnet und mit einem Gaserzeugungsmittel 8 gefüllt ist,
das durch die Zündeinrichtung
zu zünden
ist und ein Gas erzeugen soll; und ein Kühlmittel 10 und ein
Filter 11, die beide in der Kühlmittel-/Filterkammer 5 angeordnet
sind, um das in der Kapsel erzeugte Verbrennungsgas zu kühlen und
zu reinigen.
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Die
die Zündeinrichtung
aufnehmende Kammer 3 ist durch einen mittleren zylindrischen
Abschnitt 13 gebildet. Die Brennkammer 4 ist durch
den mittleren zylindrischen Abschnitt 13 und einen Brennring 14 gebildet,
der den mittleren zylindrischen Abschnitt auf seiner Außenseite
umgibt. Die Kühlmittel-/Filterkammer 5 ist
durch den Brennring 14 und einen äußeren Wandabschnitt 15 begrenzt,
der den Brennring an seiner Außenseite
umgibt. Die Kühlmittel/Filterkammer 5 ist
in eine obere Stapelkammer und eine untere Stapelkammer durch einen
Halter 16 unterteilt.
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Zwischen
der die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer 3 und der Brennkammer 4 sind Durchgänge 17 vorgesehen,
die in der die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer 4 erzeugten Flammen in die Brennkammer 4 übertragen.
Zwischen der Brennkammer 4 und der Kühlmittel-/Filterkammer 5 sind
mehrere Gasdurchlassöffnungen 18 für ein in der
Brennkammer 4 erzeugtes Verbrennungsgas in Umfangsrichtung
im Verbrennungsring 14 ausgebildet. Weiterhin sind zwischen
der Kühlmittel-/Filterkammer 5 und
dem Airbag (nicht gezeigt) mehrere Gasabgabeöffnungen 1 in Umfangsrichtung
ausgebildet.
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Die
Kapsel 9 besteht aus einem dünnen Aluminiumbehälter, der
einen ringförmigen
Raum bildet und das Gaserzeugungsmittel 8 enthält.
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2 ist eine Querschnittsdarstellung
des Transferladungsbehälters 7,
der in den Gaserzeuger dieser Erfindung installiert ist. Dieser
Transferladungsbehälter 7 besteht
durch Zusammensetzung eines Bechers 19 und eines Deckels 20,
die beide aus einem dünnen
Aluminiumblech bestehen.
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Der
Becher 19 ist ein Hohlzylinder, der an einem Ende verschlossen
ist und der einen nach außen
gerichteten Flansch 21 längs des Umfangs eines offenen
Endes aufweist. Der Deckel 20 ist wie eine Kreisscheibe
gestaltet und hat einen im Wesentlichen sphärischen Boden 25 und
eine Umfangswand 26 mit einem sich nach außen erstreckenden
Flansch 22.
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Nachdem
der Becher des Transferladungsbehälters 7 mit einem
Zündmaterial
gefüllt
ist, wird er mit dem Deckel 20 hermetisch verschlossen,
wobei der Deckelflansch 22 gegen den Becherflansch 21 gepresst
und gehalten wird. Der Becherflansch und der Deckelflansch können auch
durch einen Klebstoff, eine Wärmeversiegelung
und durch Ultraschallverschweißung
verbunden werden.
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Der
Transferladungsbehälter 7 ist
mit einer Transferladung 12 und einem AIM (automatischem Zündmaterial) 23 gefüllt. Das
AIM befindet sich an der Seite des geschlossenen Endes des Bechers 19, d.h.
an der Seite der oberen Wand 24 der die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer.
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Der
Boden 25 bildet eine nach außen konvexe Oberfläche, wenn
der Deckel 20 auf dem Becher 19 angebracht ist.
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Wenn
der Transferladungsbehälter 7 und
der Zünder 6 in
den Gaserzeuger eingebaut werden, wird zunächst der Transferladungsbehälter 7 in
die die Zündeinrichtung
aufnehmende Kammer 3 eingesetzt. Wenn das geschlossene
Ende des Bechers des Transferladungsbehälters mit dem oberen Wandabschnitt 24 der
die Zündeinrichtung
aufnehmenden Kammer in Berührung
ist, wird der Zünder 6 eingesetzt,
und der Kopfabschnitt 26' wird
gegen den Deckelboden 25 des Transferladungsbehälters gedrückt, bis
der Flansch 27 des Zünders 6 auf
den abgestuften Abschnitt 28 des mittleren zylindrischen Abschnitts 13 in
Berührung
gelangt. In diesem Zustand wird der Bördelabschnitt 29 des
mittleren zylindrischen Abschnitts 23 umgebördelt.
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Der
Boden 25 des Deckels biegt sich elastisch durch, wenn er
eine Druckkraft vom Zünderkopfabschnitt 26 erhält. Die
Durchbiegung des Bodens 25 übt eine elastische Kraft auf
den oberen Wandabschnitt 24 der die Zündeinrichtung aufnehmenden
Kammer und auch auf den Zünder 6 aus. Auf
diese Weise wird der Transferladungsbehälter 7 elastisch zwischen
dem oberen Wandabschnitt der die Zündeinrichtung aufnehmenden
Kammer und dem Zünder
gehalten.
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In
dem Gaserzeuger der obigen Konstruktion wird bei Erfassung eines
Aufpralls durch einen Sensor (nicht gezeigt) dessen Signal zum Zünder 6 gesandt,
der dann aktiviert wird, um die Transferladung 12 zu zünden, die
Flammen hoher Temperatur erzeugt. Die Flammen durchlaufen die Öffnungen 17 in die
Brennkammer 5, zerstören
die Wand der Kapsel und zünden
dann das Gaserzeugungsmittel 8, das in der Kapsel enthalten
ist. Das brennende Gaserzeugungsmittel 8 erzeugt ein Gas,
das durch die Gasdurchlassöffnungen 18 gleichmäßig in die
Kühlmittelfilterkammer 9 strömt. Das
Gas strömt
durch das Kühlmittel 8,
wobei es gekühlt
wird und Verbrennungsrückstände weiter
entfernt werden. Wenn das Gas durch das Filter 11 strömt, werden
verbliebene Verbrennungsrückstände entfernt.
Das so gekühlte und
gereinigte Verbrennungsgas tritt durch die Gasabgabeöffnungen 1 in
den Airbag (nicht gezeigt) ein, bläst den Airbag auf, um ein Kissen
zwischen einen Insassen und eine harte Struktur zu bilden, und schützt dadurch
den Insassen gegen Aufprall.