DE69701581T2

DE69701581T2 - Hybride Aufblasvorrichtung mit integriertem Diffusor

Info

Publication number: DE69701581T2
Application number: DE69701581T
Authority: DE
Inventors: Joseph D. Francis; Daniel L. Steimke
Original assignee: Autoliv ASP Inc
Current assignee: Autoliv ASP Inc
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 2000-11-16
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: EP0788939A1; DE69701581D1; EP0788939B1; US5615913A; JP3044162U

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Insassen-Airbagmodule, die nichtsymmetrische Gasausstoß-Aufblasvorrichtungen, wie Hybridaufblasvorrichtungen, verwenden. Solche Aufblasvorrichtungen sind länglich und ergeben typischerweise einen Gasstrom nur von einem Ende. Dies bewirkt einen nichtsymmetrischen Gasstrom durch die Modulanordnung und als Folge hiervon eine krumme Entfaltung eines dadurch aufgeblasenen Airbags vom Sitz des Insassen aus gesehen.
Ein Beispiel einer solchen Aufblasvorrichtung ist in der US-A-5 456 489 beschrieben, welche verwendet wurde, um Anspruch 1 abzugrenzen.
Im Stand der Technik wurde für eine Lösung des Problems, Airbagentfaltungen infolge der Verwendung von nichtsymmetrischem Gasausstoß als einer Hybridaufblasvorrichtung erst nach dem Fließen der Gase aus der Aufblasvorrichtung Beachtung geschenkt. Die bewirkte Lösung erfolgte mit Hilfe eines Diffusors, der über die gesamte Aufblasvorrichtung glitt. Ein solcher Diffusor konnte Teil einer Aufblasvorrichtungsanordnung oder ein Diffusor sein, der in ein extrudiertes Reaktionsgehäuse glitt oder als Teil desselben extrudiert wurde. Der Diffusor hätte ein Gesamtbild auf der Basis empirischer Daten, die für jede Airbagaufblasanwendung eingestellt werden könnte. Da der Diffusor so lang wie die Aufblasvorrichtung oder das extrudierte Gehäuse ist, ist dies eine Lösung des Problems mit hohen Kosten und hoher Masse. Somit bestand ein Bedarf und ein Wunsch nach einer besseren Lösung dieses Problems. Die vorliegende Erfindung diente dazu, die technologische Lücke auszufüllen, die diesbezüglich im Stand der Technik bestand.
Ein Ziel der Erfindung ist es, nahe der Quelle mit niedrigen Kosten und niedrigem Gewicht eine Lösung des Problems der krummen Airbagentfaltung zu bekommen, welche durch nichtsymmetrischen Ausflußausstoß der Aufblasvorrichtung verursacht wird.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, eine Lösung des Problems zu bekommen, das durch nichtsymmetrischen Aufblasvorrichtungsausstoß des Gasflusses verursacht wird, mit einem oder mehreren konzentrischen Diffusorringen, die auf den Aufblasvorrichtungsdiffusor gepreßt werden, um den aus der Aufblasvorrichtung kommenden Gasfluß geradezurichten.
Die Erfindung sieht ein bis drei konzentrische Diffusorringe mit niedrigen Kosten und niedriger Masse vor, die auf den Diffusor am Ende einer Hybridaufblasvorrichtung aufgepreßt sind, um den aus der Aufblasvorrichtung kommenden Gasfluß geradezurichten.
Diese Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, daß sie das Aufblasvorrichtungsgas, wenn es den Diffusor der Aufblasvorrichtung verläßt, geraderichtet und ausrichtet, statt den Gasstrom weiter stromabwärts geradezurichten. Die Erfindung liefert so eine Lösung für das Problem der krummen Entfaltung des Airbags, die durch die Verwen dung von Aufblasvorrichtungen mit nichtsymmetrischem Gasausstoß verursacht wird, mit niedrigen Kosten und niedriger Masse.
Die konzentrischen Diffusorringe dienen auch dazu, den Gasstrom an der Quelle des Gasstromes aus der Aufblasvorrichtung statt abstromwärts hiervon zu kühlen. Zusätzliches Kühlen kann durch Benutzung dickerer Ringe eingestellt werden, wenn es infolge der inneren Aufblasvorrichtungsgestaltung oder hitzeempfindlicher Kissenstoffe erforderlich ist.
Die verschiedenen Neuheitsmerkmale, die die Erfindung kennzeichnen, sind speziell in den Ansprüchen wiedergegeben, die angefügt sind und Teil dieser Beschreibung bilden. Für ein besseres Verständnis der Erfindung, ihrer Betriebsvorteile und speziellen Ziele, die man bei ihrer Verwendung erreicht, wird auf die beiliegende Zeichnung und Beschreibung, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert ist, Bezug genommen.
Mit dieser Beschreibung der Erfindung erfolgt eine detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung, welche Teil der Beschreibung bildet und worin
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigt, die eine Gestaltung von zwei voneinander beabstandeten konzentrischen Diffusorringen einschließt, welche auf dem Diffusor einer weggebrochen erläuterten länglichen Hybridaufblasvorrichtung mit einer Längsachse angeordnet sind,
Fig. 2 eine Draufsicht auf jeden der Diffusorringe, die in Fig. 1 gezeigt sind, ist und
Fig. 3 eine Kantenansicht jedes der Diffusorringe, die in Fig. 1 gezeigt sind, ist.
Bezieht man sich auf Fig. 1, so ist dort in weggebrochener Form eine nichtsymmetrische Gasausstoß-Aufblasvorrichtungsanordnung 10, wie eine Hybridaufblasvorrichtung, erläutert, welche von einem solchen Typ sein kann, wie er in den US-Patentschriften Nr. 5 360 232, 5 456 489 und 5 458 364 beschrieben ist, wobei alle diese Patente auf den Eigentümer der vorliegenden Erfindung übertragen sind. Solche Hybridaufblasvorrichtungen werden zum Aufblasen einer Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung benutzt. Es wird verständlich sein, daß die hier beschriebene Erfindung allgemeine Anwendbarkeit auf verschiedene Arten von Airbaganordnungen für Kraftfahrzeuge einschließlich Lastwagen, Kastenwagen und besonders Automobile hat.
Die Aufblasvorrichtungsanordnung 10 umfaßt einen im wesentlichen zylindrischen Druckbehälter 12 mit einer Speicherkammer 14 (nur teilweise gezeigt), die mit einem Inertgas, wie Argon oder Stickstoff, auf einen Druck typischerweise im Bereich von 13,8 bis 27,6 mPa (2000 bis 4000 psi) gefüllt und unter Druck gesetzt ist.
Die Kammer 14 ist durch eine längliche, allgemein zylindrische Hülse 16 mit einem (nicht gezeigten) ersten Ende und einem zweiten Ende 18 begrenzt, welches durch einen Schulterabschnitt 20 verschlossen ist. Eine Gasabgabeauslaß-Diffusoranordnung 22 ist durch eine ringsum geführte Schweißnaht 24 an dem zweiten Ende 18 der Aufblasvorrichtungsanordnung 10 dichtend angesetzt. Eine (nicht gezeigte) Verbrennungskammeranord nung ist in einer geeigneten Weise in Dichtbeziehung zu dem ersten Ende (nicht gezeigt) an Hülse 16 angesetzt.
Die Diffusoranordnung 22 umfaßt einen allgemein zylindrischen Kappenabschnitt 26, der mehrere Öffnungen 28 in Nachbarschaft zu dem zweiten Ende 18 einschließt, um Aufblasgas aus der Aufblasvorrichtungsanordnung 10 in eine Airbaganordnung (nicht gezeigt) bei deren Betrieb in Reaktion auf den Beginn eines Zusammenstoßes abzugeben.
Nichtsymmetrische Gasausstoß-Aufblasvorrichtungen, wie die Aufblasvorrichtungen, die in den obengenannten US-Patentschriften 5 360 232, 5 456 489 und 5 458 364 beschrieben sind, erzeugen einen Gasfluß nur von einem Ende aus. Dies bewirkt einen nichtsymmetrischen Gasstrom durch die Modulanordnung und eine krumme Airbagentfaltung, von dem Sitz des Insassen aus gesehen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind, um den Gasfluß, der aus der Aufblasvorrichtung kommt, geradezurichten, zwei konzentrische Diffusorringe 30 und 32 im Abstand voneinander auf die Diffusoranordnung 22 der Aufblasvorrichtungsanordnung 10 über den Löchern 28 aufgepreßt.
Wie am besten in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt jeder der Diffusorringe 30 und 32 ein flaches rundes Bauteil und sind die Diffusorringe durch den Zwischenraum zwischen den konzentrischen Kreisen 34 und 36 begrenzt. Der Durchmesser des inneren Kreises 34 ist so gewählt, um die Anordnung durch Pressen jedes der Ringe 30 und 32 auf den zylindrischen Kappenabschnitt 26 in positionierter Beziehung über den mehreren Öffnungen 28 zu erleichtern. Der Durchmesser des äußeren Kreises 36 jedes der Ringe 30 und 32 und der Abstand der Ringe 30 und 32 basieren auf empirischen Daten, um die wirksamste gerade Ausrichtung des Gasstromes, der aus der Aufblasvorrichtung 10 kommt, zu erhalten. Der Abstand und Durchmesser 36 jedes der Ringe 30 und 32 könnten für jede Anwendung angepaßt werden.
Die Ringe 30 und 32 können aus Metallblech von 1,25 mm (18 Gauge) bestehen, könnten aber auch aus verschiedenen anderen Materialien und mit anderen Dicken hergestellt sein. Die Dicke der Ringe kann gemäß der Anwendung bestimmt werden und in jeder Richtung von einer bestimmten Dicke von 0,16 mm (1/16 in), die in einer Ausführungsform benutzt wird, abweichen. Die Diffusorringe dienen dazu, den Gasfluß an der Quelle statt abstromwärts zu kühlen. Zusätzliches Kühlen kann eingestellt werden, indem man dickere Ringe verwendet, wenn dies infolge der inneren Aufblasvorrichtungsgestaltung oder hitzeempfindlicher Kissenstoffe erforderlich ist.
So wurde gemäß der Erfindung nahe der Quelle eine Lösung des Problems einer krummen Airbagentfaltung gefunden, die durch einen nichtsymmetrischen Gasflußausstoß bei der Aufblasvorrichtung verursacht wird.
Ein signifikanter Unterschied der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, daß sie das Aufblasvorrichtungsgas direkt aus der Aufblasvorrichtung gerade richtet und ausrichtet, statt den Gasstrom weiter abstromwärts geradezurichten. Die Erfindung löst das Problem eines nichtsymmetrischen Gasflusses nahe seiner Quelle mit niedrigen Kosten und niedriger Masse (was als der Quotient des Gewichtes des Körpers, geteilt durch die Beschleunigung infolge der Schwerkraft, ausgedrückt werden kann). Es gibt eine signifikante Einsparung von Herstellungskosten je Modul und eine signifikante Gewichtseinsparung. Außerdem dienen die Diffusorringe dazu, den Gasfluß an seiner Quelle statt abstromwärts zu kühlen. Auch kann weiteres Kühlen durch Benutzung dickerer Ringe eingestellt werden, wenn dies infolge der inneren Gestaltung der Aufblasvorrichtung oder infolge hitzeempfindlicher Airbagkissenstoffe erforderlich ist.
Mit dieser Beschreibung der Erfindung im einzelnen wird es für den Fachmann auf der Hand liegen, daß Abwandlungen der Erfindung ohne Verlassen des Erfindungsgedankens vorgenommen werden können.

Claims

1. Längliche, im wesentlichen zylindrische Aufblasvorrichtung (10), die eine Längsachse hat und sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende (18) erstreckt und eine Gasabgabeauslaßdiffusoranordnung (22) am ersten oder zweiten Ende hat, wobei diese Diffusoranordnung (22) einen allgemein zylindrischen Kappenabschnitt (26) mit mehreren Öffnungen (28) umfaßt, durch welche ein nichtsymmetrischer Ausgangsfluß von Airbagaufblasgas abgegeben wird, wenn die Aufblasvorrichtung (10) gestartet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Diffusoranordnung (22) wenigstens einen Diffusorring (30, 32) einschließt, der an dem zylindrischen Kappenabschnitt (26) über den Öffnungen (28) positioniert ist, um den Gasfluß direkt aus der Diffusoranordnung (22) auszurichten und zu lenken.

2. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Diffusoranordnung (22) mehrere Diffusorringe (30, 32) einschließt, die in Abstand voneinander an dem zylindrischen Kappenabschnitt (26) über den mehreren Öffnungen (28) positioniert sind.

3. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der oder jeder Diffusorring (30, 32) auf den zylindrischen Kappenabschnitt (26) aufgepreßt ist.

4. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der oder jeder Diffusorring (30, 32) eine flache runde Struktur umfaßt, die eine vorbestimmte Dicke hat und durch den Raum zwischen zwei konzentrischen Kreisen (34, 36) mit unterschiedlichen Durchmessern begrenzt ist.

5. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 4, bei der der Durchmesser des Kreises (34) des oder jedes Diffusorringes (30, 32) mit dem kleineren Durchmesser so ausgewählt ist, daß er die Anordnung des oder jedes Ringes (30, 32) durch Pressen desselben auf den zylindrischen Kappenabschnitt (26) erleichtert.

6. Aufblasvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der der oder jeder Diffusorring (30, 32) aus Stahl von 1,25 mm (18 Gauge) besteht.

7. Aufblasvorrichtung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der zusätzlich zur Ausrichtung des nichtsymmetrischen Aufgangsflusses von Airbagaufblasgas durch die mehreren Öffnungen (28) in dem zylindrischen Kappenabschnitt (26) der Diffusranordnung (22) der Diffusorring oder die Diffusorringe (30, 32) unmittelbar nach dem Austritt des Ausgangsflusses von Gas durch die Öffnungen (28) diesen Gasausgangsfluß kühlen.

8. Aufblasvorrichtung nach Anspruch 7, bei der zusätzliches Kühlen des Airbagaufblasgases durch Benutzung eines dickeren Diffusorringes oder von dickeren Diffusorringen (30, 32) abgestimmt wird.

9. Aufblasvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei der die Benutzung eines Diffusorringes oder von Diffusorringen (30, 32) mit einer Dicke größer als die vorbestimmte Dicke eine Steigerung des Kühlens von Airbagaufblasgases bewirkt.