DE69719520T2

DE69719520T2 - Hybride, fahrerseitige aufblasvorrichtung mit variabler ausgangsleistung

Info

Publication number: DE69719520T2
Application number: DE69719520T
Authority: DE
Inventors: Robert Bishop; Chester Copperthite; Michael Digiacomo; Stephen Gold; Richard Husband; Charles Woods
Original assignee: Atlantic Research Corp
Current assignee: Atlantic Research Corp
Priority date: 1996-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 2003-09-25
Anticipated expiration: 2017-09-10
Also published as: EP0923467A1; CN1229388A; BR9711828A; WO1998009851A1; KR100517461B1; CN1085161C; KR20000068525A; US5851027A; JP2001500451A; EP0923467B1; JP4065568B2; DE69719520D1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung befaßt sich mit einer mehrstufigen Aufblasvorrichtung zum Einsatz beim Aufblasen eines Airbags.
In US-A-5,199,740 ist ein Beispiel einer einstufigen Hybridaufblaseinrichtung für einen fahrerseitigen Airbag angegeben. Bei der Aktivierung der Aufblasvorrichtung wird die Aufblasgeschwindigkeit mit einem im allgemeinen fest vorgegebenen Grenzwert gesteuert. Es wurde schon seit langem festgestellt, daß Aufblasvorrichtungen, welche eine variable Abgabeleistung oder wenigstens eine zweistufige Abgabeleistung haben, wie dies in US-A- 5,341,988 angegeben ist, gewisse Vorteile hinsichtlich der Abstimmung der Airbag-Aufblasgeschwindigkeit auf die Schwere des Unfalls mit sich bringt. Die zuletzt genannte Patentschrift bezieht sich auf eine zweistufige Hybridaufblasvorrichtung für einen fahrzeuginsassenseitigen Airbag. Mit der Einführung eines sogenannten intelligenten Rückhaltesystems, welche das Vermögen hat, zu erfassen, wenn der Fahrzeuginsasse eine normale Sitzposition einnimmt oder versetzt hierzu sitzt, und die das Vermögen hat, die Größe (Gewicht) eines Insassen zu erfassen, lassen sich Aufblasvorrichtungen einsetzen, welche einen variablen Ausgabeaufblaswert verwirklichen, mit dem Ziel, hierdurch den bestmöglichsten Schutz für den Insassen bereitzustellen.
In EP-A-0 673 809 ist eine einstufige Hybridaufblasvorrichtung zum Einsatz beim Aufblasen eines Airbags angegeben, welche folgendes aufweist: Einen Druckbehälter, welcher ein eingeschlossenes Volumen begrenzt, in welchem bereitgehaltenes, aufblasbares Medium enthalten ist, einen dünnwandigen, toroidförmigen Druckbehälterabschnitt, welcher eine kreisförmige innere Wand und äußere Wandabschnitte hat, wobei die innere Wand einen zentralen Raum mit kreisförmigem Querschnitt begrenzt, und Einrichtungen, welche fest mit wenigstens dem äußeren des inneren Wandabschnitts in dem zentralen Raum verbunden sind, um eine Verstärkung des Druckbehälters bezüglich inneren Druckkräften bereitzustellen; eine Verteileranordnung, welche eine durchbrechbare Scheibe und wenigstens eine Auslaßöffnung aufweist, welche in kommunizierender Verbindung mit einem Airbag steht, und eine pyrotechnische Einrichtung zum Erwärmen des bereitgehaltenen Aufblasgases im Druckbehälter auf einen solchen Druckwert, daß eine durchbrechbare Scheiben geöffnet wird, so daß das Medium die Aufblasvorrichtung verlassen kann.
In EP-A-0 706 917 ist eine einstufige Hybidaufblasvorrichtung zum Einsatz beim Aufblasen eines Airbags beschrieben, welche folgendes aufweist: Einen Druckbehälter, welcher ein eingeschlossenes Volumen begrenzt, in welchem bereitgehaltenes Auf blasmedium enthalten ist, einen dünnwandigen, toroidförmigen Druckbehälterabschnitt, welcher eine kreisförmige innere Wand und äußere Wandabschnitte hat, wobei die innere Wand einen zentralen Raum mit kreisförmigem Querschnitt begrenzt, eine Einrichtung, welche fest wenigstens mit dem äußeren des inneren Wandabschnitts in dem zentralen Raum verbunden ist, und zur Verstärkung des Druckbehälters bezüglich einwirkenden Druckkräften bildet; und eine pyrotechnische Einrichtung zum Erwärmen des bereitgehaltenen Aufblasgases in dem Druckbehälter auf einen Druckwert, um eine durchbrechbare Scheibe zu öffnen und zu ermöglichen, daß das Medium die Aufblasvorrichtung verläßt.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Aufblasvorrichtung mit einer mehrstufigen Abgabeleistung bereitzustellen, welche ähnliche Abmessungen wie üblicherweise vorhandene Aufblasvorrichtungen mit Feststofftreibmittel, wie Natriumazid, hat. Ferner soll nach der Erfindung das Metallstanzen für die meisten der Hauptteile der Aufblasvorrichtung genutzt werden, um eine kostengünstige Aufblasvorrichtung bereitzustellen.
Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die mehrstufige Abgabeleistung ermöglicht, daß der aufzublasende Airbag mit einer steuerbaren niedrigen Geschwindigkeit bezüglich einer versetzten Position des Insassen und bezüglich der kleiner als 5%igen Wahrscheinlichkeit aufblasen kann, daß ein Insasse eine versetzte Position einnimmt oder nicht. Zusätzlich wird bei der Erfindung der Vorteil erzielt, daß man eine robuste und widerstandsfähige Aufblasvorrichtung erhält, bei der die Festigkeit eines toroidförmigen Druckbehälters genutzt wird, und zusätzlich ein zentral angeordneter Einsatz, wie eine rohrförmige Verteileranordnung und eine Füllanordnung vorgesehen ist. Diese Auslegung ermöglicht, daß der Druckbehälter Aufblasgase mit höheren Drücken bei einer gegebenen Wandstärke aufnehmen kann, wodurch sich das Gewicht der Aufblasvorrichtung minimieren läßt.
Nach der Erfindung wird eine mehrstufige Aufblasvorrichtung zum Einsatz beim Aufblasen eines Airbags oder eines Luftpolsters bereitgestellt, welche folgendes aufweist:
einen Druckbehälter, welcher ein eingeschlossenes Volumen begrenzt, in welchem bereitgehaltenes Aufblasmedium enthalten ist, und welcher einen inwandigen, toroidförmigen Druckbehälterabschnitt aufweist, welcher eine kreisförmige innere Wand und äußere Wandabschnitte hat, wobei die innere Wand einen Innenraum begrenzt, sowie eine Verstärkungseinrichtung, welche mit wenigstens dem Äußeren des inneren Wandabschnitts um den Innenraum verbunden ist, um den Druckbehälter bezüglich der dort wirkenden Innendruckkräfte zu verstärken;
eine Mehrzahl von pyrotechnischen Einrichtungen zum Erwärmen des bereitgehaltenen Aufblasgases im Druckbehälter; und
eine Verteileranordnung, welche fest mit dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt verbunden ist, wobei die Verteileranordnung eine durchbrechbare Scheibe und wenigstens eine Auslaßöffnung aufweist, welche in kommunizierender Verbindung mit einem Airbag bringbar ist;
die Verstärkungseinrichtung einen zylindrischen Druckbehälterabschnitt umfaßt, welcher von dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt umschrieben wird, und in körperlichem Kontakt mit demselben sowie in kommunizierender Fluidverbindung mit demselben ist, wobei der zylindrische Druckbehälterabschnitt die durchbrechbare Scheibe und die wenigstens eine Auslaßöffnung umfaßt; welche in kommunizierender Verbindung mit dem Airbag bringbar ist;
bei dem der zylindrische Druckbehälterabschnitt ein zylindrisches Rohr mit einer Wand aufweist, welche fest mit der Außenseite eines Innenwandabschnitts des toroidförmigen Druckbehälters verbunden ist, und eine offene Oberseite aufweist, wobei die durchbrechbare Scheibe fest an einem Tragteil für die durchbrechbare Scheibe mit einer zentralen Öffnung verbunden ist, um die zentrale Öffnung dicht abzuschließen, und ein äußerer Rand des Tragteils fest mit dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt verbunden ist, und wobei das Tragteil, das Äußere des toroidförmigen Druckbehälterabschnitts und das Äußere des zylindrischen Druckbehälterabschnitts einen dazwischen liegenden, ringförmigen Druckbehälterabschnitt bilden.
Vorzugsweise ist das Tragteil, welches die zentrale Öffnung umgibt, gleichmäßig gekrümmt ausgebildet, um einen Abschnitt der durchbrechbaren Scheibe im Anschluß an das Druchbrechen derselben aufzunehmen.
Vorzugsweise umfassen der toroidförmige Druckbehälterabschnitt und der zylindrische Druckbehälterabschnitt jeweils wenigstens eine Strömungsöffnung, welche in kommunizierender Verbindung mit dem dazwischenliegenden, ringförmigen Druckbehälterabschnitt steht.
Vorzugsweise weist der toroidförmige Druckbehälterabschnitt eine obere und eine untere Hälfte des toroidförmigen Abschnitts auf, welche miteinander längs einer inneren ersten Naht und einer äußeren Naht verbunden sind, um den toroidförmigen Druckbehälterabschnitt zu bilden, wobei der zylindrische Druckbehälterabschnitt an der inneren Naht anliegt.
Vorzugsweise umfaßt die pyrotechnische Einrichtung einen Initiator, welcher extern vom Druckbehälter, aber innerhalb des Profils des toroidförmigen Druckbehälterabschnittes angeordnet ist, und eine oval ausgebildete pyrotechnische Kapsel, welche eine Kappe und einem Boden hat.
Vorzugsweise umfaßt die ringförmige Scheibe der durchbrechbaren Scheibentrageinrichtung eine gebogene Scheibe, deren äußerer Rand an dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt angebracht ist. Vorzugsweise umfaßt der toroidförmige Druckbehälterabschnitt eine Mehrzahl von nach außen verlaufenden Vorsprüngen, welche jeweils einen allgemein ebenen Boden mit einer darin befindlichen, zugeordneten Initiatoröffnung haben.
Vorzugsweise ist eine Initiatoranordnung enthalten, welche der jeweiligen Initiatoröffnung zugeordnet ist, und die folgendes aufweist:
eine dünnwandige Metallhülse welche ein geschlossenes Ende hat, welches sich in den toroidförmigen Druckbehälterabschnitt erstreckt, und ein anderes Ende hat, welches dicht schließend an dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt um die Initiatoröffnung angebracht ist;
eine Initiatoreinrichtung zum Erzeugen von Verbrennungsprodukten zum Durchbrechen eines Abschnitts des geschlossenen Endes der Hülse in Abhängigkeit von einem erhaltenen Steuersignal;
eine Initiatortrageinrichtung, welche in der Hülse n Anlageberührungszuordnung zu der Initiatoreinrichtung und dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt angeordnet ist, um die Initiatoreinrichtung zu tragen, und alle in der Initiatoreinrichtung auftretenden Kräfte direkt zu dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt zu übertragen.
Vorzugsweise sind eine Menge eines langsam brennenden Treibmittels und eine Menge eines schnell brennenden Treibmittels lagemäßig derart positioniert, daß sie direkt die Verbrennungsprodukte aufnehmen, die durch die Initiatoreinrichtung erzeugt werden.
Ferner umfaßt die Aufblasvorrichtung vorzugsweise zwei entfernt angeordnete Initiatoren und zwei zugeordnete pyrotechnische Kapseln.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht einer fahrerseitigen Hybridauflbasvorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 2 bis 4 sind verschiedene Ansichten eines unteren toroidförmigen Druckbehälterabschnitts.
Fig. 5 ist eine Einzelansicht einer Verteiler- und Füllanordnung (MF).
Fig. 6 ist eine Schnittansicht einer fahrerseitigen Hybridauflbasvorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 2 bis 4 sind verschiedene Ansichten eines unteren toroidförmigen Druckbehälterabschnitts.
Fig. 5 ist eine Einzelansicht einer Verteiler- und Füllanordnung (MF).
Fig. 6 ist eine Teilschnittansicht zur Verdeutlichung einer Initiatoranordnung in einem unteren Abschnitt eines toroidförmigen Druckbehälters.
Fig. 7 ist eine Einzelansicht einer Treibmittelkapselkappe.
Fig. 8 ist eine Schnittansicht einer Kappe einer pyrotechnischen Kapselanordnung.
Fig. 9 ist eine Draufsicht auf eine Treibmittelkapselplatte.
Fig. 10 zeigt ein Beispiel einer einstufigen Aufblasvorrichtung, welche nicht unter den Schutzumfang der Erfindung fällt.
Fig. 11 und 12 zeigen ein Beispiel einer mehrstufigen Aufblasvorrichtung, welche nicht unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fällt.
Fig. 13 verdeutlicht ein weiteres Beispiel einer einstufigen Aufblasvorrichtung, welche nicht unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fällt.
Fig. 14 verdeutlicht ein weiteres Beispiel einer einstufigen Aufblasvorrichtung, welche nicht unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fällt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, welche die Hauptelemente einer mehrstufigen Hybridaufblasvorrichtung 20 zeigt, bezieht sich auf eine Ausführungsform, mittels der ein fahrerseitiger Airbag aufgeblasen werden kann. Die Aufblasvorrichtung 20 umfaßt einen Druckbehälter 22, welcher einen toroidförmigen ersten Abschnitt 23, einen zweiten zylindrischen Abschnitt, welcher von der Verteiler- und Füllanordnung (MF) 60 gebildet wird, und einen dazwischen liegenden Druckbehälterabschnitt 28 aufweist. Die MF-Anordnung 60 ist in der zentralen Öffnung 25 des toroidförmigen Abschnittes 23 aufgenommen. Die MF-Anordnung 60 und der toroidförmige Abschnitt 23 stehen über einen dazwischen liegenden Druckbehälterabschnitt 28 miteinander in kommunizierender Verbindung, und zwar über eine Mehrzahl von nachstehend noch näher beschriebenen Strömungsdurchgängen. Der toroidförmige Abschnitt kann von einem dünnwandigen Metallteil (beispielsweise aus Stahl oder gewichtsmäßig leichtem Aluminium) in Form von ausgestanzten oberen 24 und unteren Abschnitten 26 gebildet werden. Der obere Abschnitt 24 umfaßt ein Oberteil sowie eine äußere Seite 28a und eine innere Seite 28b, die jeweils in zugeordneten Enden 30a, b auslaufen. Der obere Abschnitt 24 umfaßt auch eine Anzahl von Strömungsdurchgängen 45, welche im allgemeinen in regelmäßigen Abständen um einen oberen Abschnitt der Seite 28b angeordnet sind. Der untere Abschnitt umfaßt einen Boden 40 und Seiten 34a, 34b, welche jeweils an zugeordnete Enden 38a, b auslaufen, die in Richtung der Enden des oberen Abschnitts aufeinander zu laufen. Der obere Abschnitt 24 und der untere Abschnitt 26 sind längs einer inneren und einer äußeren Naht miteinander verbunden, die an den jeweiligen zugeordneten Enden vorgesehen sind, und in Form von Reibschweißverbindungen 42 und 42a ausgelegt sind.
Nachstehend wird kurz auf die Fig. 2 bis 4 Bezug genommen. Der untere Abschnitt 26 umfaßt auch zwei gestanzte, hohl ausgebildete und nach außen verlaufende zylindrische Vorsprünge 35a, 35b, welche jeweils zugeordnete Öffnungen 46a oder 46b haben, durch die sich ein Teil einer zugeordneten Initiatoranordnung 100a, 100b erstreckt (siehe Fig. 1).
Die MF-Anordnung 60, welche auch in Fig. 5 gezeigt ist, weist ein zentrales, gezogenes Metallrohr 62 auf, welches eine Mehrzahl von Gasströmungsöffnungen 64 in der Rohrseitenwand 63 und eine Füllöffnung 66 am Boden 68 des Rohrs hat. Nach der Befüllung des Druckbehälters wird die Füllöffnung 66 durch Verschweißen geschlossen. Die Anordnung 60 umfaßt auch einen Träger 70 für die ringförmige, durchbrechbare Scheibe, welche eine gebogene Scheibe 71 aufweist, welche eine zentrale Öffnung 72 hat, auf die mittels Laserschweißen eine dünne, durchbrechbare Scheibe 74 aus einer Legierung Inconel 600 aufgebracht ist, und es ist eine Verteilereinrichtung 76 aus einem Metall vorzugsweise in Form einer Stahlschale vorgesehen, welche eine Mehrzahl von Austrittsdurchgängen 78 hat. Die Gestalt des Trägers 70 in der Nähe der Öffnung 72 ist abgerundet, wie dies mit dem Bezugszeichen 73 dargestellt ist. Der Vorteil dieser Auslegung ist darin zu sehen, daß dann, wenn die Scheibe 74 durchgebrochen ist, die verschiedenen Bruchteile oder Segmente der Scheibe 74 (hier in gebrochener Linie dargestellte Scheibenteil 74) durch das austretende, unter Druck stehende Aufblasgas nach oben gedrückt werden, und sich über das kreisförmige Ende 73 abrollen, wodurch ein weiteres Zerbrechen der relativ spröden, durchbrechbaren Scheiben 74 und dessen Material verhindert wird.
Der Träger 70 für die durchbrechbare Scheiben, an welchem die durchbrechbare Scheibe angeschweißt ist, wird dann mittels Reibungsschweißen auf der Oberseite 82 des Rohrs 62 aufgebracht. Diese Schweißverbindung ist bei 83 verdeutlicht, und läßt sich näher aus Fig. 5 ersehen. Anschließend wird die schalenförmige Verteilereinrichtung 76 mittels Bogenschweißen (siehe Schweißverbindung 84) an dem Träger 70 für die durchbrechbare Scheibe angebracht. Nach dem Vorsehen der MF-Anordnung 60 wird sie gleitend beweglich in die die zentrale toroidförmige Öffnung 25 eingeschoben, und der Rand des Trägers 70 für die durchbrechbare Scheibe wird längs den Umfangsschweißnähten 86 und 86a (siehe Fig. 1) an dem oberen PV-Abschnitt 24 und dem unteren PV-Abschnitt (Druckbehälter) 26 angeschweißt (nachdem der obere PV-Abschnitt 24 und der unteren PV-Abschnitt 26 miteinander verbunden worden sind). Wie sich aus dieser Darstellung ersehen läßt, liegen die Öffnungen 64 des zentralen Rohrs 62 im allgemeinen einem Satz von Öffnungen 45 an dem oberen PV-Abschnitt (Druckbehälter) 24 gegenüber. Ein Aufblasgas, welches von einem Inertgas wie Argon oder einem Argon/Heliumgemisch, gebildet wird, wird in die Druckkammer 44 der Aufblasvorrichtung über die Füllöffnung 66 auf an sich bekannte Weise eingebracht, und anschließend wird die Füllöffnung mittels Widerstandsschweißen und Anbringen einer Stahlkugel 88 dicht verschlossen. Wie zu ersehen ist, umfaßt das eingeschlossene Volumen das Innere des toroidförmigen Abschnitts 23, die MF-Anordnung 60 und die Zwischenkammer 28 zwischen dem oberen PV- Abschnitt 24 und der MF-Anordnung 60, und hierdurch wird der Druckbehälter oder die Druckkammer 44 der Aufblasvorrichtung gebildet.
Um die Fähigkeit der Aufblasvorrichtung 20 zur Bereitstellung einer Aufblasgeschwindigkeit mit variabler Größe zu erzielen, umfaßt diese Vorrichtung zwei besondere pyrotechnische Einrichtungen 200a, b. Dies pyrotechnischen Einrichtungen 200a, b umfassen jeweils Initiatoranordnungen 100a, b, und pyrotechnische Kapselanordnungen 202a, b, die jeweils passend um eine Initiatoranordnung angeordnet sind. Diese Kapselanordnungen bilden eine Einrichtung zur dichtgepackten Ablage und zur Aufnahme eines Erzeugungsmittels (Treibmittels), um den jeweiligen Initiator 116a, b und die Zündung zu unterstützen, und diese Einrichtungen dienen auch als unabhängige Brennkammern, die mit geringfügig höheren Drücken als der Druckbehälter beaufschlagbar sind.
Es sollte noch erwähnt werden, daß dann, wenn eine einstufige Aufblasvorrichtung vorhanden sein soll, nur eine pyrotechnische Einrichtung 200a oder 200b eingesetzt wird. Vor der Anordnung der oberen und unteren toroidförmigen Abschnitte 24 und 26 wird oder werden eine oder mehrere Initiatoranordnungen 100a, b montiert und in den unteren Abschnitt 26 eingebaut. Die bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung nutzt zwei pyrotechnische Initiatoranordnungen 100a, b, welche unabhängig gezündet werden können (mittels einer elektrischen Steuerschaltung, welche nicht dargestellt ist), um die Verbrennung in der jeweiligen Erzeugungskammer einzuleiten und das Aufblasgas gesondert zu erwärmen sowie den Aufblaswert des Airbags zu variieren. Nachstehend wird auf die Fig. 1 und 6 Bezug genommen, welche Einzelheiten einer pyrotechnischen Initiatoranordnung 100a zeigen. Die andere Anordnung 100b stimmt mit der Initiatoranordnung 100a überein.
Jede Initiatoranordnung 100a weist eine dünne Hülse 106 aus rostfreiem Stahl auf, welche ein geschlossenes Oberteil 108 und eine Seitenwand 110 hat, welche darin eine mehrstufige Bohrung 112 begrenzt. Ein kreisförmiger Flansch 114 verläuft um ein Ende der Seitenwand 110. Die Bohrung 112 ist derart bemessen, um eng sitzend einen Initiator 116 aufzunehmen (ein Zünder oder eine Zündladung, wie dies im allgemeinen auf diesem Gebiet bezeichnet wird). Dieser Initiator 116 ist von an sich bekannter Bauart. Der Initiator umfaßt eine Mehrzahl von elektrischen Anschlüssen 118, die mit einer elektrischen Steuereinheit (ECU) verbunden sind, welche ein oder mehrere Steuersignale zum Zünden eines oder des anderen oder beider Initiatoren 116 erzeugt, wenn ein Aufprall mit einer gewissen Stärke erfaßt wird. Jeder Initiator 116 ist in der Hülse 106 mittels eines ringförmigen Trägers 120 gehalten, welcher ein gekrümmtes Oberteil 122 hat, welches an dem Initiator 116 anstößt. Insbesondere ist das Ende 122 abgeschrägt und liegt an einem geneigt verlaufenden Ende des Initiators 116 an. Der ringförmige Träger 120 arbeitet derart, daß jegliche Druckbelastung oder Reaktionsbelastung von dem Initiator 116 direkt auf den unteren Abschnitt 26 übertragen wird, wodurch verhindert wird, daß der Initiator 116 aus dem unteren Abschnitt 26 herausgedrückt wird. Ein O-Ring 124 bildet eine Druckdichtung zwischen der Hülse 106 und dem Initiator 116, um ein Lecken zu verhindern, nachdem die Hülse 106 während des Arbeitens des Initiators 116 geöffnet worden ist. Jede Hülse 106 ist mittels Laser an dem unteren toroidförmigen Abschnitt 26 um eine zugeordnete Öffnung 46a oder 46b angeschweißt, um eine Abdichtung zu bilden. Die Schweißnaht ist insgesamt mit 126 bezeichnet. Der Initiator ist zentrisch bezüglich der Öffnung 46a oder 46b über die Kurzschlußklemmanordnung 117 angeordnet. Die Kurzschlußklemmanordnung 117 ist ein Kunststoffteil mit einem einsatzgegossenen elektrischen Kontaktglied, um die Stifte 118 des Initiators 116 im Nebenschluß während der Zeit zu schalten, bei der eine passende elektrische Verbindung nicht vorhanden ist.
Jede pyrotechnische Kapsel 202a, b, die in den Fig. 1, 7, 8 und 9 gezeigt ist, weist eine ausgeformte, metallische, nierenförmige Kappe 210 und ein Bodenelement 250 auf. Die Kappe 210 umfaßt eine Mehrzahl von nach außen verlaufenden Ansätzen 211 (siehe Fig. 7) und eine Reihe von kleinen Öffnungen 220, welche ermöglichen, daß in gesteuerter Weise die Erzeugungsgase zu der Aufblaskammer 44 abgegeben werden können, um sich mit dem Argon/Heliumgasgemisch zu vermischen und dasselbe zu erwärmen. Eine erste Menge eines langsam brennenden Erzeugungsmittels 230 (siehe Fig. 1), wie eine Mehrzahl von einzelnen Pellets ist in der Kammer 210 angeordnet. Eine Menge eines kleineren, schnell brennenden Erzeugungsmittels 232 ist in der Kappe 210 in der Nähe des Initiators 116 angeordnet. Dieses Erzeugungsmittel 232 kann pulverförmig, pulverisiert oder in Form von kleinen Körnern von dem Material des langsam brennenden Treibmittels 230 ausgelegt sein, und kann in einer dünnen, geschlossenen Hülle 234 enthalten sein, welche beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen, Papier oder einer Metallfolie ausgebildet ist. Die pyrotechnischen Kapseln 202a, b können mit derselben Menge oder mit unterschiedlichen Mengen des Erzeugungsmittels 230 gefüllt sein, um die erwünschten Brennraten und somit die gewünschten Aufblasgeschwindigkeiten für den Airbag bereitzustellen. Nach der Aktivierung des Initiators 116 brennt das schnellbrennende Erzeugungsmittel 232 schnell und erzeugt heißes Gas, welches das pelletisierte, langsam brennende Erzeugungsmittel 230 zündet. Diesbezüglich wird auf Fig. 3 Bezug genommen, welche die Position der jeweiligen Kapselkappe 210 in gebrochener Linie relativ zu dem unteren toroidförmigen Abschnitt 26 zeigt.
Obgleich die jeweilige Kappe 210 mit einer gesonderten Bodenkonstruktion verbunden sein kann, und dann in dem Druckbehälter 23 in geeigneter Weise eingesetzt werden kann, wird bei der Erfindung eine dünne, ringförmige Platte 250 (siehe Fig. 9) eingesetzt, welche als eine übliche Einrichtung zur geeigneten Plazierung und zum geeigneten Halten der einen Kappe oder beider Kappen 210 dient. Die Platte 250 hat eine zentrale Öffnung 252 und gegenüberliegende Öffnungen 254a, b, welche derart angeordnet sind, daß dann, wenn die Platte 250 sich in ihrer Position in dem unteren toroidförmigen Abschnitt 26 befindet, die Initiatoren 216a, b durch dieselben gehen.
Die Platte kann auch eine Mehrzahl von Hilfsöffnungen oder entfernten Abschnitten 255 haben, um das Gewicht zu reduzieren, und um eine Überströmung mittels des Gasstromes zu erzielen. Die zentrale Öffnung 252 ist geringfügig größer als der Durchmesser an der inneren Seite 34b des unteren toroidförmigen Abschnitts 26, um zu ermöglichen, daß die Platte 250 in Paßeingriff mit dem unteren Abschnitt 26 kommt. Die Platte umfaßt zusätzlich zwei Sätze von Ansatzaufnahmeöffnungen 236, um die Ansätze von der jeweiligen Kappe 210 aufzunehmen. Zusätzliche Öffnungen, wie jene, die mit 236a, 236b bezeichnet sind, sind in der Platte 240 zur Aufnahme von längeren Kappen 210 vorgesehen.
Während der Montage kann jede Kappe 210 mit der Oberseite nach unten in einer Anordnungsfestlegeeinrichtung angeordnet werden. Die Pellets des Erzeugungsmittels 230 sind zuerst lose in der gestürzt angeordneten Kappe oder den gestürzt angeordneten Kappen 210 angeordnet. Eine Umhüllung 234 von dem schnell brennenden Treibmittel 232 ist in der jeweiligen Kappe 210 angeordnet. Nachdem die Platte 250 auf der Oberseite der gestürzt angeordneten Kappen 210 angeordnet ist, verlaufen die Ansätze 211 durch die Ansatzaufnahmeöffnungen 236. Die Ansätze sind übergebogen, um die Kappen 210 fest an der Platte 250 anzubringen, und gegebenenfalls kann ein Anschweißen vorgesehen sein (siehe Schweißnaht 237 in Fig. 1), um eine feste Verbindung mit der Bodenseite der Platte 250 herzustellen. Wenn die Kappen 210 und die Platte 250 die vorstehend beschriebenen Positionen einnehmen, wird der untere, toroidförmige Abschnitt 26 auf die Platte 250 gesetzt, wobei die innere Seite 34b in die zentrale Plattenöffnung 252 hinein verläuft, und die Initiatorhülsen 106a, b in eine zugeordnete Öffnung 254a, b verlaufen. Die Platte 250 wird auf der Innenseite des Abschnitts 26 angeschweißt. Diese Schweißnähte sind bei 257 verdeutlicht. Alternativ kann die Platte 250 mit den Platten 210 an Ort und Stelle mit der rechten Seite nach oben weisend gedreht und in einen senkrechten unteren Abschnitt 26 eingebaut werden. Der obere, toroidförmige Abschnitt 24 paßt zu dem unteren Abschnitt 26, und es erfolgt eine Reibungsschweißung zur Fertigstellung des toroidförmigen Druckbehälters. Die MF-Anordnung 60 wird in die Mittelöffnung 25 abgesenkt und dort angeschweißt (siehe Schweißnähte 86 und 86a). Die Aufblasvorrichtung 20 wird dann wie beschrieben mit Aufblasgas gefüllt.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der zuvor näher beschriebenen Aufblasvorrichtung 20 näher erläutert. Zum Erfassen einer Kollision bestimmt die elektronische Steuereinheit nach dem Empfang eines Signals von einem oder mehreren Crash-Sensoren die Stärke des Zusammenstoßes, die Insassensitzpositionen und/oder die Größe, und sie erzeugt dann ein oder mehrere Signale, um einen Initiator 116a oder beide Initiatoren 116a, b zu zünden. Im Hinblick auf die nähere Erläuterung sei angenommen, daß die Kapselanordnung 202a weniger Treibmittel als die Kappselanordnung 202b enthält.
Die vorstehend beschriebene Bauart der Aufblasvorrichtung bildet eine Sicherheitsrückhalteeinrichtung mit einem vollständigen Arbeitsbereich. Jeder Initiator 116a oder 116b kann individuell oder gleichzeitig oder in einer zeitlichen Abfolge in Abhängigkeit von der Stärke des Unfalls und der Daten der Insassen gezündet werden. Bei einem Unfall mit geringer Stärke braucht nur der Initiator 116a gezündet zu werden. Wenn ein Aufprall mit mittlerer Stärke erkannt wird, könnte der Initiator 116b mit einer größeren Treibmittelmenge gezündet werden. Beide Initiatoren 116a, 116b können gleichzeitig bei einem äußerst schweren Unfall gezündet werden, oder beide Initiatoren können in einer zeitlichen Abfolge bei irgendeiner anderen Stärke eines Unfalls gezündet werden. Wenn der jeweilige Initiator 116a, b gezündet worden ist, führen die erwärmten Gase und die erzeugte Flamme zu einem Durchbrechen der Oberseite 108 der Hülse 106, um das schnell brennende Erzeugungsmittel 232 in der Umhüllung 234 zu zünden, wodurch bewirkt wird, daß das Erzeugungsmittel 232 intensiv brennt. Die Verbrennungsprodukte, die durch das Verbrennen des Erzeugungsmittels 232 erzeugt werden, strömen aus und bewirken, daß die Pellets des langsam brennenden Erzeugungsmittels 230 brennen. Die Verbrennungsprodukte, die von dem Verbrennen des Treibmittels 230 herrühren, beginnen das gespeicherte Aufblasgas in der Kappe 210 zu erwärmen, welches dann durch die Öffnungen 220 strömt, und das Aufblasgas (Argon) der Druckkammer 44 des Druckbehälters 22 erwärmt. Der Druck des gespeicherten Aufblasgases steigt ständig an, bis er einen Wert erreicht, welcher so ausreichend hoch ist, daß die durchbrechbare Scheibe 74 zu brechen beginnt, wobei zu diesem Zeitpunkt das erwärmte Aufblasgas die Aufblasvorrichtung 20 verläßt, und in den benachbarten Airbag eintritt, so daß der Airbag mit einer vorbestimmten ersten Aufblasrate gefüllt wird. Die Zündung des zweiten Initiators führt zu einer weiteren Erwärmung des restlichen gespeicherten Aufblasgases, wodurch bewirkt wird, daß das Aufblasgas die Aufblasvorrichtung verläßt und den Airbag mit einer größeren Aufblasrate und höheren Druckwerten füllt.
Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ersehen läßt, ist ein Vorteil des Einsatzes der ovalen oder nierenförmigen Kapselanordnung mit der Kappe 210 darin zu sehen, daß die Hauptladung des Treibmittels 230 derart angeordnet ist, daß das erforderliche Volumen so klein wie möglich ist, so daß sich die Kappe 210 und die Höhe des toroidförmigen Behälters kleiner wählen lassen.
Nunmehr sei auf Fig. 10 Bezug genommen, welche ein Beispiel einer einstufigen, fahrerseitigen Hybridaufblasvorrichtung 20' zeigt, die nicht unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fällt. Diese Aufblasvorrichtung umfaßt einen toroidförmigen Abschnitt 23, an welchem der obere toroidförmige Halbabschnitt 24 und der untere toroidförmige Halbabschnitt 26 längs den Nähten verbunden sind, die durch die Abschnittsenden 30a, 30b und 38a, 38b gebildet werden, so daß man eine innere Schweißnaht 42 und eine äußere Schweißnaht 42a erhält. Der obere Abschnitt 24 umfaßt eine erste Mehrzahl von Strömungsdurchgängen 45, und der untere Abschnitt 26 umfaßt eine weitere Mehrzahl von Strömungsabschnitten 45a. In der zentralen Öffnung 25 ist zwischen den inneren Wänden des toroidförmigen Abschnittes 23 ein zylindrisches Rohr 60' angeordnet, welches Wände 63 hat. Das Rohr 60' umfaßt eine erste Mehrzahl von Öffnungen 64, welche ähnlich wie die in Fig. 1 gezeigten sind, und eine zweite Mehrzahl von unten angeordneten Öffnungen 64a. Wenn das Rohr 60' an Ort und Stelle in die Öffnungen 64 eingesetzt ist, so liegen diese im allgemeinen den Öffnungen 45 gegenüber, und vorzugsweise liegen die Öffnungen 64a den Öffnungen 45a gegenüber. Unmittelbar unterhalb der Reihe von Öffnungen 64 ist eine gesonderte Scheibe 300 angeordnet, welche eine Mehrzahl von darin befindlichen Öffnungen 302 hat. In einer Druckkammer 304, welche von der Scheibe 300 und den Seitenwänden 63 gebildet wird, ist eine energetische oder pyrotechnische Kapsel angeordnet, welche insgesamt mit 310 bezeichnet ist. Diese Kapsel weist eine Initiatoranordnung auf, welche beispielsweise mit 100 bezeichnet ist, und die strukturell mit jener nach Fig. 1 übereinstimmt, und die Hülse 106, den Initiator 116 und das Tragteil 120 hat. Das untere Ende des Tragteils 120 ist passend in eine ringförmige Ausnehmung 112 in einer unteren Platte 314 eingesetzt, welche in einer Ausnehmung 316 in den Seitenwänden 63 aufgenommen ist. Der Flansch 114 der Hülse 106 ist an der Platte 314 angeschweißt. Die Schweißverbindungen sind mit 126 bezeichnet. Die Platte 314 ist an die Wände 63 angeschweißt, und die Schweißnaht ist mit 320 bezeichnet. Die Masse der Platte 312 wirkt als eine Wärmesenke oder eine Kühleinrichtung, um die Wärme von dem Initiator 116 und dem Treibmittel fernzuhalten. Innerhalb der Kammer 304 ist ein hohler Zylinder für das Erzeugungsmittel 322 angeordnet. Das Erzeugungsmittel wird relativ zu der Hülse 106 mittels einer Unterlagscheibe 324 stabilisiert oder zentriert.
Oberhalb des Rohrs 60' ist eine Verteilereinrichtung 76 vorgesehen, welche eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen oder Öffnungen 78 hat. Die Verteilereinrichtung 76 trägt ein Tragteil 70 für eine durchbrechbare Scheibe, welche seinerseits eine dünne Burstscheibe 74 trägt, die am Tragteil angeschweißt ist. Das Tragteil umfaßt gleichmäßig gekrümmte Wände 73' in der Nähe der zentralen Öffnung 72, um die die verschiedenen Teile der gebrochenen Scheibe abrollen, nachdem die Scheibe 74 zerbrochen ist. Die Scheibe 74 ist in einer gekrümmten Position gezeigt, wenn sie durch das unter Druck stehende Aufblasgas vorbelastet ist. Die Verteilereinrichtung 76 ist in die Oberseite des Verteilerträgers 70 eingeschweißt, und ein ringförmiger, nach unten verlaufender Rand 340 des Verteilerträgers 70 ist an dem oberen, toroidförmigen Abschnitt 24 angeschweißt, um die Verteilereinrichtung 26 und das Rohr 60' zu fixieren. Das Rohr 60' ist auch bei 86a an dem unteren toroidförmigen Abschnitt 26 angeschweißt.
Wie aus Fig. 10 zu ersehen ist, ist das Erzeugungsmittel 322 geringfügig beabstandet von den Seiten 63 angeordnet, wie dies mit dem Zwischenraum 342 verdeutlicht ist, wodurch ermöglicht wird, daß das Aufblasgas zu einer vollständigen Entwicklung des Erzeugungsmittels führt. Diese alternative bevorzugte Ausführungsform kann eine Menge eines schnell brennenden Treibmittels 232 umfassen. Die untere, toroidförmige Kammer 26 umfaßt eine Füllöffnung oder einen Durchgang 66, welcher mittels einer Stahlkugel 88 dicht verschlossen ist, die mittels Widerstandsschweißen angebracht ist. Beim Füllen der Aufblasvorrichtung 20' mit dem Aufblasgas, wie Argon oder einer Kombination aus Argon und Helium, füllt das Aufblasgas den toroidförmigen Abschnitt, die Kammer 304 sowie die Kammer und das Volumen zwischen der Platte 300 und der Berstscheibe 74 aus.
Nachdem der Initiator 116 aktiviert worden ist, werden Verbrennungsprodukte erzeugt, welche zu einer Druckbeaufschlagung und zu einem Durchbrechen des oberen Teils 108 der Hülse 106 führen, und unmittelbar die pyrotechnische Ladung 232 zünden. Anschließend wird das Erzeugungsmittel 322 gezündet, um das Aufblasgas in der Kammer 304 zu erwärmen. Einige der Verbrennungsprodukte gehen durch die kleinen Öffnungen 302 in der Platte 300 und beaufschlagen die Berstscheibe 74 zum schnellen Öffnen derselben. Wenn das Erzeugungsmittel 322 weiter brennt, strömt ein Teil des erwärmten Aufblasgases fortgesetzt durch die Öffnungen 302 zu der aufgebrochenen Berstscheibe, so daß man eine relativ unmittelbare Quelle für das Aufblasgas erhält, um das Aufblasen des Airbags einzuleiten. Die Verbrennungsprodukte, die durch das Verbrennen der Erzeugungsmittel erzeugt werden, strömen auch durch die größeren Öffnungen 64a und 45a in die unteren Abschnitte des toroidförmigen Abschnitts 23, um das in diesem Abschnitt verbleibende Aufblasgas zu erwärmen. Das erwärmte Aufblasgas verläßt die Aufblasvorrichtung über die Öffnungen 45, 64 und 78.
Nunmehr soll auf die Fig. 11 und 12 Bezug genommen werden, welche ein weiteres Beispiel einer Aufblasvorrichtung zeigen, welche nicht unter den Schutzumfang der Erfindung fällt. Die Aufblasvorrichtung 350 ist toroidförmige ausgebildet und hat einen ähnlichen Aufbau wie die Aufblasvorrichtung 20 nach Fig. 1. Jedoch fehlt die zylindrisch ausgebildete MF-Anordnung 60 und sie ist durch einen unterlagscheibenähnlichen Einsatz (kurzer Zylinder) 352 ersetzt. Der Einsatz 352 ist an die Innenwand des toroidförmigen Abschnitts 23 an der zentralen Öffnung 55 angeschweißt, wie dies mit der Schweißnaht 354 verdeutlicht ist. Der Einsatz 352 umfaßt eine Füllöffnung 66, welche mittels eines angeschweißten Gegenstandes, wie einer Stahlkugel 88, dicht verschlossen ist. Der Einsatz 352 ist an dem unteren toroidförmigen Abschnitt 26 unmittelbar unterhalb der inneren Enden 30b angeschweißt. Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ersehen läßt, dient der Einsatz auch zur Verstärkung der Innenwände der verbundenen toroidförmigen Abschnitte 24 und 26. Das Weglassen der MF-Anordnung 60 und das Ersetzen derselben durch den Einsatz 352 ermöglicht, daß diese Bauart der Aufblasvorrichtung schmal ausgelegt und gewichtsmäßig leichter ausgelegt als die Aufblasvorrichtung 20 sein kann. Die Aufblasvorrichtung 350 unterscheidet sich von der Aufblasvorrichtung 20 dadurch, daß die Kappen 210 und die Platte 250 nach Fig. 1 durch einen toroidförmigen Rahmen oder Korb 256 ersetzt sind, welche einen im allgemeinen ovalen Querschnitt hat, um hierdurch eine Anpassung an die Gesamtgestalt der Aufblasvorrichtung 350 zu erreichen, und eine Einrichtung zum Bereithalten der Treibmittelttabletten 230 bildet. Der Rahmen oder der Korb 236 kann als ein integrales Teil ausgestanzt aus einem dünnen Metallplatte ausgebildet sein. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Rahmen 256 in der Nähe des unteren Endes der Seiten 257 eine Mehrzahl von Überständen 258a, b, welche mit dem Boden des unteren, toroidförmigen Abschnitts 26 zusammenarbeiten, um in geeigneter Weise den Rahmen und das Treibmittel 230 relativ zu den Initiatoren 116 zu positionieren. Die Überstände 258a, b bilden einen Punktkontakt von Treibmittelrahmen 256 mit dem unteren, toroidförmigen Abschnitt 26, um die Wärmeübertragung durch das Treibmittel während des Schweißens des benachbarten Teils zu verringern. Der Rahmen 256 umfaßt auch Öffnungen 260 im Boden, um einen Initiator 116 aufzunehmen. Der Rahmen 256 kann auch eine Mehrzahl von Öffnungen umfassen, beispielsweise jene, die mit 220 bezeichnet sind und an der Oberseite vorgesehen sind, sowie eine Mehrzahl von Öffnungen im Boden 220' (siehe Fig. 12 und der dort gezeigten Aufsicht auf den Rahmen 256). Durch diese Öffnungen strömen die Verbrennungsprodukte in den toroidförmigen Abschnitt 23. Die Seiten 257 des Rahmens 256 sind im allgemeinen mit dem oberen Teil 259 verbunden. Die Verteilereinrichtung 76' dieser Aufblasvorrichtung 350 ist schalenförmig ausgebildet, und umfaßt Öffnungen 79 in den Seiten. Die Enden 364 der Seiten 362 der Verteilereinrichtung 76' sind nach innen gebogen und sind gleichmäßig und radial gekrümmt (bei 73 verdeutlicht) ausgebildet. Ferner ist eine Berstscheibe 74 angeschweißt. Beim Bruch wälzt sich die Scheibe 74 um die Enden 364 ab. Die Verteilereinrichtung 76' ist an dem oberen, toroidförmigen Abschnitt 24 an Schweißnähten 86 angeschweißt. Die Arbeitsweise dieser Aufblasvorrichtung ist im wesentlichen gleich wie jene der voranstehend erläuterten Aufblasvorrichtungen 20, 20', so daß bei einer Aktivierung eines der Initiatoren oder beider Initiatoren 116 die Verbrennungsprodukte das bereitgehaltene Aufblasgas mit einer ersten und einer zweiten Rate erwärmen, so daß der Druck in der Aufblasvorrichtung 350 ansteigt, bis die Berstscheibe 74 bricht. Das erwärmte Aufblasgas kann dann in einen mit einem kleinen Abstand angeordneten Airbag eintreten. Das erwärmte Aufblasgas in der Aufblasvorrichtung liegt gegen die Scheibe 74 an und öffnet dieselbe mit einem gewünschten Nenndruck.
Fig. 13 zeigt ein Beispiel einer Aufblasvorrichtung 350', welche nicht unter den Schutzumfang der Erfindung fällt. Diese Aufblasvorrichtung 350' ist in ähnlicher Weise wie die zuvor beschriebene ausgelegt, es wird aber nur ein einziger Initiator 116 eingesetzt. Die langsamer brennenden Treibmitteltabletten 230 sind über den Treibmittelrahmen 256 verteilt. Es ist noch zu erwähnen, daß der obere toroidförmige Abschnitt 24 keine Öffnungen 45 umfaßt, welche insgesamt mit dem oberen Abschnitt 24 (siehe bei der Aufblasvorrichtung 350) in der Nähe des Initiators 116 verlaufen. Eine Öffnung oder Öffnungen 45 sind jedoch in dem oberen, toroidförmigen Abschnitt 24 vorgesehen, die im allgemeinen dem einzigen Initiator 116 gegenüberliegen. Beim Zünden des Initiators 116 bewirkt die Erzeugung von Verbrennungsgasen, welche beim Verbrennen des schnell brennenden Treibmittels 232 entstehen, welches unmittelbar oberhalb des Initiators angeordnet ist, daß die langsamer brennenden Tabletten 230 zu brennen beginnen. Das Brennen der Tabletten 230 schreitet in Uhrzeigerrichtung und Gegenuhrzeigerrichtung ausgehend von dem Initiator und die Innenseite des toroidförmigen Abschnitts 23 fort, und geht dann bis zu der Öffnung oder den Öffnungen 45. Die Verbrennungsprodukte erwärmen das bereitgehaltene Aufblasgas, welches um den Rahmen 256 sich befindet, und der Druck der Aufblasvorrichtung 350' steigt an. Das erwärmte Aufblasgas und die Verbrennungsprodukte verlassen die Öffnung oder die Öffnungen 45 und den Mittelteil des Druckbehälters 44, wodurch bewirkt wird, daß die Scheibe 74 bricht. Die Öffnungen 220 und 220' können im allgemeinen aus Ausnehmen an dem Rahmen 256 ausgebildet sein, welche dem Initiator 116 gegenüberliegen.
Fig. 14 zeigt ein weiteres Beispiel einer einstufigen Aufblasvorrichtung, welche nicht unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fällt. Diese Aufblasvorrichtung ist ähnlich wie jene in Fig. 10 ausgelegt, abgesehen davon, daß der Initiator 116 von den Erzeugerkapseln 230 isoliert ist. Eine schnell brennende Menge eines Treibmittels 232 findet sich ähnlich in der Nähe des Initiators 116 und kann gegebenenfalls eine automatische Zündeinrichtung 342 enthalten (welche auch bei irgendeiner der zuvor beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen eingesetzt werden kann). Diese automatische Zündeinrichtung 342 läßt eine automatische Zündung zu, wenn die Temperatur der Aufblasvorrichtung eine vorbestimmte Temperatur überschreitet, so daß die Aufblasvorrichtung automatisch gezündet wird. Die Tabletten 230 sind in einem Treibmittelrahmen 360 angeordnet, an welchem die Tabletten 230 ausgehend von dem unteren toroidförmigen Abschnitt 26 hängend angeordnet sind. Der Rahmen 360 umfaßt eine gekrümmte, ringförmige Scheibe 370, welche an den Stellen 372 an dem unteren, toroidförmigen Abschnitt 26 eingeschweißt ist. Ein toroidförmig ausgebildeter Erzeugungsrahmen oder ein Korb 380 erstreckt sich hängend von der Scheibe 370. Der Korb 380 umfaßt einen unteren Abschnitt 360, welcher an der Scheibe 370 beispielsweise mittels Schweißen bei 364 angebracht ist, und einen oberen Abschnitt 362, welcher an dem unteren Abschnitt 360 angebracht ist. Die Kapseln des langsam brennenden Treibmittels sind in dem Korb 380 untergebracht. Sowohl der obere Abschnitt 362 als auch der untere Abschnitt 360 des Korbs 380 umfaßt Öffnungen 382, durch welche die Verbrennungsprodukte der brennenden Kapsel (Treibmittel) gehen und in den toroidförmigen Behälterabschnitt 23 eintreten. Hierdurch wird dann das darin befindliche Aufblasgas erwärmt.
Ein zusätzlicher Unterschied zwischen dieser Aufblasvorrichtung und jener nach Fig. 10 ist darin zu sehen, daß die Trennscheibe 300' massiv ausgebildet und bogenförmig gestaltet ist. Beim Zünden des Initiators 116, welcher in dem zentralen Rohrabschnitt 62 untergebracht ist, treffen die erzeugten Gase und andere Verbrennungsprodukte auf die Unterseite der Trenneinrichtung 300' und werden dann nach unten umgelenkt und gelangen durch die Öffnungen 45a und 64a zur Erwärmung des langsamer brennenden Treibmittels 230, wodurch bewirkt wird, daß bei dem Verbrennen Wärme erzeugt wird, mittels der das bereitgehaltene Aufblasgas in der Druckkammer 44 erwärmt wird. Beim Brechen der Scheibe 74 verlassen die Verbrennungsprodukte und das erwärmte Aufblasgas die Öffnungen 45, 64, 72 und 78 und ermöglichen ein Aufblasen eines mit einem kleinen Abstand angeordneten Airbags. Die Trenneinrichtung 3008 ist um das Rohr 62 unterhalb den Öffnungen 64 angeschweißt.
Es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen bezüglich den voranstehend erläuterten bevorzugten Ausführungen nach der Erfindung möglich, die vom Fachmann getroffen werden können, ohne den Schutzumfang zu verlassen.

Claims

1. Mehrstufige Aufblasvorrichtung (20, 350) zum Einsatz beim Aufblasen eines Airbags oder eines Luftpolsters, welche folgendes aufweist:

einen Druckbehälter(22), welcher ein eingeschlossenes Volumen (44) begrenzt, in welchem bereitgehaltenes Aufblasmedium enthalten ist, und welcher einen dünnwandigen, toroidförmigen Druckbehälterabschnitt (23) aufweist, welcher eine kreisförmige innere Wand und äußere Wandabschnitte hat, wobei die innere Wand einen Innenraum (25) begrenzt, sowie eine Verstärkungseinrichtung (60), welche mit wenigstens dem Äußeren des inneren Wandabschnitts um den Innenraum verbunden ist, um den Druckbehälter bezüglich der dort wirkenden Innendruckkräfte zu verstärken;

eine Mehrzahl von pyrotechnischen Einrichtungen (200a, b) zum Erwärmen des bereitgehaltenen Aufblasgases im Druckbehälter; und

eine Verteileranordnung (76, 76'), welche fest mit dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt verbunden ist, wobei die Verteileranordnung eine durchbrechbare Scheibe (74) und wenigstens eine Auslaßöffnung (78) aufweist, welche in kommunizierender Verbindung mit einem Airbag bringbar ist;

die Verstärkungseinrichtung einen zylindrischen Druckbehälterabschnitt (60) umfaßt, welcher von dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt umschrieben wird, und in körperlichem Kontakt mit demselben sowie in kommunizierender Fluidverbindung mit demselben ist, wobei der zylindrische Druckbehalterabschnitt die durchbrechbare Scheibe (74) und die wenigstens eine Auslaßöffnung (78) umfaßt, welche in kommunizierender Verbindung mit dem Airbag bringbar ist;

bei dem der zylindrische Druckbehälterabschnitt ein zylindrisches Rohr (62) mit einer Wand (63) aufweist, welche fest mit der Außenseite eines Innenwandabschnitts (28b, 34b) des toroidförmigen Druckbehälters verbunden ist, und eine offene Oberseite (82) aufweist, wobei die durchbrechbare Scheibe fest an einem Tragteil (70) für die durchbrechbare Scheibe mit einer zentralen Öffnung (72) verbunden ist, um die zentrale Öffnung dicht abzuschließen, und ein äußerer Rand des Tragteils (70) fest mit dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt (22) verbunden ist, und wobei das Tragteil, das Äußere des toroidförmigen Druckbehälterabschnitts und das Äußere des zylindrischen Druckbehälterabschnitts (60) einen dazwischen liegenden, ringförmigen Druckbehälterabschnitt (28) bilden.

2. Mehrstufige Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Tragteil, welches die zentrale Öffnung (72) umgibt, gleichmäßig gekrümmt ausgebildet ist, um einen Abschnitt der durchbrechbaren Scheibe im Anschluß an das Durchbrechen derselben aufzunehmen.

3. Mehrstufige Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der toroidförmige Druckbehälterabschnitt und der zylindrische Druckbehälterabschnitt jeweils wenigstens eine Strömungsöffnung (45, 64) umfassen, welche in kommunizierender Verbindung mit dem dazwischen liegenden, ringförmigen Druckbehälterabschnitt (28) steht.

4. Mehrstufige Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der toroidförmige Druckbehälterabschnitt (22) eine obere (24) und eine untere (26) Hälfte des toroidförmigen Abschnitts aufweist, welche miteinander längs einer inneren ersten Naht (30b, 38b) und einer äußeren Naht (30a, 38a) verbunden sind, um den toroidförmigen Druckbehälterabschnitt (23) zu bilden, und bei der der zylindrische Druckbehälterabschnitt (60) an der inneren Naht anliegt.

5. Mehrstufige Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die pyrotechnische Einrichtung (200a, b) einen Initiator (116a, b) umfaßt, welcher fest an dem Druckbehälter aber innerhalb des Profils des toroidförmigen Druckbehälterabschnittes (23) unter einer oval ausgebildeten pyrotechnischen Kapsel (202) angebracht ist, welche eine Kappe (210) und einen Boden (250) hat.

6. Mehrstufige Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die ringförmige Scheibe des Trägers für die durchbrechbare Scheibe eine gebogene Scheibe (71) umfaßt, deren äußerer Rand an dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt angebracht ist.

7. Mehrstufige Aufblasvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der toroidförmige Druckbehälterabschnitt (23) eine Mehrzahl von nach außen verlaufenden Vorsprüngen (35a, b) hat, welche jeweils einen im allgemeinen ebenen Boden (40) mit einer darin befindlichen zugeordneten Initiatoröffnung (46a, b) haben.

8. Mehrstufige Aufblasvorrichtung nach Anspruch 7, welche eine Initiatoranordnung (100a, b) umfaßt, welche der jeweiligen Initiatoröffnung (46a, b) zugeordnet ist, und welche folgendes aufweist:

eine dünnwandige Metallhülse (106), welche ein geschlossenes Ende (108) hat, welches sich in den toroidförmigen Druckbehälterabschnitt (23) erstreckt, und ein anderes Ende (114) hat, welches dicht schließend an dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt um die Initiatoröffnung (46a, b) angebracht ist;

eine Initiatoreinrichtung zum Erzeugen von Verbrennungsprodukten zum Durchbrechen eines Abschnitts des geschlossenen Endes (108) der Hülse (106) in Abhängigkeit von einem erhaltenen Steuersignal;

eine Initiatortrageinrichtung (120), welche in der Hülse (106) in Anlageberührungszuordnung zu der Initiatoreinrichtung und dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt angeordnet ist, um die Initiatoreinrichtung zu tragen, und alle in der Initiatoreinrichtung auftretenden Kräfte direkt zu dem toroidförmigen Druckbehälterabschnitt zu übertragen.

9. Mehrstufige Aufblasvorrichtung nach Anspruch 8, bei der eine Menge eines langsam brennenden Treibmittels und eine Menge eines schnell brennenden Treibmittels lagemäßig derart positioniert sind, daß sie direkt die Verbrennungsprodukte aufnehmen, die durch die Initiatoreinrichtung erzeugt werden.

10. Mehrstufige Aufblasvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Aufblasvorrichtung zwei entfernt angeordnete Initiatoren und zwei zugeordnete pyrotechnische Kapseln umfaßt.