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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Gebiet des industriellen
Einsatzes
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Airbag-Gaserzeuger und ein Airbag-System zum Schutz eines
Fahrgastes vor Aufprall, und insbesondere einen Gaserzeuger für einen
Airbag, bei dem eine Zündeinrichtung
eingesetzt wird, die einen Zünder
enthält,
der durch ein elektrisches Signal aktiviert wird.
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Herkömmliche
Technologie
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Ein Airbag-System wird an einem Fahrzeug, wie
beispielsweise einem Kfz usw., angebracht, um einen Fahrgast vor
einem Aufprall bei einer Kollision zu schützen. Bei diesem Airbag-System
wird, wenn ein Sensor einen Aufprall erfasst, ein Gaserzeuger aktiviert,
und ein Polster (Airbag) wird zwischen dem Fahrgast und dem Fahrzeug
hergestellt. Der Gaserzeuger wird so aktiviert, dass die Erfassung
des Aufpralls durch den Aufprall-Sensor eine Zündeinrichtung aktiviert, so
dass eine Gaserzeugungseinrichtung bzw. ein Gaserzeugungsmittel
brennt und ein Verbrennungsgas erzeugt. Herkömmlicherweise ist für einen
derartigen Gaserzeuger ein Gaserzeuger mit mechanischer Zündung vorhanden,
der durch das Erfassen eines Aufprall ausschließlich mittels eines mechanischen
Verfahrens aktiviert wird, sowie ein Gaserzeuger mit elektrischer
Zündung,
der durch ein elektrisches Signal aktiviert wird, das von einem Aufprall-Sensor übertragen
wird, so beispielsweise einen Halbleiter-Beschleunigungssensor usw.,
der einen Aufprall erfasst.
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Bei diesen Gaserzeugern wird bei
dem Gaserzeuger mit elektrischer Zündung das Signal von dem elektrischen
Sensor, der den Aufprall erfasst, über einen Zuleitungsdraht zu
einem Zünder übertragen,
der in dem Gehäuse
enthalten ist. Der Zünder
wird durch das elektrische Signal aktiviert, um einen Verstärker (enhancer)
zu zünden
und zu verbrennen. Die Flamme von dem brennenden Verstärker zündet und
verbrennt das Gaserzeu gungsmittel, um das Verbrennungsgas zu erzeugen.
In einigen Fällen
kann der Zünder
auch statt des Verstärkers
direkt die Gaserzeugungsstoffe zünden
und verbrennen. Das Verbrennungsgas, das in dem Gehäuse erzeugt
wird, strömt über Gasablassöffnungen
eines Gehäuses
in den Airbag. Daher ist es bei dem Gaserzeuger mit elektrischer
Zündung
erforderlich, dass der Zünder,
der in dem Gehäuse
enthalten ist und den Gaserzeuger aktiviert, mit dem elektrischen
Sensor verbunden ist, der außerhalb
des Gehäuses
vorhanden ist und den Aufprall erfasst und ein Signal ausgibt.
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Der Zuleitungsdraht, der sich von
dem Zünder
aus erstreckt, weist jedoch eine Richtungseigenschaft auf, so dass
bei dem herkömmlichen
Gaserzeuger für
einen Airbag der Zuleitungsdraht je nach der Richtung, in der der
Zünder
installiert ist, durchhängt
oder zu kurz ist, so dass der Zuleitungsdraht zu kurz ist, um ihn
mit dem elektrischen Sensor zu verbinden.
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Ein Airbag-Gaserzeuger gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 ist aus GB 2 288 866 A bekannt.
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Offenbarung
der vorliegenden Erfindung
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Die vorliegende Erfindung löst diese
Probleme, die bei dem oben erwähnten
herkömmlichen
Airbag-Gaserzeuger auftreten, und schafft einen Airbag-Gaserzeuger,
der gewährleistet,
dass die Länge des
Zuleitungsdrahtes selbst dann ausreicht, wenn die Länge des
Verbinders in dem Airbag-Gaserzeuger vorgegeben ist, wenn dieser
in dem Modul installiert wird.
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Der Airbag-Gaserzeuger gemäß der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Zündeinrichtung
eingesetzt wird, die einen Zünder
aufweist, der ausschließlich
durch ein elektrisches Signal aktiviert wird, und dadurch, dass
sie in dem Gehäuse
installiert wird, nachdem der Zünder positioniert
worden ist.
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Das heißt, der Airbag-Gaserzeuger
der vorliegenden Erfindung umfasst in einem Gehäuse mit Gasauslasskanälen und
einem Zündeinrichtungs-Aufbewahrungs-
bzw. Speicherloch, eine Zündeinrichtung,
die durch einen Aufprall aktiviert wird, eine Gaserzeugungseinrichtung,
die durch die Zündeinrichtung
gezündet
wird und brennt und ein Verbrennungsgas erzeugt, sowie ein/en Kühlmittel/Filter,
das/der das Verbrennungsgas kühlt und/oder
die Verbrennungsrückstände auffängt, wobei
er des Weiteren die Zündeinrichtung
aufweist, die so zusammengesetzt ist, dass sie einen Zünder enthält, der
durch ein elektrisches Signal aktiviert wird, wobei der Zünder positioniert
und dann in dem Gehäuse
installiert wird.
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Die Positionierung des Zünders kann
beispielsweise ausgeführt
werden, indem ein Positionierabschnitt in dem Zünder-Bund ausgebildet wird, an
dem der untere Abschnitt des Zünders
angebracht ist, in einer Einführvorrichtung
zum Einführen
des Zünders
ein Eingriffsabschnitt ausgebildet wird, der mit dem Positionierabschnitt
in dem Zünder-Bund in Eingriff
kommt, und der Positionierabschnitt des Zünder-Bundes mit dem Eingriffsabschnitt
in der Einführvorrichtung
in Eingriff gebracht wird. Ein derartiger Positionierabschnitt kann
hergestellt werden, indem eine abgestufte Spirale ausgebildet wird,
indem ein Abschnitt der unteren Fläche des Zünder-Bundes in die Form einer
abgestuften Spirale in der radialen Richtung geschnitten wird, wobei
gleichzeitig der Randabschnitt desselben beibehalten wird, oder
indem eine Nut ausgebildet wird, indem ein Abschnitt der unteren
Fläche
des Zünder-Bundes
in der radialen Richtung geschnitten wird. Insbesondere wenn der
Positionierabschnitt durch Schneiden eines Abschnitts der unteren
Fläche
des Zünder-Bundes
in die Form einer abgestuften Spirale in der radialen Richtung ausgebildet
wird, während
gleichzeitig der Umfang des Zünder-Bundes
beibehalten wird, kann der Airbag-Gaserzeuger, bei dem der Zünder eingesetzt
wird, selbst in Funktion sicherer und vorteilhaft das Austreten
des Verbrennungsgases über
möglicherweise
vorhandene Zwischenräume
zwischen der Innenfläche
des Abschnitts, der den Zünder
enthält und
der Außenumfangsfläche des
Zünder-Bundes verhindern.
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Der Eingriff zwischen dem Positionierabschnitt
des Zünder-Bundes
und dem Eingriffsabschnitt der Einführvorrichtung wird hergestellt,
indem beispielsweise: der Eingriffsabschnitt der Einführvorrichtung
als ein Passvorsprung ausgebildet wird, der komplementär in den
Positionierabschnitt passt, der wie oben beschrieben ausgebildet
ist; der Passvorsprung komplementär an den oben erwähnten Positionierabschnitt
gepasst wird, und der Zünder
in dem Gehäuse
angeordnet wird, während
dieses positioniert wird. Wenn ein Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt,
mit dem der Airbag-Gaserzeuger an einem Modul-Gehäuse angebracht
wird, in dem Gehäuse ausgebildet
ist und der Zünder
in Bezug auf den Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt positioniert wird, ist
es möglich, den
Zünder
unter Verwendung der Einführvorrichtung
zu positionieren, die an dem Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt positioniert
worden ist und dann den Zünder
in dem Gehäuse
zu installieren. Indem der Zünder
positioniert wird und dann in dem Gehäuse installiert wird, wird
die Ausrichtung der elektrisch leitenden Anschlüsse des Zünders konstant. Dadurch kann
der Zuleitungsdraht in einer festen Richtung gezogen werden, so
dass eine zuverlässige
Verbindung des Zünders
und des Sensors mit dem Zuleitungsdraht möglich ist. Was die Positionierung
des Zünders
angeht, kann der Zünder
neben dem Einsatz der Einführvorrichtung, wie
er oben beschrieben ist, auch positioniert werden, indem beispielsweise
eine Nut oder ein Vorsprung in der Speicheröffnung zum Speichern bzw. Aufnehmen
des Zünders
ausgebildet wird und des Weiteren an der Außenumfangsfläche des
Zünders bzw.
des Zünder-Bundes,
am unteren Abschnitt des Zünder-Bundes
ein Vorsprung oder eine Nut ausgebildet wird, die komplementär an die
Nut bzw. den Vorsprung passt, der in der oben erwähnten Speicheröffnung für den Zünder ausgebildet
ist, und sie dann zusammengesetzt werden.
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Bei der vorliegenden Erfindung können außer dem
Zünder
und dem Zünder-Bund
alle herkömmlicherweise
eingesetzten Elemente, die erforderlich sind, um den Gaserzeuger
zu betreiben, wie beispielsweise ein „Gehäuse" mit Gasauslasskanälen, eine „Gaserzeugungseinrichtung" zum Erzeugen eines
Gases durch Verbrennung, eine „Filtereinrichtung" zum Reinigen und
Kühlen
des erzeugten Gases, eingesetzt werden. Des Weiteren können andere
Strukturen und Elemente für
einen Airbag-Gaserzeuger, die von Vorteil für die Funktion des Airbag-Gaserzeugers
sind, wie beispielsweise ein „inneres
zylindrisches Element",
das das Innere des Gehäuses
in zwei oder mehr Kammern unterteilt; ein „Filterträgerelement", das zwischen dem inneren zylindrischen
Element und der Filtereinrichtung vorhanden ist und das die Filtereinrichtung
trägt,
ein „Durchtritts-Verhindenangselement
(Plattenelement usw.)", das
das obere Ende und/oder das untere Ende des Innenumfangs der Filtereinrichtung
umschließt
und verhindert, dass das erzeugte Gas durch den Spalt zwischen der
Filtereinrichtung und der Gehäuseinnenfläche hindurchtritt;
ein „Polsterelement", das über und/oder
unter der Gaserzeugungseinrichtung vorhanden ist, um zu verhindern,
dass sich die Gaserzeugungseinrichtung bewegt, ein „perforierter Korb", der zahlreiche
Löcher
aufweist, zylindrisch geformt ist und an der Innenseite der Filtereinrichtung vorhanden
ist, um zu verhindem, dass die Gaserzeugungseinrichtung direkt mit
der Filtereinrichtung in Kontakt kommt, und um die Filtereinrichtung
vor den Flammen von der Verbrennung der Gaserzeu gungseinrichtung
zu schützen;
und einen „Raum", der zwischen der
Außenfläche der
Filtereinrichtung und der Innenfläche der Seitenwand des Gehäuses vorhanden
ist und als Gaskanal dient, nach Wunsch eingesetzt werden.
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Das Gehäuse kann durch Gießen, Schmieden
oder Pressbearbeitung usw: hergestellt werden. Das Gehäuse wird
vorzugsweise durch Verschweißen
einer Diffusor-Kapsel, die Gasauslasskanäle aufweist, und einer Verschluss-Kapsel
hergestellt, die das Zündeinrichtungs-Speicherloch
aufweist. Die zwei Kapseln können
mit verschiedenen Schweißverfahren
miteinander verbunden werden, so beispielsweise durch Elektronenstrahlschweißen, Laserschweißen, WIG-Schweißen, Buckelschweißen usw.
Wenn das Gehäuse
durch Verschweißen
der Diffusor-Kapsel mit der Verschluss-Kapsel hergestellt wird,
wird das zylindrische Element in die Innenfläche eines kreisförmigen Bereiches
der Diffusor-Kapsel geschweißt
und in diese integriert. Wenn die Diffusor-Kapsel und die Verschluss-Kapsel
hergestellt werden, indem Stahlblech, wie beispielsweise Bleche
aus rostfreiem Stahl usw., pressgefonnt wird, wird die Herstellung
der zwei Kapseln erleichtert und eine Verringerung der Herstellungskosten
wird erreicht. Auch wenn die zwei Kapseln in einfache zylindrische
Formen gebracht werden, kann das Pressformen erleichtert werden.
Was das Material für
die Diffusor-Kapsel und die Verschluss-Kapsel angeht, so ist Blech
aus rostfreiem Stahl vorteilhaft, es kann jedoch auch nickelplattiertes
Stahlblech eingesetzt werden.
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Bei dem Airbag-Gaserzeuger der vorliegenden
Erfindung wird insbesondere das Positionieren des Zünders ausgeführt. Daher
wird eine elektrische Zündung,
die durch ein elektrisches Signal aktiviert wird, das von einem
Aufprall-Sensor übertragen
wird, der einen Aufprall erfasst, als die Zündeinrichtung eingesetzt. Diese
Zündeinrichtung
mit elektrischer Zündung
umfasst einen elektrischen Sensor, der einen Aufprall ausschließlich mittels
eines elektrischen Mechanismus erfasst, sowie einen Zünder, der
durch ein elektrisches Signal von dem elektrischen Sensor aktiviert
wird, der einen Aufprall erfasst. Für diesen elektrischen Sensor
sind beispielsweise ein Halbleiter-Beschleunigungssensor usw. vorhanden.
Der Halbleiter-Beschleunigungssensor weist vier Halbleiter-Dehnungsmessstreifen
auf, die auf einem Siliziumsubstratträger ausgebildet sind, der sich
biegt, wenn Beschleunigung auftritt. Diese Halbleiter-Dehnungsmessstreifen
sind in Brückenschaltung
verbunden. Wenn Beschleunigung auftritt, wird der Träger (beam)
gebogen, und die Oberfläche
wird gedehnt. Aufgrund dieser Dehnung ändert sich der Widerstand der
Halbleiter-Dehnungsmessstreifen, und diese Widerstandsänderung
wird als ein Spannungssignal erfasst, das proportional zu der Beschleunigung
ist. Insbesondere kann in die Zündeinrichtung
mit elektrischer Zündung
eine Steuereinheit, die des Weiteren eine Zünd-Bewertungsschaltung aufweist,
integriert werden. Das Signal von dem oben erwähnten Halbleiter-Beschleunigungssensor
wird in die Zünd-Bewertungsschaltung
eingegeben. Die Steuereinheit beginnt mit ihrer Berechnung an dem
Punkt, an dem das Aufprall-Signal einen bestimmten Wert übersteigt.
Dann gibt sie das Aktivierungssignal an den Gaserzeuger aus, wenn
das Berechnungsergebnis einen bestimmten Wert übersteigt.
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Als die Gaserzeugungseinrichtung
bzw. das Gaserzeugungsmittel können
Stoffe auf Basis anorganischer Säure,
die in der Technik allgemein bekannt sind, insbesondere einer Natrium-Säure, so beispielsweise
ein äquivalentes
Gemisch aus Natrium-Säure
und Kupferoxid, oder ein nicht saurer Gaserzeugungsstoff, eingesetzt
werden. Es sind verschiedene nicht saure Gaserzeugungsstoff-Zusammensetzungen
vorgeschlagen worden. Bekannte Zusammensetzungen sind beispielsweise
die, die hauptsächlich
aus einer organischen Verbindung bestehen, die Stickstoff enthält, wie
beispielsweise Tetrazol, Triazol oder die Metallsalze davon, usw.,
und einem oxidierenden Stoff, der Sauerstoff enthält, so beispielsweise
Alkalimetall-Nitrate usw. und die Zusammensetzungen, bei denen als
Brennstoff und Stickstoffquelle Triaminoguanidin-Nitrat, Kohlenwasserstoffsäure, Nitroguanizin
usw. verwendet wird und als Oxidationsmittel das Nitrat, Chlorat,
Perchlorat usw. eines Alkalimetalls oder Alkali-Erdmetalls verwendet
wird. Jeder beliebige dieser Stoffe kann bei der vorliegenden Erfindung
als das Gaserzeugungsmittel eingesetzt werden, ohne dass dies eine
Einschränkung
darstellt. Sie werden je nach Bedarf entsprechend den Anforderungen
hinsichtlich der Verbrennungsgeschwindigkeit, der Nichttoxizität und der Verbrennungstemperatur
ausgewählt.
Das Gaserzeugungsmittel wird in der geeigneten Form eingesetzt,
so beispielsweise als Pellet, als Plättchen, als hohler Zylinder,
als mehrere Löcher,
als Scheibe usw.
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Die Filtereinrichtung, die in dem
Gehäuse aufgenommen
und installiert wird, hat ungefähr
Zylinderform. Mit der Filtereinrichtung werden Verbrennungsrückstände, die
bei der Verbrennung des Gaserzeugungsmittels entstehen, entfernt
und das Verbrennungsgas gekühlt.
Was die Filtereinrichtung angeht, so kann ein Filter zum Reinigen
des erzeugten Gases und/oder ein Kühlmittel zum Kühlen des erzeugten
Gases, die in der Technik bekannt sind, eingesetzt werden. Daneben
kann auch ein Filter aus laminiertem Maschendraht, der beispielsweise
durch Druckformen einer ringförmigen
laminierten Form aus Maschendraht entsteht, die aus einem geeignetem
Materal besteht, eingesetzt werden. Das heißt, der Filter aus laminiertem
Maschendraht kann durch Formen eines Geradstich-Maschendrahtes aus
rostfreiem Stahl zu einem zylindrischen Körper, Formen einer ringförmigen laminierten
Form durch wiederholtes Biegen eines Endes des zylindrischen Körpers nach
außen
und Druckformen dieses laminierten Körpers in einer Form hergestellt
werden. Er kann auch ausgebildet werden, indem ein Geradstich-Maschendraht aus
rostfreiem Stahl zu einem zylindrischen Körper geformt wird, der zylindrische
Körper durch
radiales Pressen des zylindrischen Körpers zu einer Platte geformt
wird, ein laminierter Körper
hergestellt wird, indem diese Platte mehrmals zu einem mehrschichtigen
Körper
gewalzt wird, um eine zylindrische Form herzustellen, und der laminierte
Körper in
einer Form pressgeformt wird usw. Bei dem Material, das für den Maschendraht
eingesetzt wird, kann es sich um SUS304, SUS310S, SUS316 (JIS-Standard-Code) etc.
handeln. Rostfreier Stahl SUS 304 (18Cr-8Ni-0,06C) weist wie austenitischer
rostfreier Stahl ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf.
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Bei der Filtereinrichtung kann auch
eine Doppelstruktur eingesetzt werden, die eine innere Schicht oder
eine äußere Schicht
aufweist, die aus einem Körper
aus laminiertem Maschendraht besteht. Die innere Schicht kann eine
Filtereinrichtungs-Schutzfunktion aufweisen, um die Filtereinrichtung
davor zu schützen,
dass die Flamme von der Zündeinrichtung
in Richtung der Filtereinrichtung schlägt, und die Filtereinrichtung
darüber
hinaus vor dem Verbrennungsgas zu schützen, das von der Gaserzeugungseinrichtung
erzeugt wird. Die äußere Schicht
kann eine Funktion der Unterdrückung
der Ausdehnung der Filtereinrichtung aufweisen, um zu verhindern,
dass der Raum, der zwischen der Filtereinrichtung und der Außenwand
des Gehäuses durch
die Ausdehnung der Filtereinrichtung aufgrund des Gasdrucks blockiert
wird, der erzeugt wird, wenn der Gaserzeuger betrieben wird. Dabei
kann die Funktion zur Unterdrückung
der Ausdehnung der Filtereinrichtung erreicht werden, indem der
Außenumfang
der Filtereinrichtung mit einer Außenschicht gestützt wird,
die aus einem Körper
aus laminiertem Maschendraht, einem pertorierten zylindrischen Körper, einem
ringförmigen
Bandkörper
usw. besteht.
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Der oben erwähnte Gaserzeuger für einen Airbag
wird im Inneren eines Modulgehäuses
zusammen mit einem Airbag angeordnet, der aufgeblasen wird, indem
das Gas einge leitet wird, das von dem Gaserzeuger erzeugt wird,
um so ein Airbag-System herzustellen.
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Bei dem Airbag-System, das mit dem
Aufprall-Sensor verbunden ist, wird der Gaserzeuger aktiviert, und
ein Verbrennungsgas wird über
die Gasauslasskanäle
in dem Gehäuse
ausgelassen. Das Verbrennungsgas wird in den Airbag ausgelassen, und
dadurch reißt
der Airbag die Abdeckung des Moduls auf und wird aufgeblasen. So
wird ein Polster erzeugt, das den Aufprall zwischen harten Strukturen und
einem Fahrgast im Inneren eines Fahrzeugs dämpft.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird,
indem der Zünder
positioniert und dann in dem Gehäuse
installiert wird, die Ausrichtung der elektrisch leitenden Anschlüsse des
Zünders
fixiert. Dadurch kann der Zuleitungsdraht, der mit den Anschlüssen verbunden ist,
in einer bestimmten Richtung gezogen werden.
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Bei dem Gaserzeuger der vorliegenden
Erfindung kann der Zuleitungsdraht in einer bestimmten Richtung
gezogen werden, und so kann die Installation des Gaserzeugers an
dem Modul zuverlässig
mit guter Wiedefiolbarkeit ausgeführt werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Vertikalschnittansicht, die eine Ausführung des Gaserzeugers der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Schema, das zeigt, wie der Positionierabschnitt in dem Zünder-Bund
ausgebildet ist;
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3 ist
ein Prinzipschema, das einen Vorgang zum Installieren des Zünders zeigt;
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4 ist
ein Prinzipschema, das einen anderen Vorgang zum Installieren des
Zünders
zeigt;
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5 ist
eine Zeichnung einer unteren Fläche
des Gaserzeugers für
einen Airbag, die zeigt, wie der Zünder installiert ist;
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6 ist
eine Diagonalansicht, die den Vorgang des Anbringens des Verbinders
an dem Airbag-Gaserzeuger der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
eine Vertikalschnittansicht einer weiteren Ausführung des Gaserzeugers der
vorliegenden Erfindung.
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8 ist
ein Prinzipschema, das den Herstellungsvorgang für den in 7 dargestellten Gaserzeuger zeigt; und
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9 ist
ein Aufbau des Airbag-Systems der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung
bevorzugter Ausführungen
der vorliegenden Erfindung
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Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung
werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Schnittansicht eines Airbag-Gaserzeugers gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die vorliegende Erfindung arbeitet hauptsächlich als
ein Gaserzeuger, wobei das Gehäuse
einen Außendurchmesser
von ungefähr
70 mm hat. Dieser Gaserzeuger enthält ein Gehäuse 3 mit einer Diffusor-Kapsel 1 und
einer Verschluss-Kapsel 2, eine Zündeinrichtung mit elektrischer
Zündung,
die in einem Speicherraum in dem Gehäuse 3 vorhanden ist, d.
h. einen Zünder 4 und
einen Verstärker 5,
eine Gaserzeugungseinrichtung, die mit dem Zünder 4 und dem Verstärker 5 gezündet wird
und ein Verbrennungsgas erzeugt, d. h. feste Gaserzeugungsstoffe 6,
sowie eine Filtereinrichtung, die eine Verbrennungskammer 28 begrenzt,
die die Gaserzeugungsstoffe 6 enthält, d. h. ein Kühlmittel/Filter 7.
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Die Diffusor-Kapsel 1, die
ausgebildet wird, indem ein rostfreies Stahlblech gepresst wird,
weist einen kreisförmigen
Abschnitt 12, einen Umfangswandabschnitt 10, der
am Außenumfangsabschnitt des
kreisförmigen
Abschnitts 12 ausgebildet ist, sowie einen Flanschabschnitt 19 auf,
der sich am oberen Ende des Umfangswandabschnitts 10 befindet, und
der sich in der radialen Richtung nach außen erstreckt. Bei dieser Ausführung ist
der Umfangswandabschnitt 10 mit achtzehn Gasauslasskanälen 11 mit
einem Durchmesser von 3 mm in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung
versehen:
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Ein vorstehender kreisförmiger Abschnitt 13, der
aufgrund eines verstärkten
Absatzes 49 nach außen
vorsteht, ist in der Mitte des kreisförmigen Abschnitts 12 der
Diffusor-Kapsel 1 ausgebildet.
Der verstärkte
Absatz 49 verleiht dem Gehäuse Stabilität, und zwar
insbesondere dem kreisförmigen
Abschnitt 12 der Diffusor-Kapsel, der ihren Deckenabschnitt bildet.
Der Absatz 49 vergrößert darüber hinaus
das Fassungsvermögen
des Speicherraums. Ein Verstärkerbehälter 53,
der den Verstärker 5 enthält, wird
zwischen dem vorstehenden kreisförmigen
Abschnitt 13 und dem Zünder 4 gehalten.
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Die Verschluss-Kapsel 2,
die ausgebildet wird, indem ein rostfreies Stahlblech gepresst wird, weist
einen kreisformigen Abschnitt 30, eine Mittelöffnung 15,
die in seiner Mitte ausgebildet ist, einen Umfangswandabschnitt 47,
der am Außenumfangsbereich
des kreisförmigen
Abschnitts 30 ausgebildet ist, sowie einen Flanschabschnitt 20 auf,
der sich am oberen Ende des Umfangswandabschnitts 47 befindet
und der sich in der radialen Richtung nach außen erstreckt. Die Mittelöffnung 15 weist
an ihrem Rand einen Abschnitt 14 auf, der in der axialen
Richtung gebogen ist. Dieser gebogene Abschnitt 14 verleiht dem
Rand der Mittelöffnung 15 Stabilität und bildet darüber hinaus
eine relativ große
Verbindungsfläche mit
einem inneren zylindrischen Element 16. Das innere zylindrische
Element 16 ist darüber
hinaus so ausgeführt,
dass es in die Mittelöffnung 15 passt,
und die Abschlussfläche 17 eines
Endes dieses inneren zylindrischen Elementes 16 ist so
aufgebaut, dass sie bündig
mit der Abschlussfläche 18 des
gebogenen Bereiches 14 ist.
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Die Diffusor-Kapsel 1 und
die Verschluss-Kapsel 2 bilden das Gehäuse 3, wenn der Flanschabschnitt 19 der
Diffusor-Kapsel auf die Oberseite des Flanschabschnitts 20 der
Verschluss-Kapsel im mittleren Querschnitt des Gehäuses 3 in
der axialen Richtung aufgelegt wird und sie durch die Laserverschweißung 21 miteinander
verbunden werden. Die Flanschabschnitte 19 und 20 verleihen
dem Gehäuse
Stabilität,
und zwar insbesondere seiner Außenumfangswand 8,
um Verformung des Gehäuses
aufgrund des Gasdrucks zu verhindern.
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Das innere zylindrische Element 16 besteht aus
einer Röhre
aus rostfreiem Stahl, deren eines Ende mit der Innenfläche des
vorstehenden kreisförmigen
Abschnitts 13 der Diffusor-Kapsel 1 verbunden ist
und deren anderes Ende offen ist. Es wird an dem vorstehenden kreisförmigen Abschnitt 13 der
Diffusor-Kapsel mittels der Elektronenstrahlver schweißung 22 befestigt.
Eine Zündeinrichtungs-Speicherkammer 23 ist
im Inneren des inneren zylindrischen Elementes 16 ausgebildet.
Der Innenraum der Zündeinrichtungs-Speicherkammer 23 ist
mit dem Zünder 4 versehen,
der durch ein Signal von einem Sensor (in der Figur nicht dargestellt)
aktiviert wird, sowie mit einem Verstärker-Behälter 53, der den Verstärker 5 enthält, der
von dem Zünder 4 zu
zünden
ist.
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Beispiele für den Zünder 4, an dem der
Zünder-Bund
installiert ist, und der in dem Airbag-Gaserzeuger der vorliegenden
Erfindung eingesetzt wird; sind in 2(a) und 2(b) dargestellt. In jeder
Zeichnung (2(a) und 2(b)) ist jeweils der Vertikalschnitt
des Zünders
auf der linken Seite gezeigt, und seine untere Fläche ist
auf der rechten Seite gezeigt. Zünder-Bünde (102(a), 102(b)),
die jeweils hohl und halbzylindrisch geformt sind und einen Positionierabschnitt
aufweisen, der an der unteren Fläche
ausgebildet ist, sind, wie in 2(a) und 2(b) dargestellt, in den
unteren Abschnitt des Zünders 4 integriert.
Dieser Positionierabschnitt kann, wie in 2(a) dargestellt, eine abgestufte Spirale 101(a) sein,
die ausgebildet wird, indem ein Teil der unteren Fläche des Zünder-Bundes 102(a) in
der radialen Richtung in Form einer abgestuften Spirale geschnitten
wird, wobei der Rand mit einer vorgegebenen Dicke T beibehalten
wird, oder, wie in 2(b) dargestellt,
eine Nut 101(b) kann ausgebildet werden, indem ein Teil
der unteren Fläche
des Zünder-Bundes 102(b) in
der radialen Richtung geschnitten wird, ohne dass der Rand beibehalten
wird. Wenn der Gaserzeuger für
einen Airbag ausgebildet wird, bei dem der Zünder-Bund eingesetzt wird,
bei dem der Positionierabschnitt ausgebildet worden ist, indem er
in die Form einer abgestuften Spirale geschnitten wird, wobei der Rand
des Zünder-Bundes 102(a) beibehalten
wird, ist es, wie in 2(a) dargestellt,
möglich,
zuverlässiger
zu verhindern, dass das Verbrennungsgas zwischen der Innenfläche des
Bereiches, der den Zünder 4 enthält und der
Außenumfangsfläche des
Zünder-Bundes 102 austritt,
und zwar selbst dann, wenn der Gaserzeuger für einen Airbag in Funktion
ist.
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Der Zünder 4 wird, wie in 3 dargestellt, in der Zündeinrichtungs-Speicherkammer 23 installiert,
nachdem der Zünder 4 unter
Einsatz einer Einführvorrichtung 100 positioniert
worden ist. Das heißt,
der Zünder 4,
der eine Einheit mit dem Zünder-Bund 102 bildet,
wird positioniert, indem ein Zünder-Bund 102 bereitgestellt
wird, der eine Positioniemut 101 aufweist, die ausgebildet
wird, indem ein Umfang desselben in einer vorgegebenen Richtung an
einem unteren Abschnitt des Zünders 4 geschnitten
wird, und der Eingriffs abschnitt 103 der Einführvorrichtung 100 wird
mit der Positioniemut 101 in Eingriff gebracht. Der positionierte
Zünder 4 wird
in der Zündeinrichtungs-Speicherkammer 23 installiert. Wenn
ein Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt 98 zum Anbringen des
Airbag-Gaserzeugers
an einem Modulgehäuse
ausgebildet ist und der Zünder 4 in Bezug
auf den Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt 98 positioniert
ist, wird die Einführvorrichtung 100 in Bezug
auf den Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt 98 positioniert,
und der Zünder 4 kann
unter Verwendung der positionierten Einführvorrichtung 100 positioniert
werden, wie dies oben beschrieben ist. In 3 wird die Einführvorrichtung 100 in
Bezug auf den Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt 98 positioniert,
indem Einführzapfen 106,
die an Einführvorrichtung 100 vorhanden
sind, über
Anbringungslöcher 99 in
dem Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt 98 eingeführt werden.
Außerdem
kann, wie in 4 dargestellt,
der Zünder
installiert werden, indem Einführzapfen 311 der
Positioniervorrichtung 310 in Anbringungslöcher 99 in
dem Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt 98 eingeführt werden,
der Gaserzeuger fixiert wird und der Eingriffsabschnitt 103 von
Einführvorrichtung 100 mit
dem Positionierabschnitt 101 des Zünder-Bundes in Eingriff gebracht
wird. Indem die Einführvorrichtung 100 im
Voraus an der Positioniervorrichtung 310 positioniert wird,
kann der mit der Einführvorrichtung
installierte Zünder
positioniert werden. Bei der in 3 dargestellten
Ausführung wird
der Eingrffsabschnitt 103 der Einführvorrichtung 100 unter
Verwendung der Einführvorrichtung 100 mit
der Positioniemut 101 des Zünder-Bundes 102 in Eingriff
gebracht, die an dem Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt 98 positioniert
worden ist, und der Zünder 4 wird
in der Zündeinrichtungs-Speicherkammer 23 installiert,
während
der Zünder-Bund 102 positioniert
wird. Dadurch wird der Zünder 4,
an dem der Zünder-Bund 102 in
einer eingeschränkten
vorgeschriebenen Richtung installiert und integral damit verbunden
ist, ebenfalls positioniert und anschließend in der Zündeinrichtungs-Speicherkammer 23 installiert.
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Der Zünder 4, der mit der
Einführvorrichtung 100 positioniert
und dann eingeführt
wird, wird vorzugsweise am unteren Abschnitt des Zünders 4 installiert,
so dass, wie in 5 dargestellt,
die Ausrichtung L1 elektrisch leitender Anschlüsse 104 in Bezug auf
die Anbringungsöffnungen 99 des
Gaserzeuger-Anbringungsabschnitts 98 konstant ist. Die Positionsbeziehung
zwischen diesen elektrisch leitenden Anschlüssen 104 und den Anbringungsöftnungen 99 ist
eingeschränkt,
beispielsweise so, dass die Ausrichtung L1 der Anschlüsse 104 und
die Ausrichtung L2 der angrenzenden Anbringungsöffnung 98 in dem Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt 98 entweder
parallel, senkrecht oder in ei nem vorgegebenen Winkel ist. Da der
Zünder 4 positioniert
wird und anschließend
die Ausrichtung L2 der Anschlüsse 104 fixiert
wird, wie dies oben erläutert
ist, wird der Zuleitungsdraht 105, der sich in einer Richtung
erstreckt, die durch die Ausrichtung des Verbinders 107 bestimmt
wird, der mit den Anschlüssen 104 verbunden
ist, stets in einer unveränderlichen
Richtung gezogen, wie dies in 6 dargestellt
ist. Dadurch können
der Zünder 4 und
der Sensor (in der Figur nicht dargestellt) zuverlässig mit
dem Zuleitungsdraht 105 verbunden werden.
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Der Zünder 4, der in der
Zündeinnchtungs-Speicherkammer 23 installiert
wird, nachdem er mit der Einführvorrichtung 100 positioniert
wurde, wie dies oben beschrieben ist, wird mit dem Zünder-Halteelement 24 in
dem inneren zylindrischen Element 16 fixiert, wie dies
in 1 dargestellt ist. Das
Halteelement 24 weist einen Flanschabschnitt 25,
der nach innen gerichtet ist, um die axiale Bewegung des Zünders 4 einzuschränken, einen
Umfangswandabschnitt 26, an dem der Zünder angebracht wird und an
der Innenumfangsfläche
des inneren zylindrischen Elementes 16 fixiert wird, und
einen Quetschabschnitt 27, der den Zünder in der axialen Richtung
fixiert, indem der nach innen gerich- tete Flanschabschnitt 25 eingequetscht
wird, auf. In 1 weist
das innere zylindrische Element 16 Durchgangslöcher 54 nahe
an einem Ende der Umfangswand auf. Des weiteren sind bei der vorliegenden
Ausführung
sechs Durchgangslöcher
mit einem Durchmesser von 2,5 mm in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung
vorhanden, und die Durchgangslöcher 54 sind
mit einem Dichtband 52' abgedichtet.
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Das innere zylindrische Element 16 kann hergestellt
werden, indem ein 1,2–3,0
mm dickes rostfreies Stahlblech zu einer Röhre gewalzt wird und es zu
einem zylindrischem Element mit einem Außendurchmesser von 17–22 mm verschweißt wird. Diese
Art verschweißtes
Rohr kann beispielsweise hergestellt werden, indem das U-O-Pressverfahren (das
Blech wird in eine U-Form gebracht, dann in eine O-Form gebracht,
und die Naht wird verschweißt),
das elektrische Nahtrohrverfahren (das Blech wird in eine Kreisform
gebracht und die Naht wird mittels Widerstandswärme verschweißt, indem ein
starker elektrischer Strom angelegt wird und die Naht unter Druck
gesetzt wird) usw. eingesetzt werden. Daneben kann das innere zylindrische
Element 16 entweder durch Gießen, Schmieden oder Press- oder
Schneidbearbeitung usw. oder Kombinationen daraus hergestellt werden.
Dabei kann, nachdem ein Schweißbereich
an einem Ende des inneren zylindrischen Elementes hergestellt worden
ist, der Schweißbereich
mit der Innenfläche
des vorstehenden kreisförmigen
Abschnitts 13 der Diffusor-Kapsel 1 verbunden
werden.
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Das/der Kühlmittel/Filter 7 ist
vorhanden, um die Gaserzeugungsstoffe 6 einzuschließen, und
bildet eine ringförmige
Kammer, d. h. eine Verbrennungskammer 28, um das innere
zylindrische Element 16 herum. Dieses/dieser Kühlmittel/Filter 7 wird ausgebildet,
indem ein Geradstich-Maschendraht aus rostfreiem Stahl in der radialen
Richtung übereinander
gelegt wird und in der radialen und der axialen Richtung zusammengepresst
wird. Das/der Kühlmittel/Filter 7 ist
in der radialen Richtung mehrschichtig, und jede Schicht desselben
hat eine Form, in der schlaufenartige Maschen gequetscht sind. Daher
ist die Abstandshaltestruktur im Inneren des Kühlmittels/Filters komplex,
so dass das/der Kühlmittel/Filter einen
ausgezeichneten Rückstands-Einschlusseffekt aufweist.
Um zu verhindern, dass der Raum 9 aufgrund der Ausdehnung
des Kühlmittels/Filters 7 durch
den Gasdruck blockiert wird, wenn der Gaserzeuger in Funktion ist,
ist die Außenschicht 29,
die als die Hemmeinnchtung wirkt, die die Ausdehnung des Kühlmittels/Filters
einschränkt,
an der Außenseite des
Kühlmittels/Filters 7 ausgebildet.
Diese Außenschicht 29 kann
beispielsweise hergestellt werden, indem ein Körper aus laminiertem Maschendraht
eingesetzt wird, ein perforiertes zylindrisches Element mit Durchgangslöchern in
der Innenumfangsfläche, oder
eine bandförmige
Hemmschicht, bei der ein Bandelement mit einer vorgegebenen Breite
in eine Ringform gebracht wird. Wenn die Außenschicht 29 aus
dem Körper
aus laminiertem Maschendraht hergestellt wird, kann die Außenschicht 29 auch
eine Kühlfunktion
haben. Das/der Kühlmittel/Filter 7 begrenzt
die Verbrennungskammer 28 und kühlt das Verbrennungsgas, das
in der Verbrennungskammer erzeugt wird, und fängt die Verbrennungsrückstände ein.
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Der geneigte Abschnitt 31 ist
in der Umfangsrichtung ausgebildet und umgibt den kreisförmigen Abschnitt 30 der
Verschluss-Kapsel. Dieser geneigte Abschnitt 31 verhindert
Bewegung des Kühlmittels/Filters 7 und
wirkt auch als Einrichtung, die einen Raum zwischen der Außenumfangswand 8 des Gehäuses und
dem Kühlmittel/Filter 7 erzeugt.
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Viele feste Gaserzeugungsstoffe 6 sind
in der Verbrennungskammer 28 vorhanden. Ein Gaserzeugungsstoff 6 hat
die Form eines hohlen Zylinders. Aufgrund dieser Form kommt es zur
Verbrennung an der Außen-
und der Innenfläche.
Diese Form ist insofern vorteilhaft, als, während die Verbrennung abläuft, sich
die Oberfläche
des gesamten Gaserzeugungsstoffes nur sehr geringfügig ändert.
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Ein Plattenelement 32 ist
am oberen Ende des Kühlmittels/Filters 7 vorhanden,
und ein Plattenelement 33 ist an seinem unteren Ende vorhanden. Ein
Plattenelement 32 enthält
einen kreisförmigen Abschnitt 36,
der eine Öffnung 40 am
oberen Ende des Kühlmittels/Filters 7 verschließt, sowie
einen Umfangswandabschnitt 34, der eine Einheit mit dem kreisförmigen Abschnitt 36 bildet
und direkt mit der Innenumfangsfläche 41 des Kühlmittels/Filters
in Kontakt kommt. Der kreisförmige
Abschnitt 36 weist eine Mittelöffnung 35 auf, die
in den Außenumfang des
oben erwähnten
inneren zylindrischen Elementes 16 passt. Der Umfangswandabschnitt 34 ist
so angeordnet, dass er Durchgangslöchern 54 für die Flamme
von der Zündeinrichtung
zugewandt ist. Der Wandabschnitt 34 deckt die Innenfläche 41 des
Kühlmittels/Filters
nahe an den Durchgangslöchern 54 ab.
Der Umfangswandabschnitt 34 dient dazu, das/den Kühlmittel/Filter
davor zu schützen,
dass die Flamme in Richtung des Kühlmittels/Filters 7 schlägt, und
dazu, die Richtung der Flamme soweit abzulenken, dass sich die Flamme
in Richtung der Gaserzeugungsstoffe 6 ausdehnt. Das Plattenelement 32 ist
an dem inneren zylindrischen Element 16 in Bezug auf die
radiale Bewegung desselben fixiert. Das Plattenelement 32 dient
als eine Einrichtung, mit der das/der Kühlmittel/Filter 7 positioniert
wird, wenn der Gaserzeuger zusammengesetzt wird, und darüber hinaus als
eine Durchtritts-Verhinderungseinrichtung,
die den sogenannten Durchtritt des Verbrennungsgases verhindert.
Das heißt,
das Verbrennungsgas tritt nicht durch das/den Kühlmittel/Filter hindurch, sondern
tritt durch einen Spalt zwischen der Innenfläche 37 des Gehäuses und
der Abschlussfläche 38 des
Kühlmittels/Filters
hindurch, der aufgrund des Drucks des Verbrennungsgases entsteht,
wenn der Gaserzeuger in Funktion ist.
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Ein Plattenelement 33 besteht
aus einem kreisförmigen
Abschnitt 50, der die Öffnung 42 am unteren
Ende des Kühlmittels/Filters 7 verschließt, sowie
einem Umfangswandabschnitt 51, der eine Einheit mit dem
kreisförmigen
Abschnitt 50 bildet und direkt mit der Innenumfangsfläche 41 des
Kühlmittels/Filters
in Kontakt kommt. Der kreisfömige
Abschnitt 50 weist eine Mittelöffnung 39 auf, die
in den Außenumfang
des inneren zylindrischen Elementes 16 passt, und er ist
direkt mit den vorhandenen Gaserzeugungsstoffen in Kontakt, um Bewegung derselben
einzuschränken.
Dieses Plattenelement 33 wird durch eine elastische Kraft
zwischen dem Innenumfangselement 16 und dem Kühlmit tel/Filter 7 gehalten.
Es verhindert, dass das Verbrennungsgas an der erwähnten Abschlussfläche 38 und
der gegenüberliegenden
Abschlussfläche 43 des
Kühlmittels/Filters
austritt, und dient beim Schweißen
als Schweißschutzplatte.
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Der Raum 9 ist zwischen
der Außenumfangswand 8 des
Gehäuses
und der Außenschicht 29 des
Kühlmittels/Filters
ausgebildet. Dieser Raum 9 bildet um das/den Kühlmittel/Filter 7 herum
einen Gaskanal, dessen radialer Querschnitt ringförmig ist. Der
Bereich St am radialen Querschnitt des Gaskanals ist vorteilhafterweise
größer als
die Gesamtsumme At der Öffnungsfläche jedes
Gasauslasskanals 11 der Diffusor-Kapsel. Bei dieser Ausführung ist
die Fläche
des radialen Querschnitts des Gaskanals konstant, es ist jedoch
möglich,
die Fläche
des radialen Querschnitts des Gaskanals zu vergrößern, wenn sie sich den Gasauslasskanälen 11 nähert, so
beispielsweise, indem das/der Kühlmittel/Filter
in eine konische Form gebracht wird. In diesem Fall kann für die Fläche des
Querschnitts des Gaskanals in radialer Richtung ein Mittelwert eingesetzt
werden. Aufgrund des Vorhandenseins des Gaskanals um das/den Kühlmittel/Filter
herum tritt das Verbrennungsgas durch den gesamten Bereich des Kühlmittels/Filters
hindurch und strömt
auf den Gaskanal zu. Dadurch werden effektive Nutzung des Kühlmittels/Filters
sowie wirkungsvolle Kühlung
und Reinigung des Verbrennungsgases erreicht. Das Verbrennungsgas,
das gekühlt
und gereinigt wurde, tritt durch den oben erwähnten Gaskanal hindurch und erreicht
die Gasauslasskanäle 11 in
der Diffusor-Kapsel.
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Bei dieser Ausführung bezog sich die Erläuterung
auf ein Beispiel, bei dem der Raum zwischen der Außenumfangswand
des Gehäuses
und dem Kühlmittel/Filter
ausgebildet ist, jedoch kann der Raum weggelassen werden.
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Um zu verhindern, dass die Feuchtigkeit
von außen
in das Gehäuse 3 eintritt,
werden die Gasauslasskanäle 11 in
der Diffusor-Kapsel mit einem Aluminiumband 52 geschlossen.
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Wenn dieser Gaserzeuger zusammengesetzt
wird, wird die Diffusor-Kapsel 1, mit der das innere zylindrische
Element 16 durch Verschweißen des Abschnitts 100 mit
großer
Breite verbunden worden ist, so angeordnet, dass sich ihr vorstehender kreisförmiger Abschnitt 13 an
der Unterseite befindet, und das Plattenelement 32 wird
durch das innere zylindrische Element 16 eingeführt. Das/der
Kühlmittel/Filter 7 wird
außen
an dem Umfangswandabschnitt des Plattenelementes 32 angebracht, und
das/der Kühlmittel/Filter 7 wird
positioniert. Im Inneren des Kühlmittels/Filters 7 werden
die festen Gaserzeugungsstoffe 6 angeordnet. Dann wird
das Plattenelement 32 an der Oberseite angeordnet. Anschließend wird
das innere zylindrische Element 16 über die Mittelöffnung 15 der
Verschluss-Kapsel eingeführt.
Der Flanschbereich 20 der Verschluss-Kapsel wird auf die
Oberseite des Flanschbereiches 19 der Diffusor-Kapsel aufgelegt,
und die Laserverschweißungen 21 und 44 werden
hergestellt, um die Diffusor-Kapsel 1 mit der Verschluss-Kapsel 2 und die
Verschluss-Kapsel mit dem inneren zylindrischen Element 16 zu
verbinden. Schließlich
werden der Verstärker-Behälter 53 und
der Zünder 4 in
das innere zylindrische Element 16 eingeführt. Diese
werden fixiert, indem mit dem, Klemmabschnitt 27 des Zünder-Halteelementes
geklemmt wird.
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Bei dem Gaserzeuger mit einem derartigen Aufbau
wird, wenn der Sensor (in der Figur nicht dargestellt) einen Aufprall
erfasst, sein Signal zu dem Zünder 4 gesendet,
um den Zünder 4 zu
aktivieren. Dadurch wird der Verstärker 5 im Inneren
des Verstärker-Behälters 53 gezündet, und
eine Hochtemperaturflamme wird erzeugt. Diese Flamme schlägt über die
Durchgangslöcher 54 durch
und zündet
die Gaserzeugungsstoffe 6 in der Nähe der Durchgangslöcher 54.
Sie zündet
darüber
hinaus die Gaserzeugungsstoffe im unteren Abschnitt der Verbrennungskammer,
wobei ihr Weg durch den Umfangswandabschnitt 34 abgelenkt
wird. Dadurch verbrennen die Gaserzeugungsstoffe und erzeugen ein
Gas mit hoher Temperatur und hohem Druck. Dieses Verbrennungsgas
tritt durch den gesamten Bereich des Kühlmittels/Filters 7 hindurch,
wobei es dabei wirksam gekühlt
oder seine Verbrennungsrückstände eingefangen
werden. Das Verbrennungsgas, das gekühlt und gereinigt worden ist,
tritt durch den Gaskanal (Raum 9) hindurch, durchbricht
die Wand des Aluminiumbandes 52, tritt über die Gasauslasskanäle 11 aus
und strömt
in den Airbag (in der Figur nicht dargestellt). Dadurch wird der
Airbag aufgeblasen und bildet ein Polster zwischen einem Fahrgast
und harten Strukturen, so dass der Fahrgast vor einem Aufprall geschützt wird.
Der oben erwähnte
Absatz 49 des kreisförmigen
Abschnitts der Diffusor-Kapsel und der oben erwähnte gebogene Abschnitt 14 des
kreisförmigen
Abschnitts der Verschluss-Kapsel verleihen dem Decken- und dem Bodenabschnitt
des Gehäuses
Steifigkeit, um Verformung des Gehäuses aufgrund von Gasdruck
zu vermeiden.
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Des Weiteren verleihen die Flanschbereiche 19 und 20,
die an dem mittleren Querschnitt in der axialen Richtung des Gehäuses einander überlappen und
miteinander verbunden sind, der Außenumfangswand 8 des
Gehäuses
Stabilität,
um Verformung des Gehäuses
aufgrund des Gasdrucks zu verhindern. Darüber hinaus wird, wenn ein Spalt
an der Abschlussfläche
des Kühlmittels/Filters
erzeugt wird, das Hindurchtreten des Verbrennungsgases durch die
oben erwähnten
Plattenelemente 32 und 33 verhindert.
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Im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Gaserzeuger
ist 7 eine Vertikalschnittansicht
einer weiteren bevorzugten Ausführung
des Gaserzeugers der vorliegenden Erfindung, bei der das innere zylindrische
Element in dem Gehäuse 63 nicht
vorhanden ist und das Innere des Gehäuses aus einer einzelnen Kammer
besteht. Der in dieser Figur gezeigte Gaserzeuger enthält ein Gehäuse 63,
das eine Diffusor-Kapsel 61 und eine Verschluss-Kapsel 62 aufweist,
eine Filtereinrichtung; die zusammen mit dem Gehäuse 63 eine Verbrennungskammer 84 bildet,
d. h. ein/einen Kühlmittel/Filter 67,
einen Zünder 64,
der positioniert und dann in der oben erwähnten Verbrennungskammer 84 installiert
wird, feste Gaserzeugungsstoffe 66, die an diesen Zünder 64 angrenzend
vorhanden sind und von dem Zünder 64 gezündet werden
und das Verbrennungsgas erzeugen. Der Positionierabschnitt ist an
der unteren Fläche
des Zünder-Bundes
ausgebildet, der am unteren Abschnitt des Zünders 64 installiert
ist, wie dies bei dem in 2 dargestellten
Zünder
der Fall ist.
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Die Diffusor-Kapsel 61 wird
hergestellt, indem ein Blech aus rostfreiem Stahl gepresst wird, und
weist einen kreisförmigen
Abschnitt 78, einen Umfangswandabschnitt 76, der
an ihrem Außenumfangsabschnitt
ausgebildet ist, und einen Flanschabschnitt 86 auf, der
an ihrem oberen Ende angeordnet ist und sich in der radialen Richtung
nach außen
erstreckt. Der Flanschabschnitt 86, der in der Diffusor-Kapsel 61 ausgebildet
ist, ist mit dem Gaserzeuger-Anbringungsabschnitt 98' versehen, mit
dem der Gaserzeuger für
einen Airbag an dem Modulgehäuse angebracht
wird. Dieser Gaserzeuger-Anbringungsbereich 98' ist mit Anbringungslöchem 99' versehen, über die
Schrauben bzw. Bolzen zum Fixieren des Gaserzeugers eingeführt werden.
Der Umfangswandabschnitt 76 ist mit Gasauslasskanälen 77 in gleichmäßigen Abständen in
der Umfangsrichtung versehen. Mehrere verstärkte Abschnitte 79,
die in der radialen Richtung eine Rippenform haben, sind radial
an dem kreisförmigen
Abschnitt 78 der Diffusor-Kapsel 61 vor handen.
Diese rippenförmigen
verstärkten
Abschnitte 79 verleihen dem Gehäuse Steifigkeit, und zwar insbesondere
dem kreisförmigen Abschnitt 78 der
Diffusor-Kapsel, der ihren Deckenabschnitt bildet, und sie verhindern
Verformung des Gehäuses
aufgrund des Gasdrucks.
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Die Verschluss-Kapsel 62,
die ausgebildet wird, indem ein Blech aus rostfreiem Stahl gepresst wird,
weist einen kreisförmigen
Abschnitt 71, einen Umfangswandabschnitt 72, der
an ihrem Außenumfangsabschnitt
ausgebildet ist, und einen Flanschabschnitt 87 auf, der
an ihrem oberen Ende angeordnet ist und sich in der radialen Richtung
nach außen
erstreckt. Eine Innenwölbung 73 wird
durch einen Absatz 48 in der Mitte des kreisförmigen Abschnitts 71 gebildet,
und eine Mitelöffnung 74 ist
in der Mitte der Innenwölbung 73 ausgebildet.
Die Mittelöffnung 74 weist
einen gebogenen Abschnitt 75 an ihrem Rand auf, der in
einer axialen Richtung gebogen ist. Der gebogene Abschnitt 75 weist
eine Innenumfangsfläche 81 auf,
in die eine Trommel 80 des Zünder-Bundes eingepasst wird,
sowie die Abschlussfläche 83, an
der der Flansch 82 des Zünder-Bundes befestigt wird. Aufgrund des
Aufbaus der Innenumfangsfläche 81 des
axial gebogenen Bereiches 75 wird eine relativ große Dichtungsfläche hergestellt.
Um Luftdichtigkeit zu gewährleisten,
kann ein Dichtungsmaterial in den Raum zwischen der Trommel 80 und
der Innenumfangsfläche 81 gefüllt werden.
Des Weiteren können
der Flansch 82 und die Abschlussfläche 83 verschweißt werden.
Die Abschlussfläche 83 des
Zünders,
an der der Flansch 82 des Zünders befestigt ist, verhindert,
dass der Zünder 64 durch
den Gasdruck in der Verbrennungskammer 84 herausgedrückt wird. Der
Absatz 48 verleiht dem Gehäuse Steifigkeit und zwar insbesondere
dem kreisförmigen
Abschnitt 71 der Verschluss-Kapsel, der ihren Bodenabschnitt
bildet. In der Innenwölbung 73 ist
die Verbinder-Bodenfläche 85 des
Zünders
näher an
der Innen- als der Außenfläche des
kreisförmigen
Abschnitts 71 angeordnet. Der gebogene Abschnitt 75 verleiht
dem Rand des Mittelabschnitt 74 ebenfalls Steifigkeit.
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Die Diffusor-Kapsel 61 und
die Verschluss-Kapsel 62 werden verbunden, um das Ge- häuse 63 zu
bilden, indem die Flanschabschnitte 86 und 87 der
zwei Kapseln an dem mittleren Querschnitt in der axialen Richtung
des Gehäuses 63 überlappt
werden, wobei gleichzeitig der Zünder 64, der
mit der Verschluss-Kapsel 62 verbunden ist, mit der Einführvorrichtung
positioniert wird und die Flanschabschnitte durch Laserschweißen 88 miteinander verbunden
werden. Der Zünder 64 ist
so positioniert, dass die elektrisch leitenden Anschlüsse (in
der Figur nicht dargestellt), die am unteren Ende des Zünders 64 angeordnet
sind, stets in einer vorgegebenen Richtung zu dem Anbringungsabschnitt 98' des Diffusors
in dem Fahrzeug ausgerichtet sein können. Dadurch ist, da der Diffusor 61 und
die Verschluss-Kapsel 62 verbunden werden, nachdem sie
positioniert worden sind, die Ausrichtung der Anschlüsse zu dem Anbringungsabschnitt 98' auf der Seite
des Fahrzeugs stets konstant, so dass es möglich wird, den Zünder 4 zuverlässig durch
den Zuleitungsdraht mit dem Sensor zu verbinden.
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Das Gehäuse 63 wird ausgebildet,
indem die Diffusor-Kapsel 61 mit der Verschluss-Kapsel 62 verbunden
wird, wie dies oben beschrieben ist. Die miteinander verbundenen
Flanschabschnitte 86 und 87 verleihen der Außenumfangswand 68 des
Gehäuses Steifigkeit,
um Verformung des Gehäuses
aufgrund des Gasdrucks zu verhindern.
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In 7 besteht
der Zünder 64 aus
einem herkömmlichen
Zünder
vom elektrischen Typ, der durch ein Signal von einem Sensor (in
der Figur nicht dargestellt) aktviert wird, und sein unterer Abschnitt ist
mit einem Zünder-Bund 102' versehen, der
einen Positionierabschnitt aufweist. Der Zünder 64 vom elektrischen
Typ wird gegenüber
einem mechanischen Verfahren vorgezogen, da bei ihm kein mechanisches
System eingesetzt wird, er einen einfachen Aufbau aufweist, geringere
Größe und geringeres Gewicht
aufweist. Dieser Zünder 64 (Ausstoß beispielsweise
300–1500
psi in einem verschlossenen Druckbehälter mit 10 ccm) ist nicht
mit dem Übertragungs-Füllbehälter oder
dergleichen versehen, der beim herkömmlichen Gaserzeuger eingesetzt
wird. Dies ist auf die guten Zünd-
und Verbrennungseigenschaften der Gaserzeugungsstoffe 66 zurückzuführen. Das
heißt,
der Gaserzeugungsstoff 66 weist eine Zersetzungsauslösetemperatur
von 330°C
oder darunter und eine Verbrennungsteniperatur von 2000°K oder darüber auf.
Ein Gaserzeugungsstoff 66 hat die Form eines hohlen Zylinders.
Aufgrund dieser Form kommt es an den äußeren und den inneren Flächen zur
Verbrennung. Dies ist von Vorteil, da die Fläche des gesamten Gaserzeugungsstoffes
sich nur geringfügig ändert, wenn
die Verbrennung abläuft.
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Das/der Kühlmittel/Filter 67 wird ähnlich wie das/der
Kühlmittel/Filter,
das/der in dem in 1 dargestellten
Airbag-Gaserzeuger eingesetzt wird, ausgebildet, indem Geradstich-Maschendraht aus
rostfreiem Stahl in der radialen Richtung übereinandergelegt und in der
radialen und der axialen Richtung zusammengedrückt wird. Er weist Schichten
auf, die aus schlaufenartigen Maschen bestehen, die in der radialen
Richtung gequetscht sind. Um zu verhindern, dass der Luftraum 69 aufgrund
der Ausdehnung des Kühlmittels/Filters 67 durch
den Gasdruck blockiert wird, wenn der Gaserzeuger in Funktion ist, kann
eine Außenschicht 89 an
der Außenseite
des Kühlmittels/Filters 67 vorhanden
sein. Die Außenschicht 89 kann
ausgebildet werden, indem ein Körper
aus laminiertem Maschendraht oder ein pertoriertes zylindrisches
Element eingesetzt werden.
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Der geneigte Abschnitt 90,
der in der Umfangsrichtung ausgebildet ist und den kreisförmigen Bereich 71 der
Verschluss-Kapsel umgibt, dient als Einrichtung, die die Position
des Kühlmittels/Filters 67 bestimmt
und seine Bewegung verhindert. Er bildet darüber hinaus einen Raum 69 zwischen
der Außenumfangswand 68 des
Gehäuses
und der äußeren Schicht 89 des
Kühlmittels/Filters.
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Viele feste Gaserzeugungsstoffe 66,
die jeweils die Form eines hohlen Zylinders haben, sind in der Verbrennungskammer 84 vorhanden.
Bei dieser Ausführung
füllen
die Gaserzeugungsstoffe 66 direkt den Raum in der Verbrennungskammer
und sind an den Zünder 64 angrenzend
angeordnet. Ihre Bewegung wird durch den kreisförmigen Abschnitt 92 des Plattenelementes
eingeschränkt,
der die Öffnung 45 eines
Endes des Kühlmittels/Filters 67 verschließt. Das
Plattenelement 91 weist den oben erwähnten kreisförmigen Abschnitt 92 und
den Umfangswandabschnitt 93 auf, der in den oben erwähnten kreisförmigen Abschnitt 92 integnert
ist und der direkt mit der Innenumfangsfläche eines Endes des Kühlmittels/Filters 67 in
Kontakt ist, um die Innenumfangsfläche abzudecken. Mittels dieses
Plattenelementes 91 wird Hindurchtreten des Verbrennungsgases
zwischen der Abschlussfläche 94 eines
Endes des Kühlmittels/Filters
und der Innenfläche
des kreisförmigen
Abschnitts 78 der Diffusor-Kapsel verhindert. Die Abschlussfläche 95 des
anderen Endes des Kühlmittels/Filters,
an der das Plattenelement 91 nicht vorhanden ist, wird
durch Schweißen
an der Innenfläche 46 des
Gehäuses
befestigt. Dadurch wird das Hindurchtreten an der Abschlussfläche 95 verhindert.
Da eine Verschweißung
hergestellt wird, wird eine flammhemmende und elastische Dichtung,
die beispielsweise aus Silikonkautschuk besteht und normalerweise
zwischen der Abschlussfläche
des Kühlmittels/Filters
und der Gehäuseinnenfläche vorhanden
ist, überflüssig.
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Der Raum 69 ist zwischen
der Außenumfangswand 68 des
Gehäuses
und der Außenschicht 89 des
Kühlmittels/Filters
ausgebildet. Der Raum 69 bildet um das/den Kühlmittel/Filter 67 herum
einen Gaskanal mit einem ringförmigen
radialen Querschnitt. Die Fläche
am radialen Querschnitt des Gaskanals ist größer als die Gesamtsumme der Öffnungsfläche jedes
Gasauslasskanals 77 der Diffusor-Kapsel. Aufgrund des Vorhandenseins
des Gaskanals um das/den Kühlmittel/Filter
herum tritt das Verbrennungsgas durch den gesamten Bereich des Kühlmittels/Filters
hindurch und bewegt sich auf den Gaskanal zu. Dadurch werden effektive
Nutzung des Kühlmittels/Filters
und effektives Kühlen
und Reinigen des Verbrennungsgases erreicht. Das Verbrennungsgas,
das gekühlt
und gereinigt worden ist, tritt durch den oben erwähnten Gaskanal
hindurch und gelangt zu den Gasauslasskanälen 77 in der Diffusor-Kapsel.
Um zu verhindern, dass Feuchtigkeit von außen in das Gehäuse 63 eindringt,
werden die Gasauslasskanäle 77 in
der Diffusor-Kapsel mit einem Aluminiumband 96 von der
Innenseite des Gehäuses her
verschlossen.
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Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des
Gasgenerators der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Beim Zusammensetzen
dieses Gaserzeugers wird die Diffusor-Kapsel 61 so angeordnet,
dass der kreisförmige Abschnitt 78 sich
an der Unterseite befindet, und das Plattenelement 91,
das/der Kühlmittel/Filter 67 sowie die
festen Gaserzeugungsstoffe 66 werden darin angeordnet.
Dann wird die Verschluss-Kapsel 62, an der der Zünder 64 im
Voraus an der Mittelöffnung 74 angeordnet
worden ist, positioniert, indem der Positionierabschnitt 101' des Zünder-Bundes 102', der am unteren
Abschnitt des Zünders 64 installiert
ist, mit dem Eingriftsabschnitt 103' der Einführvorrichtung 100' in Eingriff
gebracht wird, und indem darüber
hinaus die Einführzapfen 106' der Einführvorrichtung
in Anbringungslöcher 99' eingeführt werden,
die an dem Anbringungsabschnitt 98' der Diffusor-Kapsel 61 vorhanden
sind. Die Flanschbereiche 86 und 87 der zwei Kapseln
werden übereinander
gelegt. Die Flanschabschnitte werden durch Laserschweißen usw.
verbunden, und die Diftusor-Kapsel 61 sowie die
Verschluss-Kapsel 62 werden miteinander verbunden.
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Bei dem Gaserzeuger mit diesem Aufbau wird,
wenn der Sensor (in der Figur nicht dargestellt) einen Aufprall
erfasst, sein Signal zu dem Zünder 64 gesendet,
um den Zünder 64 zu
aktivieren. Dadurch werden die Gaserzeugungsstoffe 66 im
Inneren der Brennkammer 84 gezündet. Infolgedessen verbrennen
die Gaserzeugungsstofte und erzeu gen ein Hochtemperatur/Hochdruck-Gas,
und dieses Verbrennungsgas tritt in das/den Kühlmittel/Filter 67 über den
gesamten Bereich des Kühlmittels/Filters 67 ein
und dann durch das/den Kühlmittel/Filter 67 hindurch,
wobei es dabei gekühlt
wird und seine Verbrennungsrückstände aufgefangen
werden. Das Verbrennungsgas, das gekühlt und gereinigt worden ist, tritt
durch den Gaskanal hindurch, der durch Raum 69 gebildet
wird, durchbricht die Wand des Aluminiumbandes 96, tritt über die
Gasauslasskanäle 77 aus und
strömt
in den Airbag (in der Figur nicht dargestellt). Dadurch wird der
Airbag aufgeblasen und bildet ein Polster zwischen einem Fahrgast
und harten Strukturen, so dass der Fahrgast vor einem Aufprall geschützt wird.
Die oben erwähnte
verstärkte
Rippe 79 des kreisförmigen
Abschnitts der Diffusor-Kapsel und der oben erwähnte Absatz 48 sowie
der gebogene Abschnitt 75 des kreisförmigen Abschnitts der Verschluss-Kapsel verleihen
dem Decken- und dem Bodenbereich des Gehäuses Steifigkeit; um Verformung
des Gehäuses
aufgrund des Gasdrucks zu verhindern. Die Flanschbereiche 86 und 87,
die einander überlappen
und an dem mittleren Querschnitt in der axialen Richtung des Gehäuses verbunden
sind, verleihen der Außenumfangswand 68 des
Gehäuses Steifigkeit,
um Verformung des Gehäuses
aufgrund von Gasdruck zu vermeiden. Des Weiteren wird, wenn ein
Spalt an der Abschlussfläche
des Kühlmittels/Filters.
erzeugt wird, Hindurchtreten des Verbrennungsgases durch das oben
erwähnten
Plattenelement 91 verhindert. Da die Abschlussfläche 95 an der
gegenüberliegenden
Seite durch Schweißen
an der Gehäuseinnenfläche befestigt
ist, entsteht kein Spalt zwischen diesen beiden.
-
9 zeigt
eine Ausführung
eines Airbag-Systems der vorliegenden Erfindung, das so aufgebaut
ist, dass es einen Gaserzeuger enthält, bei dem die Zündeinrichtung
mit elektrischer Zündung eingesetzt
wird. Dieses Airbag-System besteht aus einem Gaserzeuger 200,
einem Aufprall-Sensor 201, einer Steuereinheit 202,
einem Modulgehäuse 203 und
einem Airbag 204.
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Da der Gaserzeuger, der entsprechend 1 erläutert wurde, als der Gaserzeuger 200 eingesetzt
wird, ist die Ausrichtung der elektrisch leitenden Anschlüsse des
Zünders
in dem Gaserzeuger 200 unveränderlich, so dass es möglich ist,
den Zuleitungsdraht zuverlässig
anzuschließen.
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Der Aufprall-Sensor 201 besteht
beispielsweise aus einem Halbleiter-Beschleunigungssensor. Dieser
Halbleiter-Beschleunigungssensor weist vier Halbleiter-Dehnungsmessstreifen
auf, die auf dem Silizium-Substratträger ausgebildet sind, der so
ausgeführt
ist, dass er sich biegt, wenn Beschleunigung auftritt. Diese Halbleiter-Dehnungsmessstreifen
sind in Brückenschaltung
verbunden. Wenn Beschleunigung auftritt, wird der Träger gebogen,
und die Oberfläche
wird gedehnt. Aufgrund dieser Dehnung ändert sich der Widerstand der
Halbleiter-Dehnungsmessstreifen, und diese Widerstandsänderung
wird als ein Spannungssignal erfasst, das proportional zu der Beschleunigung
ist.
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Steuereinheit 202 weist
eine Zünd-Bewertungsschaltung
auf, und das Signal von dem oben erwähnten Halbleiter-Beschleunigungssensor
wird in diese Zünd-Bewertungsschaltung
eingegeben. Die Steuereinheit 202 beginnt mit ihrer Berechnung
an dem Punkt, an dem dieses Aufprallsignal einen bestimmten Wert übersteigt.
Sie gibt das Aktivierungssignal an den Zünder 4 des Gaserzeugers 200 aus, wenn
das Berechnungsergebnis einen bestimmten Wert übersteigt.
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Die Ausrichtung der elektrisch leitenden
Anschlüsse
(in der Figur nicht dargestellt) des Zünders in dem Gaserzeuger 200 ist,
wie oben beschrieben, unveränderlich,
so dass der Zuleitungsdraht, der den Aktivierungssignal-Ausgang
von der Steuereinheit 202 zu dem Zünder überträgt, stets in einer unveränderten
Richtung gezogen werden kann, so dass gewährleistet ist, dass der Draht
nicht zu kurz ist.
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Das Modulgehäuse 203, das beispielsweise aus
einem Polyurethan besteht, enthält
eine Modulabdeckung 205. Der Airbag 204 und der
Gaserzeuger 200 sind im Inneren des Modulgehäuses 203 installiert,
so dass ein Blockmodul entsteht. Dieses Blockmodul wird am Lenkrad 207 eines
Kraftfahrzeugs angebracht.
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Der Airbag 204 besteht aus
Nylon (beispielsweise Nylon 66) oder Polyester usw. und
ist an dem Flanschabschnitt des Gaserzeugers angebracht, wobei die
Airbag-Öffnung 206 die
Gasauslasskanäle des
Gaserzeugers in zusammengefaltetem Zustand umschließt.
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Wenn der Halbleiter-Beschleunigungssensor 201 bei
einer Fahrzeugkollision einen Aufprall erfasst, wird sein Signal
zu der Steuereinheit 202 übertragen, und die Steuereinheit 202 beginnt
mit ihrer Berechnung an dem Punkt, an dem das Aufprallsignal von
dem Sensor einen bestimmten Wert übersteigt. Sie gibt das Aktivierungssignal
an den Zünder 4 des
Gaserzeugers 200 aus, wenn das Berechnungsergebnis einen
bestimmten Wert übersteigt. Dadurch
wird der Zünder 4 aktiviert
und zündet
die Gaserzeugungsstoffe, die dann verbrennen und ein Gas erzeugen.
Dieses Gas wird in den Airbag 204 ausgestoßen, so
dass der Airbag die Modulabdeckung 205 durchbricht und
aufgeblasen wird und ein Polster bildet, das einen Aufprall zwischen
dem Lenkrad 207 und einem Fahrgast dämpft.
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Bei der so beschriebenen Erfindung
liegt auf der Hand, dass diese auf vielfältige Weise abgewandelt werden
kann. Derartige Veränderungen
sind nicht als Abweichung vom Geist und Umfang der Erfindung zu
betrachten, und alle Abwandlungen, die für den Fachmann auf der Hand
liegen, sind in den Umfang der folgenden Ansprüche einzuschließen.