JP2004501824A - 冷ガス発生器 - Google Patents

Abstract

本発明は、圧力下にあるガス（２）で充填されているリザーバ（１）を有するエアバックシステムのための冷ガス発生器に関する。リザーバ（１）の１つの端部（３）には、必要に応じてエアバック内にガス（２）を導入するための始動装置（４）が設けられている。リザーバ（１）の対向する端部（５）では、リザーバ（１）が安全バルブ（７）を有する底部（６）により閉鎖されている。底部（６）が、凸状に湾曲されていて、ほぼ中央に受け開口部（８）を有し、受け開口部（８）には受け開口部（８）の閉鎖部（９）として安全バルブ（７）が溶接固定されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の前提部に記載した構成を有する、エアバックシステムのための冷ガス発生器に関する。
【０００２】
エアバックシステムのための周知の冷ガス発生器はリザーバを有し、このリザーバは、圧力下にあるガスで充填されていて、この際、このガスは、事故の際、始動装置により、折り畳まれたエアバック内にリザーバから導入される。このエアバックはガスにより膨張され、例えば自動車両の乗客の衝突保護部として用いられる。始動装置は制御装置により操作され、この制御装置は、対応するパルスを予め設定された衝撃荷重に依存して発生させる。車両内で使用可能な制限された構成空間は、リザーバのできるだけ小さな構成を要求し、それにより、必要な場合にエアバックを確実に充填するためにはリザーバの高い充填圧力が求められる。極端な熱作用により、特に火災の場合にはリザーバ内でガス圧力が発生し、このガス圧力は、構造上予め設定されている寸法を超過し、リザーバの過負荷を導き得る。
【０００３】
米国特許第４２７５９０１号明細書から、縦長でほぼ円筒形状のリザーバを有する冷ガス発生器が知られていて、このリザーバにおける１つの端部にはエアバックを必要に応じて充填するための始動装置が設けられている。その端部に対向する端部において、円筒状のリザーバは、交互に凹状と凸状を有し、瓶のくびと同じように形成されていて、この際、この瓶のくびにはネジ部が設けられている。このネジ部には充填バルブが捩じ込まれ、引き続いて溶接されている。充填バルブ内には溶解体が設けられていて、この溶解体は火災の場合に溶け出し、それにより流路が開放され得て、この流路を通じ、リザーバ内に高圧下で貯蔵されているガスが管理されて漏れ出すことになる。組み合わされた充填バルブと安全バルブを固定するためには、瓶のくびの形状を有するリザーバの複雑な幾何学的構成が、対応する製造技術的な手間及び費用と共に必要となる。気流絞りが組み込まれている別個のカバーキャップを有するこのコンビネーションバルブは構造的に複雑で費用のかかるものである。取り付けのためには先ずその基体が瓶のくびに捩じ込まれ、溶接されなくてはならない。引き続き、リザーバがガスで充填され、充填路が同様に溶接される。その後、組み込まれた気流絞りを有するカバーキャップが取り付けられて、初めて密閉される。溶解体で満たされた穿孔としての安全バルブの構成は、発生する過剰圧力に対する安全部として間接的にだけ作用する。例えば局部的に制限されたケーブル火災による、リザーバの対向端部におけるリザーバの局部的な加熱は、貯蔵されているガスの過剰圧力をもたらし、溶解体が対応的な温度に達して過剰圧力を開放することはない。
【０００４】
本発明の基礎を成す課題は、軽減された製造手間と改善された安全性を有する冷ガス発生器を提供することである。
【０００５】
この課題は、請求項１に記載した特徴を有する冷ガス発生器によって解決される。
【０００６】
そのために、リザーバの底部を単純に凸状に湾曲して実施することが意図されていて、この際、ほぼ中央には受け開口部が残されている。この受け開口部は、閉鎖部（蓋）として形成され且つ溶接固定されている安全バルブによって閉鎖されている。それにより、簡単な製造技術的手段を用い、リザーバが管材料から半製品として製造され得て、この際、リザーバの底部は変形プロセスにより凸状で内側に向かって湾曲される。この変形のための工具に対する手間と費用は最小限で済む。ほぼ中央に残されている開口部を通じ、リザーバは、ガスで充填され、引き続き、溶接固定される蓋によって閉鎖され得る。受け開口部に蓋を溶接固定することにより、リザーバ及びそれと共に全冷ガス発生器の構成長が全体として多大に減少される。受け開口部を介したリザーバの充填により、閉鎖部（蓋）は充填機能を伴わずに安全バルブとしてだけ形成され得て、このことは簡単な構成を可能とする。この際、安全バルブは有利には過剰圧力バルブとして形成されていて、このことは稼動安全性を向上させ、その理由は、この過剰圧力バルブが、圧縮されたガスを、定義された限界圧力よりも高いところでこの限界圧力の原因に依存しないで漏れ出させるためである。従って、リザーバの過負荷が確実に回避される。
【０００７】
有利に構成では、過剰圧力バルブが、過剰圧力開口部と、この過剰圧力開口部を密閉して覆う破裂ディスクとを含んでいる。この破裂ディスクは、構成上予め設定されたガス圧力に耐えるが定義された限界圧力を超過した場合には破裂するように寸法決定されていて、それにより、ガスは、過剰圧力開口部を通じて管理されて漏れ出し得る。この構成により、定義された限界圧力が構成的及び製造技術的に僅かな手間と費用で精密に設定され得る。この際、破裂ディスクは、有利には過剰圧力開口部のリザーブ側に配設されていて、それにより、この破裂ディスクは、印加するガス圧力によって過剰圧力開口部の縁に隣接する。それ故、特に過剰圧力開口部のまわりを周回する気密な溶接継目による破裂ディスクの固定は、実質的に密閉機能だけを施し、この際、機械的な負荷は少なくて済む。
【０００８】
有利には、過剰圧力開口部には気流絞りが特に過剰圧力開口部において破裂ディスクの反対側に設けられている。それにより過剰圧力開口部と破裂ディスクは対応的に大きな面で形成され得て、このことは、限界圧力又は破裂圧力の精密な設定可能性を導くことになる。同時に気流絞りは、特にガス充填物としてヘリウムが使われる場合、高充填圧力と関連するこの良好な気流特性のため、過剰圧力の場合の速すぎる漏れ出しを防止する。過剰圧力開口部において破裂ディスクの反対側に気流絞りを配設することにより、破裂ディスクが破裂時に気流絞りによって妨害されることはない。そのために有利には過剰圧力開口部が対応的に大きな直径を有する円柱状の穿孔として実施されている。この穿孔の底には、この穿孔とほぼ軸線を同じくして、適合されたより小さい直径を有する絞り穿孔が設けられていて、この絞り穿孔が気流絞りを形成する。この構成により、過剰圧力開口部は絞り穿孔と共に簡単な方式で１回の作業過程で穿孔され得る。この際、より大きな直径を有する穿孔は、合目的には穿孔の直径の少なくともほぼ半分に対応する深さを有する。それにより、変形された状態の破裂された破裂ディスクの個々の領域が絞り穿孔に到達してこの絞り穿孔を望まれずに覆ってしまうことが回避されている。破裂ディスクに隣接する過剰圧力開口部の縁は、合目的には丸みをつけて実施されていて、それにより、破裂ディスクが破裂時に塑性変形により縁部に密着され得る。縁部は破裂ディスクの過度の変形、及びそれにより個々の部分の断裂を防止し、それにより過剰圧力開口部の閉塞が回避されている。
【０００９】
安全バルブは、有利には閉鎖プレートに配設されていて、この閉鎖プレートはその平たい構成形状により簡単に製造され得て、リザーバの底部における受け開口部に溶接固定され得る。この際、この平たい構成形状は、リザーバの構成サイズを全体に渡って減少させる。この際、閉鎖プレートは、有利にはリザーバの方向に円錐形で経過する取付シート（取付座部）を有し、この取付シートを用い、閉鎖プレートが取付時に受け開口部の縁に接触することになる。取付シートの円錐形の構成形状は、精確に調整される取付を簡素化し、この際、受け開口部内への深い滑り込みが回避される。更に、円錐形の取付シートにより、受け開口部の縁に対して広い面に渡る接触が提供され、それにより、接合する溶接継目は対応的に平たく、負荷は僅かであり、気密に実施され得る。
【００１０】
次に、図面に基づいて実施形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１による概観図にはエアバックシステムのための冷ガス発生器が示されていて、この冷ガス発生器においてリザーバ１内には圧力下にあるガス２が貯蔵されている。このガスはヘリウムである。ほぼ円筒状に形成されているリザーバ１の１つの端部３には始動装置４が設けられていて、この始動装置４は、必要に応じてサポートレバー２１に作用する。ガス流出開口部２５は密閉ディスク２３により気密に閉鎖されていて、この際、密閉ディスク２３は、中間に置かれた圧力プレート２２を介してサポートレバー２１に対して支持されている。始動装置４を必要に応じて操作することにより、サポートレバー２１が側方に回転され、この際、圧力プレート２２と密閉ディスク２３に対するサポートレバー２１の支持作用が取り除かれる。印加するガス圧力が密閉ディスク２３を破裂させ、それによりガス２が非図示のエアバック内に流入し得る。リザーバ１において端部３に対向する端部５において、リザーバ１は、ほぼ半回転楕円体の形状で凸状に湾曲された底部６を有する。また、底部６は半球形状又は円錐形の構成でも合目的であり得る。この底部６は、リザーバ１と一体式に形成されていて、縦軸線２６の領域内で中央に受け開口部８を有する。この受け開口部８には、安全バルブ７として形成されている閉鎖部（蓋）が溶接固定されている。
【００１２】
図２による横断面の拡大図には、図１による冷ガス発生器の安全バルブ７と底部６の詳細が示されている。リザーバ１の底部６は、縦軸線２６に対して同軸に、円錐形の縁２７を有する受け開口部８を有する。過剰圧力バルブ１０として形成されている安全バルブ７は、受け開口部８に対し、周回する溶接継目２４を用いて気密に溶接固定されている。この際、安全バルブ７は受け開口部８のための閉鎖部９を形成する。また、安全バルブ７は閉鎖プレート１９に配設されていて、この閉鎖プレート１９は、リザーバ１の方向に円錐形で経過する取付シート（取付座部）２０を有する。溶接継目２４は、円錐形の取付シート２０と、ほぼ面平行であり円錐形である受け開口部８の縁２７との間で、平たく気密に延びている。縦軸線２６に対してほぼ軸線を同じくして延びる穿孔１６は、過剰圧力開口部１１を形成し、貯蔵されているガス２の側面では破裂ディスク１２によって閉鎖されている。この破裂ディスク１２は、周回する溶接継目１３を用いて閉鎖プレート１９に固定されている。穿孔１６の底には、この穿孔１６に対して軸線を同じくし、絞り穿孔１７が、過剰圧力開口部１１において破裂ディスク１２の反対側１５に配設されている。この絞り穿孔１７は、過剰圧力の場合に流出するガス２のための気流絞り１４を形成する。絞り穿孔１７は、穿孔１６の直径Ｄ１よりも著しく小さな直径Ｄ２を有する。穿孔１６は深さＴで実施されていて、この深さＴは、穿孔１６の直径Ｄ１の半分よりも大きい。破裂ディスク１２に隣接して周回している穿孔１６の縁１８は、丸みをつけて実施されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
溶接固定されていて安全バルブとして形成されている閉鎖部を有する冷ガス発生器を概観図で示す図である。
【図２】
図１による冷ガス発生器の安全バルブの詳細を示す横断面の拡大図である。

Claims (12)

1. エアバックシステムのための冷ガス発生器であって、この冷ガス発生器がリザーバ（１）を有し、リザーバ（１）が、圧力下にあるガス（２）で充填されていて、リザーバ（１）の１つの端部（３）にて、必要に応じてエアバック内にガス（２）を導入するための始動装置（４）を有し、リザーバ（１）の対向する端部（５）にて、安全バルブ（７）を有する底部（６）により閉鎖されている前記冷ガス発生器において、
   底部（６）が、凸状に湾曲されていて、ほぼ中央に受け開口部（８）を有し、受け開口部（８）には受け開口部（８）の閉鎖部（９）として安全バルブ（７）が溶接固定されていることを特徴とする冷ガス発生器。
2. 安全バルブ（７）が過剰圧力バルブ（１０）であることを特徴とする、請求項１に記載の冷ガス発生器。
3. 過剰圧力バルブ（１０）が、過剰圧力開口部（１１）と、過剰圧力開口部（１１）を密閉して覆う破裂ディスク（１２）とを含むことを特徴とする、請求項２に記載の冷ガス発生器。
4. 破裂ディスク（１２）が、過剰圧力開口部（１１）のリザーバ側に配設されていることを特徴とする、請求項３に記載の冷ガス発生器。
5. 破裂ディスク（１２）が、過剰圧力開口部（１１）のまわりを周回する気密な溶接継目（１３）を用いて保持されていることを特徴とする、請求項３又は４に記載の冷ガス発生器。
6. 過剰圧力開口部（１１）に気流絞り（１４）が設けられていることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか一項に記載の冷ガス発生器。
7. 気流絞り（１４）が、過剰圧力開口部（１１）において破裂ディスク（１２）の反対側（１５）に配設されていることを特徴とする、請求項６に記載の冷ガス発生器。
8. 過剰圧力開口部（１１）が、より大きな直径（Ｄ１）を有する円柱状の穿孔（１６）として実施されていて、穿孔（１６）の底には、穿孔（１６）とほぼ軸線を同じくし、気流絞り（１４）を形成し且つより小さな直径（Ｄ２）を有する絞り穿孔（１７）が設けられていることを特徴とする、請求項７に記載の冷ガス発生器。
9. 穿孔（１６）の深さ（Ｔ）が、穿孔（１６）の直径（Ｄ１）の少なくともほぼ半分に対応することを特徴とする、請求項８に記載の冷ガス発生器。
10. 破裂ディスク（１２）に隣接している過剰圧力開口部（１１）の縁（１８）が、丸みをつけて実施されていることを特徴とする、請求項３〜９のいずれか一項に記載の冷ガス発生器。
11. 安全バルブ（７）が閉鎖プレート（１９）に配設されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の冷ガス発生器。
12. 閉鎖プレート（１９）が、リザーバ（１）の方向に円錐形で経過する取付シート（２０）を有すること特徴とする、請求項１１に記載の冷ガス発生器。