JP2005517569A - 冷ガス発生器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガス圧力容器（７）からのガス流を利用してガスバッグを膨張させるための冷ガス発生器
【手段】 格納されたガスに対して反対方向に湾曲した破壊可能な膜（２）により封鎖された出口部（１）を備え、膜（２）は、膜（２）に向けられ、電気パルスの印加により作動可能な点火ペレット（４）に点火することによってのみ生成される高温ガス噴射により破壊される。構造の点において簡単で信頼性が高く、同時に乗客に高い安全性を提供し、かつ、損傷や破壊を伴わずにガスバッグを膨張させる冷ガス発生器を提供するために、ガス圧力容器（７）が充填された状態のとき、前記容器に対向する膜（２）の面（６ａ）は、少なくとも１の出口部（１１）を介してガスバッグに連通し、かつ、膜（２）で集束する高温ガス噴射がノズルチャンバ（５）を介して内部に案内される領域（１２）に向かって、露出した態様で完全に配向される。

Description

本発明は、請求項１の冒頭で述べたガスバッグ（エアバッグ）を膨張させるための冷ガス発生器に関する。

このようなガス発生器は、作動時に、格納されたガスでガスバッグ、たとえば車のエアバッグを膨張させるために使用される。

エアバッグを充填する際に遭遇する問題は、特に花火のように発生するガスにおいて生じる高温発生であり、これは乗客を危険にさらすだけでなく、ガスバッグの熱破壊に至ることもあり得る。

ガス収容手段の形態の冷ガス源だけでなく火工推進剤装入物（ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃ ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ charge）も備えるハイブリッドガス発生器に関しては、火工推進剤装入物の熱ガス流が、ガス容器を閉鎖するシーリング部材を通過して燃焼することが知られている。このような推進剤装入物は、通常、プライマ（推進剤装入物内に案内され、かつ、電圧が印加される点火ピンを介して点火することができる少量の火工プライミング装入物を内部に収容するジャケットを備えるイグニッタ）により点火され、約１００ｍｇの火工材料が充填されたこのプライマは、ガス発生器の出力には大きな影響を及ぼさない。このようなハイブリッドガス発生器は、たとえば、欧州特許第６９９．２３１A１号公開公報に開示されている。

シーリング部材を破壊するために、付加的な推進剤ガス装入物を使用せずにプライマのみを使用する冷ガス発生器も周知である。これにより、付加的な推進剤装入物を省くことで、ガス圧力容器内で使用されるガスの熱力学態様（ｔｈｅｒｍｏｄｙａｎｍｉｃ ｂｅｈａｖｉｏｒ）まで、ガスバッグ内のガスの温度が低下するという利点が得られ、したがって、その結果として、同様のことが実質的に冷却した状態において生じる。さらに、付加的な火工推進剤装入物の燃焼による有毒残留物問題も防ぐことができる。このような冷ガス発生器は、たとえば、ドイツ特許第１００３８６７３Ａ１号公開公報に開示されている。プライマによって形成される熱ガス流は、狭く閉鎖された空間内で、膜であるシーリング部材に直接案内される。閉鎖された空間内でプライマが点火されると、爆風または衝撃波が形成され、シーリング部材を破壊する。一方の側がシーリング部材で区画される、この狭く閉鎖された空間を形成するために、加圧されたシーリング部材に接触することから管状サポートに対する要求が高く、これにより製造が不必要に複雑となる。さらに、流体力学の点で複雑であり、かつ、シーリング部材の破壊後に形成される環状吐出開口部の横断面は、開放運動の再現性に関して不安定性を生じる。次の欠点は、シーリング部材はガス圧力容器の内圧に、追加サポートなしでは耐え得ないため、ガス圧力容器の充填およびその確認は、冷ガス発生器を完全に組み立てた後にしか行えないということである。

発明の概要

本発明の目的は、構造の点において簡単で信頼性が高く、同時に乗客に高い安全性を提供し、かつ、破壊の危険性を伴わずに注意深い態様でガスバッグを膨張させる開放機構を備える冷ガス発生器を提供することである。

本発明の他の目的は、冷ガス発生器を事前に完全に組み立てることなくガス圧力容器の充填及び確認がいつでも可能である、柔軟な製造を可能にする冷ガス発生器を提供することである。

この目的は、請求項1の特徴部に記載の本発明によって達成される。

結果として、冷ガス発生器での製造中、他のどんな構成要素も負荷がかかった膜に係合せず、したがって、製造の安全性が高くなる。

膜を中央で破壊することにより、確実に再現可能な吐出横断面が得られる。膜はサポートなしでも固定され、したがって、損傷、したがって破壊の危険性にさらされず、冷ガス発生器での製造中、ガス圧力容器の充填及び確認を最終工程として行う必要がなくなる。

吐出開口部とノズルチャンバの出口開口部との間の規定された距離は、どんな状況下でも膜の確実な破壊をもたらす。

以下に本発明について詳細に説明する。

図１乃至図４に、本発明による開放機構を備えた冷ガス発生器が図示され、図１および図２は、軸方向に沿う、解放されたガスの吐出部を図示し、図３及び図４は、半径方向の吐出部を図示する。開放機構は、ガス収容手段の吐出開口部１の上側の領域に配置され、この開放機構は、膜２を破壊するために使用され、実質上、プライマ取付装置３とプライマ４とノズルチャンバ５とから形成される。

プライマ４は、公知で、主たる形態が少量のプライミング装入物１０をハウジング８内に備えるイグニッタと関連する。電気的に接触可能な点火ピン９が、プライマ４の外側からプライミング装入物１０内に案内され、このピンは、電圧を印加するとプライミング装入物１０（図５参照）に点火する。

ガスバッグ、特にエアバッグを膨張させる場合、プライマ４は、最初に前述のように電気的点火パルスを印加することにより点火される。解放されたエネルギーは、ノズルチャンバ５内で束にされ、濃縮された態様の熱ガス噴射として、ガス収容手段７の吐出開口部１を封鎖する膜２の最上点６に案内される。ガスの充填により膜２が加圧されるにしたがい、この点６において最大の圧力が生じ、その結果、そこが最も薄い箇所となる。膜２の材料は、熱の影響下で強度が非常に低下するので、案内された熱ガス噴射による部分的な加熱により、弱化し、負荷がかかった膜２がアクセス点６の領域で破壊される。吐出される、ガス収容手段７内の非常に圧縮されたガスの力により、吐出開口部１は完全に開けられる。

狭く閉鎖されたチャンバを必要とするシーリング部材を圧力波や衝撃波で破壊することは本件においては好ましくない。熱ガス流をノズルチャンバを介して、配向した態様でシーリング部材で集束させることで全く十分である。したがって、シーリング部材は、完全に露出した態様で配置することができる。追加サポートは必要ない。シーリング部材の破壊は、熱による弱化で生じる。したがって、ガス圧力容器の内圧により、熱で弱化したシーリング部材が破壊される。

さらに解放時の安全性を高め、故障の可能性を最小限にするために、膜２の最上点とノズルチャンバ５の吐出開口部１３との間の距離は、吐出開口部１の径、つまり、負荷がかかった膜２の横断面より小さいか、または同じに設定される。結果として、膜２の完全な破壊も、少量の熱ガス流を形成するだけの従来のプライマの使用によっても確保される。

軸方向のガス出口を備える冷ガス発生器に関する本発明による開放機構の斜め前方からの断面図。 軸方向のガス出口を備える冷ガス発生器に関する本発明による開放機構の実施例の断面図。 半径方向のガス出口を備える冷ガス発生器に関する本発明による開放機構の斜め前方からの断面図。 半径方向のガス出口を備える冷ガス発生器に関する本発明による開放機構の実施例の断面図。 公知のプライマの断面図。

Claims (4)

1. ガス圧力容器（７）が、格納されたガスに対して反対方向に湾曲した破壊可能な膜（２）により閉鎖された吐出開口部（１）を備え、膜（２）は、膜（２）に向けられた高温ガス噴射により破壊され、この噴射は、電気パルスの印加により作動可能なプライマ（４）の点火によってのみ生じる、ガス圧力容器（７）から流出するガスを利用してガスバッグを膨張させるための冷ガス発生器であって、ガス圧力容器（７）が充填された状態において、ガス圧力容器からそれた膜（２）の面（６ａ）が、少なくとも１の吐出開口部（１１）を介してガスバッグに連通し、かつ、膜（２）で集束する高温ガス噴射がノズルチャンバ（５）を介して内部に案内される空間（１２）内に、完全かつ露出した態様で配向されることを特徴とする冷ガス発生器。
2. プライマ（４）は、ハウジング（８）で囲まれた推進剤装入物（１０）を備え、前記装入物は、装入物内に案内される点火ピン（９）を介して点火可能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. 膜は、８５０Ｎ／mm^２を超える引張強さを有する材料で形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の冷ガス発生器。
4. 膜（２）の最上点とノズルチャンバ（５）の吐出開口部（１３）との距離が、吐出開口部（１）の径より小さいか、または、等しいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の冷ガス発生器。

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