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Dokumentenidentifikation DE602006000031T2 22.11.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001681210
Titel Mehrstufengasgenerator
Anmelder Daicel Chemical Industries, Ltd., Sakai, Osaka, JP
Erfinder Matsuda, Naoki, Himeji-shi, Hyogo, JP;
Katsuda, Nobuyuki, Himeji-shi, Hyogo, JP;
Yabuta, Mikio, Himeji-shi, Hyogo, JP;
Hatomoto, Atsushi, Himeji-shi, Hyogo, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 602006000031
Vertragsstaaten DE, FR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 10.01.2006
EP-Aktenzeichen 060004181
EP-Offenlegungsdatum 19.07.2006
EP date of grant 04.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.11.2007
IPC-Hauptklasse B60R 21/26(2006.01)A, F, I, 20060621, B, H, EP

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrstufigen Gasgenerator für einen Airbag.

Beschreibung der verwandten Techniken

Airbags für Fahrzeuge, wie Kraftfahrzeuge, werden in einer breiten Vielfalt von Anwendungen verwendet, wie zum Beispiel Airbags zum Schutz des Kopfes, der Brust, der Hüfte und der Knie eines Fahrgastes und Curtain-Airbags, die an den Seitenfenstern des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Jedoch ist der Innenraum des Fahrzeugs begrenzt und in vielen Fällen ist es unmöglich, einen Gasgenerator für jede Anwendung zu installieren. Folglich ist es wichtig geworden, eine Verringerung der Größe des Gasgenerators zu erreichen, so dass Airbags für eine breite Vielfalt von Anwendungen an eingeschränkten Orten wirksam aufgeblasen werden können.

Ein Gasgenerator wird in dem Inneren des Fahrzeugs angeordnet, nachdem er zusammen mit dem Airbag in eine Modulkapsel aufgenommen wurde. Die Form der Modulkapsel kann jedoch gemäß dem Fahrzeugtyp, dem Anordnungsort und so weiter variieren.

Eine herkömmliche Beziehung zwischen einer Modulkapsel und einem Gasgenerator wird in den 10 und 11 gezeigt. Wie in den 10 und 11 gezeigt wird, tritt, wenn eine Modulkapsel 1 und ein Gasgenerator 2 unterschiedliche Formen aufweisen, ungenutzter Totraum 3 auf verschwenderische Weise auf. In dem in 10 gezeigten Beispiel kann, wenn die plane Form des Gasgenerators 2 rechteckig gemacht wird und auf die innere Form der Modulkapsel 1 ausgerichtet wird, um den Totraum 3 zu beseitigen, die Breite des Gasgenerators 2 verringert werden, während sein Volumen beibehalten wird, und folglich kann die Breite der Modulkapsel 1 entsprechend verringert werden. Als eine Folge kann eine Gesamtverringerung der Größe erreicht werden.

Wenn jedoch das Airbag-System aktiviert wird, tritt das Innere eines Gasgenerators, der ein Gaserzeugungsmittel als eine Gasquelle verwendet, in einen Hochdruckzustand ein, und daher wird von einem Gehäuse, das als ein Außenhüllenbehälter dient, hoher Druckwiderstand verlangt. Dies gilt auch, wenn ein Inertgas oder Ähnliches, das unter hohen Druck gesetzt wird, als die Gasquelle verwendet wird, und folglich kann die Form des Gehäuses nicht immer frei ausgewählt werden.

Zu herkömmlichen Techniken in Bezug auf die vorliegende Erfindung gehören JP-A Nr. 11-139241, US-B Nr. 5.658.010, JP-A Nr. 10-181517 und JP-A Nr. 3-175298.

Ein mehrstufiger Airbag nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus US 20030071447 bekannt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt einen mehrstufigen Gasgenerator für einen Airbag bereit, der umfasst:

eine Vielzahl von Gasgeneratoren, die jeweils ein inneres Gehäuse, das mit einer inneren Gasausstoßöffnung versehen ist, als einen Außenhüllenbehälter aufweisen,

einen Filter, der an der Außenseite der Vielzahl von Gasgeneratoren angeordnet ist, und

ein Außengehäuse einer gewünschten Form, das die Vielzahl von Gasgeneratoren und den Filter umgibt und mit einer Außen-Gasausstoßöffnung versehen ist,

wobei der Druckwiderstand des inneren Gehäuses größer ist als der Druckwiderstand des äußeren Gehäuses,

Gas, das über die innere Gasausstoßöffnung des inneren Gehäuses bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators ausgestoßen wird, durch den Filter hindurchtritt und dann über die äußere Gasausstoßöffnung des äußeren Gehäuses ausgestoßen wird, um den Airbag aufzublasen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verständlich anhand der hierin im Folgenden abgegebenen ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen, die lediglich zur Darstellung abgegeben werden und daher für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend sind und bei denen:

1 eine Draufsicht (mit abgenommener Deckenfläche) eines mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag zeigt;

2 eine Vorderansicht des in 1 gezeigten mehrstufigen Gasgenerators zeigt;

3 eine Draufsicht (mit abgenommener Deckenfläche) eines mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag bei einer unterschiedlichen Ausführung zeigt;

4 eine Seitenansicht (mit abgenommener Seitenfläche) des in 3 gezeigten mehrstufigen Gasgenerators zeigt;

5 eine Draufsicht (mit abgenommener Deckenfläche) eines mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag bei einer unterschiedlichen Ausführung zeigt;

6 eine Seitenansicht (mit abgenommener Seitenfläche) des in 5 gezeigten mehrstufigen Gasgenerators zeigt;

7 eine Seitenansicht (mit abgenommener Seitenfläche) eines mehrstufigen Gasgenerators bei einer Ausführung zeigt, die sich von derjenigen des in 8 gezeigten mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag unterscheidet;

8 eine Draufsicht eines mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag bei einer unterschiedlichen Ausführung zeigt;

9(a) eine Seitenansicht des in 8 gezeigten mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag zeigt; und

9(b) eine Draufsicht (mit abgenommener Deckenfläche) des in 8 gezeigten mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag zeigt;

10 eine darstellende Ansicht des Stands der Technik zeigt; und

11 eine darstellende Ansicht des Stands der Technik zeigt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt einen mehrstufigen Gasgenerator für einen Airbag bereit, der auf Gasgeneratoren für verschiedene Typen von Airbags angewendet werden kann, und kann zu einer Verringerung der Gesamtgröße eines Airbag-Systems beitragen.

Wenn das innere Gehäuse, das als der Außenhüllenbehälter des Gasgenerators dient, ein Gaserzeugungsmittel als eine Gasquelle enthält, erhöht sich der Druck des Inneren davon als eine Folge des Gases, das bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators erzeugt wird. Folglich könnte, wenn sich das innere Gehäuse verformt, bevor das Gaserzeugungsmittel vollständig verbrannt ist oder bevor das Gas vollständig aus dem Gasgenerator ausgestoßen wurde, das Gaserzeugungsmittel nicht ausreichend verbrennen oder ausreichend ausgestoßen werden.

Wenn darüber hinaus ein unter hohen Druck gesetztes Inertgas als die Gasquelle verwendet wird, ist hoher Druckwiderstand des inneren Gehäuses sogar vor Aktivierung erforderlich. Wenn sich das innere Gehäuse vor Aktivierung verformt, kann eine Fehlfunktion auftreten oder ein normaler Betrieb könnte unmöglich sein.

Um sicherzustellen, dass der Gasgenerator normal arbeitet, sollte das innere Gehäuse hohen Druckwiderstand aufweisen. Andererseits wird das Gas, das aus dem Gasgenerator ausgestoßen wird, aus dem äußeren Gehäuse sofort in den Airbag ausgestoßen und daher ist die Druckerhöhung in dem äußeren Gehäuse nicht so groß wie die Druckerhöhung in dem inneren Gehäuse. Folglich ist leichte Verformung des äußeren Gehäuses, die durch die Erhöhung des Drucks verursacht wird, nicht problematisch, solange Gasausstoß nicht inhibiert wird.

Folglich kann bei der Struktur des Gasgenerators nach der vorliegenden Erfindung, bei der das innere Gehäuse und das äußere Gehäuse kombiniert werden, die Form des äußeren Gehäuses leicht modifiziert werden, und im Besonderen kann die Form des äußeren Gehäuses gemäß der Form einer Modulkapsel zum Aufnehmen des mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag modifiziert werden.

Da die Form des äußeren Gehäuses auf diese Weise gemäß der Form der Modulkapsel modifiziert werden kann, kann die Form des äußeren Gehäuses im Besonderen an die innere Form der Modulkapsel angepasst werden, und als Folge tritt kein Totraum zwischen der Modulkapsel und dem äußeren Gehäuse auf.

Bei dem mehrstufigen Gasgenerator für einen Airbag nach der vorliegenden Erfindung beträgt der maximale Druck, der durch das innere Gehäuse bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag aufgenommen wird, vorzugsweise zwischen 3 und 120 MPa und die Festigkeit des inneren Gehäuses beträgt vorzugsweise zwischen 4,5 und 180 MPa. Dagegen beträgt der maximale Druck, der durch das äußere Gehäuse bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag aufgenommen wird, vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 MPa und die Festigkeit des äußeren Gehäuses beträgt vorzugsweise zwischen 0,15 und 7,5 MPa.

Bei dem mehrstufigen Gasgenerator für einen Airbag nach der vorliegenden Erfindung kann die Vielzahl von Gasgeneratoren wenigstens ein Gaserzeugungsmittel und ein unter Druck stehendes Gas als Gaserzeugungsquelle enthalten.

Bei dem mehrstufigen Gasgenerator für einen Airbag nach der vorliegenden Erfindung kann die Form des mehrstufigen Gasgenerators gemäß der Form des Moduls modifiziert werden. Daher können der mehrstufige Gasgenerator und die Modulkapsel in Größe und Gewicht verringert werden, wodurch zu Verringerungen der Gesamtgröße und des Gesamtgewichts eines Airbag-Systems beigetragen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrstufigen Gasgenerator für einen Airbag, der eine Verringerung der Gesamtgröße eines Airbag-Systems ermöglicht.

(1) Mehrstufiger Gasgenerator der Fig. 1, Fig. 2

1 ist eine Draufsicht eines mehrstufigen Gasgenerators 10 für einen Airbag (es ist jedoch zu beachten, dass ein Deckenabschnitt davon entfernt wurde, so dass das Innere sichtbar ist) und 2 ist eine Vorderansicht von 1.

Ein erster Gasgenerator 20 weist ein erstes inneres Gehäuse 21 auf, das als ein Außenhüllenbehälter dient, und eine Vielzahl von ersten inneren Gasausstoßöffnungen 22 werden in dem ersten inneren Gehäuse 21 bereitgestellt. Eine Zündvorrichtung 23, die einen Zünder und eine Übertragungsladung enthält, wird zusammen mit einem Gaserzeugungsmittel in das Innere des ersten inneren Gehäuses 21 aufgenommen.

Ein zweiter Gasgenerator 25 weist ein zweites inneres Gehäuse 26 auf, das als ein Außenhüllenbehälter dient, und eine Vielzahl von zweiten inneren Gasausstoßöffnungen 27 werden in dem zweiten inneren Gehäuse 26 bereitgestellt. Eine Zündvorrichtung 28, die einen Zünder und eine Übertragungsladung enthält, wird zusammen mit einem Gaserzeugungsmittel in das Innere des zweiten inneren Gehäuses 26 aufgenommen.

Gasgeneratoren mit wohlbekannten Strukturen und Funktionen (ohne Filter in dem Inneren davon oder mit abgenommenem Filter) können als der erste Gasgenerator 20 und zweite Gasgenerator 25 verwendet werden. Des Weiteren weist jeder Gasgenerator eine einzelne Zündvorrichtung auf und es können wenigstens eine oder zwei oder mehr Brennkammern bereitgestellt werden.

Ein zylindrischer Filter 30 mit einer Funktion zum Abkühlen und Filtern des Hochtemperaturgases, das durch Verbrennung des Gaserzeugungsmittels erzeugt wird, ist zwischen dem ersten Gasgenerator 20 und zweiten Gasgenerator 25 angeordnet.

Der erste Gasgenerator 20, der zweite Gasgenerator 25 und der zylindrische Filter 30 sind von einem äußeren Gehäuse 40 umgeben. Die zwei Endflächen des zylindrischen Filters 30 stoßen an die Deckenfläche bzw. Bodenfläche des äußeren Gehäuses 40 an und eine äußere Gasausstoßöffnung 32 wird so in der Deckenfläche und der Bodenfläche bereitgestellt, dass sie auf einen hohlen Abschnitt 31 des zylindrischen Filters 30 zeigt. Eine oder mehrere äußere Gasausstoßöffnungen 32 können in jeder Flächenseite bereitgestellt sein und zum Sicherstellen von Feuchtebeständigkeit ist die äußere Gasausstoßöffnung 32 vorzugsweise mit Dichtungsband abgedichtet.

Eine plane Form des ersten inneren Gehäuses 21 und zweiten inneren Gehäuses 26 ist kreisförmig, während eine plane Form des äußeren Gehäuses 40 elliptisch ist. Wie in den Zeichnungen gezeigt wird, passt ein Halbbogen des ersten inneren Gehäuses 21 und zweiten inneren Gehäuses 26 sowohl in der Form als auch in der Größe an den Bogenteil des äußeren Gehäuses 40.

Das erste innere Gehäuse 21 und zweite innere Gehäuse 26 weisen ausreichenden Druckwiderstand auf, um der Druckerhöhung, die bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators 10 erzeugt wird, widerstehen zu können. Andererseits ist der Druckwiderstand des äußeren Gehäuse 40 geringer als derjenige der zwei inneren Gehäuse und es ist für das äußere Gehäuse 40 akzeptabel, dass es durch die Druckerhöhung, die bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators 10 erzeugt wird, unter der Voraussetzung, dass Gasausstoß durch die äußere Gasausstoßöffnung 32 nicht behindert wird, verformt wird.

Der maximale Druck, der durch das erste innere Gehäuse 21 und zweite innere Gehäuse 26 bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators 10 aufgenommen wird, beträgt vorzugsweise zwischen 3 und 120 MPa, wobei ein Bereich zwischen 5 und 120 MPa stärker zu bevorzugen ist. Folglich beträgt die Festigkeit des ersten inneren Gehäuses 21 und zweiten inneren Gehäuses 26 vorzugsweise zwischen 4,5 und 180 MPa, wobei ein Bereich zwischen 7,5 und 180 MPa stärker zu bevorzugen ist.

Der maximale Druck, der durch das äußere Gehäuse bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators 10 aufgenommen wird, beträgt vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 MPa, wobei ein Bereich zwischen 0,1 und 3 MPa stärker zu bevorzugen ist und ein Bereich zwischen 0,1 und 1 MPa noch stärker zu bevorzugen ist. Folglich beträgt die Festigkeit des äußeren Gehäuses vorzugsweise zwischen 0,15 und 7,5 MPa, wobei ein Bereich zwischen 0,15 und 4,5 MPa stärker zu bevorzugen ist und ein Bereich zwischen 0,15 und 1,5 MPa noch stärker zu bevorzugen ist.

Es gibt keine besonderen Beschränkungen des Materials, das für die inneren Gehäuse und das äußere Gehäuse verwendet wird, und solange die gewünschten Festigkeiten erfüllt werden, kann ein wohlbekanntes Material, wie Eisen, Aluminium, rostfreier Stahl, Kunstharz und so weiter, ausgewählt werden.

Nächstfolgend wird ein Betrieb eines Airbag-Systems, in das der mehrstufige Gasgenerator 10 integriert ist, mit Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. In Abhängigkeit von der Art und Weise der Fahrzeugkollision werden die zwei Gasgeneratoren in drei Mustern aktiviert: zeitgleiche Aktivierung; Aktivierung des ersten Gasgenerators 20 zuerst und des zweiten Gasgenerators 25 mit einer Verzögerung; und Aktivierung des ersten Gasgenerators 20 allein (es ist jedoch zu beachten, dass für Sicherheitszwecke während der Zertrümmerung des Fahrzeugs der zweite Gasgenerator 25 ebenfalls mit einer Zeitgebung, die nicht zum Airbag-Aufblasen beiträgt, aktiviert wird). Das zeitgleiche Aktivierungsmuster wird im Folgenden beschrieben.

Bei dem Airbag-System wird der mehrstufige Gasgenerator 10 zusammen mit einem Airbag in eine Modulkapsel aufgenommen und an einer vorgegebenen Position in dem Fahrzeug angeordnet. In diesem Fall ist die Form der Modulkapsel durch die Einschränkungen des Anordnungsortes beschränkt, aber bei dieser Ausführung kann die äußere Form des mehrstufigen Gasgenerators 10 an die innere Form der Modulkapsel angepasst werden, um dadurch Totraum zu beseitigen, und folglich können entsprechende Verringerungen bei Größe und Gewicht erreicht werden.

In dem ersten Gasgenerator 20 und dem zweiten Gasgenerator 25 wird, wenn die jeweiligen Zündvorrichtungen 23, 28 davon aktiviert werden, das Gaserzeugungsmittel gezündet und verbrannt, wobei Gas erzeugt wird, das durch die ersten inneren Gasausstoßöffnungen 22 und zweiten inneren Gasausstoßöffnungen 27 ausgestoßen wird. Bei diesem Prozess steigt der Innendruck des ersten inneren Gehäuses 21 und zweiten inneren Gehäuses 26 hoch an, aber da die inneren Gehäuse hohen Druckwiderstand aufweisen, verformen sich die zwei Gehäuse nicht.

Das Verbrennungsgas strömt durch den zylindrischen Filter 30 in den hohlen Abschnitt 31 und wird durch die äußeren Gasausstoßöffnungen 32 ausgestoßen, um den Airbag aufzublasen. Bei diesem Prozess tritt Verbrennungsgas in das äußere Gehäuse 40 ein, aber da das Gas durch die äußeren Gasausstoßöffnungen 32 schnell ausgestoßen wird, wird eine übermäßige Erhöhung des Innendrucks vermieden. Darüber hinaus werden selbst dann, wenn sich das äußere Gehäuse 40 auf Grund einer Erhöhung des Innendrucks verformt, die Deckenfläche und Bodenfläche des äußeren Gehäuses 40 durch den zylindrischen Filter 30 getragen, und daher wird ein Gasausstoßweg zu den äußeren Gasausstoßöffnungen 32 sichergestellt.

(2) Mehrstufiger Gasgenerator der Fig. 3, Fig. 4

3 ist eine Draufsicht eines mehrstufigen Gasgenerators 100 für einen Airbag (es ist jedoch zu beachten, dass ein Deckenabschnitt davon entfernt wurde, so dass das Innere sichtbar ist) und 4 ist eine Seitenansicht von 3.

Ein erster Gasgenerator 120 weist ein erstes inneres Gehäuse 121 auf, das als ein Außenhüllenbehälter dient, und eine Vielzahl von ersten inneren Gasausstoßöffnungen 122 werden in dem ersten inneren Gehäuse 121 bereitgestellt. Eine Zündvorrichtung 123, die einen Zünder und eine Übertragungsladung enthält, wird zusammen mit einem Gaserzeugungsmittel in das Innere des ersten inneren Gehäuses 121 aufgenommen.

Ein zweiter Gasgenerator 125 weist ein zweites inneres Gehäuse 126 auf, das als ein Außenhüllenbehälter dient, und eine Vielzahl von zweiten inneren Gasausstoßöffnungen 127 werden in dem zweiten inneren Gehäuse 126 bereitgestellt. Eine Zündvorrichtung 128, die einen Zünder und eine Übertragungsladung enthält, wird zusammen mit einem Gaserzeugungsmittel in das Innere des zweiten inneren Gehäuses 126 aufgenommen.

Gasgeneratoren mit wohlbekannten Strukturen und Funktionen (ohne Filter in dem Inneren davon oder mit abgenommenem Filter) können als der erste Gasgenerator 120 und zweite Gasgenerator 125 verwendet werden. Des Weiteren weist jeder Gasgenerator eine einzelne Zündvorrichtung auf und es können eine oder zwei oder mehr Brennkammern bereitgestellt werden.

Ein Filter 130 mit einer V-förmigen Schnittform in der Breitenrichtung und einer Funktion zum Abkühlen und Filtern des Hochtemperaturgases, das durch Verbrennung des Gaserzeugungsmittels erzeugt wird, ist zwischen dem ersten Gasgenerator 120 und zweiten Gasgenerator 125 angeordnet.

Der erste Gasgenerator 120, der zweite Gasgenerator 125 und der V-förmige Filter 130 sind von einem äußeren Gehäuse 140 umgeben. Ein unterer Abschnitt 133 des V-förmigen Filters 130 stößt an die Bodenfläche des äußeren Gehäuses 140 an, während Endabschnitte 134 der Seitenflächen der V-Form an die Deckenfläche des äußeren Gehäuses 140 anstoßen, und somit wird ein Raum 131 durch den V-förmigen Filter 130 und die Deckenfläche des äußeren Gehäuses 140 gebildet. Eine äußere Gasausstoßöffnung 132 wird in der Deckenfläche des äußeren Gehäuses 140, die den Raum 131 bildet, bereitgestellt. Eine oder mehrere äußere Gasausstoßöffnungen 132 können bereitgestellt sein und zum Sicherstellen von Feuchtebeständigkeit ist die äußere Gasausstoßöffnung 132 vorzugsweise mit Dichtungsband abgedichtet.

Eine Schnittform des ersten inneren Gehäuses 121 und zweiten inneren Gehäuses 126 in der Breitenrichtung ist kreisförmig, während eine Schnittform des äußeren Gehäuses 140 in der Breitenrichtung elliptisch ist. Wie in den Zeichnungen gezeigt wird, passt ein Halbbogen des ersten inneren Gehäuses 121 und zweiten inneren Gehäuses 126 sowohl in der Form als auch in der Größe an den Bogenteil des äußeren Gehäuses 140.

Das erste innere Gehäuse 121 und zweite innere Gehäuse 126 weisen ausreichenden Druckwiderstand auf, um der Druckerhöhung, die bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators 100 erzeugt wird, widerstehen zu können. Andererseits ist der Druckwiderstand des äußeren Gehäuse 140 geringer als derjenige der zwei inneren Gehäuse und es ist für das äußere Gehäuse 140 akzeptabel, dass es durch die Druckerhöhung, die bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators 100 erzeugt wird, unter der Voraussetzung, dass Gasausstoß durch die äußere Gasausstoßöffnung 132 nicht behindert wird, verformt wird.

Bei dem mehrstufigen Gasgenerator 100 für einen Airbag, der in den 3 und 4 gezeigt wird, ist das Verhältnis (numerischer Wertebereich) zwischen dem maximalen Druck, der bei Aktivierung aufgenommen wird, und der Festigkeit des ersten inneren Gehäuses 121, des zweiten inneren Gehäuses 126 und des äußeren Gehäuses 140und außerdem das Material der Gehäuse mit denjenigen des in den 1 und 2 gezeigten mehrstufigen Gasgenerators 10 für einen Airbag identisch.

Nächstfolgend wird ein Betrieb eines Airbag-Systems, in das der mehrstufige Gasgenerator 100 integriert ist, mit Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. In Abhängigkeit von der Art und Weise der Fahrzeugkollision werden die zwei Gasgeneratoren in drei Mustern aktiviert: zeitgleiche Aktivierung; Aktivierung des ersten Gasgenerators 120 zuerst und des zweiten Gasgenerators 125 mit einer Verzögerung; und Aktivierung des ersten Gasgenerators 120 allein (es ist jedoch zu beachten, dass für Sicherheitszwecke während der Zertrümmerung des Fahrzeugs der zweite Gasgenerator 125 ebenfalls mit einer Zeitgebung, die nicht zum Airbag-Aufblasen beiträgt, aktiviert wird). Das zeitgleiche Aktivierungsmuster wird im Folgenden beschrieben.

Bei dem Airbag-System wird der mehrstufige Gasgenerator 100 zusammen mit einem Airbag in eine Modulkapsel aufgenommen und an einer vorgegebenen Position in dem Fahrzeug angeordnet. In diesem Fall ist die Form der Modulkapsel durch die Einschränkungen des Anordnungsortes beschränkt, aber bei dieser Ausführung kann die äußere Form des mehrstufigen Gasgenerators 100 an die innere Form der Modulkapsel angepasst werden, um dadurch Totraum zu beseitigen, und folglich können entsprechende Verringerungen bei Größe und Gewicht erreicht werden.

In dem ersten Gasgenerator 120 und zweiten Gasgenerator 125 wird, wenn die jeweiligen Zündvorrichtungen davon aktiviert werden, das Gaserzeugungsmittel gezündet und verbrannt, wobei Gas erzeugt wird, das durch die ersten inneren Gasausstoßöffnungen 122 und zweiten inneren Gasausstoßöffnungen 127 ausgestoßen wird. Bei diesem Prozess steigt der Innendruck des ersten inneren Gehäuses 121 und zweiten inneren Gehäuses 126 hoch an, aber da die inneren Gehäuse hohen Druckwiderstand aufweisen, verformen sich die zwei Gehäuse nicht.

Das Verbrennungsgas strömt durch den Filter 130 in den Raum 131 und wird durch die äußere Gasausstoßöffnung 132 ausgestoßen, um den Airbag aufzublasen. Bei diesem Prozess tritt Verbrennungsgas in das äußere Gehäuse 140 ein, aber da das Gas durch die äußere Gasausstoßöffnung 132 schnell ausgestoßen wird, wird eine übermäßige Erhöhung des Innendrucks vermieden. Darüber hinaus werden selbst dann, wenn sich das äußere Gehäuse 140 auf Grund einer Erhöhung des Innendrucks verformt, die Deckenfläche und Bodenfläche des äußeren Gehäuses 140 durch den unteren Abschnitt 133 und die V-förmigen Seitenflächen-Endabschnitte 134 des Filters 130 getragen, und daher wird ein Gasausstoßweg zu der äußeren Gasausstoßöffnung 132 sichergestellt.

(3) Mehrstufiger Gasgenerator der Fig. 5, Fig. 6, Fig. 7

5 ist eine Draufsicht eines mehrstufigen Gasgenerators 200 für einen Airbag (es ist jedoch zu beachten, dass eine Deckenabschnittsseite davon entfernt wurde, so dass das Innere sichtbar ist), 6 ist eine Seitenansicht von 5 (mit entfernter Seitenflächenseite) und 7 ist eine axiale Schnittansicht eines Gasgenerators bei einer Ausführung, die sich von derjenigen von 5 unterscheidet (wobei ein Teil des Gehäuses von dem Gasgenerator von 5 entfernt wurde). Es wird angenommen, dass diese Gasgeneratoren ein Gaserzeugungsmittel als eine Gasquelle verwenden.

Ein erster Gasgenerator 220 und ein zweiter Gasgenerator 225 werden in ein äußeres Gehäuse 240 mit einer elliptischen planen Form aufgenommen. Ein Filter ist in dem Inneren sowohl von dem ersten Gasgenerator 220 als auch von dem zweiten Gasgenerator 225 bereitgestellt.

Bei dem ersten Gasgenerator 220 wird ein erstes inneres Gehäuse aus einem oberen inneren Gehäuse 221a mit einer Vielzahl von ersten inneren Gasausstoßöffnungen 222 und einem unteren inneren Gehäuse 221b ausgebildet. Bei dem zweiten Gasgenerator 225 wird ein zweites inneres Gehäuse aus einem oberen Gehäuse 226a mit einer Vielzahl von zweiten inneren Gasausstoßöffnungen 227 und einem unteren Gehäuse 226b ausgebildet.

Das äußere Gehäuse 240 wird ausgebildet, indem ein oberes äußeres Gehäuse 240a und ein unteres äußeres Gehäuse 240b kombiniert werden und das obere äußere Gehäuse 240a und untere Gehäuse 240b an einem Verbindungsabschnitt aneinandergeschweißt werden. Ein Diffusorabschnitt 245, der in einer vorstehenden Form ausgebildet ist, ist in einem mittigen Abschnitt des äußeren Gehäuses 240 bereitgestellt und eine Vielzahl von äußeren Gasausstoßöffnungen 232 werden in der Umgebung des Diffusorabschnitts 245 bereitgestellt.

7 zeigt eine Ausführung, bei der das untere äußere Gehäuse 240b bei dem mehrstufigen Gasgenerator 200 der 5, 6 fehlt, die aber ansonsten mit den 5, 6 identisch ist.

Bei dem mehrstufigen Gasgenerator 200 für einen Airbag, der in den 5 bis 7 gezeigt wird, ist das Verhältnis (numerischer Wertebereich) zwischen dem maximalen Druck, der bei Aktivierung aufgenommen wird, und der Festigkeit des ersten inneren Gehäuses 221, des zweiten inneren Gehäuses 226 und des äußeren Gehäuses 240 und außerdem das Material der Gehäuse mit denjenigen des in den 1 und 2 gezeigten mehrstufigen Gasgenerators 10 für einen Airbag identisch.

Bei dieser Ausführung kann ein im Allgemeinen verwendeter Gasgenerator, der einen Filter in seinem Inneren enthält (zum Beispiel der in 1 gezeigte Gasgenerator und so weiter von JP-A Nr. 10-95302), als der erste Gasgenerator 220 und zweite Gasgenerator 225 angenommen werden und daher ist das Herstellen einfach.

Nächstfolgend wird ein Betrieb eines Airbag-Systems, in das der mehrstufige Gasgenerator 200 integriert ist, mit Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.

Bei dem Airbag-System wird der mehrstufige Gasgenerator 200 zusammen mit einem Airbag in eine Modulkapsel 250 (dargestellt mit entfernter Vorderflächenseite davon) aufgenommen und an einer vorgegebenen Position in dem Fahrzeug angeordnet. In diesem Fall ist die Form der Modulkapsel 250 durch die Einschränkungen des Anordnungsortes beschränkt, aber bei dieser Ausführung kann die äußere Form des mehrstufigen Gasgenerators 200 an die innere Form der Modulkapsel 250 angepasst werden, um dadurch Totraum zu beseitigen, und folglich können entsprechende Verringerungen bei Größe und Gewicht erreicht werden.

In dem ersten Gasgenerator 220 und zweiten Gasgenerator 225 wird, wenn die jeweiligen Zündvorrichtungen davon aktiviert werden, das Gaserzeugungsmittel gezündet und verbrannt, wobei Gas erzeugt wird, das durch die ersten inneren Gasausstoßöffnungen 222 und zweiten inneren Gasausstoßöffnungen 227 ausgestoßen wird. Bei diesem Prozess steigt der Innendruck des ersten inneren Gehäuses (221a, 221b) und zweiten inneren Gehäuses (226a, 226b) hoch an, aber da die inneren Gehäuse hohen Druckwiderstand aufweisen, verformen sich die zwei Gehäuse nicht.

Das Verbrennungsgas wird, nachdem es in einen Raum 231 geströmt ist, durch die äußeren Gasausstoßöffnungen 232 ausgestoßen, um den Airbag aufzublasen. Bei diesem Prozess tritt Verbrennungsgas in das äußere Gehäuse 240 ein, aber da das Gas durch die äußeren Gasausstoßöffnungen 232 schnell ausgestoßen wird, wird eine übermäßige Erhöhung des Innendrucks vermieden.

(4) Mehrstufiger Gasgenerator der Fig. 8, Fig. 9

8 ist eine Draufsicht eines mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag, 9(a) ist eine Seitenansicht von 8 und 9(b) zeigt einen Zustand, bei dem ein Gehäuse auf einer Deckenflächenseite von 8 entfernt wurde. Die Zeichnungen stellen eine Hybrid-Aufblasvorrichtung unter Verwendung von unter hohen Druck gesetztem Gas (Inertgas, Stickstoffgas oder Ähnliches) als die Gasquelle dar.

Eine erste Aufblasvorrichtung 320 und eine zweite Aufblasvorrichtung 325 werden in ein äußeres Gehäuse 340 mit einer rechteckigen planen Form aufgenommen.

Bei der ersten Aufblasvorrichtung 320 wird ein erster innerer Diffusorabschnitt 323 an einer Endabschnittsseite eines ersten inneren Gehäuses 321 bereitgestellt und eine Vielzahl von ersten inneren Gasausstoßöffnungen 322 werden in dem ersten inneren Diffusorabschnitt 323 bereitgestellt.

Bei der zweiten Aufblasvorrichtung 325 wird ein zweiter innerer Diffusorabschnitt 328 an einer Endabschnittsseite eines zweiten inneren Gehäuses 326 bereitgestellt und eine Vielzahl von zweiten inneren Gasausstoßöffnungen 327 werden in dem zweiten inneren Diffusorabschnitt 328 bereitgestellt.

Das äußere Gehäuse 340 wird ausgebildet, indem ein oberes äußeres Gehäuse 340a und ein unteres äußeres Gehäuse 340b kombiniert werden und das obere äußere Gehäuse 340a und untere äußere Gehäuse 340b an einem Verbindungsabschnitt aneinandergeschweißt werden. Ein Diffusorabschnitt 345, der in einer vorstehenden Form ausgebildet ist, ist in einem mittigen Abschnitt des äußeren Gehäuses 340 bereitgestellt und eine Vielzahl von äußeren Gasausstoßöffnungen 332 werden in der Umgebung des Diffusorabschnitts 345 bereitgestellt.

Bei dem mehrstufigen Gasgenerator 300 für einen Airbag, der in den 8 und 9 gezeigt wird, weisen das erste innere Gehäuse 321 und zweite innere Gehäuse 326 große Festigkeit auf, so dass Hochdruckgas dorthinein gefüllt werden kann, und folglich ist der Unterschied bei der Festigkeit zwischen dem ersten und zweiten inneren Gehäuse 321, 326 und dem äußeren Gehäuse 340 extrem groß. Es gibt keine besonderen Beschränkungen für das Material, das für die inneren Gehäuse und das äußere Gehäuse verwendet wird, und solange die gewünschten Festigkeiten erfüllt werden, kann ein wohlbekanntes Material, wie Eisen, Aluminium, rostfreier Stahl, Kunstharz und so weiter, ausgewählt werden.

Bei dieser Ausführung kann eine im Allgemeinen verwendete Hybrid-Aufblasvorrichtung (zum Beispiel die in den 1 bis 12 gezeigte Hybrid-Aufblasvorrichtung und so weiter von JP-A Nr. 2003-226222) als die erste Aufblasvorrichtung 320 und zweite Aufblasvorrichtung 325 angenommen werden und daher ist das Herstellen einfach.

Nächstfolgend wird ein Betrieb eines Airbag-Systems, in das der mehrstufige Gasgenerator 300 integriert ist, mit Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben.

Bei dem Airbag-System wird der mehrstufige Gasgenerator 300 zusammen mit einem Airbag in einer Modulkapsel untergebracht und an einer vorgegebenen Position in dem Fahrzeug angeordnet. In diesem Fall ist die Form der Modulkapsel durch die Einschränkungen des Anordnungsortes beschränkt, aber bei dieser Ausführung kann die äußere Form des mehrstufigen Gasgenerators 300 an die innere Form der Modulkapsel angepasst werden, um dadurch Totraum zu beseitigen, und folglich können entsprechende Verringerungen bei Größe und Gewicht erreicht werden.

In dem ersten Gasgenerator 320 und zweiten Gasgenerator 325 reißt, wenn die jeweiligen Zündvorrichtungen davon aktiviert werden, eine Sperrvorrichtungsdichtung (eine Berstplatte) in dem Hochdruckgas und als Folge wird das Gas durch die ersten inneren Gasausstoßöffnungen 322 und zweiten inneren Gasausstoßöffnungen 327 ausgestoßen.

Das Verbrennungsgas wird, nachdem es in einen Raum 331 geströmt ist, durch die äußeren Gasausstoßöffnungen 332 ausgestoßen, um den Airbag aufzublasen. Bei diesem Prozess tritt Gas in das äußere Gehäuse 340 ein, aber da das Gas durch die äußeren Gasausstoßöffnungen 332 schnell ausgestoßen wird, wird eine übermäßige Erhöhung des Innendrucks vermieden.


Anspruch[de]
Mehrstufiger Gasgenerator für einen Airbag, der umfasst:

eine Vielzahl von Gasgeneratoren, die jeweils ein inneres Gehäuse, das mit einer inneren Gasausstoßöffnung versehen ist, als einen Außenhüllenbehälter aufweisen,

einen Filter, der an der Außenseite der Vielzahl von Gasgeneratoren angeordnet ist, und

ein Außengehäuse einer gewünschten Form, das die Vielzahl von Gasgeneratoren und den Filter umgibt und mit einer Außen-Gasausstoßöffnung versehen ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Druckwiderstand des inneren Gehäuses größer ist als der Druckwiderstand des äußeren Gehäuses,

Gas, das über die innere Gasausstoßöffnung des inneren Gehäuses bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators ausgestoßen wird, durch den Filter hindurchtritt und dann über die äußere Gasausstoßöffnung des äußeren Gehäuses ausgestoßen wird, um den Airbag aufzublasen.
Mehrstufiger Gasgenerator für einen Airbag nach Anspruch 1, wobei die Form des äußeren Gehäuses gemäß der Form einer Modulkapsel zum Aufnehmen des mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag modifiziert werden kann. Mehrstufiger Gasgenerator für einen Airbag nach Anspruch 1 oder 2, wobei der maximale Druck, der durch das innere Gehäuse bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag aufgenommen wird, zwischen 3 und 120 MPa beträgt und die Festigkeit des inneren Gehäuses zwischen 4,5 und 180 MPa beträgt, und der maximale Druck, der durch das äußere Gehäuse bei Aktivierung des mehrstufigen Gasgenerators für einen Airbag aufgenommen wird, zwischen 0,1 und 5 MPa beträgt und die Festigkeit des äußeren Gehäuses zwischen 0,15 und 7,5 MPa beträgt. Mehrstufiger Gasgenerator für einen Airbag nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vielzahl von Gasgeneratoren wenigstens ein Gaserzeugungsmittel und ein unter Druck stehendes Gas als eine Gaserzeugungsquelle umfassen.






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