DE102004038096A1

DE102004038096A1 - Aufblasvorrichtung mit gelagertem Gas mit Füllventilanordnung

Info

Publication number: DE102004038096A1
Application number: DE200410038096
Authority: DE
Inventors: William B. Mesa Butler; Jeffery A. Gilbert LaFranier; Christopher J. Mesa Ruf; James S. Gilbert Dahl
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2005-08-18
Also published as: US7108281B2; US20050040633A1

Abstract

Eine Aufblasvorrichtung umfasst eine Struktur, die eine Kammer definiert. Erste und zweite Durchlässe erstrecken sich durch die Struktur. Eine Berstscheibe schließt den ersten Durchlass. Ein Ventilgehäuse wird in dem zweiten Durchlass aufgenommen und definiert einen Fülldurchlass. Ein Strömungsmittel wird unter Druck in der Kammer gelagert. Eine Zündvorrichtung ist betätigbar zum Öffnen der Berstscheibe zum Ermöglichen, dass Strömungsmittel aus der Kammer durch den ersten Durchlass fließt. Ein Ventilglied ermöglicht Fluss von Strömungsmitteln durch den Fülldurchlass des Ventilgehäuses in die Kammer und verhindert Fluss aus der Kammer durch den Fülldurchlass.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufblasvorrichtung und im Speziellen auf eine Aufblasvorrichtung zum Gebrauch beim Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung.

Hintergrund der Erfindung

Eine herkömmliche Aufblasvorrichtung zum Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung umfasst einen Behälter, der eine Lagerkammer besitzt. Aufblasströmungsmittel unter Druck wird in der Lagerkammer gelagert. Eine Zündvorrichtungsanordnung wird mit einem Behälter verbunden und ist betätigbar zum Erwärmen des Aufblasströmungsmittels in der Lagerkammer, um den Strömungsmitteldruck in der Lagerkammer zu erhöhen. Der erhöhte Strömungsmitteldruck reißt eine Berstscheibe. Die zerrissene Berstscheibe definiert eine Auslassöffnung durch die Aufblasströmungsmittel fließt.

U.S. Patent Nr. 5,529,333 beschreibt eine Aufblasvorrichtung zum Aufblasen eines Airbags, der einen Behälter umfasst, der eine Lagerkammer definiert. Der Behälter besitzt eine Öffnung, die zu der Lagerkammer leitet. Ein Stopfenglied ist in der Öffnung des Behälters aufgenommen und schließt die Öffnung des Behälters. Zwei Durchlässe erstrecken sich durch das Stopfenglied. Ein erster Durchlass durch das Stopfenglied ermöglicht es dem Aufblasströmungsmittel von der Lagerkammer zu einem Airbag zu fließen. Ein Wandteil des Stopfenglieds verschließt den ersten Durchlass. Der Wandteil des Stopfenglieds umfasst eine Wegbrechmitte. Eine Betätigungsvorrichtung ist betätigbar zum Öffnen der Wegbrechmitte des Wandteils des Stopfenglieds, um eine Auslassöffnung zu bilden, durch die Aufblasströmungsmittel fließt. Ein zweiter Durchlass durch das Stopfenglied ist vorgesehen zum Füllen der Lagerkammer mit Aufblasströmungsmittel. Eine Kugel ist in dem zweiten Durchlass gelegen, um zu Verhindern, dass Aufblasströmungsmittel aus der Lagerkammer des Behälters durch den zweiten Durchlass des Stopfenglieds fließt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Aufblasvorrichtung, die eine Struktur aufweist, die eine Kammer definiert. Erste und zweite Durchlässe erstrecken sich durch die Struktur zu der Kammer. Eine Berstscheibe schließt den ersten Durchlass. Die Aufblasvorrichtung weist ebenfalls eine Füllventilanordnung auf, die ein Ventilgehäuse und ein Ventilglied besitzt. Das Ventilgehäuse wird in dem zweiten Durchlass aufgenommen und definiert einen Fülldurchlass. Ein Strömungsmittel wird unter Druck in der Kammer gelagert. Eine Zündungsvorrichtung ist betätigbar, um die Berstscheibe zu Öffnen, um Fluss von Strömungsmittel aus der Kammer durch den ersten Durchlass zu ermöglichen. Das Ventilglied ermöglicht Fluss von Strömungsmittel durch den Fülldurchlass des Ventilgehäuses in die Kammer und verhindert Fluss aus der Kammer durch den Fülldurchlass.

Gemäß einem anderen Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Aufblasvorrichtung, die eine Struktur aufweist, die eine Kammer definiert. Erste und zweite Durchlässe erstrecken sich durch die Struktur zu der Kammer. Ein Strömungsmittel wird unter Druck in der Kammer gelagert. Eine Einrichtung schließt den ersten Durchlass und ist betätigbar zum Ermöglichen von Strömungsmittelfluss aus der Kammer durch den ersten Durchlass. Die Aufblasvorrichtung weist ebenfalls ein Füllventil auf, das ein Ventilgehäuse, ein Ventilglied und ein Stopfenglied besitzt. Das Ventilgehäuse wird in dem zweiten Durchlass aufgenommen und definiert einen Fülldurchlass. Das Ventilglied ermöglicht Fluss des Strömungsmittels durch den Fülldurchlass des Ventilgehäuses in die Kammer und verhindert Fluss aus der Kammer durch den Fülldurchlass. Das Stopfenglied dichtet den Fülldurchlass des Ventilgehäuses ab nachdem das Strömungsmittel durch den Fülldurchlass in die Kammer eingeführt wurde. Das Stopfenglied ist weg von dem Ventilglied außerhalb der Kammer beabstandet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorangegangenen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten des Gebietes, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, beim Lesen der folgenden Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen offensichtlich werden, worin darstellt:
1 ein Fahrzeugsicherheitssystem, das eine Aufblasvorrichtung umfasst, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt ist;
2 ein Querschnitt der Aufblasvorrichtung der 1 in einem nicht betätigten Zustand;
3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der 2;
4 eine Teilexplosionsansicht des in 3 gezeigten Teils der Aufblasvorrichtung;
5 ein Querschnitt der Aufblasvorrichtung der 1 in einem betätigten Zustand; und
6 eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer Aufblasvorrichtung hergestellt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
1 stellt ein Fahrzeugsicherheitssystem 10 inklusive der Aufblasvorrichtung 12 hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Aufblasvorrichtung 12 der vorliegenden Erfindung dient dem Gebrauch beim Aufblasen einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung des Fahrzeugsicherheitssystems 10. Die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung der 1 ist ein aufblasbarer Vorhang 14. Alternativ kann die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung einen aufblasbare Airbag, einen aufblasbaren Sitzgurt, ein aufblasbares Kniepolster, eine aufblasbare Auskleidung im Kopfbereich oder ein durch einen aufblasbaren Airbag betriebenes Kniepolster umfassen.
Der aufblasbare Vorhang 14 der 1 befindet sich in einem nicht aufgeblasenen Zustand und ist in einem Gehäuse 16 gelagert. Der aufblasbare Vorhang 14, in dem nicht aufgeblasenen Zustand, und das Gehäuse 16 besitzen eine langgestreckte Konfiguration und sind an einem Fahrzeug 18 an einer Stelle benachbart zu sowohl der Seitenstruktur des Fahrzeugs und als auch einem Dach 20 des Fahrzeugs angebracht. Die Seitenstruktur des Fahrzeugs 18 umfasst eine A-Säule 22, eine B-Säule 24, eine C-Säule 26 und Seitenfenster 28 und 30. 1 zeigt vier Bügel 32, die das Gehäuse 16 und den aufblasbaren Vorhang 14 an der Seitenstruktur des Fahrzeugs 18 befestigen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel verbindet ein Füllrohr 34 die Aufblasvorrichtung 12 der vorliegenden Erfindung mit dem aufblasbaren Vorhang 14. Die Aufblasvorrichtung 12 steht durch das Füllrohr 34 in Strömungsmittelverbindung mit dem aufblasbaren Vorhang 14. Bei Betätigung der Aufblasvorrichtung 12 fließt Aufblasströmungsmittel durch das Füllrohr 34 und in den aufblasbaren Vorhang 14. Ansprechend auf die Aufnahme des Aufblasströmungsmittels wird der aufblasbare Vorhang 14 von dem nicht aufgeblasenen Zustand zu einem aufgeblasenen Zustand eingesetzt, um Teile der Seitenstruktur des Fahrzeugs, wie beispielsweise Seitenfenster 28 und 30, zu bedecken.
Wie in 2 gezeigt umfasst die Aufblasvorrichtung 12 einen rohrförmigen Metallkörperteil 40. Der Körperteil 40 umfasst zylindrische Innen- und Außenoberflächen 42 bzw. 44. Die Innen- und Außenoberflächen 42 und 44 sind auf einer Längsachse A zentriert. Der Körperteil 40 der Aufblasvorrichtung 12 besitzt ebenfalls gegenüberliegende erste und zweite offenen Enden 46 bzw. 48.
Eine Zünderendkappe 50 verschließt das erste offene Ende 46 des Körperteils 40. Die Zünderendkappe 50 umfasst einen ringförmigen, sich radial erstreckenden Umfangsteil 52. Ein Außendurchmesser des Umfangsteils 52 der Zünderendkappe 50 ist ungefähr gleich einem Durchmesser der Außenoberfläche 44 des Körperteils 40. Der Umfangsteil 52 der Zünderendkappe 50 ist an dem Körperteil 40 an dem ersten offenen Ende 46 befestigt. Der Umfangsteil 52 der Zünderendkappe 50 kann an den Körperteil 40 an dem ersten offenen Ende 46 geschweißt oder gekrimpt sein. 2 zeigt den Umfangsteil 52 der Zünderendkappe 50 geschweißt an den Körperteil 40 an dem ersten offenen Ende 46.
Die Zünderendkappe 50 umfasst ebenfalls einen axial vorspringenden Mittelteil 54. Der Mittelteil 54 umfasst erste und zweite ringförmige, sich axial erstreckende Teile 56 bzw. 58. Der erste ringförmige, sich axial erstreckende Teil 56 ist benachbart dem Umfangsteil 52 und besitzt einen Durchmesser, der größer ist als ein Durchmesser des zweiten, ringförmigen, sich axial erstreckenden Teils 58. Ein verjüngter Teil 60 verbindet die ersten und zweiten ringförmigen, sich axial erstreckenden Teile 56 und 58. Ein Mittelflansch 62 erstreckt sich radial nach innen von einem Ende des zweiten ringförmigen, sich axial erstreckenden Teils 58 gegenüber dem verjüngten Teil 60. Eine radiale Innenoberfläche 64 des Mittelflansch 62 definiert einen Durchlass 66 durch die Zünderendkappe 50.
Ein Zünder 70 ist an der Zünderendkappe 50 befestigt. Der Zünder 70 umfasst einen Teil 72, der ein pyrotechnisches Material (nicht gezeigt) enthält und einen Widerstandsdraht (nicht gezeigt) zum Zünden des pyrotechnischen Materials. Der Zünder 70 umfasst ebenfalls Leitungen 74 zum Verbinden des Widerstandsdrahts des Zünders mit der Elektronikschaltung 76 (1) eines Fahrzeugsicherheitssystems 10. Die Elektronikschaltung 76 umfasst einen Sensor 78 zum Abfühlen eines Einsatzzustands, für den Aufblasen des aufblasbaren Vorhangs 14 erwünscht ist. Wenn ein Einsatzzustand abgefühlt wird empfängt der Zünder 70 ein Betätigungssignal durch die Leitungen 74. Der Zünder 70 spricht auf das Betätigungssignal zum Betätigen der Aufblasvorrichtung 12 an, um Aufblasströmungsmittel zu dem aufblasbaren Vorhang 14 zu liefern.
Eine Isolationsscheibe 80 ist an dem Mittelflansch 62 der Zünderendkappe 50 an einer Seite gegenüberliegend dem Zünder 70 befestigt. Die Isolationsscheibe 80 schließt und dichtet den Durchlass 66 durch die Zünderendkappe 50 ab. Vorzugsweise ist die Isolationsscheibe 80 an dem Mittelflansch 62 der Zünderendkappe 50 geschweißt.
Die Aufblasvorrichtung 12 umfasst ebenfalls eine Diffusorendkappe 82. Die Diffusorendkappe 82 verschließt das zweite offene Ende 48 des Körperteils 40 der Aufblasvorrichtung 12. Die Diffusorendkappe 82 umfasst einen rohrförmigen Endteil 84. Der rohrförmige Endteil 84 umfasst Innen- und Außenoberflächen 86 bzw. 88. Die Außenoberfläche 88 des rohrförmigen Endteils 84 der Diffusorendkappe 82 besitzt einen Durchmesser, der gleich dem Durchmesser der Außenoberfläche 44 des Körperteils 40 ist. Eine ringförmige Endoberfläche 90 des rohrförmigen Endteils 84 verbindet die Innen- und Außenoberflächen 86 und 88. Ein Durchlass 92 (4) erstreckt sich radial durch den rohrförmigen Endteil 84 der Diffusorendkappe 82. Wie in 4 gezeigt definiert der Durchlass 92 eine Öffnung 94 an der Außenoberfläche 88 der Diffusorendkappe 82 und einer Öffnung 96 an der Innenoberfläche 86 der Diffusorendkappe.
Ein ringförmiger Wandteil 100 der Diffusorendkappe 82 erstreckt sich radial nach innen von dem rohrförmigen Endteil 84 an einem Ende des Rohrendteils an einem Ende des Rohrendteils gegenüber von Endoberfläche 90. Der Rohrwandteil 100 umfasst Innen- und Außenoberflächen 102 bzw. 104 und endet an einer zylindrischen Endoberfläche 106. Die Innenoberfläche 102 des ringförmigen Wandteils 100 verbindet sich mit der Innenoberfläche 86 des rohrförmigen Endteils 84 der Diffusorendkappe 82 und erstreckt sich senkrecht zu ihr. Die Außenoberfläche 104 des ringförmigen Wandteils 100 verbindet sich mit Außenoberfläche 88 des rohrförmigen Endteils 84 der Diffusorendkappe 82 und erstreckt sich senkrecht zu ihr.
Ein rohrförmiger Abgabeteil 110 der Diffusorendkappe 82 erstreckt sich axial weg von dem ringförmigen Wandteil 100. Der rohrförmige Abgabeteil 110 umfasst zylindrische Innen- und Außenoberflächen 112 bzw. 114. Die Innenoberfläche 112 des rohrförmigen Abgabeteils 110 erstreckt sich axial von der zylindrischen Endoberfläche 106 des ringförmigen Wandteils 100. Die Außenoberfläche 114 des rohrförmigen Abgabeteils 110 verbindet mit und erstreckt sich senkrecht zu der Außenoberfläche 104 des ringförmigen Wandteils 100. Die Innenoberfläche 112 des rohrförmigen Abgabeteils 110 und die zylindrische Endoberfläche 106 des ringförmigen Wandteils 100 definieren gemeinsam einen Durchlass 116, durch den Aufblasströmungsmittel fließt. Aufblasströmungsmittel fließt axial, d.h. in einer Richtung die sich parallel zur Längsachse A des Körperteils 40 der Aufblasvorrichtung 12 befindet, von dem rohrförmigen Abgabeteil 110 der Diffusorendkappe 82 der 2-4.
Eine Metallberstscheibe 120 verschließt den Durchlass 116 der Diffusorendkappe 82. Die Berstscheibe 120 besitzt einen kuppelförmigen Mittelteil 122 und einen sich radial nach außen erstreckenden Flanschteil 124, der an der Innenoberfläche 102 des ringförmigen Wandteils 100 der Diffusorendkappe 82 befestigt ist. Vorzugsweise ist die Berstscheibe 120 an den ringförmigen Wandteil 100 geschweißt. Wenn der Flanschteil 124 der Berstscheibe 120 an der Innenoberfläche 102 des ringförmigen Wandteils 100 befestigt ist, dann ist der kuppelförmige Mittelteil 122 der Berstscheibe 120 in dem Durchlass 116 gelegen. Die Berstscheibe 120 soll brechen, wenn sie einem vorbestimmten Druckdifferenz ausgesetzt wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel soll die Berstscheibe 120 zerreißen, wenn sie einer Druckdifferenz von ungefähr 12.000 Pfund pro Quadratzoll (psi) ausgesetzt ist. Wenn die Berstscheibe 120 zerreißt, wird eine Auslassöffnung 126 (5) in der Berstscheibe 120 gebildet.
Der Körperteil 40, die Zünderendkappe 50 und die Diffusorendkappe 82 definieren gemeinsam eine Kammer 130. Die Kammer 130 erstreckt sich axial entlang der Längsachse A zwischen der Zünderendkappe 50 und der Diffusorendkappe 82. Die Innenoberfläche 42 des Körperteils 40 und die Innenoberfläche 86 des rohrförmigen Endteils 84 der Diffusorendkappe 82 definieren eine radiale Außengrenze der Kammer 130.
Die Aufblasvorrichtung 12 umfasst ebenfalls eine Füllventilanordnung 140 durch die die Kammer 130 gefüllt wird. Details der Füllventilanordnung 140 werden mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben. Die Füllventilanordnung 140 umfasst ein Ventilgehäuse 142 und ein Ventilglied 144. Das Ventilgehäuse 142 besitzt einen Hauptkörperteil 146, einen Außenteil 148 und einen Innenteil 150. Der Hauptkörperteil 146 des Ventilgehäuses 142 ist zwischen den Außen- und Innenteilen 148 und 150 gelegen. Der Hauptkörperteil 146 des Ventilgehäuses 142 umfasst eine zylindrische Außenoberfläche 152. Ein Fülldurchlass 154 erstreckt sich durch den Hauptkörperteil 146. Wie in 4 gezeigt umfasst der Fülldurchlass 154 einen großen Durchmesserteil 156, einen verjüngten Teil 158 und einen geringeren Durchmesserteil 160. Der große Durchmesserteil 156 des Fülldurchlass 154 ist am nächsten zu dem Außenteil 148 des Ventilgehäuses 142 gelegen. Der verjüngte Teil 158 des Fülldurchlasses 154 ist am nächsten zu dem inneren Teil 150 des Ventilgehäuses 142 gelegen. Der kleinere Durchmesserteil 160 ist zwischen dem großen Durchmesserteil 156 und dem verjüngten Teile 158 des Fülldurchlasses 154 gelegen.
Der Außenteil 148 des Ventilgehäuses 142 ist der weiteste Teil des Ventilgehäuses. Der Außenteil 148 umfasst einen verjüngten Schulterteil 162 und einen rohrförmigen Außenteil 164. Der verjüngte Schulterteil 162 erstreckt sich radial nach außen von dem Hauptkörperteil 146 des Ventilgehäuses 142, während es sich axial weg von dem Hauptkörperteil erstreckt. Der verjüngte Schulterteil 162 umfasst Außen- und Innenoberflächen 166 bzw. 168 (4). Die Außenoberfläche 166 stößt mit der zylindrischen Außenoberfläche 152 des Hauptkörperteils 146 zusammen. Die Innenoberfläche 168 des verjüngten Schulterteils 162 leitet zu dem großen Durchmesserteil 156 des Fülldurchlasses 154. Der rohrförmige Außenteil 164 erstreckt sich axial weg von dem verjüngten Schulterteil 162 in einer Richtung gegenüberliegend dem Hauptkörperteil 146. Der rohrförmige Außenteil 164 umfasst ein Außenoberfläche 170 (4), die einen Durchmesser besitzt, der ungefähr zweimal der Durchmesser der zylindrischen Außenoberfläche 152 des Hauptkörperteils 146 ist. Ein Innendurchmesser des rohrförmigen Außenteils 164 definiert einen Mund 172, der zu dem Fülldurchlass 154 des Ventilgehäuses 142 leitet.
Der Innenteil 150 des Ventilgehäuses 142 ist im allgemeinen rohrförmig und endet bei einer Endoberfläche 174 (4). Der Innenteil 150 umfasst zylindrische Außen- und Innenoberflächen 176 bzw. 178 (4). Die Außenoberfläche 176 des Innenteils 150 des Ventilgehäuses 142 ist koaxial mit und hat einen Durchmesser der gleich ist wie die zylindrische Außenoberfläche 152 des Hauptkörperteils 146. Die Innenoberfläche 178 des Innenteils 150 definiert eine Kammer 180. Der Innenteil 150 des Ventilgehäuses 142 umfasst vier Ausschnitte 182, von denen einer vollständig in 4 gezeigt ist. Die Ausschnitte 182 sind benachbart zu den Endoberflächen 174 des Innenteils 150. Die vier Ausschnitte 182 trennen vier Fingerteile 184 des Innenteils 150 des Ventilgehäuses 142. 4 zeigt zwei der vier Fingerteile 184.
Das Ventilglied 144 der Füllventilanordnung 140 ist ein Stop- bzw. Rückschlagkugel. Die Rückschlagkugel 144 wird gebildet aus einem Elastomer. Vorzugsweise ist die Rückschlagkugel 144 entweder aus VITON Elastomer (Handelsmarke E.I. DuPont de Nemours & Co.) oder einem synthetischen Gummi hergestellt aus der Polymerisation von Butadien und Natrium. Die Rückschlagkugel 144 wird in der Kammer 180 des Innenteils 150 des Ventilgehäuses 142 angeordnet. Die vier Fingerteile 184 des Innenteils 150 des Ventilgehäuses 142 sind nach innen zueinander gebogen, zu den in 3 gezeigten Positionen, um einen Käfig zum Zurückhalten der Rückschlagkugel 144 in der Kammer 180 zu bilden. Die Ausschnitte 182 zwischen die Fingerteilen 184 ermöglichen Strömungsmittelfluss in und aus der Kammer 180.
Die Füllventilanordnung 140 wird in den Durchlass 92 in der Diffusorendkappe 82 eingeführt bis die Außenoberfläche 166 des verjüngten Schulterteils 162 mit der Außenoberfläche 88 des rohrförmigen Endteils 84 der Diffusorendkappe 82 in Eingriff steht. Das Ventilgehäuse 142 ist an der Diffusorendkappe 82 befestigt. Vorzugsweise ist der verjüngte Schulterteil 162 des Außenteils 148 des Ventilgehäuses 142 an den rohrförmigen Endteil 84 der Diffusorendkappe 82 geschweißt. Bei Befestigung an der Diffusorendkappe 82 sind der Innenteil 150 des Ventilgehäuses 142 und die Rückschlagkugel 144 in der Kammer 130 gelegen.
Eine brennbare Gasmischung 186 (2) ist in der Kammer 130 gelagert. Die brennbare Gasmischung 186 umfasst vorzugsweise ein inertes Gas, Wasserstoff und Sauerstoff oder ein inertes Gas, Wasserstoff und Luft. Das inerte Gas kann Argon, Stickstoff oder irgendein geeignetes inertes Gas sein. Spurenmengen von Helium können zu der brennbaren Gasmischung 186 zugefügt werden, um bei der Leckwahrnehmung zu helfen. Die brennbare Gasmischung 186 wird unter Druck in der Kammer 130 der Aufblasvorrichtung 12 gelagert. Vorzugsweise liegt der Druck der gelagerten, brennbaren Gasmischung 186 in der Kammer 130 der Aufblasvorrichtung 6.000 bis 7.000 Pfund pro Quadratzoll (psi).
Wenn die Füllventilanordnung 140 wie in 3 gezeigt angeordnet ist und es keine Differenz zwischen dem Luftdruck in der Kammer 130 und dem atmosphärischem Druck gibt, wirkt Schwerkraft auf die Rückschlagkugel 144 und die Rückschlagkugel liegt auf den gebogenen Fingerteilen 184 des Ventilgehäuses 142. Um die Kammer 130 der Aufblasvorrichtung 12 mit der brennbaren Gasmischung 186 zu füllen wird ein Füllrohr (nicht gezeigt) einer Fülleinrichtung (nicht gezeigt) in den Mund 172 des Außenteils 148 des Ventilgehäuses 142 eingeführt. Die brennbare Gasmischung 186 fließt durch den Fülldurchlass 154 des Ventilgehäuses 142 der Füllventilanordnung 140 und in die Kammer 180 des Innenteils 150 des Ventilgehäuses 142 der Füllventilanordnung 140. Die brennbare Gasmischung 186 fließt dann durch die Ausschnitte 182 in die Kammer 130 der Aufblasvorrichtung 12.
Wenn sich der Druck der brennbaren Gasmischung 186, die in der Kammer 130 der Aufblasvorrichtung 12 gelagert ist, erhöht, dann drängt der Gasdruck in der Kammer 130 gewöhnlich die Rückschlagkugel 144 nach oben, wie in 3 gesehen, zu dem Hauptkörperteil 146 des Ventilgehäuses 142, um den Fülldurchlass 154 zu schließen. Der Fluss der brennbaren Gasmischung 186 durch den Fülldurchlass 154 zu der Kammer 130 bewegt die Rückschlagkugel 144 weg von dem Hauptkörperteil 146 und ermöglicht Fluss in die Kammer 130. Wenn der Fluss der brennbaren Gasmischung 186 durch den Fülldurchlass 154 zu der Kammer 130 aufhört bewegt sich die Rückschlagkugel 144 nach oben wie vollständig in 3 gesehen, in den verjüngten Teil 158 des Fülldurchlass 154 und sitzt gegen den Hauptkörperteil 146 des Ventilgehäuses 142, um den Fülldurchlass zu schließen. Die Rückschlagkugel 144 bildet eine Abdichtung gegen den Hauptkörperteil 146 des Ventilgehäuses 142, um ein Entweichen der gelagerten, brennbaren Gasmischung 186 von der Kammer 130 durch den Fülldurchlass 154 zu verhindern.
Wenn das Füllrohr (nicht gezeigt) der Fülleinrichtung (nicht gezeigt) von dem Mund 172 des rohrförmigen Außenteils 164 des Außenteils 148 des Ventilgehäuses 142 entfernt wird, wird irgendeine brennbare Gasmischung 186, die in dem Fülldurchlass 154 des Ventilgehäuses 142 vorhanden ist, in die Atmosphäre abgelassen. Alternativ kann der Fülldurchlass 154 abgesaugt werden, um irgendeine brennbare Gasmischung 186 zu entfernen, die in dem Fülldurchlass vorhanden ist. Ein Metallabdichungsstopfen 188 wird dann an dem Ventilgehäuse 142 befestigt, um den großen Durchmesserteil 156 des Fülldurchlasses 154 zu schließen und abzudichten. Der Metallabdichtungsstopfen 188 ist, bevor er an dem Ventilgehäuse 142 befestigt wird, ein sphärischer Ball, wie in 4 gezeigt. Der Metallabdichtungsstopfen 188 kann eine andere Form besitzen als eine Sphärische.
Um den Metallabdichtungsstopfen 188 an dem Ventilgehäuse 142 zu befestigen ist die Aufblasvorrichtung 12 so ausgerichtet, dass der Außenteil 148 des Ventilgehäuses 142 über der Rückschlagkugel 144 gelegen ist, wie in 3 gezeigt. Der Metallabdichtungsstopfen 188 wird in dem Mund 172 des Außenteils 148 des Ventilgehäuses 142 angebracht und die Schwerkraft bewirkt, dass der Metallabdichtungsstopfen 188 auf der Innenoberfläche 168 des verjüngten Schulterteils 162 des Außenteils 148 ruht. Der Metallabdichtungsstopfen 188 wird dann erwärmt bis ein Teil des Metallabdichtungsstopfen schmilzt. Da die Innenoberfläche 168 des verjüngten Schulterteils 162 zu dem großen Durchmesserteil 156 des Fülldurchlasses 154 führt, fließt der geschmolzenen Teil des Metallabdichtungsstopfen 188 entlang der Innenoberfläche 168 und in den großen Durchmesserteil 156 des Fülldurchlasses 154. Wenn die Wärme von dem Metallabdichtungsstopfen 188 entfernt wird, verbindet der Metallabdichtungsstopfen 188 sich mit dem Ventilgehäuse 142, um den Fülldurchlass 154 zu schließen und abzudichten. Ein Teil des Metallabdichtungsstopfens 188 ist in dem großen Durchmesserteil 156 des Abfülldurchlasses 154 gelegen und schließt diesen und ein Teil des Metallabdichtungsstopfen ist außerhalb des Abfülldurchlasses gelegen und stößt an die Innenoberfläche 168 an.
Der Fülldurchlass 154 beabstandet den Metallabdichtungsstopfen 188 weg von der Rückschlagkugel 144 und somit weg von der brennbaren Gasmischung 186 in der Kammer 130. Der Abstand des Metallabdichtungsstopfens 188 weg von der Kammer 130 und die Abdichtung der Rückschlagkugel 144 über dem Fülldurchlass 154 ermöglicht es, dass der Metallabdichtungsstopfen sicher erhitzt wird ohne Zünden der brennbaren Gasmischung 186.
Wenn der Zünder 70 der Aufblasvorrichtung 12 das Betätigungssignal von der Elektronikschaltung 76 des Fahrzeugsicherheitssystems 10 empfängt, dann wird der Zünder 70 betätigt. Verbrennungsprodukte inklusive einer Schockwelle von der Betätigung der Zündvorrichtung 70 bewegen sich durch den Durchlass 66 in der Zünderendkappe 50, zerreißen die Isolierscheibe 80 und dringen in die Kammer 130 ein. Die Verbrennungsprodukte erhitzen und zünden die brennbare Gasmischung 186, die unter Druck in der Kammer 130 gelagert ist. Die resultierende Verbrennung der brennbaren Gasmischung 186 erzeugt Aufblasströmungsmittel, das weiter erwärmt wird durch die Verbrennung der brennbaren Gasmischung. Die Erwärmung und Zündung der brennbaren Gasmischung 186 erhöht den Druck in der Kammer 130. Wenn die vorbestimmte Druckdifferenz an der Berstscheibe 120 erreicht wird, zerreißt die Berstscheibe 120 und die Auslassöffnung 126 wird durch die zerrissene Berstscheibe gebildet. Aufblasströmungsmittel gelangt durch die Auslassöffnung 126, durch den Durchlass 116 in der Diffusorendkappe 82 und in das Füllrohr 34 zum Aufblasen des aufblasbaren Vorhangs 14. 5 stellt eine betätigte Aufblasvorrichtung 12 dar, die einen betätigten Zünder 70, eine zerrissene Isolationsscheibe 80 und eine zerrissene Berstscheibe 120 umfasst. Der Metallabdichtungsstopfen 188 und die Rückschlagkugel 144 der Füllventilanordnung 140 verhindern, dass Aufblasströmungsmittel durch den Fülldurchlass 154 des Ventilgehäuses 142 gelangt.
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils einer Aufblasvorrichtung 12' hergestellt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Strukturen der 6, die gleich oder ähnlich wie Strukturen der 3 sind werden durch den Gebrauch der gleichen Bezugszeichen numeriert.
Die Diffusorendkappe 82, die in 6 dargestellt ist sieht eine radiale Abgabe von Aufblasströmungsmittel weg von der Aufblasvorrichtung 12' vor. Ein rohrförmiger Abgabeteil 210 der Diffusorendkappe 82 erstreckt sich axial weg von einem ringförmigen Wandteil 100 der Diffusorendkappe. Der rohrförmige Abgabeteil 210 umfasst zylindrische Innen- und Außenoberflächen 212 bzw. 214. Die Innenoberfläche 212 des rohrförmigen Abgabeteils 210 erstreckt sich von der zylindrischen Endoberfläche 106 des ringförmigen Wandteils 100. Die Außenoberfläche 214 des rohrförmigen Abgabeteils 210 verbindet mit und erstreckt sich senkrecht zu der Außenoberfläche 104 des ringförmigen Wandteils 100. Eine sich radial erstreckende Wand 216 schließt ein Ende des rohrförmigen Abgabeteils 210 gegenüber dem ringförmigen Wandteil 100. Die sich radial erstreckende Wand 216 umfasst Innen- und Außenoberflächen 218 bzw. 220. Die Innenoberfläche 212 des rohrförmigen Abgabeteils 210 und die Innenoberfläche 218 der sich radial erstreckenden Wand 216 bilden gemeinsam eine Abgabekammer 222. Ein Durchlass 116 leitet von der Kammer 130 in die Abgabekammer 222.
Eine Vielzahl von Flussöffnungen 224 erstrecken sich radial durch den rohrförmigen Abgabeteil 210. 6 stellt zwei Flussöffnungen 224 dar. Die Flussöffnungen 224 sehen radialen Fluss von Aufblasströmungsmittel aus der Aufblasvorrichtung 12' vor. Die Aufblasvorrichtung 12' von 6 arbeitet im Wesentlichen in der gleichen Weise wie die Aufblasvorrichtung 12 der 3 zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel zu einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung. Die Füllventilanordnung 140 von 6 ist identisch mit der Füllventilanordnung 140, die oben mit Bezug auf 2-5 beschrieben wurde.
Aus obiger Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen entnehmen. Zum Beispiel kann der Durchlass 92 zum Empfangen der Füllventilanordnung 140 an dem Körperteil 40 der Aufblasvorrichtung 12, 12' oder an dem ringförmigen Wandteil 100 der Diffusorendkappe 82 gelegen sein. Ebenso kann die Aufblasvorrichtung 12 ein nicht brennbares Gas unter Druck enthalten. Die Aufblasvorrichtung 12 kann mit dem aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzsystem in irgendeiner Weise verbunden sein, die Eliminierung des Füllrohrs 34 der 1 umfassen kann. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Fachkönnens sollen durch die angehängten Ansprüche abgedeckt werden.

Claims

Eine Aufblasvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Struktur, die eine Kammer, erste und zweite Durchlässe definiert, die sich durch die Struktur in die Kammer erstrecken; eine Berstscheibe, die den ersten Durchlass verschließt; ein Füllventil, das ein Ventilgehäuse und ein Ventilglied besitzt, wobei das Ventilgehäuse in dem zweiten Durchlass aufgenommen wird und einen Fülldurchlass definiert; ein Strömungsmittel, das unter Druck in der Kammer gelagert wird; und eine Zündvorrichtung, die betätigbar ist zum Öffnen der Berstscheibe, um zu ermöglichen, dass Strömungsmittel aus der Kammer durch den ersten Durchlass fließt, wobei das Ventilglied Fluss von Strömungsmittel durch den Fülldurchlass des Ventilgehäuses in die Kammer ermöglicht und Fluss aus der Kammer durch den Fülldurchlass verhindert.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Strömungsmittel eine brennbare Gasmischung ist, die zündbar ist zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel, wobei die Zündvorrichtung bei Betätigung die brennbare Gasmischung zündet.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Kammer sich entlang einer Längsachse erstreckt, wobei sich das Ventilgehäuse radial in die Struktur erstreckt und einen sich radial erstreckenden Fülldurchlass definiert.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner einen Stopfen zum Abdichten des Fülldurchlasses des Ventilgehäuses umfasst, wobei der Stopfen weg von dem Ventilglied außerhalb der Kammer beabstandet ist.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei ein Teil des Stopfen in dem Fülldurchlass angeordnet ist, wobei das Ventilglied den Fülldurchlass abdichtet, um zu verhindern, dass Strömungsmittel in den Fülldurchlass eintritt.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Struktur einen Körperteil umfasst, der gegenüberliegende erste und zweite Enden besitzt, eine Zünderendkappe zum Tragen der Zündvorrichtung, die das erste Ende des Körperteils verschließt und eine Diffusorendkappe zum Tragen der Berstscheibe, die das zweite Ende des Körperteils verschließt.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die ersten und zweiten Durchlässe in der Diffusorendkappe gelegen sind.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 7, wobei sich der erste Durchlass axial durch die Diffusorendkappe und der zweite Durchlass radial durch die Diffusorendkappe erstreckt.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei ein dritter Durchlass sich durch die Zünderendkappe erstreckt, eine reißbare Isolationsscheibe den dritten Durchlass verschließt und Fluss von Strömungsmittel aus der Kammer durch den dritten Durchlass verhindert, wobei Verbrennungsprodukte, die aus der Betätigung des Zünders erzeugt werden, die Isolationsscheibe zerreißen, und in die Kammer durch den dritten Durchlass eintreten, um das Strömungsmittel in der Kammer zu erwärmen.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilgehäuse der Füllventilanordnung einen Außenteil umfasst, wobei der Außenteil den breitesten Teil des Ventilgehäuses bildet, wobei der Außenteil des Ventilgehäuses an der Struktur befestigt ist, um das Ventilgehäuse relativ zu der Struktur des Gehäuses zu befestigen.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei der Außenteil des Ventilgehäuses einen Mund definiert, der zu dem Fülldurchlass leitet, wobei der Mund angepaßt ist, um einen Teil einer Fülleinrichtung zum Füllen der Kammer mit Aufblasströmungsmittel aufzunehmen.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilgehäuse eine Ventilkammer definiert, wobei das Ventilglied in der Kammer gelegen und in der Ventilkammer relativ zu dem Ventilgehäuse bewegbar ist.
Eine Aufblasvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Struktur, die eine Kammer definiert, erste und zweite Durchlässe, die sich durch die Struktur zu der Kammer erstrecken; ein unter Druck in der Kammer gelagertes Strömungsmittel; eine Einrichtung, die den ersten Durchlass schließt und betätigbar ist zum Ermöglichen, dass Strömungsmittel aus der Kammer durch den ersten Durchlass fließt; und ein Füllventil, das ein Ventilgehäuse besitzt, ein Ventilglied und ein Stopfenglied, wobei das Ventilgehäuse in dem zweiten Durchlass aufgenommen wird und einen Fülldurchlass definiert, wobei das Ventilglied Fluss von Strömungsmittel durch den Fülldurchlass des Ventilgehäuses in die Kammer ermöglicht und Fluss aus der Kammer durch den Fülldurchlass verhindert, wobei das Stopfenglied den Fülldurchlass des Ventilgehäuses abdichtet nachdem das Strömungsmittel in die Kammer durch den Fülldurchlass gelangt ist, wobei das Stopfenglied weg von dem Ventilglied außerhalb der Kammer beabstandet ist.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei ein Teil des Stopfenglieds in dem Fülldurchlass des Ventilgehäuses gelegen ist.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei das Strömungsmittel eine brennbare Gasmischung ist, die zündbar ist zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel, wobei die Aufblasvorrichtung ebenfalls einen Zünder umfasst, der betätigbar ist zum Zünden der brennbaren Gasmischung.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die Kammer sich entlang einer Längsachse erstreckt, wobei sich das Ventilgehäuse radial in die Struktur erstreckt und einen sich radial erstreckenden Fülldurchlass definiert.
Die Aufblasvorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei das Ventilgehäuse der Füllventilanordnung einen Außenteil umfasst, wobei der Außenteil den breitesten Teil des Ventilgehäuses bildet und eine Oberfläche, die zu dem Fülldurchlass leitet, wobei das Stopfenglied einen ersten Teil umfasst, der in dem Fülldurchlass gelegen ist und einen zweiten Teil, der an die Oberfläche des Außenteils anstößt.