DE102004060838A1

DE102004060838A1 - Gasgenerator für einen Airbag

Info

Publication number: DE102004060838A1
Application number: DE102004060838A
Authority: DE
Inventors: Masato Hirooka; Naoki Himeji Matsuda; Kenji Himeji Numoto
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2024-12-18
Also published as: FR2863986A1; JP2005178643A; DE102004060838B4; JP4280161B2; US7784829B2; US20080284146A1; FR2863986B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasgenerator, insbesondere einen Gasgenerator für einen Seitenairbag oder dergleichen, bei dem der Gasreinigungs- und Gaskühlungseffekt in einem Filter verbessert sein kann, wobei der Filter jedoch kein Hindernis für die Freisetzung des Gases darstellt und der Aufbau einfach ist. DOLLAR A Ein Gasgenerator für einen Airbag umfasst ein inneres zylindrisches Element in einem Gehäuse, wobei das innere zylindrische Element einen Abschnitt mit einem zweiten äußeren Durchmesser, der an der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses anliegt, und einen Abschnitt mit einem ersten äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der äußere Durchmessers des Abschnitts mit dem zweiten äußeren Durchmesser, wobei das äußerste (spitze) Ende auf der Seite des Abschnitts des ersten äußeren Durchmesser an den geschlossenen Endabschnitt (den einen Endabschnitt) des Gehäuses anstößt, während auf der Außenseite des inneren zylindrischen Elements in radialer Richtung des Abschnitts mit einem ersten äußeren Durchmesser ein Fehler vorgesehen ist und eine Zündeinrichtung in dem dem geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses gegenüberliegend angeordneten Endabschnitt (dem anderen Endabschnitt) angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasgenerator für einen Airbag, der in einem in einem Fahrzeug installierten Airbagsystem verwendet wird zur Freisetzung eines Gases zum Aufblasen des Airbags im Falle einer Kollision, und sie bezieht sich vorzugsweise auf einen Gasgenerator für einen Airbag, der in einem Airbagsystem verwendet wird zum Auslösen eines Airbags über dem seitlichen Bereich eines Fahrzeuginsassen.

Technischer Hintergrund

Als Gasgeneratoren für Airbags, die in Automobilen oder anderen Fahrzeugen installiert sind, sind bereits verschiedene Typen von Gasgeneratoren, wie z.B. für einen Airbag auf der Fahrerseite, für einen Airbag auf der Beifahrerseite, für einen Seiten-Airbag, für einen Curtain-Airbag oder für einen Vorspanner (Straffer) entwickelt worden, die für bestimmte Installationsorte, -zwecke und dgl. geeignet sind.

Unter diesen dient ein Gasgenerator, der für einen Seiten-Airbag verwendet wird, dazu, einen Airbag aufzublasen, der dem Fahrzeuginsassen Schutz bietet bei einem seitlichen Aufprall, der die Sicherheit beispielsweise im Falle einer seitlichen Kollision des Fahrzeugs erhöht und in den meisten Fällen in einer Sitzrückenlehne, einer B-Säule (der mittleren Säule) oder dgl. installiert ist.

Insbesondere im Falle eines Seitenairbag-Gasgenerators oder eines anderen kleinen Gasgenerators wird, um einen ausreichenden Installationsraum zu schalten oder das Gewicht des Gasgenerators selbst zu verringern, bisher ein pyrotechnischer Gasgenerator, in dem ein festes gasbildendes Agens verwendet wird, als gasbildende Quelle zum Aufblasen des Airbags verwendet. In einem solchen Gasgenerator wird das Gas zum Aufblasen des Airbags erzeugt durch Verbrennen des festen gasbildenden Agens, das als Gaserzeugungsquelle dient. Dieses Gas ist sehr heiß und bei der Verbrennung werden auch Verbrennungsnebenprodukte gebildet, weshalb im Allgemeinen ein Filter zum Reinigen und Kühlen des durch die Verbrennung erzeugten Gases verwendet wird. Selbst in diesem Fall muss das Problem der Schaffung eines ausreichenden Installationsraumes in dem Fahrzeug gelöst werden und der Wirkungsgrad der Reinigung und Kühlung muss verbessert werden. Außerdem muss im Falle eines Gasgenerators für einen Seitenairbag der Airbag schneller aufgeblasen werden, weil zwischen dem Fahrzeuginsassen und den Strukturelementen im Innern des Fahrzeugs weniger Raum zur Verfügung steht. Daher muss ein Filter, der für einen solchen Gasgenerator verwendet wird, ein möglichst kleines Hindernis für die Freisetzung des Gases sein.

Der Aufbau des Generators selbst muss außerdem einfach sein, um Schwierigkeiten bei der Herstellung des Gasgenerators zu vermeiden und Probleme zu beseitigen, die beispielsweise durch einen komplizierten Aufbau verursacht würden.

Ein konventioneller Gasgenerator für einen Seitenairbag ist beispielsweise in US-B-5 542 702 beschrieben. Ein Gasgenerator, in dem ein Filter verwendet wird, ist beispielsweise in DE-B-4 005 768 beschrieben.

Beschreibung der Erfindung

In dem in dem oben genannten US-B-5 542 702 beschriebenen Gasgenerator wird ein unter Druck stehendes Gas als Gaszuführungsquelle verwendet und daher wird kein Filter verwendet. Der in dem oben genannten DE-B-4 005 768 beschriebene Gasgenerator wird hergestellt unter Verwendung einer Vielzahl von Elementen, sodass sein Aufbau kompliziert ist und außerdem der Zünder in der Richtung angeordnet ist, in der das Gas freigesetzt wird, sodass dadurch die Befestigung des Airbags beeinträchtigt oder blockiert wird. Außerdem hat der Raum, in dem das gasbildende Agens angeordnet ist, etwa die Gestalt einer Trommel und ist in seinem mittleren Abschnitt querschnittsverengt, sodass die Zündflamme sich, ausgehend von dem gasbildenden Agens, durch den Lagerraum für das gasbildende Agens hindurch ausbreitet, wobei dieser Abschnitt mit verengtem Innendurchmesser die glatte Ausbreitung der Zündflamme stört (verhindert). Das oben genannte Problem wird somit durch diesen Gasgenerator ebenfalls nicht gelöst. Insbesondere dann, wenn Gas bei der Betätigung des Gasgenerators zu einem frühen Zeitpunkt erzeugt werden soll oder wenn eine große Menge Gas erzeugt werden muss in der Anfangsstufe der Betätigung des Gasgenerators, ist es unerwünscht, dass sich ein solcher verengter Abschnitt innerhalb des Raums bildet, in dem das gasbildende Agens gelagert ist.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Gasgenerator für einen Airbag, der insbesondere als Gasgenerator für einen Seitenairbag verwendet wird, und kleine Gasgeneratoren bereitzustellen, mit denen das Problem der Schaffung eines Installationsraums auf wirksame Weise gelöst wird, das heißt mit anderen Worten, dessen Größe oder dessen Gewicht vermindert ist. Außerdem soll ein pyrotechnischer Gasgenerator, in dem ein festes gasbildendes Agens verwendet wird, eine verbesserte Wirksamkeit in Bezug auf die Reinigung und Kühlung eines Gases aufweisen und sein Filter darf nicht den Weg des möglicherweise abgegebenen Gases verlegen. Der Gasgenerator für einen Airbag soll einen einfachen Aufbau haben.

Das oben genannte Ziel wird erreicht mit dem nachstehend beschriebenen Gasgenerator für einen Airbag.

Die Erfindung betrifft insbesondere einen Gasgenerator für einen Airbag, der in einem zylindrischen Gehäuse, das mindestens eine Gausaustrittsöffnung in seiner Umfangsfläche und mindestens einen Abschnitt mit geschlossenem Ende aufweist, umfasst ein inneres zylindrisches Element, dessen Innenraum so gestaltet ist, dass er einen Raum für die Aufnahme eines gasbildendes Agens bildet, einen Filter zum Reinigen des durch die Verbrennung des gasbildenden Agens erzeugten Gases und eine Zündeinrichtung zum Zünden und Verbrennen des gasbildenden Agens, das in dem Aufnahmeraum angeordnet ist,
wobei das innere zylindrische Element umfasst einen Abschnitt mit einem ersten Außendurchmesser und einen Abschnitt mit einem zweiten Außendurchmesser, der so geformt ist, dass er einen größeren Außendurchmesser hat als der Abschnitt mit dem ersten Außendurchmesser, und der auch mit der inneren Umfangsfläche des Gehäuses in Kontakt steht, wobei das äußerste (spitze) Ende auf der Seite des Abschnitts mit dem ersten Außendurchmesser mit dem Abschnitt mit geschlossenem Ende (dem einen Endabschnitt) des Gehäuses in Kontakt steht,
der Filter radial auf der Außenseite des Abschnitts mit dem ersten äußeren Durchmesser in dem inneren Zylinder angeordnet ist und
die Zündeinrichtung auf dem gegenüberliegenden Endabschnitt (dem anderen Endabschnitt), bezogen auf den geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses, angeordnet ist.

In dem oben genannten erfindungsgemäßen Gasgenerator ist der Filter radial auf der Außenseite nur des Abschnitts mit dem ersten Außendurchmesser in dem inneren Zylinder vorgesehen, der im Innern des Gehäuses angeordnet ist. Daher kann im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein Filter entlang der gesamten axialen Länge des Gehäuses angeordnet ist, der erfindungsgemäße Filter sogar bei dem gleichen Gewicht wie der oben genannte Filter, um einen Wert dicker gemacht werden, der gleich ist der Verminderung der axialen Länge. Als Folge davon wandert das Gas über eine größere Strecke, wodurch der Kühlungseffekt des Filters verbessert wird. Der in dem erfindungsgemäßen Gasgenerator verwendete Filter behindert (erschwert) daher nicht den Durchgang des Gases und ergibt gleichzeitig einen guten Kühleffekt.

Da die Zündeinrichtung auf dem gegenüberliegenden Endabschnitt (dem anderen Endabschnitt), bezogen auf den geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses, vorgesehen und nicht in der Öffnungsrichtung (d.h. in der Richtung, in der das Gas freige setzt wird) der Gasaustragsöffnung in dem Gehäuse angeordnet ist, stört die Zündeinrichtung die Befestigung des Airbags nicht. Das Ergebnis dieser Konfiguration besteht darin, dass dann, wenn ein Gas durch die Verbrennungskammer (d.h. durch den das Gas bildende Agens enthaltenden Raum) strömt von der Seite her, auf der die Zündeinrichtung installiert ist (auf der Seite des anderen Endabschnittes) in Richtung auf die Seite des geschlossenen Endabschnittes (einen Endabschnitt) des Gehäuses, würde der Filter normalerweise durch die Druckkraft, die in axialer Richtung wirkt, beschädigt. Der Filter ist jedoch in dem erfindungsgemäßen Airbag-Gasgenerator auf der Außenseite des inneren zylindrischen Elements angeordnet und das äußerste (spitze) Ende in dem Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser dieses inneren zylindrischen Elements stößt an die Seite des geschlossenen Endabschnitts des Gehäuses an. Das äußerste Ende in dem Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser ist das äußerste Ende des Abschnitts (unabhängig vom Außendurchmesser), das in einem viel näheren Abschnitt zu dem geschlossenen Endabschnitt (dem einen Endabschnitt) des Gehäuses vorliegt als der Abschnitt, in dem der Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser gebildet wird. Daher hält das innere zylindrische Element die Kraft (die Druckkraft) während des Gasstromes aus, sodass der Filter keine Beschädigung erfährt. Da ferner der Abschnitt mit dem zweiten äußeren Durchmesser, der in dem inneren zylindrischen Element gebildet ist, an die innere Umfangsfläche des Gehäuses anstößt, wird das Gas darin gehindert, einen kurzen Weg zwischen dem Filter und dem Gehäuse zu machen, und außerdem kann das innere zylindrische Element in geeigneter Weise positioniert werden.

Das Gehäuse fungiert als äußerer Behälter des Gasgenerators und liegt insbesondere in Form eines Zylinders vor, der an einem Ende geschlossen ist und der mindestens eine Gasauslassöffnung in seiner Umfangsfläche aufweist. Ein Endabschnitt des Gehäuses ist vorzugsweise durch einen Abschnitt geschlossen, der eine integrale Einheit mit der Umfangswand des Gehäuses bildet, er kann aber auch durch ein Verschlusselement verschlossen sein, das getrennt von der Umfangswand gebildet wird. Der andere Abschnitt des Gehäuses mit offenem Ende kann mit einem Zünder-Flansch verschlossen sein, der die Zündeinrichtung, wie weiter unten beschrieben, oder ein anderes Element trägt oder fixiert. Er kann beispielsweise mit einer Metallplatte verschlossen sein.

Das Gehäuse enthält mindestens ein inneres zylindrisches Element, in dem der Innenraum so gestaltet ist, dass er einen Raum für die Lagerung eines gasbildenden Agens bildet, einen Filter zum Reinigen des durch die Verbrennung des gasbildenden Agens erzeugten Gases und eine Zündeinrichtung zum Zünden und Verbrennen des in dem Aufnahmeraum gelagerten gasbildenden Agens umfasst.

Das innere zylindrische Element ist im Wesentlichen zylindrisch und weist entlang seiner Länge zwei äußere Durchmesser auf (einen Abschnitt mit einem ersten äußeren Durchmesser und einen Abschnitt mit einem zweiten äußeren Durchmesser). Die Abschnitte, die so geformt sind, dass sie unterschiedliche äußere Durchmesser aufweisen (der Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser und der Abschnitt mit dem zweiten äußeren Durchmesser), können in axialer Richtung benachbart zueinander angeordnet sein oder zwischen diesen Abschnitt mit zwei äußeren Durchmessern kann noch ein weiterer Abschnitt mit einem davon verschiedenen äußeren Durchmesser (Abschnitt mit einem dritten äußeren Durchmesser) so angeordnet sein, dass der benachbart zu jedem dieser Abschnitte in axialer Richtung vorliegt. Das heißt mit anderen Worten, das innere zylindrische Element umfasst mindestens zwei Abschnitte, die so geformt sind, dass sie unterschiedliche äußere Durchmesser aufweisen, wobei ein Abschnitt, der einen dieser äußeren Durchmesser hat (d.h. der Abschnitt mit dem zweiten äußeren Durchmesser) so geformt ist (einen solchen äußeren Durchmesser hat), dass er an die innere Oberfläche des Gehäuses anstößt, während die anderen Abschnitte, die einen oder mehrere äußere Durchmesser aufweisen (der Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser) so geformt sind, dass sie einen kleineren äußeren Durchmesser haben als der Abschnitt mit dem zweiten äußeren Durchmesser. Das innere zylindrische Element ist, mit dem äußersten (spitzen) Ende an den geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses anstoßend, so angeordnet, dass der Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser dem geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses zugewandt ist. Im Innern dieses inneren zylindrischen Elements ist ein Hohlraum für die Aufnahme eines gasbildenden Agens vorgesehen und mindestens eine Öffnung ist in der Umfangsoberfläche vorgesehen zur Freisetzung des beim Verbrennen des gasbildenden Agens im Innern des das gasbildende Agens enthaltenden Hohlraums erzeugten Gases aus dem inneren zylindrischen Element nach außen. Das aus der Öffnung freigesetzte Gas muss anschließend mit einem Filter gereinigt werden, sodass es bevorzugt ist, dass die Öffnung in einem durch den Filter bedeckten Abschnitt vorgesehen ist, z.B. vollständig oder teilweise in dem Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser.

Der Filter hat die Funktion, das beim Verbrennen des gasbildenden Agens, das in dem inneren Hohlraum des inneren zylindrischen Elements angeordnet ist, erzeugte Gas zu reinigen, und er hat die Funktion, dieses Gas zu kühlen und ist auf der Außenseite des inneren zylindrischen Elements in radialer Richtung angeordnet und vorzugsweise auf der Außenseite des Abschnitts mit dem ersten äußeren Durchmesser in der radialen Richtung angeordnet. Insbesondere dann, wenn der Filter auf der Außenseite des Abschnitts mit dem ersten äußeren Durchmesser in radialer Richtung angeordnet ist, kann der durch den Filter bedeckte Abschnitt als Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser definiert werden. Wenn der Abschnitt des inneren zylindrischen Elements mit dem ersten äußeren Durchmesser durch den Filter bedeckt ist, wird der Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser so geformt, dass er genügend Raum enthält, um den Filter zwischen dem Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser und der inneren Umfangs-Oberfläche des Gehäuses aufzunehmen, und er ist vorzugsweise so geformt, dass ein Hohlraum erhalten wird, der in der Lage ist, als Gasströmungsraum zwischen der äußeren Umfangs-Oberfläche des Filters, der auf dem Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser vorgesehen ist, und der inneren Umfangs-Oberfläche des Gehäuses zu fungieren.

Die Funktion der Zündeinrichtung besteht darin, den Betrieb des Gasgenerators in Gang zu setzen. Der Aufbau der Zündeinrichtung kann umfassen einen Zünder, der eine Flamme oder Heißluft erzeugt zum Starten des Betriebs des Gasgenerators beim Empfang eines elektrischen Betätigungssignals, oder der Aufbau kann einen Zünder umfassen, der die Flamme oder die Heißluft, die durch den Zünder erzeugt wird, verstärkt. Dieser Zünder ist auf dem gegenüberliegenden Endabschnitt (dem anderen Endabschnitt), vom geschlossenen Endabschnitt (dem einen Endabschnitt) des Gehäuses aus betrachtet, installiert.

Die folgenden Aspekte sind in dem erfindungsgemäßen Gasgenerator für einen Airbag bevorzugt:
Der das gasbildende Agens enthaltende Raum umfasst zwei Verbrennungskammern, die benachbart zueinander in axialer Richtung so angeordnet sind, dass sie miteinander in Verbindung stehen können, wobei die erste Verbrennungskammer an dem geschlossenen Endabschnitt (dem einen Endabschnitt) des Gehäuses, vorgesehen ist und die zweite Verbrennungskammer an den gegenüberliegenden Endabschnitt (dem anderen Endabschnitt), bezogen auf den geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses vorgesehen ist, und die Zündeinrichtung im Innern der zweiten Verbrennungskammer angeordnet ist und die gasbildenden Agentien, die in die erste Verbrennungskammer und in die zweite Verbrennungskammer eingeführt worden sind, voneinander verschieden sind zwischen den Verbrennungskammern mindestens in Bezug auf eines der Merkmale Füllmenge, Zusammensetzung, Zusammensetzungsverhältnis, Größe und Gestalt. Bei diesem Gasgenerator sind die beiden Verbrennungskammern, die axial benachbart zueinander angeordnet sind, so ausgebildet, dass sie miteinander in Verbindung stehen können, und sie können so angeordnet sein, dass sie von Beginn an miteinander in Verbindung stehend (das heißt immer miteinander in Verbindung stehen) oder alternativ können sie so gebildet sein, dass sie miteinander in Verbindung stehen, wenn ein blockierendes Element (z.B. eine Bruchplatte) verschwindet, sich verformt, sich bewegt und/oder verbrennt beim Betrieb des Gasgenerators. Ein Unterteilungselement, das durch Press-Sitz im Innern des inneren Zylinders fixiert ist, ist beispielsweise eine Trennwand zwischen der ersten Verbrennungskammer und der zweiten Verbrennungskammer. Dieses Trennelement kann beispielsweise mit einem Verbindungsloch ausgestattet sein, das es ermöglicht, die erste Verbrennungskammer und die zweite Verbrennungskammer jederzeit miteinander in Verbindung zu bringen, oder es ist so geformt, dass dieses Verbindungsloch während des Verbrennens des zweiten gasbildenden Agens er zeugt wird. Die Verbrennungsleistung des zweiten gasbildenden Agens kann durch Einstellen der Öffnungsfläche des Verbindungsloches eingestellt werden.

Die Verwendung unterschiedlicher gasbildender Agentien für die jeweiligen Verbrennungskammern ermöglicht es somit, dass die Menge des durch das Verbrennen des gasbildenden Agens erzeugten Gases variiert beim Betreiben des Gasgenerators, und dass es als Folge davon möglich ist, das Airbag-Aufblasprogramm in dem gewünschten Umfang einzustellen, beispielsweise das schnelle Aufblasen des Airbags in der Anfangsstufe und danach immer langsamer oder das Aufblasen des Airbags in dem entgegengesetzten Programm.

Erfindungsgemäß hat das gasbildende Agens, das in der ersten Verbrennungskammer angeordnet ist, eine Verbrennungstemperatur (die Temperatur, die während des Verbrennens des gasbildenden Agens erzeugt wird; das gleiche gilt nachstehend) von 1000 bis 1700°C, vorzugsweise von 1000 bis 1600°C und besonders bevorzugt von 1000 bis 1500°C, während das gasbildende Agens, das in der zweiten Verbrennungskammer angeordnet ist, eine Verbrennungstemperatur von 1700 bis 3000°C, vorzugsweise von 1700 bis 2800°C und besonders bevorzugt von 1700 bis 2500°C, hat. Diese Verbrennungstemperatur des gasbildenden Agens kann durch theoretische Berechnung erhalten werden. Beispielsweise kann sie mit Hilfe eines NEW PEP (einen neuen Treibmittelbewertungs-Programms) berechnet werden, das auf der Basis des Grundprogramms des US Naval Weapons Center aufgestellt worden ist. Wenn die Verbrennungstemperatur des gasbildenden Agens niedrig ist, ist die Menge des Filters, der für Kühlzwecke erforderlich ist (d.h. eines Filters, der auch die Funktion als Kühlmittel hat), geringer und dies ist extrem günstig, um den Gasgenerator kleiner und leichter zu machen. Die Entzündbarkeit nimmt jedoch im Allgemeinen ab, wenn die Verbrennungstemperatur eines gasbildenden Agens niedrig ist. Dennoch kann das Problem der Entzündbarkeit eines gasbildenden Agens mit dem erfindungsgemäßen Generator wie nachstehend angegeben gelöst werden. Wenn das in der ersten Verbrennungskammer gelagerte gasbildende Agens (nachstehend als erstes gasbildendes Agens bezeichnet) eine niedrige Verbrennungstemperatur hat (d.h. eine geringe Entzündbarkeit aufweist), kann als gasbildenden Agens, das in der zweiten Verbrennungskammer angeordnet ist (nachstehend als zweites gasbildendes Agens bezeichnet) ein gasbildendes Agens mit einer höheren Verbrennungstemperatur (d.h. das besser entzündbar ist) als das erste gasbildende Agens, verwendet werden, wodurch die Entzündung und Verbrennung des ersten gasbildenden Agens gefördert wird.

Ein Beispiel für eine Kombination von gasbildenden Agentien, die solche Verbrennungstemperaturen aufweisen, ist für das erste gasbildende Agens ein gasbildendes Agens, das Guanidinnitrat und basisches Kupfernitrat umfasst, und für das zweite gasbildende Agens ein gasbildendes Agens, das Nitroguanidin und Strontiumnitrat umfasst. Insbesondere weist das gasbildende Agens, das Guanidinnitrat und basisches Kupfernitrat umfasst (das erste gasbildende Agens) eine niedrige Verbrennungstemperatur und eine geringe Entzündbarkeit auf, und wenn man versucht, dieses Agens unter Verwendung von Borkalisalpeter, der üblicherweise als Zünder verwendet wird, zu entzünden, hört die Verbrennung sofort auf, weil der Borkalisalpeter in Form eines Pulvers vorliegt. Selbst wenn die Menge an Borkalisalpeter erhöht wird, ist dies nicht ausreichend, um das gasbildende Agens zu verbrennen und die Verbrennung zu unterhalten. Im Hinblick darauf ist es bevorzugt, beispielsweise ein gasbildendes Agens, welches das oben genannte Nitroguanidin und Strontiumnitrat umfasst, oder ein gasbildendes Agens, das die Verbrennung für einen bestimmten Zeitraum unterhalten kann, als zweites gasbildendes Agens zu verwenden, um das erste gasbildende Agens mit einer niedrigeren Verbrennungstemperatur und Entzündbarkeit zu entzünden und zu verbrennen. Da dies bewirkt, dass die Verbrennung des zweiten gasbildenden Agens selbst für eine bestimmte Zeitspanne unterhalten wird, wird das erste gasbildende Agens der Verbrennungsflamme des zweiten gasbildenden Agens für eine verhältnismäßig lange Zeitspanne ausgesetzt und als Folge davon kann eine Verbrennung selbst mit dem ersten gasbildenden Agens mit niedrigerer Entzündbarkeit erzielt werden. Im Hinblick auf diese Wirkung und diesen Effekt kann das zweite gasbildende Agens auch als ein solches definiert werden, das durch einen konventionellen Zünder oder eine konventionelle Transfer-Beschickung nicht direkt gezündet und verbrannt wird (oder selbst wenn es durch sie entzündet und verbrannt wird, kann man keine ausreichende Verbrennungsleistung erzielen, um einen Gasgenerator, der dieses Agens enthält, mit einer ausreichenden Insassenrückhalte-Leistung zu erzielen), und ein zweites gasbildendes Agens ist so definiert, dass es auf den oben angegebenen Bereich der Verbrennungstemperaturen nicht beschränkt ist.

Die Menge des verwendeten Filters (eines Filters, der als Kühlmittel fungiert) kann verringert werden durch Herabsetzung der Gesamtverbrennungstemperatur des gasbildenden Agens, und diesbezüglich ist es bevorzugt, dass die Füllmenge des ersten gasbildenden Agens größer ist als die Füllmenge des zweiten gasbildenden Agens. Diesbezüglich können in dem erfindungsgemäßen Gasgenerator die Füllmengen für das erste gasbildende Agens und das zweite gasbildende Agens gegebenenfalls auf irgendein beliebiges Verhältnis eingestellt werden mit einer Unterteilungsplatte mit Presssitz. Dadurch entsteht ein Airbag-Gasgenerator, in dem die Verbrennungstemperatur des gasbildenden Agens in dem gewünschten Maße genau eingestellt werden kann und die Betriebsleistung des Gasgenerators fein eingestellt (kontrolliert) werden kann.

Außerdem kann in dem erfindungsgemäßen Airbag-Gasgenerator das Gehäuse zylindrisch und länglich in der axialen Richtung geformt sein und mindestens eine Öffnung, mit der es möglich ist, zwischen dem das gasbildende Agens enthaltenden Raum und der äußeren Umgebung des inneren zylindrischen Elements eine Verbindung herzustellen, kann in dem inneren zylindrischen Element vorgesehen sein, wobei die Öffnung lokal nur auf einem Teil der Umfangsoberfläche des Abschnitts mit dem ersten äußeren Durchmesser in der Nähe des geschlossenen Endabschnittes des Gehäuses vorliegt. Mindestens eine Öffnung, die in dem inneren zylindrischen Element vorgesehen ist, fungiert als Gasauslass für die Freisetzung des im Innern des das gasbildende Agens enthaltenden Raumes erzeugten Gases nach außen aus dem inneren zylindrischen Element heraus (d.h. in die äußere Umgebung). Die Öffnung kann so geformt sein, dass sie eine Verbindung von Anfang an ermöglicht (d.h. stets offen ist), oder sie kann so geformt sein, dass sie die Herstellung einer Verbindung erlaubt (offen ist), wenn ein Blockierungselement (beispielsweise eine Bruchplatte) während des Betriebs des Gasgenerators verschwindet. Im Falle eines Gasgenerators, der auf diese Weise geformt ist, ist an einem Ende des Gasgenerators die Zündeinrichtung vorgesehen und an dem anderen Ende desselben ist eine Öffnung vorgesehen, wobei der Gasgenerator in seiner axialen Richtung länger (länglich) ist. Das heißt, wenn die Verbrennung des gasbildenden Agens an der Seite beginnt, an der die Zündeinrichtung installiert ist, breitet sich in dem das gasbildende Agens enthaltenden Raum (d.h. in der Verbrennungskammer), der auf der Innenseite des inneren zylindrischen Elements angeordnet ist, die Flamme oder das unter hoher Temperatur stehende Gas in Richtung auf die oben genannte Öffnung aus, die auf der gegenüberliegenden Seite, von der Zündeinrichtung aus gesehen, angeordnet ist. Deshalb schreitet selbst bei einem langen Gehäuse die Verbrennung, die an einem Ende desselben auftritt (an dem Ende, an dem der Zünder installiert ist) fort bis zu dem gegenüberliegenden Ende, wodurch eine wirksame Entzündung und Verbrennung des gesamten gasbildenden Agens in dem inneren zylindrischen Element bewirkt wird. Die Brennbakeit des ersten gasbildenden Agens kann besonders ausgeprägt sein.

In dem erfindungsgemäßen Airbag-Gasgenerator kann außerdem ein Abschnitt mit einem dritten äußeren Durchmesser, der einen größeren äußeren Durchmesser aufweist als der Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser, und der kleiner ist als der Abschnitt mit dem zweiten äußeren Durchmesser, zwischen dem Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser und dem Abschnitt mit dem zweiten äußeren Durchmesser in dem inneren zylindrischen Element vorgesehen sein. Durch die Anordnung eines Abschnitts mit einem dritten äußeren Durchmesser wird ein konstanter Raum für die Aufnahme des gasbildenden Agens gewährleistet, der aufweist einen Abschnitt mit einem ersten äußeren Durchmesser für die Anordnung des Filters und es ermöglicht, dass der Bereich (oder die Umfangsoberfläche) des Abschnitts mit dem zweiten äußeren Durchmesser kleiner ist, was zu einer kleineren Kontaktfläche zwischen dem Gehäuse und dem inneren zylindrischen Element führt, und auf diese Weise wird die Übertragung von Wärme von dem inneren zylindrischen Element auf das Gehäuse sowie die Übertragung von Wärme von dem Filter auf das Gehäuse durch das innere zylindrische Element wirksam verhindert. Das heißt mit anderen Worten, durch Vorsehen eines Abschnitts mit einem dritten äußeren Durchmesser, der die innere Umfangsoberfläche des Gehäuses nicht berührt, in dem inneren zylindrischen Element wird dafür gesorgt, dass die in der Verbrennungskammer erzeugte Wärme kaum auf die Umfangswände des Gehäuses übertragen werden kann.

In dem erfindungsgemäßen Airbag-Gasgenerator umfasst die Zündeinrichtung einen Zünder, der durch einen Zündstrom betätigt werden soll, wobei dieser Zünder an einem Manschettenelement befestigt ist, der den Endabschnitt abschließt, der dem geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses gegenüberliegt, und das Ende des Abschnitts mit dem zweiten äußeren Durchmesser des inneren zylindrischen Elements steht mit diesem Manschettenelement in Kontakt. Dadurch ist es leichter, den Zünder zu fixieren und zu positionieren und das innere zylindrische Element kann ebenfalls durch das fixierende Manschettenelement fixiert werden. Wenn das innere zylindrische Element auf diese Weise fixiert ist, wird es abdichtend festgehalten zwischen dem Manschettenelement und dem geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses, wodurch verhindert wird, dass sich das innere zylindrische Element bewegt. Da der Filter an dem inneren zylindrischen Element fixiert ist, das abdichtend und in fixierter Form festgehalten wird, kann dadurch die gesamte Struktur, die in dem Gehäuse untergebracht ist, fixiert werden. Beim Fixieren der Zünder-Manschette ist es insbesondere bevorzugt, die Zünder-Manschette zu fixieren durch Umbördeln des offenen Endabschnittes des Gehäuses (der dem geschlossenen Ende gegenüberliegenden Seite). Dadurch ist es leichter, die Manschette zu fixieren und außerdem wird eine Positionierung der Manschette im Verlaufe des Umbördelns des Gehäuse-Endabschnittes erzielt. Zur Fixierung des Manschettenelements und des inneren zylindrischen Elements kann insbesondere in dem erfindungsgemäßen Airbag-Gasgenerator auf der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses eine Erhebung vorgesehen sein und das Manschettenelement und das Ende des Abschnitts mit dem zweiten äußeren Durchmesser des inneren zylindrischen Elements können an diese Erhebung anstoßen. In diesem Fall kann die Zünder-Manschette mit dem Zünder angebracht werden, nachdem das innere zylindrische Element zuerst an dieser Erhebung fixiert worden ist. Dadurch wird verhindert, dass während des Transports entlang der Gasgenerator-Herstellungsanlage Teile herausfallen und dadurch wird eine gefahrlose Herstellung gewährleistet. Durch die Kraft des Umbördelns des offenen Endabschnittes des Gehäuses im Verlaufe der Fixierung der Zünder-Manschette kann verhindert werden, dass dadurch direkt auf das Innere zylindrische Element eingewirkt wird.

In dem erfindungsgemäßen Airbag-Gasgenerator kann eine Gasaustrittsöffnung in dem Gehäuse vorgesehen sein, die näher an der Seite liegt, an der die Zündeinrichtung angeordnet ist, als in dem axialen Zentrum des Gehäuses. Wenn dies der Fall ist, wenn zwei Gasgeneratoren miteinander verbunden und gemeinsam verwendet werden, d.h. wenn Gasgeneratoren erzeugt werden, bei denen die Anzahl der Gasgeneratoren, die aktiviert werden sollen und der Zeitpunkt der Aktivierung entsprechend dem Aufprall eingestellt werden können durch Verbinden der Endabschnitte, an denen die Zündeinrichtung nicht vorhanden ist, sind die Zündeinrichtungen der miteinander verbundenen Gasgeneratoren von den miteinander verbundenen Endabschnitten entfernt angeordnet. Dadurch wird die Abnahme von Leitungsdrähten, die zur Übertragung eines Aktivierungssignals mit der Zündeinrichtung verbunden sind, erleichtert und der Airbag wird nicht gestört. Die Gasaustrittsöffnungen in den miteinander verbundenen Gasgeneratoren sind auf der Seite der Zündeinrichtung jedes Gasgenerators angeordnet, d.h. auf der von den miteinander verbundenen Abschnitten entfernten Seite. Daher können dann, wenn verschiedene Airbags mit den zu verwendenden jeweiligen Gasgeneratoren verbunden werden, die Airbags leichter mit den jeweiligen Gasaustrittsöffnungen verbunden werden. Eine Konfiguration, bei der zwei Gasgeneratoren auf diese Weise miteinander verbunden sind und ein anderer Airbag mit jedem Gasgenerator verbunden ist, ist beispielsweise vorteilhaft, wenn ein Airbag die Brust eines Fahrzeuginsassen zurückhalten soll und ein anderer Airbag die Hüfte des Fahrzeuginsassen zurückhalten soll. Dieser Gasgenerator kann nicht nur in einem Seiten-Airbagsystem, sondern auch in einem Airbagsystem für die Fahrerseite, in einem Airbagsystem für die Fahrzeugpassagier-Seite, in einem Airbagsystem für einen Curtain-Airbag und dgl. verwendet werden.

Mit der vorliegenden Erfindung werden die Probleme, die mit der Sicherstellung eines Installationsraums und der Verringerung des Gewichtes bei einem Gasgenerator für einen Seiten-Airbag und andere, wie z.B. einen kleinen Gasgenerator herzustellen, wirksam gelöst. Wenn ein Filter in einem pyrotechnischen Gasgenerator verwendet wird, in dem ein festes gasbildendes Agens eingesetzt wird, wird ein solcher Airbag-Gasgenerator verwendet, bei dem der Reinigungs- und Kühlungseffekt dieses Filters in einer geringeren Menge verbessert wird, sodass der Filter ein möglichst kleines Hindernis ist zum Zeitpunkt der Freisetzung eines Gases, und der Aufbau einfach ist.

Außerdem kann in einem Gasgenerator, in dem eine erste Verbrennungskammer und eine zweite Verbrennungskammer mit unterschiedlichen gasbildenden Agentien beschickt sind, auch dann, wenn eine Verbindung mit einer geringen Entzündbarkeit als erstes gasbildendes Agens verwendet wird, diese noch wirksam verbrannt werden und in einem Gasgenerator, in dem ein Abschnitt mit einem dritten äußeren Durchmesser in dem inneren zylindrischen Element zusätzlich vorgesehen ist, kann die Übertragung der durch die Verbrennung des gasbildenden Agens erzeugten Wärme auf das Gehäuse bei einem Minimum gehalten werden. Durch die Verwendung einer Zünder-Manschette wird nicht nur der Zusammenbau des Gasgenerators erleichtert, sondern dies erlaubt auch, die Aufbauelemente des Gasgenerators, die in dem Gehäuse untergebracht sind, leicht und zuverlässig zu fixieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt einen axialen Querschnitt eines Airbag-Gasgenerators,
2 zeigt einen Querschnitt der Hauptkomponenten bei einer anderen Ausführungsform eines Airbag-Gasgenerators,
3 zeigt einen Querschnitt der Hauptkomponenten bei noch einer anderen Ausführungsform des Airbag-Gasgenerators.
Die Ziffern in den beiliegenden Figuren haben die folgenden Bedeutungen:

3: Filter
5: Zünder (Zündeinrichtung)
6: Zünder-Manschette
10: Gehäuse
11: geschlossener Endabschnitt
12: offener Endabschnitt
13: Gasauslassöffnung
20: inneres zylindrisches Element
21: Abschnitt mit einem ersten äußeren Durchmesser
22: Abschnitt mit einem zweiten äußeren Durchmesser
23: Abschnitt mit einem dritten äußeren Durchmesser
24: Öffnung
41, 42: gasbildendes Agens
81, 82: Verbrennungskammer.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt einen axialen Querschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gasgenerators für einen Airbag. Die 2 und 3 zeigen Querschnitte der Hauptkomponenten bei anderen Ausführungsformen.
Bei dem in 1 dargestellten Gasgenerator ist ein inneres zylindrisches Element 20 in einem Gehäuse 10 angeordnet, das an einem Ende geschlossen und an dem anderen Ende offen ist, auf der Außenseite des inneren zylindrischen Elements 20 ist ein Filter 3 angeordnet und der Innenraum des inneren zylindrischen Elements 20 ist mit gasbildenden Agentien 41 und 42 beladen (gefüllt). Eine Zünder-Manschette 6, die einen Zünder 5 aufweist, d.h. eine Zündeinrichtung, die daran fixiert ist, ist in dem offenen Endabschnitt 12 des Gehäuses 10 vorgesehen und der offene Endabschnitt 12 des Gehäuses 10 ist eingebördelt (gefalzt), um diese Zünder-Manschette 6 zu fixieren.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst das innere zylindrische Element 20 den Abschnitt 21 mit einem ersten äußeren Durchmesser, den Abschnitt 23 mit einem dritten äußeren Durchmesser und den Abschnitt 22 mit einem zweiten äußeren Durchmesser, die in der genannten Reihenfolge angeordnet sind, beginnend von dem geschlossenen Endabschnitt 11 des Gehäuses 10 bis zu dem offenen Endabschnitt 12, in dem der Zünder 5 angeordnet ist. Der äußere Durchmesser der Abschnitte mit den jeweiligen äußeren Durchmessern ist so gestaltet, dass er in der genannten Reihenfolge zunimmt. Der Abschnitt 22 mit dem zweiten äußeren Durchmesser, der den größten äußeren Durchmesser hat, ist so geformt, dass seine äußere Umfangsoberfläche an der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses 10 anliegt. Bei dieser Ausführungsform ist die axiale Länge jedes Abschnitts mit dem genannten äußeren Durchmesser umgekehrt proportional zu dem äußeren Durchmesser des jeweiligen Abschnitts mit dem äußeren Durchmesser. Insbesondere sind der Abschnitt 22 mit dem zweiten äußeren Durchmesser, der Abschnitt 23 mit dem dritten äußeren Durchmesser und der Abschnitt 21 mit dem ersten äußeren Durchmesser in der genannten Reihenfolge mit zunehmender Länge in der axialen Richtung angeordnet. Der Abschnitt 23 mit dem dritten äußeren Durchmesser des inneren zylindrischen Elements 20 hat einen kleineren äußeren Durchmesser als der Abschnitt 22 mit dem zweiten äußeren Durchmesser, das heißt mit anderen Worten, er ist so geformt, dass er mit der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 niemals in Kontakt kommt. Der Abschnitt 23 mit dem dritten äußeren Durchmesser ist so geformt, dass ein Spalt zwischen der Umfangswand-Oberfläche des Gehäuses vorliegt, und außerdem ist die Kontakt-Oberfläche zwischen dem Abschnitt mit dem zweiten äußeren Durchmesser und der Umfangswand des Gehäuses klein und dadurch wird die Wärmeübertragung von dem inneren zylindrischen Element 20 auf das Gehäuse 10 bei einem absoluten Minimum gehalten. Außerdem ist der Filter 3, der durch Aufwickeln eines Metalldrahtstabes zu mehreren Schichten geformt ist, auf der radialen Außenseite des Abschnitts 21 mit dem ersten äußeren Durchmesser angeordnet und der äußere Durchmesser dieses Abschnitts 21 mit dem ersten äußeren Durchmesser wird im Hinblick auf die Dicke des aufzubringenden Filters 3 und die Breite des Spaltes 7, der gegenüber der Außenseite des Filters 3 vorliegen soll, eingestellt. Die axiale Länge des Abschnitts 21 mit dem ersten äußeren Durchmesser stimmt über ein mit der axialen Länge des aufzubringenden Filters 3. Es sind mehrere Öffnungen 24 vorgesehen, welche die Herstellung einer Verbindung zwischen der äußeren Umgebung und dem inneren zylindrischen Element 20 und einem das gasbildende Agens (41, 42) enthaltenden Raum (Verbrennungskammern) erlauben und die durch die Verbrennung des gasbildenden Agens (41 und 42), das im Innern des inneren zylindrischen Elements 20 angeordnet ist, erzeugte Flamme wird aus diesen Öffnungen 24 in Richtung auf den Filter 3 freigesetzt.
Da die axiale Länge des Filters 3 erfindungsgemäß vermindert ist und der Filter um eine entsprechende Menge dicker gemacht ist, kann der Effekt zur Kühlung und Reinigung des Gases verbessert werden und es wird auch eine ausreichende Gasdurchgangs-Oberflächengröße gewährleistet. Der Filter 3 ist nicht auf die in 1 dargestellte Ausführungsform beschränkt und er kann auch noch dicker und in der axialen Richtung noch kürzer sein. Der Filter 3 kann auch so geformt sein, dass er nur einen Teil des Abschnitts 21 mit dem ersten äußeren Durchmesser bedeckt, anstatt den gesamten Abschnitt zu bedecken. Die in der Umfangsoberfläche des Abschnitts 21 mit dem ersten äußeren Durchmesser vorgesehenen Öffnungen 24 müssen in dem Bereich liegen, der mit dem Filter 3 bedeckt ist.
Da der Abschnitt 23 mit dem dritten äußeren Durchmesser so geformt ist, dass er einen größeren äußeren Durchmesser hat als der Abschnitt 21 mit dem ersten äußeren Durchmesser, kann im Innern desselben ein ausreichender Raum sichergestellt werden, der es ermöglicht, mehr gasbildendes Agens darin zu lagern.
Auf der Innenseite des inneren zylindrischen Elements 20 ist eine Verbrennungskammer (d.h. ein das gasbildende Agens aufnehmender Raum) vorgesehen. Insbesondere bei dieser Ausführungsform sind zwei Verbrennungskammern, die in axialer Richtung benachbart zueinander angeordnet sind und miteinander in Verbindung stehen, in dem inneren zylindrischen Element 20 vorgesehen. Eine erste Verbrennungskammer 81 ist in dem geschlossenen Endabschnitt 11 des Gehäuses 10 vorgesehen und eine zweite Verbrennungskammer 82 ist in dem offenen Endabschnitt 12 des Gehäuses 10 vorgesehen. Die erste Verbrennungskammer 81 und die zweite Verbrennungskammer 82 sind durch eine Trennwand 9 voneinander getrennt, die vorgesehen ist, um die beiden Kammern voneinander zu trennen, und in dieser Trennwand 9 ist eine Vielzahl von durchgehenden Löchern vorgesehen, sodass die beiden Verbrennungskammern miteinander in Verbindung gehalten werden. Die erste Verbrennungskammer 81 ist mit dem ersten gasbildenden Agens 41 gefüllt und die zweite Verbrennungskammer 82 ist mit dem zweiten gasbildenden Agens 42 gefüllt. Wenn beide Verbrennungskammern voneinander getrennt sind, können die erste Verbrennungskammer 81 und die zweite Verbrennungskammer 82 mit einem unterschiedlichen gasbildenden Agens gefüllt sein. Beispielsweise kann die erste Verbrennungskammer 81 mit einem gasbildenden Agens mit einer niedrigen Entzündbarkeit und einer niedrigen Verbrennungstemperatur gefüllt sein (beispielsweise mit einem gasbildenden Agens, das Guanidinnitrat und basisches Kupfernitrat umfasst), während die zweite Verbrennungskammer 82 mit einem gasbildenden Agens gefüllt sein kann, das eine gute Entzündbarkeit aufweist und die Verbrennung unterhalten kann, um so die niedrige Entzündbarkeit des ersten gasbildenden Agens 41 zu kompensieren. Die Verbrennungstemperatur des ersten gasbildenden Agens liegt insbesondere bevorzugt in dem Bereich von 1000 und 1700°C. Ein solches gasbildendes Agens kann beispielsweise erhalten werden durch Herstellung einer Zusammensetzung, die 41 Massenprozent Guanidinnitrat, 49 Massenprozent basisches Kupfernitrat, ein Bindemittel und Additive umfasst, und das Formen dieser Zusammensetzung zu einem einfach-perforierten Zylinder mit einem äußeren Durchmesser von 1,8 mm, mit einer Dicke von 1,9 mm und einem Innendurchmesser von 0,7 mm. Die Verbrennungstemperatur des zweiten gasbildenden Agens liegt vorzugsweise in dem Bereich von 1700 bis 3000°C. Ein solches gasbildendes Agens kann beispielsweise erhalten werden durch Herstellung einer Zusammensetzung, die 34 Massenprozent Nitroguanidin und 56 Massenprozent Strontiumnitrat umfasst, und Formen dieser Zusammensetzung zu einem Pellet mit einem äußeren Durchmesser von 1,5 mm und einer Dicke von 1,5 mm. Die Verbrennungstemperatur der gasbildenden Agentien kann in geeigneter Weise eingestellt werden durch Variieren der Zusammensetzung, des Zusammensetzungsverhältnisses, der Gestalt, der Größe und dgl.
Bei dieser Ausführungsform ist die erste Verbrennungskammer 81 im Innern des Abschnitts 21 mit dem ersten äußeren Durchmesser vorgesehen und die zweite Verbrennungskammer 82 ist im Innern des Abschnitts 23 mit dem dritten äußeren Durchmesser und des Abschnitts 22 mit dem zweiten äußeren Durchmesser vorgesehen und das Volumen jeder Verbrennungskammer kann durch Einstellung der Position der Trennwand 9 eingestellt werden.
Bei dieser Ausführungsform ist auf der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 eine Erhebung (Vorsprung) 14 vorgesehen und diese Erhebung trägt den Endabschnitt des inneren zylindrischen Elements 20 auf der Seite des Abschnitts 22 mit dem zweiten äußeren Durchmesser und fixiert das innere zylindrische Element 20. Insbesondere steht der Endabschnitt des inneren zylindrischen Elements 20 auf der Seite des Abschnitts 21 mit dem ersteren äußeren Durchmesser (dies muss nicht notwendigerweise der Endabschnitt des Abschnitts mit dem ersten äußeren Durchmesser sein und wenn ein Abschnitt mit einem noch kleineren oder größeren Innendurchmesser vorhanden ist, kann dieser der Endabschnitt sein) in Kontakt mit dem geschlossenen Endabschnitt 11 des Gehäuses 10 und der Endabschnitt steht auf der anderen Seite (dem Ende auf der Seite des Abschnitts 22 mit dem zweiten äußeren Durchmesser) in Kontakt mit der Erhebung 14 auf der inneren Oberfläche des Gehäuses 10, sodass der innere zylindrische Element 20 sandwichartig zwischen diesen beiden Enden eingeschlossen und fixiert ist. Die Erhebung 14 auf der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 kann erzeugt werden durch eine Falzung (Bördelung) der entsprechenden Stelle des Gehäuses 10.
Der Zünder 5, der an der Zünder-Manschette 6 fixiert ist, ist als Zündeinrichtung in dem offenen Endabschnitt 12 des Gehäuses 10 installiert. Diese Zünder-Manschette 6 ist durch Umbördelung des offenen Endabschnittes 12 des Gehäuses 10 fixiert und wird zwischen dem umgebördelten Ende und der Erhebung 14 auf der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 festgehalten. Die Zünder-Manschette 6 ist auch mit einer Dichtungselement 61, beispielsweise einem O-Ring, ausgestattet, um zu verhindern, dass zwischen der Umfangsoberfläche der Manschette und der inneren Oberfläche des Gehäuses 10 Gas strömt.
Wenn ein Gasgenerator auf diese Weise geformt ist und wenn eine Flamme erzeugt wird durch Betätigung des Zünders 5 mittels eine Betätigungssignals (Strom), wird das zweite gasbildende Agens 42 durch diese Flamme entzündet und die Verbrennungsflamme des zweiten gasbildenden Agens 42 entzündet und verbrennt das erste gasbildende Agens 41. Das durch die Verbrennung der beiden gasbildenden Agentien erzeugte Gas wird aus den Öffnungen 24 des inneren zylindrischen Elements 20 freigesetzt in Richtung auf den Filter 3, durch den Durchgang durch den Filter 3 gereinigt und gekühlt und gelangt durch den Zwischenraum 7 aus der Gasauslassöffnung 13 nach außen.
Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die Gasauslassöffnung 13 entfernt von dem geschlossenen Endabschnitt 11, d.h. in dem offenen Endabschnitt 12 (auf der Seite, auf der die Zündeinrichtung vorgesehen ist) angeordnet und deshalb sind dann, wenn zwei Gasgeneratoren miteinander verbunden werden durch Verbinden der jeweiligen geschlossenen Endabschnitte 11 der Gehäuse 10 miteinander die Zündeinrichtung und die Gasauslassöffnung 13 in einem der beiden miteinander verbundenen Gasgeneratoren weiter voneinander entfernt. Dadurch ist es leichter, die Gasauslasssöffnung 13 jedes Gasgenerators mit einem anderen Airbag zu verbinden und außerdem wird es dadurch leichter, Anschlussdrähte (Leitungen zur Übermittlung der Betätigungssignale) mit den jeweiligen Zündern 5 zu verbinden.
Die 2 erläutert einen Aspekt, bei dem der Endabschnitt des inneren zylindrischen Elements 20 auf der Seite des Abschnitts 22 mit dem zweiten äußeren Durchmesser in Kontakt steht mit der Zünder-Manschette 6. Bei dem in der 1 dargestellten Aspekt ist insbesondere im Innern des Gehäuses 10 eine Erhebung 14 vorgesehen, um das innere zylindrische Element 20 zu tragen, das bei dieser Ausführungsform dargestellte Gehäuse 10' ist jedoch nicht mit einer solchen Erhebung ausgestattet und das innere zylindrische Element 20 kann auch durch die Stirnfläche der Zünder-Manschette 6 zum Zeitpunkt der Fixierung der Zünder-Manschette fixiert werden.
Die 3 erläutert einen Aspekt, bei dem die in einem inneren zylindrischen Element 20', insbesondere in einem Abschnitt 21' mit einem ersten äußeren Durchmesser vorgesehenen Öffnungen 24 lokal in dem Umfang des Abschnitts 21' mit dem ersten äußeren Durchmesser nur auf der Seiten des geschlossenen Endabschnitts des Gehäuses 10 vorgesehen sind. Bei dieser Konfiguration breiten sich das Gas oder die Flamme der zweiten Verbrennungskammer 82 und der ersten Verbrennungskammer 81 in Richtung auf die Öffnungen 24 aus, wodurch die Entzündbarkeit des gasbildenden Agens in der ersten Verbrennungskammer 81 verbessert wird. Da die Gasauslassöffnung 13 entfernt von diesen Öffnungen 24 angeordnet ist, strömt das durch die Öffnungen 24 ausgestoßene Gas unter einem Winkel durch den Filter 3, was die Reinigung und Kühlung des Gases weiter fördert. Außerdem können dann, wenn die Öffnungen 24 in einem ersten Abschnitt 21 mit einem ersten äußeren Durchmesser des inneren zylindrischen Elements 20' vorgesehen sind, diese in einer Vielzahl von Reihen angeordnet sein, sodass die Öffnungsoberflächengröße zu dem geschlossenen Endabschnitt 11 hin allmählich zunimmt.
Der in 1 dargestellte Filter wird hergestellt durch Aufwickeln eines einzelnen Drahtstabes zu einer Vielzahl von Schichten. Ein solcher Filter kann beispielsweise erhalten werden durch Aufwickeln eines einzelnen Drahtstabes zu mehreren Schichten auf einen Kern, wonach der Kern entfernt wird und der aufgewickelte Stab auf dem Abschnitt 21 mit dem ersten äußeren Durchmesser des inneren zylindrischen Elements 20 angeordnet wird, oder alternativ durch direktes Aufwickeln des Drahtstabes auf den Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser des inneren zylindrischen Elements 20 und Anordnen desselben zusammen mit dem inneren zylindrischen Element 20 in dem Gehäuse. Insbesondere im letzteren Fall (wenn ein mit einem aufgewickelten Drahtstab versehenes inneres zylindrisches Element darin angeordnet wird) wird eine Ablösung des Drahtstabes, die beim Entfernen des Kerns auftreten kann, verhindert. Wenn das Aufwickelende des Drahtes durch Punktschweißung oder dgl. fixiert wird, kann keine Ablösung auftreten.
Zusätzlich zu dem Filter, der durch Aufwickeln eines Drahtstabes wie vorstehend beschrieben hergestellt worden ist, kann der in 1 dargestellte Filter auch ein sol cher sein, der erhalten wird durch Aufwickeln eines Maschendrahtes in Form mehrerer Schichten und Formpressen desselben zu einer Form, oder alternativ kann ein glatt gewebtes Drahtgitter, ein Plain-Dutch-Drahtgitter, ein gestanztes Metall, Streckmetall oder dgl. in Form mehrerer Schichten aufgewickelt werden, die als ein solcher Filter verwendet werden können.

Claims

Gasgenerator für einen Airbag, der umfasst in einem zylindrischen Gehäuse, das mindestens eine Gasauslassöffnung in seinem Umfang und mindestens einen geschlossenen Endabschnitt aufweist, ein inneres zylindrisches Element, dessen Innenraum so gestaltet ist, dass er einen Raum für die Aufnahme eines gasbildenden Agens bildet, einen Filter zum Reinigen des durch das Verbrennen des gasbildenden Agens erzeugten Gases und eine Zündeinrichtung zum Entzünden und Verbrennen des gasbildenden Agens, das in dem Aufnahmeraum enthalten ist, wobei das innere zylindrische Element umfasst einen Abschnitt mit einem ersten äußeren Durchmesser und einen Abschnitt mit einem zweiten äußeren Durchmesser, wobei letzterer so gestaltet ist, dass er einen größeren äußeren Durchmesser hat als der Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser und außerdem in Kontakt steht mit der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses, wobei das äußerste (spitze) Ende auf der Seite des Abschnitts mit dem ersten äußeren Durchmesser in Kontakt steht mit dem geschlossenen Endabschnitt (dem einen Endabschnitt) des Gehäuses), der Filter radial auf der Außenseite des Abschnitts mit dem ersten äußeren Durchmesser in dem inneren Zylinder angeordnet ist und die Zündeinrichtung in dem dem geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses gegenüberliegenden Endabschnitt (dem anderen Endabschnitt) angeordnet ist.
Gasgenerator für einen Airbag nach Anspruch 1, worin der das gasbildende Agens aufnehmende Raum zwei Verbrennungskammern umfasst, die benachbart zueinander in axialer Richtung angeordnet sind und miteinander verbunden werden können, wobei die erste Verbrennungskammer in dem geschlossenen Endabschnitt (dem einen Endabschnitt) des Gehäuses angeordnet ist und die zweite Verbrennungskammer in dem dem geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses gegenüberliegenden Endabschnitt (dem anderen Endabschnitt) angeordnet ist, und die Zündeinrichtung innerhalb der zweiten Verbrennungskammer angeordnet ist und die gasbildenden Agentien, die in der ersten Verbrennungskammer und in der zweiten Verbrennungskammer enthalten sind, voneinander verschieden sind zwischen den Verbrennungskammern in mindestens einem Merkmal aus der Gruppe Einfüllmenge, Zusammensetzung, Zusammensetzungsverhältnis, Größe und Gestalt.
Gasgenerator für einen Airbag nach Anspruch 2, worin das gasbildende Agens, das in der ersten Verbrennungskammer angeordnet ist, eine Verbrennungstemperatur von 1000 bis 1700°C aufweist und das gasbildende Agens, das in der zweiten Verbrennungskammer angeordnet ist, eine Verbrennungstemperatur von 1700 bis 3000°C aufweist.
Gasgenerator für einen Airbag nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Gehäuse zylindrisch und länglich in axialer Richtung geformt ist und mindestens eine Öffnung aufweist, die es ermöglicht, zwischen dem Aufnahmeraum für das gasbildende Agens und der äußeren Umgebung des inneren zylindrischen Elements eine Verbindung herzustellen, wobei diese mindestens eine Öffnung in dem inneren zylindrischen Element so vorgesehen ist, dass sie lokal nur in einem Teil der Umfangsoberfläche des Abschnitts mit dem ersten äußeren Durchmesser in der Nähe des geschlossenen Endabschnittes des Gehäuses vorhanden ist.
Gasgenerator für einen Airbag nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin ein Abschnitt mit einem dritten äußeren Durchmesser zusätzlichen zwischen dem Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser und dem Abschnitt mit dem zweiten äußeren Durchmesser vorgesehen ist und dieser Abschnitt mit einem dritten äußeren Durchmesser einen größeren äußeren Durchmesser hat als der Abschnitt mit dem ersten äußeren Durchmesser und sein äußerer Durchmesser kleiner ist als der Abschnitt mit dem zweiten äußeren Durchmesser.
Gasgenerator für einen Airbag nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Zündeinrichtung umfasst einen Zünder, der durch einen Zündstrom betätigt wird, wobei der Zünder an einem Manschettenelement befestigt ist, welches das den dem geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses gegenüberliegenden Endabschnitt (offenen Endabschnitt) verschließt und auf der Seite des Abschnitts mit dem zweiten äußeren Durchmesser des inneren zylindrischen Elements an das Manschettenelement anstößt.
Gasgenerator für einen Airbag nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Zündeinrichtung umfasst einen Zünder, der durch einen Zündstrom betätigt wird, wobei der Zünder an einem Manschettenelement befestigt ist, das den dem geschlossenen Endabschnitt des Gehäuses gegenüberliegenden Endabschnitt (offenen Endabschnitt) verschließt, wobei auf der inneren Umfangsoberfläche des Gehäuses eine Erhebung vorgesehen ist und das Manschettenelement und das Ende des Abschnitts mit dem zweiten äußeren Durchmesser des inneren zylindrischen Elements an die Erhebung anstoßen.
Gasgenerator für einen Airbag nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin eine Gasauslassöffnung in dem Gehäuse vorgesehen ist, die näher auf der Seite liegt, auf der die Zündeinrichtung angeordnet ist als bei dem axialen Mittelpunkt des Gehäuses.