-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gasgenerator, der für eine Airbag-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug und dergleichen verwendet wird.
-
Beschreibung des Standes der Technik
-
Bei Gasgeneratoren, die ein Gaserzeugungsmittel enthalten und sich für eine Airbag-Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug und dergleichen eignen, befindet sich ein elektrischer Zünder zum Zünden des Gaserzeugungsmittels in einem Gehäuse.
-
Im allgemeinen ist bei dem elektrischen Zünder ein Zünderhauptkörper, der einen Zündabschnitt und einen elektrisch leitfähigen Stift hat, in einer Zünderhülse eingeschlossen, wobei der elektrische Zünder an dem Gehäuse an dem Zünderhülsenabschnitt befestigt ist.
-
Um die Fähigkeit zu verbessern, ein Gaserzeugungsmittel zu zünden, wird der elektrische Zünder in dem Gehäuse oft in Kombination mit einer Transferladung (oder einem Gaserzeugungsmittel, das als Transferladung dient) verwendet.
-
Bei einem Gasgenerator, der in
JP-A No. H05-4035 offenbart ist, ist eine Zündkammerabdeckung
3 an einem Zündergehäuse
2 durch Verschrauben eines Außengewindeabschnittes
3a der Zündkammerabdeckung
3 mit einem Innengewindeabschnitt
2c an dem unteren Abschnitt des Zündgehäuses
2 angebracht (in Absatz 0026).
-
Bei einem Gasgenerator, der in
US-A No. 6.139.055 beschrieben ist, ist ein Gehäuse
52 durch Presspassung mit Hilfe eines herkömmlichen Presspassungsverfahrens an einem Adapterstecker
70 angebracht, der in
1 gezeigt ist (Zeile 65–67 in Spalte 6). Es ist zudem darauf hingewiesen, dass das Gehäuse
52 eine Vielfalt von Querschnittsformen haben kann (Zeile 54–57 in Spalte 5).
-
JP-A No. 2010-000892 offenbart, dass ein erstes Kappenelement
32 an eine erste Zünderhülse
22 angepasst ist, in Absatz 0033, und dass ein zweites Kappenelement
41 an eine zweite Zünderhülse
26 angepasst ist, in Absatz 0036, wobei jedoch keine spezielle Einrichtung für die Verbesserung der Kontaktfestigkeit der Kappenelemente und der Hülsen beschrieben ist.
-
JP-A No. 2010-070073 offenbart, dass eine Brennkammerkappe
30 an eine Hülse
41 angepasst ist, in Absatz 0030, wobei jedoch keine spezielle Einrichtung für die Verbesserung der Kontaktfestigkeit der Kappe und der Hülse beschrieben ist.
-
JP-A No. 2007-118788 offenbart, dass ein Verstärkungsmittelkammer-Kappenelement
132 an einer erste Zünderhülse
122 angepasst ist, in Absatz 0069, und dass ein Brennkammer-Kappenelement
141 durch Presspassung an einer zweiten Zünderhülse
126 angebracht ist, in Absatz 0070, wobei jedoch keine spezielle Einrichtung für die Verbesserung der Kontaktfestigkeit der Kappenelemente und der Hülsen beschrieben ist.
-
JP-A No. 2011-143777 offenbart in Absatz 0011, dass es, wenn ein Gehäuse mit einem geringen Durchmesser mit Hilfe eines hochfesten Elementes, wie etwa eines hoch zugfesten Stahlbleches als Gehäusematerial für einen Gasgenerator und Druckausformen des hochfesten Elementes ausgebildet ist, Schwierigkeiten bereitet, eine ausreichende Festigkeit an dem Gehäuse insbesondere in einer Umgebung geringer Temperatur hervorzurufen. Weiterhin ist offenbart, dass eine Behandlung, wie etwa Anlassen benötigt wird, um das obige Problem zu lösen, dass jedoch, wenn eine derartige Anlassbehandlung ausgeführt wird, ein Druckwiderstand, der dem Anstieg des Innendrucks in der Arbeitsgas-Erzeugungskammer widerstehen muss, nicht aufrechterhalten werden kann.
-
ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
-
Die Erfindung 1 der vorliegenden Erfindung gibt einen Gasgenerator an, umfassend in einem Gehäuse, eine Zündvorrichtungskammer, die eine Transferladung und einen Zünder aufnimmt, bei dem ein Zünderhauptkörper von einer Zünderhülse umgeben ist, wobei die Zündvorrichtungskammer derart ausgebildet ist, dass eine Innenumfangswandfläche auf einer Öffnungsseite einer Zündvorrichtungskammerkappe, die mit der Transferladung geladen ist, durch Presspassung an der Außenumfangswandfläche der Zünderhülse des Zünders angebracht und in engem Kontakt mit dieser ist, und das Verhältnis (Vh2/Vh1) einer durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh1) der Zünderhülse, die mit einem Verfahren gemessen wird, das bei ”Beispielen” beschrieben ist, und einer durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh2) der Zündvorrichtungskammerkappe, die mit einem Verfahren gemessen wird, das bei ”Beispielen” beschrieben ist, innerhalb eines Bereiches von 0,25 bis 0,65 liegt.
-
Die Erfindung 2 der vorliegenden Erfindung gibt einen Gasgenerator an, umfassend in einem Gehäuse, eine Zündvorrichtungskammer, die eine Transferladung und einen ersten Zünder aufnimmt, in dem ein erster Zünderhauptkörper von einer ersten Zünderhülse umgeben ist, und eine Brennkammer, die ein Gaserzeugungsmittel und einen zweiten Zünder aufnimmt, bei dem ein zweiter Zünderhauptkörper von einer zweiten Zünderhülse umgeben ist,
wobei die Zündvorrichtungskammer derart ausgebildet ist, dass eine Innenumfangswandoberfläche auf einer Öffnungsseite einer Zündvorrichtungskammerkappe, die mit der Transferladung geladen ist, durch Presspassung an der Außenumfangswandfläche der ersten Zünderhülse des ersten Zünders angebracht und in engem Kontakt mit dieser ist, und
bei der Zündvorrichtungskammer das Verhältnis (Vh2/Vh1) einer durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh1) der ersten Zünderhülse, die mit einem Verfahren gemessen wird, das bei ”Beispielen” beschrieben ist, und einer durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh2) der Zündvorrichtungskammerkappe, die mit einem Verfahren gemessen wird, das bei ”Beispielen” beschrieben ist, innerhalb eines Bereiches von 0,25 bis 0,65 liegt,
die Brennkammer derart ausgebildet ist, dass eine Innenumfangswandfläche auf einer Öffnungsseite einer Brennkammerkappe, die mit dem Gaserzeugungsmittel geladen ist, durch Presspassung an einer Außenumfangswandfläche der zweiten Zünderhülse des zweiten Zünders angebracht und mit dieser in engem Kontakt ist, und
bei der Brennkammer das Verhältnis (Vh2/Vh1) einer durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh1) der zweiten Zünderhülse, die mit einem Verfahren gemessen wird, das bei ”Beispielen” beschrieben ist, und einer durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh2) der Brennkammerkappe, die mit einem Verfahren gemessen wird, das bei ”Beispielen” beschrieben ist, in einem Bereich von 0,25 bis 0,65 liegt.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, die lediglich der Veranschaulichung dienen und somit die vorliegende Erfindung nicht einschränken.
-
1 ist eine axiale Schnittansicht des Gasgenerators gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist bei (a) eine erläuternde Zeichnung, die ein Verfahren zum Messen einer durchschnittlichen Vickers-Härte eines Hülse zeigt, und bei (b) eine erläuternde Zeichnung, die ein Verfahren zum Messen einer durchschnittlichen Vickers-Härte eines Kappenelementes darstellt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Bei dem Anbringungsverfahren, das in
JP-A No. H05-4035 offenbart ist, ist ein präziser Schraubvorgang für den Außengewindeabschnitt
3a der Zündkammerabdeckung
3 und den Innengewindeabschnitt
2c an dem unteren Abschnitt des Zündgehäuses
2 erforderlich. Zusätzlich dazu ist ein Schraubeingreifvorgang zum Zeitpunkt der Anbringung erforderlich, der sehr viel Zeit in Anspruch nimmt.
-
Bei dem Anbringungsverfahren, das in
US-A No. 6.139.055 offenbart ist, wird das Gehäuse
52 durch Presspassung an dem Adapterstecker
70 angebracht (gedrückt), nachdem die Form und die Größe des Gehäuses
52 und des Adaptersteckers
70 eingestellt wurden. Das Problem besteht darin, dass die Luftdichtigkeit infolge der Verformung von Teilen und eines unzureichenden Drucks (Abnahme der Haftung des Gehäuses
52 mit dem Adapterstecker
70) während der Presspassung beeinträchtigt wird.
-
Die vorliegende Erfindung gibt einen Gasgenerator an, der eine Kombination einer Zünderhülse eines Zünders und eines Kappenelementes als ein Bauteil hat, und es ermöglicht, die Kontaktfestigkeit während der Presspassung des Kappenelementes an der Zünderhülse des Zünders weiter zu verbessern.
-
Der Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Kombination der Zünderhülse der Zünders und der Zündvorrichtungskammerkappe.
-
Der Zünder ist eine bekannte Vorrichtung, die als elektrischer Zünder für einen Gasgenerator verwendet wird. Bei dem Zünder ist der Umfang des Zünderhauptkörpers, der einen Zündabschnitt und einen elektrisch leitfähigen Stift hat, in der Zünderhülse eingeschlossen, wobei sich, sofern es erforderlich ist, dazwischen ein Harz befindet.
-
Das Innere der Zündvorrichtungskammerkappe dient als die Zündvorrichtungskammer, wobei der Zünder und die Transferladung (ein Verstärkungsmittel) darin aufgenommen sind.
-
Die Zünderhülse und die Zündvorrichtungskammerkappe bestehen vorzugsweise aus Kohlenstoffstahl oder einem Legierungsstahl, den man durch Hinzufügen eines Legierungselementes, wie etwa Nickel, Chrom, Wolfram, Mangan, Silizium und Molybdän zu einem Kohlenstoffstahl erhält.
-
Das oben erwähnte Verhältnis Vh2/Vh1 liegt in einem Bereich von 0,25 bis 0,65, vorzugsweise 0,30 bis 0,60 und bestenfalls 0,35 bis 0,55.
-
Wenn Vh2/Vh1 1 oder mehr ist, ist der Presspassvorgang an sich sehr schwierig auszuführen, und wenn Vh2/Vh1 einen numerischen Wert hat, der geringer als 1,0 ist, jedoch dicht an 1,0 (wie etwa 0,8 oder mehr und weniger als 1,0), ist der Unterschied der Härte zwischen der Zünderhülse und der Zündvorrichtungskammerkappe gering. Infolgedessen ist der Presspassungsvorgang schwierig auszuführen, wobei der Grad der Haftung in den Kontaktabschnitten der Zünderhülse und der Zündvorrichtungskammerkappe nicht ausreichend verbessert wird.
-
Die durchschnittliche Vickers-Härte (Vh1) der Zünderhülse, die mit dem Verfahren gemessen wird, das bei ”Beispielen” beschrieben ist, beträgt vorzugsweise 160 bis 210, besser 170 bis 200 und bestenfalls 175 bis 195.
-
Die durchschnittliche Vickers-Härte (Vh2) der Zündvorrichtungskammerkappe, die mit dem Verfahren gemessen wird, das bei ”Beispielen” beschrieben ist, beträgt vorzugsweise 55 bis 105, insbesondere 60 bis 100 und bestenfalls 65 bis 95.
-
Vh1 und Vh2 werden derart eingestellt, dass Vh2/Vh1 innerhalb der oben erwähnten Bereiche liegt.
-
Die Vickers-Härte der Zündvorrichtungskammerkappe wird durch Anlassen nach dem Ausformen zu einer vorbestimmten Kappenform gemäß einem bekannten Metallausformungsverfahren, wie etwa Stanzen und Schmieden, eingestellt.
-
Für das Anlassen wird ein derartiges Verfahren angewendet, dass die Zündvorrichtungskammerkappe für etwa zwei Stunden vorzugsweise zwischen 600°C und 900°C und stärker bevorzugt zwischen 700°C und 800°C gehalten wird.
-
Die Vickers-Härte der Zünderhülse wird durch das verwendete Metall bestimmt, kann jedoch durch Ausführen des Anlassens eingestellt werden, sofern dies erforderlich ist.
-
Die Vickers-Härte wird mit einem bekannten Messverfahren gemessen, wobei ein durchschnittlicher Wert von drei Messungen als eine durchschnittliche Vickers-Härte verwendet wird. Bei der vorliegenden Erfindung werden die Messungen unter einer Versuchsbelastung von 300 g mit Hilfe einer Vickers-Mikrohärteprüfmaschine bei Raumtemperatur ausgeführt, wobei ein Durchschnittswert von drei Messungen als eine durchschnittliche Vickers-Härte genommen wird.
-
Wenn die Zündvorrichtungskammerkappe und der Zünder zusammengesetzt werden, wird eines der folgenden Verfahren angewendet:
ein Verfahren, bei dem die Zündvorrichtungskammerkappe, die mit einer vorbestimmten Menge der Transferladung (oder dem Gaserzeugungsmittel, das als Transferladung dient), die darin enthalten ist, unterhalb angeordnet wird und die Zünderhülse des Zünders durch Presspassung in einer Öffnung der Zündvorrichtungskammerkappe angebracht wird;
ein Verfahren, bei dem die Zünderhülse des Zünders oberhalb fixiert wird und die Zündvorrichtungskammerkappe, die mit einer vorbestimmten Menge der Transferladung geladen ist, durch Presspassung an der Zünderhülse von der Öffnung angebracht wird; oder
ein Verfahren, bei dem eine Zündvorrichtungskammerkappe, die zwei separate Komponenten, das heißt, einen Zylinderabschnitt und einen Deckel-(Boden-)Abschnitt, umfasst, verwendet wird, wobei eine Öffnung an einem Ende des Zylinderabschnittes an der Zylinderhülse des Zünders durch Presspassung angebracht wird, die Transferladung anschließend in den Zylinderabschnitt von einer Öffnung an dem anderen Ende geladen wird, die Öffnung in einem geöffneten Zustand an dem anderen Ende mit dem Deckelabschnitt versehen wird und anschließend der Deckelabschnitt durch Laserschweißen oder dergleichen befestigt wird.
-
Bei der vorliegen Erfindung ist das Verhältnis (Vh2/Vh1) der Vickers-Härte der Zünderhülse und der Zündvorrichtungskammerkappe derart eingestellt, das es innerhalb des vorbestimmten Bereiches ist.
-
Wenn die Zündvorrichtungskammerkappe durch Presspassung von der Öffnung an der Zünderhülse angebracht wird, wird somit die Wand an der Öffnung derart verformt, dass sie sich nach außen weitet, wodurch die Presspassung an der Zünderhülse vereinfacht wird. Nach der Presspassung schrumpft die Wand der Öffnung nach innen und kehrt in die Ausgangsform zurück. Infolgedessen wird der Grad der Haftung der Kontaktabschnitte der Zündvorrichtungskammerkappe und der Zünderhülse verbessert.
-
Der Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst zudem eine Kombination der Zünderhülse des Zünders und der Zündvorrichtungskammerkappe sowie eine Kombination der Zünderhülse des Zünders und der Brennkammerkappe.
-
Der erste Zünder und der zweite Zünder sind eine bekannte Vorrichtung, die als ein elektrischer Zünder für einen Gasgenerator verwendet wird. Bei den Zündern ist der Umfang des Zünderhauptkörpers, der einen Zündabschnitt und einen elektrisch leitfähigen Stift hat, in einer Zünderhülse (einer ersten Zünderhülse, einer zweiten Zünderhülse) eingeschlossen, wobei sich dazwischen ein Harz befindet, sofern dies erforderlich ist.
-
Das Innere der Zündvorrichtungskammerkappe dient als die Zündvorrichtungskammer, wobei der erste Zünder und die Transferladung (ein Verstärkungsmittel) darin aufgenommen sind.
-
Das Innere der Brennkammerkappe dient als die Brennkammer, wobei der zweite Zünder und das Gaserzeugungsmittel darin aufgenommen sind.
-
Die Zünderhülse, die Zündvorrichtungskammerkappe und die Brennkammerkappe bestehen vorzugsweise aus einem Kohlenstoffstahl oder einem legierten Stahl, den man durch Hinzufügen eines Legierungselementes, wie etwa Nickel, Chrom, Wolfram, Mangan, Silizium und Molybdän, zu einem Kohlenstoffstahl erhält.
-
Das oben erwähnte Verhältnis Vh2/Vh1 befindet sich in einem Bereich von 0,25 bis 0,65, vorzugsweise 0,30 bis 0,60 und stärker bevorzugt 0,35 bis 0,55.
-
Wenn Vh2/Vh1 0,1 oder mehr ist, ist der Presspassungsvorgang an sich sehr schwer auszuführen, und wenn Vh2/Vh1 einen numerischen Wert hat, der geringer als 1,0, jedoch dichter an 1,0 liegt (wie etwa 0,8 oder mehr und weniger als 1,0), ist der Unterschied der Härte zwischen der Zünderhülse und der Zündvorrichtungskammer gering. Infolgedessen bereitet es Schwierigkeiten, den Presspassungsvorgang auszuführen, wobei der Grad der Haftung in den Kontaktabschnitten der Zünderhülse und der Zündvorrichtungskammerkappe nicht ausreichend verbessert wird.
-
Die durchschnittliche Vickers-Härte (Vh1) der Zünderhülse (der ersten Zünderhülse, der zweiten Zünderhülse), die mit dem Verfahren gemessen wird, das bei ”Beispielen” beschrieben ist, beträgt vorzugsweise 160 bis 201, stärker bevorzugt 170 bis 200 und bestenfalls 175 bis 195.
-
Die durchschnittliche Vickers-Härte (Vh2) der Zündvorrichtungskammerkappe und der Brennkammerkappe, die mit dem Verfahren gemessen wird, das bei ”Beispielen” beschrieben ist, beträgt vorzugsweise 55 bis 105, stärker bevorzugt 60 bis 100 und bestenfalls 65 bis 95.
-
Vh1 und Vh2 werden derart eingestellt, dass Vh2/Vh1 innerhalb der oben beschriebenen Bereiche liegt.
-
Wenn die Zündvorrichtungskammerkappe und der erste Zünder zusammengesetzt werden, wird eines der folgenden Verfahren angewendet:
ein Verfahren, bei dem die Zündvorrichtungskammerkappe, die mit einer vorbestimmten Menge der Transferladung (oder dem Gaserzeugungsmittel, das als Transferladung dient), die darin enthalten ist, geladen ist, unterhalb angeordnet wird und die erste Zünderhülse des ersten Zünders durch Presspassung in einer Öffnung der Zündvorrichtungskammerkappe angebracht wird;
ein Verfahren, bei dem die erste Zünderhülse des ersten Zünders oberhalb fixiert wird und die Zündvorrichtungskammerkappe, die mit einer vorbestimmten Menge der Transferladung geladen ist, durch Presspassung an der ersten Zünderhülse von der Öffnung angebracht wird; oder
ein Verfahren, bei dem eine Zündvorrichtungskammerkappe, die zwei separate Komponenten, das heißt, einen Zylinderabschnitt und einen Deckel-(Boden-)Abschnitt, umfasst, verwendet wird, wobei eine Öffnung an einem Ende des Zylinderabschnittes an der ersten Zylinderhülse des ersten Zünders durch Presspassung angebracht wird, die Transferladung anschließend in den Zylinderabschnitt von einer Öffnung an dem anderen Ende geladen wird, die Öffnung in einem geöffneten Zustand an dem anderen Ende mit dem Deckelabschnitt versehen wird und anschließend der Deckelabschnitt durch Laserschweißen oder dergleichen befestigt wird.
-
Wenn die Brennkammerkappe und der zweite Zünder zusammengesetzt werden, wird eines der folgenden Verfahren angewendet:
ein Verfahren, bei dem die Brennkammerkappe, die mit einer vorbestimmten Menge des Gaserzeugungsmittels, das darin enthalten ist, unterhalb angeordnet wird und die zweite Zünderhülse des zweiten Zünders durch Presspassung in einer Öffnung der Brennkammerkappe angebracht wird;
ein Verfahren, bei dem die zweite Zünderhülse des zweite Zünders oberhalb fixiert wird und die Brennkammerkappe, die mit einer vorbestimmten Menge des Gaserzeugungsmittels geladen ist, von der Öffnung an der zweiten Zünderhülse durch Presspassung angebracht wird; oder
ein Verfahren, bei dem eine Brennkammerkappe, die zwei separate Komponenten, d. h. einen Zylinderabschnitt und einen Deckelabschnitt, der als Deckel dient, umfasst, verwendet wird, eine Öffnung an einem Ende des Zylinderabschnittes an der zweiten Zünderhülse des zweiten Zünders durch Presspassung angebracht wird, das Gaserzeugungsmittel anschließend von einer anderen Öffnung an dem anderen Ende geladen wird, die Öffnung in einem geöffneten Zustand an dem anderen Ende mit einem Deckelabschnitt versehen wird und anschließend der Deckelabschnitt durch Laserschweißen oder dergleichen Befestigt wird.
-
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Verhältnis (Vh2/Vh1) der Vickers-Härte der Zünderhülse (der ersten Zünderhülse, der zweiten Zünderhülse) und der Zündvorrichtungskammerkappe sowie der Brennkammerkappe so eingestellt, dass es sich innerhalb des vorbestimmten Bereiches befindet.
-
Wenn die Zündvorrichtungskammerkappe und die Brennkammerkappe durch Presspassung von einer Öffnung an der Zünderhülse angebracht werden (die erste Zünderhülse, die zweite Zünderhülse), wird somit die Wand an der Öffnung derart verformt, dass sie sich nach außen weitet, wodurch die Presspassung an der Zünderhülse (der ersten Zünderhülse, der zweiten Zünderhülse) vereinfacht wird. Nach der Presspassung schrumpft die Wand der Öffnung nach innen und kehrt in die Ausgangsform zurück. Infolgedessen wird der Grad der Haftung der Kontaktabschnitte der Zündvorrichtungskammerkappe und der Brennkammerkappe und der Zünderhülse (der ersten Zünderhülse, der zweiten Zünderhülse) verbessert.
-
Bei dem Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine feste Haftung zwischen dem Kappenelement für die Ausbildung der Zündvorrichtungskammer oder der Brennkammer und der Zünderhülse hergestellt, an der das Kappenelement durch Presspassung angebracht wird, weshalb eine Betriebsfähigkeit während der Herstellung der Presspassung effizient ist.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung eignet sich für einen Gasgenerator, bei dem ein Kappenelement und eine Zünderhülse eines Zünders durch Presspassung zusammengesetzt werden.
-
Die vorliegende Erfindung eignet sich beispielsweise für den Gasgenerator, der eine Kombination aus erstem Kappenelement
32 und erster Zünderhülse
22 und eine Kombination aus zweitem Kappenelement
41 und zweiter Zünderhülse
26 hat, die in
1 von
JP-A No. 2010-000892 gezeigt sind, für den Gasgenerator, der eine Kombination aus Brennkammerkappe
30 und Hülse
41 hat, die in
1 von
JP-A No. 2010-070073 gezeigt ist, und für den Gasgenerator, der eine Kombination aus Kappe
132 und Hülse
122 sowie eine Kombination aus Kappe
141 und Hülse
126 hat, die in
3 von
JP-A No. 2007-118788 gezeigt sind.
-
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf
1 (derselben Zeichnung wie
1 in
JP-A 2010-000892 ) beschrieben.
-
Bei dem Gasgenerator 10 ist eine Außenhülle durch ein Gehäuse 11 ausgebildet, das man durch Verschweißen einer Diffusorschale 12 und einer Verschlussschale 13 an einem Verbindungsabschnitt erhält.
-
Eine Vielzahl von Gasauslassanschlüssen 14 ist in der Umfangsfläche der Diffusorschale 12 vorgesehen, wobei die Gasauslassanschlüsse 14 von der Innenseite mit einem Dichtungsband 15 verschlossen sind, das aus Aluminium oder Edelstahl besteht.
-
Zwei Löcher sind in der Bodenfläche der Verschlussschale 13 vorgesehen, wobei eine erste Zündvorrichtung 21 und eine zweite Zündvorrichtung 25 in den entsprechenden Löchern angeordnet sind.
-
Die erste Zündvorrichtung 21 hat einen ersten Zünder 23, der an einer ersten Zünderhülse 22 befestigt ist, wobei sich dazwischen ein Harz befindet.
-
Die zweite Zündvorrichtung 25 hat einen zweiten Zünder 27, der an einer zweiten Zünderhülse 25 befestigt ist, wobei sich dazwischen ein Harz 26 befindet.
-
Die erste Zünderhülse 22 und die zweite Zünderhülse 26 sowie der erste Zünder 23 und der zweite Zünder 27 haben dieselbe Form und Größe.
-
Ein zylindrischer Filter 45 ist in dem Gehäuse 11 angeordnet, wobei ein ringförmiger Spalt derart ausgebildet ist, dass die Außenumfangsfläche des Filters 45 von den Gasauslassanschlüssen 14 und dem Dichtungsband 15 beabstandet ist.
-
Eine erste Brennkammer 31 ist in dem Filter 45 definiert und mit einem ersten Gaserzeugungsmittel (einem bekannten Gaserzeugungsmittel) geladen, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
-
Ein erstes Kappenelement (eine Zündvorrichtungskammerkappe) 32 und ein zweites Kappenelement (eine zweite Brennkammerkappe) 41 sind nebeneinander in der ersten Brennkammer 31 angeordnet.
-
Das erste Kappenelement 32 hat einen ersten im Durchmesser vergrößerten Umfangswandabschnitt 32c auf einer Öffnungsseite 32a und einen ersten im Durchmesser verringerten Umfangswandabschnitt 32d auf der Seite einer Bodenfläche 32b. Das erste Kappenelement 32 ist auf die erste Zünderhülse 32 derart aufgesteckt, dass es den ersten Zünder 23 von der Öffnung 32a bedeckt. Das erste Kappenelement 32 hat eine einheitliche Dicke.
-
Die erste Zünderhülse 22 besteht aus Kohlenstoffstahl, der nicht angelassen wurde, und das erste Kappenelement (die Zündvorrichtungskammerkappe) 32 besteht aus einem angelassenen Kohlenstoffstahl.
-
Das Verhältnis (Vh2/Vh1) der durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh1) der ersten Zünderhülse 22 und der durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh2) des ersten Kappenelementes (der Zündvorrichtungskammerkappe) 32 befindet sich in einem Bereich von 0,25 bis 0,65.
-
Eine erste ringförmige geneigte Oberfläche 32e ist in dem Grenzabschnitt des ersten im Durchmesser vergrößerten Umfangswandabschnittes 32c und des ersten im Durchmesser verringerten Umfangswandabschnittes 32d ausgebildet, wobei eine Vielzahl erster Verbindungslöcher 34 in dem ersten im Durchmesser verringerten Umfangswandabschnitt 32d ausgebildet ist. In 1 sind die ersten Verbindungslöcher 34 in der Nähe der ersten ringförmigen geneigten Oberfläche 32e ausgebildet, wobei jedoch die ersten Kommunikationslöcher 34 dichter an der Bodenfläche 32b angeordnet sein können als jene, die in 1 gezeigt sind, vorausgesetzt, dass sie dem zweiten Kappenelement 41 nicht zugewandt sind.
-
Das Innere des ersten Kappenelementes 32 ist eine Verstärkungsmittelkammer (eine Zündvorrichtungskammer) 33 und ist mit einem Gaserzeugungsmittel geladen (es kann ein bekanntes Verstärkungsmittel oder einen Gaserzeugungsmittel verwendet werden, das als Verstärkungsmittel dient), das in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Sofern notwendig, ist das Gaserzeugungsmittel in einem taschenförmigen Aluminiumbehälter aufgenommen.
-
Durch Wählen, je nach Eignung, eines Typs, einer Zusammensetzung und einer Form des Gaserzeugungsmittels, ist es möglich, den Vorgang des Zündens und Verbrennens des Gaserzeugungsmittels im Inneren der ersten Brennkammer 31 und des Gases, das durch die Verbrennung des Gaserzeugungsmittels an sich erzeugt wird, zu nutzen.
-
Das zweite Kappenelement 41 hat einen zweiten im Durchmesser verringerten Umfangswandabschnitt 41d auf einer Seite einer Öffnung 41a und einen zweiten im Durchmesser vergrößerten Umfangswandabschnitt 41c auf der Seite einer Bodenfläche 41b und ist auf die zweite Zünderhülse 26 derart gesteckt, dass es den zweiten Zünder 27 von der Öffnung 41a bedeckt. Das zweite Kappenelement 41 hat eine einheitliche Dicke.
-
Die zweite Zünderhülse 26 besteht aus einem Kohlenstoffstahl, der nicht angelassen wurde, und das zweite Kappenelement (die zweite Brennkammerkappe) 41 besteht aus einem angelassenen Kohlenstoffstahl.
-
Das Verhältnis (Vh2/Vh1) der durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh1) der zweiten Zünderhülse 26 und der durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh2) des zweiten Kappenelementes (der zweiten Brennkammerkappe) 41 liegt innerhalb eines Bereiches von 0,25 bis 0,65.
-
Eine zweite ringförmige geneigte Oberfläche 41e ist in dem Grenzabschnitt des zweiten im Durchmesser verringerten Umfangswandabschnittes 41d und des zweiten im Durchmesser vergrößerten Umfangswandabschnittes 41c ausgebildet, wobei eine Vielzahl zweiter Verbindungslöcher 42 in dem zweiten im Durchmesser vergrößerten Umfangswandabschnitt 41c ausgebildet ist. Die Vielzahl der zweiten Verbindungslöcher 42 ist von außen durch ein Dichtungsband verschlossen.
-
In 1 sind die zweiten Verbindungslöcher 42 in der Nähe der Bodenfläche 41b ausgebildet, wobei jedoch die zweiten Verbindungslöcher dichter an der zweiten ringförmigen geneigten Oberfläche 41e als jene angeordnet sein können, die in 1 gezeigt sind, oder in der zweiten ringförmigen geneigten Oberfläche 41e oder in dem Bodenabschnitt 41b ausgebildet sein können, vorausgesetzt, das sie nicht dem ersten Kappenelement 32 zugewandt sind. Wenn sie in dem Bodenabschnitt 41b ausgebildet sind, ist ein Spalt zwischen dem Bodenabschnitt 41b und einer oberen Platte 12a der Diffusorschale 12 ausgebildet.
-
Das Innere des zweiten Kappenelementes 41 ist eine zweite Brennkammer 35 und ist mit einem zweiten Gaserzeugungsmittel gefüllt (ein bekanntes Gaserzeugungsmittel kann verwendet werden), das in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Sofern erforderlich, ist das Gaserzeugungsmittel in einem taschenförmigen Aluminiumbehälter aufgenommen.
-
In dem Querschnitt, der in 1 gezeigt ist, haben das erste Kappenelement 32 und das zweite Kappenelement 41 dieselbe Dicke und Querschnittsformen, so dass die beiden Kappenelemente zueinanderpassen. Das erste Kappenelement 32 und das zweite Kappenelement 41 sind derart angeordnet, dass der erste im Durchmesser vergrößerte Umfangswandabschnitt 32c und der zweite im Durchmesser verringerte Umfangswandabschnitt 41d nebeneinander radial in einem Abstand zueinander angeordnet sind und der erste im Durchmesser verringerte Umfangswandabschnitt 32d und der zweite im Durchmesser vergrößerte Umfangswandabschnitt 41c nebeneinander radial in einem Abstand zueinander angeordnet sind.
-
Der Abstand zwischen dem ersten Kappenelement 32 und dem zweiten Kappenelement 41 ist durch Vergrößern oder Verringern der Außendurchmesser des ersten Kappenelementes 32 und des zweiten Kappenelementes 41 gemäß dem Grad der Vergrößerung oder Verringerung eines Volumens der Verstärkungsmittelkammer 33 und eines Volumens der zweiten Brennkammer 35 eingestellt.
-
Weiterhin wird das Volumen der ersten Brennkammer 31 durch Verringern des Abstandes zwischen dem ersten Kappenelement 32 und dem zweiten Kappenelement 41 vergrößert.
-
Es wird bevorzugt, dass der Abstand zwischen dem ersten Kappenelement 32 und dem zweiten Kappenelement 41 derart eingerichtet ist, dass das erste Gaserzeugungsmittel dort nicht eintritt, und so, dass die Verbrennung in der Verstärkungsmittelkammer 33 die zweite Brennkammer 35 nicht beeinträchtigt.
-
Die ersten Verbindungslöcher 34 und die zweiten Verbindungslöcher 42 sind derart ausgebildet, dass sie unterschiedliche Höhenpositionen in der axialen Richtung haben. Infolgedessen wird verhindert, dass sich Verbrennungserzeugnisse in derselben Höhenposition des Filters 45 ansammeln.
-
Bei dem Vorgang des Zusammensetzens des Gasgenerators 10, der in 1 gezeigt ist, wird das erste Kappenelement 32 durch Presspassung an der ersten Zünderhülse 22 angebracht, so dass es den ersten Zünder 23 von der Öffnung 32a abschließt.
-
Da das Verhältnis (Vh2/Vh1) der durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh1) der ersten Zünderhülse 22 und der durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh2) des ersten Kappenelementes (der Zündvorrichtungskammerkappe) 32 innerhalb eines Bereiches von 0,25 bis 0,65 liegt, dehnt sich zu diesem Zeitpunkt die Öffnung 32a des erste Kappenelementes 32 nach außen aus, wodurch die Herstellung der Presspassung mit der ersten Zünderhülse 22 erleichtert wird. Nach dem Herstellen der Presspassung schrumpft die Öffnung 32a nach innen und nimmt ihre ursprüngliche Form an. Infolgedessen sind die Kontaktabschnitte der ersten Zünderhülse 22 und des ersten Kappenelementes (der Zündvorrichtungskammerkappe) 32 in engem Kontakt miteinander.
-
Weiterhin wird bei dem Vorgang des Zusammensetzens des Gasgenerators 10, der in 1 gezeigt ist, das zweite Kappenelement 41 durch Presspassung an der zweiten Zünderhülse 26 angebracht, so dass es den zweiten Zünder 27 von der Öffnung 41a abschließt.
-
Da das Verhältnis (Vh2/Vh1) der durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh1) der zweiten Zünderhülse 26 und der durchschnittlichen Vickers-Härte (Vh2) des zweiten Kappenelementes (der Brennkammerkappe) 41 innerhalb eines Bereiches von 0,25 bis 0,65 liegt, dehnt sich zu diesem Zeitpunkt die Öffnung 41a des zweiten Kappenelementes 41 nach außen, wodurch die Herstellung der Presspassung an der ersten Zünderhülse 22 vereinfacht wird.
-
Nach dem Herstellen der Presspassung schrumpft die Öffnung 32a nach innen und kehrt in die Ausgangsform zurück. Infolgedessen stehen die Kontaktabschnitte der zweiten Zünderhülse 26 und des zweiten Kappenelementes (der Brennkammerkappe) 41 in engem Kontakt miteinander.
-
Ein Betrieb des Gasgenerators wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
-
Im Folgenden wird ein Beispiel beschrieben, bei dem der Gasgenerator in einem Airbag-System enthalten und in einem Kraftfahrzeug montiert ist. Der erste Zünder 23 und der zweite Zünder 27 werden wie folgt gemäß einem Grad eines Aufpralls betätigt, den ein Automobil zum Zeitpunkt einer Kollision erfährt: lediglich der erste Zünder 23 wird betätigt; der erste Zünder 23 wird zu Beginn betätigt und der zweite Zünder 27 wird mit Verzögerung betätigt; und der erste Zünder 23 sowie der zweite Zünder 27 werden gleichzeitig betätigt. Das Folgende trifft für den Fall zu, bei dem der erste Zünder 23 zu Beginn betätigt wird und der zweite Zünder 27 mit Verzögerung betätigt wird.
-
Wenn das Automobil kollidiert und einen Aufprall erfährt, wird ein Betätigungssignal von einer Steuereinheit empfangen, so dass der erste Zünder 23 betätigt und gezündet wird, wodurch das Gaserzeugungsmittel in der Verstärkungsmittelkammer 33 gezündet und verbrannt wird, um das Verbrennungserzeugnis (ein Hochtemperaturgas oder eine Flamme) zu erzeugen. Da in diesem Fall die Kontaktabschnitte des ersten Kappenelementes 32 und der ersten Zünderhülse 22 in engem Kontakt miteinander sind, tritt das Verbrennungserzeugnis nicht aus den Kontaktabschnitten aus.
-
Das Verbrennungserzeugnis tritt in die erste Brennkammer 31 durch die ersten Verbindungslöcher 34 ein und zündet und verbrennt das erste Gaserzeugungsmittel, um ein Verbrennungsgas zu erzeugen. Da in diesem Fall die ersten Verbindungslöcher 34 von dem Filter 45 beabstandet sind und nicht so ausgebildet sind, dass sie dem zweiten Kappenelement 41 direkt zugewandt sind, wird das zweite Gaserzeugungsmittel in der zweiten Brennkammer 35 durch das Verbrennungserzeugnis des Verstärkungsmittels nicht gezündet und verbrannt.
-
Das Verbrennungsgas, das aus dem ersten Gaserzeugungsmittel in der ersten Brennkammer 31 erzeugt wird, wird gefiltert und gekühlt, während es den Filter 45 durchläuft. Anschließend zerstört das Verbrennungsgas das Dichtungsband 15 und wird aus den Gasauslassanschlüssen 14 ausgegeben, um den Airbag aufzublasen.
-
Da die zweiten Verbindungslöcher 42 mit dem Dichtungsband (in der Zeichnung nicht gezeigt) von außen verschlossen sind, wird in diesem Fall das zweite Gaserzeugungsmittel in der zweiten Brennkammer 35 von dem Verbrennungsgas, das durch die Verbrennung des ersten Gaserzeugungsmittels erzeugt wird, nicht gezündet und verbrannt.
-
Der zweite Zünder 27 wird später als der erste Zünder 23 betätigt und gezündet, um das zweite Gaserzeugungsmittel in der zweiten Brennkammer 35 zu zünden und zu verbrennen, wodurch ein Verbrennungsgas entsteht. Da die Kontaktabschnitte des zweiten Kappenelementes 41 und der zweiten Zünderhülse 25 in engem Kontakt miteinander stehen, tritt in diesem Fall kein Verbrennungsgas aus den Kontaktabschnitten aus.
-
Das Verbrennungsgas zerstört das Dichtungsband (in der Zeichnung nicht dargestellt) der zweiten Verbindungslöcher 42 und strömt aus den zweiten Verbindungslöchern 42 zu der ersten Brennkammer 31. Anschließend wird das Verbrennungsgas gefiltert und gekühlt, während es den Filter 45 durchläuft, und aus den Gasauslassanschlüssen 14 ausgegeben, um den Airbag zu füllen.
-
BEISPIELE
-
Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1
-
Ein Verfahren für die Messung der durchschnittlichen Vickers-Härte der ersten Zünderhülse 22 und der zweiten Zünderhülse 25 wird im Folgenden beschrieben. Diese beiden Hülsen wurden in Übereinstimmung mit demselben Verfahren gemessen, wobei die dadurch gemessenen Werte dieselben waren. Im Folgenden wird das Messverfahren hinsichtlich der zweiten Zünderhülse 26 beschrieben.
-
Die erste Zünderhülse 22 und die zweite Zünderhülse 26 waren jeweils aus einem Kohlenstoffstahl (C-Gehalt 0,15 Massen-%) ausgebildet, wobei in Beispiel 1 und im Vergleichsbeispiel 1 die Kohlenstoffstähle nicht angelassen waren.
-
Die zweite Zünderhülse 26 wurde in Achsrichtung geschnitten, wobei die Schnittfläche mit einer Poliermaschine derart poliert wurde, dass sie glatt war. Die Vickers-Härte der resultierenden Messprobe wurde unter einer Versuchslast von 300 g mit Hilfe einer Vickers-Mikrohärten-Versuchsmaschine (Modell HM-211 von der Mitutoyo Corporation) bei Raumtemperatur gemessen.
-
Die Messorte waren Zwischenabschnitte in der Blechdicke (die Positionen, die mit drei x-Symbolen in (a) in 2 gekennzeichnet sind) an drei Punkten unterschiedlicher Höhe in dem Abschnitt, in dem die zweite Zünderhülse 26 mit dem zweiten im Durchmesser verringerten Umfangswandabschnitt 41d des zweiten Kappenelementes 41 in Kontakt war. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
-
Ein Verfahren für die Messung der durchschnittlichen Vickers-Härte des ersten Kappenelementes 32 und des zweiten Kappenelementes 41 ist im folgenden beschrieben. Diese beiden Kappen wurden in Übereinstimmung mit demselben Verfahren gemessen, wobei die gemessenen Werte dieselben waren. Im Folgenden wird das Messverfahren hinsichtlich des zweiten Kappenelementes 41 beschrieben.
-
Das erste Kappenelement 32 und die zweite Kappenelement 41 waren jeweils aus einem Kohlenstoffstahl (C-Gehalt 0,08 Massen-% oder weniger) ausgebildet. In Beispiel 1 war der Stahl für 2 Stunden bei 800°C nach der Ausformung angelassen, und bei dem Vergleichsbeispiel 1 war kein Anlassen nach dem Ausformen ausgeführt.
-
Die zweite Kappenelement 41 wurde in radialer Richtung an dem zweiten im Durchmesser verringerten Umfangswandabschnitt 41d geschnitten, der mit der zweiten Zünderhülse 26 in Kontakt war, wobei die geschnittene Oberfläche mit einer Poliermaschine poliert wurde, bis sie glatt war. Die Vickers-Härte der resultierenden Messprobe wurde unter einer Versuchslast von 300 g mit Hilfe einer Vickers-Mikrohärten-Versuchsmaschine (Modell HM-211 von der Mitutoyo Corporation) bei Raumtemperatur gemessen.
-
Die Messorte waren Zwischenabschnitte in der Blechdicke (die Positionen, die mit drei x-Symbolen in (b) in
2 gekennzeichnet sind) an drei Punkten, die äquidistant in der Umfangsrichtung angeordnet waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
| Vickers-Härte |
1 | 2 | 3 | Durchschnittswert | Vh2/Vh1 |
Beispiel | Kappenelement (Vh2) | 80 | 79 | 111 | 90 | 0,49 |
Zünderhülse (Vh1) | 190 | 176 | 182 | 183 |
Vergleichsbeispiel 1 | Kappenelement (Vh2) | 162 | 159 | 166 | 162 | 0,89 |
Zünderhülse (Vh1) | 190 | 176 | 182 | 183 |
-
Eine Kombination der ersten Zünderhülse 22 und des ersten Kappenelementes 32 sowie eine Kombination der zweiten Zünderhülse 26 und des zweiten Kappenelementes 41 jeweils in Beispiel 1 und dem Vergleichsbeispiel 1, die die durchschnittlichen Vickers-Härten hatten, die jeweils in Tabelle 1 gezeigt sind, wurden verwendet, um die Presspassung der Kappenelemente an den Hülsen herzustellen.
-
Im Ergebnis wurde die Presspassung der Hülsen und der Kappenelemente in Beispiel 1 auf einfache Art und Weise ausgeführt, wobei die Haftung der Hülsen und der Kappenelemente nach der Presspassung gut war.
-
Daneben war bei der Herstellung der Presspassung zwischen den Hülsen und den Kappenelementen des Vergleichsbeispiels 1 die Ausdehnungsverformung der Kappenelemente klein und die Herstellung der Presspassung schwieriger als in dem Beispiel 1, Die Haftung der Hülsen und der Kappenelemente nach Herstellung der Presspassung war zudem im Vergleich mit dem Beispiel 1 nicht zufriedenstellend, da ein Schrumpfen der Kappenelemente kaum auftritt.
-
Bei der in dieser Art beschriebenen Erfindung wird deutlich, dass selbige vielfältig variiert werden kann. Derartige Variationen sollen nicht als Abweichung von dem Gedanken und dem Geltungsbereich der Erfindung betrachtet werden, und sämtliche Abänderungen, wie sie dem Fachmann verständlich sein werden, sollen in dem Geltungsbereich der folgenden Ansprüche enthalten sein.