DE60207081T2

DE60207081T2 - Hybridaufblasvorrichtung

Info

Publication number: DE60207081T2
Application number: DE60207081T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Himeji-shi Katsuda; Naoki Himeji-shi Matsuda
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2022-06-29
Also published as: WO2003002382A1; EP1405775A1; DE60207081D1; JP4708606B2; EP1405775A4; JP2003011769A; EP1405775B1

Description

Technisches Gebiet, zu welchem die Erfindung gehört
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einem Hybridgasgenerator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der in der Lage ist, einen Airbag zuverlässig und schnell aufzublasen, und ein Airbagsystem, welches selbigen benutzt.
Stand der Technik
Ein Hybridgasgenerator der obigen Bauart ist beispielsweise aus der US-A-5,794,973 bekannt.
Mit der Entwicklung eines Gasgenerators für ein Sicherheitssystem einer sich aufblasenden Bauart von Motorfahrzeugen, zieht ein Hybridgasgenerator, welcher sowohl ein mit Druck beaufschlagtes Gas als auch einen festen Gaserzeugungswirkstoff verwendet, die Aufmerksamkeit auf sich. Ein Hauptgestaltungserfordernis für einen Hybridgasgenerator ist, dass der Gasgenerator einen Airbag bis auf eine vorbestimmte Größe in einer vorbestimmten Zeit aufbläst, so dass der Airbag effektiv aktiviert wird. Verschiedene Vorschläge, betreffend eine Struktur, um dieses Erfordernis zu erfüllen, wurden bislang gemacht.
Beispielsweise offenbart die JP-A 8-282427 einen Hybridgasgenerator mit einer solchen Struktur, in welcher eine Gaserzeugungskammer vorgesehen ist, und ein mit Druck beaufschlagtes Gas aus einem Endabschnitt eines Gehäuses abgelassen wird. Daher, wenn der Gasgenerator mit einem Modulgehäuse eines Airbags kombiniert wird, wird eine Berichtigungsplatte zum gleichmäßigen Ablassen des mit Druck beaufschlagten Gases benötigt.
Ebenso offenbart das US-Patent Nr. 5,709,406 denjenigen mit zwei Gaserzeugungskammern, die durch eine Trennplatte vollständig voneinander getrennt sind. Aus diesem Grund müssen mit Druck beaufschlagte Gase in die zwei Gaserzeugungskammern getrennt eingefüllt werden, und die mit Druck beaufschlagten Gase werden durch individuelle, für die jeweiligen Kammern bereitgestellte Ausflusspfade, aus Gasauslassöffnungen abgelassen. Daher müssen die mit Druck beaufschlagte Gase nach dem Aufbrechen aufbrechbarer Platten, die für die jeweiligen Ausflusspfade vorgesehen sind, abgelassen werden.
Ferner, weil der Hybridgasgenerator hergestellt ist, um in einem Motorfahrzeug installiert zu werden, stellen Gewicht und Abmessungen des Gasgenerators, die einen Einfluss auf das Gewicht des Motorfahrzeugs haben, dafür ein bedeutendes Gestaltungserfordernis dar. Auch wird es verlangt, ein Gewicht und eine Anzahl von Teilen zu verringern, während man die Funktion als Hybridgasgenerator beibehält.
Offenbarung der Erfindung
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hybridgasgenerator bereit zu stellen, in welchem ein Gewicht des Gasgenerators verringert werden kann und ein Herstellungsprozess vereinfacht werden kann, ohne die Funktion des Gasgenerators zu verlieren, und ein Airbagsystem, das einen solchen Hybridgasgenerator verwendet, bereit zu stellen.
Die vorliegende Erfindung stellt, als ein Mittel zur Lösung des obigen Problems, den Hybridgasgenerator nach Anspruch 1 bereit. Im Speziellen umfasst besagter Gasgenerator für ein Sicherheitssystem sich aufblasender Bauart eines Fahrzeugs mit einem Airbag: ein Gasgeneratorgehäuse, eine Gaserzeugungskammer, welche in dem Gasgeneratorgehäuse ausgebildet ist und mit einem Gaserzeugungswirkstoff ausgestattet ist, und eine Zündmittelanordnungskammer, die mit einem Zündmittel ausgestattet ist, welches an die Gaserzeugungskammer angeschlossen ist, wobei das Gasgeneratorgehäuse zwei Räume aufweist, die durch eine Trennplatte getrennt sind, um axial in Reihe angeordnet zu sein, ein Gaserzeugungswirkstoff und eine Zündmittelanordnungskammer in beiden oder einem der Räume angeordnet sind, wobei ferner ein Raumabschnitt außer der Zündmittelanordnungskammer mit einem mit Druck beaufschlagten Medium be füllt ist, wobei ein oder mehrere, die zwei Räume verbindende Gasdurchgänge, und eine oder mehrere, an einen Auslasspfad des mit Druck beaufschlagten Mediums angeschlossene Gasauslassöffnungen, in der Trennplatte vorgesehen sind, und
die Gasauslassöffnungen über eine aufbrechbare Platte, welche einen gewählten Abschnitt des Ausflusspfades verschließt, mit nur dem Raum in Verbindung stehen, mit dem Zündmittel, welches zuerst aktivieren kann, oder einem Raum, in welchem das Zündmittel angeordnet ist.
Der Hybridgasgenerator der vorliegenden Erfindung kann entweder die Struktur von einem (Dualbauart) verwenden, in welchem eine mit einem Gaserzeugungswirkstoff versehene Gaserzeugungskammer und eine mit einem den Gaserzeugungswirkstoff zündenden und verbrennenden Zündmittel versehene Zündmittelanordnungskammer jeweils in den zwei Kammern angeordnet sind, oder einem (Einfachbauart), in welchem eine mit einem Gaserzeugungswirkstoff versehene Gaserzeugungskammer und eine mit einem den Gaserzeugungswirkstoff zündenden und verbrennenden Zündmittel versehene Zündmittelanordnungskammer in nur einer Kammer angeordnet sind.
Im Falle der Dualbauart können die Zündung und Verbrennung der Gaserzeugungswirkstoffe in den jeweiligen Räumen durch Staffelung oder Synchronisierung der Aktivierungen der jeweiligen Zündmittel gestaffelt oder synchronisiert werden. Im übrigen ist in der obigen Erfindung, "das Zündmittel, welches zuerst aktivieren kann" ein Zündmittel, welches strukturell zuerst aktiviert werden kann, ungeachtet des Staffelns oder Synchronisierens der Aktivierungen. Hiernach wird im Falle der Staffelung der Zündungen und Verbrennungen der Zündmittel in der dualen Bauart, ein Raum einschließlich eines Gaserzeugungswirkstoffs, welcher zuerst brennt, die Gaserzeugungskammer und die Zündmittelanordnungskammer als erste Kammer, erste Gaserzeugungskammer bzw. erste Zündmittelanordnungskammer bezeichnet, und, gleichermaßen, die anderen als zweite Kammer, zweite Gaserzeugungskammer und zweite Zündmittelanordnungskammer bezeichnet. Ebenso, im Fall der einfachen Bauart, weil die Gaserzeugungskammer und die Zündmittelanordnungskammer in nur einem Raum angeordnet sind, werden die ersteren jeweils als erste Kammer, erste Gaserzeugungskammer und erste Zündmittelanordnungskammer bezeichnet, während letzteres als zweite Kammer bezeichnet wird.
Wie oben beschrieben wurde, wird durch Verwenden einer Struktur, in welcher das Gasgeneratorgehäuse durch die Trennplatte getrennt wird, um erste und zweite Kammern zu definieren, die Länge des Gasgeneratorgehäuses in der axialen Richtung verlängert, aber dessen Durchmesser (oder seine Breite) wird verringert, so dass die Druckwiderstandsleistung verbessert wird, und dabei kann die Dicke des Gasgeneratorgehäuses dünn gemacht werden und das Gewicht entsprechend verringert werden.
Wie oben beschrieben wurde, kann durch Bereitstellen des die ersten und zweiten Kammer verbindenden Gasdurchgangs in der Trennplatte, der andere Raum mit dem mit Druck beaufschlagten Medium durch Einfüllen eines mit Druck beaufschlagten Mediums in nur einen der Räume gefüllt werden, so dass ein Herstellungsschritt vereinfacht werden kann. Ferner, weil die erste Kammer und die zweite Kammer nur über den Gasdurchgang miteinander in Verbindung stehen, wird die Verbrennungswärme des Gaserzeugungswirkstoffs in der ersten Kammer nur schwer zu dem Gaserzeugungswirkstoff in der zweiten Kammer geleitet, so dass eine Fehlfunktion verhindert werden kann.
Durch Bewirken, dass die Gasauslassöffnung über die aufbrechbare Platte, welche den gewählten Abschnitt des Ausflusspfades verschließt, in Verbindung steht mit nur einem Raum mit dem Zündmittel, welches zuerst aktivieren kann (Dualbauart), oder mit dem Raum, welcher das Zündmittel speichert (Einfachbauart), d.h. durch Bewirken, dass die Gasauslassöffnung mit nur der ersten Kammer, wie oben beschrieben, kommuniziert, muss nur eine aufbrechbare Platte in dem Ausflusspfad des mit Druck beaufschlagten Mediums angeordnet werden, wobei die Gewichtsverringerung entsprechend realisiert wird, wie oben beschrieben wurde.
Ferner kann mit nur einer aufzubrechenden, aufbrechbaren Platte, kann die aufbrechbare Platte im Vergleich zu einem Fall des Aufbrechens zweier aufbrechbarer Platten zuverlässiger aufgebrochen werden.
Ebenso in dem Fall der Dualbauart fließt ein Hochtemperaturgas (gemischtes Gas) einschließlich des in der zweiten Kammer erzeugten Verbrennungsgases durch den in der Trennplatte vorgesehenen Gasdurchgang in die erste Kammer, und wird dann über die Gasauslassöffnung abgelassen, so dass das Gas weiter abgekühlt wird im Vergleich mit einem Fall, in welchem es direkt aus der zweiten Kammer abgelassen wird, und zusätzlich wird durch diese Kühlung eine Verfestigung des Nebels gefördert. In diesem Fall ist "Nebel" ein fester Bestandteil (beispielsweise Metallkomponente) in dem Gas, welches durch die Verbrennung des Gaserzeugungswirkstoffs erzeugt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenso einen Hybridgasgenerator gemäß dem abhängigen Anspruch 2 bereit. Besagter Gasgenerator für ein Sicherheitssystem einer sich aufblasender Bauart eines Fahrzeugs mit einem Airbag umfasst: ein Gasgeneratorgehäuse, eine in dem Gasgeneratorgehäuse angeordnete und mit einem Gaserzeugungswirkstoff versehene Gaserzeugungskammer, und eine mit einem an die Gaserzeugungskammer angeschlossen Zündmittel ausgestattete Zündmittelanordnungskammer, wobei
das Gasgeneratorgehäuse drei oder vier oder mehr Räume hat, welche durch zwei oder drei oder mehrere Trennplatten getrennt sind, um axial in Reihe angeordnet zu sein, wobei die Gaserzeugungskammer und die Zündmittelanordnungskammer in zumindest einem Raum angeordnet sind, und ferner ein Raumabschnitt außer der Zündmittelanordnungskammer mit einem mit Druck beaufschlagten Medium befüllt ist,
wobei ein oder mehrere, die drei oder vier oder mehreren aneinander angrenzenden Räumen verbindende Gasdurchgänge, in den zwei oder drei oder mehreren Trennplatten vorgesehen sind, und eine oder mehrere, an einen Auslasspfad des mit Druck beaufschlagten Mediums angeschlossene Gasauslassöffnungen, in zumindest einer der zwei oder drei oder mehr Trennplatten vorgesehen sind, und
die Gasauslassöffnungen über eine aufbrechbare Platte, welche einen gewünschten Abschnitt des Ausflusspfades verschließt, in Verbindung steht mit nur dem Raum mit dem Zündmittel, welches zuerst aktivieren kann oder nur mit dem Raum, in welchem das Zündmittel angeordnet ist.
Durch Aufteilen in drei oder vier oder mehrere Räume durch die Trennplatten in dieser Weise, kann eine Ausstoßmenge eines Gases genauer gesteuert werden.
Der Hybridgasgenerator der vorliegenden Erfindung kann eine Struktur verwenden, so dass die Trennplatte in der axialen Mitte des Gasgeneratorgehäuses oder in deren Nähe angeordnet ist.
Durch Anordnen der Trennplatte in der Mitte oder in deren Nähe in dieser Weise muss eine Berichtigungsplatte nicht in einem Modulgehäuse eines Airbags angeordnet werden, so dass ein Gewicht des gesamten Airbagsystems verringert werden kann. Hier ist die Berichtigungsplatte eine Platte, die zur Trennung zwischen einem Hybridgasgenerator und einem in dem Modulgehäuse angeordneten Airbag angeordnet ist, mit einer Vielzahl von Schlitzen mit unterschiedlichen Breiten, und sie funktioniert so, dass ein aus dem Hybridgasgenerator ausgestoßenes Gas gleichmäßig in den Airbag fließt.
Ferner, wie oben beschrieben wurde, kann durch Bereitstellen der Trennplatte in der Mitte oder in deren Nähe ein Gas immer aus dem mittigen Abschnitt ausgestoßen werden, ungeachtet einer Befestigungsrichtung des Moduls, und dabei können die Module für ein Airbagsystem für ein sogenanntes Fahrzeug mit rechtsseitigem Steuerrad und für ein sogenanntes Fahrzeug mit linksseitigem Steuerrad eine gemeinsame Ausführung sein.
Der Hybridgasgenerator der vorliegenden Erfindung kann eine Struktur aufweisen, in welcher die Gasauslassöffnung in einer radialen Richtung der Trennplatte ausgebildet ist, eine Kommunikationsöffnung in der Richtung der Dicke der Trennplatte ausgebildet ist und sich diese Öffnungen nicht gegenseitig schneiden.
Der Hybridgasgenerator der vorliegenden Erfindung kann nicht nur eine Struktur umfassen, in welcher eine oder eine Vielzahl der Gasauslassöffnungen in der gesamten oder einem Teil der Umfangsoberfläche der Trennplatte vorgesehen sind, sondern ebenso eine Struktur, in welcher eine Vielzahl der Gasauslassöffnungen in einer Hälfte oder weniger der Umfangsoberfläche der Trennplatte vorgesehen sind.
Eine Vielzahl von Gasauslassöffnungen kann in gleichmäßigen Intervallen oder in unterschiedlichen Intervallen vorgesehen sein, aber wie oben beschrieben wurde, ist es im Falle des Bereitstellens nur einer Gasauslassöffnung wünschenswert, einen Adapter an die Gasauslassöffnung anzubringen, welcher zulässt, dass ein Gas in verteilter Weise ausgestoßen wird, im Hinblick auf die Sicherheit zum Zeitpunkt der Durchleitung oder dergleichen. Im Fall des Bereitstellens nur einer Gasauslassöffnung gibt es, wenn ein Gas aufgrund einer Fehlfunktion ausgestoßen wird, eine Wahrscheinlichkeit, dass der Hybridgasgenerator wie eine Rakete startet. Jedoch kann durch Anbringen eines Adapters mit einer Vielzahl von Ausstoßöffnungen der zuvor beschriebene, unvorhergesehene Unfall vermieden werden. Ferner, wenn die Gasauslassöffnung in einer Hälfte oder weniger der Umfangsoberfläche der Trennplatte vorgesehen ist, kann eine Ausstoßrichtung des Gases gesteuert werden.
Der Hybridgasgenerator der vorliegenden Erfindung kann eine solche Struktur verwenden, in welcher die Gesamtöffnungsfläche der Gasauslassöffnungen dazu bestimmt ist, kleiner zu sein, als die Gesamtöffnungsfläche der die erste Kammer und die zweite Kammer verbindenden Gasdurchgänge. Durch Verwenden einer solchen Struktur kann ein Ausstoßdruck eines Gases bei der Gasauslassöffnung gesteuert werden, so dass ein Ausstoßdruck einfacher gesteuert werden kann.
Der Hybridgasgenerator der vorliegenden Erfindung kann eine solche Struktur aufweisen, in welcher die Zündmittelanordnungskammern mit den Zündmitteln an den entgegengesetzten axialen Enden des Gasgeneratorgehäuses angeordnet sind. Das Verwenden einer solchen Struktur trägt zur Verringerung des Durchmessers des Gasgeneratorgehäuses bei, wie schon beschrieben wurde.
In dem Hybridgasgenerator der vorliegenden Erfindung wird das mit Druck beaufschlagte Medium wünschenswerterweise nur durch einen Abschnitt des Gasgeneratorgehäuses eingefüllt. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass es von der Trennplatte oder von einem der entgegengesetzten Enden eingefüllt wird.
Der Hybridgasgenerator der vorliegenden Erfindung dient zum Aufblasen eines Airbags unter Verwendung eines gemischten Gases aus einem Verbrennungsgas, das durch Verbrennung des Gaserzeugungswirkstoffs erzeugt wird, und eines mit Druck beaufschlagten Mediums, welches in das Gasgeneratorgehäuse eingefüllt ist, wobei der in der vorliegenden Erfindung verwendete Gaserzeugungswirkstoff und das mit Druck beaufschlagte Medium keine speziellen sind, aber basierend auf einem Verhältnis mit bei spielsweise einer Zusammensetzung des in das Gasgeneratorgehäuse eingefüllten, mit Druck beaufschlagten Mediums bestimmt werden können.
1) Das mit Druck beaufschlagte Medium umfasst Sauerstoff:
Wenn das mit Druck beaufschlagte Medium aus Sauerstoff und einem inerten Gas wie Argon, Helium, etc. oder Stickstoffgas besteht, dient der Sauerstoff zum Umwandeln von Kohlenmonoxid und Wasserstoff, die aufgrund der Verbrennung eines Gaserzeugungswirkstoffs als ein Gaserzeugungsmittel erzeugt werden, in Kohlendioxid und Wasserdampf, während das Argon dazu dient, die thermale Ausdehnung des mit Druck beaufschlagten Mediums zu fördern. Es wird bevorzugt, Helium in dem mit Druck beaufschlagten Medium mit einzuschließen, weil eine Leckage des mit Druck beaufschlagten Mediums einfach erkannt werden kann, zum Zweck einer Verhinderung der Verbreitung von mangelhaften Produkten. Die genauen Zusammensetzungen des mit Druck beaufschlagten Mediums einschließlich Sauerstoff werden im Einklang mit dem zu verwendenden Gaserzeugungswirkstoff und einer Sorte davon bestimmt, und der Bestandteil des Sauerstoffs ist vorzugsweise ungefähr 8 bis 30 mol-%. Ein Einfülldruck des mit Druck beaufschlagten Mediums (= Druck in dem Gasgeneratorgehäuse) ist vorzugsweise 10000 bis 70000 kPa und bevorzugt 30000 bis 60000 kPa.
Als Gaserzeugungswirkstoff in dem Hybridgasgenerator der einfachen Bauart und in dem Hybridgasgenerator der doppelten Bauart kann z.B. ein Schusswaffentreibmittel verwendet werden. Als das Schusswaffentreibmittel kann ein Einzelbasisschusswaffentreibmittel, ein Doppelbasisschusswaffentreibmittel und ein Dreifachbasisschusswaffentreibmittel verwendet werden. Zusätzlich zu diesen ist es möglich, ein durch Vermischen eines Sekundärsprengstoffs, eines Klebemittels, eines Weichmachers und eines Stabilisators und dergleichen und Formen der resultierenden Mischung in einer gewünschten Form erhaltenes Schusswaffentreibmittel zu verwenden.
Der Sekundärsprengstoff kann umfassen Hexahydrotrinitrotriazin (RDX), Cyclotetramethylentetranitramin (HMX), Pentaerithritoltetranitrat (PETN) und Triaminoguanidinnitrat (TAGN). Zum Beispiel, wenn ein Gaserzeugungswirkstoff unter Verwendung von RDX als Sekundärsprengstoff in einer sauerstofffreien Atmosphäre unter einem Druck von 20670 kPa und einer Verbrennungstemperatur von 3348 k verbrannt wird, umfasst ein im Verbrennungsgas gebildetes Gas 33 mol-% Stickstoff, 25 mol-% Kohlenmonoxid, 23 mol-% Dampf, 8 mol-% Kohlendioxid und andere Gaskomponenten.
Der Klebewirkstoff kann Celluloseacetat, Celluloseacetatbutylat, Celluloseacetatpropiolat, Ethyl-Cellulose, Polyvinylacetat, Azidpolymer, Polybutadien, Polybutadienhydrid und Polyurethan enthalten; der Weichmacher kann Trimethylolethantrinitrat, Butantrioltrinitrat, Nitroglycerin, Bis(2,2-dintropropyl)acetal/formal, Glycidylazid und Acetyltriethylcitrat und dergleichen umfassen; und der Stabilisator kann Ethylcentralit, Diphenylamin und Loesosinol umfassen.
Ein bevorzugtes Verhältnis des Sekundärsprengstoffs gegenüber dem Klebewirkstoff, Weichmacher und Stabilisator, beträgt ungefähr 50 bis 90 Gew.-% von Sekundärsprengstoff zu ungefähr 10 bis 50 Gew.-% Klebewirkstoff, Weichmacher und Stabilisator insgesamt.
Es ist in manchen Fällen schwierig, den Gaserzeugungswirkstoff der oben beschriebenen Zusammensetzung unter Normaldruck zu verbrennen. Jedoch können die Gaserzeugungswirkstoffe in dem Hybridgasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung stabil und sanft verbrannt werden, weil das Innere dessen vorab auf einem hohen Druck gehalten wird.
2) Das mit Druck beaufschlagte Medium umfasst keinen Sauerstoff:
Wenn das mit Druck beaufschlagte Medium im Wesentlichen aus einem inerten Gas wie Argon, Helium, etc. oder Stickstoffgas besteht, und wenn die Zusammensetzung keinen Sauerstoff umfasst, dient Argon dazu, die thermale Ausdehnung des mit Druck beaufschlagten Mediums zu fördern. Es wird bevorzugt, Helium in dem mit Druck beaufschlagten Medium zu enthalten, weil die Leckage des mit Druck beaufschlagten Mediums zum Zweck der Verhinderung der Verteilung von mangelhaften Produkten einfach ermittelt werden kann. Und es ist bevorzugt, dass das mit Druck beaufschlagte Medium keinen Sauerstoff enthält. Jedoch kann das mit Druck beaufschlagte Medium Sauerstoff enthalten, um die Verbrennung der Gaserzeugungswirkstoffe zu verbessern. In diesem Fall beträgt die Menge des zugesetzten Sauerstoffs nicht mehr als 10 mol-%, vorzugs weise 5 mol-%. Ein Einfülldruck des mit Druck beaufschlagten Mediums ist vorzugsweise 10000 bis 70000 kPa und vorzugsweise 30000 bis 60000 kPa.
Als Gaserzeugungswirkstoff, der in dem Hybridgasgenerator der einfachen Bauart und in dem Hybridgasgenerator der doppelten Bauart angeordnet ist, kann ein Material einschließlich Treibstoff und Oxidierwirkstoff verwendet werden, oder Treibstoff, Oxidierwirkstoff und ein Asche bildender Wirkstoff, die falls nötig, mit einem Klebewirkstoff zusammengemischt werden und in eine gewünschte Form geformt werden. Wenn solch ein Gaserzeugungswirkstoff verwendet wird, kann ein durch seine Verbrennung erzeugtes Gas zusammen mit dem mit Druck beaufschlagten Medium zum Entfalten des Airbags bereitgestellt werden. Speziell wenn der Gaserzeugungswirkstoff einschließlich des Asche bildenden Wirkstoffs verwendet wird, kann die aus dem Gasgeneratorgehäuse ausgelassene Nebelmenge bedeutend verringert werden.
Vorzugsweise kann der Treibstoff ein oder zwei oder mehrere Materialien, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Guanidinderivat, wie Nitroguanidin (NQ), Guanidinnitrit (GN), Guanidincarbonat, Aminonitroguanicin, Aminoguanidinnitrit, Aminoguanidincarbonat, Diaminoguanidinnitrit, Diaminoguanidincarbonat und Triaminoguanidinnitrit sein. Ferner können als Treibstoff ein oder zwei oder mehrere Materialien, ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend Tetrazol und Tetrazolderivativ verwendet werden.
Als Oxidierwirkstoff können ein oder zwei oder mehrere Materialien, ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend Strontiumnitrat, Potassiumnitrat, Ammoniumnitrat, Kaliumperchlorat, Kupferoxid, Eisenoxid, Basis-Kupfernitrat verwendet werden. Eine bevorzugte Zusammensetzungsmenge des Oxidierwirkstoff ist 10 bis 80 Teile pro Gewicht und bevorzugt 20 bis 50 Teile pro Gewicht mit Bezug auf 100 Teile pro Gewicht des Treibstoffs.
Vorzugsweise kann der Asche bildende Wirkstoff eine oder zwei oder mehrere Materialien, ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend Tonsäure, Talk, Bentonit, Kieselgur, Kaolin, Silica, Alumina, Sodiumsilikat, Siliconnitrid, Siliconcarbid, Hydrotalsit und eine Mischung derer sein. Eine bevorzugte Zusammensetzungsmenge des Asche bildenden Wirkstoffs ist 0 bis 50 Teile pro Gewicht und bevorzugt 1 bis 10 Teile pro Gewicht mit Bezug auf 100 Teile pro Gewicht, bezogen auf das Treibstoffgewicht.
Vorzugsweise kann der Klebewirkstoff ein oder zwei oder mehrere Materialien, ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend Natriumsalz, Natriumcarboxylmethyl-Cellulose, Hydroxyethyl-Cellulose, Stärke, Polyvinylalkohol, Guargummi, Mikrokristall-Cellulose, Polyacrylamid und Calciumstearat sein. Eine bevorzugte Zusammensetzungsmenge des Klebewirkstoffs ist 0 bis 30 Teile pro Gewicht, und vorzugsweise 3 bis 10 Teile pro Gewicht mit Bezug auf 100 Teile pro Treibstoffgewicht.
Die vorliegende Erfindung stellt als ein Mittel zum Lösen des obigen Problems ein Airbagsystem bereit, umfassend ein Aktivierungssignalausgabemittel mit einem Aufprallsensor und einer Steuereinheit, und ein Modulgehäuse zur Aufnahme des oben beschriebenen Hybridgasgenerators und eines Airbag.
Das Airbagsystem benötigt keine Berichtigungsplatte und kann eine gemeinsame Ausführung aufweisen, unabhängig davon, ob es eines für ein linkes Steuerrad oder eines für ein rechtes Steuerrad ist.
In dem oben beschriebenen Airbagsystem kann der Hybridgasgenerator in dem Modulgehäuse angeordnet sein, so dass dessen Gasauslassöffnung nicht dem Airbag zugewandt ist. In diesem Fall ist es wünschenswert, den Hybridgasgenerator so anzuordnen, dass die Gasauslassöffnung des Hybridgasgenerators einer Wand des Modulgehäuses in der entgegengesetzten Richtung zum Airbag zugewandt ist.
Durch Montieren des Hybridgasgenerators in dieser Weise kann ein gemischtes Gas mit einer hohen Temperatur einmal gegen die Modulgehäusewand schlagen, wobei das gemischte Gas nicht direkt zum Airbag ausgestoßen wird, so dass eine Temperatur des gemischten Gases entsprechend verringert werden kann.
Die vorliegende Erfindung stellt als ein anderes Mittel zum Lösen des obigen Problems ein Airbagsystem bereit, umfassend ein Aktivierungssignalausgabemittel einschließlich eines Aufprallsensors und einer Steuereinheit, den oben beschriebenen Hybridgasgenerator und ein Modulgehäuse zur Aufnahme eines Airbags, wobei der Hybridgasgenerator außerhalb des Modulgehäuses angeordnet ist.
Durch Anordnen des Hybridgasgenerators außerhalb des Modulgehäuses in dieser Weise kann das Modulgehäuse selbst kleiner gemacht werden, so dass das gesamte Airbagsystem kleiner und leichter gemacht werden kann.
In der oben beschriebenen Erfindung ist es wünschenswert, dass der Hybridgasgenerator und das Modulgehäuse an der Gasauslassöffnung des Hybridgasgenerators und einer Gaseinlassöffnung des Modulgehäuses miteinander verbunden und aneinander fixiert sind. In diesem Fall ist es wünschenswert, den Hybridgasgenerator an einer Außenwand des Modulgehäuses zu fixieren und ein boxförmiges Element, welches ein Gas zum Aufblasen des Airbags in das Modulgehäuse einleiten kann, zu verwenden.
Der Hybridgasgenerator der vorliegenden Erfindung kann im Gewicht im Vergleich mit dem herkömmlichen Hybridgasgenerator verringert werden, während eine exzellente Leistung als Gasgenerator beibehalten wird, und der Herstellungsprozess vereinfacht werden kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittansicht eines Hybridgasgenerators (Dualbauart) der vorliegenden Erfindung in der Axialrichtung.
2 ist eine Schnittansicht einer Trennplatte aus 1 in der radialen Richtung.
3 sind erläuternde Diagramme der Anordnung einer Gasauslassöffnung in dem Hybridgasgenerator aus 1.
4 ist eine Schnittansicht, in welcher der Hybridgasgenerator in 1 teilweise modifiziert ist.
5 ist eine Schnittansicht eines Hybridgasgenerators (einfache Bauart) der vorliegenden Erfindung in der Axialrichtung.
6 ist eine Schnittansicht eines Hybridgasgenerators in der Axialrichtung.
7 ist ein Konzeptdiagramm zum Erläutern eines Airbagsystems der vorliegenden Erfindung.
8 erklärt das Konzeptdiagramm in der Grundansichtsrichtung eines anderen Airbagsystems der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Konzeptdiagramm in einer Seitenrichtung des Airbagsystems aus 8.

100: Hybridgasgenerator
101: Gasgeneratorgehäuse
102: Trennplatte
103: Gasauslassöffnung
104: Gasdurchgang
105: erste aufbrechbare Platte
110: erste Kammer
112: erste Gaserzeugungskammer
116: erster Gaserzeugungswirkstoff
132: erste Zündmittelanordnungskammer
134: erster Zünder
150: zweite Kammer
152: zweite Gaserzeugungskammer
156: zweiter Gaserzeugungswirkstoff
172: zweite Zündmittelanordnungskammer
174: zweiter Zünder
200: Hybridgasgenerator
300: Hybridgasgenerator
400: Airbagsystem
450: Airbagsystem

Bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
Ein Hybridgasgenerator der vorliegenden Erfindung wird am meisten gekennzeichnet durch Bereitstellen einer Trennplatte mit einer spezifischen Struktur, um zwei oder drei oder mehrere Räume aufzuweisen, und Gaserzeugungskammern, die in zwei Räumen (einer ersten Kammer und einer zweiten Kammer) oder drei oder mehreren Räumen angeordnet sind und eine mit einem Zündmittel versehene Zündmittelanordnungskammer können bekannte Strukturen aufweisen oder Strukturen, die durch Fachleute modifiziert sind.
Ein Ausführungsbeispiel (eine Dualbauart) der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt. 1 ist eine Schnittansicht eines Hybridgasgenerators der vorliegenden Erfindung in dessen Axialrichtung, 2 ist eine Schnittansicht in der Radialrichtung bei einer Trennplatte 102 aus 1, und 3 sind Schnittansichten in der radialen Richtung zur Erläuterung der Anordnungen einer Gasauslassöffnung eines Hybridgasgenerators.
In einem in 1 und 2 gezeigten Hybridgasgenerator 100 ist ein zylindrisches Gasgeneratorgehäuse 101 durch eine Trennplatte 102, die in der axialen Mitte des Gasgeneratorgehäuses 101 oder in deren Nähe angeordnet ist, in zwei Teile (101a und 101b) getrennt, und eine erste Kammer 101 und eine zweite Kammer 150, die axial in Reihe angeordnet sind, werden bereit gestellt.
Die Trennplatte 102 ist durch Verschweißung (oder eine Schraube) (102a in der Zeichnung) am Gasgeneratorgehäuse 101 befestigt, und sie hat vier radial ausgebildete Gasauslassöffnungen 103 und vier in der Richtung der Dicke ausgebildete Gasdurchgänge 104, um die erste Kammer 110 und die zweite Kammer 150 miteinander in Verbindung zu bringen. Die Gasauslassöffnungen 103 stehen über eine erste aufbrechbare Platte 105 nur mit der ersten Kammer 110 in Verbindung, und die Gasauslassöffnungen 103 und die Gasdurchgänge 104 schneiden sich nicht. Weil die Gesamtöffnungsfläche der Gasauslassöffnungen 103 dazu bestimmt ist, kleiner zu sein als die Gesamtöffnungsfläche der Gasdurchgänge 104, wird der Ausstoßdruck des gemischten Gases von den Gasauslassöffnungen 103 gesteuert.
Sorten der Materialien, die das Gasgeneratorgehäuse 101 und die Trennplatte 102 bilden, sind nicht auf spezielle beschränkt, aber wünschenswerterweise bestehen sie aus demselben Material hinsichtlich einer Verschweißbarkeit oder dergleichen. Zum Beispiel kann Edelstahl als das Material verwendet werden.
In einer gewünschten Position in einem Ausflusspfad für gemischtes Gas, der von der ersten aufbrechbaren Platte 105 bis zu den Gasauslassöffnungen 103 reicht, kann eine Abschirmung, wie ein Maschendraht, zum Entfernen fremder Materie (z.B. Bruchstücke der ersten aufbrechbaren Platte 105), die in dem gemischten Gas enthalten sind angeordnet sein.
Wie in 3(a) gezeigt wird, kann eine Vielzahl der Gasauslassöffnungen 103 in gleichmäßigen Intervallen (oder unterschiedlichen Intervallen) an der gesamten Umfangsoberfläche der Trennplatte 102 angeordnet sein. Oder, wie in 3(b) gezeigt wird, kann eine Vielzahl der Gasauslassöffnungen 103 in gleichen Intervallen (oder unterschiedlichen Intervallen) in einer Hälfte oder weniger der Umfangsoberfläche der Trennplatte 102 vorgesehen sein. Oder, wie in 3 gezeigt wird, kann nur eine Gasauslassöffnung in der Trennplatte 102 vorgesehen sein. Im übrigen dienen die 3 nur zur Erläuterung der Anordnung der Gasauslassöffnungen 103.
Nachstehend wird die erste Kammer 110, welche ein Raum ist, der durch die Trennung des Gasgeneratorgehäuses 101 mit einer Trennplatte 102 definiert ist, beschrieben.
Eine erste Gaserzeugungskammer 112, deren äußere Hülle durch ein erstes Gaserzeugungskammergehäuse 114 gebildet wird, ist in der ersten Kammer 110 angeordnet, und eine erforderliche Menge eines ersten Gaserzeugungswirkstoffs 116 ist in der ersten Gaserzeugungskammer 112 gespeichert. Das Volumen der ersten Gaserzeugungskammer 112 kann durch eine Arretierung (Trennwand) entsprechend einer Menge des zu verwendenden, ersten Gaserzeugungswirkstoffs 116 eingestellt werden.
Erforderliche Anzahlen von ersten Kommunikationsöffnungen 120 zum Auslassen eines durch Verbrennung des ersten Gaserzeugungswirkstoffs 116 erzeugten Verbrennungsgases sind in dem ersten Gaserzeugungskammergehäuse 114 vorgesehen. Die ersten Kommunikationsöffnungen 120 sind an der gesamten Umfangsoberfläche des ersten Gaserzeugungskammergehäuses 114 vorgesehen. Ebenso ist ein Durchmesser der ersten Kommunikationsöffnung 120 eingestellt, um den ersten Gaserzeugungswirkstoff 116 nicht entweichen zu lassen, und eine Abschirmung, umfassend einen Maschendraht oder dergleichen, kann innerhalb oder außerhalb der ersten Kommunikationsöffnungen 120 angeordnet sein.
Eine erste Zündmittelanordnungskammer 132 wird durch einen an einem Ende des Gasgeneratorgehäuses 101 befestigten Ansatz 130 gebildet, und ein erster Zünder 134 ist in das Innere des Ansatzes eingesetzt, und der erste Zünder 134 wird von einem Abschnitt 135 des Ansatzes 130 gecrimpt.
Eine in eine Aluminiumkappe oder dergleichen eingefüllte Transferladung 137 ist im Inneren der ersten Gaserzeugungskammer 112 angeordnet und befestigt, um einem entfernten Endabschnitt des ersten Zünders 134 über eine erste aufbrechbare Platte 136 exakt gegenüber zu stehen.
Das Gasgeneratorgehäuse 101 ist an dem Absatz 130 in einer Position, dargestellt durch ein Bezugszeichen 145, verschweißt und befestigt, und das Gaserzeugungskammergehäuse 114 ist an dem Absatz 130 in einer Position, dargestellt durch ein Bezugszeichen 146, verschweißt und befestigt.
Nachstehend wird die zweite Kammer 150, die der andere Raum ist, der durch Teilen des Gasgeneratorgehäuses 101 mit der Trennplatte 102 definiert wird, beschrieben.
Eine zweite Gaserzeugungskammer 152, deren äußere Hülle durch ein zweites Gaserzeugungskammergehäuse 154 gebildet wird, ist in der zweiten Kammer 150 angeordnet, und eine erforderliche Menge eines zweiten Gaserzeugungswirkstoffs 156 ist in der zweiten Gaserzeugungskammer 152 gespeichert. Ein Volumen der zweiten Gaserzeugungskammer 152 kann durch eine Arretierung (Trennwand) gemäß einer zu verwendenden Menge des zweiten Gaserzeugungswirkstoffs 156 eingestellt werden.
Erforderliche Anzahlen von zweiten Kommunikationsöffnungen 160 zum Auslassen eines durch Verbrennung des zweiten Gaserzeugungswirkstoffs 156 erzeugten Verbrennungsgases sind in dem zweiten Gaserzeugungskammergehäuse 154 vorgesehen. Die zweiten Kommunikationsöffnungen 160 sind an der gesamten Umfangsoberfläche des zweiten Gaserzeugungskammergehäuses 154 vorgesehen. Ebenso ist ein Durchmesser der zweiten Kommunikationsöffnung 160 eingestellt, um den zweiten Gaserzeugungswirkstoff 126 nicht entweichen zu lassen, und eine Abschirmung, umfassend einen Maschendraht oder dergleichen kann innerhalb oder außerhalb der zweiten Kommunikationsöffnungen 160 angeordnet sein.
Eine zweite Zündmittelanordnungskammer 172 wird durch einen an dem anderen Ende des Gasgeneratorgehäuses 101 befestigten Ansatz 170 gebildet, und ein zweiter Zünder 174 ist in das Innere des Ansatzes eingesetzt und der zweite Zünder 174 wird durch einen Abschnitt 175 des Ansatzes 170 gecrimpt.
Eine in eine Aluminiumkappe oder dergleichen eingefüllte Transferladung 177 ist in der zweiten Gaserzeugungskammer 152 angeordnet und fixiert, um einem entfernten Endabschnitt des zweiten Zünders 174 über eine zweite aufbrechbare Platte 176 exakt gegenüber zu stehen.
Das Gasgeneratorgehäuse 101b ist an dem Ansatz 170 in einer vorbestimmten Position, dargestellt durch ein Bezugszeichen 185, verschweißt und befestigt, und das Gaserzeugungskammergehäuse 154 ist an dem Ansatz 170 in einer Position, dargestellt durch ein Bezugszeichen 186, verschweißt und befestigt.
In der ersten Kammer 110 und der zweiten Kammer 150 ist ein mit Druck beaufschlagtes Medium unter einem hohen Druck in Räume eingefüllt, die jeweils durch die Gasgeneratorgehäuse 101a und 101b, die ersten und zweiten Gaserzeugungsgehäuse 114 und 154 und die Trennplatte 102 definiert sind, und in die ersten und zweiten Gaserzeugungskammern 112 und 152. In dieser Weise fließt das unter einem hohen Druck in das Gasgeneratorgehäuse 101 eingefüllte, mit Druck beaufschlagte Medium vor der Aktivierung des Hybridgasgenerators 100 in die erste Gaserzeugungskammer 112 und die zweite Gaserzeugungskammer 152, die miteinander über die ersten Kommunikationsöffnungen 120 und die zweiten Kommunikationsöffnungen 160 in Verbindung stehen. Auch das Innere dieser Kammern wird auf demselben Druck gehalten. Im übrigen wird auch der Ausflusspfad für gemischtes Gas von der ersten aufbrechbaren Platte 105 bis zu den Gasauslassöffnungen 103 auf einem atmosphärischen Druck gehalten.
Eine Einfüllöffnung 190 für das mit Druck beaufschlagte Medium ist in der Trennplatte 102 vorgesehen, und, wie in der Zeichnung gezeigt wird, ist die Einfüllöffnung 190 mit einem Dichtungszapfen 192 verschlossen, nachdem das mit Druck beaufschlagte Medium eingefüllt wurde. Im Übrigen können die Einfüllöffnungen 190 in dem Ansatz 130, dem Ansatz 170 und dem Gasgeneratorgehäuse 101 vorgesehen sein.
Der oben beschriebene, in 1 und 2 gezeigte Hybridgasgenerator 100 kann auf der Grundlage seiner Struktur die folgenden operativen Effekte erhalten.

(a) In dem Hybridgasgenerator 100 sind die erste Kammer 110 einschließlich der ersten Gaserzeugungskammer 112 und die zweite Kammer 150 einschließlich der zweiten Gaserzeugungskammer 152 axial in Reihe angeordnet, und die Zünder 134 und 174 sind an den entgegengesetzten Endabschnitten des Gasgeneratorgehäuses 101 angeordnet. Dementsprechend kann ein Durchmesser des Gasgeneratorgehäuses 101 im Vergleich mit einem Gasgeneratorgehäuse, in welchem die Zünder radial parallel zueinander angeordnet sind, verringert werden, und dabei wird die Druckwiderstandsfähigkeit verbessert. Aus diesem Grund wird die Dicke des Gasgeneratorgehäuses 101 dünn gemacht, so dass dessen Gewicht dementsprechend reduziert werden kann.
(b) In dem Hybridgasgenerator 100 kann das gemischte Gas aus dem mittleren Abschnitt ausgestoßen werden. Daher ist eine Berichtigungsplatte, die in einem Hybridgasgenerator benötigt wird, in welchem ein gemischtes Gas von einem Endabschnitt abgelassen wird, unnötig, wenn der Gasgenerator bei einem Airbagsystem angewendet wird.
(c) In dem Hybridgasgenerator 100 stehen die erste Kammer 110 und die zweite Kammer 150 über den Gasdurchgang 104 miteinander in Verbindung. Deshalb, wenn das mit Druck beaufschlagte Medium über die Einfüllöffnung 190 für das mit Druck beaufschlagte Medium in einem Herstellungsschritt eingefüllt wird, fließt das mit Druck beaufschlagte Medium durch die Gasdurchgänge 104 sowohl in die erste Kammer 110 als auch die zweite Kammer 150, so dass das mit Druck beaufschlagte Medium in nur einem Einfüllarbeitsvorgang eingefüllt werden kann.
(d) In dem Hybridgasgenerator 100 stehen die erste Kammer 110 und die zweite Kammer 150 miteinander durch nur die Gasdurchgänge 104 in Verbindung. Daher kann die Verbrennungswärme der ersten Kammer 110 sich nur schwer auf die zweite Kammer 150 übertragen.
(e) Weil das gemischte Gas in der zweiten Kammer 150 ausgelassen wird, immer, nachdem es durch die Gasdurchgänge 104 in die erste Kammer 110 fließt, ist das gemischte Gas im Verlauf eines solchen Ausflusses in einem ordentlichen Ausmaß kälter. Im Ergebnis wird die Temperatur des gemischten Gases nicht nur verringert, sondern es wird auch der in dem gemischten Gas enthaltene Nebel leicht verfestigt.

Ferner, wie in 4 gezeigt wird, kann der Hybridgasgenerator 100 aus 1 auch so aufgebaut sein, dass unter Verwendung einer ersten aufbrechbaren Platte 105 in einer Gestalt, in welcher sich deren Öffnungsabschnittumfangskante radial erstreckt, die Gasdurchgänge 104 an einem Umfangskantenabschnitt 106 von der Seite der ersten Kammer 110 aus verschlossen sind. Durch Verschweißen der ersten aufbrechbaren Platte 105 in einem durch einen Pfeil gezeigten Abschnitt, bleibt der Gasdurchgang 104 in dieser Zeit durch die Funktion des Umfangskantenabschnitts 106 geschlossen, wenn der Druck in der ersten Kammer 110 ansteigt, wenn jedoch der Druck in der zweiten Kammer 150 ansteigt, wird der Umfangskantenabschnitt 106 durch den drückenden Druck nach oben gedreht (wird gebrochen). Ebenso, wie in der Zeichnung gezeigt ist, können die Gasdurchgänge 104 in dem Hybridgasgenerator 100 aus 1, anstatt mit der ersten aufbrechbaren Platte 105 mit dem Umfangskantenabschnitt 106, durch Anbringen einer Metallfolie, wie einem Aluminiumband von der Seite der ersten Kammer 110 aus bedeckt werden.
Durch Verwenden der in 4 gezeigten Struktur oder der Struktur unter Verwendung der Metallfolie, in dieser Weise, kann der operative Effekt der oben beschriebenen Nummer (d) weiter verbessert werden.
Nachstehend wird mit Bezug auf 1 eine Anwendung des Gasgenerators 100 beschrieben. Im übrigen können der erste Zünder 134 und der Zünder 174 simultan aktiviert werden, jedoch ist das Folgende eine Beschreibung eines Falls, in welchem der erste Zünder 134 zuerst aktiviert wird und der zweite Zünder mit einer Zeitverzögerung demgegenüber aktiviert wird.
Im Falle einer Fahrzeugkollision wird, nachdem der erste Zünder 134 durch das Aktivierungssignalausgabemittel aktiviert und gezündet wurde, um die erste aufbrechbare Platte 136 aufzubrechen, die Transferladung 137 gezündet und verbrannt, um ein Hochtemperaturgas (eine Flamme) zu erzeugen. Auch der erste Gaserzeugungswirkstoff 116 in der ersten Gaserzeugungskammer 112 wird durch die Flamme gezündet und verbrannt, um dabei ein Hochtemperaturgas zu erzeugen. Das Hochtemperaturgas fließt aus der ersten Kommunikationsöffnung 120, um zusammen mit dem mit Druck beaufschlagten Gas ein gemischtes Gas zu bilden, und dann erhöht es den internen Druck in der ersten Kammer 110, so dass die erste aufbrechbare Platte 105 schnell aufgebrochen wird. Im Ergebnis schließt sich die erste Kammer 110 an den atmosphärischen Abschnitt an und das gemischte Gas wird augenblicklich durch die aufgebrochene erste aufbrechbare Platte 105 aus den Gasauslassöffnungen 103 ausgestoßen, um den Airbag aufzublasen. Zu dieser Zeit wird das Innere der zweiten Kammer 150 auf einem hohen Druck gehalten, und dabei fließt das gemischte Gas in der ersten Kammer 110 in der Richtung der Gasauslassöffnung 103, welche die atmosphärischen Abschnitte bilden, und es fließt niemals durch die Gasdurchgänge 104 in die zweite Kammer 150.
Nachdem der zweite Zünder 174 kurz nach der Aktivierung und Zündung des ersten Zünders 134 aktiviert und gezündet worden ist, um die zweite aufbrechbare Platte 176 aufzubrechen, wird die Transferladung 177 gezündet und verbrannt, um ein Hochtemperaturgas (Flamme) zu erzeugen, und der zweite Gaserzeugungswirkstoff 156 in der zweiten Gaserzeugungskammer 152 wird durch die Flamme gezündet und verbrannt, um dabei ein Hochtemperaturgas zu erzeugen. Das Hochtemperaturgas fließt aus der zweiten Kommunikationsöffnung 160, um zusammen mit dem mit Druck beaufschlagten Gas ein gemischtes Gas zu bilden und um den internen Druck in der zweiten Kammer 150 zu erhöhen. Nachdem das gemischte Gas durch die Gasdurchgänge 104 in die erste Kammer 110 fließt, wird es aus den Gasauslassöffnungen 103 durch die aufgebrochene erste aufbrechbare Platte 105 ausgestoßen, um den Airbag weiter aufzublasen.
Nachstehend wird ein anderes Ausführungsbeispiel (eine Einfachbauart) der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 5 erklärt. 5 ist eine Schnittansicht eines Hybridgasgenerators der vorliegenden Erfindung in dessen Axialrichtung.
Ein Hybridgasgenerator 200 aus 5 ist, wie es aus der Zeichnung ersichtlich ist, vollständig derselbe wie der Hybridgasgenerator aus 1, außer dass die zweite Brennkammer 150 nur mit dem mit Druck beaufschlagten Medium befüllt ist. Auch in dem in 5 gezeigten Hybridgasgenerator 200 können die oben beschriebenen operativen Effekte (a) bis (c) erreicht werden.
In dem Hybridgasgenerator 200 fließt, nachdem die erste aufbrechbare Platte 105 aufgrund des Druckanstiegs in der ersten Kammer 110 aufgebrochen wurde, das mit Druck beaufschlagte Medium in der zweiten Kammer 150 durch die Gasdurchgänge 104 in die erste Kammer 110 zusammen mit dem Ausfluss des gemischten Gases in der ersten Kammer 110, und wird dann aus den Gasauslassöffnungen 103 ausgestoßen. In dem Hybridgasgenerator 200 kann es so gesehen werden, als dass die erste Kammer 110 und die zweite Kammer 150 zusammen eine Kammer (Raum) als Ganzes bilden. Durch Trennen in zwei Räume in dieser Weise wird die Ausflussgeschwindigkeit des mit Druck beaufschlagten Mediums in der zweiten Kammer 150 verlangsamt im Vergleich mit dem Fall des Nichtteilens in zwei Räume, so dass die Ausstoßgeschwindigkeit (Aufblasgeschwindigkeit eines Airbags) gesteuert werden kann.
Nachstehend wird ein Hybridgasgenerator der dualen Bauart mit vier Zündern mit Bezug auf 6 beschrieben. 6 ist eine Schnittansicht dieses Hybridgasgenerators der dualen Bauart in dessen Axialrichtung. Der in 6 gezeigte Hybridgasgenerator fällt nicht unter den Schutzumfang der Ansprüche.
In einem Hybridgasgenerator 300 wird ein Gasgeneratorgehäuse 101 in seinem Mittelabschnitt durch eine Trennplatte 102 geteilt, um wie die oben beschriebenen Hybridgasgeneratoren 100 und 200 eine erste Kammer 110 und eine zweite Kammer 150 zu definieren. Ein Bezugszeichen 103 repräsentiert eine Gasauslassöffnung, ein Bezugszeichen 104 repräsentiert einen Gasdurchgang, ein Bezugszeichen 105 repräsentiert eine erste aufbrechbare Platte und ein Bezugszeichen 192 repräsentiert einen Dichtungszapfen.
Die erste Kammer 110 hat erste-a und erste-b Gaserzeugungskammern 318 und 322, deren äußere Hüllen jeweils durch erste-a und erste-b Gaserzeugungskammergehäuse 314 und 324 gebildet werden, die jeweils an erste-a und erste-b Zünder 312 und 320 angeschlossen sind. Bezugszeichen 316 und 326 repräsentieren erste-a und erste-b Kommunikationsöffnungen, und die Bezugszeichen 350 und 328 repräsentieren erste-a bzw. zweite-b Gaserzeugungswirkstoffe.
Die zweite Kammer 150 hat zweite-a und zweite-b Gaserzeugungskammern 332 und 342, deren äußere Hülsen jeweils durch zweite-a und zweite-b Gaserzeugungskammergehäuse 334 und 344 gebildet werden, die jeweils an zweite-a und zweite-b Zünder 330 und 340 angeschlossen sind. Die Bezugszeichen 336 und 346 repräsentieren zweite-a und zweite-b Kommunikationsöffnungen, und die Bezugszeichen 338 und 348 repräsentieren zweite-a und zweite-b Gaserzeugungswirkstoffe.
In dem Hybridgasgenerator 300 können die Gasdurchgänge 104 mit einem Umfangskantenabschnitt 106 der ersten aufbrechbaren Platte 105 oder einer Metallfolie von der Seite der ersten Kammer 110 aus, wie bei dem in 4 gezeigten Hybridgasgenerator 100, verschlossen werden.
In dem Hybridgasgenerator 300 kann eine Ausstoßmenge des gemischten Gases in den Airbag durch Auswahl von einem bis vier der ersten-a, ersten-b, zweiten-a und zweiten-b Zünder 312, 320, 330 und 340 zur Aktivierung, fein gesteuert werden, so dass die Aufblasgeschwindigkeit und der Aufblasdruck des Airbags einfach im Verhältnis zu Größenordnungen des Aufpralls im Fall einer Fahrzeugkollision eingestellt werden.
Nachstehend wird ein Airbagsystem der vorliegenden Erfindung beschrieben. Obwohl alle der Hybridgasgeneratoren, die in 1, 4 und 5 gezeigt werden, ebenso auf das Airbagsystem der vorliegenden Erfindung angewendet werden können, ist das Folgende eine Beschreibung eines Falles, in welchem der Hybridgasgenerator einer dualen Bauart, der in den 1 und 4 gezeigt wird, verwendet wird.
Als Erstes wird ein Ausführungsbeispiel eines Airbagsystems mit Bezug auf 7 beschrieben. 7 ist ein Konzeptdiagramm eines Airbagsystems in dessen breitseitiger Richtung (eine Richtung entsprechend zu der Radialrichtung des in diesem System zusammengebauten Hybridgasgenerators). Der weiße Pfeil zeigt eine Entfaltungsrichtung eines Airbags, d.h. in eine Richtung, in welcher sich ein Fahrzeuginsasse befindet, und die Pfeile zeigen die Ausstoßrichtungen eines gemischten Gases an.
Das Airbagsystem 400 umfasst ein Aktivierungssignalausgabemittel einschließlich eines Aufprallsensors und einer Steuereinheit, und ein Modul, in welchem ein Modulgehäuse 402 den Hybridgasgenerator und einen Airbag 404 unterbringt. Der Hybridgasgenerator 100 ist beim ersten Zünder und dem zweiten Zünder 174 an das Aktivierungssignalausgabemittel (den Aufprallsensor und die Steuereinheit) angeschlossen, und ist in dem mit dem Airbag 404 montierten Modulgehäuse 402 fixiert. Zu dieser Zeit wird, obwohl die Anordnung der Gasauslassöffnung 104 jede der in den 3(a) bis 3(c) gezeigten Anordnungen sein kann, im Falle der in 3(a) oder 3(b) gezeigten Anordnung, so eine Anordnung gewählt, dass die Orientierung der Gasauslassöffnung 103 nicht in Richtung des Airbags 404 zeigt, sondern vorzugsweise in eine Richtung umgekehrt zu dem Airbag 404, und zu einer Innenwand 406 des Modulgehäuses 402 zeigt (7 zeigt einen Fall, in welchem die Gasauslassöffnung 103 den in 3(b) gezeigten Aspekt einnimmt). In dem Airbagsystem 400 mit einer solchen Struktur ist es möglich, eine Menge des erzeugten Gases im Einklang mit einem Ausmaß des Aufpralls einzustellen, und die Aufblasgeschwindigkeit des Airbags 404 durch angemessenes Einstellen der Ausgabebedingung des Aktivierungssignals in dem Aktivierungssignalaufgabemittel einzustellen.
In dem Airbagsystem 400 ist es unnötig, eine Berichtigungsplatte im Inneren des Modulgehäuses 402 anzuordnen, weil ein gemischtes Gas von dem Mittelabschnitt des Hybridgasgenerators 100 ausgestoßen wird. Ebenso kann eine gemeinsame Ausführung verwendet werden, sowohl für einem Fahrzeug mit rechtsseitigem Lenkrad als auch für ein Fahrzeug mit linksseitigem Lenkrad.
Ferner kann das ausgestoßene, gemischte Gas, nachdem es einmal gegen die Innenwand 406 geschlagen hat, in dem Airbagsystem 400 in den Airbag 404 geleitet werden, wenn die Anordnung der Gasauslassöffnung 103 wie in dem in 3(b) gezeigten Zustand ist, durch Montieren des Hybridgasgenerators 100, so dass die Ausrichtung der Gasauslassöffnung 103 entgegengesetzt zur Innenwand 406 zeigt. Aus diesem Grund kann die Temperatur des gemischten Gases entsprechend verringert werden.
Nachstehend wird ein anderes Ausführungsbeispiel des Airbagsystems mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben. 8 ist ein Konzeptdiagramm eines Airbagsystems in der Längsrichtung (eine Richtung entsprechend zu der Axialrichtung des Hybridgasgenerators 100, der in diesem System zusammengebaut ist), und 9 ist ein Konzeptdiagramm des Airbagsystems in der breitseitigen Richtung (eine Richtung entsprechend zu der Radialrichtung des Hybridgasgenerators 100, der in diesem System zusammengebaut ist). Ein weißer Pfeil in 8 zeigt eine Entfaltungsrichtung eines Airbags, d.h. eine Richtung, in welcher ein Fahrzeuginsasse sitzt, und die Pfeile in 9 zeigen die Ausstoßrichtungen eines gemischten Gases.
Ein Airbagsystem 450 umfasst ein Aktivierungssignalausgabemittel einschließlich eines Aufprallsensors und einer Steuereinheit, und ein Modul, und das Modul umfasst ein Modulgehäuse 452, welches einen Airbag 454 unterbringt, und einen Hybridgasgenerator 100, der außerhalb des Modulgehäuses 452 befestigt ist. Der Hybridgasgenerator 100 und das Modulgehäuse 452 sind an der Gasauslassöffnung 103 des Hybridgasgenerators 100 und einer Gaseinführöffnung 456 aneinander angeschlossen. und fixiert. Die Verbindung und Befestigung wird durch ein boxförmiges Element 457 bewerkstelligt, welches den Hybridgasgenerator 100 an einer Außenwand des Modulgehäuses 452 befestigt und ein Gas zum Aufblasen des Airbags 454 in das Modulgehäuse 452 einleiten kann.

Claims

Ein Hybridgasgenerator (100) für ein mit einem Airbag (404, 454) ausgestattetes Sicherheitssystem einer sich aufblasenden Bauart (400, 450) eines Fahrzeugs, welcher umfasst: ein Gasgeneratorgehäuse (101), eine Gaserzeugungskammer (112, 152), die in dem Gasgeneratorgehäuse (101) aufgenommen ist und mit einem Gaserzeugungswirkstoff (116, 156) versehen ist, und eine Zündmittelanordnungskammer (132, 172), die mit einem Zündmittel (134, 174) versehen ist, welches an die Gaserzeugungskammer (112, 152) angeschlossen ist, wobei das Gasgeneratorgehäuse (101) zumindest zwei Räume (110, 150) umfasst, die durch zumindest eine Trennplatte (102) unterteilt sind, um axial in Reihe angeordnet zu sein, wobei die Gaserzeugungskammer (112, 152) und die Zündmittelanordnungskammer (132, 172) in zumindest einem Raum angeordnet sind, ferner ein Raumabschnitt außer der Zündmittelanordnungskammer (132, 172) mit einem mit Druck beaufschlagten Medium gefüllt ist, wobei einer oder mehrere, die zumindest zwei Räume (110, 150) verbindende Gasdurchgänge (104), und eine oder mehrere, an einen Ausflusspfad des mit Druck beaufschlagten Mediums angeschlossene Gasauslassöffnungen (103), in zumindest einer Trennplatte (102) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Gasauslassöffnung (103) über eine aufbrechbare Platte (105), die einen gewünschten Abschnitt des Ausflusspfades verschließt, mit nur einem Raum (110) mit dem Zündmittel (134), welches in chronologischer Reihenfolge zuerst aktivieren kann, oder einem Raum (110), in welchem das Zündmittel (134) angeordnet ist, in Verbindung steht.
Ein Hybridgasgenerator (100) nach Anspruch 1, wobei das Gasgeneratorgehäuse drei oder vier oder mehrere Räume umfasst, die von zwei oder drei oder mehreren Trennplatten (102) unterteilt werden, um axial in Reihe angeordnet zu sein.
Ein Hybridgasgenerator (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Trennplatte mit der Gasauslassöffnung (103) in dem axial mittigen Abschnitt des Gasgeneratorgehäuses (101) oder in dessen Nähe vorgesehen ist.
Ein Hybridgasgenerator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Gasauslassöffnung (103) in der radialen Richtung der Trennplatte (102) ausgebildet ist, die Kommunikationsöffnung (104) in der Richtung der Dicke der Trennplatte (102) ausgebildet ist, und die Gasauslassöffnung (103) und die Kommunikationsöffnung (104) sich nicht miteinander schneiden.
Ein Hybridgasgenerator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine oder eine Vielzahl von Gasauslassöffnungen (103) in dem gesamten Abschnitt oder einem Teil der Umfangsoberfläche der Trennplatte (102) vorgesehen ist.
Ein Hybridgasgenerator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Vielzahl von Gasauslassöffnungen (103) in einer Hälfte oder weniger der Umfangsoberfläche der Trennplatte (102) vorgesehen ist.
Ein Hybridgasgenerator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Gesamtöffnungsfläche der Auslassöffnungen (103) dazu bestimmt ist, kleiner zu sein als die Gesamtöffnungsfläche der Gasdurchgänge (104).
Ein Hybridgasgenerator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Zündmittelanordnungskammer (132, 172) mit dem Zündmittel (134, 174) axial an den entgegengesetzten Enden oder einem der Enden des Gasgeneratorgehäuses (101) vorgesehen ist.
Ein Hybridgasgenerator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das mit Druck beaufschlagte Medium durch nur eine Einfüllöffnung (190) eingefüllt wird.
Ein Airbagsystem (400, 450), umfassend ein Aktivierungssignalausgabemittel mit einem Aufprallsensor und einer Steuereinheit, und ein Modulgehäuse (402, 452) zur Aufnahme eines Hybridgasgenerators (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und eines Airbags (404, 454).
Ein Airbagsystem (400, 450) nach Anspruch 10, wobei der Hybridgasgenerator (100) in dem Modulgehäuse (402, 452) angeordnet ist, so dass die Gasauslassöffnung (103) dem Airbag (404, 454) nicht gegenüber steht.
Ein Airbagsystem (400, 450) nach Anspruch 11, wobei der Hybridgasgenerator (100) so angeordnet ist, dass die Gasauslassöffnung (103) einer Wand (406) des Modulgehäuses (402, 452) gegenüber steht, welches die zum Airbag (404, 454) entgegengesetzte Richtung ist.
Ein Airbagsystem (450), umfassend ein Aktivierungssignalausgabemittel mit einem Aufprallsensor und einer Steuereinheit, einen Hybridgasgenerator (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und ein Modulgehäuse (452) zur Aufnahme eines Airbags (454), wobei der Hybridgasgenerator (100) außerhalb des Modulgehäuses (452) angeordnet ist.
Ein Airbagsystem (450) nach Anspruch 13, in welchem der Hybridgasgenerator (100) und das Modulgehäuse (452) an der Gasauslassöffnung (103) des Hybridgasgenerators (100) und einer Gaseinführöffnung (456) des Modulgehäuses (452) miteinander verbunden und befestigt sind.
Ein Airbagsystem nach Anspruch 14, wobei der Hybridgasgenerator (100) und das Modulgehäuse (452) miteinander durch ein boxförmiges Element (457) verbunden und befestigt sind, welches den Hybridgasgenerator (100) an einer Außenwand des Modulgehäuses (452) fixiert und welches ein Gas zum Aufblasen des Airbags (454) in das Modulgehäuse (452) einleiten kann.