DE69300079T2

DE69300079T2 - Luftsackaufblasvorrichtung mit zeitgemessener Antwort.

Info

Publication number: DE69300079T2
Application number: DE69300079T
Authority: DE
Inventors: Brent R Marchant
Original assignee: Morton International LLC
Current assignee: Morton International LLC
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2013-06-16
Also published as: CA2095595A1; JPH0672278A; DE69300079D1; KR940002105A; EP0580286B1; EP0580286A1; US5221109A; AU643160B1; JP2582219B2; MX9303402A; KR950013723B1

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung liegt auf dem Gebiet von Aufblasvorrichtungen für Luftsäcke von Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystemen.

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Gas zum Aufblasen des Luftsackes eines Rückhaltesystems für Fahrzeuginsassen. Bei diesen Systemen ist es bekannt, eine gaserzeugende Explosivladung einzusetzen, welche durch eine Diagnostikeinheit an dem Fahrzeug ausgelöst wird, welche die Schwere eines Aufpralls mißt. Wenn der Aufprall schwer genug ist, wird die Ladung gezündet.
Air-bags sind recht effektiv beim Schutz von Fahrzeuginsassen vor Verletzung. Jedoch haben sie bestimmte eigene Nachteile. Wenn die Schwere eines Aufpralls groß ist, ist das rasche Aufblasen ein wichtiger Sicherheitsfaktor. Wenn aber der Aufprall eine mittlere Schwere hat, wird weniger Energie benötigt, um den Air-bag aufzublasen. Dieses Problem wird durch die US-A-3874691 angesprochen. Mehrere gaserzeugende Einheiten werden der Reihe nach oder selektiv entsprechend der Schwere des Aufpralls ausgelöst. Wenn jedoch eine der Einheiten nicht ausgelöst wird, bekommt man bei einem schweren Aufprall kein volles Aufblasen.
Dementsprechend ist es vorrangiges Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Air-bag-Aufblassystem bereitzustellen, bei welchem die Einleitung der Sackentfaltung auf herkömmliche Weise beginnt, um volle Entfaltung zu erreichen. Wenn jedoch das Aufpralldiagnostiksystem wahrnimmt, daß der Aufprall mittlerer Schwere ist, wird die Entfaltung des Air-bag vor vollständigem Aufblasen unterbrochen. Andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen offensichtlich.

Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung umfaßt eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bzw. 4, die die Zündung einer Primärladung zur Einleitung der Air-bag-Entfaltung bereitstellten. Wenn aber die Diagnostikeinheit einen Aufprall mittlerer Schwere wahrnimmt, wird die Zündung einer zweiten Ladung verursacht. Die Aufblasvorrichtung ist der Weise gebaut, daß die zweite Ladung den Gasdurchfluß zwischen der Hauptladung und dem Air-bag abstellt.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist ein vertikaler Querschnitt durch eine der vorliegenden Erfindung gemäßen Air-bag-Aufblasvorrichtung,
Fig. 2 ist eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, die die Arbeitsweise des Systems darstellt, und
Fig. 3 ist eine ähnliche Ansicht, die eine modifizierte Form der Aufblasvorrichtung darstellt.

Beste Weise der Ausführung der Erfindung

Unter besonderer Bezugnahme auf Figur 1 wird dort eine der vorliegenden Erfindung entsprechende Zündvorrichtung dargestellt. Sie umfaßt einen Metallblechsockel 10 in Form einer kreisrunden Pfanne mit zylindrischer Seitenwand 12, die in einem nach innen gewendeten Umfangsflansch 14 endet. Der Boden 11 des Sockels 10 schließt eine zentrale Drahtöffnung 16, eine versetzte Drahtöffnung 18, und mehrere Entgasungsöffnungen 20 ein.
In dem Sockel 10 ist ein Verbrennungszylinder 22 befestigt. Der Verbrennungszylinder hat im großen und ganzen die Form einer Scheibe mit einem anhängenden zentralen Schacht 24, welcher auf dem Boden 11 des Sockels 10 ruht. Der Verbrennungszylinder 22 schließt einen nach außen gebogenen Umfangsrand 26 ein, welcher durch den Flansch 14 eingenommen und gehalten wird. Der Hauptabschnitt des Scheibenkörpers des Verbrennungszylinders 22 schließt einen Buckel 28 ein, welcher eine primäre Zündersprengkapsel 30 trägt. Die Zünddrähte 32 der primären Sprengkapsel 30 erstrecken sich durch die Drahtöffnung 18 des Bodens 11 des Sockels 10 hindurch. Der Scheibenhauptabschnitt des Verbrennungszylinders 22 trägt ebenfalls eine kreisförmige Anordnung von Entgasungsöffnungen 34, welche mit dem Inneren des Sockels 10 in Verbindung stehen.
Von dem Scheibenhauptabschnitt des Verbrennungszylinders 22 aus nach oben erstreckt sich eine kreisförmige Seitenwand 36. Eine kreisförmige Gruppierung von Ausströmraumlöchern 38 erstreckt sich durch die Seitenwand 36.
Über dem Verbrennungszylinder ist eine Abdeckung 40 in Form einer umgekehrten Schüssel befestigt. Die flache Oberseite 42 der Abdeckung 40 greift in die Oberkante der Seitenwand 36 ein, und die Kante ihrer Seitenwand 44 greift in den Hauptabschnitt des Scheibenkörpers des Verbrennungszylinders 22 ein. Zu bemerken ist, daß die Seitenwand 44 in Abstand von der Seienwand 36 des Verbrennungszylinders angeordnet ist. Der Zwischenraum ist mit einem geeigneten Gasfilter 46 gefüllt. Die Seitenwand 44 der Abdeckung 40 begrenzt ebenfalls Ausströmraumöffnungen 48, welche sich auf einer Linie mit den Ausströmraumöffnungen 38 in der Seitenwand 36 des Verbrennungszylinders befinden und deren Fortsetzungen bilden können.
Innerhalb des Verbrennungszylinders 22 ist ein becherartiger Kolben 50 angeordnet. Der Kolben 50 hat einen kreisrunden Sockel 52, welcher auf einer Dichtung 54 in dem Verbrennungszylinder 22 ruht. Der Sockel 52 begrenzt mehrere Entgasungsöffnungen 56, welche normalerweise durch die Dichtung 54 blockiert werden und in Abstand von den Entgasungsöffnungen 34 in dem Verbrennungszylinder angeordnet sind. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erstreckt sich der Sockel 52 normalerweise über den Schacht 24 in den Verbrennungszylinder 22 und schließt ebenfalls eine Öffnung 58 für die Sprengkapsel 30 ein. Der Kolben 50 hat eine zylindrische Seitenwand 60, welche an der Seitenwand 36 des Verbrennungszylinders anliegt. Wie jedoch aus der Fig. 1 zu ersehen, befindet sich die Oberkante der Kolbenseitenwand 60 normalerweise unter den Ausströmraumöffnungen 38 in der Seitenwand 36. Um das Innere der Seitenwand 36 erstreckt sich ein Verbrennungssieb 62 und deckt die Ausströmraumöffnungen 38 ab. Seine Unterkante ist entweder nahe anliegend, oder ruht auf der Oberkante der Kolbenseitenwand 60.
In dem Boden des Schachtes 24 ist eine Sekundärsprengkapsel 64 befestigt, und der Raum um den Schacht 24 herum ist mit einem locker gepackten Filterstoff 66 gefüllt. Die primäre Zündladung 68 wird innerhalb des Raumes zwischen dem Kolben 50 und der Oberfläche 42 der Abdeckung 40 getragen. Eine sekundäre Zündladung 70 füllt den Schacht 24.
Die Zünddrähte 32, 65 sind schematisch als mit einer Diagnostikeinheit 72 eines nach dem Stand der Technik bekannten Typs verbunden dargestellt. Die Diagnostikeinheit nimmt die Schwere des Aufpralls wahr und sendet die erforderlichen elektrischen Signale, um die Sprengkapseln zu zünden.

Betrieb

Wenn die Diagnostikeinheit 72 einen Aufprall ausreichender Größe für die Entfaltung eines Air-bag wahrnimmt, erzeugt sie einen Zündstrom über die Zünddrähte 32 zu der Sprengkapsel 30, welche die primäre Ladung 68 zündet. Auf die Zündung hin erzeugt die primäre Ladung 68 Gase, welche durch das Verbrennungssieb 62, die Ausströmraumöffnungen 38, 48 hindurch und durch den Zwischengasfilter 46 in den Air-bag (nicht gezeigt) hineingelangen. Soviel des Betriebs ist herkömmlich und entspricht dem Stand der Technik.
Wenn die Diagnostikeinheit 72 wahrnimmt, daß der Aufprall nicht von einer Stärke ist, die vollständige Entwicklung des Air-bag erfordert, erzeugt sie einen zweiten Zündstrom über die Zünddrähte 65 zu einer sekundären Sprengkapsel 64. Diese zündet die sekundäre Zündladung 70. Die anschließende Arbeitsweise wird am besten in Fig. 2 dargestellt.
Die Explosion der sekundären Zündladung 70 treibt den Kolben 50 innerhalb der Verbrennungskammer 22 nach oben. Wenn der Kolben 50 ansteigt, zerbricht die Oberkante der Seitenwand 60 das Verbrennungssieb 62. Die Seitenwand 60 deckt die Ausströmungsöffnungen 38 ab, und schneidet dadurch den Gasstrom von der primären Ladung 68 in den Air-bag hinein ab. Zur gleichen Zeit verlassen die Entgasungsöffnungen 56 in dem Sockel 52 des Kolbens die Dichtung 54, und der Druck der explodierenden Ladung durchschlägt die Dichtung, und öffnet dadurch die Entlüftungen 34. Als Resultat strömt das Gas, wie durch die Pfeile in Fig. 2 verdeutlicht, durch den locker gepackten Filterstoff 66 hindurch und aus den Entgasungsöffnungen 20 im Boden des Sockels 10 hinaus, und beendet dadurch die Entfaltung des Air-bag.
Eine modifizierte Version der Aufblasvorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt. Das Prinzip der Arbeitsweise ist im wesentlichen das gleiche, und Teile sind mit gleichen Ziffern, aber mit einem Apostroph (') versehen. Bei dieser Modifikation ist die primäre Sprengkapsel 30' auf einer Seite der Vorrichtung befestigt, und die sekundäre Sprengkapsel 64' ist auf der anderen befestigt. Eine andere Unterscheidung ist, daß die Entlüftungen 34' nicht in Abstand von den Entgasungsöffnungen 56' und dem Kolben 50' angeordnet zu werden brauchen. Jedoch wird letztere durch Explosionsscheiben 74 abgedeckt, die so ausgestaltet sind, um sich auf eine unter dem Kolben 50' auftretende Explosion, wie in Fig. 3 gezeigt, hin zu öffnen.

Claims

1. Gaserzeuger zum Aufblasen eines Luftsackes eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems mit

einem Zylinder (22) mit ersten und zweiten Endwänden im Abstand voneinander, ersten Entgasungsöffnungen (34), die durch die zweite Endwand begrenzt werden,

einer Seitenwand (36), die die Endwände miteinander verbindet und Gasdurchlässen (38) durch die Seitenwand zum Aufblasen des Luftsackes,

einem im wesentlichen becherförmigen Kolben (50) in dem Zylinder mit einer Basis, die normalerweise auf der zweiten Endwand ruht und die ersten Entgasungsöffnungen (34) verschließt, wobei die Basis zweite Entgasungsöffnungen (56) begrenzt, die normalerweise durch die zweite Endwand verschlossen sind, und einer Kolbenseitenwand (60) in Nachbarschaft zu der Zylinderseitenwand und normalerweise so angeordnet, daß die Gasdurchgänge (38) offenbleiben,

einer primären gaserzeugenden Ladung (68), die in dem zwischen dem Kolben und dem Zylinder eingeschlossenen Raum enthalten ist,

Einrichtungen (30, 32, 72) zur selektiven Aktivierung der primären Ladung, um Gas zu erzeugen und durch die Gasdurchlässe (38) zu zwingen,

einer sekundären gaserzeugenden Ladung (70), die zwischen der zweiten Endwand des Zylinders (22) und der Basis (52) des Kolbens enthalten ist, und

Einrichtungen (64, 65, 72) zur selektiven Aktivierung der sekundären Ladung (70) nach Aktivierung der primären Ladung (68), um den Kolben von dem Zylinder nach innen zu pressen und so die Gasdurchlässe (38) zu schließen und die ersten und zweiten Entgasungsöffnungen (34, 56) zu öffnen.

2. Gaserzeuger nach Anspruch 1, bei dem jeder der Gasdurchlässe (38) durch ein Filterelement (62) bedeckt ist.

3. Gaserzeuger nach Anspruch 2, bei dem das Filterelement (62) so angeordnet ist, daß es von dem sich nach innen bewegenden Kolben zerstoßen wird.

4. Verfahren zur Steuerung des Aufblasgrades eines Luftsackes eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems in Abhängigkeit von der Zusammenstoßschwere, bei dem man

ein Gehäuse mit einer ersten oder zweiten Kammer, von denen jede eine gaserzeugende Ladung (68, 70) enthält, und dazwischen ein bewegbares Kolbenelement (50) vorsieht,

Gasdurchgänge (38, 48) zwischen der ersten Kammer und dem Luftsack vorsieht, Gasöffnungen (56) durch das Kolbenelement vorsieht,

Entgasungsöffnungen (34) zur Atmosphäre aus der zweiten Kammer vorsieht, die Ladung (68) in der ersten Kammer zündet,

das durch Zündung der Ladung in der ersten Kammer erzeugte Gas durch die Gasdurchgänge (38, 48) in den Luftsack eintreten läßt und gleichzeitig die Öffnungen (56) und Entgasungsöffnungen (34) dicht verschließt,

danach die Ladung (70) in der zweiten Kammer zündet und

das durch Zündung der Ladung in der zweiten Kammer erzeugte Gas das Kolbenelement (50) vorrücken läßt, um die Gasdurchlässe (38) dicht zu verschließen und die Öffnungen (56) und Entgasungsöffnungen (34) zu öffnen und so das Aufblasen des Luftsackes zu beenden.