DE10196331B3

DE10196331B3 - Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps

Info

Publication number: DE10196331B3
Application number: DE10196331T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Nakashima; Nobuyuki Katsuda
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2000-06-12
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2013-07-11
Anticipated expiration: 2021-06-09
Also published as: US20030137138A1; JP2001354105A; JP4860807B2; GB2379970A; GB2379970B; WO2001096153A1; GB0228146D0; US7055855B2; DE10196331T1

Abstract

Ein Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps wird vorgeschlagen, der eine einfache Struktur hat, leicht herstellbar ist, und in welchem Verbrennungen eines Gas generierenden Mittels in einer Vielzahl von Verbrennungskammern einander nicht beeinflussen.
Die vorliegende Erfindung schafft den Airbag-Gasgenerator des Mehrstufentyps, in welchem eine Vielzahl an Verbrennungskammern, die Gas generierende Mittel enthalten, in einem Gehäuse separat definiert sind, und die Vielzahl der Verbrennungskammern so vorgesehen ist, dass sie in der axialen Richtung des zylindrischen Gehäuses ausgerichtet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher Gasgenerator wird zweckmäßig in einem aufblasbaren Sicherheitssystem für Motorfahrzeuge verwendet. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps, der ausgestattet ist mit mehreren Verbrennungskammern und der bevorzugbar ist für die Herstellung und/oder wegen seines Operationsverhaltens.
Ein gattungsgemäßer Airbag-Gasgenerator ist aus der JP 11-059 318 A bekannt.
Ein in unterschiedlichen Arten von Fahrzeugen einschließlich Automobilen montiertes Airbag-System hat die Aufgabe, den Insassen mittels eines Airbags (eines Taschenkörpers) zu halten, der durch ein Gas rasch aufgeblasen wird, falls das Fahrzeug bei hoher Geschwindigkeit kollidiert, um zu verhindern, dass der Insasse trägheitsbedingt auf einen harten Bereich im Inneren des Fahrzeugs, wie auf das Lenkrad, eine Windschutzscheibe oder dergleichen, aufprallt, und der verhindert, dass der Insasse verletzt wird. Diese Art eines Airbag-Apparats weist im Allgemeinen einen Sensor, eine Steuereinheit, ein Kissenmodul und dergleichen auf, wobei das Kissenmodul ein Modulgehäuse, einen Airbag, einen Gasgenerator und dergleichen umfasst, und, beispielsweise an einem Lenkrad montiert ist.
Unter diesen Komponenten ist der Gasgenerator so konstituiert, dass, sobald durch den Aufprall eine Zündeinrichtung betätigt wird, ein ein Gas generierendes Mittel verbrannt wird, um ein Gas mit einer hohen Temperatur und einem hohen Druck zu erzeugen, und dadurch, dass das generierte Gas in den Airbag (einen Taschenkörper) ausgestoßen wird, um den Airbag aufzublasen und ein Kissen zu formen, das die Aufprallenergie zwischen dem Lenkrad und dem Insassen absorbiert.
Im Stand der Technik sind unterschiedliche Arten solcher Gasgeneratoren für einen Airbag vorgesehen worden, wie auch solche, die unterschiedliche Gesamtformen haben, angepasst an die Stelle, an der sie zu montieren sind, oder solche, die im Hinblick auf Abgabeaspekte eines operierenden Gases zum Aufblasen des Airbags verschiedene Anzahlen von Verbrennungskammern besitzen, die ein ein Gas generierendes Mittel enthalten.
Unter den bekannten ist ein Gasgenerator vorgeschlagen worden mit einer Vielzahl von Verbrennungskammern, die ein ein Gas generierendes Mittel enthalten in JP 09-183 359 A , JP-A 11-217055 A oder in ähnlichen Publikationen.
Bei diesen konventionellen Gasgeneratoren gibt es jedoch Raum zur Verbesserung bezüglich Herstellungserleichterungen oder dergleichen.
Zur Lösung der sich aus dem Stand der Technik ergebenden Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung den Airbag-Gasgenerator nach Anspruch 1 bereit. Bei dem erfindungsgemäßen Airbag-Gasgenerator des Mehrstufentyps beeinflussen eine Vielzahl an Verbrennungskammern einander nicht bei den Verbrennungen eines ein Gas generierenden Mittels, wie es in den jeweiligen Verbrennungskammern enthalten ist. Zudem hat der erfindungsgemäße Airbag-Gasgenerator eine einfache Struktur und ist einfach zusammensetzbar.
Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beansprucht.
Im Besonderen ist bei der vorliegenden Erfindung im Falle eines Airbag-Gasgenerators des Mehrstufentyps, in welchem Verbrennungskammern in dem Gehäuse so angeordnet sind, dass sie vorzugsweise in Serie und/oder zueinander benachbart in der axialen Richtung des zylindrischen Gehäuses ausgerichtet sind, und die jeweiligen Verbrennungskammern so angeordnet sind, dass sie vorzugsweise nicht miteinander in Verbindung stehen, und wobei weiterhin vorzugsweise in der Seite einer Verbrennungskammer eine Zündeinrichtung vorgesehen ist, die Verbrennungskammern einander nicht beeinflussen beim Verbrennen des das Gas generierenden Mittels, das in den Verbrennungskammern untergebracht ist, es deshalb, z. B., nicht notwendig, komplizierte Einstellungen vorzunehmen, wie die des Berstdrucks einer Gasauslassöffnung, oder dessen Größe, sondern kann das Operationsverhalten leicht eingestellt werden. Weiterhin kann der Zusammenbau oder das Montieren oder das Laden eines inneren zylindrischen Elements, einer Zündeinrichtung und eines ein Gas generierenden Mittels effektiv und leicht ausgeführt werden, und wird das Zusammenbauen eines Gasgenerators erleichtert. Ferner kann, wenn die Zündeinrichtung konstituiert wird, unter Einschluss eines Zünders eines elektrischen Zündtyps und eines Verbindungsdrahts (oder eines Konnektors), der sich von einer Abgabeeinrichtung für das Aktivierungssignal oder dergleichen her erstreckt, dieser einfach angekuppelt werden.
Ferner ist es bei dem Airbag-Gasgenerator des Mehrstufentyps gemäß der Erfindung wünschenswert, dass die in dem zylindrischen Gehäuse angeordneten Verbrennungskammern durch eine Trennwand voneinander separiert sind, die in einer Plattengestalt geformt ist, dass die Trennwand an einer Verbrennungskammer angeordnet ist, in welcher das das Gas generierende Mittel am frühesten unter den benachbarten Verbrennungskammern gezündet werden kann, und dass die Trennwand an einer inneren peripheren Oberfläche des zylindrischen Gehäuses und/oder an einer äußeren peripheren Oberfläche eines inneren zylindrischen Elements anliegt. Dadurch wird die Trennwand gegen die innere Oberfläche des Gehäuses oder dergleichen durch den Verbrennungsdruck des ein Gas generierenden Mittels angepresst, welches als erstes gezündet wird, so dass die benachbarten Verbrennungskammern zuverlässig separiert werden können, und dass eine Bewegung eines Fluids, wie eines operativen Gases, mit Sicherheit zwischen den beiden Kammern blockiert werden kann.
Zusätzlich kann zwischen den benachbarten Verbrennungskammern eine Dichtung mit einer einfachen Struktur zuverlässig erhalten werden. Beispielsweise kann an einer inneren Oberfläche des Gehäuses und an einer Position der Trennwand eine die Trennwand stützende Struktur angeordnet sein, welche den Verbrennungsdruck von dem am frühesten gezündeten, ein Gas generierenden Mittel empfängt. Ferner ist die Trennwand mit einem kreisförmigen Abschnitt und einem ringförmigen Abschnitt geformt, der integral mit einem peripheren Rand des kreisförmigen Abschnitts ist, und ist die Trennwand so ausgebildet, dass sie zu der Verbrennungskammerseite vertieft ist, in welcher das Gas generierende Mittel gespeichert ist, das am frühesten zu zünden ist. In diesem Fall wird der ringförmige Abschnitt der Trennwand an die innere Oberfläche des Gehäuses und/oder die äußere periphere Oberfläche des inneren zylindrischen Elements durch einen Verbrennungsdruck des ein Gas generierenden Mittels angepresst.
Weiterhin können in dem Airbag-Gasgenerator des Mehrstufentyps gemäß der Erfindung die inneren Durchmesser der Verbrennungskammern, die in dem Gehäuse separat angeordnet sind, unterschiedlich gemacht werden, oder die inneren Durchmesser von Filtereinrichtungen, die radial außenseitig in den jeweiligen Verbrennungskammern angeordnet sind, unterschiedlich gewählt werden. Beispielsweise ist das zylindrische Gehäuse durch eine zylindrische Diffusorschale geformt, mit einem Oberteil, der in einer peripheren Wand eine Vielzahl von Gasauslassöffnungen aufweist, und einer Verschließschale, die eine untere Öffnung der Diffusorschale verschließt. Von der Vielzahl der separat in dem Gehäuse angeordneten Verbrennungskammern wird der innere Durchmesser der der Verschließschale nächsten Verbrennungskammer gleich oder größer geformt als der der anderen Verbrennungskammern, und/oder kann der innere Durchmesser der Filtereinrichtungen, die radial außenseitig in der Verbrennungskammer nächst der Verschließschale angeordnet ist, gleich oder größer sein als diejenigen der Filtereinrichtungen, die radial außenseitig in anderen Verbrennungskammern angeordnet sind.
Dies ist deshalb zweckmäßig, weil viele Gasgeneratoren hergestellt werden durch sequentielles Zusammenbauen zusammengehöriger Elemente oder dergleichen, wobei die Diffusorschale mit ihrer Oberseite nach unten gedreht ist, und mit der vorerwähnten Formation zum Zeitpunkt des Ladens der ein Gas generierenden Mittel eine Einlassöffnung mit großer Weite vorgesehen werden kann, so dass das Laden der ein Gas generierenden Mittel leicht und sicher durchgeführt werden kann.
Ferner ist es wünschenswert, dass unter den einander in dem zylindrischen Gehäuse benachbarten Verbrennungskammern ein Innendurchmesser derjenigen Verbrennungskammer, in der das ein Gas generierende Mittel gespeichert ist, das später zu zünden ist, gleich oder größer geformt ist als der der Verbrennungskammer, die das ein Gas generierende Mittel speichert, das in der Lage ist, am frühesten gezündet zu werden, und/oder dass der innere Durchmesser der Filtereinrichtung, die radial außenseitig in derjenigen Verbrennungskammer angeordnet ist, die das ein Gas generierende Mittel speichert, welches später zu zünden ist, gleich oder größer ist als diejenige Filtereinrichtung, die radial außenseitig in der Verbrennungskammer angeordnet ist, in welcher das ein Gas generierende Mittel am frühesten zu zünden ist.
Diese Ausbildung ist wie folgt begründet: Wenn die inneren Durchmesser beider Filtereinrichtungen einander gleich sind, ist allgemein die Menge des das Gas generierenden Mittels in der Verbrennungskammer, die das Gas generierende Mittel aufnimmt, welches mit dem späteren Timing gezündet werden kann, klein und ist dadurch die Verbrennungskammer in radialer Richtung verbreitert (in einer Richtung einer Draufsicht) (nämlich, sie wird zu einer dünnen und breiten Verbrennungskammer), und kann das ein Gas generierende Mittel in dieser Verbrennungskammer gegebenenfalls schwierig zu zünden sein. Wenn jedoch die Formung in der vorbeschriebenen Weise vorgenommen wird, wird eine Verbreiterung der Innenseite der Verbrennungskammer in der radialen Richtung (in der Richtung der Draufsicht) unterdrückt und kann das ein Gas generierende Mittel in der Verbrennungskammer leichter gezündet werden.
Ferner kann weiterhin ein Flammentransfer zwischen benachbarten Verbrennungskammern zuverlässig verhindert werden, falls ein wärmeisolierendes Element und/oder ein wärmeisolierender Raum, das bzw. der eine Übertragung der Verbrennungswärme des ein Gas generierenden Mittels in den beiden Verbrennungskammern zwischen den Verbrennungskammern verhindert, vorgesehen ist, die in dem zylindrischen Gehäuse voneinander separiert sind.
Weiterhin kann der Gasgenerator mit Hilfe eines scheibenförmigen Halters leicht zusammengebaut werden, der mit einem Öffnungsloch versehen ist, in welches ein inneres zylindrisches Element eingepasst ist, wobei der Halter in dem Gehäuse angeordnet ist, damit sich die Filtereinrichtung mit dem Halter fixieren lässt, und mit einer einfachen Struktur eine sichere Fixierung erhalten werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps geschaffen, der eine einfache Struktur besitzt und leicht hergestellt werden kann. Ferner lässt sich erfindungsgemäß ein Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps realisieren, in welchem die jeweils in einer Vielzahl von Verbrennungskammern eingeschlossenen, ein Gas generierende Mittel bei den jeweiligen Verbrennungen einander nicht beeinflussen.
1 ist eine teilweise Schnittansicht, die eine Ausführungsform eines Airbag-Gasgenerators gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine horizontale Schnitt-Schemaansicht, die eine Ausführungsform einer Flammenricht-Steuereinrichtung zeigt; und
3 ist eine horizontale Schnitt-Schemaansicht, die eine andere Ausführungsform einer Flammenricht-Steuereinrichtung zeigt.
Bezugszeichenliste

1: Diffusorschale
2: Verschließschale
3: Gehäuse
4(a, b): inneres zylindrisches Element
5(a, b): Filtereinrichtung
6(a, b): ein Gas generierendes Mittel
7(a, b): Transferladung
8(a, b): Zünder
9(a, b): Flammentransferierloch
10: Trennwand
11(a, b): Gasauslassöffnungsreihe
12(a, b): Halter
14(a, b): Verbrennungskammer
60: Wandabschnitt
S: Raumabschnitt

Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Airbag-Gasgenerators wird unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert. 1 ist eine vertikale Schnittansicht, die eine Ausführungsform eines Airbag-Gasgenerators gemäß der Erfindung zeigt.
In dem in dieser Figur gezeigten Gasgenerator ist ein zylindrisches Gehäuse 3 vorgesehen, das Gasauslassöffnungen 11 hat. Zwei innere zylindrische Elemente 4a und 4b, von denen jede Zündeinrichtungen (8a und 8b) in dem inneren Raum speichert, sind parallel angeordnet, und zwei ringförmig geformte Filtereinrichtungen 5a und 5b sind so angeordnet, dass sie einer inneren Oberfläche des Gehäuses 3 gegenüber liegen. Eine Mehrzahl an Verbrennungskammern 14 ist geformt zwischen den zwei inneren zylindrischen Elementen 4a und 4b und den zwei Filtereinrichtungen 5a, 5b, und zwar so, dass diese in der axialen Richtung des zylindrischen Gehäuses ausgerichtet und einander benachbart sind. Die beiden Verbrennungskammern 14a und 14b sind durch eine Trennwand 10 voneinander separiert.
Als ein Gas generierende Mittel sind in den jeweiligen Verbrennungskammern 14a und 14b scheibenförmige, ein Gas generierende Mittel 6a und 6b untergebracht. Daraus ergibt sich, dass jeweils nur eines der inneren zylindrischen Elemente 4a und 4b angebracht werden kann. In diesem Fall kann die andere Zündeinrichtung (8a und 8b) direkt in dem Gehäuse 3 angeordnet sein.
Das zylindrische Gehäuse 3 besteht aus einer zylindrischen Diffusorschale 1 mit einem Oberteil und einer Verschließschale 2, die eine Öffnung am unteren Ende der Diffusorschale schließt. In der Diffusorschale 1 sind an unterschiedlichen Positionen in der axialen Richtung (nämlich einer vertikalen Richtung) zwei Reihen von Gasauslassöffnungen 11a und 11b geformt, die eine Vielzahl von Gasauslassöffnungen 11 umfassen und jeweils in einer Umfangsrichtung ausgerichtet sind. Ferner ist in der Diffusorschale 1 ein gebogener Abschnitt 13 zwischen den zwei Reihen der Gasauslassöffnungen 11a und 11b geformt. Der innere Durchmesser des gebogenen Abschnitts 13 ist so geformt, dass er sich zu einer Öffnungsendseite erweitert (nämlich zur Seite der Verschließschale 2).
Das Öffnungsende der Diffusorschale 1 ist mit einer Flanschform ausgebildet. An den flanschförmigen Abschnitt ist die scheibenförmige Verschließschale 10 angeschweißt.
Zwecks einfacherer Erläuterung werden die zwei Verbrennungskammern 14a und 14b, die in dem Gehäuse 3 separat angeordnet sind, bei dieser Ausführung als Verbrennungskammern bezeichnet, von denen die an der Seite der Verschließschale 2 angeordnete (nämlich an der unteren Seite in der Zeichnung) als eine erste Verbrennungskammer 14a bezeichnet wird, und eine Verbrennungskammer, die an der anderen Endseite (nämlich an der oberen Seite in der Zeichnung) angeordnet ist, als eine zweite Verbrennungskammer 14b bezeichnet wird. Ferner wird das in der ersten Verbrennungskammer 14a untergebrachte, ein Gas generierende Mittel als ein erstes, ein Gas generierendes Mittel 6a bezeichnet, und wird das ein Gas generierende Mittel, das in der zweiten Verbrennungskammer 14b untergebracht ist, als ein zweites, ein Gas generierendes Mittel 6b definiert. Demzufolge ist unter den in dieser Ausführungsform definierten Verbrennungskammern die erste Verbrennungskammer 14a näher bei der Verschließschale 2 angeordnet.
Im Inneren des Gehäuses 3 sind parallel zueinander zwei zylindrische Elemente 4a und 4b angeordnet. In inneren Räumen des jeweiligen inneren zylindrischen Elements 4a und 4b sind Zündeinrichtungen untergebracht, die Zünder 8a und 8b eines elektrischen Zündtyps umfassen, deren jeder zum Aktivieren ein elektrisches Aktivierungssignal erhält, und Transferladungen 7a und 7b, die durch die Aktivierungen der Zünder zu zünden sind. In den beiden inneren zylindrischen Elementen 4a und 4b, die zueinander parallel angeordnet sind, sind die jeweiligen Zündeinrichtungen (8a und 8b) in der Seite der Verschließschale 2 angeordnet, und sind diese in derselben Ebene positioniert.
In den peripheren Wänden der inneren zylindrischen Elemente 4a und 4b ist jeweils eine Vielzahl an Flammentransferöffnungen 9 in Umfangsrichtung ausgerichtet. Die Flammentransferöffnungen 9a und 9b, die in den jeweiligen inneren zylindrischen Elementen 4a und 4b geformt sind, sind in Kommunikation mit unterschiedlichen Verbrennungskammern 14a und 14b in den jeweiligen inneren zylindrischen Elementen. In dieser Ausführungsform stehen die Flammentransferöffnungen (erste Flammentransferöffnungen 9a), die in dem inneren zylindrischen Element geformt sind (nachfolgend als ein erstes inneres zylindrisches Element 4a bezeichnet) an der linken Seite in der Figur in Kommunikation mit der ersten Verbrennungskammer 14a, und sind die Flammentransferöffnungen (zweite Flammentransferöffnungen 9b), die in dem inneren zylindrischen Element geformt sind (das nachfolgend als ein zweites zylindrisches Element 4b bezeichnet wird) an der rechten Seite in der Zeichnung in Kommunikation mit der zweiten Verbrennungskammer 14b.
Bei dieser Ausführungsform sind beide inneren zylindrischen Elemente 4a und 4b in dem zylindrischen Gehäuse 3 exzentrisch angeordnet. Falls die inneren zylindrischen Elemente 4 auf diese Weise exzentrisch angeordnet sind, wird eine Flammenricht-Steuereinrichtung erzielt, die die Richtungen der von einigen oder von allen der Flammentransferöffnungen 9a und 9b austreten, den Flammen kontrollieren. Eine solche Flammenricht-Steuereinrichtung ist geformt, um die Austrittsrichtung von Flammen zu steuern, die generiert werden zumindest durch Aktivieren wenigstens der Zündeinrichtungen (8a und 8b), und, sind diese z. B. geformt wie innere zylindrische Elemente 54 in den 2(a) und 2(b). Ein solches Element kann geformt sein wie ein hohler Container, der einen Abschnitt der flammengenerierenden Zündeinrichtungen umfasst, in welchem Abschnitt Flammen generiert werden, und welcher zwei oder mehr Flammentransferöffnungen 59 hat, zum Beschränken der Austrittsrichtung (in den Figuren mit Pfeilen gezeigt) jeder Flamme in einer gewünschten Richtung. In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die Austrittsrichtung einer Flamme, die durch die Flammenricht-Steuereinrichtung (nämlich die Flammentransferöffnungen 59, die teilweise in dem inneren zylindrischen Element 54 geformt sind) so verläuft, dass sie übereinstimmt mit einer Richtung entlang einer äußeren Umfangsfläche der Verbrennungskammer 14 (d. h. eine Richtung entlang einer inneren peripheren Oberfläche der Filtereinrichtung 5). In den 2(a) und 2(b) ist die Flammenricht-Steuereinrichtung in nur einem der linken und rechten inneren zylindrischen Elemente 54 in der Figur vorgesehen. Natürlich kann eine solche Flammenricht-Steuereinrichtung in beiden inneren zylindrischen Elementen 54 vorgesehen sein. Auch kann, wie in 3 gezeigt, als die Flammenricht-Steuereinrichtung ein bogenförmiger Wandabschnitt 60 vorgesehen sein, so dass die Austrittsrichtung einer durch Aktivieren der Zündeinrichtungen generierten Flamme beschränkt werden kann. Weiterhin ist die in 1 gezeigte Transferladung in einem Container untergebracht, der nur Öffnungen in einer spezifischen Richtung hat, und wird so mittels des Containers die Austrittsrichtung einer Flamme gesteuert. In den 2 und 3 sind dieselben Elemente, wie die in 1 gezeigten, mit denselben Bezugszeichen versehen, und wird deshalb eine Erklärung dieser Elemente unterlassen.
Eine in 1 die erste Verbrennungskammer 14a von der zweiten Verbrennungskammer 14b separierende Trennwand 10 weist einen kreisförmigen Abschnitt 16 mit Öffnungslöchern 15a und 15b auf, in welche zwei innere zylindrische Elemente 4a und 4b eingepasst sind, und einen ringförmigen Abschnitt 17, der sich von einem peripheren Rand des kreisförmigen Abschnitts 16 nach unten biegt und integral mit dem kreisförmigen Abschnitt geformt ist. Der ringförmige Abschnitt liegt an oder wird abgestützt von einem gebogenen Abschnitt der Diffusorschale 1 und ist angeordnet an der Seite der ersten Verbrennungskammer 14a. In andern Worten kontaktiert der ringförmige Abschnitt 17 der Trennwand 10 eine innere Oberfläche des Gehäuses 3 auf der Seite der ersten Verbrennungskammer 14a. In diesem Fall kann die Trennwand 10 an den inneren zylindrischen Elementen 4a und 4b anliegen. Sobald das in der ersten Verbrennungskammer 14a untergebrachte erste, ein Gas generierende Mittel 6a gezündet/verbrannt wird, wird die in der Seite der ersten Verbrennungskammer 14a vorliegende Trennwand 10 einem Verbrennungsdruck unterworfen und gegen die innere Oberfläche des Gehäuses 3 fest angelegt. Die Trennwand 10 kann mit dem zylindrischen Gehäuse 3 und/oder den inneren zylindrischen Elementen 4a und 4b verschweißt sein oder es kann eine Stufe in dem inneren Zylinder vorgesehen sein, so dass zum Festlegen der Trennwand diese dort eingepasst ist, oder es kann eine Strebe wie eine Stützstange in jeder der Verbrennungskammern vorgesehen sein. In solchen Fällen kann die Trennwand 10 auch dann sicher gehalten/fixiert bleiben, wenn irgendeines der ein Gas generierenden Mittel 6a und 6b in den Verbrennungskammern 14a und 14b zuerst verbrannt wird. Im Vergleich mit einem Fall, bei dem die Trennwand nur gegen die erwähnten Elemente anliegt, kann die Trennwand hier daran gehindert werden, sich zu deformieren oder anders zu verformen, wenn das erste, ein Gas generierende Mittel 5a gezündet wird und verbrennt.
Diese Trennwand definiert nicht nur die jeweiligen Verbrennungskammern 14a und 14b, sondern sie definiert auch, in der axialen Richtung des Gehäuses, den inneren Raum des Gehäuses, der außerhalb der zwei zylindrischen Elemente 4a und 4b im Inneren des Gehäuses geformt ist. Die inneren zylindrischen Elemente 4a und 4b, die die Trennwand 6 durchsetzen, sind so angeordnet, dass sie die Verbrennungskammer 14 durchdringen.
Das innere zylindrische Element 4 könnte jedoch auch so angeordnet sein, dass es keine Verbrennungskammer durchdringt.
Die ringförmigen Filtereinrichtungen 5a und 5b sind für die jeweilige Verbrennungskammer im Inneren des inneren Raums des Gehäuses 3 angeordnet, der definiert wird durch die Trennwand 10, und dabei nach außen in den radialen Richtungen der jeweiligen Verbrennungskammer 14a und 14b versetzt, derart, dass sie der inneren Oberfläche des Gehäuses gegenüber liegen. Die Filtereinrichtungen 5 können geformt werden durch Wickeln eines Metalldrahtnetzes, das auf diese Weise mehrlagig wird, oder alternativ, geformt werden durch Wickeln eines expandierten Metalls, damit dieses mehrlagig wird. Als die Filtereinrichtung kann andererseits ein Element verwendet werden, das ein operierendes Gas kühlt/reinigt, welches generiert ist durch die Verbrennung des ein Gas generierenden Mittels.
Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Filtereinrichtungen 5 in den jeweiligen Verbrennungskammern 14a und 14b verschieden. Im Besonderen sind die Filtereinrichtungen 5a und 5b bezüglich ihrer inneren Durchmesser verschieden. In anderen Worten hat die Filtereinrichtung (nachfolgend als die erste Filtereinrichtung 5a bezeichnet), die radial außen in der Verbrennungskammer (nachfolgend als die erste Verbrennungskammer 14a bezeichnet) an der Seite der Verschließschale angeordnet ist, einen größeren inneren Durchmesser als die andere Filtereinrichtung (nachfolgend als eine zweite Filtereinrichtung 5b bezeichnet), die radial außen liegend in der Verbrennungskammer (d. h., der zweiten Verbrennungskammer 14b) entfernt von der Verschließschale angeordnet ist. Auf diese Weise kann das Einladen des ein Gas generierenden Mittels 6 in die Verbrennungskammer, die an der Innenseite der Filtereinrichtung 5 vorgesehen ist, leicht durchgeführt werden. Dies dient dazu, für den Zusammenbau eine weite Öffnung zu erzielen, während mit der mit ihrer Oberseite nach unten gedrehten Diffusorschale der Zusammenbau durchgeführt wird. Da ferner die zweite Filtereinrichtung 5b einen kleineren Innendurchmesser hat als die erste Filtereinrichtung 5a, ist bezüglich der an der Innenseite der jeweiligen Filtereinrichtung vorgesehenen Verbrennungskammern 14 die zweite Verbrennungskammer 14b radial kleiner geformt als die erste Verbrennungskammer 14a. Mit dieser Ausbildung lässt sich das zweite, ein Gas generierende Mittel 6b leichter verbrennen.
Die jeweilige Filtereinrichtung 5a und 5b ist durch einen Halter 12 abgestützt, der in der jeweiligen der Verbrennungskammern 14a und 14b angeordnet ist. Der Halter 12 weist einen kreisförmigen Abschnitt 19 mit Öffnungslöchern 18a und 18b auf, in welche zwei innere zylindrische Elemente 4a und 4b eingepasst sind, und einen ringförmigen Bereich 20, der an einem peripheren Rand des kreisförmigen Abschnitts mit diesen integral geformt ist. Äußere periphere Flächen der ringförmigen Abschnitte 20 der Halter 12a und 12b liegen an den inneren peripheren Oberflächen der jeweiligen Filtereinrichtungen 5a und 5b an, um diese abzustützen.
Im Besonderen ist in dem mit der vorliegenden Ausführungsform gezeigten Gasgenerator der zweite Halter 12b, der an der Innenseite der zweiten Verbrennungskammer 14b vorgesehen ist, angeordnet zum Sicherstellen eines Raumabschnitts S zwischen dem zweiten Halter und der Trennwand 10, die zwei Verbrennungskammern definiert. Der Raumabschnitt S kann als ein wärmeisolierender Raumabschnitt funktionieren, der die Übertragung einer Verbrennungshitze von dem ein Gas generierenden Mittel in einer Verbrennungskammer zur Seite der anderen Verbrennungskammer bis zum Äußersten blockieren kann. Auch kann anstelle des wärmeisolierenden Raums oder zusammen mit dem wärmeisolierenden Raum ein wärmeisolierendes Element zwischen den beiden Verbrennungskammern vorgesehen sein, das als Element geformt ist, welches zumindest ein wärmeisolierendes Verhalten hat.
Es liegt auf der Hand, dass dann, wenn die Trennwand 10 die Verbrennungskammern voneinander separiert, jedoch an der Außenseite der zwei inneren zylindrischen Elemente 4a und 4b im Inneren des Gehäuses kein innerer Gehäuseraum definiert ist, eine einzige zylindrische Filtereinrichtung gegenüber liegend zu einer inneren Oberfläche des Gehäuses angeordnet werden kann.
Als nächstes wird eine Operation des in der Figur gezeigten Gasgenerators erläutert. Durch Aktivieren des ersten Zünders 8a, der in der ersten Zündeinrichtung inkludiert ist, wird die gerade darüber positionierte erste Transferladung 7a gezündet und verbrannt. Eine davon gebildete Flamme zerreist ein Dichtband, das zunächst die Flammentransferlöcher 9a verschließt, die in dem ersten inneren zylindrischen Element 4a geformt sind, um in die erste Verbrennungskammer 14a auszutreten und dort das erste, ein Gas generierende Mittel 6a zu zünden. Das erste, ein Gas generierende Mittel 6a verbrennt derart, dass ein operatives Gas zum Aufblasen eines Airbags generiert wird, wobei das Gas durch die erste Filtereinrichtung 5a hindurch geht, um durch die erste Reihe der Gasauslassöffnungen 11a ausgeschoben zu werden.
In der Zwischenzeit, wenn auch der zweite Zünder 8b aktiviert ist, der in der zweiten Zündeinrichtung inkludiert ist, wird auch die zweite Transferladung 7b gezündet und verbrannt. Eine Flamme tritt davon durch die Flammentransferlöcher 9b, die in dem zweiten inneren zylindrischen Element 4b geformt sind, in die zweite Verbrennungskammer 4b ein, um das zweite, ein Gas generierendes Mittel 6b zu zünden und zu verbrennen und ein operierendes Gas zu generieren, so dass dieses Gas durch die zweite Filtereinrichtung 5b hindurch geht und durch die zweite Reihe der Gasauslassöffnungen 11b hindurch ausgeschoben wird.
Die Aktivierungszeitpunkte der ersten und zweiten Zünder 8a und 8b sind sorgfältig aufeinander abgestimmt, um ein optimales Ausgangsmuster eines operierenden Gases zu erzielen, wie es gebraucht wird zum Zeitpunkt der Aktivierung des Gasgenerators. Beispielsweise ist das Aktivierungs-Timing so eingestellt, dass der erste Zünder 8a und der zweite Zünder 8b gleichzeitig aktiviert werden, so dass die ein Gas generierenden Mittel 6a und 6b, die in den zwei Verbrennungskammern untergebracht sind, gleichzeitig verbrennen, oder so, dass der zweite Zünder 8b kurz danach aktiviert wird, nachdem der erste Zünder 8a aktiviert worden ist, um auf diese Weise das Timing der Verbrennungsbeginne der ein Gas generierenden Mittel zu differenzieren, die in den jeweiligen Verbrennungskammern untergebracht sind.
Speziell bleibt, falls der erste Zünder 8a etwas früher aktiviert wird als der zweite Zünder 8b, das zweite, ein Gas generierende Mittel 6b ungezündet, während das erste, ein Gas generierende Mittel 6a zum Generieren eines operierenden Gases verbrannt wird. Sogar in einem solchen Fall ist es wünschenswert, dass das Timing des Zündbeginns des zweiten, ein Gas generierenden Mittels 6b ausschließlich eingestellt wird durch die zweite Zündeinrichtung. In dem mit der vorliegenden Ausführungsform gezeigten Gasgenerator sind die erste Verbrennungskammer 14a und die zweite Verbrennungskammer 14b durch die Trennwand 10 voneinander separiert, und ist die erste Filtereinrichtung 5a nicht dieselbe wie die zweite Filtereinrichtung 5b, und ist die erste Filtereinrichtung in einem Raum angeordnet, der separat von der zweiten Filtereinrichtung 5b angeordnet ist. Deshalb wird ein durch Verbrennung des ersten, ein Gas generierenden Mittels 6a erzeugtes operierendes Gas daran gehindert, in die zweite Verbrennungskammer 14b zu strömen. Auch ist der wärmeisolierende Raum zwischen der ersten Verbrennungskammer 14a und der zweiten Verbrennungskammer 14b gesichert, so dass die Verbrennungswärme des ersten, ein Gas generierenden Mittels 6a daran gehindert wird, über die Trennwand 10 oder dergleichen in die zweite Verbrennungskammer 14b übertragen zu werden. Demzufolge wird bei dem in der vorliegenden Erfindung gezeigten Gasgenerator sogar dann, wenn ein Gas generierende Mittel in den jeweiligen Verbrennungskammern mit unterschiedlichem Timing gezündet werden, die Zünd-Timings der jeweiligen, ein Gas generierendem Mittel exklusiv eingehalten werden, entsprechend der Aktivierungs-Timings der Zündeinrichtungen.
Durch Einstellen der Aktivierungs-Timings der jeweiligen Zündeinrichtungen (oder der jeweiligen Zünder), kann der Ausgangsaspekt (das Betriebsverhalten) des Gasgenerators wählbar eingestellt werden. In unterschiedlichen Situationen, wie bei einer bestimmten Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zum Zeitpunkt der Kollision, oder bei einer bestimmten Umgebungstemperatur oder dergleichen, kann die Entwicklung beim Aufblasen eines Airbags genau passend eingestellt werden, falls der Gasgenerator bei einem Airbag-Apparat benutzt wird, wie er später erläutert wird. Wie sich offensichtlich ergibt, können Gas generierende Mittel mit unterschiedlichen Formen (z. B. ein einzeln perforiertes, Gas generierendes Mittel und ein poröses Gas, generierendes Mittel) verwendet werden für die jeweiligen ersten und zweiten Verbrennungskammern. Auch lassen sich die Mengen der Gas generierenden Mittel, die in den ersten und zweiten Verbrennungskammern untergebracht sind, zweckmäßig wählen. Die Form, die Größe, die Zusammensetzung, das Zusammensetzungsverhältnis, die Menge und dergleichen des Gas generierenden Mittels kann, natürlich, passend modifiziert werden, um einen gewünschten Ausgangsaspekt zu erzielen.

Claims

Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps, umfassend in einem Gasauslassöffnungen (11a, 11b) aufweisenden zylindrischen Gehäuse (3), Zündeinrichtungen (8a, 8b), die durch Aktivierungssignale zu aktivieren sind, in separat in dem Gehäuse (3) angeordneten Verbrennungskammern (14a, 14b), durch die Zündeinrichtungen (8a, 8b) zu zündende und zu verbrennende, Gas generierende Mittel (6a, 6b), wobei die Verbrennungskammern (14a, 14b) so angeordnet sind, dass sie in der axialen Richtung des zylindrischen Gehäuses (3) ausgerichtet sind, wobei zylindrische Elemente (4a, 4b), die die Zündeinrichtungen (8a, 8b) in einem inneren Raum aufnehmen, in dem Gehäuse (3) angeordnet sind, die an ihren peripheren Wänden mit einer Vielzahl von Flammentransferöffnungen (9a, 9b) versehen sind, und wobei die gleiche Anzahl an Zündeinrichtungen (8a, 8b) vorgesehen ist wie die Anzahl der in dem Gehäuse (3) angeordneten Verbrennungskammern (14a, 14b), dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtungen (8a, 8b) in dem Gehäuse (3) auf derselben Axialebene angeordnet sind.
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrischen Elemente (4a, 4b) angeordnet sind, um in der axialen Richtung des Gehäuses (3) irgendeine der in dem Gehäuse (3) angeordneten Verbrennungskammern (14a, 14b) zu durchdringen.
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Raum der zylindrischen Elemente (4a, 4b) in Kommunikation ist mit irgendeiner der in dem Gehäuse (3) angeordneten Verbrennungskammern (14a, 14b).
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der in dem Gehäuse (3) angeordneten zylindrischen Elemente (4a, 4b) in dem Gehäuse (3) exzentrisch positioniert ist, und dass die Ausstoßrichtung einer von den Flammentransferöffnungen (9a, 9b) des zumindest einen exzentrisch angeordneten zylindrischen Elements (4a, 4b) ausgestoßenen Flamme durch eine Flammenricht-Steuereinrichtung gesteuert ist.
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (3) zum Reinigen und/oder Kühlen eines der durch ein operierendes Gas generierenden Mittel (6a, 6b) generierten Gases zylindrische Filtereinrichtungen (5a, 5b) angeordnet sind, und dass die Filtereinrichtungen (5a, 5b) jeweils radial bei der operierenden Außenseite der in dem Gehäuse (3) angeordneten Verbrennungskammern (14a, 14b) angeordnet sind.
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) eine zylindrische Diffusorschale (1) mit einem an einer peripheren Wand mit einer Vielzahl von Gasauslassöffnungen (11a, 11b) versehenen Oberteil und eine Verschließschale (2) aufweist, welche eine untere Öffnung der Diffusorschale (1) verschließt.
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass von den zylindrischen Filtereinrichtungen (5a, 5b) der innere Durchmesser derjenigen zylindrischen Filtereinrichtung (5a), die an der Verschließschalenseite angeordnet ist, gleich oder größer ist als der innere Durchmesser der entfernt von der Verschließschale (2) angeordneten Filtereinrichtung (5b).
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Durchmesser der nächst der Seite der Verschließschale (2) in dem Gehäuse (3) vorgesehenen Verbrennungskammer (14a) gleich oder größer ist als der der anderen Verbrennungskammer (14b).
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den in dem Gehäuse (3) angeordneten Verbrennungskammern (14a, 14b) ein wärmeisolierendes Element und/oder ein wärmeisolierender Raum vorgesehen ist, der die Übertragung einer Verbrennungswärme der Gas generierenden Mittel (6a, 6b) zwischen den Verbrennungskammern (14a, 14b) blockiert.
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach. einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtungen (8a, 8b) in derselben Anzahl vorgesehen sind, wie die Anzahl der in dem Gehäuse (3) angeordneten Verbrennungskammern (14a, 14b), und dass die Zündeinrichtungen (8a, 8b) an derselben Seite in der Innenseite des Gehäuses (3) angeordnet sind.
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtungen (8a, 8b) an der Seite der Verschließschale (2) vorgesehen sind.
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Gehäuse angeordneten Verbrennungskammern (14a, 14b) voneinander separiert sind durch eine mit einer Plattenform ausgebildeten Trennwand (10).
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (10) in derjenigen Verbrennungskammer (14a, 14b) angeordnet ist, die die Gas generierenden Mittel (6a, 6b) speichert, die vorgesehen sind, um am frühesten gezündet zu werden, und dass die Trennwand (10) gegen eine innere periphere Oberfläche des Gehäuses (3) und/oder eine äußere periphere Oberfläche des zylindrischen Elements (4a, 4b) zwischen den benachbart zueinander angeordneten Verbrennungskammern (14a, 14b) anliegt.
Airbag-Gasgenerator eines Mehrstufentyps nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (10) an das Gehäuse (3) und/oder an das in dem Gehäuse (3) angeordnete zylindrische Element (4a, 4b) geschweißt ist.