DE69304183T2

DE69304183T2 - Aufblaseinheit

Info

Publication number: DE69304183T2
Application number: DE69304183T
Authority: DE
Inventors: Lee D Bergerson; William J Sipes; Ivan L Stonich
Original assignee: TRW Vehicle Safety Systems Inc
Current assignee: ZF Passive Safety Systems US Inc
Priority date: 1992-12-24
Filing date: 1993-10-12
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2013-10-13
Also published as: JPH072045A; US5344186A; JP2671971B2; ES2090886T3; DE69304183D1; EP0604001A1; EP0604001B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufblasen einer aufbiasbaren Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung, z.B. eines Airbags. Noch genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das Öffnen eines Druckgefäßes und das Zünden einer verbrennbaren Gasmischung, die in dem Druckgefäß enthalten ist.

Ausgangsrunkt

Eine Vorrichtung zum Aufbiasen einer aufbiasbaren Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung wie z.B. eines Airbags ist in dem US-Patent Nr. 5 131 680 gezeigt. Die in dem '680 Patent gezeigte Vorrichtung umfaßt einen Container bzw. einen Behälter, der Gas zum Aufbiasen der Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung speichert. Die Vorrichtung umfaßt ferner einen Körper aus pyrotechnischem Material und eine Zündanordnung zum Zünden des Körpers aus pyrotechnischem Material. Die Zündanordnung umfaßt ein Zündmaterial, das rasch mit einer relativ hohen Temperatur verbrennt zum Erzeugen von Wärme und einer Flamme, die wiederum das Verbrennen des Körpers aus pyrotechnischem Material startet bzw. einleitet. Wenn der Körper aus pyrotechnischem Material verbrennt, dann setzen die Flamme und die heißen Verbrennungsprodukte, die durch den Körper aus pyrotechnischem Material abgegeben werden, das gespeicherte Gas unter Druck und ergänzen dieses.
Die in dem '680 Patent gezeigte Vorrichtung umfaßt auch eine Betätigeranordnung, die ansprechend auf eine Fahrzeugverlangsamung bzw. Verzögerung, die eine Kollision anzeigt, arbeitet. Die Betätigeranordnung betätigt betriebsmäßig die Zündanordnung und bricht betriebsmäßig eine Bruchscheibe zum Freigeben einer Gasströmung aus dem Behälter. Die Betätigeranordnung umfaßt ein Zündmaterial, das, wenn es gezündet ist, Druck gegen den Kopf eines Kolbens erzeugt, um den Kolben zu bewegen. Der sich bewegende Kolben zerbricht die Bruchscheibe und trifft auf die Zündanordnung auf, um das Zündmaterial der Zündanordnung zu zünden. Das Zündmaterial entzündet wiederum den Körper aus pyrotechnischem Material innerhalb des Behälters.
Die Offenbarung dieses Standes der Technik bildet den Oberbegriff des Hauptanspruchs dieser Erfindung.

Die Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Verwendung beim Aufblasen einer Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung vorgesehen, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
eine Speicherkammer zum Speichern von Gas, das freigegeben werden kann zum Aufblasen der Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung, und zum Halten eines ersten zündbaren Materials, das erste Verbrennungsprodukte erzeugt zum Unterdrucksetzen und Ergänzen des gespeicherten Gases;
einen Betätiger zum Zünden des ersten zündbaren Materials, dadurch gekennzeichnet, daß:
der Betätiger einen Träger zum Tragen eines zweiten zündbaren Materials umfaßt, das zweite Verbrennungsprodukte erzeugt zum Zünden bzw. Entzünden des ersten zündbaren Materials; und
wobei der Träger durch den Betätiger innerhalb der Speicherkammer bewegbar ist, wenn das zweite zündbare Material verbrennt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung öffnet eine Vorrichtung ein abgedichtetes Druckgefäß und zündet eine verbrennbare Brennstoff- und Oxidationsgasmischung, die innerhalb des Druckgefäßes enthalten ist. Die Vorrichtung weist einen Träger zum Tragen eines zündbaren Materials auf, das Verbrennungsprodukte zum Entzünden der gasförmigen verbrennbaren Mischung erzeugt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Träger ein bewegbarer Behälter, in dem das entzündbare Material enthalten ist. Der Betätiger wirft bzw. bewegt den bewegbaren Container in und durch das Druckgefäß, um die Verbrennungsprodukte durch die gasförmige verbrennbare Mischung in dem Druckgefäß zu verteilen. Die gasförmige verbrennbare Mischung wird somit im wesentlichen gleichförmig über das Druckgefäß hinweg durch die Verbrennungsprodukte entzündet.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die vorhergehenden und weiteren Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich dem Fachmann, an den sich die vorliegende Erfindung richtet, durch das Lesen der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem teilweise betätigten Zustand;
Fig. 3 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem vollständig betätigten Zustand;
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht von Teilen der Vorrichtung gemäß Fig. 1; und
Fig. 5a-5cAnsichten alternativer Ausführungsbeispiele eines Teils der Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeisriele

Eine Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung 10, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ist schematisch in den Fig. 1-3 gezeigt. Die Vorrichtung 10 umfaßt eine aufblasbare Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung 12, die üblicherweise als ein Airbag bezeichnet wird. Die Vorrichtung 10 besitzt einen unbetätigten Zustand, in dem der Airbag 12 in einem gefalteten Zustand gespeichert ist, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Die Vorrichtung 10 besitzt auch einen vollständig betätigten Zustand, in dem der Airbag 12 vollständig aufgeblasen ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Vorrichtung 10 wird ansprechend auf eine Fahrzeugverzögerung, die eine Kollision anzeigt, betätigt. Der Airbag 12 wird dann aufgeblasen und zwar aus dem gespeicherten, gefalteten Zustand zu dem vollständig aufgeblasenen Zustand, in dem es die Bewegung eines Fahrzeuginsassens zurückhält und den Fahrzeuginsassen davor schützt, daß er auf Teile des Fahrzeugs aufschlägt.
Die Vorrichtung 10 umfaßt ferner einen Speicherbehälter 14 und eine Betätigungsanordnung 16. Der Speicherbehälter 14 besitzt eine abgedichtete Speicherkammer 18, die Gas zum Aufbiasen des Airbags 12 enthält. Die Betätigungsanordnung 16 öffnet den Speicherbehälter 14 zum Freigeben des Gases aus der Speicherkammer 18 und zwar beim Auftreten einer Fahrzeugverzögerung, die eine Kollision anzeigt.
Der Speicherbehälter 14 weist einen zylindrischen Seitenwandteil 20, einen ersten Endwandteil 22 und einen zweiten Endwandteil 24 auf. Der erste Endwandteil 22 des Speicherbehälters 14 weist eine ringförmige Innenkantenoberfläche 26 auf, die eine sich durch den ersten Endwandteil 22 erstreckende Öffnung definiert.
Der zweite Endwandteil 24 des Speicherbehälters 14 weist eine ringförmige Innenkantenoberfläche 28 auf, die in ähnlicher Weise eine sich durch den zweiten Endwandteil 24 erstreckende Öffnung definiert. Eine Endkappe 30 ist in enger Beziehung durch die Öffnung in dem zweiten Endwandteil 24 aufgenommen. Eine Schweißung 32 blockiert eine Leckage vom Gas aus der Speicherkammer 18 und zwar zwischen der Kantenoberfläche 28 und der Endkappe 30. Die Endkappe 30 besitzt einen Durchlaß (nicht gezeigt), durch den das Gas in die Speicherkammer 18 geleitet wird. Wenn die Speicherkammer 18 mit einem gewünschten Druck mit Gas gefüllt wurde, wird der Durchlaß in der Endkappe 30 geschlossen. Die Endkappe 30 kann auch einen herkömmlichen Druckschalter aufweisen, der den Gasdruck in der Speicherkammer 18 überwacht, um einen Insassen des Fahrzeugs zu warnen, wenn der Gasdruck unter einer vorbestimmtes Niveau fällt.
Die Mischung aus Gasen in der Speicherkammer 18 ist brennbar und vorzugsweise so aufgebaut wie in der Erfindung gemäß der mitanhängigen US-Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 761 685 vom 19. September 1991 mit dem Titel "Apparatus for inflating a Vehicle Occupant Restraint" gezeigt ist. Die Mischung aus Gasen umfaßt somit ein Brennstoffgas, ein Oxidationsgas zum Fördern der Verbrennung des Brennstoffgases und ein inertes Gas. Das inerte Gas ist vorzugsweise Stickstoff, Argon oder eine Mischung aus Stickstoff und Argon. Das Oxidationsgas ist vorzugsweise Sauerstoff. Das Brennstoffgas ist vorzugsweise Wasserstoff, kann aber Methan oder eine Mischung aus Wasserstoff und Methan sein.
Alternativ kann die Mischung aus Gasen in der Speicherkammer 18 ein Oxidationsgas und ein Brennstoffgas sein, und zwar mit Mengen, die eine sehr brennstoffarme bzw. magere Mischung vorsehen, d.h. die Menge des Oxidationsgases übersteigt die Menge, die notwendig wäre, um die Verbrennung des Brennstoffgases zu fördern.
Die Mischung aus Gasen in der Speicherkammer 18 verbrennt leicht, wenn sie entzündet ist, ist ansonsten aber nicht explosiv. Als solche kann die Mischung aus Gasen viele unterschiedliche Zusammensetzungen aufweisen. Das Brennstoffgas kann zwei bis sechszehn Molarprozent der Mischung aus Gasen betragen. Das Oxidationsgas kann sieben bis achtundneunzig Molarprozent der Mischung aus Gasen betragen. Der Rest ist inertes Gas, das 0 bis 91 Molarprozent der Mischung aus Gasen sein kann. Vorzugsweise umfaßt die Mischung aus Gasen 10 bis 14 Molarprozent Wasserstoff, 15 bis 25 Molarprozent Sauerstoff und 61 bis 75 Molarprozent inertes Gas. Noch besser umfaßt die Mischung aus Gasen 12,5 Molarprozent Wasserstoff und 20 Molarprozent Sauerstoff, wobei der Rest Stickstoff ist.
Die Mischung aus Gasen in dem Speicherbehälter 14 steht normalerweise unter Druck. Der Druck hängt von solchen Faktoren wie z.B. dem Volumen des aufzublasenden Airbags 12, der verfügbaren Zeit zum Aufblasen, dem Soll-Aufblasdruck, dem Volumen der Speicherkammer 18 und dem Prozentsatz jedes Gases in der Mischung aus Gasen ab. Normalerweise befindet sich die Mischung aus Gasen in der Speicherkammer 18 auf einem Druck von 35,16 bis 351,55 kg cm&supmin;² (500 bis 5000 Pfund pro Quadratzoll (psi)). Vorzugsweise befindet sich die Mischung aus Gasen in der Speicherkammer 13 auf einem Druck von 70,32 bis 210,96 kg cm&supmin;² (1000 bis 3000 psi).
Die vorliegende Erfindung ist jedoch für jede Mischung aus Gasen unabhängig von dem Druck anwendbar.
Die Betätigungsvorrichtung 16 umfaßt eine Sammelleitung und eine elektrische Leitung 42. Die Sammelleitung 46 weist eine zylindrische Seitenwand 44, eine erste Endwand 46 und eine zweite Endwand 48 auf. Die zylindrische Seitenwand 44 der Sammelleitung 40 wird engpaßend durch die Öffnung in dem ersten Endwandteil 22 des Speicherbehälters 14 aufgenommen. Eine Schweißung 49 blockiert eine Leckage von Gas aus der Speicherkammer 18 zwischen der Kantenoberfläche 26 und der zylindrischen Seitenwand 44 hindurch.
Die zylindrische Seitenwand 44 der Sammelleitung 40 weist ferner eine sich umfangsmäßig erstreckende Anordnung von Gasströmungsöffnungen 50 auf. Die erste Endwand 46 der Sammelleitung 40 weist eine ringförmige Innenkantenoberfläche 52 auf, die eine kreisförmige Gasaustrittsöffnung 54 definiert. Die Gasaustrittsöffnung 54 ist durch eine metallische Bruchscheibe 56 abgeschlossen. Die Bruchscheibe 56 besitzt einen gewölbten Mittelteil 58 und einen flachen ringförmigen Randteil 60. Der Mittelteil 58 erstreckt sich über die Gasaustrittsöffnung 54. Der Randteil 60 ist zwischen die zylindrische Seitenwand 44 und die erste Endwand 46 der Sammelleitung 40 geschweißt. Die Bruchscheibe 56 wird somit zwischen der Gasaustrittsöffnung 54 und den Gasströmungsöffnungen 50 in der Sammelleitung 40 getragen und verhindert, daß Gas nach außen durch die Gasaustrittsöffnung 54 aus der Speicherkamer 18 strömt.
Ein Betätigergehäuse 64 ist auch in der Sammelleitung 40 getragen, wie in den Fig. 1-3 gezeigt ist. Wie in vergrößerter Einzelheit in Fig. 4 gezeigt ist, ist das Betätigergehäuse 64 ein rohrförmiges Glied mit einer Längsmittelachse 66. Das Betätigergehäuse 64 besitzt einen Basisteil 68 und einen Führungsteil 70. Der Basisteil 68 weist eine mit Gewinde versehene Innenoberfläche 72 auf, die ein zylindrisches Basisabteil 64 definiert. Der Führungsteil 70 weist eine ringförmige Endoberfläche 76 und eine glatte zylindrische Innenoberfläche 78 auf. Die ringförmige Endoberfläche 76 definiert eine kreisförmige Öffnung 80. Die glatte zylindrische Innenoberfläche 78 definiert einen Führungsdurchlaß 82, der sich axial durch den Führungsteil 70 von dem Basisabteil 74 zu der Öffnung 80 erstreckt.
Wie ferner in Fig. 4 gezeigt ist, ist ein Zünder 90 innerhalb des Betätigergehäuses 64 getragen. Der Zünder 90 umfaßt ein zylindrisches Gehäuses 92. Das Gehäuse 92 weist eine mit Gewinde versehene Außenoberfläche 94 und eine ringförmige vordere Endoberfläche 96 auf, die eine Öffnung an dem vorderen Ende des Zünders 90 definiert. Ein Paar von elektrisch leitenden Stiften 98 erstreckt sich in das Gehäuse 92. Das Gehäuse 92 enthält eine pyrotechnische Ladung 100 in einer Keramikhülle 102, die hermetisch abgedichtet ist. Die pyrotechnische Ladung 100 wird durch das Hindurchlaufen von elektrischem Strom durch den Zünder 90 zwischen den Stiften 98 gezündet. Die pyrotechnische Ladung 100 ist vorzugsweise ZrKClO&sub4; aber es können in dem Zünder 90 andere bekannte pyrotechnische Ladungsmaterialien verwendet werden. Wenn die pyrotechnische Ladung 100 in dem Zünder 90 gezündet ist, erzeugt sie Verbrennungsprodukte, die die Hülle 102 zerbrechen, um die hermetische Abdichtung zu öffnen und sie treten durch die Öffnung an dem Vorderende des Zünders 90 aus.
Das Gehäuse 92 ist in das Basisabteil 74 des Betätigergehäuses 64 geschraubt, wobei die Öffnung an der vorderen Endoberfläche 96 zu dem Führungsdurchlaß 80 weist. Der Zünder 90 ist somit durch das Betätigergehäuse 64 in einer solchen Position getragen, daß es die Verbrennungsprodukte von der pyrotechnischen Ladung 100 in den Führungsdurchlaß 80 leitet und zwar in einer Richtung, die sich entlang der Achse 66 erstreckt.
Die Betätigungsanordnung 16 umfaßt ferner einen bewegbaren Behälter 104. Wie in größerer Einzelheit in Fig. 4 gezeigt ist, weist der bewegbare Behälter 104 eine zylindrische Seitenoberfläche 110, eine ringförmige hintere Endoberfläche 112 und eine abgerundete vordere Endoberfläche 114 auf. Der bewegbare Behälter 104 weist ferner eine zylindrische Innenoberfläche 116 und eine kreisförmige Innenoberfläche 118 auf. Die Innenoberflächen 116 und 118 sind koaxial zu der Außenseitenoberfläche 110 und definieren zusammen einen Raum bzw. ein Abteil 120 innerhalb des bewegbaren Behälters 104. Das Abteil 120 weist somit eine zylindrische Form mit einem offenen Ende an der ringförmigen hinteren Endoberfläche 112 und einem geschlossenen Ende an der kreisförmigen Innenoberfläche 118 auf.
Ein entzündbares Material 122 ist innerhalb des Abteils 120 in dem bewegbaren Behälter 104 enthalten. In dem in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiel füllt das entzündbare Material 122 das Abteil 120 aus und weist eine freiliegende Oberfläche 124 auf, die sich über das offene Ende des Abteils 120 erstreckt. Das entzündbare Material 122 ist vorzugsweise BKNO&sub3;, aber wie bei der pyrotechnischen Ladung 100 können andere bekannte Materialien als Alternativen verwendet werden.
Während die Oberfläche 124 hier als eine freiliegende Oberfläche bezeichnet wird, ist das entzündbare Material 122 (wie das entzündbare Material 100) vorzugsweise gegenüber Umwelteinflüssen wie z.B. Feuchtigkeit geschützt. Ein solcher Schutz könnte durch eine Kappe oder eine Abdeckung in der Natur einer Schale oder möglicherweise eines Wachsüberzuges erreicht werden (keine dieser beiden Alternativen ist in der Zeichnung gezeigt).
Wenn die Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung 10 in einem nicht betätigten Zustand ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist der bewegbare Behälter 104 innerhalb des Betätigergehäuses 64 angeordnet wie in den Fig. 1 und 4 gezeigt ist. Noch genauer weist der bewegbare Behälter 104 eine nicht betätigte Position auf, in der er in engpaßender koaxialer Beziehung innerhalb des Führungsdurchlaßes 82 in dem Führungsteil 70 des Betätigergehäuses 64 aufgenommen ist. Wenn der bewegbare Behälter 104 in seiner nicht betätigten Position angeordnet ist, wird die zylindrische Außenseitenoberfläche 110 des bewegbaren Behälters 104 engpaßend gegen die zylindrische Innenoberfläche 78 des Führungsteils 70 aufgenommen und zwar mit einer lösbaren Interferenzpassung. Die Interferenzpassung kann mit einer Krimpung in dem Führungsteil 70 des Betätigergehäuses 64 oder mit einem Scher-Stift oder ähnlichem ergänzt werden. Zusätzlich weist die freiliegende Oberfläche 124 des entzündbaren Materials 122 axial in Richtung der Öffnung an der vorderen Endoberfläche 96 des Zünders 90.
Wie zuvor bemerkt umfaßt die Betätigungsanordnung 16 eine elektrische Schaltung 42. Die elektrische Schaltung 42 umfaßt eine Leistunqsquelle 150, die vorzugsweise die Fahrzeugbatterie ist und/oder einen Kondensator und einen normalerweise offenen Schalter 152. Der Schalter 152 ist vorzugsweise ein Teil eines Fahrzeugverzögerungssensors 154. Der Verzögerungssensor 154 fühlt eine Fahrzeugverzögerung bzw. Verlangsamung ab, die eine Kollision anzeigt und schließt den Schalter 152 ansprechend auf eine solche Fahrzeugverzögerung. Ein solcher Verzögerungssensor ist in der Technik bekannt. Die elektrische Schaltung 42 erstreckt sich durch den Zünder 90 und zwar zwischen den Stiften 98 und betätigt den Zünder 90, wenn der Schalter 152 geschlossen ist.
Wenn sich das Fahrzeug in einer Kollision befindet, fühlt der Verzögerungssensor 154 die Verzögerung des Fahrzeugs ab, die durch die Kollision bewirkt wird und schließt den Schalter 152. Wenn der Schalter 152 geschlossen ist, strömt elektrischer Strom durch den Zünder 90 und zwar zwischen den Stiften 98. Die pyrotechnische Ladung 100 in dem Zünder 90 wird dann entzündet und erzeugt Verbrennungsprodukte, die die Hülle 102 zerbrechen und die Verbrennungsprodukte treten aus dem Zünder 90 aus. Die Verbrennungsprodukte, die aus dem Zünder 90 austreten, bewegen sich in einen Raum 170 in dem Führungsdurchlaß 82 zwischen dem Zünder 90 und dem bewegbaren Behälter 104 und bewegen sich axial über den Raum 170 zu dem bewegbaren Behälter 104. Wenn die Verbrennungsprodukte von dem Zünder 90 den bewegbaren Behälter 104 erreichen, entzünden sie das entzündbare Material 122 in dem bewegbaren Behälter 104 an der Oberfläche 124 des entzündbaren Materials 122. Das entzindbare Material 122 erzeugt dann Verbrennungsprodukte, die aus dem offenen Ende des Abteils 120 abgegeben werden und die in den Raum 170 gerichtet sind. Jeglicher Schutz gegenüber Umwelteinflüssen über der Oberfläche 124 wird zerstört.
Wenn die pyrotechnische Ladung 100 und das entzündbare Material 122 verbrennen, werden die Verbrennungsprodukte anfänglich in dem Raum 170 zwischen dem Zünder 90 und dem bewegbaren Behälter 104 gehalten. Die gasförmigen Komponenten der Verbrennungsprodukte in dem Raum 170 erhöhen den Druck, während die pyrotechnische Ladung 100 und das entzündbare Material 122 verbrennen. Der Zünder 90 wird sicher in dem Basisabteil 74 gehalten und zwar durch das in Eingriff stehende Gewinde. Der bewegbare Behälter 104 ist jedoch lösbar in dem Führungsdurchlaß 92 gehalten und zwar durch die Interferenzpassung. Wenn der sich erhöhende Gasdruck in dem Raum 170 ein vorbestimmtes erhöhtes Niveau erreicht, wird die Kraft des Gasdrucks, die axial gegen den bewegbaren Behälter 104 wirkt, groß genug, um die Interferenzpassung zu überwinden. Die Kraft des Gasdrucks bewegt dann den bewegbaren Behälter 104 von seiner nicht betätigten Position und aus dem Führungsdurchlaß 82 heraus in das Betätigergehäuse 64 zu der Bruchscheibe 56. Der bewegbare Behälter 104 wird aus dem Betätigergehäuse 64 heraus bewegt und zwar mit genügend Kraft, um ein Loch 174 durch die Bruchscheibe 56 zu stechen bzw. zu erzeugen, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Der bewegbare Behälter 104 öffnet somit den Speicherbehälter 14, um die Mischung aus Gasen aus dem Speicherbehälter 18 freizugeben. Die Mischung aus Gasen strömt dann nach außen durch die Gasaustrittsöffnung 54 und ferner durch die Sammelleitung 40 aus dem Loch 74 in der Bruchscheibe 56 zu den Gasströmungsöffnungen 50. Ein Diffusor 180 mit einer Vielzahl von Gasaustrittsöffnungen 182 leitet dann das Gas, so daß es von der Sammelleitung 40 zu dem Airbag bzw. Gassack 12 strömt.
Zusätzlich wird der bewegbare Behälter 104 mit ausreichender Kraft auf dem Betätigergehäuse 64 herausbewegt, um sich weiter nach rechts vorzubewegen, wie in den Fig. 1-3 gezeigt ist, und zwar durch die Bruchscheibe 56 hindurch und in die Speicherkammer 18 in dem Speicherbehälter 14. Der bewegbare Behälter 104 trägt somit das entzündbare Material 122 in die Mischung aus Gasen in der Speicherkammer 18, wenn das entzündbare Material 122 verbrennt. Die Verbrennungsprodukte, die durch das entzündbare Material 122 erzeugt werden, umfassen Wärme, warme Partikel und heiße Gase. Diese Verbrennungsprodukte werden weiter aus dem Abteil 120 in den bewegbaren Behälter 104 abgegeben, während sich der bewegbare Behälter 104 durch die Mischung aus Gasen bewegt und somit ausreichend in der Mischung aus Gasen verteilt, um das Brennstoffgas im wesentlichen gleichförmig und rasch über die Speicherkammer 18 hinweg zu entzünden. Wenn das Brennstoffgas in der Mischung aus Gasen verbrennt, erzeugt es Hitze und gasförmige Verbrennungsprodukte, die die Temperatur und den Druck der Mischung aus Gasen erhöhen. Wenn der sich erhöhende Druck der Mischung aus Gasen ein vorbestimmtes, erhöhtes Niveau erreicht, ist die nach außen gegen die Bruchscheibe 56 wirkende Kraft ausreichend, um die Bruchscheibe 56 noch weiter aus dem in Fig. 2 gezeigten Zustand zu dem vollständig zerbrochenen, in Fig. 3 gezeigten Zustand, zu zerbrechen. Die unter Druck stehende Mischung aus Gasen strömt dann nach außen durch die Gasaustrittsöffnung 54 vorbei an der vollständig zerbrochenen Bruchscheibe 56 und in den Airbag 12. Wie bei der Vorrichtung des oben genannten mitanhängigen Patents gezeigt ist, ist das Brennstoffgas verbraucht, bevor es die Gasaustrittsöffnung 182 in dem Diffusor 180 erreicht. Der Airbag 112 wird somit rasch zu seinem vollständig aufgeblasenen Zustand aufgeblasen, und zwar durch das Gas, das beim Verbrennen des Brennstoffgases in der Mischung aus Gasen unter Druck gesetzt wird.
Der Betrieb der Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung 10 kann auf unterschiedliche Arten gesteuert werden. Zum Beispiel sind die Mengen und zusammensetzungen der pyrotechnischen Ladung 100 in dem Zünder 90 und des entzündbaren Materials 122 in dem bewegbaren Behälter 104 Variablen, die die Rate bestimmen, mit der sich der Druck in dem Raum 170 zwischen dem Zünder 90 und dem bewegbaren Behälter 104 erhöht. Die Rate, mit der sich der Druck in dem Raum 170 erhöht, beeinflußt die Zeit und Geschwindigkeit, mit der der bewegbare Behälter 104 in die Speicherkammer 18 eintritt. Die Geschwindigkeit, mit der sich der bewegbare Behälter 104 durch die Mischung aus Gasen bewegt und die Menge des entzündbaren Materials 122, das weiter verbrennt, während sich der bewegbare Behälter 104 durch die Mischung aus Gasen bewegt, beeinflußt wiederum die Menge und Rate, mit der die Verbrennungsprodukte in der Mischung aus Gasen zum Zünden des Brennstoffgases verteilt werden. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der bewegbare Behälter 104 durch die Speicherkammer 18 von der Gasaustrittsöffnung 54 zu dem zweiten Endwandteil 24 des Behälters 14 geworfen bzw. bewegt. Das zweite entzündbare Material 122 spuckt weiterhin Verbrennungsprodukte in die Mischung aus Gasen und zwar mindestens bis der bewegbare Behälter 104 den zweiten Endwandteil 24 erreicht. Dies stellt sicher, daß das Brennstoffgas gleichförmig entzündet wird.
Die Größe des bewegbaren Behälters 104 beeinflußt auch den Betrieb der Vorrichtung 10. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der in der Zeichnung gezeigten Erfindung ist der bewegbare Behälter 104 groß genug, um die Bruchscheibe 56 ausreichend beim Erzeugen des Lochs 174 (Fig. 2) zu schwächen, so daß das unter Druck stehende Gas in der Speicherkammer 18 die Bruchscheibe 56 vollständig zerbrechen bzw. zerreißen kann (Fig. 3), wie oben beschrieben wurde. In dieser Hinsicht umfaßt das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Schirm 190 in der Speicherkammer 18, der durch den bewegbaren Behälter 104 durchstochen wird, und der den bewegbaren Behälter 104 an dem entfernten Ende der Speicherkammer 18 einfängt. Der Schirm 119 verhindert somit, daß der bewegbare Behälter 104 die Gasströmung nach außen durch die Sammelleitung 40 und den Diffusor 180 blockiert. In einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung könnte ein kleinerer bewegbarer Behälter ver wendet werden. In diesem Fall könnte die Bruchscheibe 56 notwendigerweise Kerben aufweisen bzw. auf andere Weise geschwächt sein, um zu ermöglichen, daß das unter Druck stehende Gas die Bruchscheibe 56 zu der gewünschten Zeit vollständig zerbricht bzw. zerreißt.
Die Form des bewegbaren Behälters 104 ist eine weitere Variable, die den Betrieb der Vorrichtung 10 beeinflußt. Alternative Ausführungsbeispiele eines bewegbaren Behälters, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind, und die jeweils eine von der Form des bewegbaren Behälters 104 abweichende Form besitzen, sind in den Fig. 5a-5c gezeigt. Die bewegbaren Behälter 200 und 300, die in den Fig. 5a und 5b gezeigt sind, besitzen spitze bzw. meißelförmige vordere Endoberflächen 202 bzw. 302. Jeder der bewegbaren Behälter 200 und 300 durchsticht und schwächt die Bruchscheibe 56 unterschiedlich und hat somit einen entsprechend unterschiedlichen Effekt auf den Betrieb der Vorrichtung 10. Der in Fig. 5c gezeigte bewegbare Behälter 400 weist eine flache vordere Endoberfläche 402 auf, die in gleicher Weise die Bruchscheibe 56 auf unterschiedliche Art und Weise durchsticht und schwächt. Wie ferner in Fig. 5c gezeigt ist, ist eine Folienkappe 404 an dem vorderen Endteil des bewegbaren Behälters 400 getragen. Die Folienkappe 404 verfestigt die Interferenzpassung des bewegbaren Behälters 400 in dem Führungsteil 70 des Betätigergehäuses 64, wenn der bewegbare Behälter 400 in seiner nicht betätigten Position ist.

Claims

1. Vorrichtung (10) zur Verwendung beim Aufblasen einer Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung (12), wobei die Vorrichtung (10) folgendes aufweist:

eine Speicherkammer (14) zum Speichern von Gas, das freigegeben werden kann zum Aufblasen der Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung (12) und zum Halten eines ersten entzündbaren Materials, das erste Verbrennungsprodukte erzeugt zum Unterdrucksetzen und Ergänzen des gespeicherten Gases;

einen Betätiger (16,104,122) zum Entzünden bzw. Zünden des ersten entzündbaren Materials;

dadurch gekennzeichnet, daß

der Betätiger (16,104,122) einen Träger (104) zum Tragen eines zweiten entzündbaren Materials (122) umfaßt, das zweite Verbrennungsprodukte erzeugt zum Entzünden des ersten entzündbaren Materials; und wobei

der Träger (104) durch den Betätiger (16,104,122) innerhalb der Speicherkammer (14) bewegbar ist, wenn das zweite entzündbare Material (122) brennt.

2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das entzündbare Material ein verbrennbares Brennstoffgas ist, das innerhalb der Speicherkammer (14) enthalten ist.

3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Träger (104) einen bewegbaren Behälter (104) aufweist, in dem das zweite entzündbare Material (122) enthalten ist, wobei der Betätiger (16,104,122) Mittel (64,100) aufweist zum Werfen bzw. Bewegen des bewegbaren Behälters (104) über bzw. durch die Speicherkammer (14).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der bewegbare Behälter (104) eine Öffnung zur Außenseite des bewegbaren Behälters (104) aufweist, durch die Verbrennungsprodukte von der Entzündung des zweiten entzündbaren Materials (122) strömen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Betätiger (16,104,122) den bewegbaren Behälter (104) an einer Stelle außerhalb der Speicherkammer (14) trägt, wobei der Betätiger (16,104,122) auf ein Betätigungssignal anspricht, um den bewegbaren Behälter (104) in die Speicherkammer zu bewegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Speicherkammer (14) eine zerbrech- bzw. zerreißbare Wand (56) aufweist, wobei der Betätiger (16,104,122) den bewegbaren Behälter (104) gegen die zerbrechbare Wand (56) bewegt zum Zerbrechen bzw. Zerreißen der zerbrechbaren Wand und zwar ansprechend auf das Betätigungssignal.

7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Betätigermittel (64,122) ferner einen Signalgenerator (42) umfassen zum Erzeugen des Betätigungssignals ansprechend auf eine Fahrzeugverzögerung.

8. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste entzündbare Material ein verbrennbares Brennstoffgas ist, das innerhalb der Gasspeicherkammer enthalten ist.