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Dokumentenidentifikation DE602005002282T2 03.01.2008
EP-Veröffentlichungsnummer 0001568925
Titel Aufreißbares Element
Anmelder Daicel Chemical Industries, Ltd., Sakai, Osaka, JP
Erfinder Kato, Kazuhiro, Shisou-gun Hyogo, JP;
Oda, Shingo, Himeji-shi Hyogo, JP;
Niwa, Hirotoshi, Himeji-shi Hyogo, JP;
Kurihara, Yuji, Sennan-gun Osaka, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 602005002282
Vertragsstaaten DE, FR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 17.02.2005
EP-Aktenzeichen 050034297
EP-Offenlegungsdatum 31.08.2005
EP date of grant 05.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.01.2008
IPC-Hauptklasse F16K 17/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein aufreißbares Element gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein aufreißbares Element, in welchem die Reproduzierbarkeit der Art und Weise des Aufreißens davon verbessert ist, und in welchem ein ausgelegter Aufreißvorgang und ein stabiler Aufreißvorgang in einer zuverlässigen Art und Weise ausgeführt werden kann.

Ein aufreißbares Element der oben genannten Bauart ist aus der FR-A 27 29 450 bekannt. Ähnliche aufreißbare Elemente sind in US-A 3 363 801, WO-A 02/059511 und US-A 4 905 722 offenbart.

Aufreißbare Elemente, die aus dünnen Metallen hergestellt sind, um mit einem erzeugten Druck oder mit einer Stoßwelle aufzureißen, werden in einer großen Anzahl von Vorrichtungen zur Anwendung gebracht, in welchen, beispielsweise, Explosivstoffe, mit Druck beaufschlagte Fluide und verschiedene Elemente zum Einsatz gebracht werden. Beispiele von Vorrichtungen, die unter Verwendung von Explosivstoffen ausgebildet sind, umfassen eine Vielzahl von Gasgeneratoren, die in Automobilen montiert sind, wie Gasgeneratoren für Airbags und Gasgeneratoren für Gurtstraffer, wobei auch in diesen Vorrichtungen aufreißbare Elemente zur Anwendung gebracht werden, die aufreißen als ein Ergebnis der Aktivierung einer Zündvorrichtung, welche eine Vorrichtung zur Initiierung einer Aktivierung darstellt, oder als ein Ergebnis eines Drucks oder einer Stoßwelle, die durch die Verbrennung eines Gas erzeugenden Wirkstoffs zum Erzeugen eines Gases erzeugt wird.

In solchen Gasgeneratoren für Airbags, wird ein Gas erzeugender Wirkstoff zum Erzeugen einer Flamme oder eines Gases aufgrund einer Verbrennung verwendet, und diese Gas erzeugenden Wirkstoffe sind zum Zweck des Schutzes vor Feuchtigkeit in manchen Fällen in einem dünnen Becher gespeichert, der aus Metall wie Aluminium oder Edelstahl hergestellt ist. Zusätzlich, in Hybrid-Gasgeneratoren oder in mit Druck beaufschlagten Gasgeneratoren unter Verwendung eines mit Druck beaufschlagten Gases oder dergleichen, ist im Allgemeinen eine aufreißbare Scheibe, die aus einem Metall wie Aluminium oder Edelstahl hergestellt ist, an der Gasauslassöffnung angebracht, um das mit Druck beaufschlagte Gas abzudichten.

Der dünne Becher und die aufreißbare Scheibe, die oben beschrieben wurden, werden aufgerissen und geöffnet als ein Ergebnis eines Druckanstiegs oder einer Schockwelle, der bzw. die im Inneren des Bechers oder in dem durch das aufreißbare Element abgedichteten Inneren erzeugt wird, wobei die aufgerissene Gestalt des Bechers oder der aufreißbaren Scheibe und die erzeugten Fragmente kaum reproduzierbar und schwer vorhersagbar sind. Außerdem gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass die durch die Öffnung und das Aufreißen des Bechers oder der aufreißbaren Scheibe erzeugten Fragmente den Gasdurchgang blockieren und die Leistung des Gasgenerators oder einer Airbagvorrichtung oder eines Gurtstraffers für einen Sitzgurt unter Verwendung des Gasgenerators destabilisieren.

Daraufhin, mit einem Blick auf die Lösung dieser Probleme, wurde die Bereitstellung einer Nut oder eines Schlitzes in der oben genannten aufreißbaren Scheibe in Erwägung gezogen. Die JP-A Nr. 2002-255006 ist ein Beispiel eines Patentdokuments, das diese Thematik betrifft, und diese Veröffentlichung betrifft die Bereitstellung einer kreuzförmigen Nut in der aufbrechbaren Scheibe, die verwendet wird, um das mit Druck beaufschlagte Gas abzudichten.

Wenn jedoch eine Nut oder ein zerbrechlicher Abschnitt in der aufreißbaren Scheibe bereitgestellt ist, tritt ein Bruch in Erscheinung und die aufreißbare Scheibe reißt mit diesem als Punkt des Ursprungs auf, und gelegentlich erstreckt sich der Bruch davon in Bereiche, in welchen keine Nut ausgebildet ist. Das heißt, wenn eine kreuzförmige Nut in der Mitte einer aufreißbaren Scheibe bereitgestellt ist, in welcher die umfangsseitige Kante fixiert ist, erstreckt sich der Rissverlauf der aufreißbaren Scheibe bis zur äußeren umfangsseitigen Kante der aufreißbaren Scheibe über die endseitigen Spitzen der Nut hinaus, und infolge dessen können die feinen Fragmente erzeugt werden, um den Gasdurchgang zu blockieren.

US-B Nr. 5 803 492 zeigt in den 8 und 9 ein Gehäuse für eine Aufblasvorrichtung für einen Airbag, dass in einer selektiven Art und Weise vorab geschwächt wurde.

Offenbarung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein aufreißbares Element bereitzustellen, dass durch Druck, eine Stosswelle oder dergleichen aufgerissen wird, welches das aufreißbare Element ist, in welchem ein nicht reproduzierbarer Aufreißvorgang oder ein nicht beabsichtigter Aufreißvorgang (ein Aufreißvorgang über die endseitigen Spitzen der Nut hinaus) niemals in Erscheinung tritt, wobei eine Art und Weise des Aufreißvorgangs des aufreißbaren Elements in einer optionalen Art und Weise gesteuert wird und wobei die Reproduzierbarkeit und Stabilität im Hinblick auf die Art und Weise des Aufreißvorgangs verbessert sind, und das aufreißbare Element, in welchem aufgrund des Aufreißvorgangs keine feinen Fragmente erzeugt werden, und welches einen Gasflussdurchgang nicht blockiert, auch wenn es in einer Vielzahl von Gasgeneratoren wie für einen Airbag oder für einen Gurtstraffer angeordnet ist, aber welches eine stabile Leistung der Gasgeneratoren realisiert, und ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ebenfalls, einen Gasgenerator unter Verwendung desselben bereitzustellen.

Als ein Ergebnis einer ernsthaften Studie mit einem Blick auf die Lösung der oben genannten Probleme, durch Konzentrieren der Aufmerksamkeit auf die Tatsache, dass ein Aufreißen über die endseitigen Spitzen der Nut des aufreißbaren Abschnitts hinaus im Stand der Technik aufgrund der Konzentration von Belastungen in den Abschnitten der endseitigen Spitzen der Nut erzeugt wird, brachten die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine Gestalt einer Nut oder dergleichen in Erfahrung, in welcher keine Konzentration der Belastungen in Erscheinung trat, um dabei die vorliegende Erfindung zu vervollständigen.

Die Erfindung stellt ein aufreißbares Element im Einklang mit Anspruch 1 bereit, um die oben definierten Ziele der Erfindung zu lösen. Das aufreißbare Element reißt aufgrund eines Drucks oder einer Stosswelle auf, und umfasst einen zerbrechlichen Abschnitt, der in einer bevorzugten Art und Weise aufreißt und der die Aufreißrichtung des aufreißbaren Elementes reguliert, und einen Abschnitt zur Verteilung einer Belastung, der in einer Gestalt oder Struktur ausgebildet ist, um eine Belastung während des Aufreißvorgangs des aufreißbaren Elements zu verteilen, in den endseitigen Spitzen des zerbrechlichen Abschnitts oder in Verlängerung in der Aufreißrichtung vor dem zerbrechlichen Abschnitt.

Der Abschnitt zur Verteilung einer Belastung ist bereitgestellt, um eine Belastung des Aufreißvorgangs des aufreißbaren Elements zu verteilen, in Verlängerung in der Aufreißrichtung vor dem zerbrechlichen Abschnitt.

Die Belastung kann durch den Aufreißvorgang verursacht werden oder während des Aufreißvorgangs stattfinden.

In einer bevorzugten Art und Weise stellt die vorliegende Erfindung einen Gasgenerator bereit, der in einem Automobil montiert ist, um ein Gas auf einen Stoss hin abzulassen, wobei der Gasgenerator ein aufreißbares Element umfasst, dass, während der Aktivierung davon, aufgrund eines Drucks oder einer Stosswelle aufreißt, um ein Gas abzulassen, wobei das aufreißbare Element gemäß der vorliegenden Erfindung als das aufreißbare Element verwendet wird.

Bei einem solchen aufreißbaren Element, wenn das aufreißbare Element aufgrund eines Drucks oder einer Stosswelle oder dergleichen aufreißt, wird der Aufreißvorgang davon, ausgehend von dem zerbrechlichen Abschnitt in die Wege geleitet, mit Ausnahme des später beschriebenen Falls, in welchem der Aufreißvorgang ausgehend von dem Abschnitt zur Verteilung der Belastung in die Wege geleitet wird, wobei ein Abschnitt zur Verteilung einer Belastung, um die entlang des zerbrechlichen Abschnitts konzentrierte Belastung zu verteilen, entweder an der endseitigen Spitze des zerbrechlichen Abschnitts oder in Verlängerung in der Aufreißrichtung vor dem zerbrechlichen Abschnitt bereitgestellt ist, wobei ein Aufreißen des aufreißbaren Elements über den Abschnitt zur Verteilung der Belastung hinaus verhindert werden kann. In anderen Worten, verteilt der Abschnitt zur Verteilung der Belastung die Belastung, die das aufreißbare Element aufreißt, wobei die Konzentration davon eliminiert werden kann. Auf diese Art und Weise, kann bei dem aufreißbaren Element gemäß der vorliegenden Erfindung ein unbeabsichtigter Aufreißvorgang durch das Bereitstellen des Abschnitts zur Verteilung der Belastung verhindert werden, und als ein Ergebnis davon, kann die Erzeugung von Fragmenten des aufreißbaren Elements ebenfalls verhindert werden.

Es gibt ein zusätzliches Bedenken, dass, falls ein solcher Abschnitt zur Verteilung der Belastung in dem aufreißbaren Element nicht bereitgestellt wäre, und das aufreißbare Element über den zerbrechlichen Abschnitt des aufreißbaren Elements hinaus aufgerissen werden würde, das aus dem aufgerissenen Abschnitt abgelassene Gas die anderen Komponententeile oder Elemente, die in anderen Abschnitten als dem zerbrechlichen Abschnitt des aufreißbaren Elements bereitgestellt sind (d.h. den unbeabsichtigt aufgerissenen Abschnitten), beeinträchtigen würde. Jedoch, wie oben beschrieben wurde, weil ein solcher unbeabsichtigter Aufreißvorgang über den zerbrechlichen Abschnitt hinaus bei Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht in Erscheinung tritt, gibt es kein Bedürfnis, die Effekte eines Drucks oder dergleichen auf andere Komponententeile oder Elemente zu berücksichtigen, und in einer entsprechenden Art und Weise kann der Freiheitsgrad des Designs verbessert werden und die Art und Weise des Aufreißvorgangs usw. des aufreißbaren Elements kann gesteuert werden.

Das aufreißbare Element gemäß der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurde, kann in einer Vielfalt von Gasgeneratoren zum Einsatz kommen, wie für Airbags und für Gurtstraffer für Sitzgurte und dergleichen, und ist in einer besonderen Art und Weise nützlich in Gasgeneratoren, die in Automobilen montiert sind, wo eine stabile Operation verlangt wird. Jedoch wird das aufreißbare Element im Einklang mit der vorliegenden Erfindung nicht nur in an Automobilen montierten Vorrichtungen zum Zurückhalten von Insassen zum Einsatz gebracht, sondern kann ebenfalls als ein aufreißbares Element für Vorrichtungen oder dergleichen zur Anwendung gebracht werden, die ein Element zur Erzeugung eines Aufreißvorgangs umfassen.

Der oben genannte zerbrechliche Abschnitt ist ein Bereich, in einem Abschnitt, der dem Druck eines Gases oder einem anderen Fluid oder einer Schockwelle ausgesetzt ist, welcher durch einen Druck oder eine Schockwelle vorzeitig gegenüber anderen Bereichen (mit Ausnahme des Abschnitts zur Verteilung der Belastung, wenn der Aufreißvorgang ausgehend von dem später beschriebenen Abschnitt zur Verteilung der Belastung in die Wege geleitet wird) des aufreißbaren Elements aufreißt, das heißt, der zerbrechliche Abschnitt ist als der zerbrechlichste Abschnitt mit Bezug auf einen Druck oder eine Schockwelle ausgebildet, um zuerst aufzureißen. Der zerbrechliche Abschnitt kann erhalten werden durch Ausführen der Dicke eines Teils des aufreißbaren Elements in einer dünneren Art und Weise, um ein Beispiel zu nennen, d. h. er kann als ein Schlitz oder eine Nut oder dergleichen ausgebildet sein, der bzw. die das aufreißbare Element nicht durchdringt. Ferner kann er erhalten werden durch Ausbilden eines Schlitzes oder einer Öffnung, welcher bzw. welche das aufreißbare Element durchdringt, und anschließendes Verschließen des Schlitzes oder der Öffnung mit einem Element, das in einer einfachen Art und Weise aufgerissen oder entfernt werden kann. Weil der zerbrechliche Abschnitt vorzeitig gegenüber den anderen Abschnitten des aufreißbaren Elements aufreißt, tritt der Aufreißvorgang des aufreißbaren Elements entlang (oder in Begleitung) des zerbrechlichen Abschnitts in Erscheinung. Wenngleich es bevorzugt ist, dass der zerbrechliche Abschnitt ausgebildet ist, um die Vorhersagung oder eine Regulierung der Aufreißrichtung des aufreißbaren Elements zu berücksichtigen, durch Ausbilden des zerbrechlichen Abschnitts in einer linearen Gestalt wie einer geraden Linie, einer gekrümmten Linie oder einer gebogenen Linie, vorausgesetzt, dass die Aufreißrichtung auf der Basis der Dicke und des verwendeten Materials für das aufreißbare Element und der Tiefe und der Länge des zerbrechlichen Abschnitts vorhersagbar ist, kann der zerbrechliche Abschnitt in einer anderen als in einer linearen Gestalt und mit einem bestimmten Grad an Dicke (z.B. in Form eines Dreiecks, eines Rechtecks, eines anderen Polygons oder einer Elypse) ausgebildet sein.

Ferner, ist der Abschnitt zur Verteilung der Belastung in einer kreisförmigen Gestalt mit einer verringerten Dicke ausgebildet, und die Dicke des Abschnitts zur Verteilung der Belastung ist ausgebildet, um geringer zu sein als die Dicke der Basisoberfläche des zerbrechlichen Abschnitts.

Der oben genannte Abschnitt zur Verteilung der Belastung dient dazu, zumindest die Belastung, die sich an dem oben genannten zerbrechlichen Abschnitt konzentriert, zu verteilen, das heißt, die Belastung zum Aufreißen des aufreißbaren Elements, und kann z.B. dadurch erhalten werden, indem man die Dicke des aufreißbaren Elements in einer kreisförmigen Gestalt dünner gestaltet, oder in einer alternativen Art und Weise, indem man eine Dicke des aufreißbaren Elements dicker gestaltet, um den Abschnitt, der in Aufreißrichtung des aufreißbaren Elements davor liegt, zu umgeben und zu blockieren. Insbesondere, in einem Abschnitt zur Verteilung der Belastung, in welchem die Dicke des aufreißbaren Elements in einer kreisförmigen Gestalt dünner gestaltet ist, kann die Dicke des Abschnitts zur Verteilung der Belastung derart ausgebildet sein, um gleich groß zu sein wie oder sogar dünner zu sein als die Dicke der Basisoberfläche des oben genannten zerbrechlichen Abschnitts, das heißt, um gleich groß zu sein wie oder sogar dünner zu sein als die Dicke des am dünnsten ausgebildeten Bereichs des zerbrechlichen Abschnitts, und ist in einer bevorzugten Art und Weise sogar dünner ausgebildet als der dünnste Bereich des zerbrechlichen Abschnitts. Durch diese Formation, weil der Aufreißvorgang des aufreißbaren Elements ausgehend von dem Abschnitt zur Verteilung der Belastung, der als der dünnste Bereich ausgebildet ist, in die Wege geleitet wird, wird der Aufreißvorgang, der entlang des zerbrechlichen Abschnitts voranschreitet, sich nicht über diesen Bereich hinaus fortsetzen.

Der Abschnitt zur Verteilung der Belastung ist entweder in der endseitigen Spitze des oben genannten zerbrechlichen Abschnitts oder in Verlängerung in Aufreißrichtung vor dem zerbrechlichen Abschnitt ausgebildet. Das heißt, weil sich der Aufreißvorgang des aufreißbaren Elements entlang des oben genannten zerbrechlichen Abschnitts ausdehnt, ist der Abschnitt zur Verteilung der Belastung, um den Aufreißvorgang zu blockieren, entweder an der endseitigen Spitze des zerbrechlichen Abschnitts ausgebildet, welche die endseitige Spitze darstellt, bis zu welcher sich der Aufreißvorgang fortsetzt, oder in Verlängerung in Aufreißrichtung vor dem zerbrechlichen Abschnitt. Hierbei bezieht sich die endseitige Spitze des zerbrechlichen Abschnitts auf die endseitige Spitze in der Längsrichtung eines in einer linearen Art und Weise geformten zerbrechlichen Abschnitts, und ein Abschnitt zur Verteilung der Belastung ist mit dem in der linearen Art und Weise geformten zerbrechlichen Abschnitt verbunden. Außerdem zeigt der Begriff "in Verlängerung in Aufreißrichtung vor dem zerbrechlichen Abschnitt" eine Position oder einen Bereich in Aufreißrichtung an, der einen gewissen Abstand von dem endseitigen Abschnitt in der Längsrichtung eines in einer linearen Art und Weise geformten zerbrechlichen Abschnitts aufweist, und ebenso eine Position oder einen Bereich, welcher das Ende des Rissverlaufs (einschließlich eines Kontaktabschnitts mit dem zerbrechlichen Abschnitt) in der Richtung, in welcher der Aufreißvorgang erzeugt wird, darstellt, in einem zerbrechlichen Abschnitt, welcher nicht auf eine lineare Gestalt beschränkt ist, sondern in einer Vielfalt von Formen ausgebildet ist. Das heißt, der Begriff "in Verlängerung in Aufreißrichtung vor dem zerbrechlichen Abschnitt" bezieht sich auf eine Position oder einen Bereich, welchen der Rissverlauf, der sich entlang des zerbrechlichen Abschnitts erstreckt, fehlerfrei erreicht.

In einer bevorzugten Art und Weise ist der zerbrechliche Abschnitt in einer linearen Gestalt ausgebildet, und der Abschnitt zur Verteilung der Belastung ist an beiden Enden in der Längsrichtung des zerbrechlichen Abschnitts, der in einer linearen Gestalt ausgebildet ist, bereitgestellt.

Wenn der oben genannte zerbrechliche Abschnitt in einer linearen Gestalt ausgebildet ist, und insbesondere, wenn er in einer geraden Linie oder in einer gekrümmten Linie ausgebildet ist, ist es bevorzugt, dass der oben genannte Abschnitt zur Verteilung der Belastung an beiden Enden in der Längsrichtung des in der linearen Gestalt ausgebildeten zerbrechlichen Abschnitts ausgebildet ist. Wenn er in dieser Art und Weise ausgebildet ist, kann eine Situation eliminiert werden, in welcher die Energie des an einem Ende in der Längsrichtung blockierten Rissverlaufs das Aufreißen der anderen Endseite bewirkt.

In einer bevorzugten Art und Weise ist das aufreißbare Element in einer Gestalt einer flachen Scheibe, in einer sphärischen Gestalt oder in einer Gestalt mit einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet, und der zerbrechliche Abschnitt ist in zumindest einer der oberen Fläche oder der rückseitigen Fläche des aufreißbaren Elements ausgebildet, das in der Gestalt der flachen Scheibe oder in der sphärischen Gestalt ausgebildet ist.

Das oben genannte aufreißbare Element kann in einer Gestalt einer flachen Scheibe, in einer sphärischen Gestalt oder in einer Gestalt mit einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet sein (Gestalten von gekrümmten und flachen Oberflächen usw.), und in diesen Fällen, ist der oben genannte zerbrechliche Abschnitt entweder in der oberen Oberfläche oder in der rückseitigen Oberfläche des aufreißbaren Elements, das in der Gestalt der flachen Scheibe, in einer sphärischen Gestalt oder in einer gekrümmten Gestalt (Gestalten mit gekrümmter und flacher Oberfläche usw.) ausgebildet ist, ausgebildet. Ein aufreißbares Element, das auf diese Art und Weise ausgebildet ist, kann in einer optimalen Art und Weise zur Anwendung gebracht werden, z.B. als ein Element zum Verschließen eines Gasflussdurchgangs in einem Gasgenerator, genauer gesagt, als ein aufreißbares Element zum Blockieren eines mit Druck beaufschlagten Gases in einem Gasgenerator unter Verwendung eines mit Druck beaufschlagten Gases (wie ein mit Druck beaufschlagter Gasgenerator oder ein Hybrid-Gasgenerator).

In einer bevorzugten Art und Weise ist das aufreißbare Element als ein hohler und zylindrischer Körper ausgebildet, in welchem ein Ende oder beide Enden geschlossen sind, und der zerbrechliche Abschnitt ist in der Seitenwand des aufreißbaren Elements, das als hohler und zylindrischer Körper ausgebildet ist, ausgebildet.

Das oben genannte aufreißbare Element kann als ein hohler und zylindrischer Körper ausgebildet sein, in welchem ein Ende oder beide Enden verschlossen sind, und in diesem Fall kann der oben genannte zerbrechliche Abschnitt in der Seitenwand des aufreißbaren Elements, das als ein hohler und zylindrischer Körper ausgebildet ist, ausgebildet sein.

Ein aufreißbares Element, das in dieser Art und Weise ausgebildet ist, kann in einer optimalen Art und Weise zur Anwendung gebracht werden als ein Element zum Ablassen eines Gases, das bei der Aktivierung in dem hohlen Abschnitt erzeugt wird, oder insbesondere als ein Behälter zum Speichern des Gas erzeugenden Wirkstoffs, der verbrannt wird, um ein Gas zu erzeugen, das heißt, als ein Behälter, umfassend die Funktion eines aufreißbaren Elements.

Die aufreißbaren Elemente, die in dieser Art und Weise ausgebildet sind, können in einer optimalen Art und Weise zur Anwendung gebracht werden, insbesondere in einem Gasgenerator, der in einem Automobil montiert ist und welcher auf den Aufprall hin ein Gas ablässt. Ein solches aufreißbares Element bildet ein Komponentenelement eines Gasgenerators und wird als ein aufreißbares Element verwendet, das aufgrund eines Drucks oder einer Schockwelle, der bzw. die bei der Operation eines Gasgenerators erzeugt wird, aufreißt und ein Gas ablässt, und durch Verwendung des aufreißbaren Elements gemäß der vorliegenden Erfindung, kann der Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden.

Genauer gesagt, stellt die vorliegende Erfindung einen Gasgenerator bereit, welcher einen Airbag zum Zurückhalten eines Insassens aufbläst, welcher einen Gasgenerator darstellt (z.B. ein mit Druck beaufschlagter Gasgenerator nur unter Verwendung eines mit Druck beaufschlagten Gases, oder einen Hybrid-Gasgenerator unter Verwendung sowohl eines mit Druck beaufschlagten Gases als auch eines Gas erzeugenden Wirkstoffs), in welchem ein mit Druck beaufschlagtes Gas im Inneren eines Gehäuses abgedichtet ist, wobei eine Gasauslassöffnung durch eine aufreißbare Scheibe (d.h. das aufreißbare Element) verschlossen ist und ein Gas durch Aufreißen der aufreißbaren Scheibe bei Aktivierung der Zündvorrichtung abgelassen wird, wobei die aufreißbare Scheibe die aufreißbare Scheibe im Einklang mit der vorliegenden Erfindung ist. Ebenso stellt die vorliegende Erfindung einen Gasgenerator bereit, welcher einen Airbag zum Zurückhalten eines Insassens aufbläst, welcher einen Gasgenerator darstellt (z.B. einen pyrotechnischen Gasgenerator) in welchem ein Gas erzeugender Wirkstoff zum Erzeugen eines Verbrennungsgases durch Verbrennung im Inneren des Gehäuses, ein Haltelement zur Aufnahme und zum Zurückhalten des Gas erzeugenden Wirkstoffs und ein Zündmittel zum Entzünden und zum Verbrennen des Gas erzeugenden Wirkstoffs allesamt angeordnet sind, wobei das aufreißbare Element im Einklang mit der vorliegenden Erfindung als das Halteelement zum Einsatz gebracht ist.

Ferner stellt die vorliegende Erfindung einen Gasgenerator bereit, umfassend eine Zündanordnung, in welcher eine Zündvorrichtung, die als ein Mittel zur Initiierung der Aktivierung dient, durch ein Manschettenelement für die Zündvorrichtung gehalten wird, einen Gas erzeugenden Wirkstoff, der auf die Aktivierung der Zündvorrichtung entzündet wird, um ein Gas zu erzeugen, und ein hohles und zylindrisches, schalenähnliches Element, welches den Gas erzeugenden Wirkstoff aufnimmt und welches an einem Ende geschlossen ist und wobei das andere Ende mit dem Manschettenelement für die Zündvorrichtung des Körpers der Zündanordnung verbunden ist, wobei das aufreißbare Element im Einklang mit der vorliegenden Erfindung als das schalenähnliche Element zum Einsatz gebracht ist.

In einem solchen Gasgenerator im Einklang mit der vorliegenden Erfindung, weil die Art und Weise des Aufreißens des aufreißbaren Elements, das als die aufreißbare Scheibe oder das Halteelement verwendet wird, gesteuert werden kann, kann der Gasgenerator mit einer stabilen Ausgangsleistung erhalten werden.

Genauer gesagt, in einem Gasgenerator unter Verwendung des oben genannten aufreißbaren Elements gemäß der vorliegenden Erfindung als das schalenähnliche Element zum Halten des Gas erzeugenden Wirkstoffs, ist es bevorzugt, dass der zerbrechliche Abschnitt, der in dem aufreißbaren Element (schalenähnlichen Element) ausgebildet ist, eine Nut ist, die in dem Seitenwandabschnitt des schalenähnlichen Elements, das als ein hohler und zylindrischer Körper ausgebildet ist, ausgebildet ist. Die Nut kann derart ausgebildet sein, um sich in der axialen Richtung des schalenähnlichen Elements zu erstrecken, oder in einer alternativen Art und Weise kann die Nut in einer intermittierenden Art und Weise oder in einer zick-zack-artigen Art und Weise in der umfangsseitigen Richtung des schalenähnlichen Elements ausgebildet sein. Ferner kann eine solche Nut entweder oder sowohl in der inneren umfangsseitigen Oberfläche als auch in der äußeren umfangsseitigen Oberfläche des Seitenwandabschnitts ausgebildet sein. Insbesondere, wenn der zerbrechliche Abschnitt als eine Nut ausgebildet ist, in einer solchen Gestalt, die sich entlang der axialen Richtung des schalenähnlichen Elements erstreckt, wird nur der Seitenwandabschnitt des schalenähnlichen Elements in einer zuverlässigen Art und Weise aufgerissen, was bevorzugt ist. Zusätzlich, in einem solchen Gasgenerator, wenn der zerbrechliche Abschnitt als der Abschnitt ausgebildet ist, durch welchen ein Gas während der Aktivierung abgelassen wird, ist er in einer bevorzugten Art und Weise in der umfangsseitigen Richtung des schalenähnlichen Elements in einer gleichmäßigen Art und Weise bereitgestellt. Das heißt, wo eine Anzahl n von zerbrechlichen Abschnitten bereitgestellt ist, ist es bevorzugt, dass winkelförmige zerbrechliche Abschnitte in einer solchen Art und Weise bereitgestellt sind, um sicher zu stellen, dass der innere Winkel der benachbarten zerbrechlichen Abschnitte das bezugsmäßige Verhältnis "360°/n" erfüllt. Ferner ist es bevorzugt, dass die Richtung des Ablasses des Gases und die Menge des Ablassens davon in einer solchen Art und Weise eingestellt werden, dass die ergebenden Kräfte der Beschleunigung (Vektor), die durch das abgelassene Gas erzeugt werden, im Wesentlichen gleich Null sind. Dies begründet sich darauf, dass, durch Bereitstellen der zerbrechlichen Abschnitte auf diese Art und Weise, Beschleunigungskräfte, die durch das einströmende Gas erzeugt werden, gegeneinander wirken, und der Gasgenerator daran gehindert wird, herauszuspringen. Zum selben Zeitpunkt, kann ein Fixiermittel für einen Gasgenerator, der in einem Gurtstraffer oder dergleichen eingesetzt wird, vereinfacht werden, weil eine Beständigkeit gegenüber einer Beschleunigung vernachlässigt werden kann. Wenn jedoch der Gasgenerator derart angeordnet ist, um in der Lage zu sein, die Beschleunigungskräfte zu unterdrücken, die durch das einfließende Gas während der Aktivierung erzeugt werden, und demgegenüber beständig zu sein, z.B. durch Fixieren des Gasgenerators in einer vorgegebenen Position in einer festen Art und Weise, kann der zerbrechliche Abschnitt in einer ungleichmäßigen Art und Weise in der umfangsseitigen Richtung des schalenähnlichen Elements ausgebildet sein. Wenn der zerbrechliche Abschnitt in einer ungleichmäßigen Art und Weise in der umfangsseitigen Richtung des schalenähnlichen Elements ausgebildet ist, kann das Gas verstärkt in der Richtung abgelassen werden, welcher der zerbrechliche Abschnitt zugewandt ist, was bevorzugt ist.

Die oben beschriebene, vorliegende Erfindung stellt ein aufreißbares Element bereit, um durch Druck, eine Schockwelle oder dergleichen aufgerissen zu werden, das aufreißbare Element, in welchem ein nicht reproduzierbarer Rissverlauf oder ein nicht beabsichtigtes Aufreißen (aufreißen über die endseitige Spitze über die Nut hinaus) niemals in Erscheinung treten, wobei eine Art und Weise des Aufreißens des aufreißbaren Elements in einer optionalen Art und Weise gesteuert wird und wodurch die Reproduzierbarkeit und Stabilität hinsichtlich der Art und Weise des Rissverlaufs verbessert werden kann, und das aufreißbare Element, in welchem aufgrund des Aufreißvorgangs keine feinen Fragmente erzeugt werden.

Wenn ein solches aufreißbares Element in einer Vielfalt von Gasgeneratoren zur Anwendung gebracht wird, wie z.B. für einen Airbag oder für einen Gurtstraffer, kann die Erzeugung von Fragmenten oder dergleichen durch Regulieren der Art und Weise des Aufreißens verhindert werden, und dabei kann ein Gasgenerator erhalten werden, in welchem keine Fragmente den Gasdurchgang blockieren, und welcher eine stabile Betriebsleistung realisiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines aufreißbaren Elements, das in einer zylindrischen Gestalt mit einem Boden ausgebildet ist: (A) ist eine Seitenansicht davon, (B) ist eine Querschnittsansicht entlang des Pfeils X-Y davon, und (C) ist eine schematische Ansicht zur Darstellung des aufgerissenen Zustands davon.

2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines aufreißbaren Elements: (A) ist eine Seitenansicht davon, (B) ist eine Ansicht entlang der Linie X-Y davon und (C) ist eine schematische Ansicht zur Darstellung des aufgerissenen Zustands davon.

3 ist eine Seitenansicht eines aufreißbaren Elements, umfassend einen anderen zerbrechlichen Abschnitt und einen Abschnitt zur Verteilung einer Belastung.

4 ist eine Seitenansicht eines aufreißbaren Elements, umfassend noch einen anderen zerbrechlichen Abschnitt und einen Abschnitt zur Verteilung einer Belastung.

5 ist eine Querschnittsansicht des Gasgenerators, der durch Anwendung des aufreißbaren Elements in 2 ausgebildet ist.

6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines aufreißbaren Elements, das in einer sphärischen Gestalt ausgebildet ist: (A) ist eine Vorderansicht davon, und (B) ist eine Querschnittsansicht davon entlang der Linie des Pfeils V-W davon.

7 ist eine Querschnittsansicht des Gasgenerators, der durch die Anwendung des aufreißbaren Elements in 6 ausgebildet ist.

Beschreibung der Bezugszeichen

10, 20, 30, 40, 60 aufreißbares Element 11, 21, 31, 41, 61 Nut (zerbrechlicher Abschnitt) 12, 22, 32, 42, 62 hohler Abschnitt (Abschnitt zur Verteilung einer Belastung) 13, 23, 33, 43, Flanschabschnitt 14, 24, 34, 44 Seitenwandabschnitt 50, 70 Gasgenerator 51, 73 Zündvorrichtung 52, 74 Manschettenelement 54 Gasgenerator

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung

Mit Bezug auf die Zeichnungen, werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines aufreißbaren Elements 10, das in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet ist und den Boden aufweist, und 2, 3 und 4 zeigen Ausführungsbeispiele eines aufreißbaren Elements 10, umfassend einen unterschiedlichen zerbrechlichen Abschnitt und einen unterschiedlichen Abschnitt zur Verteilung einer Belastung gegenüber denjenigen des aufreißbaren Elements 10, das in 1 gezeigt ist, welche zu dem aufreißbaren Element 10 gehören, das in 1 gezeigt ist. 5 zeigt einen Gasgenerator, in welchem das aufreißbare Element 10 von einer zylindrischen Gestalt mit dem Boden zur Anwendung gebracht wird. 6 zeigt ein aufreißbares Element 10, das in einer sphärischen Gestalt ausgebildet ist, und 7 zeigt einen Gasgenerator, in welchem ein aufreißbares Element 10 von einer sphärischen Gestalt eingesetzt ist.

In 1 ist (A) eine Seitenansicht eines aufreißbaren Elements 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel, das in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet ist und den Boden aufweist, (B) ist ein Querschnitt entlang des Pfeils X-Y davon, und (C) ist eine schematische Ansicht zur Darstellung des aufgerissenen Zustands des zerbrechlichen Abschnitts (Nut 11).

Das aufreißbare Element 10, das in 1 gezeigt ist, ist in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet, wobei ein Ende geschlossen ist. Das andere Ende davon ist geöffnet und ist mit einem der Außenseite zugewandten Flanschabschnitt 13 ausgebildet. Ferner ist eine Nut 11 mit einer geringeren Dicke als der Rest des seitlichen Wandabschnitts 14 entlang der axialen Richtung des aufreißbaren Elements 10 in der seitlichen Wandoberfläche davon ausgebildet, und an dem Ende der Nut 11 auf der Seite des Flanschabschnittes 13, ist eine Kreisform, beispielsweise ein hohler Abschnitt 12 in der Gestalt eines gewöhnlichen Kreises ausgebildet, der tiefer ist als die Nut 11 (das heißt, von geringer Wandstärke), und der mit der Nut 11 verbunden ist. Das gegenüberliegende Ende der Nut 11, an welchem der hohle Abschnitt 12 nicht ausgebildet ist, erreicht die Bodenfläche (den geschlossenen endseitigen Abschnitt) des aufreißbaren Elements 10.

In dem aufreißbaren Element 10 gemäß diesem Aspekt, ist die Nut 11 derart ausgebildet, um gegenüber einem Druck oder einer Schockwelle zerbrechlicher zu sein, als der Rest des seitlichen Wandabschnitts 14 (das heißt, der seitliche Wandabschnitt 14, in welchem keine Nut 11 oder kein hohler Abschnitt 12 ausgebildet ist), und in einer entsprechenden Art und Weise dient die Nut 11 als ein zerbrechlicher Abschnitt. Während dessen ist der kreisförmige und hohle Abschnitt 12, der an dem Ende des zerbrechlichen Abschnitts (Nut 11) ausgebildet ist, derart ausgebildet, um eine noch geringere Dicke als die Nut 11 aufzuweisen, in dem aufreißbaren Element 10, so dass dieser Abschnitt als ein Abschnitt zur Verteilung einer Belastung dient.

Wenn beispielsweise ein Druck oder eine Schockwelle auf das aufreißbare Element 10 wirken, das wie das oben beschriebene ausgebildet ist, ausgehend von der inneren Seite davon, reißt der kreisförmige und hohle Abschnitt 12 (Abschnitt zur Verteilung einer Belastung) zuerst auf, und entweder in einer sehr geringfügig verzögerten Art und Weise danach oder in einer nahezu simultanen Art und Weise, reißt die Nut 11 auf, die in der Wandoberfläche ausgebildet ist (zerbrechlicher Abschnitt). Dieser aufgerissene Zustand ist in 1(C) gezeigt.

In Bezug auf den Aufreißvorgang der Nut 11, ist die Belastung des Rissverlaufs entlang der Richtung konzentriert, in welcher sich die Nut 11 erstreckt, jedoch wird die Belastung durch den oben genannten, kreisförmigen und hohlen Abschnitt 12 (Abschnitt zur Verteilung einer Belastung) verteilt, so dass kein zusätzlicher Fortgang des Rissverlaufs in Richtung des Flanschabschnitts 13 über den oben genannten, kreisförmigen und hohlen Abschnitt 12 (Abschnitt zur Verteilung der Belastung) hinaus in Erscheinung tritt. Es sollte berücksichtigt werden, dass, wenngleich in 1 der zerbrechliche Abschnitt (Nut 11) und der Abschnitt zur Verteilung der Belastung (hohler Abschnitt 12) in einer integralen Art und Weise ausgebildet sind, der Abschnitt zur Verteilung der Belastung (hohler Abschnitt 12) in einer gesonderten Art und Weise in der Richtung des Verlaufs des Risses des zerbrechlichen Abschnitts (Nut 11) ausgebildet sein kann.

Zusätzlich, wenngleich der Abschnitt zur Verteilung der Belastung (hohler Abschnitt 12) auf der Seite des Flanschabschnitts 13 in dem zerbrechlichen Abschnitt (Nut 11) in dem in 1 gezeigten Aspekt ausgebildet ist, kann er in einer dazu gegensätzlichen Art und Weise auf der Seite des geschlossenen und endseitigen Abschnitts des aufreißbaren Elements ausgebildet sein. Das heißt, es ist ein aufreißbares Element, in welchem der Abschnitt zur Verteilung der Belastung (hohler Abschnitt 12) nur auf der Seite des geschlossenen und endseitigen Abschnitts des aufreißbaren Elements zwischen den endseitigen Abschnitten in der Längsrichtung des zerbrechlichen Abschnitts (Nut 11) ausgebildet ist. Wenn er in dieser Art und Weise ausgebildet ist, kann der Rissverlauf des aufreißbaren Elements, der entlang der Richtung, in welcher sich der zerbrechliche Abschnitt erstreckt, erzeugt wird, durch den Abschnitt zur Verteilung der Belastung auf der Seite des geschlossenen und endseitigen Abschnitts blockiert werden, und er kann durch den Flanschabschnitt 13 auf der Seite des Flanschabschnitts 13 blockiert werden. Ferner, wenn der Abschnitt zur Verteilung der Belastung nur auf der Seite des geschlossenen und endseitigen Abschnitts auf diese Art und Weise ausgebildet ist, ist es bevorzugt, dass der Flanschabschnitt davon derart ausgebildet ist, um eine Stärke aufzuweisen, die den Rissverlauf des aufreißbaren Elements blockieren kann, beispielsweise, dass die Dicke des Flanschabschnitts vergrößert wird, und in einer bevorzugten Art und Weise, dass er dicker ausgebildet ist als die Seitenwand des aufreißbaren Elements.

Nachstehend wird ein aufreißbares Element 20, das in 2 gezeigt ist, beschrieben. 2(A) ist eine Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines aufreißbaren Elements 20, (B) ist eine Ansicht entlang der Linie X-Y davon, und (C) ist eine schematische Ansicht zur Darstellung des aufgerissenen Zustands eines zerbrechlichen Abschnitts (Nut 21). Insbesondere umfasst das in 2 gezeigte aufreißbare Element 10 einen unterschiedlichen zerbrechlichen Abschnitt und einen unterschiedlichen Abschnitt zur Verteilung der Belastung gegenüber denjenigen des in 1 gezeigten aufreißbaren Elements, welche zu dem in 1 gezeigten aufreißbaren Element 10 gehören.

Das aufreißbare Element 20, das in 2 gezeigt ist, ist in einer ähnlichen Art und Weise zu den oben genannten und in 1 gezeigten aufreißbaren Element ebenfalls in einer zylindrischen Gestalt mit dem Boden ausgebildet, wobei ein der Außenseite zugewandter Flanschabschnitt 23 in dem geöffneten endseitigen Abschnitt ausgebildet ist, und wobei eine Nut 21 (zerbrechlicher Abschnitt) entlang der axialen Richtung des aufreißbaren Elements 20 in der seitlichen Wandfläche davon ausgebildet ist. Jedoch ist eine Kreisform oder in einer bevorzugten Art und Weise ein hohler Abschnitt 22 in der Gestalt eines gewöhnlichen Kreises (Abschnitt zur Verteilung der Belastung), der sogar noch tiefer als die Nut 21 ausgebildet ist (der in anderen Worten mit einer dünneren Wandstärke ausgeführt ist), an beiden Enden in der Längsrichtung der Nut 21 (zerbrechlicher Abschnitt), die in diesem Aspekt gezeigt ist, bereit gestellt, und der zerbrechliche Abschnitt (Nut 21) ist in einer zwischenliegenden Art und Weise zwischen zwei Abschnitten zur Verteilung der Belastung (hohlen Abschnitten 22) ausgebildet. Es sollte berücksichtigt werden, dass die Abschnitte zur Verteilung der Belastung auch in diesem Aspekt derart ausgebildet sind, um eine geringere Wandstärke aufzuweisen als der zerbrechliche Abschnitt.

Wenn beispielsweise ein Druck oder eine Schockwelle von der inneren Seite davon auf ein solches aufreißbares Element 20 wirken, reißen die kreisförmigen und hohlen Abschnitte 22 (Abschnitte zur Verteilung der Belastung) an beiden Enden der Nut 21 zuerst auf, und entweder in einer sehr geringfügig dem gegenüber verzögerten Art und Weise oder in einer nahezu simultanen Art und Weise, reißt der zerbrechliche Abschnitt (Nut 21) auf. Dieser aufgerissene Zustand ist in 2(C) gezeigt.

Insbesondere, wenn ein Abschnitt zur Verteilung der Belastung (hohler Abschnitt 22) an beiden Seiten des zerbrechlichen Abschnitts (Nut 21) ausgebildet ist, wie in dem aufreißbaren Element 20, das in diesem Aspekt gezeigt ist, auch wenn die Belastung des durch den einen Abschnitt zur Verteilung der Belastung (hohler Abschnitt 22) blockierten Rissverlaufs auf die andere Endseite des zerbrechlichen Abschnitts (Nut 21) wirkt, wird dieser durch den Abschnitt zur Verteilung der Belastung (hohler Abschnitt 22) an der anderen Endseite davon blockiert, und daher kann das Ausmaß des Aufreißens des zerbrechlichen Abschnitts (Nut 21) in einer zuverlässigeren Art und Weise reguliert werden, wenn das aufreißbare Element 20 aufgerissen wird. In dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel können der zerbrechliche Abschnitt (Nut 21) und der Abschnitt zur Verteilung der Belastung (hohler Abschnitt 22), in derselben Art und Weise wie in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel, in einer gesonderten Art und Weise in der Verlaufsrichtung des Aufreißvorgangs angeordnet sein.

Zusätzlich sind die 3 und 4 Seitenansichten von aufreißbaren Elementen 30 und 40, umfassend andere zerbrechliche Abschnitte und andere Abschnitte zur Verteilung der Belastung. Die zerbrechlichen Abschnitte und die Abschnitte zur Verteilung der Belastung gemäß den 3 und 4 sind derart ausgebildet, um eine geringere Wandstärke aufzuweisen als die aufreißbaren Elemente 30 und 40 (das heißt, die Wandstärke der aufreißbaren Elemente ist durch die Bereitstellung einer Nut oder dergleichen dünner ausgeführt), und der zerbrechliche Abschnitt und der Abschnitt zur Verteilung der Belastung sind mit dem Abschnitt zur Verteilung der Belastung ausgebildet, der mit einer geringeren Dicke ausgeführt ist als der zerbrechliche Abschnitt.

In dem aufreißbaren Element 30 gemäß dem in 3 gezeigten Aspekt, ist ein zerbrechlicher Abschnitt 31 in einer rechteckigen Gestalt ausgebildet, und kreisförmig vertiefte Abschnitte 32 zur Verteilung der Belastung sind in einer integralen Art und Weise in den vier Ecken davon ausgebildet. Das heißt, der zerbrechliche Abschnitt 31 gemäß diesem Aspekt ist als eine Nut mit einer konstanten Dicke ausgebildet. In diesem Aspekt würde sich der Rissverlauf des zerbrechlichen Abschnitts 31 von den vier Ecken davon ohne die Bereitstellung der Abschnitte 32 zur Verteilung der Belastung erstrecken, aber als ein Ergebnis der Formation solcher kreisförmigen Abschnitte 32 zur Verteilung der Belastung, wird die Belastung des Rissverlaufs, der sich ausgehend von vier Ecken des zerbrechlichen Abschnitts 31 erstreckt, durch diese Abschnitte 32 zur Verteilung der Belastung verteilt. Ein einzelner Kreis zur Verhinderung der Konzentration der Belastung des Rissverlaufs kann in jedem der beiden endseitigen Abschnitte des zerbrechlichen Abschnitts 31 ausgebildet sein.

Zusätzlich, in dem aufreißbaren Element 40 gemäß dem in 4(A) gezeigten Aspekt, ist ein zerbrechlicher Abschnitt 31 in einer langen Ausdehnung oder in einer linearen Gestalt ausgebildet, und Abschnitte 42 zur Verteilung der Belastung, die in einer hufeisenförmigen Gestalt ausgehöhlt sind, sind derart ausgebildet, um die endseitigen Abschnitte in der Längsrichtung des zerbrechlichen Abschnitts 31 zu umschließen. In diesem Aspekt, auch wenn ein Rissverlauf entlang dieses zerbrechlichen Abschnitts 41 in Erscheinung tritt und sich in einer nachfolgenden Art und Weise über das abschließende Ende der zerbrechlichen Abschnitts 41 hinaus erstreckt, wird die Belastung dieses Rissverlaufs durch diese Abschnitte 42 zur Verteilung der Belastung verteilt, und der Rissverlauf setzt sich nicht darüber hinaus fort.

Mit Bezug auf den Aspekt, der auf das in der obigen 4(A) gezeigte aufreißbare Element 40 bezogen ist, kann die Gestalt des zerbrechlichen Abschnitts und des Abschnitts zur Verteilung der Belastung auch in den in 4(B) und (C) gezeigten Aspekten ausgebildet sein. Das heißt, in einem aufreißbaren Element 40', das in 4(B) gezeigt ist, können fächerförmige Abschnitte zur Verteilung der Belastung 42' mit einer dünneren Wandstärke in einer integralen Art und Weise an den beiden Seiten in der Längsrichtung eines zerbrechlichen Abschnitts 41' ausgebildet sein, der in einer länglichen Ausdehnung oder in einer linearen Gestalt ausgebildet ist. Die Tiefe des fächerförmigen Abschnitts zur Verteilung der Belastung 42' ist tiefer als die Tiefe des zerbrechlichen Abschnitts 41', das heißt, die Wandstärke des Bereichs, in welchem der Abschnitt 42' zur Verteilung der Belastung ausgebildet ist, ist ausgebildet, um dünner zu sein als die Wandstärke des Bereichs, in welchem der zerbrechliche Abschnitt 41' ausgebildet ist. Ferner, ist die bogenförmige Seite des fächerförmigen und zerbrechlichen Abschnitts 41' in einer Richtung angeordnet, um den endseitigen Abschnitt des zerbrechlichen Abschnitts 41' abzudecken. Auch in diesem Aspekt kann der fächerförmige Abschnitt 42' zur Verteilung der Belastung naturgemäß in einer gesonderten Art und Weise von dem zerbrechlichen Abschnitt 41' in der Verlaufsrichtung des Rissverlaufs ausgebildet sein.

Zusätzlich, wie in einem aufreißbaren Element 40'', das in 4(C) gezeigt ist, können an beiden Seiten in der Längsrichtung eines zerbrechlichen Abschnitts 41'', der in einer langen Ausdehnung oder in einer linearen Gestalt ausgebildet ist, bogenförmige und dünnere Abschnitte 42'' zur Verteilung der Belastung mit einem gewissen Abstand zum endseitigen Abschnitt in der Längsrichtung eines zerbrechlichen Abschnitts 41'' ausgebildet sein. Die Tiefe dieser Abschnitte 42'' zur Verteilung der Belastung ist ausgebildet, um tiefer zu sein als die Tiefe des zerbrechlichen Abschnitts 41'', und ferner können diese bogenförmigen Abschnitte 42'' zur Verteilung der Belastung in einer Richtung angeordnet sein, so dass die bogenförmige Seite davon die endseitigen Abschnitte des zerbrechlichen Abschnitts 41'' abdeckt. In diesem Aspekt können die bogenförmigen Abschnitte 42'' zur Verteilung der Belastung naturgemäß in einer integralen Art und Weise in dem zerbrechlichen Abschnitt 41'' ausgebildet sein.

In den aufreißbaren Elementen, die in der oben genannten 3 und in den oben genannten 4(A) bis (C) gezeigt sind, kann der Abschnitt zur Verteilung der Belastung ebenfalls nur auf einer einzelnen Seite in der Längsrichtung der zerbrechlichen Abschnitte ausgebildet sein, wie in der oben genannten 1 gezeigt ist.

Es sollte berücksichtigt werden, dass in den Aspekten, die in den oben genannten 14 gezeigt sind, die zerbrechlichen Abschnitte im Wesentlichen in der Gestalt des Buchstaben V in einem Querschnitt orthogonal zur Längsrichtung davon ausgebildet sind, und dass der Basisabschnitt des Abschnitts zur Verteilung der Belastung tiefer ausgebildet ist als der Basisabschnitt der Nut. Jedoch können die zerbrechlichen Abschnitte der in den 14 gezeigten Aspekte ebenfalls als eine Nut ausgebildet sein, die eine im Wesentliche flache Basisfläche aufweist (das heißt, eine Nut, die in einer rechteckigen Gestalt in dem Querschnitt ausgebildet ist, der orthogonal zur Längsrichtung des zerbrechlichen Abschnitts verläuft, und die eine gleichmäßige Tiefe aufweist). Zusätzlich können die Abschnitte zur Verteilung der Belastung gemäß den in den obigen 14 gezeigten Aspekten in einer halbkreisförmigen Gestalt mit einem Durchmesser gleich zu der Breite des damit verbundenen zerbrechlichen Abschnitts ausgebildet sein.

Die aufreißbaren Elemente, die in den obigen 14 gezeigt sind, können in einer optimalen Art und Weise zur Anwendung gebracht werden, z.B. in einem Gasgenerator 50, wie in 5 gezeigt ist. Insbesondere stellt der Gasgenerator 50, der in 5 gezeigt ist, ein Beispiel eines Gasgenerators dar, der mit dem in 2 gezeigten aufreißbaren Element 20 ausgebildet ist, und in diesem Gasgenerator 50, ist eine Zündvorrichtung 51 von einer elektrischen Bauart, die als eine Vorrichtung zur Initiierung einer Aktivierung für den Gasgenerator dient, von einem Manschettenelement 52 aus Metall getragen, welches einen Schulterabschnitt umfasst, das in der radialen Richtung nach außen hervorsteht, wobei der Flanschabschnitt 23 auf der Seite des geöffneten und endseitigen Abschnitts des zylindrisch geformten aufreißbaren Elements 20 mit dem Boden in einer integralen Art und Weise an dem Schulterabschnitt 53 des Manschettenelements 52 aus Metall fixiert ist, wobei ein Gas erzeugender Wirkstoff 54, welcher durch Verbrennung ein Gas erzeugt, in den Hohlraumabschnitten des aufreißbaren Elements 20 gespeichert ist. Das Folgende ist eine Beschreibung der Betätigung des Gasgenerators 50. Wenn die Zündvorrichtung 51 durch ein elektrisches Signal (Aktivierungssignal) aktiviert wird, das von einer nicht in der Zeichnung gezeigten, externen Steuervorrichtung (oder einem Abschnitt zur Bereitstellung einer Stromversorgung) ausgegeben wird, wird der Gas erzeugende Wirkstoff 54 durch die Flamme oder dergleichen, die durch die Aktivierung erzeugt wird, entzündet und verbrannt, und erzeugt ein Verbrennungsgas. Als ein Ergebnis der Erzeugung eines Verbrennungsgases, wird der Druck im Innenraum des aufreißbaren Elements angehoben, und als ein Ergebnis dieses Drucks, reißen die Abschnitte zur Verteilung der Belastung (bezeichnet mit Bezugszeichen 22 in 2), die in der umfangsseitigen Wandfläche des aufreißbaren Elements 10 ausgebildet sind, auf und öffnen sich zuerst, und anschließend öffnet sich der zerbrechliche Abschnitt (bezeichnet mit dem Bezugszeichen 21 in 2). Beim Aufreißvorgang und Öffnungsvorgang des zerbrechlichen Abschnitts, wird die Belastung für den Aufreißvorgang und den Öffnungsvorgang davon durch den Druck usw. des erzeugten Verbrennungsgases erzeugt, und der Druck wird durch die Abschnitte zur Verteilung der Belastung, die an beiden Enden in der Längsrichtung des zerbrechlichen Abschnitts ausgebildet sind, verteilt, so dass der Rissverlauf über die Abschnitte zur Verteilung der Belastung hinaus blockiert werden kann.

Insbesondere, in dem aufreißbaren Element 20, das in einem Gasgenerator verwendet wird, wie dem, der in 5 gezeigt ist, kann eine Dicke des Wandoberflächenabschnitts zwischen 0,2 bis 1,5 mm betragen, eine Dicke des zerbrechlichen Abschnitts kann zwischen 0,15 bis 1,4 mm betragen und eine Dicke der Abschnitte zur Verteilung der Belastung kann zwischen 0,1 bis 1,3 mm betragen. Außerdem ist es bevorzugt, dass die Abschnitte zur Verteilung der Belastung in diesen Aspekten z.B. in einer kreisförmigen Gestalt mit einem Radius von 1,0 bis 6,0 mm ausgebildet sind.

6 zeigt ein aufreißbares Element 60 noch eines anderen Ausführungsbeispiels davon, und 6(A) ist eine Vorderansicht des aufreißbaren Elements 60 und (B) ist ein Querschnitt entlang der Pfeile V-W davon. Insbesondere ist das aufreißbare Element 60, das in diesem Aspekt gezeigt ist, in einer sphärischen Gestalt ausgebildet, zerbrechliche Abschnitte 61 sind derart ausgebildet, um sich in einer hervorstehenden oberen Fläche davon zu schneiden, und kreisförmige Abschnitte 62 zur Verteilung der Belastung sind in einer integralen Art und Weise an den jeweiligen endseitigen Abschnitten der sich schneidenden zerbrechlichen Abschnitte ausgebildet. In dem in dieser Zeichnung gezeigten Aspekt, sind die zerbrechlichen Abschnitte 61 und die Abschnitte 62 zur Verteilung der Belastung derart ausgebildet, um eine geringere Dicke aufzuweisen als das aufreißbare Element 60 (das heißt, die Dicke des aufreißbaren Elements 60 ist durch die Bereitstellung einer Nut oder dergleichen verringert), und die Abschnitte 62 zur Verteilung der Belastung sind tiefer ausgebildet als die zerbrechlichen Abschnitte 61.

Wenn der Druck oder eine Schockwelle auf eine einzelne Oberfläche (oberseitige Oberfläche oder rückseitige Oberfläche) des in 6 gezeigten aufreißbaren Elements 60 wirken, reißen die kreisförmigen Abschnitte 62 zur Verteilung der Belastung zuerst auf, und in einer geringfügig verzögerten Art und Weise danach oder in einer nahezu simultanen Art und Weise, reißen die zerbrechlichen Abschnitte 61 auf. Weil die Belastung des Risses in einer einheitlichen Art und Weise auf diese Abschnitte zur Verteilung der Belastung 62 wirkt und verteilt wird, setzt sich der Rissverlauf des zerbrechlichen Abschnitts 61 nicht über diese Abschnitte 62 zur Verteilung der Belastung hinaus fort.

Das in einer sphärischen Gestalt ausgebildete, aufreißbare Element 60, das in dieser Art und Weise ausgebildet ist, kann in einer optimalen Art und Weise zur Anwendung gebracht werden, z.B. in dem Gasgenerator, der in 7 gezeigt ist.

In einem Gasgenerator 70, der in 7 gezeigt ist, ist ein Öffnungsabschnitt 72 eines mit Druck beaufschlagten Behälters 71, der mit einem komprimierten Gas befüllt ist, durch das aufreißbare Element 60 verschlossen, und ein Manschettenelement 74 zum Tragen der Zündvorrichtung 73 ist ausgebildet, um die Seite des Öffnungsabschnitts 72 zu umschließen. Ein Flussdurchgang 75, durch welchen das Gas aus dem Öffnungsabschnitt 72 hindurchfließt, ist ferner mit dem Manschettenelement 74 ausgebildet, und dieser Flussdurchgang 75 ist derart angeschlossen, um mit einem Diffuser 76 zu kommunizieren, welcher das Gas führt. Zusätzlich ist ein Filter 77, welcher feste Materialien usw. aus dem abgelassenen Gas herausfiltert, am Ende des Diffusers 76 angeordnet.

Das Folgende ist eine Beschreibung der Betätigung des Gasgenerators 70, der auf diese Art und Weise ausgebildet ist. Wenn die Zündvorrichtung 73 durch ein elektrisches Signal (Aktivierungssignal) aktiviert wird, das von einer externen Steuervorrichtung (oder einem Abschnitt zur Bereitstellung einer Stromversorgung), die nicht in der Zeichnung gezeigt ist, bereitgestellt wird, wirkt die Flamme, der Druck oder eine Schockwelle oder dergleichen, die durch diese Aktivierung erzeugt werden, auf das aufreißbare Element 60, und als ein Ergebnis davon reißt das aufreißbare Element 60 auf. Während des Aufreißvorgangs davon, weil die Abschnitte 62 zur Verteilung der Belastung, die in der obigen 6 gezeigt sind, in dem aufreißbaren Element 60 ausgebildet sind, kann ein Rissverlauf bis in nicht dafür vorgesehene Bereiche verhindert werden. Als ein Ergebnis davon, kann eine Situation, in welcher Fragmente oder dergleichen des aufreißbaren Elements 60 erzeugt werden, eliminiert werden, und die stabile Tätigkeit des Gasgenerators kann sichergestellt werden.


Anspruch[de]
Aufreißbares Element (10, 20, 30, 40, 60), welches aufgrund eines Drucks oder einer Schockwelle aufreißt, umfassend einen zerbrechlichen Abschnitt (11, 21, 31, 41, 61), welcher in einer bevorzugten Art und Weise aufreißt und welcher die Richtung des Rissverlaufs des aufreißbaren Elements (10, 20, 30, 40, 60) reguliert, und einen Abschnitt (12, 22, 32, 42, 62) zur Verteilung einer Belastung, der in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet ist, um eine Belastung während des Aufreißvorgangs des aufreißbaren Elements (10, 20, 30, 40, 60) zu verteilen, und der an den endseitigen Spitzen des zerbrechlichen Abschnitts (11, 21, 31, 41, 61) oder in der Richtung des Rissverlaufs vor dem zerbrechlichen Abschnitt (11, 21, 31, 41, 61) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (12, 22, 32, 42, 62) zur Verteilung der Belastung mit einer geringeren Dicke ausgebildet ist als der Wandabschnitt des aufreißbaren Elements (10, 20, 30, 40, 60), wobei die Dicke des Abschnitts (12, 22, 32, 42, 62) zur Verteilung der Belastung ausgebildet ist, um geringer zu sein, als die Dicke der Basisfläche des zerbrechlichen Abschnitts (11, 21, 31, 41, 61). Das aufreißbare Element (10, 20, 30, 40, 60) nach Anspruch 1, wobei der zerbrechliche Abschnitt (11, 21, 31, 41, 61) in einer linearen Gestalt ausgebildet ist, wobei der Abschnitt (12, 22, 32, 42, 62) zur Verteilung der Belastung an beiden Enden in der Längsrichtung des zerbrechlichen Abschnitts (11, 21, 31, 41, 61), der in einer linearen Gestalt ausgebildet ist, ausgebildet ist. Das aufreißbare Element (10, 20, 30, 40, 60) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das aufreißbare Element (10, 20, 30, 40, 60) in der Gestalt einer flachen Scheibe, in einer sphärischen Gestalt oder in einer Gestalt mit einer gekrümmten Oberfläche ausgebildet ist, und wobei der zerbrechliche Abschnitt (11, 21, 31, 41, 61) in zumindest einer der oberseitigen Oberfläche oder der rückseitigen Oberfläche des aufreißbaren Elements (10, 20, 30, 40, 60) ausgebildet ist, das in Gestalt der flachen Scheibe oder der sphärischen Gestalt ausgebildet ist. Das aufreißbare Element (10, 20, 30, 40, 60) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das aufreißbare Element (10, 20, 30, 40, 60) als ein hohler und zylindrischer Körper ausgebildet ist, in welchem ein Ende oder beide Enden geschlossen sind, und wobei der zerbrechliche Abschnitt (11, 21, 31, 41, 61) in der seitlichen Wand des aufreißbaren Elements (10, 20, 30, 40, 60) ausgebildet ist, das als ein hohler und zylindrischer Körper ausgebildet ist. Ein Gasgenerator (50, 70), der in einem Automobil montiert ist, um ein Gas auf einen Aufprall hin abzulassen, wobei der Gasgenerator (50, 70) ein aufreißbares Element (10, 20, 30, 40, 60) umfasst, das während der Aktivierung davon aufgrund eines Drucks oder einer Schockwelle aufreißt, um ein Gas abzulassen, wobei das aufreißbare Element (10, 20, 30, 40, 60) nach einem der Ansprüche 1–4 als das aufreißbare Element (10, 20, 30, 40, 60) verwendet wird.






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