DE10005667B4

DE10005667B4 - Gasgenerator, Behälter hierfür und Verfahren zum Herstellen des Behälters

Info

Publication number: DE10005667B4
Application number: DE10005667A
Authority: DE
Inventors: Koji Koga
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2020-02-10
Also published as: DE10005667A1; JP2000233705A; JP3772570B2; DE20002236U1; US6571713B1

Abstract

Behälter (1), welcher eine zylindrische Form hat, für einen Gasgenerator, der derart eingerichtet ist, daß das Innere desselben in zwei Kammern unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere desselben durch zwei scheibenförmige Zwischenwände (4; 6) in zwei Kammern unterteilt wird und daß die äußeren Umfangsoberflächen der Zwischenwände (4; 6) in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters (1) kommen, wobei bewirkt wird, daß die Zwischenwände (4; 6) dadurch in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters (1) kommen, daß sie in einer Durchmesservergrößerungsrichtung plastisch verformt werden, wobei an jeder der zwei Zwischenwände (4; 6) jeweils ein ringförmiger Teil (4a; 6a) längs des äußeren Umfangs der Zwischenwand (4; 6) von einer Scheibenoberfläche der Zwischenwand (4; 6) hervorragend ausgebildet ist und bewirkt, daß er dadurch in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters (1) kommt, daß er in der Durchmesservergrößerungsrichtung plastisch deformiert wird, wobei die zwei Zwischenwände (4;...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter für einen Gasgenerator, der in eine Airbageinrichtung o. dgl. einbaubar ist, und ein Verfahren zum Herstellen des Behälters. Mehr im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung einen Behälter, in dem die Befestigungsstruktur zweier Zwischenwände in dem Behälter verbessert ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen des Behälters.
Als Gasgeneratoren, die in Airbageinrichtungen o. dgl. verwendet werden, sind solche Gasgeneratoren verfügbar, welche derart angeordnet und/oder eingerichtet sind, daß das Innere eines zylindrischen Behälters durch eine Zwischenwand in eine Mehrzahl von Kammern unterteilt ist, und jede Kammer mit einem Gaserzeugungsmittel gefüllt sowie mit einem Zünder versehen ist. Die Menge des von dem Gasgenerator ausgestoßenen Gases und die Zeitdauer, während der das Ausstoßen des Gases erfolgt bzw. fortgesetzt wird, können dadurch gesteuert werden, daß die Zünder zu einer unterschiedlichen Zeitpunkteinstellung betätigt werden oder daß nur ein Teil der Zünder betätigt wird.
Die Zwischenwand wird konventionellerweise durch Verstemmen und Verformen des Behälters nach einwärts in dem Behälter befestigt. Behälter gemäß dem Oberbegriff nach Anspruch 1 sind beispielsweise in der US-Patentschrift 5 799 973 und in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-329638 offenbart.
Darüber hinaus beschreibt die DE 38 32 120 A1 einen im Wesentlichen rohrförmigen oder zylindrischen Gasgenerator, der einen modularen Aufbau aufweist. Der Gasgenerator umfasst eine Gaserzeugungskammer mit Zünder für einen Treibsatz und wenigstens eine Filterkammer. Diese Hauptteile werden aus Blech gefertigt und zusammengefügt. Als besonders geeignete Fügeverfahren werden ein Elektronenstrahlschweißen, ein Laserstrahlschweißen, ein Reibschweißen, ein Schrumpfen, ein Metallkleben, ein Bördeln, ein Döppern, ein Rollen und ein Schrauben offenbart.
Die Druckschrift US 5,450,667 A offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmetauschers, welcher mindestens ein Kopfteil mit einer röhrenförmigen Wand umfasst, welches durch im Wesentlichen scheibenförmige Trennwände in Abteile getrennt ist. Die Trennwand wird durch ein offenes Ende der röhrenförmigen Wand in die röhrenförmige Wand an eine vorgegebene Position gebracht. Dann wird die Trennwand mithilfe von Presswerkzeugen, welche ringförmige Rippen umfassen und auf die zwei Flächen der Trennwand angewendet werden, verformt, wodurch die Trennwand radial ausgedehnt wird, um durch Verklemmen mit der röhrenförmigen Wand an der Position unbeweglich zu sein.
Die Druckschrift DE 27 20 723 A1 betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kernmantelbolzens. Bei dem Verfahren wird ein Rohling verwendet, welcher einen Kern aus einem ersten Material und einen Mantel aus einem zweiten, gegenüber dem ersten Material unterschiedlichen Material aufweist. Die beiden Materialien unterscheiden sich voneinander dadurch, daß die Entlastungsverformungsfähigkeit des zweiten Materials größer als die Entlastungsverformungsfähigkeit des ersten Materials ist. Der Kern und der Mantel erstrecken sich in Längsrichtung. Der Mantel ist hohl ausgebildet und so geformt, daß er in seinem Innenraum den Kern aufnimmt, wobei die äußere Oberfläche des Kerns der inneren Oberfläche des Mantels längs einer Grenzfläche zwischen den Oberflächen gegenüberliegt. Bei dem Verfahren wird der Kern an gegenüberliegenden axialen Enden mit einer in Längsrichtung gerichteten Druckbelastung beaufschlagt, um eine plastische Verformung des Kerns nach Außen zu erzielen.
Die durch die Erfindung zu lösenden Probleme sind insbesondere folgende:
Da der Behälter stark und fest ausgebildet bzw. mit hoher Festigkeit versehen ist, ist der Aufbau einer Einrichtung zum gleichförmigen Verstemmen und zum Verformen des Behälters in einer den Durchmesser vermindernden Richtung beträchtlich kompliziert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere, einen Behälter für einen Gasgenerator zur Verfügung zu stellen, dessen Zwischenwand leicht ausgebildet werden kann, sowie ein Verfahren zum Herstellen des Behälters und einen unter Verwendung des Behälters hergestellten Gasgenerator.
Die Mittel zum Lösen der Probleme, welche mit der vorliegenden Erfindung zur Verfügung gestellt werden, sind insbesondere folgende:
Ein Behälter für einen Gasgenerator gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine zylindrischer Behälter für einen Gasgenerator, der derart eingerichtet ist, daß das Innere desselben durch zwei Zwischenwände in zwei Kammern unterteilt ist, wobei die äußeren Umfangsoberflächen der Zwischenwände in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters kommen bzw. sind, und der Behälter dadurch gekennzeichnet ist, daß bewirkt wird, daß die Zwischenwände dadurch in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters kommen, daß sie in einer den Durchmesser erhöhenden Richtung plastisch deformiert werden.
An jeder der zwei Zwischenwände ist ein ringförmiger Teil oder Bereich längs des äußeren Umfangs der Zwischenwand von einer Scheibenoberfläche der Zwischenwand hervorragend ausgebildet und bewirkt, daß dieser in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters kommt, indem er plastisch verformt wird. Die zwei Zwischenwände sind derart in dem Behälter angeordnet, daß Scheibenoberflächen der Zwischenwände, an welchen die ringförmigen Teile nicht ausgebildet sind, aufeinander platziert sind.
Es ist ausreichend, nur die Zwischenwände mit Werkzeugen zu pressen, wie zum Beispiel Dornen, Prägestempeln o. dgl., die von beiden Enden des Behälters her eingeführt werden, um die Zwischenwände, wie oben beschrieben, plastisch zu verformen, und demgemäß ist eine Einrichtung zum Befestigen der Zwischenwände gemäß der Erfindung sehr einfach. Weiter kann der ringförmige Teil, wenn er plastisch verformt wird, durch Konzentrieren der Preßkraft auf den ringförmigen Teil leicht plastisch deformiert werden. Außerdem kann die Gasabdichtungseigenschaft erhöht werden, da die Zwischenwände in einem großen Bereich bzw. über eine relativ große Fläche hinweg in innigem Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unter zumindest teilweiser Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher beschrieben und erläutert, wobei die 1 bis 5 und 8 keine Ausführungsformen der Erfindung zeigen; es zeigen:
1 eine Schnittansicht, die einen Schritt der Herstellung eines Behälters zeigt;
2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht, die einen weiteren Schritt der Herstellung des Behälters veranschaulicht;
3 eine Schnittansicht, die einen Behälter zeigt, und zwar insbesondere einen solchen, welcher gemäß den 1 und 2 hergestellt worden ist;
4 eine Schnittansicht, ausgeführt längs der Linie IV-IV der 3;
5 eine Schnittansicht, die einen Schritt der Herstellung eines Behälters zeigt;
6 eine Schnittansicht, die einen Schritt der Herstellung eines Behälters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
7 eine Schnittansicht, die einen Schritt der Herstellung eines Behälters gemäß einer weiteren, unterschiedlichen Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
8 eine Schnittansicht eines Gasgenerators.
In der nun folgenden Beschreibung und Erläuterung sei unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung zunächst auf die 1 bis 3 Bezug genommen, die Ansichten sind, welche die Schritte der Herstellung eines Behälters zeigen, sowie auf 4, die eine Schnittansicht, ausgeführt längs der Linie IV-IV der 3 ist.
Der Behälter 1 hat eine zylindrische Form, und eine darin vorgesehene Zwischenwand 2 hat angenähert Scheibenform. Ringförmige Teile oder Bereiche 2a sind auf beiden Scheibenoberflächen der Zwischenwand 2 entlang den äußeren Umfängen derselben ausgebildet.
In der gezeigten Ausführungsform ist der Querschnitt des Vorsprungs von jedem der ringförmigen Teile oder Bereiche 2a in einer dreieckigen Form ausgebildet, deren Höhe von der Scheibenoberfläche aus nach dem äußeren Umfang derselben zunimmt.
Die Zwischenwand 2 wird in einer vorbestimmten Position in dem Behälter 1 angeordnet, und Werkzeuge 3 (je ein Werkzeug von jeder Seite her), wie beispielsweise Dorne, Prägestempel o. dgl., werden von beiden Enden des Behälters 1 her in den Behälter 1 eingeführt. Eine Oberfläche 3a relativ schwacher Konizität bzw. Verjüngung ist um den äußeren Umfangsrand von jedem der Werkzeuge 3 an dem äußersten Ende desselben ausgebildet. Die konische Oberfläche 3a preßt die ringförmigen Teile oder Bereiche 2 in einer den bzw. deren Durchmesser erhöhenden Richtung und verformt sie plastisch, so daß dadurch bewirkt wird, daß der ringförmige Teil oder Bereich 2a in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters 1 kommt. Mit dieser Anordnung bzw. Einrichtung wird der Behälter 1, in dem die Zwischenwand 2 in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche desselben kommt, hergestellt, wie er in den 3 und 4 gezeigt ist.
Der Behälter 1 mit der Zwischenwand 2 kann mittels einer einfachen Einrichtung zum Pressen und Bewegen der Werkzeuge 3 (vorliegend zwei Werkzeuge) in einer Annäherungsrichtung hergestellt werden. Darüber hinaus ist die Abdichtungseigenschaft des Behälters 1 sehr gut, weil die ringförmigen Teile oder Bereiche 2a auf bzw. an der Zwischenwand 2 auf diese Weise so ausgebildet werden, daß der Bereich innigen Kontakts der Zwischenwand 2 mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters 1 erhöht wird.
Die 5, 6 und 7 zeigen Zwischenwände, die in Behältern verwendet werden. In 5 hat die dort gezeigte Zwischenwand 4 einen ringförmigen Teil 4a, der nur auf der einen Scheibenoberfläche derselben ausgebildet ist. In der in 6 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind zwei Zwischenwände 4 vorgesehen, welche an den Oberflächen derselben, wo die ringförmigen Teile 4a derselben nicht ausgebildet sind, aufeinander plaziert werden, in einem Behälter 1 angeordnet. In der in 7 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind Zwischenwände 6 (vorliegend zwei Zwischenwände des Typs 6), von denen jede einen ringförmigen Teil 6a hat, der nur auf der einen Scheibenoberfläche hiervon ausgebildet ist, und eine flache Zwischenwand 5 in einem Behälter 1 angeordnet. Es ist zu beachten, daß die beiden Zwischenwände 6 einander durch diejenigen Oberflächen derselben, in denen kein ringförmiger Teil 6a ausgebildet ist, gegenüberliegen bzw. am nächsten sind, wobei in der vorliegenden Ausführungsform der 7 die scheibenförmige Zwischenwand 5 dazwischengefügt ist.
In den Anordnungen der 5, 6 und 7 kann die Zwischenwand oder können die Zwischenwände leicht befestigt werden, indem die Werkzeuge von beiden Enden des Behälters 1 her in den Behälter 1 eingeführt werden, die ringförmigen Teile 4a und 6a in der den bzw. ihren Durchmesser vergrößernden Richtung plastisch verformt werden und bewirkt wird, daß sie in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters 1 kommen, wobei die Abdichtungseigenschaft zwischen den Zwischenwänden und dem Behälter ausreichend gemacht werden kann bzw. ausgezeichnet wird.
Die 8 ist eine Schnittansicht eines Gasgenerators, zu dessen Aufbau der in 1 gezeigte Behälter 1, welcher die Zwischenwand 2 hat, verwendet worden ist.
Eine erste Kammer auf der linken Seite der Zwischenwand 2 in dem Behälter 1 und eine zweite Kammer auf der rechten Seite desselben sind mit Gaserzeugungsmitteln 11 bzw. 12 gefüllt. Es ist zu beachten, daß Platten 21 und 22 zwischen die Zwischenwand 2 und das jeweilige Gaserzeugungsmittel 11 bzw. 12 zwischengefügt sind, und die Platten 21 und 22 werden in der Richtung nach dem jeweiligen Ende des Behälters zu mit Federn 31 bzw. 32 gedrückt. Es ist zu beachten, daß Federaufnahmesitze 33 und 34 auf den beiden Seiten der Zwischenwand 2 angeordnet sind.
Beide Enden des Behälters 1 sind mit Endteilen 41 und 42 dicht verschlossen. Die Endteile 41 und 42 sind an dem Behälter 1 durch Verstemmen und Verformen beider Enden des Behälters 1 nach einwärts befestigt. Je ein Zünder 51 und 52 ist an je einem der Endteile 41 und 42 jeweils durch Einschrauben o. dgl. befestigt. Die Reaktion der Gaserzeugungsmittel 11 und 12 wird durch Betätigen der Zünder 51 und 52 in Gang gesetzt, so daß ein Gas dadurch erzeugt wird. Das Gas geht durch ein Gasfilter 60 hindurch und wird aus Gasausstoßdurchlässen 61 des Behälters 1 ausgestoßen. Es ist zu beachten, daß es auch möglich ist, nur einen der Zünder 51 und 52 zu betätigen, oder es können auch beide betätigt werden. Wenn beide betätigt werden, können die Betätigungszeiten derselben die gleichen oder unterschiedliche Zeiten sein.
Obwohl das Innere des Behälters durch die Zwischenwand nur in zwei Kammern unterteilt ist, ist es auch möglich, den Behälter durch eine Mehrzahl von Zwischenwänden in wenigstens drei oder auch mehr Kammern zu unterteilen.
Die Vorteile der Erfindung bestehen u. a. insbesondere darin, daß, wie oben beschrieben, gemäß der vorliegenden Erfindung die Zwischenwand leicht, schnell, sicher und einfach in dem Behälter für den Gasgenerator befestigt werden kann und daß der Behälter mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann. Weiter wird eine hohe Abdichtungsfähigkeit durch Erhöhen des Bereichs, in dem die Zwischenwand in innigem Kontakt mit dem Behälter ist, erhalten. Insgesamt kann auch der Gasgenerator, der mit dem Behälter, welcher die Zwischenwand aufweist, versehen ist, unter niedrigen Kosten zur Verfügung gestellt werden.
Mit der Erfindung wird ein Behälter für einen Gasgenerator zur Verfügung gestellt, in welchem eine Zwischenwand leicht befestigt werden kann und welcher mit niedrigen Kosten herstellbar ist. Außerdem ist in dem erfindungsgemäßen Behälter die Abdichtungseigenschaft bzw. -fähigkeit durch Erhöhen des Bereichs, in welchem die Zwischenwand in Kontakt mit dem Behälter ist, in hohem Maße erhöht.
Kurz zusammengefaßt wird zum Erreichen der vorstehenden Vorteile ein Behälter 1 mit einer Zwischenwand 2 zur Verfügung gestellt, wobei der Behälter 1 von zylindrischer Form ist und die Zwischenwand 2 angenähert Scheibenform hat und wobei Ringförmige Teile 2a längs der äußeren Umfänge von beiden Scheibenoberflächen der Zwischenwand 2 ausgebildet sind. Die Zwischenwand 2 wird in einer vorbestimmten Position in dem Behälter 1 angeordnet, und es werden Werkzeuge 3 von beiden Seiten des Behälters her in den Behälter 1 eingeführt. Eine vorzugsweise schwach konische Oberfläche 3a ist um den äußeren Umfangsrand von jedem der Werkzeuge 3 an dem jeweiligen äußeren Ende desselben ausgebildet. Die konische Oberfläche 3a preßt den ringförmigen Teil 2a in einer solchen Richtung, daß der Durchmesser desselben erhöht wird, und verformt den ringförmigen Teil 2a plastisch derart, daß der ringförmige Teil 2a in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters 1 kommt.

Claims

Behälter (1), welcher eine zylindrische Form hat, für einen Gasgenerator, der derart eingerichtet ist, daß das Innere desselben in zwei Kammern unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere desselben durch zwei scheibenförmige Zwischenwände (4; 6) in zwei Kammern unterteilt wird und daß die äußeren Umfangsoberflächen der Zwischenwände (4; 6) in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters (1) kommen, wobei bewirkt wird, daß die Zwischenwände (4; 6) dadurch in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters (1) kommen, daß sie in einer Durchmesservergrößerungsrichtung plastisch verformt werden, wobei an jeder der zwei Zwischenwände (4; 6) jeweils ein ringförmiger Teil (4a; 6a) längs des äußeren Umfangs der Zwischenwand (4; 6) von einer Scheibenoberfläche der Zwischenwand (4; 6) hervorragend ausgebildet ist und bewirkt, daß er dadurch in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters (1) kommt, daß er in der Durchmesservergrößerungsrichtung plastisch deformiert wird, wobei die zwei Zwischenwände (4; 6) derart in dem Behälter (1) angeordnet sind, daß Scheibenoberflächen der Zwischenwände (4; 6), an welchen die ringförmigen Teile (4a; 6a) nicht ausgebildet sind, aufeinander platziert sind.
Verfahren zum Herstellen eines Behälters gemäß Anspruch 1 für einen Gasgenerator, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: Einfügen der zwei scheibenförmigen Zwischenwände (4; 6) in den zylindrischen Behälter (1); und plastisches Verformen der Zwischenwände (4; 6) in einer durchmessererhöhenden Richtung durch Pressen der Zwischenwände (4; 6) von beiden Seiten derselben her in einer Zylinderlängsrichtung, so daß bewirkt wird, daß die äußeren Umfangsoberflächen der Zwischenwände (4; 6) in innigen Kontakt mit der inneren Umfangsoberfläche des Behälters (1) kommen.