DE102007054054A1

DE102007054054A1 - Airbag-System für ein Kraftfahrzeug mit einem Gasgenerator

Info

Publication number: DE102007054054A1
Application number: DE102007054054A
Authority: DE
Inventors: Alfred Klüh; Jörg Ditzel
Original assignee: Woco AVS GmbH
Current assignee: SumiRiko AVS Germany GmbH
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2009-05-20

Abstract

Airbag-System für ein Kraftfahrzeug mit einem Gasgenerator (15), in dem eine Gasströmung zum Aufblasen eines Airbags erzeugt wird, und einem elektrisch leitfähigen Diffusor (11), der den Gasgenerator (15) zumindest teilweise umgibt, gekennzeichnet durch eine elektrisch leitfähige Feder (41), die im montierten Zustand des Gasgenerators und des Diffusors (11) zwischen dem Diffusor (11) und dem Gas generator (15) vorgespannt ist und sich dabei unter Ausbildung jeweils eines elektrischen Kontakts an dem Diffusor (11) und dem Gasgenerator (15) abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Airbag-System für ein Kraftfahrzeug mit einem Gasgenerator, in dem ein Gasströmung zum Aufblasen eines Airbags erzeugt wird. Üblicherweise hat ein Gasgenerator ein Metallgehäuse, um das herum ein Diffusor angeordnet ist, der die in dem Gasgenerator erzeugte und aus dem Metallgehäuse austretende Gasströmung hin zu dem Airbag leitet, damit dessen Aufblasung funktionssicher realisiert ist.
Der Gasgenerator hat neben seiner Hauptaufgabe, Gas zum Aufblasen des Airbags zu erzeugen, auch eine weitere Funktion, nämlich Erregerschwingungen von der Karosserieseite in die dem Gasgenerator zugewandte Karosseriestruktur, wie die Lenkradstruktur, durch Gegenschwingung der Gasgeneratormasse auszulöschen. Ein derartiges Schwingungslast-Tilgungssystem ist beispielsweise aus DE 199 13 120 A1 bekannt, bei dem die Gasgeneratormasse über Elastomerfedern elastisch an der Lenkradstruktur aufgehängt ist. Bei derartigen Tilgungssystemen besteht die Gefahr, daß in Folge elektrostatischer Aufladungen aufgrund von Relativbewegungen zwischen metallischen Massen und Elastomermaterial des Tilgungssystems eine Selbstentzündung des Gasgenerators einhergeht. Aufgrund der schwingenden Anbindung des Gasgenerators an die Kraftfahrzeugkarosserie kann eine starre elektrische Ableitungsanbindung zwischen dem Gasgenerator und der Fahrzeugkarosserie nicht vorgesehen werden. Um den Gasgenerator zum Ableiten der elektostatischen Ladungen dennoch zu erden, werden flexible Kabel eingesetzt, die jedoch einige Nachteile aufweisen. Zum einen sind Investitionskosten für Kabel hoch, zum anderen sind die Montage, der Transport und die Wartung des Airbag-Systems schwierig. Die flexiblen Kabel können sich lösen und verletzt werden, was die Gefahr des Selbstauslösen des Gasgenerators erhöht. Des weiteren ist üblicherweise bei einer Kabel-Ableitung eine Steckverbindung sowohl am Gasgenerator als auch in der Lenkradstruktur vorzusehen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, insbesondere ein Airbag-System mit einem schwingend gelagerten Gasgenerator zu schaffen, bei dem elektro-statische Ladungen bei Gewährleistung einer einfachen und kostengünstigen Konstruktion funktionssicher abgeleitet werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach ist das Airbag-System durch eine elektrisch leitfähige Feder erweitert, die im montierten Zustand des Gasgenerators und des Diffusors zwischen dem Diffusor und dem Gasgenerator vorgespannt ist und dabei unter Ausbildung jeweils eines elektrischen Kontakts an dem Diffusor und an dem Gas generator abstützt. Die elastisch nachgebende, elektrisch leitende Feder hält aufgrund deren Elastizität ständig Kontakt mit der Fahrzeugkarosserie und dem Gasgenerator, auch dann, wenn der Gasgenerator zum Tilgen von Kraftfahrzeug-Erregerschwingungen oszilliert. Aufgrund der Vorspannung der Feder wird zum anderen der Halt der Feder sowohl am Diffusor als auch am Gasgenerator positionsgetreu sichergestellt.
Beispielsweise kann für die Feder eine Blattfeder oder eine Spiral- oder Schraubenfeder eingesetzt sein. Dabei kann das eine Ende der Spiralfeder mit dem Diffusor lose verbunden sein, während das andere Ende lose an dem Gasgenerator anliegt. Also müssen die Kontaktenden der Feder nicht an dem Diffusor oder dem Gasgenerator befestigt sein, wodurch die Montage des Airbag-Systems deutlich erleichtert wird. Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Vorspannkraft der Feder im wesentlichen parallel zu einer Mittelachse, insbesondere einer Rotationsachse, eines Gasgenerators und/oder des Diffusors ausgerichtet. Vorzugsweise kann die Vorspannkraft der Feder mit der Mittelachse im wesentlichen zusammenfallen. Auf diese Weise kann ein sicherer Halt der Feder im Betrieb des Airbag-Systems sichergestellt werden, weil aufgrund der symmetrischen Anordnung der Feder die Bewegungsamplitude des Gasgenerators und somit die Verformung der Feder einfach vorhergesehen werden kann.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist ein starres, dosenförmiges Gasgenerator-Gehäuse insbesondere aus Metall mit Durchgangsöffnungen zum Ausströmen eines in dem Gehäuse erzeugten Gasstroms versehen. Das Gehäuse hat eine zylindrische Umfangsmittelwand, die konzentrisch zur Mittelachse des Gasgenerators liegt. Vorzugsweise sind die Durchgangsöffnungen in der Umfangsmittelwand ausgebildet. Die Feder kann an einer sich im wesentlichen radial zur Mittelachse erstreckenden Basiswand anlegen, die etwa senkrecht zur Umfangsmittelwand liegt. Die Basiswand kann in Aufblasrichtung des aus dem Generator strömenden Gasstroms stromabwärts der Durchgangsöffnungen angeordnet sein.
Vorzugsweise ist der Gasgenerator über eine elastische Lagerung an einem dem Gasgenerator benachbarten Karosserieteil, wie einer Lenkradstruktur, schwingend aufgehängt. Die elastische Lagerung kann durch eine oder mehrere Elastomerfedern gebildet sein.
Vorzugsweise ist der Diffusor starr mit dem Karosserieteil, wie der Lenkradstruktur, verbunden. Der Diffusor ist vorzugsweise elektrisch geerdet.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung definiert eine Wegbegrenzung eine Relativbewegung des Gasgenerators von dem Diffusor weg derart, daß eine Vorspannung innerhalb der Feder stets wirkt, um positionssicher zwischen dem Diffusor und dem Gasgenerator zu liegen. Die Wegbegrenzung ist als ein Teil einer elastischen Aufhängung, wie einer Elastomeraufhängung, für den Gasgenerator an das Karosserieteil gebildet.
Weitere Vorteile, Eigenschaften und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Airbag-Systems;
2 eine Draufsicht auf eine Spiralfeder für den Einsatz in das Airbag-System gemäß 1; und
3 eine Seitenansicht der Spiralfeder gemäß 2.
In 1 ist das erfindungsgemäße Airbag-System teilweise dargestellt und im allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Das Airbag-System 1 hat eine Außengehäuse 3, das an eine nicht dargestellt Lenkradstruktur eines Kraftfahrzeugs starr zu befestigen ist. Das Außenge häuse 3 hat einen radial nach innen erstreckenden Halteflansch 5 an dem Tragbolzen 7 befestigt sind. Die Tragbolzen 7 sind aus einem Stück mit einem Diffusor 11 geformt, der aus einer dünnwandigen starren Ummantelung 13 besteht. Der Diffusor 11 hat die Aufgabe, eine innerhalb davon erzeugte Gasströmung zu einem nicht näher dargestellten Airbag zu leiten, der anhand der Gasströmung aufgeblasen wird.
Die Ummantelung 13 umgibt größtenteils einen dosenartigen Gasgenerator 15, der aus zwei Gehäusehälften besteht, nämlich einer oberen Gehäusehälfte 17 und einer unteren Gehäusehälfte 19, die miteinander dicht verbunden sind. Das durch die Gehäusehälften 17, 19 begrenzte Gasgeneratorgehäuse definiert eine Mittelachse M.
Die obere Gehäusehälfte 17 hat Durchgangsöffnungen (nicht dargestellt), aus der innerhalb des Gasgenerators 15 erzeugtes Gas nach außen hin zum Diffusor 11 strömen kann. Die Durchgangsöffnungen liegen in einer zylindrischen Umfangsmittelwand 21 der oberen Gehäusehälfte 17, an die in Axialrichtung eine Radialwand 23 anschließt, die etwa senkrecht zur Umfangswand 21 angeordnet ist.
Am Übergang zwischen der oberen und der unteren Gehäusehälfte 17, 19 umfaßt die untere Gehäusehälfte 19 einen radial nach außen stehenden Ringflansch 27. An dem Ringflansch 27 ist der Gasgenerator 15 an dem Außengehäuse 3 elastisch aufgehängt, und zwar durch eine elastische Aufhängung 29. Die elastische Aufhängung 29 besteht aus einem gasgeneratorseitigen ringförmigen Hilfsmontageplatte 31, der an dem Ringflansch 27 anliegt, einer zylindrischen Anordnung mehrerer Elastomerstützarme 35, die sich in Axialrichtung A erstrecken, und einer außengehäuseseitigen Montageplatte 39, die in dem Elastomermaterial der Anordnung 5 teilweise eingebettet ist. Die Montageplatte 39 hat Öffnungen, über welche die elastische Aufhängung 29 mit dem Außengehäuse 3 und mit dem Diffusor 11 starr verbunden ist.
Im wesentlichen konzentrisch zur Mittelachse des Gasgenerators 15 stützt sich eine Spiralfeder 41 einerseits an der Außenseite der Radialwand 23 der oberen Gehäusehälfte 17 des Gasgenerators 15 und andererseits an der Innenseite der Ummantelung 13 des Diffusors 11 ab. In der Seitenansicht hat die Spiralfeder 41 eine kegelförmige Form, die hin zum Diffusor 11 spitz zuläuft.
Im montierten Zustand der Spiralfeder 41 ist letztere zwischen dem Diffusor 11 und dem Gasgenerator 15 vorgespannt, so daß sich elektrisch leitfähige Kontaktpunkte zwischen der Spiralfeder 41 und der Innenseite des Diffusors sowie einer Außenseite des Gasgenerators 15 bilden. Über die elektrischen Kontaktpunkte können elektro-statische Ladungen am Gasgenerator 15 in die elektrisch leitfähige Leitfeder 41 eingeleitet und hin zum Diffusor abgeleitet werden, der gegenüber der Fahrzeugkarosserie geerdet ist.
Aufgrund der Vorspannung der Feder 41 sind die Enden der Spiralfeder 41 nicht zusätzlich an dem Gasgenerator bzw. an dem Diffusor 11 befestigt. Alternativ kann das Ende der Spiralfeder 41 an dem Diffusor 11 befestigt, vorzugsweise verklemmt, sein. Das andere Ende der Spiralfeder soll am Gasgenerator 15 lose anliegen.
Auch bei Schwingungen des Gasgenerators 15 relativ zur Fahrzeugkarosserie und damit zum ortsfesten Außengehäuse 3, um Erregerschwingungen an der Fahrzeugkarosserie auszugleichen, bleibt die Feder 41 aufgrund deren Vorspannung in der in 1 dargestellten Montageposition.
Eine Schwingungsamplitude des Gasgenerators 15 ist in beiden Axialrichtungen A einerseits durch den verstärkten Elastomerkörperabschnitt 45 und andererseits einen radialen Schulterabschnitt 47 gebildet, der ein Teil der Montageplatte 39 ist. Der Schulterabschnitt 47 begrenzt eine Bewegung des Gasgenerators 15 hin zu dem Diffusor 11, während der verstärkte Elastomerkörperabschnitt 45 die Bewegung des Gasgenerators hin zur Karosserieseite beschränkt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

1: Airbag-System
3: Außengehäuse
5: Halteflansch
7: Trägerbolzen
11: Diffusor
13: Ummantelung
15: Gasgenerator
17: obere Gehäusehälfte
19: untere Gehäusehälfte
21: Umfangsmittelwand
23: Radialwand
27: Ringflansch
29: elastische Aufhängung
31: Hilfsmontageplatte
35: Elastomerstützarm
39: Montageplatte
41: Spiralfeder
43: Öffnung
45: Elastomerabschnitt
47: Schulterabschnitt
A: Axialrichtung
M: Mittelachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19913120 A1 [0002]

Claims

Airbag-System für ein Kraftfahrzeug mit einem Gasgenerator (15), in dem eine Gasströmung zum Aufblasen eines Airbags erzeugt wird, und einem elektrisch leitfähigen Diffusor (11), der den Gasgenerator (15) zumindest teilweise umgibt, gekennzeichnet durch eine elektrisch leitfähige Feder (41), die im montierten Zustand des Gasgenerators und des Diffusors (11) zwischen dem Diffusor (11) und dem Gas generator (15) vorgespannt ist und sich dabei unter Ausbildung jeweils eines elektrischen Kontakts an dem Diffusor (11) und dem Gasgenerator (15) abstützt.
Airbag-System dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (4) eine Blattfeder oder eine Spiral- oder Schraubenfeder (41) ist.
Airbag-System dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (41) lose zwischen dem Gasgenerator (15) und dem Diffusor (11) eingelegt ist.
Airbag-System dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorspannkraft der Feder (41) im wesentlichen parallel zur einer Mittelachse, insbesondere Rotationsachse, des Gasgenerators (15) und/oder des Diffusors (11) ausgerichtet ist, insbesondere mit der Mittelachse zusammenfällt.
Airbag-System dadurch gekennzeichnet, daß ein starres, zylindrisches Gehäuse des Gasgenerators (15) in einer konzentrisch zu einer Mittelachse des Gasgenerators (15) liegenden Umfangswand (21) des Gehäuses ausgebildete Durchgangsöffnungen für ein Ausströmen eines in dem Gehäuse erzeugten Gasstroms aufweist, wobei die Feder (41) an einer sich im wesentlichen radial zur Mittelachse erstreckenden Grundwand (23) anliegt, die in Strömungsrichtung des Gasstroms stromabwärts von den Durchgangsöffnungen liegt.
Airbag-System dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (15) über eine elastische Lagerung an einem Karosserieteil, wie einer Lenkradstruktur, schwingend aufgehängt ist.
Airbag-System dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (11) starr mit einem Karosserieteil, wie einer Lenkradstruktur, verbunden ist.
Airbag-System dadurch gekennzeichnet, daß der Diffusor (11) elektrisch geerdet ist.
Airbag-System dadurch gekennzeichnet, daß eine Wegbegrenzung für den Gasgenerator (15) eine Relativbewegung des Gasgenerators (15) von dem Diffusor weg begrenzt und insbesondere die Wegbegrenzung durch einen Teil einer elastischen Aufhängung für den Gasgenerator (15) an das Karosserieteil gebildet ist.
Airbag-System dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer durch die Wegbegrenzung definierte Bewegungsamplitude des Gasgenerators (15) die Feder (41) vorgespannt bleibt.