DE19541586C2

DE19541586C2 - Pyrotechnischer Gasgenerator

Info

Publication number: DE19541586C2
Application number: DE1995141586
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Ing Bauer; Franz Dipl Ing Fuerst
Original assignee: Temic Bayern Chemie Airbag GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2015-11-09
Also published as: DE19541586A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator nach dem Oberbegriff des Patent anspruchs 1.

Gasgeneratoren sind zum Schutz der Insassen bei einem Unfall in Verbin dung mit einer Rückhaltevorrichtung in beinahe jedem Kraftfahrzeug se rienmäßig eingebaut. Meistens handelt es sich hierbei um Rückhaltevorrich tungen wie Airbags, die zum Schutz des Fahrers in das Lenkrad und zum Schutz von Beifahrer in das Armaturenbrett eingebaut sind. Vermehrt sind Airbags auch als sog. Sidebags in die Fahrzeugtüren eingebaut, um die Fahr zeuginsassen auch bei einem Seitenaufprall wirksam zu schützen. In der Er probung befinden sich weiterhin auch Airbags, die zum besseren Schutz der Passagiere im Fond in die Kopfstützen oder in die Rückenlehnen der Vor dersitze eingebaut sind.

Gasgeneratoren nach dem Stand der Technik weisen allerdings zumindest den Nachteil auf, daß sie aus einer großen Anzahl von vormontierten und in ein meist mehrteiliges Filtergehäuse eingebauten Einzelteilen bestehen. Dieser hohe Materialeinsatz bedeutet ein hohes Gewicht, erfordert einen hohen Montageaufwand und eine aufwendige Fertigungstechnologie, z. B. Fließpreßverfahren. Zur Verbindung der Gehäuseteile müssen häufig kosten intensive Doppelgewinde oder Schweißverbindungen eingesetzt werden. Auch schränken bisherige Konstruktionen und die daraus sich ergebenden Fertigungstechniken den gestalterischen Freiraum stark ein.

Ein gattungsgemäßer Gasgenerator ist aus der EP 0 369 579 A1 bekannt. Die ser nicht geschweißte und im wesentlichen aus zwei Gehäusehälften beste hende Gasgenerator weist im Gegensatz zu vielen anderen Gasgeneratoren keine Trennung zwischen Brennkammer und Filterkammer auf.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Gasgenerator anzugeben, dessen Eigen schaften, insbesondere dessen Herstellbarkeit, gegenüber dem Stand der Technik verbessert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Gasgenerator mit zylindrischem Aufbau zum Aufblasen einer Rückhaltevorrichtung, insbesondere eines Prallkissens (Airbag) zum Schutz für die Insassen eines Kraftfahrzeugs, wobei

- ein Unterteil und ein Oberteil ein Gehäuse zur Aufnahme einer im Bereich der Symmetrieachse des Unter- und Oberteils angeordneten Anzündeinheit und einer Brennkammer bilden und die Brennkammer einen Treibgas erzeugen den Treibstoff enthält,
- Filtermittel vorgesehen sind, durch die das Treibgas in die Rückhalte vorrichtung geführt wird und
- Gehäuseoberteil und -unterteil mittels einer formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden sind, und der dadurch gekennzeichnet ist, daß es sich bei der formschlüssigen Verbindung um einen Renkverschluß handelt.

Die Vorteile der Erfindung liegen neben der Kosten- und Gewichtseinsparung durch Verwendung dünnwandiger Materialien aufgrund der Versteifungsrippen auch darin, daß der neuartige Renkverschluß eine einfache und maschinelle Endmontage ermöglicht und auf einfachem Wege zu einer dauerhaften und stabilen Verbindung zwischen einzelnen Gehäuseteilen führt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend ausführlich erläutert und in den Figuren dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines ersten Ausführungs beispiels des erfindungsgemäßen Gasgenerators,

Fig. 2a eine perspektivische Ansicht des Gehäuseoberteils des Gasgenerators gemäß Fig. 1 und

Fig. 2b eine perspektivische Ansicht des Gehäuseunterteils des Gasge nerators gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Gasgenerator 1 in zylindrischer Bauform, bestehend aus einem Gehäuseoberteil 2 und einem Gehäuseunterteil 3. Als Material für Ge häuseoberteil 2 und Gehäuseunterteil 3 kommen vorzugsweise Aluminium- oder Eisenlegierungen zum Einsatz, die beispielsweise im Fließpreß- bzw. Gußverfahren hergestellt sind. Als gestalterisches Merkmal zur Festigkeitsop timierung sind Gehäuseoberteil 2 und -unterteil 3 sowohl innen als auch au ßen mit einer Wabenstruktur in Form von sternförmigen oder radialsymme trischen Versteifungsrippen 26 versehen. Infolge dieser Maßnahme zur Festigkeitserhöhung kann ein zentraler Zuganker, der Gehäuseoberteil 2 und Gehäuseunterteil 3 verbindet, entfallen.

Das Gehäuseoberteil 2 weist Gasausströmöffnungen 8 auf und ist beispiels weise mittels eines Renkverschlusses 18, bestehend aus (Rast-) Haken 16 und korrespondierenden Hakentaschen 17, mit dem Gehäuseunterteil 3 verbun den. Ein Flansch 4 dient zur Befestigung einer Rückhaltevorrichtung 9 in Form eines Prallsacks. Ein Befestigungsmittel 28 verbindet Prallsack 9 und Flansch 4. Im Zentrum des rotationssymmetrischen Gehäuseunterteils 3 ist eine Aufnahme 10 angeordnet, in die eine Anzündeinheit 20 von innen ein gesetzt ist. Die Anzündeinheit 20 ist in das Gehäuseunterteil 3 eingeklebt, eingenietet oder mittels eines Gießharzes eingegossen. Es gibt auch die Möglichkeit, daß die Anzündeinheit 20 mittels einer Überwurfmutter mit dem Gehäuseunterteil 3 verschraubt ist.

Durch Verschrauben von Gehäuseoberteil 2 mit dem Gehäuseunterteil 3 ent steht im Innern des Gasgenerators 1 eine Brennkammer 30, die als Treibmit tel einen zu kleinen Tabletten gepreßten Festtreibstoff 6 enthält und auch aus mehreren Kammern mit jeweils einer eigenen Anzündeinheit 20 beste hen kann.

Die Anzündeinheit 20 besteht aus einem elektrischen Anzünder (Schmelz draht), einer Primärladung, einer Sekundärladung, einer Anzünderhülse 24 und einem als Steckereinheit ausgeführtem elektrischen Anschluß. Bei je dem Einschatten der elektrischen Anlage des Kraftfahrzeugs fließt im Nor malfall durch den Schmelzdraht des elektrischen Anzünders kurzzeitig ein Prüfstrom von typisch 40 mA. Fließt aufgrund einer Leitungsunterbrechung kein Prüfstrom oder aufgrund eines Leckstroms ein größerer Strom als der typische Prüfstrom von 40 mA, wird der Fahrer anhand einer Warneinrich tung über die womöglich nicht funktionierende Sicherheitseinrichtung in formiert.

Im Fall einer Auslösung fließt durch den Schmelzdraht des elektrischen An zünders ein Zündstrom von typisch 1,75 A, wodurch die Primärladung, im allgemeinen ein leicht entflammbares Pulver, gezündet wird. In Folge des sen wird anschließend eine Verstärkerladung, die Sekundärladung, im allge meinen eine Schwarzpulvermischung, gezündet, wodurch der Druck im In nern der Anzünderhülse 24 stark ansteigt. Bei einer gewünschten Druck schwelle, die durch Berststellen in der aus einer Aluminium- oder Stahllegie rung bestehenden Anzünderhülse 24 und durch deren Materialstärke einge stellt wird, berstet die Anzünderhülse 24 und das zu Tabletten gepreßte Treibmittel 6 entzündet sich und setzt das zum Aufblasen der Rückhaltevor richtung 9 notwendige Gas frei, das durch Gasausströmöffnungen 8 in die Rückhaltevorrichtung 9 einströmt.

Vor den Gasausströmöffnungen 8 ist eine Dichtfolie 27, im allgemeinen aus Aluminiumfolie, angeordnet, um den meist hygroskopischen Treibstoff 6 vor Feuchtigkeit zu schützen und den Druck zu bestimmen, der bei einer Zündung in der Brennkammer 30 aufgebaut werden soll.

Berstet die Dichtfolie 27 beim gewünschten Druck, strömt das erzeugte Gas durch die vor den Gasausströmöffnungen 8 angeordnete Filtereinheit 15 und durch die Gasausströmöffnungen 8 in das Prallkissen. Die Filtereinheit 15 besteht aus mehreren Filterlagen und einem am Gehäuseoberteil 2 anlie genden Feinfilter 13, wobei die innenliegenden Filterlagen weitmaschiger sind als die den Gasausströmöffnungen 8 zugewandten, damit zuerst die groben und später die feinen Abbrandprodukte aus dem Gasstrom ausgefil tert werden. Zudem wird der Gasstrom beim Passieren jeder Filterlage mehr und mehr abgekühlt, so daß die Rückhaltevorrichtung 9 nicht durch zu heißes Gas beschädigt wird.

Die Filtereinheit 15 ist noch um ein Vorfilter 7 ergänzt, das zusätzlich auch die Funktion eines Volumenausgleichsmittels übernimmt und einen siche ren Halt der Treibstofftabletten 6 gewährleistet. Die vor den Gasausström öffnungen 8 angeordnete Dichtfolie 27 schützt auch die Filtereinbauten 7, 15 und 13 vor Korrosion durch eindringende Feuchtigkeit, so daß auf Edel stahlfilter verzichtet werden kann.

In den Fig. 2a und 2b ist die erfindungsmäßige Befestigung zwischen Ge häuseoberteil 2 und -unterteil 3 eines Gasgenerators 1 in Form eines Renk verschlußes 18 dargestellt. Hierfür weist das Gehäuseoberteil 2 radial ange ordnete Hakentaschen 17 auf, in die korrespondierende und zum Gehäuse unterteil 3 gehörende Rasthaken 16 eingreifen. Die Anzahl der Hakenta schen 17 und Rasthaken 16 sollte mindestens zwei betragen und richtet sich nach der Materialstärke der Rasthaken 16 und der mechanischen Bean spruchung, der sie ausgesetzt sind.

Durch Verwendung des Renkverschlußes 18 können kostenintensive Gewin de oder Verschweißungen zur Befestigung des Gehäuseoberteils 2 mit dem Gehäuseunterteil 3 entfallen.

In der rotationssymmetrischen Brennkammer 30 sind Vorfilter 7 und Filter einheit 15 mit Feinfilter 13 ebenfalls in rotationssymmetrischer Form einge baut und umfassen den zu Tabletten gepreßten Festtreibstoff 6. Bei einer Auslösung strömt das erzeugte Treibgas durch mehrere Gasausströmöffnun gen 8 in ein am Flansch 4 angebrachtes Prallkissen.

Claims

1. Gasgenerator mit zylindrischem Aufbau zum Aufblasen einer Rückhaltevorrichtung (9), insbesondere eines Prall kissens (Airbag) zum Schutz für die Insassen eines Kraft fahrzeugs, wobei

a) ein Unterteil (3) und ein Oberteil (2) ein Gehäuse zur Aufnahme eines Treibgas erzeugenden Treibstoffes (6) und Mittel (20) zum Anzünden des Treibstoffes (6) bilden;
b) Filtermittel (7, 13, 15) vorgesehen sind, durch die das Treibgas in die Rückhaltevorrichtung (9) geführt wird,
c) Gehäuseoberteil (2) und -unterteil (3) mittels einer formschlüssigen Verbindung (18) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der formschlüssigen Verbindung (18) um einen Renkverschluß handelt.

2. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Renkverschluß (18) aus (Rast-)Haken (16) und Haken taschen (17) besteht.

3. Gasgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die (Rast-)Haken (16) im Gehäuseunterteil (3) angeordnet sind.

4. Gasgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hakentaschen (17) im Gehäuseoberteil (2) angeordnet sind.

5. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Treibstoff (6) eine Brennkammer (30) vorgesehen ist und als Anzündmittel eine Anzündeinheit (20) dient.

6. Gasgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzündmittel (20) im Bereich der Symmetrieachse des Unter- (3) und Oberteils (2) angeordnet ist.

7. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Treibstoff (6) mehrere Brennkammern (30) vorgesehen sind.

8. Gasgenerator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Anzündmittel in jeder Brennkammer (30) eine Anzünd einheit (20) vorgesehen ist.

9. Gasgenerator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseunterteil (3) derart ausgebildet ist, daß die Anzündeinheit (20) von Innen in eine Aufnahme (10) des Gehäuseunterteils (3) einsetzbar ist.

10. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündeinheit (20) in das Gehäuseunterteil (3) eingeklebt ist.

11. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündeinheit (20) in das Gehäuseunterteil (3) eingenietet ist.

12. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündeinheit (20) in das Gehäuseunterteil (3) eingegossen ist.

13. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündeinheit (20) mittels einer Überwurfmutter mit dem Gehäuseunterteil (3) ver schraubt ist.

14. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Anzündeinheit (20) gehörende Anzünderhülse (24) Berststellen aufweist.

15. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdichtung der Brennkammer (30) an den Gasausströmöffnungen (8) erfolgt.

16. Gasgenerator nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuseoberteil (2) und -unter teil (3) eine Wabenstruktur zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit aufweisen.