DE19600279C1 - Druckgasbehälter für einen Airbag - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckgasbehälter für einen Airbag, mit einem Druckraum mit kreisförmigem Querschnitt, der mit einem unter Druck stehenden inerten Gas, insbesondere mit einem Stick­ stoff-Argon-Gemisch, gefüllt und durch ein Druckventil an einer Auslaßöffnung abgeschlossen ist, und der ein bewegliches Trenn­ element enthält, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Druck­ raumes entspricht und das den Druckraum gegenüber einer mit ei­ nem pyrotechnischen Treibsatz ausgestatteten und an der von der Auslaßöffnung entfernten Seite des Druckraumes angeordneten Kam­ mer abteilt.

Druckgasbehälter dieser Art sind bekannt (US-A-5 301 979). Bei diesen Bauarten ist ein zylinderförmiger Druckraum in einem Hochdruckbehälter vorgesehen, in dem ein Kolben verschiebbar an­ geordnet ist. Der Druckraum grenzt an einer Seite an einen pyro­ technischen Treibsatz an, der über eine Membranscheibe vom Druckrauminneren getrennt ist. In der Ausgangsstellung liegt der Kolben vor diesem Treibsatz, und der übrige Druckraum ist von einem Stickstoff-Argon-Gemisch unter hohem Druck gefüllt. An dem von dem Treibsatz abgewandten Ende ist ein Auslaßventil vorgese­ hen, das dem Innendruck des Stickstoff-Argon-Gemisches stand­ hält, sich bei einem höheren Druck aber öffnet.

Dieser Druckgasbehälter dient zum Aufblasen eines Airbag. Dieser Aufblasvorgang wird pyrotechnisch in bekannter Weise ausgelöst. Durch die aktivierte Treibladung wird die Membranscheibe zer­ stört und der Kolben wird unter dem Druck des Treibgases im Druckbehälter verschoben. Dadurch erhöht sich der Druck des Stickstoff-Argon-Gemisches, und dieses kann durch das Auslaßven­ til in den Airbag ausströmen. Der Kolben verhindert dabei, daß Teile des Treibgasgemisches in den Airbag und von da unter Um­ ständen in Berührung mit der durch den Airbag zu schützenden Person kommen. Bekanntlich weist das Treibgasgemisch eine sehr hohe Temperatur auf und kann auch toxisch sein. Ein im Druckgas­ behälter angeordneter Trennkolben verhindert somit den Kontakt mit dem Treibgas.

Druckgasbehälter dieser Art lassen sich funktionsbedingt nur in zylindrischer Form ausbilden. Die Führung des Trennkolbens er­ fordert auch die Einhaltung geringer Toleranzen, um ein Verklem­ men des Trennkolbens in seiner Führung auch dann zu verhindern, wenn das heiße Treibgas auf den Kolben wirkt.

Aus der US-A 5 066 038 ist zum Aufblasen eines Airbags ein Druckgasbehälter bekannt, der aus einem wendelförmig gewundenen Rohr besteht. Bei dieser Bauart ist aber kein bewegliches Trenn­ element vorgesehen, das den mit dem aufzublasenden Airbag ver­ bundenen Druckraum von der mit dem pyrotechnischen Treibsatz ge­ füllten Kammer abteilt. Es kann daher im Gegensatz zu Bauarten nach der eingangs erwähnten Gattung nicht verhindert werden, daß sich das abbrennende Treibgasgemisch mit dem Druckgas mischt und in den Airbag gelangt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckgasbehälter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zum einen Proble­ me der Führung des Trennelementes minimiert werden, und daß zum anderen aber auch eine Möglichkeit besteht, von der zylindri­ schen Form des Druckraumes abzuweichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung bei einem Druck­ gasbehälter der eingangs genannten Art darin, daß als bewegli­ ches Trennelement eine Kugel vorgesehen ist. Bei dieser Ausge­ staltung wird in relativ einfacher Weise eine Anpassung des In­ nendurchmessers des Druckraumes an den Kugeldurchmesser möglich. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat aber vor allem den Vor­ teil, daß das als Kugel ausgebildete Trennelement nicht an die Führung in einem zylindrischen Druckraum gebunden ist. Der Druckraum kann in Weiterbildung der Erfindung auch ein Rohr sein, dessen Achse von einer Geraden abweicht, beispielsweise ein Rohr, das wendelförmig gewunden oder U-förmig gebogen ist. Durch die Erfindung wird es daher möglich, Druckräume mit einem Trennelement zu schaffen, die auf verhältnismäßig engem Raum ein Maximum an Speichervolumen für das inerte Gas zur Verfügung stellen.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeich­ nung gezeigt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Druckgasbehälter mit in etwa kon­ ventioneller zylindrischer Form,

Fig. 2 einen Druckgasbehälter nach der Erfindung, dessen Druck­ raum aus einem wendelförmig gewundenen Rohr besteht, und

Fig. 3 einen Druckgasbehälter nach der Erfindung, der U-förmig gebogen ist.

In der Fig. 1 ist ein zylinderförmiger Behälter 1 vorgesehen, der an einem Ende durch ein federbelastetes Druckventil 2 abge­ schlossen ist, und dessen Innenraum beispielsweise mit einem Stickstoff-Argon-Gemisch unter hohem Druck gefüllt ist und einen Druckraum 3 bildet. Der Behälter 1 besitzt an seinem von dem Druckventil 2 abgewandten Ende eine in seinem zylindrischen Durchmesser eingeschobene Hülse 4, die in eine Kapsel 5 übergeht, die mit einem pyrotechnisch wirksamen Treibsatz 6 gefüllt ist. Dieser Treibsatz 6 kann über eine Steuerleitung 7 über ein Sensorgerät aktiviert werden, wie das bei Airbaganordnungen bekannt ist. Der Behälter 1 ist von einer Hülse 8 umgeben, die mit einer Vielzahl von Öffnungen 9 versehen ist und dazu dient, das aus dem Behälter 1 zum Ausströmen gebrachte Stickstoff-Argon-Gemisch in einem Airbag 10 so zu verteilen, daß dieser zuverlässig aufgeblasen wird. Der Airbag 10 schließt zusammen mit der Hülse 8 dicht am Außenumfang des Behälters 1 an.

Innerhalb des Behälters 1 ist unmittelbar vor dem Treibsatz 6 eine Kugel 11 angeordnet, die in dieser Ausgangslage unter dem Druck des Mediums im Druckraum 3 gegen Anschlagenden der Hülse 4 gedrückt ist, oder auch in anderer Weise in dieser Ausgangslage gehalten wird. Wird der Treibsatz 6 aktiviert, dann wird die Kugel 11 unter dem Druck des Treibgases im Sinne des Pfeiles 12 in die Endstellung 11′ verschoben, wo sie an Anschlagflächen 13 des Behälters 1 zur Anlage kommt. Durch die Verschiebung der Kugel 11 entsteht jedoch in dem Raum vor dem Druckventil 2 ein Druckanstieg, der dazu führt, daß das Druckventil 2 öffnet. Das Stickstoff-Argon- Gemisch strömt daher unter seinem Druck, der durch den auf die Kugel 11 wirkenden Druck des Treibgases noch erhöht wird, über die Öffnungen 9 in den Airbag ein.

Fig. 2 zeigt, daß durch die Verwendung einer Kugel 11 als Trennelement auch die Möglichkeit besteht, den Druckraum 14 in anderer Weise als ausschließlich zylindrisch auszubilden. Die Kugel 11 kann auch durch Krummungen des Druckraumes 14 geführt werden, wenn für den Druckgasbehälter Rohre mit einem dem Durchmesser der Kugel 11 entsprechenden Innendurchmesser vorgesehen werden. Fig. 2 zeigt dabei einen Druckraum 14, der aus einem wendelförmig gewundenen Rohr 15 besteht, das an einem Ende mit einem Behälter 5′ mit einem pyrotechnischen Treibsatz 6′ versehen ist, die in ähnlicher Weise wie beim Ausführungsbei­ spiel der Fig. 1 ausgebildet sein kann. Auch in diesem Fall wird die Kugel 11 an diesem mit dem Treibsatz 6′ versehenen Ende des Rohres 15 gehalten, bis der Treibsatz aktiviert ist. Die Kugel 11 wird dann durch den wendelförmigen Verlauf des Innenraumes des Rohres 15 bis in die Endstellung 11′ getrieben, in der sie vor einem zu diesem Zeitpunkt geöffneten Druckventil 2′ steht, das in ein Verteilerrohr 16 innerhalb des Airbags 10′ mündet, das mit Austrittsöffnungen 9′ versehen ist. Die Arbeitsweise ist ähnlich wie jene der Ausführungsform der Fig. 1, nur daß die Kugel 11 vom Druck des Treibgases 6′ in diesem Fall einen wendelförmigen Pfad im Inneren des Rohres 15, bis in die Endstellung 11′ durchläuft. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß durch diese Ausgestaltung die Möglichkeit besteht, das Volumen 3′ des Druckraumes 14 sehr groß zu gestalten, ohne daß der Druckgasbehälter selbst zu große Längenabmessungen aufweisen muß. Diese Ausgestaltung erlaubt daher die Unterbringung eines größeren Volumens eines Stickstoff-Argon-Gemisches. Auch in diesem Fall schließt die Kugel 11 in ihrer Endstellung 11′ den Zugang des heißen und gegebenenfalls toxischen Treibgasgemisches in den Innenraum des Airbags 10′ aus.

Die Fig. 3 zeigt schließlich noch eine weitere Variante, bei der der Druckraum 17 die Form eines U-förmig gebogenen Rohres 18 hat, dessen Innendurchmesser dem Durchmesser der Kugel 11 entspricht, die auch hier im Inneren des Rohres 18 angeordnet ist und in der Ausgangsstellung vor einer Hülse 5′′ mit einem Treibsatz 6′′ steht. Das von der Hülse 5′′ abgewandte Ende des Rohres 18 ist in nicht näher dargestellter Weise wieder mit einem Druckventil 2′′ abgeschlossen und mündet in eine Verteilerhülse 16′, durch deren Austrittsöffnungen 9′ das zunächst in den U-förmigen Druckraum 17 gespeicherte Stickstoff-Argon-Gemisch in den Innenraum des Airbags 10′′ einströmen kann. Auch bei dieser Ausführungsform wird die Kugel 11 im Innenraum des Rohres 18 geführt, wenn sie von dem Druck des Treibgases aus ihrer Stellung in die Endstellung 11′ getrieben wird.

Claims (5)

1. Druckgasbehälter für einen Airbag (10, 10′, 10′′), mit einem Druckraum (3, 14, 17) mit kreisförmigem Querschnitt, der mit einem unter Druck stehenden inerten Gas, insbesondere mit einem Stickstoff-Argon-Gemisch gefüllt und durch ein Druckventil (2, 2′, 2′′) an einer Auslaßöffnung abgeschlossen ist, und der ein bewegliches Trennelement enthält, dessen Durchmesser dem Durchmesser des Druckraumes (3, 14, 17) entspricht und das den Druckraum (3, 14, 17) gegenüber einer mit einem pyrotechnischen Treibsatz (6, 6′, 6′′) ausgestatteten und an dem von der Auslaßöffnung entfernten Ende des Druckraumes (3, 14, 17) angeordneten Kammer abteilt, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliches Trennelement eine Kugel (11) vorgesehen ist.

2. Druckgasbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (3) von einem zylindrischen Behälter (1) gebildet ist.

3. Druckgasbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (14, 17) von einem Rohr (15, 18) gebildet ist, dessen Achse von einer Geraden abweicht.

4. Druckgasbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (14) von einem wendelförmig gewundenen Rohr (15) gebildet ist.

5. Druckgasbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (17) aus einem U-förmig gebogenen Rohr (18) besteht.