DE20016041U1

DE20016041U1 - Vorrichtung zum Antrieb eines Kolbens zum Freisetzen eines Füllgases aus einem Gasgenerator, insbesondere Gasspeicher

Info

Publication number: DE20016041U1
Application number: DE20016041U
Authority: DE
Original assignee: Breed Automotive Technology Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Inc
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2000-09-15
Publication date: 2002-02-21
Anticipated expiration: 2010-09-16
Also published as: US6516726B2; US20020033111A1

Description

[Gebrauchsmus teranmeldung]

Breed Automotive Technology, Ine 5300 Allen K. Breed Highway P.O. Box 33050

Lakeland, Florida 33807-3050 USA

[Bezeichnung der Erfindung]

Vorrichtung zum Antrieb eines Kolbens zum

Freisetzen eines Füllgases aus einem Gasgenerator,

insbesondere Gasspeicher

• ·

[Beschreibung]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb eines Kolbens zum Freisetzen eines Füllgases aus einem Gasgenerator, insbesondere Gasspeicher nach dem Oberbegriff des Patenanspruches 1.

[Stand der Technik]

Bei einer derartigen aus der WO99/12775 bekannten Vorrichtung, wird der Kolben mittels eines Treibmittels angetrieben. Das Treibmittel wird durch eine Zündeinrichtung elektrisch gezündet. Zur axialen Führung des Kolbens dient ein zylindrisches Gehäuse, in welchem das Treibmittel und die Zündeinrichtung angeordnet sind. Der Kolben wirkt auf ein Druckstück, durch welches im Normalbetrieb der Gasgenerator geschlossen gehalten wird. Durch den Kolben wird das Druckstück aus seiner Normalposition entfernt, so dass das im Gasgenerator enthaltene Füllgas zum Füllen eines Airbags freigesetzt wird.

[Aufgabe der Erfindung]

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfach gefertigt werden kann, wobei vom Gehäuse die beim Kolbenantrieb auftretenden Kräfte aufgenommen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Das Gehäuse weist hierzu zwei Gehäuseschalen auf, welche zumindest den die Zündeinrichtung und das Treibmittel enthaltenden Raum an seinem Umfang umschließen. Der Kolben kann innen oder an der Außenseite der beiden Schalen geführt werden. Die Gehäuseschalen werden mit Formschluss und verdrehsicher von einer Lastaufnahmehülse zusammengehalten und die

beispielsweise einen Füllkopf bildet, verbunden. Über diesen Füllkopf wird das freigesetzte Füllgas aus dem Gasgeneratorinnern dem Airbag zugeleitet.

Die beiden Gehäuseschalen, welche vorzugsweise aus hitzebeständigem Kunststoff bestehen, bilden die Innenausgleitung der Lastaufnahmehülse . Die beiden Gehäuseschalen können mit Fixiernoppen versehen sein, so dass sie sich selbsttätig beim Einpressen in die Lastaufnahmehülse zueinander selbsttätig ausrichten. Die Lastaufnahmehülse besteht vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl. Die Lastaufnahmehülse ist vorzugsweise durch Schweißen fest mit dein Grundkörper bzw. mit dem Füllkopf verbunden.

Durch unsymmetrisch am Umfang der Gehäuseschalen vorgesehene Positionierstellen, beispielsweise Vorsprünge oder Ausnehmungen, kann gewährleistet werden, dass eine Steckerfassung für eine elektrische Zündeinrichtung, mit welcher das Treibmittel gezündet wird, drehwinkelgerecht im Gehäuse positioniert wird.

Durch Eindrückungen, insbesondere durch eine umlaufende Nut, welche in eine entsprechenden Vertiefung an der Außenseite der Gehäuseschalen eingedrückt ist, erreicht man in axialer Richtung eine formschlüssige Verbindung zwischen der Lastaufnahmehülse und den innenliegenden, vorzugsweise als Halbschalen ausgebildeten Gehäuseschalen.

[Beispiele]

Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1 eine schnittbildliche Darstellung eines

Ausführungsbeispiels;

Figur 2 eine Draufsicht auf die in Figur 1 oben liegende Stirnseite des Gehäuses, des Ausführungsbeispiels;

Figur 3 eine schnittbildliche Darstellung des Gehäuses im Bereich der festen Verbindung mit dem

Grundkörper, insbesondere dem Füllkopf; und

Figur 4 die Anordnung des Ausführungsbeispiels an

einem Füllkopf eines Gasgenerators.

Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt einen Kolben 1, welcher in einem Gehäuse 4 in Richtung einer Gehäuseachse 11 axial geführt ist. Die Vorrichtung dient zum Freisetzen eines Füllgases aus einem Gasgenerator 17 und ist seitlich'in einem Füllkopf 18, welcher fest mit dem Gasgenerator 17 verbunden ist, eingesetzt. Der Gasgenerator 17 ist vorzugsweise als Kaltgasgenerator (Gasspeicher) ausgebildet und enthält in seinem Innern mit hohem Druck von beispielsweise ca. 600 bar ein Edelgas (Helium oder Argon) oder ein Edelgasgemisch aus beispielsweise Helium und Argon als Füllgas.

Der Kolben 1 dient zum Freisetzen des im Gasgenerator 17 enthaltenen Füllgases, wobei der Kolben 1 auf eine Stützeinrichtung wirkt, wie es beispielsweise aus der WO 99/12775 bekannt ist. Durch Beseitigen der Stützeinrichtung beim Antrieb des Kolbens 1 wird das Füllgas freigesetzt und über den Füllkopf 18 in einen nicht näher dargestellten Airbag eingeleitet.

Zur Betätigung des Kolbens dient ein Treibmittel 2, welches in einer Treibmittelkartusche im Gehäuse 4 angeordnet ist. Zum Zünden des Treibmittels 2 dient eine elektrische Zündeinrichtung 3. Hierzu ist im Gehäuse 4 eine Steckerfassung 8

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angeordnet, über deren Kontakte 19 eine elektrisch Zündung . des Treibmittels 2 erreicht wird.

Das Gehäuse 4 besteht außen aus einer Lastaufnahmehülse 7 aus Metall, insbesondere Stahl. In diese Lastaufnahmehülse sind Gehäuseschalen 5 und 6 eingepresst. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Gehäuseschalen 5 und 6 vorgesehen. Die Gehäuseschalen können mit Fixiernoppen versehen sein, so dass sie sich beim Einpressen in die Lastaufnahmehülse 7 selbsttätig zueinander ausrichten. Vorzugsweise bestehen die 'Gehäuseschalen 5 und 6 aus hochtemperaturbeständigen Kunststoffen, insbesondere Duroplasten.

Zur Aufnahme von Schubbelastungen beim Antrieb des Kolbens durch das gezündete Treibmittel ist die Lastaufnahmehülse in eine umlaufende Vertiefung der Halbschalen 5 und 6, beispielsweise durch Rollieren oder Bördelung eingedrückt. Es entsteht·hierdurch an der Außenseite eine umlaufende Vertiefung 12 in Form einer Nut. Gleichzeitig mit dem Rollier- oder Bördelungsvorgang kann die Lastaufnahmehülse 7 noch gestaucht werden. Es entsteht hierdurch eine formschlüssige Verbindung zwischen der Lastaufnahmehülse 7 und den beiden Gehäusehalbschalen 5 und 6. Auf die Gehäuseschalen 5 und 6 wirkende Schubkräfte, werden hierdurch wirkungsvoll in die Lastaufnahmehülse 7 eingeleitet.

Die umlaufende Vertiefung 12 bzw. umlaufende Nut befindet sich in Antriebsrichtung (Pfeil 20) gesehen hinter dem Treibmittel 2. Die das Treibmittel 2 enthaltende Kartusche ist vorzugsweise an einer konischen Verengung 21 der Gehäuseschalen 5 und 6 abgestützt. Wie aus der Figur 1 zu ersehen ist, wird die im Bereich dieser Verengung wirkende Belastung wirkungsvoll im Bereich der umlaufenden Vertiefung 12 in die Lastaufnahmehülse 7 eingeleitet. An seiner Zünderanschluss-

seite (in der Figur 1, an der oberen Stirnseite) besitzen die beiden Gehäuse Halbschalen 5 und 6 Positionierstellen und 10 in Form von Ausnehmungen. Diese Ausnehmungen sind in der Figur 2 in Draufsicht gezeigt. In diese Ausnehmungen bzw. Positionierstellen 9 und 10 ragen Vorsprünge einer Steckerfassung 8, welche in eine angepasste Ausnehmung an der Stirnseite der Gehäuseschalen 5 und 6 eingesetzt ist. Die Steckerfassung- 8 bildet mit ihren Kontaktstiften die elektrische Zünderanschlussseite für die Zündeinrichtung 3. Die Positionierstellen 9 und 10, welche bezüglich der Gehäuseachse 11 eine unsymmetrische Anordnung aufweisen, gewährleisten, dass die Steckerfassung 8 in der entsprechende Gehäuseausnehmung richtig positioniert ist. Hierdurch ist gewährleistet, das die Kontaktstifte 19 lagegerecht mit entsprechenden Steckerbuchsen, lagegerecht ausgerichtet sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Winkelabstand &agr; zwischen den Positionierstellen 9 und 10 etwa 160° bis 170°, insbesondere 165° betragen.

Ferner ist in der oben liegenden Stirnfläche in einer oder beiden Gehäuseschalen 5 und 6 eine Ausnehmung 14 vorgesehen, in welche ein Hülsensegment 13 durch eine 90°-Abwinkelung eingeschlagen ist, wie auch aus dem Schnitt in Figur 1 entlang der Schnittlinie I-I in Figur 2 zu sehen ist. Hierdurch erreicht man eine Lagefixierung der Gehäuseschalen 5 und 6 sowie der Steckerfassung 8. Hierzu kann an die Steckerfassung ein entsprechender Vorsprung 23 angeformt sein, der in die Ausnehmung 14 der Gehäuseschalen 5 und 6 ragt. Ferner sind die den Positionierstellen 9 und 10 angepassten Vorsprünge 22 an der Steckerfassung 8 angeformt, die in die Ausnehmungen der Positionierstellen 9 und 10 liegen.

Bei der Erfindung bilden die beiden Gehäuseschalen 5 und 6 die Innenkontur des Gehäuses 4 und über die Lastaufnahmehülse 7 werden beim Antrieb des Kolbens wirksame Kräfte, insbesondere Gegenschubkräfte in den Grundkörper 15, welcher beim Ausführungsbeispiel den Füllkopf 18 bildet, eingeleitet.

Das Gehäuse 4 mit den darin angeordneten Bestandteilen, nämlich dem Kolben 1, dem Treibmittel 2, der Zündeinrichtung 3 und der Steckerfassung 8 sind als Baueinheit vormontiert.

Diese vormontierte Baueinheit wird in eine entsprechende Öffnung des Grundkörpers bzw. Füllkopfes 18 eingesetzt und der in der Figur 1 untere Rand der Lastaufnahmehülse 7 wird mit dem Grundkörper 15 verschweißt. Hierzu kann der untere Rand der Lastaufnahmehülse 7 in eine Stufenbohrung des Grundkörpers 15, in welcher sich eine umlaufende Schweißverbindung 16 bildet, versenkt sein (Fig. 3). Die Ringschweißnaht der Schweißverbindung 16 kann durch Präzisionslaserstrahlung hergestellt sein. Wie schon erläutert kann die Lastaufnahmehülse 7 als Stahlhülse ausgebildet sein. Es eignet sich jedoch auch ein Kaltfließpressteil.

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[Bezugszeichenliste]

	1
	2
5	3
	4
	5
	CTl
	7
10	8
	9
	10
	11
	12
15	13
	14
	15
	16
	17
20	18
	19
	20
	21
	22
25	23

Kolben

Treibmittel Zündeinrichtung Gehäuse

Gehäuseschale GehäuseschaIe Lastaufnahmehülse Steckerfassung Positioniersteile Positioniersteile Gehäuseachse Vertiefung

Hülsensegment Ausnehmung

Grundkörper Schweißverbindung Gasgenerator (Gasspeicher) Füllkopf

Kontaktstift Antriebsrichtung konische Verengung angeformter Vorsprung angeformter Vorsprung

Claims

1. Vorrichtung zum Antrieb eines Kolbens (1) zum Freisetzen eines Füllgases aus einem Gasgenerator (17), insbesondere Gasspeicher mittels eines Treibmittels (2), das durch eine Zündeinrichtung (3) zündbar ist, mit einem zylindrischen Gehäuse (4) zur axialen Führung des Kolbens (1) und Anordnung des Treibmittels (2) und der Zündeinrichtung (3) im Gehäuse (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) wenigstens zwei Gehäuseschalen (5, 6) aufweist, welche zumindest den die Zündeinrichtung (3) und das Treibmittel (2) enthaltenden Raum an seinem Umfang umschließen, dass die Gehäuseschalen (5, 6) mit Formschluss und verdrehsicher von einer Lastaufnahmehülse (7) zusammengehalten sind und dass die Lastaufnahmehülse (7) mit einem Grundkörper (15) fest verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtung (3) eine an der einen Stirnseite des Gehäuses (4) liegende Steckerfassung (8) aufweist, die durch unsymmetrisch am Umfang der Gehäuseschalen (5, 6) um die Gehäuseachse (11) vorgesehenen Positionierstellen (9, 10) drehwinkelgerecht im Gehäuse (4) positioniert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das die Lastaufnahmehülse (7) in eine oder mehrere am Außenumfang der Gehäuseschalen (5, 6) vorgesehene Vertiefungen (12) eingedrückt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (12) als umlaufende Nut ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastaufnahmehülse (7) an der Stirnseite des Gehäuses (4), an welcher die Zündeinrichtung (3) liegt, ein umgebogenes Hülsensegment (13) aufweist, dass in einer Ausnehmung (14) der Gehäuseschalen (5, 6) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastaufnahmehülse (7) am Grundkörper (15) durch eine Schweißverbindung (16) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseschalen (5, 6) aus temperaturbeständigem Kunststoff und die Lastaufnahmehülse (7) aus Metall bestehen.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) ein Teil eines an einem Gasgenerator (17) befestigten Füllkopfes (18) bildet, über welchen ein Füllgas in einen Airbag eines Kraftfahrzeugs geleitet wird.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (1) als Schlagkolben zum Freisetzen des Füllgases aus dem Gasgenerator (17) ausgebildet ist.