AT5978U1 - Pyrotechnischer gasgenerator - Google Patents

Abstract

Ein Gasgenerator (1) weist ein flaches Gehäuse aus einer Treibladungshülse (5) und einem Anzünderträger (2) auf. Die flache Bauform wird durch Anordnung der Treibladung (6) um den Anzünder (4) erreicht. Der Anzünder (4) und die Treibladung (6) befinden sich somit in der gleichen Ebene. Der Gasgenerator (1) wird über einen elektrischen Impuls an den Kontaktstiften (14) des Anzünders (4) aktiviert. Der Anzünder (4) zündet von innen die ihn umgebene Treibladung (6). Der Druck der Gase der verbrennenden Treibladung (6) öffnet die Treibladungshülse (5) bei den Wandschwächungen (13) (Sollbruchstellen). Eine Wandverdickung (16) begrenzt das Öffnen bzw. Weiterreißen der Sollbruchstellen. Durch die Öffnungen in der Treibladungshülse (5) kann das Gas austreten und beispielsweise einen Gurtstraffer antreiben oder die Treibladung (6) eines Airbaggasgenerators anzünden.

Description

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Die Erfindung betrifft einen pyrotechnischer. Gasgenerator, insbesondere zur Aktivierung von Gurtstraf fern bzw. als Anzündeinheit bei Airbags, mit einer Treibladungshülse, vorzugsweise aus Aluminium, in der pyrotechnisches Treibladungspulver und ein Anzünder angeordnet sind. Derartige Gasgeneratoren sind bekannt und werden zur Aktivierung von Sicherheitsgurtstraf fern oder als Anzündeinheit für Airbags im Fahrzeugbau eingesetzt. Diese Mikrogasgeneratoren besitzen eine längliche Bauform, wobei ein Anzünder die Treibladung axial anzündet und die Gas freisetzung in der Regel in axialer Richtung erfolgt. Immer höhere Sicherheitsstandards und ein steigendes Sicherheitsbewusstsein bei den Autokäufern veranlassen die Fahrzeugkonstrukteure, immer raffiniertere Sicherheitslösungen auch in kleine, flache Nischen (z.B. Airbags in das Lenkrad oder in die Türverkleidung) einzubauen. Oft körnen derartige flache Hohlräume wegen der länglichen Bauform der Mikrogasgeneratoren nicht benützt werden.

Die Erfindung zielt darauf ab, einen Gasgenerator dahingehend zu verbessern, dass auch flache Nischen optimal für. die Unterbringung der Sicherheitseinrichtungen herangezogen werden können.

Diese Aufgabe wird durch einen pyrotechnischen Gasgenerator der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Treibladung radial den Anzünder umgibt. Durch die Anordnung der beiden Komponenten in der gleichen Ebene wird eine besonders flache Ausführung ermöglicht.

Dabei ist darauf zu achten, dass der Durchmesser bzw. die Breite der Treibladungshülse größer als deren Höhe ist. Auf diese Weise erhält man wie gewünscht einen flachen breiten Gasgenerator, der auch für besonders seichte Hohiräume geeignet ist.

Es ist ferner zweckmäßig, wenn der Anzünder von einem Anzünderträger in seiner Lage gehalten wird. Die Positionierung des Anzünders durch den Anzünderträger vereinfacht den Zusammenbau des Gasgenerators. 9 AT 005 978 Ul

Vorzugsweise ist der Anzünder in eine Bohrung im Anzünderträger eingecrimpt. Durch das Eincrimpen wird der Anzünder dauerhaft im Anzünderträger fixiert. Das Risiko einer alternden Klebestelle wird dadurch vermieden.

Es wird bevorzugt, dass die Treibladung von einer Füllhilfe umgeben ist. Dadurch wird die empfindliche Treibladung beim Einschieben in die Treibladungshülse vor zu großen Scherkräften geschützt.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn im Boden der Treibladungshülse eine Bodens icke ausgebildet ist. Durch die neraussprin-gende Sicke wird der weitere Einbau des Gasgenerators vereinfacht, da eine Zentrierung in einer Aufnahme ermöglicht wird.

Die übliche Ausführung der Treibladungshülse besteht aus Metall, vorzugsweise Aluminium. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Treibladungshülse aus Kunststoff besteht. Die Ausführung aus Kunststoff z.B als Spritzgussteil wird gewählt, wenn das Gasgeneratorgehäuse besonders kleinen Fertigungstoleranzen unterliegt.

Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die Treibladungshülse an ihrer Außenwand Wandschwächungen besitzt. Derartige Wandschwächungen, beispielsweise Einprägungen in der Außenwand, insbesondere in dQ; Mantelfläche der Treib]adungshülse, wirken im Fall einer Detonation als definierte Sollbruchstellen, und das entstehende Gas kann dadurch entweichen.

Eine besondere Ausführungsform sieht vor:, dass die Treifc-a-dungshülse eine Wandverdickung besitze. Eine derartige Wandverdickung begrenzt durch ihre mechanische Festigkeit Schwächungen in der Treibladungshülse, die als Sollbruchstellen dienen.

In diesem Sinn ist es zweckmäßig, wenn die Wandschwächungen axial neben der Wandverdickung angeordnet sind. Auf diese Weise können S )1 ] bruohstellen exakt defirr'ert werden.

Eine Weiteren! wie)· lung s j ent vor, dies lie Wandschwächungen symmetrisch am Umfang der Treibladungsn^lse verteilt sind. Durch die symmetrische Anordnung wird erreiche, dass sich der 3 AT 005 978 Ul pyrotechnische Gasgenerator nach der Zündung schubneutral verhält.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die Berührungsfläche von Anzünderträger zu Treibladungshülse abgedichtet ist, insbesondere durch einen O-Ring. 0o wird verhindert, dass die eindringende Feuchtigkeit den pyrotechnischen Sprengsatz zerstört .

Ebenso ist es wichtig, dass die Berührungsfläche von Anzünderträger zu Anzünder abgedichtet ist, insbesondere durch einen O-Ring. Auf diese Weise wird sichergestelit., dass auch hohe Temperatur und Feuchtebelastungen keinen negativen Einfluss auf das pyrotechnische Material im Gasgenerator nehmen.

Es wird bevorzugt, wenn an der Treibladungshülse, an ihrer Mantelfläche, eine Sicke nach außen ausgebildet ist. Die dadurch entstehende Abstufung ermöglicht eine Zentrierung und Fixierung des Gasgenerators beim endgültigen Einbau.

Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der Anzünderträger in die Treibladungshüise, insbesondere in die Sicke, eingesetzt ist und die Treibladungshüise mit dem Anzünderträger verbör-delt bzw. verpresst ist. Die feste Verbördeiung der Treibladungshülse mit dem Anzünderträger stellt sicher, dass das durch Abbrand der Treibladung entstehende Gas aus einem schwächeren Bereich der Treibladungshüise entweicht.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist m der beiliegenden Zeichnung dargestellt.

Die einzige Fig. zeigt einen erfindungsgemäßen Gasgenerator in geschnittener Darstellung. Der erfindungsgemäße Gasgenerator 1 verfügt: über ein topf förmiges Gehäuse. Das kreiszylindrische Gehäuse besteht aus einer Treibladungshüise 5 und ist mit einem Anzünderträger 2 verschlossen. Der Anzünderträger 2 verfügt über eine Bohrung 3, in die ein Anzünder 4 eingesetzt ist. Der Anzünder 4 ist durch Eincrimpen mit dem Anzünderträger 2 fest verbunden. Die Treibladungshüise 5 ist mit einer Treib]aduog 6 befüJlt. Um die Treibladung 6 während dem Zusammenbau, -insbesondere beim Ein „c.hteLea in die Treibladungshülse 5, nicht mechanisch zu belasten, wird die Treib- 4 AT 005 978 Ul ladung 6 von einer Füllhilfe 7 umgeben. Die Füllhilfe 7 Gesteht aus Kunststoff und ermöglicht weiters auch einen ökonomischen Füllprozess des Gasgenerators mit der Treibladung. Die Treibladung 6 befindet sich kreiszylinderförmig um den Anzünder 4. Die Treibladungshülse 5 wird durch Vercrimpen mit dem eingeschobenen Anzündert.räger 2 verschlossen. Die Crimpverbindung bildet eine Stufe 12. Um die einwandfreie Funktion des Gasgenerators auf lange Zeit sicherzustellen, ist eine vollständige Abdichtung hinsichtlich hoher Temperatur- und Feuchtebelastungen vorgesehen. Zur Abdichtung befindet sich ein O-Ring 10 zwischen dem Anzünderträger 2 und dem eingepressten Anzünder 4. Ein weiterer O-Ring 11 befindet sich zwischen dem Anzündert.räger 2 und der Trei.bladungshülse 5.

Der O-Ring 11 stutzt sich weiters auf der Füllhilfe 7 ab und kann dadurch uicc verrutschen. Die Treibiaciungshülse 5 \er-fügt in ihrem Boden über eine Bodensicke 8 und in der Mantelfläche über eine Sicke 9, wobei beide Fluren nach außen ^eigen. Die Bodensicue 8, die Sicke 9 und die Stufe 12 oiicen kreiszylindiAsch · Abstufungen auf dem Gehäuse, welche beim Einbau zur Zentrierung oienen uno dadurch aas Einbauen erleichtern. Die Wand der Treibladun^shüise 5 verfügt an .ihrer Außenseite über Wandschwächungen 13, die bei der Zündunc als Sollbruchstellen die een. Der bei der Verbrennung der Treibladung 6 entstehend“ D^uck reißt die Treibladungshülse 5 bei den Solibruchstelieo auf. Die Wandverdickung 16 begrenzt das Auf reißen der Sol.lbi uchsteilen. Durch diese Öffnungen kann das Gas ungehindert entweichen. Sine symmetrische Anordnung der Wanaschwacht naen 13 entlang des imia-.es der Treibladungshülse 5 stellt s eher,- da st sich der Ga·· geuerator oei der Zündung schubn.-u" re" .erhält. Der Anz,;ndev· 4 verfügt über Kontaktstifte .4 die dürr den Anriocri. er: 1 zucäng.;ior. sind. Die Kontakts4: if ce 14 befinden s-ch in einem Retai.net 15. der sich in _ii :-r Ausn·. hmu-.g '.n Auiün inr ^äger 2 befindet. Der Retai. c *. 15 wird mit ei .iei e’e acHer Zür.dvor i1 ch-tung verbunden. Der Retainer 15 sichert 1c.i Stecker uno gewährleistet so eine sichere und dauer; .hh e1 ekti ische 7er- 5 AT 005 978 Ul 15 in nicht angestecktem Kontaktstifte 14 des An-eine unbeabsichtigte z.3. durch ESD- Einwir- bindung. Weiters stellt der Retainer Zustand einen Kurzschluss der beiden zünders 4 her und verhindert dadurch Zündung des Gasgenerators 1, wie sie kung ausgelöst werden könnte. qenerators erfolgt über

Die Zündung des pyrotechnischen Gas einen elektrischen Impuls, der dem .Anzünder 4 des Gasgenerators 1 über die Konta.Ktstifte 14 zugeführt wird. Die Treiria-dung 6 wird durch den in ihrem Zentrum angeordneten Anzünder 4 von innen gezündet. Durch den Gasdruck der verbrennenden Treibladung 6 wird die Treibladungshülse 5 an den Sollbrr-ch-stellen aufgerissen. Das freigesetzte Gas kann beispielsweise einen Gurtstraffer antreiben oder die Treibladung eines A:r-baggasgenerators anzünden. 6

Claims (7)

1. AT 005 978 Ul ANSPRÜCHE: 1. Pyrotechnischer Gasgenerator, insbesondere zur Aktivierung von Gurtstraffern bzw. als Anzündeinheit bei Airbags, mit einer Treibladungshülse, vorzugsweise aus Aluminium, in der pyrotechnisches Treibladungspulver und ein Anzünder ar.geordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibladung (£) radial der. Anzünder (4) umgibt.
2. 2. Pyrotechnischer Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Durchmesser bzw. die Breite der Treibladungshulse (S) größer als daren Höhe ist.
3. 3. Pyrotechnischer Gasgenerator nach eLnem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, der Anzünder (41) Voh einem Anzünderträger (2) in seiner Lage gehalten wird.
4. 4. Pyrotechnischer Gasgenerator nach AnSprttcH 3, dadurch ge-kennzeichnet( dass der Anzu-mter (V Th einer Bohrung (3) im Anzünaerträaer (2) eingeertmpr. ist.
5. 5. Pyrotechnischer Gasgenerator nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daSS die Treibladung (6) von einer Füllhilfe (V umgeben Ist.
6. 6. Pyrotechnischer Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden der Treib]adungshülse (5) eine Eodenaicke (S) ausgebildet ist.
7. 7. Pyrotechnischer Gasgenerator nach elhem der Ansprüche 1 brs 6, dadurch gekennzeichnet. dass die Treibiaduncshülse (5) aus Kun st st off besteht 7 8 . 9. 10. 11. 12 . 13. 14 . AT 005 978 Ul Pyrotechnischer Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibladungshülse (5) an ihrer Außenwand .Wandschwächungen (13) besitzt. Pyrotechnischer Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibladungshülse (5) eine Wandverdickung (16) besitzt. Pyrotechnischer Gasgenerator nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandschwächungen (13) axial neben der Wandverdickung (16) angeordnet sind. Pyrotechnischer Gasgenerator nach Anspruch 8 und gegebenenfalls 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandschwächungen (13) symmetrisch am Umfang der Treibladungshülse (5) verteilt sind. Pyrotechnischer Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsfläche von Anzünderträqer (2) zu Treibladungshüise (5) abgedichtet ist, insbesondere durch einen O-Ring ''11' . Pyrotechnischer Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsfläche von Anzünderträger (2) zu Anzünder (4) abgedichtet ist, insbesondere durch einen O-Ring (10). Pyrotechnischer Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Treibiadungs-hülse (5), an ihrer Mantelfläche, eine Sicke (9) nach außen ausgebildet ist. 15. Pyrotechnischer Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzünderträger (2) in die Treibladungshüise (5), insbesondere in die Sicke (S), eingesetzt ist und die Treibladungshüise (5) mit dem Anzünderträger (2) verbcrdelt bzw. verpresst ist. 8