DE10111713A1 - Zündeinrichtung für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Abstract

Die Zündeinrichtung (1) weist ein Gehäuse (2) auf, in dem eine durch eine Kappe (4) abgedeckte Zündkammer (10) vorhanden ist; diese nimmt einen elektrisch zu zündenden Zündstoff (11) und einen bei Wärmezufuhr bereits bei niedrigeren Temperaturen als der elektrisch zu zündende Zündstoff (11) zündenden Frühzündsatz (14) auf. Der Frühzündsatz (14) ist in der Zündkammer (10) separat von und in Nachbarschaft zu dem elektrisch zu zündenden Zündstoff (11) gelegen. Bei der Zündeinrichtung (1) ist erfindungsgemäß wenigstens eine Wärmebrücke (16) zwischen dem Frühzündsatz (14) und Teilen des Kraftfahrzeuges vorgesehen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündeinrichtung für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Zündeinrichtung ist zum Beispiel aus der DE 199 14 241 der Anmelderin bekannt. Die Zündeinrichtung dient hierbei insbesondere zur Auslösung eines aufblasbaren Aufprallschutzkissens, eines sogenannten Airbags, und weist ein kappenförmiges Gehäuse auf, in dem eine Zündkammer für einen Zündstoff vorhanden ist. Dieser Zündstoff wird im Falle eines Unfalles des Kraftfahrzeuges elektrisch gezündet. Durch den hochbrisanten Zündstoff birst das Gehäuse, sodass die Haupttreibladung für den Airbag durch die Explosionsgase des Zündstoffes gezündet wird.

Bei einem Brand des Kraftfahrzeuges kann das Gasgeneratorgehäuse auf einige hundert Grad Celsius, z. B. durchaus auf 400°C erhitzt werden. Die hochbrisanten Zündstoffe weisen ebenfalls in diesem Bereich liegende Zündtemperaturen auf. Das Gasgeneratorgehäuse ist in der Regel aus Aluminium hergestellt. Aluminium verliert jedoch im Bereich von etwa vierhundert Grad Celsius seine Bruchfestigkeit, sodass bei einer Zündung des Zündstoffes das Gasgeneratorgehäuse zerrissen wird und Aluminiumteile wie Geschosse fortgeschleudert werden. Diese bergen ein hohes Verletzungsrisiko für Personen, die sich in der Nähe des brennenden Kraftfahrzeuges, z. B. für Lösch- oder Bergungsarbeiten, aufhalten.

Aus diesem Grund werden Vorkehrungen getroffen, um die Treibladung des Airbags durch sogenannte Frühzündsätze bereits bei relativ niedrigen Temperaturen zu zünden. In der Automobilindustrie hat man sich darauf geeinigt, dass die Treibladung des Airbags bei Temperaturen um 170° gezündet werden sollte.

Der Frühzündsatz kann in der Zündkammer der Zündeinrichtung separat von und in Nachbarschaft zu dem elektrisch zu zündenden Zündstoff vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Frühzündsatz an der Innenseite der Kappe des Gehäuses angebracht sein. Bei einem Brand des Kraftfahrzeuges erhöht sich die Temperatur von Teilen des Kraftfahrzeuges und insbesondere von dem Gasgeneratorgehäuse, sodass in der Regel auch der Frühzündsatz bei der angegebenen Temperatur gezündet wird. Mit dem Frühzündsatz kann dann der ansonsten elektrisch zu zündende Zündstoff in der Zündkammer gezündet werden, wodurch in üblicher Weise auch der Gasgenerator zum Auslösen des Airbags gezündet wird.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass aufgrund nicht so guter Wärmeleitfähigkeit der einzelnen Teile der Zündeinrichtung, insbesondere durch den Isoliermantel aus Kunststoff an dem Gehäuse der Zündeinrichtung, die Temperaturen im Bereich des Frühzündsatzes bei einem Brand des Kraftfahrzeuges nur relativ langsam ansteigen. Somit ist ein sicheres Frühzünden des Zündstoffes z. B. im Brandfall nicht immer gewährleistet.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Zündeinrichtung für die Insassenschutzvorrichtung anzugeben, die von einer Zündeinrichtung gemäß der DE 199 14 241 ausgeht und mit der sichergestellt wird, dass der Gasgenerator bei der angegebenen Temperatur gezündet und die Insassenschutzvorrichtung ausgelöst wird.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Demgemäß wird zumindest eine Wärmebrücke zwischen dem Frühzündsatz und Teilen des Kraftfahrzeuges vorgesehen, wobei sich die Wärmebrücke ausgehend von der Kappe bis zum Rand des Kunststoffmantels erstreckt. Somit wird eine gute Wärmeleitfähigkeit der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung realisiert, sodass insbesondere bei einem Brand des Kraftfahrzeuges die Temperatur von z. B. außenliegenden Teilen des Kraftfahrzeuges und Teilen der Zündeinrichtung, insbesondere im Bereich des Frühzündsatzes, nahezu gleich hoch sind. Demzufolge ist bei der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung sichergestellt, dass, wenn z. B. das Gasgeneratorgehäuse die angegebene Temperatur erreicht, der Frühzündsatz gezündet wird und somit ein sicheres Zünden des Gasgenerators auch im Brandfall gewährleistet wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Wärmebrücke durch zumindest ein wärmeleitendes Teil gebildet wird. Vorzugsweise ist das Teil aus Metall oder einem ähnlich guten Wärmeleiter, sodass beispielsweise im Brandfall auftretende Temperaturdifferenzen zwischen Teilen des Kraftfahrzeuges und der Zündeinrichtung vorteilhaft schnell ausgeglichen werden bzw. gar nicht erst auftreten.

Es ist möglich, dass die Kappe des Gehäuses der Zündeinrichtung, auf der der Frühzündsatz aufgebracht ist, als wärmeleitendes Teil bzw. als Wärmebrücke ausgebildet ist. Üblicherweise ist die Kappe aus Metall, sodass eine gute Wärmeleitfähigkeit ermöglicht wird. Vorzugsweise kann der Randbereich der Kappe abgewinkelt und derart verlängert sein, sodass eine Berührung mit dem Gasgeneratorgehäuse ermöglicht wird. Somit wird eine gute Wärmeleitung zwischen dem Gasgeneratorgehäuse und dem auf der Kappe aufgebrachten Frühzündsatz gewährleistet. Selbstverständlich sind auch andere konstruktive Ausgestaltungen der Kappe möglich, um eine bessere Wärmeleitfähigkeit zu erreichen.

Es ist auch denkbar, dass das Gehäuse selbst mit der Kappe die wärmeleitenden Teile bilden. Dazu kann das Gehäuse bzw. ein dazugehöriger Paßring oder dergleichen zumindest einen Fortsatz oder ähnliches aufweisen, sodass ein wärmeleitender Kontakt zum Gasgeneratorgehäuse bzw. zu Teilen des Kraftfahrzeuges hergestellt wird.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass ein zusätzliches Teil zur besseren Wärmeleitung verwendet wird. Beispielsweise kann auf die Kappe eine kegelstumpfförmige Hülse oder dergleichen aufgesteckt bzw. aufgebracht werden, welche den wärmeleitenden Kontakt zum Gasgeneratorgehäuse bildet. Vorzugsweise ist die Hülse aus Kupfer oder einem ähnlich gut wärmeleitenden Werkstoff hergestellt.

Üblicherweise ist das Gehäuse der Zündeinrichtung zumindest abschnittsweise mit einem Kunststoffmantel umgeben. Vorzugsweise wird die bei der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung vorhandene Wärmebrücke im Bereich des Kunststoffmantels vorgesehen. Selbstverständlich können auch mehrere Wärmebrücken bei der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung vorgesehen werden, wobei diese in unterschiedlichen Bereichen auch außerhalb des Kunststoffmantels realisiert werden können.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgend anhand der Zeichnungen prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Teilansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung;

Fig. 2 eine geschnittene Teilansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung und

Fig. 3 eine geschnittene Teilansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Zündeinrichtung 1, wobei jeweils lediglich eine Hälfte der symmetrisch ausgebildeten Zündeinrichtung 1 dargestellt ist.

Die Zündeinrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Passring 5 einer Glas-Metall-Durchführung und einer mit diesem verbundenen metallenen Kappe 4 auf. In ein isolierendes Glasmaterial 6 der Glas-Metall-Durchführung sind zwei Kontaktstifte 7 eingeschmolzen. Die Köpfe der Kontaktstifte 7 sind über einen Widerstandsdraht 8 miteinander verbunden.

Zwischen dem Glasmaterial 6 und dem als Berstfläche 9 ausgebildeten Boden der Kappe 4 wird eine Zündkammer 10 gebildet, die zumindest teilweise mit einem Zündstoff 11 ausgefüllt ist.

Der untere Bereich der Kappe 4 und die aus der Glas-Metall- Durchführung hinausragenden Kontaktstifte 7 sind mit einem Kunststoffmantel 12 umhüllt, durch den die Einbaumaße der Zündeinrichtung 1 festgelegt werden. Dabei wird die Außenseite der Glas-Metall-Durchführung durch einen Stopfen bzw. Clip 3 vor Eindringen des Kunststoffs geschützt.

Diese Zündeinrichtung 1 wird mit den Kontaktstiften 7 in einen korrespondierenden Stecker gesteckt, der die Schnittstelle einer Sensor- und Auswerteeinheit bildet. Bei einem Unfall des Kraftfahrzeuges wird über den Stecker ein elektrischer Impuls geliefert, der über den Widerstandsdraht 8 fließt. Dieser schmilzt dabei und zündet den Zündstoff 11. Durch die Explosion des Zündstoffes 11 wird die Berstfläche 9 im Boden der Kappe 4 aufgerissen, sodass eine sich daran anschließende Treibladung eines Airbags durch die Explosionsgase angezündet wird.

Vor der Montage der Zündeinrichtung 1 wird bei der auf dem Kopf stehenden Kappe 4 ein Tropfen eines in einem Binder gelösten Frühzündsatzes 14 auf den Innenboden der Kappe 4 aufgegossen. Nach dem Trocknen des Frühzündsatzes 14 wird die Kappe 4 auf den Sockel 5 aufgesetzt und beispielsweise verschweißt. Es ist natürlich möglich, den Frühzündsatz 14 etwa in die Kappe 4 zu kleben oder sonstwie dort zu befestigen.

Der Frühzündsatz 14 hat eine relativ niedrige Zündtemperatur von etwa 170°C. Diese Temperatur wird bei einem Brand des Kraftfahrzeuges relativ schnell erreicht, wodurch der Frühzündsatz 14 explodiert und den Zündstoff 11 anzündet. Durch diesen wird dann die Treibladung des Airbags gezündet.

Um bei einem Brand des Kraftfahrzeuges einen guten Wärmeübergang zu dem Frühzündsatz 14 zu erreichen, ist gemäß Fig. 1 in einem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass ein Rand 15 der Kappe 4 radial abstehend abgewinkelt und derart verlängert ist, dass ein wärmeleitender Kontakt bzw. eine Wärmebrücke 16 mit dem nicht weiter dargestellten Gasgeneratorgehäuse gegeben ist. Dazu wird der Kunststoffmantel 12 durch den abgewinkelten Rand 15 der Kappe 4 durchbrochen. Die dadurch gebildete Wärmebrücke 16 ist durch eine gestrichelte Linie in Fig. 1 angedeutet.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 bildet der Paßring 5 mit der Kappe 4 eine Wärmebrücke 16, die wieder durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Der Paßring 5 weist mehrere radial abstehende Fortsätze 17 auf, welche jeweils den Kunststoffmantel 12 durchbrechen und den wärmeleitenden Kontakt zum Gasgeneratorgehäuse herstellen. In Fig. 2 ist lediglich einer der insgesamt mehreren Fortsätze 17 dargestellt. Zwischen jeweils zwei Fortsätzen 17 kann eine Ausnehmung vorgesehen sein, um den z. B. durch Aufspritzen aufzubringenden Kunststoffmantel 12 einfacher auf das Gehäuse 2 aufzubringen.

In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem eine kegelstumpfförmige Hülse 18 auf die Kappe 4 aufgesteckt ist und eine Wärmebrücke 16 bilden, welche durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Durch die Hülse 18 und die Kappe 4 wird ein wärmeleitender Kontakt zwischen dem Gasgeneratorgehäuse und dem auf der Kappe 4 aufgebrachten Frühzündsatz 14 gebildet. Die Hülse 18 ist an den Kunststoffmantel 12 derart angeformt, daß die Hülse 18 und das nicht weiter dargestellte Gasgeneratorgehäuse aneinanderliegen.

Claims (7)

1. Zündeinrichtung für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges und insbesondere für ein aufblasbares Aufprallschutzkissen (Airbag), mit einem eine Kappe aufweisenden Gehäuse, in dem eine durch die Kappe abgedeckte Zündkammer vorhanden ist, die einen elektrisch zu zündenden Zündstoff und einen bei Wärmezufuhr bereits bei niedrigeren Temperaturen als der elektrisch zu zündende Zündstoff zündenden Frühzündstoff aufnimmt, wobei der untere Bereich der Kappe und des Gehäuses mit einem Kunststoffmantel umhüllt sind und wenigstens eine Wärmebrücke zwischen der Kappe und Teilen des Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke (16) von der Kappe (4) ausgehend bis zum Rand des Kunststoffmantels (12) reicht.

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke durch zumindest einen radialen Fortsatz (15, 17) am unteren Rand der Kappe gebildet ist, und sich dieser zumindest eine Fortsatz durch den Kunststoffmantel (12) erstreckt und bis zu dessen äußerem Rand verläuft.

3. Zündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Fortsatz (15) einteilig mit der Kappe (4) ist.

4. Zündeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (17) Teil des Gehäuses (5) ist, das mit der Kappe (4) in innigem Wärmekontakt steht.

5. Zündeinrichtung Anspruche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebrücke eine auf den Kunststoffmantel aufsetzbare gut Wärme leitende Hülse (18) ist, die in Wärmekontakt mit der Kappe (4) steht und bis zum äußeren Rand des Kunststoffmantels (12) reicht.

6. Zündeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (18) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

7. Zündeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (18) zumindest teilweise den äußeren Rand des Kunststoffmantels (12) umgreift.