DE10111713C2 - Zündeinrichtung für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

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 - wie bei der erwähnten DE 199 14 241 - in der Zündkammer der Zündeinrichtung separat von und in Nachbarschaft zu dem elektrisch zu zündenden Zündstoff vorgesehen, z. B. an der Innenseite der Kappe des Gehäuses angebracht sein. Da die Zündeinrichtung im unteren Bereich der Kappe und des Gehäuses mit einem Kunststoffmantel umhüllt und daher der Wärmeübergang zwischen Gehäuse des Gasgenerators und Frühzündsatz schlecht ist, ist die metallene Kappe über zusätzliche Wärmeleitbahnen, wie metallene Stege oder Flügel, mit anderen metallenen Teilen des Kraftfahrzeuges, insbesondere dem Gehäuse des Gasgenerators verbunden, um einen besseren Wärmeübergang auf den Frühzündsatz zu gewährleisten. Bei einem Brand des Kraftfahrzeuges erwärmen sich diese Teile, wobei die Wärme über die Wärmeleitbahnen an die Kappe der Zündeinrichtung und letztlich den Frühzündsatz weiter geleitet wird, sodass gezündet wird. Der Frühzündsatz zündet dann den ansonsten elektrisch zu zündenden Zündstoff in der Zündkammer, wodurch in üblicher Weise auch die Ladung des Gasgenerators zum Auslösen des Airbags gezündet wird.

Die Konstruktion der Wärmeleitbahnen und auch deren Verbindung mit z. B. dem Generatorgehäuse ist aufwändig, eine Massenfertigung in dieser Form praktisch nicht möglich.

Aus der US 5 556 132 ist eine Zündeinrichtung für einen Airbag bekannt, bei der ein separater metallener Kontaktstift vorgehen ist, der in die Zündkammer hineinragt und in seinem Inneren einen Frühzündsatz aufnimmt. Dieser Kontaktstift greift in ein Kontaktloch auf Seiten des Gehäuses des Gasgenerators ein, sodass bei einer Erwärmung des Gehäuses auf die Zündtemperatur diese an den Frühzündsatz weiter geleitet wird und dieser zündet.

Auch bei dieser Konstruktion ist der Kontaktstift mit dem Frühzündsatz ein separates Teil, das gesondert gefertigt und montiert werden muss. Hierzu muss der metallene Boden der Zündkammer durchbohrt, der Kontaktstift mit dem eingefüllten Frühzündsatz durch die Bohrung geschoben und die Bohrung anschließend heliumdicht abgedichtet werden. Außerdem ist bei den kleinen Dimensionen des Kontaktstiftes dessen Befüllung und auch die Zündung des Frühzündsatzes problematisch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündeinrichtung für die Insassenschutzvorrichtung anzugeben, die von einer Zündeinrichtung gemäß der DE 199 14 241 ausgeht und mit einer einfachen, für eine Massenherstellung geeigneten Konstruktion sicher stellt, dass der Frühzündsatz und damit die Ladung des Gasgenerators 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 als Wärmebrücke zwischen dem Frühzündsatz und gut Wärme leitenden Teilen des Kraftfahrzeuges direkt ein gut Wärme leitendes Teil des Gehäuses der Zündeinrichtung vorgesehen, wobei sich die Wärmebrücke ausgehend von der üblicherweise metallenen Kappe bis zum Rand des Kunststoffmantels erstreckt.

Für die Realisierung der Wärmebrücke sind also keine separaten Teile notwendig; dementsprechend einfach ist die Konstruktion.

Bevorzugt ist das Gehäuse selbst mit der Kappe die Wärmebrücke. Dazu kann das Gehäuse bzw. ein dazugehöriger Passring oder dergleichen zumindest einen gut Wärme leitenden Fortsatz oder ähnliches aufweisen, der in gut Wärme leitendem Kontakt mit der Kappe einerseits und zum Gasgeneratorgehäuse bzw. zu Teilen des Kraftfahrzeuges andererseits steht.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die metallene Kappe des Gehäuses der Zündeinrichtung, in der der Frühzündsatz eingebracht ist, als Wärmebrücke zu dem Gasgeneratorgehäuse auszubilden. Hierzu ist die Kappe in ihrem Randbereich abgewinkelt und so weit verlängert, dass sie durch den Kunststoffmantel hindurch greift und eine großflächige Berührung mit dem Gasgeneratorgehäuse ermöglicht wird.

Vorzugsweise werden die bei der erfindungsgemäßen Zündeinrichtung vorhandenen Wärmebrücken im Bereich des Kunststoffmantels vorgesehen.

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; und

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

Die Fig. 1 und 2 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.

Claims (4)

1. Zündeinrichtung für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges und insbesondere für ein aufblasbares Aufprallschutzkissen (Airbag), mit einem eine gut Wärme leitende 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) ein Teil (15, 17) des Gehäuses (2) der Zündeinrichtung ist und 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, gut Wärme leitenden Fortsatz (15, 17) des Gehäuses (2) am unteren Rand der Kappe gebildet ist, der mit dieser in gut Wärme leitenden Kontakt steht.

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

4. Zündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Fortsatz (17) des Gehäuses (2) sich durch den Kunststoffmantel (12) erstreckt und bis zu dessen äußerem Rand verläuft.