DE10116785A1 - Zündeinrichtung für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Abstract

Die Zündeinrichtung für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für ein aufblasbares Aufprallschutzkissen (Airbag), weist ein mit einer Kappe (4) abgedecktes Gehäuse (2) auf, in dem eine durch die Kappe abgedeckte Zündkammer (10) vorhanden ist, die zumindest einen elektrisch zu zündenden Zündstoff sowie einen bei niedriger Temperatur ab etwa 170 DEG C selbstzündenden Frühzündsatz aufnimmt. Im Boden der Kappe ist eine Sollbruchstelle (15) vorgesehen, die auf der der Zündkammer zugewandten Innenseite des Bodens (13) der Kappe (4) vorgesehen ist. Der Frühzündstoff (14) ist zumindest teilweise in dieser Sollbruchstelle (15) aufgenommen.

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-A- 199 14 241 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.

In dem Boden der Kappe ist hierbei eine Sollbruchstelle, z. B. in Kreuzform oder Sternform vorgesehen, die aus fertigungstechnischen Gründen meist in die Außenseite der Kappe eingebracht, z. B. eingestanzt ist. Beim Zünden des Zündstoffes in der Zündkammer wird der Boden der Kappe entlang der Sollbruchstelle aufgerissen, sodass eine Zündflamme aus der Zündkammer in das Gasgeneratorgehäuse austreten kann und dort die Treibladung in dem Gasgenerator zum Aufblasen des Airbags zündet.

Bei einem Brand des Kraftfahrzeuges ohne Unfall wird der Airbag üblicherweise nicht ausgelöst. Dies birgt jedoch Gefahren in sich: bei dem Brand kann das Gasgeneratorgehäuse auf einige hundert Grad Celsius, z. B. durchaus auf 400°C erhitzt werden. Die hochbrisante Treibladung des Gasgenerators zum Aufblasen des Airbags weist ebenfalls in diesem Bereich liegende Zündtemperaturen auf. Das Gasgeneratorgehäuse ist in der Regel aus Aluminium hergestellt. Aluminium verliert jedoch im Bereich ab etwa drei- bis vierhundert Grad Celsius seine Bruchfestigkeit, sodass bei einer Selbstzündung der Treibladung durch die hohen Temperaturen das Gasgeneratorgehäuse zerrissen würde und Aluminiumteile wie Geschosse fortgeschleudert würden. 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 Frühzündstoffe 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 Frühzündstoff kann in der Zündkammer der Zündeinrichtung separat von und in Nachbarschaft zu dem elektrisch zu zündenden Zündstoff vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Frühzündstoff etwa in einer Ausbuchtung des Innenbodens der Kappe des Gehäuses, aufgenommen sein. Bei einem Brand des Kraftfahrzeuges erhöht sich die Temperatur des Gasgeneratorgehäuses relativ schnell und erreicht bald die erwähnten 170°C, sodass dann, ggf. nach einer durch die Wärmeleiteigenschaften der einzelnen Materialien bedingten Verzögerung auch der Frühzündstoff gezündet wird. Dieser zündet dann den ansonsten elektrisch zu zündenden Zündstoff in der Zündkammer, wonach auch die Treibladung des Gasgenerators zum Auslösen des Airbags gezündet wird.

Es ist jedoch schwierig, den Frühzündstoff sicher in der Zündkammer anzubringen, damit eine sichere Frühzündung des Airbags bei einem Brand des Kraftfahrzeuges gewährleistet ist. Zudem hat sich gezeigt, dass der Boden der Kappe nicht vollständig entlang der Sollbruchstelle aufreißt, so daß die Treibgase des gezündeten Zündstoffes nicht wie gewünscht zentriert aus der Zündkammer austreten. Dadurch kann die Haupttreibladung unter Umständen nicht optimal gezündet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zündeinrichtung für die Insassenschutzvorrichtung anzugeben, bei der sichergestellt wird, dass die Treibladung des Gasgenerators sowohl bei der normalen Zündung bei einem Unfall als auch bei der Frühzündung bei einem Brand des Fahrzeuges optimal gezündet wird.

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

Demgemäß wird die Sollbruchstelle an der der Zündkammer zugewandten Innenseite des Bodens, d. h. an dem Innenboden der Kappe vorgesehen, wobei in die Vertiefung der Sollbruchstelle der Frühzundstoff eingebracht ist.

Dies hat zum einen den Vorteil, dass der in der Zündkammer vorhandene Frühzündstoff besser haftet. Durch entsprechende Ausgestaltung des Querschnittes der Sollbruchstelle, etwa als Dreieck oder Trapezform, kann bei der Zündung des Frühzündstoffes noch eine gewisse Richtwirkung der Explosionsgase erzielt werden, sodass der Zündstoff in der Zündkammer sicher gezündet wird.

Zum anderen wirkt bei der normalen Zündung des Zündstoffes bei einem Unfall des Fahrzeuges der sich durch die Zündung des Zündstoffes aufbauende Druck in der Zündkammer direkt auf die Sollbruchstelle. Wenn die Sollbruchstelle z. B. durch Stanzen einen etwa dreieckförmigen Querschnitt aufweist, dann wirken die Treibgase unmittelbar auch auf die Seitenwände der Sollbruchstelle, d. h. auf eine relativ große Fläche, die wesentlich größer als die praktisch linienförmige Fläche einer auf der Außenseite der Kappe angebrachten Sollbruchstelle ist. Dadurch wird ein gleichmäßiges Aufreißen der Kappe im Bereich des Bodens nach dem Zünden des Zündstoffes gewährleistet, sodass die Treibladung des Gasgenerators optimal gezündet wird. Bevorzugt wird die Sollbruchstelle in Form eines Kreuzes oder Sternes ausgebildet, sodass die Kappe beginnend vom Zentrum gleichmäßig aufreißt und die Treibgase des Zündstoffes zentriert austreten und die Treibladung sicher zünden. Natürlich sind auch andere Ausgestaltungen der Sollbruchstelle möglich.

Die Sollbruchstelle ist vorzugsweise in den Innenboden der Kappe eingeprägt oder eingestanzt. Dadurch können beliebige konstruktive Ausgestaltungen der Sollbruchstelle auf einfachste Weise an dem Innenboden vorgesehen werden, indem dort die Materialdicke z. B. durch Pressen bzw. Prägen an vorbestimmten Abschnitten verringert wird.

Des weiteren gibt es keine Angriffsfläche für Korrosion, da die Sollbruchstelle in dem Innenboden der Kappe und damit in der Zündkammer bzw. Zündeinrichtung vorgesehen ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem nachfolgend anhand der Zeichnungen prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel. Es stellen dar:

Fig. 1: einen Schnitt durch eine Zündeinrichtung gemäß der Erfindung mit einer Sollbruchstelle und einem darin gelegenen Frühzündstoff; und

Fig. 2: einen Detailschnitt im Bereich der Sollbruchstelle und des darin aufgenommenen Frühzündstoffes.

Die Fig. 1 zeigt eine Zündeinrichtung 1, welche ein Gehäuse 2 mit einem Passring einer Glas-Metall-Durchführung 5 und eine mit diesem verbundene metallene Kappe 4 aufweist. Der Paßring 5 weist zwei in ein isolierendes Glasmaterial 6 eingeschmolzene Kontaktstifte 7 auf. Die Köpfe der Kontaktstifte 7 sind über einen Widerstandsdraht 8 miteinander verbunden.

Zwischen dem Glasmaterial 6 und dem als Berstfläche ausgebildeten Boden 9 der Kappe 4 wird eine Zündkammer 10 gebildet, die zumindest teilweise mit einem Zündstoff 11 ausgefüllt ist. In den Innenboden 13 der Kappe ist eine Sollbruchstelle 15 in Form eines Kreuzes oder Sternes mit etwa dreieckigem Querschnitt eingestanzt, wobei sich durch das Stanzen eine strukturierte Oberfläche der Sollbruchstelle ergibt. Die Oberfläche der Sollbruchstelle kann natürlich zusätzlich strukturiert sein.

Der untere Bereich der Kappe 4 und die aus der Glas-Metall- Durchführung 5 hinausragenden Kontaktstifte 7 sind mit einem Kunststoffmantel 12 umhüllt. Dabei wird die Außenseite der Glas-Metall-Durchführung durch einen Clip 3 vor Eindringen des Kunststoffs geschützt.

Die Zündeinrichtung 1 wird mit den Kontaktstiften 7 in einen korrespondierenden Stecker gesteckt, der die Schnittstelle zu 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.

Vor der Montage der Zündeinrichtung 1 wird in die auf dem Kopf stehenden Kappe 4 ein Tropfen eines in einem Binder gelösten Frühzündstoffes 14 bzw. Frühzündsatzes auf den Innenboden 13 der Kappe 4 in dem Bereich der Sollbruchstelle 15 gegossen, sodass die Sollbruchstelle 15 zumindest im Bereich einer mittigen Vertiefung 16 mit dem Frühzündstoff ausgefüllt ist; vgl. Fig. 2. Nach dem Trocknen wird die Kappe 4 auf den Sockel 5 aufgesetzt und beispielsweise verschweißt. Der Frühzündstoff haftet, durch eine eventuelle Strukturierung der Oberfläche unterstützt, gut in der Sollbruchstelle, sodass auch beim Rütteln während des Fahrbetriebes des Fahrzeuges der Frühzündstoff nicht abgelöst wird.

Der Frühzündstoff 14 hat eine relativ niedrige Zündtemperatur von etwa 170°C. Bei einem Brand des Kraftfahrzeuges zündet der Frühzündstoff 14, wodurch zunächst der Zündstoff 11 und anschließend die Treibladung des Airbags gezündet wird.

Durch die Zündung des Zündstoffes 11 entweder durch elektrische Zündung oder durch den Frühzündstoff 14 wird der Boden 9 der Kappe 4 entlang der Sollbruchstelle 15 nach außen aufgerissen. Somit können die Explosionsgase in das Gasgeneratorgehäuse eintreten und die Treibladung der Insassenschutzvorrichtung bzw. des Airbags anzünden.

Claims (7)

1. Zündeinrichtung für eine Insassenschutzvorrichtung eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für ein aufblasbares Aufprallschutzkissen (Airbag), mit einem eine Kappe aufweisenden Gehäuse, in dem eine durch die Kappe abgedeckte Zündkammer vorhanden ist, die zumindest einen elektrisch zu zündenden Zündstoff sowie einen bei niedriger Temperatur ab etwa 170°C selbstzündenden Frühzündsatz aufnimmt, wobei im Boden der Kappe eine Sollbruchstelle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (15) auf der der Zündkammer zugewandten Innenseite des Bodens (13) der Kappe (4) vorgesehen und dass der Frühzündstoff (14) zumindest teilweise in dieser Sollbruchstelle (15) aufgenommen ist.

2. Zündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Sollbruchstelle (15) die Materialdicke des Bodens (9) verringert ist.

3. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (15) in die Innenseite des Bodens (13) der Kappe (4) eingeprägt ist.

4. Zündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (15) kreuzförmig oder sternförmig ausgebildet ist.

5. Zündeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass etwa im Zentrum des kreuzförmigen oder sternförmigen Sollbruchabschnittes (15) eine Vertiefung (16) vorgesehen ist.

6. Zündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnit der Sollbruchstelle etwa dreieckig oder trapezförmig ist.

7. Zündeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände der Sollbruchstelle strukturiert sind.