DE102005039295B4

DE102005039295B4 - Gassack-Einheit

Info

Publication number: DE102005039295B4
Application number: DE200510039295
Authority: DE
Inventors: Joachim Kurth; Harald Wolf
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2005-08-19
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2025-08-20
Also published as: DE102005039295A1

Abstract

Gassack-Einheit mit einem einen Gehäuseboden (22) aufweisenden Gehäuse (20), einem im Gehäuse aufgenommenen Gassack (24), einem Gasgenerator, dessen Ausströmbereich (12) sich im Bereich des Gehäusebodens (22) befindet, und einem einen Deflektorboden (36) aufweisenden Deflektorelement (30), wobei der Deflektorboden (36) auf dem Gehäuseboden (22) angeordnet ist, und wobei das Deflektorelement (30) zumindest mittelbar mit dem Gehäuse (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich vom Defektorboden (36) ein Rohrabschnitt (32) mit einer oberen Öffnung (34) erstreckt, der den Ausströmbereich (12) ringförmig umgibt, wobei ein innerer Bereich (36) des Deflektorbodens auf der Innenseite des Rohrabschnitts (32) liegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gassack-Einheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In der Technik sind Gassack-Einheiten bekannt, bei denen sich der Gaserzeugungsbereich des Gasgenerators außerhalb des den Gassack aufnehmenden Gehäuses befindet. Vom Gaserzeugungsbereich erstreckt sich ein Ausströmbereich durch eine Durchbrechung im Gehäuseboden, so dass die Ausströmöffnungen des Ausströmbereichs in der Nähe des Gehäusebodens angeordnet sind. Am Gehäuseboden ist weiterhin in der Regel ein Halte- und Deflektorelement angeordnet, welches ebenfalls eine Durchbrechung aufweist, durch die der Ausströmbereich des Gasgenerators tritt. Ein unterer Bereich des Gassacks ist häufig zwischen Deflektorelement und Gehäuseboden geklemmt. Eine solche Anordnung ist beispielsweise aus der DE 103 43 012 A1 , aus der US 5,836,608 oder der US 2002/0149177 A1 bekannt.
Wenn der Gasgenerator betätigt wird, strömt Gas radial aus den Ausströmöffnungen in den Gassack. Spätestens, wenn der Gassack vollständig expandiert ist, übt er eine Kraft auf das Halte- und Deflektorelement – im folgenden als Deflektorelement bezeichnet – derart aus, dass das Deflektorelement vom Gehäuseboden weggezogen wird. Es kann hierdurch zu Deformationen und im Anschluss zu diesen Deformationen zusätzlich zu einem Unterströmen des Deflektors kommen, was ein Abheben des Deflektors vom Gehäuseboden weiter verstärkt. Diese Effekte sind natürlich unerwünscht.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Gassack-Einheit dahingehend weiterzubilden, dass ein Abheben des Deflektorelements vom Gehäuseboden gering gehalten oder idealerweise vollständig vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Gassack-Einheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Gassack-Einheit erstreckt sich vom Deflektorboden ein Rohrabschnitt mit einer oberen Öffnung. Dieser Rohrabschnitt umgibt den Ausströmbereich des Gasgenerators ringförmig, wobei ein innerer Bereich des Deflektorbodens auf der Innenseite des Rohrabschnittes liegt.
Die Ausströmöffnungen im Ausströmbereich des Gasgenerators sind schubneutral angeordnet. Durch den Rohrabschnitt, welcher unten durch den inneren Bereich des Deflektorbodens abgeschlossen wird, wird jedoch zumindest ein Teil des Gasstroms nach oben hin umgelenkt. Nach dem Prinzip von Kraft und Gegenkraft folgt daraus, dass der Gasstrom eine nach unten gerichtete Kraft auf das Deflektorelement überträgt. Mit anderen Worten: Durch das Umlenken des Gasstromes wird das Deflektorelement auf den Gehäuseboden gedrückt, wodurch das gewünschte Ziel erreicht wird.
Besonders vorteilhafte Ergebnisse lassen sich durch eine Gassack-Einheit mit den weiteren Merkmalen des Anspruchs 2 erzielen. Hier weist der Rohrabschnitt zwischen Deflektorboden und oberer Öffnung einen sich verjüngenden Bereich auf, welcher weiter vorzugsweise im wesentlichen auf Höhe der Ausströmöffnungen des Gasgenerators liegt. Hierdurch wird der Gasstrom in einer Art Kreis- oder Walzenbewegung umgelenkt. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn sich der Ausströmbereich des Gasgenerators durch eine Durchbrechung im Deflektorboden erstreckt. Durch die kreis- oder walzenförmige Gasumlenkung wird nämlich verhindert, dass ein wesentlicher Anteil des Gasstroms im Bereich der Durchbrechung entweicht. Ein weiterer Vorteil einer solchen Ausgestaltung ist, dass weiterhin seitliche Öffnungen im Rohrabschnitt angeordnet werden können, ohne den erreichbaren Anpressdruck wesentlich zu verringern.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen, sowie aus den nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispielen. Hierbei zeigen:
1 Einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gassack-Einheit,
2 einen Schnitt senkrecht zu 1,
3 einen Ausströmbereich und ein Teil eines Deflektorelements gemäß des ersten Ausführungsbeispiels mit Darstellung des Gasstroms,
4 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Deflektorelements in einer Darstellung wie in 3 und
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gassack-Einheit im Längsschnitt.
Die 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Gassack-Einheit. Es handelt sich hierbei um eine Gassack-Einheit mit einem sogenannten "U-Boot-Gasgenerator". Hierbei ist der Gaserzeugungsbereich 16 des Gasgenerators 10 außerhalb des Gehäuses 20 angeordnet und der sich vom Gaserzeugungsbereich 16 erstreckende Ausströmbereich 12 erstreckt sich durch eine erste Durchbrechung 21 im Gehäuseboden 22 und eine zweite Durchbrechung 35 im Deflektorboden 36 ins Innere des Gehäuses 20. Im Ausströmbereich 12 sind schubneutral die Ausströmöffnungen 14 angeordnet und lassen bei Betätigung das Gas im wesentlichen in radialer Richtung bezüglich des zylindrischen Ausströmbereichs 12 ausströmen.
Innerhalb des Gehäuses 20 ist das mit dem Gehäuse verbundene Deflektorelement 30 angeordnet, das einen Deflektorboden 36 und einen Rohrabschnitt 32 aufweist. Teile des Gassacks 24 sind zwischen Deflektorboden 34 und Gehäuseboden 22 klemmend gehalten, so dass das Deflektorelement 30 auch als Halteelement für den Gassack 24 dient.
Vom Deflektorboden 34 erstreckt sich der Rohrabschnitt 32 und umgibt den Ausströmbereich 12 des Gasgenerators 10 ringförmig. Hierbei liegt ein Teil des Deflektorbodens 34 – der Innenbereich 36a – auf der Innenseite des Rohrabschnittes 32. Der Rohrabschnitt 32 ist durch die obere Öffnung 34 nach oben hin offen.
Wird der Gasgenerator 10 betätigt, strömt Gas im wesentlichen radial aus den Ausströmöffnungen 14 des Ausströmbereichs 12 aus. Der radiale Gasstrom wird durch den Rohrabschnitt 32 behindert und das Gas wird gezwungen, den Rohrabschnitt 32 durch dessen obere Öffnung 34 zu verlassen. Der Gasstrom wird also von einer im wesentlichen horizontalen Strömungsrichtung in eine vertikale Strömungsrichtung umgelenkt. Daraus folgt, dass der Gasstrom eine Kraft in Richtung F₁ auf das Deflektorelement 30 ausübt, es also auf den Gehäuseboden 22 presst.
Wie man anhand der 1, 2 und 3 sieht, die ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gassack-Einheit bzw. eines Rohrabschnitts 32 zeigen, weist der Rohrabschnitt 32 aus Richtung des Deflektorbodens 34 aus betrachtet einen sich verjüngenden Abschnitt 32a auf. Dieser liegt im wesentlichen den Ausströmöffnungen 14 des Ausströmbereichs 12 gegenüber. Hierdurch ergibt sich eine Strömung des Gases, wie sie in 3 durch die Pfeile angedeutet ist. Der Gasstrom führt also eine Art Walzen- oder Rollenbewegung aus. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass wenig Gas durch die zweite Durchbrechung 35 im Deflektorboden 34 entweichen kann.
4 zeigt eine Variante zum in 3 Gezeigten. Hier schließt sich an den sich verjüngenden Abschnitt 32a ein sich erweiternder Abschnitt 32b an. Dies hat den Vorteil, dass der Gasstrom nicht so stark gerichtet ist, wodurch eine zu hohe Belastung eines einzelnen Abschnitts des Gassacks vermieden werden kann. Die grundsätzliche Funktionsweise entspricht jedoch derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Gassack-Einheit in einer Darstellung, wie sie der 1 entspricht. Der Rohrabschnitt 32 des Deflektorelements 30 weist hier neben der oberen Öffnung 34 weiterhin seitliche Öffnungen 38 auf, die sich am Ende des sich verjüngenden Abschnitts 32a im Übergangsbereich zwischen Rohrabschnitt 32 und Deflektorboden 36 befinden. Das Vorhandensein solcher seitlichen Öffnungen 35 kann die gleichmäßige Befüllung des Gassacks 24 erleichtern.
In 5 ist der Gasstrom desjenigen Teiles des Gases, welcher nicht durch die obere Öffnung 34 entweicht, angedeutet. Dadurch, dass sich die seitlichen Öffnungen 38 am unteren Ende des sich verjüngenden Abschnitts 32a befinden, hat der hier austretende Gasstrom neben der horizontalen auch eine vertikale Bewegungskomponente. Hieraus folgt, dass auch dieser Teil des Gasstroms einen Beitrag zum Anpressen des Deflektorelements 30 auf den Gehäuseboden 22 leistet.

10: Gasgenerator
12: Ausströmbereich
14: Ausströmöffnung
16: Gaserzeugungsbereich
20: Gehäuse
22: Gehäuseboden
23: erste Durchbrechung
24: Gassack
30: Deflektorelement
32: Rohrabschnitt
32a: sich verjüngender Abschnitt
34: obere Öffnung
35: zweite Durchbrechung
36: Deflektorboden
36a: innerer Bereich
38: seitliche Öffnung

Claims

Gassack-Einheit mit einem einen Gehäuseboden (22) aufweisenden Gehäuse (20), einem im Gehäuse aufgenommenen Gassack (24), einem Gasgenerator, dessen Ausströmbereich (12) sich im Bereich des Gehäusebodens (22) befindet, und einem einen Deflektorboden (36) aufweisenden Deflektorelement (30), wobei der Deflektorboden (36) auf dem Gehäuseboden (22) angeordnet ist, und wobei das Deflektorelement (30) zumindest mittelbar mit dem Gehäuse (20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich vom Defektorboden (36) ein Rohrabschnitt (32) mit einer oberen Öffnung (34) erstreckt, der den Ausströmbereich (12) ringförmig umgibt, wobei ein innerer Bereich (36) des Deflektorbodens auf der Innenseite des Rohrabschnitts (32) liegt.
Gassack-Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Rohrabschnitt (32) zwischen Deflektorboden (36) und oberer Öffnung (34) zumindest abschnittsweise verjüngt.
Gassackeinheit nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wandung des Rohrabschnitts seitliche Öffnungen (38) vorgesehen sind.
Gassackeinheit nach Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die seitlichen Öffnungen (38) im oder unterhalb des sich verjüngenden Abschnitts (32a) angeordnet sind.
Gassackeinheit nach Anspruch 2 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der sich verjüngende Bereich (34a) auf Höhe der Auströmöffnungen (14) befindet.
Gassackeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator einen Gaserzeugungsbereich (16) aufweist, der außerhalb des Gehäuses (20) angeordnet ist.
Gassackeinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Ausströmbereich (12) und Gaserzeugungsbereich (16) im wesentlichen senkrecht ausgebildet sind und senkrecht zueinander stehen.