DE102006048525A1

DE102006048525A1 - Gasgenerator-Einheit und Baugruppe

Info

Publication number: DE102006048525A1
Application number: DE102006048525A
Authority: DE
Inventors: Rainer Wallentin; Hans-Georg Bottesch
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2005-11-19
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2007-05-24

Abstract

Es wird eine Gasgeneratoreinheit und eine Baugruppe mit einer Gasgeneratoreinheit beschrieben. Die Gasgeneratoreinheit (5) besteht aus einem im Wesentlichen zylindrischen Gasgenerator (10), dessen Mantelfläche in einem Ausströmbereich (14) Ausströmöffnungen (16) aufweist, und einer Hülse (20), die im montierten Zustand zumindest den Ausströmbereich umgibt, wobei im montierten Zustand Gasgenerator und Hülse so zueinander angeordnet sind, dass zwischen Ausströmbereich und Hülse zumindest ein Strömungskanal ausgebildet ist, durch den Gas in Richtung eines Gassacks strömen kann. Weiterhin gibt es eine Befestigungsplatte (30), wobei im montierten Zustand Gasgenerator, Hülse und Befestigungsplatte dauerhaft starr miteinander verbunden sind. Um Schubneutralität im gelagerten Zustand zu erreichen, gibt es einen Transportzustand, in dem zwischen Ausströmbereich und Hülse kein Strömungskanal ausgebildet ist (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasgenerator-Einheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Baugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Eine gattungsgemäße Gasgenerator-Einheit bzw. eine gattungsgemäße Baugruppe ist beispielsweise aus der DE 20 2005 008 847.1 bekannt. Hier ist eine Gasgenerator-Einheit beschrieben, die im allgemeinen horizontal und senkrecht zur Fahrtrichtung in einer Fahrzeuglehne angeordnet ist. Die Gasgenerator-Einheit ist hierbei mit einer Befestigungsplatte verbunden, welche Teil des Sitzrahmens ist oder welche mit dem Sitzrahmen verbunden ist. Der Vorteil einer solchen Gasgenerator-Einheit bzw. einer solchen Baugruppe besteht insbesondere in der platzsparenden Anordnung. Die in der DE 20 2005 008 847.1 beschriebene Gasgenerator-Einheit soll sich im Falle eines Lagerbrandes schubneutral verhalten. Dies wird hier dadurch erreicht, dass die Hülse, welche den Gasgenerator umgibt, Durchbrechungen aufweist, die von einem schmelz- oder brennbaren Abdeckelement abgedeckt sind. Im Falle eines Lagerbrandes geben die Abdeckelemente bzw. das Abdeckelement die radialsymmetrisch angeordneten Durchbrechungen frei, so dass das Gas im wesentlichen durch diese Durchbrechungen ausströmt und sich die Gasgenerator-Einheit somit im wesentlichen schubneutral verhält.

Auch wenn diese Lösung grundsätzlich sehr gut funktioniert, hat sie folgenden Nachteil: Es muss ein Kunststoff ausgewählt werden, der einerseits der Belastung bei der normalen Betätigung des Gasgenerators standhält, und andererseits in einer definierten Brandsituation seine Formstabilität verliert. Auch wenn Kunststoffe, die alle geforderten Bedingungen erfüllen, erhältlich sind, so ist der Nachweis, dass die Gasgenerator-Einheit alle notwendigen Eigenschaften erfüllt, relativ schwer zu führen. Insbesondere im Hinblick darauf, dass solche Gasgenerator-Einheiten in vielen Ländern eingesetzt wer den, muss ein großer Testaufwand betrieben werden, um nachzuweisen, dass alle in Frage kommenden nationalen Vorschriften (oder auch interne Vorschriften der Fahrzeugindustrie) erfüllt werden.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Gasgenerator-Einheit bzw. eine gattungsgemäße Baugruppe dahingehend weiterzubilden, dass sich die Gasgenerator-Einheit bzw. die Baugruppe im Falle eines Lagerbrandes schubneutral verhält, wobei sie ohne definiert schmelz- oder brennbare Kunststoffe auskommen soll.

Diese Aufgabe wird durch eine Gasgenerator-Einheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.

Erfindungsgemäß ist ein montierter Zustand und ein Transportzustand vorgesehen, wobei die relative Position zwischen Gasgenerator und Hülse im montierten Zustand und im Transportzustand voneinander verschieden sind. Hierbei ist der Transportzustand so gewählt, dass Gas, welches aus dem Ausströmbereich des Gasgenerators austritt, nicht, oder nur in geringem Maße mit der Hülse wechselwirkt. Dies kann entweder dadurch geschehen, dass sich im Transportzustand zumindest der Ausströmbereich des Gasgenerators außerhalb der Hülse befindet, oder dadurch, dass die Hülse Bohrungen aufweist, die im Transportzustand so positioniert sind, dass der wesentliche Teil des Gases unmittelbar durch sie austritt, ohne mit der Wandung der Hülse Kontakt zu haben.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 Eine perspektivische Darstellung einer Gasgenerator-Einheit und einer Befestigungsplatte gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels,
2 die Bauteile aus 1, wobei der Gasgenerator an der Befestigungsplatte befestigt ist und wobei sich die Hülse in ihrer Transportstellung befindet,
3 das in 2 Gezeigte, wobei sich die Hülse in ihrer Montagestellung befindet,
4 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei sich die Hülse in Transportstellung befindet,
5 das in 4 Gezeigte, wobei sich die Hülse in Montagestellung befindet und
6 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die 1 zeigt eine Befestigungsplatte 30 und eine Gasgenerator-Einheit 5, welche mit der Befestigungsplatte 30 zu einer Baugruppe verbunden wird. Die Gasgenerator-Einheit 5 wiederum besteht aus dem zylindrischen Gasgenerator 10 und der auf dem Gasgenerator 10 angeordneten Hülse 20. Die Gasgenerator-Einheit 5 ist wie folgt aufgebaut:
Der vordere Abschnitt der Mantelfläche des Gasgenerators 10 ist als Ausströmbereich 14 ausgebildet, d.h., hier befinden sich die Ausströmöffnungen 16, durch die das Gas bei Betätigung radial austritt. Die auf dem Gasgenerator 10 angeordnete Hülse 20 weist einen vorderen Abschnitt 24 und einen hinteren Abschnitt 22 auf. Der Innendurchmesser des hinteren Abschnitts 22 ist nur geringfügig größer als der Außendurchmesser des Gasgenerators 10 (in 1 nur schematisch dargestellt). Der vordere Abschnitt 24 der Hülse 20 hat einen größeren Innendurchmesser, so dass zwischen der Mantelfläche des Gasgenerators 10 und dem vorderen Abschnitt 24 ein Strömungskanal in Form eines Ringspalts ausgebildet ist. Im in den 1 und 2 dargestellten Zustand befindet sich dieser Ringspalt in einem Bereich, in dem keine Ausströmöffnungen vorgesehen sind.
Der Gasgenerator 10 wird mit einer Befestigungsplatte 30 verbunden. Hierfür weist der Verbindungsabschnitt 32 der Befestigungsplatte 30 Befestigungslö cher 38 auf, durch die sich im montierten Zustand Schrauben erstrecken, die im Gewinde der Stirnseite des Gasgenerators eingeschraubt sind (nicht dargestellt). Der Verbindungsabschnitt 32 ist von Schlitzen 34 umgeben, durch die das vom Gasgenerator kommende Gas in den (nicht dargestellten) Gassack eintreten kann. Die Schlitze 34 sind durch Stege 33 getrennt, die den Verbindungsabschnitt 32 halten.
2 zeigt die fertig montierte Baugruppe der 1 im Transportzustand. Im Transportzustand befindet sich die Hülse 20 in ihrer Transportstellung, die in diesem Ausführungsbeispiel dadurch ausgezeichnet ist, dass sie sich in einer hinteren Position befindet, in der der vordere Abschnitt 24 der Hülse 20 den Ausströmbereich 14 nicht überdeckt. Es kann ein Sicherungsstreifen 45, beispielsweise aus Papier, vorgesehen sein, der die Hülse 20 bis zur Endmontage in ihrer Transportstellung arretiert.
Bei der Endmontage wird zunächst die Befestigungsplatte 30 über Befestigungslaschen 36 mit dem Sitzrahmen des Sitzes verbunden. Anschließend wird der Sicherungsstreifen 45 durchtrennt und die Hülse in die in 3 gezeigte Montagestellung geschoben und in dieser Montagestellung mit der Befestigungsplatte 30 verschraubt, so dass sich die Gasgeneratoreinheit im montierten Zustand befindet. Hierzu weisen der mit dem vorderen Abschnitt 24 verbundene Flansch 26 und die Befestigungsplatte 30 Bohrungen 26a und 30a auf. Es ist somit zu jedem Zeitpunkt der Produktion sichergestellt, dass auch bei einem versehentlichen Zünden des Gasgenerators 10 dieser nicht beschleunigt wird und raketenartig umherfliegt. im Montagezustand umgibt der vordere Abschnitt 24 den Ausströmbereich 14, so dass sich zwischen Ausströmbereich 14 und Hülse 20 ein Ringspalt befindet, in dem das Gas zunächst eintritt und von dort durch die Schlitze 34 in den Gassack strömt. In diesem Zustand verhält sich die Gasgenerator-Einheit nicht mehr schubneutral, da das Gas gerichtet in axialer Richtung aus der Gasgenerator-Einheit austritt. Die Schubneutralität wird jedoch erst zu einem Zeitpunkt aufgehoben, nachdem die Gasgenerator-Einheit mit einer größeren Struktur, hier der Sitzlehne, verbunden ist, so dass die Aufhebung der Schubneutralität keine Gefahr mehr darstellt. Es ist in diesem Ausführungsbeispiel auch möglich, die Hülse im Transportzustand überhaupt nicht mit dem Gasgenerator zu verbinden, sondern separat zu lagern.
Die 4 und 5 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung das dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel ähnlich ist. Auch hier ist der Gasgenerator 10 über seine vordere Stirnfläche mit dem Verbindungsabschnitt der Befestigungsplatte 30 verbunden. Die Befestigungsplatte 30 ist identisch zur Befestigungsplatte des ersten Ausführungsbeispiels. Die Transportstellung (4) der Hülse 20 unterscheidet sich in diesem Ausführungsbeispiel von der Montagestellung (5) nicht durch die axiale Position bzgl. des Gasgenerators 10, sondern in der radialen Position. Der vordere Abschnitt 24 der Hülse 20 weist hier Durchströmöffnungen 25 auf, welche sich in der in 4 gezeigten Transportstellung genau über den Ausströmöffnungen 16 des Gasgenerators 10 befinden. Wird der Gasgenerator 10 in diesem Zustand gezündet, so strömt das Gas nahezu ungestört radial weiter und die Gasgenerator-Einheit verhält sich schubneutral.
Um die Gasgeneratoreinheit in den Montagezustand zu bringen, wird die Hülse 20 in die in 5 gezeigte Montagestellung gedreht und mit der Befestigungsplatte 30 verschraubt. Ausströmöffnungen 16 und Durchströmöffnungen 25 sind hierbei zueinander versetzt, so dass das ausströmende Gas auf die Wandung der Hülse 20 trifft und zumindest zum überwiegenden Teil axial in Richtung des Gassacks umgelenkt wird. Es wird also ein Strömungskanal gebildet. Innerhalb des zwischen Gasgenerator 10 und Hülse ausgebildeten Ringspalts können zusätzlich axial verlaufende Stege angeordnet sein, die eine Abdichtung im Montagezustand erhöhen und somit dafür sorgen, dass das Gas nahezu vollständig in den Gassack gelangt.
6 zeigt den Montagezustand des weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung. Hier ist die Hülse 20 starr mit der Befestigungsplatte 30 verbun den. Da die beiden Teile in der Regel aus Metall sind, erfolgt das Verbinden in der Regel durch eine Schweißnaht. Im Transportzustand ist der Gasgenerator 10 vollständig von der aus der Befestigungsplatte 30 und Hülse 20 bestehenden Baugruppe getrennt, so dass es sich in üblicher Weise schubneutral verhält. Der Montagezustand wird dadurch hergestellt, dass der Gasgenerator 10 in die Hülse 20 eingeschoben wird (siehe 6) und über seine vordere Stirnfläche wie bei den beiden ersten Ausführungsbeispielen auch mit einem Verbindungsabschnitt der Befestigungsplatte 30 verschraubt wird.

10: Gasgenerator
12: vordere Stirnfläche
14: Ausströmbereich
16: Ausströmöffnung
20: Hülse
22: hinterer Abschnitt
24: vorderer Abschnitt
25: Durchströmöffnung
26: Flansch
26a: Bohrung
28: Befestigungslöcher
30: Befestigungsplatte
30a: Bohrung
32: Verbindungsabschnitt
33: Steg
34: Schlitz
36: Befestigungslaschen
40: Versiegelung

Claims

Gasgeneratoreinheit mit einem im wesentlichen zylindrischen Gasgenerator (10), dessen Mantelfläche in einem Ausströmbereich (14) Ausströmöffnungen (16) aufweist, und einer Hülse (20), die im montierten Zustand zumindest den Ausströmbereich (14) umgibt, wobei im montierten Zustand Gasgenerator und Hülse so zueinander angeordnet sind, dass zwischen Ausströmbereich (14) und Hülse (20) zumindest ein Strömungskanal ausgebildet ist, durch den Gas in Richtung eines Gassacks strömen kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasgeneratoreinheit weiterhin einen Transportzustand aufweist, in dem zwischen Ausströmbereich und Hülse kein Strömungskanal ausgebildet ist.
Gasgeneratoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse wenigstens zwei Durchströmöffnungen (25) aufweist und drehbar am Gasgenerator angeordnet ist.
Gasgeneratoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse axialverschieblich am Gasgenerator angeordnet ist.
Gasgeneratoreinheit nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse in einer Transportstellung und in einer Montagestellung zumindest mittelbar am Gasgenerator arretierbar ist.
Gasgeneratoreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (20) fest mit einer Befestigungsplatte (30) verbunden ist und dass im Transportzustand der Gasgenerator (10) von der Hülse getrennt und im Montagezustand in die Hülse eingesteckt ist.
Baugruppe bestehend aus einer Gasgeneratoreinheit (5) mit einem im wesentlichen zylindrischen Gasgenerator (10), dessen Mantelfläche in einem Ausströmbereich (14) Ausströmöffnungen (16) aufweist, und einer Hülse (20), sie im montierten Zustand zumindest den Ausströmbereich umgibt, wobei im montierten Zustand Gasgenerator und Hülse so zueinander angeordnet sind, dass zwischen Ausströmbereich und Hülse zumindest ein Strömungskanal ausgebildet ist, durch den Gas in Richtung eines Gassacks strömen kann, und einer Befestigungsplatte (30), wobei im montierten Zustand Gasgenerator, Hülse und Befestigungsplatte dauerhaft starr miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Transportzustand entweder Gasgenerator oder Hülse dauerhaft und starr mit der Befestigungsplatte verbunden ist, und Hülse und Gasgenerator nicht dauerhaft starr miteinander verbunden sind.