DE102011115516A1 - Gas generator useful e.g. for vehicle safety system, comprises housing comprising having chamber with pyrotechnic propellant charge, and cooling liquid tank, and cutting unit, where cooling liquid tank or cutting unit are movably arranged - Google Patents

Gas generator useful e.g. for vehicle safety system, comprises housing comprising having chamber with pyrotechnic propellant charge, and cooling liquid tank, and cutting unit, where cooling liquid tank or cutting unit are movably arranged Download PDF

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Abstract

Gas generator for a vehicle safety system, comprises a housing (12), in which a combustion chamber (14) with a pyrotechnic propellant charge for generating a hot gas, and a cooling liquid tank (18) containing a cooling liquid are arranged, and at least one cutting unit (26) for opening the cooling liquid tank, where the cooling liquid tank and/or the cutting unit are movably arranged with respect to the housing. Independent claims are also included for: (1) a module comprising the above mentioned gas generator, a gas bag inflatable by the gas generator and a fastening device for mounting the module to a vehicle; and (2) the vehicle safety system for protecting a person, e.g. a vehicle passenger or pedestrians, comprising the above mentioned gas generator, the gas bag inflatable by the gas generator, as a part of the module, and an electronic control unit, by which the gas generator is activatable in the presence of a triggering situation.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator, insbesondere für ein Fahrzeugsicherheitssystem.The invention relates to a gas generator, in particular for a vehicle safety system.

Gasgeneratoren werden beispielsweise eingesetzt, um Gassäcke zu befüllen oder Gurtstraffer anzutreiben. Für solche Anwendungszwecke wird seit längerer Zeit diskutiert, das aus einem pyrotechnischen Treibgas erzeugte Heißgas vor dem Austritt aus dem Gasgenerator abzukühlen, um die thermische Belastung von Teilen zu reduzieren.Gas generators are used, for example, to fill gas bags or drive belt tensioners. For such applications, it has been discussed for some time to cool the hot gas generated from a pyrotechnic propellant gas before exiting the gas generator in order to reduce the thermal stress on parts.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Generator mit einer einfachen und verlässlichen Anordnung zum Kühlen des Heißgases zu schaffen.The object of the invention is to provide such a generator with a simple and reliable arrangement for cooling the hot gas.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem ein Gasgenerator, insbesondere für ein Fahrzeugsicherheitssystem, ein Gehäuse aufweist, in dem eine Brennkammer mit einem pyrotechnischen Treibsatz zur Erzeugung eines Heißgases und ein eine Kühlflüssigkeit enthaltender Kühlflüssigkeitsbehälter angeordnet sind, sowie wenigstens eine Schneideinrichtung zum Öffnen des Kühlflüssigkeitsbehälters, wobei der Kühlflüssigkeitsbehälter und/oder die Schneideinrichtung beweglich gegenüber dem Gehäuse angeordnet sind.This is inventively achieved by a gas generator, in particular for a vehicle safety system, comprising a housing in which a combustion chamber with a pyrotechnic propellant for generating a hot gas and a coolant containing coolant reservoir are arranged, and at least one cutting device for opening the coolant reservoir, wherein the Coolant reservoir and / or the cutting device are arranged movably relative to the housing.

Die durch den bei Aktivierung des Gasgenerators ansteigenden Innendruckbewegte Schneideinrichtung kann so eingestellt werden, dass sie bei einer vordefinierenden Druckschwelle wirkt. Es ist möglich, den Kühlflüssigkeitsbehälter ohne vorbestimmte Sollbruchstellen oder ohne, mit Berstmembranen verschlossene, Öffnungen auszubilden, was die Anforderungen an die Präzision der Fertigung des Kühlflüssigkeitsbehälters reduziert und somit eine preisgünstigere Herstellung ermöglicht.The internal pressure moving cutter, which increases as the gas generator is activated, can be adjusted to operate at a predefined pressure threshold. It is possible to form the coolant reservoir without predetermined predetermined breaking points or without, closed with bursting membranes, openings, which reduces the demands on the precision of the production of the coolant reservoir and thus allows a cheaper production.

Die Schneideinrichtung kann beispielsweise eine zum Kühlflüssigkeitsbehälter gerichtete Schneidkante, eine Spitze oder ein anderes Element aufweisen, das dazu geeignet ist, die Wandung des Kühlflüssigkeitsbehälters vorzugsweise an dessen Stirnseite zu durchdringen und eine Öffnung zu schaffen, durch die die Kühlflüssigkeit austreten kann.The cutting device may, for example, have a cutting edge directed toward the coolant reservoir, a tip or another element which is suitable for penetrating the wall of the coolant reservoir, preferably at its end face, and for providing an opening through which the coolant can escape.

Insbesondere ist die wenigstens eine Schneideinrichtung an einem beweglichen Bauteil so ausgebildet und angeordnet, dass das Bauteil bei einer Aktivierung des Gasgenerators gegen den Kühlflüssigkeitsbehälter pressbar ist, wobei die Schneideinrichtung den Kühlflüssigkeitsbehälter zum Austritt der Kühlflüssigkeit öffnet, wobei vorzugsweise das Bauteil gegen den Kühlflüssigkeitsbehälter vor der Aktivierung des Gasgenerators, insbesondere durch eine Feder, vorzugsweise eine Spiralfeder, vorgespannt ist.In particular, the at least one cutting device is formed and arranged on a movable component in such a way that the component can be pressed against the coolant reservoir when the gas generator is activated, the cutting device opening the coolant reservoir for exiting the coolant, wherein preferably the component is against the coolant reservoir prior to activation the gas generator, in particular by a spring, preferably a coil spring, is biased.

Eine solche Feder, bzw. Spiralfeder kann sich sowohl am Bauteil als auch z. B. an der Brennkammerwand abstützt. Über eine derartige einfache Vorrichtung ist eine verlässliche, über die Lebensdauer des Gasgenerators gleichbleibende Vorspannungskraft sowie eine gleichmäßige Belastung des Bauteils über seine gesamte Fläche zu gewährleisten, während die Gasströmungen im Bereich des Kühlflüssigkeitsbehälters praktisch nicht beeinflusst werden.Such a spring, or coil spring can be both on the component and z. B. is supported on the combustion chamber wall. About such a simple device is to ensure a reliable, over the life of the gas generator constant biasing force and a uniform load on the component over its entire surface, while the gas flows are virtually unaffected in the area of the coolant reservoir.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Bauteil im Wesentlichen plattenförmig. Diese Bauweise vereint eine grolle Angriffsfläche für den durch das Heißgas erzeugten Druck mit einer geringen Masse und geringem Platzbedarf. Vorzugsweise nimmt das Bauteil den gesamten Querschnitt des Gehäuses des Gasgenerators im Bereich des Kühlmittelbehälters ein und kann gegenüber der Innenwand des Gehäuses abgedichtet sein, so dass es als vom ansteigenden Innendruck angetriebenes Kolbenelement wirkt.In a preferred embodiment of the invention, the component is substantially plate-shaped. This design combines a large attack surface for the pressure generated by the hot gas with a low mass and small footprint. Preferably, the component occupies the entire cross section of the housing of the gas generator in the region of the coolant container and can be sealed off from the inner wall of the housing so that it acts as a piston element driven by the rising internal pressure.

Auf dem Bauteil sind vorzugsweise mehrere Schneideinrichtungen verteilt. Beispielsweise können vier, gleichmäßig über den Umfang angeordnete Schneideinrichtungen vorgesehen sein.On the component preferably a plurality of cutting devices are distributed. For example, four uniformly circumferentially arranged cutting means may be provided.

Es ist möglich, die Schneideinrichtungen als separate Bauteile zu fertigen und am Bauteil zu befestigen.It is possible to manufacture the cutting devices as separate components and to attach them to the component.

Beispielsweise kann jede der Schneideinrichtungen als heißgasdurchströmte Düse bzw. als Hohlkörper, insbesondere rohrförmig, ausgebildet sein, die sich dann vorteilhaft durch das Bauteil hindurch erstreckt und ein Austreten der Kühlflüssigkeit durch das Bauteil hindurch ermöglicht. Die Düse kann als einfaches zylindrisches Rohr mit einer oder mehreren Schneidkanten an ihrer zum Kühlflüssigkeitsbehälter gerichteten Seite geformt sein.For example, each of the cutting devices can be designed as a nozzle through which hot gas flows or as a hollow body, in particular tubular, which then advantageously extends through the component and allows the cooling liquid to escape through the component. The nozzle may be formed as a simple cylindrical tube with one or more cutting edges on its side facing the coolant reservoir.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Kühlflüssigkeitsbehälter in axialer Richtung an einem der Brennkammer gegenüberliegenden Ende einer Filterkammer angeordnet.In a preferred embodiment of the invention, the coolant reservoir is arranged in the axial direction at an opposite end of the combustion chamber of a filter chamber.

Wenigstens eine Ausströmöffnung ist im Gehäuse vorzugsweise bezogen auf die axiale Richtung zwischen der Brennkammer und dem Kühlflüssigkeitsbehälter angeordnet.At least one outflow opening is preferably arranged in the housing relative to the axial direction between the combustion chamber and the coolant reservoir.

Die aus dem Kühlflüssigkeitsbehälter austretende Kühlflüssigkeit strömt also entgegen dem in die Filterkammer einströmenden Heißgas und vermischt sich mit diesem vor der Ausströmöffnung.The exiting from the cooling liquid container cooling liquid thus flows against the hot gas flowing into the filter chamber and mixes with this before the outflow opening.

Der Kühlflüssigkeitsbehälter ist vorzugsweise in axialer Richtung kompressibel gestaltet. Dies ermöglicht ein Auspressen der Kühlflüssigkeit durch die Bewegung des Bauteils, sobald Öffnungen im Kühlflüssigkeitsbehälter geschaffen wurden.The coolant reservoir is preferably designed to be compressible in the axial direction. This allows a pressing of the cooling liquid through the Movement of the component as soon as openings have been created in the coolant reservoir.

Wenn sich das Bauteil über die gesamte Fläche der Filterkammer erstreckt, bietet es auch einen Schutz für den Kühlflüssigkeitsbehälter vor direkter Anströmung durch das Heißgas. Dessen Material und/oder Wandstärke kann dann entsprechend weniger hitzebeständig ausgelegt werden.When the component extends over the entire area of the filter chamber, it also provides protection for the coolant reservoir from direct flow through the hot gas. Its material and / or wall thickness can then be designed correspondingly less heat resistant.

Es ist möglich, den Kühlflüssigkeitsbehälter als Torus zu formen. Dabei ist vorzugsweise die Fläche des Bauteils senkrecht zur axialen Richtung größer als die ihr gegenüberliegende stirnseitige Fläche des Kühlflüssigkeitsbehälters gewählt, um einen hohen Druck zum Eintreiben der Schneideinrichtung sowie zum Zusammenpressen des Kühlflüssigkeitsbehälters aufbringen zu können. Der Kühlflüssigkeitsbehälter kann auch eine Sollbruchstelle aufweisen, die der Schneideinrichtung zugeordnet ist.It is possible to form the coolant reservoir as a torus. In this case, the surface of the component is preferably perpendicular to the axial direction greater than the opposite end face of the cooling liquid container chosen to be able to apply a high pressure for driving the cutter and for compressing the coolant reservoir. The coolant reservoir may also have a predetermined breaking point which is associated with the cutting device.

Der Kühlflüssigkeitsbehälter kann beispielsweise eine teleskopartig zusammenschiebbare oder faltbare Wand aufweisen. In diesem Fall kann der Kühlflüssigkeitsbehälter außen zylindrisch gestaltet sein und eine durchgehende Öffnung entlang der Längsachse aufweisen, wobei die Wand der inneren Öffnung stufenartig gestaltet ist. Beispielsweise können drei ineinander schiebbare Stufen vorgesehen sein, wobei die breiteste Stufe, also der Teil des Kühlflüssigkeitsbehälters, der in Radialrichtung die größte Fläche einnimmt, am weitesten entfernt von der Brennkammer angeordnet ist.The coolant reservoir may, for example, have a telescopically collapsible or foldable wall. In this case, the coolant reservoir may be externally cylindrically shaped and have a through opening along the longitudinal axis, wherein the wall of the inner opening is stepped. For example, three stages which can be pushed into one another can be provided, wherein the widest step, that is to say the part of the coolant reservoir which occupies the largest area in the radial direction, is arranged furthest away from the combustion chamber.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform hat der Kühlflüssigkeitsbehälter eine als Faltenbalg gestaltete Außenwand. Hierbei ist es möglich, einen torusförmigen Kühlflüssigkeitsbehälter vorzusehen, bei dem sowohl die Außenwand als auch die Innenwand vorgefertigte Knickstellen aufweisen, entlang derer der Kühlflüssigkeitsbehälter in Axialrichtung zusammengefaltet werden kann. Das Zusammenfalten geschieht durch die über das Bauteil übertragene Kraft in axialer Richtung, wobei die Kühlflüssigkeit aus dem Kühlflüssigkeitsbehälter ausgepresst wird.According to another preferred embodiment, the coolant reservoir has a bellows-shaped outer wall. In this case, it is possible to provide a toroidal coolant reservoir in which both the outer wall and the inner wall have prefabricated kinks, along which the coolant reservoir can be folded in the axial direction. The folding is done by the force transmitted through the component in the axial direction, wherein the cooling liquid is squeezed out of the coolant reservoir.

Hinsichtlich eines Moduls liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Modul mit verbessertem Kühlsystem für Heißgase zu schaffen. Hinsichtlich eines Modulaspektes wird die Aufgabe gelöst durch ein Modul mit einem Gasgenerator, einem von dem Gasgenerator aufblasbaren Gassack und einer Befestigungseinrichtung zur Anbringung des Moduls an einem Fahrzeug, wobei der Gasgenerator nach zumindest einem der voranstehenden Merkmale ausgebildet ist. Das Modul, die Befestigungseinrichtung und der aufblasbare Gassack sind in den Figuren der vorliegenden Erfindung nicht näher dargestellt.With regard to a module, the invention has for its object to provide a module with improved cooling system for hot gases. With regard to a module aspect, the object is achieved by a module having a gas generator, an airbag inflatable by the gas generator and a fastening device for attaching the module to a vehicle, wherein the gas generator is designed according to at least one of the preceding features. The module, the fastening device and the inflatable airbag are not shown in detail in the figures of the present invention.

Hinsichtlich eines Fahrzeugsicherheitssystems liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugsicherheitssystem zu schaffen, das besser auf die Einbausituation in dem Fahrzeug abstimmbar ist. Hinsichtlich eines Fahrzeugsicherheitssystemaspektes wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeugsicherheitssystem, insbesondere zum Schutz einer Person, beispielsweise eines Fahrzeuginsassen oder Passanten, mit einem Gasgenerator, einem von diesem aufblasbaren Gassack, als Teil des Moduls, und einer elektronischen Steuereinheit, mittels der der Gasgenerator bei Vorliegen einer Auslösesituation aktivierbar ist, wobei der Gasgenerator nach zumindest einem der voranstehenden Merkmale ausgebildet ist. Dadurch, dass, wie weiter oben beschrieben, ein Gasgenerator mit einer einfachen und verlässlichen Anordnung zum Kühlen von Heißgasen geschaffen wird, kann ein Fahrzeugsicherheitssystems vorteilhaft in Bezug auf Wärmeübertragung auf weitere Fahrzeugbauteile in dem Fahrzeug eingebaut werden, sodass solche weitere Fahrzeugbauteile eine möglichst geringe thermische Beanspruchung erfahren.With regard to a vehicle safety system, the object of the invention is to provide a vehicle safety system which is better tunable to the installation situation in the vehicle. With regard to a vehicle safety system aspect, the object is achieved by a vehicle safety system, in particular for the protection of a person, for example a vehicle occupant or pedestrian, with a gas generator, a gas bag inflatable by this, as part of the module, and an electronic control unit, by means of which the gas generator in the presence of a Tripping situation can be activated, wherein the gas generator is designed according to at least one of the preceding features. By providing, as described above, a gas generator with a simple and reliable arrangement for cooling hot gases, a vehicle safety system can advantageously be installed with respect to heat transfer to other vehicle components in the vehicle so that such further vehicle components have the lowest possible thermal stress Experienced.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:The invention will be described in more detail below with reference to several embodiments and with reference to the accompanying figures. In the figures show:

1 eine schematische Schnittansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer ersten Ausführungsform; 1 a schematic sectional view of a portion of a gas generator according to the invention according to a first embodiment;

2 und 3 Ansichten einer als Düse gestalteten Schneideinrichtung für den Gasgenerator aus 1; 2 and 3 Views of designed as a nozzle cutter for the gas generator 1 ;

4 eine schematische, perspektivische Teilschnittansicht des Gasgenerators aus 1; 4 a schematic, partial perspective sectional view of the gas generator 1 ;

5 den Gasgenerator aus 1 in einer schematischen perspektivischen Schnittansicht; 5 the gas generator off 1 in a schematic perspective sectional view;

6 eine schematische Schnittansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer zweiten Ausführungsform; 6 a schematic sectional view of a portion of a gas generator according to the invention according to a second embodiment;

7 den Gasgenerator aus 6 in einer schematischen, perspektivischen Schnittansicht; und 7 the gas generator off 6 in a schematic, perspective sectional view; and

8 den Kühlflüssigkeitsbehälter eines Gasgenerators nach 6 oder 7 in einer schematischen Schnittansicht. 8th the coolant reservoir of a gas generator after 6 or 7 in a schematic sectional view.

1 zeigt einen Gasgenerator 10 mit einem langgestreckten zylindrischen Gehäuse 12, in dem eine Brennkammer 14 (in 1 nur angedeutet), angeordnet ist, die einen nicht dargestellten pyrotechnischen Treibsatz zur Erzeugung von Heißgas enthält. In axialer Richtung A an die Brennkammer 14 anschließend ist eine Filterkammer 16 ausgebildet (Filterelemente sind hier nicht dargestellt), in der am von der Brennkammer 14 abgewandten Ende ein Kühlflüssigkeitsbehälter 18 liegt. 1 shows a gas generator 10 with an elongated cylindrical housing 12 in which a combustion chamber 14 (in 1 only indicated) is arranged, which contains a pyrotechnic propellant, not shown, for the production of hot gas. In the axial direction A to the combustion chamber 14 then there is a filter chamber 16 formed (filter elements are not shown here), in the on of the combustion chamber 14 opposite end of a coolant reservoir 18 lies.

Der Kühlflüssigkeitsbehälter 18 liegt mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Gehäuses 12 dichtend an.The coolant reservoir 18 lies with its outer circumference on the inside of the housing 12 sealingly.

Der Gasgenerator 10 kann zum Betrieb eines Fahrzeugsicherheitssystems eingesetzt werden, beispielsweise zum Antrieb eines Gurtstraffers oder zum Befüllen eines Gassacks. Andere Einsatzzwecke sind aber natürlich auch denkbar.The gas generator 10 can be used to operate a vehicle safety system, for example, to drive a belt tensioner or to fill a gas bag. Of course, other purposes are also conceivable.

Im Gehäuse 12 sind eine Reihe von auf derselben axialen Höhe liegenden Ausströmöffnungen 20 ausgebildet, die in Axialrichtung A zwischen der Brennkammer 14 und dem Kühlflüssigkeitsbehälter 18 angeordnet sind. Vor Aktivierung des Gasgenerators 10 sind die Ausströmöffnungen 20 durch geeignete Verdämmungen verschlossen, wobei dies nicht zwingend notwendig ist.In the case 12 are a series of outflow openings located at the same axial height 20 formed in the axial direction A between the combustion chamber 14 and the coolant reservoir 18 are arranged. Before activation of the gas generator 10 are the outflow openings 20 closed by suitable Eindämmungen, but this is not absolutely necessary.

Angrenzend an den Kühlmittelbehälter 18 auf dessen zur Brennkammer 14 gerichteten Seite ist ein Bauteil 22 angeordnet, das in Form einer zur Brennkammer 14 konvex gewölbten Platte ausgebildet ist, die den gesamten Querschnitt der Filterkammer 16 ausfüllt und gegenüber der Innenwand der Filterkammer vorzugsweise abgedichtet ist.Adjacent to the coolant tank 18 on the latter to the combustion chamber 14 directed side is a component 22 arranged in the form of a combustion chamber 14 Convex curved plate is formed, which covers the entire cross section of the filter chamber 16 fills and preferably sealed against the inner wall of the filter chamber.

Das Bauteil 22 ist in Axialrichtung A verschieblich und ist bereits vor der Aktivierung des Gasgenerators durch eine Spiralfeder 24 gegen den Kühlflüssigkeitsbehälter 18 vorgespannt. Das andere Ende der Spiralfeder 24 stützt sich an der Wand der Brennkammer 14 ab (in 1 nur angedeutet).The component 22 is displaceable in the axial direction A and is already before the activation of the gas generator by a spiral spring 24 against the coolant reservoir 18 biased. The other end of the coil spring 24 rests against the wall of the combustion chamber 14 off (in 1 only hinted at).

Die Spiralfeder 24 hat hauptsächlich die Aufgabe, vor Aktivierung des Gasgenerators 10 das Bauteil 22 an seinem Platz zu halten und mögliche Klappergeräusche zu vermeiden sowie eine geradlinige Bewegung des Bauteils 22 in Axialrichtung A bei Aktivierung des Gasgenerators 10 zu gewährleisten.The spiral spring 24 The main task is to activate the gas generator 10 the component 22 to keep it in place and avoid possible rattling noises as well as a straight-line movement of the component 22 in the axial direction A when the gas generator is activated 10 to ensure.

Im Bauteil 22 sind mehrere Schneideinrichtungen 26 angeordnet, von denen jede wenigstens eine zum Kühlflüssigkeitsbehälter 18 gerichtete Schneidkanten 28 aufweist.In the component 22 are several cutting devices 26 arranged, each of which at least one to the coolant reservoir 18 directed cutting edges 28 having.

Der Kühlflüssigkeitsbehälter 18 besitzt eine im Wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung A ausgerichtete Stirnseite 30, an der die Schneidkanten 28 vor der Aktivierung des Gasgenerators 10 anliegen.The coolant reservoir 18 has an end face oriented substantially perpendicular to the axial direction A. 30 at the cutting edges 28 before activation of the gas generator 10 issue.

Jede der Schneideinrichtungen 26 ist hier in Form einer zylindrischen Düse mit einer durchgehenden Innenöffnung 32 gestaltet. Die Schneideinrichtungen 26 sind so angeordnet, dass sie durch die Platte des Bauteils 22 hindurchragen, wobei die Innenöffnung 32 parallel zur Axialrichtung A ausgerichtet ist. Auf diese Weise bilden die rohrförmigen Schneideinrichtungen 26 Durchtrittsöffnungen zwischen den beiden axialen Seiten des Bauteils 22. Im in 2 dargestellten Beispiel ist eine Stirnseite der Düse so angeschrägt, dass zwei über den Umfang der Düse um 180° versetzte Schneidkanten 28 gebildet sind.Each of the cutting devices 26 is here in the form of a cylindrical nozzle with a continuous inner opening 32 designed. The cutting devices 26 are arranged so that they pass through the plate of the component 22 protrude, with the inner opening 32 aligned parallel to the axial direction A. In this way, the tubular cutting devices form 26 Passage openings between the two axial sides of the component 22 , Im in 2 example shown, one end face of the nozzle is tapered so that two cutting edges offset by 180 ° over the circumference of the nozzle 28 are formed.

Der Kühlflüssigkeitsbehälter 18 ist in axialer Richtung A kompressibel gestaltet.The coolant reservoir 18 is designed to be compressible in the axial direction A.

In der in den 1 bis 5 gezeigten ersten Ausführungsform ist der Kühlflüssigkeitsbehälter 18 torusförmig gestaltet, mit einer zentralen Durchgangsöffnung 34. Die Innenwand der Durchgangsöffnung 34 ist gestuft ausgebildet, in diesem Fall mit drei Stufen, sodass die Wandabschnitte der Wand der Durchgangsbohrung 34 teleskopartig ineinandergeschoben oder gefaltet werden können, wenn eine bestimmte, auf die Stirnseite 30 des Kühlflüssigkeitsbehälters 18 einwirkende Kraft überschritten wird. Der Bereich des Kühlflüssigkeitsbehälters 18 mit der größten Fläche senkrecht zur Axialrichtung A ist am weitesten von der Brennkammer 14 entfernt angeordnet, während der Bereich mit der kleinsten Fläche direkt an das Bauteil 22 angrenzt.In the in the 1 to 5 the first embodiment shown is the coolant reservoir 18 torus-shaped, with a central passage opening 34 , The inner wall of the passage opening 34 is stepped, in this case with three steps, so that the wall sections of the wall of the through hole 34 telescopically telescoped or folded, if a specific, on the front side 30 of the coolant reservoir 18 acting force is exceeded. The area of the coolant reservoir 18 with the largest area perpendicular to the axial direction A is furthest from the combustion chamber 14 arranged away, while the area with the smallest area directly to the component 22 borders.

Die Außenwand 38 des Kühlflüssigkeitsbehälters 18 ist glatt und zylindrisch ausgebildet.The outer wall 38 of the coolant reservoir 18 is smooth and cylindrical.

Das im Kühlfüssigkeitsbehälter 18 gespeicherte Kühlmittel ist vorzugsweise eine nicht brennbare Flüssigkeit und besteht beispielsweise aus Wasser mit gefrierpunktreduzierenden Zusätzen wie etwa Calciumchlorid, um es über den gesamten Einsatzbereich des Gasgenerators von etwa –35 bis +85°C in flüssigem Zustand zu halten.The in the Kühlfütsigkeitsbehälter 18 stored coolant is preferably a non-flammable liquid and consists, for example, of water with freeze-point reducing additives such as calcium chloride to keep it in a liquid state throughout the range of use of the inflator from about -35 to + 85 ° C.

Bei Aktivierung des Gasgenerators 10 entsteht durch das Verbrennen des Treibsatzes in der Brennkammer 14 ein Heißgas, wodurch sich der Druck in der Brennkammer 14 und anschließend in der Filterkammer 16 erhöht. Der erhöhte Innendruck wirkt auch auf das Bauteil 22, das aufgrund der von der Brennkammer 14 in die Filterkammer 16 gerichteten Gasströmung sowie aufgrund einer nicht näher gezeigten Abdichtung zwischen dem Umfangsrand des Bauteils 22 und der Innenwand der Filterkammer eine Kraft von der Brennkammer 14 weg gerichtet und zum Kühlflüssigkeitsbehälter 18 hin gerichtet erfährt.When activating the gas generator 10 is caused by the burning of the propellant in the combustion chamber 14 a hot gas, which increases the pressure in the combustion chamber 14 and then in the filter chamber 16 elevated. The increased internal pressure also acts on the component 22 That's because of the combustion chamber 14 in the filter chamber 16 directed gas flow and due to a seal not shown in detail between the peripheral edge of the component 22 and the inner wall of the filter chamber, a force from the combustion chamber 14 directed away and to the coolant reservoir 18 directed towards.

Beim Zusammenschieben der Wand 36 wird der Kühlflüssigkeitsbehälter 18 komplett zusammengedrückt. Bei Überschreiten einer vorbestimmten Kraftschwelle stechen die Schneideinrichtungen 26 durch die Stirnseite 30 des Kühlflüssigkeitsbehälters 18, sodass Öffnungen im Kühlflüssigkeitsbehälter 18 entstehen. Die Innenöffnungen 32 der Schneideinrichtungen 26 dienen nun als Leitungen, durch die die Kühlflüssigkeit aus dem Kühlflüssigkeitsbehälter 18 durch das Bauteil 22 hindurch in die Filterkammer strömen kann.When pushing the wall together 36 becomes the coolant reservoir 18 completely compressed. When a predetermined force threshold is exceeded, the cutting devices pierce 26 through the front side 30 of the coolant reservoir 18 , so that openings in the coolant reservoir 18 arise. The interior openings 32 the cutting devices 26 now serve as lines through which the coolant from the coolant reservoir 18 through the component 22 can flow through into the filter chamber.

Nach Öffnen des Kühlflüssigkeitsbehälters 18 setzt der Innendruck des Kühlflüssigkeitsbehälters 18 der durch das Bauteil 22 aufgebrachten Kraft keinen Widerstand mehr entgegen, sodass der Kühlflüssigkeitsbehälter 18 durch das wie ein Kolben wirkende Bauteil 22 komprimiert wird, wobei die Wand 36 der Durchgangsöffnung 34 teleskopartig zusammengeschoben wird. Bei diesem Vorgang wird sämtliche Kühlflüssigkeit aus dem Kühlflüssigkeitsbehälter 18 durch die Schneideinrichtungen 26 in die Filterkammer 16 ausgepresst.After opening the coolant reservoir 18 sets the internal pressure of the coolant reservoir 18 the through the component 22 applied force no resistance, so that the coolant reservoir 18 by acting as a piston component 22 is compressed, with the wall 36 the passage opening 34 telescoped together. In this process, all the cooling liquid from the coolant reservoir 18 through the cutting devices 26 in the filter chamber 16 pressed.

Das aus der Brennkammer 14 strömende Heißgas sowie die aus dem Kühlflüssigkeitsbehälter 18 strömende Kühlflüssigkeit vermischen sich in der Filterkammer 16, wobei die Kühlflüssigkeit vollständig oder teilweise verdampft wird. Dabei wird das Heißgas abgekühlt. Ein Teil des so verloren gehenden Gasvolumens wird dadurch ausgeglichen, dass die Kühlflüssigkeit verdampft und somit einen Anteil an Gasvolumen stellt. Das Gemisch aus Heißgas und Kühlflüssigkeit verlässt über die Ausströmöffnungen 20 den Gasgenerator 10, Die Ausströmöffnungen 20 sind mit Verdämmfolien oder Berstmembranen geschlossen, die erst bei Übersteigen eines vorbestimmten Innendrucks im Gasgenerator 10 geöffnet werden. Diese Druckschwelle ist so eingestellt, dass das Öffnen und Komprimieren des Kühlflüssigkeitsbehälters 18 sichergestellt ist.That from the combustion chamber 14 flowing hot gas as well as from the coolant reservoir 18 flowing cooling liquid mix in the filter chamber 16 , Wherein the cooling liquid is completely or partially evaporated. The hot gas is cooled down. Part of the gas volume lost in this way is compensated by vaporizing the cooling liquid and thus providing a proportion of gas volume. The mixture of hot gas and coolant leaves via the outflow openings 20 the gas generator 10 , The outflow openings 20 are closed with Verdämmfolien or bursting membranes, which only when exceeding a predetermined internal pressure in the gas generator 10 be opened. This pressure threshold is set so that opening and compressing the coolant reservoir 18 is ensured.

Die 6 bis 8 zeigen eine zweite Ausführungsform eines Gasgenerators 10. Im Gegensatz zur vorheriger beschriebenen Ausführungsform ist der Kühlflüssigkeitsbehälter 118 als Faltenbalg ausgebildet. Wie in der vorherigen Ausführungsform ist der Kühlflüssigkeitsbehälter 118 torusförmig gestaltet und weist eine Durchgangsöffnung 134 auf. Sowohl die Außenwand 138 des Kühlflüssigkeitsbehälters 118 als auch die Wand 136 der Durchgangsöffnung 134 sind zylindrisch gestaltet und weisen hier vorgefertigte Knickstellen 150 auf.The 6 to 8th show a second embodiment of a gas generator 10 , In contrast to the previously described embodiment, the cooling liquid container 118 designed as a bellows. As in the previous embodiment, the coolant reservoir is 118 Torusförmig designed and has a through hole 134 on. Both the outer wall 138 of the coolant reservoir 118 as well as the wall 136 the passage opening 134 are cylindrically shaped and have prefabricated kinks here 150 on.

Vier Schneideinrichtungen 26 liegen an der Stirnseite 130 des Kühlflüssigkeitsbehälters 118 an und werden mit ihren Schneidkanten 28 im Fall der Aktivierung des Gasgenerators 10 in die Stirnwand 130 gedrückt, um Öffnungen im Kühlflüssigkeitsbehälter 118 zu erzeugen, durch die die Kühlflüssigkeit in die Filterkammer 16 strömen kann, so wie dies oben beschrieben wurde.Four cutting devices 26 lie on the front side 130 of the coolant reservoir 118 and be with their cutting edges 28 in case of activation of the gas generator 10 in the front wall 130 pressed to openings in the coolant reservoir 118 to generate, through which the cooling liquid into the filter chamber 16 can flow as described above.

Die Verschiebung des Bauteils 22 komprimiert den Kühlflüssigkeitsbehälter 118, wobei der Kühlflüssigkeitsbehälter 118 entlang der Knickstellen 150 in Axialrichtung A zusammenschiebbar ist. Dabei wird im Wesentlichen die gesamte Kühlflüssigkeit aus dem Kühlflüssigkeitsbehälter 118 herausgepresst.The displacement of the component 22 compresses the coolant reservoir 118 , wherein the coolant reservoir 118 along the kinks 150 in the axial direction A is collapsible. In this case, substantially all of the cooling liquid from the coolant reservoir 118 forced out.

Der Kühlflüssigkeitsbehälter 18, 118 könnte auch anders gestaltet werden, z. B. nicht als torusförmige Kammer oder mit einer glatten, kollapsiblen Außenwand. Ebenso könnte anstelle der Spiralfeder 24 ein anderes geeignetes Vorspannelement verwendet werden.The coolant reservoir 18 . 118 could also be designed differently, eg. B. not as a toroidal chamber or with a smooth, collapsible outer wall. Likewise, instead of the coil spring 24 another suitable biasing element can be used.

Claims (10)

Gasgenerator, insbesondere für ein Fahrzeugsicherheitssystem, mit einem Gehäuse (12), in dem eine Brennkammer (14) mit einem pyrotechnischen Treibsatz zur Erzeugung eines Heißgases und ein eine Kühlflüssigkeit enthaltender Kühlflüssigkeitsbehälter (18; 118) angeordnet sind, sowie wenigstens eine Schneideinrichtung (26) zum Öffnen des Kühlflüssigkeitsbehälters (18; 118), wobei der Kühlflüssigkeitsbehälter (18; 118) und/oder die Schneideinrichtung (26) beweglich gegenüber dem Gehäuse (12) angeordnet sind.Gas generator, in particular for a vehicle safety system, having a housing ( 12 ), in which a combustion chamber ( 14 ) with a pyrotechnic propellant for generating a hot gas and a coolant containing a coolant reservoir ( 18 ; 118 ), and at least one cutting device ( 26 ) for opening the coolant reservoir ( 18 ; 118 ), wherein the cooling liquid container ( 18 ; 118 ) and / or the cutting device ( 26 ) movable with respect to the housing ( 12 ) are arranged. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Schneideinrichtung (26) an einem beweglichen Bauteil (22) so ausgebildet und angeordnet ist, dass das Bauteil (22) bei einer Aktivierung des Gasgenerators (10) gegen den Kühlflüssigkeitsbehälter (18; 118) pressbar ist, wobei die Schneideinrichtung (26) den Kühlflüssigkeitsbehälter (18; 118) zum Austritt der Kühlflüssigkeit öffnet, wobei vorzugsweise das Bauteil (22) gegen den Kühlflüssigkeitsbehälter (18; 118) vor der Aktivierung des Gasgenerators (10), insbesondere durch eine Feder, vorzugsweise eine Spiralfeder, vorgespannt ist.Gas generator according to claim 1, characterized in that the at least one cutting device ( 26 ) on a movable component ( 22 ) is designed and arranged so that the component ( 22 ) upon activation of the gas generator ( 10 ) against the coolant reservoir ( 18 ; 118 ) is pressable, wherein the cutting device ( 26 ) the coolant reservoir ( 18 ; 118 ) opens to the outlet of the cooling liquid, wherein preferably the component ( 22 ) against the coolant reservoir ( 18 ; 118 ) before activation of the gas generator ( 10 ), in particular by a spring, preferably a coil spring, is biased. Gasgenerator nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (22) im Wesentlichen plattenförmig ist.Gas generator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the component ( 22 ) is substantially plate-shaped. Gasgenerator nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinrichtung (26) als Düse und/oder als Hohlkörper, insbesondere rohrförmig, ausgebildet ist.Gas generator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the cutting device ( 26 ) as a nozzle and / or as a hollow body, in particular tubular, is formed. Gasgenerator nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlflüssigkeitsbehälter (18; 118) in axialer Richtung (A) an einem der Brennkammer (14) gegenüberliegenden Ende einer Filterkammer (16) angeordnet ist.Gas generator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coolant reservoir ( 18 ; 118 ) in the axial direction (A) at one of the combustion chamber ( 14 ) opposite end of a filter chamber ( 16 ) is arranged. Gasgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausströmöffnung (20) im Gehäuse (12) in axialer Richtung (A) zwischen der Brennkammer (14) und dem Kühlflüssigkeitsbehälter (18; 118) angeordnet ist.Gas generator according to claim 5, characterized in that an outflow opening ( 20 ) in the housing ( 12 ) in the axial direction (A) between the Combustion chamber ( 14 ) and the coolant reservoir ( 18 ; 118 ) is arranged. Gasgenerator nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlflüssigkeitsbehälter (18; 118) in axialer Richtung (A) kompressibel gestaltet ist, wobei vorzugsweise der Kühlflüssigkeitsbehälter (18) eine teleskopartig zusammenschiebbare Wand (36) aufweist, und/oder wobei vorzugsweise der Kühlflüssigkeitsbehälter (118) eine als Faltenbalg gestaltete Außenwand hat.Gas generator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coolant reservoir ( 18 ; 118 ) in the axial direction (A) is designed to be compressible, wherein preferably the coolant reservoir ( 18 ) a telescopically collapsible wall ( 36 ), and / or wherein preferably the coolant reservoir ( 118 ) has a bellows designed outer wall. Gasgenerator nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlflüssigkeitsbehälter (18; 118) als Torus geformt ist, und/oder dass der Kühlflüssigkeitsbehälter (18; 118) eine Sollbruchstelle aufweist, die der Schneideinrichtung (26) zugeordnet ist.Gas generator according to at least one of the preceding claims, characterized in that the coolant reservoir ( 18 ; 118 ) is shaped as a torus, and / or that the coolant reservoir ( 18 ; 118 ) has a predetermined breaking point which the cutting device ( 26 ) assigned. Modul mit einem Gasgenerator (10), einem von dem Gasgenerator (10) aufblasbaren Gassack und einer Befestigungseinrichtung zur Anbringung des Moduls an einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (10) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.Module with a gas generator ( 10 ), one of the gas generator ( 10 ) inflatable airbag and a fastening device for mounting the module to a vehicle, characterized in that the gas generator ( 10 ) is formed according to at least one of claims 1 to 8. Fahrzeugsicherheitssystem, insbesondere zum Schutz einer Person, beispielsweise eines Fahrzeuginsassen oder Passanten, mit einem Gasgenerator (10), einem von diesem aufblasbaren Gassack, als Teil des Moduls, und einer elektronischen Steuereinheit, mittels der der Gasgenerator (10) bei Vorliegen einer Auslösesituation aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (10) nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.Vehicle safety system, in particular for the protection of a person, for example a vehicle occupant or passers-by, with a gas generator ( 10 ), one of this inflatable airbag, as part of the module, and an electronic control unit, by means of which the gas generator ( 10 ) is activated in the presence of a triggering situation, characterized in that the gas generator ( 10 ) is designed according to at least one of the preceding claims 1 to 8.
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