DE102014007809A1

DE102014007809A1 - Induktiv aktivierbare Zündkapsel für Insassen-Rückhaltersysteme

Info

Publication number: DE102014007809A1
Application number: DE102014007809.4A
Authority: DE
Inventors: Günter Dürschinger; Elisabeth Dürschinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Ems-Patvag Sro Cz
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2015-11-26
Anticipated expiration: 2034-05-27
Also published as: DE102014007809B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zündkapsel für Airbag-Gasgeneratoren eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug, bei welcher die für die Zündung des Zündmittels erforderliche elektrische Energie mittels magnetischer Wechselfelder induktiv eingekoppelt wird, wobei entsprechende Maßnahmen verhindern, dass Luftfeuchtigkeit wegen mangelnder Bindung bei ungleicher Materialpaarung in das Innere der Zündkapsel gelangen kann, wobei Maßnahmen vorgesehen sind zur Vermeidung einer Relativbewegung.

Description

Die Erfindung betrifft eine induktiv aktivierbare Zündkapsel für Airbag-Gasgeneratoren, bei der die für die Zündung des Zündmittels erforderliche elektrische Energie induktiv eingekoppelt wird wobei innerhalb der Zündkapsel mindestens ein Sekundärstromkreis und außerhalb der Zündkapsel mindestens ein Primärstromkreis vorhanden ist.
Zündkapseln für Airbags bei denen die elektrische Energie zum Zünden des Zündmittels induktiv eingekoppelt wird sind nach dem Stand der Technik bekannt.
Eine derartige Zündkapsel ist aus der US 5 799 972 A bekannt. Bei diesem Stand der Technik ist in den Auslösestromkreis ein Transformator geschaltet, welcher die Zündkapsel von der Auslösestromquelle galvanisch trennt. In der GB 1 416 095 A ist eine Zündkapsel beschrieben, bei welcher die für den Zündvorgang erforderliche elektrische Energie ebenfalls induktiv eingekoppelt wird. Zu diesem Zweck ist außerhalb der Zündkapsel eine Primärwicklung angeordnet, während sich im Inneren der Kapsel eine Sekundärwicklung befindet. Die beiden Enden der Sekundärwicklung tauchen voneinander beabstandet in ein elektrisch leitfähiges Zündmittel ein, welches durch den hindurchfließenden Strom zur Explosion gebracht wird. Schließlich ist aus der US 3 185 093 A eine induktiv aktivierbare Zündkapsel für unterschiedliche Anwendungszwecke bekannt, bei der die Sekundärwicklung im Inneren der Kapsel auf einen Kern aufgebracht ist und die Enden der Sekundärwicklung durch einen das Zündmittel durchsetzenden Widerstandsdraht verbunden sind.
Herkömmliche Zündkapseln für Airbag-Gasgeneratoren haben in der Regel zwei metallische Kontaktstifte wobei mindestens ein Kontaktstift mit Glas, Keramik oder Kunststoff isoliert, in das Zündmittel der Zündkapsel ragt. Aus dem Stand der Technik ist ein Ausführungsbeispiel aus der EP 1 061 325 B1 bekannt.
Das Institut GWP von „Prof. Nickl” hat festgestellt, dass bei Airbag-Zündern wie im Fraunhofer Airbag 2000 unter „Versageranalyse Anzünder” offenbart, durch die ungleiche Materialpaarung Glas/Metall ein Spalt zwischen Isolierung und Kontaktstift wegen mangelnder Bindung entstehen kann. (www.Airbag2000plus.de) Obwohl in der Regel jede Zündkapsel nach der Montage einer Helium Dichtheitsprüfung unterzogen wird, kann eine mangelnde Bindung bei hohen Temperaturschwankungen oder ungünstigen Klimaverhältnissen erst nach einigen Jahren auftreten, wobei die Gefahr besteht, dass durch den entstandenen Spalt Luftfeuchtigkeit in das Zündmittel gelangen kann, was bei einer Fahrzeugkollision zu einer Zündverzögerung oder Versagen führen kann oder insbesondere durch Kriechströme oder elektrische Aufladungen eine Fehlzündung während der Fahrt mit fatalen Folgen ausgelöst werden kann. Außerdem besteht die Gefahr, dass bei einer Relativbewegung des mindestens einen Kontaktstiftes der Glühdraht abreißen kann.
In der EP 1 455 160 B1 , EP 1 808 667 A3 und DE 10 2006 056 077 A1 wurde besonders darauf hingewiesen und Maßnahmen ergriffen um eine Relativbewegung des Metall-Kontaktstiftes und/oder des Glaspfropfens zu vermeiden.
In der DE 102 25 384 C1 ist eine Zündvorrichtung für den Gasgenerator eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug offenbart, wobei eine induktiv aktivierbare Zündkapsel 20 vorgesehen ist, wie sie in der DE 199 61 134 C1 beschrieben ist.
In dieser induktiv aktivierbaren Zündkapsel DE 199 61 134 C1 ist am durchgehenden Magnetkern 11 und dem Verschlusskörper 5 ebenfalls eine ungleiche Materialpaarung vorhanden, wobei keine gezielten Maßnahmen vorgesehen sind um eine mangelnde Bindung oder eine Relativbewegung an dieser kritischen Trennstelle sicher zu vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung liegt somit darin, die genannten Schwachpunkte zu beheben und die induktiv aktivierbare Zündkapsel so auszubilden, um einen noch so geringen Spalt wegen mangelnder Bindung als auch eine Relativbewegung des Magnetkerns zum Verschlusskörper zu vermeiden damit keine Luftfeuchtigkeit ins Innere der Zündkapsel gelangen kann, damit das Zündmittel trocken bleibt und immer zuverlässig zündfähig ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, zwecks problemloser Montage der Zündkapsel, in das Gasgeneratorgehäuse die induktiv aktivierbare Zündkapsel so auszubilden, dass die Primärwicklung lösbar mit der Zündkapsel verbindbar ist.
Diese Aufgaben werden mit den im Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Zündkapsel 1 verfügt über einen gemeinsamen Eisenkern, wobei der in das Zündmittel ragende Bereich des Eisenkerns den im Dünnschichtverfahren hergestellten Sekundärstromkreis unlösbar trägt. Der gegenüberliegende aus der Zündkapsel ragende Bereich des Eisenkerns ist als Schiebesitz ausgebildet. Der Eisenkern wird in eine abgesetzte, beidseitig geöffnete Zwischenhülse aus schweißbarem Metall mittels Presspassung gegen Anschlag gasdicht eingepresst und kann zusätzlich mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht verschweißt werden, wobei nach dem Befüllen mit flüssigem oder fließfähigem Zündmittel die Zwischenhülse nach dem Trockenvorgang mit der einseitig geschlossenen Außenhülse, mit Sollbruchstellen, mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht gasdicht und hermetisch verschlossen wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der in das flüssige oder fließfähige Zündmittel ragende Bereich des Eisenkerns entfallen. Der Sekundärstromkreis ist dann direkt auf der Planfläche des Eisenkerns ovalförmig im Dünnschichtverfahren unlösbar aufgebracht. Bei dieser Ausführung kann neben dem flüssigen oder fließfähigen Zündmittel auch trockenes Zündmittel in Form von mindestens einer vorgepressten Zündschicht eingesetzt werden.
Aus der Patentschrift Nr. CH 365008 A und DE 1146785 A ist bekannt, dass Hülsen zur Munitionsfertigung aus thermoplastischen Kunststoffen, insbesondere Polyethylen und Polypropylen hergestellt werden können, mit einer Stabilität, dass sie in Schnellfeuerwaffen eine sichere Funktion gewährleisten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt schematisch einen Halbschnitt durch die erfindungsgemäße induktiv aktivierbare Zündkapsel 1. Die Zündkapsel 1 verfügt über einen gemeinsamen Eisenkern 2, wobei der in das Zündmittel 7 ragende Bereich 12 des Eisenkerns 2 den im Dünnschichtverfahren hergestellten Sekundärstromkreis 3 unlösbar trägt. Der gegenüberliegende aus der Zündkapsel 1 ragende Bereich 13 des Eisenkerns 2 ist als Schiebesitz ausgebildet. Der Eisenkern 2 wird in eine abgesetzte, beidseitig geöffnete Zwischenhülse 4 aus schweißbarem Metall mittels Presspassung 6 gegen Anschlag 8 gasdicht eingepresst und kann zusätzlich mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht 9 verschweißt werden, wobei nach dem Befüllen mit flüssigem oder fließfähigem Zündmittel 7 die Zwischenhülse 4 nach dem Trockenvorgang mit der einseitig geschlossenen Außenhülse 5, mit Sollbruchstellen 11, mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht 10 gasdicht und hermetisch verschlossen wird.
2 zeigt im Halbschnitt ein Ausführungsbeispiel wobei die Außenhülse 5a aus Polyethylen oder Polypropylen besteht und mit der Zwischenhülse 4a mittels Gewinde 15 und elastischer Dichtlippe 16 gasdicht verschlossen ist, wobei das Gewinde 15 mit einem Kleber 20 zusätzlich verklebt sein kann.
3 zeigt im Halbschnitt ein Ausführungsbeispiel wobei die Außenhülse 5b aus Polyethylen oder Polypropylen besteht und mit der Zwischenhülse 4b mittels mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schnappverschuss 17 mit elastischer Dichtlippe 16 gasdicht unter Vorspannung verklammert ist der zusätzlich mit einem Kleber 20 verklebt sein kann, wobei das trockene Zündmittel aus vorgepressten Zündschichten 18 besteht, wobei der Boden 19 der Außenhülse 5b konkav ausgebildet sein kann um Fertigungstoleranzen auszugleichen. Die Außenhülse 5b ist mit einem Armierring 21 ummantelt.
1–3 Schließlich wird die induktiv aktivierbare Zündkapsel 1 für Airbag-Zünder, wie bisher, mit einer Hülle aus Kunststoff 14 mit den genormten Außenmaßen insbesondere im Spritzgussverfahren umspritzt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5799972 A [0003]
GB 1416095 A [0003]
US 3185093 A [0003]
EP 1061325 B1 [0004]
EP 1455160 B1 [0006]
EP 1808667 A3 [0006]
DE 102006056077 A1 [0006]
DE 10225384 C1 [0007]
DE 19961134 C1 [0007, 0008]
CH 365008 A [0013]
DE 1146785 A [0013]

Claims

Induktiv aktivierbare Zündkapsel (1) für Airbag-Gasgeneratoren eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug mit einem durchgehenden Eisenkern (2) dem Sekundärstromkreis (3) dem flüssigen oder fließfähigen Zündmittel (7) einer abgesetzten, beidseitig geöffneten Zwischenhülse (4) und einer einseitig geschlossenen Außenhülse (5) mit Sollbruchstellen (11), wobei der Eisenkern (2) vor dem Befüllen mit flüssigem oder fließfähigem Zündmittel (7) mittels Presspassung (6) gegen Anschlag (8) gasdicht in die Zwischenhülse (4) eingepresst wird und zusätzlich mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht (9) verschweißt werden kann, wobei nach dem Befüllen der Zwischenhülse (4) mit flüssigem oder fließfähigem Zündmittel (7) die Zwischenhülse (4) nach dem Trockenvorgang mit der einseitig geschlossenen Außenhülse (5) mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht (10) gasdicht und hermetisch verschlossen wird, wobei außerhalb der induktiv aktivierbaren Zündkapsel (1) mindestens ein Primärstromkreis mit dem Sekundärstromkreis (3) induktiv verkoppelt ist und lösbar mit dem aus der Zündkapsel (1) ragenden Bereich (13) des Eisenkerns (2) verbindbar ist, der im Falle einer Fahrzeugkollision mit einem ausreichenden Auslösestrom versorgt wird, wobei der Primärstromkreis mit der Primärwicklung in einem seperaten Steckverbinder untergebracht sein kann.
Zündkapsel (1) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärstromkreis (3) im Dünnschichtverfahren unlösbar auf den in das Zündmittel (7) ragenden Bereich (12) des Eisenkerns (2) aufgetragen ist.
Zündkapsel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der ins Zündmittel (7) ragende Bereich (12) des Eisenkerns (2) entfällt, wobei der Sekundärstromkreis (3a) direkt auf der dem Zündmittel (7) zugewandten Seite ovalförmig unlösbar aufgebracht ist.
Zündkapsel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausführung ohne den ins Zündmittel (7) ragenden Bereich (12) des Eisenkerns (2a) neben dem flüssigen oder fließfähigen Zündmittel alternativ auch trockenes Zündmittel in Form von mindestens einer vorgepressten Zündschicht (18) verwendet werden kann, wobei der Boden (19) der Außenhülse (5b) aus Polyethylen oder Polypropylen konkav und elastisch ausgebildet sein kann.
Zündkapsel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (5a) aus Polyethylen oder Polypropylen besteht und mit der Zwischenhülse (4a) mittels Gewinde (15) und elastischer Dichtlippe (16) gasdicht verschlossen ist, wobei das Gewinde (15) mit einem Kleber (20) zusätzlich verklebt sein kann.
Zündkapsel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (5b) aus Polyethylen oder Polypropylen besteht und mit der Zwischenhülse (4b) mittels mindestens einen sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schnappverschluss (17) mit elastischer Dichtlippe (16) gasdicht unter Vorspannung verklammert ist der zusätzlich mit einem Kleber (20) verklebt sein kann.
Zündkapsel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (5b) mit einem Armierring (21) ummantelt sein kann.
Zündkapsel (1) nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Trockenvorgang zur festen Form des flüssigen oder fließfähigen Zündmittels (7) mittels Beimischung bekannter Bindemittel durch Aushärten oder Erstarren gezielt erreicht werden kann.