DE102014007809B4

DE102014007809B4 - Induktiv aktivierbare Zündkapsel für Insassen-Rückhaltesysteme

Info

Publication number: DE102014007809B4
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: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2034-05-27
Also published as: DE102014007809A1

Abstract

Induktiv aktivierbare Zündkapsel (1) für Airbag-Gasgeneratoren eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug mit einem durchgehenden Eisenkern (2), einem Sekundärstromkreis (3), einem flüssigen oder fließfähigen Zündmittel (7) oder einem trockenen Zündmittel in Form von mindestens einer vorgepressten Zündschicht, einer abgesetzten, beidseitig geöffneten Zwischenhülse (4) und einer einseitig geschlossenen Außenhülse (5) mit Sollbruchstellen (11), wobei der Eisenkern (2), vor dem Befüllen der Zwischenhülse (4) mit dem flüssigen oder fließfähigen Zündmittel (7) oder dem trockenen Zündmittel in Form der mindestens einen vorgepressten Zündschicht, mittels Presspassung (6) gegen einen Anschlag (8) der Zwischenhülse (4) gasdicht in die Zwischenhülse (4) eingepresst ist und zusätzlich mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht (9) verschweißt ist, wobei die Zwischenhülse (4), mit dem getrockneten Zündmittel (7) oder dem trockenen Zündmittel in Form der mindestens einen vorgepressten Zündschicht, mit der Außenhülse (5) mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht (10) gasdicht und hermetisch verschlossen ist, wobei außerhalb der Zündkapsel (1) ein Primärstromkreis mit dem Sekundärstromkreis (3) induktiv verkoppelt ist und lösbar mit einem aus der Zündkapsel (1) ragenden Bereich (13) des Eisenkerns (2) verbunden ist, der im Falle einer Fahrzeugkollision mit einem ausreichenden Auslösestrom versorgt wird, und wobei der Primärstromkreis mit einer Primärwicklung in einem seperaten Steckverbinder untergebracht ist.

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 A2 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.
Auch die nachveröffentlichte DE 10 2013 011 851 B3 zeigt 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 und wobei Maßnahmen vorgesehen sind zur Vermeidung einer Relativbewegung.
In der induktiv aktivierbaren Zündkapsel der 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. Eine weitere kritische Trennstelle ist zwischen dem Verschlusskörper 5 und dem Gehäuse 2 vorhanden.
Die Aufgabe der Erfindung liegt somit darin, die genannten Schwachpunkte zu beheben und die induktiv aktivierbare Zündkapsel so auszubilden, um einerseits einen noch so geringen Spalt als auch eine Relativbewegung des Magnetkerns 11 zum Verschlusskörper 5 wegen mangelnder Bindung zu vermeiden damit keine Luftfeuchtigkeit ins Innere der Zündkapsel gelangen kann, damit das Zündmittel trocken bleibt und immer zuverlässig zündfähig ist und andererseits keine Relativbewegung beim Zündvorgang zwischen dem Magnetkern 11 zum Verschlusskörper 5 oder dem Verschlusskörper 5 und dem Gehäuse 2 auftreten kann. 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.
Die induktiv aktivierbare Zündkapsel für Airbag-Gasgeneratoren eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Kraftfahrzeug weist einen durchgehenden Eisenkern, einen Sekundärstromkreis, ein flüssiges oder fließfähiges Zündmittel oder ein trockenes Zündmittel in Form von mindestens einer vorgepressten Zündschicht, eine abgesetzte, beidseitig geöffnete Zwischenhülse und eine einseitig geschlossenen Außenhülse mit Sollbruchstellen auf, wobei der Eisenkern, vor dem Befüllen der Zwischenhülse mit dem flüssigen oder fließfähigen Zündmittel oder dem trockenen Zündmittel in Form der mindestens einen vorgepressten Zündschicht, mittels Presspassung gegen einen Anschlag der Zwischenhülse gasdicht in die Zwischenhülse eingepresst ist und zusätzlich mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht verschweißt ist, wobei die Zwischenhülse, mit dem getrockneten Zündmittel oder dem trockenen Zündmittel in Form der mindestens einen vorgepressten Zündschicht, mit der Außenhülse mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht gasdicht und hermetisch verschlossen ist, wobei außerhalb der Zündkapsel ein Primärstromkreis mit dem Sekundärstromkreis induktiv verkoppelt ist und lösbar mit einem aus der Zündkapsel ragenden Bereich des Eisenkerns verbunden ist, der im Falle einer Fahrzeugkollision mit einem ausreichenden Auslösestrom versorgt wird, und wobei der Primärstromkreis mit einer Primärwicklung in einem seperaten Steckverbinder untergebracht ist.
Aus der Patentschrift Nr. CH 365 008 A und DE 11 46 785 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 eines Ausführungsbeispiels 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 ist zusätzlich mit mindestens einer sich um den gesamten Umfang erstreckenden Schweißnaht 9 verschweißt, wobei die Zwischenhülse 4, mit dem getrockneten Zündmittel 7 oder dem trockenen Zündmittel in Form von mindestens einer vorgepressten Zündschicht, 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.
Schließlich wird die induktiv aktivierbare Zündkapsel 1 mit einer Hülle aus Kunststoff 14 mit den genormten Außenmaßen insbesondere im Spritzgussverfahren umspritzt.