DE102014203170A1

DE102014203170A1 - Gasgeneratorbaugruppe für ein Airbagmodul

Info

Publication number: DE102014203170A1
Application number: DE102014203170.2A
Authority: DE
Inventors: Dieter Marstatt
Original assignee: Takata AG
Current assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2015-09-10
Anticipated expiration: 2034-02-22
Also published as: CN204586768U; US9409831B2; DE102014203170B4; US20150239425A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gasgeneratorbaugruppe für ein Airbagmodul eines Kraftfahrzeugs, die eingerichtet ist zum Aufblasen eines Gassackes des Airbagmodules, mit einem Generatorgehäuse (1), mit einem in dem Generatorgehäuse (1) angeordneten Gassatz (2), aus dem bei Zündung ein Gas erzeugbar ist, mit einer Zündeinrichtung (3) zum Zünden des Gassatzes (2), mit einem Volumenausgleichselement (4), welches unter elastischer Vorspannung auf den Gassatz (2) einwirkt, und mit einem Filter zum Filtern mittels des Gassatzes (2) erzeugter Gase, die aus dem Generatorgehäuse (1) freigesetzt werden. Dabei ist das Volumenausgleichselement (4) aus einem Filtermaterial gebildet und derart im Generatorgehäuse (1) angeordnet, dass in dem Generatorgehäuse (1) erzeugte Gase durch das Volumenausgleichselement (4) gefiltert werden, bevor sie aus dem Generatorgehäuse (1) austreten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasgeneratorbaugruppe eines Airbagmodules für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Gasgeneratorbaugruppe ist eingerichtet zum Aufblasen eines Gassackes eines Airbagmodules und umfasst hierzu ein Generatorgehäuse sowie einen in dem Generatorgehäuse angeordneten Gassatz, z. B. eine gaserzeugende Feststoffladung in Tablettenform, aus dem bei Zündung mittels einer Zündeinrichtung ein Gas erzeugbar ist. Weiterhin ist ein Volumenausgleichselement vorgesehen, welches unter elastischer Vorspannung auf den Gassatz einwirkt. Das elastische Volumenausgleichselement dient dazu, denjenigen Raum im Generatorgehäuse zu befüllen, der nicht vom Gassatz bzw. der pyrotechnischen Ladung eingenommen wird. Die bei Zündung des Gassatzes erzeugten Gase werden mittels eines in dem Generatorgehäuse vorgesehenen Filters gefiltert, bevor diese zum Aufblasen eines Gassackes aus dem Generatorgehäuse freigesetzt werden.
Eine derartige Gasgeneratorbaugruppe für ein Airbagmodul ist aus der US-A 5,636,865 bekannt. Bei jenem Gasgenerator umgibt ein innerhalb des rohrförmigen Generatorgehäuses angeordneter Filter einen Gassatz ringförmig, so dass die beim Zünden des Gassatzes erzeugten Gase zunächst den Filter passieren, bevor sie durch Austrittsöffnungen in der Wand des Generatorgehäuses hindurch austreten können. Ferner ist ein als Spiral- bzw. Schraubenfeder ausgebildetes Volumenausgleichselement vorgesehen, welches innerhalb des Generatorgehäuses im Bereich des Zünders des Gasgenerators angeordnet ist und unter Vorspannung auf den Gassatz einwirkt. Eine derartige Gasgeneratorbaugruppe ist aufgrund der Mehrzahl unterschiedlicher Komponenten in der Herstellung aufwendig. Weiterhin kann das im Bereich des Zünders angeordnete Volumenausgleichselement das Zündverhalten des Gassatzes beeinflussen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Gasgeneratorbaugruppe der eingangs genannten Art weiter zu verbessern, insbesondere durch Beseitigung der vorgenannten Nachteile.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Gasgeneratorbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Danach ist das Volumenausgleichselement durch ein Filtermaterial gebildet und derart im Generatorgehäuse angeordnet, dass die bei Zündung des Gassatzes aus dem Generatorgehäuse freizusetzenden Gase in dem Volumenausgleichselement gefiltert werden.
Indem das Volumenausgleichselement einerseits und der Filter andererseits zu einem Bauelement zusammengefasst werden, wird nicht nur die Anzahl an Komponenten der Gasgeneratorbaugruppe reduziert, sondern es lässt sich auch eine Beeinflussung des Zündverhaltens des Gassatzes durch das im Stand der Technik separat vom Filter anzuordnende Volumenausgleichselement vermeiden.
Das Volumenausgleichselement kann dabei den einzigen Filter für die aus dem Generatorgehäuse freizusetzenden Gase bilden.
Zum Freisetzen der beim Zünden des Gassatzes erzeugten Gase weist das Generatorgehäuse mindestens eine Abströmöffnung, insbesondere mehrere Abströmöffnungen, auf. Das Volumenausgleichselement (mit zusätzlicher Filterfunktion) ist vorteilhaft so angeordnet, dass es die Abströmöffnung(en) überdeckt bzw. verschließt, so dass die im Generatorgehäuse erzeugten Gase das Volumenausgleichselement passieren, bevor sie durch die Austrittsöffnungen hindurch freigesetzt werden können.
Als Filtermaterial eignet sich beispielsweise ein Draht, insbesondere ein Federstahldraht. Dieser kann zur Bildung eines Filters gestrickt, gewebt, geflochten oder in entsprechender Weise bearbeitet worden sein.
Das Volumenausgleichselement kann durch eine Feder, insbesondere in Form einer Spiral- bzw. Schraubenfeder, gebildet werden. Die Feder wirkt einerseits unter Vorspannung auf den Gassatz ein und überdeckt zum anderen mit ihren (aus Filtermaterial bestehenden) Windungen die Austrittsöffnungen des Generatorgehäuses, so dass aus dem Generatorgehäuse austretende Gase gefiltert werden, bevor sie in die Umgebung freigesetzt werden.
Konkret kann das Federelement aus einer Filterschnur gewickelt sein, die wiederum aus Federstahldraht gestrickt, gewebt, geflochten oder in vergleichbarer Weise hergestellt wurde.
Das (gleichzeitig als Filter wirkende) Volumenausgleichselement wird vorteilhaft so im Generatorgehäuse angeordnet, dass es auf eine der Zündeinrichtung abgewandte Seite des Gassatzes einwirkt. Hierdurch beeinflusst das Volumenausgleichselement die Zündung des Gassatzes nicht.
Bei einem rohrförmigen Generatorgehäuse kann beispielsweise die Zündeinrichtung an einem axialen Endabschnitt und das Volumenausgleichselement am anderen axialen Endabschnitt des Generatorgehäuses angeordnet sein. Dazwischen ist der Gassatz innerhalb des Generatorgehäuses aufgenommen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles deutlich werden.
Es zeigen:
1A einen Querschnitt durch ein Generatorgehäuse mit einem darin angeordneten Volumenausgleichselement;
1B das Generatorgehäuse aus 1A, wobei in dem Generatorgehäuse weiterhin ein Gassatz und eine Zündeinrichtung zum Zünden des Gassatzes vorgesehen sind;
2A eine Filterschnur zur Bildung des Volumenausgleichselementes aus den 1A oder 1B;
2B einen Querschnitt durch die Filterschnur aus 2A;
3 ein aus der Filterschnur gemäß den 2A und 2B gewickeltes Volumenausgleichselement.
In den 1A und 1B ist ein Generatorgehäuse 1 für einen Gasgenerator zum Aufblasen eines Gassackes eines Airbagmodules dargestellt, und zwar jeweils in einem Querschnitt. In 1A ist dabei weiterhin ein innerhalb des Generatorgehäuses 1 angeordnetes Volumenausgleichselement 4 in Form einer Schrauben- oder Spiralfeder im entspannten Zustand gezeigt. 1B zeigt zusätzlich zu dem Volumenausgleichselement 4 einen innerhalb des Generatorgehäuses 1 angeordneten Gassatz 2, aus dem bei Zündung ein zum Aufblasen eines Gassackes dienendes Gas erzeugbar ist, sowie eine Zündeinrichtung 3 zum Zünden des Gassatzes 2.
Das Generatorgehäuse 1 ist im Ausführungsbeispiel rohrförmig ausgeführt mit einer Begrenzungswand 10, die sich von einem ersten axialen Endabschnitt 11 zu einem zweiten axialen Endabschnitt 12 des Generatorgehäuses erstreckt. Am ersten axialen Endabschnitt 11 des Generatorgehäuses 1 ist mittels Eindrückungen 13 die einen Anzünder 30 aufweisende Zündeinrichtung 3 festgelegt. Am anderen axialen Endabschnitt 12 ist das Volumenausgleichselement 4 in Form einer Schrauben- oder Spiralfeder angeordnet, das sich dort an einem Boden 12a des Generatorgehäuses 1 abstützt.
Der Raum innerhalb des Generatorgehäuses 1 zwischen der Zündeinrichtung 3 und dem Volumenausgleichselement 4 ist mit einem Gassatz 2 befüllt. Dieser besteht im Ausführungsbeispiel aus einer Vielzahl tablettenförmiger Elemente 20 (Feststoffladung). Das Volumenausgleichselement 4 wirkt unter Vorspannung auf den Gassatz 2 ein (und zwar auf dessen der Zündeinrichtung 3 abgewandte Seite), so dass ein von dem Generatorgehäuse 1 definierter Innenraum jenseits der Zündeinrichtung 3 durch den Gassatz 2 und das Volumenausgleichselement 4 vollständig befüllt ist.
Gemäß 1B ist das Volumenausgleichselement 4 bei bestimmungsgemäßer Anwesenheit des Gassatzes 2 in dem Generatorgehäuse 1 derart zusammengedrückt, dass es (mit seinen Federwindungen 40) an der Generatorgehäusewand 10 vorgesehene Ausströmöffnungen 14 überdeckt bzw. verschließt. Das Volumenausgleichselement 4 bzw. dessen Federwindungen 40 bestehen im Ausführungsbeispiel aus einem Filtermaterial. Beim Zünden des Gassatzes 2 (mittels der Zündeinrichtung 3) erzeugte Gase passieren daher zunächst die als Filter wirkenden Federwindungen 40 des Volumenausgleichselementes 4, bevor sie durch die Austrittsöffnungen 14 hindurch zum Aufblasen eines Gassackes freigesetzt werden können. Das Volumenausgleichselement 4 übernimmt somit die Zusatzfunktion eines Filters.
Da das Volumenausgleichselement 4 entlang der Rohrachse A des Generatorgehäuses 1 substanziell von der Zündeinrichtung 3 beabstandet ist und im Ausführungsbeispiel konkret auf der der Zündeinrichtung 3 abgewandten Seite des Gassatzes 2 angeordnet ist, wird das Zündverhalten des Gassatzes 2 durch die Anwesenheit des Volumenausgleichselementes 4 nicht beeinträchtigt.
In den 1A und 1B sind weiterhin an dem Generatorgehäuse 1 vorgesehene Befestigungselemente 18 erkennbar, über die der Gasgenerator an weiteren Komponenten eines Airbagmodules bzw. eines Kraftfahrzeuges befestigbar ist.
Die 2A und 2B zeigen eine Filterschnur 42, aus der die Federwindungen 40 des in den 1A und 1B dargestellten Volumenausgleichselementes 4 bestehen können. Die Filterschnur 42 wird gebildet durch Federstahldraht, der hierzu gestrickt, gewebt, geflochten oder in vergleichbarer Weise zur Bildung einer Schnur bearbeitet wurde. Die als Filter wirkenden Federwindungen 40 des Volumenausgleichselementes 4 dienen als Rückhaltemittel für Abbrandprodukte aus der Zündung des Gassatzes 2 (wie beispielsweise Feststoffe, Schwebeteilchen, Schlacke und/oder Partikel), zum Kühlen des erzeugten Gases und/oder zur Reduktion von Schadgasen (z.B. durch den Einsatz eines katalytisch wirkenden Materials). Durch Veränderung von Herstellparametern wie z.B. dem Drahtdurchmesser, dem Drahtmaterial, der Drahtlänge und/oder der Filterdichte sind ohne weiteres unterschiedliche Varianten des Volumenausgleichselementes 4 herstellbar.
3 zeigt nochmals das Volumenausgleichselement 4 aus den 1A und 1B, dessen Federwindungen 40 aus einer Filterschnur der in den 2A und 2B dargestellten Art gewickelt sind.
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 5636865 A [0003]

Claims

Gasgeneratorbaugruppe für ein Airbagmodul eines Kraftfahrzeugs, die eingerichtet ist zum Aufblasen eines Gassackes des Airbagmodules, mit – einem Generatorgehäuse (1), – einem in dem Generatorgehäuse (1) angeordneten Gassatz (2), aus dem bei Zündung ein Gas erzeugbar ist, – einer Zündeinrichtung (3) zum Zünden des Gassatzes (2), – einem Volumenausgleichselement (4), das unter elastischer Vorspannung auf den Gassatz (2) einwirkt, und – einem Filter zum Filtern mittels des Gassatzes (2) erzeugter Gase, die aus dem Generatorgehäuse (1) freigesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenausgleichselement (4) ein Filtermaterial umfasst und derart im Generatorgehäuse (1) angeordnet ist, dass in dem Generatorgehäuse (1) erzeugte Gase durch das Volumenausgleichselement (4) gefiltert werden, bevor sie aus dem Generatorgehäuse (1) austreten.
Gasgeneratorbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenausgleichselement (4) die einzige innerhalb des Generatorgehäuses (1) vorgesehene Komponente zum Filtern darin erzeugter Gase bildet.
Gasgeneratorbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wand (10) des Generatorgehäuses (1) Ausströmöffnungen (14) zum Freisetzen in dem Generatorgehäuse (1) erzeugter Gase vorgesehen sind.
Gasgeneratorbaugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenausgleichselement (4) die Ausströmöffnungen (14) überdeckt.
Gasgeneratorbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenausgleichselement (4) die Austrittsöffnungen (14) derart verschließt, dass in dem Generatorgehäuse (1) erzeugte Gase durch das Filtermaterial des Volumenausgleichselementes (4) hindurchtreten, bevor sie mittels der Austrittsöffnungen (14) freigesetzt werden.
Gasgeneratorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial des Volumenausgleichselementes (4) durch Draht (45) gebildet wird.
Gasgeneratorbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial des Volumenausgleichselementes (4) durch Federstahldraht gebildet wird.
Gasgeneratorbaugruppe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Filtermaterials Draht (45) gestrickt, gewebt oder geflochten ist.
Gasgeneratorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenausgleichselement (4) als ein Federelement ausgeführt ist.
Gasgeneratorbaugruppe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenausgleichselement (4) als eine Schrauben- oder Spiralfeder ausgeführt ist.
Gasgeneratorbaugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federwindungen (40) des Volumenausgleichselementes (4) aus Filtermaterial gebildet sind.
Gasgeneratorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenausgleichselement (4) auf eine der Zündeinrichtung (3) abgewandte Seite des Gassatzes (2) einwirkt.
Gasgeneratorbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Generatorgehäuse (1) rohrförmig ausgebildet ist.
Gasgeneratorbaugruppe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinrichtung (3) an einem ersten axialen Endabschnitt (11) des Generatorgehäuses (1) angeordnet ist und das Volumenausgleichselement (4) am anderen axialen Endabschnitt (12) des Generatorgehäuses (1) angeordnet ist.
Gasgeneratorbaugruppe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassatz (2) im Generatorgehäuse (1) in axialer Richtung (A) zwischen der Zündeinrichtung (3) und dem Volumenausgleichselement (4) vorgesehen ist.