DE102015221987A1

DE102015221987A1 - Gas generator assembly with volume compensation element

Info

Publication number: DE102015221987A1
Application number: DE102015221987.9A
Authority: DE
Inventors: Michael Stellwagen; Rüdiger Behre
Original assignee: Takata AG
Current assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2017-05-11
Anticipated expiration: 2035-11-10
Also published as: DE102015221987B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gasgeneratorbaugruppe für ein Airbagmodul eines Kraftfahrzeugs, mit einer Brennkammer (3, 25) zur Aufnahme einer pyrotechnischen Ladung (L), aus der bei Aktivierung der Gasgeneratorbaugruppe ein Gas zum Aufblasen eines Gassackes des Airbagmodules erzeugbar ist, mit einer in der Brennkammer (3, 25) aufgenommenen pyrotechnischen Ladung (L) und mit einem in der Brennkammer (3, 25) angeordneten Volumenausgleichselement (4, 4‘, 4‘‘) zur Belegung eines innerhalb der Brennkammer (3, 25) von der pyrotechnischen Ladung (L) nicht eingenommenen Volumens. Dabei weist das Volumenausgleichselement (4, 4‘, 4‘‘) eine elastisch deformierbare Hülle (40, 42; 40‘, 42‘; 41‘‘) auf, die einen mit Gas befüllten Hohlraum (H) des Volumenausgleichselementes umschließt.The invention relates to a gas generator assembly for an airbag module of a motor vehicle, comprising a combustion chamber (3, 25) for receiving a pyrotechnic charge (L) from which a gas for inflating a gas bag of the airbag module can be generated upon activation of the gas generator assembly, with one in the combustion chamber (3, 25) received pyrotechnic charge (L) and with a in the combustion chamber (3, 25) arranged volume compensation element (4, 4 ', 4' ') for occupying a within the combustion chamber (3, 25) of the pyrotechnic charge ( L) unaccumulated volume. In this case, the volume compensation element (4, 4 ', 4' ') on an elastically deformable sheath (40, 42, 40', 42 ', 41' '), which encloses a gas-filled cavity (H) of the volume compensation element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasgeneratorbaugruppe eines Airbagmodules für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a gas generator assembly of an airbag module for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Gasgeneratorbaugruppe umfasst ein Generatorgehäuse, eine in dem Generatorgehäuse gebildete Brennkammer zur Aufnahme einer pyrotechnischen Ladung (Gassatz), aus der bei Zündung der Gasgeneratorbaugruppe ein Gas zum Aufblasen eines Gassackes erzeugbar ist, sowie (mindestens) ein in der Brennkammer angeordnetes Volumenausgleichselement. Letzteres ist in der Regel elastisch ausgebildet und dient zum Ausgleich von Schwankungen nach der Befüllung der Brennkammer mit der pyrotechnischen Ladung, insbesondere einer Feststoffladung, zum Beispiel in Form von Tabletten. Hierzu kann das Volumenausgleichselement derart ausgebildet und angeordnet sein, dass es innerhalb der Brennkammer denjenigen Raum einnimmt, der nicht durch die pyrotechnische Ladung bzw. deren Elemente belegt ist. Hierdurch sollen Geräuschbildung sowie Funktionsbeeinträchtigungen durch Abrieb vermieden werden. Such a gas generator assembly comprises a generator housing, a combustion chamber formed in the generator housing for receiving a pyrotechnic charge (gas set) from which upon ignition of the gas generator assembly, a gas for inflating a gas bag can be generated, and (at least) arranged in the combustion chamber volume compensation element. The latter is usually elastic and serves to compensate for fluctuations after filling the combustion chamber with the pyrotechnic charge, in particular a solid charge, for example in the form of tablets. For this purpose, the volume compensation element can be designed and arranged such that it occupies the space within the combustion chamber, which is not occupied by the pyrotechnic charge or its elements. As a result, noise and functional impairment due to abrasion should be avoided.

Aus der DE 208 18 936 U1 sind in einer Brennkammer eines Gasgenerators anzuordnende Volumenausgleichsmittel bekannt, die sich bei Energiezufuhr ausdehnen können, um innerhalb der Brennkammer den von der pyrotechnischen Ladung nicht eingenommenen Raum zu belegen. From the DE 208 18 936 U1 are known to be arranged in a combustion chamber of a gas generator volume compensation means, which can expand when energized, to occupy within the combustion chamber, not occupied by the pyrotechnic charge space.

In der EP 0 995 644 B1 ist ein Gasgenerator beschrieben, bei dem ein Füllkörper aus einem elastischen Material an einer Innenwand des Generatorgehäuses haftet und durch seine Elastizität dem Volumenausgleich innerhalb einer Brennkammer dient. In the EP 0 995 644 B1 a gas generator is described in which a filler of an elastic material adheres to an inner wall of the generator housing and serves by its elasticity the volume balance within a combustion chamber.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Gasgeneratorbaugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die kostengünstig herstellbar und für einen Volumenausgleich über einen größeren Bereich einsetzbar ist. The invention is based on the problem to provide a gas generator assembly of the type mentioned, which is inexpensive to produce and can be used for a volume compensation over a larger area.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Gasgeneratorbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. This problem is solved by a gas generator assembly according to the invention with the features of claim 1.

Danach ist bei einer Gasgeneratorbaugruppe der eingangs genannten Art weiterhin vorgesehen, dass das Volumenausgleichselement eine elastische Hülle aufweist, die einen mit Gas gefüllten Raum umgibt. Thereafter, it is further provided in a gas generator assembly of the type mentioned that the volume compensation element has an elastic shell surrounding a gas-filled space.

Ein substanzieller Teil des Volumenausgleichselementes besteht somit aus dem von der elastischen Hülle des Volumenausgleichselementes umschlossenen, mit Gas gefüllten Raum, wodurch sich das Volumenausgleichselement mit geringem Materialeinsatz und entsprechend niedrigem Gewicht herstellen lässt. Ein solches Volumenausgleichselement ist zudem in einfacher Weise mit einer geringen Eigenfeuchte herstellbar, was eine Beeinflussung der Qualität der pyrotechnischen Ladung durch Feuchtigkeit vermeidet. A substantial part of the volume compensation element thus consists of the space enclosed by the elastic shell of the volume compensation element, filled with gas space, whereby the volume compensation element can be produced with low material usage and correspondingly low weight. Such a volume compensation element can also be produced in a simple manner with a low intrinsic humidity, which avoids influencing the quality of the pyrotechnic charge by moisture.

Vorteilhaft ist das Volumenausgleichselement vollständig durch eine den mit Gas befüllten Raum umschließende Hülle gebildet. Advantageously, the volume compensation element is completely formed by a gas-filled space enclosing envelope.

Das Volumenausgleichselement kann derart ausgeführt sein, dass es genau einen (ungeteilten) mit Gas befüllten Raum umschließt. Der von der elastischen Hülle umschlossene Raum kann aber auch (durch elastische Wände) in Teilräume unterteilt sein, zum Beispiel in bis zu acht Teilräume, insbesondere in bis zu vier Teilräume. Hierdurch kann die Strukturstabiltät des Volumenausgleichselements gezielt angepasst werden (z.B. erhöht werden). Des Weiteren können hierdurch Funktionsbereiche des Volumenausgleichselements mit unterschiedlichen Rückstellkräften (durch unterschiedliche Kammergrößen der Teilräume und/oder durch unterschiedliche Wandstärken) definiert werden. The volume compensation element can be designed such that it encloses exactly one (undivided) gas-filled space. However, the space enclosed by the elastic sheath can also be subdivided (by elastic walls) into subspaces, for example into up to eight subspaces, in particular into up to four subspaces. As a result, the structural stability of the volume compensation element can be specifically adapted (for example, increased). Furthermore, as a result, functional areas of the volume compensation element can be defined with different restoring forces (due to different chamber sizes of the partial spaces and / or due to different wall thicknesses).

Als Material für das Volumenausgleichselement bzw. genauer für dessen Hülle eignet sich ein elastisches Polymer, beispielsweise ein Kunststoff und insbesondere Gummi. As a material for the volume compensation element or more precisely for the shell, an elastic polymer, for example a plastic and in particular rubber is.

Das Volumenausgleichselement kann einstückig geformt oder aus mehreren miteinander verbundenen Einzelteilen zusammengesetzt sein. In beiden Fällen kann durch den Einsatz unterschiedlicher Materialien in unterschiedlichen Bereichen das Volumenausgleichselement gezielt eine Anpassung der Deformierbarkeit des Volumenausgleichselementes an bestimmte, vorgebbare Bedingungen erreicht werden. The volume compensation element may be integrally molded or composed of a plurality of interconnected items. In both cases, the volume compensation element can be targeted to an adaptation of the deformability of the volume compensation element to specific, specifiable conditions can be achieved by the use of different materials in different areas.

Die Hülle des Volumenausgleichselementes kann ferner so ausgeführt sein, dass ein Teil der Hülle elastisch deformierbar ist, während ein anderer Bereich der Hülle im Wesentlichen starr ist. So kann die Hülle eine (z.B. im Wesentlichen flache) Basis aufweisen, welche den Hohlraum des Volumenausgleichselementes abschnittsweise begrenzt, sowie weitere, von der Basis abstehende (z.B. im Querschnitt gekrümmt bzw. genauer gewölbt verlaufende) Bereiche, welche zusammen mit der Basis den Hohlraum des Volumenausgleichselementes vollständig umschließen. Hierbei kann gemäß einer Ausführungsform die Basis im Wesentlichen starr ausgeführt sein, während weitere Bereiche der Hülle elastisch deformierbar sind. The envelope of the volume compensation element may be further configured such that a portion of the envelope is elastically deformable while another portion of the envelope is substantially rigid. Thus, the sheath can have a base (for example, essentially flat), which limits the cavity of the volume compensation element in sections, as well as further regions (eg, curved in cross-section or more precisely curved) extending from the base, which together with the base form the cavity of the body Completely enclose volume compensation element. In this case, according to one embodiment, the base can be made substantially rigid while other regions of the shell are elastically deformable.

Eine elastische Deformierbarkeit der Hülle kann (neben der Verwendung eines geeigneten Materials) insbesondere durch eine gekrümmte (gewölbte) Ausführung der elastisch deformierbaren Bereiche der Hülle erreicht werden. An elastic deformability of the shell can (in addition to the use of a suitable material) in particular by a curved ( arched) execution of the elastically deformable regions of the shell can be achieved.

Innerhalb des von der elastisch deformierbaren Hülle umschlossenen Hohlraums des Volumenausgleichselementes kann, je nach dem konkreten Einsatzzweck, ein reaktives oder ein inertes Gas, wie zum Beispiel Luft bzw. Wasserstoff, aufgenommen sein. Dabei kann das in dem Volumenausgleichselement enthaltene Gas Aktivierungsprozesse in der Gasgeneratorbaugruppe fördern, zum Beispiel bei der Erzeugung von Hitze und/oder bei der Bereitstellung eines hinreichenden Gasvolumens zum Aufblasen eines Gassackes. Within the enclosed by the elastically deformable sheath cavity of the volume compensation element, depending on the specific application, a reactive or an inert gas, such as air or hydrogen, be included. In this case, the gas contained in the volume compensation element can promote activation processes in the gas generator assembly, for example in the generation of heat and / or in the provision of a sufficient volume of gas for inflating a gas bag.

Weiterhin kann die Hülle des Volumenausgleichselementes mit mindestens einer Entlastungsöffnung versehen sein, durch die hindurch ein Gasaustausch mit der Umgebung stattfinden kann. Dies ermöglicht eine über größere Deformationen konstante Rückstellkraft des Volumenausgleichselementes. Furthermore, the envelope of the volume compensation element can be provided with at least one discharge opening through which a gas exchange with the environment can take place. This allows a greater restoring force constant restoring force of the volume compensation element.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Volumenausgleichselementes ist insbesondere derart, dass durch Deformation (Komprimierung) des Volumenausgleichselementes unter Einwirkung der gemeinsam mit dem Volumenausgleichselement in der Brennkammer angeordneten pyrotechnischen Ladung das Volumenausgleichselement auf ein solches Volumen zusammengedrückt wird, dass es gerade den von der pyrotechnischen Ladung nicht benötigten Raum innerhalb der Brennkammer einnimmt. The function of the volume compensation element according to the invention is in particular such that by deformation (compression) of the volume compensation element under the action of pyrotechnic charge arranged in the combustion chamber together with the volume compensation element, the volume compensation element is compressed to such a volume that it just the space not required by the pyrotechnic charge occupies within the combustion chamber.

Die geometrische Form des Volumenausgleichselementes lässt sich in einfacher Weise an die Ausgestaltung der Brennkammer anpassen. Es kann beispielsweise blasen-, dom-, topf- oder ringförmig ausgebildet sein. The geometric shape of the volume compensation element can be easily adapted to the design of the combustion chamber. It may be, for example, bubble, dom, pot or ring-shaped.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren deutlich werden. Further details and advantages of the invention will become apparent in the following description of exemplary embodiments with reference to the figures.

Es zeigen: Show it:

1A eine Draufsicht auf ein Volumenausgleichselement, welches einen mit Gas befüllten Hohlraum umschließt; 1A a plan view of a volume compensation element which encloses a gas-filled cavity;

1B einen Querschnitt durch das Volumenausgleichselement aus 1A; 1B a cross section through the volume compensation element 1A ;

1C eine perspektivische Darstellung des Volumenelementes aus 1A; 1C a perspective view of the volume element 1A ;

1D das Volumenausgleichselement aus 1A in einem komprimierten Zustand; 1D the volume compensation element 1A in a compressed state;

2 das Volumenausgleichselement aus den 1A bis 1D beim bestimmungsgemäßen Einsatz in einer Brennkammer in schematischprinzipienhafter Darstellung; 2 the volume compensation element from the 1A to 1D when used as intended in a combustion chamber in schematic representation principle;

3 eine Weiterbildung des Volumenausgleichselementes aus den 1A bis 1D mit Entlastungsöffnungen; 3 a development of the volume compensation element of the 1A to 1D with discharge openings;

4 eine Abwandlung des Volumenausgleichselementes aus den 1A bis 1D hinsichtlich der Geometrie; 4 a modification of the volume compensation element of the 1A to 1D in terms of geometry;

5 das Volumenausgleichselement aus den 1A bis 1D beim Einsatz in einer Zündeinrichtung unmittelbar nachgeordneten Brennkammer einer Gasgeneratorbaugruppe; 5 the volume compensation element from the 1A to 1D when used in an ignition directly downstream combustion chamber of a gas generator assembly;

6A Volumenausgleichselemente der in den 1A bis 1D sowie in 4 dargestellten Art beim Einsatz in einer Gasgeneratorbaugruppe, welche sowohl erste, einer jeweiligen Zündeinrichtung unmittelbar nachgeordnete innere Brennkammern als auch eine zweite, äußere Brennkammer, aufweist; 6A Volume compensation elements in the 1A to 1D as in 4 illustrated type when used in a gas generator assembly, which has both first, a respective ignition immediately downstream inner combustion chambers and a second, outer combustion chamber;

6B einen Ausschnitt der Gasgeneratorbaugruppe aus 6A im Bereich eines Volumenausgleichselementes; 6B a section of the gas generator assembly off 6A in the area of a volume compensation element;

6C einen Ausschnitt gemäß 6B in einer abgewandelten Ausführungsform. 6C a section according to 6B in a modified embodiment.

In den 1A bis 1C ist ein (domförmiges) elastisches Volumenausgleichselement 4 für eine Gasgeneratorbaugruppe eines Airbagmodules dargestellt. Das Volumenausgleichselement 4 umschließt mit einer Hülle 40, 42 einen mit Gas befüllten Hohlraum H. Die Hülle 40, 42 umfasst im Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen eben erstreckte Basis 40 sowie einen hieran angeordneten, domförmigen Hüllenbereich 42. Die Basis 40 und der domförmig gewölbte Hüllenbereich 42 umschließen gemeinsam den Hohlraum H vollständig. In the 1A to 1C is a (dome-shaped) elastic volume compensation element 4 for a gas generator assembly of an airbag module shown. The volume compensation element 4 encloses with a shell 40 . 42 a gas filled cavity H. The shell 40 . 42 includes in the embodiment a substantially planar base 40 and a dome-shaped shell region arranged thereon 42 , The base 40 and the domed shell area 42 together enclose the cavity H completely.

Im Ausführungsbeispiel sind die Basis 40 und der domförmige Hüllenbereich 42 einstückig geformt. Alternativ können jene beiden Bestandteile der Hülle 40, 42 auch separat hergestellt und sodann miteinander verbunden sein. In the embodiment, the base 40 and the domed shell area 42 molded in one piece. Alternatively, those two components of the shell 40 . 42 also be prepared separately and then connected to each other.

Das Volumenausgleichselement 4 besteht aus einem elastisch deformierbaren Material, insbesondere einem elastischen Polymer, wie Kunststoff bzw. Gummi. Dabei kann einerseits das Volumenausgleichselement 4 vollständig aus ein und demselben Material hergestellt sein. Andererseits können beispielsweise die Basis 40 einerseits und der domförmige Hüllenbereich 42 andererseits aus unterschiedlichen Materialien gebildet sein. Dies ist auch dann möglich, wenn das Volumenausgleichselement 4 einstückig geformt ist, zum Beispiel durch Anwendung einer Mehr-Komponententechnik bei der Herstellung des Volumenausgleichselementes 4. Das Volumenausgleichselement kann dabei zum Teil oder vollständig mittels Spritzgießen oder/und Vulkanisation hergestellt werden. Ferner kann es unter Einsatz eines Treibmittels zusätzlich aufgeschäumt werden, um bestimmte vorteilhafte Eigenschaften zu fördern (z.B. Federung, Vibrationsdämpfung/-reduzierung, (Hitze-)Isolation, Schalldämpfung). The volume compensation element 4 consists of an elastically deformable material, in particular an elastic polymer, such as plastic or rubber. On the one hand, the volume compensation element 4 completely made of one and the same material. On the other hand, for example, the base 40 on the one hand and the domed envelope area 42 on the other hand be formed of different materials. This is also then possible if the volume compensation element 4 is integrally molded, for example, by using a multi-component technique in the manufacture of the volume compensation element 4 , The volume compensation element can be produced in part or completely by means of injection molding and / or vulcanization. Furthermore, it can be additionally foamed using a propellant to promote certain advantageous properties (eg suspension, vibration damping / -reduzierung, (heat) insulation, noise reduction).

Das Volumenausgleichselement 4, insbesondere dessen domförmiger Hüllenbereich 42, ist unter Einwirkung äußerer Kräfte, wie in 1D dargestellt, deformierbar, im Ausführungsbeispiel genauer komprimierbar, so dass es sich flexibel an den in einer Brennkammer einer Gasgeneratorbaugruppe zur Verfügung stehenden Raum anpassen kann. Dies ist in 2 anhand eines Beispieles schematisch/prinzipienhaft illustriert. Genauere Einzelheiten zu der Anordnung eines Volumenausgleichselementes in einer Brennkammer werden nachfolgend anhand der 5 und 6A bis 6C erläutert werden. The volume compensation element 4 , in particular its domed shell area 42 , is under the action of external forces, as in 1D illustrated, deformable, in the embodiment more precisely compressible, so that it can adapt flexibly to the space available in a combustion chamber of a gas generator assembly space. This is in 2 illustrated by an example schematically / principled. More detailed information about the arrangement of a volume compensation element in a combustion chamber will be described below with reference to 5 and 6A to 6C be explained.

2 zeigt eine (rohrförmige) Brennkammer 25 einer Gasgeneratorbaugruppe, die mit einer pyrotechnischen Ladung L, hier mit einer Feststoffladung in Tablettenform (Gassatz), befüllt ist. Aufgrund von Gassatz-Schütthöhenschwankungen variiert das von der pyrotechnischen Ladung L innerhalb der Brennkammer 25 eingenommene Volumen innerhalb bestimmter, fertigungsbedingter Toleranzen. Um unter solchen Bedingungen Geräuschbildung sowie Abrieb zu vermeiden, ist innerhalb der Brennkammer 25 bzw. genauer in dem durch die Brennkammer 25 gebildeten Brennraum R ein Volumenausgleichselement 4 der anhand der 1A bis 1D dargestellten Art angeordnet, welches den nicht von der pyrotechnischen Ladung L eingenommenen Raum innerhalb der Brennkammer 25 belegen soll. Das Volumenausgleichselement 4 ist dabei in dem schematischen Ausführungsbeispiel der 2 an einem axialen Endabschnitt der Brennkammer 25 angeordnet. 2 shows a (tubular) combustion chamber 25 a gas generator assembly, which is filled with a pyrotechnic charge L, here with a solid charge in tablet form (gas set). Due to variations in gas-gate height variations, this varies from the pyrotechnic charge L within the combustion chamber 25 occupied volumes within certain production-related tolerances. To avoid noise and abrasion under such conditions is within the combustion chamber 25 or more precisely in the through the combustion chamber 25 formed combustion chamber R a volume compensation element 4 the basis of the 1A to 1D arranged type, which is not occupied by the pyrotechnic charge L space within the combustion chamber 25 should prove. The volume compensation element 4 is in the schematic embodiment of the 2 at an axial end portion of the combustion chamber 25 arranged.

Gemäß 2 liegt das Volumenausgleichselement 4 speziell mit seiner Basis 40 an einem axialen Ende der Brennkammer 25 und ragt mit seinem domförmigen Hüllenbereich 42 in den durch die Brennkammer 25 definierten Brennraum R hinein. Das Volumenausgleichselement 4 bzw. genauer dessen domförmiger Hüllenbereich 42 ist dabei unter der Einwirkung der pyrotechnischen Ladung L in Tablettenform derart deformiert, dass es, wie angestrebt, in seinem deformierten Zustand genau dasjenige Volumen innerhalb des Brennraums R einnimmt, welches nicht durch die pyrotechnische Ladung L belegt ist. Dies lässt sich durch die elastischen Rückstellkräfte des Volumenausgleichselementes 4 sicherstellen. According to 2 is the volume compensation element 4 specifically with its base 40 at an axial end of the combustion chamber 25 and juts out with its dome-shaped shell area 42 in through the combustion chamber 25 defined combustion chamber R inside. The volume compensation element 4 or more precisely its dome-shaped shell region 42 is under the action of the pyrotechnic charge L in tablet form deformed so that it, as desired, occupies in its deformed state exactly that volume within the combustion chamber R, which is not occupied by the pyrotechnic charge L. This can be achieved by the elastic restoring forces of the volume compensation element 4 to ensure.

In 3 ist eine Weiterbildung des Volumenausgleichselementes 4 aus den 1A bis 1D dargestellt, welches zusätzliche Entlastungsöffnungen 46 aufweist. Diese sind im Ausführungsbeispiel in dem domförmigen Hüllenbereich 42 ausgebildet. Die Entlastungsöffnungen 46 ermöglichen einen Gasaustausch zwischen dem vom Volumenausgleichselement 4 umschlossenen Hohlraum H und dessen Umgebung. Hierdurch bleiben die Rückstellkräfte des Volumenausgleichselementes 4 auch bei fortschreitender Deformation bzw. Komprimierung im Wesentlichen konstant. Ohne Entlastungsöffnungen nehmen demgegenüber die Rückstellkräfte mit fortschreitender Deformation des Volumenausgleichselementes 4 zu. In 3 is a development of the volume compensation element 4 from the 1A to 1D shown, which additional discharge openings 46 having. These are in the embodiment in the dome-shaped shell area 42 educated. The relief openings 46 allow gas exchange between that of the volume compensation element 4 enclosed cavity H and its surroundings. As a result, the restoring forces of the volume compensation element remain 4 even with progressive deformation or compression substantially constant. On the other hand, without relief openings, the restoring forces increase with the deformation of the volume compensation element progressing 4 to.

4 zeigt eine Abwandlung des Volumenausgleichselementes aus den 1A bis 1D mit einer ringförmig umlaufenden Basis 40‘ und einem entsprechend ringförmig umlaufenden Hüllenbereich 42‘, welcher im Querschnitt koppelförmig ausgebildet ist. 4 shows a modification of the volume compensation element of the 1A to 1D with a ring-shaped base 40 ' and a corresponding annular encircling shell area 42 ' , which is formed in a coupling-shaped cross-section.

5 veranschaulicht in größerem Detail eine mögliche Ausgestaltung einer Brennkammer in einer Gasgeneratorbaugruppe, und zwar in Form einer Zündeinrichtung 2 der Gasgeneratorbaugruppe unmittelbar nachgeordneten Brennkammer 25. Die Zündeinrichtung 2 umfasst eine Anzünderaufnahme 20, in der ein Anzünder 22 der Zündeinrichtung 2 sowie hiervon abstehende elektrische Anschlüsse 24 angeordnet sind. Über letztere ist der Anzünder 22 elektrisch zündbar, zum Beispiel sensorgesteuert über eine Steuereinrichtung. 5 illustrates in more detail a possible embodiment of a combustion chamber in a gas generator assembly, in the form of an ignition device 2 the gas generator assembly immediately downstream combustion chamber 25 , The ignition device 2 includes a detonator pickup 20 in which a lighter 22 the ignition device 2 as well as protruding electrical connections 24 are arranged. About the latter is the lighter 22 electrically ignitable, for example, sensor-controlled via a control device.

Die Zündeinrichtung 2 kommuniziert über eine Durchgangsöffnung 21 in der Anzünderaufnahme 20 mit dem durch die Brennkammer 25 gebildeten Brennraum R, welcher mit einer pyrotechnischen Ladung L befüllt ist. Hierdurch lässt sich die pyrotechnische Ladung L mittels des Zünders 2 zünden. The ignition device 2 communicates via a passage opening 21 in the lighter socket 20 with the through the combustion chamber 25 formed combustion chamber R, which is filled with a pyrotechnic charge L. This allows the pyrotechnic charge L by means of the igniter 2 ignite.

Innerhalb der Brennkammer 25 bzw. in dem hierdurch gebildeten Brennraum R ist ein Volumenausgleichselement 4 der anhand der 1A bis 1D dargestellten Art angeordnet. Das Volumenausgleichselement ist dabei, wie auch bei der prinzipienhaften Darstellung der 2, an einem axialen Endabschnitt der im Ausführungsbeispiel rohrförmigen Brennkammer 25 angeordnet. Die Anordnung ist derart, dass die Basis 40 des Volumenausgleichselementes 4 am axialen Ende der Brennkammer 25 liegt und damit der darin befindlichen pyrotechnischen Ladung L abgewandt ist. Demgegenüber ist der domförmige Hüllenbereich 42 der pyrotechnischen Ladung L zugewandt, so dass er unter Einwirkung der pyrotechnischen Ladung L deformierbar ist. Inside the combustion chamber 25 or in the combustion chamber R formed thereby is a volume compensation element 4 the basis of the 1A to 1D arranged type arranged. The volume compensation element is, as well as in the principle of representation of the 2 at an axial end portion of the tubular combustion chamber in the embodiment 25 arranged. The arrangement is such that the base 40 of the volume compensation element 4 at the axial end of the combustion chamber 25 is located and thus the pyrotechnic charge L located therein is remote. In contrast, the dome-shaped envelope area 42 the pyrotechnic charge L facing so that it is deformable under the action of the pyrotechnic charge L.

In 5 ist das Volumenausgleichselement 4 beispielhaft im nicht deformierten Zustand dargestellt; das heißt, der Befüllvorgang der Brennkammer 25 mit pyrotechnischer Ladung L soll hier noch nicht abgeschlossen sein. Mit zunehmender Befüllung der Brennkammer 25 mit pyrotechnischer Ladung L wird das Volumenausgleichselement 4 zunehmend deformiert, wie bereits vorstehend anhand 2 erläutert, so dass das Volumenausgleichselement 4 im Ergebnis dasjenige Volumen innerhalb des Brennraums R einnimmt, welches nicht durch die pyrotechnische Ladung L belegt ist. In 5 is the volume compensation element 4 exemplary in the undeformed state shown; that is, the filling process of the combustion chamber 25 with pyrotechnic charge L should not be completed here. With increasing filling of the combustion chamber 25 with pyrotechnic charge L is the volume compensation element 4 increasingly deformed, as already described above 2 explained, so that the volume compensation element 4 As a result, that volume occupies within the combustion chamber R, which is not occupied by the pyrotechnic charge L.

6A zeigt eine Gasgeneratorbaugruppe 1 mit zwei Zündeinrichtungen 2, denen jeweils eine (rohrförmige) Brennkammer 25 der vorstehend anhand 5 erläuterten Art nachgeordnet ist. In jedem der beiden Brennräume 25 ist wiederum jeweils ein domförmiges Volumenausgleichselement 4 der in 5 in Zusammenschau mit den 1A bis 1D beschriebenen Art angeordnet. Im Unterschied zur Anordnung aus 5 liegt das jeweilige domförmige Volumenausgleichselement 4 beim Ausführungsbeispiel der 6A nicht am dem Anzünder 22 zugewandten axialen Ende der jeweiligen Brennkammer 25, sondern an dessen dem Anzünder 22 abgewandten axialen Ende. Im Übrigen stimmen die beiden (im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten) Brennkammern 25 aus 6A mit der Brennkammer aus 5 überein. 6A shows a gas generator assembly 1 with two ignition devices 2 , which each have a (tubular) combustion chamber 25 the above based 5 explained type is subordinate. In each of the two combustion chambers 25 in turn, is in each case a dome-shaped volume compensation element 4 the in 5 in conjunction with the 1A to 1D arranged type arranged. Unlike the arrangement of 5 lies the respective dome-shaped volume compensation element 4 in the embodiment of 6A not at the lighter 22 facing axial end of the respective combustion chamber 25 but of the lighter 22 opposite axial end. Incidentally, the two agree (substantially parallel to each other) combustion chambers 25 out 6A with the combustion chamber off 5 match.

Die Brennkammern 25 weisen jeweils Austrittsöffnungen 28, 29 auf, welche im Fall der einen Brennkammer 25 als axiale Austrittsöffnungen 28 und im Fall der anderen Brennkammer 25 als radiale Austrittsöffnungen 29 ausgeführt sind. Durch die Austrittsöffnungen 28, 29 hindurch kann in einer jeweiligen Brennkammer 25 bzw. in deren Brennraum R aus der jeweiligen pyrotechnischen Ladung L durch Verbrennen erzeugtes Heißgas austreten. The combustion chambers 25 each have outlet openings 28 . 29 on which in the case of a combustion chamber 25 as axial outlet openings 28 and in the case of the other combustion chamber 25 as radial outlet openings 29 are executed. Through the outlet openings 28 . 29 through can in a respective combustion chamber 25 or in the combustion chamber R from the respective pyrotechnic charge L produced by burning hot gas escape.

Gemäß 6A sind die beiden Brennkammern 25 (als innere Brennkammern) in einem (gemeinsamen) Generatorgehäuse 10 aufgenommen. Dieses besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Gehäuseunterteil 11 und einem Gehäuseoberteil 12, welche zur Bildung eines die beiden Brennkammern 25 aufnehmenden Generatorgehäuses 10 miteinander verbunden sind. According to 6A are the two combustion chambers 25 (as internal combustion chambers) in a (common) generator housing 10 added. This consists in the embodiment of a lower housing part 11 and an upper housing part 12 leading to the formation of one of the two combustion chambers 25 receiving generator housing 10 connected to each other.

Der die beiden inneren Brennkammern 25 umgebende Raum des Generatorgehäuses 10 bildet dabei einen weiteren (äußeren) Brennraum R‘, welcher durch eine von dem Generatorgehäuse 10 begrenzte Brennkammer 3 gebildet ist. Dieser ist wiederum mit einer pyrotechnischen Ladung L‘ befüllt, wie auch anhand der Detaildarstellung der 6B deutlich wird. The two inner combustion chambers 25 surrounding space of the generator housing 10 forms a further (outer) combustion chamber R ', which by one of the generator housing 10 limited combustion chamber 3 is formed. This is in turn filled with a pyrotechnic charge L ', as well as the detailed representation of the 6B becomes clear.

Der durch die weitere, äußere Brennkammer 3 gebildete äußere Brennraum R‘ umgibt die beiden inneren Brennkammern 25 ringförmig. Demensprechend ist in dem äußeren Brennraum R‘ ein ringförmiges Volumenausgleichselement 4‘ der in 4 dargestellten Art angeordnet. Dieses erstreckt sich ringförmig um die beiden inneren Brennkammern 25. Es dient dem Ausgleich von Gassatz-Schütthöhenschwankungen der im äußeren Brennraum R‘ vorgesehenen pyrotechnischen Ladung L‘. The through the other, outer combustion chamber 3 formed outer combustion chamber R 'surrounds the two inner combustion chambers 25 annular. Demensprechend is in the outer combustion chamber R 'an annular volume compensation element 4 ' the in 4 arranged type arranged. This extends annularly around the two inner combustion chambers 25 , It serves to compensate Gassatz-Schütthöhenschwankungen provided in the outer combustion chamber R 'pyrotechnic charge L'.

Letztere kann durch die nach Zündung der Gasgeneratorbaugruppe 1 aus den inneren Brennkammern 25 bzw. durch deren Austrittsöffnungen 28, 29 austretenden heißen Gase gezündet werden. Hierdurch wird in der äußeren Brennkammer 3 bzw. in deren Brennraum R‘ aus der dortigen pyrotechnischen Ladung L‘ weiteres Heißgas zum Aufblasen eines Gassackes erzeugt. Dieses kann wiederum durch Abströmöffnungen 18 des Generatorgehäuses 10 hindurch in den aufzublasenden Gassack abströmen. Hierbei passiert es zunächst einen Filter 5, der im Ausführungsbeispiel innerhalb des äußeren Brennraumes R‘ vor den dortigen Abströmöffnungen 18 angeordnet ist. The latter may be due to after ignition of the inflator assembly 1 from the inner combustion chambers 25 or through their outlet openings 28 . 29 escaping hot gases are ignited. This will be in the outer combustion chamber 3 or in the combustion chamber R 'from the local pyrotechnic charge L' produces further hot gas for inflating an airbag. This can in turn through outflow openings 18 of the generator housing 10 through in the gas bag aufzublasenden. Here it happens first a filter 5 , in the embodiment within the outer combustion chamber R 'in front of the local outflow openings 18 is arranged.

Die Detaildarstellung der 6C zeigt eine Abwandlung der Anordnung aus den 6A und 6B hinsichtlich der Anordnung und Ausbildung des Volumenausgleichselementes. Beim Ausführungsbeispiel der 6A und 6B ist das ringfömige Volumenausgleichselement 4‘ mit seiner Basis 40 dem Boden 15 des Generatorgehäuses 10 zugewandt. Außerdem kann das (im Querschnitt kuppelförmige) Volumenausgleichselement 4‘ aus den 6A und 6B Verstärkungsrippen (z.B. bei Pos. 45‘) aufweisen, mittels derer es sich innerhalb des Generatorgehäuses abstützen kann. The detailed representation of the 6C shows a modification of the arrangement of the 6A and 6B with regard to the arrangement and design of the volume compensation element. In the embodiment of 6A and 6B is the ringfömige volume compensation element 4 ' with his base 40 the floor 15 of the generator housing 10 facing. In addition, the (in cross-section dome-shaped) volume compensation element 4 ' from the 6A and 6B Reinforcing ribs (eg at pos. 45 ' ), by means of which it can be supported within the generator housing.

Beim Ausführungsbeispiel der 6C ist das ringförmig umlaufende Volumenausgleichselement 4‘‘ demgegenüber im Querschnitt kreisförmig ausgebildet, mit einem kreisringförmig umlaufenden Hüllenbereich 41‘‘ und gegebenenfalls mit Verstärkungsrippen (z.B. bei Pos. 45‘‘). In the embodiment of 6C is the annular circumferential volume compensation element 4 '' in contrast, circular in cross-section, with a circular circumferential sleeve region 41 '' and optionally with reinforcing ribs (eg at pos. 45 '' ).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 20818936 U1 [0003]
EP 0995644 B1 [0004]

Claims

Gas generator assembly for an airbag module of a motor vehicle, comprising - a combustion chamber ( 3 . 25 ) for receiving a pyrotechnic charge (L) from which a gas for inflating a gas bag of the airbag module can be generated upon activation of the gas generator assembly, - one in the combustion chamber ( 3 . 25 ) received pyrotechnic charge (L) and - one in the combustion chamber ( 3 . 25 ) arranged volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) for occupying one within the combustion chamber ( 3 . 25 ) of the pyrotechnic charge (L) not occupied volume, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) an elastically deformable envelope ( 40 . 42 ; 40 ' . 42 '; 41 '' ), which encloses a gas-filled cavity (H) of the volume compensation element.

Gas generator assembly according to claim 1, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) from the elastically deformable shell ( 40 . 42 ; 40 ' . 42 '; 41 '' ) consists.

Gas generator assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) with its elastically deformable shell ( 40 . 42 ; 40 ' . 42 '; 41 '' ) encloses exactly one undivided cavity.

Gas generator assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) with its elastically deformable shell ( 40 . 42 ; 40 ' . 42 '; 41 '' ) encloses a cavity (H), which is divided by walls in up to eight subspaces.

Gas generator assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) consists at least partially of a polymer having elastic properties.

Gas generator assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the envelope ( 40 . 42 ; 40 ' . 42 '; 41 '' ) of the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) consists entirely of an elastically deformable material.

Gas generator assembly according to one of claims 1 to 5, characterized in that the envelope ( 40 . 42 ; 40 ' . 42 '; 41 '' ) of the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) consists partly of an elastically deformable material and partly of a substantially rigid material.

Gas generator assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the envelope ( 40 . 42 ; 40 ' . 42 '; 41 '' ) of the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) is integrally formed.

Gas generator assembly according to one of claims 1 to 7, characterized in that the envelope ( 40 . 42 ; 40 ' . 42 '; 41 '' ) of the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) is composed of at least two separate components.

Gas generator assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) in cross section surrounds the cavity (H) along a closed path.

Gas generator assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) in at least one area of its shell ( 40 . 42 ; 40 ' . 42 '; 41 '' ) is formed arched.

Gas generator assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) in the combustion chamber ( 3 ) circulates annularly.

Gas generator assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) One Base ( 40 . 40 ' ) as well as an associated arched shell area ( 42 . 42 ' ) having.

Gas generator assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) in the cavity (H) contains an inert gas.

Gas generator assembly according to one of claims 1 to 13, characterized in that the volume compensation element ( 4 . 4 ' . 4 '' ) in the cavity (H) contains a reactive gas.

Gas generator assembly according to one of the preceding claims, characterized in that in the shell ( 40 . 42 ) of the volume compensation element ( 4 ) at least one relief opening ( 46 ) is provided, through which an exchange of gas between the cavity (H) of the volume compensation element ( 4 ) and its environment is made possible.