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Die Erfindung betrifft eine Gasgeneratoranordnung für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Gassackanordnungen weisen einen Gasgenerator zum Aufblasen eines Gassacks des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems und insbesondere einen Generatorträger, an dem der Gasgenerator festgelegt ist, auf. Des Weiteren ist üblicherweise eine mit dem Generatorträger verbundene und die Gasgeneratoranordnung zum Fahrzeuginnenraum hin begrenzende Abdeckung vorhanden. Es ist zudem bekannt, einen Diffusor vorzusehen, der bezogen auf den im Fahrzeug eingebauten Zustand der Gasgeneratoranordnung den Gasgenerator beabstandet umgibt und entsprechend einen vorgegebenen Abstand (z.B. in Form eines Ringspaltes) zwischen dem gefalteten Gassack und dem Gasgenerator erzeugt. Beispielsweise ist ein derartiger Diffusor vorgesehen, wenn der Gasgenerator als Schwingungstilger dient und entsprechend der Gasgenerator beweglich (schwingend) relativ zu dem Gasgeneratorträger (Generatorträger) gelagert ist.
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Bei Aktivierung des Gasgenerators treten die von ihm freigesetzten Gase zuerst in einen Innenraum des Diffusors ein, wodurch sich der Innendruck im Diffusor erhöht. Dieser erhöhte Diffusorinnendruck kann dazu führen, dass z.B. über den Ringspalt zwischen dem Diffusor und dem Gasgenerator entgegen der Hauptentfaltungsrichtung des Gassacks gerichtete Kräfte auf den Gasgenerator und/oder den Gasgeneratorträger (z.B. einen Boden eines Gasgeneratorträgers) wirken.
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Gleichzeitig wird durch die freigesetzten und über den Diffusor in den Gassack einströmenden Gase in diesem ein Druck aufgebaut, wodurch bis zum Aufreißen der Abdeckung und dem Austreten des sich füllenden Gassacks durch die Abdeckung hindurch Kräfte auf Verbindungsbereiche, in denen die Abdeckung mit dem Generatorträger verbunden ist, erzeugt werden. Diese Kräfte wirken insbesondere in Hauptentfaltungsrichtung und sind somit entgegengesetzt zu den über den Ringspalt auf den Gasgenerator und/oder den Generatorträger ausgeübten Kräften gerichtet. Beispielsweise können diese Kräfte zu Belastungsspitzen in den Verbindungsbereichen zwischen der Abdeckung und dem Generatorträger führen, die durch einen erhöhten konstruktiven Aufwand und Materialeinsatz kompensiert werden müssen, um ein Versagen der Verbindung zwischen der Abdeckung und dem Generatorträger zu vermeiden.
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Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, Kräfte auf Komponenten der Gasgeneratoranordnung, die beim Auslösen des Gasgenerators entstehen, möglichst gering zu halten.
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Dieses Problem wird durch die Bereitstellung der Gasgeneratoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Danach wird eine Gasgeneratoranordnung für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem bereitgestellt, mit
- – einem Gasgenerator zum Aufblasen eines Gassacks eines Gassackmoduls des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems;
- – einem den Gasgenerator zumindest abschnittsweise umgebenden Diffusor zur Einleitung von aus dem Gasgenerator freigesetzten Gasen in den Gassack; und
- – mindestens einem von dem Diffusor verschiedenes Gasumlenkelement zum Umlenken zumindest eines Teils des aus dem Gasgenerator austretenden Gases.
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Der Diffusor umgibt zum Beispiel zumindest einen Teilbereich eines Gehäuses des Gasgenerators und ist insbesondere an einem Gasgeneratorträger, an dem auch der Gasgenerator festgelegt ist, befestigt. Beispielsweise handelt es sich bei dem Diffusor um ein Metall- oder Kunststoffteil.
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Das Gasumlenkelement erstreckt sich insbesondere zwischen dem Diffusor und dem Gasgenerator, d.h. das Gasumlenkelement befindet sich zumindest abschnittsweise auf einer dem Diffusor zugewandten Außenseite des Gasgenerators. Der Diffusor weist insbesondere mindestens eine Gasdurchtrittsöffnung auf, durch die Gas des Gasgenerators in den Gassack hinein durchtreten kann. Möglich ist hier, dass das Gasumlenkelement das aus dem Gasgenerator austretende Gas in Richtung auf die Gasdurchtrittsöffnung des Diffusors umlenkt. Denkbar ist auch, dass der Diffusor mehrere Gasdurchtrittsöffnungen aufweist und das Gasumlenkelement ausgebildet ist, Gas in Richtung auf die mehreren Gasdurchtrittsöffnungen umzulenken. Beispielsweise weist das Gasumlenkelement mehrere entsprechend ausgerichtete Gasumlenkflächen auf.
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Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung umläuft das Gasumlenkelement den Gasgenerator zumindest teilweise. Beispielsweise ist das Gasumlenkelement ringförmig ausgebildet und erstreckt sich z.B. entlang eines äußeren Umfanges eines Gehäuses des Gasgenerators.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist das Gasumlenkelement zumindest teilweise (insbesondere elastisch) verformbar ausgebildet; z.B. aus einem verformbaren Kunststoff (etwa Silikon).
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Des Weiteren ist das Gasumlenkelement insbesondere derart ausgebildet und positioniert, dass es sich unter Einwirkung des aus dem Gasgenerator austretenden Gases zumindest teilweise aus einer Ausgangsposition in eine Arbeitsposition verformt. Denkbar ist, dass das Gasumlenkelement in der Ausgangsposition mindestens eine Abströmöffnung des Gasgenerators, aus der nach Aktivierung des Gasgenerators Gas freigesetzt wird, zumindest teilweise überdeckt. Insbesondere kann das Gasumlenkelement in der Ausgangsposition die Abströmöffnung zumindest näherungsweise vollständig verschließen.
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In der Arbeitsposition bildet das Gasumlenkelement insbesondere die oben bereits erwähnte mindestens eine Gasumlenkfläche aus, d.h. eine Fläche, auf die Gas des Gasgenerators auftrifft und in eine andere Richtung umgelenkt wird. Beispielsweise ist die Gasumlenkfläche so orientiert, dass Gas in Richtung auf die ebenfalls oben bereits erwähnte Gasdurchtrittsöffnung des Diffusors gelenkt wird. Das Gasumlenkelement kann auch eine Gasumlenkfläche besitzen, die bereits in der Ausgangsposition eine Gasumlenkfläche bildet. Möglich ist auch, dass das Gasumlenkelement im Wesentlichen starr (unverformbar) ist, jedoch eine Gasumlenkfläche zum Umlenken des Gasstroms ausbildet.
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Möglich ist auch, dass das Gasumlenkelement in der Arbeitsposition einen Spalt (insbesondere einen Ringspalt) zwischen dem Diffusor und dem Gasgenerator zumindest teilweise verschließt. Entsprechend wird der Gasstrom und damit auch ein Einwirken von Kräften, die nach Aktivierung des Gasgenerators insbesondere auf den Gasgenerator und/oder den Gasgeneratorträger (dort insbesondere auf Verbindungsstellen zwischen der Abdeckung und dem Gasgeneratorträger) wirken, reduziert. Denkbar ist, dass das Gasumlenkelement in der Arbeitsposition zumindest teilweise an dem Diffusor (insbesondere an einer Innenseite des Diffusors) anliegt und den bestehenden Spalt zumindest näherungsweise vollständig verschließt. Möglich ist auch, dass das Gasumlenkelement in der Arbeitsposition zumindest näherungsweise dicht an dem Diffusor anliegt.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist das Gasumlenkelement in der Arbeitsposition einen verformten ersten Teilabschnitt und einen zweiten Teilabschnitt, der in Anlage mit dem Gasgenerator verbleibt, auf. Insbesondere verformt sich der zweite Teilabschnitt nicht.
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Beispielsweise ist das Gasumlenkelement wie oben erwähnt ringförmig ausgebildet, wobei der verformte erste Teilabschnitt zum Beispiel durch einen (insbesondere ringförmigen) oberen, dem Gasgenerator abgewandten Abschnitt des Gasumlenkelementes ausgebildet und der zweite Teilabschnitt ein unterer (insbesondere ebenfalls ringförmiger), dem Gasgenerator zugewandter Abschnitt des Gasumlenkelements ist.
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Das Gasumlenkelement ist zum Beispiel stoff-, kraft-, und/oder formschlüssig an dem Gasgenerator festgelegt; zum Beispiel per Schweiß-, Klemm- und/oder Schraubverbindung. Denkbar ist insbesondere auch, dass ein elastisch verformbares Umlenkelement unter Nutzung seiner Eigenelastizität an dem Gasgenerator festgelegt ist.
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Insbesondere ist der Gasgenerator schwingend an einem Gasgeneratorträger gelagert. Denkbar ist auch, dass die Abmessungen und die Masse des Gasumlenkelementes so ausgelegt sind, dass es gemeinsam mit dem Gasgenerator eine schwingend gelagertes Teil darstellt und zusammen mit diesem als Schwingungstilgerelement fungiert. Eine schwingende Lagerung des Gasgenerators ist jedoch nicht zwingend.
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Die Erfindung betrifft auch ein Gassackmodul für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit der erfindungsgemäßen Gasgeneratoranordnung und einem Gassack sowie ein Fahrzeug mit einem derartigen Gassackmodul.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine Schnittansicht einer Gasgeneratoranordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 eine Schnittansicht eines Gassackmoduls mit einer Gasgeneratoranordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
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3 und 4 das Gassackmodul aus 2 zu unterschiedlichen Zeitpunkten nach der Aktivierung des Gasgenerators.
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Die in 1 dargestellte Gasgeneratoranordnung 1 umfasst einen Gasgenerator 2 mit einem Gehäuse 21, das ein Oberteil 211 und einen mit dem Oberteil 211 verbundenen Boden 212 besitzt. An dem Boden 212 ist ein Zünder 213 befestigt. Das Gehäuse 21 weist des Weiteren zumindest eine Austrittsöffnung 22 auf, aus der nach Aktivieren des Gasgenerators 2, d.h. nach Zünden des Zünders 213 und gegebenenfalls eines in einer durch das Gehäuse 21 gebildeten Kammer des Gasgenerators 2 angeordneten Treibmittels, Gase zum Befüllen eines Gassacks (nicht dargestellt) austreten. Die Gasgeneratoranordnung ist insbesondere zur Montage in einem Lenkrad vorgesehen.
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Der Gasgenerator 2 ist in seinem oberen Bereich von einem kappenartigen Diffusor 3 umgeben. Der Diffusor 3 sorgt dafür, dass der mittels des Gasgenerators 2 aufzublasende Gassack nicht unmittelbar an dem Generatorgehäuse 21 anliegt, sondern in einem Abstand zu dem Gehäuse 21 platziert ist; insbesondere, um zu vermeiden, dass der Gassack durch zu starke Hitzeeinwirkung beschädigt wird. Der Diffusor 3 weist einen Flanschbereich 31 auf, über den er an einem Gasgeneratorträger (in 1 nicht dargestellt), an dem auch der Gasgenerator 2 festgelegt ist, befestigt ist. Darüber hinaus besitzt der Diffusor 3 mehrere Gasdurchtrittsöffnungen 32, durch die Gas, das über die Austrittsöffnung 22 des Gasgenerators 2 austritt, in den Gassack gelangt.
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Zwischen dem Diffusor 3 und einer Seitenwand 214 des Gasgeneratorgehäuses 21 besteht entsprechend ein Abstand, so dass dort ein Ringspalt 33 gebildet ist. Über diesen Ringspalt 33 können aus dem Gasgenerator 2 freigesetzte Gase nach unten strömen und insbesondere auf den Gasgeneratorträger und einen Flansch 2121 des Bodens 212 des Gehäuses 21 wirken. Zudem führt ein über den Ringspalt 33 nach unten gerichteter Gasstrom dazu, dass ein Teil des vom Gasgenerator 2 erzeugten Gases nicht zum Aufblasen des Gassacks zur Verfügung steht.
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Um die Menge des über den Ringspalt 33 strömenden Gases zu reduzieren, ist ein Gasumlenkelement in Form eines Umlenkringes 4 (z.B. in Form eines Silikonringes) vorhanden. Der Umlenkring 4 umgibt einen äußeren Umfang des oberen Gehäuseteils 211 des Gasgeneratorgehäuses 21 und ist zum Beispiel aufgrund seiner Eigenelastizität an dem Gehäuseteils 211 festgelegt. Denkbar ist auch, dass weitere Befestigungsmittel zur Befestigung des Umlenkelements 4 an dem Gehäuse 21 vorhanden sind, zum Beispiel eine Kleb-, Schweiß-, Klemm- und/oder eine Rastverbindung. Beispielsweise erstreckt sich der Umlenkring 4 entlang des gesamten Umfanges des oberen Gehäuseteils 211.
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Der Umlenkring 4 befindet sich oberhalb des Flansches 2121 und ist so positioniert, dass er mit einem oberen (dem Flansch 2121 abgewandten) Teilabschnitt 41 die Ausströmöffnung 22 des Gasgeneratorgehäuses 21 vor Aktivierung des Gasgenerators 2, d.h. in einer Ausgangsposition, zumindest teilweise überdeckt (in 1 angedeutet durch die gestrichelte Linie). Denkbar ist, dass sich der größere Teil des Umlenkringes 4 jedoch zwischen dem Flansch 2121 und der Ausströmöffnung 22 befindet, d.h. die Höhe des zwischen dem Flansch 2121 und der Ausströmöffnung 22 befindlichen unteren Abschnitts des Umlenkringes 4 ist größer als die Höhe des oberen Abschnitts 41.
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Das Umlenkelement 4 ist zumindest in diesem Bereich derart deformierbar ausgebildet, dass der durch die Austrittsöffnung 22 ausströmende Gasstrom zu einer Verformung des Umlenkelements 4 in eine Arbeitsposition führt, in der es im Bereich der Austrittsöffnung 22 eine Umlenkfläche 411 ausbildet. Die Gasumlenkfläche 411 lenkt zumindest einen Teil des durch die Austrittsöffnung 22 ausströmenden Gases nach oben ab, so dass weniger Gas über den Ringspalt 33 in Richtung auf den Gasgeneratorträger strömt. Insbesondere ist die Umlenkfläche 411 so orientiert, dass der sie anströmende Gasstrom in Richtung auf eine der Ausströmöffnungen 32 des Diffusors 3 gelenkt wird.
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2 zeigt eine Schnittansicht eines Gassackmoduls 10 mit einer Gassackanordnung 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vor der Aktivierung des Gasgenerators 2. In 2 sind auch der in 1 nicht dargestellte Gassack 5 und der Gasgeneratorträger 6 sowie eine ebenfalls in 1 nicht gezeigte Abdeckung 7 des Gassackmoduls 10 zu erkennen. Die Abdeckung 7 begrenzt einen Modulinnenraum, in dem der (insbesondere zu einem Paket gefaltete) Gassack 5, der Diffusor 3 und der Gasgenerator 2 angeordnet sind. Der Gasgenerator 2 ist schwingend an dem Gasgeneratorträger 6 gelagert (angedeutet durch vertikale Doppelpfeile auf beiden Seiten des Gasgenerators 2).
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Die Gasgeneratoranordnung 1 ähnelt der Gasgeneratoranordnung der 1. So ist ebenfalls ein Gasumlenkelement in Form eines Gasumlenkringes 4 vorhanden. Der Gasumlenkring 4 weist jedoch eine im Bereich der Austrittsöffnung 22 des Gasgeneratorgehäuses 21 angeordnete und der Austrittsöffnung 22 zugewandte Abschrägung auf, so dass der Gasumlenkring 4 bereits in seiner in 2 dargestellten Ausgangsposition eine Gasumlenkfläche 420 ausbildet. Die Gasumlenkfläche 420 ist zum Beispiel so ausgerichtet, dass bereits unmittelbar nach Aktivierung des Gasgenerators 2 das aus der Austrittsöffnung 22 ausströmende Gas in Richtung auf eine der Gasdurchtrittsöffnungen 32 des Diffusors 3 abgelenkt und/oder eine Verformung des Gasumlenkring 4 nach außen (vgl. 3 und 4) begünstigt wird. Die Abschrägung kann jedoch auch wegfallen.
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Des Weiteren ist der Gasumlenkring 4 so deformierbar, dass er unter der Einwirkung des durch die Austrittsöffnung 22 austretenden Gases in Richtung auf eine Innenseite 34 des Diffusors 3 zumindest abschnittsweise nach außen umgebogen wird. Mit anderen Worten bewegt sich der Gasumlenkring 4 in den Ringspalt 33 hinein, wodurch sich dessen Durchtrittsquerschnitt verringert und folglich der Gasstrom nach unten auf den Gasgeneratorträger 6 und/oder auf den Flansch 2121 des Gasgenerators 2 zu reduziert wird. Entsprechend werden die Kräfte auf den Gasgeneratorträger 6 und/oder den Flansch 2121 durch nach unten strömendes Gas verringert.
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Denkbar ist, wie in 3 gezeigt, dass der Gasumlenkring 4 so deformiert wird, dass er mit einem oberen Abschnitt 430 an der Innenseite 34 des Diffusors 13 zur Anlage kommt. Ein unterer Abschnitt 440 des Gasumlenkringes 4 bleibt hingegen in Kontakt mit dem Gasgeneratorgehäuse 21; zum Beispiel bleibt der untere Abschnitt 440 an dem Gasgeneratorgehäuse 21 festgelegt.
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Insbesondere liegt der obere Abschnitt 430 zumindest näherungsweise dicht an dem Diffusor 3 an, so dass ein Abströmen von Gas in Richtung des Gasgeneratorträgers 6 und/oder des Flansches 2121 des Gasgenerators 2 weitgehend unterbunden wird. Denkbar ist natürlich auch, dass der obere Abschnitt 430 des Gasumlenkring 4 in seinem deformierten Zustand die Größe des Ringspalts 33 zwar reduziert, jedoch nicht vollständig abdichtet.
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Der Gasumlenkring 4 dient somit nicht nur zum Umlenken des Gasstroms, sondern auch dazu, den Gasstrom über den Ringspalt 33 nach unten zu reduzieren.
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4 zeigt den Gasumlenkring 4 in seinem maximal nach außen umgebogenen Zustand. Denkbar ist, dass konstruktive Maßnahmen (zum Beispiel am Diffusor 3) vorgesehen sind, die das Umschlagen des Gasumlenkringes 4 begrenzen. Beispielsweise kann der Flansch 2121 des Gasgeneratorgehäuses 21 einen Anschlag für den Gasumlenkring 4 ausbilden.
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Es wird darauf hingewiesen, dass nicht zwingend der gesamte Gasumlenkring 4 verformbar ausgebildet sein muss. Denkbar ist auch, dass der Gasumlenkring 4 lediglich mindestens ein verformbares Segment aufweist und im Übrigen zumindest im Wesentlichen starr und lediglich verlagerbar ausgebildet ist.
