DE102018119084A1 - Deflector component, gas generator, gas bag module, vehicle safety system and method for operating a gas generator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Deflektorbauteil (10) für einen Gasgenerator (100), insbesondere für einen Hybridgasgenerator für ein Fahrzeugsicherheitssystem. Erfindungsgemäß weist das Deflektorbauteil (10) ein scheibenförmiges Grundelement (40) auf, das einen mittigen gasundurchlässigen Abschnitt (41) und einen äußeren gasdurchlässigen Abschnitt (42) aufweist, wobei der mittige gasundurchlässige Abschnitt (41) als Gas-Umlenkabschnitt ausgebildet ist.The invention relates to a deflector component (10) for a gas generator (100), in particular for a hybrid gas generator for a vehicle safety system. According to the invention, the deflector component (10) has a disk-shaped base element (40) which has a central gas-impermeable section (41) and an outer gas-permeable section (42), the central gas-impermeable section (41) being designed as a gas deflecting section.
Description
Die Erfindung betrifft ein Deflektorbauteil für einen Gasgenerator, insbesondere für einen Hybridgasgenerator für ein Fahrzeugsicherheitssystem, gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung einen Gasgenerator, insbesondere einen Hybridgasgenerator, gemäß Patentanspruch 6. Die Erfindung befasst sich außerdem mit einem Gassackmodul, das einen solchen Gasgenerator aufweist. Weiterhin zeigt die Erfindung ein Fahrzeugsicherheitssystem sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Gasgenerators.The invention relates to a deflector component for a gas generator, in particular for a hybrid gas generator for a vehicle safety system, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a gas generator, in particular a hybrid gas generator, according to claim 6. The invention also relates to a gas bag module which has such a Has gas generator. Furthermore, the invention shows a vehicle safety system and a method for operating a gas generator.
Die sogenannte Anzündkette eines Gasgenerators, insbesondere eines Hybridgasgenerators, wird standardmäßig derart ausgelegt, dass die einzelnen Anzündstufen möglichst schnell durchlaufen werden. In anderen Worten solle nach einer bestimmungsgemäßen Aktivierung des Gasgenerators möglichst schnell ein Aufblasgas für beispielsweise einen aufzublasenden Luftsack bereitgestellt werden. Hierzu werden innerhalb des Gasgenerators eine oder mehrere pyrotechnischen Mittel aktiviert bzw. angezündet, wobei die sich daraus ergebende Abfolge von einzelnen Anzündungen als Anzündkette bezeichnen lässt, die innerhalb des Gasgenerators möglichst schnell ablaufen soll. Eine erste Anzündstufe betrifft dabei den Übergang von einem Anzünder auf eine pyrotechnische Boosterladung. Eine zweite Anzündstufe bezeichnet hingegen den Übergang von Anzündpartikel bzw. Anzündgas eines Boosters auf einen pyrotechnischen Treibstoff. Die heißen Anzündpartikel und heißes Anzündgas bzw. Gase sollen dabei auf möglichst kurzem Weg möglichst direkt und mit minimalstem Verlust auf die nächste Stufe weitergeleitet werden, um diese energetisch effizient zu aktivieren bzw. anzuzünden.The so-called ignition chain of a gas generator, in particular a hybrid gas generator, is designed as standard so that the individual ignition stages are run through as quickly as possible. In other words, after an intended activation of the gas generator, an inflation gas for, for example, an airbag to be inflated should be provided as quickly as possible. For this purpose, one or more pyrotechnic means are activated or ignited within the gas generator, the resulting sequence of individual ignitions being able to be referred to as an ignition chain, which should run as quickly as possible within the gas generator. A first ignition stage relates to the transition from an igniter to a pyrotechnic booster charge. A second ignition stage, on the other hand, denotes the transition from ignition particles or ignition gas from a booster to a pyrotechnic fuel. The hot ignition particles and hot ignition gas or gases are to be passed on to the next stage as directly as possible and with minimal loss in order to activate or ignite them in an energetically efficient manner.
Bei Hybridgasgeneratoren, die einen Treibstoff in einem Druckgasbehälter aufweisen, herrscht in Abhängigkeit der vorliegenden Umgebungstemperatur ein unterschiedlicher Ausgangsdruck bei der Anzündung des Treibstoffs. Bei der Aktivierung eines Gasgenerators, der eine Temperatur von ca. +85° C aufweist, ist der Innendruck im Vergleich zu einem kälteren Gasgenerator höher, so dass die Anzündung eines Treibstoffs schneller erfolgt. Der Innendruck steigt somit bei einer Umgebungstemperatur von ca. +85° C an.In hybrid gas generators that have a fuel in a compressed gas container, there is a different starting pressure when the fuel is ignited, depending on the ambient temperature. When a gas generator with a temperature of approx. + 85 ° C is activated, the internal pressure is higher compared to a colder gas generator, so that the fuel is ignited more quickly. The internal pressure thus rises at an ambient temperature of approx. + 85 ° C.
Bei Aktivierung eines Gasgenerators bei einer Umgebungstemperatur von - 35° C ist der Innendruck vergleichsweise niedrig, so dass die Anzündung des Treibstoffs vergleichsweise längere Zeit in Anspruch nimmt. Bei einer niedrigeren Umgebungstemperatur wird der benötigte Druck zur Öffnung einer Berstmembrane und somit zum Einleiten eines Gases in einen Gassack also etwas später erreicht, als bei einer höheren Umgebungstemperatur.When a gas generator is activated at an ambient temperature of - 35 ° C, the internal pressure is comparatively low, so that the ignition of the fuel takes a comparatively long time. At a lower ambient temperature, the pressure required to open a bursting membrane and thus to introduce a gas into a gas bag is reached somewhat later than at a higher ambient temperature.
Um für beide vorgenannten Umgebungstemperaturen entsprechend ausgelegt zu sein, muss das Anzünden bzw. Initiieren einer Anzündkette eines Gasgenerators derart energetisch niedrig ausgelegt werden, dass der maximal zulässige Innendruck eines Druckgasbehälters bei hohen Umgebungstemperaturen nicht überschritten wird. Dies führt in der Regel zu relativ späten time-to-first-Gas Werten bei entsprechend niedrigen Umgebungstemperaturen, insbesondere bei Umgebungstemperaturen von bis zu -35° C. Anders ausgedrückt darf ein fest vorbestimmter zur Verfügung stehender Energieeintrag für das Initiieren einer Anzündkette bei hohen Temperaturen das System nicht überlasten (maximal zulässige Innendruck), muss aber dennoch bei niedrigen Umgebungstemperaturen zuverlässig funktionieren (die Anzündkette zuverlässig anzünden) Bei entsprechend schnellen Treibstoffanzündung in einem Hybridgasgenerator können sich zu Beginn der Aktivierung des Gasgenerators die Maxima der Massenströme aus Kaltgas und Treibstoffabbrand überlagern. Daraus folgt ein sogenannter hoher Onset für eine entsprechende Zeit-Druck-Kurve. Dies kann zu einer höheren Aufblas-Belastung eines aufzublasenden Gassacks bzw. einer höheren mechanischen Belastung eines entsprechenden Gassackmoduls führen.In order to be designed accordingly for both of the above-mentioned ambient temperatures, the ignition or initiation of an ignition chain of a gas generator must be designed to be so low in energy that the maximum permissible internal pressure of a compressed gas container is not exceeded at high ambient temperatures. This usually leads to relatively late time-to-first gas values at correspondingly low ambient temperatures, in particular at ambient temperatures of up to -35 ° C. In other words, a fixed, predetermined available energy input for initiating an ignition chain at high temperatures do not overload the system (maximum permissible internal pressure), but must nevertheless function reliably at low ambient temperatures (reliably ignite the ignition chain) If the fuel is ignited quickly in a hybrid gas generator, the maxima of the mass flows of cold gas and fuel combustion may overlap at the start of activation of the gas generator. This results in a so-called high onset for a corresponding time-pressure curve. This can lead to a higher inflation load of an inflatable gas bag or a higher mechanical load of a corresponding gas bag module.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein weiterentwickeltes Bauteil für einen Gasgenerator anzugeben, das als eine Art Anzündbremse dient. Mit Hilfe des weiterentwickelten Bauteils soll es ermöglicht werden, dass die Anzündkette eines Gasgenerators verlangsamt durchlaufen werden kann und trotzdem entsprechend schnell eine erforderliche Gasmenge aus dem Gasgenerator heraus bereitstellbar ist.Against this background, it is an object of the present invention to provide a further developed component for a gas generator which serves as a kind of ignition brake. With the help of the further developed component, it is to be made possible that the ignition chain of a gas generator can be slowed down and nevertheless a required amount of gas can be made available from the gas generator correspondingly quickly.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, einen weiterentwickelten Gasgenerator, insbesondere einen weiterentwickelten Gasgenerator mit einem erfindungsgemäßen Bauteil, anzugeben.Furthermore, it is an object of the invention to provide a further developed gas generator, in particular a further developed gas generator with a component according to the invention.
Die Erfindung macht es sich außerdem zur Aufgabe ein Gassackmodul sowie ein Fahrzeugsicherheitssystem mit einem Gasgenerator sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Gasgenerators anzugeben.The invention also has the task of specifying a gas bag module and a vehicle safety system with a gas generator and a method for operating a gas generator.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf das Deflektorbauteil durch den Gegenstand des Patentanspruches 1, im Hinblick auf den Gasgenerator durch den Gegenstand des Patentanspruches 6, im Hinblick auf das Gassackmodul durch den Gegentand des Patentanspruches 10, im Hinblick auf das Fahrzeugsicherheitssystem durch den Gegenstand des Patentanspruches 11 und im Hinblick auf das Verfahren zum Betreiben eines Gasgenerators durch den Gegenstand des Patentanspruches 12 gelöst.According to the invention, this object is achieved with regard to the deflector component by the subject matter of claim 1, with regard to the gas generator by the subject matter of claim 6, with regard to the gas bag module by the subject of
So beruht die Erfindung auf dem Gedanken, ein Deflektorbauteil für einen Gasgenerator, insbesondere Deflektorbauteil für einen Hybridgasgenerator für ein Fahrzeugsicherheitssystem, anzugeben, wobei das Deflektorbauteil ein scheibenförmiges Grundelement aufweist, das einen mittigen gasundurchlässigen Abschnitt und einen äußeren gasdurchlässigen Abschnitt aufweist, wobei der mittige gasundurchlässige Abschnitt als Gas-Umlenkabschnitt ausgebildet ist. In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Deflektorbauteil lediglich als scheibenförmiges Grundelement ausgebildet. In alternativen Ausführungsformen der Erfindung kann das Deflektorbauteil neben dem scheibenförmigen Grundelement weitere Abschnitte, Elemente bzw. Bauteile umfassen. Thus, the invention is based on the idea of specifying a deflector component for a gas generator, in particular deflector component for a hybrid gas generator for a vehicle safety system, the deflector component having a disk-shaped base element which has a central gas-impermeable section and an outer gas-permeable section, the central gas-impermeable section is designed as a gas deflection section. In one embodiment of the invention, the deflector component is designed only as a disk-shaped basic element. In alternative embodiments of the invention, the deflector component can comprise further sections, elements or components in addition to the disk-shaped base element.
Als scheibenförmiges Grundelement ist prinzipiell ein flaches Bauteil zu verstehen, dessen Dicke geringer ist als dessen senkrecht dazu gemessene Quer- bzw. Breitenerstreckung oder anders ausgedrückt ist die axiale Erstreckung des scheibenförmigen Grundelements (ohne weitere Abschnitte, Elemente bzw. Bauteile) geringer als die dazugehörige radiale Erstreckung. Das scheibenförmige Grundelement weist mindestens zwei Abschnitte auf. Bei einem ersten Abschnitt handelt es sich um einen mittigen gasundurchlässigen Abschnitt. Der weitere bzw. zweite Abschnitt ist der äußere gasdurchlässige Abschnitt. Der mittige gasundurchlässige Abschnitt ist als Gas-Umlenkabschnitt ausgebildet bzw. wirksam. Der mittige gasundurchlässige Abschnitt ist mit anderen Worten derart ausgebildet, dass ein auf diesen Abschnitt auftreffendes Gas umgelenkt wird. Anders ausgedrückt wird eine Hauptströmungsrichtung eines Gases, welches auf den mittigen gasundurchlässigen Abschnitt gelenkt wird bzw. dort auftrifft aufgrund des mittigen gasundurchlässigen Abschnittes quasi unterbrochen und abgelenkt. Die Gas-Umlenkung kann in einem Winkel von bis 90° und/oder in einem Winkel von bis zu 180° erfolgen. Wenn also die Hauptströmungsrichtung eines Gases im Wesentlichen senkrecht auf den mittigen gasundurchlässigen Abschnitt bzw. dessen Fläche gelenkt wird bzw. dort auftrifft, kann diese in einem Winkel von im Wesentlichen 90° abgelenkt werden, insbesondere, wenn das scheibenförmige Grundelement keine weiteren Abschnitte, Elemente oder Bauteile wie z.B. eine Hülse oder eine Wulst umfasst. Eine entsprechende Gasumlenkung in einem Winkel von bis zu 180° kann dagegen erfolgen, wenn derartige weitere Abschnitte, Elemente oder Bauteile wie z.B. eine Hülse oder eine Wulst an dem scheibenförmigen Grundelement angeordnet sind bzw. ist, sodass quasi eine Richtungsumkehr der Hauptströmungsrichtung erfolgt.In principle, a disk-shaped base element is to be understood as a flat component, the thickness of which is less than the transverse or width extent measured perpendicular thereto, or in other words, the axial extent of the disk-shaped base element (without further sections, elements or components) is less than the associated radial one extension. The disk-shaped base element has at least two sections. The first section is a central gas-impermeable section. The further or second section is the outer gas-permeable section. The central gas-impermeable section is designed or effective as a gas deflecting section. In other words, the central gas-impermeable section is designed such that a gas impinging on this section is deflected. In other words, a main flow direction of a gas which is directed onto the central gas-impermeable section or strikes there is quasi interrupted and deflected due to the central gas-impermeable section. The gas deflection can take place at an angle of up to 90 ° and / or at an angle of up to 180 °. If the main direction of flow of a gas is directed essentially perpendicular to the central gas-impermeable section or its surface or strikes there, it can be deflected at an angle of essentially 90 °, in particular if the disk-shaped base element has no further sections, elements or Components such as comprises a sleeve or a bead. A corresponding gas deflection at an angle of up to 180 ° can, however, take place if such further sections, elements or components such as e.g. a sleeve or a bead is or is arranged on the disk-shaped base element, so that the direction of the main flow direction is virtually reversed.
Es ist möglich, dass der mittige gasundurchlässige Abschnitt vollumfänglich von dem äußeren gasdurchlässigen Abschnitt umgeben und/oder begrenzt ist. Die Flächengröße des mittigen gasundurchlässigen Abschnitts kann mindestens 1/5, insbesondere mindestens 1/4, insbesondere mindestens 1/3, der Gesamtfläche des scheibenförmigen Grundelements aufweisen.It is possible for the central gas-impermeable section to be completely surrounded and / or delimited by the outer gas-permeable section. The area size of the central gas-impermeable section can have at least 1/5, in particular at least 1/4, in particular at least 1/3, of the total area of the disk-shaped basic element.
Das scheibenförmige Grundelement kann als Kreisscheibe ausgebildet sein. Die Fläche des scheibenförmigen Grundelements kann in diesem Fall kreisförmig ausgebildet sein. Der mittige gasundurchlässige Abschnitt kann kreisförmig ausgebildet sein. Des Weiteren ist es möglich, dass der mittige gasundurchlässige Abschnitt im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist. Als im Wesentlichen kreisförmig ist ein derartiger Abschnitt zu verstehen, der eine kreisförmige Grundform aufweist, jedoch an den Übergangsabschnitten zu dem äußeren gasdurchlässigen Abschnitt beispielsweise zackenförmige Elemente aufweist.The disk-shaped base element can be designed as a circular disk. In this case, the surface of the disk-shaped basic element can be circular. The central gas-impermeable section can be circular. Furthermore, it is possible for the central gas-impermeable section to be essentially circular. Such a section is to be understood as essentially circular, which has a circular basic shape, but has, for example, serrated elements at the transition sections to the outer gas-permeable section.
Der äußere gasdurchlässige Abschnitt kann ringförmig ausgebildet sein. Der äußere gasdurchlässige Abschnitt ist insbesondere ringförmig ausgebildet, sofern das scheibenförmige Grundelement als Kreisscheibe ausgebildet ist. Da Gasgeneratoren vorzugsweise rohrförmig ausgebildet sind und demnach einen Rohrgasgenerator bilden, ist es vorteilhaft, das scheibenförmige Grundelement an die Gehäuseform bzw. Gehäuseinnenkontur des Gasgenerators anzupassen und das scheibenförmige Grundelement als Kreisscheibe auszubilden.The outer gas-permeable section can be annular. The outer gas-permeable section is, in particular, ring-shaped if the disk-shaped base element is designed as a circular disk. Since gas generators are preferably tubular and accordingly form a tubular gas generator, it is advantageous to adapt the disk-shaped basic element to the housing shape or housing inner contour of the gas generator and to design the disk-shaped basic element as a circular disk.
Der äußere gasdurchlässige Abschnitt kann zumindest abschnittsweise aus einem Streckmetall und/oder einem Gitter und/oder einem Geflecht und/oder einem Lochblech gebildet sein. Aufgrund der Ausbildung des äußeren gasdurchlässigen Abschnitts in dieser beschriebenen Art und Weise ist es möglich, dass Gas durch Öffnungen des Streckmetalls und/oder des Gitters und/oder des Geflechts und/oder des Lochblechs dringen kann. Die Öffnungen des Streckmetalls und/oder des Gitters und/oder des Geflechts und/oder des Lochblechs sind derart zu wählen, dass eine zuvor festgelegte Menge von Anzündschwaden durch die Öffnungen strömen kann.The outer gas-permeable section can be formed at least in sections from an expanded metal and / or a grid and / or a braid and / or a perforated plate. Due to the design of the outer gas-permeable section in the manner described, it is possible for gas to penetrate through openings in the expanded metal and / or the grille and / or the braid and / or the perforated plate. The openings of the expanded metal and / or the grating and / or the braid and / or the perforated plate are to be selected such that a predetermined amount of ignition vapor can flow through the openings.
Des Weiteren ist es möglich, dass der äußere gasdurchlässige Abschnitt des scheibenförmigen Grundelements mehrere, insbesondere kreisrunde, Gasdurchlassöffnungen aufweist, wobei die Gasdurchlassöffnungen vorzugsweise auf mindestens einer kreisförmigen Umfangslinie ausgebildet sind. Es ist möglich, dass alle, vorzugsweise kreisrunde, Gasdurchlassöffnungen auf einer einzigen kreisförmigen Umfangslinie ausgebildet sind. Die Umfangslinie(n) ist/sind vorzugsweise konzentrisch zum mittigen gasundurchlässigen Abschnitt des scheibenförmigen Grundelements ausgebildet.Furthermore, it is possible for the outer gas-permeable section of the disk-shaped base element to have a plurality of, in particular circular, gas passage openings, the gas passage openings preferably being formed on at least one circular circumferential line. It is possible that all, preferably circular, gas passage openings are formed on a single circular circumferential line. The circumferential line (s) is / are preferably formed concentrically with the central gas-impermeable section of the disk-shaped base element.
Sofern lediglich eine kreisförmige Umfangslinie mit Gasdurchlassöffnungen ausgebildet ist, sind die Öffnungsquerschnitte der Gasdurchlassöffnungen entsprechend groß zu wählen. If only a circular circumferential line is formed with gas passage openings, the opening cross sections of the gas passage openings should be chosen to be correspondingly large.
Des Weiteren ist es möglich, dass die, insbesondere kreisrunden, Gasdurchlassöffnungen auf mindestens zwei, insbesondere mindestens drei, insbesondere mindestens vier, kreisförmigen Umfangslinien ausgebildet sind.Furthermore, it is possible for the, in particular circular, gas passage openings to be formed on at least two, in particular at least three, in particular at least four, circular circumferential lines.
Sofern mehrere kreisförmige Umfangslinien mit darauf ausgebildeten Gasdurchlassöffnungen ausgebildet sind, sind die Öffnungsquerschnitte der Gasdurchlassöffnungen im Vergleich zu einer Ausführungsform mit lediglich einer kreisförmigen Umfangslinie mit darauf ausgebildeten Gasdurchlassöffnungen, geringer bzw. kleiner.If a plurality of circular circumferential lines are formed with gas passage openings formed thereon, the opening cross sections of the gas passage openings are smaller or smaller in comparison to an embodiment with only one circular circumferential line with gas passage openings formed thereon.
Vorzugsweise sind die Gasdurchlassöffnungen von benachbarten bzw. nebeneinander ausgebildeten kreisförmigen Umfangslinien versetzt zueinander ausgebildet, so dass auf dem äußeren gasdurchlässigen Abschnitt ein gleichmäßiges bzw. homogen ausgebildetes Muster mit Gasdurchlassöffnungen gebildet ist.The gas passage openings of adjacent or adjacent circular circumferential lines are preferably offset from one another, so that a uniform or homogeneously formed pattern with gas passage openings is formed on the outer gas-permeable section.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Deflektorbauteil eine sich axial erstreckende Hülse und/oder eine Wulst auf, wobei die Hülse/die Wulst den mittigen gasundurchlässigen Abschnitt vom äußeren gasdurchlässigen Abschnitt trennt. Die Hülse bzw. der Wulst ist also derart zwischen dem mittigen gasundurchlässigen Abschnitt und dem äußeren gasdurchlässigen Abschnitt positioniert, dass sie eine Trennung dieser beiden Abschnitte bewirkt/bewirken. In diesem Zusammenhang ist mit dem Begriff „sich axial erstreckend“ gemeint, dass sich die Hülse im Wesentlichen senkrecht zu den Oberflächen der Stirnseiten des Deflektorbauteils erstreckt. Die Hülse bzw. der Wulst können einstückig mit dem Deflektorbauteil ausgebildet sein, wie es vorzugsweise mit dem Wulst der Fall ist, oder als separates Bauteil auf das Deflektorbauteil aufgesetzt bzw. dort angebracht sein, wie es vorzugsweise bei der Hülse der Fall ist. Eine derartige Hülse und/oder eine derartige Wulst bewirkt, dass ein in einem Gasgenerator eingebautes Deflektorbauteil einen Gas-Umlenkabschnitt aufweist, der eine Gas-Umlenkung um 180° bewirkt. Bei einer derartigen Ausführungsform der Erfindung wird vermieden, dass ein lediglich um 90° zur Hauptströmungsrichtung des Gases abgelenktes Gas direkt zum gasdurchlässigen Abschnitt weitergelenkt wird. Mit anderen Worten wird aufgrund der Ausbildung einer Hülse und/oder einer Wulst eine bewusste Verzögerung eines Entzündens bzw. Anzündens eines Festtreibstoffes hervorgerufen, ohne dass dabei eine Befüllung eines Luftsackes mittels eines Gasgenerators, in den das erfindungsgemäße Deflektorbauteil eingebaut ist, nachteilig verzögert werden würde.In a further embodiment of the invention, the deflector component has an axially extending sleeve and / or a bead, the sleeve / bead separating the central gas-impermeable section from the outer gas-permeable section. The sleeve or the bead is thus positioned between the central gas-impermeable section and the outer gas-permeable section in such a way that it causes / these two sections to separate. In this context, the term “axially extending” means that the sleeve extends essentially perpendicular to the surfaces of the end faces of the deflector component. The sleeve or the bead can be formed in one piece with the deflector component, as is preferably the case with the bead, or can be placed or attached to the deflector component as a separate component, as is preferably the case with the sleeve. Such a sleeve and / or such a bead has the effect that a deflector component installed in a gas generator has a gas deflecting section which causes a gas deflection by 180 °. In such an embodiment of the invention, it is avoided that a gas deflected only by 90 ° to the main flow direction of the gas is passed on directly to the gas-permeable section. In other words, the formation of a sleeve and / or a bulge deliberately delays the ignition or ignition of a solid fuel, without the filling of an airbag being adversely delayed by means of a gas generator in which the deflector component according to the invention is installed.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, dass das Deflektorbauteil eine äußere sich axial erstreckende Hülse bzw. einstückig angeformte Umformung aufweist. Die äußere sich axial erstreckende Hülse bzw. Umformung kann auch als Umfangsflansch bezeichnet werden. Mit Hilfe eines derartigen Umfangsflansches kann die Befestigung des Deflektorbauteils im Gasgenerator erleichtert werden. Vorzugsweise liegt eine derartige äußere Hülse / Umformung bzw. ein derartiger Umfangsflansch an der Innenseite des Gehäuses eines Gasgenerators an.In a further embodiment of the invention, it is possible for the deflector component to have an outer axially extending sleeve or an integrally formed deformation. The outer axially extending sleeve or deformation can also be referred to as a peripheral flange. With the help of such a peripheral flange, the fastening of the deflector component in the gas generator can be facilitated. Such an outer sleeve / deformation or such a peripheral flange preferably bears against the inside of the housing of a gas generator.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Deflektorbauteils für einen Gasgenerator wird also quasi eine Anzündbremse bzw. vorteilhafte Anzündverzögerung eines Gasgenerators zur Verfügung gestellt. Das Deflektorbauteil bewirkt, dass Anzündschwaden bzw. heiße Anzündgase /-partikel einer Anzündereinheit nicht auf direktem gasströmungstechnisch gesehen kürzesten Weg, wenn das Deflektorbauteil nicht vorhanden wäre, in Richtung eines Treibstoffs bzw. eines Treibstoffbetts strömen können.With the aid of the deflector component according to the invention for a gas generator, an ignition brake or advantageous ignition delay of a gas generator is thus made available. The deflector component has the effect that fumes or hot ignition gases / particles from an igniter unit cannot flow in the direction of a fuel or a fuel bed in direct gas flow technology terms, if the deflector component were not present.
Das erfindungsgemäße Deflektorbauteil ist ein konstruktiv einfaches Bauteil, das einfach herzustellen und einfach in einen Gasgeneraor verbaubar ist.The deflector component according to the invention is a structurally simple component that is easy to manufacture and can be easily installed in a gas generator.
Ein weiterer, insbesondere nebengeordneter Aspekt, der Erfindung betrifft einen Gasgenerator für ein Gassackmodul, insbesondere einen Hybridgasgenerator für ein Fahrzeugsicherheitssystem. Der erfindungsgemäße Gasgenerator umfasst ein, insbesondere rohrförmiges, Gehäuse, eine Anzündereinheit und ein Deflektorbauteil. Das Deflektorbauteil ist erfindungsgemäß derart ausgebildet, wie zuvor beschrieben bzw. in den Ansprüchen 1-5 angegeben.Another, in particular secondary aspect, of the invention relates to a gas generator for an airbag module, in particular a hybrid gas generator for a vehicle safety system. The gas generator according to the invention comprises a, in particular tubular, housing, an igniter unit and a deflector component. According to the invention, the deflector component is designed as described above or as specified in claims 1-5.
Das Deflektorbauteil bewirkt eine räumliche Trennung eines Festtreibstoffbetts von einem ersten Kammerabschnitt, der die Anzündereinheit zumindest abschnittsweise umgibt. Der erste Kammerabschnitt ist vorzugsweise als Teil eines Druckgasbehälters ausgebildet. In einem derartigen Druckgasbehälter ist ein sogenanntes Kaltgas eingefüllt, welches aus einem Gas bzw. einer Mischung von Gasen, wie beispielsweise Sauerstoff, Stickstoff, Argon oder Helium. Vorzugsweise herrscht bei Raumtemperatur im Druckgasbehälter ein Druck von ca. 550 bar.The deflector component brings about a spatial separation of a solid fuel bed from a first chamber section, which at least partially surrounds the igniter unit. The first chamber section is preferably designed as part of a pressurized gas container. A so-called cold gas, which consists of a gas or a mixture of gases, such as, for example, oxygen, nitrogen, argon or helium, is filled into such a compressed gas container. A pressure of approximately 550 bar prevails in the compressed gas container at room temperature.
Die Anzündereinheit umfasst vorzugsweise ein Verschlussstück, insbesondere eine Verschlusskappe, die in den ersten Kammerabschnitt des Druckgasbehälters ragt. Das Verschlussstück, insbesondere die Verschlusskappe, ist vorzugsweise mittels eines Berstelements, insbesondere mittels einer ersten Berstmembrane, gasdicht verschlossen. Die Anzündereinheit kann eine Anzündkammer umfassen, wobei in der Anzündkammer eine sogenannte Boosterladung ausgebildet ist. Nach Aktivieren des Anzünders der Anzündereinheit kann eine Anzündung der Boosterladung erfolgen, wobei innerhalb der vom Verschlussstück begrenzten Kammer ein derart hoher Druck aufgebaut werden kann, dass das erste Berstelement, insbesondere die erste Berstmembrane, aufbricht bzw. geöffnet wird.The igniter unit preferably comprises a closure piece, in particular a closure cap, which projects into the first chamber section of the pressurized gas container. The closure piece, in particular the closure cap, is preferably by means of a bursting element, in particular by means of a first bursting membrane, sealed gas-tight. The igniter unit can comprise an ignition chamber, a so-called booster charge being formed in the ignition chamber. After activating the igniter of the igniter unit, the booster charge can be ignited, wherein such a high pressure can be built up within the chamber delimited by the closure piece that the first bursting element, in particular the first bursting membrane, breaks open or is opened.
Das Deflektorbauteil ist im eingebauten Zustand im Gasgenerator derart angeordnet, dass das Deflektorbauteil eine räumliche Trennung hinsichtlich zweier Kammerabschnitte bildet. Der erste Kammerabschnitt selbst ist vorzugsweise treibstofffrei ausgebildet, wobei die Anzündereinheit, welche die Boosterladung umfasst in den ersten Kammerabschnitt hineinragt, wie bereits weiter oben beschrieben. Im zweiten Kammerabschnitt ist vorzugsweise das Festtreibstoffbett ausgebildet. Sowohl die Boosterladung als auch das Festtreibstoffbett können aus pyrotechnischen Materialien sein und als eine Schüttung einzelner Treibstoffkörper vorliegen und z.B. gepresste, insbesondere trocken gepresste, Treibstofftabletten oder extrudierte Körper umfassen, aber auch in Form von gebrochenen Granulaten oder in Form eines monolithischen Formkörpers oder in Form von aneinandergereihten Scheiben bzw. Ringen vorliegen.When installed, the deflector component is arranged in the gas generator in such a way that the deflector component forms a spatial separation with respect to two chamber sections. The first chamber section itself is preferably fuel-free, the igniter unit, which comprises the booster charge, projects into the first chamber section, as already described above. The solid fuel bed is preferably formed in the second chamber section. Both the booster charge and the solid fuel bed can be made of pyrotechnic materials and can be present as a bed of individual fuel bodies and e.g. Compressed, in particular dry pressed, fuel tablets or extruded bodies, but also in the form of broken granules or in the form of a monolithic molded body or in the form of rows or disks lined up.
Der mittige gasundurchlässige Abschnitt des scheibenförmigen Grundelements des Deflektorbauteils ist vorzugsweise fluchtend zu dem ersten Berstelement der Anzündereinheit ausgebildet. Als fluchtende Ausbildung ist in diesem Fall eine derartige Positionierung zu verstehen, die entlang der Längsachse des Gasgenerators erfolgt. Insbesondere ist hierbei der mittige gasundurchlässige Abschnitt im Wesentlichen parallel gegenüberliegend des ersten Berstelements bzw. einer Stirnfläche des ersten Berstelements ausgerichtet, vorzugsweise derart, dass eine Projektion der stirnseitigen Fläche des ersten Berstelements, entlang der Längsachse des Gasgenerators, auf die gegenüberliegende Stirnfläche des mittigen gasundurchlässige Abschnitts dort eine mittige entsprechende Fläche abdeckt, welche vorzugsweise einem mittigen Teilabschnitt des mittigen gasundurchlässigen Abschnitts entspricht, sodass sich dort ein quasi darüber hinaus erstreckende ringförmige Restfläche des mittigen gasundurchlässigen Abschnitts ergibt. Anders ausgedrückt ist die Fläche des stirnseitigen ersten Berstelements bzw. die entsprechende Fläche einer derartigen vorgenannten Projektion kleiner als die gegenüberliegende Stirnfläche des mittigen gasundurchlässigen Abschnitts. Der mittige gasundurchlässige Abschnitt des scheibenförmigen Grundelements liegt vorzugsweise in einer Hauptströmungsrichtung eines durch das geborstene erste Berstelement strömenden Gases und/oder der mittige gasundurchlässige Abschnitt des scheibenförmigen Grundelements wird nach einer Aktivierung des Gasgenerators von einer Hauptströmung eines durch das geborstene erste Berstelement strömenden Gases angeströmt.The central gas-impermeable section of the disk-shaped base element of the deflector component is preferably designed in alignment with the first burst element of the igniter unit. In this case, an aligned design is to be understood as such a positioning that takes place along the longitudinal axis of the gas generator. In particular, the central gas-impermeable section is oriented substantially parallel opposite the first bursting element or an end face of the first bursting element, preferably in such a way that a projection of the end face of the first bursting element along the longitudinal axis of the gas generator onto the opposite end face of the central gas-impermeable section there covers a central corresponding surface, which preferably corresponds to a central partial section of the central gas-impermeable section, so that there is an annular residual surface of the central gas-impermeable section which extends virtually beyond it. In other words, the area of the first bursting element on the end face or the corresponding area of such a projection mentioned above is smaller than the opposite end face of the central gas-impermeable section. The central gas-impermeable section of the disk-shaped base element is preferably in a main flow direction of a gas flowing through the burst first bursting element and / or the center gas-impermeable section of the disk-shaped base element is flowed against by a main flow of a gas flowing through the burst first bursting element after activation of the gas generator.
Eine/die sich axial erstreckende Hülse und/oder eine/die Wulst des Deflektorbauteils weist in Richtung der Anzündereinheit. Sofern das erfindungsgemäße Deflektorbauteil eine sich axial erstreckende Hülse und/oder eine Wulst aufweist, ragt diese Hülse/Wulst in den ersten Kammerabschnitt des Druckgasbehälters. Dies ermöglicht eine Umlenkung eines auf den gasundurchlässigen Abschnitt des scheibenförmigen Grundelements auftreffenden Gases um bis zu 180°. Das umgelenkte Gas kann somit zunächst in Richtung der Anzündereinheit zurückströmen.An axially extending sleeve and / or a bead of the deflector component points in the direction of the igniter unit. If the deflector component according to the invention has an axially extending sleeve and / or a bead, this sleeve / bead protrudes into the first chamber section of the pressurized gas container. This enables a gas impinging on the gas-impermeable section of the disk-shaped base element to be deflected by up to 180 °. The deflected gas can thus initially flow back towards the igniter unit.
Sofern das Deflektorbauteil eine äußere sich axial erstreckende Hülse bzw. einen Umfangsflansch bzw. eine entsprechende Umformung aufweist, kann sich diese äußere Hülse/dieser Umfangsflansch bzw. Umformung ebenfalls in Richtung der Anzündereinheit erstrecken, mit anderen Worten in Richtung der Anzündereinheit weisen. Dies erleichtert den Einbau des Deflektorbauteils bei Herstellung des Gasgenerators, da insbesondere das Deflektorbauteil durch eine derartige Hülse bzw. Umfangsflansch bzw. Umformung eine Führung in Axialrichtung bei einem Einsetzen/Einschieben des Deflektorbauteils in das Gehäuse des Gasgenerators darstellt. Vorteilhaft wird zudem damit vermieden, dass sich ein derartiges Deflektorbauteil bei derartiger Montage verkantet oder verklemmt.If the deflector component has an outer axially extending sleeve or a circumferential flange or a corresponding deformation, this outer sleeve / this circumferential flange or deformation can also extend in the direction of the igniter unit, in other words in the direction of the igniter unit. This facilitates the installation of the deflector component during manufacture of the gas generator, since the deflector component in particular represents guidance in the axial direction when the deflector component is inserted / inserted into the housing of the gas generator by means of such a sleeve or peripheral flange or deformation. It is also advantageously avoided that such a deflector component jams or jams during such assembly.
Das Deflektorbauteil kann durch ein vorgespanntes Federelement auf das Festtreibstoffbett aufgedrückt sein. Die Positionierung des Deflektorbauteils kann mit anderen Worten mit Hilfe eines vorgespannten Federelements erfolgen. Das Deflektorbauteil kann somit als Füllkörper zum Ausgleich von Befülltoleranzen des Festtreibstoffbettes dienen. Mit anderen Worten wird das Deflektorbauteil mittels einer vorgespannten Feder an dem Festtreibstoff axial angedrückt und kann eine Positionierung bzw. Lagesicherung für den Festtreibstoff bewirken. Das Gehäuse des Gasgenerators, insbesondere des Hybridgasgenerators, bildet in vorteilhafterweise einen Druckgasbehälter, der mit vorgespannten Druckgas bereits vor einer Aktivierung des Gasgenerators befüllt ist. Das Druckgas kann nach Aktivierung des Gasgenerators zusätzlich zum Abbrandgas, welches durch Anzünden bzw. Umsetzung des Festtreibstoffs gebildet wird, freigesetzt und in einen aufzublasenden Gassack eingeleitet werden. Auf diese Weise unterstützt das Druckgas das Aufblasen des Gassacks.The deflector component can be pressed onto the solid fuel bed by a prestressed spring element. In other words, the deflector component can be positioned with the aid of a prestressed spring element. The deflector component can thus serve as a filler body to compensate for filling tolerances of the solid fuel bed. In other words, the deflector component is pressed axially against the solid fuel by means of a prestressed spring and can bring about a positioning or securing of the position of the solid fuel. The housing of the gas generator, in particular the hybrid gas generator, advantageously forms a pressurized gas container which is filled with prestressed pressurized gas even before the gas generator is activated. After activation of the gas generator, the compressed gas can be released in addition to the combustion gas which is formed by igniting or converting the solid fuel and introduced into an airbag to be inflated. In this way, the compressed gas supports the inflation of the gas bag.
Ein weiterer nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Gassackmodul mit einem Gasgenerator, einem von dem Gasgenerator aufblasbaren Gassack und einer Befestigungseinrichtung zur Anbringung des Gassackmoduls an einem Fahrzeug. Der Gasgenerator ist gemäß der zuvor beschriebenen Art und Weise ausgebildet.Another secondary aspect of the invention relates to an airbag module with a gas generator, an inflatable by the gas generator Airbag and a fastening device for attaching the airbag module to a vehicle. The gas generator is designed in the manner described above.
Ferner wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung ein Fahrzeugsicherheitssystem, insbesondere zum Schutz einer Person, beispielsweise eines Fahrzeuginsassen oder Passanten, offenbart und beansprucht. Das erfindungsgemäße Fahrzeugsicherheitssystem weist einen Gasgenerator, ein von diesem aufblasbaren Gassack, als Teil eines Gassackmoduls, und eine elektronische Steuereinheit auf, mittels welcher der Gasgenerator bei Vorliegen einer Auslösesituation aktivierbar ist. Bei dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsicherheitssystem ist der Gasgenerator gemäß der oben beschriebenen Art und Weise erfindungsgemäß ausgebildet.Furthermore, a vehicle safety system, in particular for the protection of a person, for example a vehicle occupant or pedestrians, is disclosed and claimed within the scope of the present application. The vehicle safety system according to the invention has a gas generator, an airbag inflatable by it, as part of a gas bag module, and an electronic control unit, by means of which the gas generator can be activated in the event of a triggering situation. In the vehicle safety system according to the invention, the gas generator is designed according to the invention in the manner described above.
Ein weiterer nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gasgenerators, insbesondere eines erfindungsgemäßen Gasgenerators. Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren weist die folgenden Schritte auf:
- a) Aktivierung einer Anzündereinheit und Erzeugung von Anzündschwaden innerhalb einer Anzündkammer;
- b) Öffnen eines ersten Berstelements und axiales Einleiten der Anzündschwaden in einen ersten Kammerabschnitt des Gehäuses des Gasgenerators;
- c) Leiten der Anzündschwaden auf ein Deflektorbauteil, insbesondere auf einen mittigen gasundurchlässigen Abschnitt eines scheibenförmigen Grundelements des Deflektorbauteils, und Ablenken der Anzündschwaden mittels des als Gas-Umlenkabschnitt ausgebildeten mittigen gasundurchlässigen Abschnitts;
- d) Einleiten der Anzündschwaden mittels eines äußeren gasdurchlässigen Abschnitts des Deflektorbauteils in einen, ein Festtreibstoffbett aufweisenden, zweiten Kammerabschnitt des Gehäuses;
- e) Anzünden des Festtreibstoffbetts und Ausleiten eines Abbrandgases aus dem zweiten Kammerabschnitt.
- a) activation of a lighter unit and generation of ignition vapor within an ignition chamber;
- b) opening a first bursting element and axially introducing the ignition vapor into a first chamber section of the housing of the gas generator;
- c) directing the ignition clouds onto a deflector component, in particular onto a central gas-impermeable section of a disk-shaped basic element of the deflector component, and deflecting the ignition clouds via the central gas-impermeable section designed as a gas deflection section;
- d) introducing the ignition vapor by means of an outer gas-permeable section of the deflector component into a second chamber section of the housing having a solid fuel bed;
- e) lighting the solid fuel bed and discharging a combustion gas from the second chamber section.
Das Verfahren kann des Weiteren einen Schritt f) umfassen. Der Schritt f) sieht ein Öffnen eines zweiten Berstelements, das am axialen Ende des zweiten Kammerabschnitts des Gehäuses ausgebildet ist, vor, wobei der Schritt f) zeitlich vor oder nach dem Schritt e) durchgeführt wird. Das Öffnen eines Berstelements gemäß Schritt b) und/oder gemäß Schritt f) kann ein Bersten bzw. ein Zerstören des Berstelements betreffen. Das erste Berstelement und/oder das zweite Berstelement kann/können als Berstmembrane ausgebildet sein.The method can further comprise a step f). Step f) provides for the opening of a second bursting element, which is formed at the axial end of the second chamber section of the housing, step f) being carried out before or after step e). The opening of a bursting element according to step b) and / or according to step f) can relate to bursting or destruction of the bursting element. The first bursting element and / or the second bursting element can be designed as a bursting membrane.
Das Öffnen des zweiten Berstelements erfolgt vorzugsweise aufgrund eines Überdrucks und/oder einer Innendruckerhöhung in einem/dem Druckgasbehälter des Gasgenerators.The second bursting element is preferably opened due to an overpressure and / or an increase in internal pressure in one / the compressed gas container of the gas generator.
Nach Aktivieren des Anzünders einer Anzündereinheit, d.h. nach dem Schritt a) wird vorzugsweise innerhalb einem zur Anzündereinheit zugehörigen Verschlussstück, insbesondere einer Verschlusskappe, welche von dem ersten Berstelement verschlossen ist, ein derart hoher Druck aufgebaut, dass das erste Berstelement geöffnet wird, insbesondere aufbricht. Somit ist es möglich, dass Anzündschwaden, welche durch den Anzünder bzw. eine Umsetzung einer Boosterladung innerhalb des Verschlussstücks gebildet werden, in einen Druckgasbehälter des Gasgenerators einströmen können. Insbesondere werden dabei die Anzündschwaden in den ersten Kammerabschnitt des Gehäuses, insbesondere in den ersten Kammerabschnitt des Druckgasbehälters, axial eingeleitet. Als Anzündschwaden sind heiße Abbrandpartikel und/oder Abbrandgase zu verstehen.After activating the lighter of a lighter unit, i.e. After step a), such a high pressure is preferably built up within a closure piece belonging to the igniter unit, in particular a closure cap which is closed by the first bursting element, that the first bursting element is opened, in particular breaks open. It is thus possible that fumes which are formed by the igniter or a conversion of a booster charge within the closure piece can flow into a compressed gas container of the gas generator. In particular, the ignition vapors are introduced axially into the first chamber section of the housing, in particular into the first chamber section of the pressurized gas container. Hot fumes and / or fumes are to be understood as fumes.
Im Schritt c) treffen die Anzündschwaden auf das Deflektorbauteil auf bzw. werden dorthin geleitet, insbesondere auf den mittigen gasundurchlässigen Abschnitt des scheibenförmigen Grundelements und werden dort abgelenkt bzw. erfahren dort eine Richtungsablenkung bzw. Richtungsumkehr. Die Ablenkung erfolgt zunächst derart, dass die Anzündschwaden ausgehend von der vorangegangenen Hauptströmungsrichtung, welche entlang der Längsachse des Gasgenerators bzw. im Wesentlichen parallel dazu verläuft, von dem anzuzündenden Festtreibstoffbett zunächst weggelenkt werden. Vorzugsweise erfolgt eine erste derartige Ablenkung zunächst um im Wesentlichen 180°, was also einer Richtungsumkehr der Anzündschwaden bedeutet. Anschließend werden die Anzündschwaden in Schritt d) mittels des äußeren gasdurchlässigen Abschnitts des Deflektorbauteils in den zweiten Kammerabschnitt des Gehäuses des Gasgenerators eingeleitet und somit in Richtung des Festtreibstoffbetts gelenkt.In step c), the fumes come into contact with the deflector component or are directed there, in particular onto the central gas-impermeable section of the disk-shaped basic element, where they are deflected or undergo a directional deflection or reversal of direction. The deflection is initially carried out in such a way that the fumes from the preceding main flow direction, which runs along the longitudinal axis of the gas generator or essentially parallel to it, are first deflected away from the bed of solid fuel to be ignited. A first deflection of this type preferably takes place initially by essentially 180 °, which therefore means a reversal of the direction of the ignition vapor. Then, in step d), the ignition vapors are introduced into the second chamber section of the housing of the gas generator by means of the outer gas-permeable section of the deflector component and are thus directed in the direction of the solid fuel bed.
Die Anzündung des Festtreibstoffbetts wird somit erfindungsgemäß durch das erfindungsgemäße Deflektorbauteil vorteilhaft verzögert, so dass ein moderates Gassackmodul-Öffnungsverhalten bzw. ein moderates Aufblasen eines Gassacks erreicht werden kann. Die Energie der Anzündereinheit, insbesondere die Energie aus der entzündeten bzw. umgesetzten Boosterladung, wird primär dazu benutzt, um das im Druckgasbehälter befindliche Kaltgas möglichst schnell aufzuheizen und dadurch den Innendruck äußerst rasch soweit zu erhöhen, dass das zweite Berstelement im Schritt f) schnell geöffnet werden kann.The ignition of the solid fuel bed is thus advantageously delayed according to the invention by the deflector component according to the invention, so that a moderate gas bag module opening behavior or a moderate inflation of a gas bag can be achieved. The energy of the igniter unit, in particular the energy from the ignited or converted booster charge, is primarily used to heat the cold gas in the compressed gas container as quickly as possible and thereby to increase the internal pressure extremely rapidly so that the second bursting element opens quickly in step f) can be.
Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder der erfindungsgemäße Gasgenerator weist/weisen den Vorteil auf, dass der Öffnungsdruck zum Öffnen des zweiten Berstelements schnell erreicht werden kann, ohne das Festtreibstoffbett entzünden zu müssen.The method according to the invention and / or the gas generator according to the invention has / have the advantage that the opening pressure for opening the second bursting element can be reached quickly without having to ignite the solid fuel bed.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht außerdem vor, dass ein vom Gasgenerator aufblasbarer Gassack nach dem Schritt f) zunächst mit Kaltgas und zeitlich versetzt mit einem Gemisch aus Kaltgas und Abbrandgas oder zeitlich versetzt lediglich mit Abbrandgas gefüllt wird.The method according to the invention also provides that an airbag inflatable by the gas generator is initially filled with cold gas and with a mixture of cold gas and combustion gas at different times or only with combustion gas at different times after step f).
Alternativ dazu ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass zwar das Festtreibstoffbett bereits vor einem Öffnen des zweiten Berstelements angezündet wird, jedoch nur zu einem äußerst geringen Anteil abbrennt bzw. zu einem sehr geringen Anteil zu Abbrandgas umgesetzt wird, bevor das zweite Berstelement geöffnet wird, wobei auch hier vorteilhaft ein vom Gasgenerator aufblasbarer Gassack nach dem Schritt f) zunächst mit Kaltgas und zeitlich versetzt mit einem Gemisch aus Kaltgas und Abbrandgas gefüllt wird. Dieser Verfahrensablauf kann insbesondere dazu angewandt werden, um ein sicheres Anzünden des Festtreibstoffs zu gewährleisten, bevor das zweite Berstelement geöffnet wird und Druck aus dem Druckgasbehälter nach außen entweichen kann, da es je nach Beschaffenheit des Festtreibstoffs vorteilhaft sein kann, dass zu dessen Anzündung ein gewisser den Festtreibstoff umgebender Druck noch vorherrscht.As an alternative to this, it is also possible according to the invention that the solid fuel bed is ignited before the second bursting element is opened, but only burns to an extremely small extent or is converted to a very small proportion to burnup gas before the second bursting element is opened, whereby here, too, an airbag inflatable by the gas generator after step f) is initially filled with cold gas and at different times with a mixture of cold gas and combustion gas. This process sequence can be used in particular to ensure a reliable ignition of the solid fuel before the second bursting element is opened and pressure can escape from the compressed gas container to the outside, since it can be advantageous, depending on the nature of the solid fuel, that a certain amount of fuel can be ignited the pressure surrounding the solid fuel still prevails.
Nach dem Öffnen des zweiten Berstelements, d.h. nach dem Schritt f) strömt mit anderen Worten zunächst kühles Gas, also das im Druckgasbehälter vorgespeicherte Kaltgas, aus dem Gasgenerator in den Gassack. Bis zum Anzünden des Festtreibstoffbetts kann der Innendruck im Druckgasbehälter durch das Ausströmen des Kaltgases absinken. Der maximale Druck im Druckgasbehälter kann somit reduziert werden.After opening the second burst element, i.e. In other words, after step f), cool gas, that is to say the cold gas pre-stored in the compressed gas container, initially flows from the gas generator into the gas bag. Until the solid fuel bed is ignited, the internal pressure in the compressed gas container can drop due to the outflow of the cold gas. The maximum pressure in the compressed gas container can thus be reduced.
Das Festtreibstoffbett bzw. der Treibstoff des Festtreibstoffbetts brennt somit bei einem vergleichsweise niedrigen Druck, so dass die Brenndauer erfindungsgemäß verlängert werden kann. Des Weiteren wird der maximale Massenstrom reduziert.The solid fuel bed or the fuel of the solid fuel bed thus burns at a comparatively low pressure, so that the burning time can be extended according to the invention. The maximum mass flow is also reduced.
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Gasgenerators bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des Gasgenerators ist ein schnelles Öffnen des zweiten Berstelements durch Überdruck und/oder durch eine Innendruckerhöhung in einem/dem Druckgasbehälter. Das zweite Berstelement wird vorzugsweise nicht aufgrund einer Schockwelle geöffnet, welche sich schlagartig von dem geöffneten ersten Berstelement ungehindert hin zu dem zweiten Berstelement ausbreiten würde. Das schnelle Ausströmen von zunächst nur Kaltgas ist schonend für den aufzublasenden Gassack. Mit dem zeitversetzten Nachströmen eines Gemisches aus Kaltgas und Abbrandgas oder lediglich Abbrandgas kann ein sogenannter „S-Stope“-förmiger Druckanstieg, bezogen auf eine Zeit-Druck-Kennlinie des Gasgenerator-Gassack-Systems, innerhalb des Gassackmoduls bzw. innerhalb des Gassacks erreicht werden. D.h., dass nach einem anfänglich sanften Druckanstieg ein stärkerer Druckanstieg innerhalb des Gassacks erfolgt, der für das Füllen bzw. Aufblasen des Hauptvolumens des Gassacks verantwortlich ist.An advantage of the gas generator according to the invention or the method according to the invention for operating the gas generator is a rapid opening of the second bursting element by overpressure and / or by an increase in internal pressure in one / the compressed gas container. The second bursting element is preferably not opened due to a shock wave, which would suddenly expand unhindered from the opened first bursting element to the second bursting element. The rapid outflow of initially only cold gas is gentle on the gas bag to be inflated. With the time-delayed afterflow of a mixture of cold gas and combustion gas or only combustion gas, a so-called “S-stop” -shaped pressure increase, based on a time-pressure characteristic curve of the gas generator gas bag system, can be achieved within the gas bag module or within the gas bag , This means that after an initially gentle increase in pressure, there is a greater increase in pressure within the gas bag, which is responsible for filling or inflating the main volume of the gas bag.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
-
1 : eine Längsschnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Gasgenerator mit einem erfindungsgemäßen Deflektorbauteil; -
2a-2b : verschiedene Ausführungsformen hinsichtlich eines erfindungsgemäßen Deflektorbauteils (ohne Hülse/Wulst); und -
2c-2f : verschiedene Ausführungsformen hinsichtlich eines erfindungsgemäßen Deflektorbauteils mit einer Hülse/Wulst.
-
1 : A longitudinal sectional view through a gas generator according to the invention with a deflector component according to the invention; -
2a-2b : Different embodiments with regard to a deflector component according to the invention (without sleeve / bead); and -
2c-2f : Different embodiments with regard to a deflector component according to the invention with a sleeve / bead.
Im Folgenden werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.In the following, the same reference numerals are used for the same and equivalent parts.
Der Druckgasbehälter
An einem auslassseitigen Ende des Druckgasbehälters
Am auslassseitigen Ende des Druckgasbehälters
Am einlassseitigen Ende des Druckgasbehälters
Des Weiteren ist eine Anzündkammer
Bei Aktivierung des Gasgenerators
In dem ersten Kammerabschnitt
Die genauen Ausführungsformen des Deflektorbauteils
Das Deflektorbauteil
Im zweiten Kammerabschnitt
Der mittige gasundurchlässige Abschnitt
Das zweite Berstelement
Das Deflektorbauteil
Die Anzündschwaden werden nach dem vorbeschriebenen Umlenken, das zunächst in Richtung der Pfeile
Das Festtreibstoffbett
In den
Alle Deflektorbauteile
In
In
Die
Die Hülse
In
In
Aufgrund der Verwendung eines Streckmetalls
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- DeflektorbauteilDeflektorbauteil
- 1212
- Filterelementfilter element
- 1515
- FesttreibstoffbettSolid propellant bed
- 1616
- Treibstoffkörperfuel body
- 1818
- Innenseiteinside
- 2020
- AnzündereinheitAnzündereinheit
- 2121
- AnzünderträgerAnzünderträger
- 2222
- Anzünderlighter
- 2323
- Anzündkammerignition chamber
- 2424
- Verschlusskappecap
- 2525
- erstes Berstelementfirst burst element
- 2626
- Stirnseitefront
- 2727
- Boosterladungbooster charge
- 3030
- DruckgasbehälterCompressed gas containers
- 3131
- Gehäusecasing
- 3232
- Federelementspring element
- 3333
- erster Kammerabschnittfirst chamber section
- 3434
- zweiter Kammerabschnittsecond chamber section
- 3535
- zweites Berstelementsecond burst element
- 3636
- Filterscheibefilter disc
- 3737
- Diffusordiffuser
- 3838
- Auslassöffnungoutlet
- 3939
- Diffusorkappediffuser cap
- 4040
- scheibenförmiges Grundelementdisc-shaped basic element
- 4141
- mittiger gasundurchlässiger Abschnittcentral gas impermeable section
- 4242
- äußerer gasdurchlässiger Abschnittouter gas permeable section
- 4343
- GasdurchlassöffnungGas port
- 4444
- Hülseshell
- 4545
- Wulstbead
- 4646
- Streckmetallexpanded metal
- 4747
- Umfangsflanschcircumferential flange
- 100100
- Gasgeneratorinflator
- LL
- Längsachse GasgeneratorLongitudinal axis gas generator
- P2P2
- Pfeilarrow
- P3P3
- Pfeilarrow
Claims (15)
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