DE10222085A1

DE10222085A1 - Gasführungseinrichtung für ein Gassackmodul

Info

Publication number: DE10222085A1
Application number: DE2002122085
Authority: DE
Inventors: Manfred Alb; Roland Birnbaum; Michael Haas; Juergen Heigl; Martin Seitz
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2003-12-04

Abstract

In einer Gasführungseinrichtung für ein Gassackmodul weist die Gasführungseinrichtung (10) einen rohrförmigen Abschnitt (12) auf, in dem an wenigstens einer Stelle eine Verengung (18) ausgebildet ist, wobei der rohrförmige Abschnitt (12) wenigstens eine in dessen Umfangswandung (14) angeordnete erste Gasausströmöffnung (16) aufweist, die strömungsmäßig vor der Verengung angeordnet ist. Die Gasführungseinrichtung (10) weist in einem in Strömungsrichtung nach der Verengung (18) gelegenen Abschnitt eine zweite Gasausströmöffnung (17) auf. Im Bereich der Verengung (18) ist der Querschnitt des rohrförmigen Abschnitts (12) zu einem Spalt (20) verringert, um als Partikelfilter für aus einem mit der Gasführungseinrichtung (10) verbindbaren Gasgenerator ausströmendes, Partikel (24) enthaltendes Gas zu dienen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasführungseinrichtung für ein Gassackmodul, wobei die Gasführungseinrichtung einen rohrförmigen Abschnitt aufweist, in dem an wenigstens einer Stelle eine Verengung ausgebildet ist, wobei der rohrförmige Abschnitt wenigstens eine in dessen Umfangswandung angeordnete erste Gasausströmöffnung aufweist, die strömungsmäßig vor der Verengung angeordnet ist, und wobei die Gasführungseinrichtung in einem in Strömungsrichtung nach der Verengung gelegenen Abschnitt eine zweite Gasausströmöffnung aufweist.

Es ist z. B. aus der GB 2 355 052 A bekannt, in einer Gasführungseinrichtung, auch Gaslanze genannt, eine Verengung vorzusehen, durch die für strömungsmäßig vor der Verengung gelegene Gasausströmöffnungen ein Rückstau erzeugt wird, der die Menge des durch diese Ausströmöffnungen z. B. in verschiedene Kammern eines Gassacks strömenden Gases erhöht.

Die Erzeugung eines derartigen Rückstaus ist besonders dann von Interesse, wenn am strömungsmäßig hinteren Ende der Gasführungseinrichtung eine zweite Gasausströmöffnung vorgesehen ist, durch die ein Teil des Gases z. B. in eine entlang der A-Säule eines Fahrzeugs angeordnete Kammer eines Gassacks strömen soll.

Neben einer gewünschten optimalen Gasbefüllung der einzelnen Kammern eines Gassacks ist es auch von Wichtigkeit, daß möglichst wenige der im Gasgenerator zusammen mit dem heißen Gas erzeugten Partikel in den Gassack gelangen. Bei den entlang der Gasführungseinrichtung angeordneten Ausströmöffnungen trägt die Massenträgheit der Partikel dazu bei, daß nur relativ wenige Partikel in den Gassack gelangen. Anders ist dies bei dem in Strömungsrichtung gelegenen, meist stirnseitig angeordneten, offenen Ende der Gasführungseinrichtung. Hier muß bisher aufwendig verhindert werden, daß mit der Gasströmung Partikel in den Gassack eingebracht werden.

Die Erfindung schafft eine günstige und einfache Möglichkeit, die Zahl der in den Gassack einströmenden Partikel zu verringern. Dies wird bei einer oben genannten Gasführungseinrichtung dadurch erreicht, daß im Bereich der Verengung der Querschnitt des rohrförmigen Abschnitts zu einem Spalt verringert ist, um als Partikelfilter für aus einem mit der Gasführungseinrichtung verbindbaren Gasgenerator ausströmendes, Partikel enthaltendes Gas zu dienen. Es wird also die für die Erzeugung eines Rückstaus vorgesehene Verengung so ausgebildet, daß sie gleichzeitig als Partikelfilter für aus der zweiten Ausströmöffnung ausströmendes Gas dient. Es sind keine weiteren Bauteile wie Filter und keine weiteren Arbeitsschritte erforderlich, so daß die Herstellungskosten gering gehalten werden können. Gerade die kritischen größeren Partikel, die von der Gassackwandung ferngehalten werden müssen, da sie diese sonst beschädigen könnten, können durch die Erfindung sicher und einfach zurückgehalten werden.

Der Querschnitt des Spalts ist bevorzugt so gewählt, daß die lichte Weite des rohrförmigen Abschnitts in einer Dimension, z. B. in radialer Richtung, auf die Größe der zurückzuhaltenden Partikel eingeschränkt ist. Vorzugsweise liegt hierbei die Spaltbreite, d. h. der Abstand der Innenseiten der Umfangswandung des rohrförmigen Abschnitts, an der in Strömungsrichtung engsten Stelle der Verengung maximal zwischen 0,5 und 1,5 mm. Mit diesen Maßen läßt sich für sehr viele Anwendungen eine optimale Abstimmung des Gasdurchflusses durch die Gasführungseinrichtung erreichen, wobei sowohl eine gute Partikelfilterung für die zweite Ausströmöffnung als auch ein ausreichender Rückstau für die ersten Ausströmöffnungen erzielt werden kann.

Aus mehreren Gründen ist es vorteilhaft, wenn die Verengung durch Eindrückungen der Umfangswandung des rohrförmigen Abschnitts gebildet ist. So läßt sich ein besonders günstiger sichelförmiger Querschnitt der Verengung bewirken. Ein derartiger Querschnitt weist bei relativ großer Fläche eine relative kleine Spaltbreite auf, so daß ein relativ hoher Gasdurchfluß bei einer gleichzeitigen Rückhaltewirkung für relativ kleine Partikel sowie durch den hohen Strömungswiderstand ein hoher Rückstaudruck erreicht wird. Außerdem ist eine präzise Fertigung einfach und kostengünstig.

Bevorzugt ist die Eindrückung, quer zur Längserstreckung gesehen, v-förmig.

Es wäre auch denkbar, mehrere derartige Eindrückungen vorzusehen, so daß ein sternförmiger Spalt gebildet ist, um den Strömungsquerschnitt bei gleichbleibender Partikelrückhaltewirkung zu erhöhen.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich vor allem in Verbindung mit den gerade beschriebenen Ausführungen der Erfindung, da die Verengung neben ihrer Wirkung als Partikelfilter und Rückstauerzeuger auch als Verdrehsicherung für die Gasführungseinrichtung in einem Gassackmodul eingesetzt werden kann.

Auf die Strömungseigenschaften wirkt es sich günstig aus, wenn der Abstand der Innenwände des rohrförmigen Abschnitts sich im Bereich der Verengung stetig ändert.

Die strömungsmäßig vor der Verengung angeordneten ersten Gasausströmöffnungen können auf beliebige bekannte Weise, z. B. als Kiemen, ausgebildet sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Gasausströmöffnung am in Strömungsrichtung gelegenen stirnseitigen Ende der Gasführungseinrichtung ausgebildet, wobei der Rand der zweiten Gasausströmöffnung stirnseitig umgebördelt ist. Durch die Umbördelung wird auf einfache Weise der Querschnitt des strömungsseitigen Endes der Gasführungseinrichtung verringert, so daß eine zusätzliche Partikelfilterwirkung erreicht werden kann. Die Umbördelung dient auch der Vermeidung scharfer Kanten.

Direkt an das Ende mit der zweiten Gasausströmöffnung anschließend kann der Querschnitt der Gasführungseinrichtung verringert sein, z. B. durch eine Verjüngung. Am Übergang zum rohrförmigen Abschnitt kann dabei als Anschlagsicherung für die Gasführungseinrichtung in einem Gassackmodul oder einem Gassack eine Schulter ausgebildet sein.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gassackmoduls mit einer erfindungsgemäßen Gasführungseinrichtung;
Fig. 2 einen schematischen Schnitt im Bereich der Verengung einer erfindungsgemäßen Gasführungseinrichtung;
Fig. 3 einen schematischen Schnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 1;
Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch das strömungsseitige Ende einer erfindungsgemäßen Gasführungseinrichtung; und
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 4.
In Fig. 1 ist ein Gassackmodul mit einem Gassack 1 und einer Gasführungseinrichtung 10 gezeigt. Der Pfeil S deutet die Strömungsrichtung des durch die Gasführungseinrichtung strömenden Gases an. An dem der Strömungsrichtung abgewandten Ende kann die Gasführungseinrichtung 10 mit einem nicht gezeigten Gasgenerator oder einer anderen Druckgasquelle, z. B. zum Füllen des Gassacks 1, verbunden sein.
Die Gasführungseinrichtung 10 hat einen rohrförmigen Abschnitt 12, der einen großen Teil der Länge der Gasführungseinrichtung 10 ausmachen kann. In diesem rohrförmigen Abschnitt 12 sind in der Umfangswandung 14 eine oder bevorzugt mehrere erste Gasausströmöffnungen 16 ausgebildet. Bei diesen ersten Gasausströmöffnungen kann es sich z. B. um auf bekannte Art ausgebildete Kiemen handeln.
Am in Strömungsrichtung gelegenen stirnseitigen Ende hat die Gasführungseinrichtung 10 eine zweite Gasausströmöffnung 17.
Strömungsmäßig nach den ersten Ausströmöffnungen 16, aber vor der zweiten Ausströmöffnung 17 gelegen, weist der rohrförmige Abschnitt 12 eine Verengung 18 auf. Die Verengung 18 ist im hier gezeigten Beispiel durch das Eindrücken der Umfangswandung 14 an einer Stelle des rohrförmigen Abschnitts 12 gebildet, sie kann aber auch auf andere Weise realisiert sein. Durch das Eindrücken der Umfangswandung 14 resultiert eine Verengung 18, bei der sich der Abstand der Innenseiten der Umfangswandung 14 entlang des rohrförmigen Abschnitts 12 gesehen stetig ändert. Hierdurch entsteht eine in Strömungsrichtung gesehen engste Stelle 22 der Verengung 18 mit einem in diesem Fall sichel- oder bogenförmigen Querschnitt (Fig. 3). Die nachfolgend als Spaltbreite b, b' bezeichnete lichte Weite des so gebildeten Spalts 20 in radialer Richtung, d. h. der Abstand der Innenseiten der Umfangswandung 14, beträgt maximal bevorzugt zwischen 0,5-1,5 mm. Dies ist so zu verstehen, daß an der engsten Stelle 22 der Verengung 18 die Spaltbreite b, b' an keiner Stelle des Querschnitts größer als der bevorzugte Wert ist.
Die Verengung 18 und damit der Spalt 20 sind so ausgebildet, daß im Gasstrom befindliche Partikel 24, die aus dem Gasgenerator ausgetreten sind, von der Verengung 18 zurückgehalten werden und so nicht durch die zweite Ausströmöffnung 17 z. B. in den Gassack 1 gelangen können. Gleichzeitig wird durch die Verengung ein Rückstau des Gases und damit eine Druckerhöhung im rohrförmigen Abschnitt 12 vor der Verengung 18 erzielt.
Die exakte Ausbildung der Verengung 18 und die Breite b, b' des Spalts 20 sind abhängig von den Anforderungen des Gesamtsystems, z. B. der Größe und Ausbildung des Gassacks sowie des Gasgenerators. Diese Parameter können von einem Fachmann im Rahmen der Erfindung einfach an das jeweils gewünschte System angepaßt werden.
Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel kann an der Verengung 18 außerdem bei der Montage des Gassackmoduls z. B. der Schußkanal 25 eines Gehäuses fixiert werden, so daß die Lage der Gasführungseinrichtung 10 bezüglich dieses Gehäuses oder eines Fahrzeugs verdrehsicher festgelegt ist.
Am in Strömungsrichtung gelegenen Ende weist die Gasführungseinrichtung 10 im hier gezeigten Ausführungsbeispiel eine Verjüngung 26 auf, die in der stirnseitigen zweiten Ausströmöffnung 17 endet. Am Übergang der Verjüngung 26 zum rohrförmigen Abschnitt 12 ist eine Schulter 28 ausgebildet, die z. B. als Anschlag für die Gasführungseinrichtung 10 dienen kann.
Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, ist das in Strömungsrichtung gelegene Ende der Gasführungseinrichtung 10 nach innen umgebördelt, so daß der Querschnitt der zweiten Gasausströmöffnung 17 gegenüber dem Querschnitt der Verjüngung 26 noch einmal verringert ist. Durch das Umbördeln werden zum einen scharfe Kanten vermieden, zum anderen wird durch die Verringerung des Querschnitts im Bereich der Ausströmöffnung 17 eine weitere Partikelfilterung erzielt.

Claims

1. Gasführungseinrichtung für ein Gassackmodul,
wobei die Gasführungseinrichtung (10) einen rohrförmigen Abschnitt (12) aufweist, in dem an wenigstens einer Stelle eine Verengung (18) ausgebildet ist,
wobei der rohrförmige Abschnitt (12) wenigstens eine in dessen Umfangswandung (14) angeordnete erste Gasausströmöffnung (16) aufweist, die strömungsmäßig vor der Verengung angeordnet ist,
wobei die Gasführungseinrichtung (10) in einem in Strömungsrichtung nach der Verengung (18) gelegenen Abschnitt eine zweite Gasausströmöffnung (17) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verengung (18) der Querschnitt des rohrförmigen Abschnitts (12) zu einem Spalt (20) verringert ist, um als Partikelfilter für aus einem mit der Gasführungseinrichtung (10) verbindbaren Gasgenerator ausströmendes, Partikel (24) enthaltendes Gas zu dienen.

2. Gasführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spaltbreite (b, b') an der in Strömungsrichtung engsten Stelle (22) der Verengung (18) maximal zwischen 0,5 und 1,5 mm liegt.

3. Gasführungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengung (18) durch wenigstens eine Eindrückung der Umfangswandung (14) des rohrförmigen Abschnitts (12) gebildet ist.

4. Gasführungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eindrückung v-förmig ist.

5. Gasführungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (20) an der engsten Stelle (22) der Verengung (18) sichelförmig ist.

6. Gasführungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand der Innenseiten der Umfangswandung (14) des rohrförmigen Abschnitts (12) im Bereich der Verengung (18) in Strömungsrichtung gesehen stetig ändert.

7. Gasführungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gasausströmöffnung (17) am in Strömungsrichtung gelegenen stirnseitigen Ende der Gasführungseinrichtung (10) ausgebildet ist, wobei der Rand der zweiten Gasausströmöffnung (17) stirnseitig umgebördelt ist.

8. Gasführungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verengung (18) keine Gasausströmöffnung angeordnet ist.