DE10239780B3 - Vehicle airbag gas generator with adaptable discharge characteristic, includes magnetic piston with no mechanical connection to the exterior - Google Patents

Vehicle airbag gas generator with adaptable discharge characteristic, includes magnetic piston with no mechanical connection to the exterior Download PDF

Info

Publication number
DE10239780B3
DE10239780B3 DE2002139780 DE10239780A DE10239780B3 DE 10239780 B3 DE10239780 B3 DE 10239780B3 DE 2002139780 DE2002139780 DE 2002139780 DE 10239780 A DE10239780 A DE 10239780A DE 10239780 B3 DE10239780 B3 DE 10239780B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas generator
piston
container
gas
generator according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2002139780
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Kapfelsperger
Karsten Schwuchow
Christian Jung
Achim Hofmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Airbag Germany GmbH
Original Assignee
TRW Airbag Systems GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRW Airbag Systems GmbH filed Critical TRW Airbag Systems GmbH
Priority to DE2002139780 priority Critical patent/DE10239780B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10239780B3 publication Critical patent/DE10239780B3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/268—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/263—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output
    • B60R2021/2633—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using a variable source, e.g. plural stage or controlled output with a plurality of inflation levels
    • B60R2021/2636—The volume of gas being continuously adjustable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/268—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
    • B60R2021/2685—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas comprising a plurality of pressure chambers

Abstract

The piston (16) includes magnetic material. It has no mechanical connection external to the container (12)

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem.The invention relates to a gas generator the preamble of claim 1 and a vehicle occupant protection system.

Gasgeneratoren mit einem flüssigen oder gasförmigen gaserzeugenden Material werden seit langem zur Befüllung von Gassäcken in Fahrzeuginsassen-Schutzsystemen verwendet. Der Behälter zur Aufnahme des Fluids ist entweder als Druckbehälter konzipiert, wenn das Fluid ein komprimiertes Gas ist, oder schließt einen flüssigen Treibstoff ein, der in einer chemischen Reaktion nach einer Hitzeeinwirkung oder einem Kontakt mit anderen chemischen Stoffen ein Füllgas freisetzt. Bei beiden Systemen werden weniger Partikel freigesetzt als bei festtreibstoffbetriebenen Gasgeneratoren. Allerdings ist es bei derartigen Gasgeneratoren aufwendig, die austretende Gasmenge in Abhängigkeit einer Unfallsituation einzustellen. Eine solche Einstellmöglichkeit ist wünschenswert, z.B. abhängig von der Belegung eines Fahrzeugsitzes mit einem Kindersitz oder von Größe und Position eines Fahrzeuginsassen, um eine optimale Rückhaltewirkung des Gassacks zu gewährleisten.Gas generators with a liquid or gaseous gas-generating Material has long been used to fill gas bags in Vehicle occupant protection systems used. The container for Intake of the fluid is either designed as a pressure vessel when the fluid is a compressed gas or includes a liquid fuel that in a chemical reaction after exposure to heat or Contact with other chemical substances releases a filling gas. By both Systems release fewer particles than solid fuel powered systems Inflators. However, it is with such gas generators complex, the amount of gas escaping depending on an accident situation adjust. Such an option is desirable e.g. dependent from occupying a vehicle seat with a child seat or of size and position of a vehicle occupant in order to achieve an optimal restraining effect of the gas bag to ensure.

Ein gattungsgemäßer Gasgenerator ist aus der WO 99/42340 bekannt. Hier ist ein im Behälter angeordneter Kolben durch eine Kolbenstange verschiebbar, die außerhalb des Behälters von einem Elektromagneten angetrieben wird.A generic gas generator is from the WO 99/42340 known. Here is a piston in the container through a piston rod slidable outside of the container an electromagnet is driven.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, einen Gasgenerator mit einem flexiblen Ausströmverhalten zu schaffen, der einfach und kompakt aufgebaut ist. Ferner soll ein kompaktes, an Rahmenbedingungen adaptierbares Fahrzeuginsassen-Schutzsystem geschaffen werden.The invention has for one To create gas generator with a flexible outflow behavior, the is simple and compact. Furthermore, a compact, should Framework conditions adaptable vehicle occupant protection system are created.

Diese Aufgaben werden durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 12 gelöst. Die Verstellvorrichtung stellt ein Magnetfeld bereit, das direkt auf den Kolben wirkt und diesen bewegt. Eine lange Kolbenstange wird damit unnötig, was Platzvorteile bringt. Bei einer Aktivierung des Gasgenerators trägt im wesentlichen das aus der zwischen der Ausströmöffnung und dem Kolben liegenden ersten Kammer ausströmende Gas zur Befüllung des Gassacks bei. Dieses Gasvolumen kann über die Einstellung der Anfangsposition des Kolbens situationsbedingt angepaßt werden. Da kein Eingriff von außen in den Fluidbehälter notwendig ist, um die Anfangsposition des Kolbens festzulegen, müssen keine aufwendigen Vorkehrungen zur Gewährleistung der Gasdichte des Behälters getroffen werden.These tasks are characterized by the characteristics of the Claim 1 and 12 solved. The adjustment device provides a magnetic field that directly acts on the piston and moves it. A long piston rod it becomes unnecessary which brings space advantages. When the gas generator is activated carries in essentially that from the lying between the outflow opening and the piston first chamber flowing out Gas for filling of the gas bag. This gas volume can be adjusted by setting the starting position of the piston are adjusted depending on the situation. Since no intervention from the outside in the fluid container is necessary to determine the initial position of the piston, no need elaborate precautions to guarantee the gas density of the container to be hit.

Das Fluid kann ein komprimiertes, unter Druck stehendes Gas oder ein Flüssigtreibstoff sein.The fluid can be a compressed, pressurized gas or a liquid fuel.

Bevorzugt ist wenigstens ein Bauteil der Verstellvorrichtung, das ein magnetisches Feld bereitstellt, an einer Außenwand des Behälters angeordnet, so daß es sich in möglichst großer räumlicher Nähe zum Kolben befindet.At least one component is preferred the adjusting device, which provides a magnetic field, on an outer wall of the container arranged so that it yourself in as much as possible greater spatial proximity to the piston located.

Vorteilhaft ist im Kolben wenigstens eine Überströmöffnung ausgebildet, durch die Fluid von einer Kammer in die andere gelangen kann. In diesem Fall kann der Kolben dicht mit der Behälterinnenwand abschließen. Die Überströmöffnungen sorgen für einen Druckausgleich bzw. Materialtransport bei einer Verschiebung des Kolbens. Die Überströmöffnungen können sehr klein gewählt werden, so daß bei einer Aktivierung des Gasgenerators nur das aus dem Fluid in der ersten Kammer erzeugte Gas merklich zum Befüllen des Gassacks beiträgt, während das aus der zweiten Kammer ausströmende Gas nur sehr langsam entweicht und daher die Leistung des Gasgenerators nur vernachlässigbar beeinflußt. In diesem Fall gewährleistet die Überströmöffnung auch, daß bei einer Aktivierung des Gasgenerators sämtliches Gas aus diesem entweicht.At least it is advantageous in the piston an overflow opening is formed, through which fluid can pass from one chamber to the other. In In this case, the piston can close tightly with the inner wall of the container. The overflow openings provide for pressure equalization or material transport during a shift of the piston. The overflow openings can chosen very small be so that at an activation of the gas generator only that from the fluid in the First chamber generated gas contributes significantly to the filling of the gas bag, while the flowing out of the second chamber Gas escapes very slowly and therefore the performance of the gas generator only negligibly influenced. In this Case guaranteed the overflow opening too, that at an activation of the gas generator all gas escapes from this.

Das Ausströmen des Gases durch die Überströmöffnungen der zweiten Kammer kann aber auch gezielt eingesetzt werden, um z.B. die Standzeit eines Gassacks zu erhöhen.The outflow of the gas through the overflow openings the second chamber can also be used specifically to e.g. to increase the service life of an airbag.

Wenn ein unter Druck stehendes Fluid verwendet wird, ist die Verstellvorrichtung bevorzugt so ausgelegt, daß die von der Verstellvorrichtung auf den Kolben ausgeübte Kraft gegenüber einer Kraft, welche durch die bei einer Aktivierung des Gasgenerators entstehende Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern erzeugt wird, vernachlässigbar ist. In diesem Fall wird der Kolben bei Ausströmen des Gases aus der ersten durch den in der zweiten Kammer herrschenden Druck in Richtung zur Ausströmöffnung bewegt. Dies bewirkt, daß der Druck in der ersten Kammer deutlich langsamer abfällt, als dies bei einer feststehenden Trennwand oder Blende der Fall wäre. Hierüber läßt sich ohne zusätzliche Bauteile erreichen, daß ein anfängliches Maximum im Massenfluß trotz des variablen Volumens der ersten Kammer nicht unter einen vorbestimmten Wert fallt.When a fluid under pressure is used, the adjustment device is preferably designed so that the force exerted by the adjusting device on the piston against a Force generated by the activation of the gas generator pressure difference between the two chambers is generated, negligible is. In this case, the piston is released from the first when the gas flows out due to the pressure in the second chamber towards Outflow opening moved. This causes the Pressure in the first chamber drops significantly more slowly than this would be the case with a fixed partition or panel. This can be done without additional Components achieve that initial Maximum in mass flow despite the variable volume of the first chamber is not below a predetermined one Value falls.

Bei der Verwendung eines unter Druck stehenden Fluids ist es auch vorteilhaft, wenn eine Dämpfungsvorrichtung für den Kolben vorgesehen ist. Besonders bevorzugt ist die Dämpfungsvorrichtung verstellbar, so daß die Dämpfung der Bewegung des Kolbens situationsabhängig gewählt werden kann. Eine derartige Dämpfungsvorrichtung kann z.B. elektromagnetisch, elektro-, ferro- oder magnetohydrodynamisch arbeiten, z.B. unter Verwendung einer elektro- oder magnetorheologischen Flüssigkeit.When using a pressurized standing fluid, it is also advantageous if a damping device for the Piston is provided. The damping device is particularly preferred adjustable so that the damping the movement of the piston can be selected depending on the situation. Such one damping device can e.g. electromagnetic, electro, ferro or magnetohydrodynamic work, e.g. using an electro or magnetorheological Liquid.

Es ist möglich, eine Dämpfungsvorrichtung einzusetzen, die gleichzeitig eine Abdichtung der zweiten Kammer gegenüber der ersten Kammer bewirkt, so daß aus der zweiten Kammer z.B. während des Befüllens des Gassacks kein Gas austreten kann.It is possible to use a damping device which simultaneously seals the second chamber from the causes first chamber so that from the second chamber e.g. during the filling no gas can escape from the gas bag.

Es ist auch denkbar, den Gasgenerator mit einer Heizvorrichtung für ausströmendes Fluid zu versehen. Auf diese Weise läßt sich bei der Verwendung eines komprimierten Inertgases das Volumen des gebildeten Füllgases erhöhen. Bei der Verwendung von Helium kann aufgrund des negativen Joule-Thomson-Effekts dieses Gases bevorzugt auf eine Heizvorrichtung verzichtet werden.It is also conceivable to use the gas generator with a heater for outflowing To provide fluid. This way, when in use of a compressed inert gas, the volume of the filling gas formed increase. When using helium, this gas can be due to the negative Joule-Thomson effect preferably be dispensed with a heating device.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Verstellvorrichtung einen Magneten, der vorteilhaft den Behälter ringförmig umgibt und auf der Außenwandung des Behälters verschiebbar ist. Nach Art von bekannten Vorrichtungen kann der Kolben, der vom Magneten durch die Behälterwand getrennt ist, durch die Bewegung des Magneten verschoben werden. Die Behälterwand besteht bevorzugt aus einem nichtmagnetischen Material.In a preferred embodiment of the invention the adjusting device is a magnet which advantageously surrounds the container in a ring and on the outer wall of the container is movable. In the manner of known devices, the Piston, which is separated from the magnet by the container wall, by the movement of the magnet will be shifted. The container wall preferably consists of a non-magnetic material.

Die Verschiebung des Magneten auf der Außenwand des Behälters kann z.B. bewirkt werden, indem die Verstellvorrichtung einen Motor und eine Gewindehülse aufweist, über die die Position des Magneten eingestellt werden kann.The shift of the magnet on the outer wall of the container can e.g. be effected by the adjusting device a motor and a threaded sleeve has about which the position of the magnet can be adjusted.

Es ist auch möglich, die Bewegung des Magneten durch eine Verstellvorrichtung einzustellen, die einen Seilzug umfaßt.It is also possible to move the magnet adjust by an adjusting device that includes a cable.

Ebenso kann vorgesehen sein, daß die Verstellvorrichtung die Position des Magneten pneumatisch, hydraulisch oder auf magneto-, ferro- oder elektrohydrodynamischem Weg, z.B. unter Verwendung einer elektrorheologischen oder einer magnetorheologischen Flüssigkeit verändert. In allen diesen Fällen ist eine stufenlose Einstellung der axialen Anfangsposition des Kolbens denkbar.It can also be provided that the adjusting device the position of the magnet pneumatically, hydraulically or on magneto, ferro- or electrohydrodynamic way, e.g. using a electrorheological or a magnetorheological fluid changed. In all of these cases is a continuous adjustment of the axial starting position of the Pistons conceivable.

In einer anderen Variante umfaßt die Verstellvorrichtung mehrere separate Spulen, die bevorzugt ringförmig um die Behälterwand angeordnet sind. Diese Spulen arbeiten als Elektromagnet, und über die Ansteuerung einer oder mehrerer Spulen läßt sich die axiale Anfangsposition des Kolbens einstellen.In another variant, the adjustment device comprises several separate coils, preferably ring-shaped around the container wall are arranged. These coils work as an electromagnet, and over that The axial starting position can be controlled by one or more coils of the piston.

Es ist auch denkbar, den Querschnitt der Überströmöffnungen im Kolben z.B. über eine magneto-, ferro- oder elektrohydrodynamische Vorrichtung variabel zu gestalten. Auf diese Weise erhält man einen weiteren Parameter zur optimalen Anpassung des Ausströmverhaltens des Gasgenerators.It is also conceivable for the cross section the overflow openings in the piston e.g. about a magneto-, ferro- or electrohydrodynamic device variable to design. In this way you get another parameter for optimal adjustment of the outflow behavior of the gas generator.

Ein derartiger Gasgenerator läßt sich bevorzugt in einem erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Schutzsystem einsetzen, das eine mit dem Gasgenerator verbundene Elektronikeinheit und wenigstens einen mit der Elektronikeinheit verbundenen Sensor aufweist, wobei die Elektronikeinheit eine Einstellung der axialen Anfangsposition des Kolbens in Abhängigkeit der vom Sensor gelieferten Daten veranlaßt. Der Sensor kann z.B. eine Sitzbelegung, eine Sitzposition, Position, Gewicht und/oder Größe eines Fahrzeuginsassen, die Belegung eines Sitzes mit einem Kindersitz, die Verwendung eines Sicherheitsgurtes oder die Umgebungstemperatur erfassen. Aufgrund dieser Daten läßt sich unter Zuhilfenahme einer programmierbaren Elektronikeinheit das für die jeweilige Unfallsituation optimale Ausströmverhalten des Gasgenerators berechnen und die Anfangsposition des Kolbens und optional das Dämpfungsverhalten des Kolbens bzw. den Querschnitt der Überströmöffnungen entsprechend festlegen. Die letzten beiden Parameter können evtl. auch zeitlich veränderbar eingestellt werden.Such a gas generator can be preferably in a vehicle occupant protection system according to the invention insert an electronic unit connected to the gas generator and at least one sensor connected to the electronics unit has, wherein the electronics unit an adjustment of the axial Starting position of the piston depending on the one supplied by the sensor Data initiated. The sensor can e.g. a seat occupancy, a seating position, position, Weight and / or size of a Vehicle occupants, the allocation of a seat to a child seat, the use of a seat belt or the ambient temperature to capture. Based on this data, with the help a programmable electronic unit for the respective accident situation optimal outflow behavior of the gas generator and calculate the starting position of the piston and optionally the damping behavior of the piston or the cross-section of the overflow openings accordingly. The last two parameters can possibly also changeable over time can be set.

Alles in allem läßt sich ein überaus flexibel anpaßbarer Gasgenerator unter der Verwendung einer geringen Zahl von Bauteilen realisieren.All in all, an extremely flexibly adaptable gas generator can be used realize using a small number of components.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung. Die einzige Figur zeigt einen schematischen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Gasgenerator, der mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Schutzsystem verbunden ist.Further advantages of the invention result itself from the following description of an embodiment in connection with the attached Drawing. The single figure shows a schematic section through a gas generator according to the invention, with a vehicle occupant protection system according to the invention connected is.

Der gezeigte Gasgenerator 10 umfaßt einen Behälter 12 mit einer zylindrischen Außenwand 14, die bevorzugt aus einem nichtmagnetischen Material besteht. Im Inneren des Behälters 12 ist ein Kolben 16 verschiebbar angeordnet, der zumindest teilweise aus einem magnetischen Material besteht.The gas generator shown 10 includes a container 12 with a cylindrical outer wall 14 , which preferably consists of a non-magnetic material. Inside the container 12 is a piston 16 slidably arranged, which consists at least partially of a magnetic material.

Der Kolben 16 teilt den Behälter 12 in eine erste Kammer 24 und eine zweite Kammer 26. Beide Kammern 24, 26 sind mit einem Fluid 28 gefüllt. Die erste Kammer 24 schließt an eine Ausströmöffnung 30 im Behälter 12 an, die vor der Aktivierung des Gasgenerators 10 durch eine Berstmembran 32 verschlossen ist. Bei der Aktivierung des Gasgenerators 10 kann die Berstmembran 32 z.B. durch eine bekannte, außerhalb des Behälters liegende Anzündeinheit 34 geöffnet werden. Anschließend an die Ausströmöffnung 30 kann optional eine Heizvorrichtung 36 für das ausströmende Gas, z.B. eine Heizwendel angeordnet sein.The piston 16 divides the container 12 into a first chamber 24 and a second chamber 26 , Both chambers 24 . 26 are with a fluid 28 filled. The first chamber 24 connects to an outflow opening 30 in the container 12 before activating the gas generator 10 through a bursting membrane 32 is closed. When activating the gas generator 10 can the burst membrane 32 for example by a known ignition unit located outside the container 34 be opened. Following the outflow opening 30 can optionally have a heater 36 for the outflowing gas, for example a heating coil.

Die Anfangsposition AP des Kolbens 16 wird durch eine Verstellvorrichtung festgelegt, die im hier gezeigten Beispiel einen auf der zylindrischen Außenwand 14 des Behälters 12 verschiebbaren ringförmigen Magneten 40 umfaßt.The starting position AP of the piston 16 is determined by an adjusting device, which in the example shown here is on the cylindrical outer wall 14 of the container 12 sliding ring-shaped magnets 40 includes.

Die Einstellung der Position des ringförmigen Magneten 40, der ein Elektro- oder ein Permanentmagnet sein kann, wird durch eine Steuereinheit 41 auf einem beliebigen geeigneten Weg bewirkt, z.B. über einen Motor und eine Gewindehülse, pneumatisch oder hydraulisch, mechanisch über einen Seilzug oder auf magneto-, ferro- oder elektrohydrodynamische Weise, evtl. unter Verwendung einer entsprechenden magnetorheologischen oder elektrorheologischen Flüssigkeit.The setting of the position of the ring-shaped magnet 40 which can be an electric or a permanent magnet is controlled by a control unit 41 effected in any suitable way, for example by means of a motor and a threaded sleeve, pneumatically or hydraulically, mechanically by means of a cable or in a magneto-, ferro- or electrohydrodynamic manner, possibly using an appropriate magnetorheological or electrorheological fluid.

Alternativ ist statt der Verwendung eines verschiebbaren Magneten die Anordnung mehrerer separater Spulen um die Außenwand 14 des Behälters 12 denkbar, wobei sich der Kolben 16 je nach Ansteuerung zu der entsprechenden Spule bewegt (nicht dargestellt).Alternatively, instead of using a sliding magnet, the arrangement of several separate coils around the outer wall 14 of the container 12 conceivable, the piston 16 depending on the control moved to the corresponding coil (not shown).

Der Kolben 16 weist im hier gezeigten Beispiel Überströmöffnungen 42 auf, durch die Fluid 28 von einer Kammer in die andere gelangen kann, wenn der Kolben 16 bewegt wird. Gegenüber der Innenwandung des Behälters 12 kann der Kolben 16 fluiddicht abgedichtet sein. Die Überströmöffnungen 42 sind bevorzugt so klein gewählt, daß das Gas aus der zweiten Kammer 26 langsam ausströmt und keinen relevanten Beitrag zur Befüllung des Gassacks liefert.The piston 16 has overflow openings in the example shown here 42 on, through the fluid 28 can move from one chamber to the other if the piston 16 is moved. Opposite the inner wall of the container 12 can the piston 16 be sealed fluid-tight. The overflow openings 42 are preferably chosen so small that the gas from the second chamber 26 flows out slowly and makes no relevant contribution to filling the gas bag.

Vorzugsweise wird demnach die relevante Gasmenge nur durch das Volumen der Kammer 24 bestimmt. Dieses Volumen wiederum ist abhängig von der axialen Anfangsposition AP des Kolbens 16, die durch die Position des Magneten 40 bestimmt wird.Accordingly, the relevant amount of gas is preferably determined only by the volume of the chamber 24 certainly. This volume in turn is dependent on the axial starting position AP of the piston 16 by the position of the magnet 40 is determined.

In einer nicht gezeigten Variante ist der Querschnitt der Überströmöffnungen variabel und kann z.B. von der Steuereinheit 41 beeinflußt werden. Dies erfolgt bevorzugt unter Verwendung einer elektromagnetischen Wechselwirkung oder auf magneto-, ferro- oder elektrohydrodynamischem Weg. Auch hier wird der Massenfluß des ausströmenden Gases jedoch durch das im Volumen der ersten Kammer 24 enthaltene Fluid 28 dominiert.In a variant, not shown, the cross section of the overflow openings is variable and can, for example, by the control unit 41 to be influenced. This is preferably done using an electromagnetic interaction or magneto, ferro- or electro-hydrodynamic way. Here, too, the mass flow of the outflowing gas is caused by that in the volume of the first chamber 24 contained fluid 28 dominated.

Ähnliche Mechanismen wie zu einer Variation der Überströmöffnungen können auch zu einer Dämpfung des Kolbens 16 eingesetzt werden, wobei die Dämpfungseigenschaften ebenfalls von der Steuereinheit 41 der Verstellvorrichtung bestimmt werden können (nicht gezeigt).Mechanisms similar to varying the overflow openings can also dampen the piston 16 are used, the damping properties also from the control unit 41 the adjustment device can be determined (not shown).

Der Gasgenerator 10 ist Teil eines Fahrzeuginsassen-Schutzsystems 100, das eine Elektronikeinheit 110 umfaßt, die über geeignete Mittel (z.B. Kabel, Funk) mit der Steuereinheit 41 der Verstellvorrichtung verbunden ist und die ihrerseits über geeignete Mittel Daten von wenigstens einem Sensor 120 empfängt. Diese Daten können sich auf Position, Größe, Gewicht eines Fahrzeuginsassen, auf die Umgebungstemperatur, die Verwendung eines Kindersitzes, die Position eines Sitzes oder andere für eine optimale Rückhaltewirkung relevante Parameter beziehen. Aufgrund dieser Daten bestimmt die Elektronikeinheit 110 auf bekannte Weise die benötigte Füllgasmenge für den Gassack und veranlaßt die Steuereinheit 41, den Magneten 40 in die der gewünschten axialen Anfangsposition AP des Kolbens 16 entsprechende Position zu bewegen. Optional können andere Parameter wie die Querschnitte der Überströmöffnungen 42 oder das Dämpfungsverhaltens des Kolbens 16 ebenfalls eingestellt werden. Diese Einstellungen erfolgen alle im laufenden Betrieb, also vor einer Aktivierung des Gasgenerators 10, so daß bei einem Unfall vom Gasgenerator 10 die optimale Menge von Füllgas bereitgestellt werden kann.The gas generator 10 is part of a vehicle occupant protection system 100 which is an electronics unit 110 includes the appropriate means (eg cable, radio) with the control unit 41 is connected to the adjusting device and which in turn uses suitable means to transmit data from at least one sensor 120 receives. This data can relate to the position, size, weight of a vehicle occupant, the ambient temperature, the use of a child seat, the position of a seat or other parameters relevant for an optimal restraint effect. The electronic unit determines on the basis of this data 110 the required amount of fill gas for the gas bag in a known manner and causes the control unit 41 , the magnet 40 in the desired axial starting position AP of the piston 16 to move the corresponding position. Optionally, other parameters such as the cross-sections of the overflow openings 42 or the damping behavior of the piston 16 can also be set. These settings are all made during operation, i.e. before the gas generator is activated 10 , so that in an accident from the gas generator 10 the optimal amount of fill gas can be provided.

Die Funktionsweise des Gasgenerators 10 wird im folgenden zunächst für die Verwendung eines komprimierten Gases als Fluid 28 beschrieben. Bei Aktivierung des Gasgenerators 10 bewirkt die Anzündeinheit 34 als erstes die Freigabe der Ausströmöffnung 30 durch die Zerstörung der Berstmembran 32. Daraufhin strömt das unter Druck stehende Gas aus der ersten Kammer 24 durch die Ausströmöffnung 30 in einen hier nicht gezeigten Gassack. Als Folge der sich ausbildenden Druckdifferenz zwischen der ersten Kammer 24 und der zweiten Kammer 26 wirkt eine Kraft auf den Kolben 16 in Richtung zur Ausströmöffnung 30. Diese Kraft ist erheblich größer als die vom Magneten 40 auf den Kolben 16 ausgeübte Kraft, so daß sich der Kolben 16 ohne nennenswerte Verlangsamung durch den Magneten 40 in Richtung der Ausströmöffnung 30 bewegt (dies gilt für den Fall, daß keine Dämpfungsvorrichtung vorgesehen ist). Die hieraus resultierende Verringerung des Volumens der ersten Kammer 24 hat zur Folge, daß der Druck in der ersten Kammer 24 deutlich langsamer abfällt, als es ohne die Bewegung des Kolbens 16 der Fall wäre. Dies wiederum bewirkt, daß der anfängliche Massenfluß durch die Ausströmöffnung 30 höher ist und weniger schnell abfällt, als dies ohne die Bewegung des Kolbens 16 geschehen würde. Die gesamt relevant ausströmende Gasmenge wird durch die Anfangsposition AP des Kolbens 16 bestimmt.How the gas generator works 10 is first for the use of a compressed gas as a fluid 28 described. When the gas generator is activated 10 causes the ignition unit 34 first the release of the outflow opening 30 by destroying the burst membrane 32 , The pressurized gas then flows out of the first chamber 24 through the outflow opening 30 in a gas bag, not shown here. As a result of the pressure difference that develops between the first chamber 24 and the second chamber 26 a force acts on the piston 16 towards the outflow opening 30 , This force is considerably greater than that of the magnet 40 on the piston 16 exerted force so that the piston 16 without significant slowing down by the magnet 40 towards the outflow opening 30 moved (this applies in the event that no damping device is provided). The resulting reduction in the volume of the first chamber 24 has the consequence that the pressure in the first chamber 24 drops much more slowly than it does without the movement of the piston 16 would be the case. This in turn causes the initial mass flow through the orifice 30 is higher and drops less quickly than without the movement of the piston 16 would happen. The total relevant outflowing amount of gas is determined by the starting position AP of the piston 16 certainly.

Im Fall der Verwendung eines nicht unter Druck stehenden Fluids 28, z.B. eines Flüssigtreibstoffs, wird die Anfangsposition AP des Kolbens 16 analog zu der eben beschriebenen Weise festgelegt. Auch hier ist die Menge des in der ersten Kammer 24 befindlichen Fluids 28 direkt proportional zur Menge des erzeugten Füllgases. Es kommt allerdings zu keiner druckdifferenzgesteuerten Bewegung des Kolbens 16 während des Entleerens der ersten Kammer 24. Die Anzündeinheit 34 kann auf bekannte Weise einen Initialzündimpuls zur Zündung des Fluids 28 liefern.In the case of using a non-pressurized fluid 28 , for example a liquid fuel, becomes the starting position AP of the piston 16 analogous to the way just described. Again, the amount in the first chamber 24 located fluid 28 directly proportional to the amount of fill gas generated. However, there is no pressure difference-controlled movement of the piston 16 while emptying the first chamber 24 , The ignition unit 34 can in a known manner an initial ignition pulse to ignite the fluid 28 deliver.

In beiden Fällen kann das ausströmende Gas über die Heizvorrichtung 36 weiter aufgeheizt werden, um das Gasvolumen zu erhöhen.In both cases, the escaping gas can go through the heater 36 be further heated to increase the gas volume.

Claims (12)

Gasgenerator, mit einem Behälter (12) und mit einem im Behälter (12) verschiebbar angeordneten Kolben (16), der den Behälter (12) in eine erste Kammer (24) und eine zweite Kammer (26) unterteilt, die beide mit einem füllgaserzeugenden Fluid (28) gefüllt sind, wobei eine axiale Anfangsposition (AP) des Kolbens (16) über eine außerhalb des Behälters (12) angeordnete, ein magnetisches Feld erzeugende Verstellvorrichtung (40, 41) vor der Aktivierung des Gasgenerators eingstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (16) wenigstens teilweise aus einem magnetischen Material besteht und keine mechanische Verbindung nach außerhalb des Behälters (12) hat.Gas generator, with a container ( 12 ) and with one in the container ( 12 ) slidably arranged pistons ( 16 ) that the container ( 12 ) into a first chamber ( 24 ) and a second chamber ( 26 ), both with a filling gas generating fluid ( 28 ) are filled, with an axial starting position (AP) of the piston ( 16 ) via an outside of the container ( 12 ) arranged adjusting device generating a magnetic field ( 40 . 41 ) is set before activation of the gas generator, characterized in that the piston ( 16 ) consists at least partially of a magnetic material and no mechanical connection to the outside of the container ( 12 ) Has. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (40, 41) ein an einer Außenwand des Behälters angeordnetes Bauteil umfaßt, das das magnetische Feld bereitstellt.Gas generator according to claim 1, characterized in that the adjusting device ( 40 . 41 ) comprises a component which is arranged on an outer wall of the container and which provides the magnetic field. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben (16) wenigstens eine Überströmöffnung (42) ausgebildet ist, durch die Fluid (28) von einer Kammer (24, 26) in die andere gelangen kann.Gas generator according to one of the preceding claims, characterized in that in the piston ( 16 ) at least one overflow opening ( 42 ) through which fluid ( 28 ) from a chamber ( 24 . 26 ) can get into the other. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid (28) unter Druck steht.Gas generator according to one of the preceding claims, characterized in that the fluid ( 28 ) is under pressure. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dämpfungsvorrichtung für den Kolben (16) vorgesehen ist.Gas generator according to one of the preceding claims, characterized in that a damping device for the piston ( 16 ) is provided. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (10) mit einer Heizvorrichtung (36) für ausströmendes Fluid (28) versehen ist.Gas generator according to one of the preceding claims, characterized in that the gas generator ( 10 ) with a heater ( 36 ) for flowing fluid ( 28 ) is provided. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (40, 41) einen Magneten (40) umfaßt.Gas generator according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting device ( 40 . 41 ) a magnet ( 40 ) includes. Gasgenerator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (40) den Behälter (12) ringförmig umgibt.Gas generator according to claim 7, characterized in that the magnet ( 40 ) the container ( 12 ) surrounds in a ring. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (40, 41) einen Motor und eine Gewindehülse aufweist, über die die Position des Magneten (40) eingestellt werden kann.Gas generator according to one of claims 7 and 8, characterized in that the adjusting device ( 40 . 41 ) has a motor and a threaded sleeve, via which the position of the magnet ( 40 ) can be set. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (40, 41) einen Seilzug umfaßt.Gas generator according to one of claims 7 and 8, characterized in that the adjusting device ( 40 . 41 ) includes a cable. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung mehrere separate Spulen umfaßt.Gas generator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Adjustment device comprises several separate coils. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem mit einem Gasgenerator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, einer mit dem Gasgenerator (10) verbundenen Elektronikeinheit (110) und wenigstens einem mit der Elektronikeinheit (110) verbundenen Sensor (120), wobei die Elektronikeinheit (110) eine Einstellung der axialen Anfangsposition (AP) des Kolbens (16) in Abhängigkeit der vom Sensor (120) gelieferten Daten veranlaßt.Vehicle occupant protection system with a gas generator ( 10 ) according to one of the preceding claims, one with the gas generator ( 10 ) connected electronic unit ( 110 ) and at least one with the electronics unit ( 110 ) connected sensor ( 120 ), the electronics unit ( 110 ) an adjustment of the axial starting position (AP) of the piston ( 16 ) depending on the sensor ( 120 ) caused data supplied.
DE2002139780 2002-08-29 2002-08-29 Vehicle airbag gas generator with adaptable discharge characteristic, includes magnetic piston with no mechanical connection to the exterior Expired - Fee Related DE10239780B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002139780 DE10239780B3 (en) 2002-08-29 2002-08-29 Vehicle airbag gas generator with adaptable discharge characteristic, includes magnetic piston with no mechanical connection to the exterior

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002139780 DE10239780B3 (en) 2002-08-29 2002-08-29 Vehicle airbag gas generator with adaptable discharge characteristic, includes magnetic piston with no mechanical connection to the exterior

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10239780B3 true DE10239780B3 (en) 2004-02-12

Family

ID=30128849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002139780 Expired - Fee Related DE10239780B3 (en) 2002-08-29 2002-08-29 Vehicle airbag gas generator with adaptable discharge characteristic, includes magnetic piston with no mechanical connection to the exterior

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10239780B3 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008138447A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Daimler Ag Retaining system
CN104423279A (en) * 2013-08-28 2015-03-18 联想(北京)有限公司 Electronic device and protection method thereof at mobile state
CN109092231A (en) * 2018-09-03 2018-12-28 林枫 A kind of polyester synthesis reaction kettle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19519678A1 (en) * 1995-05-30 1996-12-05 Temic Bayern Chem Airbag Gmbh Gas generator with adjustable gas flow
DE19529553A1 (en) * 1995-08-11 1997-02-13 Temic Bayern Chem Airbag Gmbh Arrangement for opening the bursting membrane of compressed gas cylinders in gas generators
US5607180A (en) * 1994-02-23 1997-03-04 Kornhauser; Murray Airbag inflation devices and methods
US5683105A (en) * 1996-07-12 1997-11-04 Morton International, Inc. Electromechanical automotive air bag inflator
DE29813961U1 (en) * 1998-08-04 1998-12-10 Trw Airbag Sys Gmbh & Co Kg Gas generator with controllable liquid injection
DE29821232U1 (en) * 1998-11-26 1999-04-01 Trw Airbag Sys Gmbh & Co Kg Gas generator for a security system
WO1999042340A1 (en) * 1998-02-19 1999-08-26 Breed Automotive Technology, Inc. Exhaust regulators for airbag inflator systems

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5607180A (en) * 1994-02-23 1997-03-04 Kornhauser; Murray Airbag inflation devices and methods
DE19519678A1 (en) * 1995-05-30 1996-12-05 Temic Bayern Chem Airbag Gmbh Gas generator with adjustable gas flow
DE19529553A1 (en) * 1995-08-11 1997-02-13 Temic Bayern Chem Airbag Gmbh Arrangement for opening the bursting membrane of compressed gas cylinders in gas generators
US5683105A (en) * 1996-07-12 1997-11-04 Morton International, Inc. Electromechanical automotive air bag inflator
WO1999042340A1 (en) * 1998-02-19 1999-08-26 Breed Automotive Technology, Inc. Exhaust regulators for airbag inflator systems
DE29813961U1 (en) * 1998-08-04 1998-12-10 Trw Airbag Sys Gmbh & Co Kg Gas generator with controllable liquid injection
DE29821232U1 (en) * 1998-11-26 1999-04-01 Trw Airbag Sys Gmbh & Co Kg Gas generator for a security system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008138447A1 (en) * 2007-05-14 2008-11-20 Daimler Ag Retaining system
US8360470B2 (en) 2007-05-14 2013-01-29 Daimler Ag Restraining system
CN104423279A (en) * 2013-08-28 2015-03-18 联想(北京)有限公司 Electronic device and protection method thereof at mobile state
CN104423279B (en) * 2013-08-28 2017-09-29 联想(北京)有限公司 A kind of electronic equipment and its guard method under mobile status
CN109092231A (en) * 2018-09-03 2018-12-28 林枫 A kind of polyester synthesis reaction kettle
CN109092231B (en) * 2018-09-03 2021-02-23 佛山市瑞重机械设备有限公司 Polyester synthesis reaction kettle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1008494A2 (en) Side impact airbag protection device
DE60116297T2 (en) PYROTECHNICAL INFLATION DEVICE WITH ADAPTIVE GAS FLOW
DE2120277A1 (en) Device for inflating safety cushions in vehicles
DE19519678A1 (en) Gas generator with adjustable gas flow
DE2118745A1 (en) Safety device for vehicles
DE10001420A1 (en) Passive force element based on electrorheological fluids
DE102015200914A1 (en) Device for controlling a volume flow of a medium stored under pressure for activating an impact protection device and device for activating an impact protection device
DE10326569A1 (en) Variable output inflator
DE10239780B3 (en) Vehicle airbag gas generator with adaptable discharge characteristic, includes magnetic piston with no mechanical connection to the exterior
EP1114759B1 (en) Vehicle occupant restraint system
EP0814000B1 (en) Inflatable passenger restraint system
EP3774454B1 (en) Airbag module and airbag system
EP1048533A1 (en) Vehicle passenger airbag protection device
DE19620617C2 (en) Airbag arrangement with inflation control
DE10130311A1 (en) Controlled-deployment airbag module has covered vent with automatic release to permit selective discharge of gas flow away from bag
DE10239778B3 (en) Cold gas generator to produce cold gas has two chambers and piston to control their relative volumes
DE19933551A1 (en) Inflatable hybrid device for motor safety devices has pyrotechnic charges outside gas chamber for generating gas, each with mass of at least 5 per cent of mass of compressed gas
DE60220104T2 (en) AIRBAG WITH VENTILATION AREA WITH VARIABLE VENTILATION OPENING
DE69907093T2 (en) Airbag module with a gas distributor
EP1710137A1 (en) Vehicle occupant restraint device
DE102004057064A1 (en) Method for controlling a ventilation device of a vehicle airbag
DE102018215565A1 (en) Airbag module, airbag system and method for controlling an electrically controllable pilot valve in an airbag module
DE202006002605U1 (en) Side airbag arrangement for occupant restraint system of vehicle has each inflatable element provided with longitudinal adjustment section of seat adaptable to at least one body characteristic of occupant
DE19628836A1 (en) Airbag with valve control for motor vehicles
DE102013219905A1 (en) Apparatus and method for activating an airbag for a vehicle and airbag system for a vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee