DE10318133A1

DE10318133A1 - Gassackmodul

Info

Publication number: DE10318133A1
Application number: DE10318133A
Authority: DE
Inventors: Juergen Heigl; Hans-Joachim Tietze; Juergen Worsch
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2003-04-22
Publication date: 2003-10-30
Also published as: DE20206340U1; US6802532B2; US20030197357A1

Abstract

Ein Gassackmodul hat einen Gasgenerator (16) und ein starres Gehäuse (12), in dem der Gasgenerator (16) angeordnet ist, wobei im Gehäuse (12) wenigstens zwei Gasabströmkanäle (26) ausgebildet sind, deren zum Gasgenerator (16) gerichtete, durch eine Wand (32) voneinander getrennte Mündungen (28) aneinander angrenzen. Der Gasgenerator (16) weist einen zusammenhängenden Gasausströmbereich (24) auf, wobei jeder der Mündungen (28) ein Abschnitt (34, 34') des Gasausströmbereichs (24) zugeordnet ist. Das Gehäuse (12) ist so ausgebildet, daß das aus den Abschnitten (34, 34') des Gasausströmbereichs (24) austretende Gas nur in den dem jeweiligen Abschnitt (34, 34') zugeordneten Kanal (26) strömen kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gassackmodul mit einem Gasgenerator und mit einem starren Gehäuse, in dem der Gasgenerator angeordnet ist, wobei im Gehäuse wenigstens zwei Gasabströmkanäle ausgebildet sind.

Gassäcke, vor allem solche zum Schutz von Fahrzeuginsassen gegen Seitenaufprall, werden zunehmend in mehrere Kammern aufgeteilt. Diese Kammern haben teilweise unterschiedliche Größe, teilweise wird aber auch die Anforderung gestellt, daß die Kammern unterschiedliche Innendrücke aufweisen sollen. Hierzu ist es notwendig, das aus dem Gasgenerator des Gassackmoduls austretende Gas gezielt in die einzelnen Kammern des Gassacks einzuleiten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine derartige definierte Gasverteilung sicherzustellen.

Dies wird bei einem Gassackmodul mit einem Gasgenerator und mit einem starren Gehäuse, in dem der Gasgenerator angeordnet ist, erreicht, indem im Gehäuse wenigstens zwei Gasabströmkanäle ausgebildet sind, deren zum Gasgenerator gerichtete, durch eine Wand voneinander getrennte Mündungen aneinander angrenzen, wobei der Gasgenerator einen zusammenhängenden Gasausströmbereich aufweist, wobei jeder der Kanalmündungen ein Abschnitt des Gasausströmbereichs zugeordnet ist, und wobei das Gehäuse so ausgebildet ist, daß das aus den Abschnitten des Gasausströmbereichs austretende Gas nur in den dem jeweiligen Abschnitt zugeordneten Kanal strömen kann. In anderen Worten wird also das aus dem Gasgenerator austretende Gas durch das den Gasgenerator umgebende Gehäuse direkt bei Austritt des Gases auf Gasabströmkanäle aufgeteilt. Diese Gasabströmkanäle können das Gas dann z. B. in die jeweiligen spezifischen Kammern eines Gassacks leiten. Da das Gas direkt nach seinem Austritt abgeleitet wird, wird eine hohe Druckbelastung des Gehäuses vermieden.

Vorzugsweise liegt die Wand, die die Mündungen voneinander trennt, am Gasgenerator an, um die beiden Kanalmündungen strömungsmäßig voneinander zu trennen.

Besonders günstig ist es, wenn die Wand eine am Gehäuse ausgebildete Rippe ist. In diesem Fall läßt sich durch die Ausbildung des Gehäuses, insbesondere durch die Positionierung der Rippe, eine gezielte Gasverteilung festlegen. Zu diesem Zweck ist es besonders vorteilhaft, wenn das Gehäuse ein einstückiges Kunststoffgehäuse, bevorzugt ein Spritzgußteil, ist. Diese Ausbildung ermöglicht es, allein durch die Gestalt des Gehäuses eine Anpassung der Gasverteilung an verschiedene Anwendungen, z. B. für unterschiedliche Gassäcke für verschiedene Fahrzeugtypen, vorzunehmen. Vorteilhaft kann für alle verschiedenen Anwendungszwecke der gleiche Gasgeneratortyp verwendet werden.

Die aus dem Gasgenerator ausströmende Gasmenge kann auch auf einfache Weise in unterschiedlich großen Anteilen auf die Kanäle verteilt werden, indem die Kanäle entsprechend ausgebildet und angeordnet sind. Hierzu muß lediglich im Gehäuse die Wand, die die Mündungen der Kanäle voneinander trennt, an der entsprechenden Stelle des Gasausströmbereichs positioniert sein. Da das Gas direkt aus dem Gasgenerator in die Kanäle strömt, tritt keine störende Beeinflussung der Gasabströmung durch das austretende Gas auf. So läßt sich auch ein Verhältnis der Anteile von größer als 60 : 40 einfach erreichen.

Der zusammenhängende Gasausströmbereich kann durchaus mehrere Ausströmöffnungen aufweisen, die z. B. als Lochreihen in der Wandung eines Filterrohrs des Gasgenerators ausgebildet sind. Es ist selbstverständlich auch möglich, daß der Gasgenerator mehrere räumlich voneinander getrennte, jeweils in sich zusammenhängende Ausströmbereiche aufweist. In diesen Fall kann vorgesehen sein, daß nur einer der Ausströmbereiche aktiv ist, während die anderen verschlossen sind, z. B. durch im Gehäuse oder an einer separaten Dichtung ausgebildete Vorsprünge, die die jeweiligen Ausströmöffnungen verschließen. Es ist natürlich auch möglich, daß dem oder den anderen zusammenhängenden, aber vom ersten zusammenhängenden Gasausströmbereich getrennten Gasausströmbereich(en) wiederum durch eine Wandung räumlich und strömungsmäßig voneinander getrennte Kanäle zugeordnet sind, die ihrerseits Gas für bestimmte Anwendungszwecke vom Gasgenerator wegleiten. Für die Erfindung ist es lediglich wesentlich, daß das Gas, das aus dem jeweiligen, einem Kanal zugeordneten Abschnitt eines Ausströmbereichs ausströmt, nur in diesen Kanal gelangen kann.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Gasgenerator ein Rohrgasgenerator, und der Gasausströmbereich erstreckt sich bevorzugt nur über einen Teil des Umfangs des Gasgenerators. Bei dieser Anordnung ist es besonders einfach, die Mündungen der Kanäle und die zwischen ihnen liegende Wand zu plazieren.

Das Gassackmodul ist bevorzugt ein Seitengassackmodul, bei dem der Gasgenerator etwa in der Mitte der Längserstreckung des Seitengassacks angeordnet ist, und bei dem die im Gehäuse ausgebildeten Kanäle das Gas ohne lange Zuleitungen in Kammern des Gassacks einleiten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittzeichnung eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 2 eine schematische teilgeschnittene Ansicht des Gassackmoduls aus Fig. 1;
Fig. 3 eine schematische teilgeschnittene Ansicht eines Gassackmoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische teilgeschnittene Ansicht eines Gassackmoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Frontansicht des Gassackmoduls aus Fig. 4;
Fig. 6 eine Detailansicht des Gassackmoduls aus Fig. 4;
Fig. 7 eine Dichtung zur Verwendung in einem Gassackmodul nach Fig. 4; und
Fig. 8 eine Seitenansicht der Dichtung aus Fig. 7.
In Fig. 1 ist ein Gassackmodul 10 dargestellt, das z. B. als sogenanntes Mittelmodul für einen Seitengassack (Windowbag) eingesetzt werden kann. In diesem Fall wäre das Gassackmodul in etwa in der Mitte der Längserstreckung des Gassacks angeordnet und könnte z. B. zur Füllung von zwei Kammern des Gassacks verwendet werden.
Das Gassackmodul 10 weist ein starres Gehäuse 12 auf, das vorzugsweise einstückig aus Kunststoff in einem Spritzgußverfahren gefertigt ist. Im Gehäuse 12 ist eine Aufnahme 14 für einen Gasgenerator 16 ausgebildet.
Der hier gezeigte Gasgenerator 16 ist ein handelsüblicher Rohrgasgenerator mit einer Brennkammer 18 und einer die Brennkammer 18 umgebenden Filterkammer 20. In der Außenwandung der Filterkammer 20 sind Ausströmöffnungen 22 vorgesehen, durch die in der Brennkammer erzeugtes Gas den Gasgenerator 16 verlassen kann. Die Ausströmöffnungen 22 sind so angeordnet, daß sie einen zusammenhängenden Gasausströmbereich 24 bilden.
Im Gehäuse 12 sind zwei Gasabströmkanäle 26 ausgebildet, die jeweils eine zum Gasgenerator gerichtete Mündung 28 sowie eine z. B. zu einem Gassack gerichtete Mündung 30 aufweisen. Die beiden Mündungen 28 der Gasabströmkanäle 26 sind voneinander räumlich und strömungsmäßig durch eine Wand 32 getrennt, die als Rippe des Gehäuses 12 ausgebildet ist. Die Wand 32 bildet einen integralen Bestandteil des Gehäuses.
Die Kanalmündungen 28 sind so angeordnet, daß die Wand 32 an der Außenwandung der Filterkammer 20 des Gasgenerators 16 anliegt. Außerdem ist das Gehäuse 12 so ausgebildet, daß jeder der Mündungen 28 ein Abschnitt 34, 34' des Gasausströmbereichs 24 zugeordnet ist. Die die Mündungen 28 umgebende Wand oder Abschnitte des Gehäuses 12 schließen möglichst gasdicht mit dem Gasgenerator 16 ab. Dies führt dazu, daß aus den Ausströmöffnungen 22 ausströmendes Gas, das aus einem der Abschnitte 34, 34' ausströmt, nur in den diesem Abschnitt 34, 34' zugeordneten Gasabströmkanal 26, bzw. dessen Mündung 28, einströmen kann. Nach den Ausströmöffnungen 22 des Gasgenerators 16 ist im Gehäuse 12 kein Gasausgleichsraum vorgesehen. Das aus den Ausströmöffnungen 22 austretende Gas strömt direkt in einen der Kanäle 26. Auf diese Weise wird das aus dem Gasausströmbereich 24 austretende Gas bereits direkt beim Austritt aus dem Gasgenerator 16 auf die Gasabströmkanäle 26 verteilt. Durch die Anordnung der Wand 32 kann die Ausdehnung der den jeweiligen Gasabströmkanälen 26 zugeordneten Abschnitte 34 und somit die in die jeweiligen Gasabströmkanäle 26 strömende Gasmenge fein abgestuft festgelegt werden. Es läßt sich auch eine ungleiche Verteilung der Gasmengen auf die Abströmkanäle 26 erreichen, insbesondere ist ein Verhältnis der Abströmmengen von größer als 60 : 40 einfach erreichbar.
Auf diese Weise können zum Beispiel ungleich große Kammern eines Gassacks in gleicher Zeit aufgeblasen werden, oder es können gezielt Kammern des Gassacks mit unterschiedlichen Innendrücken befüllt werden. Genausogut kann Gas für einen anderen Einsatzzweck abgeleitet werden.
Wenn, wie im hier dargestellten Ausführungsbeispiel, im Gasausströmbereich 24 eine Reihe von Ausströmöffnungen 22 vorgesehen ist, kann die Wand 32 so angeordnet werden, daß sie eine oder mehrere der Ausströmöffnungen 22 vollständig verdeckt. So läßt sich die strömungsmäßige Trennung der Gasströme einfach erreichen.
Am Gehäuse 12 können noch andere Bauteile angeformt sein, z. B. Befestigungsöffnungen 36, über die das Gassackmodul mit dem Fahrzeug verbunden werden kann.
Bevorzugt wird ein Gasgenerator 16 eingesetzt, der nur einen Gasausströmbereich 24 aufweist, der sich nur über einen Teil des Umfangs des Gasgenerators 16 erstreckt. Es ist aber auch möglich, einen Gasgenerator mit mehreren Gasausströmbereichen einzusetzen. In diesem Fall ist das Gehäuse bevorzugt so ausgebildet, daß die Ausströmöffnungen eines Gasausströmbereichs 24' durch spezielle Ausbildungen des Gehäuses 12, z. B. durch Vorsprünge 38 verschlossen sind, so daß aus dem Gasausströmbereich 24' kein Gas austreten kann.
Alternativ könnte an einem weiteren Gasausströmbereich 24' natürlich auch eine weitere Gruppe von Gasabströmkanälen (hier nicht gezeigt) ansetzen, wobei wiederum das aus Abschnitten des Gasausströmbereichs 24 ausströmende Gas nur in die den jeweiligen Abschnitten zugeordneten Kanäle einströmen kann.
Das Gehäuse kann vollständig im Spritzgußwerkzeug geformt werden, so daß eine weitere Nachbearbeitung im wesentlichen entfallen kann. Aufgrund der einfachen Anpassungsmöglichkeit des Gehäuses ist die Erfindung auch für den Einsatz von Gasgeneratoren mit 25 mm Durchmesser geeignet.
In der folgenden Beschreibung weiterer Ausführungsformen werden bereits eingeführte Bezugszeichen für bau- oder funktionsgleiche Elemente beibehalten.
Bei dem in Fig. 3 dargestellte Gassackmodul gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die Filterkammer 120 des Gasgenerators 116 als verlängertes, seitlich abstehendes Filterrohr mit einem gegenüber dem restlichen Gehäuse 112 verringerten Durchmesser ausgebildet. Der Durchmesser der Filterkammer 120 kann z. B. nur 15 mm betragen. Auf diese Weise läßt sich die radiale Ausdehnung des Gassackmoduls trotz der Verwendung eines den Gasgenerator umfangsmäßig umgebenden Gehäuses 112 gering halten.
Der Gasausströmbereich 124, der mit den Mündungen 28 der Gasabströmkanäle 26 zusammenwirkt, kann in seiner Gesamtausdehnung sowie der Aufteilung in die den jeweiligen Kanalmündungen 28 zugeordneten Abschnitte 134, 134' leicht an die jeweiligen Anforderungen angepaßt werden.
Die Ausströmöffnungen eines oder mehrerer weiterer, nicht den Gasabströmkanälen 26 zugeordneten Gasausströmbereichs 124' sind hier durch eine Dichtung 140 mit Vorsprüngen 138 abgedeckt, die alle oder einige der Ausströmöffnungen 22 des Gasabströmbereichs 124' verschließen.
Die in den Fig. 4 bis 8 gezeigte Ausführungsform weist ebenfalls einen langgestreckten Rohrgasgenerator 216 auf, bei dem an einer Stirnseite ein Zünder 250 angebracht ist. Ausströmöffnungen 22, die in diesem Beispiel in zwei Gasabströmbereichen 224 und 224' angeordnet sind, sind an der Umfangsfläche des Gasgenerators 216 in einem Bereich, der an den Zünder 250 anschließt, vorgesehen.
Der Gasgenerator 216 ist, in Längsrichtung gesehen, teilweise in einem Gehäuse 212 aufgenommen. Wie im Zusammenhang mit den vorher beschriebenen Ausführungsformen bereits ausführlich erläutert, sind die Ausströmöffnungen 22 des einen Gasabströmbereichs 224 im Gehäuse 212 ausgebildeten Gasabströmkanälen 26 zugeordnet. Dieser Teil des Gehäuses 212 ist in den Fig. 4 bis 8 nur angedeutet. Ohne das aufgesetzte Gehäuse 212 ist der Gasgenerator 216 schubneutral ausgebildet.
Wenigstens einige der Ausströmöffnungen 22 des zweiten Gasabströmbereichs 224', der nicht mit den Kanälen 26 in Verbindung steht, sind von Vorsprüngen 238 einer Dichtung 240 verschlossen. Die Dichtung 240 besteht bevorzugt aus einem elastischen Material, so daß die Ausströmöffnungen weitgehend gasdicht verschlossen sind.
An der zum Zünder 250 gerichteten Stirnseite des Gehäuses 212 ist eine Entlüftungsöffiiung 260 mit einem relativ geringen Querschnitt vorgesehen. Über die Entlüftungsöffnung 260 wird ein Teil der grundsätzlich vorhandenen Gasleckströme aus dem Gasabströmbereich 224' in einem gerichteten Gasstrom kontrolliert aus dem Gehäuse 212 geleitet. Das Leckagegas kann damit nicht zwischen der linken, radial einwärts gezogenen Wand 261 und der linken angrenzenden Stirnwand des Gasgenerators einen Schub entwickeln, der ein Verschieben des Gasgenerators 216 nach rechts zur Folge hätte.
Die Dichtung 140 hemmt ebenfalls die Verlagerung des Gasgenerators 216 im Gehäuse 212. Dies geschieht zum einen bereits durch die Klemmwirkung der Dichtung zwischen Gasgenerator 216 und Gehäuse 212. Zusätzlich unterstützt ein an der zum Gehäuse 212 gewandten Seite der Dichtung angeordneter Rastfortsatz 270, der in eine entsprechende Ausnehmung 280 im Gehäuse 212 ragt, die axiale Fixierung des Gasgenerators 216.
Es ist auch denkbar, den Gasgenerator z. B. mittels eines nicht gezeigten Sicherungsstifts am Gehäuse zu fixieren.
Fig. 7 zeigt die Dichtung 240 im flach ausgebreiteten Zustand. An der (eingebaut) zur Entlüftungsöffnung 260 gerichteten Seite weist die Dichtung 240 mehrere in Längsrichtung des Gasgenerators 216 verlaufende Nuten 290 auf, die durch eine Reduzierung der Wandstärke gebildet sind. Über diese Nuten 290 wird das Leckagegas aus dem Gasausströmbereich 224' gezielt zur Entlüftungsöffnung 260 geleitet. Die Breite der Nuten 290 verringert sich jeweils in Richtung zur Entlüftungsöffnung 260.
Im Querschnitt ist die Dichtung 240 keilförmig (Fig. 8), wobei das dünnere Ende 292 eingebaut zum zünderseitigen Ende des Gasgenerators 216 und zur Entlüftungsöffnung 260 weist. Der Dickenunterschied zwischen den Enden 292, 294 der Dichtung 240 beträgt bevorzugt wenige zehntel Millimeter.

Claims

1. Gassackmodul mit einem Gasgenerator (16) und mit einem starren Gehäuse (12), in dem der Gasgenerator (16) angeordnet ist,
wobei im Gehäuse (12) wenigstens zwei Gasabströmkanäle (26) ausgebildet sind, deren zum Gasgenerator (16) gerichtete, durch eine Wand (32) voneinander getrennte Mündungen (28) aneinander angrenzen,
wobei der Gasgenerator (16) einen zusammenhängenden Gasausströmbereich (24) aufweist, wobei jeder der Mündungen (28) ein Abschnitt (34, 34') des Gasausströmbereichs (24) zugeordnet ist,
und wobei das Gehäuse (12) so ausgebildet ist, daß das aus den Abschnitten (34, 34') des Gasausströmbereichs (24) austretende Gas nur in den dem jeweiligen Abschnitt (34, 34') zugeordneten Kanal (26) strömen kann.

2. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (32) am Gasgenerator (16) anliegt.

3. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (32) die Mündungen (28) räumlich und strömungsmäßig voneinander trennt und daß die Wand (32) eine am Gehäuse (12) ausgebildete Rippe ist.

4. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) ein einstückiges Kunststoffgehäuse ist.

5. Gassackmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) ein Spritzgußteil ist.

6. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (26) so ausgebildet und so angeordnet sind, daß die Anteile der aus dem Gasgenerator (16) ausströmenden Gasmenge, die in die einzelnen Kanäle strömen, ungleich sind.

7. Gassackmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Anteile größer als 60 : 40 ist.

8. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasgenerator (16) ein Rohrgasgenerator ist.

9. Gassackmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Gasausströmbereich (24) nur über einen Teil des Umfangs des Gasgenerators (16) erstreckt.

10. Gassackmodul nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasausströmbereich (124) an einer langgestreckten Filterkammer (120) des Gasgenerators (116) vorgesehen ist, wobei die Filterkammer (120) einen geringeren Durchmesser aufweist als der restliche Gasgenerator (116).

11. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (212) eine Entlüftungsöffiiung (260) aufweist, durch die Leckagegas in einem gerichteten Gasstrom ausströmt.

12. Gassackmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasausströmbereich (24; 124; 224) mehrere Ausströmöffnungen (22) aufweist.

13. Gassackmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (140; 240) vorgesehen ist, die wenigstens eine der Ausströmöffnungen bedeckt.

14. Gassackmodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,; daß die Dichtung (140; 240) wenigstens einen Vorsprung (138; 238) aufweist, der in eine Ausströmöffnung (22) eingreift.

15. Gassackmodul nach einem der Ansprüche 12 und 13; dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Gasausströmbereiche (124, 124'; 224, 224') vorgesehen sind, von denen einer durch die Dichtung (140; 240) abgedeckt ist.

16. Gassackmodul nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (240) im Querschnitt keilförmig ist.

17. Gassackmodul nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (240) wenigstens eine Nut (290) aufweist, durch die Leckagegas zu einer Entlüftungsöffnung (260) strömen kann.

18. Gassackmodul nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (240) einen zum Gehäuse (212) gerichteten Rastfortsatz (270) aufweist, der in eine Ausnehmung (280) des Gehäuses (212) eingreift.