DE19608595A1 - Gasgenerator zum Erzeugen einer Gasmischung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator für die Erzeugung von Druckgas zum Aufblasen eines Luftsackes in einem Airbagsystem, mit einer Brenn­ kammer, in der ein brennbares Feststoff-Treibmittel untergebracht ist, mit einem Druckfluid in einer Druckkammer, mit einer Berstvorrichtung, die ei­ ne Ausströmöffnung der Druckkammer verschließt und so den vorzeitigen Austritt des Druckfluids aus der Druckkammer verhindert, und mit einer Zündvorrichtung im Bereich der Brennkammer zum Zünden des Treibmit­ tels, wobei die Brennkammer außerhalb der Druckkammer vor der Aus­ strömöffnung angeordnet ist und mindestens eine Düsenöffnung aufweist, die in Richtung auf die Berstvorrichtung gerichtet ist.

Ein derartiger Gasgenerator ist durch die DE 44 05 997 C1 bekannt geworden.

Gasgeneratoren, zu denen auch Hybridgasgeneratoren zählen, dienen dazu, im Falle eines harten Aufpralls eines Kraftfahrzeugs eine Gasmischung zum Füllen eines Luftsackes zu erzeugen. Der Luftsack schützt einen Fahrzeugin­ sassen vor dem Aufprall auf harte Fahrzeuginnenteile wie das Lenkrad oder die Seitenverkleidungen. Innerhalb dieser Gasgeneratoren ist im allgemei­ nen eine auf pyrotechnische Art zu entzündende Treibstoffladung vorgese­ hen. Wenn durch einen Stromimpuls von der einen Fahrzeug-Crash erken­ nenden Sensorik eine Zündeinheit aktiviert wird, werden heiße Partikel er­ zeugt, die dann auf die Oberfläche eines meist in Tablettenform vorliegen­ den Treibstoffs treffen. Dieser wird dann selbst entzündet, brennt in der so­ genannten Brennkammer unter einem hohen Druck ab und erzeugt das Treibgas. Das Treibgas strömt aus der Brennkammer aus und mischt sich mit einem inerten Druckgas. Anschließend kann die Gasmischung aus dem Gas­ generator ausströmen und den Luftsack aufblasen. Da keine reine Gasmi­ schung entsteht, sondern eine Mischung von flüssigen und festen Bestand­ teilen vorhanden ist, wird die Gasmischung nach Verlassen der Druckkam­ mer durch eine Filterkammer geleitet, in der entsprechende Filter vorgese­ hen sind. Dadurch wird die Gasmischung vor dem Austritt aus dem Gasgene­ rator gereinigt.

Der aus der DE 44 05 997 A1 bekannte Gasgenerator ist ein Hybrid-Gasgenera­ tor mit einem pyrotechnischen Gasgenerator und einer Druckkammer. Nach dem Anzünden von Treibstoff strömen heiße Treibgase aus einer Düsen­ öffnung einer Brennkammer aus und blasen gegen eine gegenüber der Öff­ nung angeordnete Dichtscheibe der Druckkammer. Nach dem Öffnen der Dichtscheibe strömen die Treibgase und Gas aus der Druckkammer durch Austrittsöffnungen in einen Gassack. Die erzeugten Treibgase sind dabei auch chemisch reaktiv, so daß die Treibgase die Dichtscheibe an ihrer Ober­ fläche nicht nur thermisch, sondern auch chemisch angreifen und konti­ nuierlich durchbrennen, um so die schließende Dichtscheibe ohne Auftre­ ten eines hohen Schalldrucks zu öffnen.

Bei diesem Gasgenerator mischen sich das heiße Treibgas aus der Brennkam­ mer und das Gas aus der Druckkammer i.w. undefiniert im Innern eines Man­ telgehäuses. Damit ein definierter Abstand der Düsenöffnung der Brenn­ kammer bzgl. der Dichtscheibe beim Zusammenbau gewährleistet ist, ist die Brennkammer über das Außengehäuse gegenüber der Dichtscheibe beab­ standet. Gerade bei einer Gewindeverbindung zwischen dem Brennkam­ mergehäuse und dem Außengehäuse läßt sich aber der gewünschte defi­ nierte Abstand nicht immer reproduzierbar einstellen.

Innerhalb des aus der US 5,033,772 bekannten Gasgenerators ist eine von ei­ ner Druckkammer umgebene Brennkammer derart angeordnet, daß die Brennkammer und die Druckkammer durch Austrittsöffnungen der Brenn­ kammer unmittelbar im Bereich der Ausströmöffnung der Druckkammer miteinander verbunden sind. Wenn nun eine Treibstoffladung mit Hilfe ei­ ner Zündeinheit innerhalb der Brennkammer gezündet wird und abbrennt, entsteht ein Treibgas, das durch die Austrittsöffnungen in diesen Bereich der Druckkammer vor der Ausströmöffnung geleitet wird. Folglich erhöht sich der Druck auf die Bersteinrichtung, in der Regel eine zerbrechliche Berstscheibe oder -folie, die die Ausströmöffnung nach Überschreiten eines Grenzdruckes freigibt.

Da bei dem aus der US 5,033,772 bekannten Gasgenerator sowohl die Brenn­ kammer als auch die Druckkammer zylinderförmig ausgebildet sind und die Druckkammer die Brennkammer umgibt, findet nach dem Ausströmen des Treibgases in das Druckgas keine Erhöhung des Innendrucks innerhalb der Druckkammer statt, der über den gesamten Bereich der Vorratskammer konstant ist. Es kommt zu einer partiellen Druckerhöhung im Bereich der Bersteinrichtung; so daß die Druckbeaufschlagung der Bersteinrichtung im wesentlichen durch das erzeugte heiße Treibgas stattfindet. Folglich ist die Bersteinrichtung einer hohen Temperaturbelastung ausgesetzt. Daher er­ folgt eine Freigabe der Ausströmöffnung nicht nur durch ein Zerbrechen der Bersteinrichtung, sondern meist auch durch ein Aufschmelzen der Ber­ steinrichtung. Somit ist nicht gewährleistet, daß eine stets gleich große Querschnittsöffnung zum Ausströmen des Gasgemisches freigegeben wird. Dies beeinträchtigt die Funktionsweise des gesamten Airbagsystems, da es zu einem zeitlich verzögerten Druckanstieg innerhalb des Luftsackes des Air­ bagsystems kommt. Außerdem erfordert die Anordnung der Brennkammer innerhalb der Druckkammer eine komplizierte Bauweise mit vielen Einzeltei­ len und aufwendigen Verbindungen.

Aus der EP 0 455 435 A2 ist ein mehrstufiger Hybridgasgenerator bekannt, bei dem im Falle eines Fahrzeugunfalls eine Trennwand einer Gasdruckkam­ mer zerstört wird, um das innerhalb der Druckkammer befindliche Gas in ei­ nen Luftsack ausströmen zu lassen. Die Zerstörung der Trennwand und die dadurch erfolgende Freigabe einer Ausströmöffnung wird durch eine mit Hilfe von Sensoren gesteuerte elektrische Zündeinrichtung bewirkt. Um wei­ teres Gas zum Aufblasen des Luftsackes nach liefern zu können, erfolgt eine zweite, zeitlich verzögerte Gasentwicklung durch das Entzünden einer Treibstoffladung. Nachteiligerweise muß bei diesem Gasgenerator eine se­ parate elektrische Zündeinrichtung zum Aufbrechen der Trennwand vorge­ sehen werden, da eine Zerstörung der Trennwand nicht durch den inner­ halb der Druckkammer entstehenden Gasinnendruck erfolgen kann. Somit ist ein zusätzliches Bauteil nötig, das die Bauweise des bekannten Gasgenera­ tors aufwendig und kompliziert gestaltet und seine Fertigung verteuert.

Nach der Lehre der EP 0 539 872 A1 wird vorgeschlagen, eine Trennwand zwischen einer Brennkammer und einer Druckkammer, in der sich ein Flüs­ siggas befindet, durch einen beweglichen Kolben zu zerstören. Der Antrieb des Kolbens erfolgt durch ein innerhalb der Brennkammer in Folge eines Abbrandes der Treibstoffladung entstehen des Treibgas. Da das Treibgas ei­ nerseits zum Antrieb des Kolbens und andererseits zum Entzünden des Flüs­ siggases genutzt wird, sind bei diesem Gasgenerator mehrere Strömungska­ näle notwendig, um das heiße Treibgas mit dem Flüssiggas zu mischen. Nach einer Verbrennung der Treibstoffladung in einem nachgeschalteten Ver­ brennungsraum gelangen die durch die Verbrennung der Treibstoffladung entstandenen Treibgase über Ausströmöffnungen in einen aufblasbaren Luftsack. Die Ausströmöffnungen sind immer geöffnet und nicht abgedeckt. Daher kann sich in einem Verbrennungsraum dieses Gasgenerators kein Druck aufbauen, der sich schlagartig durch gezielte und definierte Freigabe von Ausströmöffnungen bzw. durch das Ausströmen der Gasmischung in ei­ nen Luftsack abbauen kann. Durch die Verwendung des beweglichen Kol­ bens zum Öffnen der Trennwand ist ein zusätzliches Bauteil sowie weitere für die Führung des Kolbens innerhalb des Gasgenerators erforderlich.

Auch in der EP 0 604 001 A1 ist ein Gasgenerator beschrieben, der eine Druckkammer mit einem darin befindlichen und unter Druck stehenden Druckgas aufweist. Im Bereich einer zerbrechlichen Berstmembran der Druckkammer ist ein Projektil beweglich ausgebildet. Mit Hilfe einer Zünd­ einrichtung wird zunächst ein Treibgas zur Bewegung des Projektils erzeugt. Anschließend wird eine an dem Projektil befindliche Zündladung ebenfalls entzündet, so daß das Projektil bei seiner weiteren Bewegung die Berst­ membran zerstört und als Träger des entzündeten Zündmaterials dient. Dies ermöglicht ein Entzünden des Druckgases in der Druckkammer. Auch bei diesem Gasgenerator ist ein bewegliches Teil zum definierten Öffnen der Berstmembran vorgesehen, die eine Ausströmöffnung der Druckkammer abdeckt. Da die Zerstörung der Berstmembran nicht durch den Innendruck innerhalb der Druckkammer möglich ist, sind notwendigerweise zusätzliche Bauteile, ein bewegliches Projektil und entsprechende Antriebseinrichtun­ gen zwingend erforderlich.

Aus der nicht vorveröffentlichten, deutschen Patentanmeldung 195 32 023.9 ist außerdem ein Gasgenerator für die Erzeugung von Druckgas zum Aufbla­ sen eines Luftsackes in einem Airbagsystem bekannt, mit einer Brennkam­ mer, in der ein brennbares Feststoff-Treibmittel untergebracht ist, mit ei­ nem Druckfluid in einer Druckkammer, mit einer Berstvorrichtung, die eine Ausströmöffnung der Druckkammer verschließt und so den vorzeitigen Aus­ tritt des Druckfluids aus der Druckkammer verhindert, und mit einer Zünd­ vorrichtung im Bereich der Brennkammer zum Zünden des Treibmittels. Die Brennkammer ist außerhalb der Druckkammer unmittelbar vor der Aus­ strömöffnung angeordnet und weist eine oder mehrere Düsenöffnungen auf, die in Richtung auf die Berstvorrichtung gerichtet sind. Diese Austritts­ öffnungen sind zwischen der Ausströmöffnung und den Düsenöffnungen in Richtung auf den Luftsack in dem Brennkammergehäuse vorgesehen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Gasge­ nerator der eingangs beschriebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß er aus möglichst wenigen Bauteilen einfach aufgebaut ist und dennoch ein definiertes öffnen der Berstvorrichtung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Austrittsöffnun­ gen zwischen der Ausströmöffnung und einer oder mehreren Düsenöffnun­ gen in Richtung auf den Luftsack vorgesehen und in einer Abströmhülse ausgebildet sind, die zwischen der Brennkammer und der Druckkammer an­ geordnet ist.

Der erfindungsgemäße Gasgenerator hat damit den wesentlichen Vorteil, daß zum Öffnen der Berstvorrichtung keine zusätzlichen beweglichen Teile, beispielsweise Projektile erforderlich sind. Durch die Düsenöffnungen läßt sich das aus der Brennkammer austretende heiße Treibgas gezielt auf die Berstvorrichtung richten. Die Berstvorrichtung ist üblicherweise eine dünne Metallscheibe, zum Beispiel aus Stahl, die durch den oder die heißen Treib­ gasstrahlen an den durch die Düsenöffnungen exakt vorgegebenen Stellen aufgeschmolzen wird. Durch mehrere, auf die Berstvorrichtung gerichtete Strömungsdüsen, die z. B. einen Kreis definieren, wird die gesamte Berstvor­ richtung aufgeschmolzen und die Ausströmöffnung aus der Druckkammer vollständig und definiert freigegeben. Durch diese erfindungsgemäße Aus­ bildung des Gasgenerators wird die Anzahl der benötigten Einzelkompo­ nenten verringert und damit auch sein Gesamtgewicht reduziert.

Die Abströmhülse, die formschlüssig mit der Druckkammer und der Brenn­ kammer verbunden ist, erlaubt eine modulare Bauweise und dient zugleich als Abstandshalter von Brennkammer und Druckkammer, der einen definier­ ten Abstand zwischen der Brennkammer und Berstmembran beim Zusam­ menbau des Gasgenerators sicherstellt, was ein definiertes Öffnen der Berst­ membran ermöglicht. Das aus der Brennkammer austretende Treibgas und das aus der Druckkammer austretende Druckgas mischen sich im Innenraum der Abströmhülse und treten dann verzugsweise radial aus der Abströmdü­ se in Richtung auf den Luftsack aus.

In einer Weiterbildung weist die Abströmhülse an ihrem gesamten Umfang radiale Austrittsöffnungen auf, so daß das Gasgemisch aus Druckgas und Treibgas aus allen Austrittsöffnungen der Abströmhülse gleichmäßig über den Umfang verteilt austritt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Brennkammer aus einem topfförmigen Gehäuseteil und einem Gehäusedeckel bzw. einem Verschluß­ einsatz gebildet. Dies vereinfacht die Bauweise und erlaubt die Verwendung preisgünstiger Verbindungstechniken.

Vorzugsweise sind das Gehäuseteil und der Gehäusedeckel bzw. der Ver­ schlußeinsatz über eine Radialnietverbindung verbunden, die besonders einfach auszubilden ist und dennoch eine sichere Verbindung darstellt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Gehäusedeckel gegenüber der Ausströmöffnung der Druckkammer angeordnet und weist die Düsen­ öffnungen auf. Je nach Einsatzgebiet können verschiedene Gehäusedeckel mit unterschiedlichen Düsenöffnungen, -formen oder -anordnungen in dem Gehäuseteil angeordnet werden. Dies erlaubt eine individuelle Anpassung und eine modulare Bauweise.

Eine weitere bevorzugte Weiterbildung der Erfindung kennzeichnet sich da­ durch, daß der Gehäusedeckel einen Düseneinsatz aufweist, in dem die Dü­ senöffnungen ausgebildet sind. Durch die entsprechende Wahl des Düsen­ einsatzes kann die Strömungsführung der Treibgase aus der Brennkammer unkompliziert eingestellt werden und trägt zu einer vereinfachten modula­ ren Bauweise des erfindungsgemäßen Gasgenerators bei.

Bevorzugt ist in einer Weiterbildung dieser Ausführungsform die Zündvor­ richtung innerhalb des Bodens des Gehäuseteils angeordnet. Spezielle Halte­ rungen für die Zündvorrichtung sind dann nicht erforderlich, was die An­ zahl der Einzelkomponenten des Gasgenerators verringert sowie dessen Ge­ wicht weiter reduziert.

In einer anderen Ausführungsform sind die Düsenöffnungen in dem der Ausströmöffnung der Druckkammer gegenüberliegenden Boden des Gehäu­ seteils ausgebildet.

In einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Zünd­ vorrichtung innerhalb des Verschlußstücks angeordnet. Spezielle Halterun­ gen für die Zündvorrichtung sind dann ebenfalls nicht erforderlich.

Von Vorteil ist es, wenn das Verschlußstück sich in die Brennkammer er­ streckt und radiale Zündöffnungen in die Brennkammer aufweist. Das Treib­ mittel kann dann innerhalb der Brennkammer einfach in den z. B. ringförmi­ gen Raum zwischen dem Verschlußstück und dem Gehäuseteil der Brenn­ kammer angeordnet werden und über die radialen Zündöffnungen leicht entzündet werden.

Eine besondere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß in der Brennkammer ein Füllkörper angeordnet ist, der ein Klappern oder Rasseln des meist in Tablettenform vorliegenden Feststoff-Treibmittels innerhalb der Brennkammer verhindert.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Zündvorrichtung innerhalb der Brennkammer von einem Ladungsverstärker umgeben, um die Zündung des Treibmittels zu unterstützen.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Filtervorrichtung vor den Austritts­ öffnungen des Gasgenerators angeordnet ist. Durch die Filtervorrichtung wird der Eintritt von festen Partikeln, wie sie beim Aufschmelzen der Berst­ vorrichtung entstehen können, in den Luftsack und somit eine Beschädi­ gung des Luftsackes verhindert.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind in der Brennkammer mehrere unterschiedliche Treibsätze räumlich voneinander getrennt ange­ ordnet, so daß problemlos je nach Anwendungs- und Einsatzgebiet ein ein­ stufiger oder ein mehrstufiger Gasgenerator realisiert werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform verjüngt sich der Querschnitt min­ destens einer Düsenöffnung in Richtung auf die Berstvorrichtung konisch. Diese konische Form der Düsenöffnung unterstützt die Lenkung des heißen Treibgases auf die Berstvorrichtung und fokussiert den auf der Berstvorrich­ tung auftreffenden Gasstrahl, so daß die Berstvorrichtung dort aufschmilzt.

Weiterhin besonders bevorzugt ist ein mehrstufiger Gasgenerator, der an beiden axialen Enden der Druckkammer eine Brennkammer aufweist. So läßt sich beispielsweise ein mehrstufiger Gasgenerator durch jeweils einen einstufigen Gasgenerator mit den oben beschriebenen Merkmalen an den beiden axialen Seiten erzeugen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzäh­ lung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figuren zeigen stark schematisierte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Gegen­ standes und sind nicht notwendigerweise maßstäblich zu verstehen. Es zei­ gen:

Fig. 1 einen Längquerschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Gasgenerators;

Fig. 2 in einem der Fig. 1 entsprechenden Längsquerschnitt eine zweite Ausführungsform eines Gasgenerators;

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform eines Gasgenerators, der aus zwei über die Druckkammern miteinander verbundenen Gasgeneratoren gem. Fig. 2 als zweistufiger Gasgenerator gebildet ist; und

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform eines Gasgenerators.

In der Fig. 1 ist ein Gasgenerator 10 in einem Längsquerschnitt gezeigt. Der Gasgenerator 10 besteht im wesentlichen aus einer Brennkammer 11 und einer flaschenförmigen Druckkammer 12. Die Brennkammer 11 wird durch ein etwa topfförmiges Brennkammergehäuse 13 und einen darin angeord­ neten Brennkammerdeckel 14 gebildet. Der Brennkammerdeckel 14 ist über eine Radialnietverbindung 15 mit dem Brennkammergehäuse 13 verbunden. Innerhalb der Brennkammer 11 befindet sich ein in Tablettenform vorlie­ gendes Feststoff-Treibmittel 16. Im Boden 17 des Brennkammergehäuses 13 ist eine Zündeinheit 18 zum Zünden des Treibmittels 16 angeordnet. Um ein Klappern oder Rasseln des Treibmittels 16 zu verhindern, ist der freie Raum in der Brennkammer 11 mit einem Füllkörper 19 ausgefüllt. In dem Brenn­ kammerdeckel 14 sind Düsenöffnungen 20 ausgebildet. In der Druckkammer 12, die durch ein Druckkammergehäuse 21 gebildet wird, befindet sich ein unter Druck stehendes Druckgas. Der Austritt des Druckgases aus einer Aus­ strömöffnung 22 wird durch eine Berstmembran 23 zunächst verhindert.

Das Druckkammergehäuse 21 ist mit dem Brennkammergehäuse 13 bzw. dem Brennkammerdeckel 14 über eine Abströmhülse 24 verbunden, die je­ weils formschlüssig auf die Ausströmöffnung 22 in dem Druckkammergehäu­ se 21 und auf den Brennkammerdeckel 14 gesetzt ist. Die Abströmhülse 24 bildet zwischen der Berstmembran 23 und dem Brennkammerdeckel 14 ei­ nen offenen Innenraum, der über Austrittsöffnungen 25 in der Abströmhül­ se 24 mit einer Filterkammer 26 verbunden ist. Die Filterkammer 26 ist von einem rohrförmigen Filterkammergehäuse 27 umgeben, an dessen Innen­ wänden ein Filter 28 angeordnet ist. Über radiale Austrittsöffnungen 29 ist die Filterkammer 26 mit einem Luftsack (nicht gezeigt) verbunden.

Wenn eine in der Figur nicht gezeigte Sensorik des Airbagsystems einen Fahrzeugunfall mit einem harten Aufprall des Fahrzeugs erkennt, wird die Zündeinheit 18 aktiviert, so daß sich das Treibmittel 16 innerhalb der Brenn­ kammer 11 entzündet und abbrennen kann. Durch den Abbrand des Treib­ mittels 16 entsteht ein heißes Treibgas, das aus der Brennkammer 11 über die Düsenöffnungen 20 in den ringförmigen Innenraum innerhalb der Ab­ strömhülse 24 eintritt. Durch die Abströmhülse 24 wird ein definierter Ab­ stand zwischen der Brennkammer 11 und der Berstmembran 23 erreicht, was ein definiertes Öffnen der Berstmembran 23 ermöglicht.

Durch die auf die Berstmembran 23 gerichteten Düsenöffnungen 20 und der Form der Abströmhülse wird das heiße Treibgas auf die Berstmembran 23 gelenkt, so daß diese durch das heiße Treibgas aufgeschmolzen wird. Die Ausströmöffnung 22 des Druckkammergehäuses 21 ist somit freigegeben, und das in der Druckkammer unter Druck stehende Druckgas tritt über die Ausströmöffnung 22 in den freien Innenraum innerhalb der Abströmhülse 24 ein. Dort vermischt sich das kalte Druckgas mit dem heißen Treibgas, wo­ durch das heiße Treibgas abgekühlt wird. Das so erzeugte Gasgemisch aus kaltem Druckgas und heißem Treibgas tritt über die radialen Austrittsöff­ nungen 25 am Umfang der Abströmhülse 24 in die Filterkammer 26 ein und wird, bevor es in den Luftsack über die Austrittsöffnungen 29 eintritt, in der Filterkammer 26 durch den Filter 28 gefiltert.

Der Querschnitt der Düsenöffnungen 20 verjüngt sich vorzugsweise in Rich­ tung auf die Berstmembran 23 konisch (nicht gezeigt). Dadurch wird das heiße Treibgas auf die Berstmembran 23 gerichtet und fokussiert, so daß die Berstmembran 23 dort aufschmilzt.

Nicht gezeigt ist auch eine hermetische Abdichtung der Brennkammer 11 durch ein Verschließen der Düsenöffnungen 20 mittels eines metallischen Bandes, z. B. aus Aluminium.

Die in Fig. 2 gezeigte zweite Ausführungsform eines Gasgenerators 110 un­ terscheidet sich von dem Gasgenerator 10 der Fig. 1 durch eine abgeänder­ te Anordnung der Zündeinheit 18 in dem Brennkammerboden 117 des Brennkammergehäuses 113 und durch die Anordnung der Gasdüsen 120 in einem separaten Düseneinsatz 130 innerhalb des Brennkammerdeckels 120. Die Zündeinheit 18 ist alternativ innerhalb einer AZM-Hülse 131 angeordnet, die in die Brennkammer 111 hineinragt. Innerhalb der AZM-Hülse 131 befin­ det sich ein Ladungsverstärker 132. Ein separates Einsatzstück 133 ist in dem Brennkammerboden 117 zur Aufnahme der Zündeinheit 18 vorgesehen.

Die Funktionsweise des in Fig. 2 gezeigten Gasgenerators 110 unterscheidet sich von der des in Fig. 1 gezeigten Gasgenerators 10 nur dadurch, daß die AZM-Hülse 131 mit dem Ladungsverstärker 132 die Zündung des Treibmittels 16 beschleunigt bzw. verstärkt.

Fig. 3 zeigt einen zweistufigen Gasgenerator 210, der aus zwei einstufigen Gasgeneratoren 10 der in Fig. 2 gezeigten Art aufgebaut ist. Dazu ist die Druckkammer 212 symmetrisch zu einer Axialmittelebene ausgebildet, so daß das Druckkammergehäuse 221 zwei Ausströmöffnungen 222 aufweist, an denen jeweils eine Brennkammer 211 angeordnet ist, deren Einzelteile denen der in Fig. 2 dargestellten Brennkammer 111 entsprechen.

Die Funktionsweise dieses mehrstufigen Gasgenerators 210 unterscheidet sich von der Funktionsweise des Gasgenerators 110 nur darin, daß über eine geeignete Sensorik (nicht gezeigt) beide Zündeinheiten 18 gleichzeitig bzw. zeitlich hintereinander gezündet werden können.

Fig. 4 zeigt einen Gasgenerator 310, bei dem ein Brennkammerboden 317 eines topfförmigen Brennkammergehäuses 313 der Ausströmöffnung 22 der Druckkammer 12 zugewandt ist. In dem Brennkammerboden 317 ist ein Düseneinsatz 334 mit Düsenöffnungen 320 angeordnet. Die Brennkammer 311 ist nach außen mit einem Verschlußeinsatz 335 verschlossen, in welchem auch die Zündeinheit 18 untergebracht ist. Der Verschlußeinsatz 335 ist über eine Radialnietverbindung 315 mit dem Brennkammergehäuse 313 verbun­ den. Der Verschlußeinsatz 335 weist ein in das topfförmige Brennkammerge­ häuse 313 axial hineinragendes Zündrohr 336 auf, welches innerhalb des Brennkammergehäuses 313 eine i.w. ringförmige Brennkammer 311 ausbil­ det. Zwischen der Innenwand des Brennkammergehäuses 313 und dem Zündrohr 336 befinden sich das Treibmittel 316, das über ein Aluminium­ band 337 hermetisch verschlossen ist. Ein Füllkörper 319 füllt den verblei­ benden Raum in der Brennkammer 311 aus.

In dem Zündrohr 336 sind radiale Zündöffnungen 338 ausgebildet, über die das Treibmittel 316 durch die Zündeinheit 18 gezündet wird. Zur Verstär­ kung der Zündladung befindet sich innerhalb des Verschlußeinsatzes 335 ein Zündverstärker 332.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist der der Ausströmöffnung 22 zugewandte Bo­ den des Zündrohres 336 weitere Düsenöffnungen 339 auf, die aber auch in einem Düseneinsatz (nicht gezeigt) ausgebildet sein können. Der Boden des Zündrohres 336 kann aber auch ohne Düsenöffnungen verschlossen ausge­ bildet sein, so daß das heiße Zündgas lediglich in die Brennkammer 311 ein­ treten kann, wo es das Treibmittel 316 entzündet.

Über eine Abströmhülse 340 wird das Brennkammergehäuse 313 von dem Druckkammergehäuse 21 beabstandet, so daß zwischen der Brennkammer und der Ausströmöffnung 23 ein Innenraum 341 ausgebildet ist. Über nicht dargestellte Austrittsöffnungen in der Abströmhülse 340 ist der Innenraum 341 ebenso wie der Gasgenerator 10 in Fig. 1 über eine Filterkammer, ein Filterkammergehäuse und radiale Austrittsöffnungen im Filterkammerge­ häuse mit einem Luftsack (nicht gezeigt) verbunden.

Die Funktionsweise des Gasgenerators 310 entspricht i.w. der des Gasgenera­ tors 10 der Fig. 1, wobei das aus den Düsenöffnungen 320 aus der Brenn­ kammer 311 austretende heiße Treibgas sich in dem Innenraum 341 der Ab­ strömhülse 340 mit dem Druckgas aus der Druckkammer 12 mischt und aus den Austrittsöffnungen der Abströmhülse 340 in die Filterkammer und in den Luftsack austritt.

Claims (16)

1. Gasgenerator (10; 110; 210; 310) für die Erzeugung von Druckgas zum Auf­ blasen eines Luftsackes in einem Airbagsystem, mit einer Brennkammer (11; 111; 311), in der ein brennbares Feststoff-Treibmittel (16) untergebracht ist, mit einem Druckfluid in einer Druckkammer (12; 212), mit einer Berstvorrich­ tung (23), die eine Ausströmöffnung (22) der Druckkammer (12; 212) ver­ schließt und so den vorzeitigen Austritt des Druckfluids aus der Druckkam­ mer (12; 212) verhindert, und mit einer Zündvorrichtung (18) im Bereich der Brennkammer (11; 111; 311) zum Zünden des Treibmittels (16), wobei die Brennkammer (11; 111; 311) außerhalb der Druckkammer (12; 212) vor der Ausströmöffnung (22) angeordnet ist und mindestens eine Düsenöffnung (20; 120; 320) aufweist, die in Richtung auf die Berstvorrichtung (23) gerich­ tet ist, dadurch gekennzeichnet,daß Austrittsöffnungen (25) zwischen der Ausströmöffnung (22) und einer oder mehreren Düsenöffnungen (20; 120; 320) in Richtung auf den Luftsack vorgesehen und in einer Abströmhülse (24; 340) ausgebildet sind, die zwischen der Brennkammer (11; 111; 311) und der Druckkammer (12) angeordnet ist.

2. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ strömhülse (24) an ihrem gesamten Umfang Austrittsöffnungen (20; 120) auf­ weist.

3. Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (11; 111; 311) aus einem topfförmigen Gehäuseteil (13; 113; 313) und einem Gehäusedeckel (14; 114) bzw. einem Verschlußeinsatz (335) gebildet ist.

4. Gasgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäu­ seteil (13; 113; 313) und der Gehäusedeckel (14; 114) bzw. der Verschlußein­ satz (335) über eine Radialnietverbindung (15; 315) miteinander verbunden sind.

5. Gasgenerator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (14; 114) gegenüber der Ausströmöffnung (22) der Druckkam­ mer (12) angeordnet ist und die Düsenöffnungen (20; 120) aufweist.

6. Gasgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäu­ sedeckel (114) einen Düseneinsatz (130) aufweist, in dem die Düsenöffnun­ gen (120) ausgebildet sind.

7. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Zündvorrichtung (18) innerhalb des Bodens (17; 117) des Gehäu­ seteils (13; 113) angeordnet ist.

8. Gasgenerator nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnungen (320) in dem der Ausströmöffnung (22) der Druckkammer (12) gegenüberliegenden Boden (317) des Gehäuseteils (313) ausgebildet sind.

9. Gasgenerator Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündvorrich­ tung (18) innerhalb des Verschlußeinsatzes (335) angeordnet ist.

10. Gasgenerator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver­ schlußeinsatz (335) sich in die Brennkammer (311) erstreckt und radia­ le Zündöffnungen (338) in die Brennkammer (311) aufweist.

11. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Brennkammer (11; 111; 311) ein Füllkörper (19; 319) angeordnet ist.

12. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zündvorrichtung (18) innerhalb der Brennkammer (111; 311) von einem Ladungsverstärker (132; 332) umgeben ist.

13. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Filtervorrichtung (28) vor den Austrittsöffnungen (29) des Gasgenerators (10; 110; 210; 310) angeordnet ist.

14. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Brennkammer mehrere unterschiedliche Treibsät­ ze angeordnet sind.

15. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querschnitt mindestens einer Düsenöffnung (20; 120; 320) sich in Richtung auf die Berstvorrichtung (23) konisch verjüngt.

16. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an beiden axialen Enden der Druckkammer (212) jeweils eine Brennkammer (211) angeordnet ist.