DE19631317A1 - Hybrid-Gasgenerator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Hybrid-Gasgenerator, der eine anzündbare gaserzeugende Feststoffladung sowie eine ein Gas enthaltende Speicherkammer enthält.

Aus EP 0 616 578 B1 ist ein Hybrid-Gasgenerator für Airbags bekannt, der in einer Brennkammer eine anzünd­ bare Feststoffladung und in einer Speicherkammer ein unter Druck stehendes Gas enthält. Beim Auslösen des Gasgenerators zündet ein Anzündelement die Feststoff­ ladung. Durch die entstehenden Brenngase wird ein hoh­ ler Kolben angetrieben, der ein die Speicherkammer ver­ schließendes Schließelement durchstößt, wodurch das in der Speicherkammer enthaltene unter Druck stehende Gas zum Auslaß ausströmen kann. Ferner strömen die von der Feststoffladung erzeugten Brenngase in die Speicherkam­ mer ein, wo sie sich mit dem Druckgas vermischen. Beim Zerstören des Schließelementes strömt zunächst kaltes Druckgas zum Auslaß. Dadurch wird verhindert, daß die heißen Brenngase zuerst in den Airbag gelangen. An­ schließend strömt ein Gemisch aus Kaltgas und Brenngas in den Airbag ein. Die Funktionsweise des bekannten Gasgenerators hängt wesentlich von der Art der Zerstö­ rung des Schließelements ab. Wenn diese Zerstörung un­ vollständig ist, wird der Weg von der Speicherkammer zum Auslaß durch Reste des Schließelements teilweise versperrt. Ferner wird der Strömungsquerschnitt dieses Weges durch den vorgeschobenen Kolben reduziert.

Ferner ist aus EP 0 669 231 A2 ein Hybrid-Gasgenerator bekannt, bei dem zwischen einer die Feststoffladung enthaltenden Brennkammer und einer ein Druckgas enthal­ tenden Speicherkammer eine Mischkammer angeordnet ist. Die Brennkammer und die Speicherkammer sind durch Dichtscheiben abgedichtet, welche durch die Brenngase der Feststoffladung zerstört werden. Hierbei dringen das Brenngas und das Kaltgas aus entgegengesetzten Richtungen in die Mischkammer ein, wodurch das Ausströ­ men behindert wird. Ferner tritt zuerst das schadstoff­ beladene heiße Brenngas aus, weil die Dichtscheibe der Brennkammer als erste zerstört wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hybrid- Gasgenerator von einfacher Bauart zu schaffen, der ein sicheres und definiertes Gasaustrittsverhalten gewähr­ leistet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Bei dem erfindungsgemäßen Hybrid-Gasgenerator ist der Kolben nicht in Achsrichtung der Austrittsöffnung der Speicherkammer verschiebbar, sondern parallel zur Aus­ trittsöffnung. An dem die Austrittsöffnung abdichtenden Schließelement gleitet der Kolben entlang. Nachdem der Kolben das Schließelement passiert hat, wird das Schließelement durch den Druck des Speichergases von der Austrittsöffnung der Speicherkammer abgesprengt bzw. zerstört. Somit wird die Speicherkammer mit der erweiterten Brennkammer verbunden, aus der durch eine Auslaßöffnung das Gasgemisch abströmt. Die Erfindung bietet den Vorteil einer einfachen Konstruktion, wobei der Kolben als Verschiebekolben den Funktionsablauf steuert, ohne daß er mechanische Stoß- oder Schneidbe­ wegungen ausführen muß.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Bewegungsweg der Umfangsfläche des Kolbens eine Auslaßöffnung für das Gasgemisch angeordnet. Diese Aus­ laßöffnung ist zweckmäßigerweise so positioniert, daß sie von dem Kolben geöffnet wird, während das Schließ­ element dem Druck des Speichergases ausgesetzt und ge­ öffnet wird.

Die Auslaßöffnung für das Gasgemisch kann in eine Mischkammer einmünden, in der eine durch Mischung der heißen Brenngase mit dem kalten Speichergas erfolgt, bevor das Gasgemisch in einen Airbag oder einen anderen Verbraucher einströmt.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Hybrid-Gasgene­ rator nach der Erfindung im Bereitschaftszu­ stand und

Fig. 2 in gleicher Darstellung wie Fig. 1 den Arbeits­ zustand des Gasgenerators.

Der Gasgenerator weist eine Brennkammer 10 auf, die eine gaserzeugende Feststoffladung 11 enthält. Die Feststoffladung ragt in ein elektrisch auslösbaren An­ zündelement 12 hinein.

Die Brennkammer 10 ist rohrförmig gestaltet, wobei sie zylindrischen oder anderen Querschnitt haben kann. In ihr ist ein Kolben 13 angeordnet, der die Brennkammer 10 begrenzt und unter dem Druck der von der Feststoff­ ladung 11 erzeugten Brenngase in einem Führungskanal 14 vorgetrieben wird. Am Ende des Führungskanals 14 befin­ det sich ein Entlüftungsloch 15. Der Führungskanal 14 bildet eine Verlängerung der Brennkammer 10. An seiner Umfangswand liegt der Kolben 13 abdichtend an.

Quer zur Brennkammer 10 bzw. zum Führungskanal 14 ist ein Speichergasbehälter 16 angeordnet, der die Spei­ cherkammer 17 enthält und in seiner Stirnwand 18 eine Austrittsöffnung 19 aufweist. Die Austrittsöffnung 19 ist mit einem herausdrückbaren oder zerstörbaren Schließelement 20 abdichtend verschlossen. Das Schließ­ element 20 bildet einen Teil der Umfangswand der Brenn­ kammer 10. Im Bereitschaftszustand des Gasgenerators wird das Schließelement 20 von der Umfangsfläche des Kolbens 13 bedeckt.

Im Bewegungsweg des Kolbens 13 ist ferner eine Auslaß­ öffnung 21 für das Gasgemisch angeordnet, die von dem Kolben in der Bereitschaftsstellung bedeckt wird. Die Auslaßöffnung 21 führt in eine Mischkammer 22 am stirn­ seitigen Ende des Gasgenerators. Aus dieser Mischkammer 22 führen Auslässe 23 zu dem aufzublasenden Airbag.

Zum Auslösen des Gasgenerators zündet das Anzündelement 12 die Feststoffladung 11. Der entstehende Brenngas­ druck drückt den Kolben 13 aus der die Öffnung 19 bzw. das Schließelement 20 bedeckenden Stellung in den Füh­ rungskanal 14 hinein, wobei der Kolben 13 das Schließ­ element 20 freilegt. Sobald das Schließelement frei­ liegt und nicht mehr von dem Kolben 13 abgestützt ist, wird es durch den in der Speicherkammer 17 herrschenden Druck aufgedrückt. Nunmehr strömt kaltes Druckgas aus der Speicherkammer 17 durch die Öffnungen 20 und 21 in die Speicherkammer 22. Außerdem strömt heißes Brenngas aus der Brennkammer 10 in die Mischkammer 22. Von dort strömt das Gasgemisch durch die Auslässe 23 ab.

Claims (3)

1. Hybrid-Gasgenerator mit einer in einer Brennkammer (10) enthaltenen gaserzeugenden Feststoffladung (11), einer ein Druckgas enthaltenden Speicherkam­ mer (17), die eine durch ein Schließelement (20) verschlossene Austrittsöffnung (19) aufweist, und einem durch die Brenngase der Feststoffladung (11) bewegbaren Kolben (13), der die Brennkammer (10) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) mit seiner Umfangsfläche das die Austrittsöffnung (19) der Speicherkammer (17) verschließende Schließelement (20) abstützt und parallel zur Austrittsöffnung (19) verschiebbar ist.

2. Hybrid-Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bewegungsweg der Umfangsflä­ che des Kolbens (13) eine Auslaßöffnung (21) für das Gasgemisch angeordnet ist.

3. Hybrid-Gasgenerator nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (21) für das Gasgemisch in eine Mischkammer (22) mündet.