DE19881140B4

DE19881140B4 - Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem Gas in eine Sicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE19881140B4
Application number: DE19881140T
Authority: DE
Inventors: Mats Bohman; Peter Qvint
Original assignee: Autoflator AB
Current assignee: Autoflator AB
Priority date: 1997-08-13
Filing date: 1998-08-13
Publication date: 2007-07-19
Anticipated expiration: 2018-08-14
Also published as: DE29714518U1; WO1999008906A1; DE19881140D2; US6237951B1; WO1999008906A9

Abstract

Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem Gas in eine Sicherheitsvorrichtung mit einem Druckbehälter (14) für komprimierbares Gas mit mindestens einer Öffnung (18), die mit einer gasdichten Folie (20) verschlossen ist, wobei die Folie (20) über zumindest einen Großteil ihrer freien Fläche flächig durch eine gezielt nach Ansteuerung zerstörbarer oder einziehbarer Abstützeinrichtung (22) abgestützt ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Folie (20) unmittelbar nach der Ansteuerung der Vorrichtung aber noch vor dem Zeitpunkt, zu dem sich die Abstützeinrichtung (22) bewegt, durchstößt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem Gas in eine Sicherheitsvorrichtung, beispielsweise einen Airbag oder einen Gurtstrammer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen weisen nach dem Stand der Technik einen Druckbehälter für komprimierbares Gas mit mindestens einer Öffnung auf, die mit einer gasdichten Folie verschlossen ist, wobei die Folie über zumindest einen Großteil ihrer freien Fläche flächig durch eine gezielt nach Ansteuern zerstörbare oder einziehbare Abstützeinrichtung abgestützt ist. Aus der DE 195 40 618 A ist bereits ein derartiger Mechanismus bekannt, bei dem die gasdichte Folienabdichtung geöffnet wird, sobald die Abstützeinrichtung nach Ansteuern der Vorrichtung wegbewegt wurde.

Um sicherzustellen, daß die gasdichte Folie nach Wegbewegen der Abstützeinrichtung wirklich aufbricht, ist es beispielsweise in der WO 96 41 732 beschrieben wor den, die Folie an einer Stelle zwangsweise über eine an der gleitend gelagerten Abstützvorrichtung vorgesehene scharfe Kante aufzuschneiden.

Bei Verwendung einer zerstörbaren bzw. einziehbaren oder in sich zusammenfallenden Abstützeinrichtung ist ein Aufschneiden der Abdichtfolie in Kopplung mit der Bewegung der Abstützeinrichtung selbst schwer in einer reproduzierbaren Weise zu realisieren.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die gattungsgemäße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß nach der Ansteuerung der Vorrichtung zum Einströmenlassen des unter Druck stehenden Gases sichergestellt ist, daß die gasdichte Folie, die den Druckbehälter verschließt, zwangsläufig geöffnet wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ausgehend von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Demnach weist die Vorrichtung eine Einrichtung auf, die die Folie unmittelbar nach der Ansteuerung der Vorrichtung aber noch vor dem Zeitpunkt, zu dem sich die Abstützeinrichtung bewegt, durchstößt. Hierdurch ist auch für den Fall, daß eine nach Zündung in sich zusammenfaltende Abstützeinrichtung verwendet wird, sichergestellt, daß die Abdichtfolie zwangsweise geöffnet wird.

Besonders geeignete Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.

Vorteilhaft weist die Vorrichtung einen pyrotechnischen Treibsatz auf, der nach Ansteuerung gezündet wird. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der pyrotechnische Treibsatz nach seiner Zündung zunächst ein Durchstoßen der gasdichten Folie bewirkt und anschließend von der Abstützvorrichtung wegbewegt.

Die Abstützvorrichtung weist vorteilhaft unterhalb der durch die abgestützte gasdichten Folie eine Öffnung auf, die ungefähr 20 % der Fläche der gesamten gasdichten Folie beträgt.

Durch diese Öffnung kann über das sich ausbreitende Verbrennungsgas des pyrotechnischen Treibsatzes ein Nagel angetrieben werden, um die Folie zwangsweise zu durchstoßen. Dabei kann der Nagel vorteilhaft schwenkbar an die Abstützvorrichtung angelenkt sein.

Alternativ dazu kann aber auch die Folie durch das sich ausbreitende Verbrennungsgas des pyrotechnischen Treibsatzes, das durch die Öffnung in der Abstützvorrichtung unmittelbar an die gasdichte Folie gelangt, verbrannt werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Abstützeinrichtung derart ausgebildet, daß sie nach Zündung des pyrotechnischen Treibsatzes in sich zusammenfällt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1: Einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform,
die 2 bis 5: Details der Darstellung gemäß 1 zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Zündung der Vorrichtung nach der ersten Ausführungsform,
6: eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung gemäß 1 und
die 7 bis 9: Detaildarstellungen der Ausführungsform gemäß 6 zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Zündung der Vorrichtung.

In der Ausführungsform gemäß 1 ist eine Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem Gas in einen hier nicht näher dargestellten Airbag gezeigt. An ein Gehäuse 12 ist ein Druckbehälter 14 zur Aufnahme eines komprimierbaren Gases angeschweißt. Das komprimierbare Gas weist beispielsweise einen Druck von 200 bar auf. Im unteren Teil des Gehäuses 12 ist ein pyrotechnischer Treibsatz 16 angeordnet, der in bekannter Art und Weise nach Ansteuerung durch einen entsprechenden Sensor zündbar ist. Der Druckbehälter 14 weist zum Gehäuse 12 hin eine Öffnung 18 auf. Diese ist in beispielsweise aus der DE 195 40 618 A1 bekannten Art und Weise mittels einer gasdichten Folie 20 verschlossen. Damit die gasdichte Folie nicht aufgrund des hohen Drucks des im Gasbehälter 14 komprimierten Gases zerstört wird, wird sie über eine zerstörbare bzw. einziehbare Abstützeinrichtung 22 abgestützt. Im Gehäuse 12 sind weiterhin in aus dem Stand der Technik bekannte Art und Weise Auslaßöffnungen 24 und vor diesen angeordnete Netze 26 vorgesehen. Durch die Auslaßöffnungen 24 kann das komprimierte Gas zum Aufblasen des Airbags strömen.

In diesem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist an der zerstörbaren bzw. einziehbaren Abstützeinrichtung 22, die ansonsten derjenigen aus der DE 195 40 618 A1 entspricht, eine Öffnung 28 vorgesehen. Diese Öffnung 28 liegt unterhalb der von der Abstützeinrichtung 22 flächig abgedeckten und abgestützten gasdichten Folie 20. Um hier ein ungewolltes Zerstören der Folie zu verhindern, ist die Fläche des durch die Öffnung 28 geschaffenen nicht abgestützten Bereichs der Folie 20 wesentlich kleiner als die Gesamtfläche der gasdichten Folie 20 insgesamt.

Unterhalb der Öffnung 28 und der an dieser anliegenden Folie 20 ist schwenkbar an der Abstützung 22 ein Nagel 30 angeordnet. Dieser ist beispielsweise auf einem kleinen Plättchen 32 angeordnet, das an einer Kante beispielsweise über ein Filmscharnier mit der Abstützeinrichtung 22 verbunden ist, so daß sie eine Schwenkbewegung ausführen kann. Um ein durch Erschütterungen verursachtes ungewoll tes Eindringen des Nagels 30 durch die Öffnung 28 in die über die Öffnung 28 angeordnete gasdichte Folie 20 zu verhindern, ist an dem den Nagel 30 tragenden Plättchen 32 zusätzlich eine wegbrechbare Begrenzungskante 34 angeordnet, die das Plättchen 32 in der in 1 dargestellten schrägen Lage fixiert.

Anhand der 2 bis 5 kann die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert werden. In der 2 ist der Zustand der Vorrichtung zum Auslösezeitpunkt dargestellt. Der Nagel 30 befindet sich noch in seiner Ausgangsposition. Es wird jedoch der pyrotechnische Treibsatz 16 gezündet, so daß das sich spontane Entwickeln des Verbrennungsgases des Treibsatzes durch eine entsprechend vorgesehene Öffnung 36 in Richtung zu dem Plättchen 32 ausströmt. Durch den sich entwickelnden Druck wird die wegbrechbare Begrenzungskante 34 weggebrochen, so daß aufgrund des sich entwickelnden Gasdrucks das Plättchen 32 um seine Schwenkkante verschwenkt wird und der Nagel 30 durch die Öffnung 28 und die gasdichte Folie 20 durchtritt, so daß die gasdichte Folie 20 sicher durchstoßen wird. Dieser Zustand ist in 3 gezeigt. Aufgrund des sich durch die Zündung des pyrotechnischen Treibsatzes 16 weiter aufbauenden Druckes wird die Abstützeinrichtung 22 seitlich verschoben, wie dies durch die Pfeilrichtung a in 4 angezeigt ist. Schließlich fällt die Abstützeinrichtung seitlich in sich zusammen und gibt die Öffnung 18 vollständig frei, so daß die zwangsweise durchstoßene gasdichte Folie 20 aufgrund der fehlenden Abstützkraft vollständig aus der Öffnung 18 durch das ausströmende Gas herausbewegt wird. Dieser Endzustand ist in 5 gezeigt.

Die Ausführungsform gemäß der 6 entspricht im wesentlichen derjenigen gemäß 1, so daß gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet wurden. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 1 ist hier unterhalb der Öffnung 28 der Abstützeinrichtung 22 jedoch kein Nagel schwenkbar gelagert. Hier ist lediglich die Öffnung 28 unterhalb der gasdichten Folie 20 freigelassen. Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist in den 7 bis 9 dargestellt. Die 7 entspricht der seitlichen Darstellung gemäß der 2 nach der ersten Ausführungsform der Erfindung. Hier wird der Treibsatz 16 gerade gezündet und die Verbrennungsgase treten durch die Öffnung 36 aus. Zu diesem Zeitpunkt ist die Folie 20 noch gasdicht verschlossen. In der Darstellung gemäß 8 hat sich kurz nach dem in 7 dargestellten Zeitpunkt das Gas der pyrotechnischen Treibladung ausgebreitet und ist durch die Öffnung 28 an die Oberfläche der gasdichten Folie 20 gelangt. An der Berührungsfläche hat das Gas der pyrotechnischen Treibladung die Folie verbrannt, so daß diese aufgrund des Verbrennens im Bereich der Öffnung 28 durchstoßen worden ist.

In der Darstellung gemäß 9 ist zu einem wiederum kurz darauffolgenden Zeitpunkt aufgrund des sich aufbauenden Druckes nach Zündung des pyrotechnischen Treibsatzes die Abstützeinrichtung 22 zur Seite verschoben worden, so daß sie aufgrund der fehlenden Abstützung in sich zusammenfiel. Dadurch ist die Öffnung 18 freigegeben worden und die zwangsweise geöffnete gasdichte Folie 20 ist vollständig vom Gas aus der Öffnung herausgeblasen worden. Das unter Druck stehende Gas kann somit frei aus den Öffnungen 24 in den hier nicht näher dargestellten Airbag ausströmen.

Claims

Vorrichtung zum Einströmenlassen von unter Druck stehendem Gas in eine Sicherheitsvorrichtung mit einem Druckbehälter (14) für komprimierbares Gas mit mindestens einer Öffnung (18), die mit einer gasdichten Folie (20) verschlossen ist, wobei die Folie (20) über zumindest einen Großteil ihrer freien Fläche flächig durch eine gezielt nach Ansteuerung zerstörbarer oder einziehbarer Abstützeinrichtung (22) abgestützt ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Folie (20) unmittelbar nach der Ansteuerung der Vorrichtung aber noch vor dem Zeitpunkt, zu dem sich die Abstützeinrichtung (22) bewegt, durchstößt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch einen pyrotechnischen Treibsatz aktivierbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pyrotechnische Treibsatz zunächst das Durchstossen der Folie (20) bewirkt und anschließend die Abstützeinrichtung (22) aus ihrer Lage wegbewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung (22) unterhalb der Folienoberfläche eine Öffnung (28) aufweist, deren Fläche kleiner ist als 20 % der gesamten Folienfläche.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Verbrennungsgas des pyrotechnischen Treibsatzes ein Nagel (30) derart durch die Öffnung (28) in der Abstützeinrichtung (22) getrieben wird, daß er die Folie (20) durchstößt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Nagel (30) schwenkbar an der Abstützeinrichtung (22) angelenkt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbrennungsgas des pyrotechnischen Treibsatzes die Folie (20) dadurch durchstößt, daß es ein Loch im Bereich der Öffnung (28) der Abstützeinrichtung (22) hineinbrennt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung (22) so ausgestaltet ist, daß sie nach Zündung des pyrotechnischen Zündsatzes in sich zusammenfällt.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Airbag.
Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Gurtstrammer.