DE202004002760U1

DE202004002760U1 - Gehäuse zur Aufnahme eines Gasgenerators einer Airbagvorrichtung für ein Fahrzeug

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Publication number: DE202004002760U1
Application number: DE200420002760
Authority: DE
Original assignee: Takata Petri AG
Current assignee: Takata Petri AG
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2014-02-20
Also published as: DE112005000951A5; WO2005080144A1

Abstract

Gehäuse zur Aufnahme eines Gasgenerators einer Airbagvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mindestens einen Anströmbereich aufweisenden Gehäusewand zur Anströmung mit von einem Gasgenerator ausgeströmtem Gas, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Anströmbereich (40) mindestens eine temperaturbeständige Folie (3) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse zur Aufnahme eines Gasgenerators einer Airbagvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Gehäuse zur Aufnahme von Gasgeneratoren von Airbagvorrichtungen werden dazu verwendet, den Gasgenerator und zusätzlich einen Luftsack bzw. Airbag in einem Gehäuse derart aufzunehmen, dass sie als Ganzes bzw. als Airbagmodul in einem Fahrzeug eingebaut werden können. Ein solches Gehäuse dient weiterhin dazu, den Gasgenerator zu tragen bzw. zu fixieren und einen Haltepunkt für den Luftsack darzustellen. Aus Gründen der Gewichtsersparnis und der einfachen Herstellung werden die Gehäuse häufig aus Kunststoff oder aus Magnesium hergestellt.
Bei der Entzündung des Gasgenerators strömt heißes Gas aus den Austrittsöffnungen des Gasgenerators aus. Die Ausströmöffnungen des Gasgenerators sind dabei häufig radial über den gesamten Gasgenerator verteilt, so dass auch Bereiche der Gehäusewände des Gehäuses von dem heißen Gas angeströmt werden können. In diesen Anströmbereichen des Gehäuses strömt daher heißes Gas direkt an die Gehäusewand. Die Temperatur des ausströmenden Gases in diesen Anströmbereichen ist dabei so hoch, dass ein aus Kunststoff bzw. Magnesium bestehendes Gehäuse zumindest in diesen Bereichen zerstört werden kann. Es kann hierbei sogar zum lokalen Durchbrennen der Gehäusewand kommen, wobei dann der unkontrollierte heiße Gasstrahl im Außenbereich des Gehäuses zu Schäden und Verletzungen führen kann.
Bislang werden zum Schutz des Gehäuses daher Gasleitbleche bzw. Schutzbleche verwendet, die zwischen dem Gasgenerator und dem Gehäuse eingesetzt werden. Diese Schutzbleche verhindern, dass das vom Gasgenerator ausströmende heiße Gas im Anströmbereich der Gehäusewand zu Schädigungen des Gehäuses führt. Bei dem Gasleitblech bzw. Schutzblech handelt es sich um ein massives weiteres Bauteil, das im Gehäuse untergebracht werden muss. Dies resultiert in relativ schweren Gehäusen und bedingt eine größere Bauform, da die jeweiligen Bleche im Gehäuse untergebracht werden müssen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Gehäuse zur Aufnahme eines Gasgenerators anzugeben, dass ein geringeres Gewicht aufweist.
Die Aufgabe wird durch ein Gehäuse zur Aufnahme eines Gasgenerators einer Airbagvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Dem gemäß ist in dem Gehäuse mindestens eine einen Anströmbereich aufweisende Gehäusewand zur Anströmung mit von einem Gasgenerator ausgeströmten Gas vorgesehen, wobei erfindungsgemäß der mindestens eine Anströmbereich mindestens eine temperaturbeständige Folie aufweist.
Durch den Einsatz einer temperaturbeständigen Folie im Anströmbereich der Gehäusewand wird die thermische Zerstörung der Gehäusewand im Gegensatz zu einer unbedeckten Gehäusewand verringert und es wird insbesondere vermieden, dass die Gehäusewand lokal komplett durchbrennt und ein heißer Gasstrahl unkontrolliert aus dem Gehäuse austreten kann. Der heiße Gasstrahl wird auch beim Durchbrennen der Gehäusewand von der Folie im Innenraum des Gehäuses gehalten. Durch den Einsatz einer temperaturbeständigen Folie können zum Einen die Fertigungskosten reduziert werden und zum Anderen wird das Baumaß und das Gewicht des Gehäuses verringert.
Um diesen Erfolg zu erzielen, liegt die temperaturbeständige Folie vorzugsweise im Anströmbereich vor der Gehäusewand und liegt mit Vorteil zwischen einem im Gehäuse aufgenommenen Gasgenerator und der Gehäusewand.
Zur Vereinfachung der Fertigung und zur Baumaßreduzierung liegt die temperaturbeständige Folie dabei vorteilhaft an der Gehäusewand an. Eine einfache Befestigung der temperaturbeständigen Folie an der Gehäusewand kann hierbei durch Verkleben, Verklemmen und/oder Verschweißen mit der Gehäusewand erreicht werden.
Um zuverlässig zu verhindern, dass die Gehäusewand durch heiße Gase beschädigt wird, liegt die temperaturbeständige Folie vorzugsweise in einem Anströmbereich, der in einem den Ausströmöffnungen eines im Gehäuse angeordneten Gasgenerators gegenüberliegenden Bereich der Gehäusewand angeordnet ist. Die Folie liegt also an der Gehäusewand gegenüber den Ausströrnöffnungen an.
Zur guten Temperaturableitung und zur Vermeidung von Durchbränden und/oder einem unkontrollierten Durchtritt des Gasstrahls durch die Gehäusewand bietet es sich an, die mindestens eine temperaturbeständige Folie als Metallfolie und/oder metallisierte Folie auszubilden. Von Vorteil ist hierzu auch, eine mehrere Folienlagen aufweisende temperaturbeständige Folie zu verwenden. Zur Gewichtsreduktion des Gehäuses und zur einfachen Herstellung ist dabei vorteilhaft, wenn die Gehäusewand Kunststoff und/oder Magnesium aufweist. Um einen vollständigen Schutz des gesamten Gehäuses zu bewirken, kann weiterhin auch das gesamte Gehäuse auf seiner Innenseite mit einer temperaturbeständigen Folie ausgestattet sein.
Um eine Belüftung des Gehäuses bei einem Unterdruck im Gehäuseinneren zu ermöglichen und um den weiter unten beschriebenen Module-Venting-Effekt auszunutzen, kann in die temperaturbeständige Folie mindestens ein Ventilbereich eingebracht sein, der zum Gasaustausch und/oder Druckausgleich zwischen den durch die Folie getrennten Bereichen dient. Zusätzlich kann in dem von der mindestens einen temperaturbeständigen Folie abgedeckten Bereich der Gehäusewand mindestens eine Öffnung vorgesehen sein, die mit dem mindestens einen Ventilbereich der temperaturbeständigen Folie derart kommuniziert, dass durch die mindestens eine Öffnung der Gehäusewand und dem mindestens einen Ventilbereich der temperaturbeständigen Folie ein Gasaustausch und/oder Druckausgleich zwischen den durch die Gehäusewand und die temperaturbeständige Folie getrennten Bereichen stattfinden kann. Dabei bietet es sich an, den Ventilbereich derart auszubilden, dass bei einem Unterdruck im Anströmbereich ein Gasaustausch und/oder Druckausgleich durch den mindestens einen Ventilbereich zwischen den beiden Seiten der Gehäusewand stattfinden kann und bei einem Überdruck im Anströmbereich der mindestens eine Ventilbereich die Gehäusewand im Wesentlichen gasdicht verschließt. Von Vorteil ist das Gehäuse im Wesentlichen gasdicht und ein Gasaustausch und/oder Druckausgleich der Innenseite mit der Außenseite des Gehäuses ist nur über den mindestens einen Ventilbereich und mindestens eine Öffnung in der Gehäusewand möglich, wenn im Innenbereich des Gehäuses ein Unterdruck herrscht.
Durch diese Ausführungsformen mit einem Ventilbereich kann erreicht werden, dass beim Zünden des Gasgenerators das Gehäuse zunächst vollkommen gasdicht abgeschlossen ist, so dass das erzeugte Gas nur in den Luftsack einströmen kann. Ist eine Abdeckklappe des Gehäuses fortgesprengt und der Gassack im Wesentlichen entfaltet, so entsteht im Gehäuse ein Unterdruck, insbesondere durch den Venturi-Effekt. In dieser Phase wird kalte Luft durch die Öffnung der Ventilbereiche in das Gehäuse eingesogen. Es stellt sich der sogenannte Module-Venting-Effekt ein, der zum Einen zur Abkühlung des Gases dient, um Verbrennungen der Insassen zu vermeiden, und der zum Anderen zusätzliches Gasvolumen in den Gassack zieht und damit beim schnellen Befüllen des Gassacks hilft.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen der Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Gehäuse mit einer temperaturbeständigen Folie;
2 einen Querschnitt durch einen Abschnitt eines erfindungsgemäßen Gehäuses in einer weiteren Ausführungsform mit einer temperaturbeständigen Folie und einen Ventilbereich;
3 eine Detaildarstellung des Ventilbereichs der 2;
4 eine Detailskizze des Ventilbereichs der 2 und 3 mit eingezeichneten Gasströmungen; und
5 ein Gehäuse gemäß dem Stand der Technik.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Gehäuse 1 gezeigt. Das Gehäuse 1 hat eine Gehäusewand 10, die mit einer Befestigungsvorrichtung 11, die zur Befestigung des Gehäuses an einem Fahrzeug dient, versehen ist.
Ein Gasgenerator 2 ist im Gehäuse 1 aufgenommen. Der Gasgenerator 2 weist Ausströmöffnungen 20 auf, die in einem Anströmbereich 40 der Gehäusewand 10 nahe an dieser angeordnet sind. In diesem Anströmbereich 40 kann das vom Gasgenerator 2 generierte heiße Gas durch die Ausströmöffnungen 20 mit der Gehäusewand 10 direkt in Berührung kommen, da das Gas mit einer hohen Geschwindigkeit aus den Ausströmöffnungen 20 austritt. Um in diesem Anströmbereich 40 der Gehäusewand 10 ein Durchschmelzen zu verhindern und das Austreten des Gasstrahls zu vermeiden, ist zumindest in diesem Anströmbereich 40 eine temperaturbeständige Folie 3 direkt auf die Gehäusewand 10 aufgebracht. Die temperaturbeständige Folie 3 kann hierbei verklebt, verschweißt oder verklemmt werden. Die temperaturbeständige Folie 3 verhindert, dass das heiße, aus den Ausströmöffnungen 20 des Gasgenerators 2 austretende Gas die Gehäusewand 10 beschädigt oder durchbrennt.
In 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt, bei der im Anströmbereich 40 zusätzlich ein Ventilbereich 50 vorgesehen ist. Der Ventilbereich 50 setzt sich zum Einen aus einer Öffnung 15 in der Gehäusewand 10 und zum anderen aus einem Ventilbereich 35 der temperaturbeständigen Folie 3 zusammen. Der Ventilbereich der temperaturbeständigen Folie 3 ist dabei derart ausgebildet, dass in die temperaturbeständige Folie 3 ein klappenähnlicher Bereich 35 durch Prägen, Schneiden, Lasern oder einem anderen Prozess eingebracht wurde. Dieser klappenförmige Bereich 35 liegt in einer Vertiefung 150 der Gehäusewand 10 auf. Die Vertiefung 150 hat einen größeren Querschnitt als die sich an diese Vertiefung 150 anschließende Öffnung 15 in der Gehäusewand. Die Vertiefung 150 ist dabei auf der Innenseite der Gehäusewand 10 angeordnet und dem Gasgenerator 2 zugewendet.
Der klappenförmige Bereich 35, der in der ersten Vertiefung 150 der Gehäusewand 10 aufliegt, bildet so ein Ventil, das bei einem Überdruck im Gehäuse die Gehäusewand gasdicht verschließt und bei einem Unterdruck im Gehäuseinneren durch einfaches Anheben des klappenförmigen Bereichs 35 der temperaturbeständigen Folie 3 die Öffnung 15 in der Gehäusewand 10 freigibt.
In 3 ist das Ventil 50 noch einmal in einer Detaildarstellung gezeigt. In der Gehäusewand 10 ist eine Vertiefung 150 angebracht, die einen größeren Querschnitt bzw. einen größeren Durchmesser aufweist, als die sich daran anschließende Öffnung 15 in der Gehäusewand 10. Die Vertiefung 150 ist dabei dem Gasgenerator 2 bzw. dem Anströmbereich 40 zugewendet. Der aus der temperaturbeständigen Folie 3 ausgeschnittene klappenförmige Bereich 35 liegt dabei auf der Vertiefung 150 derart auf, dass die Öffnung 15 in der Gehäusewand 10 vollständig verschlossen ist.
4 zeigt noch einmal ein Detail des Ventilbereichs 50. Dabei wird hier eine Situation gezeigt, in der das Ventil 50 geöffnet ist. Das im Anströmbereich 40 aus den Gasaustrittsöffnungen 20 des Gasgenerators 2 ausströmende Gas 25 wird hier zwischen dem Gasgenerator und der auf der Gehäusewand 10 aufliegenden temperaturbeständigen Folie 3 entlanggeleitet. Aufgrund des Venturi-Effekts entsteht in diesem Bereich ein Unterdruck. Dieser Unterdruck öffnet den klappenförmigen Bereich 35 der temperaturbeständigen Folie 3, so dass kalte Luft 55 von der Außenseite des Gehäuses 10 durch die Öffnung 15 der Gehäusewand 10 in das Gehäuseinnere und insbesondere in den Anströmbereich 40 einströmen kann. Hierdurch wird zum Einen das vom Gasgenerator erzeugte Gas 25 abgekühlt und zum Anderen wird ein zusätzliches Gasvolumen angesaugt. Durch dieses zusätzliche, angesaugte Volumen kann ein kleinerer Gasgenerator 2 verwendet werden und die Gastemperatur im Gassack kann durch die angesaugte, kalte Luft gesenkt werden, was die Verletzungsgefahr der Insassen durch die Berührung des heißen Gassacks herabsetzt.
In 5 ist ein Gehäuse zur Aufnahme eines Gasgenerators einer Airbagvorrichtung eines Fahrzeuges gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Das Gehäuse weist eine Gehäusewand 100 auf und einen Gasgenerator 200, der im Inneren des Gehäuses und damit der Gehäusewand 100 angeordnet ist. Der Gasgenerator 200 hat Ausströmöffnungen 210, aus denen das vom Gasgenerator generierte Gas ausströmen kann. In einem Bereich 400, der zwischen dem Gasgenerator 200 und der Gehäusewand 100 liegt, besteht die Gefahr, dass das vom Gasgenerator 200 erzeugte heiße Gas durch die Ausströmöffnungen 210 direkt mit der Gehäusewand 100 in Kontakt tritt. Hier wird gemäß dem Stand der Technik ein Gasleitblech 300 zwischen dem Gasgenerator 200 und der Gehäusewand 100 eingefügt, das an einer Haltevorrichtung 310 im Gehäuse befestigt ist. Das Gasleitblech 300 verhindert, dass das heiße Gas mit der Gehäusewand 100 in Kontakt kommt und diese beschädigen kann.

Claims

Gehäuse zur Aufnahme eines Gasgenerators einer Airbagvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer mindestens einen Anströmbereich aufweisenden Gehäusewand zur Anströmung mit von einem Gasgenerator ausgeströmtem Gas, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Anströmbereich (40) mindestens eine temperaturbeständige Folie (3) aufweist.
Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine temperaturbeständige Folie (3) im Anströmbereich (40) vor der Gehäusewand (10) liegt.
Gehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine temperaturbeständige Folie (3) zwischen einem im Gehäuse (1) aufgenommenen Gasgenerator (20) und der Gehäusewand (10) liegt.
Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine temperaturbeständige Folie (3) an der Gehäusewand (10) anliegt.
Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine temperaturbeständige Folie (10) an der Gehäusewand (10) durch Verkleben, Verklemmen und/oder Verschweißen befestigt ist.
Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Anströmbereich (40) in einem den Ausströmöffnungen (20) eines im Gehäuse (1) aufgenommenen Gasgenerators (20) gegenüberliegenden Bereich der Gehäusewand (10) liegt.
Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einen Innenraum zur Aufnahme eines Gasgenerators (20) aufweist und die temperaturbeständige Folie (3) im Wesentlichen im gesamten Innenraum des Gehäuses (1) vorgesehen ist.
Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine temperaturbeständige Folie (3) eine Metallfolie und/oder eine metallisierte Folie ist.
Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine temperaturbeständige Folie (3) mehrere Folienlagen aufweist.
Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (10) Kunststoff und/oder Magnesium aufweist.
Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen temperaturbeständigen Folie (3) mindestens ein Ventilbereich (35, 50) eingebracht ist, der zum Gasaustausch und/oder Druckausgleich zwischen den durch die Folie (3) getrennten Bereichen dient.
Gehäuse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im von der mindestens einen temperaturbeständigen Folie (3) abgedeckten Bereich der Gehäusewand (10) mindestens eine Öffnung (15) vorgesehen ist, die mit mindestens einem Ventilbereich (35, 50) der temperaturbeständigen Folie (3) derart kommuniziert, dass durch die mindestens eine Öffnung (15) der Gehäusewand (10) und den mindestens einen Ventilbereich (35, 50) der temperaturbeständigen Folie (3) ein Gasaustausch und/oder Druckausgleich zwischen den durch die Gehäusewand (10) und die temperaturbeständige Folie (3) getrennten Bereichen stattfinden kann.
Gehäuse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Ventilbereich (35, 50) derart ausgebildet ist, dass bei einem Unterdruck im Anströmbereich (40) ein Gasaustausch und/oder Druckausgleich durch den mindestens einen Ventilbereich (35, 50) zwischen den beiden Seiten der Gehäusewand (10) stattfinden kann und bei einem Überdruck im Anströmbereich (40) der mindestens eine Ventilbereich (35, 50) die Gehäusewand (10) im Wesentlichen gasdicht verschließt.
Gehäuse nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) im Wesentlichen gasdicht ist und ein Gasaustausch und/oder Druckausgleich der Innenseite mit der Außenseite des Gehäuses (1) über den mindestens einen Ventilbereich (35, 50) und die mindestens eine Öffnung (15) in der Gehäusewand (10) stattfinden kann, wenn im Innenbereich des Gehäuses (1) ein Unterdruck herrscht.
Gehäuse nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gehäusewand (10) ein die Öffnung (15) vollständig überlappender, vertiefter Bereich (150) auf der dem Anströrnbereich (40) zugewendeten Seite der Gehäusewand (10) angeordnet ist, der zur Aufnahme des Ventilbereichs (35, 50) der temperaturbeständigen Folie (3) dient.
Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Gasgenerator trägt.
Gehäuse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen Luftsack trägt.