DE202004017428U1

DE202004017428U1 - Gasgenerator und Gassackmodul

Info

Publication number: DE202004017428U1
Application number: DE202004017428U
Authority: DE
Original assignee: TRW Airbag Systems GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2014-11-11
Also published as: US7631888B2; US20060097490A1

Abstract

Gasgenerator, mit einem zylinderförmigen Gasgeneratorgehäuse (22) und einem Stutzen (14), der am Gasgeneratorgehäuse (22) angeschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (14) auf der dem Gasgeneratorgehäuse (22) zugewandten Seite in Umfangsrichtung beabstandete Fortsätze (28) und zwischen den Fortsätzen (28) eine Aussparung aufweist, und daß der Stutzen (14) an den Fortsätzen (28) mit dem Gasgeneratorgehäuse (22) verschweißt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator mit einem zylinderförmigen Gasgeneratorgehäuse und einem Stutzen, der am Gasgeneratorgehäuse angeschweißt ist, und ein Gassackmodul.
An eine Verbindung zwischen einem Gasgeneratorgehäuse und einem Stutzen werden hohe Festigkeits- und Dichtigkeitsanforderungen gestellt. Im Verbindungsbereich sollte die Berstfestigkeit des Rohres nicht durch das Anschweißen des Stutzens herabgesetzt werden. Vorzugsweise werden die beiden Teile durch Schweißen miteinander verbunden, was aber problematisch werden könnte, wenn durch die Dünnwandigkeit des Gasgeneratorgehäuses das Materialgefüge aufgrund zu hoher Wärmezufuhr unerwünscht verändert werden würde. Wenn ein Stutzen an ein Gasgeneratorgehäuse angeschweißt wird, ist es nämlich vor allem die Umfangswandung, welche durch das Schweißen infolge Gefügeveränderungen geschwächt wird.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Gasgenerator herzustellen, an dessen Gasgeneratorgehäuse mit geringem Aufwand ein Stutzen befestigt ist und durch dessen Befestigung der Berstdruck des Gasgeneratorgehäuses nicht reduziert wird.
Dieses Problem wird bei dem eingangs genannten Gasgenerator dadurch gelöst, daß der Stutzen auf der dem Gasgeneratorgehäuse zugewandten Seite in Umfangsrichtung beabstandete Fortsätze und zwischen den Fortsätzen eine Aussparung aufweist, und daß der Stutzen an den Fortsätzen mit dem Gehäuse verschweißt ist. Das zylindrische Gehäuse kontaktiert dabei bevorzugt den Stutzen ausschließlich über die Fortsätze. Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Festigkeitsanforderungen an die Verbindung zwischen dem Gasgeneratorgehäuse und dem Stutzen ohne großen Arbeitsaufwand erreicht werden können. Durch die in Umfangsrichtung weit auseinanderliegenden Schweißlinien oder -punkte ist auch die Spannungskonzentration in den Schweißnähten und dem Gehäuse verringert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zusätzlich, bezogen auf das Gehäuse, axial beabstandete Fortsätze vorgesehen. Das bedeutet, daß mindestens drei Fortsätze am Gehäuse angeschweißt sind, nämlich zwei in Umfangsrichtung beabstandete und wenigstens ein zusätzlicher Fortsatz, der in axialer Richtung versetzt hierzu liegt.
Der Stutzen ist bevorzugt über mindestens zwei Berührlinien am Gasgeneratorgehäuse angeschweißt. Durch die Berührlinien erhöht sich die Länge der Schweißnähte, was zu einer Verringerung der Beanspruchung der einzelnen Schweißnähte führt und dadurch zu einer besseren Kräfte- und Spannungsverteilung.
Die Berührlinien sind zum Beispiel parallel zueinander angeordnet. Dies führt ebenfalls zu einer besseren Kräfte- und Spannungsverteilung.
Vorzugsweise nimmt der Stutzen eine Zündeinrichtung auf. Dies ist vorteilhaft, da es platzbedingt erforderlich sein kann, daß die Zündeinrichtung des Gasgenerators außerhalb des Gasgeneratorgehäuses angeordnet werden muß.
Eine Dichtung kann zwischen dem Stutzen und dem Gasgeneratorgehäuse angeordnet sein. Dabei ist die Dichtung zum Beispiel als O-Ring oder zylindrisches Dichtelement ausgebildet. Die Dichtung gewährleistet eine gasdichte Verbindung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt ein Winkel zwischen den in Umfangsrichtung beabstandeten Fortsätzen ausgehend vom Mittelpunkt des Gasgeneratorgehäuses zwischen 15° und 90°. Winkel, die größer als 90° sind, können zu Schweißproblemen führen, während Winkel unter 15° zu Festigkeitsproblemen führen können. Der optimale Winkel einer solchen Verbindung beträgt zwischen 30° und 50°.
Der Stutzen kann mittels Kondensatorentladungsschweißen mit dem Gasgeneratorgehäuse verschweißt sein. Dieses Schweißverfahren ist vorteilhaft wegen des geringen Temperaturanstiegs während des Schweißens. Ein Temperaturanstieg kann problematisch sein, da das Gasgeneratorgehäuse bzw. der Stutzen entzündbares Gas und eine Zündeinrichtung aufweisen.
Der Stutzen ist zum Beispiel ein Befestigungsstutzen für den Gasgenerator.
Der Stutzen hat bevorzugt einen bolzenförmigen Abschnitt und einen gehäuseseitigen Flanschabschnitt, wobei der Flanschabschnitt die Fortsätze aufweist. Somit können der Flanschabschnitt und der bolzenförmige Abschnitt jeweils ihren teilweise unterschiedlichen Anforderungen angepaßt werden.
Der bolzenförmige Abschnitt und der Flanschabschnitt können eine vormontierte, vorzugsweise einstückige Einheit bilden. Somit läßt sich der Gasgenerator an die gegebenen Bedingungen anpassen. Alternativ hierzu wäre es auch möglich, den bolzenförmigen Abschnitt und den Flanschabschnitt aus zwei Teilen herzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Flanschabschnitt plattenförmig und steht seitlich gegenüber dem bolzenförmigen Abschnitt vor. Damit erhöht sich die Gesamt-Schweißnahtlänge, was zu einer Verringerung der Beanspruchung der einzelnen Schweißnähte führt. Darüber hinaus steht die dem Generatorgehäuse abgewandte Seite des Flanschabschnitts zur Klemmung von Teilen des Moduls zur Verfügung.
Die Erfindung betrifft ferner ein Gassackmodul mit einem erfindungsgemäßen Gasgenerator.
Vorzugsweise ist eine Modulwand zwischen dem Flanschabschnitt und einem Halteteil geklemmt. Somit ändert sich der Kraftfluß beim Befüllen des Gassackmoduls. Die Kräfte des sich teilweise unsymmetrisch entfaltenden Gassacks werden direkt in den Stutzen und nicht über das Gasgeneratorgehäuse in die Schweißnähte und in den Stutzen geleitet. Das hat zur Folge, daß die Schweißnähte kleiner dimensioniert werden können und geringeren Belastungen unterworfen sind.
Eine Querstrebe ist bevorzugt zwischen zwei parallel zueinander angeordneten Stutzen angeordnet, wobei der Gassack zwischen der Querstrebe und der Modulwand geklemmt ist. Da die Modulwand beim Entfalten des Gassacks eventuell zwischen den zwei parallel zueinander angeordneten Stutzen am Gasgenerator anliegt, können Kräfte in den Gasgenerator gelangen. Die Querstrebe nimmt diese Kräfte auf und hilft so, die Kräfte vom Gasgenerator fernzuhalten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen zeigen
1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls mit einem erfindungsgemäßen Gasgenerator,
2 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Gasgenerators;
3 eine Schnittansicht des Gasgenerators entlang der Linie III - III in 2;
4 eine Schnittansicht des Gasgenerators entlang der Linie IV – IV in 2;
5 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer zweiten Ausführungform.
1 zeigt ein Gassackmodul, mit einem Gasgenerator 10, der ein Gasgeneratorgehäuse 22 aufweist und von einem Gassack 12 umgeben ist. Das Gas kann nach der Aktivierung des Gasgenerators 10 über Ausströmöffnungen 20 austreten und den Gassack 12 befüllen. Der Gasgenerator 10 ist über Stutzen 14 an einer Modulwand 15 befestigt. Die Stutzen 14 können auch eine Zündeinrichtung 16 des Gasgenerators 10 aufnehmen und sind im weiteren näher erläutert.
In 2 ist der Gasgenerator 10 näher gezeigt, bei dem die Stutzen 14 allein der Befestigung des Gasgenerators 10 dienen, während gemäß der 3 und 4 die Stutzen 14 zusätzlich die Zündeinrichtung 16 aufnehmen.
Jeder Stutzen 14 besteht aus einem bolzenförmigen Abschnitt 24 und einem Flanschabschnitt 26, der gehäuseseitig angeordnet ist. Dabei kann der bolzenförmige Abschnitt 24 und der Flanschabschnitt 26 eine vormontierte einstückige Einheit bilden oder erst nachträglich zusammengefügt werden, beispielsweise mittels dem Reibschweißverfahren.
Der Flanschabschnitt 26 ist plattenförmig, steht seitlich gegenüber dem Abschnitt 24 vor und weist seitlich gegenüberliegende Fortsätze 28 auf, die auf der dem Gasgeneratorgehäuse 22 zugewandten Seite liegen und in Umfangsrichtung beabstandet sind. Zwischen den Fortsätzen 28 hat der Flanschabschnitt 26 eine Aussparung 29, welche so dimensioniert ist, daß das Gasgeneratorgehäuse 23 nicht an dem ausgesparten Abschnitt anstößt. Das Gasgeneratorgehäuse 22 und der Flanschabschnitt 26 berühren sich folglich nur an den Fortsätzen 28. Die stabförmigen Fortsätze 28 bilden zwei Berührlinien 30 die parallel zueinander angeordnet sind. An den Berührlinien 30 ist der Stutzen 14 an dem Gasgeneratorgehäuse 22 mittels Kondensatorentladungschweißen angeschweißt.
Alternativ können auch mehr als zwei Fortsätze 28 vorgesehen sein, indem z.B. auch eine Ausnehmung 31, wie mit unterbrochenen Linien in 2 gezeigt, zwischen axial beabstandeten Fortsätzen 28 vorgesehen ist. Es ergibt sich also an jeder Ecke des Flanschabschnitts 26 ein punktförmiger Fortsatz 28.
Ein Winkel α zwischen den in Umfangsrichtung beabstandeten Fortsätzen 28 ausgehend vom Mittelpunkt M des Gasgeneratorgehäuses 22 beträgt vorzugsweise zwischen 15° und 90° (4).
Der Stutzen 14, der die als Block dargestellte Zündeinrichtung 16 (3 und 4) beherbergt, nimmt eine Dichtung 32 auf, die zwischen dem Stutzen 14 und dem Gasgeneratorgehäuse 22 angeordnet und beispielsweise als O-Ring oder als zylindrisches Dichtelement ausgebildet ist. Durch das Aufnehmen der Zündeinrichtung 16 in dem Stutzen 14 kann der Aufbau des Gasgenerators 10 individuell auf die verschiedenen Einsatzbedingungen angepaßt werden.
5 zeigt den Gasgenerator 10 in einem Gassackmodul. Die Stutzen 14, die parallel zueinander angeordnet sind, dienen der Befestigung des Gasgenerators 10. Eine Modulwand 15 umgibt den Gasgenerator 10. Parallel dazu verläuft eine Querstrebe 36, die auf die Stutzen 14 gesteckt oder an ihnen angeschweißt ist. Zwischen der Modulwand 15 und der Querstrebe 36 ist der Gassack 12 geklemmt. Diese Anordnung verhindert, daß die vom sich entfaltenden Gassack 12 ausgehende Kraft in das Generatorgehäuse 22 gelangen kann.
Der Gassack 12 kann auch zwischen dem Flanschabschnitt 26 und einem Halteteil geklemmt werden, wobei das Halteteil die Modulwand 15 oder eine Mutter (siehe 5) sein kann.

Claims

Gasgenerator, mit einem zylinderförmigen Gasgeneratorgehäuse (22) und einem Stutzen (14), der am Gasgeneratorgehäuse (22) angeschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (14) auf der dem Gasgeneratorgehäuse (22) zugewandten Seite in Umfangsrichtung beabstandete Fortsätze (28) und zwischen den Fortsätzen (28) eine Aussparung aufweist, und daß der Stutzen (14) an den Fortsätzen (28) mit dem Gasgeneratorgehäuse (22) verschweißt ist.
Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich, bezogen auf das Gasgeneratorgehäuse (22), axial beabstandete Fortsätze (28) vorgesehen sind.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (14) über mindestens zwei Berührlinien (30) am Gasgeneratorgehäuse (22) angeschweißt ist.
Gasgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührlinien (30) parallel zueinander angeordnet sind.
Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (14) eine Zündeinrichtung (16) aufnimmt.
Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (32) zwischen dem Stutzen (14) und dem Gasgeneratorgehäuse (22) angeordnet ist.
Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Winkel zwischen den in Umfangsrichtung beabstandeten Fortsätzen (28), ausgehend vom Mittelpunkt des Gasgeneratorgehäuses (22), zwischen 15° und 90° beträgt.
Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (14) mittels Kondensatorentladungsschweißen mit dem Gasgeneratorgehäuse (22) verschweißt ist.
Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (14) ein Befestigungsstutzen für den Gasgenerator (10) ist.
Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stutzen (14) einen bolzenförmigen Abschnitt (24) und einen gehäuseseitigen Flanschabschnitt (26) hat, wobei der Flanschabschnitt (26) die Fortsätze (28) aufweist.
Gasgenerator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der bolzenförmige Abschnitt (24) und der Flanschabschnitt (26) eine vormontierte, vorzugsweise einstückige Einheit bilden.
Gasgenerator nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschabschnitt (26) plattenförmig ist und seitlich gegenüber dem bolzenförmigen Abschnitt (28) vorsteht.
Gassackmodul mit einem Gasgenerator nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gassackmodul eine Modulwand (15) hat, die zwischen dem Flanschabschnitt (26) und einem Halteteil geklemmt ist.
Gassackmodul nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Querstrebe (36) zwischen zwei parallel zueinander angeordneten Stutzen (14) angeordnet ist, wobei ein Gassack (12) zwischen der Querstrebe (36) und der Modulwand (15) geklemmt ist.