DE202005016885U1

DE202005016885U1 - Gasgenerator

Info

Publication number: DE202005016885U1
Application number: DE200520016885
Authority: DE
Original assignee: TRW Airbag Systems GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2015-10-28

Abstract

Gasgenerator mit einem Gasgeneratorgehäuse (12) und einer Zündervorrichtung,
die einen gespritzten Kunststoffsockel (24) und einen Zünder (16) aufweist,
wobei der Zünder (16) ein vorgefertigtes, nach außen abgeschlossenes Teil ist und eine Seitenwand (30), eine rückseitige und eine vorderseitige Stirnwand (22, 26) hat,
und wobei an der rückseitigen Stirnwand (22) Anzünderkontakte (14) angebracht sind und die vorderseitige Stirnwand (26) der rückseitigen Stirnwand (22) entgegengesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffsockel (24) unmittelbar an der
Seitenwand (30) des Zünders (16) und über die gesamte Länge der Seitenwand (30) des Zünders (16) anliegt, über die vorderseitige Stirnwand (26) des Zünders (16) vorsteht und wenigstens abschnittsweise eine Umfangswand (32) einer sich an die vorderseitige Stirnwand (26) anschließenden Kammer bildet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator mit einem Gasgeneratorgehäuse und einer Zündervorrichtung, die einen gespritzten Kunststoffsockel und einen Zünder aufweist, wobei der Zünder ein vorgefertigtes, nach außen abgeschlossenes Teil ist und eine Seitenwand, eine rückseitige und eine vorderseitige Stirnwand hat, und wobei an der rückseitigen Stirnwand Anzünderkontakte angebracht sind und die vorderseitige Stirnwand der rückseitigen Stirnwand entgegengesetzt ist.
Gasgeneratoren als Teil einer Rückhalteeinrichtung in Fahrzeugen weisen eine Zündervorrichtung auf, die eine in einem Gasgeneratorgehäuse vorgesehene Treibstoffladung zünden kann. Mit dem aus einer Auslaßöffnung des Gasgeneratorgehäuses austretenden Gas kann daraufhin ein Gassack aufgeblasen oder ein Gurtstraffer bewegt werden.
Um einen Fahrzeuginsassen bei einem Aufprall zu schützen, sollen Gasgeneratoren ein vorher bestimmtes Abblasverhalten haben; sie sollen beispielsweise in einer bestimmten Geschwindigkeit einen Gassack aufblasen. Verstopfte Filter können das Aufblasverhalten verändern. Fragmente der Anzünderhülse, in der das Zündmittel untergebracht ist, können in das Filter mitgerissen werden. Problematischer sind die Fragmente bei einem Gurtstraffer, da hier kein Filter vorgesehen ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Gasgenerator bereitzustellen, bei dem das Abblasverhalten des Generators in engen Grenzen vorbestimmt werden kann.
Dies wird bei einem eingangs genannten Gasgenerator dadurch erreicht, daß der Kunststoffsockel unmittelbar an der Seitenwand des Zünders und über die gesamte Länge der Seitenwand des Zünders anliegt, über die vorderseitige Stirnwand des Zünders vorsteht und wenigstens abschnittsweise eine Umfangswand einer sich an die vorderseitige Stirnwand anschließenden Kammer bildet. Der Kunststoffsockel, der an der Seitenwand des Zünders anliegt und über die vorderseitige Stirnwand des Zünders vorsteht, stützt die Seitenwand des Zünders so ab, daß beim Aktivieren des Zünders keine Partikel von der Seitenwand abreißen können. Darüber hinaus wird durch die überstehende Umfangswand der Zündstrahl gelenkt, so kann er sogar durch Veränderung der Geometrie der Umfangswand einfach variiert werden.
Vorzugsweise ist die Dicke der Umfangswand gleichbleibend.
Alternativ jedoch weitet sich die Umfangswand innenseitig trichterförmig auf, so daß sich ein breiter werdender Zündstrahl ergibt. Das Anzündverhalten der Treibstoffladung kann so in Abhängigkeit von den vorliegenden Bedingungen, z.B. Gasgeneratorgehäusevolumen, Kalt- bzw. Warmgasgenerator, Vorliegen einer Zünderladung geändert und optimal an die Bedingungen angepaßt werden.
Die Dicke der Umfangswand kann vom Zünder weg wenigstens abschnittsweise gleichmäßig abnehmen. Der sich verdünnende Abschnitt schließt insbesondere direkt an den Zünder an. Auch kann sich an den Zünder zuerst ein Abschnitt mit einer konstanten Wanddicke anschließen und erst dann die Wanddicke abnehmen. Die Dicke der Umfangswand kann durch eine trichterseitige Innenseite unter unterschiedlichen Winkeln abnehmen, wobei sich der Winkel des Anzündstrahles mit dem Winkel der abnehmenden Wanddicke ändert.
Ein Deckelabschnitt ist zum Beispiel vorgesehen, der die Kammer auf der dem Zünder gegenüberliegenden Seite begrenzt.
Der Deckelabschnitt ist insbesondere einstückig mit der Umfangswand ausgebildet, so daß der Kunststoffsockel, die Umfangswand der Kammer und der Deckelabschnitt in einem einzigen Arbeitsschritt gespritzt werden.
Vorzugsweise ist eine Kappe vorgesehen, die die Umfangswand umgibt. Vor dem Anbringen der Kappe wird die Treibstoffladung in die Kammer eingebracht.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Kammer eine Brennkammer, die die Hauptladung aufnimmt. Dann ist keine Verstärkerladung vorgesehen.
Alternativ ist die Kammer eine Verstärkerkammer, die die Verstärkerladung aufnimmt. Der Kunststoffsockel und das Gehäuse für die Verstärkerladung werden in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt.
Der Kunststoffsockel ist bevorzugt aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff gebildet, wobei die Anschlußleitungen isoliert sind. Der Kunststoff leitet die elektrostatischen Ladungen ab und verhindert so eine ungewollte Auslösung des Zünders.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 einen vergrößerten Ausschnitt des mit X bezeichneten Bereichs in 1 eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer zweiten Ausführungsform,
3 eine 2 entsprechende Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer dritten Ausführungsform, und
4 eine 2 entsprechende Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gasgenerators gemäß einer vierten Ausführungsform.
In 1 ist ein Gasgenerator 10 mit einem Gasgeneratorgehäuse 12 gezeigt, der eine mittig angeordnete Zündervorrichtung aufweist. Die Zündervorrichtung hat einen mit Anzünderkontakten 14 versehenen, nach außen durch eine Zünderhülse abgeschlossenen und vorgefertigten Zünder 16. Die isolierten Anzünderkontakte 14 ragen durch eine Aufnahmeöffnung 18 im Gasgenerator 10, wobei die Aufnahmeöffnung 18 durch einen sie umgebenden Rand 20 des Gasgeneratorgehäuses 12 begrenzt ist. Der Rand 20 sowie der Zünder 16 samt die von einer rückseitigen Stirnwand 22 des Zünders 16 abstehenden Anzünderkontakte 14 werden beim Spritzen eines Kunststoffsockels 24 in diesen eingebettet. Der beim Spritzen verwendete Kunststoff ist elektrisch leitfähig, um eine elektrostatische Aufladung zu verhindern.
Der Kunststoffsockel 24 liegt unmittelbar und über die gesamte Länge und den gesamten Umfang an einer Seitenwand 30 des zylinderförmigen Zünders 16 an.
Ferner steht der Kunststoffsockel 24 über eine vorderseitige Stirnwand 26 des Zünders 16 vor, die der rückseitigen Stirnwand 22 des Zünders 16 entgegengesetzt ist.
An der vorderseitigen Stirnwand 22 schließt in den Ausführungsformen gemäß 1 und 5 eine mit einer Verstärkerladung gefüllte Verstärkerkammer 28 an.
Die Kammer, die an die vorderseitige Stirnwand 22 anschließt, kann auch eine die Hauptladung aufnehmende Brennkammer 42 sein (siehe 2 und 3).
Die in 1 gezeigte Verstärkerkammer 28 ist von einer über die gesamte Länge konstant dicken Umfangswand 32 umgeben und wird auf der dem Zünder 16 gegenüberliegenden Seite von einer aufgesetzten, hutförmigen Kappe 34 begrenzt, die die Umfangswand 32 umgibt. Der Durchmesser der Kappe 34 ist dabei so gewählt, daß von einem Basisteil 36 vorstehende Ränder 38 über den gesamten Umfang an der Umfangswand 32 der Verstärkerkammer 28 anliegen.
Auslaßöffnungen 40, durch die nach Aktivierung des Zünders 16 Gas in die angrenzende Brennkammer 42 gelangt, sind an den Rändern 38 der Kappe 34 angeordnet. Die Umfangswand 32 ist im Bereich der Auslaßöffnungen 40 im ungezündeten Zustand des Zünders 16 geschlossen und wird nach dem Zünden geöffnet.
In der Verstärkerkammer 28 erzeugtes Gas kann so durch die Auslaßöffnungen 40 in die angrenzende Brennkammer 42 überströmen, woraufhin eine in der Brennkammer 42 vorgesehene Hauptladung zündet.
Die Brennkammer 42 weist ebenfalls Ausströmöffnungen und einen Filter auf, auf die nicht weiter eingegangen wird.
Das Herstellen des Gasgenerators 10 erfolgt folgendermaßen: Vor dem Spritzen des Kunststoffsockels 24 werden das Gasgeneratorgehäuse 12 und der Zünder 16 mit seinen Anzünderkontakten 14 positioniert und anschließend umspritzt. Die Verstärkerladung und ein Füllkörper 43, der die Verstärkerladung in der Kammer vorgespannt hält, wird von (gemäß 1) oben in die Verstärkerkammer 28 eingebracht.
Die Kappe 34 wird von oben auf die Umfangswand 32 gesteckt und verschließt die Verstärkerkammer 28 nach dem Einbringen der Verstärkerladung. Ein Oberteil des Gasgenerators 10 wird dann an ein Unterteil des Gasgenerators 10 geschweißt (Schweißnaht 45).
Für die im folgenden erläuterten Ausführungsformen werden für die bekannten Bauteile die bereits ausgeführten Bezugszeichen verwendet, und es wird insoweit auf obige Erläuterungen verwiesen.
An die vorderseitige Stirnwand 26 des Zünders 16 schließt gemäß 2 die Brennkammer 42 an. Die Dicke der Umfangswand 32 der Brennkammer 42 nimmt im Anschluß an den Zünder 16 unter einem Winkel α gleichmäßig ab, so daß sich innenseitig eine trichterförmige Erweiterung ergibt.
Da keine Verstärkerkammer vorgesehen ist, wird beim Aktivieren des Zünders 16 die in der Brennkammer 42 vorgesehene Hauptladung direkt gezündet.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Gasgenerators 10. Die vorderseitige Stirnwand 26 des Zünders 16 schließt an die Brennkammer 42 an.
Die Dicke der Umfangswand 32 ist in dem an den Zünder 16 anschließenden Bereich zuerst konstant und nimmt anschließend vom Zünder 16 weg unter einem Winkel α gleichmäßig ab.
Im Gegensatz zu der in 2 gezeigten Ausführungsform ist der Winkel α, unter dem die Wanddicke der Umfangswand 32 abnimmt, kleiner, so daß der Winkel eines Anzündstrahls S (siehe 3), der die Ladung zündet, größer ist. Bei einem direkt an den Zünder 16 anschließenden, flachen Winkel, unter dem die Wanddicke der Umfangswand 32 abnimmt, könnte auch die Breite, über die die Anzündstrahlen vom Zünder 16 ausgehen, verkleinert werden (nicht gezeigt). Die Anzündstrahlen lassen sich also durch unterschiedliche Ausbildung der Umfangswand 32 variieren und auf unterschiedliche Gasgeneratorarten und -volumen anpassen.
In 4 ist eine weitere Ausführungsform des Gasgenerators 10 gezeigt. Die Dicke der die Verstärkerkammer 28 umgebende Umfangswand 32 ist konstant. Ein einstückig mit der Umfangswand 32 gespritzter Deckelabschnitt 44 verschließt die Verstärkerkammer 28 an der dem Zünder 16 entgegengesetzten Seite.
Der Kunststoffsockel 24, die Umfangswand 32 und der Deckelabschnitt 44 sind in einem einzigen Arbeitsschritt gespritzt.
Der Deckelabschnitt 44 könnte auch als separates Teil nach dem Spritzen des Kunststoffsockels 24 mit der Umfangswand 32 der Verstärkerkammer 28 und nach dem Einbringen der Verstärkerladung in die Kammer mit der Umfangswand 32 verbunden werden.
In allen Ausführungsformen stützt der Kunststoffsockel 24 den Zünder 16 seitlich ab und verhindert dadurch und aufgrund der über die vorderseitige Stirnwand 26 des Zünders 16 vorstehende Umfangswand 32 ein Abreißen von Zünderkappenteilen, die das Abblasverhalten des Gasgenerators 10 ungünstig beeinflussen könnten.
Der Gasgenerator 10 könnte genausogut in einem Gurtstraffer eingesetzt werden.

Claims

Gasgenerator mit einem Gasgeneratorgehäuse (12) und einer Zündervorrichtung, die einen gespritzten Kunststoffsockel (24) und einen Zünder (16) aufweist, wobei der Zünder (16) ein vorgefertigtes, nach außen abgeschlossenes Teil ist und eine Seitenwand (30), eine rückseitige und eine vorderseitige Stirnwand (22, 26) hat, und wobei an der rückseitigen Stirnwand (22) Anzünderkontakte (14) angebracht sind und die vorderseitige Stirnwand (26) der rückseitigen Stirnwand (22) entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffsockel (24) unmittelbar an der Seitenwand (30) des Zünders (16) und über die gesamte Länge der Seitenwand (30) des Zünders (16) anliegt, über die vorderseitige Stirnwand (26) des Zünders (16) vorsteht und wenigstens abschnittsweise eine Umfangswand (32) einer sich an die vorderseitige Stirnwand (26) anschließenden Kammer bildet.
Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Umfangswand (32) gleichbleibend ist.
Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Umfangswand (32) vom Zünder (16) weg wenigstens abschnittsweise gleichmäßig abnimmt.
Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckelabschnitt (44) vorgesehen ist, der die Kammer auf der dem Zünder (16) gegenüberliegenden Seite begrenzt.
Gasgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelabschnitt (44) einstückig mit der Umfangswand (32) ausgebildet ist.
Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kappe (34) vorgesehen ist, die die Umfangswand (32) umgibt.
Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer eine Brennkammer (42) ist.
Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, daß die Kammer eine Verstärkerkammer (28) ist.
Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffsockel (24) aus einem elektrisch leitfähigen Kunststoff gebildet ist.