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Die
Erfindung betrifft einen Gasgenerator, insbesondere für
ein Fahrzeugsicherheitssystem mit einer pyrotechnischen Anzündereinheit
und einer Halterung für die Anzündereinheit, wobei
die Anzündereinheit durch gemeinsames Umspritzen/Umschäumen
der Anzündereinheit und der Halterung an dieser befestigt
ist, und wobei die Halterung wenigstens eine zentrale Durchtrittsöffnung
für den Kunststoff beim Umspritzen/Umschäumen
aufweist, die so gestaltet ist, dass zwischen Kunststoff und Halterung ein
formschlüssiger Verdrehschutz gebildet ist.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Airbag Modul mit einem Gasgenerator.
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Gasgeneratoren
werden insbesondere für Insassen-Rückhaltesysteme
verwendet, wobei diese Rückhaltesysteme beispielsweise
in Form von aufblasbaren Gassäcken oder Gurtstraffern ausgebildet sein
können. Es gibt verschiedene Arten von Gasgeneratoren,
rein pyrotechnische Generatoren, Druckgasgeneratoren, bei denen
durch die Anzündereinheit das unter Druck stehende Gas
freigelegt wird, oder Hybrid-Gasgeneratoren, welche eine Kombination
der beiden vorgenannten Arten darstellen. Die Anzündereinheit
ist eine in sich hermetisch dichte, vorgefertigte Einheit und muss
lagefest mit dem Außengehäuse des Gasgenerators
direkt oder indirekt gekoppelt sein. Als Halterung, also das Teil,
an dem die Anzündereinheit unmittelbar befestigt ist, wird üblicherweise
ein Abschnitt des Außengehäuses verwendet. Durch
eine Durchtrittsöffnung in der Halterung ragen Anzünderkontakte
und zusätzlich der beim Umspritzen/Umschäumen
verwendete Kunststoff, in dem folglich abschnittsweise die Anzündereinheit
und gleichzeitig die Halterung eingebettet sind, hindurch. Der Kunststoff
soll die Anzündereinheit an der Halterung befestigen und
zudem die Durchtrittsöffnung gas- und feuchtedicht abschließen,
dass zwischen Kunststoff und Halterung ein formschlüssiger
Verdrehschutz gebildet ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Gasgenerator der eingangs genannten
Art hinsichtlich des Verdrehschutzes zwischen Kunststoff und Halterung zu
optimieren.
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Dies
wird bei einem Gasgenerator der eingangs genannten Art durch die
kennzeichnenden Merkmale der Hauptansprüche erreicht.
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Der
aus der
DE 10
2006 035 584 A1 bekannte Gasgenerator, zeigt eine Halterung
mit einer zentralen, kreisrunde Durchtrittsöffnung, welche
seitlich nach außen ragenden Ausläufern aufweist.
Diese seitlichen Ausläufer sind jedoch äußerst
gering, im Verhältnis zu der zentralen Durchtrittsöffnung
ausgeprägt. Das heißt, dass die zentrale, kreisrunde
Durchtrittsöffnung zusammen ihren Ausläufern im
Wesentlichen eine runde Form aufweist. Der Flächenanteil der
seitlichen Ausläufer an der Gesamtfläche der gesamten
Durchtrittsöffnung (zentrale, kreisrunde Durchtrittsöffnung
plus nach außen ragende Ausläufer) weist also
im Vergleich zur zentralen, kreisrunden Durchtrittsöffnung
alleine einen äußerst geringen Anteil auf. Wenn
nicht vorbestimmte, sehr hohe Verdrehkräfte wirken, könnte
die so ausgebildete gesamte Durchtrittsöffnung, nur als
relativ begrenzter Verdrehschutz wirken,
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Bei
der Erfindung hingegen stellt die spezielle Ausprägung
der geometrischen Form einer Durchtrittsöffnung einen wesentlich
verbesserten Verdrehschutz dar.
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So
weist die Durchtrittsöffnung erfindungsgemäß die
Form eines Polygons auf. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform handelt es sich bei diesem Polygon um ein
Fünfeck, insbesondere um ein gleichseitiges und gleichwinkliges
Fünfeck.
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Alternativ
kann die zentrale Durchtrittsöffnung auch im Wesentlichen
die Form eines Kreuzes, bestimmt durch zwei gedachte Linien, rechtwinkelig zueinander
positioniert, aufweisen.
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Insbesondere
können Endbereiche der kreuzförmigen Durchtrittsöffnung
jeweils eine bogenförmige Rundung aufweisen.
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Bevorzugt
kann die Umfangslinie der Durchtrittsöffnung zumindest
teilweise gerade Linienabschnitte aufweisen.
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Insbesondere
können jeweils zwei der geraden Linienabschnitte, welche
benachbart zueinander liegen, im Wesentlichen rechtwinkelig zueinander
positioniert sein.
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Weiterhin
bevorzugt kann die Umfangslinie der zentralen Durchtrittsöffnung
aufeinander, im Wechsel folgende, konkave und konvexe Abschnitte aufweisen.
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Wie
zuvor schon erwähnt, ist die Halterung insbesondere ein
Abschnitt des Außengehäuses des Gasgenerators.
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Die
Anzünderkontakte ragen vorzugsweise durch die Halterung
hindurch und bilden insbesondere einen Teil der Anzündereinheit
und mit dieser eine vorgefertigte Einheit.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin ein Airbag Modul mit einem Gasgenerator,
einem von dem Gasgenerator aufblasbarem Gassack und einer Befestigungseinrichtung
zur Anbringung des Moduls, insbesondere im Innenbereich eines Fahrzeuges,
wobei der Gasgenerator nach zumindest einer der vorgenannten Art
und Weise ausgebildet sein kann.
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Weitere
Vorteile und der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
und aus der nachfolgenden Zeichnung, auf die Bezug genommen wird.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine
Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Gasgenerators,
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2 eine
Draufsicht auf die bei der Ausführungsform nach 1 verwendete
Halterung und
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3 eine
Draufsicht auf eine in 1 verwendbare, alternative Halterung.
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In 1 ist
ein pyrotechnischer Gasgenerator dargestellt, der ein zweischaliges
Außengehäuse 10 besitzt, welches durch
ein topfförmiges Oberteil 12 und ein topfförmiges
Unterteil 14 gebildet ist. Das topfförmige Unterteil 14 hat
eine durch Tiefziehen geformte Einbuchtung 16, in der ein
nicht gezeigter Zünderstecker aufgenommen wird. Im Inneren
des Gasgenerators 10 ist eine mit pyrotechnischem Treibstoff 18 gefüllte
Brennkammer 20 vorgesehen. Zum Anzünden des Treibstoffes 18 wird
eine vorgefertigte Anzündereinheit 22 verwendet,
die zentral in der Brennkammer 20 sitzt und einen zylindrischen, mit
Pyrotechnik gefüllten Kopf 23 sowie Teil der Anzündereinheit
bildende, rückseitig von ihr abstehende Anzünderkontakte 24 aufweist.
Ein deckelförmiges, den Kopf 23 der Anzündereinheit 22 umgebendes
Gehäuse 26 nimmt eine pyrotechnische Verstärkerladung 28 auf.
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In 2 ist
das Unterteil 14 des Gehäuses 10 leicht
vergrößert dargestellt. Es handelt sich um ein
tiefgezogenes Metallteil, das eine zentrale Durchtrittsöffnung 30 besitzt,
durch die die beiden Anzünderkontakte 24 hindurchragen
können. Die Durchtrittsöffnung 30 ist
unrund und weist die Form eines Polygons 32 auf. Insbesondere
handelt es sich bei diesem Polygon 32 um ein Fünfeck,
weiters insbesondere um ein gleichseitiges und gleichwinkliges Fünfeck. Wie
dargestellt, können die Ecken 33 des Polygons 32 mit
einem Radium versehen sein.
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Die
Anzündereinheit 22 wird durch Umspritzen/Umschäumen
mit der Halterung 14 verbunden, indem beide Bauteile in
ein Spritz- oder Schäumwerkzeug eingesetzt werden. Der
eingebrachte flüssige Kunststoff 34 dringt in
einen ringförmigen Zwischenraum zwischen dem das spätere
Gehäuse 26 simulierende Werkzeug und dem Kopf 23 ein,
um diesen auszufüllen. Der Kunststoff füllt auch
den Zwischenraum in vertikaler Richtung von Kopf 23 bis
zur plateauartigen Erhebung der Halterung 14, weiter komplett
die Durchtrittsöffnung 30 und schließlich auch
die unterseitige Einbuchtung 16 in der Halterung 14,
ausgenommen einer Aufnahme für den später an die
Zünderkontakte 24 anzuschließenden Zünderstecker,
aus.
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Damit
sind in den Kunststoff 34 die Anzündereinheit 22 und
die Halterung 14 eingebettet, so dass die Anzündereinheit 22 lagegesichert
mit der Halterung 14 verbunden ist.
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Anschließend
wird die pyrotechnische Verstärkerladung 28 in
den Deckel 26 gefüllt und die durch das Spritzen/Schäumen
entstandene Einheit in den Deckel 26 gesteckt.
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Im
Bereich der polygonförmigen Durchtrittsöffnung 30,
die vollständig mit Kunststoff 34 ausgefüllt
ist, besteht folglich zwischen dem ausgehärteten Kunststoff 34 und
der Halterung 14 ein mechanischer Verdrehschutz, der ein
Lockern oder Lösen des Kunststoffes 34 von der
Halterung 14 bei übermäßiger
Krafteinwirkung von außen verhindert. Eine solche Krafteinwirkung
von außen könnte beispielsweise über
einen nicht gezeigten Zünderstecker, der an die Zünderkontakte 24 angeschlossen
ist, auftreten.
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Bezüglich
der geometrischen Form der Durchtrittsöffnung 30 hat
es sich herausgestellt, dass ein Fünfeck, im Vergleich
zu Polygonen mit einer höheren Anzahl von Ecken, einen
optimalen Verdrehschutz darstellt. So weist zum Beispiel schon eine sechseckige
Durchtrittsöffnung einen Verdrehschutz mit geringerer Wirkung
auf, indem dort bereits niedrigere Verdrehkräfte ausreichen,
um ein Lockern des Kunststoffes 34 von der Halterung 14 zu
ermöglichen. Würde man die Anzahl der Ecken der
polygonförmigen Durchtrittsöffnung 30 noch
weiter erhöhen, dann würde sich die Form der Durchtrittsöffnung schließlich
an die Form eines Kreises annähern. Bekanntlich stellt
aber eine kreisrunde Durchtrittsöffnung keinen mechanischen
Verdrehschutz dar, der ein Lockern des Kunststoffes 34 von
der Halterung 14 verhindern könnte. Zwar wäre
für die Durchtrittsöffnung 30 auch die
Form eines Vierecks oder Dreiecks denkbar, jedoch haben Versuche
gezeigt, dass sich die jeweiligen Querschnittsflächen derartiger Formen
nachteilig auf das Umspritzen auswirken können.
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Insbesondere
hat sich für die Form der Durchtrittsöffnung 30 ein
gleichseitiges und gleichwinkliges Fünfeck als optimaler
Verdrehschutz erwiesen, da hier eine Krafteinwirkung von außen
gleichmäßig auf den Kunststoff 34 und
die Halterung 14 übertragen wird.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der das
Unterteil
14 des Gehäuses
10 ebenfalls
leicht vergrößert dargestellt ist. Es handelt
sich dabei ebenfalls um ein tiefgezogenes Metallteil, das eine zentrale
Durchtrittsöffnung
30 aufweist, durch die die
beiden Anzünderkontakte
24 hindurchragen können.
Die zentrale Durchtrittsöffnung
30 weist im Wesentlichen
die Form eines, insbesondere rechtwinkligen, Kreuzes, bestimmt durch
zwei gedachte Linien, rechtwinkelig zueinander positioniert, auf.
Eine solche Kreuz-Form hat sich als ebenfalls besonders robuster
Verdrehschutz erwiesen. Im Vergleich zu bekannten Formen von Durchtrittsöffnungen,
wie beispielsweise in vorgenannter
DE 10 2006 035 584 A1 dargestellt,
kann eine Kreuz-Form wesentlich höhere Verdrehkräfte
aufnehmen, um ein Lockern des Kunststoffes
34 von der Halterung
14 zu vermeiden.
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Weiterhin
vorteilhaft, für eine kreuzförmige Durchtrittsöffnung
(30) ist es, wenn die Endbereiche der kreuzförmigen
Durchtrittsöffnung (30) jeweils eine bogenförmige
Rundung (38) aufweisen, da diese Rundungen fertigungstechnisch
leichter herstellbar sind als zum Beispiel eckige Endbereiche. Zudem
kann eine solche Rundung eine Krafteinwirkung von außen
gleichmäßig auf den Kunststoff 34 und
die Halterung 14 übertragen, was einen verbesserten Verdrehschutz
ergibt.
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Ebenfalls
ist es vorteilhaft, wenn die Umfangslinie der Durchtrittsöffnung 30 zumindest
teilweise gerade Linienabschnitte 36 aufweist und/oder benachbart
zueinander liegende, gerade Linienabschnitte 36, im Wesentlichen
rechtwinkelig zueinander positioniert sind. Zudem kann die Umfangslinie der
zentralen Durchtrittsöffnung 30 aufeinander, im Wechsel
folgende, konkave und konvexe Abschnitte aufweisen.
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Diese
Merkmale im Einzelnen oder auch kombiniert miteinander, tragen dazu
bei, dass der Kunststoff 34 und die Halterung 14 in
optimaler Weise in eine formschlüssige Verbindung gebracht
werden und somit hohe Verdrehkräfte aufnehmen können.
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Vorteilhaft
gegenüber der ersten Ausführungsform ist bei der
zweiten Ausführungsform, dass die hier erzielbare maximale Öffnungsbreite
(B) der Durchtrittsöffnung 30 größer
ausgebildet werden kann, so dass auch mehr als zwei Anzünderkontakte 24 in
Reihe angeordnet werden können, ohne dass der Abstand zur
Halterung 14 zu gering wird.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung ein (nicht dargestelltes) Airbag Modul mit
einem Gasgenerator. Ein solches Airbag Modul umfasst bekanntlich
einen aufblasbaren Gassack, welcher im Bedarfsfall mittels des Gasgenerators
aufblasbar ist und welcher dazu gedacht ist, einen Insassen eines
Fahrzeuges zurückzuhalten. Das heißt, dass beispielsweise
bei einem Fahrzeugunfall der Insasse durch den aufblasbaren Gassack
vor Verletzungen besser geschützt werden kann. Üblich
ist, dass ein solches Airbag Modul auch eine Befestigungseinrichtung
umfasst, die zur Anbringung des Moduls, im Innenbereich eines Fahrzeuges,
zum Beispiel am Lenkrad oder in der Armaturentafel, dient. Der Gasgenerator
ist hierbei nach zumindest einer der erfindungsgemäß vorgenannten
Art und Weise ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006035584
A1 [0004, 0007, 0031]