DE3907089A1 - Gaserzeuger fuer einen airbag - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Gaserzeuger für einen Air­ bag, mit mindestens zwei an einem Zentralkörper strahlenförmig befestigten, rohrförmigen Druckbehältern, deren Querschnitt von gasfreisetzenden Substanzen in Form von stapelbaren Preßlingen in säulenartiger Packung annähernd ausgefüllt ist, wobei an den einzelnen Preßlingen Erhebungen und/oder Vertiefungen ange­ bracht sind, wodurch sich bei säulenartiger Packung Zwischen­ räume zwischen den scheibenförmigen Preßlingen bilden, einer Gasdurchtrittsöffnung für jeden rohrförmigen Druckbehälter am Zentralkörper, einen sich an die Gasdurchtrittsöffnung in jeder säulenartigen Packung fortsetzenden Gaskanal, und Gasaustritts­ öffnungen in der Mantelfläche des rohrförmigen Druckbehälters.

Ein Gaserzeuger der eingangs genannten Art ist aus der DE 37 42 656-A1 bekannt. Er ist sehr kompakt, weil der vorhan­ dene Raum optimal mit gasfreisetzenden Substanzen befüllt ist. Bei allen bekannten Gasgeneratoren ist der zeitliche Verlauf des Druckanstiegs nur sehr begrenzt zu verändern. Häufig stört der zu schnelle Anstieg der Gasmenge am Anfang (Peitschenef­ fekt). Eine Drosselung der Gasströme scheidet jedoch aus, da eine Verzögerung des Druckanstiegs nur zu Beginn des Aufblas­ vorganges erfolgen darf. Sobald sich der Airbag entfaltet, ist eine Drosselung der Gasmenge nicht möglich, da eine komplette Füllung erreicht werden muß. Eine mechanische Steuerung durch Drosseln oder Blenden, abhängig vom Füllgrad des Airbags, ist ungenau und auch aus Kostengründen wenig sinnvoll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasgenerator für einen Airbag so auszugestalten, daß die Gaserzeugung zeit­ lich beeinflußt werden kann, daß insbesondere die Gasbildung zu Beginn gebremst verläuft, die gesamte Fülldauer und Füllmenge aber dadurch wenig beeinflußt werden.

Die Aufgabe wird von einem Gasgenerator der eingangs erwähnten Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, daß Preßlinge mit unterschiedlichem Abbrandverhalten verwendet werden. Ein abge­ wandelter Gasgenerator ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl und/oder der Durchmesser der Gasaustrittsöffnungen in der Nähe des Zentralkörpers kleiner ist als zur vom Zentralkörper abste­ henden Seite des rohrförmigen Druckbehälters hin. Ein weiterer abgewandelter Gaserzeuger ist dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittsöffnungen unterschiedlichen Durchmesser haben.

Es lassen sich grundsätzlich zwei Varianten unterscheiden: die rohrförmig aufgebauten Druckbehälter sind entweder in sich "ho­ mogen", jedoch ist einer davon "langsamer" (weil die Preßlinge dicker sind oder der Durchmesser des Kanals in der säulenarti­ gen Packung kleiner oder die Zahl und/oder der Durchmesser der Gasaustrittsöffnungen in der Mantelfläche des rohrförmigen Druckbehälters kleiner sind) oder die rohrförmigen Druckbehäl­ ter sind "inhomogen" aufgebaut, so daß unmittelbar nach dem Anzünden die Reaktionsgeschwindigkeit etwas herabgesetzt ist (beispielsweise durch dickere Preßlinge unmittelbar an den Zen­ tralkörper anstoßend oder eine geringere Anzahl von Bohrungen in der Mantelfläche des rohrförmigen Druckbehälters unmittelbar im Bereich des Zentralkörpers), wohingegen im weiter vom Zen­ tralkörper entfernten Bereich des rohrförmigen Druckbehälters eine höhere Reaktionsgeschwindigkeit möglich ist. Mit einem Gasgenerator, wie er beispielsweise in der DE 37 42 656-A1 be­ schrieben ist, können in wenig aufwendiger Weise die eben er­ wähnten Vorteile verwirklicht werden, dieser Gaserzeuger ist auch für Versuchszwecke besonders geeignet.

Die Erfindung ist beispielhaft in der Zeichnung dargestellt und im folgenden weiter beschrieben. Die Figur zeigt einen Schnitt durch einen Gasgenerator.

Der grundsätzliche Aufbau des Gasgenerators ist aus der DE 37 42 656-A1 bekannt. An einem Zentralbehälter 1 mit einem Anzündelement sind hier zwei rohrförmige Druckbehälter 2 ange­ bracht, die mit der gaserzeugenden Substanz (Treibmittel) in Form von scheibenförmigen Preßlingen 3 weitgehend ausgefüllt sind. Die Einleitung der Verbrennung - ausgehend von einem Signal eines Sensors - vom Zentralkörper 1 her weist keine Be­ sonderheiten auf. Über eine Gasdurchtrittsöffnung 4 und einen durch eine zentrale Bohrung im Preßling 3 gebildeten Gaskanal 5 werden die scheibenförmigen Preßlinge 3 angezündet. Die pro Zeiteinheit gebildete, zeitlich variable Gasmenge ist einfach insbesondere durch den Durchmesser der Gasdurchtrittsöffnung 4 und/oder des Gaskanals 5 und durch die Dicke eines Preßlings 3 zu beeinflussen. Die Preßlinge 3 liegen wegen Noppen 6 auf ih­ rer Stirnfläche nicht dicht aneinander an; die ringförmige Bo­ denfläche jedes Preßlings 3 steht von Anfang an als Reaktions­ fläche zur Verfügung. Eine Verkleinerung der Gesamtoberfläche der Preßlinge bei konstanter Gesamtmasse wird durch ein Verdicken der einzelnen Preßlinge 3 erreicht. Da sich die Ge­ samtmasse praktisch nicht ändert, ist letztendlich auch die ge­ samte Gasmenge nicht verkleinert. Die eben beschriebene Maß­ nahme setzt nur das erste "Hereinschießen" des Gases in den über den Gasgenerator gestülpten, zusammengefalteten Airbag herab. Die gleiche Wirkung hat ein Herabsetzen des Durchmessers der Gasdurchtrittsöffnung 4 und des Gaskanals 5.

In der Figur sind links ein schneller (üblicher) und rechts ein erfindungsgemäß verlangsamter Gaserzeuger zusammengeschaltet. Jeder rohrförmige Druckbehälter 2′, 2′′ ist in sich homogen. Im langsameren rohrförmigen Druckbehälter 2′′ ist die Dicke der scheibenförmigen Preßlinge 3′′ gegenüber denen im "normalen" rohrförmigen Druckbehälter etwa verdoppelt; außerdem kann der Durchmesser der Gasdurchtrittsöffnung 4′′ und des Gaskanals 5′, beispielsweise und 20% verkleinert sein. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß die Gaserzeugung aus dem rohrförmigen Druck­ behälter 2′′ erst um einige Millisekunden verspätet voll ein­ setzt, wodurch das zu schnelle "peitschenhiebartige" erste Ent­ falten des Airbags vermieden werden kann. Bei dem in der Figur dargestellten Gasgenerator sind die rohrförmigen Druckbehälter 2′, 2′′ hinsichtlich ihrer Befüllung und ihren Gasaustrittsöff­ nungen 7 (z.B. 50 bis 60 Stück mit einem Durchmesser von 5 mm) im zylindrischen Mantelbereich des rohrförmigen Druckbehälters 2 unterschiedlich, jedoch in ihrem Aufbau in axialer Richtung gleichmäßig.

Die Verlangsamung der Gaserzeugung am Anfang kann jedoch auch erfindungsgemäß in jeden einzelnen rohrförmigen Druckbehälter hineinverlegt werden. Die in der Nähe des Zentralkörpers lie­ genden Preßlinge, die zuerst angezündet werden, sind dabei dicker, als die am Ende des rohrförmigen Druckbehälters liegen­ den Preßlinge. Auch bei dieser Ausgestaltung ist die gesamte erzeugte Gasmenge und damit der gefüllte Airbag nicht verän­ dert, jedoch wird auch so der unerwünschte Peitscheneffekt un­ mittelbar nach Initiierung des Airbags gemildert. In gleicher Richtung wirkt es, wenn der Gaskanal vom Zentralkörper her zunächst verengt ist, die Zahl und/oder Fläche der Gasaus­ trittsöffnungen 7 in der Zylindermantelfläche des rohrförmigen Druckbehälters 2 in der Nähe des Zentralkörpers 1 verkleinert sind.

Besonders durch eine Kombination mehrerer der erwähnten Maßnah­ men kann ein Airbag ohne wesentliche Erhöhung des Aufwandes und ohne Einbuße an Sicherheit "sanfter" befüllt werden.

Claims (7)

1. Gaserzeuger für einen Airbag, mit mindestens zwei an einen Zentralkörper (1) strahlenförmig befestigten rohrförmigen Druckbehältern (2), deren Querschnitt von gasfreisetzenden Substanzen in Form von stapelbaren Preßlingen (3) in säulenartiger Packung annähernd ausgefüllt ist, wobei an den einzelnen Preßlingen (3) Erhebungen (6) und/oder Ver­ tiefungen angebracht sind, wodurch sich bei säulenartiger Packung Zwischenräume zwischen den scheibenförmigen Preß­ lingen (3) bilden, einer Gasdurchtrittsöffnung (4) für je­ den rohrförmigen Druckbehälter (2) an Zentralkörper (1), einem sich an die Gasdurchtrittsöffnung (4) in jeder säulenartigen Packung fortsetzenden Gaskanal (5), und Gasaustrittsöffnungen (7) in der Mantelfläche des rohrför­ migen Druckbehälters (2), dadurch gekennzeichnet, daß Preßlinge (3) mit unterschiedlichem Abbrandverhalten ver­ wendet werden.

2. Gaserzeuger für einen Airbag, mit mindestens zwei an einem Zentralkörper (1) strahlenförmig befestigten rohrförmigen Druckbehältern (2), deren Querschnitt von gasfreisetzenden Substanzen in Form von stapelbaren Preßlingen (3) in säulenartiger Packung annähernd ausgefüllt ist, wobei an den einzelnen Preßlingen (3) Erhebungen (6) und/oder Ver­ tiefungen angebracht sind, wodurch sich bei säulenartiger Packung Zwischenräume zwischen den scheibenförmigen Preß­ lingen (3) bilden, einer Gasdurchtrittsöffnung (4) für je­ den rohrförmigen Druckbehälter (2) am Zentralkörper (1), einem sich an die Gasdurchtrittsöffnung (4) in jeder säulenartigen Packung fortsetzenden Gaskanal (5), und Gasaustrittsöffnungen (7) in der Mantelfläche des rohrför­ migen Druckbehälters (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl und/oder der Durchmesser der Gasaustrittsöffnungen (7) in der Nähe des Zentralkörpers (1) kleiner ist als zur vom Zentralkörper (1) abstehenden Seite des rohrförmigen Druckbehälters (2) hin.

3. Gaserzeuger für einen Airbag, mit mindestens zwei an einen Zentralkörper (1) strahlenförmig befestigten rohrförmigen Druckbehältern (2), deren Querschnitt von gasfreisetzenden Substanzen in Form von stapelbaren Preßlingen (3) in säulenartiger Packung annähernd ausgefüllt ist, wobei an den einzelnen Preßlingen (3) Erhebungen (6) und/oder Ver­ tiefungen angebracht sind, wodurch sich bei säulenartiger Packung Zwischenräume zwischen den scheibenförmigen Preß­ lingen (3) bilden, einer Gasdurchtrittsöffnung (4) für je­ den rohrförmigen Druckbehälter (2) an Zentralkörper (1), einem sich an die Gasdurchtrittsöffnung (4) in jeder säulenartigen Packung fortsetzenden Gaskanal (5), und Gasaustrittsöffnungen (7) in der Mantelfläche des rohrför­ migen Druckbehälters (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittsöffnungen (4′, 4′′) unterschiedliche Durch­ messer haben.

4. Gaserzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Gaskanals (5′, 5′′) näherungsweise gleich ist dem Durchmesser der Gasdurchtrittsöffnung (4′, 4′′).

5. Gaserzeuger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedlich dicke Preß­ linge (3′, 3′′) derart in einem rohrförmigen Druckbehälter eingesetzt sind, daß die dickeren Preßlinge in der Nähe des Zentralkörpers (1) angeordnet sind.

6. Gaserzeuger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwar die wenigstens zwei an dem Zentralkörper (1) befestigten rohrförmigen Druckbehäl­ ter (2′, 2′′) jeweils homogen mit ein einheitliches Ab­ brandverhalten zeigenden Preßlingen (3) befüllt sind, je­ doch die Preßlinge (3′, 3′′) von wenigstens zwei verschie­ denen Druckbehältern (2′, 2′′) ein unterschiedliches Ab­ brandverhalten zeigen.

7. Gaserzeuger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Gaskanäle (5′, 5′′) in den säulenartigen Packungen der stapelbaren Preßkörper (3′, 3′′) in wenigstens zwei verschiedenen rohrförmigen Druckbehältern (2′, 2′′) vorhanden sind.