DE3939258A1 - Airbag gas generator detonator - has primary and secondary charges with rotationally symmetrical secondary charge only partially filling space - Google Patents

Airbag gas generator detonator - has primary and secondary charges with rotationally symmetrical secondary charge only partially filling space

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Abstract

The detonator for an airbag gas generator has a cylindrical sleeve (1) contg. a primary charge. A retaining sleeve (3) is fixed to and forms an intermediate space with the cylindrical sleeve. A secondary charge (4), only partially filling this space, is roughly rotationally symmetrical and has its axis coincident with the cylindrical sleeve axis (5). ADVANTAGE - The detonator form allows optimisation of the pressure-time inflation characteristics for the airbag.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzündeinrichtung für einen Airbag-Gasgene­ rator, deren Primärladung von einer zylindrischen Hülse (1) umgeben ist, welche einen Sockel (2) aufweist, auf dem eine Verdämmungshülse (3) befestigt ist, wobei ein Sekundärzündmittel im Hohlraum zwischen der Verdämmungshülse (3) und der zylindrischen Hülse (1) angeordnet ist.The invention relates to an ignition device for an airbag gas generator, the primary charge of which is surrounded by a cylindrical sleeve ( 1 ) which has a base ( 2 ) on which an insulation sleeve ( 3 ) is fastened, with a secondary ignition agent in the cavity between the insulation sleeve ( 3 ) and the cylindrical sleeve ( 1 ) is arranged.

Derartige Anzündeinrichtungen sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt geworden. Die DE 37 38 436 C1 beschreibt eine Anzündeinrichtung, bei der die Primärladung von einer zylindrischen Hülse aus Metall um­ geben ist. Diese weist einen Sockel auf, der den die elektrischen Anschlüsse aufnehmenden Kunststoffsockel umschließt. Auf den Sockel ist eine becherförmige Verdämmungshülse derart aufgeschoben, daß ein größe­ rer Hohlraum zwischen der zylindrischen Hülse und der Verdämmungshülse entsteht. Letzterer ist mit einem als Sekundärzündmittel wirkenden Sprengstoffgranulat gefüllt. Eine Variation der Anzündcharakteristik durch Veränderung von Sprengstoffparametern ist nicht vorgesehen.Such ignition devices are in a variety of forms known. DE 37 38 436 C1 describes an ignition device, where the primary charge is from a cylindrical metal sleeve give is. This has a base that the electrical Encloses the plastic socket that accommodates the connections. On the base is a cup-shaped insulation sleeve pushed so that a size rer cavity between the cylindrical sleeve and the dam sleeve arises. The latter is with one that acts as a secondary igniter Explosive granules filled. A variation in the ignition characteristics by changing explosive parameters is not provided.

Die bekannten Anzündeinrichtungen sind geeignet, die gaserzeugenden Treibladungen von Kraftfahrzeuginsassen-Schutzvorrichtungen wie dem Airbag so anzuzünden, daß der Luftsack innerhalb etwa 40 ms nach der Aus­ lösung aufgeblasen ist. In der Weiterentwicklung hat sich jedoch das Problem ergeben, daß ein schneller Druckanstieg gar nicht erwünscht ist. Vielmehr soll der von der Treibladung erzeugte Druck innerhalb der ersten 20 ms auf etwa 10...30% des Maximaldruckes ansteigen und dann innerhalb weiterer 20...40 ms etwa den Maximaldruck erreichen.The known ignition devices are suitable for generating gas Propellant charges from vehicle occupant protection devices such as that Ignite the airbag so that the airbag within about 40 ms after the off solution is inflated. In the further development, however, that has changed The problem arises that a rapid increase in pressure is not desirable at all. Rather, the pressure generated by the propellant charge within the first 20 ms to about 10 ... 30% of the maximum pressure and then reach the maximum pressure within a further 20 ... 40 ms.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß das unter der Bezeich­ nung "onset" bekannte zeitabhängige Druckanstiegsverhalten nicht nur durch die Konfiguration der Treibladung zu beeinflussen ist, sondern auch durch die Ausbildung der Anzündeinrichtung.The invention is based on the finding that the under the designation "onset" not only known time-dependent pressure rise behavior is to be influenced by the configuration of the propellant charge, but also through the design of the ignition device.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Anzündeinrichtung eines Airbag-Gasgenerators so auszubilden, daß mittels ihres Abbrandverhaltens der Verlauf der Druckanstiegskurve der gaserzeugenden Treibladung steuerbar ist.It is therefore an object of the invention, the igniter Airbag gas generator to be designed so that by means of their combustion behavior  the course of the pressure rise curve of the gas-generating propellant is controllable.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Sekundärzündmittel zu wenig­ stens einem den Hohlraum nur teilweise ausfüllenden Körper geformt ist, der eine etwa rotationssymmetrische Form aufweist und dessen Symmetrie­ achse mit der Hauptachse der zylindrischen Hülse zusammenfällt.The object is achieved in that the secondary igniter is too little at least one body is only partially filled in the cavity, which has an approximately rotationally symmetrical shape and its symmetry axis coincides with the main axis of the cylindrical sleeve.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anzündeinrichtung sind den kennzeich­ nenden Teilen der Unteransprüche entnehmbar.Advantageous refinements of the ignition device are the characteristic parts of the subclaims.

Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch die Variation des Abbrandverhaltens des Sekundärzündmittels, welches bezogen auf die Menge der gesamten im Gasgenerator vorhandenen Treibladung nur einen kleinen Bruchteil ausmacht, das Druckanstiegsverhalten des gesam­ ten Gasgenerators beeinflußt wird.The particular advantage of the invention is the fact that by Variation of the burning behavior of the secondary igniter, which related on the amount of total propellant charge present in the gas generator only is a small fraction, the pressure rise behavior of the whole ten gas generator is affected.

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Anzündeinrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zei­ gen:Embodiments of the ignition device according to the invention are in the Drawing shown and are described in more detail below. It shows gene:

Fig. 1a und 1b Anzündeinrichtungen mit einem zu ring- bzw. scheibenförmigen Körpern geformten Sekundär­ mittel; Figures 1a and 1b ignition devices with a secondary medium shaped into annular or disk-shaped bodies;

Fig. 1c eine Anzündeinrichtung mit bikonvexen Körpern; FIG. 1c is an ignition device with double-convex bodies;

Fig. 1d eine Anzündeinrichtung mit einem zylindrischen Körper mit Ausnehmungen; Figure 1d is a ignition device having a cylindrical body with recesses.

Fig. 2 Druckanstiegskurven a, ..., e der gaserzeugenden Treibladung in Abhängigkeit von verschieden geform­ ten Sekundärzündmitteln. Fig. 2 pressure rise curves a, ..., e of the gas-generating propellant charge depending on differently shaped secondary igniters.

In den Fig. 1a und 1b sind erfindungsgemäße Anzündeinrichtungen für Airbag-Gasgeneratoren dargestellt. Diese bestehen in bekannter Weise aus einer zylindrischen Hülse 1, die das Primärzündmittel beinhaltet, und einer diese umgebende Verdämmungshülse 3. Letztere ist auf den Sockel 2 der zylindrischen Hülse 1 aufgeschoben und dort befestigt. Somit ergibt sich zwischen den Hülsen ein Hohlraum, in dem das Sekundärzündmittel angeordnet ist. Üblicherweise wurde bisher für das Sekundärzündmittel eine schüttfähige Konsistenz, wie beispielsweise Granulat, gewählt. Dies ergibt in Verbindung mit einer gaserzeugenden Treibladung bekannter Art den in Fig. 2 dargestellten Verlauf e der Druckanstiegskurve.FIGS . 1a and 1b show ignition devices for airbag gas generators according to the invention. These consist in a known manner of a cylindrical sleeve 1 , which contains the primary ignition agent, and a sealing sleeve 3 surrounding it. The latter is pushed onto the base 2 of the cylindrical sleeve 1 and fastened there. This results in a cavity between the sleeves in which the secondary ignition means is arranged. So far, a pourable consistency, such as granules, has usually been chosen for the secondary igniter. In conjunction with a gas-generating propellant charge of a known type, this gives the course e of the pressure rise curve shown in FIG. 2.

Dadurch, daß das Sekundärzündmittel erfindungsgemäß in eine besondere Form gemäß Fig. 1a, ...1d gepreßt wird, ergeben sich Druckanstiegskurven wie sie in Fig. 2 unter a, ..., d dargestellt sind.The fact that the secondary ignition means according to the invention is pressed into a special shape according to Fig. 1a, ... 1d, pressure rise curves result as shown in Fig. 2 under a, ..., d.

Zwei bevorzugte Ausführungsformen sind in den Fig. 1a und 1b darge­ stellt. Das Sekundärzündmittel 4 weist hierbei die Form von Ringen oder Scheiben auf. In den dargestellten Beispielen sind jeweils drei dieser Ringe oder Scheiben axialsymmetrisch aufeinanderliegend innerhalb der Verdämmungshülse 3 angeordnet. Sie füllen jedoch nicht den Hohlraum zwischen der Verdämmungshülse 3 und der zylindrischen Hülse 1 vollstän­ dig aus, sondern sie lassen im Bereich der Hauptachse 5 (Symmetrieachse) einen rotationsymmetrischen Innenraum 6 frei. Dieser Innenraum wird bei Zündung der Anzündeinrichtung von den axial austretenden Verbrennungs­ produkten des innerhalb der zylindrischen Hülse 1 angeordneten, nicht dargestellten Primärzündmittels gefüllt. Die Oberfläche des Innenraumes 6 und seine Form bestimmen wesentlich das Abbrandverhalten des Sekundär­ zündmittels 4. Dadurch wird dann indirekt das Abbrandverhalten der gaserzeugenden Treibladung gemäß Fig. 2 Kurven a, b gesteuert. Die Kurve a zeigt innerhalb der ersten 30 ms nach der Zündung einen deutlich verzögerten Druckanstieg und anschließend eine rasche Druckzunahme. Gemäß der Kurve b ergibt sich für das Beispiel aus Fig. 1b eine gegen­ über Kurve e nur gering verzögerte Druckanstiegskurve. Dies erklärt sich aus der größeren für die Anzündung des Sekundärzündmittels zur Verfügung stehenden Oberfläche des Innenraumes 6. Two preferred embodiments are shown in FIGS . 1a and 1b. The secondary ignition device 4 has the form of rings or disks. In the examples shown, three of these rings or disks are arranged axially symmetrically one on top of the other within the dam sleeve 3 . However, they do not completely fill the cavity between the insulation sleeve 3 and the cylindrical sleeve 1 , but they leave a rotationally symmetrical interior space 6 free in the region of the main axis 5 (axis of symmetry). This interior is filled with ignition of the igniter from the axially emerging combustion products of the arranged within the cylindrical sleeve 1 , not shown primary igniter. The surface of the interior 6 and its shape essentially determine the combustion behavior of the secondary ignition means 4 . This then indirectly controls the combustion behavior of the gas-generating propellant charge according to FIG. 2 curves a, b. Curve a shows a significantly delayed increase in pressure within the first 30 ms after ignition and then a rapid increase in pressure. According to curve b, the pressure rise curve is only slightly delayed compared to curve e for the example from FIG. 1b. This is explained by the larger surface area of the interior space 6 available for the ignition of the secondary ignition means.

Eine etwas größere Verzögerung des Druckanstieges gemäß Kurve c in Fig. 2 ergibt sich aus der Form des Sekundärzündmittels 4 wie es in Fig. 1c dargestellt ist. Die bikonvexe Form der Sekundärzündmittelkörper 4 weist hierbei eine große Oberfläche zum Hohlraum zwischen der Verdämmungshülse 3 und der zylindrischen Hülse 1 hin auf, nicht aber im Bereich der Hauptachse 5.A somewhat greater delay in the pressure rise according to curve c in FIG. 2 results from the shape of the secondary ignition means 4 as shown in FIG. 1c. The biconvex shape of the secondary ignition device body 4 has a large surface area towards the cavity between the insulation sleeve 3 and the cylindrical sleeve 1 , but not in the area of the main axis 5 .

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Sekundärzündmittelkörpers 4 zeigt die Fig. 1d. Der Körper weist zunächst eine zylindrische Grundform mit einem axialsymmetrischen Innenraum 6 auf. Zusätzlich sind am Umfang des Körpers mehrere Ausnehmungen 7 vorgesehen. Der Körper zeigt somit im nicht dargestellten Querschnitt etwa die Form eines Zahnrades. In diesem Fall enthält die zylindrische Hülse 1 nur einen einzigen großen Sekundärzündmittelkörper 4, woraus sich ein Abbrandverhalten gemäß Kurve d in Fig. 2 ergibt, das sich durch einen sehr langsamen Druckanstieg auszeichnet.A further exemplary embodiment of a secondary ignition device body 4 is shown in FIG. 1d. The body initially has a cylindrical basic shape with an axially symmetrical interior 6 . In addition, several recesses 7 are provided on the circumference of the body. The body thus shows approximately the shape of a gear in the cross section, not shown. In this case, the cylindrical sleeve 1 contains only a single large secondary igniter body 4 , which results in a combustion behavior according to curve d in FIG. 2, which is characterized by a very slow pressure increase.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen nur einen Teil aller im Rahmen der Erfindung möglichen Varianten dar. Durch geeignete Wahl der Geometrie und der Anzahl der Körper 4 ist eine Vielzahl von Abbrandkurven der gaserzeugenden Treibladung mittels des Abbrandverlaufs des Sekundärzündmittels einstellbar.The exemplary embodiments described represent only a part of all the variants possible within the scope of the invention. By suitable selection of the geometry and the number of bodies 4 , a multiplicity of combustion curves of the gas-generating propellant charge can be set by means of the combustion process of the secondary ignition means.

Claims (4)

1. Anzündeinrichtung für einen Airbag-Gasgenerator, deren Primär­ ladung von einer zylindrischen Hülse (1) umgeben ist, welche einen Sockel (2) aufweist, auf dem eine Verdämmungshülse (3) befestigt ist, wobei ein Sekundärzündmittel im Hohlraum zwischen der Verdämmungshülse (3) und der zylindrischen Hülse (1) angeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • - das Sekundärzündmittel zu wenigstens einem den Hohlraum nur teilweise ausfüllenden Körper (4) geformt ist;
  • - der Körper (4) eine etwa rotationssymmetrische Form aufweist;
  • - die Symmetrieachse des Körpers mit der Hauptachse (5) der zylindrischen Hülse (1) zusammenfällt.
1. Ignition device for an airbag gas generator, the primary charge of which is surrounded by a cylindrical sleeve ( 1 ) which has a base ( 2 ) on which an insulation sleeve ( 3 ) is fastened, with a secondary ignition agent in the cavity between the insulation sleeve ( 3 ) and the cylindrical sleeve ( 1 ) is arranged, characterized in that
  • - The secondary ignition means is formed into at least one body ( 4 ) which only partially fills the cavity;
  • - The body ( 4 ) has an approximately rotationally symmetrical shape;
  • - The axis of symmetry of the body coincides with the main axis ( 5 ) of the cylindrical sleeve ( 1 ).
2. Anzündeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper im Innenbereich einen rotationssymmetrischen Innenraum (6) aufweist.2. Ignition device according to claim 1, characterized in that the body has a rotationally symmetrical interior ( 6 ) in the inner region. 3. Anzündeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere Körper in der Form von Ringen oder Scheiben axial übereinander angeordnet sind.3. Ignition device according to claim 1 or 2, characterized records that several bodies in the form of rings or disks axially are arranged one above the other. 4. Anzündeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Körper an ihrem Umfang Ausnehmungen (7) aufweisen.4. Ignition device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the body or bodies have recesses ( 7 ) on their circumference.
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