DE9013129U1

DE9013129U1 - Gasgenerator

Info

Publication number: DE9013129U1
Application number: DE9013129U
Authority: DE
Original assignee: Temic Bayern Chemie Airbag GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 1990-09-15
Filing date: 1990-09-15
Publication date: 1990-11-29
Anticipated expiration: 2000-09-16

Description

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Gasgenerator

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator für ein Insassenschutzsystsm eines Fahrzeuges, insbesondere mit passiver Rückhaitung *~z Insassen durch einen Airbag, wobei der Gasgenerator eine Brennkammer mit Anzünder &uacgr;&Aacgr;&uacgr; mn*gstens s^:.n_e mit dem Gehäuse ohne Schweißen ^:<<;rbindb?.rgs FUtsr aufweist.

Ein solcher Gasgsnc:■ ster ist ·&eegr; der EP 359 407 A? beschrieben. Mit dem hieraus bekannt«·* Gasgenerator 1st r*ar ein Gehäuse herstellbar, das ohr.fe Schweißen auskommt, jedoch ,st das Fj igungsverfahren noch immer reche aufwendig.

Zunächst müssen vor dem Zusammenbau die Filterlagen zwischen zwei Ringen befestigt werden. Beim Zusammenbau wird das Gehäuse mit einem Deckel durch ein Schrump.ring verbunden. Das Aufschrumpfen erfolgt mit Hilfe eines magnetischen Feldes, wobei der magnetfelderzeugende Apparat den aufzuschrumpfenden Ring umgeben muß.

Bei der so fertiggestellten Anordnung umgeben die zwischen Ringen festgeklemmten Filterlagen einerseits direkt den Treibstoff, andererseits sind sie nur mit peripheren kleinen Austrittsöffnungen für das Gas 1n Kontakt.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, einen Gasgenerator mit erheblich vergrößerter Filterfläche zu schaffen, der andererseits mit preiswerten Herstellungsmethoden für eine Massenfertigung geeignet 1st.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß Patentanspruch 1.

Besonders vorteilhaft bei der Erfindung ist es, daß das Filter als Baueinheit ausgebildet 1st, die druckdicht mit dem Gehäuse verbindbar 1st. Die Baueinheit kann selbsttragend sein. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist, daß die Befestigung der Baueinheit des Filters bzw. der Filterkammer formschlüssig am Gehäuse des Gasgenerators er-

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folgt. Eine solche formschlüssige Verbindung/Befestigung schließt eine direkte Befestigungsmöglichkeit der Filterkammer oder Filterbaueinheit an der Brennkammer bzw. Gaserzeugungskammer ein. Dabei sind Material unterschiede oder Dickenunterschiecie " t· andere Unterschiede zwischen Brennkammer und Filterkammer unerheblich.

Weiter vorteilhaft ist bei der Erfindung, daß die Brennkammer eine in sich geschlossene druckkessel artige Baueinheit bildet, &ngr; der allein der Treibstoff, insbesondere ein Festtreibstoff bekannter Art, sich befindet. Weiter vorteilhaft ist bei der Erfindung, daß man Halterung vnd Dichtung bzw. Halterung und Sicherung sowie Dichtung voneinander räumlich trennen kann und daß ein oder mehrere Expansionsräume für das Gas geschaffen werden können.

Weiter vorteilhaft ist, daß dadurch, daß die Filterbaueinheit in Gefäßform ausgebildet ist, daß die offenen Seite des Gefäßes, insbesondere deckelartig von einem Gasleitelement benachbart ausgestaltbar ist.

Die Erfindung kann sowohl bei scheiben- oder ringförmigen Gasgeneratoren als auch bei rohr- oder zylinderförmigen Gasgeneratoren angewandt werden, und zwar mit einer oder mit mehreren Filterkammern.

Die Erfindung ist auf einfache Weise mit einem U-förmigen, &OHgr;-formigen Halteelement oder mittels Stehbolzen (verschweißt mir der Brennkammerwandung), wie Bügel, an der Struktur oder einem Teil (Lenkrad) des Fahrzeugs befestigbar, wobei das Halteelement der Außenkontur der Brennkammer wenigstens teilweise a.npaßbar 1st.

Nachfolgend sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen erläutert, ohne daß diese hierauf beschränkt wäre. Der Fachmann kann Abwandlungen hieran "ornehmen, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Details der einzelnen Ausführungsbeispiel e sind miteinander kombinierbar, wie für den Fachmann ohne weiteres ersichtlich.

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Es zeigen:

Flg. la eine Ausführung eines Gasgenerators mit Filterkammer als selbsttragende Baueinheit in Form eines Gefäßes, insbesondere kannenartig ausgebildet, 1m Halbschnitt rechts dargestellt,

Fig. Ib eine gegenüber Fig. la abgewandelte Ausführung mit einem Inneren und einem äußeren Filterelement &ugr;&eegr;&Iacgr; einem Expansionsraum dazwischen, 1m Halbschnitt links dargestellt,

Fig. 2 eine welter abgewandelte Ausführungsform gegenüber F1g. la und Fig. Ib, wobei anstelle des ebenen Bodens des kannenartigen Gefäßes eine domartige Form oder Kuppel form gewählt ist (Teilschnitt),

Flg. 3 ein Detail X aus F1g. Ib,

Fig. 4 eine weiter abgewandelte Ausführungsform der Erfindung mit innerer (zentraler) Halterung und äußerer (peripherer) Abdichtung, wobei das innere Filterelement, insbesondere als Haltekorb oder ähnliches gasdurchlässiges Halteelement ausgebildet ist,

Fig. 5 ein Halteelement zur Befestigung des Gasgenerators an eine
Struktur oder ein Teil eines Fahrzeugs,

Fig. S eine vergrößerte Darstellung eines (auf der Y-Achse) beschau.elten Gasleitelementes zwischen Brennkammer und Filterkammer und

Wie den Zeichnungen zu entnehmen ist, weist der erfindungsgemäße Gasgenerator eine Brennkammer 1 auf, an die rechts und links symmetrisch mit der Brennkammer in der Mitte, je eine Filterkammer angebaut wird. Ein
solcher Modulaufbau ist bereits in der DE 38 32 120 Al (Akte 10558) beschrieben. Die Brennkammer muß jedoch nicht rohrförmig ausgebildet sein mit Mittelachse Y, sondern sie kann auch scheibenförmig ausgebildet sein mit Mittelachse Z, und die Filterkammern können im letzteren Fall ring-

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formig ausgebildet sein (siehe Fig. 4). Die Brennkammer ist druckkesselartig ausgebildet und besitzt nur wenige öffnungen 10 in einer Brennkammerwand 11, weiche der oder den Filterkammern benachbart 1st (Fig. 1).

Ein Endabschnilt 3 1st 1m Bereich des Randes der Wand 11 der Brennkammer 1 ausgebildet oder hiermit verbunden (siehe F1g. 4) und dient der Befestigung eines Leitkörpers 2 für die Gasströmung und des offenen Randes 4a eines selbsttragenden Filters 4 mit Stützgewebe In Gefäßform, insbesondere in Form einer Kanne, eines Bechers, einer Tasse, eines Topfes, eines Pilzes oder einer Birne oder eines Ringes (z.B. bei Fig. 4). Der offene Rand 4a des als Baueinheit ausgebildeten selbsttragenden Filters 4 wird von dem Bereich 3 zur formschlüssigen Befestigung mit diesem verbunden nach Art einer DichtHppe, die von außen durch Umlaufen der Rolle (Rollbonden, Rördeln oder ähnliches) angedrückt oder angepreßt wird. Dabei kann das Gasleitelement 2 mit befestigt werden, wie Fig. la und Ib zeigen, in der öffnung der kannenförmigen Filterbaueinheit mit Abstand zur Wand 11 der Brennkammer 1, so daß hier bereits ein erster Expansionsraum 12 geschaffen wird.

tin zweiter txpansionsraum wira Dei aer MUSTunrung nacn ng. id gescnarfen zwischen einem inneren Filter 6, aus einem sehr grobmaschigen Drahtkorb z.B. gefertigt, und einem äußerem feinmaschigeren Filter 7. Dabei kann, wie das Detail X aus Fig. Ib, vergrößert dargestellt in Fig. 3, zeigt, noch ein zusätzlicher Sicherungsring 9 mit Krallen 9a das äußere Filter 7 in dem offenen Rand 4a des Filters 4 ebenfalls festhalten und durch das erwähnte Roll bonden oder auf andere formschlüssige Weise sichern.

Wie Fig. 2 zeigt, kann die Stirnwand 4b des Filters 7 nicht nur als ebener Boden sondern stattdessen auch domförmig oder kuppeiförmig bei 4c ausgebildet sein (gleiches gilt für Fig. 4). In den Zeichnungen 1st mit 5 ein Grobfilter bezeichnet, ein solcher kann aus einem Gestrick, Gewirke, Gewebe, Gelege, einem Faservlies oder Wolle oder Schwamm, bevorzugt aus metallischen Werkstoffen, bestehen. Das Grobfilter ist sehr weitmaschig. Mit 6 ist ein Drahtkorb oder ein gitter- oder rost- oder strei-

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fenförmiger GasdurchtHttskörper als Haltekörper dargestellt und mit 7 ein Feinfilter aus den o.g. Materlallen, jedoch wesentlich engmaschiger bzw. feinporig, weshalb sich ein dichteres Gewebe, Gewirke, Gelege oder t ' Vlies aus Fasern, Insbesondere metallischer Art, aber auch einzeln odor [ in Kombination mit Glas oder Keramik, eignet. Dieses Feinfilter 7 kann

auch als Auflage oder Beschichtung, z.B. bei 4c, auf einem grobmaschigen

r SlütZgewebe ausgeführt sein, ohne daß ietzteres selbsttragend sein mufj,

?! wie 1m Beispiel der F1g. la.

& Zwischen dem Grobfilter 5 mit seinem Korb 6 und dem Feinfilter mit sei-

|! nem grobmaschigen Stützgewebe wird ein zweiter Expansionsraum 12 gebildet. In den Expansionsräumen 8,12 1st es leicht möglich, Partikel, die etwa im Gasstrom noch enthalten sind, zurückzuhalten.

Wie ersichtlich, 1st bei der erfindungsgemäßen Filterbaueinheit in Gefäßform dia gesamte Wand gasdurchlässig und zwar in gewünschter Weise je nach gewähltem Filter (und nicht nur kleine Austrittsöffnungen wie im Stand der Technik). Dadurch erhöht sich die zur Verfugung stehende Gasdurchlaßfläche erheblich und der Filterkammerinnendruck kann proportional gesenkt werden. Ebenso kann anstatt oder zusätzlich zum Druc'' auch die Strömungsgeschwindigkeit des Gases und Menge bzw. ihre Verteilung im weiten Bereich gesteuert werden.

Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Gasleitelement 2 zwischen Brennkammer und Filterkammer in den Gasströmungsweg eingeschaltet wird. Dieses wird bei der Erfindung (siehe Fig. 3) zusammen mit der Filterbaueinheit an der Brennkammer formschlüssig befestigt. Das Leitelement 2 weist eine Beschaufelung 2a auf, wobei die Schaufeln als Leitschaufeln 14 (Fig. 6) dienen.

Die Erfindung zeigt verschiedene Wege auf zur Halterung und Abdichtung der Filterkammer an der Brennkammer auf formschlüssigem Wege (vgl. Fig.3, z.B. durch Bördelung oder Crimpen bei 13). In den Fig. la und Ib ist jeweils eine Dichtlippe 3 von außen anpreßbar in Fig. 4 ein besonderes Außenteil 18 ^iit seinem Randbereich.

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In Fig. 4 ist eine weitere Abwandlung der Erfindung dargestellt, wobei 1n ein ringförmiges Filter 4 ein Stirnwandfilter eingesetzt ist und zwar in einen Haltekorb 6, ähnlich Fig. Ib, jedoch in angepaßter Formgestaltung zur Halterung der Außenfilter einerseits mit zentralen Bezug auf die Achse Y und abdichtend im äußeren Bereich 18 mittels einer in Fig. 4 nicht angeformten, sondern zusätzlichen Dichtlippe bzw. Dichtring 17a, d;h: mann &idigr;.&zgr;&ggr;>&idigr;\ die h-iltefunktion und di? Dichtfunktion dpr Befestigungsmittel bei der Erfindung vollständig voneinander trennen und hat somit eine größere Filterauswahlmöglichkeit. Ebenso kann man auf eine größere Auswahl von Befestigungsmitteln zwischen Filterkammer und Brennkammer im Detail zurückgreifen. Die D1chtmittei können herkömmlicher Art sein, ebenso die Befestigungsmittel, was auch für die in Fig. 5 dargestellten bügelartigen Befestigungsmittel gilt, die dazu dienen, den Gasgenerator nach dem Zusammenbau an einer Fahrzeugstruktur oder einem Fahrzeugteil (Lenkrad) anzubringen, z.B. durch Verschrauben oder dgl. mehr. Ein solcher Befestigungsbügel kann U- oder &OHgr;-Form aufweisen oder sonst in anderer Weise der Außenkontur des Gasgenerators angepaßt sein, z.B. Schweißbolzen an der Brennkammer-Außenwand.

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Bezugszeichen

1 Brennkammer

2 Gasumlenkmittel 22 Beschaufelung

3 stirnseitiger Randbereich (v. 1)

4 Stützgewebe für Filter 4a offener Rand (&ngr;. 4)

4b Stirnseite (v. 4)

4c Dom

5 Grobfilter

6 Drahtkorb

7 Feinfilter

8 Expansionsraum

9 Sicherungsring 9a Krallen

10 Öffnungen

11 Brennkammerwand

12 Expansionsraum

13 Börde!ung

14 Leitschaufeln

15 Durchtrittsöffnung

16 Federlaschen (z. Längenausgleich)

17 Nuten

18 Außenteil

Claims

• · 9 · .:,,.,:': : "· ' &tgr;:: : 20.08.90, 2540A Zw/ii 10938 Gasgenerator Schutzansprüche

1. Gasgenerator für ein Insassenschutzsystem von Fahrzeugen, insbeson? ~e sit passiver •tfiekhaltung des Insassen durch einen nirbag. wobei der Gasgenerator eine Brennkammer mit Anzünder und wenigstens ein, mit dem Gehäuse ohne Schweißer. ....bindbares Filter aufweist, daaurch gekennze1ci?~~t&ldquor; daß das Filter als Baueinheit in Form eines solchen Gefäßes ausgebildet 1st, dessen sämtliche Wandungen gasdurchlässig sind.

2. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter 1n Form einer Kanne, eines Topfes, eines Bechers, einer Birne, eines Pilzes ausgebildet 1st.

3. Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter als selbsttragende Baueinheit ausgebildet 1st.

4. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit ein inneres und ein äußeres Filterelement mit einem Expansionsraum dazwischen aufweist.

5. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Baueinheit an ihrer offenen Seite eine die Gefäßöffnungen 1m wesentlichen überbrückendes, Hauptsächlich ebenes LeIt- bzw. Lenkelement für die Gasströmung mit Durchtrittsöffnungen und ggf. Beschaufelung zugeordnet 1st.

6. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit Innen und/oder außen mit Haltemitteln zur Befestigung an der Brennkammer versehen oder verbunden 1st.

7. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Haltemittel formschlüssig ist.

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8. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Baueinheit mit Haltemitteln und Sicherungsmittel &eegr; erfolgt.

9. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß neben Halte-, Befestigungs- und/oder Sicherungsmitteln für die Baueinheit auch wenigstens ein Dichtmixcel vorgesehen ist.

10. Gasgsnerstr noch eir~m der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ^kennzeichnet, daß zur Aüdic -ung der Baueinheit eine Dicht?*ppe von «yfJen an einen Randbereich &uacgr; "ien Seit*?"» des Gefäßes andrückbar bzw. anpr;;i!:'ar 1st.

'.?. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Jaß an eine zentrale Brennkammer eine (ringförmige) oder mehrere (rohr- bzw. holhlzylinderförmige) Filterkammern angefügt sind.

12. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß der zentralen Brennkammer wenigstens ein Befestigungsmittel zur Befestigung de* Gasgenerators an der Struktur oder einem Teil des Fahrzeugs zugeordnet 1st.