DE9218238U1

DE9218238U1 - Gas generator

Info

Publication number: DE9218238U1
Application number: DE9218238U
Authority: DE
Original assignee: Temic Bayern Chemie Airbag GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2002-08-21

Description

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Gas generator

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator zum Schutz von Fahrzeuginsassen, Insbesondere bei einem Aufprall, z.B. durch Gas, welches erzeugt wird, um einem Gassack aufzublasen, einen Gurt zu straffen oder ähnlichen Einrichtungen.The invention relates to a gas generator for protecting vehicle occupants, in particular in the event of an impact, e.g. by gas which is generated to inflate a gas bag, tighten a belt or similar devices.

In einer älteren Anmeldung P 42 08 844 1st bereits ein Gasgenerator beschrieben, der ein Zentralteil mit einem Anzünder aufweist, ringförmig umgeben von einer Brennkammer und diese wiederum von einer Filterkammer. Alle Kammern sind zwischen Ober- und Unterteil eines Gehäuses angeordnet und zu einer Einheit verbindbar.In an older application P 42 08 844 1, a gas generator is already described, which has a central part with an igniter, surrounded in a ring by a combustion chamber and this in turn by a filter chamber. All chambers are arranged between the upper and lower parts of a housing and can be connected to form a unit.

Bei der älteren Anmeldung 1st ein Inneres und ein äußeres Gewinde (auf konzentrischen Ringen) für die Verbindung von Ober- und Unterteil zu einem Gehäuse vorgesehen.In the older application, an inner and an outer thread (on concentric rings) is provided for connecting the upper and lower parts to form a housing.

Aufgabe vorliegender Erfindung 1st es, derartige aus zwei Hauptteilen zusammenschraubbare Gehäuse dahingehend zu verbessern, daß sie eine Bersts1cherhe1t bei erhöhtem Druck gewährleisten.The object of the present invention is to improve such housings, which can be screwed together from two main parts, in such a way that they ensure that they are burst-proof at increased pressure.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind 1n weiteren Ansprüchen enthalten. This problem is solved by the features of patent claim 1. Developments and developments of the invention are contained in further claims.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind 1n beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden nachstehend anhand dieser Zeichnungen erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are shown in the attached drawings and are explained below with reference to these drawings. They show:

Figure 1 shows a cross section through the structure of the new gas generator

Figur 2 eine Abwandlung zur Figur 1, bei der das Oberteil in das Unterteil mit seiner äußeren Wandung hineinragtFigure 2 is a variation of Figure 1, in which the upper part protrudes into the lower part with its outer wall

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Figur 3 eine Ausführung, bei der Stützrippen an einer Wandung des Oberteils vorgesehen sind, die das Leitblech für die Gasströmung und/oder den Filter abstützen.Figure 3 shows a design in which support ribs are provided on a wall of the upper part, which support the guide plate for the gas flow and/or the filter.

Das Gehäuse des Gasgenerators besteht aus einem strukturierten Material, z.B. Leichtmetall Titan oder anderen metallischen oder nichtmetallischen Stoffen, wie Kunststoffen, gegossen, geschwämmt mit Wabenstruktur oder anderer Struktur, mit Hohlräumen nach außen hin abgeschlossen, mit und ohne Faserverstärkung etc. und ist Insbesondere 1m Spritzguß-, Druckguß- oder Fließpreßverfahren hergestellt 1m wesentlichen durch zwei miteinander durch Verschraubung verbundene Teile 4 und 5, wobei das eine ein Unterteil und das andere ein Oberteil bildet. Das Oberteil 5 1st angenähert pHzförmig, während das Unterteil als schalen- oder wannenförm1g ausgebildet bezeichnet werden kann.The housing of the gas generator consists of a structured material, e.g. light metal, titanium or other metallic or non-metallic materials, such as plastics, cast, sponged with a honeycomb structure or other structure, with hollow spaces closed off to the outside, with and without fiber reinforcement, etc. and is manufactured in particular using an injection molding, die casting or extrusion process, essentially by two parts 4 and 5 connected to one another by screwing, one forming a lower part and the other an upper part. The upper part 5 is approximately PH-shaped, while the lower part can be described as being bowl-shaped or tub-shaped.

Das Oberteil 5 hat einen zentralen Stamm, der hohl 1st zur Aufnahme einer Anzündeeinheit 1. Diese Anzündeeinheit wird über Stecker 21 verbunden mit einer elektrischen Auslöseschaltung, die nach Erkennen eines Aufpralls über einen auf bestimmte Verzögerungen ansprechenden Schalter ein Signal zum Zünden eines elektrischen Anzünders 1 gibt, wobei der elektrische Anzünder z.B. ein Glühdraht sein kann, der ein Anzündmittel 22 entzündet, das sich in dem Hohlraum des Stammes des Oberteils 5 befindet und seinerseits abgedichtet oder abgepackt sein kann, wie dargestellt, und dessen Verpackung aufreißt bei einem bestimmten Druck, um dann eine Flamme 1n die Treibstoffkammer für die Tabletten 18, hler ringförmig, übertreten zu lassen an Bohrungen 23. Diese Zündkette 1st nicht auf zwei Treibstoffe beschränkt, sondern es können auch mehrere Stoffe eine solche Zündkette bilden. Das Unterteil hat eine Innerste Wanne, gebildet durch Wandteile 8, die den Zentral bereich oder Stamm des Oberteils 5 umfassen und auf diesen mittels Gewinde aufschraubbar 1st.The upper part 5 has a central stem which is hollow to accommodate an ignition unit 1. This ignition unit is connected via plug 21 to an electrical trigger circuit which, after detecting an impact, gives a signal to ignite an electrical igniter 1 via a switch which responds to certain delays, whereby the electrical igniter can be, for example, a glow wire which ignites an ignition agent 22 which is located in the hollow space of the stem of the upper part 5 and which can in turn be sealed or packaged, as shown, and whose packaging tears open at a certain pressure in order to then allow a flame to pass into the fuel chamber for the tablets 18, which are ring-shaped, at holes 23. This ignition chain is not limited to two fuels, but several substances can also form such an ignition chain. The lower part has an innermost tub, formed by wall parts 8, which enclose the central area or trunk of the upper part 5 and can be screwed onto it by means of a thread.

Das Unterteil oder die Schale 4 weist ferner einen welter außen Hegenden Ring mit dem Wandbereich 11 auf, der seinerseits mit einem Wandbereich 19 des Oberteils 5 über Gewinde verschraubbar 1st. Das Unterteil oder die Wanne 4 1st ihrerseits peripher außen mittels Schrauben an ei-The lower part or the bowl 4 also has a further externally suspended ring with the wall area 11, which in turn can be screwed to a wall area 19 of the upper part 5 via threads. The lower part or the bowl 4 is in turn peripherally externally attached by means of screws to a

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ner Halterung des Lenkrades befestigbar, ebenfalls gleichzeitig und der Zwischenlage des Airbags als aufblasbaren Sack mit seinem untersten Randbereich.a steering wheel holder, also at the same time and the intermediate layer of the airbag as an inflatable bag with its lowest edge area.

Die genannten Wandbereiche in Unterteil 4 und Oberteil 5, welche miteinander verschraubt werden, haben nicht nur gemeinsame Gewinde Innen und außen, sondern auch auslaufende Spitzen, die sich Jeweils 1n den anderen Teil hineinpressen bzw. an diesen anpressen, ggf. unter Zwischenlage eines deformierbaren Ringes 20, der nach Form, Größe und Material für eine geeignete Abdichtung sorgt. Außerdem sind die Gewindegänge Ihrer Steigung, Ihrer Ausführungsart so wählbar, daß diese sich fest Ineinander verhaken (Einmalverschraubung). Die Gewinde können auch wenigstens teilweise selbstschneidend ausgeführt sein. Die miteinander zu verschraubenden Wandbereiche können teilweise federnd oder nachgiebig oder geschlitzt ausgeführt werden, wie z.B. andere Hülsen oder Futter auch. In der Treibstoffkammer 1st der Festtreibstoff z.B. 1n Tablettenform 18 eingefüllt auf Kissen 15, Insbesondere einem Keramikfaservlies. Hler könnte auch ein anderes geeignetes temperaturfestes und nachgiebiges Material als Dämpfungskissen 14 oder 15 unten und/oder oben angewandt werden. Falls die Füllung mit Tabletten nicht vollständig erfolgt oder erfolgen soll, können MetalIwolleeinlagen 13 für einen Volumenausgleich sorgen. Mit 16 sind die Auslaß- oder Überströmöffnungen der Treibstoffkammer bezeichnet, welche radial von Innen nach außen zum Umfang hin verlaufen, 1m Querschnitt gesehen jedoch schräg zur Mittelachse angeordnet sind. Die öffnungen 16 sind so ausgerichtet, daß der Gasstrom aus der Treibstoffkammer direkt auf eine Metall wolle 12 in der Trennkammer auftrifft, 1n der flüssige und feste Teilchen aus dem Gas abgeschieden werden. Ein Kondensationsbeginn für flüssige Teilchen erfolgt bereits an dem Grobfilter 10 1n der Treibstoffkammer vor den Durchtrittsöffnungen 16 gelegen. Die Grobfilter 10 können relativ weitmaschige Siebe, Gitter oder ähnliches sein, bevorzugt nach Innen zum Treibstoff hin nochmals abgedeckt mit einem etwas weicheren, feineren Gewebe oder dgl. Sowohl die öffnungen 16 für das überströmen des Gases aus der Treibstoffkammer 1n die Filter- und Abscheidekammer als auch die Ausblasöffnungen 24 können auf ihrer Innenseite von dünnen Berstfolien in an sich bekannterThe wall areas mentioned in the lower part 4 and upper part 5, which are screwed together, not only have common threads inside and outside, but also tapered tips, which each press into the other part or press against it, if necessary with the interposition of a deformable ring 20, which ensures a suitable seal according to its shape, size and material. In addition, the thread pitch and design can be selected so that they firmly hook into one another (single screw connection). The threads can also be at least partially self-tapping. The wall areas to be screwed together can be partially springy or flexible or slotted, like other sleeves or linings. In the fuel chamber, the solid fuel, e.g. in tablet form 18, is filled onto cushions 15, in particular a ceramic fiber fleece. Alternatively, another suitable temperature-resistant and flexible material could be used as a damping cushion 14 or 15 at the bottom and/or top. If the filling with tablets is not or should not be complete, metal wool inserts 13 can ensure volume compensation. The outlet or overflow openings of the fuel chamber are designated with 16, which run radially from the inside to the outside towards the circumference, but are arranged at an angle to the central axis when viewed in cross-section. The openings 16 are aligned so that the gas flow from the fuel chamber strikes a metal wool 12 in the separation chamber directly, in which liquid and solid particles are separated from the gas. Condensation for liquid particles already begins on the coarse filter 10 in the fuel chamber in front of the passage openings 16. The coarse filters 10 can be relatively wide-meshed sieves, grids or similar, preferably covered again on the inside towards the fuel with a slightly softer, finer fabric or similar. Both the openings 16 for the gas to flow from the fuel chamber 1 into the filter and separation chamber and the blow-out openings 24 can be covered on their inside by thin bursting foils in a known manner.

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Welse abgedichtet sein, damit von außen keine Feuchtigkeit eindringen kann.Catfish must be sealed so that no moisture can penetrate from the outside.

Das Verschrauben der beiden Hauptteile 4 und 5 miteinander geschieht mit Hilfe von Werkzeugaufnahmen 26 am Oberteil 5, um die nötige Kraft für die Verschraubung einzuleiten. Vorher müssen alle Treibstoffe und Filter etc. eingelegt sein, damit alle Teile zwischen den Hauptteilen 4 und 5 mittels der Verschraubung in einem einzigen Arbeltsgang dicht und druckfest eingespannt werden. Die Dichtheit unter Atmosphärendruck beträgt mehrere Jahre und der Berstdruck 1st > 300 atm oder 3 &khgr; 10 M Pascale.The two main parts 4 and 5 are screwed together using tool holders 26 on the upper part 5 in order to apply the necessary force for the screw connection. All fuels and filters etc. must be inserted beforehand so that all parts between the main parts 4 and 5 can be clamped tightly and pressure-tight using the screw connection in a single operation. The seal under atmospheric pressure lasts for several years and the bursting pressure is > 300 atm or 3 x 10 M Pascale.

Mit 7 1st ein LeIt- und Führungsblech für die Strömung bezeichnet, welches 1n der Filterkammer stromabwärts Hegt hinter der öffnung 16 und hinter dem durchströmten Glaswollefliter 12 zum Abscheiden der Partikel und Kondensation von Flüssigkeit an der Oberfläche. Dieses Leitblech 7 1st einerseits zur Umlenkung auch mehrfach und Zwangsführung der Strömung 1n der Filterkammer geformt und andererseits abströmsei tig um einen Kanal zu bilden, der das Gas über die Filterfläche des Feinfilters 2 verteilt. Dieses Feinfilter 2 ist einerseits am Leitblech 7 anliegend und andererseits 1n einer Nut 25 am Außenumfang des Oberteils 5 eingeklemmt oder eingebördelt oder andersartig durch Verformung festgehalten nach Einstecken des Filters 2 bei 25. Das Feinfilter 2 liegt andererseits an einem Blech 6 an, mit dessen Ende es in die Nut 25 einsteckbar 1st und am anderen Ende in die Wanne 4 einsetzbar ist. Blech 6 und sandwichartiges Metall-/Keramik-Metall-Filter bilden zusammen eine Einheit/Modul 2.7 designates a guide plate for the flow, which is located downstream in the filter chamber behind the opening 16 and behind the glass wool filter 12 through which the flow passes to separate the particles and condense liquid on the surface. This guide plate 7 is shaped on the one hand to deflect the flow in the filter chamber, even multiple times, and to force the flow, and on the other hand on the downstream side to form a channel that distributes the gas over the filter surface of the fine filter 2. This fine filter 2 rests on the guide plate 7 on the one hand and is clamped or flanged in a groove 25 on the outer circumference of the upper part 5 or held in place in another way by deformation after the filter 2 has been inserted at 25. The fine filter 2 rests on the other hand on a plate 6, with the end of which it can be inserted into the groove 25 and at the other end can be inserted into the tub 4. Sheet 6 and sandwich-like metal/ceramic-metal filter together form a unit/module 2.

Wie die Zeichnung zeigt, 1st der Stamm des Oberteils 5 an seinem unteren Ende verformbar, z.B. mit einem Niet- oder ähnlichem Formwerkzeug derart, daß der Anzünder 1 absolut dicht darin gehalten wird. Zugleich kann eine weitere derartige Befestigung am Inneren oder äußeren Ende der Wanne 4 erfolgen. Im letzteren Falle 1st unter Umständen ein Teil der Gewinde verzichtbar, insbesondere am Stamm des Oberteils 5.As the drawing shows, the stem of the upper part 5 can be deformed at its lower end, e.g. with a rivet or similar forming tool, in such a way that the lighter 1 is held absolutely tightly in place. At the same time, another such fastening can be made at the inside or outside end of the tub 4. In the latter case, some of the threads may be dispensable, particularly at the stem of the upper part 5.

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Die Gewinde können auf verschiedene Welse gesichert und abgedichtet werden, z.B. mittels Klebstoff oder anderer Sicherungsmittel an sich bekannter Art, wie Einlagen, Krallen, Stifte etc. und Kontermutter, z.B. am unteren Ende des Stamms vom Oberteil 5.The threads can be secured and sealed in various ways, e.g. using adhesive or other known securing means such as inserts, claws, pins etc. and lock nuts, e.g. at the lower end of the stem of the upper part 5.

Wie Figur 1 zeigt, 1st zwischen einem vom Oberteil herunterragenden Teil an der Stelle, an der die Wand beginnt, in das Unterteil hineinragend, also an der der Überlappungsbereich beginnt, ein Ring eingesetzt. Dieser Ring dient als Dicht- und/oder Haltering in der einfachsten Form als ein an sich bekannter O-R1ng, zusammenpreßbar Infolge einer 1hm Innewohnenden vorbestimmbaren Elastizität. Hierdurch 1st eine äußere Abdichtung 1n einem kritischen Bereich sichergestellt.As Figure 1 shows, a ring is inserted between a part protruding from the upper part at the point where the wall begins, protruding into the lower part, i.e. where the overlap area begins. This ring serves as a sealing and/or retaining ring in the simplest form as a known O-ring, compressible due to its inherent, predeterminable elasticity. This ensures an external seal in a critical area.

Der Zentral bereich 23 des Oberteils, 1n dem die Anzündeinheit 1 angeordnet 1st, weist wenigstens an einer Stelle eine feste Verbindung auf, diese Stelle 1st mit 31 bezeichnet. Es kann eine Lot-, Schweiß- oder ähnliche Verbindung sein, wobei Schweißen zu bevorzugen 1st. Diese 1st entweder die alleinige Verbindung zwischen Zentralteil und Unterteil, oder diese feste Verbindung wird 1n Kombination mit einer lösbaren Schraubverbindung 32 und/oder einer Bördelverbindung 33 ausgeführt.The central area 23 of the upper part, in which the ignition unit 1 is arranged, has a fixed connection at least at one point, this point is designated 31. It can be a soldered, welded or similar connection, with welding being preferred. This is either the sole connection between the central part and the lower part, or this fixed connection is carried out in combination with a detachable screw connection 32 and/or a flanged connection 33.

Aus Figur 2 1st eine Ausführung ersichtlich, bei das Oberteil eine peripher außen liegende Wand aufweist, die in das Unterteil hineinragt und mit diesem einen Überlappungsbereich 34 bildet, an dem eine weitere bevorzugt feste Verbindung 35 angeordnet 1st, wie z.B. Schweißen, Löten etc.Figure 2 shows an embodiment in which the upper part has a peripheral outer wall that projects into the lower part and forms an overlapping area 34 with it, on which a further preferably fixed connection 35 is arranged, such as welding, soldering, etc.

Aus F1g. 3 sind Stützrippen (radial) 36 ersichtlich, die das Leitblech 7 und/oder das Filter 2 stützen. Gasabfluß und Montage snd so erleichtert.Figure 3 shows support ribs (radial) 36 which support the guide plate 7 and/or the filter 2. Gas discharge and assembly are thus facilitated.

Abwandlungen dieser dargestellten umschriebenen Merkmale können vom Fachmann selbstverständlich vorgenommen werden, ohne hierdurch vom Grundgedanken der Erfindung gemäß den Ansprüchen abzuweichen.Modifications to these described features can of course be made by the person skilled in the art without thereby deviating from the basic idea of the invention according to the claims.

Claims

05.08.93, 3617A Zw/ke 11317GM Gas generator protection claims

1. Gas generator for the protection of motor vehicle occupants with a housing in which an ignition unit is arranged centrally and this is surrounded in a ring shape by a combustion chamber and one or more filter chambers in a housing whose upper and lower parts can be connected to one another, characterized in that a thread for screwing the upper and lower parts (5, 4) is provided on the outer edge of the annular combustion chamber wall (11), while on the outer edge of the central part receiving the ignition unit (1) there is a fixed connection between the upper and lower parts (5, 4) at least at one point (31, 33).

2. Gas generator according to claim 1, characterized in that the upper part (5) is designed to protrude into the lower part (4) on its outer circumference, such that it can be connected firmly and/or tightly (at 35) in the overlapping region (36).

3. Gas generator according to one of claims 1 or 2, characterized in that a sealing and/or retaining ring (20) is inserted between the outer wall of a part (19) projecting from the upper part (5) into the lower part (4), in the overlapping area.

4. Gas generator with a housing made up of an upper and lower part, which have a flow guide plate between them, which at the same time forms a boundary wall of a filter, characterized in that the flow guide plate (7) and/or the filter (2) rests against support ribs (36) on the wall of the upper part (5), which are arranged on radial rays starting from the central axis of the central part and are spaced apart from one another over the circumference.

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Gas generator according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (5, 4) is secured and/or sealed by an external ring (30) or other securing means (20, 31, 33, 35).