DE9409773U1 - Gas generator for side impact protection - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gasgenerator für einen Airbag in einem Fahrzeug.The present invention relates to a gas generator for an airbag in a vehicle.
Bekanntlich schützen herkömmliche Airbags die Fahrzeuginsassen bei einem Frontalzusammenstoß. Bei zahlreichen Unfällen werden jedoch die Fahrzeuginsassen in seitlicher Richtung, also gegen die Fahrzeugtür bzw. ins Fahrzeuginnere, geschleudert, wogegen der sich vor den Fahrzeuginsassen aufblasende Airbag keinen Schutz bietet. Zu diesem Zweck wäre ein als Seitenaufprallschutz dienender Airbag (Sidebag) von Vorteil, der sich zwischen dem Fahrzeuginsassen und der benachbarten Fahrzeugtür (bzw. der Fahrzeugseitenwand) aufbläst.As is well known, conventional airbags protect vehicle occupants in the event of a frontal collision. In many accidents, however, the vehicle occupants are thrown sideways, i.e. against the vehicle door or into the vehicle interior, against which the airbag that inflates in front of the vehicle occupants offers no protection. For this purpose, an airbag that serves as side impact protection (sidebag) that inflates between the vehicle occupant and the adjacent vehicle door (or the vehicle side wall) would be advantageous.
Der Gasgenerator für einen derartigen Sidebag könnte in der Fahrzeugtür oder in dem Fahrzeugsitz eingebaut werden. Die für die herkömmlichen Airbags eingesetzten Gasgeneratoren ließen sich allenfalls in die Fahrzeugtür einbauen; für einen Einbau in den Fahrzeugsitz sind sie im allgemeinen jedoch zu groß. Außerdem sind die herkömmlichen Gasgeneratoren konstruktiv aufwendig und entsprechend kostspielig.The gas generator for such a sidebag could be installed in the vehicle door or in the vehicle seat. The gas generators used for conventional airbags could at best be installed in the vehicle door; however, they are generally too large for installation in the vehicle seat. In addition, the conventional gas generators are structurally complex and therefore expensive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasgenerator für einen als Seitenaufprallschutz dienenden Airbag zu schaffen, der einen einfachen Aufbau und eine kleine Baugröße hat. Dennoch sollen Anzündung und Abbrand möglichst schnell ablaufen, ohne daß die Gefahr besteht, daß Treibmittelpartikel in den Airbag gelangen.The invention is based on the object of creating a gas generator for an airbag used as side impact protection, which has a simple structure and a small size. Nevertheless, ignition and combustion should take place as quickly as possible without there being a risk of propellant particles getting into the airbag.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Gasgenerator erfindungsgemäß versehen mit einem Gehäuse, das eine Umfangswand und einen Flansch zur Befestigung des Gasgenerators an einemTo achieve this object, the gas generator according to the invention is provided with a housing which has a peripheral wall and a flange for fastening the gas generator to a
Fahrzeugteil sowie zum Anbringen des Airbags aufweist, und mit einem strömungsmitteldicht verschlossenen, als Brennkammer dienenden Treibmittelbehälter, der eine Umfangswand und zwei Stirnseiten aufweist und ein Treibmittel einschließlich eines Zünders enthält, wobei der Treibmittelbehälter in dem Gehäuse so angeordnet ist, daß zwischen den Umfangwänden des Gehäuses und des Treibmittelbehälters ein zur Nachverbrennung dienender Ringraum gebildet ist, der einerseits über eine sich durch den Verbrennungsvorgang öffnende Strömungsverbindung mit dem Inneren des Treibmittelbehälters und andererseits über in der Umfangswand des Gehäuses gebildete Abströmöffnungen mit dem Inneren des Airbags verbindbar ist, der jedoch im übrigen strömungsmitteldicht verschlossen ist.Vehicle part and for attaching the airbag, and with a fluid-tight propellant container serving as a combustion chamber, which has a peripheral wall and two end faces and contains a propellant including an igniter, the propellant container being arranged in the housing in such a way that an annular space serving for afterburning is formed between the peripheral walls of the housing and the propellant container, which on the one hand can be connected to the interior of the propellant container via a flow connection opening up as a result of the combustion process and on the other hand can be connected to the interior of the airbag via outflow openings formed in the peripheral wall of the housing, but which is otherwise fluid-tight.
Der erfindungsgemäß ausgebildete Gasgenerator hat einen sehr einfachen konstruktiven Aufbau. Insbesondere sind kein Gewinde und keine Schweißnaht erforderlich. Außerdem zeichnet er sich durch eine sehr geringe Baugröße aus. Der Gasgenerator kann daher beispielsweise in die Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes eingebaut werden. Herstellung und Montage sind äußerst einfach.The gas generator designed according to the invention has a very simple construction. In particular, no thread or weld seam is required. It is also characterized by a very small size. The gas generator can therefore be installed in the backrest of a vehicle seat, for example. Manufacture and assembly are extremely simple.
Dennoch sind eine sehr schnelle Anzündung und Abbrand sichergestellt. Da ferner ein Raum zur Nachverbrennung des Treibmittels vorgesehen ist, besteht keine Gefahr, daß unverbrannte bzw. noch brennende Partikel des Treibmittels in den Airbag gelangen.Nevertheless, very rapid ignition and combustion are ensured. As a space is also provided for the afterburning of the propellant, there is no danger of unburned or still burning particles of the propellant getting into the airbag.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Anhand der Zeichnungen werden zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.Two preferred embodiments of the invention are explained in more detail with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gasgenerators;Fig. 1 shows a longitudinal section through a first embodiment of a gas generator designed according to the invention;
Fig. 2 eine Endansicht des Gasgenerators in Fig. 1;Fig. 2 is an end view of the gas generator in Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gasgenerator der Fig. 1 und 2;Fig. 3 is a plan view of the gas generator of Figs. 1 and 2;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gasgenerators;Fig. 4 shows a longitudinal section through a second embodiment of a gas generator designed according to the invention;
Fig. 5 eine Endansicht des Gasgenerators in Fig. 4;Fig. 5 is an end view of the gas generator in Fig. 4;
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Gasgenerator in Fig. 4 und 5.Fig. 6 is a plan view of the gas generator in Fig. 4 and 5.
Es wird zunächst Bezug genommen auf den in den Fig. 1 bis gezeigten Gasgenerator, der das Gas für einen als Seitenauf prallschut &zgr; dienenden Airbag (nicht gezeigt) in einem Fahrzeug (nicht gezeigt) liefert.Reference is first made to the gas generator shown in Figs. 1 to , which supplies the gas for a side impact protection airbag (not shown) in a vehicle (not shown).
Der Gasgenerator besitzt ein Gehäuse 10 mit einer zylindrischen Umfangswand 12, einer als geschlossene Wand ausgebildeten Stirnseite 14, einer mit einer Zugangsöffnung versehenen Stirnseite 16 und einem Flansch 18. Konzentrisch im Gehäuse 10 ist ein Treibmittelbehälter 20 mit einer zylindrischen Umfangswand 22, einer als geschlossene Wand ausgebildeten Stirnseite 24 und einer offenen Stirnseite 26 angeordnet. Der Treibmittelbehälter 20 enthält ein gaserzeugendes Treibmittel 28. Ferner ist im Bereich der Stirnseiten 16 und 26 ein Zünder 30 in dem Treibmittelbehälter 20 bzw. Treibmittel 28 eingesetzt, wodurch das Innere des Treibmittelbehälters 20 strömungsmitteldicht abgeschlossen ist.The gas generator has a housing 10 with a cylindrical peripheral wall 12, a front side 14 designed as a closed wall, a front side 16 provided with an access opening and a flange 18. A propellant container 20 with a cylindrical peripheral wall 22, a front side 24 designed as a closed wall and an open front side 26 is arranged concentrically in the housing 10. The propellant container 20 contains a gas-generating propellant 28. Furthermore, an igniter 30 is inserted in the propellant container 20 or propellant 28 in the area of the front sides 16 and 26, whereby the interior of the propellant container 20 is sealed off from fluids.
Die Umfangwände 12 und 22 sind radial zueinander beabstandet, so daß zwischen dem Gehäuse 10 und dem Treibmittelbehälter 20 ein Ringraum 32 gebildet ist. Der Treibmittelbe-The peripheral walls 12 and 22 are spaced radially from one another so that an annular space 32 is formed between the housing 10 and the propellant container 20. The propellant container
hälter 20 besitzt an seiner Stirnseite 24 eine verringerte Wandstärke, so daß die Stirnseite 24 eine Berstmembran 34 bildet, die durch den Verbrennungsvorgang aufplatzt. Angrenzend an der Stirnseite 24 bildet das Gehäuse 10 einen Nachverbrennungsraum 36. Der Nachverbrennungsraum 36 ist von dem Ringraum 32 durch eine an der Stirnseite 38 des Treibmittelbehälters 20 angeformte Ringwand abgetrennt, wobei lediglich in einem (in Fig. 1) unteren Umfangsbereich eine oder mehrere Durchströmöffnungen 40 vorgesehen sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Nachverbrennungsraum 36 halbkugelförmig ausgebildet; er könnte jedoch auch eine andere Form haben. Zweckmäßigerweise hat er ein für eine vollständige Nachverbrennung ausreichendes Volumen.The container 20 has a reduced wall thickness on its front side 24, so that the front side 24 forms a bursting membrane 34, which bursts open during the combustion process. Adjacent to the front side 24, the housing 10 forms a post-combustion chamber 36. The post-combustion chamber 36 is separated from the annular chamber 32 by an annular wall formed on the front side 38 of the propellant container 20, with one or more flow openings 40 being provided only in a lower peripheral area (in Fig. 1). In the illustrated embodiment, the post-combustion chamber 36 is hemispherical; however, it could also have a different shape. It expediently has a volume sufficient for complete post-combustion.
Die Berstmembran 34, der Nachverbrennungsraum 36 und die in der Ringwand 38 gebildeten Durchströmöffnungen 40 bilden eine sich durch den Verbrennungsvorgang öffnende Strömungsverbindung zwischen dem Inneren des Treibmittelbehälters 20 und dem Ringraum 32. Der Ringraum 32 seinerseits ist über in der Umfangwand 12 des Gehäuses 10 gebildete Abströmöffnungen 42 mit dem Inneren des Airbags (nicht gezeigt) verbunden. Die Durchströmöffnungen 40 und die Abströmöffnungen 42 sind in um 180° gegeneinander versetzten Bereichen angeordnet, so daß das durch die Durchströmöffnungen 40 einströmende Treibmittelgas den gesamten Ringraum 32 durchströmt, ehe es aus den Abströmöffnungen 42 austreten kann.The bursting membrane 34, the post-combustion chamber 36 and the flow openings 40 formed in the ring wall 38 form a flow connection between the interior of the propellant container 20 and the annular chamber 32, which opens as a result of the combustion process. The annular chamber 32 is in turn connected to the interior of the airbag (not shown) via outflow openings 42 formed in the peripheral wall 12 of the housing 10. The flow openings 40 and the outflow openings 42 are arranged in areas offset by 180° from one another, so that the propellant gas flowing in through the flow openings 40 flows through the entire annular chamber 32 before it can exit from the outflow openings 42.
An dem (in Fig. 1) linksseitigen Ende des Gehäuses 10 ist ein ringförmiger Abstandshalter 44 eingesetzt, der den Zünder (nicht gezeigt) positioniert und seinerseits durch den eingerollten Gehäuserand im Gehäuse 10 festgelegt wird. Der Ringraum 32 ist somit, abgesehen von den Durchströmöffnungen 40 und den Abströmöffnungen 42, strömungsmitteldicht verschlossen. At the left-hand end of the housing 10 (in Fig. 1), an annular spacer 44 is inserted, which positions the igniter (not shown) and is in turn fixed in the housing 10 by the rolled-in housing edge. The annular space 32 is thus sealed fluid-tight, apart from the through-flow openings 40 and the outflow openings 42.
Der Flansch 18 ist einstückig mit der Umfangwand 12 und der Stirnwand 14 des Gehäuses 10 ausgebildet. Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist der Flansch 18 relativ zur Umfangswand 12 so angeordnet, daß seine von der Umfangswand abgewandte Grundfläche 46 in einer Tangentialebene T liegt, die tangential zum Außenumfang der zylindrischen Umfangswand 12 verläuft. Wie insbesondere in Fig. 3 zu sehen ist, hat der Flansch einen ungefähr rechteckigen Umriß, wobei er zu der auf der Tangentialebene T senkrecht stehenden Axialebene A der Umfangswand 12 symmetrisch angeordnet ist.The flange 18 is formed in one piece with the peripheral wall 12 and the end wall 14 of the housing 10. As can be seen in Fig. 2, the flange 18 is arranged relative to the peripheral wall 12 such that its base surface 46 facing away from the peripheral wall lies in a tangential plane T which runs tangentially to the outer circumference of the cylindrical peripheral wall 12. As can be seen in particular in Fig. 3, the flange has an approximately rectangular outline, being arranged symmetrically to the axial plane A of the peripheral wall 12 which is perpendicular to the tangential plane T.
Bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier Abströmöffnungen 42 vorgesehen, die auf einer Linie liegen, in der sich die Tangentialebene T und die Axialebene A schneiden. Es versteht sich jedoch, daß auch eine andere Anzahl sowie eine andere Anordnung von Abströmöffnungen 42 möglich sind. Der Flansch 18 ist im übrigen im Bereich seiner vier (abgerundeten) Ecken mit Befestigungslöchern 48 versehen.In the embodiment shown in Figs. 1 to 3, four outflow openings 42 are provided, which lie on a line in which the tangential plane T and the axial plane A intersect. It is understood, however, that a different number and a different arrangement of outflow openings 42 are also possible. The flange 18 is also provided with fastening holes 48 in the area of its four (rounded) corners.
Der Gasgenerator wird beispielsweise an dem Skelett der Rückenlehne (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs in der Weise angebracht, daß er im Inneren der Rückenlehne liegt und lediglich die Grundfläche 46 nach außen zeigt und hierbei dem Airbag (nicht gezeigt) zugewandt ist. Wird das gaserzeugende Treibmittel 28 gezündet, so platzt die Berstmembran 34 auf. Das Heißgas strömt dann durch den Nachverbrennungsraum 36, die Durchströmöffnungen 40, den Ringraum 32 und die Abströmöffnungen 42 in das Innere des Airbag. Da das Treibmittelgas im Nachverbrennungsraum 36 gegebenenfalls auch noch im Ringraum 32 die Möglichkeit zur Nachverbrennung hat, wird sichergestellt, daß keine unverbrannten bzw. noch brennenden Partikel des Treibmittels in das Innere des Airbags gelangen.The gas generator is, for example, attached to the skeleton of the backrest (not shown) of a vehicle in such a way that it is located inside the backrest and only the base surface 46 faces outwards and is facing the airbag (not shown). If the gas-generating propellant 28 is ignited, the bursting membrane 34 bursts. The hot gas then flows through the afterburning chamber 36, the flow openings 40, the annular chamber 32 and the outflow openings 42 into the interior of the airbag. Since the propellant gas in the afterburning chamber 36 possibly also has the opportunity for afterburning in the annular chamber 32, it is ensured that no unburned or still burning particles of the propellant get into the interior of the airbag.
In dem Ringraum 32, gegebenenfalls auch in dem Nachverbrennungsraum 36 kann ein Filter- und Kühlmaterial, beispielsweise in Form eines metallischen Maschengestricks, angeordnet werden. Hierdurch läßt sich das Aufblasverhalten des Gasgenerators beeinflussen. Insbesondere lassen sich hierdurch die Temperatur und der Druck im Inneren des Airbags steuern.A filter and cooling material, for example in the form of a metallic mesh, can be arranged in the annular space 32 and possibly also in the afterburning space 36. This can influence the inflation behavior of the gas generator. In particular, this can control the temperature and pressure inside the airbag.
Das in den Fig. 4 bis 6 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3. Sich entsprechende Bauteile wurden daher mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.The embodiment shown in Figs. 4 to 6 essentially corresponds to the embodiment of Figs. 1 to 3. Corresponding components have therefore been designated with the same reference numerals.
Ein Unterschied besteht darin, daß bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis 6 die Umfangswand 22 des Trexbmittelbehälters 20 als beidseitig offene zylindrische Hülse ausgebildet ist, die mit ihrer Stirnseite 24 auf einen Gehäuseansatz 56 aufgeschoben ist. Der Treibmittelbehälter 20 ist somit an seiner Stirnseite 24 strömungsmitteldicht verschlossen. Statt einer stirnseitigen Berstmembran sind in der Umfangswand 22 des Trexbmittelbehälters 20 Durchströmöffnungen 54 vorgesehen, die innen von einer Dämmfolie 52 verschlossen sind. Die Durchströmöffnungen liegen in einem Bereich, der um 180° gegenüber den Abströmöffnungen 42 versetzt ist.One difference is that in the embodiment of Fig. 4 to 6, the peripheral wall 22 of the propellant container 20 is designed as a cylindrical sleeve that is open on both sides and is pushed onto a housing extension 56 with its front side 24. The propellant container 20 is thus sealed fluid-tight on its front side 24. Instead of a bursting membrane on the front side, flow openings 54 are provided in the peripheral wall 22 of the propellant container 20, which are sealed on the inside by an insulating film 52. The flow openings are located in an area that is offset by 180° from the outflow openings 42.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis 6 wird durch den Verbrennungsvorgang die Dämmfolie 52 im Bereich der Durchströmöffnungen 54 aufgerissen, so daß das Heißgas aus dem Treibmittelbehälter 20 direkt - und nicht über einen weiteren Nachverbrennungsraum - in den Ringraum 32 einströmt, von wo es durch die Abströmöffnungen 42 in den Airbag gelangt .In the embodiment of Fig. 4 to 6, the combustion process tears open the insulating foil 52 in the area of the flow openings 54, so that the hot gas from the propellant container 20 flows directly - and not via a further afterburning chamber - into the annular space 32, from where it passes through the outflow openings 42 into the airbag.
Fig. 6 zeigt als mögliche andere Ausbildung der Abströmöffnungen 42 eine Gruppe von sechs Öffnungen, die beidseitigFig. 6 shows as another possible design of the outflow openings 42 a group of six openings on both sides
entlang der Schnittlinie zwischen der Tangentialebene T und der Axialebene A angeordnet sind.arranged along the intersection line between the tangential plane T and the axial plane A.
Im übrigen ist das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis 6 sowohl hinsichtlich seines Aufbaues wie auch seiner Funktionsweise
identisch mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis
3, so daß keine weiteren Erläuterungen erforderlich sind.Otherwise, the embodiment of Fig. 4 to 6 is identical in terms of both its structure and its mode of operation to the embodiment of Fig. 1 to
3, so no further explanation is required.
Claims (14)
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- 1994-05-03 DE DE9409773U patent/DE9409773U1/en not_active Expired - Lifetime
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