EP1105692A1 - Extern ansteuerbare anzündeinheit mit integrierter elektronik zum auslösen eines rückhaltesystems - Google Patents

Extern ansteuerbare anzündeinheit mit integrierter elektronik zum auslösen eines rückhaltesystems

Info

Publication number
EP1105692A1
EP1105692A1 EP99941475A EP99941475A EP1105692A1 EP 1105692 A1 EP1105692 A1 EP 1105692A1 EP 99941475 A EP99941475 A EP 99941475A EP 99941475 A EP99941475 A EP 99941475A EP 1105692 A1 EP1105692 A1 EP 1105692A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ignition
carrier element
electronics
housing
ignition unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP99941475A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Anton Bretfeld
Gerhard Kordel
Horst Laucht
Erwin Caflisch
Richard Baur
Michael Bischoff
Günter Fendt
Stefan Schwehr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unax AG
Conti Temic Microelectronic GmbH
Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
ZF Airbag Germany GmbH
Original Assignee
Unax AG
Dynamit Nobel AG
TRW Airbag Systems GmbH
Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik
Temic Telefunken Microelectronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unax AG, Dynamit Nobel AG, TRW Airbag Systems GmbH, Dynamit Nobel GmbH Explosivstoff und Systemtechnik, Temic Telefunken Microelectronic GmbH filed Critical Unax AG
Publication of EP1105692A1 publication Critical patent/EP1105692A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10—Initiators therefor
    • F42B3/12—Bridge initiators
    • F42B3/121—Initiators with incorporated integrated circuit

Definitions

  • the invention relates to an electronic ignition unit for triggering an active system, in particular a restraint system, such as a belt tensioner or airbag.
  • a restraint system such as a belt tensioner or airbag.
  • Ignition units of this type contain an ignition bridge in the form of, for example, a wire resistor or layer element and an ignition charge, which usually consists of a solid and is connected to the ignition bridge.
  • an ignition bridge in the form of, for example, a wire resistor or layer element and an ignition charge, which usually consists of a solid and is connected to the ignition bridge.
  • an ignition charge which usually consists of a solid and is connected to the ignition bridge.
  • a current flows through the ignition bridge.
  • the heat generated ignites the ignition charge, which rapidly expands into the gaseous state, which creates a pressure that can be up to a few 100 bar.
  • the predetermined breaking point in the housing of the ignition unit can then enter the gas into a restraint system or the gas generator of an airbag or belt tensioner.
  • the ignition unit has a fixed housing, through which contact pins are led out on one contact side for connection to a control line.
  • a cavity is formed on the opposite side of the housing and contains the ignition charge and the ignition electronics connected to the contact pins.
  • the electronics are on a carrier, which is fixedly arranged on the bottom of the cavity, while the ignition charge is arranged above the electronics, so that the gases generated after the ignition can escape upwards from the housing. The gases exert a force on the carrier element, which can destroy it and thus also the ignition electronics.
  • Ignition units are often operated on a bus system to which several ignition units are connected and on which the participants in the bus communicate bidirectionally. If the ignition electronics are destroyed when a single ignition unit is ignited, the communication on the bus can be interrupted, so that the other participants can no longer be activated.
  • the invention has for its object to provide an ignition unit in which the functionality of the Ignition electronics still exist after the triggering of the ignition element.
  • the ignition unit has a housing in which an ignition charge is located, which is partially surrounded by a housing insert.
  • the ignition charge is ignited by an ignition bridge which is arranged on a carrier element.
  • ignition electronics on the carrier element, which is in electrical connection with the ignition bridge and activates it.
  • At least one contact pin is in electrical connection with the ignition electronics and is led out of the housing in order to connect the ignition unit to an ignition line (bus).
  • the ignition unit can also have sockets or other connection elements.
  • the invention is based on the principle of at least partially covering the carrier element and the ignition electronics arranged thereon with shock-absorbing material.
  • the shock energy generated when the ignition charge is ignited is consumed by the shock-absorbing material before the pressure surge reaches the sensitive ignition electronics. This ensures that the ignition electronics also function after the ignition charge has been triggered.
  • the shock-absorbing material can be arranged above the carrier element, ie between the carrier element and the ignition charge.
  • the absorbing de material is the impact energy generated by the ignition charge.
  • the carrier element can be mounted in such a way that it yields to the pressure which arises when it is ignited by bending.
  • the shock absorbing material can also be placed under the support element, i.e. on the side facing away from the ignition charge. The pressure that arises during the ignition then presses the carrier element down, the shock-absorbing material underneath consuming the energy.
  • the two variants can be combined with each other.
  • the carrier element and the ignition electronics are preferably surrounded by a covering made of shock-absorbing material, which essentially only leaves the ignition bridge exposed.
  • the damping on the upper side of the carrier element is achieved both by the housing insert and by the casing.
  • the covering On the underside of the carrier element, the covering also takes care of the damping.
  • the hardness of the material of the casing or of the housing insert depends on the pressure to be expected and on the sensitivity of the carrier element or the ignition electronics arranged thereon.
  • the ignition bridge is not covered by the casing, but has direct contact with the ignition charge. The pressure acting on the carrier element in the area of the ignition bridge has no negative effects on the electrical lines or electronic components, since these are arranged entirely within the casing.
  • ignition electronics can output information to a control computer, for example about the state of the ignition unit, even after they have been triggered. This can be a feedback, for example, that the igniter has been ignited. In any case, the bus line remains intact, so that further ignition elements can be ignited.
  • the damping properties of the material of the housing insert are different from those of the casing.
  • This two-stage structure allows an improved graduated pressure relief, and it is also possible to dampen special pressure profiles by designing the interface between the casing and the housing insert.
  • the hardness of the material of the casing is preferably greater than that of the housing insert. This structure allows good damping of the shock generated during the ignition process. To a certain extent, the housing insert assumes the function of a pre-damping, in which a part of the compressive forces is already consumed, while the remaining forces are reduced by the more rigid casing. It is also possible that the housing insert is made of a harder material.
  • the carrier element can have a predetermined breaking point, with no components or electrical lines of the ignition electronics being present in the area of the predetermined breaking point. Excess energy can thus be dissipated without the ignition electronics being exposed to a dangerously high pressure.
  • the electrical connection between the contact pins and the ignition electronics arranged on the carrier element can be designed to be mechanically movable. This has the advantage that the carrier element can move independently of the contact pins during the ignition process, which allows small movements of the carrier element and also prevents the contact pins from being moved, which leads to damage to a plug of the ignition cable connected to the contact pins can.
  • the connection between the carrier element or the ignition bridge arranged thereon and the contact pins can be configured in such a way that the carrier element has contact elements connected to the ignition bridge, which bear against the contact pins, the carrier element being displaceable along the contact pins. With such a movement, the contact elements remain in constant contact with the contact pins.
  • the ignition electronics of the carrier element can also be connected to the contact pins with flexible electrical lines (bonding wire).
  • Fig. 1 is a sectional view of an ignition unit
  • Fig. 2 is a plan view of the carrier element with adjacent contact pins.
  • the ignition unit 1 shown in FIG. 1 has a pot-shaped housing 2, the lower end of which is open.
  • the housing 2 consists of sheet metal in order to prevent outgassing of the ignition charge and to shield electronics located in the ignition unit 1 against radiation.
  • a housing insert 3 is fitted in the upper region of the housing 2 and has a central, essentially funnel-shaped loading bore 4.
  • the larger opening of the charging bore 4 lies against the upper end face of the housing 2, the housing 2 having a star-shaped predetermined breaking point 2a in the region of the larger opening of the charging bore 4.
  • the carrier element 5 On the top and bottom of the Carrier element 5 exemplarily shows some components of electronic ignition system 9.
  • the carrier element 5 and the ignition electronics 9 are surrounded by a covering 10 made of shock-absorbing material, but the ignition bridge 6 and a region of the carrier element 5 around it are not covered by the covering 10.
  • the envelope 10 has a central funnel-shaped opening there, the larger opening area of which points upwards.
  • the housing insert 3 and the casing 10 engage in one another in such a way that a circular circumferential edge 3a delimiting the loading bore 4 rests on the wall of the opening of the casing 10.
  • the ignition charge 7 located in the charging bore 4 does not come into contact with the casing 10.
  • the housing insert 3 and the casing 10 consist of a plastic material, such as a thermoplastic, resin, rubber or fiber material, the hardness of the material of the casing 10 being greater than that of the housing insert 3.
  • the housing insert 3 consists of a relatively soft material.
  • the casing 10, on the other hand, consists of a relatively hard material, which, however, still allows the carrier element 5 suspended in the casing 10 to oscillate or move slightly. Therefore, the carrier element 5 can avoid the pressure peak which arises during the ignition and thus further reduce the force already acting on the carrier element 5, which is already reduced by the deformation of the housing insert 3 and the casing 10.
  • the selection of the material namely on the one hand a relatively soft material for the housing insert 3 and on the part of a relatively hard material for the casing 10, is determined by the pressure that is built up within the loading bore 4 and thus acts on the carrier element 5 and by the sensitivity of the carrier element 5 or the ignition electronics 9 arranged thereon.
  • the material of the housing insert 3 is of such a hardness that it does not deform too much under the influence of the gas pressure which is built up in the charging bore 4, but still allows pre-damping.
  • the main damping then takes over the sheathing 10, which consists of a harder material.
  • a metallic lead-through base 11 in the form of a so-called glass-metal lead-through is arranged below the casing 10, which seals the housing 2 tightly.
  • the housing 2 and the bushing base 11 are connected to one another by means of a circumferential weld seam 12.
  • three metal contact pins 13a, 13b, 13c are guided to the outside.
  • a glass melt-in 14 is formed in the bushing base 11 around each of the contact pins 13a, 13b, 13c and electrically isolates the respective contact pin 13 and the bushing base 11 from one another.
  • the bushing base 11 has a shoulder 11a with an undercut, into which an annular bead of the casing 10 engages, so that the casing 10 is held firmly in the housing.
  • the contact pins 13a, 13b, 13c engage with contact elements 15 (FIG. 2).
  • the con- Clock elements 15 are printed on the non-conductive carrier element 5, for example.
  • a contact pin 13 engages in a loading bore 16.
  • the wall surface of the charging bore 16 that is to say the surface which runs in the direction of the longitudinal axis of the contact pins 13 and against which the contact pins 13 abut, is provided with an electrically conductive layer which Is part of the contact element 15 is provided.
  • the radius of the loading bore 16 is larger than the radius of the contact pin 13.
  • the contact elements 15 are connected to conductor tracks or lines which are connected to components of the ignition electronics 9.
  • the ignition electronics 9 in turn are connected to the ignition bridge 6 via conductor tracks.
  • the ignition unit 1 When triggered, the ignition unit 1 receives a corresponding signal via the bus system. The signal is passed on to the contact elements 15 via the contact pins 13a, 13b, 13c and from there to the ignition electronics 9. If the address is correct and the signal is an ignition signal, the ignition electronics 9 apply an ignition current to the ignition bridge 6, for example with the aid of a previously charged capacitor. This warms up and the resulting heat ignites the ignition charge 7, which rapidly expands into the gaseous state and thereby destroys the cover 8 and opens the housing 2 at the predetermined breaking point 2a. The gas can then be used, for example, for a belt tensioner system or for igniting a gas generator for an airbag.
  • the gas pressure also acts on the carrier element 5.
  • the housing insert 3 takes over the function of a pre-damping, while the main damping takes place through the casing 10.
  • the carrier element 5 can deflect downward, so that the pressure acting on the carrier element 5 and the ignition electronics 9 is further reduced.
  • the part of the casing 10 lying between the carrier element 5 and the lead-through socket 11 dampens the shock.
  • the electronic components of the ignition electronics 9 arranged on the upper side of the carrier element 5 are also enclosed by the sheathing 10, so that those pressure components which emanate downward or laterally from the funnel region of the charging bore 4 are also damped to such an extent that they Do not damage electronics.
  • the material and the geometry, ie in particular the height of the casing 10 which determines the maximum movement of the carrier element 5, are designed such that the carrier element 5 can move at least until the point at which the predetermined breaking point 2a breaks open.

Landscapes

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Abstract

Eine Anzündeinheit (1), die zum Auslösen eines Wirksystems, wie beispielsweise eines Airbags oder Gurtstraffers, geeignet ist, hat eine in einem Gehäuse (2) befindliche Anzündladung (7), die durch eine Zündbrücke (6), welche auf einem Trägerelement (5) angeordnet ist, angezündet werden kann, und mindestens einen aus dem Gehäuse (2) herausgeführten Kontaktstift (13a, 13b, 13c), welcher über eine Anzündelektronik (9) mit der Zündbrücke (6) in elektrischer Verbindung steht. Die Anzündelektronik (9) ist von einer Umhüllung (10) aus stoßdämpfendem Material umgeben, wobei die Zündbrücke (6) nicht von der Umhüllung (10) bedeckt ist, so daß bei dem Anzündvorgang der auf die Anzündelektronik (9) wirkende Druck gedämpft wird, wodurch erreicht wird, daß die auf dem Trägerelement (5) befindlichen elektronischen Komponenten der Anzündelektronik (9) nicht beschädigt werden.

Description

Extern ansteuβrbare Anzündeinheit mit integrierter Elektronik zum Auslösen eines RückhalteSystems
Die Erfindung betrifft eine elektronische Anzündeinheit zum Auslösen eines Wirksystems, insbesondere eines Rückhaltesystems, wie beispielsweise eines Gurtstraffers oder Airbags .
Derartige Anzündeinheiten enthalten eine Zündbrücke in Form z.B. eines Drahtwiderstandes oder Schichtelements und eine zumeist aus einem Feststoff bestehende Anzündladung, welche mit der Zündbrücke in Verbindung steht. Bei einer Auslösung der Anzündeinheit fließt ein Strom durch die Zündbrücke. Die entstehende Wärme zündet die Anzündladung an, welche stark expandierend in den gasförmigen Zustand übergeht, wodurch ein Druck, der bis zu einigen 100 bar betragen kann, entsteht. Durch eine Sollbruchstelle in dem Gehäuse der Anzündeinheit kann das Gas dann in ein Rückhaltesystem bzw. den Gasgenerator eines Airbags oder Gurtstraffers eintreten.
Eine derartige Anzündeinheit ist in der DE 37 17 149, von der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeht, beschrieben. Die Anzündeinheit hat ein festes Gehäuse, durch das auf einer Kontaktseite Kontaktstifte zum Anschluß an eine Steuerleitung herausgeführt sind. An der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses ist ein Hohlraum ausgebildet, in dem sich die Anzündladung sowie die mit den Kontaktstiften verbundene Anzündelektronik befindet. Die Elektronik befindet sich auf einem Träger, der fest auf dem Boden des Hohlraums angeordnet ist, während die Anzündladung oberhalb der Elektronik angeordnet ist, so daß die nach der Anzündung entstehenden Gase nach oben aus dem Gehäuse austreten können. Die Gase üben dabei eine Kraft auf das Trägerelement aus, was dieses und damit auch die Anzündelektronik zerstören kann.
Häufig werden Anzündeinheiten an einem Bussystem betrieben, an das mehrere Anzündeinheiten angeschlossen sind und auf dem die Teilnehmer des Busses bidirektional kommunizieren. Wenn beim Anzünden einer einzelnen Anzündeinheit deren Anzündelektronik zerstört wird, kann die Kommunikation auf dem Bus unterbrochen werden, so daß auch die anderen Teilnehmer nicht mehr angesteuert werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzündeinheit zu schaffen, bei der die Funktionsfähigkeit der Anzündelektronik auch noch nach der Auslösung des Anzündelements gegeben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Anzündeinheit weist ein Gehäuse auf, in dem sich eine Anzündladung befindet, die teilweise von einem Gehäuseeinsatz umgeben ist. Die Anzündladung wird von einer Zündbrücke, welche auf einem Trägerelement angeordnet ist, angezündet. Auf dem Trägerelement befindet sich ferner eine Anzündelektronik, die mit der Zündbrücke in elektrischer Verbindung steht und diese aktiviert . Mit der Anzündelektronik steht mindestens ein Kontaktstift in elektrischer Verbindung, der aus dem Gehäuse herausgeführt ist, um die Anzündeinheit an eine Zündleitung (Bus) anzuschließen. Alternativ kann die Anzündeinheit auch Buchsen oder andere Anschlußelemente aufweisen.
Der Erfindung liegt das Prinzip zugrunde, das Trägerelement und die darauf angeordnete Anzündelektronik mindestens teilweise mit stoßdämpfendem Material zu belegen. Die bei dem Anzünden der Anzündladung entstehende Stoßenergie wird von dem stoßdämpfenden Material verzehrt, bevor der Druckstoß die empfindliche Anzündelektronik erreicht. Somit ist sichergestellt, daß die Anzündelektronik auch nach der Auslösung der Anzündladung funktioniert .
Das stoßdämpfende Material kann oberhalb des Trägerelements, d.h. zwischen dem Trägerelement und der Anzündladung, angeordnet sein. Dabei absorbiert das umhüllen- de Material die von der Anzündladung erzeugte Stoßenergie. Das Trägerelement kann derart gelagert sein, daß es durch Verbiegen dem beim Anzünden entstehenden Druck nachgibt .
Das stoßdämpfende Material kann auch unter dem Trägerelement, d.h. an der der Anzündladung abgewandten Seite, angeordnet sein. Der bei dem Anzünden entstehende Druck drückt das Trägerelement dann nach unten, wobei das darunterliegende stoßdämpfende Material die Energie aufzehrt. Die beiden Varianten können miteinander kombiniert werden.
Vorzugsweise sind das Trägerelement und die Anzündelektronik von einer Umhüllung aus stoßdämpfendem Material umgeben, die im wesentlichen nur die Zündbrücke freiläßt . In diesem Fall wird die Dämpfung an der Oberseite des Trägerelements sowohl von dem Gehäuseeinsatz als auch von der Umhüllung erzielt. An der Unterseite des Trägerelements übernimmt die Umhüllung ebenfalls die Dämpfung. Die Härte des Materials der Umhüllung bzw. des Gehäuseeinsatzes hängen dabei von dem zu erwartenden Druck sowie von der Empfindlichkeit des Trägerelements bzw. der darauf angeordneten Anzündelektronik ab. Die Zündbrücke wird nicht von der Umhüllung bedeckt, sondern hat direkten Kontakt mit der Anzündladung. Der im Bereich der Zündbrücke auf das Trägerelement wirkende Druck hat keine negativen Auswirkungen auf die elektrischen Leitungen oder elektronischen Komponenten, denn diese sind vollständig innerhalb der Umhüllung angeordnet. Der beim Anzünden entstehende Druck wird durch die Verformung der Umhüllung bzw. des Gehäuseeinsatzes abgebaut, so daß der auf die Anzündelektronik wirkende abgeschwächte Druck diese nicht beschädigt . Die auf dem Trägerelement befindlichen elektronischen Baugruppen oder Leitungen sind daher auch nach dem Anzünden betriebsbereit, so daß eindeutig definierte elektrische Zustände zwischen den Kontaktstiften herrschen. Zudem kann eine Anzündelektronik auch nach dem Auslösen Informationen, beispielsweise über den Zustand der Anzündeinheit, an einen Steuerrechner ausgeben. Dies kann beispielsweise eine Rückmeldung sein, daß die Anzündeinheit angezündet worden ist. Auf jeden Fall bleibt die Busleitung unversehrt, so daß weitere Anzündelemente angezündet werden können.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Dämpfungseigenschaften des Materials des Gehäuseeinsatzes verschieden von denen der Umhüllung. Dieser zweistufige Aufbau erlaubt eine verbesserte abgestufte Druckentlastung, wobei es außerdem möglich ist, durch die Gestaltung der Grenzfläche zwischen Umhüllung und Gehäuseeinsatz spezielle Druckverläufe zu dämpfen .
Bevorzugterweise ist die Härte des Materials der Umhüllung größer als die des Gehäuseeinsatzes. Dieser Aufbau erlaubt eine gute Dämpfung des bei dem Anzündvorgang entstehenden Stoßes. Der Gehäuseeinsatz übernimmt dabei gewissermaßen die Funktion einer Vordämpfung, bei der bereits ein Teil der Druckkräfte aufgezehrt wird, während die restlichen Kräfte von der steiferen Umhüllung abgebaut werden. Es ist auch möglich, daß der Gehäuse- einsatz aus einem härteren Material besteht. Das Trägerelement kann eine Sollbruchstelle aufweisen, wobei keine Bauteile oder elektrische Leitungen der Anzündelektronik in dem Bereich der Sollbruchstelle vorhanden sind. So kann überschüssige Energie abgebaut werden, ohne daß die Anzündelektronik einem gefährlich erhöhten Druck ausgesetzt ist.
Die elektrische Verbindung zwischen den Kontaktstiften und der auf dem Trägerelement angeordneten Anzündelektronik kann mechanisch beweglich ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, daß das Trägerelement sich bei dem Anzündvorgang unabhängig von den Kontaktstiften bewegen kann, was kleine Bewegungen des Trägerelementes zuläßt und zudem verhindert, daß die Kontaktstifte bewegt werden, was zu einer Beschädigung eines mit den Kontakt- stiften verbundenen Steckers der Zündleitung führen kann. Die Verbindung zwischen Trägerelement bzw. der darauf angeordneten Zündbrücke, und den Kontaktstiften kann derart ausgestaltet sein, daß das Trägerelement mit der Zündbrücke verbundene Kontaktelemente aufweist, die an den Kontaktstiften anliegen, wobei das Trägerelement entlang der Kontaktstifte verschiebbar ist. Bei einer derartigen Bewegung bleiben die Kontaktelemente ständig in Anlage mit den Kontaktstiften. Die Anzündelektronik des Trägerelements kann auch mit flexiblen elektrischen Leitungen (Bonddraht) mit den Kontaktstiften verbunden sein.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert .
Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Anzündeinheit und
Fig. 2 eine Draufsicht auf das Trägerelement mit anliegenden Kontaktstiften.
Die in Fig. 1 gezeigte Anzündeinheit 1 hat ein topfförmiges Gehäuse 2, dessen untere Stirnseite offen ist. Das Gehäuse 2 besteht aus Metallblech, um ein Ausgasen der Anzündladung zu verhindern und um in der Anzündeinheit 1 befindliche Elektronik gegen Einstrahlung abzuschirmen. Im oberen Bereich des Gehäuses 2 ist ein Gehäuseeinsatz 3 eingepaßt, der eine zentrale, im wesentlichen trichterförmige Ladebohrung 4 aufweist. Die größere Öffnung der Ladebohrung 4 liegt an der oberen Stirnseite des Gehäuses 2 an, wobei das Gehäuse 2 im Bereich der größeren Öffnung der Ladebohrung 4 eine sternförmige Sollbruchstelle 2a aufweist.
Unterhalb des Gehäuseeinsatzes 3 befindet sich ein Trägerelement 5, auf dem sich eine Zündbrücke 6 in Form eines Schichtwiderstandes befindet. Das Trägerelement 5 besteht aus einem festen Werkstoff, wie beispielsweise dem Keramikmaterial Al203. Das Trägerelement 5 kann auch eine Platine sein. Die Zündbrücke 6 befindet sich in der kleineren Öffnung der Ladebohrung 4. Die von dem Trägerelement 5 unten dicht verschlossene Ladebohrung 4 des Gehäuseeinsatzes 3 ist mit einer Anzündladung 7 gefüllt. Hier besteht die Anzündladung 7 aus einer Komponente; es ist jedoch möglich, auch zwei- oder mehrstufige Anzündladungen zu verwenden. Die in der Ladebohrung 4 verdichtete Anzündladung 7 ist oben mit einer Abdeckung 8 abgeschlossen, so daß eine dichte Packungs- lage garantiert wird. Auf der Ober- und Unterseite des Trägerelementes 5 sind beispielhaft einige Komponenten einer Anzündelektronik 9 dargestellt.
Das Trägerelement 5 und die Anzündelektronik 9 sind von einer Umhüllung 10 aus stoßdämpfendem Material umgeben, wobei jedoch die Zündbrücke 6 sowie ein darumliegender Bereich des Trägerelementes 5 nicht von der Umhüllung 10 bedeckt sind. Die Umhüllung 10 hat dort eine zentrale trichterförmige Öffnung, deren größere Öffnungsfläche nach oben zeigt. Der Gehäuseeinsatz 3 und die Umhüllung 10 greifen derart ineinander ein, daß ein die Ladebohrung 4 begrenzender, kreisförmig umlaufender Rand 3a auf der Wandung der Öffnung der Umhüllung 10 aufliegt. Die in der Ladebohrung 4 befindliche Anzündladung 7 kommt also nicht mit der Umhüllung 10 in Kontakt .
Der Gehäuseeinsatz 3 und die Umhüllung 10 bestehen aus einem Kunststoffmaterial , wie beispielsweise einem Thermoplast, Harz, Gummi oder Faserwerkstoff, wobei die Härte des Materials der Umhüllung 10 größer ist als diejenige des Gehäuseeinsatzes 3. Der Gehäuseeinsatz 3 besteht aus einem relativ weichen Material. Die Umhüllung 10 hingegen besteht aus einem relativ harten Material, das jedoch noch ein Schwingen oder eine kleine Bewegung des in der Umhüllung 10 aufgehängten Trägerelements 5 ermöglicht. Daher kann das Trägerelement 5 der bei dem Anzünden entstehenden Druckspitze ausweichen und so die auf das Trägerelement 5 wirkende, durch die Verformung des Gehäuseeinsatzes 3 und der Umhüllung 10 bereits reduzierte Kraft weiter verringern. Die Auswahl des Materials, nämlich einerseits eines relativ weichen Materials für den Gehäuseeinsatz 3 und anderer- seits eines relativ harten Materials für die Umhüllung 10, wird von dem Druck, der innerhalb der Ladebohrung 4 aufgebaut wird und damit auf das Trägerelement 5 wirkt sowie von der Empfindlichkeit des Trägerelements 5 bzw. der darauf angeordneten Anzündelektronik 9, bestimmt. Je höher der zu erwartende Druck ist, desto härter werden die beiden Materialien gewählt. Das Material des Gehäuseeinsatzes 3 ist von einer derartigen Härte, daß es sich nicht allzu stark unter dem Einfluß des Gasdrucks, der in der Ladebohrung 4 aufgebaut wird, verformt, jedoch noch eine Vordämpfung erlaubt. Die Haupt- dämpfung übernimmt dann die aus einem härteren Material bestehende Umhüllung 10.
Unterhalb der Umhüllung 10 ist ein metallischer Durchführungssockel 11 in Form einer sogenannten Glas-Metall-Durchführung angeordnet, der das Gehäuse 2 dicht verschließt. Mittels einer umlaufenden Schweißnaht 12 sind das Gehäuse 2 und der Durchführungssockel 11 miteinander verbunden. Durch den Durchführungssockel 11 sind drei Kontaktstifte 13a, 13b, 13c aus Metall nach außen geführt. In dem Durchführungssockel 11 ist um jeden der Kontaktstifte 13a, 13b, 13c eine Glaseinschmelzung 14 ausgebildet, welche den jeweiligen Kontaktstift 13 und den Durchführungssockel 11 voneinander elektrisch isoliert. An der Oberseite weist der Durchführungssockel 11 einen Absatz 11a mit einem Hinterschnitt auf, in den ein ringförmiger Wulst der Umhüllung 10 eingreift, so daß die Umhüllung 10 fest in dem Gehäuse gehalten ist.
An ihrer Oberseite greifen die Kontaktstifte 13a, 13b, 13c mit Kontaktelementen 15 (Fig. 2) zusammen. Die Kon- taktelemente 15 sind beispielsweise auf das nicht-leitende Trägerelement 5 aufgedruckt . An der Außenkante der Kontaktelemente 15, d.h. denjenigen Kanten, welche mit der Begrenzungskante des Trägerelements 5 zusammenfallen, ist jeweils eine etwa halbkreisförmige Ladebohrung 16 ausgebildet. In jeweils eine Ladebohrung 16 greift jeweils ein Kontaktstift 13 ein. Um einen besseren elektrischen Übergang zwischen Kontaktstift 13 und Kontaktelement 15 zu erzielen, ist auch die Wandungsfläche der Ladebohrung 16, d.h. diejenige Fläche, die in Richtung der Längsachse der Kontaktstifte 13 verläuft und an der die Kontaktstifte 13 anliegen, mit einer elektrisch leitenden Schicht, welche Bestandteil des Kontaktelements 15 ist, versehen. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen bzw. um Bewegungen des Trägerelements 5 zwischen den recht starren Kontaktstiften 13 zu ermöglichen, ist der Radius der Ladebohrung 16 größer als der Radius des Kontaktstiftes 13.
Die Kontaktelemente 15 sind mit Leiterbahnen oder Leitungen verbunden, welche an Komponenten der Anzündelektronik 9 angeschlossen sind. Die Anzündelektronik 9 wiederum ist über Leiterbahnen mit der Zündbrücke 6 verbunden .
Bei einer Auslösung erhält die Anzündeinheit 1 ein entsprechendes Signal über das Bussystem. Das Signal wird über die Kontaktstifte 13a, 13b, 13c an die Kontaktelemente 15 weitergegeben und von dort an die Anzündelektronik 9 geleitet. Ist die Adresse richtig und ist das Signal ein Anzündsignal, legt die Anzündelektronik 9 einen Anzündstrom an die Zündbrücke 6 an, z.B. mit Hilfe eines zuvor aufgeladenen Kondensators . Diese erwärmt sich und die dabei entstehende Wärme zündet die Anzündladung 7 an, welche stark expandierend in den gasförmigen Zustand übergeht und dabei die Abdeckung 8 zerstört sowie das Gehäuse 2 an der Sollbruchstelle 2a öffnet. Das Gas kann dann beispielsweise für ein Gurtstraffer- system oder zum Anzünden eines Gasgenerators für einen Airbag genutzt werden. Bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Sollbruchstelle 2a aufbricht, wirkt der Gasdruck auch auf das Trägerelement 5. Der Gehäuseeinsatz 3 übernimmt die Funktion einer Vordämpfung, während die Hauptdämpfung durch die Umhüllung 10 erfolgt. Zusätzlich kann das Trägerelement 5 nach unten ausweichen, so daß der auf das Trägerelement 5 und die Anzündelektronik 9 wirkende Druck weiter reduziert wird. Dabei dämpft der zwischen dem Trägerelement 5 und dem Durchführungssok- kel 11 liegende Teil der Umhüllung 10 den Stoß ab. Auch die auf der Oberseite des Trägerelements 5 angeordneten elektronischen Komponenten der Anzündelektronik 9 sind von der Umhüllung 10 umschlossen, so daß diejenigen Druckkomponenten, die von dem Trichterbereich der Lade- bohrung 4 nach unten oder seitlich gerichtet ausgehen, ebenfalls soweit gedämpft werden, daß diese die Elektronik nicht schädigen. Das Material und die Geometrie, d.h. insbesondere die die maximale Bewegung des Trägerelements 5 bestimmende Höhe der Umhüllung 10, sind derart ausgelegt, daß das Trägerelement 5 sich mindestens bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Sollbruchstelle 2a aufbricht, bewegen kann.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Anzündeinheit zum Auslösen eines Wirksystems, insbesondere eines Rückhaltesystems, mit
einer in einem Gehäuse (2) angeordneten Anzündladung (7) , die teilweise von einem Gehäuseeinsatz (3) umgeben ist,
einem in dem Gehäuse (2) angeordneten Trägerelement (5) , auf dem eine Zündbrücke (6) zum Anzünden der Anzündladung (7) und eine mit der Zündbrücke (6) verbundene Anzündelektronik (9) angeordnet sind, und
mindestens einem mit der Anzündelektronik (9) in elektrischer Verbindung stehendem, aus dem Gehäuse (2) herausgeführten Kontaktstift (13a, 13b, 13c) ,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
daß das Trägerelement (5) und die Anzündelektronik (9) mindestens teilweise mit stoßdämpfendem Material (3,-10) belegt sind, welches den beim Anzünden auf die Anzündelektronik (9) einwirkenden Stoß mindert .
2. Anzündeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (5) und die Anzündelektronik (9) von einer Umhüllung (10) aus stoßdämpfendem Material umgeben sind, die im wesentlichen nur die Zündbrücke (6) freiläßt.
3. Anzündeinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseigenschaften des Gehäuseeinsatzes (3) von denen der Umhüllung (10) verschieden sind.
4. Anzündeinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (10) aus einem härteren Material besteht als der Gehäuseeinsatz
(3) .
5. Anzündeinheit nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (5) eine Sollbruchstelle aufweist, wobei keine Komponenten der Anzündelektronik (9) im Bereich der Sollbruchstelle angeordnet sind.
6. Anzündeinheit nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (5) Kontaktelemente (15) aufweist und mit den Kontakt- elementen (15) entlang der Kontakt st i fte (13a, 13b, 13c) verschiebbar sind.
7. Anzündeinheit nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (5) bzw. die Anzündelektronik über flexible elektrische Leitungen mit den Ko n t a k t s t i f t e n (13a, 13b, 13c) verbunden ist.
8. Anzündeinheit nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzündelektronik (9) einen Kommunikationsteil zum Betreiben der Anzündeinheit (1) an einem Bussystem enthält.
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