DE10111715A1 - Ignition device for the propellant charge of an occupant protection device - Google Patents
Ignition device for the propellant charge of an occupant protection deviceInfo
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Abstract
Die Anzündvorrichtung weist in einer eine Zündkammer (10) abdeckenden Kappe (4) kurze Sollbruchabschnitte (13) auf, die beim Zünden eines in der Zündkammer befindlichen Zündstoffes (11) aufgerissen werden. Hierbei wird der seitlich von den Sollbruchabschnitten (13) in Richtung auf das Zentrum des Bodens (12) gelegene Bereich lediglich nach Art eines Domes bzw. Gewölbes (15) hochgewölbt, sodass durch die dabei frei werdenden schlitzförmigen Ausblasöffnungen (16) die Zündstrahlen (17) des gezündeten Zündstoffes (11) seitlich austreten.The ignition device has short predetermined breaking sections (13) in a cap (4) covering an ignition chamber (10), which are torn open when an ignition substance (11) located in the ignition chamber is ignited. The area located laterally from the predetermined breaking sections (13) in the direction of the center of the base (12) is only arched up in the manner of a dome or vault (15), so that the ignition jets (17 ) of the ignited detonator (11) emerge from the side.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzündvorrichtung für die Treibladung einer Insassenschutzvorrichtung in Kraftfahrzeugen.The invention relates to an ignition device for the Propellant charge of an occupant protection device in Motor vehicles.
Derartige Anzündvorrichtungen werden z. B. zum Auslösen eines Luftkissens, d. h. eines Airbags oder zur Betätigung eines Gurtstrammers verwendet. Ein Beispiel einer derartigen Anzündvorrichtung ist in der DE-A-197 33 353 beschrieben. Hierbei ist in einem Anzündgehäuse eine Zündkammer aufgenommen, die zumindest teilweise mit Zündstoff gefüllt und durch eine Kappe abgedeckt ist. In dem Boden der Kappe ist eine Sollbruchstelle vorgesehen, die nach dem Zünden des Zündstoffes aufreißt, sodass die Zündflamme des Zündstoffes aus der Zündkammer austritt und die Treibladung der Insassenschutzvorrichtung zündet.Such igniters are such. B. to trigger a Air cushion, d. H. an airbag or to actuate a Belt tensioner used. An example of one Igniter is described in DE-A-197 33 353. There is an ignition chamber in an ignition housing added, which are at least partially filled with primer and is covered by a cap. In the bottom of the cap is a predetermined breaking point is provided, which after the ignition of the Detonator tears open, so the pilot flame of the detonator emerges from the ignition chamber and the propellant charge Occupant protection device ignites.
Üblicherweise ist die Sollbruchstelle eine kreuzförmige Stanzung, an der die Materialdicke des Bodens der die Zündkammer abdeckenden Kappe verringert wird. Bei der Zündung des Zündstoffes reißt die Sollbruchstelle ausgehend vom Zentrum auf, wobei die zwischen den einzelnen Kreuzarmen gelegenen dreieckförmigen Lappen des Bodens aufgebogen werden. Die Zündflamme des gezündeten Zündstoffes verlässt das Zündgehäuse praktisch zentrisch und zündet die dort angeordnete Treibladung zum Aufblasen eines Airbags oder zum Strammen des Sicherheitsgurtes etc. The predetermined breaking point is usually a cross-shaped one Punch on which the material thickness of the bottom of the Ignition chamber covering cap is reduced. At the ignition of the explosive breaks the predetermined breaking point starting from the Center, with the between the arms of the cross triangular lobes of the bottom. The pilot flame of the ignited explosive leaves that Ignition housing practically centric and ignites it there arranged propellant charge for inflating an airbag or for Tightening the seat belt etc.
Bei diesem Anzünder wird der Zündstoff mit einer Hülse, meistens aus Kunststoff, umgeben. Es kann nun vorkommen, dass diese Hülse oder Teile hiervon beim Zünden des Zündstoffes durch den aufgerissenen Boden der Kappe hinausgeschleudert werden und im Gasgenerator etwa Überströmöffnungen zwischen einer Vorkammer und einer Hauptkammer verstopfen, wodurch die Funktion des Gasgenerators beeinträchtigt wird.With this lighter, the igniter is covered with a sleeve, mostly plastic, surrounded. It can now happen that this sleeve or parts thereof when the detonator is ignited hurled out through the torn bottom of the cap be and in the gas generator about overflow openings between block an antechamber and a main chamber, causing the Function of the gas generator is impaired.
Bei neueren Gasgeneratoren wird angestrebt, die Baugröße und insbesondere die Einbautiefe so klein wie möglich zu gestalten, um etwa bei einem Einbau des Gasgenerators im Lenkrad des Kraftfahrzeuges die Aufnahmevorrichtung für den Gasgenerator nicht zu unförmig zu gestalten.In newer gas generators, the size and especially the installation depth as small as possible design, for example, when installing the gas generator in Steering wheel of the motor vehicle, the cradle for Not to make the gas generator too bulky.
Aus diesem Grunde werden die Treibladung bzw. Teile hiervon um die Anzündvorrichtung herum angeordnet. Die bei der oben erwähnten Anzündvorrichtung im wesentlichen zentrisch austretende Zündflamme wird zwar an Teilen des Gasgenerators umgelenkt und zündet die Treibladung. Jedoch wäre es idealer, wenn die Zündflamme bereits seitlich aus der Anzündvorrichtung austreten würde und somit direkt auf die Treibladung träfe.For this reason, the propellant charge or parts of it the igniter arranged around. The one at the top mentioned igniter essentially centric escaping pilot light is on parts of the gas generator deflects and ignites the propellant charge. However, it would be more ideal if the pilot flame is already on the side of the igniter would emerge and thus directly hit the propellant charge.
Hierzu ist vorgeschlagen worden, den Verlauf der Sollbruchstelle im Boden der die Zündkammer abdeckenden Kappe etwa S-förmig zu gestalten, wobei die beiden gegenüberliegenden S-Bögen im wesentlichen nahe am Rand des Bodens parallel zu diesem verlaufen. Beim Aufreißen der Sollbruchstelle wird dann jeweils ein Lappen auf jeder Seite des S-Verlaufes aufgebogen, an dem dann die Zündflamme seitlich umgelenkt wird. Testergebnisse haben jedoch gezeigt, dass das Ergebnis zwar besser als das bekannte ist, jedoch noch nicht zufriedenstellend, da immer noch der größte Teil der Zündflamme das Zündgehäuse nahezu zentrisch verlässt.To this end, it has been suggested that the course of the Predetermined breaking point in the bottom of the cap covering the ignition chamber to be approximately S-shaped, the two opposite S-arches essentially close to the edge of the Floor parallel to this. When opening the The predetermined breaking point is then a rag on each side the S-course bent, on which then the pilot light is deflected laterally. However, test results have shown that the result is better than the known one, however not yet satisfactory, since most of it is still the pilot flame leaves the ignition housing almost centrally.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzündvorrichtung der in Rede stehenden Art so zu gestalten, dass die Zündflamme im wesentlichen seitlich austritt.The invention has for its object a To design the ignition device of the type in question that the pilot flame emerges essentially laterally.
Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.This object is due to the features of claim 1 solved.
Demgemäß weist die Sollbruchstelle zumindest einen nahe am Rande des Bodens gelegenen Abschnitt auf, der so ausgestaltet ist, dass beim Aufreißen dieses Abschnittes der in Richtung auf das Zentrum gelegene Bereich des Bodens aufgebogen wird, sodass die Zündflamme durch den dabei erzeugten Schlitz seitlich austritt. Vorzugsweise weist die Sollbruchstelle zwei radial gegenüberliegende kurze Abschnitte auf, sodass der Boden beim Zünden des Zündstoffes in dem Bereich zwischen diesen beiden Abschnitt dom- bzw. gewölbeartig aufgebogen wird.Accordingly, the predetermined breaking point has at least one close to Edge of the bottom section, which is designed is that when this section is torn open the direction is bent to the center of the floor, so that the pilot flame through the slot created emerges from the side. The predetermined breaking point preferably has two radially opposite short sections so that the Soil when igniting the detonator in the area between bent up these two sections like domes or vaults becomes.
Bevorzugt sind die Abschnitte der Sollbruchstelle linienförmig und können z. B. kurze Kreisabschnitte parallel zu dem benachbarten bzw. gegenüber liegenden Rand des Bodens oder kurze gerade Abschnitte sein.The sections of the predetermined breaking point are preferably linear and can e.g. B. short circular sections parallel to the adjacent or opposite edge of the floor or be short straight sections.
Es könnten als Sollbruchstelle zwar auch drei, z. B. in Winkelabständen von 120° angeordnete kurze Abschnitte oder sogar mehr vorgesehen werden; jedoch hat sich herausgestellt, dass bei einer solchen Ausgestaltung unter Umständen der gesamte Boden beim Zünden des Zündstoffes weggesprengt wird. Aus diesem Grunde ist die Anzahl von zwei radial gegenüberliegenden kurzen Abschnitten optimal. Bevorzugt liegt der Wert des Zentrumswinkels für die beiden Abschnitte zwischen 45° und 90°, wobei in einem Bereich um 60° sehr gute Ergebnisse erzielt wurden. There could be three, z. B. in Short sections arranged at an angle of 120 ° or even more can be provided; however, it has been found that with such an arrangement the entire ground is blown away when the detonator is ignited. For this reason, the number two is radial opposite short sections optimal. Preferably lies the value of the center angle for the two sections between 45 ° and 90 °, with very good in a range around 60 ° Results were achieved.
Bei einer Anzündvorrichtung gemäß der Erfindung tritt die Zündflamme bzw. treten die Zündflammen gebündelt seitlich aus der Anzündvorrichtung heraus und treffen direkt auf die die Anzündvorrichtung umgebende Treibladung der Insassenschutzvorrichtung. Hierdurch ist ein optimales Anzünden der Treibladung sichergestellt. Darüber hinaus bleibt der Boden der die Zündkammer abdeckenden Kappe bis auf die Schlitze der Sollbruchstelle geschlossen, sodass der oben erwähnte, seltene Fall gar nicht auftreten kann, dass nämlich die den Zündsatz umgebende Hülse oder Teile davon aus der Zündkammer hinausgeschleudert werden.In an ignition device according to the invention, the Pilot flame or the pilot flames emerge from the side the igniter and directly hit the die Ignition device surrounding propellant charge Occupant protection device. This is an optimal one Ignition of the propellant charge ensured. Beyond that remains the bottom of the cap covering the ignition chamber except for the Slits of the predetermined breaking point closed so that the top mentioned, rare case that cannot occur the sleeve surrounding the igniter or parts thereof from the Ignition chamber are thrown out.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die Erfindung ist in mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:Further refinements of the invention result from the Sub-claims emerge. The invention is in several Embodiments explained in more detail with reference to the drawing. In these represent:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Anzündvorrichtung mit einer Zünkammer und einer diese abdeckenden Kappe, in deren Boden eine Sollbruchstelle gemäß der Erfindung eingebracht ist; FIG. 1 is a section through an ignition device with a Zünkammer and a cap covering this, in the bottom of which a predetermined breaking point is introduced according to the invention;
Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf die Anzündvorrichtung gemäß Fig. 1 mit zwei radial gegenüberliegenden kurzen Sollbruchabschnitten in der Nähe des Randes der Kappe; FIG. 2 shows a schematic top view of the ignition device according to FIG. 1 with two radially opposite short predetermined breaking sections in the vicinity of the edge of the cap;
Fig. 3 eine Aufsicht ähnlich Fig. 1 mit ebenfalls zwei, in diesem Falle als Kreisabschnitte etwa parallel zu dem benachbarten Rand des Bodens ausgebildeten Sollbruchabschnitten; Fig. 3 is a plan view similar to Figure 1, also with two, formed to the adjacent edge of the bottom approximately parallel in this case as a circular portions breakable portions.
Fig. 4 eine Aufsicht ähnlich Fig. 2 mit ebenfalls zwei als Kreisabschnitte etwa parallel zum jeweils gegenüber liegenden Rand des Bodens ausgebildeten Sollbruchabschnitten Fig. 4 is a plan view similar to FIG. 2 with two predetermined breaking sections also formed as circular sections approximately parallel to the respective opposite edge of the bottom
Fig. 5 eine Aufsicht ähnlich den vorhergehenden Fig. 2 bis 4 mit drei kurzen Sollbruchabschnitten; Figure 5 is a plan view similar to the preceding Figures 2 to 4 with three short breakable portions..;
Fig. 6 eine schematische perspektivische Ansicht der Kappe der Anzündvorrichtung mit aufgerissener Sollbruchstelle, wobei die Sollbruchstelle wie in Fig. 2 ausgeführt war; und Fig. 6 is a schematic perspective view of the cap of the ignition with torn predetermined breaking point, wherein the predetermined breaking point was carried out as in Fig. 2; and
Fig. 7 schematisch eine Seitenansicht der Kappe der Anzündvorrichtung mit einer Darstellung der durch die aufgerissene Sollbruchstelle austretenden Zündflammen nach Anzünden der Anzündvorrichtung. Fig. 7 shows schematically a side view of the cap of the ignition device with a representation of emerging through the lacerated predetermined breaking point pilot flame after ignition of the ignition device.
Eine Anzündvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Sockel 3 und einer mit diesem verbundene metallene Kappe 4 auf. Auf den Sockel 3 ist ein Passring 5 aufgesetzt, der zwei in ein isolierendes Glasmaterial 6 eingeschmolzene Kontaktstifte 7 aufnimmt. Die Köpfe der Kontaktstifte 7 sind über einen Widerstandsdraht 8 miteinander verbunden.An ignition device 1 has a housing 2 with a base 3 and a metal cap 4 connected to it. A fitting ring 5 is placed on the base 3 and receives two contact pins 7 melted into an insulating glass material 6 . The heads of the contact pins 7 are connected to one another via a resistance wire 8 .
Auf den Passring 4 ist noch eine Kunststoffhülse 9 aufgesetzt, die gemeinsam mit der Kappe 4 eine Zündkammer 10 begrenzt, in die ein Zündstoff 11 eingefüllt ist. Die Kappe 4 weist an ihrem Boden 12 in der Nähe des Randes zwei radial gegenüberliegende Sollbruchabschnitte 13 auf, die durch eine Stanzung im Boden der Kappe nahe dem Rand erzeugt sind und z. B. einen dreieck- bzw. trapezförmigen Querschnitt aufweisen.A plastic sleeve 9 is also placed on the fitting ring 4 and , together with the cap 4, delimits an ignition chamber 10 into which an ignition material 11 is filled. The cap 4 has on its bottom 12 near the edge two radially opposite predetermined breaking sections 13 , which are produced by a punch in the bottom of the cap near the edge and z. B. have a triangular or trapezoidal cross-section.
Die aus dem Glasmaterial 6 nach unten aus der Anzündvorrichtung herausragenden Kontaktstifte 7 sind teilweise mit einem Kunststoffmantel 14 umhüllt, der die Einbaumaße der Anzündvorrichtung festlegt.The contact pins 7 , which protrude downward from the igniter from the glass material 6, are partially encased with a plastic jacket 14 , which defines the installation dimensions of the igniter.
Die Anzündvorrichtung 1 wird mit den Kontaktstiften in einen korrespondierenden Stecker gesteckt, der die Schnittstelle einer Sensor- und Auswerteeinheit bildet. Bei einem Unfall des Kraftfahrzeuges wird über den Stecker ein elektrischer Impuls geliefert, der über den Widerstanddraht 8 fließt. Dieser schmilzt dabei und zündet den Zündstoff 11.The ignition device 1 is inserted with the contact pins into a corresponding plug, which forms the interface of a sensor and evaluation unit. In the event of an accident in the motor vehicle, an electrical pulse is supplied via the plug and flows through the resistance wire 8 . This melts and ignites the igniter 11 .
In den Fig. 2 bis 5 sind schematisch Aufsichten auf den Boden 12 der Kappe 4 mit den kurzen Sollbruchabschnitten 13 gezeigt.In Figs. 2 to 5 are plan views are shown schematically on the bottom 12 of the cap 4 with the short frangible sections 13.
In Fig. 2 sind die beiden kurzen Sollbruchabschnitte 13 als gerade Linienprägungen bzw. -stanzungen ausgebildet, die nahe und entlang des Randes des Bodens gelegen sind, wobei der Zentrumswinkel w für jeden Abschnitt 13 etwa 60° beträgt. In der Praxis sind Werte zwischen 45° und 90° vorteilhaft.In Fig. 2, the two short predetermined breaking sections 13 are formed as straight line embossing or punching, which are located near and along the edge of the floor, the center angle w being approximately 60 ° for each section 13 . In practice, values between 45 ° and 90 ° are advantageous.
In Fig. 3 sind ebenfalls zwei radial gegenüberliegende kurze Sollbruchabschnitte 13 vorgesehen, die wiederum nahe am Rand des Bodens 12 gelegen sind und als Kreisabschnitte etwa parallel zu dem jeweils nahen Rand des Bodens ausgebildet sind. Der Zentrumswinkel liegt ebenfalls in dem angegebenen Bereich.In Fig. 3, two radially opposite short predetermined breaking sections 13 are also provided, which in turn are located close to the edge of the bottom 12 and are formed as circular sections approximately parallel to the respective near edge of the bottom. The center angle is also in the specified range.
In Fig. 4 sind zwei radial gegenüberliegende kurze Sollbruchabschnitte 13 vorgesehen, die wiederum nahe am Rand des Bodens 12 gelegen sind und als Kreisabschnitte etwa parallel zu dem jeweils gegenüber liegenden Rand des Bodens ausgebildet sind. Der Zentrumswinkel liegt ebenfalls in dem angegebenen Bereich.In Fig. 4 two radially opposite short predetermined breaking sections 13 are provided, which in turn are located close to the edge of the bottom 12 and are formed as circular sections approximately parallel to the opposite edge of the bottom. The center angle is also in the specified range.
In Fig. 5 sind drei Sollbruchabschnitte 13 vorgesehen, die als Kreisabschnitte parallel zum Rand des Bodens ausgebildet und nahe diesem gelegen sind. Der Zentrumswinkel für jeden der kurzen Sollbruchabschnitte liegt im Bereich zwischen etwa 45° und 90°.In Fig. 5 three predetermined breaking sections 13 are provided, which are formed as circular sections parallel to the edge of the floor and located close to this. The center angle for each of the short predetermined breaking sections is in the range between approximately 45 ° and 90 °.
Wenn bei einem Unfall des Kraftfahrzeuges der Zündstoff 11 elektrisch gezündet wird, reißen die Sollbruchabschnitte 13 auf, wobei der Bereich des Bodens der Kappe 4, der auf Seiten des Zentrums liegt, hoch gewölbt wird. Für den Fall zweier Sollbruchabschnitte 13 gemäß Fig. 2 ist dies schematisch in Fig. 6 dargestellt. Der Bereich zwischen den beiden kurzen Sollbruchabschnitten 13 wird durch die Explosionsgase des Zündstoffes 13 dom- bzw. gewölbemäßig aufgewölbt, wie dieses durch das Bezugszeichen 15 angedeutet ist, sodass an den Sollbruchstellen seitlich gerichtete Ausblasöffnungen 16 entstehen, der Boden ansonsten jedoch geschlossen bleibt. Wesentlich ist, dass bei dem Aufreißen der Sollbruchstellen 13 keine Teile des Deckels 14 wie beim Stand der Technik vollständig weggeklappt werden, sodass auch keine Teile aus der Zündkammer nach außen geschleudert werden können.When the igniter 11 is electrically ignited in an accident of the motor vehicle, the predetermined breaking sections 13 tear open, the region of the bottom of the cap 4 which lies on the side of the center being arched up. In the case of two predetermined breaking sections 13 according to FIG. 2, this is shown schematically in FIG. 6. The area between the two short predetermined breaking sections 13 is domed or arched by the explosion gases of the igniter 13 , as indicated by reference number 15 , so that laterally directed blow-out openings 16 occur at the predetermined breaking points, but the floor otherwise remains closed. It is essential that when the predetermined breaking points 13 are torn open, no parts of the cover 14 are completely folded away, as in the prior art, so that no parts can be flung out of the ignition chamber.
In Fig. 7 ist die Kappe 4 nochmals von der Seite gezeigt und zwar, nachdem sich das Gewölbe 15 nach Zünden des Zündstoffes 11 ausgebildet hat. Angedeutet sind die hier seitlich austretenden Zündflammen 17 des gezündeten Zündstoffes 11. Diese Zündflammen sind direkt auf eine um die Anzündvorrichtung 1 angeordnete Treibladung z. B. eines Airbags gerichtet, sodass dieser zuverlässig gezündet wird.In FIG. 7 the cap 4 is shown again from the side, namely after the arch 15 has formed after the igniter 11 has been ignited. The ignition flames 17 of the ignited igniter 11 emerging laterally here are indicated. These pilot lights are directly on a arranged around the igniter 1 propellant z. B. directed an airbag so that it is reliably ignited.
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