DE202010015215U1

DE202010015215U1 - Gasgenerator

Info

Publication number: DE202010015215U1
Application number: DE202010015215U
Authority: DE
Original assignee: TRW Airbag Systems GmbH
Current assignee: ZF Airbag Germany GmbH
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2012-02-13
Anticipated expiration: 2020-11-11
Also published as: DE102011013012A1

Abstract

Gasgenerator (10), für ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem, mit einem Gehäuse (12), welches eine Wand (22, 28) einer Kammer (14, 16) bildet, wobei die Wand (22, 28) mindestens eine Gasaustrittsöffnung (24, 30) aufweist, welche von einer insbesondere im Inneren der Kammer (14, 16) liegenden Folie (32, 34) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (32, 34) eine Reliefstruktur (36) im Bereich der Gasaustrittsöffnung (24, 30) aufweist, wobei sich die Reliefstruktur (36) über den Bereich der Gasaustrittsöffnung (24, 30) hinaus erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator, insbesondere für ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem, mit einem Gehäuse, welches eine Wand einer Kammer bildet, wobei die Wand mindestens eine Gasaustrittsöffnung aufweist, welche von einer vorzugsweise im Inneren der Kammer angeordneten Folie verschlossen ist.
Aus dem Stand der Technik sind Gasgeneratoren bekannt, bei denen die Gasaustrittsöffnungen des Gehäuses durch eine Folie im Inneren der Kammer verschlossen sind. Auf diese Weise wird einerseits der Innenraum des Gasgenerators abgedichtet, beispielsweise gegen Feuchtigkeit, andererseits dient die Folie als Verdämmung, welche die Ausströmcharakteristik des Gasgenerators beeinflusst. Aus der DE 38 31 641 A1 ist eine Folie bekannt, welche leicht zerstörbare Bereiche und Sollbruchstellen aufweist, die an den Gasaustrittsöffnungen angeordnet sind. Da eine derartige Folie mit den Sollbruchstellen genau auf den Gasaustrittsöffnungen platziert werden muss, ist die Anbringung der Folie bei der Herstellung des Gasgenerators aufwendig.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gasgenerator zu schaffen, mit einer vorteilhaften Verdämmungsfolie, welche eine einfache Anbringung der Folie im Gasgenerator ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gasgenerator der oben genannten Art gelöst mit einer Folie, die eine Reliefstruktur im Bereich der Gasaustrittsöffnung aufweist, wobei sich die Reliefstruktur über den Bereich der Gasaustrittsöffnung hinaus erstreckt. Da sich die Reliefstruktur über den Bereich der Gasaustrittöffnung hinaus erstreckt, ist keine genaue Platzierung der Folie relativ zu den Gasaustrittsöffnungen des Gasgenerators notwendig, wodurch die Herstellung des Gasgenerators einfach und somit kostengünstig ist.
Die Reliefstruktur kann durch Umformen, insbesondere Druckumformen, der Folie gebildet sein.
Vorzugsweise ist die Reliefstruktur der Folie so ausgeführt, dass die Steifigkeit der Folie zumindest in Richtung der Gasaustrittsöffnung durch die Reliefstruktur erhöht ist. Durch diese erhöhte Steifigkeit der Folie kann die Reliefstruktur über den Bereich der Gasaustrittsöffnung ausgedehnt werden, ohne dass die Möglichkeit besteht, dass die Folie aufgrund der Reliefstruktur außerhalb des Bereichs der Gasaustrittsöffnung aufreißt. Durch die höhere Steifigkeit öffnet sich die Folie bei Zünden des Gasgenerators definiert, wodurch die sogenannte strömungstechnische Klemmung des Gasgenerators genauer eingestellt werden kann und die Streuung der Ausströmcharakteristik reduziert wird.
Die Folie kann an der Wand der Kammer durch eine Klebstoffschicht befestigt sein.
Vorzugsweise ist die maximale Tiefe der Reliefstruktur geringer als die Dicke der Klebstoffschicht, sodass die Folie vollflächig an der Wand befestigt ist. Auf diese Weise wird eine gute Befestigung der Folie gewährleistet sowie eine gute Abdichtung des Gasgenerators.
Um eine möglichst gute Befestigung der Folie am Gehäuse des Gasgenerators zu ermöglichen, kann die Reliefstruktur auf der von der Gasaustrittsöffnung abgewandten Seite angeordnet sein und/oder die Folie von der Gasaustrittsöffnung abgewandten Seite umgeformt sein.
Vorzugsweise erstreckt sich die Reliefstruktur über die gesamte Länge der Folie und ist insbesondere auf der gesamten Fläche der Folie vorgesehen. Auf diese Weise wird die Positionierung der Folienbereiche mit Reliefstruktur gegenüber den Gasaustrittsöffnungen weiter vereinfacht.
Um eine zusätzlich erhöhte Steifigkeit der Folie zu erreichen, kann die Folie im Bereich der Reliefstruktur eine im Wesentlichen einheitliche Dicke aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist die Wand der Kammer mehrere Gasaustrittsöffnungen auf, welche durch eine gemeinsame Folie mit einem gemeinsamen Bereich mit Reliefstruktur verschlossen sind. Auf diese Weise können die mehreren Gasaustrittsöffnungen durch eine einzige Folie verschlossen werden.
Die Wand der Kammer kann im Wesentlichen zylindrisch sein und mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Gasaustrittsöffnungen aufweisen, wobei sich die Folie mit der Reliefstruktur geschlossen über den gesamten Umfang der Wand erstreckt.
Es ist möglich, dass die Reliefstruktur durch parallel verlaufende und/oder sich kreuzende Rippen und/oder in gleichmäßigen Mustern angeordnete Vertiefungen gebildet ist. Je nach Geometrie des Gasgeneratorgehäuses, der Gasausströmöffnungen und der gewünschten Ausströmcharakteristik kann somit eine vorteilhafte Ausbildung der Reliefstruktur gewählt werden. Durch die regelmäßige Reliefstruktur wird insbesondere ein einfaches Umformen der Folie ermöglicht.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Gasgenerators;
2 einen schematisch gezeigten Abschnitt einer Wand des Gasgenerators mit Gasausströmöffnungen;
3 den Wandabschnitt gemäß 2 mit einer Folie mit Reliefstruktur;
4 eine schematische Schnittansicht einer Wand eines erfindungsgemäßen Gasgenerators mit einer an der Wand befestigten Folie; und
5 mehrere Folien von erfindungsgemäßen Gasgeneratoren mit unterschiedlich ausgeführten Reliefstrukturen.
1 zeigt einen Gasgenerator 10 mit einem Gehäuse 12, welcher eine innere Kammer 14 und eine äußere Kammer 16 aufweist, die jeweils mit Brennstoff gefüllt sind. Ein pyrotechnischer Anzünder 18 ist in der inneren Kammer 14 angeordnet und ermöglicht ein Zünden des Gasgenerators 10.
Die innere Kammer 14 wird durch ein inneres Gehäuseteil 20, welches Bestandteil des Gehäuses 12 ist, von der äußeren Kammer 16 getrennt. Das Gehäuseteil 20 hat eine im Wesentlichen zylindrische Wand 22, in der in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Gasaustrittsöffnungen 24 vorgesehen sind, welche die innere Kammer 14 mit der äußeren Kammer 16 verbinden.
An der Wand 22 der inneren Kammer 14 ist eine Folie 32 vorgesehen, die an der Wand 22 befestigt ist und die die Gasaustrittsöffnungen 24 von innerhalb der Kammer 14 verschließt.
Die äußere Kammer 16 wird einerseits nach innen durch das Gehäuseteil 20 und andererseits nach außen durch das Außengehäuse mit einer radialen Außenwand 28 begrenzt.
Auch die Außenwand 28 hat mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Gasaustrittsöffnungen 30. Die äußere Kammer 16 weist im Bereich ihres äußeren Umfangs ein Filterelement 26 auf.
Eine weitere Folie 34 ist an der Innenseite der Außenwand 28 des Gehäuses 12 des Gasgenerators 10 vorgesehen und verschließt die nach außen weisenden Gasaustrittsöffnungen 30 des Gasgenerators 10.
Die Gasaustrittsöffnungen 30 in der Außenwand 28 des Gasgenerators 10 werden durch die Folie 34 hermetisch verschlossen, sodass insbesondere keine Feuchtigkeit von außen in die äußere Kammer 16 gelangen kann. Die innere Kammer 14 kann durch die Folie 32 gleichermaßen versiegelt sein.
Die Folien 32 und 34 wirken darüber hinaus als Verdammung ihrer jeweiligen Kammern 14, 16, da sie sich erst bei einem bestimmten Druck und einer bestimmten Temperatur im Inneren der Kammern 14, 16 öffnen und die Gasaustrittsöffnungen 24, 30 freigeben.
Es kann natürlich auch ein Gasgenerator vorgesehen sein, der nur eine Kammer aufweist, deren Gasaustrittsöffnungen mit einer derartigen Folie verschlossen sind. Beispielsweise kann die innere Kammer 14 nicht oder mit einer anderen Folie verschlossen sein.
2 zeigt eine schematische Ansicht einer Wand 22, 28 einer Kammer 14, 16 des Gehäuses 12 des Gasgenerators 10. In der Wand 22, 28 sind mehrere Gasaustrittsöffnungen 24, 30 angeordnet.
3 zeigt den Abschnitt der Wand 22, 28 aus 2 mit einer daran angebrachten Folie 32, 34, welche die Gasaustrittsöffnungen 24, 30 abdeckt und verschließt. Die Lage der Gasaustrittsöffnungen 24, 30 ist mit punktierten Linien angedeutet. Die Folie 32, 34 erstreckt sich über den gesamten Umfang der Wand 22, 28.
Die Folien 32, 34 weisen eine Reliefstruktur 36 auf (vgl. 5), welche die Steifigkeit der Folien zumindest in Richtung der jeweiligen Gasaustrittsöffnungen erhöht. Die Reliefstruktur 36 wird anhand der folgenden Figuren genauer beschrieben.
Die Reliefstruktur 36 ist durch parallel verlaufende Rippen 38 gebildet, welche in senkrechter, d. h. genauer axialer Richtung verlaufen. Die Reliefstruktur 36 erstreckt sich in Umfangrichtung über den gesamten Umfang der Wand 22, 28.
In axialer Richtung ist die Reliefstruktur 36 in einem mittleren Bereich der Folie 32, 34 vorgesehen, wobei die Folie 32, 34 in den Bereichen über und unter der Reliefstruktur 36 mit den parallel verlaufenden Rippen 38 keine Reliefstruktur 36 aufweist.
Vorzugsweise erstreckt sich die Reliefstruktur 36 über wenigstens 80% der axialen Höhe der Folie 32, 34. Der Fachmann wird hier eine geeignete Anpassung vornehmen, bei der sich die Reliefstruktur 36 auch bis zu 100% der axialen Höhe der Folie 32, 34 erstrecken kann.
Die in 3 gezeigte Reliefstruktur 36 ist so ausgebildet, dass die Steifigkeit der Folie 32, 34 in Richtung der Flächennormalen der Folie 32, 34 und somit in Richtung der Gasaustrittsöffnungen 24, 30 durch die Reliefstruktur 36 erhöht ist.
4 zeigt eine Schnittansicht der an der Wand 22, 28 befestigten Folie 32, 34. Die Folie 32, 34 ist über eine Klebstoffschicht 40 mit der Wand 22, 28 verbunden.
Die Folie 32, 34 ist ferner auf der von der Wand 22, 28 abgewandten Seite, und somit von der Gasaustrittsöffnung 24, 30 abgewandten Seite der Folie 32, 34 umgeformt, wobei eine Reliefstruktur 36 mit in Umfangsrichtung verlaufenden parallelen Rippen 38 gebildet ist.
Die Folie 32, 34 weist darüber hinaus eine im Wesentlichen einheitliche Dicke im Bereich der Reliefstruktur 36 auf.
Die maximale Tiefe der Reliefstruktur 36 ist geringer als die Dicke der Klebstoffschicht 40, sodass die Folie 32, 34 vollflächig an der Wand 22, 28 angebracht ist. Die Folie 32, 34 ist so an der Wand 22, 28 befestigt, dass die Seite der Folie 32, 34 mit den Erhebungen in Richtung zur Wand 22, 28 zeigt, während die Folienseite mit den Vertiefungen von der Wand 22, 28 abgewandt ist.
5 zeigt fünf verschiedene Folien 32, 34 mit unterschiedlich ausgeführten Reliefstrukturen 36. Die obersten beiden Reliefstrukturen 36 weisen jeweils parallel verlaufende Rippen 38 auf, die in senkrechter Richtung verlaufen, wobei die beiden Reliefstrukturen 36 jeweils unterschiedliche Abstände zwischen benachbarten Linien aufweisen.
Die dritte Folie 32, 34 von oben weist eine Reliefstruktur 36 mit sich kreuzenden Rippen 38 auf, in Form einer Rändelung.
Durch eine Reliefstruktur 36 mit parallel verlaufenden Rippen 38 wird die Steifigkeit der Folie 32, 34 in Richtung der Flächennormalen erhöht. Andererseits wird die Biegesteifigkeit bei Biegung um eine Achse, welche parallel zur Richtung der Rippen 38 verläuft, vermindert. Dieser Effekt kann durch das Vorsehen verschiedener Reliefstrukturen 36 auf einer Folie verhindert werden, wobei sich die Reliefstrukturen überlagern können, beispielsweise in Form von sich kreuzenden Rippen 38. Alternativ hierzu werden benachbarte Bereiche der Folie 32, 34 mit verschiedenen Reliefstrukturen 36 versehen. Bei den gezeigten Ausführungsformen der Reliefstrukturen 36 sind jeweils Teilbereiche der Folien 32, 34 ohne Reliefstrukturen 36 vorgesehen, wodurch eine ähnliche Wirkung erzielt wird.
Bereiche ohne Reliefstruktur 36 können vorgesehen sein, um eine größere einheitliche Teilfläche zur Verbesserung der Befestigung durch die Klebstoffschicht 40 zu realisieren
Die vierte Folie 32, 34 von oben in 5 zeigt eine Reliefstruktur 36 mit horizontal verlaufenden parallelen Rippen 38.
Die letzte Folie 32, 34 in 5 zeigt dagegen eine Reliefstruktur 36 mit ringförmigen Vertiefungen, die in einem gleichmäßigen Muster angeordnet sind.
Es ist eine Vielzahl verschiedener Reliefstrukturen 36 möglich, die beispielsweise auf die Größe der Gasaustrittsöffnungen 24, 30 und die Geometrie der Wand 22, 28 abgestimmt sein kann.
Im Folgenden wird ein Herstellungsverfahren für einen oben beschriebenen Gasgenerator 10 erläutert.
In einem ersten Verfahrensschritt wird ein Gehäuse 12 des Gasgenerators 10 mit wenigstens einer Gasaustrittsöffnung 24, 30 bereitgestellt. In der in 1 gezeigten Ausführungsform sind zwei Gehäuseteile des Gehäuses 12 des Gasgenerators 10, nämlich das Gehäuseteil 20 und die Außenwand 28, mit Gasaustrittsöffnungen 24, 30 vorgesehen.
Im nächsten Verfahrensschritt wird eine Folie 32, 34 zum Verschließen der Gasaustrittsöffnungen 24, 30 bereitgestellt. Die Folie 32, 34 besteht beispielsweise aus Aluminium, Stahl oder Kupfer und wird in der gewünschten Form zurechtgeschnitten oder -gestanzt.
Anschließend wird die Folie 32, 34 zur Bildung der Reliefstruktur 36 umgeformt, indem die gewünschte Reliefstruktur 36 durch Rändeln oder Prägen in die Folie 32, 34 eingebracht wird. Die Folie 32, 34 wird dabei so umgeformt, dass sie eine im Wesentlichen einheitliche Dicke im Bereich der Reliefstruktur 36 aufweist.
Abschließend wird die Folie im Gehäuse 12 befestigt, wobei der Bereich der Reliefstruktur 36 im Bereich der Gasaustrittsöffnungen 24, 30 und über diesen Bereich hinaus liegt. Zur Befestigung wird die Folie 32, 34 oder die Wand 22, 28 mit einer Klebstoffschicht 40 versehen.
Gemäß einer anderen Verfahrensvariante wird die Folie 32, 34 im nicht umgeformten Zustand an der Wand 22, 28 des Gasgenerators 10 befestigt und anschließend die im Gehäuse 12 befestigte Folie 32, 34 zur Bildung der Reliefstruktur umgeformt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 3831641 A1 [0002]

Claims

Gasgenerator (10), für ein Fahrzeuginsassenrückhaltesystem, mit einem Gehäuse (12), welches eine Wand (22, 28) einer Kammer (14, 16) bildet, wobei die Wand (22, 28) mindestens eine Gasaustrittsöffnung (24, 30) aufweist, welche von einer insbesondere im Inneren der Kammer (14, 16) liegenden Folie (32, 34) verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (32, 34) eine Reliefstruktur (36) im Bereich der Gasaustrittsöffnung (24, 30) aufweist, wobei sich die Reliefstruktur (36) über den Bereich der Gasaustrittsöffnung (24, 30) hinaus erstreckt.
Gasgenerator (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur (36) durch Umformen, insbesondere Druckumformen, der Folie (32, 34) gebildet ist.
Gasgenerator (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur (36) der Folie (32, 34) so ausgebildet ist, dass die Steifigkeit der Folie (32, 34) zumindest in Richtung der Gasaustrittsöffnung (24, 30) durch die Reliefstruktur (36) erhöht ist.
Gasgenerator (10) gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (32, 34) an der Wand (22, 28) der Kammer (14, 16) durch eine Klebstoffschicht (40) befestigt ist.
Gasgenerator (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Tiefe der Reliefstruktur (36) geringer ist als die Dicke der Klebstoffschicht (40), sodass die Folie (32, 34), zusammen mit der Klebstoffschicht (40), vollflächig an der Wand (22, 28) befestigt ist.
Gasgenerator (10) gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur (36) auf der von der Gasaustrittsöffnung (24, 30) abgewandten Seite vorgesehen ist und/oder die Folie (32, 34) von der Gasaustrittsöffnung (24, 30) abgewandten Seite umgeformt ist.
Gasgenerator (10) gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur (36) sich über die gesamte Länge der Folie (32, 34) erstreckt, und/oder auf der gesamten Fläche der Folie (32, 34) vorgesehen ist.
Gasgenerator (10) gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (32, 34) im Bereich der Reliefstruktur (36) eine im Wesentlichen einheitliche Dicke aufweist.
Gasgenerator (10) gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (22, 28) der Kammer (14, 16) mehrere Gasaustrittsöffnungen (24, 30) aufweist, welche durch eine gemeinsame Folie (32, 34) mit einem gemeinsamen Bereich mit Reliefstruktur (36) verschlossen sind.
Gasgenerator (10) gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (22, 28) der Kammer (14, 16) im Wesentlichen zylindrisch ist und mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Gasaustrittsöffnungen (24, 30) aufweist, wobei sich die Folie (32, 34) mit der Reliefstruktur (36) in Umfangsrichtung geschlossen längs des Umfangs der Wand (22, 28) erstreckt.
Gasgenerator (10) gemäß zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reliefstruktur (36) durch parallel verlaufende und/oder sich kreuzende Rippen (38) und/oder in gleichmäßigen Mustern angeordnete Vertiefungen gebildet ist.