DE20320653U1 - Gasgenerator - Google Patents
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Abstract
Gasgenerator
(10) mit einem Gehäuse
(20) und in das Gehäuse
eingebrachten Treibstoff, wobei der Treibstoff nach Aktivierung
ein unter Druck stehendes Fluid freisetzt, und wobei das Gehäuse (20)
einen ersten (22) und einen zweiten Gehäuseteil (24) aufweist, die unter
Druck relativ zueinander beweglich sind und eine Überströmöffnung mit
einem druckabhängig
variablen Strömungsquerschnitt
ausbilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten (22)
und dem zweiten Gehäuseteil
(24) abstandgebende Mittel (44, 48, 52) angeordnet sind, wobei die
abstandgebenden Mittel (44, 48, 52) vom ersten (22) und zweiten
Gehäuseteil
(24) separat und so ausgelegt sind, daß im Falle der Relativbewegung
der Gehäuseteile
(22, 24) zueinander ein Mindestwert des variablen Strömungsquerschnitts
erhalten bleibt.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator mit einem Gehäuse und in das Gehäuse eingebrachten Treibstoff, wobei der Treibstoff nach Aktivierung ein unter Druck stehendes Fluid freisetzt, und wobei das Gehäuse einen ersten und einen zweiten Gehäuseteil aufweist, die unter Druck relativ zueinander beweglich sind und eine Überströmöffnung mit einem druckabhängig variablen Strömungsquerschnitt ausbilden.
- Ein derartiger Gasgenerator ist z.B. in der
US 5 951 040 beschrieben. Gattungsgemäße Gasgeneratoren finden in Fahrzeuginsassenrückhaltesystemen Verwendung, um beispielsweise Airbags aufzublasen oder Gurtstraffer zu aktivieren. Stellt ein Sensor fest, daß ungewöhnliche Beschleunigungswerte vorliegen oder detektiert er einen Unfall, so erfolgt die Zündung eines Treibsatzes, wodurch ein unter Druck stehendes Fluid freigesetzt wird. Das Gehäuse des Gasgenerators ist in Abhängigkeit vom Druck des freigesetzten Fluids deformierbar, wobei sich die Gehäuseteile abhängig vom Druck des Fluids gegeneinander verschieben und eine Überströmöffnung freigeben. Dabei fließt im wesentlichen der gesamte Fluidstrom durch die Überströmöffnung. Der Strömungsquerschnitt der Überströmöffnung nimmt mit steigendem Druck des Fluids zu. - Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, das Ausströmverhalten eines solchen Gasgenerators zu optimieren und insbesondere ein Blockieren des Fluidstroms zu verhindern. Dies wird bei einem Gasgenerator der eingangs genannten An dadurch erreicht, daß zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil abstandgebende Mittel angeordnet sind, wobei die abstandgebenden Mittel vom ersten und zweiten Gehäuseteil separat und so ausgelegt sind, daß im Falle der Relativbewegung der Gehäuseteile zueinander ein Mindestwert des variablen Strömungsquerschnitts erhalten bleibt. Anders ausgedrückt bedeutet dies, daß die beiden Gehäuseteile, die im Ruhezustand des Gasgenerators gasdicht aneinander anliegen, nach der Aktivierung des Gasgenerators so deformiert werden, daß die Überströmöffnung freigegeben wird. Die abstandgebenden Mittel garantieren ein Ausströmen des Fluids aus dem Gasgenerator, da sie verhindern, daß infolge einer weitergehenden Deformation der Gehäuseteile die Überströmöffnung wieder verschlossen und der Fluidstrom blockiert wird. Damit ist gleichzeitig eine mechanisch schwächere Ausführung des Gehäuses möglich, da nach Aktivierung des Gasgenerators ein für ein Austreten des erzeugten Fluids ausreichend großer Strömungsquerschnitt der Überströmöffnung erhalten bleibt, selbst wenn die Gehäuseteile durch den hohen Druck im Gasgenerator aneinander gepreßt werden.
- Sind erstes und zweites Gehäuseteil im wesentlichen radialsymmetrisch aufgebaut, so ist dies besonders günstig, da dann der Druck des freigesetzten Fluids gleichmäßig auf die Gehäuseteile einwirken kann und damit eine Überbeanspruchung einzelner Gehäuseabschnitte vermieden wird.
- Vorzugsweise bilden erstes und zweites Gehäuseteil sowie die abstandgebenden Mittel eine im wesentlichen ringförmige Überströmöffnung aus, da in diesem Fall ein gleichmäßiges Ausströmen des freigesetzten Fluids aus dem Gasgenerator in das Fahrzeuginsassenrückhaltesystem ermöglicht wird.
- Besonders günstig ist auch, wenn das erste und das zweite Gehäuseteil vor der Aktivierung des Treibstoffs einen gemeinsamen ersten Kontaktbereich ausbilden, wobei der gemeinsame erste Kontaktbereich zusätzlich mit einer Klebeverbindung gesichert ist. Die Klebeverbindung garantiert eine noch höhere Gasdichtigkeit des Gasgeneratorgehäuses im Ruhezustand. Damit wird das Eindringen von Feuchtigkeit oder anderen ungünstig auf die Funktion des Gasgenerators einwirkenden Substanzen vermieden.
- In bevorzugten Ausführungsformen weisen die abstandgebenden Mittel ein L-förmiges oder ein halbringförmiges Querschnittsprofil auf. Abstandgebende Mittel dieser Form lassen sich in besonders einfacher Weise herstellen und gewährleisten überdies eine weitere Versteifung des Bauteils. Das erzeugte Fluid kann dann durch mehrere voneinander getrennte Öffnungsabschnitte der Überströmöffnung aus dem Gehäuse austreten.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
-
1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gasgenerators; -
2 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gasgenerators; -
3 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gasgenerators; -
4 eine Aufsicht des abstandgebenden Mittels eines erfindungsgemäßen Gasgenerators; und -
5 ein Gehäuse eines Gasgenerators nach dem Stand der Technik. - In den Figuren ist ein Gasgenerator
10 gezeigt, der im Aufbau und Funktion im wesentlichen dem in derUS 5 951 040 beschriebenen Gasgenerator entspricht. - Die
1 bis3 zeigen den Gasgenerator10 mit einer zentralen Zünderkammer12 , die von einer Innenwandung15 umschlossen ist und in der sich hier zwei Zünder14 befinden. Alternativ kann die Zünderkammer12 auch nur einen Zünder aufweisen. Über einem der Zünder14 ist eine an der Innenwandung15 verschiebbare Kappe13 angeordnet. In der Innenwandung15 der Zünderkammer12 befinden sich Kanäle16 , von denen hier nur einer dargestellt ist. Die Kanäle16 stellen eine Verbindung zwischen der Zünderkammer12 und einer äußeren Kammer18 her. In der Zünderkammer12 und der äußeren Kammer18 befindet sich (nicht dargestellter) Treibstoff. Die Innenwandung15 ist mit einem Zünderflansch19 verbunden, in dem die Zünder14 befestigt sind. Die Zünder14 und die Kammern12 ,18 werden von einem mehrteiligen Gehäuse20 umschlossen. - Das Gehäuse
20 ist im wesentlichen aus drei Gehäuseteilen22 ,24 ,26 aufgebaut. - Das erste glockenförmige Gehäuseteil
22 umfaßt einen Deckelabschnitt28 , einen den Generator umfangsmäßig begrenzenden Wandabschnitt30 mit Gasaustrittsöffnungen32 und einen Flanschabschnitt34 , der zur Befestigung des Gasgenerators an einem (nicht dargestellten) Generatorträger dienen kann. - Das zweite Gehäuseteil
24 ist im wesentlichen ein Zylinderring, der die Kammer18 umfangsmäßig begrenzt. An seinem dem ersten Gehäuseteil zugewandten Ende bildet er einen Endabschnitt36 aus, der in einem Kontaktbereich38 am Deckelabschnitt28 anliegt. Zusätzlich ist die Verbindung zwischen Endabschnitt36 und Deckelabschnitt28 noch durch eine Klebeverbindung gesichert. Zwischen dem Wandabschnitt des ersten Gehäuseteils22 und dem zweiten Gehäuseteil24 befindet sich ein Abströmbereich39 , durch den eine Fluidverbindung aus den Kammern12 ,18 zu den Gasaustrittsöffnungen32 hergestellt wird. - Das dritte Gehäuseteil
26 hat ebenfalls einen zylindrischen Wandabschnitt40 und einen Bodenabschnitt42 . Der Wandabschnitt40 des dritten Gehäuseteils ist zwischen dem Wandabschnitt30 des ersten Gehäuseteils und dem zweiten Gehäuseteil24 angeordnet, der Bodenabschnitt42 bildet einen Teil der Unterseite des Gasgenerators10 und nimmt den Zünderflansch19 mit den Zündern14 auf. - Zwischen dem ersten Gehäuseteil
22 und dem zweiten Gehäuseteil24 befindet sich jeweils in den verschiedenen Ausführungsformen ein abstandgebendes Mittel44 ,48 ,52 , das im folgenden im Detail erläutert werden soll. - Das abstandgebende Mittel der Ausführungsform der
1 ist ein Zylinderring44 mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnittsprofil. Wie in der Aufsicht auf den Zylinderring44 (4 ) zu erkennen, hat dieser über seinen gesamten Umfang auf seiner Außenseite äquidistante Nuten45 , die in etwa einen halbkreisförmigen Querschnitt haben. Zwischen zwei Nuten45 ist jeweils ein Steg46 ausgebildet. Die Stege46 liegen am ersten Gehäuseteil22 an. - In
2 ist das abstandgebende Mittel ein Ring48 mit L-förmigem Querschnittsprofil. Der Ring48 mit L-förmigem Querschnittsprofil ist, ähnlich wie der Zylinderring44 , auf seiner Außenseite mit Nuten49 versehen, zwischen denen sich jeweils Stege50 befinden, die mit dem ersten Gehäuseteil22 in Kontakt stehen. Der Ring48 mit L-förmigem Querschnittsprofil liegt an seinem unteren Ende auf dem Wandabschnitt40 des dritten Gehäuseteils26 auf, wodurch eine insgesamt besonders stabile Lagerung des Rings48 mit L-förmigem Querschnittsprofil an den Gehäuseteilen22 ,24 ,26 des Gasgenerators10 erreicht wird. - Das abstandgebende Mittel kann weiter als Ring
52 mit halbkreisringförmigem Querschnittsprofil und Nuten53 mit dazwischenliegenden Stegen54 ausgebildet sein (3 ). Die Stege54 liegen am ersten Gehäuseteil22 an. - In
5 ist das Gehäuse20 eines Gasgenerators nach dem Stand der Technik mit den Gehäuseteilen22 ,24 ,26 vergrößert in zwei verschiedenen Positionen (Position I = gestrichelt, Position II = durchgezogen) dargestellt, deren Bedeutung im folgenden im Zuge der Beschreibung der Funktionsweise des Gasgenerators erläutert wird: - In
5 sind die Ausgangspositionen I der Gehäuseteile22 ,24 ,26 des inaktiven Gasgenerators in gestrichelten Linien gezeigt. Bei Zünden von einem oder zwei der Zünder14 erhöht sich der Druck in der Zünderkammer12 sehr stark und mittels der Kappe13 wird der Deckelabschnitt28 des ersten Gehäuseteils22 angehoben, wobei sich die Klebeverbindung zwischen erstem22 und zweitem Gehäuseteil24 löst (siehe5 , Pos. II). Erstes22 und zweites Gehäuseteil24 bilden nun keinen gemeinsamen Kontaktbereich mehr aus. Gleichzeitig gibt die nun angehobene Kappe13 die Kanäle16 frei, wodurch eine Strömungsverbindung zwischen Zünderkammer12 und äußerer Kammer18 hergestellt wird und freigesetztes Gas über die Kanäle16 in die äußere Kammer18 strömt. Durch den hohen Druck in der äußeren Kammer18 kann das zweite Gehäuseteil24 und insbesondere der Endabschnitt36 bei zu geringer Auslegung der Wandstärke aber radial nach außen bis in den Übergangsbereich zwischen Deckelabschnitt28 und Wandabschnitt30 verschoben werden; die nach dieser Verschiebung erreichte Stellung ist in5 mit II gekennzeichnet. Bei Gasgeneratoren nach dem Stand der Technik (5 ) kann so nach der Aktivierung des Gasgenerators ein Blockieren der Überströmöffnung zwischen dem ersten Gehäuseteil22 und dem zweiten Gehäuseteil24 eintreten und der Gasaustritt aus dem Gasgenerator verhindert werden. - Bei dem erfindungsgemäßen Gasgenerator wird der Endabschnitt
36 des zweiten Gehäuseteils24 nach der Aktivierung des Gasgenerators ebenfalls bis in den Übergangsbereich zwischen Deckelabschnitt28 und Wandabschnitt30 verschoben. Durch die Ausbildung der Nuten45 ,49 ,53 und Stege46 ,50 ,54 liegt das abstandgebende Mittel44 ,48 ,52 jedoch nur abschnittsweise im Bereich der Stege46 ,50 ,54 am Deckelabschnitt28 an. Durch die Nuten45 ,49 ,53 wird eine Überströmöffnung mit mehreren Öffnungsabschnitten ausgebildet und so gewährleistet, daß ein Mindestwert eines Strömungsquerschnitts erhalten bleibt. Damit wird sichergestellt, daß freigesetztes Gas aus der äußeren Kammer18 durch die Nuten45 ,49 ,53 in den Abströmbereich39 übertreten kann, um anschließend über die Gasaustrittsöffnungen32 den Gasgenerator verlassen zu können und in einen Airbag oder in eine andere (nicht dargestellte) Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung einzuströmen.
Claims (9)
- Gasgenerator (
10 ) mit einem Gehäuse (20 ) und in das Gehäuse eingebrachten Treibstoff, wobei der Treibstoff nach Aktivierung ein unter Druck stehendes Fluid freisetzt, und wobei das Gehäuse (20 ) einen ersten (22 ) und einen zweiten Gehäuseteil (24 ) aufweist, die unter Druck relativ zueinander beweglich sind und eine Überströmöffnung mit einem druckabhängig variablen Strömungsquerschnitt ausbilden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten (22 ) und dem zweiten Gehäuseteil (24 ) abstandgebende Mittel (44 ,48 ,52 ) angeordnet sind, wobei die abstandgebenden Mittel (44 ,48 ,52 ) vom ersten (22 ) und zweiten Gehäuseteil (24 ) separat und so ausgelegt sind, daß im Falle der Relativbewegung der Gehäuseteile (22 ,24 ) zueinander ein Mindestwert des variablen Strömungsquerschnitts erhalten bleibt. - Gasgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmöffnung vor Aktivierung des Treibstoffs vollständig geschlossen und nach Aktivierung des Treibstoffs geöffnet ist, wobei im wesentlichen der gesamte Fluidstrom durch die Überströmöffnung fließt.
- Gasgenerator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (
22 ) und das zweite Gehäuseteil (24 ) sowie die abstandgebenden Mittel (44 ,48 ,52 ) im wesentlichen radialsymmetrisch aufgebaut sind. - Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (
22 ) und das zweite Gehäuseteil (24 ) sowie die abstandgebenden Mittel (44 ,48 ,52 ) nach der Aktivierung des Treibstoffs eine im wesentlichen ringförmige Überströmöffnung ausbilden. - Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmöffnung mehrere voneinander getrennte Öffnungsabschnitte aufweist.
- Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abstandgebenden Mittel (
44 ,48 ,52 ) ein L-förmiges Querschnittsprofil aufweisen. - Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die abstandgebenden Mittel (
44 ,48 ,52 ) ein halbkreisringförmiges Querschnittsprofil aufweisen. - Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (
20 ) einen dritten Gehäuseteil (26 ) aufweist und die abstandgebenden Mittel (44 ,48 ,52 ) auf dem dritten Gehäuseteil (26 ) aufsitzen. - Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (
22 ) und das zweite Gehäuseteil (24 ) vor Aktivierung des Treibstoffs einen gemeinsamen Kontaktbereich (38 ) ausbilden, wobei der gemeinsame Kontaktbereich (38 ) mit einer Klebeverbindung gesichert ist, und daß das erste (22 ) und das zweite Gehäuseteil (24 ) nach Aktivierung des Treibstoffs keinen gemeinsamen Kontaktbereich ausbilden.
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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DE20320653U Expired - Lifetime DE20320653U1 (de) | 2003-10-20 | 2003-10-20 | Gasgenerator |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE20320653U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101801737B (zh) * | 2007-09-26 | 2012-05-30 | 高田-彼得里公开股份有限公司 | 用于安全气囊模块的燃烧室单元 |
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-
2003
- 2003-10-20 DE DE20320653U patent/DE20320653U1/de not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20041230 |
|
R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20061114 |
|
R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20100501 |