Gassackanordnung mit schubneutralen Ausströmquerschnitten des Gasgenerators
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Gassackanordnung mit einem Gasgenerator und mit einem wenigstens zwei aufblasbare Gassackbereiche aufweisenden Gassack, wobei beide Gassackbereiche unter Zwischenschaltung eines T- förmigen Verbindungsstückes mit unterschiedliche Ausströmquerschnitte aufweisenden Ausströmstutzen an den Gasgenerator angeschlossen sind.
Eine derartige Gassackanordnung ist beispielsweise in der EP 0 808 257 B l beschrieben, bei welcher der Anschluss für den Gasgenerator zwischen zwei zu befüllenden Gassackbereichen liegt. Obwohl ein T-förmiges Verbindungsstück zur Verbindung des Gasgenerators mit den beiden anzuschließenden Gassackbereichen nicht ausdrücklich dargestellt ist, ergibt sich für den Fachmann die Notwendigkeit eines derart ausgestalteten Verbindungsstückes unmittelbar, wobei zwangsläufig die zu den angeschlossenen Gassackbereichen führenden Ausströmkanäle des Verbindungsstückes in Abhängigkeit von dem Volumen der jeweils angeschlossenen Gassackbereiche unterschiedlich ausgelegt sein können bzw. müssen. Eine derartige Gassackanordnung mit unterschiedliche
Füllvolumina aufweisenden vorderen und hinteren Gassackbereichen ist beispielsweise in der GB 2 390 576 A offenbart.
Soweit eine derartige Gassackanordnung vor ihrer Montage in einem Kraftfahrzeug gelagert und insbesondere transportiert werden muss, ist nicht auszuschließen, dass es aufgrund äußerer Einflüsse, wie beispielsweise bei einem Brandfall, zu einer unbeabsichtigten Auslösung des Gasgenerators kommen kann. Daher besteht eine Anforderung an derartige Gassackanordnungen, dass sich die Gassackanordnung in einem solchen Fall schubneutral verhält, d. h. kein eine Bewegung des Verbindungsstücks in der Gassackanordnung herbeiführender Rückstoßeffekt in der einen oder anderen Richtung eintritt. Da bei einem Einsatz eines T-förmigen Verbindungsstückes bei einer in der GB 2 390 576 A beschriebenen Gassackanordnung das T-förmige Verbindungsstück unterschiedliche Ausströmquerschnitte aufweisen muss, ist damit der Nachteil verbunden, dass die Forderung nach einer schubneutralen Auslegung der Gassackanordnung nicht eingehalten wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gassackanordnung mit den eingangs genannten Merkmalen so einzurichten, dass trotz in eingebautem Zustand unterschiedlich wirksamer Ausströmquerschnitte der Ausströmstutzen des Verbindungsstückes sich vor dem Einbau der Gassackanordnung in ein Fahrzeug bei Auslösung des Gasgenerators keine Bewegung des Verbindungsstückes ergibt.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht hierzu in ihrem Grundgedanken vor, dass zur Einstellung der unterschiedlichen Ausströmquerschnitte bei einem hinsichtlich seiner Ausströmstutzen symmetrisch aufgebauten
Verbindungsstück an wenigstens einem der jeweils stirnseitig einer Ausströmöffnung aufweisenden Ausströmstutzen Mittel zur Steuerung des Ausströmquerschnittes derart vorgesehen sind, dass sich die Gassackanordnung in einem Brandfall schubneutral verhält.
In einer ersten Aus führungs form sieht die Erfindung vor, dass in wenigstens einem der Ausströmstutzen des Verbindungsstücks ein dessen Querschnitt reduzierender Einsatz aus einem nicht-hitzebeständigen Material angeordnet ist. Diese Ausführungsform beruht somit auf dem Prinzip, dass bei einem symmetrisch ausgebildeten T-förmigen Verbindungsstück mittels des in dem zugeordneten Ausströmstutzen angeordneten Einsatzes der jeweilige Querschnitt des betreffenden Ausströmstutzens in Anpassung an die unterschiedlichen Volumina der jeweils angeschlossenen Gassackbereiche eingestellt wird. Kommt es jedoch beispielsweise bei einem Brandfall zu der angesprochenen ungewollten Auslösung des Gasgenerators, so brennt der jeweilige Einsatz in dem Ausströmstutzen aufgrund der Hitzeeinwirkung ab, so dass der vollständige Strömungsquerschnitt des jeweiligen Ausströmstutzens freigegeben wird. Aufgrund des symmetrischen Aufbaus des T-förmigen Verbindungsstücks heben sich die durch das Einleiten des bei Auslösung des Gasgenerators freigesetzten Gases erzeugten Rückstöße beziehungsweise Schubkräfte auf, so dass sich die Gassackanordnung in der gewünschten Weise schubneutral verhält.
In einer Aus führungs form ist vorgesehen, dass der Einsatz aus einem von der Außenseite des Verbindungsstückes her durch eine in der Wandung des Ausströmstutzens ausgebildete Bohrung in den Ausströmstutzen eingebrachten Bolzen besteht, dessen im Ausströmstutzen liegender Abschnitt aus einem nicht-hitzebeständigen Material besteht.
Hierzu kann auch vorgesehen sein, dass der Bolzen in die Bohrung einschraubbar ist und mit seinem freien Ende in die gegenüberliegende
Wandung des Verbindungsstückes reicht, wobei die in den Wandungen des Verbindungskörpers liegenden Abschnitte des Bolzens aus einem hitzebeständigen Material bestehen.
In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Einsatz aus einer in den Ausströmstutzen einsetzbaren Stauscheibe mit einem definierten Ausströmquerschnitt besteht, wobei in einer Weiterbildung vorgesehen sein kann, dass in die Ausströmstutzen des T- förmigen Verbindungsstücks unterschiedliche Ausströmquerschnitte aufweisende Stauscheiben eingesetzt sind.
Wiederum alternativ kann vorgesehen sein, dass der Einsatz aus einem in den Verbindungsbereich zwischen den Ausströmstutzen und den zentralen, an den Gasgenerator angeschlossenen Einströmstutzen eingesetzten dreiarmigen Staukörper besteht.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass an wenigstens einem der jeweils stirnseitig einer Ausströmöffnung mit jeweils gleichem Querschnitt aufweisenden Ausströmstutzen zusätzlich eine Mehrzahl von radial gerichteten Ausströmbohrungen in einer über den Umfang des Ausströmstutzens rotationssymmetrischen Verteilung angeordnet ist. Diese Ausführungsform beruht somit auf dem Prinzip, dass bei einem im Grundsatz symmetrisch ausgebildeten T-förmigen Verbindungsstück mit an den beiden Ausströmstutzen ausgebildeten, jeweils einen gleichen Ausströmquerschnitt aufweisenden stirnseitigen Ausströmöffnungen das insgesamt gewünschte größere Ausströmvolumen an einem der beiden Ausströmstutzen dadurch hergestellt ist, dass in dem betreffenden Ausströmstutzen zusätzliche Ausströmbohrungen angebracht sind, und zwar in einer über den Umfang rotationssymmetrischen Verteilung. Kommt es beispielsweise bei einem Brandfall zu der angesprochenen ungewollten Auslösung des Gasgenerators, so heben sich zunächst die durch das Einleiten der freigesetzten Gase in die
Ausströmstutzen an deren stirnseitigen Ausströmöffnungen erzeugten Rückstöße bzw. Schubkräfte auf. Soweit an einem der beiden Ausströmstutzen zusätzliche Ausströmbohrungen angebracht sind, ergibt sich hier eine radiale Gasströmung ohne eine axiale Schubkomponente; da die Ausströmbohrungen zudem rotationssymmetrisch über den Umfang des betreffenden Ausströmstutzens verteilt angeordnet sind, heben sich die radial gerichteten Ausströmkräfte ebenfalls auf. Insgesamt verhält sich also die Gassackanordnung in der gewünschten Weise schubneutral.
In einer Ausführungsform dieses Ausführungsbeispiels der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mehrzahl von Ausströmbohrungen in einer senkrecht zur Längsachse des Ausströmstutzens ausgerichteten Ebene angeordnet ist.
In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zu den in einer ersten Ebene angeordneten Ausströmbohrungen in einer zur ersten Ebene parallelen und axial davon beanstandeten zweiten Ebene weitere Ausströmbohrungen in einer rotationssymmetrischen Verteilung angeordnet sind, wobei vorgesehen sein kann, dass die in der ersten Ebene und in der zweiten Ebene angeordneten Ausströmbohrungen jeweils um einen Winkel versetzt zueinander angeordnet sind.
Hinsichtlich des Anschlusses des betreffenden Gassackbereiches an den mit den Ausströmbohrungen versehenen Ausströmstutzen kann nach alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen sein, dass der angeschlossene Gassackbereich entweder in einer Überdeckung der Ausströmbohrung unmittelbar an den Ausströmstutzen angeschlossen ist oder aber alternativ mittelbar unter Zwischenschaltung eines über den Ausströmstutzen gezogenen Verbindungsschlauches an dem Ausströmstutzen festgelegt ist.
In einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass an wenigstens einem Ausströmstutzen eine aus einem nicht-hitzebeständigen
Material bestehende Hülse mit einer stirnseitigen, einen kleineren Querschnitt als der Querschnitt des Ausströmstutzens aufweisenden Öffnung angeordnet und an dem Verbindungsstück festgelegt ist. Diese Ausführungsform beruht somit auf dem Prinzip, dass bei einem symmetrisch ausgebildeten T-förmigen Verbindungsstück mittels der auf einen Ausströmstutzen aufgeschobenen Hülse und der darin stirnseitig angeordneten, einen kleineren Querschnitt als der Querschnitt des Ausströmstutzens aufweisenden Öffnung der jeweilige Querschnitt des betreffenden Ausströmstutzens in Anpassung an die unterschiedlichen Volumina der jeweils angeschlossenen Gassackbereiche eingestellt wird. Kommt es jedoch beispielsweise bei einem Brandfall zu der angesprochenen ungewollten Auslösung des Gasgenerators, so brennt die auf dem zugeordneten Ausströmstutzen sitzende Hülse aufgrund der Hitzeeinwirkung ab, so dass der vollständige Strömungsquerschnitt des jeweiligen Ausströmstutzens freigegeben wird. Aufgrund des symmetrischen Aufbaus des T-förmigen Verbindungsstücks heben sich die durch das Einleiten des bei Auslösung des Gasgenerators freigesetzten Gases erzeugte Rückstöße beziehungsweise Schubkräfte auf, so dass sich die Gassackanordnung in der gewünschten Weise schubneutral verhält.
Gemäß einer Ausführungsform ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass eine Hülse auf den Ausströmstutzen aufgeschoben ist.
Zur Erleichterung der Montage der Hülse auf dem zugeordneten Ausströmstutzen kann vorgesehen sein, dass die Hülse wenigstens einen, sich über wenigstens einen Teilbereich ihrer Längserstreckung erstreckenden Schlitz aufweist, so. dass sich die Hülse bei dem Aufschieben auf den Ausströmstutzen aufweiten kann. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass an der ringförmigen Hülse einander gegenüberliegend zwei Schlitze angeordnet sind.
Damit die Schlitze bei der Montage der Hülse auf dem Ausströmstutzen nicht aufreißen, kann vorgesehen sein, dass die Schlitze jeweils in einem Stopploch enden.
Zur weiteren Sicherung der Hülse in ihrer Montagelage auf dem Ausströmstutzen kann vorgesehen sein, dass der Ausströmstutzen auf seiner Außenseite mit einem umlaufenden Flansch versehen ist und die Hülse an ihrer Innenwandung eine umlaufende Nut zur Ausbildung einer Formschlussverbindung mit dem Flansch aufweist. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass eine zur Festlegung des Gassackgewebes an dem Ausströmstutzen vorgesehene Klemmschelle die Hülse in ihrer Anordnung auf dem Ausströmstutzen sichert.
In einer alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die Hülse innenseitig in den Ausströmstutzen eingeschoben und in dem Ausströmstutzen festgelegt ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine Gassackanordnung in einer schematischen Darstellung,
Fig. 2 ein bei einer Gassackanordnung einzusetzendes T-förmiges
Verbindungsstück mit zugeordnetem Einsatz in einer schematischen Darstellung,
Fig. 3 den Gegenstand der Figur 2 in einer anderen Ausführungsform,
Fig. 4 den Gegenstand der Figur 2 in einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 5 den Gegenstand der Figur 4 in einer abgewandelten
Ausführungsform.
Fig. 6 ein bei einer Gassackanordnung gemäß Figur 1 einzusetzendes
T-förmiges Verbindungsstück gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung in einer Einzeldarstellung,
Fig. 7 ein bei einer Gassackanordnung gemäß Figur 1 einzusetzendes
T-förmiges Verbindungsstück mit einer auf einen Ausströmstutzen aufgeschobenen Hülse,
Fig. 8 eine Hülse gemäß Figur 2 in einer Einzeldarstellung.
Aus Figur 1 ergibt sich eine Gassackanordnung mit einem Gassack 25, der zwei aufzublasende Gassackbereiche 26 und 27 aufweist. In etwa mittig zu dem Gassack 25 ist ein Gasgenerator 28 vorgesehen, der mittels eines T- förmigen Verbindungsstücks 10 an die aufzublasende Gassackbereiche 26 und 27 angeschlossen ist, indem das T-förmige Verbindungsstück in einen entsprechend ausgeformten Anschlussbereich 29 des Gassackes 25 eingesetzt ist. Dabei sind die Gassackbereiche 26 und 27 jeweils an die in dem Verbindungsstück ausgebildeten Ausströmstutzen 13 beziehungsweise 14 angeschlossen.
Das im einzelnen von in Figur 2 dargestellte Verbindungsstück 10 hat einen an dem Gasgenerator 28 angeschlossenen Einströmkanal 11, an den über einen Verbindungsbereich 21 zwei Ausströmstutzen 13, 14 anschließen. In den ersten Ausströmkanal 13 ist eine erste Stauscheibe 15 und in den zweiten Ausströmkanal 14 ist eine zweite Stauscheibe 16 eingesetzt, wobei die Stauscheiben 15, 16 jeweils unterschiedliche Ausströmquerschnitte 17 aufweisen, die in ihrer Auslegung auf die unterschiedlichen Aufblasvolumina der jeweils angeschlossenen Gassackbereiche 26, 27 der Gassackanordnung abgestimmt sind. Die Stauscheiben 15, 16 bestehen
dabei aus einem nicht-hitzebeständigen Material, so dass sich bei Einwirkung von Hitze in einem Brandfall und bei einem entsprechend ungewollten Aktivieren des Gasgenerators die Stauscheiben 15, 16 auflösen und damit den vollständigen Strömungsquerschnitt der insoweit symmetrisch ausgelegten Ausströmstutzen 13 14 freigeben. Bei Durchtritt des über den Einströmkanal 11 einströmenden Gases durch die Ausströmstutzen 13, 14 heben sich somit die dadurch erzeugten Rückstöße beziehungsweise Schubkräfte auf.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der den jeweiligen Ausströmquerschnitt 17 des ersten Ausströmstutzens 13 beziehungsweise des zweiten Ausströmkanals 14 festlegende Einsatz aus einem dreiarmigen Staukörper 18, der in dem Verbindungsbereich 12 des T- förmigen Verbindungsstücks 10 derart eingesetzt und festgelegt ist, dass sich die zur Einstellung einer Schubneutralität erforderlichen Ausströmquerschnitte ergeben. Wiederum besteht auch der Staukörper 18 aus einem nicht-hitzebeständigen Werkstoff.
Bei den in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen besteht der den Querschnitt der Ausströmstutzen 13 bzw. 14 einstellende Einsatz aus einem Bolzen 19, der von der Außenseite des T-förmigen Verbindungsstücks 10 in den zugeordneten Einströmstutzen 13 eingesteckt beziehungsweise unter Durchgreifen der Wandung eingeschraubt ist. Der in dem Querschnitt des zugeordneten Ausströmstutzens 13 liegende Abschnitt
20 des Bolzens 19 besteht aus einem nicht-hitzebeständigen Material, während der in der Wandung des Verbindungsstücks 10 sitzenden Abschnitt
21 aus einem hitzebeständigen Material besteht.
Bei der in Figur 5 dargestellten Alternative reicht der Bolzen 19 über seinen im Ausströmquerschnitt des Ausströmstutzen 13 liegenden Abschnitt 20 hinaus mit beiden Endabschnitten 21 aus einem hitzebeständigen
Material in die zugeordneten Wandungen des Ausströmstutzens 13 und ist dadurch an dem Verbindungsstück 10 festgelegt.
In Figur 6 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das im einzelnen in Figur 6 dargestellte Verbindungsstück 10 hat einen an den Gasgenerator 28 angeschlossenen Einströmkanal 11, an den über einen Verbindungsbereich 12 die beiden Ausströmstutzen 13, 14 mit jeweils gleichen Querschnitten ihrer stirnseitigen Ausströmöffnungen 34 anschließen. In dem in der Darstellung gemäß Figur 6 linken Ausströmstutzen 13 sind mehrere, radial ausgerichtete Ausströmbohrungen 30, 32 angebracht, und zwar erste Ausströmbohrungen 30 in einer ersten, senkrecht zur Längsachse 35 des Ausströmstutzens 13 eingerichteten Ebene 31 und ferner zweite Ausströmbohrungen 32 in einer zweiten, parallel zur ersten Ebene 31 verlaufenden und davon beabstandeten Ebene 33. Die in den beiden Ebenen 31 und 33 angeordneten Ausströmöffnungen 30 und 32 sind in jeder der beiden Ebenen rotationssymmetrisch angeordnet, jedoch um einen Winkel zueinander versetzt.
Bei Auslösung des Gasgenerators 28 zum Aufblasen der angeschlossenen Gassackbereiche 26 und 27 tritt das Gas über den im Verbindungsstück 10 ausgebildeten Verbindungsbereich 12 in die beiden angeschlossenen Ausströmstutzen 13 und 14 ein, wobei der in der Darstellung linke Ausströmstutzen 13 zusätzlich radial ausgerichtete Ausströmbohrungen 30 und 32 aufweist, so dass dieser Ausströmstutzen 13 insgesamt einen größeren Gasfluss zulässt. Geschieht jedoch die Auslösung des Gasgenerators im Brandfall, so heben sich die durch den Austritt der erzeugten Gase aus den stirnseitigen Ausströmöffnungen 34 der beiden Ausströmstutzen 13 und 14 erzeugten Rückstöße beziehungsweise Schubkräfte auf; die im Ausströmstutzen 13 zusätzlich vorgesehenen Ausströmbohrungen 30 bzw. 32 erzeugen aufgrund ihrer radialen Ausrichtung keine axiale Schubkomponente, so dass die Gassackanordnung sich schubneutral verhält.
In den Figuren 7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das im einzelnen in Figur 7 dargestellte Verbindungsstück 10 hat einen an den Gasgenerator 28 angeschlossenen Einströmkanal 11, an den über einen Verbindungsbereich 12 die beiden Ausströmstutzen 13, 14 mit jeweils gleichen Querschnitten anschließen. Auf den in der Darstellung gemäß Figur 2 linken Ausströmstutzen 3 ist eine in Figur 8 in einer Einzeldarstellung dargestellte Hülse 40 aufgeschoben, die in dem auf den Ausströmstutzen 13 aufzuschiebenden Bereich zylindrisch ausgebildet ist und einander gegenüberliegend zwei von dem aufschubseitigen Ende der Hülse 40 ausgehende Schlitze 43 aufweist, die im vorderen Bereich in einem Stopploch 44 enden. Damit wird ermöglicht, dass sich die Hülse 40 beim Aufschieben auf den Ausströmstutzen 13 etwas aufweiten kann, so dass die Montage erleichtert ist. An ihrem anderen Ende weist die Hülse 16 einen sich konisch nach außen verengenden Bereich 41 auf, an dessen Stirnseite eine Öffnung 42 ausgebildet ist, deren Querschnitt kleiner als der Querschnitt des Ausströmstutzens 13 ist.
Soweit die freien Enden der beiden Ausströmstutzen 13 und 14 im Hinblick auf den Anschluss der zugeordneten Gassackbereiche 26 und 27 mit einem äußeren, umlaufenden Flansch 45 versehen sind, ist an der Innenwand der Hülse 40 eine zugeordnete Nut 46 ausgebildet, die beim Aufschieben der Hülse 40 auf den Ausströmstutzen 13 über den zugehörigen Flansch 45 schnappt und damit verrastet. Zur weiteren Absicherung der Festlegung der Hülse 40 auf dem Ausströmstutzen 13 kann nach der Anbindung des zugehörigen Gassackbereiches 26 bzw. 27 auf der Außenseite des die Hülse 40 tragenden Außenströmstutzen 13 eine nicht dargestellte Klemmschelle vorgesehen sein, die die Hülse 40 zusätzlich sichert, so dass die Hülse insbesondere beim Aufblasen des angeschlossenen Gassackes 25 dem aufgrund des kleineren Öffnungsquerschnittes 42 der Hülse 40 anwachsenden Strömungsdruck gewachsen ist.
Die Hülse 40 besteht aus einem nicht-hitzebeständigen Material, so dass sich bei Einwirkung von Hitze in einem Brandfall und bei einem entsprechend ungewollten Aktivieren des Gasgenerators die Hülse 40 auflöst beziehungsweise ihre Funktion verliert und damit den vollständigen Strömungsquerschnitt des zugeordneten Ausströmkanals 13 freigibt, so dass sich die Symmetrie der Ausgestaltung des Verbindungsstücks 10 einstellt. Bei Durchtritt des über den Einströmkanal 11 einströmenden Gases durch die Ausströmstutzen 13, 14 heben sich somit die dadurch erzeugten Rückstöße beziehungsweise Schubkräfte auf.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und den Zeichnungen offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.