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Patent Searching and Data


Title:
GAS GENERATOR, MODULE AND VEHICLE SAFETY SYSTEM HAVING A GAS GENERATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/025301
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a gas generator (10; 100), comprising: an outer housing (12; 112); an igniter (14; 114), which is arranged in the outer housing (12; 112) and has an outer wall; and a blocking element (36; 136), which is separate from the outer housing (12; 112) and from the igniter (14; 114), is in direct contact with at least part of the outer wall of the igniter (14; 114) and is designed in such a way that the blocking element is substantially undeformable when the gas generator (10; 112) is activated, wherein the blocking element (36; 136) covers a contact portion (42; 142) of the outer wall of the igniter (14; 114) and leaves open an outlet portion (44; 144) of the outer wall such that, when the igniter (14; 114) is activated, a gas flow and/or particle flow can exit the interior of the igniter (14; 114) only in the region of the outlet portion (44; 144) of the outer wall of the igniter (14; 114).

Inventors:
BENDEL ELMAR (DE)
HOFMANN ACHIM (DE)
LAST DETLEF (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/068982
Publication Date:
February 06, 2020
Filing Date:
July 15, 2019
Export Citation:
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Assignee:
TRW AIRBAG SYS GMBH (DE)
International Classes:
B60R21/26; F42B3/04
Foreign References:
EP1731384A12006-12-13
DE102015004166A12016-10-06
DE202010014286U12012-01-30
Attorney, Agent or Firm:
ZF TRW PATENTABTEILUNG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Gasgenerator (10; 100) mit einem Außengehäuse (12; 1 12) und einem im Außengehäuse (12; 1 12) angeordneten Anzünder (14; 1 14), der eine Außenwand aufweist, und einem vom Außengehäuse (12; 1 12) und vom Anzünder (14; 1 14) separaten Blockierelement (36; 136), das in direktem Kontakt mit zumindest einem Teilbereich der Außenwand des Anzünders (14; 1 14) ist und das so ausgebildet ist, dass es bei einer Aktivierung des Gasgenerators (10; 1 12) im Wesentlichen nicht verformbar ist, wobei das Blockierelement (36; 136) einen Kontaktabschnitt (42; 142) der Außenwand des Anzünders (14; 1 14) abdeckt und einen Austrittsabschnitt (44; 144) der Außenwand freilässt, sodass bei einer Aktivierung des Anzünders (14; 1 14) ein Gas- und/oder Partikelstrom aus dem Inneren des Anzünders (14; 1 14) nur in dem Bereich des Austrittsabschnitts (44; 144) der Außenwand des Anzünders (14; 1 14) austreten kann.

2. Gasgenerator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke der Außenwand des Anzünders (14; 1 14) im Kontaktabschnitt (42; 142) derart dünn ist, dass sie ohne Vorsehen des Blockierelements (36; 136) beim Aktivieren des Anzünders (14; 1 14) zerstörbar bzw. aufbrechbar ist.

3. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (42) eine Umfangswand (34) des Anzünders (14) ist.

4. Gasgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (36) eine ringförmige, an seinen beiden axialen Enden offene Metallhülse umfasst, die den Anzünder (14) umgibt.

5. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktabschnitt (142) eine Stirnseite (122) des Anzünders (1 14) ist.

6. Gasgenerator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (136) eine Hülse mit einer stirnseitig geschlossenen Stirnfläche (154) ist, wobei die Stirnfläche (154) der Hülse an der Stirnseite (122) des Anzünders (1 14) anliegt.

7. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Blockierelement (136) an einer Innenseite des Außengehäuses (1 12) des Gasgenerators (100) mittelbar oder unmittelbar abstützt.

8. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (136) einen Raum umschließt, in dem eine pyrotechnische Verstärkerladung (124) aufgenommen ist.

9. Gasgenerator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (136) die pyrotechnische Verstärkerladung (124) von einem gaserzeugenden Treibstoff (126) des Gasgenerators (100) trennt.

10. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittsabschnitt (44; 144) der Außenwand des Anzünders (14; 1 14) in direktem Kontakt mit einer Verstärkerladung (24; 124) ist.

1 1 . Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand des Anzünders (14; 1 14) im Austrittsab schnitt (44; 144) eine Aufreißzone, welche insbesondere mit einer Sollbruchstelle versehen ist, aufweist.

12. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand des Anzünders (14; 1 14) zumindest bereichsweise aus einem Kunststoff besteht ist.

13. Gasgenerator nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand des Anzünders (14; 1 14) zumindest bereichsweise aus einem Metall besteht.

14. Gasgenerator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (36; 136) auf den Anzünder (14; 1 14) oder einen den Anzünder (14; 1 14) entlang seines Umfangs umgebenden Anzünderträger (18; 1 18) unmittelbar aufgepresst ist.

15. Modul mit einem Gasgenerator, einem von dem Gasgenerator aufblasbaren Gassack und einer Befestigungseinrichtung zur Anbringung des Moduls an einem Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist.

16. Fahrzeugsicherheitssystem, insbesondere zum Schutz einer Person, beispielsweise eines Fahrzeuginsassen oder Passanten, mit einem Gasgenerator, einem von diesem aufblasbaren Gassack, als Teil eines Moduls, und einer elektronischen Steuereinheit, mittels der der Gasgenerator bei Vorliegen einer Auslösesituation aktivierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet ist.

Description:
GASGENERATOR, MODUL UND FAHRZEUGSICHERHEITSSYSTEM MIT

EINEM GASGENERATOR

Die Erfindung betrifft einen Gasgenerator mit einem Außengehäuse und einem im Außengehäuse angeordneten Anzünder, ein Modul mit einem solchen Gasgenerator und ein Fahrzeugsicherheitssystem mit einem solchen Gasgenerator.

Der Anzünder ist bekannterweise eine in sich geschlossene pyrotechnisch elektrische Komponente, die separat vorgefertigt ist und bei der Montage des Gasgenerators in das Außengehäuse des Gasgenerators eingesetzt wird. Gegebenenfalls wird der Anzünder in Kontakt mit einer pyrotechnischen Ver stärker- oder Boosterladung gebracht, die im Gasgenerator zwischen dem Anzünder und einem hauptsächlich gaserzeugenden pyrotechnischen Treibstoff bzw. Haupttreibstoff angeordnet ist.

Bei der Aktivierung des Gasgenerators bzw. bei der Aktivierung des Anzünders wird der Anzünder bekannterweise elektrisch gezündet, wobei eine innerhalb des Anzünders positionierte, von der anfänglich geschlossenen Außenwand des Anzünders umgebene pyrotechnische Treibstoffmenge angezündet wird. Aufgrund der sich daraufhin ausbildenden Hitze- und Druckentwicklung reißt die Außenwand des Anzünders auf bzw. wird zumindest bereichsweise geöffnet, und heißes Gas bzw. Anzündgas und/oder heiße Partikel gelangen in Kontakt mit der optionalen Verstärkerladung bzw. dem Treibstoff im Gasgenerator und entzünden diesen, woraufhin der Treibstoff bzw. Haupttreibstoff im Gasgenerator bekannterweise ein Gas bzw. Aufblasgas freisetzt, welches aus dem Gasgenerator zu entweichen beginnt, und dazu bestimmt ist um beispielsweise einen Luftsack eines Fahrzeugsicherheitssystems zu befüllen. Der Treibstoff bzw. Haupttreibstoff kann dabei die hauptsächliche Gasmenge liefern, die der Gasgene rator insgesamt produziert. Aufgabe der Erfindung ist es, die Zeit, die zwischen der Aktivierung des Anzün ders und dem Beginn des Gasaustritts aus dem Gasgenerator vergeht (auch TTFG „Time to First Gas“, genannt), möglichst gering zu halten und einen entsprechenden Gasgenerator bereitzustellen. Weiters ist es Aufgabe der Erfindung ein Modul und ein Fahrzeugsicherheitssystem mit einem solchen entsprechenden Gasgenerator bereitzustellen.

Diese Aufgabe hinsichtlich des Gasgenerators wird mit einem Gasgenerator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Gasgenerator hat ein Außengehäuse und einen im Außengehäuse angeordneten Anzünder, der eine Außenwand aufweist. Es ist ein vom Außengehäuse und vom Anzünder separates Blockierelement vorgesehen, das in direktem Kontakt mit zumindest einem Teilbereich der Außenwand des Anzünders ist und das so ausgebildet ist, dass es bei einer Aktivierung des Gasgenerators im Wesentlichen nicht verformbar ist. Das Blockierelement deckt einen Kontaktabschnitt der Außenwand des Anzünders ab und lässt einen Austrittsabschnitt der Außenwand frei, sodass bei einer Aktivierung des Anzünders ein Gas- und/oder Partikelstrom aus dem Inneren des Anzünders nur in dem Bereich des Austrittsabschnitts der Außenwand des Anzünders austreten kann. Im Sinne der Erfindung ist mit der Begrifflichkeit, dass „ der Anzünder im Außengehäuse des Gasgenerators angeordnet ist gemeint, dass diese Anordnung mittelbar sowie auch unmittelbar ausgeführt sein kann. In anderen Worten kann der Anzünder unmittelbar in dem Außengehäuse des Gasgenerators angeordnet sein, insbesondere darin eingeschweißt, kunststoffeingespritzt oder eingebördelt sein, oder der Anzünder kann mittelbar in dem Außengehäuse des Gasgenerators angeordnet sein, beispielsweise indem er in einen Anzünderträger eingesetzt ist, wobei der Anzünderträger wiederum in dem Außengehäuse des Gasgenerators eingesetzt ist, insbesondere in dieses eingebördelt oder eingeschweißt ist.

Die Anzündenergie, die der Gas- und/oder Partikelstrom (im folgenden auch Anzündstrom genannt) transportiert, lässt sich mittels des Blockierelements gezielt ausrichten bzw. innerhalb des Gasgenerators lenken oder leiten, was eine schnellere Anzündung der Verstärkerladung bzw. des Treibstoffs zur Folge hat. Es hat sich herausgestellt, dass die Zeit bis zum ersten Gasaustritt aus dem Gasge nerator gegenüber herkömmlichen Gasgeneratoren um etwa 0,2 bis 0,3 ms ver- kürzt werden kann. Die Verkürzung dieser Zeitspanne kann beispielsweise vorteil haft dazu genutzt werden, den Anstieg der erzeugten Gasmenge zu Beginn des Gasaustritts aus dem Gasgenerator sanfter erfolgen zu lassen, was u.a. eine schonendere Befüllung eines Gassacks zur Folge hat.

Der Kontaktabschnitt und/oder der Austrittsabschnitt können jeweils eine einzige, zusammenhängende Fläche bilden, können aber jeweils auch durch mehrere räumlich getrennte Flächen realisiert sein.

Sowohl der Kontaktabschnitt als auch der Austrittsabschnitt liegen insbeson dere an einem Bereich der Außenwand des Anzünders, der eine Anzünderkappe bildet, die bei der Aktivierung des Anzünders geöffnet bzw. aufgerissen wird, um heißes Gas und/oder heiße Partikel aus dem Inneren des Anzünders heraus hin zu dessen Umgebungsgereich austreten zulassen. Die Anzünderkappe ragt in das Innere des Außengehäuses des Gasgenerators und erstreckt sich normalerweise in Verlängerung eines Anzünderträgers, in welchem der Anzünder aufgenommen ist und der fest mit dem Außengehäuse des Gasgenerators verbunden ist und den Anzünder im Außengehäuse fixiert. Das Blockierelement ist in direktem Kontakt mit dem Abschnitt des Anzünders, in dem die Gas- und/oder Partikelerzeugung bei der Aktivierung des Anzünders erfolgt.

Da das Blockierelement im Kontaktabschnitt im direkten Kontakt mit der Außenwand des Anzünders ist, kann sich die Außenwand des Anzünders an dem Blockierelement abstützen, wenn der Anzünder aktiviert wird. Dies stellt sicher, dass ein Gas- und/oder Partikelaustritt nur durch den Austrittsabschnitt der Außenwand des Anzünders bzw. nur in dem Bereich des Austrittsabschnitts der Außenwand des Anzünders, nicht aber durch den Kontaktabschnitt bzw. nicht in einem Bereich des Kontaktabschnitts erfolgt.

Insbesondere kann die Wandstärke der Außenwand des Anzünders im Kontaktabschnitt derart dünn gewählt sein, dass diese ohne Vorsehen des Blockierelements beim Aktivieren des Anzünders zerstörbar bzw. aufbrechbar ist.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist der Kontaktabschnitt eine Umfangswand des Anzünders. Insbesondere umgibt das Blockierelement die Kappe des Anzünders entlang der Umfangsrichtung vollständig. Der Anzündstrom kann daher nur aus der Stirnseite des Anzünders austreten, sodass eine sehr zent rische Anzündung beispielsweise einer Verstärkerladung erfolgt. In anderen Worten kann hier der Anzündstrom entlang und/oder konzentrisch gerichtet entlang einer Axialrichtung des Außengehäuses des Gasgenerators aus der Stirnseite des Anzünders austreten und eine Verstärkerladung oder einen Treibstoff bzw. Haupttreibstoff des Gasgenerators entzünden.

Eine mögliche Anwendung ist der Einsatz in einem lang gestreckten Rohrgas generator, da in derartigen Gasgeneratoren die Stirnseite des Anzünders im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Gasgenerators liegt und so der Druckaufbau im Gasgenerator axial fokussiert werden kann, was eine Zeit bis zum ersten Gasaustritt verkürzt.

In diesem Fall kann das Blockierelement eine ringförmige, an seinen beiden axialen Enden offene Metallhülse umfassen, die den Anzünder umgibt. Vorzugsweise ist die axiale Länge der Metallhülse so gewählt, dass die Umfangswand der Anzünderkappe vollständig abgedeckt wird, sodass im Wesentlichen nur die Stirnseite des Anzünders frei bleibt bzw. von dem Blockierelement nicht abgedeckt ist.

Um den Kontakt zwischen dem Blockierelement und dem Kontaktabschnitt an der Außenwand des Anzünders zu verbessern, kann die Metallhülse von einem Füllkörper umgeben sein, der außen an der Metallhülse anliegt und der sich an einer Innenwand des Außengehäuses des Gasgenerators abstützt, um die Gesamtstabilität des Blockierelements zu erhöhen. Ein derartiger Füllkörper hat noch die zusätzliche bzw. herkömmlich bekannte Aufgabe, einen gewissen Volumenausgleich für pyrotechnische Elemente, wie sie die Verstärkerladung und/oder der Treibstoff bzw. Haupttreibstoff des Gasgenerators darstellen, zu bilden, insbesondere bei der Herstellung und dortigen Befüllung des Gasgeneratorgehäuses mit den pyrotechnischen Elementen. Der Füllkörper kann sich auch über die axiale Länge des Blockierelements bzw. der Metallhülse hinaus erstrecken, um eine weitere Fokussierung des Anzündstroms zu bewirken.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist der Kontaktabschnitt durch die Stirnseite des Anzünders gebildet. In diesem Fall öffnet sich die Außen wand des Anzünders nur im Bereich der Umfangswand der Anzünderkappe, und der Anzündstrom tritt im Wesentlichen ausschließlich radial aus dem Anzünder aus, also durch die Umfangswand der Anzünderkappe bzw. in deren Bereich, während ein Gas- und/oder Partikelaustritt durch die Stirnseite des Anzünders bzw. in deren Bereich durch das Blockierelement verhindert wird. Diese Ausführungsform ist vor allem vorteilhaft, wenn der Anzünder in einem toroidförmigen Gasgenerator eingesetzt ist, da so ein gleichmäßiges Anzünden einer den Anzünder entlang der Umfangsrichtung bzw. radial nach außen umgebenden Verstärkerladung erfolgt.

Das Blockierelement kann in diesem Fall beispielsweise durch eine Hülse mit einer stirnseitig geschlossenen Stirnfläche gebildet sein, wobei die Stirnfläche der Hülse an der Stirnseite des Anzünders anliegt. Ein Zylinderabschnitt der Hülse ist vorzugsweise von der Umfangswand des Anzünders beabstandet, um dort ein Öffnen der Außenwand des Anzünders und den Austritt von heißem Gas und/oder heißen Partikeln zu ermöglichen.

Das Blockierelement kann durch Umformen einer Metallhülse oder eines Metallblechs hergestellt werden, wobei die Stirnfläche eine Einstülpung bildet. Die Einstülpung sollte so tief sein, dass sie die Stirnseite des Anzünders kontaktiert, wobei in einem Längsschnitt gesehen die Stirnfläche von einem in axialer Verlän gerung des Anzünders vorstehenden Rand umgeben ist, der in den Zylinderab schnitt der Hülse übergeht. Der Zylinderabschnitt der Hülse ist vorzugsweise über seine gesamte Länge vom Anzünder beabstandet.

Um die Stabilität zu erhöhen, kann sich das Blockierelement an der Innenseite des Außengehäuses des Gasgenerators mittelbar oder unmittelbar abstützen. Das Blockiermittel kann also anstatt direkt und unmittelbar die Innenseite des Außengehäuses des Gasgenerators zu kontaktieren sich auch an einem anderen weiteren Bauteil, beispielsweise an einem Filter, das fest mit dem Gehäuse des Gasgenerators verbundenen ist oder nur an diesem angrenzt, abstützen. Hierzu kann insbesondere der vorstehende Rand des Blockierelements, der sich insbesondere in Axialrichtung erstreckt, verwendet werden, der die Stirnfläche des Blockierelements umgibt.

Vorzugsweise umschließt das Blockierelement einen Raum, in dem eine pyrotechnische Verstärkerladung aufgenommen ist. Insbesondere kann die pyrotechnische Verstärkerladung auch zwischen der Umfangswand des Anzünders und der Innenseite des Zylinderabschnitts der Hülse angeordnet sein. Vorteilhaft trennt das Blockierelement die pyrotechnische Verstärkerladung von einem gaserzeugenden Treibstoff bzw. Haupttreibstoff des Gasgenerators. Natürlich sollte das Blockierelement in diesem Fall eine oder mehrere Überströmöffnungen aufweisen, die einen Gas-und/oder Partikelübertritt aus dem Inneren des Blockierelements in den den Treibstoff enthaltenden Raum im Inneren des Außengehäuses des Gasgenerators ermöglichen.

Prinzipiell wäre auch eine Form des Blockierelements denkbar, bei der die Überströmöffnungen sowohl radial als auch an der Stirnseite des Anzünders vorgesehen sind, um beispielsweise mehrere gezielte Austrittspunkte für einen Anzündstrom zu schaffen.

In allen Ausführungsformen ist es vorteilhaft, wenn die Außenwand des Anzün ders im Austrittsabschnitt in direktem Kontakt mit der Verstärkerladung ist, um ein direktes und schnelles Anzünden der Verstärkerladung zu erzielen.

Da der Austrittsabschnitt durch das Blockierelement vorgegeben ist, können vorteilhaft Anzünder verwendet werden, deren Außenwand so ausgelegt ist, dass sie bei der Aktivierung des Anzünders ohne Vorhandensein des Blockierelements ungerichtet aufreißt bzw. geöffnet wird, also nicht mit einer vorgegebenen Aufreißzone versehen ist. Somit lassen sich gut sogenannte Kunststoff-Anzünder (PTMS, plastic-to-metal-seal) einsetzen, bei denen die interne Pyrotechnik des Anzünders von einer Anzünderkappe aus Kunststoff umgeben ist und daher die Außenwand des Anzünders, an der der Austrittsabschnitt und der Kontaktabschnitt gebildet ist, zumindest bereichsweise aus einem Kunststoff besteht.

Die Erfindung kann jedoch auch mit Anzündern verwendet werden, deren Außenwand im Austrittsabschnitt eine vorgegebene Aufreißzone, welche insbesondere mit einer Sollbruchstelle versehen ist, aufweist, wobei sich durch das Blockierelement sicherstellen lässt, dass ein Gas- und/oder Partikelaustritt tatsächlich nur im Bereich dieser Aufreißzone erfolgt, indem das Blockierelement einen entsprechenden Austrittsabschnitt der Außenwand des Anzünders freilässt, in dessen Bereich sich eine vorgegebene Aufreißzone des Anzünders befindet. Somit ist die Erfindung auch mit sogenannten GTMS-Anzündern (glass-to- metal-seal) einsetzbar, bei denen die Anzünderkappe und damit auch der Kontakt abschnitt sowie der Austrittsabschnitt zumindest bereichsweise aus einem Metall besteht.

Das Blockierelement lässt sich beispielsweise auf den Anzünder oder einen den Anzünder entlang seines Umfangs umgebenden Anzünderträger unmittelbar aufpressen. Auch andere Möglichkeiten der Fixierung des Blockierelements am Anzünder oder Anzünderträger sind möglich, beispielsweise durch Aufstecken oder durch Umspritzen mit Kunststoff.

Der Anzünder kann in den Anzünderträger eingespritzt sein. Es ist aber auch möglich, den Anzünder direkt in das Außengehäuse des Gasgenerators einzuspritzen, wobei der Anzünderträger durch die Kunststoffumspritzung erzeugt wird.

Die Aufgabe hinsichtlich des Moduls wird mit einem Modul mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Hierbei weist das erfindungsgemäße Modul einen zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Gasgenerator auf und einen von dem Gasgenerator aufblasbaren Gassack und eine Befestigungseinrichtung zur Anbringung des Moduls an einem Fahrzeug.

Die Aufgabe hinsichtlich des Fahrzeugsicherheitssystems wird mit einem Fahrzeugsicherheitssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Hierbei weist das erfindungsgemäße Fahrzeugsicherheitssystem einen zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Gasgenerator auf und einen von diesem aufblasbaren Gassack, als Teil eines Moduls, und eine elektronische Steuereinheit, mittels der der Gasgenerator bei Vorliegen einer Auslösesituation aktivierbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:

Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gas generators gemäß einer ersten Ausführungsform; und

Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gas generators gemäß einer zweiten Ausführungsform. Figur 1 zeigt einen Gasgenerator 10 gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, der hier als langgestreckter Rohrgasgenerator ausgebildet ist.

Ein Außengehäuse 12 des Gasgenerators 10 bildet einen langgestreckten Zylinder mit einer Längsachse L, welche sich entlang einer Axialrichtung A erstreckt. Die Axialrichtung A weist ausgehend von einem Anzünder 14, der an einer ersten Stirnseite des Außengehäuses 12 angebracht ist, zu einer Filterkammer 30, welche an einer der ersten Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite des Außengehäuses 12 angebracht ist, wie in Figur 1 abgebildet, wo die Axialrichtung A konzentrisch zusammenfallend bzw. deckungsgleich mit der Längsachse L eingezeichnet ist.

An einem axialen Ende des Außengehäuses 12 ist ein Anzünder 14 in das Außengehäuse 12 eingesetzt. Ein Anschlussende 16 des Anzünders 14, das von außerhalb des Außengehäuses 12 elektrisch kontaktierbar ist, ist in einen Anzün derträger 18 eingesetzt und von diesem entlang seines Umfangs umgeben. Der Anzünderträger 18 fixiert den Anzünder 14 im Außengehäuse 12 und verschließt gleichzeitig auch das axiale Ende des Außengehäuses 12 gasdicht. Der Anzünderträger 18 kann in das Außengehäuse 12 eingepresst, eingekrimpt, eingeschweißt oder eingespritzt sein. Falls hierbei technisch sinnvoll, kann noch zusätzlich ein nicht dargestelltes Dichtungselement, beispielsweise in Form eines O-Rings, welches sich zwischen Anzünderträger 18 und dem Außengehäuse 12 befinden kann, eingesetzt werden.

Ein längs der Längsachse L in das Außengehäuse 12 hineinragender Abschnitt des Anzünders 14 steht über den Anzünderträger 18 über und stellt zumindest einen Teilabschnitt einer Außenwand des Anzünders 14 dar, die frei innerhalb des Außengehäuses 12 liegt. In diesem Beispiel ist die Außenwand durch eine Anzünderkappe 20 gebildet, die den Anzünder 14 vor dessen Aktivierung dicht gegenüber seiner Umgebung abschließt. Im Inneren der Anzünderkappe 20 ist eine (nicht dargestellte) Anzündladung, insbesondere in Form einer oder mehrerer pyrotechnischen Schichten bzw. Befüllungen, aufgenommen, die bei der Aktivierung des Anzünders 14 über dessen elektrische Kontaktierung (nicht dargestellt) entzündet wird und heißes Gas und/oder heiße Partikel entwickelt, was zu einem Aufreißen bzw. Öffnen der Außenwand des Anzünders 14 führt, wobei sich eine Anzündenergie aus dem heißes Gas und/oder heißen Partikel in Form eines Anzündstroms ausbildet, welche dazu geeignet ist eine Pyrotechnik anzuzünden.

Eine Stirnseite 22 des Anzünders 14 erstreckt sich in etwa senkrecht zur Längsachse L und ist in direktem Kontakt mit einer Verstärkerladung 24, die beispielsweise in Form von gepressten Pyrotechniktabletten vorliegt (in den Figuren nur angedeutet). In Axialrichtung A wird die Verstärkerladung 24 durch den eigentlichen gaserzeugenden Treibstoff 26 des Gasgenerators 10 gefolgt (ebenfalls in den Figuren nur angedeutet), wobei der Treibstoff 26 als quasi Haupttreibstoff verstanden werden kann, der hauptsächlich für die Bereitstellung eines Aufblasgases für beispielsweise einen nicht dargestellten zu befüllenden Luftsack dient, welcher an den Gasgenerator angeschlossen sein kann. Sowohl die Verstärkerladung 24 als auch der Treibstoff 26 sind pyrotechnische Mittel, welche jeweils eine Schüttung einzelner Körper, wie z.B. gepresste Tabletten oder extrudierten Körper umfassen können, aber auch in Form eines monolithischen Formkörpers oder in Form von aneinandergereihten Scheiben bzw. Ringen vorliegen können.

In diesem Beispiel der Figur 1 sind sowohl die Verstärkerladung 24 als auch der Treibstoff 26 als lose Schüttung von Körnern oder Tabletten im Inneren des Außengehäuses 12 angeordnet. Dieser Bereich des Außengehäuses 12 bildet eine Brennkammer 28 des Gasgenerators 10, in der die hauptsächliche Gaserzeugung des Gasgenerators 10 nach dessen Aktivierung stattfindet. Das erzeugte Gas verlässt den Gasgenerator 10 auf bekanntem Weg über die Filterkammer 30, in der das Außengehäuse 12 Ausströmöffnungen 32 aufweist, durch die das Gas aus dem Gasgenerator 10 hin zu dessen Umgebung ausströmen kann.

Eine Umfangswand 34 des Anzünders 14 (und gleichzeitig der Anzünderkappe 20), in die die Stirnseite 22 der Anzünderkappe 20 übergeht, ist von einem Blockierelement 36 in Umfangsrichtung vollständig umgeben. Die Umfangswand 34 des Anzünders 14 erstreckt sich parallel zur Längsachse L des Außengehäuses 12 des Gasgenerators 10 und kann somit auch als entsprechender zylinderförmiger Wandabschnitt der Anzünderkappe 20 verstanden werden. Das Blockierelement 36 liegt über den gesamten Umfang in direktem Kontakt an der Umfangswand 34 des Anzünders 14 an. In diesem Beispiel ist die axiale Länge des Blockierelements 36 im Wesentlichen gleich der axialen Länge der Umfangswand 34 gewählt.

Das Blockierelement 36 umfasst hier eine Metallhülse 38, die direkt auf die Umfangswand 34 aufgesteckt ist. Die Metallhülse 38 kann auf den Anzünder unmittelbar aufgepresst sein oder durch eine andere geeignete Methode an diesem fixiert sein.

Zusätzlich ist in diesem Beispiel ein Füllkörper 40 vorgesehen, der eine zentrale Öffnung hat, deren Rand die Metallhülse 38 umgibt, wobei sich ein Außenumfang des Füllkörpers 40 an einer Innenseite des Außengehäuses 12 abstützt. Auf diese Weise wird die Umfangswand 34 des Anzünders 14 in Radialrichtung r an jedem Punkt abgestützt. Die Stirnseite 22 des Anzünders 14 ist hingegen nicht im Kontakt mit dem Blockierelement 36, also quasi freigelassen.

Der vom Blockierelement 36 überdeckte Bereich der Außenwand des Anzün ders 14 bildet einen Kontaktabschnitt 42, hier die gesamte Umfangswand 34. Der vom Blockierelement 36 freigelassene Bereich der Außenwand des Anzünders 14, hier insbesondere die Stirnseite 22, bildet einen Austrittsabschnitt 44.

Bei der Aktivierung des Gasgenerators 10 wird der Anzünder 14 gezündet, worauf sich in seinem Inneren heißes Gas und/oder heiße Partikel entwickeln, wobei sich damit einhergehend ein zunehmend höherer Innendruck im Inneren des Anzünders 14 ausbildet, welcher dazu bestimmt ist, die Anzünderkappe 20 zu öffnen bzw. aufzureißen, um einen entsprechenden Anzündstrom freizusetzen. Da der Kontaktabschnitt 42 vom Blockierelement 36 abgedeckt ist und sich das Blo ckierelement 36 auch bei der Aktivierung des Anzünders 14 im Wesentlichen nicht verformt, wird die Außenwand des Anzünders 14 in diesem Bereich abgestützt und am Aufreißen bzw. Öffnen gehindert. Somit öffnet sich die Außenwand 14 lediglich im Austrittsabschnitt 44, hier also im Wesentlichen an der Stirnseite 22 der Anzünderkappe 20, und nur dort tritt der Anzündstrom aus heißem Gas und/oder heißen Partikeln aus. Dieser Anzündstrom ist nun vorteilhaft gerichtet, in diesem Fall entlang der Axialrichtung A. Der Anzündstrom trifft somit vorteilhaft fokussiert auf die Verstärkerladung 24, die in Axialrichtung A direkt anschließend an den Anzünder 14 vorgesehen ist, wodurch die Verstärkerladung 24 besonders schnell angezündet wird. Weiter vorteilhaft kann sich durch diese gerichtete Anzündung auch der gewünschte Anzündprozess für den Treibstoff 26 bzw. die Verbrennung bzw. Umsetzung des Treibstoffs 26 in Axialrichtung A auch besonders schnell durch den Treibstoff 26 fortsetzen. In jedem Fall wird vorteilhaft aufgrund des gerichteten Anzündstroms die Zeit bis zum ersten Gasaustritt aus dem Gas generator 10 verkürzt. Die Konstruktion des Gasgenerators 10, wie er in Figur 1 dargestellt ist, könnte auch ohne das Vorhandensein der Verstärkerladung 24 funktionieren, indem der gerichtete Anzündstrom dann direkt auf den Treibstoff 26 einwirkt und diesen bestimmungsgemäß anzündet, wobei auch hier die Zeit bis zum ersten Gasaustritt aus dem Gasgenerator 10 verkürzt wird.

Figur 2 zeigt eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform eines Gasgenerators 100. Im Gegensatz zur ersten Ausführungsform hat der Gasgenerator 100 ein toroidförmiges Außengehäuse 1 12, das um eine Längsachse L bzw. um eine Axialrichtung A im Wesentlichen rotationssymmetrisch ist, aber entlang der Axialrichtung A eine kleinere Ausdehnung hat als in einem Durchmesser entlang der Radialrichtung r.

In der Mitte einer Bodenfläche des Außengehäuses 1 12 ist ein Anzünder 1 14 über einen Anzünderträger 1 18 eingesetzt, so wie dies für die erste Ausführungs form beschrieben wurde.

Eine Anzünderkappe 120 des Anzünder 1 14 ragt aus dem Anzünderträger 1 18 in Axialrichtung A hervor und liegt im Inneren des Außengehäuses 1 12.

Auch in dieser Ausführungsform ist ein Blockierelement 136 vorgesehen. Dieses ist in Form einer stirnseitig geschlossenen Metallhülse ausgebildet.

Ein Zylinderabschnitt 150 des Blockierelements 136 bzw. der Hülse umgibt den Anzünderträger 1 18 in Umfangsrichtung. An einem axialen Ende ist der Zylinderabschnitt 150 des Blockierelements 136 unmittelbar auf den Anzünderträger 1 18 aufgepresst. Auch eine andere Befestigung wäre natürlich möglich. Am freien bzw. gegenüberliegenden anderen axialen Ende der Hülse ist eine Einstülpung 152 ausgebildet, an deren Boden eine Stirnfläche 154 der Hülse liegt, die im wesentlichen dieselben Abmessungen hat wie die Stirnseite 122 des Anzünders 1 14. Die Stirnfläche 154 des Blockierelements 136 liegt in direktem Kontakt auf der Stirnseite 122 des Anzünders 1 14 auf.

Der die Stirnfläche 154 umfangsmäßige umgebende Rand 155 der Einstülpung 152 ist hier in Axialrichtung A so lang ausgeführt, dass er sich an der Innenseite des Außengehäuses 1 12 abstützt und so die Stabilität des Blockierelements 136 erhöht, sodass dieses einen ausreichenden Druck bzw. Vorspannung auf die Stirnseite 122 des Anzünders 1 14 ausübt, um auch bei der Aktivierung des Anzünders 1 14 an dieser in Anlage zu bleiben.

Die aus dem Anzünderträger 1 18 herausragende Umfangswand 134 des Anzünders 1 14, die durch die Umfangswand der Anzünderkappe 120 gebildet ist, wird vom Blockierelement 136 freigelassen, also nicht kontaktiert bzw. abgedeckt.

In diesem Beispiel ist also der Kontaktabschnitt 142 der Außenwand des Anzünders 1 14 durch die Stirnseite 122 des Anzünders 1 14 bzw. der Anzünderkappe 120 gebildet, während die Umfangswand 134 den Austrittsabschnitt 144 darstellt.

In Bereich des Austrittsabschnitts 144 verläuft der Zylinderabschnitt 150 des Blockierelements 136 mit radialem Abstand zum Anzünder 1 14, wodurch ein ringförmiger, zur Längsachse L bzw. Axialrichtung A rotationssymetrischer Raum 156 gebildet ist. In diesem Raum 156 ist in diesem Beispiel die Verstärkerladung 124 aufgenommen. Im Zylinderabschnitt 150 sind geeignete Überströmöffnungen 158 ausgebildet, durch die heißes Gas und/oder heiße Partikel in den angrenzenden Bereich des Innenraums des Außengehäuses 1 12 gelangen können, in dem der eigentliche gaserzeugende Treibstoff 126 des Gasgenerators 100 angeordnet ist. Wie in der ersten Ausführungsform können die Verstärkerladung 124 und der Treibstoff 126 als lose Schüttung vorliegen.

In der Umfangswand des Außengehäuses 1 12 sind hier auf bekannte Weise Ausströmöffnungen 132 vorgesehen. Der Gasgenerator 100 kann selbstverständlich auch hier nicht dargestellte weitere Bauteile wie Filter oder Dämmmembranen beispielsweise für ein Verschließen von Ausströmöffnungen aufweisen.

Bei der Aktivierung des Gasgenerators 100 wird der Anzünder 1 14 durch eine Stromzufuhr von außen elektrisch gezündet, worauf sich die (nicht dargestellte) Anzündladung in seinem Inneren entzündet und heißes Gas und/oder heiße Par tikel entstehen. Da der Kontaktabschnitt 142 durch das Blockierelement 136 abgedeckt ist und sich somit die Stirnseite 122 and des Anzünders 1 14 am Blockierelement 136 abstützt, kann sich die Außenwand des Anzünders 1 14 in diesem Bereich nach entsprechender Druckerhöhung im Inneren des Anzünders 1 14 nicht öffnen. Ein Aufreißen der Außenwand des Anzünders 1 14 erfolgt somit lediglich im Bereich der Umfangswand 134, also im Austrittsabschnitt 144. Aus dem Anzünder 1 14 treten somit heiße Gase und/oder heiße Partikel nur im Wesentlichen in Radialrichtung r aus. Das Anzünden der den Anzünder 1 14 umfangsmäßig umgebenden Verstärkerladung 124 erfolgt somit gerichtet und schneller als bei herkömmlichen Konstruktionen.

In beiden Ausführungsformen kann die Anzünderkappe 20, 120 des Anzünders 14, 1 14 aus einem Kunststoff oder aus einem Metall gebildet sein, sodass in beiden Fällen beliebige bekannte Anzünder verwendet werden können.

Es ist auch möglich, zusätzlich zu der Verwendung des Blockierelements 36, 136 vorgegebene Aufreißzonen in der Außenwand des Anzünders 14, 1 14 vorzu sehen, die natürlich vorteilhaft im jeweiligen Austrittsabschnitt 44, 144 liegen, um den Austritt von heißem Gas und/oder heißen Partikeln aus dem Anzünder 14, 1 14 in noch größerem Maß gerichtet verlaufen zu lassen.