CN108025697B - 气体发生器 - Google Patents

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Abstract

一种具有气体扩散器的气体发生器，所述气体发生器包括限定至少一个扩散室的壁(10)，所述扩散室被设置以容纳来自所述气体发生器中的充气气体，并且将它们向机动车辆安全设备扩散，其特征在于，所述壁(10)由金属板毛坯形成，为了形成所述金属板毛坯的闭合区(20)，所述壁(10)包括具有彼此嵌套的互补形状的至少两个锚点。

Description

气体发生器
技术领域
本发明一般涉及用于开启机动车安全设备的具有气体扩散器的气体发生器。
背景技术
例如，文献FR 2890022 A1描述了在安全模块中使用的一种气体发生器，以对能够充气的气垫(也被称为气囊)充气。这样的气体发生器包括沉降室(也被称为扩散室)，扩散室容纳在燃烧室中生成的充气气体，并且将它们扩散到安全设备中——在此情况下为能够充气的气囊。
如果气体发生器为管状的，那么扩散室由必须被挤压并且被切削为长条的管形成。这样的操作繁琐并且需要复杂的生产装备，这导致高昂的制造成本。
发明内容
本发明的一个目标是弥补上述文献中的现有技术的不足，特别地，首先是提供一种气体发生器，这种气体发生器的气体扩散器限定扩散室，但是制造简单并且经济。
为了这个目的，本发明的第一方面涉及具有气体扩散器的气体发生器，所述气体扩散器包括限定至少一个扩散室的壁，设置所述扩散室以容纳气体发生器的充气气体，并且将它们向机动车安全设备扩散，其特征在于，所述壁由金属板毛坯形成，为了形成所述金属板毛坯的闭合区，所述壁包括彼此嵌套的具有互补形状的至少两个锚点。根据本实施例，气体发生器的气体扩散器可以由金属板毛坯制造，这使得能够使用简单的工具直接地冲压出孔，以将气体向安全设备扩散。同样适用于锚点，锚点的互补形状是金属板毛坯的端部通过例如冲压直接地形成的，能够在以后通过例如轧制充分地联合。根据此实施例，可以根据金属板毛坯的特定剪切图样塑造锚点，因此相对于金属板毛坯没有任何过厚或凸起。金属板毛坯的第一端的剪切图样限定母形状，母形状然后与互补的公形状相符合，公形状位于金属板毛坯的另一端，与第一端相对。
换句话说，气体发生器的气体扩散器包括壁，此壁被嵌套在至少一个第二锚点中的至少一个第一锚点闭合，所述至少一个第二锚点的形状与所述至少一个第一锚点的形状互补。
有利地，每个锚点被布置成以机械邻接的方式与相邻锚点接合。
有利地，至少两个锚点的互补形状中的每一个在与所述壁相切的平面上具有突出部，所述突出部包括至少一个倾斜的***部分，所述***部分被定向为与切线方向成预定前角，以与相邻锚点的倾斜的***部分通过由扩散室中的充气气体施加的扩散压力生成的力形成保持部分。
有利地，所述气体扩散器具有轴向方向，所述切线方向被包括在与所述轴向方向垂直的平面中。如果所述气体扩散器具有轴向方向，那么所述切线方向可以被限定为在所述气体扩散器的轴向方向的截面的平面上与所述气体扩散器的半径垂直的切线方向。
有利地，所述前角在从20°到40°的值的范围以内。
有利地，所述形状互补的至少两个锚点为向外展开的齿。这样的向外展开的齿(或耳状物或U形钉)互相接合。例如，这些互补的形状可以具有燕尾榫形状。
有利地，所述至少两个锚点中的至少一个包括用于将至少一个锚点与相邻锚点锁定的冲压件或压花。这样的压花使得气体扩散器的壁的材料以在至少一个锚点的水平产生局部变形成为可能，以减少在互补的锚点之间组装的动作和/或确保锚点之间接触，这不但增加了阻力，而且提高了扩散室的坚固性。此实施例使得能够在操作气体发生器的过程中限制寄生泄漏并且确保没有寄生力施加于所述发生器。因此，如果发生器在放置在地面上时起火，它不应离开一定范围(特别是为了确保附近的人的安全)。
有利地，气体扩散器包括扩散室内的突起的至少一部分，例如耳片，它是通过壁的部分切削和折叠生成的。这样的切削或冲压操作易于在闭合金属板毛坯之前直接地实现，但是用管实现这样的操作尤其地复杂(因为，需要设置***管中的芯以承受来自冲压和折叠的结构负荷)。
有利地，所述扩散室内的所述突起的至少一部分被布置成在所述扩散室中支撑和/或定位所述气体发生器的部件。
有利地，所述金属板毛坯由具有大于或等于300MPa的弹性强度(Re)和大于或等于20％的断裂时的延伸率(A％)的钢制成。这样的钢很好地适合于随后的冲压和轧制的约束。
有利地，所述气体扩散器有至少一端焊接在所述气体发生器的另一部件。这样的焊接可以应用于所述气体扩散器的***，并且至少可以在所述闭合区中应用，这进一步地提高所述气体扩散器的强度。例如，可以设想，将所述气体扩散器焊接到加压气体室上。
有利地，所述气体扩散器具有外直径以及小于所述外直径两倍的长度。与焊接的实施例结合，这样的气体扩散器对于内部压力耐受性高。实际上，由于边缘效应，焊接将气体扩散器锚固在另一部件上，并且长度/直径之间的小比例限制了扩散室的膨胀。
本发明的第二方面涉及安全模块，所述安全模块包括根据本发明的第一方面的至少一个气体发生器。
本发明的第三方面涉及机动车，所述机动车包括根据本发明的第二方面的至少一个安全模块。
本发明的其他特征和优点不仅将在本发明的实施例的以下详细描述中阐明，而且将在附图中示出，这些描述和附图是出于示例的目的而提供，本质上绝不是限制性的。
附图说明
图1示出了根据本发明由金属板毛坯制成并且包括闭合区的气体扩散器的等轴测视图；以及
图2示出了图1的气体扩散器的视图，其正面为闭合区。
具体实施方式
图1示出了气体扩散器，所述气体扩散器限定用于气体发生器的扩散室。图1的气体扩散器具有壁10，壁10具有圆筒管状形状(也就是说，其具有带有闭合周长的至少一个横切面)，并且在每一侧能够适应一个充气气体发生单元。在操作过程中，气体扩散器在其内部(扩散室)容纳加压充气气体，并且能够将它们通过多个扩散孔40向安全设备扩散。
例如，气体发生单元可以是加压气体瓶或者包含点火物质的组件，或者是这两者的组合。在气体发生单元是加压气体瓶的情况下，可以设想使用中性气体或者能够参与化学反应(例如燃烧)的气体。在后一种情况下，反应气体的一个示例可以为氧化还原对，例如，氢氧。
图1的气体扩散器具有包括圆形截面的大致成圆筒管状的形状，但是本发明并不局限于这种形状，可以设想，气体扩散器的截面为椭圆形、多边形或任何其他形状。如果设计仅从一侧提供充气气体，那么可以使用附件将气体扩散器的一端闭合。
为了控制气体发生器，可以提供电烟火点燃子***，通过安装接箍30的方式能够将电烟火点燃子***固定在气体扩散器上，接箍30能够被夹压在点燃子***上。，点燃子***能够通过朝向扩散室内部弯曲耳片50的方式用于引导能够被定位于扩散室中的机制。
在操作过程中，由气体扩散器限定的扩散室容纳加压气体，在操作气体发生器的过程中，可以在那里达到例如5至10MPa(含)之间的压力水平。
为了承受这种扩散压力，可以使用具有弹性强度Re不小于300MPa的钢制造气体扩散器，并且气体扩散器具有厚度为1.5mm的壁10。
为了易于实施扩散孔40、固定接箍30和通过壁10的部分切削以及后续的折叠产生的耳片50，“直接地”进行这些操作是有利的，也就是，由金属板毛坯进行这些操作。因此，与由例如管开始的场景相比较，冲压、切削和折叠工具得到了简化。
尽管如此，如果从金属板毛坯开始预作安排，金属板毛坯必须随后被轧制，并且设置能够抵抗用于开启机动车安全设备的气体发生器的操作的闭合。为了这个目的，本发明提议具有锚点的闭合区20，所述锚点具有嵌套于彼此内部的互补形状。
详细地说，本发明提议将锚点布设于金属板毛坯的两端，其两端随后被附接以闭合气体扩散器的周长。这些锚点在金属板毛坯仍平坦时进行切削，并且它们的形状被配置为互补以便在携带锚点的金属板毛坯互相连接时彼此嵌套或者咬合。
因此，一旦锚点彼此嵌套，气体扩散器因此能够承受扩散室中具有的内部压力。
图2示出了闭合区20的锚点的细节。在图2的实施例中，闭合区20由齿或榫形成，齿或榫的形状向外展开，并且以例如燕尾榫的形式互补。
图2的视图为在与壁10相切的平面上的形状互补的突出部，在这个突出部中，每个锚点具有关于切线方向以前角α倾斜的***部分，继而，切线方向被包含在与气体扩散器的轴向方向垂直的平面中。所以，每个齿或榫或燕尾榫向外展开为前角α的两倍的倒锥，如图2中所示。这样的形状可以为燕尾榫形状。
本发明还提议在每个锚点的***区植入冲压件或压花21，以在一旦锚点已彼此嵌套的情况下回流壁10的材料，以及锁定闭合区20以确保闭合区20的强度和坚固性。
很容易理解，可以在不偏离由附加的权利要求限定的本发明的范围的情况下对本说明书中描述的发明的不同实施例进行对本领域的技术人员来说很显然的各种修改和/或改进。特别地，提到了齿或榫，但是对于锚点任何形状都是可以设想的，只要一旦毛坯的两端已联合，在它们之间具有在毛坯两端形成机械相邻的底切区域。

Claims (13)

1.一种具有气体扩散器的气体发生器，所述气体发生器包括限定至少一个扩散室的壁(10)，所述扩散室被设置以容纳来自所述气体发生器的充气气体，并且将它们向机动车安全设备扩散，其特征在于，所述壁(10)由金属板毛坯形成，为了形成所述金属板毛坯的闭合区(20)，所述壁(10)包括具有彼此嵌套的互补形状的至少两个锚点。
2.如前述权利要求1所述的气体发生器，其中，每个锚点被设计为与相邻锚点以机械邻接方式接合。
3.如前述权利要求2所述的气体发生器，其中，所述至少两个锚点的所述互补形状的每一个在与所述壁(10)相切的平面上具有突出部，所述突出部包括至少一个倾斜的***部分，所述***部分被定向为与切线方向成预定前角(α)，以与相邻锚点的倾斜的***部分通过由所述扩散室中的所述充气气体施加的扩散压力所生成的力形成保持部分。
4.如前述权利要求3所述的气体发生器，其中，所述前角(α)在20°到40°并且包含20°和40°的值的范围以内。
5.如前述权利要求1-4中任一项所述的气体发生器，其中，具有互补形状的所述至少两个锚点为向外展开的齿。
6.如前述权利要求1-4中任一项所述的气体发生器，其中，所述至少两个锚点中的至少一个包括冲压件或压花(21)，以用于将至少一个锚点与相邻锚点锁定。
7.如前述权利要求1-4中任一项所述的气体发生器，所述气体发生器包括所述扩散室内的突起的至少一个部分。
8.如前述权利要求7所述的气体发生器，其中所述扩散室内的突起的至少一个部分为耳片(50)，所述耳片(50)通过所述壁(10)的部分切削和折叠生成。
9.如前述权利要求1-4中任一项所述的气体发生器，其中，所述金属板毛坯由具有弹性强度大于或等于300MPa以及断裂时的延伸率大于或等于20％的钢制成。
10.如前述权利要求1-4中任一项所述的气体发生器，其中，所述气体扩散器至少一端被焊接在所述气体发生器的其它部件上。
11.如前述权利要求1-4中任一项所述的气体发生器，其中，所述气体扩散器具有外直径以及小于所述外直径两倍的长度。
12.一种安全模块，所述安全模块包括至少一种如任一前述权利要求所述的气体发生器。
13.一种机动车辆，所述机动车辆包括至少一种如前述权利要求12所述的安全模块。
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