CN101065273A - 在气体发生器和非金属气矛之间带有可破坏的连接区的安全气囊装置 - Google Patents

在气体发生器和非金属气矛之间带有可破坏的连接区的安全气囊装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种包括气体发生器(1)的安全气囊装置,带有径向流出口(3)的扩散器(2)设置在该安全气囊装置的一末端,并且在该安全气囊装置上包含连接区(19)。非金属的气矛(6、15)在扩散器(2)的上游固定到该连接区(19)以与该扩散器(2)相适配。非金属气矛(6、15)在其轴末端设置或被插在加固装置(5、18)上,非金属气矛(6、15)的轴末端与连接区(19)相连接。在所述连接区(19)中以热效应的方式推进气矛(6、15)时,在气体发生器(1)的正常操作中所述加固装置(5、18)使扩散器(3)的气流(4)从扩散器(3)的径向流出方向向轴向流出方向改变方向。在由于外界以及气体发生器(1)的随机自点火对该连接区(19)强的热影响(8)的情形下,气矛材料和加固装置(5、18)被破坏,结果是使气流(4)不再从径向向轴向改变方向。

Description

在气体发生器和非金属气矛之间带有可破坏的连接区的安全气囊装置
技术领域
本发明涉及根据本发明的权利要求1介绍部分所述的一种带有气体发生器和非金属气矛(gas lance)的安全气囊装置。
背景技术
安全气囊装置设置带有出口开口的气体发生器是已知的,如果安全气囊通过出口开口被触发,那么热的气体通过驱动介质(drivemedium)的燃烧流出,这通过适当的气体供给装置可以引起安全气囊的膨胀。如果该安全气囊装置是所谓的“窗帘式安全气囊”,安全气囊在此种情形下在汽车窗口区打开,那么在受约束的情形下由气体发生器产生的气体通常导致安全气囊通过较长的气矛。该气矛可以包括金属,但是矛也使用塑料或织物材料制成。
为了以刚性管的形式将气体发生器与气矛连接,根据德国第10255 067 A1号专利,通过翻转带有复壁(double wall)的气矛的一末端形成该气矛的连接区的方法是已知的。此种设计方法意味着气矛和气体发生器的连接区从机械学的观点看来是特别地稳定的。
根据英国第23 14 300 A号专利,可以通过翻转织物管形气体供给装置的自由端且将该自由端拉入气体供给装置以使安装在汽车窗口区中的安全气囊的织物管形气体供给装置形成为具有复壁也是已知的。这意味着形成该织物气矛以在用于固定到气体发生器的出口连接的区域中被机械地增强。
考虑到本技术领域的现有技术,技术问题在于:如果由于外界的高温影响,例如在贮存室的制造、贮存过程中或在气体发生器从该贮存室运输到该气体发生器待结合到机动车辆位置的过程中,气体发生器被无意地触发,气体发生器以及与其固定的气体供给装置应该以推力中立(thrust-neutral)的方式运转。
此处术语“推力中立”是指:带有安装在其上的气矛的气体发生器在诸如火灾的强高温影响的情形下,如果该气体发生器无意地自点火,那么该气体发生器无论如何都不应该与由气体发生器产生的气体的轴向流出气体起作用。
发明内容
因此,本发明是基于提供用于安全气囊装置的气体供给装置的任务,在该气体发生器以及带有气矛的气体发生器的连接区受由于外界的温度影响的情形下,该气体供给装置在无意地自点火的情形下以关于推力中立的方式起作用。
独立权利要求的特征产生该任务的解决办法,而在从属权利要求中描述了更有利的实施方案和本发明的改进。
本发明基于下述认识:在流出侧边的气体发生器末端上带有扩散器以及带有固定在气体发生器上的非金属气矛的气体发生器在存在对这些构件的由于外界以及该气体发生器相关联的自点火的很强的温度影响时,如果气体发生器在其扩散器的区被加固装置覆盖,在正常的操作中该加固装置抵抗气体发生器的气体的温度影响,但是该加固装置在由于外界的另外的温度影响的情形下被破坏,可以获得推力中立。
因此,本发明提供一种带有气体发生器的安全气囊装置,在该安全气囊装置的末端设置了带有径向流出开口的扩散器,并且在该安全气囊装置上形成连接区,在该连接区上,非金属的气矛固定在所述扩散器的上游,所述气矛与所述扩散器以共轴方式相适配。扩散器可以是固定到气体发生器的末端区的单独部件,或者可以结合在气体发生器中。
为了解决设定的任务,本发明另外提供:在分配至连接区(19)的非金属气矛(6、15)的轴末端设置加固装置(5、18)或放置在该加固装置(5、18)上,一方面在气体发生器(1)的正常操作中将扩散器(3)的气流(4)从其径向流出方向转向成为轴向流出方向,并且在该连接区19中还产生气矛(6、15)的温度效应的加强作用,另一方面在由于外界的对该连接区(19)以及气体发生器(1)的自点火的强的温度影响(8)的情形下,这导致气矛材料和加固装置(5、18)一起被破坏,结果是气流(4)从径向向轴向的转向被取消。
结果,在正常的操作条件下,通过采纳所提出的安全气囊装置的结构使气体发生器的气流不再转向轴向但是可以从扩散器径向地流出,从而气体发生器产生所期望的推力中立。这意味着在无意自点火的情形下,气体发生器不会像失控的火箭一样运转,可以消除(emanate)由此带来的风险和危险,而是基本上绕连接的转动轴的同一点上转动。
根据本发明的第一种变型,第一种变型提供的加固装置是位于扩散器与气矛之间的织物材料、塑料或薄金属片材料的套管形式,而第二种变型提供的加固装置是把气矛材料轴向折进到气矛内的形式。
关于加固装置的材料,如果加固装置可以独自地抵抗气体发生器的流出气体的温度的影响,那么该加固装置的材料被认为是有用的,但是如果存在由于外界热源的另外的温度的影响,该加固装置热失效和机械失效以使气体发生器的气流可以通过扩散器径向地流出。
特别地,加固装置应该优选地包括一种材料,在由于外界热源的温度影响的情形下、由于外界的温度影响气体发生器自身以不希望的方式自点火之前,该材料热失效和机械失效。
此种材料可以诸如为一种复合材料,该复合材料向着扩散器的侧边的材料绝热性好,但根据机械学的观点来看不是特别地稳定,而该复合材料的外侧的材料机械性稳定,但根据热学的观点来看不呈现耐高温的性能。在正常的操作条件下,该内部径向绝热层保护加固装置的径向外部区免受相关温度的破坏,而当由于外界的热影响这些加固装置时该区失效。
在本发明的该实施方案中,可以获得:最迟在气体发生器自点火后,获得上述期望的流出性能。
此外,为了降低制造成本,如果加固装置和流入侧边上的气矛的轴的末端通过共同的固定装置被固定到气体发生器的连接区,那么这被认为是有利的。该加固装置可以有利地固定在气矛内部(例如通过缝合或粘合)。
最后,加固装置的长度有利地以下述方式选择提供:该加固装置覆盖扩散器的径向流出开口并且基本上不会超过该开口延伸。
附图说明
通过附图,本发明现将更详细地得到描述,附图中示出了两个实施方案。在附图中,图1示出了在气体发生器和气矛之间的连接区中的一种安全气囊装置的示意剖视图。图2至图4示出了带有弹性气矛的一种窗帘式安全气囊的剖视图以及通过向里折进制成气体发生器的热加固连接区。
附图标记的列表
1   气体发生器
2   扩散器
3   流出开口
4   气流
5   加固装置,塑料套
6   气矛
7   固定装置
8   温度影响,热源
9   径向气流
10  安全气囊
11  接缝
12  接缝
13  安全气囊腔
14  安全气囊腔
15  气矛
16  气矛中的气体流出开口
17  气矛中的气体流出开口
18  气矛的轴末端,向里折进区(turn in section)
19  连接区
具体实施方式
从图1可以看出,基本上为圆柱形的气体发生器1在其流出侧边上的轴末端设置扩散器2,由气体发生器产生的气体通过该扩散器2的流出开口3可以流出。气流以已知的方式通过扩散器2在空间上分布,以使对在扩散器2上游固定在气体发生器1上的气矛6的温度荷载保持在可控制的限度内。
如此处所示,气矛6包括一种非金属材料,优选为弹性的材料,该弹性材料可以为一种织物。在一不同的实施方式中,气矛包括塑料材料。
为了获得该气矛6的热保护,图1中示出的本发明的第一种变型提供:温度更稳定的加固装置以套管5形式径向地位于扩散器2与气矛6之间。该套管和气矛6通过诸如管箍的固定装置7一起被固定至气体发生器1的连接区19。
如图1所清晰地示出的,气体发生器1产生的气体至少部分地、径向地流出扩散器2。该气流然后接触形如套管5的加固装置,该加固装置使气流4轴向地偏转至气矛6中。套管5和气矛6的材料是经过选择的以使其在气体发生器正常操作的过程中承受温度效应和机械效应。
然而,一旦除了气体发生器1的高温气体外或还有这些部件上仅仅发生外界的温度影响8时,例如由于火灾,气矛6以及以套管5形式设置的加固装置的材料破坏。这确保在下面的自点火,例如通过贮存室中的火灾可发生自点火的例外情况下,气体发生器1的气体可以离开扩散器2而没有轴向偏转。该部件的性能确保气体发生器在此类火灾的情形下不会像失控的火箭那样飞过空中,而只是绕其转动轴转动。
如果气体发生器以一种有点不太有利的方式运转,那么取决于套管5的长度,在最简单的情形下该气体发生器是足够的,如果在所描述的由于外界的温度影响8的情形下,气矛的材料恰好不能承受由于气流的热和外界的热的总量的温度荷载,因此其被破坏。
图2至图4示出了本发明的一个不同的实施方案,其中所谓的窗帘式安全气囊10包括一种织物,该安全气囊10通过接缝11、12分成单个的气腔13和14,图中只示出了其中的一些部件。此外,在安全气囊10的上部区引入或形成了织物气矛15,在需要汽车乘员受约束的情形下,通过该织物气矛15的流出开口16和17,气腔13和14可以充满由气体发生器1产生的气体。
为了解决本发明所基于的任务,此处设置:气矛15在其轴末端18呈现指向气体发生器1的翻转区,为了形成温度效应加固区该翻转区可以折进气矛15内。气体发生器1然后被引入带有其扩散器2的该加固区18中,然后与安全气囊10和气矛15机械连接。
如图4所特别地示出的,在汽车乘员必须受约束的情形下,由气体发生器1产生的气体在通过翻转产生的该加固区18中从径向流出的方向转向至轴向流出的方向。
在由于外界的诸如火灾引起的温度影响8的情形下,由于加固区18的结构及/或材料特性,该加固区18以与图1中示出的相关联的实施例相同的方式被破坏,以使气体发生器1产生的气流以及由扩散器2转向的气流可以径向地流出。

Claims (8)

1.一种带有气体发生器(1)的安全气囊装置,包括:带有径向流出开口(3)的扩散器(2)位于所述安全气囊装置的一末端,并且在所述安全气囊装置上形成连接区(19),在所述连接区(19)上,非金属的气矛(6、15)固定在所述扩散器(2)的上游,并且所述气矛(6、15)与所述扩散器(2)以共轴方式相适配,从而在分配至连接区(19)的非金属气矛(6、15)的轴末端设置加固装置(5、18)或被放置在所述加固装置(5、18)上,一方面在气体发生器(1)的正常操作中将扩散器(3)的气流(4)从其径向流出方向转向成为轴向流出方向,并且在该连接区(19)中还产生气矛(6、15)的温度效应的加强作用,另一方面在由于外界以及气体发生器(1)的自点火对该连接区(19)强的温度影响(8)的情形下,这导致所述气矛材料和加固装置(5、18)一起被破坏,结果是气流(4)从径向向轴向的转向被取消。
2.根据权利要求1所述的安全气囊装置,其特征在于,所述加固装置(5)是位于扩散器(3)与气矛(6)之间的织物材料、塑料或薄金属片的套管形式。
3.根据权利要求3所述的安全气囊装置,其特征在于,所述加固装置(5、18)包括一种材料,在由于外界热源的温度影响(8)的情形下、甚至由于所述外界的温度影响(8)在气体发生器(1)无意地自点火之前,所述材料热失效和机械失效。
4.根据权利要求2或3所述的安全气囊装置,其特征在于,所述加固装置(5)由复合材料形成,所述复合材料的向着扩散器(3)的侧边绝热性好但机械意义上不是特别地稳定,而该复合材料的外侧边机械性稳定但不是特别地耐温。
5.根据权利要求1所述的安全气囊装置,其特征在于,所述加固装置(18)形成作为气矛材料到气矛(15)内的折进。
6.根据前述权利要求之一所述的安全气囊装置,其特征在于,所述加固装置(5、18)和流入侧边上的气矛(6、15)的轴末端通过接合固定装置固定到气体发生器(1)的连接区(19)。
7.根据前述权利要求之一所述的安全气囊装置,其特征在于,所述加固装置(5、18)通过缝合或粘合固定在气矛(6、15)的流入侧端内。
8.根据前述权利要求之一所述的安全气囊装置,其特征在于,所述加固装置的长度以下述方式选择:该加固装置覆盖扩散器(3)的径向流出开口并且不会略大于超过该径向流出开口而延伸。
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