CN102481890B - 包括安全阀的乘员保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有烟火气体发生器(40)的乘员保护装置等。根据本发明，根据温度运行且通向外侧的安全阀(200)连接到气体发生器。

Description

包括安全阀的乘员保护装置

技术领域

本发明涉及一种包括烟火气体发生器的乘员保护装置。

背景技术

在本申请的意义中的乘员保护装置例如通过用于保护车辆乘员的约束系统的部件形成，例如通过带收卷器的部件，带张紧器的部件或气囊装置的部件形成，或通过约束系统形成，即例如通过带收卷器、带张紧器或气囊装置形成。

发明内容

本发明的目的是提供一种包括烟火气体发生器的乘员保护装置，所述乘员保护装置提供了特别高的安全度。

此目的通过本发明的乘员保护装置实现。

因此，根据本发明提供了包括烟火气体发生器的乘员保护装置，且其中以依赖温度的方式工作的且导向外侧的安全阀连接到气体发生器。

根据本发明的乘员保护装置的基本优点可见是，所述乘员保护装置在车辆火灾的情况下也为处于车辆内的车辆乘员提供了高度的安全性。即使在火灾情况下，当在车辆内存在非常高的温度且由于高温而使气体发生器被自动触发时，即不被专门地外部点燃时，能够不对车辆乘员发生伤害；以依赖温度的方式工作且导向外侧的安全阀能够保证安全阀及时打开，且能够促动由气体发生器产生的气体通过安全阀到外侧。通过以依赖温度方式工作的安全阀，因此可保证当超过预先确定的极限温度时，来自气体发生器的气体被排出。

根据本发明的乘员保护装置的一个基本优点是所述乘员保护装置仅必须设计为用于在标称工作温度范围内的正常压力，因为由于安全阀而不必考虑由火灾导致的压力增加引起的过压并因此使整个乘员保护装置爆炸的固有风险。

为保证在火灾情况下特别地高的运行安全性，如果安全阀包括以气密性方式密封安全阀的密封元件，即，即使当受到由气体发生器导致的气体时，只要密封元件的材料温度维持为低于材料的极限温度，则这被视作是有利的。密封元件的材料的密封能力优选地在超过材料极限温度时降低，使得安全阀最晚在受到由气体发生器导致的气体时打开。材料极限温度优选地低于气体发生器的自燃温度且优选地高于气体发生器的标称工作温度范围的最高温度。气体发生器的最高标称工作温度一般地大致为100℃。

例如通过管内的开口或孔或气体传导载体内的开口或孔来形成以依赖温度的方式工作的安全阀，所述开口或孔通过塞密封。此塞的材料和设计优选地构造为使得塞在高于预先确定的工作温度时失去其强度和/或其形状，例如超过150℃时。这样的塞可例如通过塑料塞形成，所述塑料塞焊接在开口内，或卡在或粘合在开口内，或铆接到开口。作为塑料塞的替代，由不同材料（例如，其熔点在100℃和130℃之间的材料）制成的塞也可使用；例如也可使用带有可熔融的填料的塞。例如，如焊锡合金的合金可用作填料。也能够使用粘性膜，所述粘性膜收缩、熔融或燃烧，以依赖温度来密封开口或孔。

为密封开口或孔也可使用可燃材料，所述可燃材料在存在开放的火焰或热量的情况下燃烧，而作为结果打开了开口或孔。

安全阀例如可直接施加到气体传导管。替代地，也能够将安全阀安装在载体的直接或间接连接到气体发生器的区域内。例如，可使用带有孔的带有螺纹的塞，所述孔通过焊锡密封：如果焊锡熔融，则带有螺纹的塞的孔打开且安全阀打开。

如已提及的，可构思以依赖温度的方式工作的安全阀的多个不同的实施例。然而，被视作特别有利的是安全阀包括在供给元件的壁内的孔以及从外侧插入到孔内的密封元件，且密封元件包括至少两个扣合元件，所述扣合元件扣合在壁上且支承在壁的内表面上。

特别地优选地，这样的密封元件包括凹陷，锁定元件可从外侧插入到所述凹陷内。这样的插入的锁定元件优选地导致密封元件的至少两个扣合元件被径向向外促动，使得扣合元件侧向地压靠孔的孔壁。通过使扣合元件以此方式径向压靠空洞壁，以特别简单的方式防止虽然尚未达到设置成使安全阀打开的极限温度或打开温度，但是密封元件被过压促动离开孔且将安全阀打开。换言之，通过密封元件，以特别简单的方式保证安全阀仅以依赖温度的方式工作，且不另外地以依赖压力的方式工作。密封元件作为整体或替代地仅锁定元件优选地包括在超过极限温度时例如通过熔融、变形或燃烧而失去其密封能力的材料。密封元件作为整体或替代地仅锁定元件例如可包括其熔化温度在110℃合130℃之间的塑料、金属或金属合金。

为简化扣合元件径向向外侧的枢转，被视作有利的是密封元件内的凹陷通过被锁定元件密封的通孔形成。在此实施例中，扣合元件在孔的区域内可完全相互分开，且因此特别容易地枢转，使得通过锁定元件可保证密封元件到供给元件的特别固定的连接。此外，在此实施例中，充分的是仅使得锁定元件包括当超过极限温度和/或打开温度时失去其密封能力的材料；密封元件的剩余部分可包括更耐温的材料。

根据进一步优选的实施例，其被设置成安全阀包括由具有销头的销形成的密封元件。销从内侧插入到例如供给管的供给元件的壁内的孔内，使得销头支承在壁的内表面上。随后，通过孔向外突出的销端部塑性再成形，从而形成其横截面大于孔的横截面的密封部分。以依赖温度的方式工作的安全阀在此情况中因此通过带有销头的塑性再成形的销形成，所述销插入通过供给元件的壁内的孔。销优选地包括当超过极限温度时例如通过熔融、变形或燃烧而失去其密封能力的材料。极限温度优选地在110℃和130℃之间的温度范围内。

替代地或补充地，安全阀也可包括具有盲铆钉形式的密封元件，所述盲铆钉从外侧插入到供给元件的壁内的孔内且铆接到壁。这样的铆接优选地通过相应的铆接工具执行。盲铆钉优选地包括当超过极限温度时例如通过熔融、变形或燃烧而失去其密封能力的材料，所述极限温度例如在110℃和130℃之间的温度范围内。

根据进一步优选的实施例，其被设置成安全阀包括具有膜形式的密封元件，所述膜从外侧或内侧定位在供给元件的壁内的孔上且密封孔。在此实施例中，特别简单的安装是可能的，因为仅一个膜必须接附在供给元件的孔的区域内。膜优选地包括当超过极限温度时例如通过熔融、变形或燃烧而失去其密封能力的材料，所述极限温度例如在110℃和130℃之间的温度范围内。

乘员保护装置优选地是带有张紧器驱动器的带收卷器，所述带收卷器包括气体发生器，连接到带收卷器的带轴的驱动装置和特别地具有连接了气体发生器和驱动装置的供给管的形式的供给元件。优选地，在供给元件内存在多个推动元件，所述推动元件在气体发生器被触发后加速，且所述推动元件间接或直接驱动用于收卷安全带的驱动装置。安全阀优选地包括供给元件内的孔，所述孔特别优选地布置在气体发生器和第一推动元件之间的部分内。

此外，本发明涉及用于生产包括烟火发生器的乘员保护装置的方法。根据本发明，在此方面期被设置成将供给元件内的通向外侧的孔通过以依赖温度的方式工作的密封元件密封。

总之，本发明提供了一种乘员保护装置，所述乘员保护装置包括烟火气体发生器，其中

以依赖温度的方式运行且通向外侧的安全阀连接到所述气体发生器，

所述安全阀包括供给元件的壁中的孔以及从外侧插入到所述孔中的密封元件，并且

所述密封元件包括至少两个扣合元件，所述至少两个扣合元件扣合到所述壁上且支撑在所述壁的内表面上，

所述密封元件包括凹陷，锁定元件从外侧插入到所述凹陷中，其中插入的锁定元件向外促动所述至少两个扣合元件，使得所述扣合元件侧向地压靠所述孔的孔壁，其特征在于，

所述密封元件中的所述凹陷通过被所述锁定元件密封的通孔形成。

优选地，所述安全阀的密封元件通过包括销头的销形成，所述销从内侧插入到供给元件的壁中的孔中，使得所述销头支承在所述壁的内表面上，并且

向外突出通过所述孔的销端部塑性再成形，从而形成了密封部分，所述密封部分的横截面大于所述孔的横截面。

优选地，所述安全阀的密封元件通过盲铆钉形成，所述盲铆钉从外侧插入到供给元件的壁中的孔中且铆接到所述壁。

优选地，所述安全阀的密封元件通过膜形成，所述膜从外侧或内侧定位在供给元件的壁中的孔上且密封所述孔。

优选地，所述乘员保护装置通过带收卷器形成，所述带收卷器带有张紧器驱动器，所述张紧器驱动器包括气体发生器、连接到所述带收卷器的带轴的驱动装置，和具有供给管的形式的供给元件，所述供给元件将所述气体发生器与所述驱动装置连接，

其中所述供给元件中存在多个推动元件，所述多个推动元件在触发所述气体发生器后加速，且所述多个推动元件间接或直接地驱动所述驱动装置用于收卷安全带，并且

其中所述安全阀包括所述供给元件中的孔，且所述孔布置在所述气体发生器和第一推动元件之间的部分中。

优选地，所述安全阀包括密封元件，只要所述密封元件的材料温度保持低于材料极限温度所述密封元件就以气密性方式密封所述安全阀，并且

其中当超过所述材料极限温度时所述密封元件的材料的密封能力降低，且所述安全阀最晚在受到由所述气体发生器导致的气体时打开，

其中所述材料极限温度低于所述气体发生器的自燃温度且高于所述气体发生器的运行温度范围的最高温度。

本发明还提供了一种用于生产包括烟火气体发生器的根据前面所述的乘员保护装置的方法，其特征在于，通过以依赖温度的方式工作的密封元件密封供给元件中的通向外侧的孔。

附图说明

在下文中参考示例性实施例通过示例更详细地描述本发明：

图1示出了根据本发明的通过带收卷器形成的乘员保护装置的示例性实施例，

图2更详细地示出了根据图1的带收卷器的气体发生器到根据图1的带收卷器的供给管的连接区域，

图3示出了用于根据图1的带收卷器的以依赖温度的方式工作的安全阀在安装期间的示例性实施例，

图4示出了在安装完成之后的根据图3的安全阀，

图5在平面视图中示出了根据图3和图4的安全阀的锁定元件，

图6示出了用于根据图1的带收卷器的以依赖温度的方式工作的安全阀的进一步的示例性实施例，

图7示出了具有带有再成形销端部的销的形式的以依赖温度的方式工作的安全阀的第三实施例，

图8示出了在再成形之后的根据图7的销，

图9至图11通过示例示出了通过盲铆钉形成的安全阀的生产，其中图9至图10通过示例示出了此盲铆钉的生产，并且

图12示出了用于根据图1的带收卷器的安全阀的进一步的示例性实施例，其中安全阀包括膜。

具体实施方式

在附图中，为清晰起见，相同的附图标记总是用于相同的或可比较的部件。

在图1中在示意性分解视图中可见通过带收卷器10形成的乘员保护装置的示例性实施例。此外，带收卷器10包括带轴20，张紧器驱动器30以及将张紧器驱动器30与带轴20连接的质量惯性联接件35。

张紧器驱动器30包括例如具有微气体发生器形式的烟火气体发生器40，驱动轮50，将气体发生器40与驱动轮50连接的弯曲的供给管60，以及多个质量元件和/或推动元件70a至70n。推动元件70例如是球形的。

驱动轮50可旋转地保持在保持帽51和保持板52之间，且包括接收壳100，推动元件70接合在所述接收壳100内以驱动该驱动轮。为此目的，推动元件70与驱动轮50切向地接合，且通过与接收器壳100接合而切向运行经过所述驱动轮，以最终到达布置在下游的容器110。

在图2中更详细地示出了气体发生器40和供给管60之间的连接件。可见，在第一推动元件70a和气体发生器40之间，在供给管60上布置了以依赖温度的方式工作且通向外侧的安全阀200。

安全阀200的示例性实施例在下文中结合图3至图12更详细地解释。

在图3中示出了安全阀200的示例性实施例，所述安全阀200通过供给管60内的孔210和插入到孔210内的密封元件220形成。密封元件220在箭头P的方向上被推过孔210，使得密封元件220的两个扣合元件230和240能够扣合在供给管60的壁250上。由于此扣合作用，两个扣合元件230和240的内部边缘260和270支承在壁250的内表面280上。

此外，通过两个扣合元件230和240的扣合作用，将密封元件220的外部边缘290压在壁250的外表面300上。此外，两个扣合元件230和240的侧壁310和320支承在孔210的孔壁330上。

为防止密封元件220能够不利地例如被供给管60内的过压促动出孔210，设置了锁定元件350，所述锁定元件350插入到密封元件220的具有通孔360的形式的凹陷内。通孔360的纵向方向且因此锁定元件350的纵向方向优选地：

垂直于－至少大致垂直于－两个扣合元件230和240的内部边缘260和270延伸，和/或

垂直于－至少大致垂直于－密封元件的外部边缘290延伸，和/或

平行于－至少大致平行于－孔210的孔壁330延伸，和/或

平行于－至少大致平行于－两个扣合元件230和240的侧壁310和320延伸。

锁定元件350的目的是径向地－即在箭头R的方向上向外地－推两个扣合元件230和240的内表面370，使得侧壁310和320更牢固地压靠孔壁330。换言之，锁定元件350的基本功能是只要尚未达到和/或尚未超过密封元件220的预先确定的材料极限温度，就保证不导致密封元件220被促动出。

然而，如果温度超过通过密封元件220的材料所预先确定的极限温度，则密封元件220失去其工作和/或密封能力（例如，通过软化或熔融），且以供给管60内侧的过压被促动出孔210，使得根据图1的气体发生器40的气体能够向外通过供给管60的孔210穿透。

在根据图3的示例性实施例中，可构思多种实施例：

密封元件220作为整体由热敏材料生产。

密封元件220的所有部分除去锁定元件350之外由热敏材料生产。

仅密封元件350由热敏材料生产；密封元件220的剩余部分包括相对而言更耐温的材料。

在根据图3的实施例中，锁定元件350例如可包括带有低熔融温度的塑料或金属，特别是焊锡材料，且剩余的部件可包括带有更高的熔融温度的不同的材料。

图4通过示例示出在锁定元件350已插入到通孔360且已完成密封元件220在孔210内的安装之后的密封元件220。

图5通过示例在平面视图中示出根据图3和图4的密封元件220。密封元件350[CU1]是可见的，该密封元件350例如可设计为具有圆形横截面。

在图6中示出了根据图1的以依赖温度的方式工作的安全阀200的另外的示例性实施例。图中可见密封元件220，所述密封元件220在其构造和设计上对应于根据图3的密封元件220。与根据图3的示例性实施例相反，仅凹陷和/或通孔360不存在，且因此不存在图3中示出的插入锁定元件350的可能性。根据图6的密封元件220因此仅通过扣合元件230和240锁定，所述扣合元件230和240以其内部边缘260和270扣合在壁250的内表面280上，且以其侧壁310和320支承在供给管60内的孔210的孔壁330上。密封元件220此外包括外部边缘290，所述外部边缘290支承在壁的外侧300上，以保证密封元件220的固定。

在图7中，通过示例示出了用于根据图1的带收卷器的安全阀200，且所述安全阀包括销400。销400包括销头410以及销端部420。为了安装，销端部420从供给管60的内侧插入通过孔210，直至销头410支承在供给管60的壁250的内表面280上。随后，位于壁250的外表面300上的销端部420塑性再成形，使得销端部的横截面大于孔210的横截面（见图8）。因此，通过塑性再成形，销400固定地连接到孔210且以气密性方式密封孔210。只要销温度降低到低于销的材料极限温度，则即使当气体发生器40产生了高的气体压力时，销400也将引导管60密封。然而，如果超过销400的材料极限温度，则密封元件的材料的密封能力降低（例如通过软化或熔融），使得销400最晚在受到由气体发生器导致的气体时打开孔210，且来自气体发生器的气体能够从供给管60向外溢出。

与图9至图11相关，通过示例现在解释了以依赖温度的方式工作的安全阀可如何通过盲铆钉500形成。因此，图9示出了盲铆接工具510，使用所述盲铆接工具510将盲铆钉坯520推过供给管60的壁250内的孔210。

在推过盲铆钉坯520之后，盲铆接工具510被激活且盲铆钉坯520变形。图10通过示例示出了此情况。

只要盲铆钉坯520的变形完成且盲铆钉500形成，则盲铆接工具510从盲铆钉500移除。因此，完成了以依赖温度的方式工作的安全阀的生产。安全阀通过盲铆钉500和供给管60的壁250内的孔210形成。只要盲铆钉500的温度不超过盲铆钉的材料极限温度，盲铆钉500就以气密性方式密封孔210。然而，如果盲铆钉的温度达到或超过材料极限温度，则最晚在通过气体发生器40导致过压的情况下，所述盲铆钉完全或部分地失去其密封能力（例如通过软化或熔融），且打开孔210且被促动出所述孔。盲铆钉500因此与孔210协同地形成了以依赖温度的方式工作的安全阀，所述安全阀可用于根据图1的带收卷器。

图12通过示例示出了用于根据图1的带收卷器的安全阀的另外的变型。图中可见供给管60，在所述供给管60的壁250内例如通过钻孔产生了孔210。孔210通过膜600密封，所述膜600已在外部或内部贴敷到孔210上且以气密性方式密封孔210。

只要膜600的温度维持低于膜600的材料极限温度，则膜600能以气密性方式密封孔210。然而，如果膜600的温度超过材料极限温度，则膜失去其密封能力（例如，通过软化或熔融），且最晚在受到由根据图1的气体发生器40导致的气体时打开孔210。因此，膜600与孔210协同地形成了以依赖温度的方式工作的安全阀，并且所述安全阀能够用于根据图1的带收卷器。

附图标记列表

10  带收卷器

20  带轴

30  张紧器驱动器

35  质量惯性联接件

40  气体发生器

50  驱动轮

51  保持帽

52  保持板

60   供给管

70   推动元件

100  接收器壳

110  容器

200  安全阀

210  孔

220  密封元件

230  扣合元件

240  扣合元件

250  壁

260  边缘

270  边缘

280  内表面

290  边缘

300  外表面

310  侧壁

320  侧壁

330  孔壁

350  锁定元件

360  通孔

370  内表面

400  销

410  销头

420  销端部

500  盲铆钉

510  盲铆接工具

520  冒铆钉坯

600  膜

P    箭头方向

R    箭头方向

Claims (7)

1.一种乘员保护装置，所述乘员保护装置包括烟火气体发生器（40），其中

以依赖温度的方式运行且通向外侧的安全阀（200）连接到所述气体发生器，

所述安全阀包括供给元件（60）的壁（250）中的孔（210）以及从外侧插入到所述孔中的密封元件（220），并且

所述密封元件包括至少两个扣合元件（230、240），所述至少两个扣合元件（230、240）扣合到所述壁上且支撑在所述壁的内表面（280）上，

所述密封元件包括凹陷，锁定元件（350）从外侧插入到所述凹陷中，其中插入的锁定元件向外促动所述至少两个扣合元件，使得所述扣合元件侧向地压靠所述孔的孔壁（330），其特征在于，

所述密封元件中的所述凹陷通过被所述锁定元件密封的通孔（360）形成。

2.根据权利要求1所述的乘员保护装置，其特征在于，

所述安全阀的密封元件通过包括销头（410）的销（400）形成，所述销（400）从内侧插入到供给元件的壁中的孔中，使得所述销头支承在所述壁的内表面上，并且

向外突出通过所述孔的销端部（420）塑性再成形，从而形成了密封部分，所述密封部分的横截面大于所述孔的横截面。

3.根据权利要求1所述的乘员保护装置，其特征在于，

所述安全阀的密封元件通过盲铆钉（500）形成，所述盲铆钉（500）从外侧插入到供给元件的壁中的孔中且铆接到所述壁。

4.根据权利要求1所述的乘员保护装置，其特征在于，

所述安全阀的密封元件通过膜（600）形成，所述膜（600）从外侧或内侧定位在供给元件的壁中的孔上且密封所述孔。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的乘员保护装置，其特征在于，

所述乘员保护装置通过带收卷器（10）形成，所述带收卷器（10）带有张紧器驱动器（30），所述张紧器驱动器（30）包括气体发生器（40）、连接到所述带收卷器的带轴（20）的驱动装置，和具有供给管（60）的形式的供给元件，所述供给元件将所述气体发生器与所述驱动装置连接，

其中所述供给元件中存在多个推动元件（70），所述多个推动元件（70）在触发所述气体发生器后加速，且所述多个推动元件（70）间接或直接地驱动所述驱动装置用于收卷安全带，并且

其中所述安全阀包括所述供给元件中的孔（210），且所述孔布置在所述气体发生器（40）和第一推动元件（70a）之间的部分中。

6.根据权利要求1-4中的任一项所述的乘员保护装置，其特征在于，

所述安全阀包括密封元件，只要所述密封元件的材料温度保持低于材料极限温度所述密封元件就以气密性方式密封所述安全阀，并且

其中当超过所述材料极限温度时所述密封元件的材料的密封能力降低，且所述安全阀最晚在受到由所述气体发生器导致的气体时打开，

其中所述材料极限温度低于所述气体发生器的自燃温度且高于所述气体发生器的运行温度范围的最高温度。

7.一种用于生产包括烟火气体发生器的根据前述权利要求中的任一项所述的乘员保护装置的方法，其特征在于，

通过以依赖温度的方式工作的密封元件密封供给元件中的通向外侧的孔。

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