CN103068640A - 气体发生器及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体发生器，包括包含在腔室（2）中烟火填料，所述腔室（2）由壁（3）和两个横切壁界定，所述壁（3，4）中的至少一个包括至少一个通孔（6），箱体形式的盖板（9）面向于所述通孔（6）设置，密封衬垫（10）被设置在板（9）和所述壁之一之间。本发明的特点是所述密封衬垫（10）被设置在所述盖板（9）的第一管状部分（91）和所述壁（3）之间，以保证所述箱体（9）和所述壁（3）之间朝向所述通孔（6）的密封。

Description

气体发生器及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种包括至少一种包含在至少一个腔室中的烟火填料的气体发生器，所述烟火填料的燃烧产生逸出至所述腔室外部的气体。

背景技术

本发明的一个应用领域是汽车安全，特别是用于产生对可充气的安全气囊充气的气体，所述安全气囊在撞击情况下对汽车中的人提供保护。

包含在腔室中的烟火填料由点火装置点燃以产生气体。该烟火填料的燃烧释放出气体，所述气体经由通孔逸出至所述腔室的外部。

所述通孔起初是由盖子封闭，使所述腔室相对于所述外部是密封的。所述腔室内的燃烧气体的压力增加破坏所述盖子，使得烟火填料的燃烧气体进入通孔至所述腔室的外部。

已知多种不同类型的装置用于密封所述腔室。

所述密封是必需的，使得设置在所述腔室中的所述烟火填料保持它的燃烧特性并阻止它被外界颗粒或湿气污染或阻止烟火填料的颗粒逸出至所述腔室的外部。

第一种类型的密封装置包括在所述通孔上对着所述腔室内表面粘贴一块板。

但是，由于界定所述腔室的外壁通常是管状的，并且尺寸上大于它的横切壁，使得所述腔室是狭长形的，几乎没有空间完成粘附工作，因此该技术难以实现。该技术可能导致大量的返工比例（rebut rate）或相当大的成本。

第二种类型的密封装置包括将箱体形式的金属板（“盖箱”）重叠在界定了所述腔室的管状壁和横切内壁上，以使该箱体抵靠在由支撑着所述点火器的另一个侧壁携带的密封垫上重新封闭该箱体。但是，在点火器的长度远大于其直径的情况下，难以制造具有恒定的和受限的材料厚度的箱体。事实上，所述板用作抵靠在所述通孔上的帽状物并且是重要的部件，所述板的厚度限定了点火后打开所述孔的压力和打开所述孔的时间。

因此，该结果是板的厚度是预先设定的且对于所述板而言是足够弱的，以使所述板屈服（yield）于不太高的气压。

以通常的方式，难以用厚度小的板制作非常长的箱体（侧壁的厚度受限）。

发明内容

本发明的目的是通过以简单和稳定的制造方法生产气体发生器以改正现有技术的不利之处，所述气体发生器具有腔室中所需要的使发生器恰当起作用的密封水平。

出于这个目的，本发明的第一个主题是一种气体发生器，包括至少一种包含在至少一个腔室中的烟火填料，所述至少一个腔室由一个第一外管状壁和至少一个横切于所述第一壁的第二和第三横切壁界定；

所述第一和第二壁中的至少一个包括至少一个通孔，所述通孔用于使烟火填料的燃烧气体从所述腔室向所述腔室的外部逸出；

至少一个盖板被设置成面向于所述通孔；

所述盖板是被插入至所述腔室的内部的箱体形式，并包括面向于所述第一管状壁的至少一部分设置的第一管状部分，所述板的第一管状部分在一侧由朝向所述第二横切壁设置的所述板的第二横切部分封闭；

在所述盖板和所述壁之一之间设置有至少一个密封衬垫，用于确保所述腔室朝向所述通孔的密封，基于所述烟火填料的燃烧，所述盖板能够屈服，以使得所述烟火填料的燃烧气体穿过进入所述通孔中，

其特点是所述密封衬垫位于所述盖板的第一管状部分和所述腔室的第一外管状壁之间，用于确保所述箱体和所述第一外管状壁之间朝向所述通孔的密封。

根据本发明的一个实施方案，所述密封衬垫被设置在所述盖板的第一管状部分上设置的外围凹口中。

根据本发明的一个实施方案，所述密封衬垫被设置在所述盖板的第一管状部分的外围凹槽中。

根据本发明的一个实施方案，所述腔室的第一外管状壁被抵靠于所述密封衬垫进行压褶。

根据本发明的一个实施方案，箱体形式的所述板的第一管状部分仅面向于所述第一外管状壁的一部分且与所述第三横切壁有一定距离。

根据本发明的一个实施方案，所述通孔在所述第二横切壁中。

根据本发明的一个实施方案，所述通孔被设置在所述第一外管状壁的一个区域中，该区域面向位于所述密封衬垫和所述第二横切壁之间的所述盖板的第一管状部分的区域设置。

根据本发明的一个实施方案，至少一个所述通孔位于所述第二横切壁中，至少一个其它所述通孔被设置在所述第一外管状壁的一个区域中，所述区域面向位于所述密封衬垫和所述第二横切壁之间的所述盖板的第一管状部分的区域。

根据本发明的一个实施方案，所述第一外管状壁包括抵靠于所述密封衬垫压褶的区域，所述压褶的区域的内横切尺寸大于或等于所述盖板的第一管状部分的外横切尺寸。

本发明的第二个主题是如本文上述的气体发生器的制造方法，其特点是，将所述密封衬垫插入至所述盖板的第一管状部分的外围凹口中，所述盖板的第一管状部分的外横切尺寸小于所述第一外管状壁的内横切尺寸，所述密封衬垫的外横切尺寸大于所述盖板的第一管状部分的外横切尺寸而小于所述第一壁的内横切尺寸；

由所述盖板和所述密封衬垫形成的组件被插入至第一外管状壁中并抵靠着所述第二横切壁，使得所述盖板面向于所述通孔；

在所述密封衬垫处对所述第一外管状壁进行压褶，以减少所述第一外管状壁的内横切尺寸以挤压凹口中的密封衬垫。

附图说明

根据下面的描述内容将更好地理解本发明，这些内容通过参考附图的非限定的实施例的方式单独给出，其中，

图1是现有技术已知的一种气体发生器实施例的纵剖面示意图；

图2是压褶之前的根据本发明的一种气体发生器的纵剖面示意图；

图3是压褶之后的根据图2的气体发生器的纵剖面示意图；

图4是根据本发明的气体发生器的一种变形的纵剖面示意图。

具体实施方式

图1中，气体发生器1包括由一个第一外管状壁3和两个横切壁4、5界定的腔室2，所述第一外管状壁3沿着例如纵向L延伸，所述两个横切壁4、5彼此远离且沿着横切于管状壁3的延伸方向L的方向延伸。

所述第二横切壁4包括通孔6。所述腔室2包括烟火填料7，该烟火填料7可以是球形、单片块状或其它形式。所述烟火填料是一种推进物，在它的燃烧过程中产生气体。出于这个目的，在所述腔室2中设置例如为电子烟火起始器形式的点火装置8或点火器8。在起始器的情况下，可以通过例如电子控制引脚（pin）81从外部触发该点火器8。向所述引脚81发送电子控制信号，点燃包含在所述点火器8的帽状物82中的第二烟火填料，在所述腔室2中产生热颗粒物以点燃烟火填料7。所述点火器8被支撑在第三横切壁5中。

箱体形式的盖板9或盖箱9倚靠于第一壁3以及倚靠于第二横切壁4设置，以保证在所述通孔6的方向上密封腔室2。在图1的装置中，箱体形式的板9包括完全沿着第一壁3并在第一壁3内部延伸的第一管状部分，该箱体的第一管状部分91在所述壁4一侧与朝向所述孔6设置的第二部分92连接。箱体形式的板9的远离所述箱体的底部92的末端93，即所述箱体9的自由端93沿着第三横切壁5的外围包围所述第三横切壁5。该横切壁5包括设置有密封衬垫10的外围凹槽，以保证壁5和箱体9之间密封。所述第一壁3和箱体9的末端93是压褶的以保证围绕所述壁5固定。

腔室2中烟火填料7的燃烧引起在所述腔室2中对板9的压力升高，达到可以容易地在孔6处破坏盖板9的一定的压力。填料7的燃烧气体穿过板9和孔6逸至所述腔室2的外部。

然后，可以看到，由于管状壁3的长度很长而底部92的横切宽度很小（这对于在纵向L方向通常是狭长的气体发生器而言，是经常出现的情况），因此这样的箱体9难以制造；出于清楚目的，这些图在纵向L上的尺寸和垂直于纵向L的横切方向Y上的尺寸没有按照相同的比例显示，给出的是在横切方向Y上的横切尺寸大于方向L上的纵向尺寸。

下面描述参考图2、3和4的本发明实施方案，其中，与图1所示元件相同的元件标有相同的附图标记，并具有下文所显示的附加特征。

在图2、3和4中，箱体形式的板9的第一管状部分91在朝向第一壁3的外表面上包括外围凹口94，外围密封衬垫10插入在该凹口中。所述凹口94被定义成在板9的第一管状部分91的横截面中的一种变化（change）。例如，该外围凹口94是板9的第一管状部分91的外围凹槽94的形式。所述凹口94在衬垫10的每一侧都包括一个边缘。在下文中，所述凹槽94也可以被统称为凹口94。

箱体形式的板9的管状部分91不需要占据第一壁3的全部长度，但是通过起始于所述箱体9的横向底部92，管状部分91可以比所述壁3的纵向L方向短。然后，在根据本发明的一种实施方案中，通过与第二横切壁5有一定距离，箱体形式的膜9的管状部分91仅面向于所述管状壁3的长度的一部分。

所述环形凹槽94有助于将密封衬垫10维持在箱体形式的板9的管状部分91上。在图3中，如下文所描述的，在衬垫10上形成壁3的型锻或柱颈31。

为装配所述气体发生器，在第一步中，所述衬垫10首先置于围绕所述箱体9的管状部分91的凹槽94中。

然后，第二步中，由所述箱体9和箱体9携带的衬垫10形成的组件通过壁3的开口（所述开口未与壁5形成配合）插入至管状壁3的内部。现在箱体形式的板9的横切部分92倚靠在固定在所述壁3内部的第二横切壁4上。

在所述第二步中，板9的管状部分91的外横切尺寸（在凹槽94的外部）小于壁3的内横切尺寸，使得管状部分91与所述壁3有一定距离。

限定所述管状部分91的外横切尺寸和所述衬垫10的横切厚度，使得当板9被插入至所述腔室2中时，所述密封衬垫10的外横切尺寸小于所述壁3的内横切尺寸，在插入过程中，所述衬垫10与所述管状壁3处于一定距离。

在该插入过程中，所述衬垫10的外横切尺寸大于箱体形式的板9的管状部分91的外横切尺寸。

然后，在图3的第三步中，在密封衬垫10处完成管状壁3的压褶。所述压褶缩小了所述壁3的外横切尺寸和内横切尺寸，以将壁3的区域31抵靠于衬垫10。然后，所述壁3的外围被压褶区域31的内表面将对着所述板9的管状部分91挤压衬垫10，所述衬垫10由可压缩材料（如橡胶或其它材料）制成，所述壁3和所述板9是金属的，其中所述板9的厚度比所述壁3的厚度更小。例如，所述板9是铜的。例如，所述壁4也是金属的。完成所述压褶使得所述壁3的压褶部分31接触所述衬垫10而不减少板9的管状部分91的外横切尺寸，以使得箱体9不变形以及不影响密封。可选地，压褶部分31的内横切尺寸可以大于所述管状部分91的外横切尺寸，使得压褶部分31不接触所述箱体9，或所述压褶区域31轻微地接触所述管状部分91且压褶区域31的内横切尺寸等于所述管状部分91的外横切尺寸。

如图2、3和4中所示，例如，所述通孔6设置在第二横切壁4中。当然，也可以在所述横切壁4中设置多个通孔6。

所述横切壁4中的这个孔或这些孔6用于例如使燃烧气体从腔室2逸至所述发生器2中的位于例如所述壁3的延伸部分的另一个内部隔间2b中，这个孔或这些孔6用附图标记6a表示。

在图3和图4中，还在第一壁3中设置面向于所述箱体9的管状部分91的通孔6。例如，在所述壁3中设置几个通孔6。在壁3上的这个孔或这些孔6用附图标记6b表示，以与相邻腔室2b相连通的所述横切壁4的那个孔或那些孔6a区分开。所述壁3上的这个孔或这些孔6b使得气体从腔室2逸至所述发生器1的外部。例如，所述壁3上的孔6b分布在所述壁3的外围上。在所述第二横切壁4中有至少一个通孔6a，至少一个其它的被称为通孔6b被设置在所述第一外管状壁3的一个区域，该区域面向于所述盖板9的第一管状部分91的区域95，所述区域95位于所述密封衬垫10和所述第二横切壁4之间。

当然，如通过图2和3中的实施例的方式所示出的那样，也可以在所述发生器的另一隔间2b中的所述壁4的另一侧（即，远离腔室2的一侧)设置与所述箱体9和衬垫10相似的另外的箱体9b和另外的衬垫10b，其中，所述另外的箱体9b的底部92b倚靠在所述壁4上，并且压褶31b与压褶31相似。

在图1、2和3中，附图标记11表示用于由点火器8点燃烟火填料7所产生的气体的排气管。该排气装置11由管子形成，在所述管子的一个末端111处是所述点火器8，并且所述管子的另一末端112倚靠于所述部分92。在所述管子的末端111和112之间的全部长度上，所述管子11包括通孔113，所述通孔113用于使得所述管子11的内部与设置在所述腔室2中的所述管子11外部的所述烟火填料7相连通。所述管子11包括设置在所述点火器8和面向于所述孔6a的所述部分92之间的横切壁114，孔113设置在位于所述点火器8和所述壁114之间和/或位于所述末端11和所述壁114之间的管子111的纵向部分115上，以使得通过来自烟火填料7的燃烧气体的压力升高打开部分92而不是直接通过所述点火器8打开部分92。

如图4中所示，燃烧气体冷凝器12可以设置在腔室2中的所述箱体9的底部，并倚靠着箱体的横切部分92和它的管状部分91。在图2和3中，该冷凝器12可以设置在箱体9中的在所述横切壁4后面的腔室2的另一侧上。

例如，所述管状壁3和所述管状部分91是圆柱形的，特别是横切面为圆形的。例如，所述壁4、5是圆形的。

对根据本发明的装置的充满包含最少为10%氦气的气体的腔室2进行密封试验，结果显示腔室2的漏气速度小于1·10-5mbar·l/s。

Claims (10)

1.一种气体发生器，包括至少一种包含在至少一个腔室（2）中的烟火填料（7），所述至少一个腔室（2）由一个第一外管状壁（3）和至少一个横切于所述第一壁（3）的第二和第三横切壁（4，5）界定；

所述第一和第二壁（3，4）中的至少一个包括至少一个通孔（6），所述通孔（6）用于使烟火填料（7）的燃烧气体从所述腔室（2）向所述腔室（2）的外部逸出；

至少一个盖板（9）被设置成面向于所述通孔（6）；

所述盖板（9）是被插入至所述腔室（2）的内部的箱体（9）形式，并且所述盖板包括面向于所述第一管状壁（3）的至少一部分设置的第一管状部分（91），所述板（9）的第一管状部分（91）在一侧由朝向所述第二横切壁（4）设置的所述板（9）的第二横切部分（92）封闭；

在所述盖板（9）和所述壁（3，4，5）之一之间设置有至少一个密封衬垫（10），用于确保所述腔室（2）朝向所述通孔（6）的密封，基于所述烟火填料（7）的燃烧，所述盖板（9）能够屈服，以使得所述烟火填料（7）的燃烧气体穿过进入所述通孔（6）中，

其特征在于，所述密封衬垫（10）位于所述盖板（9）的第一管状部分（91）和所述腔室（2）的第一外管状壁（3）之间，用于确保所述箱体（9）和所述第一外管状壁（3）之间朝向所述通孔（6）的密封。

2.根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，所述密封衬垫（10）被设置在所述盖板（9）的第一管状部分（91）上设置的外围凹口（94）中。

3.根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，所述密封衬垫（10）被设置在所述盖板（9）的第一管状部分（91）的外围凹槽（94）中。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的气体发生器，其特征在于，所述腔室（2）的第一外管状壁（3）被抵靠于所述密封衬垫（10）进行压褶。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的气体发生器，其特征在于，箱体形式的所述板（9）的第一管状部分（91）仅面向于所述第一外管状壁（3）的一部分且与所述第三横切壁（5）有一定距离。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的气体发生器，其特征在于，所述通孔（6，6a）在所述第二横切壁（4）中。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的气体发生器，其特征在于，所述通孔（6，6b）被设置在所述第一外管状壁（3）的一个区域中，该区域面向位于所述密封衬垫（10）和所述第二横切壁（4）之间的所述盖板（9）的第一管状部分（91）的区域。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的气体发生器，其特征在于，至少一个所述通孔（6，6a）位于所述第二横切壁（4）中，至少一个其它所述通孔（6，6b）被设置在所述第一外管状壁（3）的一个区域中，所述区域面向位于所述密封衬垫（10）和所述第二横切壁（4）之间的所述盖板（9）的第一管状部分（91）的区域。

9.根据前述权利要求任意一项所述的气体发生器，其特征在于，所述第一外管状壁（3）包括抵靠于所述密封衬垫（10）压褶的区域（31），所述压褶的区域（31）的内横切尺寸大于或等于所述盖板（9）的第一管状部分（91）的外横切尺寸。

10.一种制造前述权利要求任意一项所述的气体发生器的方法，其特征在于，

将所述密封衬垫（10）插入至所述盖板（9）的第一管状部分（91）的外围凹口（94）中，所述盖板（9）的第一管状部分（91）的外横切尺寸小于所述第一外管状壁（3）的内横切尺寸，所述密封衬垫（10）的外横切尺寸大于所述盖板（9）的第一管状部分（91）的外横切尺寸而小于所述第一壁（3）的内横切尺寸；

由所述盖板（9）和所述密封衬垫（10）形成的组件被插入至第一外管状壁（3）中并抵靠着第二横切壁（4），使得所述盖板（9）面向于所述通孔（6）；

在所述密封衬垫（10）处对所述第一外管状壁（3）进行压褶（31），以减少所述第一外管状壁（3）的内横切尺寸以挤压凹口（94）中的密封衬垫（10）。

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