CN1208379A - 用于乘员约束系统的驱动装置 - Google Patents

Abstract

在用于安全带张紧器的驱动装置中,在一壳体内形成一工作腔(32),该壳体由数个部件(10,16)组装而成,同时形成一用于气体发生器雷管(22)的容纳空间(20),所述的容纳空间与所述工作腔以流体流通方式相连,所述的气体发生器雷管(22)由一套管(24)来封装,该套管在壳体的所述部件(10、16)之间被密封地插入到壳体容纳空间(20)内。在套管(24)内对着所述气体发生器雷管(22)的底部形成有一预燃烧室(26)。

Description

用于乘员约束系统的驱动装置

本发明涉及一种用于乘员约束系统的驱动装置，特别涉及一种用于安全带张紧器的驱动装置，其包括由数个部件组装起来的一壳体，在其壳体内，构成了一工作腔，同时构成一用于烟火引爆炸药的容纳空间，该容纳空间与所述工作腔以流体流通方式相连。

已知这类驱动装置已有许多型式。这类系统一般分为旋转式驱动装置和直线式驱动装置。在这两类型式中，所述壳体一般由一主壳身和置于该主壳身开口侧的一盖板组成。在旋转式驱动情形下，一转子置于所述壳体内，它可以是转叶式转子或旋转活塞式转子。在直线式驱动情形下，所述壳体包括一气缸，一活塞运动地置于其内。在两种情形下，在相连的壳体部件之间构成所述工作腔。一般用于烟火气体发生器雷管的圆柱容纳空间与所述工作腔相通。通过若干螺钉或铆钉将所述壳体部件相互连结在一起。在气体发生器雷管内的引爆炸药作用时，在所述壳体的容纳空间内产生短暂的极高压力，其值达到400-500巴或更高。

在所述壳体容纳空间内，在气体发生器激活之后瞬间，由于高压而产生泄露损失，结果未经控制的压缩气体流向所述工作腔，本发明即从此条件出发。在高压力条件下，所述螺钉或铆钉被拉长且形成一间隙，由此进一步产生泄露损失。如果一预燃烧室置于所述壳体内的容纳空间与所述工作腔之间，则可能设计通往工作腔的通道部分的尺寸，从而影响压力时间曲线，并与工作活塞的结构参数相匹配。当减少通往工作腔的通道部分横截面时，在气体发生器作用后一较短时间内，工作腔的压力明显低于预燃烧室压力。容纳空间和预燃烧室的高压力增加了泄露损失发生的可能性。

通过本发明能有效地防止在容纳空间和如果有的预燃烧室区域内泄露损失的发生。根据本发明，设置有一环绕所述引爆炸药的套管，该套管在壳体部件之间密封地布置在其容纳空间内。所述的套管沿容纳空间内表面形成一密封，特别是在壳体部件之间的分型连接部分上形成一密封。由引爆炸药释放的压缩气体沿套管内表面传递到所述工作腔中。在带有转叶式转子的旋转驱动装置的本发明最佳应用中，已经发现可显著增大功率。这一方面由于在引爆炸药作用后避免了瞬间泄露损失，另一方面是由于通过设置套管获得其它设计的可能性。在作用片刻，在两个相互张紧的壳体部件之间获得一压缩气体从中逸出的气隙，这不是传统的考虑或一般的研究所能轻易达到的。从气体发生器的驱动到安全带张紧状态的整个作用过程在几毫秒内进行，几乎不可能对泄露情况进行研究。如果所述套管沿容纳引爆炸药的气体发生器雷管的整个长度上轴向延伸，也可以采用置于所述工作腔的前端上的预燃烧室，以影响气体时间曲线使之满足驱动装置的需要。

最好，套管和气体发生器雷管的材料及壁厚这样设计，一方面，通过引爆炸药的径向膨胀压力而另一方面，通过将套管支承在壳体的容纳空间内增强了套管和所述容纳空间之间密封接触。同时，使所述套管与壳体内的容纳空间壁相匹配，也增加了该区域的密封效果。

所述壳体部件，即，一主壳身和一盖板，最好做成成形部件，例如轻合金压铸件，以使达到高效成批生产。引爆炸药的容纳空间是分别通过在主壳身和盖板上两相对布置的凹槽来构造的。为了便于成形件的脱模，这些凹槽在主壳身和盖板之间的分型面上突出有一钝角。所述的套管最好构造有平行于所述轴线的两肋，所述的肋与主壳身和盖板之间的分型面相邻，改善了由套管所获得的密封效果，特别是在采用一合适的人造材料的套管时候。

本发明进一步特征和优点将从下列描述及结合附图中可以清楚了解到，图中：

图1是一驱动装置壳体主壳身的顶视图，其中盖被揭去；

图2是图1盖上盖的驱动装置的剖视图；

图3是一实施方式的局部剖视图；

图4是图1和图2所示的实施方式的分解透视图；

图5是带有一活塞/气缸的直线驱动的驱动装置实施方式的示意剖视图；

图6、7和8是一包围所述雷管的套管的三种变型；

图9是一由成形部件组成的所述壳体的实施方式的截面图；

图10是图9沿X-X线的剖视图；

图11是一带有插入其内的气体发生器雷管的套管透视图；

图12是引爆炸药直接置于一套管内的一种变型；

图13示出了由一套管、一引爆炸药、一点火器和一喷出嘴组成的系统。

如图1至4所示的用于一种安全带张紧器的驱动装置是一种带有转叶式转子的旋转驱动装置。该驱动装置包括一具有两部分的壳体，其主壳身10具有一平底和从平底凸出的一圆周壁，该壁限定了一转子腔12，转子腔12包容了所述转叶式转子14。主壳身10的开口侧由一盖板16封闭。盖板16通过若干螺栓或铆钉18被扣紧到主壳身10上。圆柱形容纳空间20一半凹入所述主壳身10，且该圆柱形容纳空间20的另一半凹入所述盖板16。在所述容纳空间20内设置一烟火气体发生器雷管22，它由一圆柱形套管24包围着。该套管24在气体发生器雷管的整个轴线上延伸，并形成一预燃烧室26，该预燃烧室26经过一缩径部分28和喷嘴30，通向一置于转子腔12前端的一工作腔32。

所述气体发生器雷管22具有一薄壁杯形的部分，在其外端有一圆环22a，以轴向固定在容纳空间20一相配的座上。图1示出了一电连接插头34，其用来连接气体发生器雷管22的一电点火器。同样可以通过一撞击点火器来机械触发。

当采用适当的材料和恰当的尺寸时，套管24能具有足够的强度，以抵抗在触发作用时由气体发生器雷管产生的膨胀压力，然而它也可以由相对柔软的材料制成，如铝。为了在其内轴向端上改善密封效果，另外设置一环形密封圈36，其置于套管24的外圆周的一环形槽内，且贴靠在所述容纳空间的内表面上。

旋转驱动装置的细节与本发明没有关系，因此在此不进行描述。

从图2中可以看出，圆柱形气体发生器雷管22的轴线置于主壳身10与盖板16分型面上。当作用气体发生器雷管22时，从其底部喷出气体，因为所述圆柱形侧壁经套管24支承在容纳空间20的内表面上。在预燃烧室26内产生达数百巴的短暂的极高压力。由于所述膨胀压力的径向分量的结果，气体发生器雷管22的壁被压向套管24的内表面上，而后者被压向容纳空间20的内表面上。在两接触表面之间要有良好的密封，以防止任何泄露和未经控制的压缩气体流向工作腔32。通过带有缩径部分28和喷嘴30的预燃烧室26的结构设计来影响气体压力时间曲线，以便获得最佳的驱动功率。

在如图3所示的实施方式中，气体发生器雷管22的轴线平行于主壳身10和壳体盖16之间分型面但与之间隔一定距离。壳体盖16设置有一体成形的壁状部段16a和16b，其贴靠在套管24外周上，且伸进主壳身10内形状相配的凹槽中。所述的壁状部段16a和16b意味着可能的泄露需流经一额外路径，从而增加了一加大的流动阻力。

在如图5所示的实施方式中，所述的驱动装置是一带有一气缸40的直线张紧器，一活塞42运动地置于气缸40之内，该活塞经过一牵引缆线44与一安全带扣环46相接合。气缸40一端被连到一壳体上，如上述实施方式所示，该壳体包括一主壳身10和一盖板(未示出)。主壳身10以如上述实施方式所示相同方式容纳一由套管包住的气体发生雷管22，通过该套管，气体发生雷管22也被密封在所述壳体内。所述的密封可以以如上述实施方式所示相同方式获得，进而省略重复的描述。

在如图6所示的实施方式中，套管24具有一相当薄的壁厚，且由较低机械强度的材料制成。在预燃烧室26的区域内，套管24由容纳空间20内表面支撑。特别是套管24可以由塑料制成或可以用一薄壁铝杯来制成。当要实现这一种实施方式时，可能会需要较多螺栓或铆钉18。

在图7所示的实施方式中，在预燃烧室26内设置一筛网50，以防止烟火炸药填料固体颗粒的排出，并由此确保其完全燃烧。

在图8所示的实施方式中，套管24在气体发生器雷管22的内端上设置有一止挡部分，该止挡部分是通过一环绕的圆台阶52形成的，且用来轴向支撑气体发生器雷管22的底圆周边。

在图9至11所示的实施方式中，主壳身10和盖板16做成成形件，特别是做成轻合金的压铸模制部件。气体发生器雷管22和套管24的容纳空间是分别通过在主壳身10和盖板16上两个相对布置的凹槽20a和20b来形成的。为了便于成形部件的脱膜，在主壳身10和盖板16之间的分型面上，每个凹槽20a和20b突出有一钝角。由于凹槽20a深度较凹槽20b深，则在分型面T上形成从截面来看大致呈三角形形状的空间用来接纳套管14的密封肋14a、14b，所述肋相应地形成且平行于所述轴线。在背向气体发生器雷管22的端面上，所述的套管14设置有一环形沟槽60，一密封环62嵌入其内。

在图12所示的实施方式中，封装的引爆炸药64，如果需要的话，可将其直接插入套管14内。所述的喷出嘴由一爆破底66来密封。在引爆炸药64的另一侧，设置有由一底座70支承的点火器68。底座70通过卡块装置72固定在套管14内的一预定旋转位置上。由于所述套管(图11)具有非对称形状，结果电插头插入后与底座70接触位置相对于所述壳体来说是一确定的旋转位置。在此实施方式中，套管14连同引爆炸药64和点火器68能做成预组装件。套管14的内部空间是由爆破底66来密封封闭的。因此所述引爆炸药不受外界影响。

与图12所示的实施方式不一致的是，图13所示的变型示出了点火器68整体形成在套管14体内。一插座74也是所述套管的整体部分。为了让引爆炸药64和点火器68插入，套管14其一轴向端是敞开的。在引爆炸药64、点火器68和筛网50装入后，通过一底板76来密封套管14，在底板76上形成通过所述爆破底66来封闭的喷嘴30。该底板76能粘在或能焊在所述套管上。

Claims (17)

1．一种用于乘员约束系统的驱动装置，特别是用于安全带张紧器的驱动装置，其包括由数个部件(10,16)组装起来的一壳体，在壳体内构成一工作腔(32)，同时构成一用于烟火引爆炸药(22)的容纳空间(20)，该容纳空间与所述工作腔以流体流通方式相连，其特征在于一包围所述引爆炸药的一套管(24)，它在壳体部件(10,16)之间密封地插入在其容纳空间(20)内。

2．如权利要求1所述的驱动装置，其特征在于所述的套管(24)的材料及壁厚这样设计，当作用时，通过引爆炸药的径向膨胀压力和通过将套管(24)支承在壳体的容纳空间(20)内增强了套管和所述容纳空间内壁之间密封接触。

3．如前述权利要求任意之一所述的驱动装置，其特征在于所述的套管(24)在其至少一轴向端上通过在容纳空间(20)内表面上的一密封件(36)而进行密封。

4．如前述权利要求任意之一所述的驱动装置，其特征在于所述的预燃烧室(26)形成在套管(24)内的与引爆炸药相反一端上。

5．如前述权利要求任意之一所述的驱动装置，其特征在于所述的预燃烧室(26)在其面对所述工作腔(32)的端部上形成有一喷嘴(30)。

6．如权利要求5所述的驱动装置，其特征在于一筛网(50)被插入预燃烧室(26)内。

7．如前述权利要求任意之一所述的驱动装置，其特征在于所述的壳体由一主壳身(10)和沿一分型面置于主壳身开口侧的一盖板(16)组成，且所述的容纳空间(20)是通过部分置于主壳身和部分置于盖板上的凹入空间形成。

8．如权利要求7所述的驱动装置，其特征在于圆柱形的引爆炸药的所述轴线置于主壳身(10)与盖板(16)之间的分型面上。

9．如权利要求7所述的驱动装置，其特征在于圆柱形的引爆炸药的所述轴线平行主壳身(10)与盖板(16)之间的分型面，且与之有一定间距，而所述的盖板有凸出的壁状部分(16a、16b)，其贴靠在引爆炸药上且形状相配地啮合进主壳身(10)上相应的凹槽中。

10．如权利要求7所述的驱动装置，其特征在于所述的主壳身(10)和所述的盖板(16)为成形件，且具有彼此相对的凹槽，所述的凹槽构成所述的容纳空间(20)，且在所述的分型面突出成一钝角。

11．如权利要求10所述的驱动装置，其特征在于所述的套管(24)包括平行所述轴线而布置的两个密封肋，所述的肋从套管圆周表面上径向凸出，且形成在从分型面到所述主壳身(10)的凹槽的过渡区内。

12．如权利要求7所述的驱动装置，其特征在于所述的套管(24)在其内端面上具有用来容纳一密封环的一环形沟槽。

13．如前述权利要求任意之一所述的驱动装置，其特征在于所述的引爆炸药置于由所述套管(24)封装的一雷管(22)内。

14．如权利要求13所述的驱动装置，其特征在于所述的雷管(22)的底圆周边支承在所述套管(24)内表面的一止挡部分上。

15．如权利要求1至12任意之一所述的驱动装置，其特征在于所述的引爆炸药(64)与点火器(68)一起，插入到所述套管(24)内。

16．如权利要求15所述的驱动装置，其特征在于所述的套管(24)与所述的点火器(68)设置有形状配合件(72)，用来将所述的点火器固定在所述套管内的位置上。

17．如权利要求15或16所述的驱动装置，其特征在于在所述的套管(24)内在与引爆炸药(64)相反端上形成一预燃烧室(26)，所述的预燃烧室在其远离引爆炸药的一端面上具有一喷嘴(30)，其用一爆破底座(66)来密封地闭合。

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