CZ24226U1 - Generátor plynů odolný vysokému tlaku - Google Patents

Description

Generátor plynů odolný vysokému tlaku

Oblast technikv

Technické řešení se týká generátoru plynů odolného vysokému tlaku pro použití v předpínačích bezpečnostních pásů nebo aktuátorů, které jsou součástí pasivní ochrany osob ve vozidle. Tento generátor plynů je využitelný zejména v automobilovém průmyslu.

Dosavadní stav techniky

Jak je doposud známo, v automobilovém průmyslu se jako vyvíječe plynů pro předpínače bezpečnostních pásů nebo aktuátory využívají tzv. micro gas generátory.

Tyto micro gas generátory - MGG - mohou být zhruba rozděleny na skupinu pinových a leadi o wirových (lankových) MGG.

Dosavadní známá konstrukce pinových MGG je založena na použití kovových, zejména pak hliníkových součástí. Tyto MGG se skládají z držáku-holderu jako nosné komponenty iniciátoru, dále pak iniciátoru samotného, zkratovacího prvku, kovového kontejneru-kalíšku-obalu s definovaným množstvím střeliviny, tedy výbušniny sloužící ke generaci plynů. Všechny tyto kompo15 nenty vstupují jako individuální součástí, které teprve po vzájemném sestavení tvoří jeden kompaktní celek MGG použitelného pro montáž do předpínačů bezpečnostních pásů.

Konstrukce lankového (leadwirového) MGG je velice podobná prvnímu uvedenému typu. V porovnání s pinovým MGG se však ke konstrukci lankového MGG využívají zejména plastové materiály. Lankové MGG jsou tvořeny plastovou podsestavou, ve které je zastříknut iniciátor. Na tomto iniciátoru je například odporovým svařováním navařen elektrický vodič. Tato podsestava (jako jedna z komponent) je kompletována s plastovým nebo kovovým kalíškem obsahující střelivinu - propelent.

Princip fingování MGG je takový, že po přivedení elektrického impulsu na iniciátor (nazývaný obvykle squib, pilule atd.) dojde k jeho iniciaci, která dále způsobí rozhoření střeliviny - prope25 lentu. 1 o vede k vyvíjení plynů. Vyvinutý plyn je potom zdrojem energie pro pohyblivé součásti použité v předpínaěi bezpečnostních pásů.

Nevýhodou těchto popsaných MGG je jejich poměrně vysoká cena a omezená variabilita kombinace iniciátoru, holderu a kontejneru pro propelent. Dalšími nevýhodami jsou omezená těsnost MGG a náročný způsob kompletace součástek, kdy je zapotřebí mechanických lisů pro jejich sestavení. Další jejich společnou nevýhodnou vlastností je to, že je nelze použít bez toho, aby byly zasunuty do tlaku odolné nabíjecí komory. Tato komora prodražuje vyšší celek, protože ten tak musí být celý vyroben z tlaku odolných a vysokopevnostních ocelí. Pokud jsou tato MGG odpálena volně, bez zasunutí do tlaku odolné komory - roztrhnou se na nebezpečné fragmenty.

Výše uvedené nevýhody již částečně odstraňuje například řešení podle patentové přihlášky CZ

2009-415, kde je generátor plynů vyráběn zástrikem z plastu v jednom technologickém kroku.

Ale i tento výrobek potřebuje k zajištění bezpečné a spolehlivé funkce zapracování do speciálně upravené komory v předpínaěi pásů. Výroba této komory a úprava předpínače bezpečnostních pásů pro zapracování obecně všech běžně používaných typů generátorů plynů je nákladná.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nevýhody a nedostatky dosud známých klasických typů generátorů plynů do značné míry odstraňuje generátor plynů odolný vysokému tlaku podle technického řešení. Podstata technického řešení spočívá v tom, že spalovací prostor generátoru plynů obsahující energetický materiál uzavřený víčkem je vymezen jednostranně zahrdleným, tlaku odolným pouzdrem a v něm umístěný elektrický iniciátor je ukotven v integrálním plastovém držáku, zasahujícím

- 1 CZ 24226 Ul dovnitř tlaku odolného pouzdra, zatímco otevřená část tlaku odolného pouzdra následující za víčkem je bezprostředně připojitelná do vyššího celku.

Generátor plynů odolný vysokému tlaku podle technického řešení má s výhodou tlaku odolné pouzdro vytvořeno z ocelové trubky s povrchovou úpravou nebo nerezové trubky nebo trubky ze slitiny hliníku.

Generátor plynů podle technického řešení má s výhodou elektrický iniciátor tvořen pinovým GTMS squibem. Materiálem plastového držáku je s výhodou termoplast na bázi jedné nebo více látek ze skupiny obsahující polyamid, polyfenylénamid, polybutylentereftalát, polyfenylen-sulfid, polyimid, polyéterimíd, polykarbonát, polyetyléterketon. Víčko je s výhodou vytvořeno z to plastu nebo z tenké vrstvy spalitelného kovu. Energetickým materiálem je s výhodou plyn vyvíjející pyrotechnická slož, propelent na bázi nitrocelulózy nebo tzv. green propelent.

Hlavní výhoda generátoru plynů odolného vysokému tlaku podle technického řešení spočívá v tom, že tento generátor plynů má spalovací prostor obsahující energetický materiál vymezen tlaku odolným pouzdrem, čímž je podstatně zvýšena jeho pevnost a bezpečnost použití.

Integrálním plastovým držákem, nesoucím elektrický iniciátor a k němu vedoucí kontakty, je jednostranně zcela uzavřeno zahrdlené tlaku odolné pouzdro, jehož otevřená část následující za víčkem současně slouží k napojení generátoru plynů do vyššího celku, například předpínače bezpečnostního pásu, jednoduchým a bezpečným způsobem. Toto řešení tak umožňuje vyrobit navazující pracovní část například předpínače bezpečnostního pásu z jednoduchého trubkového po20 lotovaru s nižší pevností, avšak dostatečnou bezpečností. Vlastní spojení generátoru plynů s pracovní částí pak může být výhodně provedeno svařením, lemováním, krimpováním a jinými v daném oboru známými procesy. Generátor plynů odolný vysokému tlaku podle technického řešení má tedy značnou výhodu v tom, že již jeho tělo samo o sobě tvoří tlaku odolný spalovací prostor, takže tento bezpečný spalovací prostor nemusí být laborován do vyššího celku s nabíjecí komorou, a generátor plynů se pouze s tímto vyšším celkem jednoduchým způsobem spojí. Generátor plynů podle technického řešení tedy umožňuje zjednodušení v konstrukci navazujících předpínačů pásů současně s možností použít zde již levnější, tlaku méně odolné materiály.

Přehled obrázků na výkresech

Konkrétní provedení generátoru plynů odolného vysokému tlaku podle technického řešení jsou znázorněna na přiložených výkresech, na kterých značí:

- obr. 1 - generátor plynů pinového typu s tlaku odolným pouzdrem;

- obr. 2 - generátor plynů lankového typu s tlaku odolným pouzdrem a s členitým zástřikem plastového držáku zasahujícím až na vnitřní stěny spalovacího prostoru;

- obr. 3 - generátor plynů pinového typu s tlaku odolným pouzdrem a se zástřikem plastového držáku na stěny spalovacího prostoru.

Příklady provedení technického řešení

Příklad 1

Jak je vidět z obr. 1, spalovací prostor 1 generátoru plynů tvoří tlaku odolné pouzdro 4 na jedné straně zahrdlené - opatřené lemem, do nějž je vsazen elektrický iniciátor 5 pinového typu, ukot40 vený v integrálním plastovém držáku 6, uzavírajícím zdola spalovací prostor 1 s vloženým energetickým materiálem 2, kterým je zde nítrocelulózový bezdýmný střelný prach. Spalovací prostor i je shora uzavřen víčkem 3, které je zde z lehčeného plastu. Tlaku odolné pouzdro 4 je z ocelové bezešvé trubky s lemem a s povrchovou úpravou, plastový držák 6 je z polyamidu. Elektrický iniciátor 5 pinového typu je GTMS squib s izolačním plastovým kalíškem.

-2CZ 24226 Ul

Příklad 2

Jak je vidět z obr. 2, spalovací prostor 1 generátoru plynů tvoří tlaku odolné pouzdro 4 na jedné straně zahrdlené - opatřené lemem, do nějž je vsazen elektrický iniciátor 5 pinového typu, opatřený elektrickými přívodními vodiči 9 a ukotvený v integrálním plastovém držáku 6, uzavírajícím zdola spalovací prostor 1 s vloženým energetickým materiálem 2, kterým jsou zde tablety green propelentu. Spalovací prostor 1 je shora uzavřen víčkem 3, které je zde z lehčeného elektrostaticky vodivého plastu na bázi polyolefínu. Tlaku odolné pouzdro 4 je z ocelové bezešvé tlakové nerezové trubky s lemem, plastový držák 6 je z polybutylentereftalátu. Elektrický iniciátor 5 je v oboru známý GTMS squib.

io Příklad 3

Jak je vidět z obr. 3, spalovací prostor I generátoru plynů tvoří tlaku odolné pouzdro 4 na jedné straně zahrdlené - opatřené lemem, do nějž je vsazen elektrický iniciátor 5 pinového typu, ukotvený v integrálním plastovém držáku 6, uzavírajícím zdola spalovací prostor I s vloženým energetickým materiálem 2, kterým je zde pyrotechnická slož s autoiniciační schopností. Stejně jako is v příkladě 1 zasahuje vnitřní část plastového držáku 6 dovnitř tlaku odolného pouzdra 4 a obklopuje zevnitř spalovací prostor 1, který je shora uzavřen víčkem 3 na bázi fluorovaného polymeru.

Tlaku odolné pouzdro 4 je vytvořeno z hliníkové slitiny, plastový držák 6 je z polyftalamidu. Elektrický iniciátor 5 je GTMS squib.

Průmyslová využitelnost

Technické řešení je využitelné hlavně v automobilním průmyslu ve výrobcích, kde pyrotechnicky generovaný tlakový plyn zajišťuje konání práce (utažení bezpečnostního pásu, zvednutí kapoty, posunutí aktivní opěrky hlavy apod,).

Claims (6)

1. Generátor plynů odolný vysokému tlaku, obsahující iniciátor uložený v držáku a energe25 tický materiál umístěný ve spalovacím prostoru, vyznačující se tím, že spalovací prostor (1) obsahující energetický materiál (2) uzavřený víčkem (3) je vymezen jednostranně zahrdleným, tlaku odolným pouzdrem (4) a v něm umístěný elektrický iniciátor (5) je ukotven v integrálním plastovém držáku (6), zasahujícím dovnitř tlaku odolného pouzdra (4), zatímco otevřená část (7) tlaku odolného pouzdra (4) následující za víčkem (3) je bezprostředně připojitelná

30 do vyššího celku (8).

2. Generátor plynů odolný vysokému tlaku podle nároku 1, vyznačující se tím, že tlaku odolné pouzdro (4) je vytvořeno z ocelové trubky s povrchovou úpravou nebo nerezové trubky nebo trubky ze slitiny hliníku.

3. Generátor plynů odolný vysokému tlaku podle nároku 1, vyznačující se tím, že 35 elektrický iniciátor (5) je tvořen pinovým GTMS squibem.

4. Generátor plynů odolný vysokému tlaku podle nároku 1, vyznačující se tím, že materiálem plastového držáku (6) je termoplast na bázi jedné nebo více látek ze skupiny obsahující polyamid, polyfenylénamid, polybutylentereftalát, polyfenylén-sulfid, polyimid, polyéterimid, polykarbonát, polyetyléterketon.

40

5. Generátor plynů odolný vysokému tlaku podle nároku 1, vyznačující se tím, že víčko (3) je vytvořeno z plastu nebo z tenké vrstvy spalitelného kovu.

-3 CZ 24226 Ul

6. Generátor plynů odolný vysokému tlaku podle nároku 1, vyznačující se tím, že energetickým materiálem (2) je plyn vyvíjející pyrotechnická slož, propelent na bázi nitrocelulózy nebo green propelent.