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爆破帽、包括其的混合式气体发生器、安全气囊模块、车辆安全系统以及制造爆破帽的方法

摘要

本发明涉及一种混合式气体发生器(10),其包括具有底部(21)与套筒状侧壁(22)的爆破帽(20),底部(21)与侧壁(22)界定点火器隔室(23),并且爆破帽(20)在空闲模式中通过具有填充压力(PF)的压缩气体在外周边侧上加压,填充压力在混合式气体发生器(10)的起作用的最高温度下具有最大填充压力(PF

著录项

  • 公开/公告号CN105270317A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-01-27

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 天合安全气囊系统有限责任公司;

    申请/专利号CN201510432375.X

  • 发明设计人 洛伦兹·赛德尔;

    申请日2015-07-21

  • 分类号B60R21/272;

  • 代理机构北京品源专利代理有限公司;

  • 代理人杨生平

  • 地址 德国阿绍

  • 入库时间 2023-12-18 13:57:21

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-07-05

    授权

    授权

  • 2017-06-06

    实质审查的生效 IPC(主分类):B60R21/272 申请日:20150721

    实质审查的生效

  • 2016-01-27

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及尤其用于混合式气体发生器的爆破帽,其包括界定爆破帽内部的点火器隔室的底部与套筒状侧壁,爆破帽适于在空闲模式中通过压缩气体在其外侧上加压并且,在操作情形中,适于在点火器隔室侧上的爆破压力被破坏。此外,本发明涉及混合式气体发生器、安全气囊模块与车辆安全系统。此外,本发明涉及制造爆破帽的方法。

背景技术

用于机动车辆的乘员约束系统通常地包括安全气囊模量,其包括在碰撞的情形中充气以便减小车辆乘员的身体部分与车辆部件碰撞的可能性。为了在碰撞的情形中使安全气囊充气,例如提供包括含有压缩气体和/或流体的压缩气体罐的混合式气体发生器和烟火装置子组件,此烟火装置子组件用于触发和/或加热初始压缩并且将在操作的情形中泄漏的气体。此混合式气体发生器的压缩气体可以通过爆破隔膜或者通过处于空闲模式中由此通过存储在压缩气体罐中的压缩气体能够在其外周边侧上加压或在其外周边侧上加压的爆破帽朝向烟火装置子组件以压力密封方式闭合。术语“在空闲模式中”由此意味着混合式气体发生器仍未被致动,或者换句话说,爆破帽处于其中仍未提供响应于其爆破帽将被打开或破裂的致动信号的空闲位置中。

WO01/13484A1,尤其是图8示出了包括在混合式气体发生器中的上述爆破帽。杯状爆破帽包括底部,该底部在其边界区域转换成套筒状侧壁并且/或者通过形成半径一体地连接到套筒状侧壁。底部与套筒状侧壁界定其中容纳点火器的点火器隔室,其中,在空闲模式中,爆破帽可以通过压缩气体在其外周边侧加压或者通过压缩气体在其外周边侧加压。在操作的情形中,可以通过致动点火器通过在点火器隔室侧上的爆破压力破坏爆破帽。爆破帽具有连续恒定的材料厚度。

此混合式气体发生器由此包括压缩气体罐,例如当制造混合式气体发生器时,压缩气体罐可以例如在室温下填充有具有预定压力(例如580巴)的气体或气体混合物。在混合式气体发生器的空闲模式中,在所谓的高温情形中,通过由太阳辐射的加热车辆内部到例如90℃,可以使此压力或填充压力增加到大约800巴的最大填充压力。当触发安全气囊时,烟火装置子组件打开闭合压缩气体罐的爆破隔膜或者闭合压缩气体罐的爆破帽,从而预压缩在压缩气体罐中的气体使安全气囊充气,其中,预压缩气体可以是氮气、氩气、氦气或氧气和/或所述气体中两种或多种的混合物。

在其中通过致动点火器打开爆破帽的操作的情形中,为此目的的所述点火器必须在点火器隔室侧上积累远高于存在于压缩气体罐中的填充压力的爆破压力。当单独考虑自身时,点火器不必须积累要求用于破坏爆破帽的压力,而是此外其必须“对抗”存在于压缩气体罐中的填充压力,即克服此背压,以便当其包含在此混合式气体发生器中时,致使爆破帽的全部破坏。

如上所述,由于在此压缩气体罐中的压力可以增加到大约800巴,因此,在一定程度上需要极其高的爆破压力来打开闭合隔膜和/或打开爆破帽。因此,在空闲模式中,闭合气体罐的爆破帽与可能地设置的隔膜均在压缩气体罐侧上受到高压,以使爆破帽暴露于例如极端弯曲与变形,并且可以抵靠支撑或者搁置在混合式气体发生器或者气体模块的其它部件上,由此可能地具有负面影响。此外并且另外地,爆破帽必须通过具有适当的材料厚度而非常稳定以便在空闲模式中经受上述最大填充压力。

发明内容

本发明的目的是提出进一步开发的爆破帽以克服上述缺点。特别地,将描述爆破帽,与现有技术相比,其受到较低的变型并且/或者可以通过在点火器的部分上的较低的爆破压力被打开。另一个目的是开发混合式气体发生器使得可以减小爆破帽的爆破压力或者打开压力。

此外,本发明的目的是提出安全气囊模块以及包括进一步开发的混合式气体发生器与改进的爆破帽的车辆安全系统。此外,本发明的目的是提出制造爆破帽的方法。

根据本发明,关于爆破帽通过权利要求1的主题,关于混合式气体发生器通过权利要求7或9的主题,关于安全气囊模块通过权利要求13的主题,关于车辆安全系统通过权利要求14的主题以及关于制造爆破帽的方法通过权利要求15的主题实现此目的。

在从属权利要求中描述了根据本发明的混合式气体发生器以及根据本发明的爆破帽的有利与方便的构造。

本发明以提出尤其用于混合式气体发生器的爆破帽的构思为基础,爆破帽包括底部与套筒状侧壁,底部与套筒状侧壁界定在爆破帽内部的点火器隔室,并且爆破帽适于在空闲模式中通过压缩气体在其外侧上加压,并且在操作情形中,爆破帽适于通过点火器隔室侧爆破压力被破坏。根据本发明,从侧壁到底部的过渡部分形成为使得当在外侧上给底部加压时,在点火器隔室侧上的底部的一部分可以搁置在点火器隔室侧上的侧壁的一部分上。

因此,本发明以形成从侧壁到底部的过渡的构思为基础,使得可以通过压缩气体在外侧上给底部加压并且不需要其它部件来支撑底部。底部与爆破帽分别地形成为在空闲模式中是类似地自支撑的。过渡部分优选地形成为使得爆破帽的底部,尤其是其点火器侧部分可以仅朝向其自身竖直侧壁,尤其朝向在其点火器隔室侧上的一部分被支撑。换句话说,由于到基本上垂直于底部布置的侧壁的过渡部分的特定构造,在空闲模式中底部可以搁置在侧壁上,爆破帽形成为是自支撑的,即当在空闲模式中通过压缩气体给其加压时,不需要通过混合式气体发生器的其它部件支撑该爆破帽。因此,防止了爆破帽不经意且不利地搁置在诸如点火器的另一个部件上。

通过根据本发明的构造,尤其通过爆破帽的自支撑设计,根据本发明的爆破帽在一方面可以通过与现有技术已知的爆破帽的这样的情形相比在点火器侧上的远远更低的爆破压力被打开。

此外,根据本发明的相同的爆破帽在另一个方面还可以在填充有压缩气体的混合式气体发生器的压缩气体罐的部分上具有相对高的坍塌压力,如从包含在此混合式气体发生器中的现有技术中的爆破帽所已知的。

下面将进一步详细地描述此事实。

有利地,爆破帽尤其地通过再成形,优选地通过深拉和/或弯曲和/或挤压和/或模压以一体件形成。此一体件的构造与其中底部必须被连接,例如焊接到侧壁的多部分爆破帽相比节约了制造成本。

爆破帽的底部或侧壁可以至少部分地包括具有凹槽底部的凹槽状凹陷,此凹陷优选地设置在外周边侧上或者与爆破帽的纵轴基本上平行。凹槽状凹陷可以是凹槽状凹入部或者压印。优选地,凹槽状凹陷或者压印或凹入部形成在背离点火器隔室的底部的表面上,但是其还可以位于背离点火器隔室的侧壁的表面上,有利地,在过渡部分的区域中。凹槽底部是凹陷/凹入部/压花的最深点或最深表面部分。换句话说,凹陷的凹槽底部是最靠近相对的底部表面或者底部侧或者侧壁的点以及分别地是最接近的表面部分。在爆破帽的底部中,凹陷可以例如是圆形和/或半圆形和/或交叉形状和/或双C状和/或I状和/或波状。此外,在侧壁中的凹陷可以同样地是圆形和/或半圆形。

在过渡部分中,在点火器隔室上的侧壁的表面至少部分地可以具有弯曲形状,尤其是凸起形状,优选地使得在点火器隔室侧上的底部的部分与在点火器隔室上的侧壁的部分之间形成具有尖端的折痕。

换句话说,在爆破帽内部的过渡部分可以至少部分地具有从底部到侧壁的折痕,其中,此折痕包括尖端。此尖端是折痕的最深点。优选地,折痕的最深点或者分别地此尖端直接紧邻爆破帽的底部形成。尖端还可以从侧壁到底部,尤其从点火器隔室侧上的侧壁的区域到点火器隔室侧上的底部的部分限定过渡点。可以在点火器隔室侧上的底部的部分与点火器隔室侧上的侧壁的区域之间的全部内周边中形成折痕。

可以设想的是,在点火器隔室侧上的底部的部分以及特别地在点火器隔室侧上的侧壁的凸起地延伸的表面形成折痕的边界面。相应地,可以通过在点火器隔室侧上的底部的部分界定点火器隔室侧上的侧壁的表面的弯曲的、尤其凸起的形状。换句话说,在点火器隔室侧上的表面的弯曲的、尤其凸起的形状在底部的点火器隔室侧部分的边界部分处结束。如果爆破帽以一体件形成,那么在点火器隔室侧上的表面的弯曲的、尤其是凸起的形状可以转换到底部的点火器隔室侧部分的边界部分中。在爆破帽的过渡部分中的折痕的形状还可以称作为角板形状或者角板状。

从此尖端开始到爆破帽在外周边侧上的最接近的表面部分形成弱化区域。爆破帽的弱化区域是分别地限定并且具有最小壁厚或爆破帽厚度并且当施加点火器隔室侧爆破压力时破坏或爆破的区域或部分。换句话说,在弱化区域中,当施加爆破压力时,爆破帽的此区域破裂。

最接近尖端的外周边侧上的表面部分可以是在外周边侧上的侧壁的表面和/或凹槽底部。相应地,可以从尖端开始到外周边侧上的最接近的表面部分或表面点形成弱化区域,其中,在外周边侧上的最接近的表面部分可以是在外周边侧上的侧壁的最接近的表面和/或底部或侧壁的最接近的凹槽基部,弱化区域在本发明的实施方式中适于是圆周的,即弱化区域可以形成在点火器隔室侧上的全部内周边处。

过渡部分可以至少部分具有珠状向内成型或者向外成型,此向内成型和/或向外成型加强过渡部分,使得在空闲模式中此底部搁置在侧壁上,并且不需要抵靠混合式气体发生器的其它部件或元件的其它支撑件。

此外,可能的是,在过渡部分中的爆破帽的壁厚小于在底部的点火器隔室侧部分中的爆破帽的壁厚和/或在侧壁的点火器隔室侧区域中的爆破帽的壁厚。因此,尖端可以描述或者限定爆破帽的最小壁厚的区域。

根据本发明的混合式气体发生器包括具有底部与套筒状侧壁的爆破帽,此底部与侧壁界定点火器隔室。在空闲模式中,爆破帽通过在填充压力下的压缩气体被加压,该填充压力在混合式气体发生器的起作用的最高温度下具有最大填充压力。在操作的情形中,可以通过在点火器隔室侧上的爆破压力破坏爆破帽。

根据本发明,从爆破帽的侧壁到底部形成过渡部分使得要求用于破坏爆破帽的点火器隔室侧上的爆破压力低于最大填充压力与填充压力的总和。

相应地,爆破帽至少包括底部与套筒状侧壁,爆破帽的内部用作点火器隔室,其中,爆破帽的外表面在空闲模式中通过优选地设置在压缩气体罐中的压缩气体被加压。操作的情形描述了触发情形,即在压缩气体罐中提供的压缩气体用于给安全气囊充气并且分别地给安全气囊充气,并且因此需要通过在点火器隔室侧上的爆破压力破坏爆破帽的情形。

本发明由此以从爆破帽的侧壁到底部形成过渡部分的构思为基础,使得破坏爆破帽所必要的在点火器隔室侧上的爆破压力低于最大填充压力与填充压力的总和。

如在下文中将要描述的,最大填充压力与填充压力的总和构成可计算的辅助变量。填充压力是在压缩气体罐中的取决于温度的压力,其由于混合式气体发生器的不同的可能操作温度在车辆中的空闲模式中可以进行调节。例如,其中包括混合式气体发生器的车辆暴露到从通常零下40摄氏度到零上90摄氏度的起作用的温度范围。相应地,在压缩气体罐中的填充压力在-40℃到+90℃的温度下持续地增加直到其在+90℃下,尤其混合式气体发生器的起作用最大温度下达到其在空闲模式中的最大填充压力。上述可计算变量“最大填充压力与填充压力的总和”由此可以示出或者理解为增加到最大的可能的填充压力的等级的(取决于温度的)填充压力。

此外,根据本发明的混合式气体发生器可以构造为使得爆破帽连接,尤其地焊接到点火器载体,使得烟火装置点火器突出到爆破帽的点火器隔室中并且爆破帽突出到压缩气体罐的内部中。为了将爆破帽连接和/或焊接到点火器载体,爆破帽可以包括径向突出的轴颈,轴颈优选地形成在背离爆破帽的底部的侧壁的端部,尤其是竖直端。

在操作的情形中,即,当给混合式气体发生器点火时,点火器隔室与压缩气体罐的内部流体联通或者适于与压缩气体罐的内部流体联通。由于爆破帽的破坏或者爆破,存在于压缩气体罐中的压缩气体或者预压缩气体可以通过经过压缩气体罐的爆破帽的破坏触发的冲击波流入到安全气囊中,以便打开闭合压缩气体罐的其它爆破隔膜以给安全气囊充气。

关于安全气囊模块,通过权利要求13的特征实现了此目的。根据本发明的此安全气囊模块可以包括根据本发明的爆破帽和/或根据本发明的混合式气体发生器。

关于车辆安全系统,通过权利要求14的特征实现了此目的。因此,车辆安全系统包括根据本发明的爆破帽和/或根据本发明的混合式气体发生器和/或根据本发明的安全气囊模块。当已经结合根据本发明的爆破帽和/或根据本发明的混合式气体发生器解释它们时,产生了类似的优点。

关于制造爆破帽、尤其是根据本发明的爆破帽的方法,通过权利要求15实现了此目的。相应地,爆破帽毛坯在缩铸和/或向内成型和/或缩口处理中,尤其通过再成形、优选地通过深拉和/或弯曲和/或挤压和/或模压设置有折痕,和/或在底部的点火器隔室侧部分与侧壁的点火器隔室侧区域之间具有带有尖端的折痕。可设想的是构造包括跨越整个周边和/或跨越整个内周边的尖端的折痕。在一些区域中形成折痕的实施方式也是可设想的。

此外,可设想的是,根据本发明的爆破帽被制造为两个部分,即底部元件连接到侧壁元件。

在根据本发明的方法的范围内,爆破帽毛坯可以设置为装配有珠状向内和/或向外成型,此珠状向内和/或向外成型从爆破帽的侧壁朝向底部形成在过渡部分中,优选地在外周边侧上。

附图说明

在下文中,将参照所附示意图通过实施方式详细地说明本发明,在附图中:

图1a示出了包括在根据第一实施方式未通过压缩气体给爆破帽加压的情况下的根据本发明的爆破帽的根据本发明的混合式气体发生器的点火器侧局部区域的剖面图;

图1b示出了示出了包括在根据第一实施方式通过压缩气体给爆破帽加压的情况下的根据本发明的爆破帽的根据本发明的混合式气体发生器的点火器侧局部区域的剖面图;

图2示出了根据本发明的爆破帽的第二实施方式;

图3a示出了根据本发明的爆破帽的第三实施方式;

图3b示出了根据本发明的爆破帽的第四实施方式;

图4示出了用于根据现有技术与根据本发明的爆破帽的压缩气体罐侧上的坍塌压力以及用于压缩气体罐中的充气压力的图表;

图5示出了通过比较现有技术与本发明的用于在没有在压缩气体罐中充气的情况下的爆破帽的点火器侧爆破压力的图表;以及

图6示出了通过比较现有技术与本发明的用于在压缩气体罐中充气的情况下的爆破帽的点火器侧爆破压力的图表。

具体实施方式

在下文中,对于等效与相同作用的部件来说,使用相同的附图标记。在图1a中,示出了包括爆破帽20的根据本发明的混合式气体发生器10的点火器侧局部区域。混合式气体发生器10包括具有内部12的压缩气体罐11。为了清楚起见,放弃了压缩气体罐11的完整显示,即压缩气体罐11朝向顶部的压力密封闭合件。

在图1a中,内部12未被加压;即在内部12中还未设有任何预压缩气体并且仅大气环境压力起作用。

此外,示出了点火器载体13与点火器14。爆破帽20紧密地连接、尤其焊接到点火器载体,以便确保待填充到压缩气体罐11的内部12中的压缩气体的密闭性。此外,示出了布置在爆破帽的径向周边处的易于压缩的垫圈15,其仅用作用于这里未示出的燃料填充的体积补偿,如其可以以已知的压膜的形式提供。

爆破帽20包括底部21与套筒状侧壁22。底部21与侧壁22界定爆破帽内部以及分别地点火器隔室23。

图1a描述了其中仍未提供用于致动混合式气体发生器的信号的混合式气体发生器10的空闲模式。

如已经描述的,在图1a中,爆破帽20仍未通过在其外部、也就是在压缩气体罐11的内部12的部分上的压缩气体加压。这同样是显而易见的,尤其在图1a中,通过爆破帽20的底部21处于几乎水平位置的事实,其中,在其中心区域中,其仅在点火器14的方向中极略微地偏转或者预形成。在另一个方面,在图1b中,爆破帽20的底部21在点火器14的方向中明显地弯曲,如下面进一步描述的,由于在图1b中爆破帽通过在其外侧的预压缩气体而被加压。

在图1a中,爆破帽20的底部21在其外周边上、尤其在外表面25上包括凹槽状凹陷或者压印26。根据图1a,凹槽状凹陷26在底部21的边界区域27的方向中形成在全部周边上方,即以圆形形状形成。凹槽状凹陷26的凹槽底部28构成底部21的外面25的表面部分,其关于底部21的相对内面29最接近。

从底部21到侧壁22的过渡部分24至少部分地包括折痕32,以使得在示出的空闲模式中的底部21支撑在尤其竖直布置的侧壁22上,并且爆破帽20形成为自支撑的。

这里同样地示出了在过渡部分24中的珠状外部成型31,即底部21的边界区域27朝向侧壁22被加强在过渡部分24中的其外周边侧上。在点火器隔室侧上的爆破帽20的过渡部分24中,锥形的并且具有尖端33的折痕32至少部分地形成在侧壁22中。尖端33形成侧壁22中以及分别地在侧壁22的点火器隔室侧表面34中的折痕32的最深点。折痕32以及尖端33形成在整个内周边上方,即在侧壁22的点火器隔室侧表面34的整个周边上方。

折痕32由弯曲形状形成,尤其是侧壁22的点火器侧表面34的凸起形状。折痕32以及分别地折痕32的形状还可以称作为角板状。根据实施方式1a,尖端33形成在凹槽底部28的竖直延伸部上。也就是说,通过凹槽底部28的竖直线垂直于尖端33延伸并且与尖端33交叉。折痕32被界定并且分别地通过侧壁22的凸起延伸的点火器侧表面34与底部21的内面29、尤其是内面29的周边边界区域形成。

换句话说,包括尖端33的折痕32形成在底部21的点火器隔室侧部分40与侧壁22的点火器隔室侧区域50之间。在点火器隔室侧上的底部21的部分40与在点火器隔室侧上的侧壁22的区域50在尖端33中彼此邻近,并且分别地在那里彼此接触。

从尖端33开始到爆破帽20在外周边侧上的最接近的表面部分形成弱化区域35。根据示出的实施方式,在外周边侧上的最接近的表面部分由底部21的凹槽底部28形成。换句话说,弱化区域35是具有最小的部件厚度或壁厚的爆破帽20的区域。如果在点火器隔室23中产生爆破压力,那么弱化区域35就被破坏并且分别地,弱化区域35爆裂,以使得点火器隔室23与压缩气体罐11的内部12流体联通或者可以与压缩气体罐11的内部12流体联通。因此,由于形成的弱化区域35,底部21被撕离套筒状侧壁22,以使得爆破帽20尤其地沿着弱化区域35被破坏,并且在点火器隔室23与内部12之间建立流体联通。

爆破帽20还包括用于爆破帽20到点火器载体13的气密连接或者气密焊接的径向突出轴颈36。在操作的情形中,即如果提供用于致动混合式气体发生器的信号,那么点火器14必须产生爆破压力以便从外侧打开爆破帽20。在此上下文中,“外侧”表示点火器侧或者点火器隔室23。由于在空闲模式中的爆破帽20的底部21通过高的内部压力,即通过存在于内部12中的压缩气体的高压来加压,底部21可以支撑在基本上竖直形成的侧壁22上。在此情形中,没有必要使其支撑在点火器14上或者支撑在混合式气体发生器10的其它元件上。因此,爆破帽20构造为自支撑的。

在图1b中,与在图1a中类似,示出了包括根据本发明的爆破帽20的根据本发明的混合式气体发生器10的点火器侧部分,其中,在此情形中,爆破帽20通过在其外侧的、即在压缩气体罐11的内部12的部分上的压缩气体被加压。换句话说,图1b示出了图1a中示出的根据本发明的混合式气体发生器的部分,但是如在根据本发明的完整安装的混合式气体发生器10的情形中在压缩气体罐11中加压。关于相应的附图标记及其含义,参照关于根据图1a的解释。

如已经在前面描述的,在图1b中,爆破帽20的底部21在点火器14的方向中明显地弯曲,这是由压缩气体罐11中的加压造成的。

在图1b中,压缩气体罐11填充有可以是诸如例如氮气、氩气、氦气或氧气、或者所述气体中两种或多种的混合物的预先压缩气体的压缩气体。压缩气体罐11可以在室温下以580巴的压力加压,其中,所述压力可以在高温的情形中增加到大约800巴,尤其在其中安装混合式气体发生器的通过高达90℃的阳光加热的车辆中,。在此混合式气体发生器的90℃的此起作用的最高温度的情形中,由此在混合式气体发生器的空闲模式中实现了800巴的最大填充压力。

在图1b中,因为在空闲模式中点火器尚未被致动或点火,所以爆破帽20的外侧,尤其是爆破帽20的底部21在空闲模式中通过存在于内部12中的压缩气体的高压来加压,这造成当点火器隔室23仍未加压或者在那里仅存在大气压力时,底部21朝向点火器隔室23弯曲。

在此方面,从图1b中清晰可见的是,在折痕32的区域中,底部21的点火器隔室侧部分40可以搁置在侧壁22的点火器隔室侧区域上。此支撑发生在相对于凹槽底部28径向向内地定位、即在爆破盘中心或者爆破帽20的纵轴A的方向中定位的位置或区域处。在底部搁置在点火器14上并且搁置在混合式气体发生器10的其它元件上的此情形中是不必要的。爆破帽20形成为类似的自支撑的。

与图1a类似,图1b示出了混合式气体发生器10的空闲模式,其中到目前为止未提供用于致动混合式气体发生器的信号。在于此未示出的情形中,可以通过点火器隔室侧爆破压力,即作用在点火器隔室23中的爆破压力破坏爆破帽20。

图2示出了关于根据本发明的爆破帽20的另一个实施方式。关于一致的附图标记及其含义,参照关于根据图1a和图1b的实施方式的说明。

首先,在图2中的爆破帽20也包括底部21与套筒状侧壁22。同样示出点火器隔室23。同样地根据此实施方式,过渡部分24从爆破帽20的侧壁22朝向底部21构造。

在底部21的外面25上形成具有凹槽底部28的凹槽状凹陷26,凹槽状凹陷26在底部21的边界区域27中具有圆形形状。凹槽底部28是最接近底部21的内面29的表面部分。过渡部分24包括折痕32,此折痕形成为使得在空闲模式中,底部21搁置在在基本上竖直地形成的侧壁22上,并且爆破帽20和分别地底部21是自支撑的。在点火器隔室侧上的爆破帽20的过渡部分24中,在点火器隔室侧上的侧壁22的表面34包括具有尖端33的折痕32。折痕32朝向尖端33成锥形。折痕32通过在点火器隔室侧上的侧壁22的表面34的弯曲路径、尤其是凸起路径形成。

在底部的边界区域27中,爆破帽20具有转换成珠状向内成型37的珠状向外成型31。由于底部21竖直地搁置在套筒状侧壁22上,因此由于过渡部分24的此双重珠状构造,底部21可以经受作用在外周边侧上的非常高的压缩气体的压力,并且由于珠状向外成型31与珠状向内成型37,形成可以被强烈压紧的双重珠状过渡部分。因此,这还示出了爆破帽20是自支撑的。在示出的实施方式中,从尖端33开始到爆破帽20在外周边侧上的最接近的表面部分,即底部21的凹槽底部28,同样地形成弱化区域35。当爆破压力施加到点火器隔室23并且相应地到底部21的内面29时,在尖端33与凹槽底部28之间的弱化区域35由此被破坏。

图3a示出了根据本发明的爆破帽20的第三可能实施方式。关于一致的附图标记及其含义,参照关于根据图1a、图1b和图2的实施方式的说明。

侧壁22的点火器隔室内侧表面34朝向底部21具有弯曲形状,即凸起形状。侧壁22的壁厚在与侧壁22的点火器隔室内侧表面34的路径相应的过渡部分24中朝向底部21减小。因此,侧壁22在尖端33的区域中包括最小的壁厚。从尖端33开始朝向爆破帽20在外周边侧上的的最接近的表面部分形成弱化区域35。在外周边侧上的最接近的表面部分是侧壁22在外周边侧上的面38。当点火器隔室23以及分别地底部21的内面29被加压时,由于侧壁22在尖端33的水平延伸部中断裂或者破裂并且然后底部21可以与侧壁22分离,因此底部21与侧壁22分离。

联系根据图3a的实施方式,放弃了珠状向外成型31或者向内成型37的构造。然而,在过渡部分24中,底部21搁置在垂直于底部21形成的套筒状侧壁22上,使得当压缩气体的压力施加在外周边侧上时,底部21仅略微地弯曲,并且抵靠混合式气体发生器10和/或点火器14的部件的另外支撑件是不必要的。

图3b示出了根据本发明的爆破帽20的第四可能实施方式。关于一致的附图标记及其含义,参照根据图1a、图1b、图2和图3a的说明。

图3b的第四实施方式与图3a的上述第三实施方式基本上相应,然而,图3b的实施方式基本区别是包括具有凹槽底部28的凹槽状凹陷26。过渡部分24包括其中凹槽状凹陷26基本上垂直于爆破帽20的纵轴A地径向地布置的珠状向外成型31。凹槽状凹陷26以及尤其地其凹槽底部28优选地定位为使得它们关于爆破帽20的纵轴A与折痕32的尖端33基本上平齐地设置。

在图3b的实施方式中,还形成从尖端33开始延伸到通过凹槽底部28表示的珠状成型31的最接近表面部分的弱化区域35。

换句话说,图3b的实施方式还可以理解为是图1a的第一实施方式的变型以便根据图3b,在图1a中的凹槽状凹陷26布置为相对所示的位置向外偏移大约90°,尤其是沿着珠状向外成型径向地向外。换句话说,朝着如图3b中示出的基本上垂直于爆破帽20的纵轴A的排列改变图1a中示出的凹槽状凹陷26的排列,即基本上平行于爆破帽20的纵轴A的排列。

当给点火器隔室内23以及分别地底部21的内面29加压时,由于侧壁22在尖端33的水平延伸部中断裂或者破裂并且然后底部21可以与侧壁22分离,因此底部21与侧壁22分离。

图4示出了包括用于根据现有技术与根据本发明的爆破帽的在压缩气体罐侧上的坍塌压力的曲线以及此外用于压缩气体罐11中的填充压力PF的曲线的图表。

在图表的水平轴处,标记了与气体发生器或混合式气体发生器的应用的通常功能范围相应的从-40℃到+90℃的温度刻度。在竖直轴处,标记从0巴到1800巴的压力刻度。

在图4中的下曲线表示依赖于温度产生的压缩气体罐中的填充压力PF。在当前情形中,压缩气体罐填充有在580巴的压力下并且在23℃(室温)的温度下的97%氩气与3%氦气的气体混合物,从而形成示出的曲线(特征)。在+90℃的混合式气体发生器的最高操作温度下,在压缩气体罐中调节800巴的最大填充压力PFmax

在图4中的上曲线示出了现有技术与本发明的在压缩气体罐的侧面上的爆破帽的坍塌压力或爆破压力。术语“在压缩气体罐的侧面上的坍塌压力”在此情形中表示以下:关于结构强度,如在例如本发明的图1b中示出的安装在混合式气体发生器中的爆破帽在空闲模式中必定经受压缩气体罐中的填充压力,该填充压力从压缩气体罐11的内部12在外周边侧上给爆破帽加压。通常来说,爆破帽关于所述强度将设计为使得通常包括这样的安全因素,其将诸如部件与压力公差的相关参数考虑在内,以使爆破帽在空闲模式中不能坍塌。然而,当设计混合式气体发生器时,检查爆破帽在压缩气体罐中的多大压力下在结构上坍塌。在图4中,现在通过上曲线“坍塌压力(在压缩气体罐侧上)”表示此特征。在现有技术的爆破帽的坍塌压力与根据本发明的爆破帽20的坍塌压力之间基本上没有区别,因为如果根据本发明的爆破帽20被用于替换现有技术爆破帽并且与现有技术爆破帽交换,那么根据本发明的爆破帽20应该模仿类似相同的坍塌压力特征并且通常不应该在比现有技术爆破帽更低的填充压力下坍塌。现有技术爆破帽可以被认为是通过已经述及的文献W01/13484A2的图8已知的爆破帽。

图5示出了通过比较现有技术与本发明的用于在没有气体填充在压缩气体罐11中的情况下的点火器侧爆破压力的曲线的图表。术语“在没有气体填充在压缩气体罐中的情况下”意味着在此情形中,,考虑其中按照如例如在图1a中所示的说明混合式气体发生器(仍)未填充以压缩气体的状态。因此,在空闲模式中,在爆破帽20的两侧上,即在压缩气体罐侧以及在点火器侧,存在诸如大气环境压力的相同的压力等级。换句话说,这里仅考虑点火器侧爆破压力,单独地考虑自身,这仅被要求以用于打开以及分别地破坏爆破帽20。

可以建立在图5中示出的用于确定点火器侧爆破压力的测试装置,例如如在图1a中示出的设备,即具有朝向顶部打开或“切断”的压缩气体罐11的壁的设备。为了测量点火器侧爆破压力,那么致动(点火)点火器并且当要求点火器侧破裂压力打开并且分别地破坏爆破帽时,测量通过此种方式在点火器隔室23中形成的压力。

通过此种方式,一方面,通过现有技术诸如通过已经述及的文献W01/13484A2、参照图8已知的爆破帽可以被用于上述测试装置中以便确定图5中示出的曲线“现有技术:爆破压力PBL”。

另一方面,如本发明的图1a中所示的根据本发明的爆破帽20可以被用于获得图5中示出的曲线“本发明:爆破压力PBL”。

缩写“PBL”在各种情形中代表“爆破压力空置”,这与上述术语“在没有气体填充在压缩气体罐中的情况下”是等效的。

关于图5中的图表具体地说:

这里清楚可见的是,这些两个爆破压力特征“现有技术:爆破压力PBL”和“本发明:爆破压力PBL”彼此远离;即,需要通过点火器施加到现有技术爆破帽的例如在-40℃下的900巴以及在+90℃下的860巴的爆破压力远高于施加到根据本发明的爆破帽20的爆破压力,对于本发明来说,仅需要在-40℃处400巴以及在+90℃处250巴来打开爆破帽20。

通过此种方式,本发明的巨大优点,即点火器侧爆破压力的显著减小是显而易见的。此优点可以实现:通过根据本发明的爆破帽20,从侧壁22到底部21的过渡部分24形成为使得当压力从外部施加到底部21时,底部21的点火器隔室侧部分40可以搁置在侧壁22的点火器隔室侧区域50上。

对于其它部分来说,在图5中的两个爆破压力特征中,各自的爆破压力随着渐增的温度略微减小的事实是由于各自的爆破帽随着渐增的温度的通常的材料软化或者结构弱化。

除了上述两个爆破压力“现有技术:爆破压力PBL”以及“发明:爆破压力PBL”特征以外,在图5的图表中,示出了已经在图4中描述的两个曲线“坍塌压力(在压缩气体罐侧)”以及“在压缩气体罐中的填充压力PF。

当比较上面的两个曲线“坍塌压力(在压缩空气罐侧)”与“现有技术:爆破压力PBL”时,可以提出下面两个陈述:

首先,两个曲线彼此以非常小的距离定位。这不奇怪,因为两个曲线代表用于相同部件的坍塌压力特征,尤其是现有技术爆破帽,因为曲线“现有技术:爆破压力PBL”表示坍塌压力曲线而不是别的。区别仅在于这样的事实:曲线“现有技术:爆破压力PBL”通过在点火器的部分、即点火器隔室23上施加压力来限定,然而曲线“坍塌压力(在压缩气体罐侧)”由在压缩气体罐11的部分上施加压力产生。

其次,此两个曲线在可以在混合式气体发生器的最大操作温度处(这里+90℃)实现的最大填充压力PFmax(800巴)以上的混合式气体发生器的应用的全部通常温度范围(-40℃至+90℃)内。

由此,在图5的图表中,具有860巴的爆破压力值和最大操作温度(+90℃)的基准的曲线“现有技术:爆破压力PBL”在压缩气体罐的最大填充压力PFmax以上大约7.5%。

在另一个方面,曲线“本发明:爆破压力PBL”在施加的整个温度范围内(-40℃到+90℃)都远低于最大填充压力PFmax(800巴);具体来说,通过上述最大操作温度(+90℃)的基准,在此情形中,根据本发明的爆破帽的爆破压力PBL仅仅是250巴,即在最大填充压力PFmax以下约68.75%。

出于此考虑,同样,本发明的上述的大量优点是可见的,尤其是通过根据本发明的爆破帽20显著地减小了点火器侧爆破压力。

上述考虑的一部分还可以在公式描述的协助下用公式表示如下:

下面可适用于现有技术爆破帽:

PBL>PFmax

在另一个方面,下面可适用于根据本发明的爆破帽:

PBL<PFmax

其中,PBL在各情形中限定为在与点火器隔室相对侧上仅具有大气背压的情况下的爆破帽的点火器侧爆破压力,即在压缩气体罐中没有任何气体填充压力的情况。PFmax限定为最大填充压力,其是在空闲模式中的在混合式气体发生器的最大操作温度下的结果。

图6示出了包括通过比较现有技术与本发明的用于在气体填充在压缩气体罐11中的情况下的点火器侧爆破压力的曲线的图表。与上述图5相比,在此情形中,混合式气体发生器现在如期望地被填充以压缩气体,如例如在图1b中示出的,即安装以便准备使用。如已经在图4和图5中示出的用于在压缩气体罐11中的填充压力PF的相应特征已经被图6采用。

在图6中,示出了此外两个曲线“现有技术:PBL+PF”以及“本发明:PBL+PF”。如已经通过它们的公式设计指示的,此两个曲线从在压缩气体罐中没有任何气体填充压力的情况下的点火器侧爆破压力的曲线(参照图5)到压缩气体罐中的相应填充压力PF的曲线的增加而形成。

换句话说,图6的上述两个曲线通过以曲线“填充压力PF”的等级来升高图5中的此两个曲线中的每个从图5中描述的两个曲线“现有技术:爆破压力PBL”以及“本发明:爆破压力PBL”发展;也就是说,填充压力PF在压缩气体罐中的各自的存在压力值在各情形中增加到图5中的此两个曲线的压力值。

通过此种方式,由于填充压力PF与点火器侧爆破压力相对作用,因此,产生用于现有技术爆破帽(曲线“现有技术:PBL+PF”)以及用于根据本发明的爆破帽(曲线“发明:PBL+PF”)的真实的点火器侧爆破压力。因为,如已经在开始描述的,单独地考虑自身,点火器不仅必须积累要求用于破坏爆破帽的压力,,而且还必须“对抗”在压缩气体罐中存在的填充压力,即克服此背压,以便当其安装在此混合充气中时,致使爆破帽全部被破坏。

涉及图6的用于两个曲线“现有技术:PBL+PF”以及“本发明:PBL+PF”的压力测量的可能的测试设备可以通过如例如图1b中示出的设备实现,在具有接近顶部的压缩空气罐11的壁此情形中,当然地,使得在压缩气体罐11(例如在23℃下的580巴)中显现填充压力PF。为了测量点火器侧爆破压力,致动然后点火器14并且测量在点火器隔室23中形成的压力。

通过此测试设备,即填充有填充压力以准备使用的混合式气体发生器,涉及点火器侧爆破压力,在点火器隔室23中的被致动的点火器14首先需要产生与存在于压缩气体罐11中的填充压力PF相应的背压以便产生在爆破帽20的两侧上的完全压力平衡必须是合理的。仅超过点火器隔室23中的填充压力PF的等级的压力部分适于提供变形并且最终用于打开爆破帽并且使爆破帽破裂。

由此,图6中示出的点火器侧与点火器隔室侧爆破压力(“现有技术:PBL+PF”以及“本发明:PBL+PF”)是要求用于打开包括填充有填充压力的压缩气体罐的混合式气体发生器中的爆破帽的实际产生的压力。

在图6的图表中,示出了其它曲线“PFmax+PF”。这是可以从图5中的图表总结出来的可计算的辅助变量曲线或者辅助曲线,并且不是如在下文将要说明的在部件或部件空间处实际上可测量的压力。

因为,如已经描述的,图5中的两个曲线“现有技术:爆破压力PBL”以及“本发明:爆破压力PBL”升高到特征“压缩气体罐中的填充压力PF”的压力等级,以便达到图6中的相应曲线(“现有技术:PBL+PF”和“本发明:PBL+PF”),相应地,此外,图5的压力值“PFmax”升高到特征“压缩气体罐中的填充压力PF”的压力等级,这然后产生可计算辅助曲线“PFmax+PF”,尤其是最大填充压力PFmax与填充压力的PF的总和。

图6清楚地显示了在现有技术爆破帽中,要求用于破坏爆破帽的点火器隔室侧爆破压力(曲线“现有技术:PBL+PF”)在混合式气体发生器的应用的全部温度范围(40℃到+90℃)中的曲线(PFmax+PF)以上。

在另一个方面,在此范围内,要求用于破坏根据本发明的爆破帽20的点火器隔室侧爆破压力(曲线“本发明:PBL+PF”)远低于曲线“PFmax+PF”。

换句话说,通过图6显而易见的是,要求用于破坏根据本发明的爆破帽20的点火器隔室侧爆破压力低于最大填充压力PFmax与填充压力PF的总和。

还可以在下面公式表述的协助下与前述类似地用公式表示此关系:

下面可适用于现有技术爆破帽:

PBL+PF>PFmax+PF

然而,对于根据本发明的爆破帽,下面是可适用的:

PBL+PF<PFmax+PF。

附图标记列表

10混合式气体发生器

11压缩气体罐

12压缩气体罐的内部

13点火器载体

14点火器

15垫圈

20爆破帽

21底部

22套筒状侧壁

23点火器隔室

24过渡部分

25底部的外面

26凹槽状凹陷

27边界区域

28凹槽底部

29底部的内面

31珠状向外成型

32折痕

33尖端

34点火器隔室侧表面

35弱化区域

36轴颈

37珠状向内成型

38在外周边侧上的表面

40底部的点火器隔室侧部分

50侧壁的点火器隔室侧区域

A爆破帽的纵轴

PF压缩气体罐中的填充压力

PFmax在压缩气体罐中的最大填充压力

PBL爆破压力空置(在压缩气体罐中没有任何气体填充压力的情况)

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