氣體發生器、其制造方法以及帶有氣體發生器的模塊的制作方法

氣體發生器、其制造方法以及帶有氣體發生器的模塊的制作方法
【專利摘要】本發明涉及氣體發生器、其制造方法以及帶有氣體發生器的模塊。針對一種氣體發生器（10），特別是用于車輛中的安全防護裝置，該氣體發生器包括：一個外罩（12）和一個設置在該外罩（12）內部的燃燒室（56），所述燃燒室包含有產生氣體的煙火材料（58），其中，所述外罩（12）的構件的壁厚為2.0mm或者2.0mm以下。
【專利說明】氣體發生器、其制造方法以及帶有氣體發生器的模塊
[0001 ] 本申請是申請號為“200980138338.0”的中國發明專利申請的分案申請。原申請的申請日是2009年9月29日(PCT國際申請日)、中國國家申請號是“200980138338.0”(PCT國際申請號是PCT/EP2009/006988)，發明創造名稱是“氣體發生器、其制造方法以及帶有氣體發生器的模塊”。
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種氣體發生器，特別是用于車輛中的安全防護裝置；一種配備了氣體發生器的模塊以及一種氣囊模塊。此外，本發明還涉及一種氣體發生器的制造方法，特別是氣體發生器的密封性的檢查方法。
【背景技術】
[0003]例如，車輛中安全防護裝置所用的氣體發生器驅動一些部件(發動機罩的架起、安全帶的張緊、座墊的移動等等)工作，或者為氣囊充氣。
[0004]氣體發生器為罕有的一次性使用但必須保持多年功能可靠，S卩，其在該多年時間內可以經受得住針對諸如潮濕侵入或腐蝕等環境影響耐抗性的苛嚴要求。
[0005]氣體發生器包括多個相互連接在一起的部件。在相互對接的部件之間也要求一種能夠在多年期間內抵抗來自外界的環境影響的可靠連接。

【發明內容】

[0006]本發明按照一個方面，是提供一種特別是如前述和/或后述種類的氣體發生器，其中，在相互對接的部件的區域內，往部件上涂覆一種密封劑，特別是一種粘附在相互對接的兩個部件上的密封劑。該密封劑優選是一個輔助材料，它起到密封的作用，而不是相互對接部件之間唯一的接合劑。
[0007]優選地，密封劑并不承擔相互對接部件之間的機械的或者粘接的固定功能，這些部件采用其他的方法相互連接。這就是說，即使沒有密封劑，氣體發生器的設計也要能使相互對接的部件定位固定。
[0008]通過密封劑在兩個相互對接部件上的粘附，可以防止濕氣侵入氣體發生器內部。
[0009]涂有密封劑的相互對接的部件分別構成氣體發生器外表面的至少一個部分，并且/或者特別是由不同材料構成。優選的實施形式規定:一個部件由塑料構成，另一個部件由金屬構成。由于這些部件有非常不同的膨脹系數和特性，通過本發明提供了一種抵抗環境影響的最佳保護。
[0010]塑料構成的部件特別對金屬部件形成部分包封。雖然這樣的包封注塑是保證這些部件之間密封以及防潮的連接，該連接除了能實現形狀鎖合外還具粘接作用，但密封劑可以在氣體發生器使用期間提供一種抵抗來自外界的環境影響的附加保障，因為至少從理論上來講，隨著時間的推移，由于不同的熱膨脹和不同的膨脹行為的影響可能會產生細小的裂縫。[0011]在此方面，必須指出，氣體發生器及其部件間的連接和密封劑的有效性必須在至少-40°c到至少120°C的使用溫度范圍內可靠工作或發揮作用。為了滿足此特性，即使在低溫下密封劑也必須具有很高的柔韌性。其他的特性諸如液態狀態下較小的粘度，以便涂覆時可以滲入微小縫隙中，使不同表面充分潤濕的特性和盡可能快的硬化特性。
[0012]例如該快速硬化可以通過下述方法實現:涂覆液體狀的密封劑后，使用紫外線照射硬化。
[0013]如上所述，該密封劑特別適用于氣體發生器中塑料部件和金屬部件之間。其中一個優選實施例是:點火器的塑料底座和與之鄰接的氣體發生器的一般情況下為金屬制的殼體部件之間的附加密封。本發明的氣體發生器在底座與殼體之間的過渡區域內具有密封劑。
[0014]底座通過對金屬部件的包封注塑而形成。
[0015]特別是在注射成型時優選將預制的點火器局部地埋置到底座中。
[0016]此外優選的是，底座構成點火器的插座，即與觸針插接的點火器插頭被固定在底座中。
[0017]金屬部件可以是氣體發生器的一個外罩部件。在部件被相互連接后，而不是在其連接過程中，密封劑從外部被涂覆到部件上。
[0018]例如塑料部件被注射成型到外罩部件中一開口的邊緣處，特別是為了將其封閉。
[0019]除此之外，優選只將密封劑涂覆在相互對接部件的過渡邊緣上，而避免大面積地涂覆在氣體發生器上。特別是為了保護密封劑，要將密封劑填入到相互對接部件的過渡區域處設置的凹槽內。在此，密封劑可以完全填滿或幾乎填滿凹槽。密封劑最好不要往外溢出凹槽。特別是該凹槽由兩相鄰部件的彼此對接的半徑構成，其產生一種回轉包卷的V形槽。
[0020]本發明的一個優選實施形式規定:密封劑為粘結劑，特別是丙烯酸酯粘結劑。
[0021]申請文本中列出了該密封劑的優選的力學、化學和物理特性，其中需要強調的是，應該具備所述特性中的一個或多個特性。
[0022]涂覆密封劑時，重要的是所有必要和規定的部位上都必須涂覆。根據一種優選實施形式和本發明的制造方法，規定:該密封劑含有顏料、特別是熒光顏料，通過該顏料可以檢查密封劑的涂覆分布情況。密封劑中的顏色應該明顯不同于構成部件的塑料的或者一般來說與密封劑相鄰接的部件的顏色(如果是已知話)。
[0023]必要時甚至也可以自動地通過照相機來檢查密封劑的涂覆分布情況。
[0024]在使用熒光顏料的情況下，對密封劑，更確切地說是對由密封劑構成的密封道進行紫外光照射，可以實現特別簡單的全自動檢查。
[0025]此外或者作為對前述特征的補充，本發明提供一種特別是符合前述和/或后述種類的氣體發生器，按該氣體發生器可以達到極好的過濾效果。為此，在氣體發生器內，氣體發生器的排氣口的上游設置有一個環狀的、優選基本為筒狀的過濾器，該過濾器具有兩個軸向端。該過濾器在其兩個軸向端之一處向外折彎，特別是呈直線折彎。過濾器的這個折彎不是在裝入過濾器時通過施加張力造成的，而是制造過濾器時便已成形的，該折彎使過濾器具有更大的軸向彈性。因此，過濾器在裝入氣體發生器時能夠更好地與相接的壁面緊密配合并能保證一種安全的、可以準確地事先確定的預應力。因此，在現有的公差范圍內能夠保障過濾器貼合壁面并防止過濾器與鄰接壁面之間產生可能泄漏氣流的間隙。
[0026]特別是，過濾器在折彎區域的厚度和與折彎區域鄰接的中間區域的厚度相同。這樣既可以改善彈性又可以減少結構空間和重量。此外，制造過濾器時也不再需要將線長及由此導致的質量轉移或者集中到一個特定的區域，這樣通過塑性變形就可以輕易實施折彎。
[0027]優選地，在軸向橫截面中看，過濾器壁在兩端之間基本上呈S狀，其中折彎區域為“S”的一部分。這也同樣有益于提高彈性。所說S形是針對安裝狀態，在該安裝狀態，過濾器在氣體發生器中優選軸向夾緊地定位。
[0028]折彎區域貼合在氣體發生器的由周壁和底板形成的角部區域，這樣保證了特別好的位置穩定性和密封性。在角部區域，過濾器既可橫向也可軸向定位并且必要時被夾緊。
[0029]特別是，過濾器在側向與設置在氣體發生器外罩上的排氣口被隔開間距，這樣在排氣口前形成一個腔室，它保證氣體能夠從整個過濾器截面上穿過而不僅僅是過濾器上直接就在排氣口前面的區域。
[0030]為了達到軸向穩定性和提高過濾器邊緣處的密封性，例如使過濾器在一個軸向端、優選在與折彎端相反的那端縮小地終結。可以通過過濾器的塑性變形或減少該區域的用料來得到該縮小。而特別是該縮小端應該比較柔韌，以便在被裝入氣體發生器時可以盡可能完美地緊貼相鄰接的壁面。
[0031]過濾器在其軸向端、特別是在端面與氣體發生器的部件貼合。在此優選的是，折彎端徑向最靠內的與氣體發生器部件的接觸點應該比軸向相反端徑向最靠外的與氣體發生器部件的接觸點更加靠外。這就意味著，當過濾器沿軸向被夾緊時，接觸面可以側向錯開，以致出現輕微的折而不彎的現象。因此軸向彈性也應該得到改善。
[0032]優選過濾器由金屬絲橫截面基本相同的一種金屬絲網構成，根據另外的優選實施形式，過濾器也可以由粗細不同的金屬絲構成。通常情況下過濾器是由金屬絲編織物或針織物構成的。
[0033]如果過濾器具有一個縮小地終結的軸向端，那么該縮小的區域就量來講(vo Iumenbezogen )只要比鄰接的區域使用長度更長的細金屬絲就能特別輕易地被制造,從而該縮小的區域還能變得更加柔軟。
[0034]另外，本發明還涉及一種特別是符合前述和/或后述種類的氣體發生器，該氣體發生器的特點在于快速點燃煙火材料。具有至少一個特別是預制構件形式的點火器(所謂的電氣導火管)的氣體發生器能實現這一點。通過激活點火器，經由至少一個溢流口直接或間接地引燃裝在燃燒室里的煙火材料。直接從點火器或從點火器和傳爆藥(VerstSrkerhu丨ung)處流入燃燒室的氣體和熱粒子引燃燃燒室里的煙火材料。
[0035]根據本發明，該溢流口在點火器被激活以引燃煙火材料后可以相對于煙火材料運動或被移動。因此，所謂的點火氣體和熱粒子不是流向所謂的動力火藥(Treibsatz)的一個固定的點，而是在點火過程中流過動力火藥的不同區域，從而總體上擴大了點火面。這一點提高了點火速度并進一步加快了壓力的上升。
[0036]溢流口和煙火材料即所謂的動力火藥之間的相對運動可以通過動力火藥的相對運動或者優選通過一個可移動的壁來實現。可移動的壁有一個或多個溢流口并且可以說沿動力火藥移動或者相對動力火藥可以變換位置。[0037]根據一個實施形式，在點火器和燃燒室之間設置有一個中間室。例如，該中間室中可以充填傳爆藥或者充填易燃氣體。由一個罩將中間室與燃燒室隔開。罩上設有一個或多個溢流口，并且被如此設置在氣體發生器中，即，通過激活點火器可以移動或者在點火器激活后該罩被移動。
[0038]本發明的氣體發生器的另一個特點，該特點與其他特點一樣可以單獨地或與一個或多個其他的特別是符合前述和/或后述種類的方案構想組合實施，該特點提供一種容易或者簡單的氣體發生器制造方法。該氣體發生器具備至少一個特別是預制構件形式的點火器和一個(特別是容納傳爆藥的)中間室。如已經描述的那樣，該中間室優選設置在點火器和燃燒室之間。也就是說，中間室與點火器鄰接，點火器的點火氣體流入中間室。中間室自身由一個罩限定，該罩在點火器一側的開放端部套裝在一個底座上。到目前為止的罩常常是將罩壓入一個非常結實的部件的孔中并卷邊或者焊接在一個底座上，與插接到現有的底座上的方法相比，這種方法的制造成本和生產成本自然會較高。
[0039]罩與底座壓配或壓裝和/或如此被安置在底座上，即，在點火器被激活時該罩可以移動或者被移動。移動該罩所需要的推力可來自于激活點火器時的點火氣體或者來自于點火器的點火氣體以及在中間室中產生的輔助氣體。
[0040]在氣體發生器未被激活的狀態下，應優選罩在端面與一個彈性部件，特別是一個彈性填充體相接。在火藥床邊緣處的或者火藥床中的彈性填充體的主要作用是給松散(雜亂松散)的煙火材料施加預應力。就此而論，彈性填充體具有雙重作用，這是因為該彈性填充體作為容積平衡件的同時對于罩來說也起著一個止擋的作用，更確切地說是一個可移動的止擋。為了獲得更好的緊湊性，填充體上有一個空隙，罩部分地插入到該空隙內。罩在其移動時可以擠壓彈性構件而獲得運動行程空間。
[0041]另外，彈性構件還可以是一個特別是由網狀編織物或針織物構造成的過濾器。
[0042]還可設想，該彈性構件優選在內側與氣體發生器的端壁貼合。
[0043]例如，底座通過對點火器的包封注塑而形成，并優選設置為用于將點火器固定在氣體發生器上。
[0044]根據一個實施形式，罩在中間室和優選填充了煙火材料的燃燒室之間形成一道隔墻。其中，罩可以是該兩室之間唯一的隔墻。
[0045]罩在其周壁側面有至少一個、優選多個均勻分布的溢流口。
[0046]一個電脈沖通過從氣體發生器外部可以接通的觸針傳到位于氣體發生器外罩內部的點火器上而激活氣體發生器。
[0047]在整個氣體發生器的使用壽命期間都必須保證連接的堅固性和密封性，特別是濕氣密封性。
[0048]根據本發明的另一個方面，氣體發生器，特別是符合前述和/或后述種類的氣體發生器，包括:一個特別是帶有中心軸的外罩；一個被埋置到底座中的點火器；其中，外罩或者和與外罩連接的一個部件上有一個凹陷，底座在該凹陷中延伸。構成凹陷的壁面局部地徑向朝內部彎拱并且遠離凹陷的口部有一個向外延伸的凸起。以此方式形成了一種凹切結構(Hinterschnitt),底座材料在該凹切結構中沿徑向向外延伸的部分比外罩的壁面更加靠外，或者在非一體式構造方式中，比在口部區域與外罩連接的部件更加靠外。這樣進一步提高了底座和點火器的安全性。[0049]彎拱可以環繞著設置，優選相對于中心軸環繞設置。也可以只在凹陷的圓周上的多個點處設置一些單獨的凸起。
[0050]優選地，構成凹陷的壁鄰接著彎拱具有與彎拱區域內相同的厚度，即壁面整體形成彎拱，內面的輪廓曲線依循著外面的輪廓曲線。
[0051]在軸向截面內看，凹陷呈S形，其中，構成凹陷的壁面的口部區段向外延伸。凹陷的內壁最好不要有尖銳的棱邊或者過渡，而是均勻的圓形。這樣，在進行包封注塑時構成底座的塑料材料可以輕易地被填充到凸起部。
[0052]另外，本發明提供一種特別是符合前述和/或后述的種類的氣體發生器，該氣體發生器包括:一個優選帶中心軸的外罩；一個被埋置在底座中的預制的點火器，其中，外罩或者與外罩相接的部件上具有一個凹陷，底座在該凹陷中延伸；構成凹陷的壁面具有一個帶開口的底部段，底座穿過該開口延伸；其中底部段在其相反的外側面與底座貼合的區域內設置有至少一個凸起和/或凹槽。這個構造除了使連接堅固以外還可以提高抵御可能來自外部濕氣侵入的密封性。
[0053]例如，可以在開口邊的一個外側面設置一個凸面成形的凸起。這里所說的“外側面”是指朝向氣體發生器外側的那側。
[0054]例如，凸起可以由環繞的隆凸構成。可以增加底部段在此位置的壁厚。
[0055]例如，底部段由封閉件的一部分或者一區段構成，該封閉件同時也是氣體發生器外罩的一部分。這里也可以是氣體發生器的一個單獨的部件。
[0056]優選地，在底部段上與凸起相對的外側，在凸起的區域內設置有一個特別是成環形圍繞的凹槽。例如，該凹槽朝向氣體發生器的內側。
[0057]無論是凸起還是可選擇設置的凹槽，都要被塑料材料包裹或者填充為宜。
[0058]如果底座是在對凹陷的壁面進行至少部分的包封注塑時形成的話，這會特別有益，因為以這種方式可以形成一個密封的連接。
[0059]根據本發明的另一個方面，本發明的特別是符合前述和/或后述的種類的氣體發生器，其具有:一個外罩，該外罩的外周上設置有一個法蘭，該法蘭構造為非對稱或者偏離對稱的形狀，目的是在固定氣體發生器時至少在旋轉方向上保證一種唯一確定的裝配位置。
[0060]優選宜通過在法蘭上開一個切口作為安裝定位結構來實現非對稱。當然也可以采用其他的所謂的指引定位的安裝定位結構。
[0061]在一個可能的實施形式中設置多個、特別是三個切口。該切口在法蘭上按不同的角距分布。這樣通過一個簡單的方法可以清楚確定地給出氣體發生器的安裝位置。
[0062]作為選擇或者附加地，可以在法蘭上設置一個定位開口作為安裝定位結構，特別是一個長孔。
[0063]本發明還涉及一個帶有前述和/或后述的氣體發生器的模塊。該模塊設有一個支持部件，該支持部件上設有一個與法蘭上的安裝定位結構嚙合的配合件。
[0064]例如，該配合件包括至少一個在支持部件上構成的凸起。
[0065]有可能的是，支持部件具有至少一個固定螺栓，其中該固定螺栓與法蘭的外周貼合。但優選的是，固定螺栓并不在安裝定位結構的區域內貼靠在法蘭上，而是與之遠離。
[0066]模塊可以特別是一個氣囊模塊，也可以是另一個配有氣體發生器的組件，例如張緊驅動機構。
[0067]如果是一個氣囊模塊并配備具有進氣口的氣囊的話，宜將該進氣口的邊緣夾緊固定在法蘭和支持部件之間。
[0068]此外，本發明涉及一種特別是符合前述和/或后述的種類的氣體發生器，該氣體發生器具有一個至少部分充填了煙火材料的燃燒室，該燃燒室由燃燒室壁構成，其中燃燒室壁整體由同一種材料、特別是同一種鋼材構成。
[0069]燃燒室壁必須具有一定的固有穩定性，以保證氣體發生器激活后在煙火材料被點燃的過程中不會被完全摧毀。煙火材料直接與穩定的燃燒室壁接觸，其中的一部分要與燃燒室壁面保持貼合很多年，但不可引起化學變化。本發明規定，整個燃燒室壁由同一種金屬材料，特別是鋼材構成。迄今為止，主要是根據不同的負荷采用不同的材料制造燃燒室壁。因為所有的燃燒室壁確實出于同一種材料，保證了所謂的動力火藥材料與相鄰的部件之間的相容性，所以本發明簡化了氣體發生器的設計方案。因此只需通過實驗確定煙火材料與燃燒室的材料配對。特別優選，界定燃燒室與點火器和/或與中間室范圍的所有可能的壁都出自同樣的材料，特別是鋼材，特別是同樣的鋼材。
[0070]燃燒室壁特別是多個連接在一起的部件，其中，這些部件都是承載部件。承載部件是那些在煙火材料被燃燒后仍然安然無恙的部件。
[0071]在此方面以及針對其他前述和后述的本發明的特點，需要強調的是，本發明的氣體發生器特別是一個具有環形燃燒室的氣體發生器。這樣的氣體發生器也被稱作環面狀氣體發生器。
[0072]本發明的氣體發生器的另一個特征在于:該氣體發生器的軸向高度小于其直徑尺寸。這樣的氣體發生器特別被用在方向盤氣囊模塊當中。
[0073]本發明的另一個方面，即本發明的特別是符合前述和/或后述的種類的氣體發生器，其具有:一個外罩和一個設置在該外罩內部的燃燒室，該燃燒室中包含有煙火和產生氣體的材料。其中外罩的構件、特別是金屬構件的壁厚為2_或者更薄。這樣可以減輕重量。
[0074]外罩包括一個擴散器和一個封閉件，其中優選擴散器和封閉件為薄殼形式的結構。擴散器和封閉件相互插接在一起，其中封閉件的向上彎的邊插入到特別是罐狀的擴散器中并與擴散器的內壁貼合。
[0075]封閉件和擴散器通過唯一的限定強度的連接相互緊固連接在一起，就是說，不設置拉桿錨栓或者類似的部件。特別是連接為擴散器與封閉件之間的一圈環繞的焊縫。該焊縫例如可以是激光焊縫。換言之，外罩的壁厚總計為2.0mm或者更薄，但未考慮構成外罩的構件的搭接范圍(特別是連接該構件的焊縫范圍)。
[0076]優選擴散器的壁厚最高為:2.0mm, 1.9mm, 1.8mm, 1.7mm, 1.6mm, 1.5mm, 1.4mm,
1.3mm, 1.2mm, 1.lmm,或 1.0mm。另外，優選封閉件的壁厚最高為:3.0mm, 2.9mm, 2.8mm,
2.7mm, 2.6mm, 2.5mm, 2.4mm, 2.3mm, 2.2mm, 2.1 mm, 2.0mm, 1.9mm, 1.8mm, 1.7mm, 1.6mm,1.5mm, 1.4mm, 1.3mm, 1.2mm, 1.lmm,或1.0mm。因此,氣體發生器的結構更輕,車輛的總能量
范圍得到了優化。
[0077]優選的是，氣體發生器在激活時生成的燃燒室壓力最大為360bar, 340bar,320bar, 300bar, 290bar, 280bar, 270bar, 260bar 或 250bar，壁面必須承受得住該壓力。因此，氣體發生器和模塊的整體結構得到優化并進一步降低了制造成本。[0078]優選的是，燃燒室具有一種基本上呈環面狀的形狀，其中，特別是在環面的中心設置有點火器，以及可能在中間室中設有傳爆藥。
[0079]優選的是氣體發生器被激活時產生的最大燃燒室壓力與外罩壁厚的比值大于120bar/mm,特別是大于 130bar/mm, 140bar/mm, 150bar/mm, 160bar/mm 和 / 或 170bar/mm。另外，優選氣體發生器被激活時產生的最大燃燒室壓力與外罩壁厚的比值小于250bar/mm，特別是小于 240bar/mm, 230bar/mm, 220bar/mm, 210bar/mm, 200bar/mm, 190bar/mm 和 / 或180bar/mmo
[0080]氣體發生器的總排出面積、即氣體發生器的全部排氣口的總面積與外罩壁厚的比值優選大于27，28，29，30，31，32或33mm。氣體發生器的總排出面積，即氣體發生器的全部排氣口的總面積與外罩壁厚的比值優選大于32，33，34，35，36或37mm。
[0081]擴散器直徑與外罩最小壁厚的比值優選小于50和/或大于30，優選在31到49之間，特別是在32到48之間，特別是在33和47之間，特別是在34到46之間，優選在35到45之間。其中，凸起的緊固法蘭沒有被計算在內，而只計算限定氣體發生器部件的構成外罩的空心體部分。在此有益的是，擴散器基本為筒狀周壁結構。
[0082]擴散器直徑與氣體發生器最大軸向高度的比值優選約為1.8±0.7，特別為
1.8±0.5，特別為1.8±0.4，進一步優選為1.8±0.3，特別為1.8±0.2，優選為1.8±0.1。
[0083]這里不需要使用拉桿錨栓，S卩外罩的上下部區域之間的附加連接，這只是可選的，也只是可能的。
[0084]氣體發生器優選具有一種扁平圓筒形狀，即寬度大于高度。
[0085]本發明還具有其他的特征，該特征可以與前述和后述的特性及特征組合實施或者分別實施。
[0086]重要的是要力求縮小氣體發生器的結構空間。為此，本發明提供了既可單獨地也可組合地實施的不同的選擇。
[0087]特別符合前述和/或后述的種類的氣體發生器的外罩具有一個環繞其外周封閉的法蘭。優選該法蘭為平的，并通過一個弧狀過渡段與外罩本體連為一體，該過渡段在后文描述中不包含于法蘭。也就是說，法蘭是自然圓滑地與外罩過渡相接的。在后文描述中該弧狀部分不計入法蘭寬度。
[0088]根據一個方案構思，法蘭不設置貫通螺孔。貫通螺孔會減少法蘭與相接構件、特別是與法蘭相鄰接被夾緊的氣囊之間的夾緊面，因此，在無貫通螺孔的情況下可以保障更大的連接面并由此增大夾緊面。由于氣囊具有一個開口邊特別是被涂膜、例如被涂了硅樹脂的進氣口，法蘭和開口邊之間可以采用粘接連接方式。由于沒有貫通螺孔，提高了移動氣囊所需要的推力。
[0089]還有另外一個或者附加的可能性，即氣囊和法蘭都具有環形的、一定寬度的夾緊面，該夾緊面的寬度在氣體發生器外罩最大直徑的5-12%之間，優選在6-11%之間，更優選在8-10%之間。氣體發生器的直徑對產生的氣體量起著很大的決定作用，而這又決定作用于氣囊的壓力和移動氣囊的推力。通過將法蘭的寬度減少到上述數值可以縮小法蘭直徑。
[0090]另外一個或者附加的選擇是，將氣囊夾緊在法蘭上的環形夾緊面具有一定寬度，該寬度在6-9.5_之間，優選在5-8.5_之間，更優選在5.5-7.5之間。這樣小的寬度明顯與迄今為止所采取的法蘭寬度不同。[0091]為了法蘭的小型化，本發明提供了一種氣囊模塊，該模塊具有一個氣體發生器，特別是前述的氣體發生器，其具有:設置在該氣體發生器外罩上以及其外周上的法蘭；設置有由開口邊限定的進氣口的氣囊；與法蘭相對的夾緊部件。該夾緊部件可以是一個單獨的環或者一個單獨的構件，例如擴散器支架或者類似的或者氣體發生器支架，用以在該夾緊部件與法蘭之間夾緊固定開口邊。對開口邊區域內夾緊力和夾緊面積的調節，以開口邊處由氣囊內最大壓力引起的側向推力比在開口邊、法蘭和夾緊部件之間由夾緊力產生的摩擦力小10-80%，優選小20-50%為宜。這個經過驗證的相對簡單的設計結構足以使夾緊法蘭小型化。
[0092]前述的氣囊模塊或者一種與之有所不同的按本發明的氣囊模塊設定:根據需要氣囊在開口邊的夾緊段內設有一個用于圓周定位的開口。因此這不是一個穿引相應螺栓的夾緊孔。氣囊圓周邊區域內的開孔會削弱氣囊織物并減少連接面積。本發明的觀點是避免類似的削弱現象并提供開口邊的用于夾緊的更大的面積。
[0093]需要強調的是，前述和后述的單個特征都能以任意方式的方式相互組合實施。本發明并不限于僅僅以單獨或者成組的特征予以實現。
[0094]根據本發明的另一個方面，氣體發生器，特別是符合前述和/或后述種類的氣體發生器，其具有:一個外罩，該外罩具有一個周壁基本為筒狀的擴散器，該周壁上設置有多個排氣口 ；該外罩具有一個與擴散器焊接在一起的封閉件，其中，擴散器和封閉件均優選為薄殼形式，其中擴散器內側的排氣口被優選形式上為封堵薄膜的封堵件蓋住，該封堵件應與封閉件的內側的邊、特別是擴散器與封閉件之間的焊縫、優選為激光焊縫隔開間距。這個實施方式具有在后續組裝過程中保護封堵件、特別是在產生放熱的焊接過程中免受熱負荷影響的優點。
[0095]優選地，隔開間距為大于2mm，特別優選隔開間距為大于2.5臟，最優選大于3mm。優選隔開間距小于7mm，特別優選隔開間距小于6mm，特別是小于5.5mm。因此，優選隔開間距為3-7mm之間，進一步優選為3-5.5mm之間。
[0096]封閉件具有一圈環繞的豎立邊。封閉件在該豎立邊處與擴散器焊接在一起，從焊縫到封堵件的最小隔開距離至少為上述間距值。通過該方法可以保證氣體發生器排氣口的封堵件堅固耐用、性能優良。
[0097]如前述，點火器在氣體發生器中要牢固密封并在氣體發生器的使用壽命期間保持不變是很重要的。
[0098]本發明提供了一個達到該目的的解決方案，其中，氣體發生器，特別是符合前述和/或后述種類的氣體發生器，具有一個點火器，該點火器有一包含塑料的點火器罩并且至少部分地被塑料包封所包裹，其中，在選擇點火器罩的材料和塑料包封的材料時，要選擇在包封注塑過程中能使點火器罩至少部分地與塑料包封熔合的材料，也就是說，這里包含了罩的熔接。
[0099]通過該方式使得塑料包封和點火器之間的連接特別緊密和堅固。
[0100]在此，點火器罩可以是點火器本身的一個組成部分，優選該點火器是一個預制成品；也可以是一個在包封注塑前安裝到點火器上的單獨的構件。
[0101]優選點火器和塑料包封采用相同的材料。該材料中可以含有玻璃纖維，優選玻璃纖維的含量約在20-40重量％之間，特別優選玻璃纖維的含量約在30%左右。[0102]有利的是，通過對點火器的包封注塑構成連接點火器與外罩的底座。但是也可以是一個最終與外罩相連而使點火器與外罩緊固連接的另外一個構件。
[0103]優選外罩有一個開口，特別是為了封住外罩使之與外界隔開，塑料包封被注射成型到該開口的邊緣上。
[0104]另外，本發明特別涉及一種氣體發生器，優選用于車輛乘員約束保護系統的氣體發生器，并優選符合前述和/或后述的種類的氣體發生器，該氣體發生器具有第一構件和第二構件，兩個構件至少部分地被包封注塑，因此該第二構件通過注射成型的底座與第一構件連接。另外，本發明還涉及氣體發生器的制造方法。
[0105]例如，在傳統的氣體發生器中，第一構件為發生器罩的蓋；由于點火器被設置在蓋的開口內并且兩構件(點火器與蓋)被包封注塑在一起，所以發生器罩與第二構件即點火器相互連接。通過該方式，可以實現點火器與發生器罩之間的簡單連接，該連接的特點是重量輕、制造成本低。
[0106]在此，本發明的目的是提供一種氣體發生器或者一種氣體發生器的制造方法，其中，各構件連接處具有更高的密封性。
[0107]根據本發明的一個方面，在所述種類的氣體發生器中，第一構件于注射成型前在與塑料底座相接的區域內貼覆有粘接薄膜。通過該粘接薄膜可以使塑料底座與第一構件的連接特別緊密。與通過塑料的熱壓配合構成的密封不同，本發明的氣體發生器的第一構件可以具有幾乎任意的幾何形狀，因此可以放棄用以提高密封性的附加的幾何元件，諸如底切凹部或者包封注塑。而且也不需要諸如防潮金屬箔或者密封環等附加部件。因此，本發明的氣體發生器的制造不但特別簡單而且成本低廉。
[0108]第一構件材質優選金屬、陶瓷和/或者塑料。
[0109]如已經在開頭所述，第一構件優選為氣體發生器罩或者構成氣體發生器罩的一部分。
[0110]第二構件特別是一個對外封閉的預制的點火器。該點火器一般具有金屬制外套，若點火器(或者只是被當做第一構件的點火器)在注射成型前被加設構成粘附橋的粘接薄膜，金屬外套具有其優越性。
[0111]根據下述方法可以構成一個特別簡單的部件間的相互固定:第一構件具有一個用于收納和固定第二構件的開口，該開口的邊緣在注射成型過程中被埋置到塑料底座中。在點火器作為第二構件的情況下，其電氣接頭可以通過開口從第一構件中、特別是從發生器罩中伸出。
[0112]根據本發明的優選實施形式，粘接薄膜的面積要與塑料底座和第一構件之間的接觸面積正好相符，這樣可以在整個接觸面上使塑料底座更好地貼附在第一構件上。
[0113]而根據第一構件的結構形狀，即使粘接薄膜的面積比塑料底座和第一構件之間的接觸面積小，也能滿足要求。因此，這樣在很多情況下也可以獲得可靠的密封性。
[0114]本發明的另一個變型方案規定:粘接薄膜的面積比塑料底座和第一構件之間的接觸面積大。這樣粘接薄膜可以另外起到防腐層的作用。
[0115]粘接薄膜宜為預制部件。可以像已知的封堵薄膜一樣實施貼覆。
[0116]優選地,粘接薄膜包括一塑料薄膜和一粘接劑層。粘接劑層宜直接涂覆在塑料薄膜上。可以將粘接薄膜以其粘接材料一側敷設到第一構件上，這樣，注射成型過程中粘接劑層會使粘接薄膜緊貼在金屬制的第一構件上。此時注射成型時被注入的塑料便與塑料薄膜接觸。其中，在高溫下該塑料薄膜保護其下面的粘接劑層免受損壞。
[0117]塑料薄膜宜由與塑料底座相同的材料或者一種適合與塑料底座的材料結合的材料構成。
[0118]優選地，在塑料底座的注射成型過程中塑料薄膜與塑料底座熔合在一起。其中，沿著連接區域在粘接薄膜和塑料底座之間形成一種堅實的連接。另外，也可以選擇通過塑料底座材料與塑料薄膜材料之間的化學反應獲得堅實連接的方法。
[0119]優選地,粘接薄膜，特別是粘接劑層構成第一構件與塑料底座之間的粘附橋，該粘附橋優選是塑性和/或是彈性可變形的。這樣，在溫度變化時由于材料的不同膨脹力產生的應力和切力便可以得到平衡。
[0120]涂覆到塑料薄膜上的粘接材料的層厚要精確限定，例如保持恒定不變。
[0121]例如，粘接劑層的粘接材料可以通過預定的擠壓力或者熱效應被激活或者被硬化。為此，例如可以充分利用貼合時的擠壓力或者注射成型時使用的液態塑料產生的熱效應。
[0122]作為塑料薄膜的原材料，例如可以考慮熱塑性彈性體(TPE)。
[0123]根據本發明的第二方面，提出了一種特別是用于車輛乘員約束保護系統的氣體發生器的制造方法，該制造方法包括下述步驟:首先提供含有金屬和/或陶瓷和/或塑料的第一構件和要與第一構件相連接的第二構件。然后，在第一構件上的連接區域內貼覆粘接薄膜，使第二構件相對第一構件定位。對第一構件和第二構件一起實施各自至少部分的包封注塑，由此形成一個連接兩構件的塑料底座。如對本發明的氣體發生器已經進行的描述一樣，優選第一構件為氣體發生器罩或者為其一個部分，第二構件為預制的點火器。
[0124]優選地，在對兩個部件進行包封注塑時，粘接薄膜的塑料薄膜與塑料底座熔合。
[0125]另外，全部所述的關于氣體發生器的有利的發展設計都適用于本發明的方法。
[0126]另外，本發明的目的是:為了能夠降低制造成本，而改進一種模塊，該模塊具有:一個氣體發生器；一個可通過氣體發生器充氣的氣囊；一個特別是用于在車輛內部區域安置該模塊的固定裝置。
[0127]根據本發明，通過如上所述的氣體發生器的設計達到了提供一個這樣的模塊的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0128]本發明的其他特征和優點參見借助附圖對多個優選實施形式的后續說明。附圖中:
[0129]-圖1是本發明的氣體發生器的剖視圖；
[0130]-圖2是圖1的局部詳圖；
[0131]-圖3是圖1的另一個局部詳圖；
[0132]-圖4a是本發明的氣體發生器的法蘭的俯視示意圖；
[0133]-圖4b是圖4a中的法蘭的變型方案圖示；
[0134]-圖5和圖6分別為本發明的模塊中氣囊固定件的透視示意圖，特別是內部裝有本發明的氣體發生器的氣囊模塊；[0135]-圖1是本發明的氣囊模塊的橫截面示意圖，該模塊裝有本發明的氣體發生器；
[0136]-圖8是本發明的氣體發生器中的擴散器的透視示意圖；和
[0137]-圖9是圖8的擴散器的剖視示意圖；
[0138]-圖10是本發明的氣體發生器的剖視圖；
[0139]-圖11是圖10的一個局部放大詳圖，表示出第一構件與第二構件的連接；和
[0140]-圖12是從第一構件到第二構件之間的過渡區的放大圖。
【具體實施方式】
[0141]圖1表不的是一個氣體發生器10,該氣體發生器具有外罩12 ;該外罩由罐狀的擴散器14和構成氣體發生器10的底板的封閉件18組成，該擴散器具有一個基本為筒狀的周壁16。
[0142]封閉件18具有一圈環繞的豎立邊20，該豎立邊20與擴散器14的周壁16的內側面貼合并且通過焊縫22與周壁堅固連接。尤其是，焊縫22延伸至封閉殼18和擴散器14之間的整個接觸面并且一直到氣體發生器10的外側并填滿此處擴散器14與封閉件18之間形成的凹槽。例如，可以使用激光焊接方法使擴散器14和封閉件18相連接。
[0143]在擴散器14的封閉件側的端頭，周壁16向外彎曲，從而構成沿水平方向環繞氣體發生器10的平的法蘭24。
[0144]封閉件18具有用于容納預制的點火器28的中心開口 26。朝著中心開口 26的方向，封閉件18具有帶環形段30的凹陷34。該凹陷34是一種外罩向內翻折的形式。圖2和圖3對氣體發生器10的這個部分進行了詳解。
[0145]點火器28被底座32包圍，該底座還使點火器28與封閉件18、特別是與開口 26的邊緣和環形段30相連接。
[0146]底座32由塑料構成并在點火器28置入開口 26以后被注射成型。在注射成型過程中，塑料材料既包裹了點火器28的大部也包裹了開口 26的邊緣，并且填滿位于氣體發生器10的外側的、由環形段30構成的凹陷34，但朝向外部的點火器插座38除外，點火器28的電氣接通用觸針插入到該插座38中。點火器28在包封注塑的同時被埋置到底座32中。開口 26被底座32和點火器28完全封住，凹陷34可以說幾乎被底座覆蓋。
[0147]這種情況下，點火器28被底座32包裹到只露出其上側以及點火器罩36的上部很短的一段的程度。
[0148]優選點火器28為一個獨立的預制構件。點火器罩36可以是預制點火器28的一部分，也可以是一個安裝到點火器28上的獨立的部件。
[0149]本例中，點火器罩36由塑料構成，更確切地說，是與底座32同類的塑料，優選為同一種塑料。優選使用含有玻璃纖維的標準材料，其中玻璃纖維的含量例如為30重量％。使用同類的或者相同的塑料可以使點火器罩36在注射成型過程中完全或者部分地與底座32熔合并獲得一種密封的、不可松脫的連接。
[0150]當然，凹陷34也可以被設置在氣體發生器10的一個獨立的部件上，該部件與外罩
12、特別是與封閉件18相連接。
[0151]在凹陷34的外側，在封閉件18與底座32之間，形成了一圈環繞的凹槽，該凹槽中填充有密封劑42，在此為丙烯酸酯粘結劑的形式。[0152]選擇密封劑42時的要求是，既要能與封閉殼18的金屬粘附也要能與底座32的塑料粘附。在底座32注射成型后，從外面涂抹密封劑42，使密封劑42完全在氣體發生器10的外罩12以外的區域并充分填滿成環形圍繞的凹槽。
[0153]將液態狀或者軟膏狀的密封劑42涂抹后，用紫外線照射使之硬化。該密封劑在達-40°C的低溫時依然具有高柔韌性。該密封劑由于粘度低，所以容易加工處理，該密封劑既對金屬表面也對塑料表面具有好的浸潤特性，既可以粘附于金屬上也可以粘附于塑料上。
[0154]密封劑具備下列特性之至少一個:
[0155]斷裂強度，按照IS0527[MPa]2_4，特別是3 ；
[0156]斷裂伸長率或斷裂延伸率，按照IS0527[%]200-400，特別是300±40 ；
[0157]23°C時的粘度，按照布氏 Sp/U 和 3/100[mPas]400-800，特別是 600±80 ；
[0158]玻化溫度(Rheometer)[°C ] IO-3O,特別是 2O±4 ;
[0159]30-140°C時的熱膨脹系數[ppm/K] 150-350，特別是 260±30 ；
[0160]23°C時的密度[g/cm3]0.6-1.5，特別是 1.0±0.I ；
[0161]23°C時的吸水性，按照 IS062，24h[%]0.9-1.7，特別是 1.3±0.2 ；
[0162]密封劑42中添加有顏料，優選添加熒光顏料。這樣可以簡單地檢查密封道是否涂抹充分、凹槽中是否充分填滿密封劑42。通過紫外線照射熒光顏料可以簡單地確認密封劑42的涂抹分布狀況。如果使用非熒光顏料的話，可以選用一種與底座32以及封閉件18不同的顏色替代熒光顏料，這樣可以借助該顏色確認密封道涂抹是否充分和是否環繞一圈。
[0163]可以使用照相機實施該檢查。
[0164]在裝配到氣囊模塊前，氣體發生器10的觸針40通過短路橋44相連接。在這種狀況下，點火器插座38，底座32和密封劑42被層合薄膜46覆蓋以防來自外界的影響。
[0165]構成凹陷34的壁局部沿徑向r呈彎拱形構造(請見圖3)，而且是出現了一個或者多個沿徑向朝離開凹陷34的方向延伸的凸起48。氣體發生器10具有中心軸A(請見圖1)。彎拱相對于該中心軸A延伸，該彎拱構成凸起48，本例中是圍繞凹陷34呈環形。
[0166]也可以使凸起48沿外周方向呈非連續狀設計，在凹陷34的外周上只構成一個或者多個單獨的凸起48。壁面的走向如圖3中虛線部分所示。凹陷34此處的壁厚與凸起48以外的壁厚相比沒有變化。
[0167]在圖3所示的剖面中，凹陷34的壁面在凸起48的區域構成一條S狀曲線，其中，構成凹陷34的壁的□部區段(下軸向端)向外延伸。
[0168]凹陷34除了環形段30以外還具有底部段50，該底部段沿指向氣體發生器10的內部的方向與環形段30相接。底部段50還構成開口 26的邊緣。在底部段50即開口 26的邊緣朝向氣體發生器外側的面上設置有一圈環繞的環狀凸起52(只在圖3中用附圖標記標出)。凸起52構成一種凸面形狀并且無尖銳邊棱地成形。在其相反一側(內側面)底部段具有一道優選呈矩形的凹槽，該矩形凹槽同樣環繞開口 26的邊緣一圈并且其開口朝向氣體發生器10的內部。
[0169]不論是凹槽54還是凸起52，在底座32注射成型時，均被液態塑料封住，因此與底座32形成堅固而密封的連接，該連接能夠耐受溫度波動并在塑料固化期間和固化后起到輔助支撐作用。凹槽54也只在圖3中用附圖標記被標出。[0170]在外罩12的內部，構成一個環形的、亦即基本上呈環面狀的燃燒室56(請見圖1)，該燃燒室內被填充了眾所周知的產生氣體的煙火材料58，此處用若干個片劑做標示。
[0171]朝氣體發生器10的中心軸A那邊，燃燒室56由罩60限定邊界，該罩內部包含有點火器28、底座32位于氣體發生器10內部的部分以及作為中間室62形式的附加自由空間。中間室62內填充有由眾所周知的產生氣體的煙火材料64所構成的傳爆藥。
[0172]該罩60 (請見圖2)具有多個溢流口 66，該溢流口連通了中間室62與燃燒室56。在本例中，罩60為鋼制品。該罩上端封閉、下端開放并且具有基本上為筒狀的壁，該壁上設置有溢流口 66。罩60的開放端向外翻邊形成一個窄的法蘭68(請見圖2)。在填充了傳爆藥64以后，罩60僅需被套裝到底座32上以及可能的話與底座32壓裝或者壓配套裝。不采用固定焊接。這樣，當氣體發生器10被激活、點火器28被點燃時，罩60可以向上即沿離開點火器28的方向移動。為此，在燃燒過程中，溢流口 66也向上移動，即相對動力火藥移動。為此，燃燒室56中的動力火藥床更大范圍地與來自中間室62的灼熱氣體接觸并被引燃。
[0173]圖1的燃燒室56的上部區域、S卩外罩12上與點火器12側相反的一側，設置有彈性部件70，在本例中為填充物或者容積平衡件，該彈性部件貼合在擴散器14的上側。此處的該彈性部件70由金屬絲網構成，并且當罩60移動時可以被壓縮。在產生氣體時，擴散器14的上側略微向上鼓起，因此，同時罩60可以從氣體發生器IO的凸起處獲得另外的運動空間。
[0174]彈性部件70具有一個中央空隙72，罩伸入到該空隙中直至凸緣，為了產生阻礙罩60運動的確定的移動阻力，該空隙的上端截面比罩60的直徑略微小一些。
[0175]在本例中，罩60構成了在中間室62與燃燒室56之間的唯一的隔墻。可以在罩60的內側貼覆一種保護膜74，該保護膜在氣體發生器10被激活前封住溢流口 66 ;當點火器28被點燃時保護膜74會破裂。
[0176]如圖1所示，在未被激活的狀態下，溢流口 66緊貼著底座32的上棱角，這樣溢流口在中心軸A方向上具有盡可能大的移動行程。
[0177]在燃燒室56中設置有一個過濾器76，該過濾器在此為環狀、基本上呈圓筒形，并且與擴散器14的周壁16以微小的徑向間距保持平行。
[0178]過濾器76在氣體發生器10的整個高度上延伸，并且在此是從封閉件18 —直到擴散器14的端面。過濾器76由金屬絲粗細不同的金屬絲網構成。
[0179]在擴散器14的周壁16上設置有多個、在此例中為12個排氣口 78，該排氣口以相同的軸向高度均勻地分布在擴散器14的圓周上。過濾器76將排氣口 78與燃燒室56隔離開，為此，過濾器76位于排氣口 78的上游。
[0180]過濾器76在軸向預應力下被壓入外罩12。
[0181]過濾器76具有兩個軸向端80、82，至少其中之一端向外折彎。在本例中下部軸向端80向外折彎并且該折彎呈直線延伸。過濾器76的折彎區域的厚度與同折彎區域鄰接的中間區域的厚度相同。
[0182]在本示例中，過濾器76在軸向剖面中呈S形。同樣在上軸向端82處也有一個朝向氣體發生器10中心的略微的折彎(請見圖1左半部的虛線所示部分)。
[0183]在過濾器76中，向外折彎的下軸向端80的徑向最內側的接觸點比向內縮小的上軸向端82的徑向最外側的接觸點沿徑向更加靠外，這樣端側的接觸面就在側向完全錯開。
[0184]下軸向端80的折彎區域貼合于由氣體發生器10的外罩構成的角部。在本例中，外罩部分由封閉件18構成，過濾器76的下軸向端80與從封閉件18的底板到其豎立邊20的過渡部貼合。
[0185]如特別是在圖1的右邊可以清楚地看到的那樣，過濾器76在其上軸向端82處縮小地終結。在該端部，就量來講，過濾器76所使用的細金屬絲長度比與該端部鄰接的區域、優選比過濾器的其他部位要更長，這樣可以使縮小的區域更具柔韌性。
[0186]在過濾材料被軸向壓入氣體發生器10的時候，該構造使過濾材料適當變形，防止產生煙火材料58燃燒時生成的粒子的旁通道。
[0187]燃燒室56中的煙火材料58被金屬全方位包裹著，也就是說，由多個部分組成的燃燒室壁完全由同樣的材料構成。彈性填充體70、過濾器76、罩60以及封閉件80將燃燒室56包圍起來。如前所述，所有這些構件優選由同一種金屬構成，優選由同一種鋼材構成。
[0188]在氣體發生器10被激活前，排氣口 78被封堵薄膜形式的封堵件84封住。封堵件84以排氣口 78的高度被貼覆在擴散器14的周壁16的內側一圈并覆蓋所有的排氣口 78。此處，封堵件84的高度約為排氣口 78的直徑的4倍。
[0189]封堵件84的下端，即朝向封閉件18的一端與將擴散器14和封閉件18連接在一起的焊縫22保持間距。到焊縫22、或者本例中到封閉件18的上邊緣20端面的間距a，在圖例中約為5.5_，優選為3-7_之間(請見圖1)。該間距足以防止焊接時將非期望的熱量傳導到封堵件84上。
[0190]氣體發生器10的外罩12的壁厚比較薄，該壁厚在本例中均沒有超過2mm。特別是擴散器的壁厚為1.5_、封閉件的壁厚為1.9_。該壁厚足以承受氣體發生器10被激活時產生的300bar的燃燒室壓力。
[0191]擴散器14和封閉件18僅僅通過焊縫22相互連接在一起，這樣焊縫22構成外罩12的部件之間唯一的確定強度的連接。優選不設置拉桿錨栓。
[0192]此處最大燃燒室壓力與壁厚的比值優選在150_220bar/mm之間。
[0193]此處氣體發生器10的總排出面積，即全部排氣口 78的面積總和與壁厚的比值為大于30mm,特別是大于34mm。
[0194]由周壁16的直徑測得的擴散器的直徑D與外罩的最小壁厚的比值優選小于50，優選在35-45之間。確定直徑時不考慮法蘭24。
[0195]氣體發生器10大致具有一種扁平圓筒體的形狀，其中直徑D與最大軸向高度H的比值約為1.8±0.2，優選1.8±0.1。
[0196]擴散器14外周上的法蘭24為平面狀，但是為非對稱結構(請見圖4a和b)。由于清楚地給定了安裝位置，該結構在氣體發生器10被安裝到模塊例如氣囊模塊時有助于進行定位。
[0197]在本例中，作為安裝定位結構86在法蘭24的圓周上分布有三個切口，而且按不同的角距分布。例如，切口之間的角度為115°和148°，或者另外一個例子為93°和109°。
[0198]作為附加的或者可選的安裝定位結構，可以在法蘭84中設置一個長孔形式的開口 88。該開口 88是法蘭84上設置的唯一的開口。
[0199]當然還可以設置更多或者更少的切口 86或者切口處的凸起或者其他的合適的安裝定位結構86。
[0200]在將氣體發生器10安裝到一個模塊時，例如如圖7所示的氣囊模塊90，氣體發生器10可以由夾緊部件或者支持部件92固定(請見圖5-圖7)。支持部件92上有一個中央開口，氣體發生器10可以部分地穿過該開口延伸，這樣支持部件92可以向法蘭24方向壓緊。支持部件92上設有相應的安裝定位結構94，該安裝定位結構與氣體發生器10的法蘭24上的安裝定位結構86互補。在本例中，該安裝定位結構94由在支持部件92上一體成形的凸起構成，比如板材局部切口和板材彎曲的形式。凸起與切口嚙合并明確地給定氣體發生器10的安裝位置。
[0201]法蘭24中的開口 88用于確定氣囊96的安裝位置(請見圖7)，該氣囊的進氣口 98的邊緣100被加緊在法蘭24和支持部件92之間。
[0202]此外，長孔88也可以用于氣體發生器的加工中，特別是在各種加工工序中，通過刀盤上可以與長孔嚙合的銷釘保證擴散器(法蘭)相對其他氣體發生器部件的正確定位，例如對于點火器銷釘的定位。
[0203]氣囊96在開口邊緣100處同樣有一個開口(未標出)，該開口與法蘭的開口 88重合以使氣囊96正確定位。開口 88不起貫通螺孔的作用，而是氣囊96的開口邊緣100處唯一的一個開口。這意味著，通過采用在法蘭24之外的固定方法，通常是采用螺栓，在法蘭24和支持部件92之間夾緊氣囊96。這樣使法蘭面積達到最佳化。
[0204]支持部件92上設置有用于固定氣囊模塊90的固定螺栓102，在本例中數量為4個，可以通過該固定螺栓使氣囊模塊90與車輛(未圖示)相連接。固定螺栓102緊靠著法蘭24的外周,但避開安裝定位結構86的區域。
[0205]法蘭24設計為環繞的以及平的結構。
[0206]法蘭構成了氣囊96的環形夾緊面，其中法蘭的寬度B(法蘭平面段與擴散器14的周壁之間的過渡弧形)為外罩12的最大直徑D的5-12%之間，優選在8-11%之間。
[0207]沿徑向r的夾緊面寬度B在5-8.5mm之間，優選在5.5-7.5mm之間(請見圖9)。
[0208]在支持部件92上，限定了一個與法蘭24上夾緊面相對置的夾緊段104 (請見圖7)，該夾緊段與法蘭24的夾緊面共同產生對氣囊96的夾緊力。夾緊面與夾緊段104的構成要保證氣囊96內的最大內壓對開口邊緣100的作用力比夾緊面與夾緊件104之間產生的夾緊力小20%-50%。通過這個很簡單的措施可以大大減小法蘭24的寬度B，也就是說使法蘭寬度降到最小。
[0209]圖10表示的是本發明的氣體發生器110的一個特殊的實施形式，該氣體發生器具有一個作為氣體發生器罩的在本發明中為金屬制的第一構件112，在該部件中間位置設置有一個點火裝置113。該點火裝置包括一個代表第二構件114的點火器；兩個部件至少部分地被包封注塑在一起，因此第二構件通過注射成型的塑料底座116與第一構件112相連接。本例中的點火器是一個被金屬外套封閉起來的預制構件，并且具有數根部分埋置于塑料底座116中的連接電線118，該連接電線通過第一構件112 (氣體發生器外罩)的開口 120從外罩伸出到外面。開口 120同時也起容納和固定第二構件114 (點火器)的作用，其中，特別是第一構件112上構成開口 120的邊緣122的部分在注射成型過程中被埋置到塑料底座116之中。
[0210]點火器的在圖10中的上端與填充了傳爆藥的增強室(傳爆藥室)124相接。在所示的結構中，構成增強室124的套筒126被插接在點火器或者塑料底座116上；該套筒上設置有多個溢流口 128。增強室124被燃燒室130所包圍，該燃燒室里填充了示意表示的片劑形式的煙火材料132并且在外側與過濾器134相鄰接。氣體發生器罩在其周壁上設置有排氣口 136，安裝狀態的該排氣口被封堵薄膜138封住以防濕氣侵入。氣體發生器110被激活時，通過公知的方式產生氣體，該氣體通過排氣口 136流向外面，例如給車輛乘員約束保護系統的氣囊充氣。
[0211]在位于開口 120或者邊緣122附近的塑料底座116與第一構件112之間的接觸區域140內，在塑料底座116被注射成型前，將粘接薄膜142敷設在第一構件112上。粘接薄膜142僅僅覆蓋第一構件112被包封注塑區域中的一個部段。但是，粘接薄膜142須沿邊緣146敷設一圈。
[0212]粘接薄膜142為預制構件，包括塑料薄膜144和在該塑料薄膜上被直接均勻涂覆的粘接劑層146 (請見圖12)。
[0213]在本例中，塑料薄膜144的材料采用與塑料底座116 —樣的材料。也可以采用能夠與塑料底座116的材料形成堅固連接的不同的材料。例如可以考慮熱塑性彈性體。
[0214]粘接薄膜142在塑料底座116和第一構件112之間起到粘附橋的作用。
[0215]與所示結構不同，當然也可以將粘接薄膜142的貼覆面擴大到構件112被包封注塑的整個區段或者超出區段。同樣也可以考慮在第二構件114與塑料底座116之間敷設相應的粘接薄膜。
[0216]氣體發生器110的制造實施如下:首先制備第一構件112 (氣體發生器外罩)以及第二構件114 (點火器);在第一構件112的后來與其他部件相連接的區域(該區域與接觸區域140相對應)貼覆粘接薄膜142，就是將一塊或者數塊相應地裁剪的粘接薄膜142的粘接劑層146 —側貼到第一構件112上的相應位置上，本例中為邊緣122區域內的兩側。
[0217]現在粘接劑層146的粘接材料已經可以通過敷設時的擠壓力或者熱效應被激活或者被硬化。或者，例如利用包封注塑時使用的液體塑料產生的熱效應進行加熱來實現激活或者硬化。
[0218]在粘接薄膜142被貼到第一構件112上以后，相對第一構件112將第二構件114進行定位，然后對兩個部件112、114共同進行包封注塑，同時就構成了塑料底座116，此時，兩個部件112、114至少部分地被埋置到塑料底座116之中。
[0219]在包封注塑過程中，塑料薄膜144的表層在連接區域148內與塑料底座116熔合，這樣，塑料薄膜144的材料與被注入的塑料相互連接。還有另一個可以選擇的方式是，在連接區域148內塑料薄膜144的材料和塑料底座116的材料之間發生化學反應，該化學反應使塑料薄膜144和塑料底座相互緊密連接而不會松脫開。
[0220]粘接劑層146在第一構件112和塑料底座116之間構成一種粘附橋，該粘附橋是彈性和/或塑性可變形的，這樣，由于不同材料的不同溫度膨脹系數所產生的應力和剪切力可以得到平衡。粘接劑層146同時也起到第一構件112和塑料底座116之間的密封作用。
[0221]所有述及的特征均可根據本領域技術人員的判斷進行彼此組合或者相互交換。
【權利要求】
1.氣體發生器(10)，特別是用于車輛中的安全防護裝置，該氣體發生器包括:一個外罩(12)和一個設置在該外罩(12)內部的燃燒室(56)，所述燃燒室包含有產生氣體的煙火材料(58)，其中，所述外罩(12)的構件的壁厚為2.0mm或者2.0mm以下。
2.如權利要求1所述的氣體發生器(10)，其特征在于:所述外罩(12)包括一擴散器(14)和一封閉件(18),其中,擴散器(14)和封閉件(18)優選具有薄殼形式。
3.如權利要求2所述的氣體發生器(10)，其特征在于:擴散器(14)和封閉件(18)通過唯一一個確定強度的連接相互固定在一起，其中，該連接特別是在擴散器(14)和封閉件(18)之間的環繞的焊縫(22)。
4.如權利要求2或3之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:擴散器(14)的壁厚最大為1.5mm。
5.如權利要求2到4之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:封閉件(18)的壁厚最大為1.9mm。
6.如權利要求1到5之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:在激活時產生最大300bar的燃燒室壓力。
7.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:設置在氣體發生器(10)內的燃燒室(56)具有一種基本上呈環面狀的形狀。
8.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:該氣體發生器包括:一個外罩(12)和一個設置在該外罩(12)內部的燃燒室(56)，所述燃燒室包含有產生氣體的煙火材料(58)，其中，在氣體發生器(10)激活時產生的最大燃燒室壓力與所述外罩(12)的壁厚的比值大于150.bar/mm,并且優選小于220bar/mm。
9.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:該氣體發生器包括:一個具有多個排氣口(78)的外罩(12)和一個設置在該外罩(12)內部的燃燒室(56)，所述燃燒室包含有產生氣體的煙火材料(58)，其中，氣體發生器(10)的總排出面積與外罩(12)的構件的最小和/或最大壁厚的比值大于30mm,優選大于34mm。
10.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:該氣體發生器包括:一個具有擴散器(14)的外罩(12)，該擴散器的周壁(16)基本上呈圓筒形；一個設置在外罩(12)內部的燃燒室(56)，該燃燒室包含有產生氣體的煙火材料(58);其中，擴散器(14)的直徑與外罩(12)的最小壁厚的比值小于50，優選在35到45之間。
11.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:該氣體發生器包括:一個具有擴散器(14)的外罩(12)，該擴散器的周壁(16)基本上呈圓筒形；一個設置在外罩(12)內部的燃燒室(56)，該燃燒室包含有產生氣體的煙火材料(58);其中，擴散器(14)的直徑與氣體發生器(10)的最大軸向高度的比值約為1.8±0.2，優選約為1.8±0.1。
12.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:該氣體發生器包括:一個外罩(12)，該外罩在其外周上具有一法蘭(24)，其中，所述法蘭(24)封閉地環繞并優選為平的，和/或所述法蘭(24)未設有貫通螺孔。
13.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:該氣體發生器包括:一個外罩(12)，該外罩在其外周上具有一法蘭(24)，其特征在于:所述法蘭(24)封閉地環繞并優選為平的，和/或所述法蘭(24)具有一個用于氣囊(96)的有一定寬度的環形夾緊面，該寬度為外罩(12)的.最大直徑的5-12%之間，優選在8-11%之間。
14.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:該氣體發生器包括:一個外罩(12)，該外罩在其外周上具有一法蘭(24)，其中，所述法蘭(24)封閉地環繞并優選為平的，和/或所述法蘭(24)具有一個用于氣囊(96)的有一定寬度的環形夾緊面，該寬度在5-8.5mm之間，優選在5.5-7.5mm之間。
15.氣囊模塊(90)，其包括如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，該氣體發生器包括:一個外罩(12)，該外罩在其外周上具有一法蘭(24)個帶有進氣口(98)的氣囊(96)，該進氣口由開口邊(100)限定；一個與所述法蘭(24)相對置的夾緊部件(104)，該夾緊部件將所述開口邊(100)夾緊在它與法蘭(24)之間；其特征在于:所述開口邊(100)以這樣的夾緊力被夾緊并且夾緊面如此設計，即，在開口邊(100)處由氣囊(96)內最大壓力產生的側向推力比在開口邊(100)、法蘭(24)和夾緊部件(104)之間由夾緊力引起的摩擦力小10-80%，優選小20-50%。
16.氣囊模塊(90)，其包括如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，該氣體發生器包括:一個外罩(12)，該外罩在其外周上具有一法蘭(24); —個帶有進氣口(98)的氣囊(96)，該進氣口由開口邊(100)限定；一個與所述法蘭(24)相對置的夾緊部件(104)，該夾緊部件將所述開口邊(100)夾緊在它與法蘭(24)之間；其特征在于:氣體發生器(10)在開口邊(100)的被夾緊的區段內具有僅一個或者多個空隙，特別是孔或者切口，該空隙用于圓周定位，而特別是并不用于將氣體發生器(10)固定在模塊上。
17.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:該氣體發生器包括:一個外罩(12),該外罩具有一擴散器(14)和一封閉件(18),所述擴散器(14)具有基本上呈圓筒形的周壁(16)，該周壁帶有多個排氣口(78)，所述封閉件(18)與擴散器(14)焊接在一起，其中，擴散器(14)和封閉件(18)優選為薄殼式結構，以及，排氣口(78)在擴散器(14)的內側面上被優選為封堵薄膜形式的封堵件(84)蓋住，所述封堵件(84)與封閉件(18)的內側邊、特別是在擴散器(14)和封閉件(18)之間的一條焊縫(22)優選激光焊縫有一定間距。
18.如權利要求17所述的氣體發生器(10)，其特征在于:間距為大于2mm，優選在2.5-7mm之間,進一步優選在3-5.5mm之間。
19.如權利要求17和18之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:封閉件(18)具有一個環繞的豎立邊，封閉件在該豎立邊處與擴散器(14)焊接在一起，焊縫(22)到封堵件(84)的最小間距至少為在權利要求18中給出的間距值。
20.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:該氣體發生器包括一個點火器(28)，該點火器具有一個包含有塑料的點火器罩(36)并且至少部分地被一塑料包封所包圍，其中，所述點火器罩(36)的材料和所述塑料包封的材料選擇為，在包封注塑過程中能使點火器罩(36)至少部分地與塑料包封相熔合。
21.如權利要求20所述的氣體發生器(10)，其特征在于:點火器罩(36)和塑料包封由同樣的材料構成。
22.如權利要求20和21之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:所述塑料包含有玻璃纖維。
23.如權利要求22所述的氣體發生器(10)，其特征在于:玻璃纖維含量約為20-40%，優選為約30%。
24.如上述權利要求之任一項所述的氣體發生器(10)，其特征在于:該氣體發生器(10)具有一個外罩(12)，點火器(28)借助于塑料包封與該外罩(12)相連接。
25.如權利要求24所述的氣體發生器(10)，其特征在于:外罩(12)具有一個開口(26)，特別是為了對外封閉外罩(12)，所述塑料包封被注射成型到開口(26)的邊緣上。
26.如前述權利要求中任一項所述的氣體發生器，其特征在于:該氣體發生器用于車輛乘員約束保護系統，并且該氣體發生器包括:第一構件(112)和第二構件(114)，所述第二構件通過一注射成型的塑料底座(116)與所述第一構件(112)相連接，為此，兩個構件(112，114 )至少部分地被包封注塑；其中，所述第一構件(112 )在與塑料底座(116 )的接觸區域(140)內具有在注射前敷設的粘接薄膜(142)。
27.如權利要求26所述的氣體發生器，其特征在于:第一構件(112)由金屬、陶瓷和/或塑料構成。
28.如上述權利要求26到27之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:第一構件(112)為氣體發生器罩殼或者構成氣體發生器罩殼的一部分。
29.如上 述權利要求26到28之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:第二構件(114)為一個預制的、對外封閉的點火器。
30.如上述權利要求26到29之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:第一構件(112)具有一個用于收納和固定第二構件(114)的開口(120)，該開口的邊緣(122)在注射過程中被埋置到塑料底座(116)中。
31.如上述權利要求26到30之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:粘接薄膜(142)僅僅覆蓋住第一構件(112)的被包封注塑區段中的一部分。
32.如權利要求26到30之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:粘接薄膜(142)覆蓋住第一構件(112)的整個被包封注塑的區段。
33.如上述權利要求26到32之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:粘接薄膜(142)超出于第一構件(112)的被包封注塑的區段。
34.如上述權利要求26到33之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:粘接薄膜(142)包括一塑料薄膜(144)和一粘接劑層(146)。
35.如權利要求34所述的氣體發生器，其特征在于:塑料薄膜(144)與塑料底座(116)由相同的材料構成。
36.如權利要求34所述的氣體發生器，其特征在于:塑料薄膜(144)由一種適合與塑料底座(116)的材料形成連接的材料構成。
37.如權利要求34到36之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:粘接劑層(146)的粘接材料能通過預定的擠壓力或者熱效應被激活。
38.如權利要求34到37之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:塑料薄膜(144)和塑料底座(116)的材料選擇為，在塑料底座(116)注射成型過程中能使塑料薄膜(144)與塑料底座(I 16)至少部分地相熔合。
39.如權利要求34到38之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:粘接薄膜(142)特別是粘接劑層(146)構成一個位于第一構件(112)與塑料底座(116)之間的粘附橋。
40.如權利要求39所述的氣體發生器，其特征在于:所述粘附橋是塑性和/或是彈性可變形的。
41.如上述權利要求33到38之任一項所述的氣體發生器，其特征在于:塑料薄膜(144)具有一種熱塑性彈性體。
42.用于制造如權利要求26到41之任一項所述的氣體發生器(10)的方法，其特征在于如下的步驟: 提供包含有金屬和/或塑料和/或陶瓷的第一構件(112)； 提供要與第一構件(112)相連接的第二構件(114)； 在連接區域內往第一構件(112)上敷設一粘接薄膜(142); 使第二構件(114)相對第一構件(112)定位；和 對第一和第二構件(112，114)共同地實施分別至少部分的包封注塑，由此構成一個連接所述構件(112，114)的塑料底座(16)。
43.如權利要求42所述的方法，其特征在于:所述粘接薄膜(142)的一塑料薄膜(144)在包封注塑過程中與所述塑料底座(116)熔合。
44.如權利要求42或43之任一項所述的方法，其特征在于:在粘接薄膜(142)的敷設過程中或敷設后，使粘接薄膜(142)的粘接材料通過擠壓或者加熱被激活。
45.模塊，其具有:氣體發生器(10，110)、能由該氣體發生器(10，110)充氣的氣囊(96)和用于安置該模塊的固定裝置，特別是在車輛的內部區域；其特征在于:所述氣體發生器(10，110)是按照權利要求1到44之至少任一項構造的。
【文檔編號】B60R21/264GK103465861SQ201310453226
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2009年9月29日 優先權日:2008年9月30日
【發明者】S·比爾維特, A·霍夫曼, H-P·諾伊邁爾, D·施皮岑貝格爾, F·菲爾斯滕貝格爾, H·努丁, D·萊爾, G·舍恩胡貝爾, J·弗里德里希 申請人:Trw空氣氣袋系統股份有限公司