控制压力存储的介质的体积流量激活碰撞保护装置的设备和方法、激活碰撞保护装置的设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于控制在压力下存储的介质的体积流量以激活碰撞保护装置的设备、一种用于激活碰撞保护装置的设备和一种用于控制在压力下存储的介质的体积流量以激活碰撞保护装置、尤其用于在车辆的乘员保护设备中的方法。
【背景技术】
[0002]通常借助热气体发生器或者借助烟火技术、借助冷气体存储器或借助混合气体发生器产生用于填充车辆的安全气囊的体积流量。热气体发生器例如涉及在事故时通过控制设备得到用于外源点火的信号的点火器(Zilndpille)。通过点火器的燃烧产生直接填充安全气囊的热气体。对于冷气体存储器，气体存储在压力容器中并且借助破裂片(Berstscheibe)紧密封闭。在事故时从外部破坏破裂片。然后，以非常高的压力存储的气体到达安全气囊中。在混合气体发生器中，借助烟火技术的气体产生、如热气体发生器与借助冷气体发生器的气体提供进行组合。在此，存在一种变型方案，其中为了冷却在烟火技术的产生时的热气体将所述气体与冷气体发生器的冷气体混合。由此，能够放弃为了冷却否则热的气体的耗费的准备。在具有多级的混合气体发生器的安全气囊系统中，另一变型方案在于气体发生器的一个级借助烟火技术的装置提供气体并且气体发生器的另一个级借助所存储的气体提供气体、例如作为冷气体。热气体还是冷气体充当第一级在此是不重要的。
[0003]DE 20 2006 006 965 Ul公开了压力存储器单元、阀单元和分布单元作为可便携的或固定安装的设备，所述设备用于短时的(突然的)且无后坐力地释放更大量的压力空气或在压力下存储的气体，所述气体用于不同的技术应用。
【发明内容】
[0004]在所述背景下，提出根据主权利要求的用于控制介质的体积流量以激活碰撞保护装置的改进的设备、用于激活碰撞保护装置的改进的设备和用于控制在压力下存储的介质的体积流量以激活碰撞保护装置的改进的方法。由相应的从属权利要求和随后的描述得到有利的构型。
[0005]在此，用于激活碰撞保护装置的介质可以从点火器(热气体发生器)作为热气体获得或者作为在压力下存储的介质(冷气体发生器)作为冷气体提供或者借助混合气体发生器作为由热气体和冷气体构成的混合物提供。
[0006]在此，碰撞保护装置可以涉及空气袋、所谓的安全气囊。
[0007]根据本发明的实施方式，有利地情形特定地形成或者控制介质的体积流量，应借助所述介质填充碰撞保护装置。这种体积流量形成例如在用于安全气囊的冷气体发生器、热气体发生器或混合气体发生器中可以借助控制设备或者控制模块实现，其中尤其可以通过介质并且借助控制阀和有利设置的开口使控制活塞限定地往复运动。这种体积流量形成的特征在于高的气体体积流量的可重复的关闭、调节以及打开的可能性，所述气体体积流量尤其用于填充车辆中的安全气囊空气袋。
[0008]有利地，本发明的实施方式能够实现，尤其可以根据由碰撞保护装置要保护的人的人体重实现有针对性的体积流量形成。也可实现至碰撞保护装置的介质供给的多次打开和关闭，以便例如在事故时利用例如在多次车辆碰撞时的安全气囊的减震的功能优点。因此，可对于不同的人体重级别与高度设计碰撞保护装置的特性、尤其空气袋的展开速度。因此，能够尽可能不依赖于要保护的人的高度和/或体重达到碰撞保护装置的保护效果。
[0009]根据本发明的一种实施方式，烟火技术的气体发生器用作介质存储器。在结合根据本发明的控制设备使用烟火技术的气体发生器时得到以下优点:不需要介质存储器的例如借助破裂元件的长时间密封。因此，能够显著降低用于激活碰撞保护装置的设备的成本、结构尺寸和重量。
[0010]根据本发明的一种替代的实施方式，混合气体发生器用作介质存储器。在结合根据本发明的控制设备使用混合气体发生器时得到以下优点:通过在混合气体发生器中在与单纯的冷气体发生器相比更低的压力下存储用于激活碰撞保护装置的介质，能够使用更低成本的介质存储器、例如压力容器。因为压力容器必须承受更低的压力。如果在使用多级的混合气体发生器时将热气体用作第一级，则存在以下优点:在所需的气体产生的时刻一一通常在碰撞时刻通过烟火技术的产生能够快速地产生需要的气体量，而为此无需设置相应大的气体存储器。冷气体存储器的一种变型方案提供氢氧混合气作为用于激活人保护装置的介质。
[0011]此外有利的是附加地或唯一地使用冷气体作为介质的可能。因此，对于碰撞保护装置而言可以使用比对于借助烟火技术产生的气体填充的装置需要的材料更不耐高温的、更低成本的材料。在此，也可以放弃否则借助烟火技术实现的耗费的安全方案。因为根据本发明的实施方式能够实现并且设置冷气体发生器，因此能够避免在热气体发生器中否则需要的成本耗费的用于防止要保护的人的燃烧危险和碰撞保护装置的热损害的安全措施。
[0012]用于控制所存储的介质的体积流量以激活碰撞保护装置的设备具有以下特征:
[0013]阀体，所述阀体具有在所述阀体中成形的腔，所述腔在第一端部处具有至介质存储器的介质入口，在第二端部处具有控制阀开口并且在第一端部和第二端部之间具有用于将介质排出到碰撞保护装置中的至少一个排出口；
[0014]用于打开和关闭控制阀开口的控制阀，所述控制阀开口用于介质穿过；
[0015]控制活塞，所述控制活塞具有沿着所述控制活塞的主延伸轴线成形的贯通开口，所述贯通开口从所述控制活塞的与介质入口相邻的第一有效面至控制活塞的与控制阀开口相邻的第二有效面，其中第一有效面小于第二有效面，其中阀体的腔中的控制活塞可借助介质并且根据控制阀的位置在初始位置和激活位置之间运动，在所述初始位置处至少一个排出口通过控制活塞封闭，在所述激活位置处至少一个排出口通过控制活塞打开。
[0016]例如，所述设备可以安装并且使用在道路相关的车辆一一例如载客车辆、载货车辆、商用车辆或其他机动车中，以便在车辆的碰撞事故中结合碰撞保护装置提供用于车辆的至少一个乘员的改善的伤害保护。碰撞保护装置可以涉及空气袋或者安全气囊等等。介质可以涉及热气体、冷气体、由热气体和冷气体构成的混合物等等。介质存储器也可以称作气体发生器并且构造用于直至碰撞保护装置的激活时刻地可靠包含用于填充碰撞保护装置的介质。控制活塞和阀体可以成形为能够实现控制活塞在阀体的腔中在初始位置和激活位置之间的运动。在此，控制活塞和阀体的腔可以成形为引起控制活塞的外周围表面的至少一部分与腔壁的无泄漏的紧贴。控制阀可以涉及磁阀。当控制活塞位于初始位置处时，介质的体积流量最小或等于零。当活塞位于激活位置处时，介质的体积流量最大。当控制阀开口由控制阀打开时，控制活塞可以通过介质从初始位置朝向激活位置运动或者保持在激活位置处，其中介质可以流到碰撞保护装置中。当控制阀开口由控制阀关闭时，控制活塞可以通过介质保持在初始位置处或者从激活位置朝向初始位置运动，其中介质可以流到碰撞保护装置中。控制阀可以具有扁平衔铁或插入式衔铁。控制活塞尤其也可以按照标准地设置在激活位置处作为开始位置，以便例如减少打开时间和控制。
[0017]根据一种实施方式，阀体在第一端部处可以具有可借助破裂元件封闭的、至介质存储器的介质入口。破裂元件可以构造用于以盖的形式封闭介质存储器并且在碰撞事故中通过简单且快速的方式被破坏，使得来自介质存储器的介质可以流经设备并且因此到达碰撞保护装置。如果存在破裂元件，则当控制阀打开时在破裂元件破裂时控制活塞通过介质从初始位置朝向激活位置运动或者保持在激活位置处，而当控制阀关闭时控制活塞通过介质保持在初始位置处或者从激活位置朝向初始位置运动。
[0018]根据一种实施方式，控制阀可以无流地关闭，以便关闭用于介质穿过的控制阀开口。在此，可以设置弹性装置，以便使控制阀保持在关闭的位置处。这种实施方式提供以下优点:可以防止或至少减少碰撞保护装置的不期望的激活，因为在控制阀关闭时介质使控制活塞保持在初始位置处或者运动到初始位置处。
[0019]替代地，控制阀可以无流地打开，以便打开用于介质穿过的控制阀开口。在此，可以设置弹性装置，以便使控制阀保持在打开的位置处。这种实施方式提供以下优点:可以特别快速地实现碰撞保护装置的激活并且因此更早地提供所述碰撞保护装置的保护功能，因为在控制阀打开时介质使控制活塞运动到激活位置处并且可以使其保持在激活位置处。
[0020]阀体也可以具有用于将介质从控制阀排出到碰撞保护装置中的至少一个另外的排出口。这种实施方式提供以下优点:由此可以防止来自至少一个排出口的可能的压力波引起功能干扰。
[0021]根据一种实施方式，控制活塞可