气体发生器、其制造方法以及带有气体发生器的模块的制作方法

气体发生器、其制造方法以及带有气体发生器的模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及气体发生器、其制造方法以及带有气体发生器的模块。针对一种气体发生器（10），特别是用于车辆中的安全防护装置，该气体发生器包括：一个优选有中心轴的外罩（12）；一个埋置于一底座（32）中的点火器（28）；其中，所述外罩（12）或者一个与该外罩（12）相连接的部件具有一凹陷（34），所述底座（32）伸入到该凹陷内；构成所述凹陷（34）的壁局部向内弯拱，并且远离该凹陷（34）的口部形成一个向外延伸的凸起（48）。
【专利说明】气体发生器、其制造方法以及带有气体发生器的模块
[0001 ] 本申请是申请号为“200980138338.0”的中国发明专利申请的分案申请。原申请的申请日是2009年9月29日(PCT国际申请日)、中国国家申请号是“200980138338.0”(PCT国际申请号是PCT/EP2009/006988)，发明创造名称是“气体发生器、其制造方法以及带有气体发生器的模块”。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种气体发生器，特别是用于车辆中的安全防护装置；一种配备了气体发生器的模块以及一种气囊模块。此外，本发明还涉及一种气体发生器的制造方法，特别是气体发生器的密封性的检查方法。
【背景技术】
[0003]例如，车辆中安全防护装置所用的气体发生器驱动一些部件(发动机罩的架起、安全带的张紧、座垫的移动等等)工作，或者为气囊充气。
[0004]气体发生器为罕有的一次性使用但必须保持多年功能可靠，S卩，其在该多年时间内可以经受得住针对诸如潮湿侵入或腐蚀等环境影响耐抗性的苛严要求。
[0005]气体发生器包括多个相互连接在一起的部件。在相互对接的部件之间也要求一种能够在多年期间内抵抗来自外界的环境影响的可靠连接。

【发明内容】

[0006]本发明按照一个方面，是提供一种特别是如前述和/或后述种类的气体发生器，其中，在相互对接的部件的区域内，往部件上涂覆一种密封剂，特别是一种粘附在相互对接的两个部件上的密封剂。该密封剂优选是一个辅助材料，它起到密封的作用，而不是相互对接部件之间唯一的接合剂。
[0007]优选地，密封剂并不承担相互对接部件之间的机械的或者粘接的固定功能，这些部件采用其他的方法相互连接。这就是说，即使没有密封剂，气体发生器的设计也要能使相互对接的部件定位固定。
[0008]通过密封剂在两个相互对接部件上的粘附，可以防止湿气侵入气体发生器内部。
[0009]涂有密封剂的相互对接的部件分别构成气体发生器外表面的至少一个部分，并且/或者特别是由不同材料构成。优选的实施形式规定:一个部件由塑料构成，另一个部件由金属构成。由于这些部件有非常不同的膨胀系数和特性，通过本发明提供了一种抵抗环境影响的最佳保护。
[0010]塑料构成的部件特别对金属部件形成部分包封。虽然这样的包封注塑是保证这些部件之间密封以及防潮的连接，该连接除了能实现形状锁合外还具粘接作用，但密封剂可以在气体发生器使用期间提供一种抵抗来自外界的环境影响的附加保障，因为至少从理论上来讲，随着时间的推移，由于不同的热膨胀和不同的膨胀行为的影响可能会产生细小的裂缝。[0011]在此方面，必须指出，气体发生器及其部件间的连接和密封剂的有效性必须在至少-40°c到至少120°C的使用温度范围内可靠工作或发挥作用。为了满足此特性，即使在低温下密封剂也必须具有很高的柔韧性。其他的特性诸如液态状态下较小的粘度，以便涂覆时可以渗入微小缝隙中，使不同表面充分润湿的特性和尽可能快的硬化特性。
[0012]例如该快速硬化可以通过下述方法实现:涂覆液体状的密封剂后，使用紫外线照射硬化。
[0013]如上所述，该密封剂特别适用于气体发生器中塑料部件和金属部件之间。其中一个优选实施例是:点火器的塑料底座和与之邻接的气体发生器的一般情况下为金属制的壳体部件之间的附加密封。本发明的气体发生器在底座与壳体之间的过渡区域内具有密封剂。
[0014]底座通过对金属部件的包封注塑而形成。
[0015]特别是在注射成型时优选将预制的点火器局部地埋置到底座中。
[0016]此外优选的是，底座构成点火器的插座，即与触针插接的点火器插头被固定在底座中。
[0017]金属部件可以是气体发生器的一个外罩部件。在部件被相互连接后，而不是在其连接过程中，密封剂从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开口的边缘处，特别是为了将其封闭。
[0019]除此之外，优选只将密封剂涂覆在相互对接部件的过渡边缘上，而避免大面积地涂覆在气体发生器上。特别是为了保护密封剂，要将密封剂填入到相互对接部件的过渡区域处设置的凹槽内。在此，密封剂可以完全填满或几乎填满凹槽。密封剂最好不要往外溢出凹槽。特别是该凹槽由两相邻部件的彼此对接的半径构成，其产生一种回转包卷的V形槽。
[0020]本发明的一个优选实施形式规定:密封剂为粘结剂，特别是丙烯酸酯粘结剂。
[0021]申请文本中列出了该密封剂的优选的力学、化学和物理特性，其中需要强调的是，应该具备所述特性中的一个或多个特性。
[0022]涂覆密封剂时，重要的是所有必要和规定的部位上都必须涂覆。根据一种优选实施形式和本发明的制造方法，规定:该密封剂含有颜料、特别是荧光颜料，通过该颜料可以检查密封剂的涂覆分布情况。密封剂中的颜色应该明显不同于构成部件的塑料的或者一般来说与密封剂相邻接的部件的颜色(如果是已知话)。
[0023]必要时甚至也可以自动地通过照相机来检查密封剂的涂覆分布情况。
[0024]在使用荧光颜料的情况下，对密封剂，更确切地说是对由密封剂构成的密封道进行紫外光照射，可以实现特别简单的全自动检查。
[0025]此外或者作为对前述特征的补充，本发明提供一种特别是符合前述和/或后述种类的气体发生器，按该气体发生器可以达到极好的过滤效果。为此，在气体发生器内，气体发生器的排气口的上游设置有一个环状的、优选基本为筒状的过滤器，该过滤器具有两个轴向端。该过滤器在其两个轴向端之一处向外折弯，特别是呈直线折弯。过滤器的这个折弯不是在装入过滤器时通过施加张力造成的，而是制造过滤器时便已成形的，该折弯使过滤器具有更大的轴向弹性。因此，过滤器在装入气体发生器时能够更好地与相接的壁面紧密配合并能保证一种安全的、可以准确地事先确定的预应力。因此，在现有的公差范围内能够保障过滤器贴合壁面并防止过滤器与邻接壁面之间产生可能泄漏气流的间隙。
[0026]特别是，过滤器在折弯区域的厚度和与折弯区域邻接的中间区域的厚度相同。这样既可以改善弹性又可以减少结构空间和重量。此外，制造过滤器时也不再需要将线长及由此导致的质量转移或者集中到一个特定的区域，这样通过塑性变形就可以轻易实施折弯。
[0027]优选地，在轴向横截面中看，过滤器壁在两端之间基本上呈S状，其中折弯区域为“S”的一部分。这也同样有益于提高弹性。所说S形是针对安装状态，在该安装状态，过滤器在气体发生器中优选轴向夹紧地定位。
[0028]折弯区域贴合在气体发生器的由周壁和底板形成的角部区域，这样保证了特别好的位置稳定性和密封性。在角部区域，过滤器既可横向也可轴向定位并且必要时被夹紧。
[0029]特别是，过滤器在侧向与设置在气体发生器外罩上的排气口被隔开间距，这样在排气口前形成一个腔室，它保证气体能够从整个过滤器截面上穿过而不仅仅是过滤器上直接就在排气口前面的区域。
[0030]为了达到轴向稳定性和提高过滤器边缘处的密封性，例如使过滤器在一个轴向端、优选在与折弯端相反的那端缩小地终结。可以通过过滤器的塑性变形或减少该区域的用料来得到该缩小。而特别是该缩小端应该比较柔韧，以便在被装入气体发生器时可以尽可能完美地紧贴相邻接的壁面。
[0031]过滤器在其轴向端、特别是在端面与气体发生器的部件贴合。在此优选的是，折弯端径向最靠内的与气体发生器部件的接触点应该比轴向相反端径向最靠外的与气体发生器部件的接触点更加靠外。这就意味着，当过滤器沿轴向被夹紧时，接触面可以侧向错开，以致出现轻微的折而不弯的现象。因此轴向弹性也应该得到改善。
[0032]优选过滤器由金属丝横截面基本相同的一种金属丝网构成，根据另外的优选实施形式，过滤器也可以由粗细不同的金属丝构成。通常情况下过滤器是由金属丝编织物或针织物构成的。
[0033]如果过滤器具有一个缩小地终结的轴向端，那么该缩小的区域就量来讲(vo Iumenbezogen )只要比邻接的区域使用长度更长的细金属丝就能特别轻易地被制造,从而该缩小的区域还能变得更加柔软。
[0034]另外，本发明还涉及一种特别是符合前述和/或后述种类的气体发生器，该气体发生器的特点在于快速点燃烟火材料。具有至少一个特别是预制构件形式的点火器(所谓的电气导火管)的气体发生器能实现这一点。通过激活点火器，经由至少一个溢流口直接或间接地引燃装在燃烧室里的烟火材料。直接从点火器或从点火器和传爆药(Xers I iirker I ad η η )处流入燃烧室的气体和热粒子引燃燃烧室里的烟火材料。
[0035]根据本发明，该溢流口在点火器被激活以引燃烟火材料后可以相对于烟火材料运动或被移动。因此，所谓的点火气体和热粒子不是流向所谓的动力火药(Treibsatz)的一个固定的点，而是在点火过程中流过动力火药的不同区域，从而总体上扩大了点火面。这一点提高了点火速度并进一步加快了压力的上升。
[0036]溢流口和烟火材料即所谓的动力火药之间的相对运动可以通过动力火药的相对运动或者优选通过一个可移动的壁来实现。可移动的壁有一个或多个溢流口并且可以说沿动力火药移动或者相对动力火药可以变换位置。[0037]根据一个实施形式，在点火器和燃烧室之间设置有一个中间室。例如，该中间室中可以充填传爆药或者充填易燃气体。由一个罩将中间室与燃烧室隔开。罩上设有一个或多个溢流口，并且被如此设置在气体发生器中，即，通过激活点火器可以移动或者在点火器激活后该罩被移动。
[0038]本发明的气体发生器的另一个特点，该特点与其他特点一样可以单独地或与一个或多个其他的特别是符合前述和/或后述种类的方案构想组合实施，该特点提供一种容易或者简单的气体发生器制造方法。该气体发生器具备至少一个特别是预制构件形式的点火器和一个(特别是容纳传爆药的)中间室。如已经描述的那样，该中间室优选设置在点火器和燃烧室之间。也就是说，中间室与点火器邻接，点火器的点火气体流入中间室。中间室自身由一个罩限定，该罩在点火器一侧的开放端部套装在一个底座上。到目前为止的罩常常是将罩压入一个非常结实的部件的孔中并卷边或者焊接在一个底座上，与插接到现有的底座上的方法相比，这种方法的制造成本和生产成本自然会较高。
[0039]罩与底座压配或压装和/或如此被安置在底座上，即，在点火器被激活时该罩可以移动或者被移动。移动该罩所需要的推力可来自于激活点火器时的点火气体或者来自于点火器的点火气体以及在中间室中产生的辅助气体。
[0040]在气体发生器未被激活的状态下，应优选罩在端面与一个弹性部件，特别是一个弹性填充体相接。在火药床边缘处的或者火药床中的弹性填充体的主要作用是给松散(杂乱松散)的烟火材料施加预应力。就此而论，弹性填充体具有双重作用，这是因为该弹性填充体作为容积平衡件的同时对于罩来说也起着一个止挡的作用，更确切地说是一个可移动的止挡。为了获得更好的紧凑性，填充体上有一个空隙，罩部分地插入到该空隙内。罩在其移动时可以挤压弹性构件而获得运动行程空间。
[0041]另外，弹性构件还可以是一个特别是由网状编织物或针织物构造成的过滤器。
[0042]还可设想，该弹性构件优选在内侧与气体发生器的端壁贴合。
[0043]例如，底座通过对点火器的包封注塑而形成，并优选设置为用于将点火器固定在气体发生器上。
[0044]根据一个实施形式，罩在中间室和优选填充了烟火材料的燃烧室之间形成一道隔墙。其中，罩可以是该两室之间唯一的隔墙。
[0045]罩在其周壁侧面有至少一个、优选多个均匀分布的溢流口。
[0046]一个电脉冲通过从气体发生器外部可以接通的触针传到位于气体发生器外罩内部的点火器上而激活气体发生器。
[0047]在整个气体发生器的使用寿命期间都必须保证连接的坚固性和密封性，特别是湿气密封性。
[0048]根据本发明的另一个方面，气体发生器，特别是符合前述和/或后述种类的气体发生器，包括:一个特别是带有中心轴的外罩；一个被埋置到底座中的点火器；其中，外罩或者和与外罩连接的一个部件上有一个凹陷，底座在该凹陷中延伸。构成凹陷的壁面局部地径向朝内部弯拱并且远离凹陷的口部有一个向外延伸的凸起。以此方式形成了一种凹切结构(Hinterschnitt),底座材料在该凹切结构中沿径向向外延伸的部分比外罩的壁面更加靠外，或者在非一体式构造方式中，比在口部区域与外罩连接的部件更加靠外。这样进一步提高了底座和点火器的安全性。[0049]弯拱可以环绕着设置，优选相对于中心轴环绕设置。也可以只在凹陷的圆周上的多个点处设置一些单独的凸起。
[0050]优选地，构成凹陷的壁邻接着弯拱具有与弯拱区域内相同的厚度，即壁面整体形成弯拱，内面的轮廓曲线依循着外面的轮廓曲线。
[0051]在轴向截面内看，凹陷呈S形，其中，构成凹陷的壁面的口部区段向外延伸。凹陷的内壁最好不要有尖锐的棱边或者过渡，而是均匀的圆形。这样，在进行包封注塑时构成底座的塑料材料可以轻易地被填充到凸起部。
[0052]另外，本发明提供一种特别是符合前述和/或后述的种类的气体发生器，该气体发生器包括:一个优选带中心轴的外罩；一个被埋置在底座中的预制的点火器，其中，外罩或者与外罩相接的部件上具有一个凹陷，底座在该凹陷中延伸；构成凹陷的壁面具有一个带开口的底部段，底座穿过该开口延伸；其中底部段在其相反的外侧面与底座贴合的区域内设置有至少一个凸起和/或凹槽。这个构造除了使连接坚固以外还可以提高抵御可能来自外部湿气侵入的密封性。
[0053]例如，可以在开口边的一个外侧面设置一个凸面成形的凸起。这里所说的“外侧面”是指朝向气体发生器外侧的那侧。
[0054]例如，凸起可以由环绕的隆凸构成。可以增加底部段在此位置的壁厚。
[0055]例如，底部段由封闭件的一部分或者一区段构成，该封闭件同时也是气体发生器外罩的一部分。这里也可以是气体发生器的一个单独的部件。
[0056]优选地，在底部段上与凸起相对的外侧，在凸起的区域内设置有一个特别是成环形围绕的凹槽。例如，该凹槽朝向气体发生器的内侧。
[0057]无论是凸起还是可选择设置的凹槽，都要被塑料材料包裹或者填充为宜。
[0058]如果底座是在对凹陷的壁面进行至少部分的包封注塑时形成的话，这会特别有益，因为以这种方式可以形成一个密封的连接。
[0059]根据本发明的另一个方面，本发明的特别是符合前述和/或后述的种类的气体发生器，其具有:一个外罩，该外罩的外周上设置有一个法兰，该法兰构造为非对称或者偏离对称的形状，目的是在固定气体发生器时至少在旋转方向上保证一种唯一确定的装配位置。
[0060]优选宜通过在法兰上开一个切口作为安装定位结构来实现非对称。当然也可以采用其他的所谓的指引定位的安装定位结构。
[0061]在一个可能的实施形式中设置多个、特别是三个切口。该切口在法兰上按不同的角距分布。这样通过一个简单的方法可以清楚确定地给出气体发生器的安装位置。
[0062]作为选择或者附加地，可以在法兰上设置一个定位开口作为安装定位结构，特别是一个长孔。
[0063]本发明还涉及一个带有前述和/或后述的气体发生器的模块。该模块设有一个支持部件，该支持部件上设有一个与法兰上的安装定位结构啮合的配合件。
[0064]例如，该配合件包括至少一个在支持部件上构成的凸起。
[0065]有可能的是，支持部件具有至少一个固定螺栓，其中该固定螺栓与法兰的外周贴合。但优选的是，固定螺栓并不在安装定位结构的区域内贴靠在法兰上，而是与之远离。
[0066]模块可以特别是一个气囊模块，也可以是另一个配有气体发生器的组件，例如张紧驱动机构。
[0067]如果是一个气囊模块并配备具有进气口的气囊的话，宜将该进气口的边缘夹紧固定在法兰和支持部件之间。
[0068]此外，本发明涉及一种特别是符合前述和/或后述的种类的气体发生器，该气体发生器具有一个至少部分充填了烟火材料的燃烧室，该燃烧室由燃烧室壁构成，其中燃烧室壁整体由同一种材料、特别是同一种钢材构成。
[0069]燃烧室壁必须具有一定的固有稳定性，以保证气体发生器激活后在烟火材料被点燃的过程中不会被完全摧毁。烟火材料直接与稳定的燃烧室壁接触，其中的一部分要与燃烧室壁面保持贴合很多年，但不可引起化学变化。本发明规定，整个燃烧室壁由同一种金属材料，特别是钢材构成。迄今为止，主要是根据不同的负荷采用不同的材料制造燃烧室壁。因为所有的燃烧室壁确实出于同一种材料，保证了所谓的动力火药材料与相邻的部件之间的相容性，所以本发明简化了气体发生器的设计方案。因此只需通过实验确定烟火材料与燃烧室的材料配对。特别优选，界定燃烧室与点火器和/或与中间室范围的所有可能的壁都出自同样的材料，特别是钢材，特别是同样的钢材。
[0070]燃烧室壁特别是多个连接在一起的部件，其中，这些部件都是承载部件。承载部件是那些在烟火材料被燃烧后仍然安然无恙的部件。
[0071]在此方面以及针对其他前述和后述的本发明的特点，需要强调的是，本发明的气体发生器特别是一个具有环形燃烧室的气体发生器。这样的气体发生器也被称作环面状气体发生器。
[0072]本发明的气体发生器的另一个特征在于:该气体发生器的轴向高度小于其直径尺寸。这样的气体发生器特别被用在方向盘气囊模块当中。
[0073]本发明的另一个方面，即本发明的特别是符合前述和/或后述的种类的气体发生器，其具有:一个外罩和一个设置在该外罩内部的燃烧室，该燃烧室中包含有烟火和产生气体的材料。其中外罩的构件、特别是金属构件的壁厚为2_或者更薄。这样可以减轻重量。
[0074]外罩包括一个扩散器和一个封闭件，其中优选扩散器和封闭件为薄壳形式的结构。扩散器和封闭件相互插接在一起，其中封闭件的向上弯的边插入到特别是罐状的扩散器中并与扩散器的内壁贴合。
[0075]封闭件和扩散器通过唯一的限定强度的连接相互紧固连接在一起，就是说，不设置拉杆锚栓或者类似的部件。特别是连接为扩散器与封闭件之间的一圈环绕的焊缝。该焊缝例如可以是激光焊缝。换言之，外罩的壁厚总计为2.0mm或者更薄，但未考虑构成外罩的构件的搭接范围(特别是连接该构件的焊缝范围)。
[0076]优选扩散器的壁厚最高为: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，优选封闭件的壁厚最高为: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,气体发生器的结构更轻,车辆的总能量
范围得到了优化。
[0077]优选的是，气体发生器在激活时生成的燃烧室压力最大为360bar, 340bar,320bar, 300bar, 290bar, 280bar, 270bar, 260bar 或 250bar，壁面必须承受得住该压力。因此，气体发生器和模块的整体结构得到优化并进一步降低了制造成本。[0078]优选的是，燃烧室具有一种基本上呈环面状的形状，其中，特别是在环面的中心设置有点火器，以及可能在中间室中设有传爆药。
[0079]优选的是气体发生器被激活时产生的最大燃烧室压力与外罩壁厚的比值大于120bar/mm,特别是大于 130bar/mm, 140bar/mm, 150bar/mm, 160bar/mm 和 / 或 170bar/mm。另外，优选气体发生器被激活时产生的最大燃烧室压力与外罩壁厚的比值小于250bar/mm，特别是小于 240bar/mm, 230bar/mm, 220bar/mm, 210bar/mm, 200bar/mm, 190bar/mm 和 / 或180bar/mmo
[0080]气体发生器的总排出面积、即气体发生器的全部排气口的总面积与外罩壁厚的比值优选大于27，28，29，30，31，32或33mm。气体发生器的总排出面积，即气体发生器的全部排气口的总面积与外罩壁厚的比值优选大于32，33，34，35，36或37mm。
[0081]扩散器直径与外罩最小壁厚的比值优选小于50和/或大于30，优选在31到49之间，特别是在32到48之间，特别是在33和47之间，特别是在34到46之间，优选在35到45之间。其中，凸起的紧固法兰没有被计算在内，而只计算限定气体发生器部件的构成外罩的空心体部分。在此有益的是，扩散器基本为筒状周壁结构。
[0082]扩散器直径与气体发生器最大轴向高度的比值优选约为1.8±0.7，特别为
1.8±0.5，特别为1.8±0.4，进一步优选为1.8±0.3，特别为1.8±0.2，优选为1.8±0.1。
[0083]这里不需要使用拉杆锚栓，S卩外罩的上下部区域之间的附加连接，这只是可选的，也只是可能的。
[0084]气体发生器优选具有一种扁平圆筒形状，即宽度大于高度。
[0085]本发明还具有其他的特征，该特征可以与前述和后述的特性及特征组合实施或者分别实施。
[0086]重要的是要力求缩小气体发生器的结构空间。为此，本发明提供了既可单独地也可组合地实施的不同的选择。
[0087]特别符合前述和/或后述的种类的气体发生器的外罩具有一个环绕其外周封闭的法兰。优选该法兰为平的，并通过一个弧状过渡段与外罩本体连为一体，该过渡段在后文描述中不包含于法兰。也就是说，法兰是自然圆滑地与外罩过渡相接的。在后文描述中该弧状部分不计入法兰宽度。
[0088]根据一个方案构思，法兰不设置贯通螺孔。贯通螺孔会减少法兰与相接构件、特别是与法兰相邻接被夹紧的气囊之间的夹紧面，因此，在无贯通螺孔的情况下可以保障更大的连接面并由此增大夹紧面。由于气囊具有一个开口边特别是被涂膜、例如被涂了硅树脂的进气口，法兰和开口边之间可以采用粘接连接方式。由于没有贯通螺孔，提高了移动气囊所需要的推力。
[0089]还有另外一个或者附加的可能性，即气囊和法兰都具有环形的、一定宽度的夹紧面，该夹紧面的宽度在气体发生器外罩最大直径的5-12%之间，优选在6-11%之间，更优选在8-10%之间。气体发生器的直径对产生的气体量起着很大的决定作用，而这又决定作用于气囊的压力和移动气囊的推力。通过将法兰的宽度减少到上述数值可以缩小法兰直径。
[0090]另外一个或者附加的选择是，将气囊夹紧在法兰上的环形夹紧面具有一定宽度，该宽度在6-9.5_之间，优选在5-8.5_之间，更优选在5.5-7.5之间。这样小的宽度明显与迄今为止所采取的法兰宽度不同。[0091]为了法兰的小型化，本发明提供了一种气囊模块，该模块具有一个气体发生器，特别是前述的气体发生器，其具有:设置在该气体发生器外罩上以及其外周上的法兰；设置有由开口边限定的进气口的气囊；与法兰相对的夹紧部件。该夹紧部件可以是一个单独的环或者一个单独的构件，例如扩散器支架或者类似的或者气体发生器支架，用以在该夹紧部件与法兰之间夹紧固定开口边。对开口边区域内夹紧力和夹紧面积的调节，以开口边处由气囊内最大压力引起的侧向推力比在开口边、法兰和夹紧部件之间由夹紧力产生的摩擦力小10-80%，优选小20-50%为宜。这个经过验证的相对简单的设计结构足以使夹紧法兰小型化。
[0092]前述的气囊模块或者一种与之有所不同的按本发明的气囊模块设定:根据需要气囊在开口边的夹紧段内设有一个用于圆周定位的开口。因此这不是一个穿引相应螺栓的夹紧孔。气囊圆周边区域内的开孔会削弱气囊织物并减少连接面积。本发明的观点是避免类似的削弱现象并提供开口边的用于夹紧的更大的面积。
[0093]需要强调的是，前述和后述的单个特征都能以任意方式的方式相互组合实施。本发明并不限于仅仅以单独或者成组的特征予以实现。
[0094]根据本发明的另一个方面，气体发生器，特别是符合前述和/或后述种类的气体发生器，其具有:一个外罩，该外罩具有一个周壁基本为筒状的扩散器，该周壁上设置有多个排气口 ；该外罩具有一个与扩散器焊接在一起的封闭件，其中，扩散器和封闭件均优选为薄壳形式，其中扩散器内侧的排气口被优选形式上为封堵薄膜的封堵件盖住，该封堵件应与封闭件的内侧的边、特别是扩散器与封闭件之间的焊缝、优选为激光焊缝隔开间距。这个实施方式具有在后续组装过程中保护封堵件、特别是在产生放热的焊接过程中免受热负荷影响的优点。
[0095]优选地，隔开间距为大于2mm，特别优选隔开间距为大于2.5臟，最优选大于3mm。优选隔开间距小于7mm，特别优选隔开间距小于6mm，特别是小于5.5mm。因此，优选隔开间距为3-7mm之间，进一步优选为3-5.5mm之间。
[0096]封闭件具有一圈环绕的竖立边。封闭件在该竖立边处与扩散器焊接在一起，从焊缝到封堵件的最小隔开距离至少为上述间距值。通过该方法可以保证气体发生器排气口的封堵件坚固耐用、性能优良。
[0097]如前述，点火器在气体发生器中要牢固密封并在气体发生器的使用寿命期间保持不变是很重要的。
[0098]本发明提供了一个达到该目的的解决方案，其中，气体发生器，特别是符合前述和/或后述种类的气体发生器，具有一个点火器，该点火器有一包含塑料的点火器罩并且至少部分地被塑料包封所包裹，其中，在选择点火器罩的材料和塑料包封的材料时，要选择在包封注塑过程中能使点火器罩至少部分地与塑料包封熔合的材料，也就是说，这里包含了罩的熔接。
[0099]通过该方式使得塑料包封和点火器之间的连接特别紧密和坚固。
[0100]在此，点火器罩可以是点火器本身的一个组成部分，优选该点火器是一个预制成品；也可以是一个在包封注塑前安装到点火器上的单独的构件。
[0101]优选点火器和塑料包封采用相同的材料。该材料中可以含有玻璃纤维，优选玻璃纤维的含量约在20-40重量％之间，特别优选玻璃纤维的含量约在30%左右。[0102]有利的是，通过对点火器的包封注塑构成连接点火器与外罩的底座。但是也可以是一个最终与外罩相连而使点火器与外罩紧固连接的另外一个构件。
[0103]优选外罩有一个开口，特别是为了封住外罩使之与外界隔开，塑料包封被注射成型到该开口的边缘上。
[0104]另外，本发明特别涉及一种气体发生器，优选用于车辆乘员约束保护系统的气体发生器，并优选符合前述和/或后述的种类的气体发生器，该气体发生器具有第一构件和第二构件，两个构件至少部分地被包封注塑，因此该第二构件通过注射成型的底座与第一构件连接。另外，本发明还涉及气体发生器的制造方法。
[0105]例如，在传统的气体发生器中，第一构件为发生器罩的盖；由于点火器被设置在盖的开口内并且两构件(点火器与盖)被包封注塑在一起，所以发生器罩与第二构件即点火器相互连接。通过该方式，可以实现点火器与发生器罩之间的简单连接，该连接的特点是重量轻、制造成本低。
[0106]在此，本发明的目的是提供一种气体发生器或者一种气体发生器的制造方法，其中，各构件连接处具有更高的密封性。
[0107]根据本发明的一个方面，在所述种类的气体发生器中，第一构件于注射成型前在与塑料底座相接的区域内贴覆有粘接薄膜。通过该粘接薄膜可以使塑料底座与第一构件的连接特别紧密。与通过塑料的热压配合构成的密封不同，本发明的气体发生器的第一构件可以具有几乎任意的几何形状，因此可以放弃用以提高密封性的附加的几何元件，诸如底切凹部或者包封注塑。而且也不需要诸如防潮金属箔或者密封环等附加部件。因此，本发明的气体发生器的制造不但特别简单而且成本低廉。
[0108]第一构件材质优选金属、陶瓷和/或者塑料。
[0109]如已经在开头所述，第一构件优选为气体发生器罩或者构成气体发生器罩的一部分。
[0110]第二构件特别是一个对外封闭的预制的点火器。该点火器一般具有金属制外套，若点火器(或者只是被当做第一构件的点火器)在注射成型前被加设构成粘附桥的粘接薄膜，金属外套具有其优越性。
[0111]根据下述方法可以构成一个特别简单的部件间的相互固定:第一构件具有一个用于收纳和固定第二构件的开口，该开口的边缘在注射成型过程中被埋置到塑料底座中。在点火器作为第二构件的情况下，其电气接头可以通过开口从第一构件中、特别是从发生器罩中伸出。
[0112]根据本发明的优选实施形式，粘接薄膜的面积要与塑料底座和第一构件之间的接触面积正好相符，这样可以在整个接触面上使塑料底座更好地贴附在第一构件上。
[0113]而根据第一构件的结构形状，即使粘接薄膜的面积比塑料底座和第一构件之间的接触面积小，也能满足要求。因此，这样在很多情况下也可以获得可靠的密封性。
[0114]本发明的另一个变型方案规定:粘接薄膜的面积比塑料底座和第一构件之间的接触面积大。这样粘接薄膜可以另外起到防腐层的作用。
[0115]粘接薄膜宜为预制部件。可以像已知的封堵薄膜一样实施贴覆。
[0116]优选地,粘接薄膜包括一塑料薄膜和一粘接剂层。粘接剂层宜直接涂覆在塑料薄膜上。可以将粘接薄膜以其粘接材料一侧敷设到第一构件上，这样，注射成型过程中粘接剂层会使粘接薄膜紧贴在金属制的第一构件上。此时注射成型时被注入的塑料便与塑料薄膜接触。其中，在高温下该塑料薄膜保护其下面的粘接剂层免受损坏。
[0117]塑料薄膜宜由与塑料底座相同的材料或者一种适合与塑料底座的材料结合的材料构成。
[0118]优选地，在塑料底座的注射成型过程中塑料薄膜与塑料底座熔合在一起。其中，沿着连接区域在粘接薄膜和塑料底座之间形成一种坚实的连接。另外，也可以选择通过塑料底座材料与塑料薄膜材料之间的化学反应获得坚实连接的方法。
[0119]优选地,粘接薄膜，特别是粘接剂层构成第一构件与塑料底座之间的粘附桥，该粘附桥优选是塑性和/或是弹性可变形的。这样，在温度变化时由于材料的不同膨胀力产生的应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层厚要精确限定，例如保持恒定不变。
[0121]例如，粘接剂层的粘接材料可以通过预定的挤压力或者热效应被激活或者被硬化。为此，例如可以充分利用贴合时的挤压力或者注射成型时使用的液态塑料产生的热效应。
[0122]作为塑料薄膜的原材料，例如可以考虑热塑性弹性体(TPE)。
[0123]根据本发明的第二方面，提出了一种特别是用于车辆乘员约束保护系统的气体发生器的制造方法，该制造方法包括下述步骤:首先提供含有金属和/或陶瓷和/或塑料的第一构件和要与第一构件相连接的第二构件。然后，在第一构件上的连接区域内贴覆粘接薄膜，使第二构件相对第一构件定位。对第一构件和第二构件一起实施各自至少部分的包封注塑，由此形成一个连接两构件的塑料底座。如对本发明的气体发生器已经进行的描述一样，优选第一构件为气体发生器罩或者为其一个部分，第二构件为预制的点火器。
[0124]优选地，在对两个部件进行包封注塑时，粘接薄膜的塑料薄膜与塑料底座熔合。
[0125]另外，全部所述的关于气体发生器的有利的发展设计都适用于本发明的方法。
[0126]另外，本发明的目的是:为了能够降低制造成本，而改进一种模块，该模块具有:一个气体发生器；一个可通过气体发生器充气的气囊；一个特别是用于在车辆内部区域安置该模块的固定装置。
[0127]根据本发明，通过如上所述的气体发生器的设计达到了提供一个这样的模块的目的。
【专利附图】

【附图说明】
[0128]本发明的其他特征和优点参见借助附图对多个优选实施形式的后续说明。附图中:
[0129]-图1是本发明的气体发生器的剖视图；
[0130]-图2是图1的局部详图；
[0131]-图3是图1的另一个局部详图；
[0132]-图4a是本发明的气体发生器的法兰的俯视示意图；
[0133]-图4b是图4a中的法兰的变型方案图示；
[0134]-图5和图6分别为本发明的模块中气囊固定件的透视示意图，特别是内部装有本发明的气体发生器的气囊模块；[0135]-图1是本发明的气囊模块的横截面示意图，该模块装有本发明的气体发生器；
[0136]-图8是本发明的气体发生器中的扩散器的透视示意图；和
[0137]-图9是图8的扩散器的剖视示意图；
[0138]-图10是本发明的气体发生器的剖视图；
[0139]-图11是图10的一个局部放大详图，表示出第一构件与第二构件的连接；和
[0140]-图12是从第一构件到第二构件之间的过渡区的放大图。
【具体实施方式】
[0141]图1表不的是一个气体发生器10,该气体发生器具有外罩12 ;该外罩由罐状的扩散器14和构成气体发生器10的底板的封闭件18组成，该扩散器具有一个基本为筒状的周壁16。
[0142]封闭件18具有一圈环绕的竖立边20，该竖立边20与扩散器14的周壁16的内侧面贴合并且通过焊缝22与周壁坚固连接。尤其是，焊缝22延伸至封闭壳18和扩散器14之间的整个接触面并且一直到气体发生器10的外侧并填满此处扩散器14与封闭件18之间形成的凹槽。例如，可以使用激光焊接方法使扩散器14和封闭件18相连接。
[0143]在扩散器14的封闭件侧的端头，周壁16向外弯曲，从而构成沿水平方向环绕气体发生器10的平的法兰24。
[0144]封闭件18具有用于容纳预制的点火器28的中心开口 26。朝着中心开口 26的方向，封闭件18具有带环形段30的凹陷34。该凹陷34是一种外罩向内翻折的形式。图2和图3对气体发生器10的这个部分进行了详解。
[0145]点火器28被底座32包围，该底座还使点火器28与封闭件18、特别是与开口 26的边缘和环形段30相连接。
[0146]底座32由塑料构成并在点火器28置入开口 26以后被注射成型。在注射成型过程中，塑料材料既包裹了点火器28的大部也包裹了开口 26的边缘，并且填满位于气体发生器10的外侧的、由环形段30构成的凹陷34，但朝向外部的点火器插座38除外，点火器28的电气接通用触针插入到该插座38中。点火器28在包封注塑的同时被埋置到底座32中。开口 26被底座32和点火器28完全封住，凹陷34可以说几乎被底座覆盖。
[0147]这种情况下，点火器28被底座32包裹到只露出其上侧以及点火器罩36的上部很短的一段的程度。
[0148]优选点火器28为一个独立的预制构件。点火器罩36可以是预制点火器28的一部分，也可以是一个安装到点火器28上的独立的部件。
[0149]本例中，点火器罩36由塑料构成，更确切地说，是与底座32同类的塑料，优选为同一种塑料。优选使用含有玻璃纤维的标准材料，其中玻璃纤维的含量例如为30重量％。使用同类的或者相同的塑料可以使点火器罩36在注射成型过程中完全或者部分地与底座32熔合并获得一种密封的、不可松脱的连接。
[0150]当然，凹陷34也可以被设置在气体发生器10的一个独立的部件上，该部件与外罩12、特别是与封闭件18相连接。
[0151]在凹陷34的外侧，在封闭件18与底座32之间，形成了一圈环绕的凹槽，该凹槽中填充有密封剂42，在此为丙烯酸酯粘结剂的形式。[0152]选择密封剂42时的要求是，既要能与封闭壳18的金属粘附也要能与底座32的塑料粘附。在底座32注射成型后，从外面涂抹密封剂42，使密封剂42完全在气体发生器10的外罩12以外的区域并充分填满成环形围绕的凹槽。
[0153]将液态状或者软膏状的密封剂42涂抹后，用紫外线照射使之硬化。该密封剂在达-40°C的低温时依然具有高柔韧性。该密封剂由于粘度低，所以容易加工处理，该密封剂既对金属表面也对塑料表面具有好的浸润特性，既可以粘附于金属上也可以粘附于塑料上。
[0154]密封剂具备下列特性之至少一个:
[0155]断裂强度，按照IS0527[MPa]2_4，特别是3 ；
[0156]断裂伸长率或断裂延伸率，按照IS0527[%]200-400，特别是300±40 ；
[0157]23°C时的粘度，按照布氏 Sp/U 和 3/100[mPas]400-800，特别是 600±80 ；
[0158]玻化温度(Rheometer)[°C ] IO-3O,特别是 2O±4 ;
[0159]30-140°C时的热膨胀系数[ppm/K] 150-350，特别是 260±30 ；
[0160]23°C时的密度[g/cm3]0.6-1.5，特别是 1.0±0.I ；
[0161]23°C时的吸水性，按照 IS062，24h[%]0.9-1.7，特别是 1.3±0.2 ；
[0162]密封剂42中添加有颜料，优选添加荧光颜料。这样可以简单地检查密封道是否涂抹充分、凹槽中是否充分填满密封剂42。通过紫外线照射荧光颜料可以简单地确认密封剂42的涂抹分布状况。如果使用非荧光颜料的话，可以选用一种与底座32以及封闭件18不同的颜色替代荧光颜料，这样可以借助该颜色确认密封道涂抹是否充分和是否环绕一圈。
[0163]可以使用照相机实施该检查。
[0164]在装配到气囊模块前，气体发生器10的触针40通过短路桥44相连接。在这种状况下，点火器插座38，底座32和密封剂42被层合薄膜46覆盖以防来自外界的影响。
[0165]构成凹陷34的壁局部沿径向r呈弯拱形构造(请见图3)，而且是出现了一个或者多个沿径向朝离开凹陷34的方向延伸的凸起48。气体发生器10具有中心轴A(请见图1)。弯拱相对于该中心轴A延伸，该弯拱构成凸起48，本例中是围绕凹陷34呈环形。
[0166]也可以使凸起48沿外周方向呈非连续状设计，在凹陷34的外周上只构成一个或者多个单独的凸起48。壁面的走向如图3中虚线部分所示。凹陷34此处的壁厚与凸起48以外的壁厚相比没有变化。
[0167]在图3所示的剖面中，凹陷34的壁面在凸起48的区域构成一条S状曲线，其中，构成凹陷34的壁的□部区段(下轴向端)向外延伸。
[0168]凹陷34除了环形段30以外还具有底部段50，该底部段沿指向气体发生器10的内部的方向与环形段30相接。底部段50还构成开口 26的边缘。在底部段50即开口 26的边缘朝向气体发生器外侧的面上设置有一圈环绕的环状凸起52(只在图3中用附图标记标出)。凸起52构成一种凸面形状并且无尖锐边棱地成形。在其相反一侧(内侧面)底部段具有一道优选呈矩形的凹槽，该矩形凹槽同样环绕开口 26的边缘一圈并且其开口朝向气体发生器10的内部。
[0169]不论是凹槽54还是凸起52，在底座32注射成型时，均被液态塑料封住，因此与底座32形成坚固而密封的连接，该连接能够耐受温度波动并在塑料固化期间和固化后起到辅助支撑作用。凹槽54也只在图3中用附图标记被标出。[0170]在外罩12的内部，构成一个环形的、亦即基本上呈环面状的燃烧室56(请见图1)，该燃烧室内被填充了众所周知的产生气体的烟火材料58，此处用若干个片剂做标示。
[0171]朝气体发生器10的中心轴A那边，燃烧室56由罩60限定边界，该罩内部包含有点火器28、底座32位于气体发生器10内部的部分以及作为中间室62形式的附加自由空间。中间室62内填充有由众所周知的产生气体的烟火材料64所构成的传爆药。
[0172]该罩60 (请见图2)具有多个溢流口 66，该溢流口连通了中间室62与燃烧室56。在本例中，罩60为钢制品。该罩上端封闭、下端开放并且具有基本上为筒状的壁，该壁上设置有溢流口 66。罩60的开放端向外翻边形成一个窄的法兰68(请见图2)。在填充了传爆药64以后，罩60仅需被套装到底座32上以及可能的话与底座32压装或者压配套装。不采用固定焊接。这样，当气体发生器10被激活、点火器28被点燃时，罩60可以向上即沿离开点火器28的方向移动。为此，在燃烧过程中，溢流口 66也向上移动，即相对动力火药移动。为此，燃烧室56中的动力火药床更大范围地与来自中间室62的灼热气体接触并被引燃。
[0173]图1的燃烧室56的上部区域、S卩外罩12上与点火器12侧相反的一侧，设置有弹性部件70，在本例中为填充物或者容积平衡件，该弹性部件贴合在扩散器14的上侧。此处的该弹性部件70由金属丝网构成，并且当罩60移动时可以被压缩。在产生气体时，扩散器14的上侧略微向上鼓起，因此，同时罩60可以从气体发生器IO的凸起处获得另外的运动空间。
[0174]弹性部件70具有一个中央空隙72，罩伸入到该空隙中直至凸缘，为了产生阻碍罩60运动的确定的移动阻力，该空隙的上端截面比罩60的直径略微小一些。
[0175]在本例中，罩60构成了在中间室62与燃烧室56之间的唯一的隔墙。可以在罩60的内侧贴覆一种保护膜74，该保护膜在气体发生器10被激活前封住溢流口 66 ;当点火器28被点燃时保护膜74会破裂。
[0176]如图1所示，在未被激活的状态下，溢流口 66紧贴着底座32的上棱角，这样溢流口在中心轴A方向上具有尽可能大的移动行程。
[0177]在燃烧室56中设置有一个过滤器76，该过滤器在此为环状、基本上呈圆筒形，并且与扩散器14的周壁16以微小的径向间距保持平行。
[0178]过滤器76在气体发生器10的整个高度上延伸，并且在此是从封闭件18 —直到扩散器14的端面。过滤器76由金属丝粗细不同的金属丝网构成。
[0179]在扩散器14的周壁16上设置有多个、在此例中为12个排气口 78，该排气口以相同的轴向高度均匀地分布在扩散器14的圆周上。过滤器76将排气口 78与燃烧室56隔离开，为此，过滤器76位于排气口 78的上游。
[0180]过滤器76在轴向预应力下被压入外罩12。
[0181]过滤器76具有两个轴向端80、82，至少其中之一端向外折弯。在本例中下部轴向端80向外折弯并且该折弯呈直线延伸。过滤器76的折弯区域的厚度与同折弯区域邻接的中间区域的厚度相同。
[0182]在本示例中，过滤器76在轴向剖面中呈S形。同样在上轴向端82处也有一个朝向气体发生器10中心的略微的折弯(请见图1左半部的虚线所示部分)。
[0183]在过滤器76中，向外折弯的下轴向端80的径向最内侧的接触点比向内缩小的上轴向端82的径向最外侧的接触点沿径向更加靠外，这样端侧的接触面就在侧向完全错开。
[0184]下轴向端80的折弯区域贴合于由气体发生器10的外罩构成的角部。在本例中，外罩部分由封闭件18构成，过滤器76的下轴向端80与从封闭件18的底板到其竖立边20的过渡部贴合。
[0185]如特别是在图1的右边可以清楚地看到的那样，过滤器76在其上轴向端82处缩小地终结。在该端部，就量来讲，过滤器76所使用的细金属丝长度比与该端部邻接的区域、优选比过滤器的其他部位要更长，这样可以使缩小的区域更具柔韧性。
[0186]在过滤材料被轴向压入气体发生器10的时候，该构造使过滤材料适当变形，防止产生烟火材料58燃烧时生成的粒子的旁通道。
[0187]燃烧室56中的烟火材料58被金属全方位包裹着，也就是说，由多个部分组成的燃烧室壁完全由同样的材料构成。弹性填充体70、过滤器76、罩60以及封闭件80将燃烧室56包围起来。如前所述，所有这些构件优选由同一种金属构成，优选由同一种钢材构成。
[0188]在气体发生器10被激活前，排气口 78被封堵薄膜形式的封堵件84封住。封堵件84以排气口 78的高度被贴覆在扩散器14的周壁16的内侧一圈并覆盖所有的排气口 78。此处，封堵件84的高度约为排气口 78的直径的4倍。
[0189]封堵件84的下端，即朝向封闭件18的一端与将扩散器14和封闭件18连接在一起的焊缝22保持间距。到焊缝22、或者本例中到封闭件18的上边缘20端面的间距a，在图例中约为5.5_，优选为3-7_之间(请见图1)。该间距足以防止焊接时将非期望的热量传导到封堵件84上。
[0190]气体发生器10的外罩12的壁厚比较薄，该壁厚在本例中均没有超过2mm。特别是扩散器的壁厚为1.5_、封闭件的壁厚为1.9_。该壁厚足以承受气体发生器10被激活时产生的300bar的燃烧室压力。
[0191]扩散器14和封闭件18仅仅通过焊缝22相互连接在一起，这样焊缝22构成外罩12的部件之间唯一的确定强度的连接。优选不设置拉杆锚栓。
[0192]此处最大燃烧室压力与壁厚的比值优选在150_220bar/mm之间。
[0193]此处气体发生器10的总排出面积，即全部排气口 78的面积总和与壁厚的比值为大于30mm,特别是大于34mm。
[0194]由周壁16的直径测得的扩散器的直径D与外罩的最小壁厚的比值优选小于50，优选在35-45之间。确定直径时不考虑法兰24。
[0195]气体发生器10大致具有一种扁平圆筒体的形状，其中直径D与最大轴向高度H的比值约为1.8±0.2，优选1.8±0.1。
[0196]扩散器14外周上的法兰24为平面状，但是为非对称结构(请见图4a和b)。由于清楚地给定了安装位置，该结构在气体发生器10被安装到模块例如气囊模块时有助于进行定位。
[0197]在本例中，作为安装定位结构86在法兰24的圆周上分布有三个切口，而且按不同的角距分布。例如，切口之间的角度为115°和148°，或者另外一个例子为93°和109°。
[0198]作为附加的或者可选的安装定位结构，可以在法兰84中设置一个长孔形式的开口 88。该开口 88是法兰84上设置的唯一的开口。
[0199]当然还可以设置更多或者更少的切口 86或者切口处的凸起或者其他的合适的安装定位结构86。
[0200]在将气体发生器10安装到一个模块时，例如如图7所示的气囊模块90，气体发生器10可以由夹紧部件或者支持部件92固定(请见图5-图7)。支持部件92上有一个中央开口，气体发生器10可以部分地穿过该开口延伸，这样支持部件92可以向法兰24方向压紧。支持部件92上设有相应的安装定位结构94，该安装定位结构与气体发生器10的法兰24上的安装定位结构86互补。在本例中，该安装定位结构94由在支持部件92上一体成形的凸起构成，比如板材局部切口和板材弯曲的形式。凸起与切口啮合并明确地给定气体发生器10的安装位置。
[0201]法兰24中的开口 88用于确定气囊96的安装位置(请见图7)，该气囊的进气口 98的边缘100被加紧在法兰24和支持部件92之间。
[0202]此外，长孔88也可以用于气体发生器的加工中，特别是在各种加工工序中，通过刀盘上可以与长孔啮合的销钉保证扩散器(法兰)相对其他气体发生器部件的正确定位，例如对于点火器销钉的定位。
[0203]气囊96在开口边缘100处同样有一个开口(未标出)，该开口与法兰的开口 88重合以使气囊96正确定位。开口 88不起贯通螺孔的作用，而是气囊96的开口边缘100处唯一的一个开口。这意味着，通过采用在法兰24之外的固定方法，通常是采用螺栓，在法兰24和支持部件92之间夹紧气囊96。这样使法兰面积达到最佳化。
[0204]支持部件92上设置有用于固定气囊模块90的固定螺栓102，在本例中数量为4个，可以通过该固定螺栓使气囊模块90与车辆(未图示)相连接。固定螺栓102紧靠着法兰24的外周,但避开安装定位结构86的区域。
[0205]法兰24设计为环绕的以及平的结构。
[0206]法兰构成了气囊96的环形夹紧面，其中法兰的宽度B(法兰平面段与扩散器14的周壁之间的过渡弧形)为外罩12的最大直径D的5-12%之间，优选在8-11%之间。
[0207]沿径向r的夹紧面宽度B在5-8.5mm之间，优选在5.5-7.5mm之间(请见图9)。
[0208]在支持部件92上，限定了一个与法兰24上夹紧面相对置的夹紧段104 (请见图7)，该夹紧段与法兰24的夹紧面共同产生对气囊96的夹紧力。夹紧面与夹紧段104的构成要保证气囊96内的最大内压对开口边缘100的作用力比夹紧面与夹紧件104之间产生的夹紧力小20%-50%。通过这个很简单的措施可以大大减小法兰24的宽度B，也就是说使法兰宽度降到最小。
[0209]图10表示的是本发明的气体发生器110的一个特殊的实施形式，该气体发生器具有一个作为气体发生器罩的在本发明中为金属制的第一构件112，在该部件中间位置设置有一个点火装置113。该点火装置包括一个代表第二构件114的点火器；两个部件至少部分地被包封注塑在一起，因此第二构件通过注射成型的塑料底座116与第一构件112相连接。本例中的点火器是一个被金属外套封闭起来的预制构件，并且具有数根部分埋置于塑料底座116中的连接电线118，该连接电线通过第一构件112 (气体发生器外罩)的开口 120从外罩伸出到外面。开口 120同时也起容纳和固定第二构件114 (点火器)的作用，其中，特别是第一构件112上构成开口 120的边缘122的部分在注射成型过程中被埋置到塑料底座116之中。
[0210]点火器的在图10中的上端与填充了传爆药的增强室(传爆药室)124相接。在所示的结构中，构成增强室124的套筒126被插接在点火器或者塑料底座116上；该套筒上设置有多个溢流口 128。增强室124被燃烧室130所包围，该燃烧室里填充了示意表示的片剂形式的烟火材料132并且在外侧与过滤器134相邻接。气体发生器罩在其周壁上设置有排气口 136，安装状态的该排气口被封堵薄膜138封住以防湿气侵入。气体发生器110被激活时，通过公知的方式产生气体，该气体通过排气口 136流向外面，例如给车辆乘员约束保护系统的气囊充气。
[0211]在位于开口 120或者边缘122附近的塑料底座116与第一构件112之间的接触区域140内，在塑料底座116被注射成型前，将粘接薄膜142敷设在第一构件112上。粘接薄膜142仅仅覆盖第一构件112被包封注塑区域中的一个部段。但是，粘接薄膜142须沿边缘146敷设一圈。
[0212]粘接薄膜142为预制构件，包括塑料薄膜144和在该塑料薄膜上被直接均匀涂覆的粘接剂层146 (请见图12)。
[0213]在本例中，塑料薄膜144的材料采用与塑料底座116 —样的材料。也可以采用能够与塑料底座116的材料形成坚固连接的不同的材料。例如可以考虑热塑性弹性体。
[0214]粘接薄膜142在塑料底座116和第一构件112之间起到粘附桥的作用。
[0215]与所示结构不同，当然也可以将粘接薄膜142的贴覆面扩大到构件112被包封注塑的整个区段或者超出区段。同样也可以考虑在第二构件114与塑料底座116之间敷设相应的粘接薄膜。
[0216]气体发生器110的制造实施如下:首先制备第一构件112 (气体发生器外罩)以及第二构件114 (点火器);在第一构件112的后来与其他部件相连接的区域(该区域与接触区域140相对应)贴覆粘接薄膜142，就是将一块或者数块相应地裁剪的粘接薄膜142的粘接剂层146 —侧贴到第一构件112上的相应位置上，本例中为边缘122区域内的两侧。
[0217]现在粘接剂层146的粘接材料已经可以通过敷设时的挤压力或者热效应被激活或者被硬化。或者，例如利用包封注塑时使用的液体塑料产生的热效应进行加热来实现激活或者硬化。
[0218]在粘接薄膜142被贴到第一构件112上以后，相对第一构件112将第二构件114进行定位，然后对两个部件112、114共同进行包封注塑，同时就构成了塑料底座116，此时，两个部件112、114至少部分地被埋置到塑料底座116之中。
[0219]在包封注塑过程中，塑料薄膜144的表层在连接区域148内与塑料底座116熔合，这样，塑料薄膜144的材料与被注入的塑料相互连接。还有另一个可以选择的方式是，在连接区域148内塑料薄膜144的材料和塑料底座116的材料之间发生化学反应，该化学反应使塑料薄膜144和塑料底座相互紧密连接而不会松脱开。
[0220]粘接剂层146在第一构件112和塑料底座116之间构成一种粘附桥，该粘附桥是弹性和/或塑性可变形的，这样，由于不同材料的不同温度膨胀系数所产生的应力和剪切力可以得到平衡。粘接剂层146同时也起到第一构件112和塑料底座116之间的密封作用。
[0221]所有述及的特征均可根据本领域技术人员的判断进行彼此组合或者相互交换。
【权利要求】
1.气体发生器(10)，特别是用于车辆中的安全防护装置，该气体发生器包括:一个优选有中心轴的外罩(12)；一个埋置于一底座(32)中的点火器(28);其中，所述外罩(12)或者一个与该外罩(12)相连接的部件具有一凹陷(34)，所述底座(32)伸入到该凹陷内；构成所述凹陷(34)的壁局部向内弯拱，并且远离该凹陷(34)的口部形成一个向外延伸的凸起(48)。
2.如权利要求1所述的气体发生器(10)，其特征在于:所述弯拱优选相对于所述中心轴呈环形地环绕。
3.如权利要求1和2之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:构成所述凹陷(34)的壁邻接着弯拱具有与弯拱区域内相同的壁厚。
4.如权利要求1到3之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:在轴向剖面中看，所述凹陷(34)呈S形，其中，构成凹陷(34)的壁的口部区段向外延伸。
5.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个优选有中心轴的外罩(12);—个埋置于一底座(32)中的点火器(28);其中，所述外罩(12)或者一个与该外罩(12)相连接的部件具有一凹陷(34)，所述底座(32)伸入到该凹陷内；其中，构成所述凹陷(34)的壁具有一个底部段(50)，该底部段有一个开口(26)，所述底座(32)穿过该开口延伸；并且，所述底部段(50)在其相对立的外侧面上在底座(32)与其贴合的区域内具有至少一个凸起(52)和/或一个凹槽(54)。
6.如权利要求5所述的气体发生器(10)，其中，所述开口(26)的边缘在一个外侧面上具有凸面成形的凸起，其中，该凸起(52)优选由环绕的隆凸构成。
7.如权利要求5或6之任一项所 述的气体发生器(10)，其特征在于:底部段(50)在与凸起(52)相反的外侧面上在该凸起(52)的区域内具有一个特别是成环形围绕的凹槽(54)。
8.如权利要求5到7之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:在各个外侧面上，在底座(32)与其贴合的区域内，设置有至少一个凸起(52)和/或至少一个凹槽(54);其中所述至少一个凸起(52)和/或所述至少一个凹槽(54)优选呈环形地围绕所述开口( 26)延伸；和/或优选在朝向点火器(28)的外侧面中构造的凹槽(54)在径向上是设置于在相对置的外侧面上所构造的凹槽之内。
9.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:底座(32)是通过对构成凹陷(54)的壁进行至少局部包封注塑而形成的和/或由塑料构成。
10.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个外罩(12)，该外罩在其外周上具有一个法兰(24)，其中，所述法兰(24)为非对称结构，以便在固定气体发生器(10)时至少在旋转方向上保证一种唯一确定的装配位置。
11.如权利要求10所述的气体发生器(10)，其特征在于:在所述法兰(24)上设有至少一个切口作为安装定位结构(86)。
12.如权利要求10和11之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:设置有多个特别是2个、3个或者4个切口，它们沿着法兰(24)的圆周按不同的角距布置。
13.如权利要求10到12之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:作为安装定位结构(86 )，在法兰(24 )中设有一个定位开口，特别是一个长孔(88 )。
14.带有如权利要求10到13之任一项所述的气体发生器(10)的模块，其特征在于:设置有一支持部件(92)，该支持部件具有一个与法兰(24)的安装定位结构(86)啮合的配合件。
15.如权利要求14所述的模块，其特征在于:所述配合件包括至少一个构造于支持部件(92)上的凸起。
16.如权利要求14和15之任一项所述的模块，其特征在于:支持部件(92)具有至少一个固定螺栓(102)，其中，该固定螺栓(102)与法兰(24)的外周贴合。
17.如权利要求16所述的模块，其特征在于:固定螺栓(102)不在安装定位结构(86)的区域内贴靠法兰(24)。
18.如权利要求14到17之任一项所述的模块，特别是气囊模块(90)，其特征在于:设置有一个气囊(90)，该气囊具有一个进气口(98)，其中，所述进气口(98)的边缘被夹紧在法兰(24)与支持部件(92)之间。
19.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个至少部分地填充有烟火材料(58)的燃烧室(56)，该燃烧室由燃烧室壁所限定，其中，全部的燃烧室壁都由同样的金属、特别是钢材、特别是同样的钢材构成。
20.如权利要求19所述的气体发生器(10)，其特征在于:燃烧室壁由多个相互连接的部件构成，其中，所述部件特别是承载部件。
21.如权利要求19和20之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:所述燃烧室(56)为环形室。
22.如权利要求 19到21之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:气体发生器(10)的轴向高度小于其直径。
23.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个外罩(12 )和一个设置在该外罩(12 )内部的燃烧室(56 )，所述燃烧室包含有产生气体的烟火材料(58)，其中，所述外罩(12)的构件的壁厚为2.0mm或者2.0mm以下。
24.如权利要求23所述的气体发生器(10)，其特征在于:所述外罩(12)包括一扩散器(14)和一封闭件(18),其中,扩散器(14)和封闭件(18)优选具有薄壳形式。
25.如权利要求24所述的气体发生器(10)，其特征在于:扩散器(14)和封闭件(18)通过唯一一个确定强度的连接相互固定在一起，其中，该连接特别是在扩散器(14)和封闭件(18)之间的环绕的焊缝(22)。
26.如权利要求24或25之任一项所述的气体发生器(10),其特征在于:扩散器(14)的壁厚最大为1.5mm。
27.如权利要求24到26之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:封闭件(18)的壁厚最大为1.9mm。
28.如权利要求23到27之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:在激活时产生最大300bar的燃烧室压力。
29.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:设置在气体发生器(10)内的燃烧室(56)具有一种基本上呈环面状的形状。
30.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个外罩(12)和一个设置在该外罩(12)内部的燃烧室(56)，所述燃烧室包含有产生气体的烟火材料(58)，其中，在气体发生器(10)激活时产生的最大燃烧室压力与所述外罩(12)的壁厚的比值大于150bar/mm,并且优选小于220bar/mm。
31.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个具有多个排气口(78)的外罩(12)和一个设置在该外罩(12)内部的燃烧室(56)，所述燃烧室包含有产生气体的烟火材料(58)，其中，气体发生器(10)的总排出面积与外罩(12)的构件的最小和/或最大壁厚的比值大于30mm,优选大于34mm。
32.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个具有扩散器(14)的外罩(12)，该扩散器的周壁(16)基本上呈圆筒形；一个设置在外罩(12)内部的燃烧室(56)，该燃烧室包含有产生气体的烟火材料(58);其中，扩散器(14)的直径与外罩(12)的最小壁厚的比值小于50，优选在35到45之间。
33.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个具有扩散器(14)的外罩(12)，该扩散器的周壁(16)基本上呈圆筒形；一个设置在外罩(12)内部的燃烧室(56)，该燃烧室包含有产生气体的烟火材料(58);其中，扩散器(14)的直径与气体发生器(10)的最大轴向高度的比值约为1.8±0.2，优选约为1.8±0.1。
34.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个外罩(12)，该外罩在其外周上具有一法兰(24)，其中，所述法兰(24)封闭地环绕并优选为平的，和/或所述法兰(24)未设有贯通螺孔。
35.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个外罩(12)，该外罩在其外周上具有一法兰(24)，所述法兰(24)封闭地环绕并优选为平的，和/或所述法兰(24)具有一个用于气囊(96)的有一定宽度的环形夹紧面，该宽度为外罩(12)的最大直径的5-12%之间，优选在8-11%之间。
36.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个外罩(12)，该外罩在其外周上具有一法兰(24)，其中，所述法兰(24)封闭地环绕并优选为平的，和/或所述法兰(24)具有一个用于气囊(96)的有一定宽度的环形夹紧面，该宽度在5-8.5mm之间，优选在5.5-7.5mm之间。
37.气囊模块(90)，其包括如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，该气体发生器包括:一个外罩(12)，该外罩在其外周上具有一法兰(24)个带有进气口(98)的气囊(96)，该进气口由开口边(100)限定；一个与所述法兰(24)相对置的夹紧部件(104)，该夹紧部件将所述开口边(100)夹紧在它与法兰(24)之间；其特征在于:所述开口边(100)以这样的夹紧力被夹紧并且夹紧面如此设计，即，在开口边(100)处由气囊(96)内最大压力产生的侧向推力比在开口边(100)、法兰(24)和夹紧部件(104)之间由夹紧力引起的摩擦力小10-80%，优选小20-50%。
38.气囊模块(90)，其包括如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，该气体发生器包括:一个外罩(12)，该外罩在其外周上具有一法兰(24)个带有进气口(98)的气囊(96)，该进气口由开口边(100)限定；一个与所述法兰(24)相对置的夹紧部件(104)，该夹紧部件将所述开口边(100)夹紧在它与法兰(24)之间；其特征在于:气体发生器(10)在开口边(100)的被夹紧的区段内具有仅一个或者多个空隙，特别是孔或者切口，该空隙用于圆周定位，而特别是并不用于将气体发生器(10)固定在模块上。
39.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括:一个外罩(12),该外罩具有一扩散器(14)和一封闭件(18),所述扩散器(14)具有基本上呈圆筒形的周壁(16)，该周壁带有多个排气口(78)，所述封闭件(18)与扩散器(14)焊接在一起，其中，扩散器(14)和封闭件(18)优选为薄壳式结构，以及，排气口(78)在扩散器(14)的内侧面上被优选为封堵薄膜形式的封堵件(84)盖住，所述封堵件(84)与封闭件(18)的内侧边、特别是在扩散器(14)和封闭件(18)之间的一条焊缝(22)优选激光焊缝有一定间距。
40.如权利要求39所述的气体发生器(10)，其特征在于:间距为大于2mm，优选在2.5-7mm之间,进一步优选在3-5.5mm之间。
41.如权利要求39和40之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:封闭件(18)具有一个环绕的竖立边，封闭件在该竖立边处与扩散器(14)焊接在一起，焊缝(22)到封堵件(84)的最小间距至少为在权利要求40中给出的间距值。
42.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器包括一个点火器(28)，该点火器具有一个包含有塑料的点火器罩(36)并且至少部分地被一塑料包封所包围，其中，所述点火器罩(36)的材料和所述塑料包封的材料选择为，在包封注塑过程中能使点火器罩(36)至少部分地与塑料包封相熔合。
43.如权利要求42所述的气体发生器(10)，其特征在于:点火器罩(36)和塑料包封由同样的材料构成。
44.如权利要求42和43之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:所述塑料包含有玻璃纤维。
45.如权利要求44所述的气体发生器(10)，其特征在于:玻璃纤维含量约为20-40%，优选为约30%。
46.如上述权利要求之任一项所述的气体发生器(10)，其特征在于:该气体发生器(10)具有一个外罩(12)，点火器(28)借助于塑料包封与该外罩(12)相连接。
47.如权利要求46所述的气体发生器(10),其特征在于:外罩(12)具有一个开口(26)，特别是为了对外封闭外罩(12)，所述塑料包封被注射成型到开口(26)的边缘上。
48.如前述权利要求中任一项所述的气体发生器，其特征在于:该气体发生器用于车辆乘员约束保护系统，并且该气体发生器包括:第一构件(112)和第二构件(114)，所述第二构件通过一注射成型的塑料底座(116)与所述第一构件(112)相连接，为此，两个构件(112，114)至少部分地被包封注塑；其中，所述第一构件(112)在与塑料底座(116)的接触区域(140)内具有在注射前敷设的粘接薄膜(142)。
49.如权利要求48所述的气体发生器，其特征在于:第一构件(112)由金属、陶瓷和/或塑料构成。
50.如上述权利要求48到49之任一项所述的气体发生器，其特征在于:第一构件(112)为气体发生器罩壳或者构成气体发生器罩壳的一部分。
51.如上述权利要求48到50之任一项所述的气体发生器，其特征在于:第二构件(114)为一个预制的、对外封闭的点火器。
52.如上述权利要求48到51之任一项所述的气体发生器，其特征在于:第一构件(112)具有一个用于收纳和固定第二构件(114)的开口( 120)，该开口的边缘(122)在注射过程中被埋置到塑料底座(116)中。
53.如上述权利要求48到52之任一项所述的气体发生器，其特征在于:粘接薄膜(142)仅仅覆盖住第一构件(112)的被包封注塑区段中的一部分。
54.如权利要求48到52之任一项所述的气体发生器，其特征在于:粘接薄膜(142)覆盖住第一构件(112)的整个被包封注塑的区段。
55.如上述权利要求48到54之任一项所述的气体发生器，其特征在于:粘接薄膜(142)超出于第一构件(112)的被包封注塑的区段。
56.如上述权利要求48到55之任一项所述的气体发生器，其特征在于:粘接薄膜(142)包括一塑料薄膜(144)和一粘接剂层(146)。
57.如权利要求56所述的气体发生器，其特征在于:塑料薄膜(144)与塑料底座(116)由相同的材料构成。
58.如权利要求56所述的气体发生器,其特征在于:塑料薄膜(144)由一种适合与塑料底座(116)的材料形成连接的材料构成。
59.如权利要求56到58之任一项所述的气体发生器，其特征在于:粘接剂层(146)的粘接材料能通过预定的挤压力或者热效应被激活。
60.如权利要求56到59之任一项所述的气体发生器，其特征在于:塑料薄膜(144)和塑料底座(116)的材料选择为，在塑料底座(116)注射成型过程中能使塑料薄膜(144)与塑料底座(I 16)至少部分地相熔合。
61.如权利要求56到60之任一项所述的气体发生器，其特征在于:粘接薄膜(142)特别是粘接剂层(146)构成一个位于第一构件(112)与塑料底座(116)之间的粘附桥。
62.如权利要求61所述的气体发生器，其特征在于:所述粘附桥是塑性和/或是弹性可变形的。
63.如上述权利要求55到60之任一项所述的气体发生器，其特征在于:塑料薄膜(144)具有一种热塑性弹性体。
64.用于制造如权利要求48到63之任一项所述的气体发生器(10)的方法，其特征在于如下的步骤: 提供包含有金属和/或塑料和/或陶瓷的第一构件(112)； 提供要与第一构件(112)相连接的第二构件(114)； 在连接区域内往第一构件(112)上敷设一粘接薄膜(142); 使第二构件(114)相对第一构件(112)定位；和 对第一和第二构件(112，114)共同地实施分别至少部分的包封注塑，由此构成一个连接所述构件(112，114)的塑料底座(16)。
65.如权利要求64所述的方法，其特征在于:所述粘接薄膜(142)的一塑料薄膜(144)在包封注塑过程中与所述塑料底座(116)熔合。
66.如权利要求64或65之任一项所述的方法，其特征在于:在粘接薄膜(142)的敷设过程中或敷设后，使粘接薄膜(142)的粘接材料通过挤压或者加热被激活。
67.模块，其具有:气体发生器(10，110)、能由该气体发生器(10，110)充气的气囊(96)和用于安置该模块的固定装置，特别是在车辆的内部区域；其特征在于:所述气体发生器(10，110)是按照权利要求1到66之至少任一项构造的。
【文档编号】B60R21/264GK103465864SQ201310454253
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2009年9月29日 优先权日:2008年9月30日
【发明者】S·比尔维特, A·霍夫曼, H-P·诺伊迈尔, D·施皮岑贝格尔, F·菲尔斯滕贝格尔, H·努丁, D·莱尔, G·舍恩胡贝尔, J·弗里德里希 申请人:Trw空气气袋系统股份有限公司