專利名稱：用于機動車乘客保護(hù)設(shè)備的發(fā)火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機動車乘客保護(hù)設(shè)備的發(fā)火裝置，尤其是應(yīng)用于可膨脹沖撞保護(hù)氣墊(即氣囊)的發(fā)火裝置。
由德國專利DE 4102275 C1可對用于機動車乘客保護(hù)裝置的發(fā)火裝置進(jìn)行了解，這些乘客保護(hù)裝置例如為安全帶張緊器或氣囊系統(tǒng)。作為發(fā)火元件，這樣的發(fā)火裝置在一個起爆室中設(shè)有一段低阻值的電阻絲，以及一個引爆劑，引爆劑在溫度升到足夠的值或電阻絲熔化時被點燃。
為了釋放可能誤觸發(fā)點火裝置的過電壓，在現(xiàn)有的發(fā)火裝置中增設(shè)了一個專門的放電火花間隙作為過電壓保護(hù)器。該專門的放電火花間隙是指發(fā)火裝置中兩個具有不同導(dǎo)電特性的部件間的最小距離。
德國公布的專利公開說明書DE 4429175 A1披露了一種發(fā)火裝置，該發(fā)火裝置帶有一個由金屬合金制得的殼體，以及一個插入到該殼體內(nèi)的接合套環(huán)，在該接合套環(huán)內(nèi)設(shè)置了一個玻璃絕緣體。在該絕緣體內(nèi)埋裝了幾個觸針，這些觸針的端部突入到起爆室中并與絕緣體的前側(cè)接觸，這些觸針上還連接了作為發(fā)火元件的焊合電阻絲。在該種發(fā)火裝置中，放電間隙是由專為此目的設(shè)置的一個導(dǎo)電環(huán)來形成的，該導(dǎo)電環(huán)形成了一個與傳遞點火監(jiān)測電子設(shè)備信號的觸針無關(guān)的間隙。因此任何放電火花都可從殼體傳到觸針上，而不是傳到點火電阻絲上。
但事實證明，即使在只有幾個千伏的過電壓的情況下，這樣的過電壓也不能通過放電間隙釋放掉，從而使發(fā)火裝置的電阻絲熔化，發(fā)火裝置被觸發(fā)。
在現(xiàn)有的發(fā)火裝置中，埋裝在電絕緣玻璃中觸針的端部首先應(yīng)貼面落座在玻璃塊的前側(cè)，以使得電阻絲可整潔地在玻璃體上定位，不然的話，由于固態(tài)煙火材料以很高的壓力填塞入起爆室中，在裝填煙火材料層時的壓力就不可避免地?fù)p壞了焊合電阻絲。
此外，由于起爆取決于點火監(jiān)測電子設(shè)備所產(chǎn)生的點火信號的確定的數(shù)值，電阻絲必須具有合適的阻值，而這又導(dǎo)致電阻絲需要具有不同的長度，從而要求在起爆室內(nèi)的兩個觸針間具有不同的間距。相應(yīng)地，由于觸針間的相互間隔是由電子監(jiān)測設(shè)備的接插件的尺寸恒定地確定的，從而在殼體內(nèi)必須將觸針彎上不同的程度以保證這一必要的間距。
此外，安裝上述的導(dǎo)電環(huán)或類似的元件來形成一個放電間隙需要另外的密封措施以及高成本的制造工藝，同時還增大了整個裝置的尺寸。
從而本發(fā)明的目的是設(shè)計一種用于機動車乘客保護(hù)設(shè)備的發(fā)火裝置，該發(fā)火裝置的生產(chǎn)工藝簡便、結(jié)構(gòu)簡單，尤其不需要對觸針進(jìn)行貼面研磨操作。
同時本發(fā)明還基于這樣的任務(wù)即設(shè)計一種可以容易地與電子監(jiān)測設(shè)備制造商所確定的數(shù)值進(jìn)行匹配的發(fā)火裝置，而不需要另外的工作或費用。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是在發(fā)火裝置上無需另外的元件或生產(chǎn)操作就設(shè)置一個集成的過電壓保險器。
根據(jù)本發(fā)明，這些目的和任務(wù)通過主權(quán)利要求的技術(shù)特征得以實現(xiàn)，本發(fā)明其它的實施方式對應(yīng)體現(xiàn)在各個從屬權(quán)利要求中。
根據(jù)本發(fā)明，發(fā)火裝置的生產(chǎn)成本通過使用突入到起爆室中的釘形觸針而獲得了減少，在該釘形觸針的頭部連接了一個具有所需長度的電阻絲，該電阻絲最好是焊合的，為了保證裝置的堅固性和耐久性，殼體y用一種引爆劑進(jìn)行填塞，這種引爆劑在其初始狀態(tài)為流體并包裹了觸針的頭部和電阻絲，隨后發(fā)生固化。這樣的引爆劑是已知的德國專利說明書DE 4319919 C1描述的起爆劑和炸藥在生產(chǎn)過程中也是自由流動的，并隨后發(fā)生固化。
作為這些措施的結(jié)果，在電阻絲上作用了各向同性的壓力，從而排除了由于壓力不均衡而造成損壞的可能性。觸針與絕緣體的貼面落座也不再是必要的了。
在使用混合了膠合劑的起爆劑和流體煙火材料的最佳條件下，在起爆室被填充滿之后，通過例如真空和/或加熱的手段將膠合劑除去，起爆劑就發(fā)生了固化。
在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計中，并不要求電阻絲的端頭必須與釘頭的邊緣相連，因為如實驗所證實的那樣，線路阻抗基本上只決定于連接點間的電阻絲長度，從而電阻絲可連接在釘狀物頭部上側(cè)的任意點上，這一事實導(dǎo)致了只需改變電阻絲的長度、以及相應(yīng)改變在觸針頭部上的連接點位置就可使電阻絲的阻值和電子發(fā)火監(jiān)測設(shè)備制造商所確定的發(fā)火信號值簡單地進(jìn)行匹配。這就意外著不再需要通過例如將觸針彎曲不同的程度來改變起爆室各個觸針間的間隙。相反，這些觸針可以是筆直的，相互之間具有恒定的距離。
觸針頭部的直徑是這樣確定的其能連接的電阻絲的整個阻值范圍可兼容由不同制造商所提供的多種電子監(jiān)測設(shè)備。
此外，根據(jù)本發(fā)明，相對于目前已知的近乎點狀的放電間隙，提供了一種具有較大面積的線狀放電間隙作為過電壓保護(hù)器。這樣的結(jié)構(gòu)具有在更高的過電壓值情況下可以同時閃燃多個放電火花的優(yōu)點，從而可靠地釋放了過電壓，而不會使發(fā)火裝置觸發(fā)。在該發(fā)火裝置的元件排列和幾何尺寸的基礎(chǔ)上，不再需要為了過電壓的目的而安裝另外的元件。根據(jù)本發(fā)明，一個放電間隙例如可通過用一個導(dǎo)電的對逆電極環(huán)繞每個觸針的整個圓周面來獲得，該對逆電極與發(fā)火裝置的導(dǎo)電外殼相連，也就是說整個觸針的外圓周方向都屬于該放電間隙的范圍。其它的可選擇方案是用一個環(huán)體來環(huán)繞觸針來實現(xiàn)放電間隙，該環(huán)體跨越了觸針相當(dāng)長的一段長度。該長度的選擇例如可近似地等于觸針的周長。
如上所述，通過本發(fā)明，避免了對觸針的彎曲和將觸針同絕緣玻璃進(jìn)行貼面靠接的問題。結(jié)果是大大地降低了制造的困難程度和所涉及的生產(chǎn)成本，并簡化了對各個電子點火監(jiān)測設(shè)備制造商要求的通用適配性。此外在所涉及的生產(chǎn)成本和制造難度的降低方面還可通過根據(jù)本發(fā)明的尺寸緊湊的集成過電壓保護(hù)器來實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計遵從至少有十年功能保證的要求，并采用了氣體密封保護(hù)，具體來說是氦氣密封保護(hù)。
至于其它方面，接合套環(huán)中的玻璃絕緣材料可用其它合適的合成材料來代替。
在下文中，在參照所圍繞的附圖對兩個最佳實施例進(jìn)行描述的基礎(chǔ)上詳細(xì)地解釋本發(fā)明。


圖1表示了一個根據(jù)本發(fā)明的帶有一個集成過電壓保護(hù)器的發(fā)火裝置的斷面圖；圖2表示了根據(jù)本發(fā)明帶有集成過電壓保護(hù)器發(fā)火裝置的第二種實施方式的剖面圖。
根據(jù)視圖1，具有一個頸部2和一個頭部3的釘形觸針1用絕緣玻璃材料5埋裝在一個接合套環(huán)4中，并以確定的相互距離永久固定。觸針1的頭部3突出接合套環(huán)4之外。一個電阻絲6被焊接到觸針1的頭部3上，在接合套環(huán)4的上方設(shè)置了一個鋼制套筒7。該套筒7被焊接在接合套環(huán)4上，它們所圍成的容積形成了一個起爆室8，并被可自由流動的引爆劑9填充，這些引爆劑隨后發(fā)生固化。然后在起爆室的上部安裝一個金屬帽10，在金屬帽10的上側(cè)設(shè)置有一個爆裂表面11。位于接合套環(huán)4的外側(cè)有一個環(huán)形的溝槽12，在該溝槽內(nèi)插入了一個O型圈13。在接合套環(huán)4上背對觸針1頭部3的一側(cè)，連接了一個穿孔金屬圓盤14；該圓盤由接合套環(huán)4的邊沿支撐，并具有兩個開孔，每個開孔都與觸針1緊密地配合。通過鋼制帽10的卷邊，該穿孔盤被壓靠在O型圈13和接合套環(huán)4的邊沿上。穿孔盤14是以這樣的方式進(jìn)行設(shè)計的開孔15的邊緣和相應(yīng)的觸針1間的徑向間隙要小于觸針1的頭部3和鋼制套筒7之間的距離。這就形成了一個放電間隙F，從而由殼罩7、10拉出的任何放電火花都在觸針1上釋放，而不是在電阻絲6上釋放。在發(fā)生過電壓的情況下，放電火花可在觸針的整個圓周面上閃燃，放電間隙F的徑向?qū)挾茸詈檬?.3mm，但是可選定為0.1mm至0.9mm之間的任何合適的值。
令人意外的是電阻絲6的有效阻值只是電阻絲兩端焊點間距離的函數(shù)。這一事實使得在保持觸針間距離恒定的同時，只要改變焊點間的距離就可以提供與電子監(jiān)測設(shè)備的發(fā)火信號進(jìn)行匹配的電阻阻值。
在根據(jù)附圖2的實施例中，具有一個頸部2和一個頭部3的釘形觸針1用絕緣玻璃材料5埋裝在一個接合套環(huán)4中，觸針1的頭部3突出接合套環(huán)4之外。一個電阻絲6被焊接到觸針1的頭部3上，在接合套環(huán)4的上方定位并連接了一個鋼制套筒7。它們所圍成的容積形成了一個起爆室8，密封劑21被涂敷在起爆室8的底部；然后用可自由流動的引爆劑9將起爆室填充滿，這些引爆劑隨后發(fā)生固化。然后在起爆室的上部安裝一個金屬帽10，在金屬帽10的上側(cè)設(shè)置有一個爆裂表面11，而在另一端上，金屬帽10的邊緣通過電阻焊RW連接到接合套環(huán)4的徑向法蘭盤22上。在接合套環(huán)4上背對觸針1頭部3的另一側(cè)，接合套環(huán)4具有一個圓筒狀的延伸部23，該延伸部環(huán)繞了觸針1相對較長的一段長度。在延伸部23的內(nèi)壁和觸針1之間，形成了一個放電間隙F。延伸部23和每個觸針1間的徑向距離是這樣進(jìn)行選定的當(dāng)很高電壓水平的過電壓發(fā)生時，可同時發(fā)生多個瞬間放電火花。延伸部對著觸針的內(nèi)緣還可以是經(jīng)過粗糙處理的，例如可以采用螺線24的形式，以利于火花放電。
延伸部23由一個電絕緣材料制得的塞塊25封閉，而放電間隙F仍然保持開通狀態(tài)。同本領(lǐng)域最接近的現(xiàn)有技術(shù)一樣，塞塊25、觸針1和金屬帽1上遠(yuǎn)離起爆室8的邊緣都被包封在一個塑料殼罩26中，該結(jié)構(gòu)增加了裝置的可靠性，并提供了進(jìn)一步的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種用于機動車乘客保護(hù)設(shè)備的發(fā)火裝置，尤其是應(yīng)用于可膨脹沖撞保護(hù)氣墊(即氣囊)的發(fā)火裝置，該發(fā)火裝置具有兩個用電絕緣材料(5)封固在接合套環(huán)(4)中的觸針(1)；在接合套環(huán)(4)的頂部安裝了一個帽形殼罩(7、10)；從而在接合套環(huán)(4)和殼罩(7、10)之間形成了一個起爆室(8)，并且在觸針(1)突入到起爆室(8)的那一端頭之間設(shè)置連接了電阻絲(6)，起爆室(8)由引爆劑(9)填充，其特征在于觸針(1)在外形上是釘狀物，每個觸針具有一個頸部(2)和一個頭部(3)，觸針的頭部(3)突入到發(fā)火室(8)中；電阻絲(6)的兩端被連接到觸針(1)的頭部(3)上；所說引爆劑在發(fā)火裝置的制造過程可自由流動，其包封了觸針(1)的頭部(3)和電阻絲(6)，并隨后發(fā)生固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)火裝置，其特征在于所說的電阻絲(6)被焊接在觸針(1)頭部(3)的上側(cè)面。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)火裝置，其特征在于所說的觸針(1)是筆直的。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)火裝置，其特征在于所說的殼罩(4、7、10)包括一個套筒(7)和一個環(huán)繞該套筒的帽狀體(10)，帽狀體(10)與接合套環(huán)(4)連接，在帽狀體(10)上具有一個爆裂表面(11)，且所說的起爆室(8)由套筒和爆裂表面來圍成。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)火裝置，其特征在于所說的帶有接合套環(huán)(4)的殼罩(4、7、10)是由金屬制得的。
6.一種用于機動車乘客保護(hù)設(shè)備的發(fā)火裝置，尤其是根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的應(yīng)用于可膨脹沖撞保護(hù)氣墊(即氣囊)中的發(fā)火裝置，該發(fā)火裝置具有兩個用電絕緣材料(5)封固在接合套環(huán)(4)中的觸針(1)，一個安裝在接合套環(huán)(4)頂部的帽形殼罩(7、10)，從而在接合套環(huán)(4)和殼罩(7、10)之間形成了一個起爆室(8)，并且在觸針(1)突入到起爆室(8)的那一端頭之間設(shè)置連接了電阻絲(6)，起爆室(8)由引爆劑(9)填充，由此在金屬殼罩和觸針間就設(shè)置了一個放電間隙，以釋放過電壓，其特征在于所說放電間隙(F)的設(shè)計方式可使得閃燃多個放電火花。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)火裝置，其特征在于所說接合套環(huán)(4)具有一個延伸部(23)，該延伸部以這樣的方法包圍著觸針(1)即在延伸部(23)的內(nèi)壁和觸針(1)之間形成了一個放電間隙(F)
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)火裝置，其特征在于所說延伸部的內(nèi)壁是粗糙的，最好設(shè)置一條螺線(24)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)火裝置，其特征在于所說的延伸部(23)由一個電絕緣的塞塊封堵，該塞塊(25)不對放電間隙(F)進(jìn)行封堵。
10.一種用于機動車乘客保護(hù)設(shè)備的發(fā)火裝置，尤其是根據(jù)上述權(quán)利要求1至5之一所述的應(yīng)用于可膨脹沖撞保護(hù)氣墊(即氣囊)中的發(fā)火裝置，該發(fā)火裝置具有兩個用電絕緣材料(5)封固在接合套環(huán)(4)中的觸針(1)，一個安裝在接合套環(huán)(4)頂部的帽形殼罩(7、10)，從而在接合套環(huán)(4)和殼罩(7、10)之間形成了一個起爆室(8)，并且在觸針(1)突入到起爆室(8)的那一端頭之間設(shè)置連接了電阻絲(6)，起爆室(8)由引爆劑(9)填充，由此在金屬殼罩和觸針間就設(shè)置了一個放電間隙，以釋放過電壓，其特征在于所說觸針(1)由一個具有兩個開孔(15)的穿孔盤(14)所環(huán)繞，該穿孔盤與殼罩(7、10)保持導(dǎo)電連接，放電間隙(F)在開孔邊緣和觸針間形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10之一所述的發(fā)火裝置，其特征在于所說放電間隙(F)的徑向?qū)挾仍?.1mm至0.9mm之間，最好接近0.3mm。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的發(fā)火裝置，其特征在于發(fā)火裝置至少部分由一個塑料殼罩(26)包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有釘形觸針(1)的點火單元,該觸針的頭部(3)突入到一個起爆室(8)中,借此將一個電阻絲(6)的端部連接到釘形觸針的頭部(3)上。為了避免由于浪涌電壓而引起的誤點火,在金屬殼體(10)和觸針(1)之間以這樣的方式設(shè)置了一個放電間隙(F):即在該間隙上可跳燃多個放電火花。填充引爆室(8)的引爆劑在單元的制造過程中是可以流動的,它包裹了觸針(1)的頭部(3)和電阻絲(6),并隨后發(fā)生固化。
文檔編號B60R21/26GK1269007SQ98808756
公開日2000年10月4日 申請日期1998年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月1日
發(fā)明者威利·魯博斯 申請人:尼奧－彼特克海斯賈恩迪斯公司