本發(fā)明大體涉及煙火點(diǎn)火器,其可用于不同的煙火裝置,特別是組裝在汽車中的煙火裝置,更具體地涉及用于這些點(diǎn)火器的金屬殼體以及涉及這些殼體的制造方法。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有技術(shù)中煙火點(diǎn)火器是已知的,其包括殼體,該殼體由包括向內(nèi)彎曲區(qū)域的側(cè)壁和至少一個(gè)薄弱區(qū)域形成,如文獻(xiàn)us2009179408所公開的。
薄弱區(qū)域在側(cè)壁上形成通氣孔,用于釋放氣體和煙火材料。該薄弱區(qū)域呈現(xiàn)出側(cè)壁厚度局部減小的形狀。當(dāng)殼體的內(nèi)部經(jīng)受壓力時(shí),剩余材料的厚度允許通氣孔以低于側(cè)壁的破裂壓力的壓力打開。
這種厚度減小的精度對(duì)于確保所制造的點(diǎn)火器和其所定位的裝置之間的可重復(fù)和可再現(xiàn)的功能來(lái)說(shuō)是重要的。在實(shí)現(xiàn)薄弱區(qū)域中的缺陷可能導(dǎo)致通氣孔的打開不良,這可能導(dǎo)致殼體的劣化和其所定位的裝置的故障。
為了保證薄弱區(qū)域的良好實(shí)現(xiàn),已知在實(shí)現(xiàn)薄弱區(qū)域之前在點(diǎn)火器的側(cè)表面上形成平面區(qū)域,并且該平面區(qū)域足夠大以在隨后的殼體的制造中接收薄弱區(qū)域。在平面區(qū)域上的撞擊允許實(shí)現(xiàn)了剩余在薄弱區(qū)域底部的材料厚度所需的耐受性。在沒有在平面區(qū)域上撞擊薄弱區(qū)域的情況下,不能實(shí)現(xiàn)這種耐受性。
這種進(jìn)行方式帶來(lái)了必要的實(shí)現(xiàn)平面區(qū)域的步驟,這需要補(bǔ)充工具并帶來(lái)維護(hù)成本。此外,平面區(qū)域減小了殼體有用的內(nèi)部容積。最后,平面區(qū)域的實(shí)現(xiàn)引起殼體外表面的變形。對(duì)于以下情況這些變形是有問題的:
-對(duì)于隨后外部塑料罩的定位,該外部塑料罩通常用于將點(diǎn)火器殼體與點(diǎn)火器的外部環(huán)境電絕緣,
-在插入關(guān)閉點(diǎn)火器的玻璃橫檔時(shí),
-在玻璃橫檔上焊接殼體時(shí),以及
-當(dāng)點(diǎn)火器接接收包覆成型件時(shí),由于必須盡可能合適地限定工具以適應(yīng)點(diǎn)火器時(shí)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目標(biāo)是回應(yīng)以上引用的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),并且特別是首先提出制造煙火點(diǎn)火器殼體的快速方法。
為此,本發(fā)明的第一方面涉及一種用于制造煙火點(diǎn)火器的金屬殼體的方法,所述金屬殼體包括壁(12),所述壁包括至少一個(gè)薄弱區(qū)域和在殼體中的內(nèi)表面,所述內(nèi)表面的至少一個(gè)部分朝向所述至少一個(gè)薄弱區(qū)域,
所述制造方法包括以下步驟:
-將所述殼體定位在包括平面區(qū)域的基體上,
-用至少一個(gè)沖頭以這樣的方式撞擊所述壁,以便在撞擊的單次運(yùn)動(dòng)中:
-至少使得所述內(nèi)表面朝向所述至少一個(gè)薄弱區(qū)域并且包括至少一個(gè)初始向內(nèi)彎曲區(qū)域的部分變形,以將所述部分帶到所述平面區(qū)域上,并以這樣的方式形成平面內(nèi)部表面,以及
-形成所述至少一個(gè)薄弱區(qū)域。
該方法是簡(jiǎn)化的,因?yàn)樵诒∪鯀^(qū)域的撞擊之前的在殼體上實(shí)現(xiàn)平面區(qū)域的步驟不再需要,因?yàn)樵摲椒ㄊ沟眠@兩個(gè)操作在一個(gè)并且相同的撞擊運(yùn)動(dòng)中。此外,這允許限制了由殼體壁上的薄弱區(qū)域的撞擊產(chǎn)生的變形,同時(shí)允許形成精確和可再現(xiàn)的薄弱區(qū)域。事實(shí)上,在每一次撞擊步驟中,都應(yīng)該考慮到要制作的件和基體之間的間隙。這些間隙必須被要制作的件所吸收。因此,任何步驟的消除都消除了間隙,因此限制了不需要的變形。還可以注意到的是,塑性變形僅被施加一次,這限制了材料在全部冷鍛上的變化。
定位在壁上的薄弱區(qū)域被設(shè)計(jì)為以低于該壁的破裂壓力的預(yù)定壓力斷裂。
該壁有利地是側(cè)壁。
該方法更有利于實(shí)現(xiàn)側(cè)壁上而不是端部上的薄弱區(qū)域,因?yàn)閷?duì)于側(cè)面撞擊,需要定位更多的殼體在基體上的間隙。因此,消除一個(gè)步驟更加令人關(guān)注。
該殼體有利地是通過冷成型(例如沖壓)方法制成的件。該殼體可以用nf-en-10130標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化的軟質(zhì)鎳鋼(如dc04或dc06)形成。
一旦殼體已被沖壓,在形成薄弱區(qū)域之前,殼體的外表面和殼體的內(nèi)表面對(duì)于已知的沖壓耐受性是相同。因此,與具有向內(nèi)彎曲區(qū)域的內(nèi)表面相對(duì)的外表面也具有向內(nèi)彎曲區(qū)域。
該壁以這樣的方式被設(shè)計(jì),以限定充氣容積,并且該至少一個(gè)薄弱區(qū)域限定了通氣孔,該方法的特征在于,由至少使得內(nèi)表面朝向至少一個(gè)薄弱區(qū)域并且包括至少一個(gè)初始向內(nèi)彎曲區(qū)域的部分變形組成的步驟使得通氣孔的至少一部分向內(nèi)彎曲,以使充氣容量最大化。
由于該方法僅使形成薄弱區(qū)域所需的表面變形,所以將壁的變形限制到最小值,這限制了薄弱區(qū)域的制造對(duì)殼體的外部環(huán)境的影響。因此,組件(例如保護(hù)罩)的添加,或者另外的過程的應(yīng)用(例如玻璃橫檔的插入和玻璃橫檔上殼體的焊接)將變得容易。換句話說(shuō),只有接收薄弱區(qū)域的壁的部分變形(變平),并且如果薄弱區(qū)域形成圓弧中的線,則位于該圓弧中的壁的該部分將保持至少部分向內(nèi)彎曲。
該壁有利地是殼體的側(cè)壁,并且該方法包括一個(gè)在撞擊步驟之后根據(jù)該殼體的彈出軸線從該基體彈出該殼體的步驟,并且其中形成內(nèi)平面表面的步驟包括形成具有相對(duì)于抽出方向的留隙角的內(nèi)平面表面的步驟。
留隙角可以在0和1°之間,并且有利地在0和0.5°之間,包括邊界。
該方法有利的特征在于,用至少一個(gè)沖頭撞擊側(cè)壁的步驟允許同時(shí)形成兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)薄弱區(qū)域。
壁有利地包括殼體的外表面,所述至少一個(gè)薄弱區(qū)域由沿著包括在平面中的彎曲線延伸的輪廓所限定,并且撞擊壁的步驟包括使該外表面的至少一個(gè)初始向內(nèi)彎曲的部分變形以將該部分帶到該平面并形成該至少一個(gè)薄弱區(qū)域的步驟。
同時(shí)形成內(nèi)部平面表面和由沿著包含在平面中的彎曲線延伸的輪廓所限定的薄弱區(qū)域的事實(shí)使得薄弱區(qū)域的預(yù)定破裂壓力降低,該薄弱區(qū)域受到控制并保證了再現(xiàn)性。事實(shí)上,制造和調(diào)整撞擊表面是平面的工具更簡(jiǎn)單和容易。由于可以更容易地實(shí)現(xiàn)撞擊表面,所以由不同工具制造的殼體的薄弱區(qū)域彼此更加相似,并且產(chǎn)品總體的分散較小。
外表面的至少一部分的變形步驟是在外表面的平面和內(nèi)部平面表面之間施加不為零的角度的有利的步驟。
外表面的平面與內(nèi)部平面表面之間的非零角度的組合允許壁的內(nèi)部平面表面和外表面的平面之間的距離最小的位置被控制。在此位置,薄弱區(qū)域的抗破裂性將是最弱的。因此,當(dāng)受到比薄弱區(qū)域的預(yù)定破裂壓力大的壓力時(shí),允許保證殼體受控制地和可再現(xiàn)地打開。
本發(fā)明的第二方面涉及根據(jù)本發(fā)明第一方面的方法制造的煙火點(diǎn)火器的金屬殼體。
該金屬殼體有利地包括:
-壁,設(shè)計(jì)用于限定充氣容積,
-至少一個(gè)薄弱區(qū)域,其由沿著定位在壁上的彎曲線延伸的輪廓所限定,薄弱區(qū)域被設(shè)計(jì)為以比壁的破裂壓力低的預(yù)定壓力破裂,
-該至少一個(gè)薄弱區(qū)域限定了通氣孔,
其特征在于,彎曲線被包含在平面中,并且通氣孔的至少一部分以這樣的方式彎曲,以使充氣容積最大化。換句話說(shuō),通氣孔呈現(xiàn)出內(nèi)表面和外表面,并且通氣孔的內(nèi)表面的至少一部分向內(nèi)彎曲(因此,正如通氣孔的外表面)。
殼體有利地包括底部,并且壁是側(cè)向的。
壁有利地是側(cè)向的并且是圓柱形的,其具有沿著軸線的圓形底部,并且包括圍繞軸線均勻分布的兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)薄弱區(qū)域。
均勻分布允許避免在操作期間需要去平衡包括殼體的點(diǎn)火器。
本發(fā)明的第三方面涉及一種煙火點(diǎn)火器,其包括根據(jù)本發(fā)明第二方面的殼體和玻璃橫檔,該殼體被焊接在玻璃橫檔上。
此外,該煙火點(diǎn)火器有利地包括絕緣罩和/或包覆成型件。
本發(fā)明的第四方面涉及一種包括至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明第三方面的煙火點(diǎn)火器的氣體發(fā)生器。
本發(fā)明的第五方面涉及一種包括至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明第三方面的煙火點(diǎn)火器的汽車。
附圖說(shuō)明
通過閱讀以下僅通過非限制性示例給出的并由附圖示出的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述,將更清楚地顯現(xiàn)出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn),其中:
-圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第三方面的煙火點(diǎn)火器的側(cè)視圖,該煙火點(diǎn)火器通過根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法制造;
-圖2示出了沿著軸線b-b的圖1的煙火點(diǎn)火器的殼體的一部分的詳細(xì)視圖;
-圖3示出了在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的步驟中的圖1的點(diǎn)火器殼體的一部分;
-圖4示出了沿著圖1所示出的部分h-h,根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的步驟中的薄弱區(qū)域的一部分的水平處的折回部分。
具體實(shí)施方式
圖1示出了煙火點(diǎn)火器1的側(cè)視圖,其包括殼體10,殼體10由焊接線11焊接到提供有兩個(gè)連接銷13和13'的玻璃橫檔。
殼體具有大體圓柱體形狀的側(cè)壁12和具有軸線a的圓形底座,并且包括底部19。殼體10的側(cè)壁12包括三個(gè)可見的通氣孔14、14'、14”,以及在圖中看不到并且與通氣孔14徑向相反第四個(gè)通氣孔。四個(gè)通氣孔圍繞軸線a均勻分布。均勻分布允許當(dāng)幾個(gè)通氣孔被同時(shí)撞擊時(shí)平衡撞擊應(yīng)力,并避免點(diǎn)火器1在操作期間變得不平衡。
殼體10可以通過冷撞擊工藝進(jìn)行成形,例如由軟質(zhì)鎳鋼板(例如dc04或dc06)進(jìn)行沖壓。殼體的厚度在0.3mm和0.6mm之間,并且有利地在0.35mm和0.5mm之間,包括邊界。
殼體的外徑優(yōu)選大于7mm,有利地大于10mm,并且優(yōu)選在12mm和15mm之間,包括邊界。
通氣孔14、14'、14”由四個(gè)薄弱區(qū)域15限定,這些薄弱區(qū)域15是側(cè)壁12的厚度的局部減小。這些薄弱區(qū)域15由在圖2中可見并且隨后詳細(xì)描述的沿著彎曲線17延伸的輪廓16所限定。彎曲線17具有u形狀,其兩端朝著u形的內(nèi)部以這樣的方式折回,以便形成鉸鏈區(qū)域,該鉸鏈區(qū)域?qū)⒃试S當(dāng)它們打開時(shí),通氣孔14、14'、14”與殼體10的側(cè)壁12保持一體。
事實(shí)上,在通過連接銷13和13'并且通過從裝載點(diǎn)火器1的汽車的計(jì)算機(jī)發(fā)送電脈沖點(diǎn)燃點(diǎn)火器1之后,包含在殼體10內(nèi)的煙火材料的燃燒帶來(lái)了點(diǎn)火器1中的壓力增加。在薄弱區(qū)域15的水平處的殼體10的厚度減小使得通氣孔14、14'、14”以預(yù)定壓力打開,該預(yù)定壓力尤其通過剩余材料的厚度和殼體的材料所限定,如果沒有薄弱區(qū)域15,該預(yù)定壓力低于殼體10的破裂壓力。
這允許通氣孔14、14'、14”受控打開,其允許燃燒氣體僅在所需的壓力下釋放,同時(shí)在操作期間保證點(diǎn)火器1的完整性。這種完整性是重要的,并且允許確保點(diǎn)火器1的顆粒不干擾安裝在其中的裝置的操作。
圖2示出了根據(jù)圖1的煙火點(diǎn)火器的殼體沿著位于通氣孔14、14'、14”的水平處的b-b軸線的一部分的通氣孔14的詳細(xì)視圖。
薄弱區(qū)域15的輪廓16是三角形的,在薄弱區(qū)域15的底部具有截頭點(diǎn)。薄弱區(qū)域15的開度角d有利地在50度和70度之間,并優(yōu)選地為60度。輪廓16的截頭點(diǎn)e的寬度在0.1和0.2mm之間。截頭區(qū)域包含在平面c中。
在平面c與殼體10的平面表面122之間的剩余在薄弱區(qū)域15的底部的材料的厚度在0.05至0.2mm之間,優(yōu)選在0.07至0.15mm之間。
一定要注意的是,通氣孔14具有向內(nèi)彎曲并且基本上是圓柱形的表面141(包含在圖2的兩個(gè)輪廓16之間)。這允許殼體10的內(nèi)部容積最大化。
圖3示出了在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的方法的步驟過程中殼體10的一部分。殼體10定位在包括平面區(qū)域21的基體20上。包括至少一個(gè)向內(nèi)彎曲區(qū)域、朝向該至少一個(gè)薄弱區(qū)域15的壁12的內(nèi)表面121的部分沿著撞擊方向f定位在基體20的平面區(qū)域21與存在于沖頭30上的薄弱區(qū)域15的互補(bǔ)形狀之間。
由于殼體具有側(cè)向外表面18,其具有大體圓柱形的形狀,具有帶有軸線a的圓形底部,在殼體10的內(nèi)表面121和平面區(qū)域21之間存在最大距離d。將距離d作為要實(shí)現(xiàn)的薄弱區(qū)域15的尺寸的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),以使薄弱區(qū)域15盡可能地薄弱,以便在撞擊期間將殼10的變形減小到最小,并且以這種方式使殼體10的內(nèi)部容積最大化。例如,對(duì)于待被撞擊到內(nèi)徑為11.7mm的殼體10上的包含在3mm×5mm的矩形(5mm是沿銷13和13'的大致方向上的尺寸)內(nèi)的薄弱區(qū)域15,距離d為0.4mm。
因此,根據(jù)本發(fā)明的方法提出直接撞擊完整圓柱形的殼體10,以便形成薄弱區(qū)域15,即具有輪廓16,具有延伸到平面c中的截頭點(diǎn),并且還具有內(nèi)表面122(其是平面)。因此,在離開向內(nèi)彎曲的通氣孔14的表面141時(shí),撞擊步驟同時(shí)形成輪廓16、平面c和內(nèi)平面表面122。
圖4示出了薄弱區(qū)域根據(jù)本發(fā)明的方法在壁12上被撞擊之后并且在殼體10從基體20彈出之前的薄弱區(qū)域15的一部分的水平處的折回部分。
基體20的平面區(qū)域21具有沿殼體的抽出方向i的留隙角g。在該實(shí)施例中,抽出方向i與殼體10的軸線a平行并且以未示出的銷13和13'的相反方向定向。留隙角可以在0和10°之間,并且有利地在0和0.5°之間,包括邊界。
這種留隙角g使得外表面18的平面c和內(nèi)平面表面122之間的距離可以根據(jù)彎曲線17的形狀和內(nèi)表面121的曲率而變化。因此,根據(jù)在圖1所示出的薄弱區(qū)域15的實(shí)施例中,留隙角將允許保證外表面18的平面c和內(nèi)平面表面122之間的最小距離將在u的下部區(qū)域中,在最靠近銷13和13'的區(qū)域中。因此,薄弱區(qū)域15的這個(gè)下部區(qū)域?qū)?duì)殼體10內(nèi)存在的壓力的抵抗最小。因此,保證通氣孔14、14'、14”將在這些下部區(qū)域中開始打開,然后撕裂將沿著彎曲線17傳播。這提高了所制造的點(diǎn)火器的操作的再現(xiàn)性。此外,在薄弱區(qū)域15的其余部分具有較厚的平面c和內(nèi)平面表面122之間的厚度的意義上,這允許在通氣孔14、14'、14”打開期間的撕裂的傳播減速,并確保在點(diǎn)火器操作之后,這些通氣孔14、14'、14”保持連接到壁12的其余部分。
應(yīng)當(dāng)理解,在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下,可以將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的各種修改和/或改進(jìn)添加到本說(shuō)明書中描述的本發(fā)明的不同實(shí)施例中。