ES2232703T3 - Generador de gas hibrido. - Google Patents

Generador de gas hibrido.

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ES2232703T3 ES02019798T ES02019798T ES2232703T3 ES 2232703 T3 ES2232703 T3 ES 2232703T3 ES 02019798 T ES02019798 T ES 02019798T ES 02019798 T ES02019798 T ES 02019798T ES 2232703 T3 ES2232703 T3 ES 2232703T3
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ES02019798T
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Uwe Dilling
Lorenz Seidl
Maximilian Bergmann
Alexander Gerstner
Achim Dr. Hofmann
Anja Esau
Werner Zengerle
Jens Holzapfel
Nils Henning
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ZF Airbag Germany GmbH
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TRW Airbag Systems GmbH
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Abstract

Generador de gas híbrido, con un cuerpo exterior cilíndrico alargado, una cámara de presión (12) llena de gas a presión, cerrada por una membrana (14) en el lado frontal, una carga propulsora pirotécnica (38) prevista para abrir la membrana (14), que va alojada la carcasa de la carga propulsora (28), preferentemente en forma de casquillo, unida al cuerpo exterior (10) fuera de la cámara de presión (12), y que se extiende con su eje longitudinal (B) perpendicularmente con respecto al eje longitudinal (A) del cuerpo exterior (10), un orificio de salida axial (20) previsto en un extremo axial del cuerpo exterior (10), y donde el cuerpo exterior tiene una pared periférica (20) con un orificio de entrada radial (24) para introducir la carcasa de la carga propulsora (28), caracterizado porque la carcasa de la carga propulsora (28) va fijada en un tramo (32) de la pared periférica (22) diametralmente opuesto al orificio de entrada (24), por lo menos para impedir el desplazamiento en dirección deleje longitudinal (A) del cuerpo exterior (10).

Description

Generador de gas híbrido.
La invención se refiere a un generador de gas híbrido, con un cuerpo exterior cilíndrico alargado, una cámara de presión llena de gas a presión, que está cerrada por una membrana en el lado frontal, una carga propulsora pirotécnica prevista para abrir la membrana, que va alojada en una carcasa, preferentemente en forma de casquillo, conectada con el cuerpo exterior fuera de la cámara de presión, que se extiende con su eje longitudinal perpendicularmente con respecto al eje longitudinal del cuerpo exterior, y un orificio de salida axial previsto en un extremo axial del cuerpo exterior.
Un generador de gas híbrido de esta clase se conoce, por ejemplo, por la patente US-A-5.854.441.
Estos generadores de gas se emplean, por ejemplo, para inflar un airbag o para accionar un tensor de correa. Gracias al orificio de salida axial en el lado frontal se consigue mantener un volumen de construcción radial reducido en comparación con los generadores de gas con orificios de salida radiales.
La invención crea un generador de gas híbrido de construcción sencilla y que se caracteriza por un volumen de construcción radial reducido. El generador de gas híbrido de la clase citada inicialmente prevé para esto que el cuerpo exterior tenga una pared periférica con un orificio de entrada radial para introducir la carcasa de la carga propulsora, estando la carcasa de la carga propulsora fijada en un tramo de la pared periférica diametralmente opuesto al orificio de entrada, para impedir por lo menos el desplazamiento en la dirección del eje longitudinal del cuerpo exterior. En el generador de gas híbrido objeto de la invención, la carcasa de la carga propulsora en forma de casquillo se enchufa radialmente toda ella dentro del cuerpo exterior, hasta que asienta en el tramo opuesto al orificio de entrada, donde también se fija para no ser desplazada lateralmente por el gas cuando éste escapa. Al abrir la cámara de presión, el gas fluye entonces lateralmente a lo largo de la carcasa de la carga propulsora, entre ésta y el cuerpo exterior, en dirección hacia el orificio de salida axial. Dado que la carcasa de la carga propulsora está totalmente introducida dentro del cuerpo exterior sobresale de éste sólo ligeramente, lo que ahorra espacio de construcción. Además, gracias a la fijación en la pared periférica se consigue una sujeción estable de la carcasa de la carga propulsora, que queda entonces inmovilizada en dos puntos, concretamente en la zona del borde del orificio de entrada y en el tramo opuesto de la pared periférica. La carcasa de la carga propulsora va fijada al tramo de la pared periférica mediante una unión de ajuste positivo, una unión de ajuste por fricción, o bien pegada y/o soldada, por lo que no se necesitan medios de fijación complejos tales como roscas o similares.
El borde del orificio de entrada radial está realizado como cuello guía cilíndrico, lo que mejora la estabilidad de posición de la carcasa de la carga propulsora, en particular hasta su fijación en el tramo de la pared periférica.
La carcasa de la carga propulsora tiene preferentemente una pared frontal con la que asienta en la pared periférica, y donde va fijada a ésta. En la carcasa de la carga propulsora están previstos un fulminante y una carga propulsora adicional. La carga propulsora adicional produce gas caliente al quemarse, que se puede mezclar con el gas a presión frío.
La carcasa de la carga propulsora tiene por lo menos un orificio orientado hacia la membrana, a través del cual se dirigen los productos de combustión de forma selectiva sobre la membrana, para destruir ésta de una manera predeterminable.
Otras características y ventajas de la invención se deducen de la siguiente descripción y de los dibujos que figuran a continuación, a los que se hace referencia. Las Figuras muestran:
- Fig. 1 una vista en sección longitudinal a través de una primera forma de realización del generador de gas híbrido conforme a la invención,
- Fig. 2 una vista en sección longitudinal a través de una segunda forma de realización del generador de gas híbrido conforme a la invención,
- Fig. 3 una sección a través del generador de gas según la Fig. 2, a lo largo de la línea III-III,
- Fig. 4 una vista en sección longitudinal a través de una tercera forma de realización del generador de gas híbrido conforme a la invención, y
- Fig. 5 una vista en sección longitudinal a través de una cuarta forma de realización del generador de gas híbrido conforme a la invención.
En la Fig. 1 está representado un generador de gas híbrido que presenta un cuerpo exterior 10 cilíndrico alargado y una cámara de presión 12 llena de gas a presión, que está cerrada por el lado frontal mediante una membrana 14. La cámara de presión 12 está formada por un recipiente 16 en forma de botella, que define en parte el cuerpo exterior del generador de gas. Sobre el recipiente 16 y en el extremo del lado de la membrana va colocado un casquillo 18, que está unido al recipiente 16 mediante engarzado o soldadura. El casquillo 16 está abierto por el extremo opuesto al de la membrana 14 formando la boca un orificio de salida axial 20. El cuerpo exterior tiene por lo tanto un lado frontal abierto, un lado frontal opuesto, cerrado por la pared frontal del recipiente 16, así como una pared periférica 22 definida por el casquillo 18 y la envolvente del recipiente 16. Próximo a la membrana 14 y fuera de la cámara de combustión 12 el casquillo 18 presenta un orificio de entrada 24, cuyo borde está conformado hacia el interior formando un cuello guía cilíndrico 26. En el orificio de entrada está introducida la carcasa de la carga propulsora 24 en forma de casquillo formada, por una pieza independiente, a una profundidad tal que su pared frontal 30 toca un tramo 32 del casquillo 18, diametralmente opuesto al orificio de entrada 24 y por lo tanto toca la pared periférica 22. En esta zona, el cuerpo exterior 10 y la carcasa de la carga propulsora 28 están unidos entre sí mediante un cordón de soldadura 34. En la zona del cuello guía 26 no está prevista ninguna fijación adicional de la carcasa de la carga propulsora 28 y del cuerpo exterior 10.
Tal como se puede ver en la Fig. 1, los ejes A y B del cuerpo exterior 10 o de la carcasa de la carga propulsora 28, respectivamente, son perpendiculares entre sí y se cortan.
En la carcasa de la carga propulsora van alojados un fulminante 36 y una carga propulsora pirotécnica 38. Un orificio de salida oblicuo 40 atraviesa la carcasa de la carga propulsora 28 y está dirigido sobre la membrana 14.
La activación del fulminante 36 produce la combustión de la carga propulsora 38. El gas caliente que se forma pasa a través del orificio 40 hacia la membrana 14, que queda destruida térmicamente o debilitada de tal manera que llega a reventar. El gas a presión sale de la cámara de presión 12 y se mezcla con el gas caliente en el casquillo 18. La mezcla de gases fluye lateralmente entre la carcasa de la carga propulsora 28 y el casquillo 18 hacia el orificio de salida 20, donde abandona el generador de gas en dirección axial.
El generador de gas representado está compuesto por pocas piezas y es muy sencillo; la soldadura 34 puede realizarse desde el exterior del cuerpo exterior 10.
La forma de realización según la Fig. 2 se corresponde esencialmente con la de la Fig. 1, por cuyo motivo se emplean referencias iguales ya empleadas para piezas que cumplan la misma función. Por ese motivo se trata a continuación únicamente de las diferencias entre los dos generadores de gas.
La fijación de la carcasa de la carga propulsora 28 en el cuerpo exterior 10 tiene lugar mediante una unión de ajuste positivo que actúa únicamente en la dirección del eje A, para lo cual un resalte 50 del casquillo 18, dirigido radialmente hacia el interior, penetra en un rebaje 52 de la pared frontal 30. En la Fig. 3 aparecen señalados con 54 los dos canales previstos lateralmente entre la carcasa de la carga propulsora 28 y el casquillo 18, a través de los cuales el gas a presión que ha quedado liberado llega al orificio de salida 20 cuando ha abandonado la cámara de presión 12.
En la forma de realización según la Fig. 4 la pared frontal 30 no presenta ningún entrante pero asienta en el resalte 52 y va fijada a éste mediante una unión pegada.
Eventualmente se puede omitir la carga propulsora 38 de manera que la apertura de la membrana 14 tiene lugar únicamente por la carga propulsora pirotécnica prevista en el fulminante 36.
En la forma de realización según la Fig. 5 la pared periférica 22 presenta en el tramo opuesto 32 un orificio pasante 60, alineado con el orificio de entrada 24 y que preferentemente es mínimamente menor que aquél. La carcasa de la carga propulsora 28 se introduce desde arriba en el orificio de entrada 24 y en el orificio pasante 60 (equipado también con un cuello guía), quedando fijado en éste mediante un ajuste a presión. Los ajustes a presión pueden estar realizados también como ajustes con holgura o de transición si se permiten flujos de fuga. Pero en este caso se impide el desplazamiento de la carcasa de la carga propulsora 28 en la dirección de entrada únicamente por medio del distanciador 64 descrito a continuación.
La cámara de presión 12 tiene una pared frontal 62 orientada hacia la carcasa de la carga propulsora 28. Entre la carcasa de la carga propulsora 28 y la pared frontal 62 está previsto en el interior del cuerpo exterior 10 un distanciador 64, que por una parte va fijado en el soporte de la membrana 66 y por otra parte va enchufado en el orificio radial 40 por medio de una prolongación 68.
El distanciador 64 es hueco y forma un canal 70 desde el interior de la carcasa de la carga propulsora 28 hasta la membrana 14. El gas, que se produce al activar el fulminante 36 y la carga propulsora 38 separada de aquél por medio de un muelle 72, sale de la carcasa de la carga propulsora 28 y se dirige sobre la membrana 14, para destruirla. Delante de la membrana 14, el canal 70 termina en un orificio transversal 80 que comunica fluídicamente el canal 70 con la cámara 82. El gas procedente de la cámara de presión 12 sale del recipiente 16 a través del orificio transversal 80. Con la referencia 90 se designa un disco de filtro situado delante del orificio de salida 20. La entrada del canal 70 está cerrada por un taponamiento 74 antes de que se active el fulminante 36.
Además de asegurar la carcasa de la carga propulsora 28 para impedir su desplazamiento axial y para orientar el gas, el distanciador 64 cumple además otra función y es la de determinar con exactitud la distancia entre la carcasa de la carga propulsora 28 y la membrana 14, en el proceso de fabricación. Después de introducir la carcasa de la carga propulsora 28 en la pared periférica 22, el recipiente 16 junto con el soporte de la membrana 66 y el distanciador 64 se introduce en el casquillo 18, a través del extremo frontal abierto, que en las figuras queda en el lado derecho, hasta que la prolongación 68 haya penetrado en el orificio 40. A continuación se unen entre sí el casquillo 18 y el recipiente 16 mediante un engarzado, para lo cual se aprieta el recipiente 16 con el distanciador 64 contra la carcasa de la carga propulsora 28 durante el engarzado.

Claims (10)

1. Generador de gas híbrido, con
un cuerpo exterior cilíndrico alargado,
una cámara de presión (12) llena de gas a presión, cerrada por una membrana (14) en el lado frontal,
una carga propulsora pirotécnica (38) prevista para abrir la membrana (14), que va alojada la carcasa de la carga propulsora (28), preferentemente en forma de casquillo, unida al cuerpo exterior (10) fuera de la cámara de presión (12), y que se extiende con su eje longitudinal (B) perpendicularmente con respecto al eje longitudinal (A) del cuerpo exterior (10),
un orificio de salida axial (20) previsto en un extremo axial del cuerpo exterior (10), y donde
el cuerpo exterior tiene una pared periférica (20) con un orificio de entrada radial (24) para introducir la carcasa de la carga propulsora (28),
caracterizado porque
la carcasa de la carga propulsora (28) va fijada en un tramo (32) de la pared periférica (22) diametralmente opuesto al orificio de entrada (24), por lo menos para impedir el desplazamiento en dirección del eje longitudinal (A) del cuerpo exterior (10).
2. Generador de gas híbrido según la reivindicación 1, caracterizado porque la carcasa de la carga propulsora (28) va fijada en el tramo (32) de la pared periférica (22) mediante una unión de ajuste positivo, una unión de ajuste por fricción, una unión pegada y/o por soldadura.
3. Generador de gas híbrido según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el borde del orificio de entrada (24) está realizado como cuello guía cilíndrico (26).
4. Generador de gas híbrido según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa de la carga propulsora (28) tiene una pared frontal (30) mediante la cual asienta en la pared periférica.
5. Generador de gas híbrido según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la carcasa de la carga propulsora (28) están previstos un fulminante (36) y una carga propulsora adicional (38).
6. Generador de gas híbrido según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa de la carga propulsora (28) tiene por lo menos un orificio dirigido hacia la membrana (14).
7. Generador de gas híbrido según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pared periférica (22) tiene en el tramo opuesto (32) un orificio (60) dentro del cual va encajada la carcasa de la carga propulsora (28).
8. Generador de gas híbrido según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara de presión (12) tiene una pared frontal (62) orientada hacia la carcasa de la carga propulsora (28) y porque entre la carcasa de la carga propulsora (28) y la pared frontal (62) está previsto en el interior del cuerpo exterior un distanciador (64), que ajusta con la carcasa de la carga propulsora (28).
9. Generador de gas híbrido según la reivindicación 8, caracterizado porque el distanciador (64) es hueco y forma un canal (70) entre la carcasa de la carga propulsora (28) y la membrana (14), de manera que el gas que sale de la carcasa de la carga propulsora (28) se dirige sobre la membrana (14).
10. Generador de gas híbrido según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el distanciador (64) y la carcasa de la carga propulsora (28) están unidos entre sí con un ajuste positivo de tal manera que el distanciador (64) sirve como seguro que impide el desplazamiento de la carcasa de la carga propulsora (28) en la dirección de enchufe.
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