CN112937493B - 具有泄压和高燃烧效率的气囊气体发生器 - Google Patents
具有泄压和高燃烧效率的气囊气体发生器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112937493B CN112937493B CN202110144202.3A CN202110144202A CN112937493B CN 112937493 B CN112937493 B CN 112937493B CN 202110144202 A CN202110144202 A CN 202110144202A CN 112937493 B CN112937493 B CN 112937493B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tank
- energy
- pressure vessel
- lower pressure
- vent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 99
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/276—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow with means to vent the inflation fluid source, e.g. in case of overpressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/268—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
- B60R21/272—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas with means for increasing the pressure of the gas just before or during liberation, e.g. hybrid inflators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/264—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/264—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
- B60R21/2644—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder
- B60R2021/2648—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder comprising a plurality of combustion chambers or sub-chambers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
一种气囊气体发生器包括：下部压力容器，其支撑着引燃器组件；增压罐，其安装在下部压力容器的中央位置并固定在引燃器组件上；能量罐，其固定在增压罐上，使得能量罐径向定位于下部压力容器和增压罐之间；能量盖在增压罐和能量罐之间形成一个周向空间；分流器，其封闭增压罐，并将能量盖固定在能量罐上，所述流量器包括位于能量盖下游的进口通风孔；上部压力容器，其位于分流器上方并与下部压力容器结合，上部压力容器包括出口孔，出口孔用可破裂的膜片密封；以及歧管，其固定在上部压力容器上。该气体发生器提高燃烧效率和降低气态流出物。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年12月11日提交的题为“具有泄压和高燃烧效率的气囊气体发生器(AIRBAG INFLATOR WITH PRESSURE RELIEF AND INCREASED COMBUSTIONEFFICIENCY)”的美国专利申请号17/118,847的优先权，该专利申请的全部内容通过引用明确地整体并入本文。
背景技术
本发明涉及一种气囊气体发生器，更具体地，涉及一种具有高燃烧效率和低气态流出物(例如，NOx和CO)的气体发生器。
在一些现有设计中，当气囊引燃器组件被触发时，燃烧事件导致气囊垫的快速展开以保护车辆中的乘员。气囊垫包括通向内部的通风口，能够控制气态流出物(一种燃烧过程的产物)以防止车辆乘员暴露于危险气体中。
一些现有的气体发生器组件利用中心支撑结构，该中心支撑结构需要同时进行两次焊接，这在制造方面是有问题的，并且还增加了焊接颗粒在展开时离开气体发生器的可能性。
现有设计还被配置为在展开期间破裂，结果是，在由于某些故障或外部状况或者类似问题导致气体发生器内的压力过度增加的情况下，这些现有的气体发生器设计可能对车辆乘员带来危险。
发明内容
期望能提供一种气囊气体发生器，该气囊气体发生器在有效燃烧下降低气态排出物，同时结合了有关于排气以及内部压力和焊接颗粒意外增加的附加安全特征。
一些实施例中的气囊气体发生器包括具有底部和顶部的压力容器。顶部包括出口孔，该出口孔用可破裂的膜片封闭。该设备充满了气体混合物，因此可作为混合式气体发生器运行，释放储存的和产生的燃烧气体的混合物，以实现所需的模块性能。
该气体发生器设有增压罐，该增压罐可以压在带套筒的引燃器上，该引燃器可以容纳以及通过一系列孔排出燃烧和储存的气体。能量罐容纳主引发剂材料，增压罐可以通过不同孔向能量罐中排放气体。为了控制主引发剂材料的点火以降低气体发生器的内部工作压力，能量罐可进一步划分为多个分腔，其中，增压罐气体排放至这些分腔中的一个。多个分腔通过控制出风口相互连接。具有通风孔的罐盖将能量罐封闭。分流器设置于增压罐中，可以将能量盖固定在能量罐上，并在通过控制孔排出顶部容器之前进一步引导和控制压力和流量。歧管将燃烧气体转移到气囊垫/模块中。
增压罐、能量罐以及能量盖设计成允许引发剂在比罐/盖/分流器组件外部之间的外部容积更高的内部压力下操作，从而提高燃烧效率，从而在关于气态流出物和气囊垫/模块性能方面获得更好的性能。
另外，该结构通过中心区域中的下部压力容器的底部作为压力释放机构，在内部压力过高的情况下，在展开过程中气体发生器无任何破碎。在生产过程中，需要进行监管测试，以验证是否符合储气压力容器运输法规。该测试称为水爆测试，在该测试中，结构中充满了液体，并以比实时展开更低的增压率进行测试。在这种情况下，气体发生器表现出下部压力容器中的压力的顺应性排放。
在示例性实施例中，一种气囊气体发生器包括：下部压力容器，该下部压力容器支撑着引燃器组件，增压罐安装在下部压力容器的中央位置，并固定在引燃器组件上，以及能量罐固定在增压罐上，使得能量罐径向定位于下部压力容器和增压罐之间。能量罐可以包括更小的罐或者分腔以控制主能量罐的引发剂的点火。能量盖在增压罐和能量罐之间形成一个周向空间。分流器封闭增压罐，并包括在能量盖下游的进口通风孔。位于分流器上方并与下部压力容器结合的上部压力容器，包括出口孔，出口孔用可破裂的膜片密封。歧管固定在上部压力容器上。
所述增压罐可以包括定向通风口，使得来自增压罐的点火气体不会均匀地分布于能量罐中。点火气体点燃包含在能量罐中的主引发剂。在本文中，增压罐可以为圆柱形，以及定向通风口包括位于增压罐的一个象限中的孔。当能量罐包括更小的罐或者分腔时，点火气体进入更小的能量罐或分腔中的一个中。
能量罐与下部压力容器的底部隔开，能量罐包括出口通风口，出口通风口位于底部壁中，主引发剂产生的燃烧气体通过该出口通风口从能量罐中排出，进入能量罐和下部压力容器之间的空间内。分流器设置在所述能量盖和所述上部压力容器之间的空间中，其中，通过分流器的进口通风口将主引发剂燃烧的和储存的气体排出增压罐。所述歧管可以包括歧管通风口，其功能是定向控制气体填充安全气囊垫，其中主引发剂燃烧的和储存的气体流经上部压力容器，进入分流器，通过出口孔进入歧管，并通过歧管通风口。
引燃器组件固定在下部压力容器中，当内部压力过度增加时，引燃器从引燃器组件中脱离，从而不会发生压力容器破碎事件。
在一些实施例中，上部压力容器焊接至下部压力容器，以及增压罐在无焊接下被固定。
气体发生器可进一步包括引发剂，其置于能量罐中，能量罐的相对位置在周向空间中产生的工作压力高于在能量罐和上部压力容器及下部压力容器的空间内的工作压力。能量罐可包括一个或多个子罐以控制位于能量罐中的引发剂的点火。
气体发生器在压力下填充惰性气体或气体混合物如氩气/氦气混合物。所述能量盖包括通风孔，能量盖中的通风孔不均匀围绕盖布置。增压罐为圆柱形，能量罐大体为圆柱形，使得周向空间为环状。在本文中，所述分流器中的进口通风口周向围绕分流器设置。
在另一个实施例中，一种气囊气体发生器包括：下部压力容器，其支撑着引燃器组件；
上部压力容器，其与下部压力容器结合，上部压力容器包括出口孔，出口孔用可破裂的膜片密封；下部压力容器和上部压力容器中包含惰性气体或气体混合物；包含引发物剂的第一压力区，第一压力区包括出口通风口，通过出口通风口燃烧和储存的气体排出；第二压力区，其工作压力低于第一压力区的工作压力，来自第一压力区的燃烧和储存气体通过出口通风口流入第二压力区；分流器，其布置在第二压力区，包括进口通风口，其中，分流器配置为引导燃烧和储存气体通过出口孔；固定在上部压力容器上的歧管，所述歧管包括歧管通风口，来自出口孔的燃烧和储存的气体通过该歧管通风口。
在另一个实施例中，一种气囊气体发生器包括：下部压力容器，其支撑着密封的引燃器组件；上部压力容器，其与下部压力容器结合，上部压力容器包括出口孔，出口孔用可破裂的膜片密封；惰性储存气体混合物，其压力至少是上部压力容器和下部压力容器内所含大气压力的五十倍；具有将向外的气体流限制到一个象限角的定向通风口的增压罐，其安装在下部压力容器的中央位置，并固定到引燃器组件；主能量罐，其固定在增压罐上，使得主能量罐径向定位于下部压力容器和增压罐之间；内部能量罐，其位于主能量罐内，处在主能量罐和增压罐之间，该内部能量罐在主能量罐内包围一定角度区域；能量盖在增压罐和主能量罐之间形成一个周向空间；分流器，其封闭增压罐，包括位于能量盖下游的进口通风孔；以及固定在上部压力容器上的歧管。
主能量罐与下部压力容器的底部隔开，主能量罐包括出口通风口，出口通风口位于底部壁中，燃烧和储存的气体通过该出口通风口从主能量罐中排出，进入主能量罐和下部压力容器之间的空间内。内部能量罐包括出口通风口，出口通风口位于底部壁中，燃烧和储存的气体通过该出口通风口从内部能量罐中排出，进入主能量罐和下部压力容器之间的空间内。内部能量罐的分隔开内部能量罐和主能量罐的壁上具有出风口，燃烧和储存的气体通过所述出风口排出内部能量罐，进入主能量罐。分流器设置在所述能量盖和所述上部压力容器之间的空间中，其中，通过分流器的进口通风口将燃烧和储存的气体排出增压罐。所述歧管包括定向的通风口，以及，燃烧和储存的气体流经上部压力容器，进入分流器，通过出口孔进入歧管，并通过定向的通风口。引燃器组件包括引燃器，所述引燃器组件固定在下部压力容器中，当内部压力过度增加时，引燃器从引燃器组件中脱离，从而使得内部压力安全排放，不会发生气体发生器破碎事件。
附图说明
将参考附图详细描述这些和其他方面以及优点，其中：
图1和图2示出了下部压力容器以及增压罐的安装；
图3和图4示出了能量罐的安装；
图5和图6示出了能量盖的安装；
图7和8示出了分流器的安装；
图9为气体发生器的剖视图，示出了不同压力区域；
图10是立体剖视图，示出了燃烧和储存气体流过气体发生器的状态；
图11-15示出了在主能量罐内的内部能量罐的各种变型。
具体实施方式
图10是根据所述实施例的气囊气体发生器10的三维剖视图。图9是剖视图。如图1-8所示，气囊气体发生器10包括下部压力容器12，该下部压力容器12用于支撑可能密封的引燃器组件14。引燃器组件14的结构和操作是已知的，任何合适的引燃器组件都可以使用。因此将不再进一步描述引燃器组件14的细节。
增压罐16安装在下部压力容器12的中央位置，并固定在引燃器组件14上。增压罐16大体为圆柱形，并包括中心开口18，该中心开口18的尺寸适于以摩擦配合的方式装配在引燃器组件14上。因此，增压罐16无需焊接即可固定。
增压罐16包括定向通风口20，定向通风口20在增压罐16的一个象限中以孔口或类似形式出现。即，定向通风口20仅设置在附图所示的部分中，增压罐16的其余部分没有设置定向通风口20。通过将定向通风口20仅定位在增压罐16的一个象限内，实现了主要烟火材料的缓慢点火，从而降低了气体发生器的内部工作压力，允许更薄更轻的外部压力容器。缓慢点火还可以使得主引发剂颗粒设计更简单，与更复杂的颗粒设计(如包覆颗粒或者其它一些现有的多孔颗粒)相比，可以使用片剂或单中心多孔圆柱状的简单颗粒。
如图3和图4所示，能量罐22固定在增压罐16上，这样，能量罐22径向定位于下部压力容器12和增压罐16之间。能量罐22包括中央开口24，其尺寸适于装配在增压罐16上。能量罐22位于增压罐16上方，直至中央开口24与增压罐16底部处的周向脊26结合。
在与周向脊26结合的安装位置，能量罐22与下部压力容器12的底部隔开。能量罐22包括出口通风口28，出口通风口28位于底部壁中，燃烧和储存的气体通过该出口通风口28从能量罐22中排出，进入能量罐22和下部压力容器12(以及下文所述的上部压力容器44)之间的环形空间30。
如图5和图6所示，能量盖32在增压罐16和能量罐22之间形成一个周向空间34。能量盖32设有通风孔36，能量罐22大体为圆柱形，并且能量罐22安装在增压罐16上，周向空间34为环状。
如图7和图8所示，包括封闭的底部40的分流器38安装在增压罐16的开口端，以关闭增压罐16。分流器38包括在能量盖32上方/下游的进口通风孔42。如图所示，分流器38中的进口通风孔42周向围绕分流器38设置。分流器38用于关闭增压罐16的顶部，从而使得燃烧和储存的气体以径向方式从增压罐16中排出。分流器38还用于将能量盖32固定在能量罐22上。
如图9和图10所示，上部压力容器44与下部压力容器12接合，位于分流器38上方。上部压力容器44焊接到下部压力容器12上，上部压力容器44和下部压力容器12共同定义了整体气囊气体发生器压力容器。上部压力容器44包括出口孔46，其用可破裂的膜片48密封。
歧管50固定在上部压力容器44上。歧管50包括多个周向围绕歧管50设置的通风口52。歧管50还包括用于将气囊气体发生器10固定到适当位置的连接法兰54或类似物。在使用过程中，烟火燃烧气体和储存气体流过上部压力容器44，进入分流器38，通过出口孔46进入歧管50，并经过通风口52。
在一些实施例中，引燃器组件14固定在下部压力容器12中，当内部压力过度增加时，引燃器15(参见图9)从引燃器组件14脱离，而不发生气体发生器破碎事件。引燃器组件14通过引燃器支架激光焊接到下部压力容器12上。引燃器15通过其罐上的O形环安装在引燃器支架上，然后将不锈钢套筒/盖放在O形环引燃器上，并激光焊接至引燃器套筒，以此形成密封。在由于内部压力的意外(非正常)升高而发生的展开事件中，引燃器15从气体发生器中弹出，引燃器套筒倒置，从而允许气体流出气体发生器而没有任何压力容器或其他部件破裂或破碎，从而确保气体动态排放的安全性。引燃器套筒和支架保留在结构内。
在系统内部压力升高的情况下，可拆卸引燃器15通过下部压力容器12的底部作为压力释放机构，在展开过程中气体发生器无任何破碎。在生产过程中，需要进行监管测试，以验证是否符合运输法规。该测试称为水爆测试，在该测试中，结构中充满了液体(例如液压油)，并以比实时展开更低的增压率进行测试。在这种情况下，通过引燃器组件14的分离，气囊气体发生器10表现出下部压力容器12中的压力的顺应性排放。
气囊气体发生器10作为混合式气体发生器运行，释放储存的和产生的燃烧气体的混合物，以提供所需的模块性能。由上部压力容器44和下部压力容器12共同定义的整体气囊气体发生器压力容器密封，以在预定压力下储存惰性气体或气体混合物。引发剂56分布在能量罐22中。在展开事件中，引燃器组件14激活，通过增压罐16上的定向通风口20排出燃烧和储存的气体。燃烧气体点燃在能量罐22的引发剂56，并且燃烧混合气与由上部压力容器44和下部压力容器12限定的整体气囊气体发生器压力容器中的预先存在的加压气体一起流经气体发生器以使气囊膨胀。
如上所述，在增压罐16上的定向通风口20可以将来自引燃器组件14的燃烧和储存气体仅引导至能量罐22的一个象限中，这使得引发剂56的点火更慢，从而降低了气体发生器10的内部工作压力。
如图10所示，随着引发剂燃烧，在能量罐22内的周向空间34产生相对较高的工作压力，这提高了燃烧效率和气态流出物，尤其是一氧化碳和NOx的烟气。位于能量罐22内部的周向空间34可以定义为第一压力区。燃烧和储存的气体通过底壁上的出口通风口28以及能量盖32的通风孔36排出能量罐22。由于能量罐22以及出口通风口28和通风孔36的定位，位于能量罐22和压力容器12,44的环形空间30形成第二压力区，其工作压力低于第一压力区的工作压力(即能量罐22内的工作压力)。第一压力区中的高压提供了更好的燃烧以及提高了气态流出物。第二压力区中的压力较低，使气体发生器的激活和操作更安全。
如图9和10所示，位于能量罐22和压力容器12,44的环形空间30内的燃烧和储存气体流过进口通风孔42，进入分流器38，随后引导燃烧和储存气体通过出口孔46。在破坏可破裂的膜片48之后，来自出口孔46的点火气体流过歧管50中的通风口52以使气囊膨胀。
如图11-15所示，能量罐22内部配置更小的内部能量罐58。在一些实施例中，更小的罐可以为肾形罐。在图11和12中，内部能量罐58具有平坦的内表面60，该平坦的内表面60与相对应的位于增压罐16的排气侧上的平坦面62结合。内部能量罐58的径向最外层表面64弯曲以与主能量罐22的形状互补。主能量罐22可以设置有径向向内延伸的缺口66，内部能量罐58位于缺口66之间。图13-15示出了一种变型，其中内部能量罐58的一部分围绕增压罐16。
来自增压罐16的定向流将流入更小的罐中，这更小的罐通过位于更小的罐与能量罐22之间的更小连通孔可进一步减慢主引发剂的点火。增加更小的罐，可以进一步降低工作压力，允许在气体发生器中使用片状设计，以及使气体发生器具有所谓的S形油箱性能。
对于所述实施例的气囊气体发生器，所述部件设计成允许引发剂在比罐/盖/分流器组件外部之间的外部容积更高的内部压力下操作，从而提高燃烧效率，从而在关于气态流出物和气囊垫/模块性能方面获得更好的性能。气体发生器还有利地包括在系统内部压力升高的情况下的压力释放，而不会使气体发生器破碎。所述的气体发生器还消除了对同时焊接的要求，这有利于制造并降低潜在的焊接颗粒。
尽管已经结合当前被认为是最实用和优选的实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的实施例，相反，其意图是涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等效布置。
Claims (29)
1.一种气囊气体发生器，其特征在于，包括：
下部压力容器，其支撑着引燃器组件；
增压罐，其安装在下部压力容器的中央位置并固定在引燃器组件上；
能量罐，其固定在增压罐上，使得能量罐径向定位于下部压力容器和增压罐之间；能量盖在增压罐和能量罐之间形成一个周向空间；
分流器，其封闭增压罐，并将能量盖固定在能量罐上，所述分流器包括位于能量盖下游的进口通风孔；
上部压力容器，其位于分流器上方并与下部压力容器结合，上部压力容器包括出口孔，出口孔用可破裂的膜片密封；以及
歧管，其固定在上部压力容器上。
2.根据权利要求1所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述增压罐包括定向通风口，使得来自增压罐的燃烧和储存的气体不会均匀地分布于能量罐中。
3.根据权利要求2所述的气囊气体发生器，其特征在于，增压罐为圆柱形，以及定向通风口包括位于增压罐的一个象限中的孔。
4.根据权利要求1所述的气囊气体发生器，其特征在于，能量罐与下部压力容器的底部隔开，能量罐包括出口通风口，出口通风口位于底部壁中，燃烧和储存的气体通过该出口通风口从能量罐中排出，进入能量罐和下部压力容器之间的空间内。
5.根据权利要求4所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述分流器设置在所述能量盖和所述上部压力容器之间的空间中，其中，通过分流器的进口通风口将燃烧和储存的气体排出增压罐。
6.根据权利要求5所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述能量盖包括出口通风口，通过出口通风口，燃烧和储存的气体排出能量罐进入位于能量罐和上部压力容器之间的空间内。
7.根据权利要求6所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述增压罐为圆柱形，其中，定向通风口包括位于增压罐的一个象限中的孔，以及，其中能量盖的通风孔分布不均匀，使得增压罐存在无通风口的象限。
8.根据权利要求4所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述能量罐包括位于径向向外的壁中的出口通风口，通过出口通风口，燃烧和储存的气体排出能量罐进入位于能量罐和下部压力容器之间的径向空间内。
9.根据权利要求8所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述增压罐为圆柱形，其中，定向通风口包括位于增压罐的一个象限中的孔，以及，其中能量罐的出口通风口分布不均匀，使得增压罐存在无通风口的象限。
10.根据权利要求5所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述歧管包括歧管通风口，以及，其中燃烧和储存的气体流经上部压力容器，进入分流器，通过出口孔进入歧管，并通过歧管通风口。
11.根据权利要求1所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述引燃器组件包括引燃器，其中，所述引燃器组件固定在下部压力容器中，当内部压力过度增加时，引燃器从引燃器组件中脱离，从而使得内部压力安全排放，不会发生气体发生器破碎事件。
12.根据权利要求1所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述上部压力容器焊接至下部压力容器，其中，增压罐在无焊接下被固定。
13.根据权利要求1所述的气囊气体发生器，其特征在于，进一步包括引发剂，其置于能量罐中，其中，能量罐的相对位置在周向空间中产生的工作压力高于在能量罐和上部压力容器及下部压力容器的空间内的工作压力。
14.根据权利要求1所述的气囊气体发生器，其特征在于，在周向空间中的工作压力大于能量罐和上部压力容器及下部压力容器的空间内的工作压力。
15.根据权利要求1所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述气体发生器在压力下填充有氩气/氦气混合物。
16.根据权利要求1所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述能量盖包括通风孔。
17.根据权利要求1所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述增压罐为圆柱形，其中，能量罐大体为圆柱形，使得周向空间为环状。
18.根据权利要求17所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述分流器中的进口通风口周向围绕分流器设置。
19.根据权利要求1所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述能量罐包括设置在下部压力容器中的主能量罐，以及设置在主能量罐内的内部能量罐。
20.一种气囊气体发生器，其特征在于，包括：
下部压力容器，其支撑着引燃器组件；
上部压力容器，其与下部压力容器结合，上部压力容器包括出口孔，出口孔用可破裂的膜片密封；
下部压力容器和上部压力容器中包含惰性气体或气体混合物；
包含引发物剂的第一压力区，第一压力区包括出口通风口，通过出口通风口燃烧和储存的气体排出；
第二压力区，其工作压力低于第一压力区的工作压力，来自第一压力区的燃烧和储存气体通过出口通风口流入第二压力区；
分流器，其布置在第二压力区，包括进口通风口，其中，分流器配置为引导燃烧和储存气体通过出口孔；以及
固定在上部压力容器上的歧管，所述歧管包括歧管通风口，来自出口孔的燃烧和储存的气体通过该歧管通风口；
所述引燃器组件可拆卸地固定在下部压力容器中，使得当内部压力升高时，所述引燃器组件与下部压力容器分离，而不会发生展开事件。
21.根据权利要求20所述的气囊气体发生器，其特征在于，还包括增压罐，其安装在第一压力区内的下部压力容器的中央位置，并固定到所述引燃器组件，其中，所述增压罐包括定向通风口，使得来自增压罐的燃烧和储存的气体在第一压力区中不均匀分布。
22.根据权利要求21所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述上部压力容器焊接至下部压力容器，其中，增压罐在无焊接下被固定。
23.一种气囊气体发生器，其特征在于，包括：
下部压力容器，其支撑着密封的引燃器组件；
上部压力容器，其与下部压力容器结合，上部压力容器包括出口孔，出口孔用可破裂的膜片密封；
惰性储存气体混合物，其压力至少是上部压力容器和下部压力容器内所含大气压力的五十倍；
具有将向外的气体流限制到一个象限角的定向通风口的增压罐，其安装在下部压力容器的中央位置，并固定到引燃器组件；
主能量罐，其固定在增压罐上，使得主能量罐径向定位于下部压力容器和增压罐之间；
内部能量罐，其位于主能量罐内，处在主能量罐和增压罐之间，该内部能量罐在主能量罐内包围一定角度区域；
能量盖在增压罐和主能量罐之间形成一个周向空间；
分流器，其封闭增压罐，包括位于能量盖下游的进口通风孔；以及
固定在上部压力容器上的歧管。
24.根据权利要求23所述的气囊气体发生器，其特征在于，主能量罐与下部压力容器的底部隔开，主能量罐包括出口通风口，出口通风口位于底部壁中，燃烧和储存的气体通过该出口通风口从主能量罐中排出，进入主能量罐和下部压力容器之间的空间内。
25.根据权利要求24所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述内部能量罐包括出口通风口，出口通风口位于底部壁中，燃烧和储存的气体通过该出口通风口从内部能量罐中排出，进入主能量罐和下部压力容器之间的空间内。
26.根据权利要求24所述的气囊气体发生器，其特征在于，内部能量罐分隔开内部能量罐和主能量罐的壁上具有出风口，燃烧和储存的气体通过所述出风口排出内部能量罐，进入主能量罐。
27.根据权利要求25所述的气囊气体发生器，其特征在于，分流器设置在所述能量盖和所述上部压力容器之间的空间中，其中，通过分流器的进口通风口将燃烧和储存的气体排出增压罐。
28.根据权利要求27所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述歧管包括定向的通风口，以及，其中燃烧和储存的气体流经上部压力容器，进入分流器，通过出口孔进入歧管，并通过定向的通风口。
29.根据权利要求23所述的气囊气体发生器，其特征在于，所述引燃器组件包括引燃器，其中，所述引燃器组件固定在下部压力容器中，当内部压力过度增加时，引燃器从引燃器组件中脱离，从而使得内部压力安全排放，不会发生气体发生器破碎事件。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/118,847 US11932194B2 (en) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Airbag inflator with pressure relief and increased combustion efficiency |
| US17/118,847 | 2020-12-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112937493A CN112937493A (zh) | 2021-06-11 |
| CN112937493B true CN112937493B (zh) | 2023-07-21 |
Family
ID=74844813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110144202.3A Active CN112937493B (zh) | 2020-12-11 | 2021-02-02 | 具有泄压和高燃烧效率的气囊气体发生器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11932194B2 (zh) |
| EP (2) | EP4011713B1 (zh) |
| CN (1) | CN112937493B (zh) |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5423570A (en) * | 1994-05-09 | 1995-06-13 | Morton International, Inc. | Hybrid inflator with tortuous delivery passage |
| US5516147A (en) * | 1994-10-12 | 1996-05-14 | Morton International, Inc. | Stamped metal toroidal hybrid gas generator with sliding piston |
| US5601308A (en) | 1995-05-23 | 1997-02-11 | Trw Inc. | Inflator, inflation fluid heater and assembly methods |
| US5634661A (en) * | 1996-02-27 | 1997-06-03 | Morton International, Inc. | Hybrid driver side inflator |
| US5834679A (en) | 1996-10-30 | 1998-11-10 | Breed Automotive Technology, Inc. | Methods of providing autoignition for an airbag inflator |
| US5831207A (en) | 1996-10-30 | 1998-11-03 | Breed Automotive Technology, Inc. | Autoignition composition for an airbag inflator |
| US5750922A (en) | 1996-10-30 | 1998-05-12 | Breed Automotive Technology, Inc. | Autoignition system for airbag inflator |
| US5829784A (en) | 1997-02-13 | 1998-11-03 | General Dynamics Armament Systems, Inc. | Airbag inflator for vehicle occupant restraint apparatus |
| US5765866A (en) | 1997-02-19 | 1998-06-16 | Breed Automotive Technology, Inc. | Airbag inflator employing gas generating compositions containing mica |
| US6149191A (en) | 1998-11-16 | 2000-11-21 | Autoliv Asp, Inc. | Carborane-containing airbag inflator |
| JP2002012125A (ja) | 2000-06-29 | 2002-01-15 | Takata Corp | エアバッグインフレータ及びその製造方法 |
| US6540257B2 (en) * | 2001-04-10 | 2003-04-01 | Trw Inc. | Air bag module with vent |
| US6752421B2 (en) | 2002-01-03 | 2004-06-22 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Airbag inflator |
| US7878535B2 (en) | 2008-04-29 | 2011-02-01 | Arc Automotive, Inc. | Airbag inflator with adaptive valve |
| US8893622B2 (en) | 2011-02-24 | 2014-11-25 | Autoliv Asp, Inc. | Tablet-breaking initiator for airbag inflator |
| JP2017506192A (ja) | 2014-02-20 | 2017-03-02 | ティーケー ホールディングス，インコーポレーテッド | エアバッグインフレータパッド |
| TWI588045B (zh) * | 2014-12-12 | 2017-06-21 | 元翎精密工業股份有限公司 | 雙級式混合型氣體發生器及其觸發方法 |
| US10677575B2 (en) | 2016-05-13 | 2020-06-09 | Captive Technologies, LLC | Single boundary layer optimized recalled airbag inflator container |
| DE102017109208A1 (de) * | 2017-04-28 | 2018-10-31 | Trw Airbag Systems Gmbh | Anzünderträger, baugruppe, gasgenerator sowie verfahren zur herstellung eines gasgenerators |
| US10875490B2 (en) * | 2018-04-19 | 2020-12-29 | Key Safety Systems, Inc. | Hybrid airbag inflator |
| KR102579301B1 (ko) | 2018-12-11 | 2023-09-15 | 현대자동차주식회사 | 차량의 동승석 에어백 인플레이터 및 시스템 |
| CN109677353B (zh) * | 2018-12-26 | 2024-06-25 | 宁波保税区艾尔希汽车有限公司 | 一种混合式气体发生器 |
| US11154802B2 (en) * | 2019-07-26 | 2021-10-26 | Autoliv Asp, Inc. | Inflator filter for an inflatable airbag system |
| US11040692B2 (en) | 2019-08-22 | 2021-06-22 | Arc Automotive, Inc. | Multi-vent passenger side airbag inflator |
-
2020
- 2020-12-11 US US17/118,847 patent/US11932194B2/en active Active
-
2021
- 2021-02-02 CN CN202110144202.3A patent/CN112937493B/zh active Active
- 2021-03-01 EP EP21159918.8A patent/EP4011713B1/en active Active
- 2021-03-01 EP EP23217902.8A patent/EP4339042A3/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4339042A2 (en) | 2024-03-20 |
| US20220185224A1 (en) | 2022-06-16 |
| US11932194B2 (en) | 2024-03-19 |
| EP4011713B1 (en) | 2024-03-06 |
| EP4339042A3 (en) | 2024-06-05 |
| EP4011713A1 (en) | 2022-06-15 |
| CN112937493A (zh) | 2021-06-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0183410B1 (ko) | 차량 탑승자 구속 시스템용 하이브리드 팽창기 | |
| JP4768025B2 (ja) | ガス一時貯蔵手段内蔵火工ガス発生器 | |
| US5360232A (en) | Filtration in hybrid inflators | |
| EP0688703B1 (en) | Apparatus for inflating an inflatable vehicle occupant restraint | |
| US5199740A (en) | Hybrid inflator for air bag | |
| US6189926B1 (en) | Airbag inflator with center discharge and soft onset | |
| US5480185A (en) | Particulate removal in inflatable restraint system gas generators | |
| US5456492A (en) | Hybrid (augmented) gas generator | |
| EP0779187B1 (en) | Self-contained inflator pyrotechnic initiator | |
| JP6697831B2 (ja) | ガス発生器 | |
| EP0589059A1 (en) | Double-walled airbag. | |
| US5670738A (en) | Hybrid inflator with pop-out diffuser | |
| KR102562691B1 (ko) | 가스 발생기, 에어백 모듈 및 모터 차량 안전 시스템 | |
| CN110497877B (zh) | 燃料笼、填充体元件、管状气体发生器及其运行和制造方法、气囊模块、车辆安全系统 | |
| WO1995030560A1 (en) | Hybrid inflator | |
| CN112937493B (zh) | 具有泄压和高燃烧效率的气囊气体发生器 | |
| US5224734A (en) | Gas generator for air bags having vertical stack arrangement | |
| EP3992037B1 (en) | Inflator with annular center generant holder | |
| KR0121801B1 (ko) | 차량 탑승자 구속 시스템을 팽창시키기 위한 장치, 에어백용 하이브리드형 팽창기 및 팽창 가스의 제조 방법 | |
| EP2776289B1 (en) | Thrust neutral inflator assembly | |
| JPH1071921A (ja) | 膨張可能な器具を膨張させるための装置、膨張装置を用いる車両内の膨張可能な安全器具を膨張させるための方法、および膨張可能な器具を膨張させるための装置の製造方法 | |
| GB2320557A (en) | A hybrid gas generator | |
| RU2449906C1 (ru) | Газогенератор для наполнения подушки безопасности предохранительной системы для человека, занимающего место в транспортном средстве, и способ наполнения подушки безопасности |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20230703 Address after: Room A, 6/F, Lishi Center, 122 Austin Road, Tsimshatsui, Kowloon, Hong Kong, China Applicant after: Elch Technology Holdings Ltd. Address before: Knoxville, Tennessee Applicant before: Arc Motor Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |