CN115352393B - 混合式气体发生器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体发生器技术领域，具体而言，涉及一种混合式气体发生器。混合式气体发生器包括筒体、点火器、排气端盖、药盒、烟火材料以及爆破片；点火器及排气端盖分别连接于筒体的两端；药盒容置于筒体内且与点火器连接，以与点火器共同限定药剂腔，烟火材料容置于药剂腔内；药盒朝向爆破片的一端开设有多个排气孔；爆破片容置于筒体内且与排气端盖连接；排气端盖开设有导气孔；其中，点火器用于在电导通的情况下，使得烟火材料反应，从而打开爆破片，进而使得筒体内的气体经导气孔导入安全气囊。混合式气体发生器能够降低爆破片的开启时间，可有效降低烟火材料的使用量以及对烟火材料的性能要求，降低该混合式发生器的残渣排出量和成本。

Description

混合式气体发生器

技术领域

本发明涉及气体发生器技术领域，具体而言，涉及一种混合式气体发生器。

背景技术

安全气囊是汽车中非常重要的被动安全装置，能够在汽车出现碰撞事故后短时间内展开气囊，减轻乘员的伤害程度。当汽车发生碰撞时，由传感器感知并判断汽车的碰撞程度，控制器判断传感器的信号并发出点火信号，打开气体发生器使其迅速充满气袋，气袋展开后减缓乘客的撞击加速度，从而达到保护车内乘员安全的目的。气体发生器时安全气囊系统中的关键部件，主要分为烟火式发生器、混合式发生器及冷气式发生器，其中混合式发生器和冷气式发生器内部均充有高压气体。

混合发生器工作时通过点火器点燃少量烟火材料瞬间产生高温高压燃气，使发生器内部总压力超过爆破片的爆破压力，从而爆破片破裂，高压气体输出至气囊内。其具有气体温度低、残渣少和启动速度快等显著优点，在汽车安全气囊领域，尤其在侧部安全气囊系统得到广泛应用。

为了满足降低混合式气体发生器的点火时间(TTFG)，一些混合发生器利用压力波来打开出气口爆破片。为了确保足够强大的压力波，通常需要足够多的烟火材料或高性能烟火材料，但该种结构存在所需烟火材料剂量大、成本高和排出气体内残渣多等问题。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种混合式气体发生器，其能够将烟火材料产生的冲击波快速传播至爆破片，在满足降低爆破片的开启时间的同时，可有效降低烟火材料的使用量以及对烟火材料的性能要求，同时可降低该混合式发生器的残渣排出量和成本。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明提供一种混合式气体发生器，混合式气体发生器包括筒体、点火器、排气端盖、药盒、烟火材料以及爆破片；

点火器及排气端盖分别连接于筒体的两端；筒体内填充有高压惰性气体；药盒容置于筒体内且与点火器连接，以与点火器共同限定药剂腔，烟火材料容置于药剂腔内；药盒朝向爆破片的一端开设有多个排气孔；爆破片容置于筒体内且与排气端盖连接；排气端盖开设有导气孔；

其中，点火器用于在电导通的情况下，使得烟火材料反应，并产生高温高压气体，从而打开爆破片，进而使得筒体内的气体经导气孔导入安全气囊。

在可选的实施方式中，药盒朝向爆破片的一端具备朝向点火器的一方凹陷的凹陷部，且多个排气孔均开设于凹陷部。

在可选的实施方式中，混合式气体发生器还包括第一聚能罩，第一聚能罩连接于凹陷部朝向爆破片的一侧；

第一聚能罩用于在烟火材料反应作用下，朝向爆破片的方向运动，以打开爆破片。

在可选的实施方式中，第一聚能罩朝向点火器的方向凹陷设置，且与凹陷部贴合。

在可选的实施方式中，沿筒体的轴线方向，第一聚能罩开设有第一平衡孔。

在可选的实施方式中，混合式气体发生器还包括第二聚能罩，第二聚能罩与筒体或排气端盖连接，并位于爆破片朝向点火器的一侧；

第二聚能罩用于在烟火材料的反应作用下，朝向爆破片的方向运动，以打开爆破片。

在可选的实施方式中，药盒朝向爆破片的一端为平面。

在可选的实施方式中，沿筒体的轴线方向，第二聚能罩开设有第二平衡孔。

在可选的实施方式中，药盒的外周面开设有多个出气孔。

在可选的实施方式中，筒体开设有泄压口，且混合式气体发生器还包括安装于泄压口的高压堵头。

本发明实施例的有益效果包括：

该混合式气体发生器包括筒体、点火器、排气端盖、药盒、烟火材料以及爆破片；点火器及排气端盖分别连接于筒体的两端；筒体内填充有高压惰性气体；药盒容置于筒体内且与点火器连接，以与点火器共同限定药剂腔，烟火材料容置于药剂腔内；药盒朝向爆破片的一端开设有多个排气孔；爆破片容置于筒体内且与排气端盖连接；排气端盖开设有导气孔；

该混合式气体发生器能够在点火器处于电导通的情况下时，通过点火器使得烟火材料反应，进而通过烟火材料反应产生高温高压气体，而药剂腔内的高温高压气体在经药盒上的多个排气孔能够快速的导入筒体内，从而使得烟火材料反应产生的冲击波能够快速地作用于爆破片，从而打开爆破片，进而使得筒体内的气体经导气孔导入安全气囊。

由此，通过这样的设置方式，该混合式气体发生器能够快速地打开低爆破片，并有效降低烟火材料的使用量以及对烟火材料的性能要求，同时降低该混合式发生器的残渣排出量和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例中混合式气体发生器的结构示意图；

图2为本发明实施例中混合式气体发生器中烟火材料反应时的结构示意图；

图3为本发明实施例中混合式气体发生器中爆破片打开时的结构示意图；

图4为本发明实施例中凹陷部及第一聚能罩的结构示意图；

图5为本发明其他实施例中第二聚能罩的设置示意图；

图6为本发明其他实施例中出气孔的设置示意图。

图标：100-混合式气体发生器；110-筒体；120-点火器；130-排气端盖；140-药盒；150-烟火材料；160-爆破片；101-药剂腔；131-导气孔；142-凹陷部；141-排气孔；170-第一聚能罩；180-第二聚能罩；143-出气孔；190-高压堵头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参考图1-图3，本实施例提供了一种混合式气体发生器100，混合式气体发生器100包括筒体110、点火器120、排气端盖130、药盒140、烟火材料150以及爆破片160；

点火器120及排气端盖130分别连接于筒体110的两端；筒体110内填充有高压惰性气体；药盒140容置于筒体110内且与点火器120连接，以与点火器120共同限定药剂腔101，烟火材料150容置于药剂腔101内；药盒140朝向爆破片160的一端开设有多个排气孔141；爆破片160容置于筒体110内且与排气端盖130连接；排气端盖130开设有导气孔131；

其中，烟火材料150为颗粒状材料或整体性材料；点火器120用于在电导通的情况下，使得烟火材料150反应，并产生高温高压气体，从而打开爆破片160，进而使得筒体110内的气体经导气孔131导入安全气囊。

请参考图1-图3，该混合式气体发生器100的工作原理是：

该混合式气体发生器100包括筒体110、点火器120、排气端盖130、药盒140、烟火材料150以及爆破片160；点火器120及排气端盖130分别连接于筒体110的两端；筒体110内填充有高压惰性气体；药盒140容置于筒体110内且与点火器120连接，以与点火器120共同限定药剂腔101，烟火材料150容置于药剂腔101内；药盒140朝向爆破片160的一端开设有多个排气孔141；爆破片160容置于筒体110内且与排气端盖130连接；排气端盖130开设有导气孔131；

该混合式气体发生器100能够在点火器120处于电导通的情况下时，通过点火器120使得烟火材料150反应，进而通过烟火材料150反应产生高温高压气体，而药剂腔101内的高温高压气体在经药盒140上的多个排气孔141能够快速的导入筒体110内，从而使得烟火材料150反应产生的冲击波能够快速地作用于爆破片160，从而打开爆破片160，进而使得筒体110内的气体经导气孔131导入安全气囊。

由此，通过这样的设置方式，该混合式气体发生器100能够快速地打开低爆破片160，并有效降低烟火材料150的使用量以及对烟火材料150的性能要求，同时降低该混合式发生器的残渣排出量和成本。

请参考图1-图3，在本实施例中，筒体110开设有泄压口，且混合式气体发生器100还包括安装于泄压口的高压堵头190。由此，通过高压堵头190的设置，能够对筒体110进行高压保护。而且筒体110与点火基座、筒体110与排气端盖130、排气端盖130与爆破片160及筒体110与高压堵头190之间均通可以过焊接实现密封，并在筒体110内形成一个密封腔体，而且密封腔体内填充有高压惰性气体，例如氦气、氦气和氩气的混合气等。

进一步地，请参考图1-图4，在本实施例中，在烟火材料150反应的过程中，为使得烟火材料150产生的冲击波能够快速且准确的打开爆破片160，故，药盒140朝向爆破片160的一端具备朝向点火器120的一方凹陷的凹陷部142，且多个排气孔141均开设于凹陷部142。

通过这样的设置方式，凹陷部142可以为锥角型、喇叭型、半球型等，从而形成空心装药，在烟火材料150作用后，产物在高温高压作用下基本沿着凹面法线方向飞散，在轴线形成速度和压强均较高的聚能流，从而打开爆破片160。由此，能够基于门罗效应将烟火材料150产生的冲击波聚能并快速传播，从而提高爆破片160的打开时间。

基于上述的凹陷部142的设置，在本实施例中，混合式气体发生器100还包括第一聚能罩170，第一聚能罩170连接于凹陷部142朝向爆破片160的一侧；烟火材料150作用后的能量传递给第一聚能罩170，形成聚能效应，使第一聚能罩170以很大的速度沿轴线运动，而且第一聚能罩170厚度和重量较小。由此，第一聚能罩170用于在烟火材料150反应作用下，形成聚能效应，使得第一聚能罩170朝向爆破片160的方向运动，以打开爆破片160。

通过这样的设置方式，能够在门罗效应下，使得冲击波汇集于第一聚能罩170，进而驱动第一聚能罩170在筒体110内朝向爆破片160的方向运动，进而打开爆破片160。而在设置第一聚能罩170时，第一聚能罩170朝向点火器120的方向凹陷设置，且与凹陷部142贴合。并且为平衡药盒140内外的气体压力，沿筒体110的轴线方向，第一聚能罩170开设有第一平衡孔。

而在本发明的其他实施例中，请参考图1-图5，混合式气体发生器100还可以包括第二聚能罩180，第二聚能罩180与筒体110或排气端盖130连接，并位于爆破片160朝向点火器120的一侧；第二聚能罩180可以为锥角型、喇叭形或半球形等。第二聚能罩180用于在烟火材料150的反应作用下，朝向爆破片160的方向运动，以打开爆破片160。

与上述的第一聚能罩170的设置原理相同，通过第二聚能罩180的设置，能够使得冲击波汇集于第二聚能罩180，进而驱动第二聚能罩180在筒体110内朝向爆破片160的方向运动，进而打开爆破片160。

在设置有第二聚能罩180时，药盒140朝向爆破片160的一端为平面也可以采用上述内容中设置凹陷部142的方式。其外，为平衡第二聚能罩180和爆破片160之间腔体的气体压力，故，沿筒体110的轴线方向，第二聚能罩180开设有第二平衡孔。

进一步地，请参考图1-图6，基于上述内容的结构设置，在本发明的其他实施例中，药盒140的外周面开设有多个出气孔143。通过这样的设置方式，能够给使得药盒140中的烟火材料150在反应后，其才是的部分燃烧产物可从侧面的出气孔143排出，部分固体残渣会粘贴在筒体110的内壁上，从而降低残渣的排出量。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种混合式气体发生器，其特征在于：

所述混合式气体发生器包括筒体、点火器、排气端盖、药盒、烟火材料以及爆破片；

所述点火器及所述排气端盖分别连接于所述筒体的两端；所述筒体内填充有高压惰性气体；所述药盒容置于所述筒体内且与所述点火器连接，以与所述点火器共同限定药剂腔，所述烟火材料容置于所述药剂腔内；所述药盒朝向所述爆破片的一端开设有多个排气孔；所述爆破片容置于所述筒体内且与所述排气端盖连接；所述排气端盖开设有导气孔；

其中，所述点火器用于在电导通的情况下，使得所述烟火材料反应，并产生高温高压气体，从而打开所述爆破片，进而使得所述筒体内的气体经所述导气孔导入安全气囊；

所述药盒朝向所述爆破片的一端具备朝向所述点火器的一方凹陷的凹陷部，且多个所述排气孔均开设于所述凹陷部；

所述混合式气体发生器还包括第一聚能罩，所述第一聚能罩连接于所述凹陷部朝向所述爆破片的一侧；

所述第一聚能罩用于在所述烟火材料反应作用下，朝向所述爆破片的方向运动，以打开所述爆破片；

所述第一聚能罩朝向所述点火器的方向凹陷设置，且与所述凹陷部贴合。

2.根据权利要求1所述的混合式气体发生器，其特征在于：

沿所述筒体的轴线方向，所述第一聚能罩开设有第一平衡孔。

3.根据权利要求1或2所述的混合式气体发生器，其特征在于：

所述药盒的外周面开设有多个出气孔。

4.根据权利要求1或2所述的混合式气体发生器，其特征在于：

所述筒体开设有泄压口，且所述混合式气体发生器还包括安装于所述泄压口的高压堵头。