CN1182390A - 带有装载容器和火焰导向管的、特别适合于充气袋的气体发生器 - Google Patents

带有装载容器和火焰导向管的、特别适合于充气袋的气体发生器 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一个特别适合于充气袋的气体发生器,这个气体发生器的特征在于:在一个密闭不透气的装载容器(9)中装有一种发生气体的物料(6),并在这个装载容器(9)中安装了一根火焰导向管,这根火焰导向管和这个装载容器(9)形成一体,而且只有一个火焰喷出孔(11)。

Description

带有装载容器和火焰导向管 的、特别适合于充气袋的气体发生器
本发明涉及按权利要求1的前序所述的、特别适合于充气袋的气体发生器。
例如从DE4324554A1中已知一种同类型的气体发生器。这种已知的气体发生器有一个圆筒形的外管，该外管是这个气体发生器的外壳，外壳的敞开的两端端面用两个盖子封闭。在这个外管中装有一根直径较小的同轴圆筒形内管；这根内管形成燃烧室的边界，在此燃烧室中装有一种用一个燃烧单元可点燃的、发生气体的物料，而且这根内管在管壁上有多个流出孔。在内管和外管之间的环形空腔中有一个过滤元件，这个过滤元件通常由多层金属网、钢丝绒状物和/或金属纤维非织造织物组成。从内管的流出孔中流出的燃烧(后的)气体流过吸纳固态的和液态的或经过冷凝的燃烧产物的过滤元件，并被提纯后通过外管的流出孔流出。
为了在所有温度下都保持恒定的流出孔气体压力，装了一条至少部分紧贴管壁、卷起和重叠的堵塞带，用来在内管里面堵塞流出孔。
为隔绝水份，用密封带覆盖内管外侧的流出孔。
从US4,131,299中已知一种气体发生器，这种气体发生器装有装在一个用金属箔制成的装载容器中的发生气体的物料。其优点是可以不需要外加的堵塞带和密封带。此外还显著地简化了这种气体发生器的安装工作，因为可在离开原来生产线的地方将这个装载容器加满，并可将这个装载容器在封闭状态继续处理。生产的安全性因此得到了显著提高。
从DE4393229T1中已知一种带有火焰导向管的气体发生器结构。这种火焰导向管按外壳的轴向延伸，并带有许多孔。这些孔是设计在火焰导向管的侧壁上的。所以火焰导向管的外侧确定火焰导向。此外，在火焰导向管中还装载增加剂物料。冲击波或点火装载物料或增强剂装载物料的火焰移动通过入火焰导向管，然后通过管壁上这些孔到达产生气体的装载物料中，并点燃装载物料。如此选择这些孔的数量和位置，以致这种发生气体的装载物料“过发火”。这意味着，在多数不同位置点燃这种发生气体的装载物料，为的是保证所发生的气体的压力不显出不合适的压力峰值，以保证受到了控制的燃烧。
本发明的基本目的是，如此改进按权利要求1的前序所述的气体发生器，以致一方面在安装时可安全和不费力地处理这种发生气体的装载物料，另一方面可调节燃烧室压力，从而可调节气体发生器的生产能力。
按照本发明是以这样的方式解决此目的：把发生气体的物料放在一个密封不透气的装载容器中，并在这个装载容器中安装一根火焰导向管，这根火焰导向管与这个装载容器形成一体，并且只有一个火焰喷出孔。
使用密封不透气的装载容器具有的优点是，不必使用堵塞带和密封带，此外还大大简化了安装工作。应用只有一个火焰喷出孔的火焰导向管使燃烧室压力能适应要求。由于火焰导向管与装载容器形成了一体，因此可低成本制造出这种装载容器。
有利的是按公式a＝d±50％计算火焰喷出孔中心至内管的流出孔中心的距离。其中d为内管的内径。此公式表示，距离a在d-50％和d+50％之间的范围内，就是说在0.5d和1.5d之间的范围内。
在优选的实施形式中，距离a约为内管内径的80％。
按照本发明，这个装载容器是个按挤压方法或深拉延方法用铝制成像罐头盒一样的、用盖子封闭的容器。在此最好是把火焰导向管安装在避开盖子的容器端面。
有利的是通过折叠把盖子和容器锁紧，而把装载容器的底区设计成用在其形成的火焰导管来加固。
为了点火单元的点火射束能到达火焰导管中，最好是把在火焰导管前的装载容器壁厚设计成为膜片。
在优选的实施形式中，装载容器壁厚约为0.5mm，作为膜片的壁厚约为0.15mm。
有利的是在装载容器中安装一个弹性盘形件或一个陶瓷纤维环作为缓冲件和体积变化补偿件。因此对发生气体的装载物料作了防撞击安排。
如果需要，也可在火焰导向管中还装入一种增强剂物料。
其它特征表面在下面加以详细说明的图中。
图1表示本发明气体发生器的剖面图，
图2表示图1中放大了尺寸的装载容器。
图1表示特别适合汽车乘客碰撞防护垫(也叫充气袋)的一个气体发生器。这个气体发生器有一根用高级合金钢制成的外管1。在这根外管的圆周表面设计了多个气体流出孔18。这些气体流出孔18被排列成均匀地分布在外管1的四条圆周线上。在气体发生器的轴纵向延伸线上看这些气体流出孔18基本上处在外管1的外段上。在外管1里面装了一根与这根外管同轴的、用高级合金钢制成的内管4。在内管4的圆周表面中部同样设计了流出孔5，而且这些流出孔5被排列成均匀地分布在内管4的圆周线上。因此在外管1的气本流出孔18和内管4的流出孔5之间存在着一段轴向距离。
内管4的外径比外管1的内径小，因此在外管和内管1、4之间正如已说明那样，存在着一个环形空腔。用过滤元件7(例如高级合金钢丝编织垫)填满这个环形空腔。
把内管4或把装在此内管中的装载容器9装满发生气体的物料6，该物料在其燃烧时发生高压气体。发生气体的物料6，也称发生高压气体的装载物料，以所谓粒状物形式存在。这些粒状物都是无规则地安置在装载容器9中的。把用来点燃发生气体的物料6的电点火单元8固定在盖子3上，并突出直到装载容器9的端面前。点火单元8可通过插头19和一个电子仪器连接。
装载容器9由一个按挤压方法或深拉延方法用铝制成的容器12组成，用盖子13关闭这个容器12对此特别见图2，图2表示图1中放大了尺寸的装载容器9)。容器12的底部15是设计成加厚了的。在底部15装一根突出到装载容器9内部的火焰导管10。火焰导管10中心安排在装载容器9的纵向轴线20上。火焰导管10的前端面是用膜片16封闭的，这块膜片可被点火单元8的点火射束击穿。盖子13装在位于火焰导向管10对面的端面。盖子13的边缘是通过折叠14和容器12气密性连接的。为了密封，折替前在密封位置加上密封料，例如加上合成橡胶。在装载容器9的里面装有所谓粒状物形式的发生气体的装载物料6。
在盖子13的内侧装有由陶瓷毡或陶瓷织物制成的、有弹簧弹性的、可压缩的一些圆盘式元件17。这些圆盘式元件一方面支撑粒状物；另一方面支撑盖子13的内表面，而且它们还用弹力来固定这些粒状物。如果装载容器9未完全被发生气体的物料6填满或者随着时间的推移，由于振动提高了粒状物的堆积密度，那么这些具有弹性的圆盘式元件17的任务是，补偿装载容器9的填料量误差，也就是固定住这些粒状物。
此外，在盖子2上还没装有一个热保险装置21，这个热保险装置在出现危险时，就是说在周围温度太高时引燃发生气体的物料6。为此，在位于热保险装置21对面的这个面上给盖子13装上了一块膜片22。
本发明的主要特征是火焰导向管10的长度。火焰喷出孔11中心对内管4的气体流出孔5中心的距离a(见图1)可按公式a＝d±50％进行计算，其中d为内管4的内径。距离a优选约为内管4内径的80％。因此燃烧室压力按所要求的数量级变化。
以下要说明图1所示的这个气体发生器的工作原理。涉及例如装有起始点火剂的所谓层桥式点火装置的这个电点火单元8是通过电脉冲来点火的。在汽车充气袋中使用按图1所示的气体发生器作为高压气体发生器时，假定汽车和其它物体碰撞，就例如通过闭合惯性开关把这种电脉冲施加于点火单元8。在点火单元8中把所谓活化装载物料点燃。在此情况下产生的着火烟雾(火焰、气体、热的燃烧产物)通过薄膜片16和火焰导向管10到达发生气体的物料6中。这些着火烟雾在这里将(装载燃料)粒状物点燃。热气体通过流出孔5到达过滤元件7中。这些过滤元件7的任务是，使气体冷却，清除粒子(固体物质)和冷凝液。经过这样冷却和提纯的气体通过外管1上的气体流出孔18流出。
在热气体能通过流出孔5离开内管4之前，气体压力必须高到可撕裂装载容器9。

Claims (9)

1.特别适合于充气袋的气体发生器，该气体发生器具有：一个圆筒形的外管(1)，这个外管的敞开的两个端面用两个盖子(2、3)关闭；一根装在外管(1)的内部与外管(1)同轴的、直径较小的内管(4)，该内管具有气体流出孔(5)；一种装在内管(4)里面的可点燃的、发生气体的物料(6)；一些在内管(4)和外管(1)之间的空腔中的过滤元件(7)和用来点燃这种发生气体的物料(6)的一个点火单元(8)，其特征在于：
发生气体的物料(6)装在一个密闭不透气的装载容器(9)中，
在装载容器(9)中装有一根火焰导向管(10)，
这根火焰导向管和装载容器(9)形成一体和
只有一个火焰喷出孔(11)。
2.按权利要求1所述的气体发生器，其特征在于：火焰喷出孔(11)中心对内管(4)的气体流出孔(5)中心的距离a按公式a＝d±50％计算，其中d为内管(4)的内径。
3.按权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于：距离a优选约为内管(4)的内径的80％。
4.按权利要求1至3的一项所述的气体发生器，其特征在于：这个装载容器(9)是个按挤压方法或深拉延方法用铝制成像罐头盒一样的容器(12)，这个容器(12)是用盖子(13)关闭的。
5.按权利要求4所述的气体发生器，其特征在于：通过折叠(14)把盖子(13)和容器(12)锁紧。
6.按权利要求1至5的一项所述的气体发生器，其特征在于：把装载容器(9)的底区(15)设计成用制成的火焰导向管(10)加固。
7.按权利要求1至6的一项所述的气体发生器，其特征在于：把在火焰导向管(10)前的装载容器(9)的壁厚设计成为膜片(16)。
8.按权利要求7所述的气体发生器，其特征在于：在装载容器(9)中安装在一个弹性盘形件(17)或一个陶瓷纤维环作为缓冲件和体积变化补偿件。
9.按权利要求7至8的一项所述的气体发生器，其特征在于：装载容器(9)的壁厚约为0.5mm，膜片(16)的壁厚约为0.15mm。
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