CN210554657U - 气体发生器和用于机动车的安全气囊 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气体发生器以及一种包括这样的气体发生器的用于机动车的安全气囊，所述气体发生器包括壳体，所述壳体包括第一壳体部件(1)和第二壳体部件(2)，在所述壳体中接纳过滤器(3)，所述壳体和所述过滤器共同地限定用于接纳产气药的装药室(20)，所述过滤器(3)的朝向第一壳体部件(1)的第一端部至少局部地与第一壳体部件(1)的底部隔开距离，并且第二壳体部件(2)具有排气口(6)。按本实用新型，在保证气体发生器的预定的装药量的情况下，在气体发生器的轻量化和小型化方面实现改进。

Description

气体发生器和用于机动车的安全气囊

技术领域

本实用新型涉及一种气体发生器以及一种包括这样的气体发生器的用于机动车的安全气囊。

背景技术

气体发生器广泛地应用在安全技术领域中，特别是应用在安全气囊中。此外，例如也可以应用在预紧式安全带中。用于机动车的安全气囊通常包括气体发生器以及与气体发生器连接的可膨胀的气袋。当机动车在运行中发生紧急状况，例如碰撞或翻车时，气体发生器可以被触发并且从而迅速产生大量的气体，气体填充到可膨胀的气袋中，膨胀的气袋起到保护车辆乘员的作用。

在一些气体发生器中，可以通过将产气药点爆而产生气体，这种气体发生器可以称为烟火式气体发生器。在一些气体发生器中，可以在点火装置的周围布置点火药，其中，点火药能被点火装置点燃，然后燃烧的点火药导致产气药的点燃和燃烧。点火药可以与产气药相同地或不同地构成。例如点火药可以比产气药具有更好的易燃性。在一些气体发生器中，可以通过将至少两种组分混合并且通过紧接着的这些组分的化学反应而产生大量的气体。

气体发生器具有一定的重量和体积。气体发生器的轻量化和小型化是值得期望的。气体发生器在其被触发时应能够提供预定量的气体，能由气体发生器提供的气体量与气体发生器的装药量直接相关。在气体发生器的设计中，既要保证气体发生器的预定的装药量，又期望气体发生器的轻量化和小型化，这常常是一个两难的选择。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种气体发生器以及一种用于机动车的安全气囊，其中，在保证气体发生器的预定的装药量的情况下在气体发生器的轻量化和小型化方面实现改进。

所述目的通过一种气体发生器达到，所述气体发生器包括壳体，所述壳体包括第一壳体部件和第二壳体部件，在所述壳体中接纳过滤器，所述壳体和所述过滤器共同地限定用于接纳产气药的装药室，所述过滤器的朝向第一壳体部件的第一端部至少局部地与第一壳体部件的底部隔开距离，并且第二壳体部件具有排气口。

本实用新型的有益技术效果在于，气体发生器不仅功能可靠，而且具有减小的重量和紧凑的尺寸。

本实用新型的发明人在研究中发现，在传统的气体发生器中，在气体发生器的壳体中，过滤器需要占据显著的空间并且具有显著的重量，并且过滤器的远离排气口的区段在过滤功能方面仅被不充分地利用。本实用新型的发明人认识到，将过滤器的远离排气口的利用率不良的区段至少部分地去除，由此获得的额外的空间可以用于填充产气药，这使得在气体发生器的尺寸保持不变的情况下，气体发生器的重量得以减小，并且产气药的装药量得以提高。换言之，通过本实用新型的技术措施，在产气药的装药量保持不变的情况下，气体发生器的重量和尺寸可以减小。

在一些实施方式中，所述壳体可以构造成筒状的。

在一些实施方式中，所述第一壳体部件可以构造成杯状部件，所述第二壳体部件可以构造成盖状部件。

在一些实施方式中，所述过滤器的朝向第二壳体部件的第二端部可以支撑在第二壳体部件的底部上。

在一些实施方式中，所述第一壳体部件可以具有多个朝内伸出的突起，所述过滤器的第一端部支撑在所述突起上。

在一些实施方式中，所述过滤器在其第二端部上可以具有多个轴向延伸的指状部件，并且通过指状部件支撑在第一壳体部件的底部上。在壳体的环周方向上，所述过滤器在这些指状部件之间具有空缺部。所述过滤器的第二端部在这些空缺部的区域中与第一壳体部件的底部隔开距离。

在一些实施方式中，所述突起可以一体成型在所述第一壳体部件上。

在一些实施方式中，所述突起在所述壳体的轴向方向上在第一壳体部件上可以设置在相同的高度上，并且可以与第一壳体部件的底部隔开距离。

在一些实施方式中，所述突起在所述壳体的环周方向上在第一壳体部件上可以均匀地分布。

在一些实施方式中，所述过滤器的外周面可以靠置在所述第一壳体部件的内周面上。

在一些实施方式中，所述过滤器在其第一端部上可以具有朝外开口的锥面。

在一些实施方式中，所述气体发生器可以具有用于接纳点火药的点火药筒，所述点火药筒设置在所述装药室内。

在本实用新型的意义中，点火药可以理解成与点火装置直接作用的药剂；产气药可以理解成能被燃烧的点火药点燃的药剂；并且点火药筒可以理解成用于接纳点火药的容器。

点火药在其成分和/或物理形态方面可以与产气药相同地或不同地构成。例如点火药可以与产气药成分相同、但是更精细，并且因此具有更好的易燃性。

在单级气体发生器的情况下，点火药通常可以比产气药具有更好的易燃性。在双级气体发生器的情况下，第一级的点火药通常可以比产气药具有更好的易燃性；如果第二级设计成比第一级延迟地触发，那么在工作时在第一级中的燃烧可以导致第二级的点火药筒的升温，这种升温可以提高第二级的点火药的易燃性，因此可能的是，第二级的点火药可以与产气药相同地构成，这在成本方面可以是有利的。

在一些实施方式中，所述点火药筒可以构造成筒状的。

在一些实施方式中，所述点火药筒在其朝向第一壳体部件的端部上可以设有点爆器。

在一些实施方式中，所述点火药筒在其朝向第二壳体部件的端部上可以设置有封止件，所述第二壳体部件可以直接地或间接地将封止件压紧在所述点火药筒的朝向第二壳体部件的端部上。

在一些实施方式中，所述气体发生器可以包括装药室盖，所述装药室盖支撑在第二壳体部件的底部的内表面上，并且限定所述装药室。

在一些实施方式中，所述装药室盖在一侧支撑在第二壳体部件的底部的内表面上，并且在另一侧支撑在封止件上。

在一些实施方式中，所述气体发生器可以包括分隔部件，所述分隔部件将装药室分成在壳体的轴向方向上并排设置的朝向第一壳体部件的第一分装药室和朝向第二壳体部件的第二分装药室。

在一些实施方式中，所述第一分装药室可以配设有第一点火药筒，所述第二分装药室可以配设有第二点火药筒。

在一些实施方式中，所述分隔部件可以构造成杯状部件。

在一些实施方式中，所述分隔部件可以在其底部上具有通孔。

在一些实施方式中，所述分隔部件在其周壁上可以至少局部地与过滤器具有缝隙。所述缝隙的宽度例如可以为1～3mm，例如大约2mm。

在一些实施方式中，所述通孔可以配设有单向的阻隔件，所述阻隔件在从第一分装药室到第二分装药室的流动方向上是截止的。所述阻隔件例如可以是单向阀、柔性膜片或者可以在壳体的轴向方向上移动的面状元件。

在一些实施方式中，所述阻隔件可以靠置在所述分隔部件的底部的朝向第一分装药室的一侧上。

在一些实施方式中，所述第一点火药筒和第二点火药筒可以并排地设置在第一分装药室内，所述第一点火药筒和第二点火药筒在它们的朝向第一壳体部件的端部上分别设有点爆器。

在一些实施方式中，第一点火药筒的朝向第二壳体部件的端部可以通过分隔部件封闭，第二点火药筒的朝向第二壳体部件的端部可以穿过分隔部件通入到第二分装药室内。

按本实用新型的另一个方面，实现一种用于机动车的安全气囊，所述安全气囊包括能被充气的气袋，所述安全气囊包括根据本实用新型的气体发生器，所述气袋能与所述气体发生器的排气口连通。

最后要指出的是，在上面提及的技术特征和在下面将要说明的技术特征以及在附图中显示的技术特征可以任意地相互组合，只要它们不是相互矛盾的。所有这些技术上可行的特征组合都是在本申请中记载的技术内容。

附图说明

下面参照附图结合具体实施方式更详细地说明本实用新型。示意性的附图简要说明如下：

图1是按本实用新型的第一实施方式的气体发生器的示意性的纵剖视图；

图2是按本实用新型的第二实施方式的气体发生器的示意性的纵剖视图；

图3是按本实用新型的第三实施方式的气体发生器的示意性的纵剖视图；并且

图4是按本实用新型的第四实施方式的气体发生器的示意性的纵剖视图。

具体实施方式

图1是按本实用新型的一种实施方式的气体发生器的示意性的纵剖视图。该气体发生器包括壳体，该壳体可以构成为多件式的，例如两件式或三件式的。分体式的壳体可以便于气体发生器的其他部件在壳体中的安装。各壳体部件可以通过焊接、螺纹连接、卡扣连接和/或其他连接方式相互连接。

在图1所示的实施方式中，所述壳体构造成筒状的，所述壳体包括第一壳体部件1和第二壳体部件2，其中，所述第一壳体部件1构造成杯状部件，所述第二壳体部件2构造成盖状部件，第一壳体部件1具有筒状突起17，第二壳体部件2具有排气口6。所述壳体可以构造成圆柱筒状的。所述壳体也可以构造成近似球形的。排气口6可以构造成至少一个缝槽，例如在壳体的环周方向上延伸的缝槽。排气口6也可以构造成多个分布设置的排气孔。在图1中仅描述其中两个排气孔。

在壳体中接纳过滤器3，所述壳体和所述过滤器共同地限定用于接纳产气药的装药室20，所述过滤器3的朝向第一壳体部件1的第一端部至少局部地与第一壳体部件1的底部隔开距离。所述过滤器3的朝向第二壳体部件2的第二端部可以直接地支撑在第二壳体部件2的底部上。过滤器3通常可以构成为筒状的。

在如图1所示的实施方式中，所述第一壳体部件1具有多个朝内伸出的突起5，所述过滤器3的第一端部支撑在所述突起5上。所述突起5可以一体成型在所述第一壳体部件1上，例如可以通过铸造或者通过冲压产生所述突起。所述突起5在所述壳体的轴向方向上在第一壳体部件1上可以设置在相同的高度上，并且可以与第一壳体部件1的底部隔开距离。所述突起5可以在所述壳体的环周方向上在第一壳体部件1上均匀地分布。例如可以设置三个彼此间隔120°的突起5或者四个彼此间隔90°的突起5。

所述过滤器3的第一端部可以平坦地构成。在一些替换的实施方式中，所述过滤器3的第一端部可以构造有多个凹部，每个凹部用于接纳其中一个突起，使得所述过滤器3抗转动地支撑在各凸起5上。

为了进一步改进气体发生器的轻量化和小型化，所述过滤器3可以在其第一端部上具有朝外开口的锥面4。

所述气体发生器可以具有用于接纳点火药的点火药筒7，所述点火药筒设置在所述装药室20内。所述点火药筒7可以构造成筒状的，所述点火药筒7可以在其朝向第一壳体部件1的端部上设有点爆器8，所述点火药筒7可以在其朝向第二壳体部件2的端部上设置有封止件9。所述气体发生器可以包括装药室盖10，其限定所述装药室20。所述装药室盖可以在一侧支撑在第二壳体部件2的底部的内表面上，并且在另一侧支撑在封止件9上。所述第二壳体部件2将装药室盖10和封止件9压紧。如果点火药筒7足够细长地构成，以致点火药筒7的朝向第二壳体部件2的端部延伸直至第二壳体部件2的底部，那么也可以取消封止件9。

点爆器8可以用注塑材料注塑在金属的或陶瓷的骨架元件上，形成一个点爆器模块，该点爆器模块可以具有环槽，该环槽构造成用于接纳筒状突起17。点爆器模块可以通过环槽压装到筒状突起17上。点爆器模块可以具有轴向突起，点火药筒7可以压装到该轴向突起上。点爆器模块可以具有线束腔室14，点爆器8的引线12的末端可以延伸到线束腔室14中，用于实现点爆器的电连接。

如图1所示的气体发生器可以如下地工作：

在点爆器8被激活时，接纳在点火药筒7中的点火药被点爆器8点爆，点火药的燃烧传导至装药室20之内的点火药筒7之外的产气药，于是产气药发生燃烧。产生的气体在经过滤器3过滤之后从排气口6排出。

如图1所示的气体发生器可以如下地装配：

提供第一壳体部件1；

将点爆器8安装在第一壳体部件1上，例如，为此，点爆器8可以压装到壳体的筒状突起17上；

将点火药筒7以其第一端部安装在点爆器8上，例如，为此，点火药筒7可以以其第一端部压装到点爆器模块的轴向突起上；

在点火药筒7内装填点火药；

将封止件9压装到点火药筒7的第二端部上；

将过滤器3插入到第一壳体部件1中，使得过滤器3的第一端部支撑在突起5上；

在装药室20内装填产气药；

将装药室盖10压装到封止件9上；

将第二壳体部件2压装到第一壳体部件1上，并且将第一和第二壳体部件相互连接，例如焊接。

图2是按本实用新型的另一种实施方式的气体发生器的示意性的纵剖视图。在此，气体发生器的壳体和过滤器可以与按图1的实施方式类似地构成。下面主要说明按图2的实施方式与按图1的实施方式的区别。

在此，气体发生器包括分隔部件15，所述分隔部件将装药室20分成在壳体的轴向方向上并排设置的朝向第一壳体部件1的第一分装药室20a和朝向第二壳体部件2的第二分装药室20b。所述第一分装药室20a可以配设有第一点火药筒7a，所述第二分装药室20b可以配设有第二点火药筒7b。

所述分隔部件15可以构造成杯状部件。所述分隔部件15在其底部上可以具有通孔。所述分隔部件15在其周壁上可以至少局部地与过滤器3具有缝隙，所述缝隙可以有利于气体流过过滤器3。

所述通孔可以配设有单向的阻隔件，所述阻隔件在从第一分装药室20a到第二分装药室20b的流动方向上是截止的。所述阻隔件16可以靠置在所述分隔部件15的底部的朝向第一分装药室的一侧上。在气体发生器工作时，仅当第二分装药室20b内的压力超过第一分装药室20a内的压力时，阻隔件16才从分隔部件15上抬起并且从而释放所述通孔，使得在第二分装药室20b内产生的气体能够经由所述通孔进入第一分装药室20a内，然后经过过滤器3并且从排气口6排出。

所述第一点火药筒7a和第二点火药筒7b可以并排地设置在第一分装药室20a内。所述第一点火药筒7a和第二点火药筒7b可以在它们的朝向第一壳体部件1的端部上分别设有点爆器8。第一点火药筒7a的朝向第二壳体部件2的端部可以通过分隔部件15封闭，第二点火药筒7b的朝向第二壳体部件2的端部可以穿过分隔部件15通入到第二分装药室20b内。

点爆器8可以用注塑材料注塑在金属的或陶瓷的骨架元件上，形成一个点爆器模块，该点爆器模块可以具有环槽，该环槽构造成用于接纳筒状突起17。点爆器模块可以通过环槽压装到筒状突起17上。点爆器模块可以具有两个轴向突起，点火药筒7a、7b可以压装到相应的轴向突起上。点爆器模块可以具有两个线束腔室14，各点爆器8的引线12的末端可以延伸到相应的线束腔室14中，用于实现各点爆器的电连接。

如图2所示的气体发生器可以如下地工作：

第二分装药室20b可以按需地工作。在需要较小的气体量时，可以仅仅点爆第一分装药室20a中的产气药，而第二分装药室20b中的产气药不被点爆。在需要较大的气体量时，第二分装药室20b中的产气药可以被同时点爆或者延时地点爆。在第一分装药室20a内产生的气体在经过滤器3过滤之后从排气口6排出。在第二分装药室20b内产生的气体首先到达第一分装药室20a，然后在经过滤器3过滤之后从排气口6排出。

如图2所示的气体发生器可以如下地装配：

提供第一壳体部件1；

将两个爆器8安装在第一壳体部件1上，例如，为此，一个具有两个点爆器8的点爆器模块可以压装到筒状突起上；

将第一点火药筒7a和第二点火药筒7b以它们的第一端部安装在相应的点爆器8上，例如，为此，第一和第二点火药筒7a、7b以它们的第一端部压装到相应的轴向突起上；

在第一和第二点火药筒7a、7b内装填点火药；

将过滤器3插入到第一壳体部件1中，使得过滤器3的第一端部支撑在突起5上；

在第一分装药室20a内装填产气药；

将阻隔件16安装到点火药筒7a、7b的第二端部上；

将分隔部件15安装到阻隔件16上；

在第二分装药室20b内装填产气药；

将装药室盖10压装到分隔部件15的开口上；

将第二壳体部件2压装到第一壳体部件1上，并且将第一和第二壳体部件相互连接，例如焊接。

在按图2的双级的气体发生器中，通过适宜地设计分隔部件15的高度尺寸，可以灵活地调整第一分装药室与第二分装药室的容积比，或者说这两个分装药室的装药量的比值，或者说这两个分装药室的气体输出比。通过单向的阻隔件，可以阻断第一分装药室在工作时对第二分装药室的影响。

图3是按本实用新型的第三实施方式的气体发生器的示意性的纵剖视图，该实施方式与按图1的实施方式的主要区别在于点爆器模块。在图3所示的实施方式中，点爆器模块的轴向突起仅在部分高度上被骨架元件包围，换言之，由注塑材料形成的注塑体在轴向突起的区域中超出骨架元件。在其他方面，可以参考对图1的说明。

图4是按本实用新型的第四实施方式的气体发生器的示意性的纵剖视图，该实施方式与按图2的实施方式的主要区别在于点爆器模块。在图4所示的实施方式中，点爆器模块的两个轴向突起仅在部分高度上被骨架元件包围，换言之，由注塑材料形成的注塑体在轴向突起的区域中超出骨架元件。在其他方面，可以参考对图2的说明。

在上述实施方式中，在点火药筒中的点火药可以与在装药室中的产气药相同地或不同地构成，例如点火药可以比产气药具有更好的易燃性。例如也可能的是，在第二点火药筒7b中，在与用于该点火药筒的点爆器8相邻的区域中放置具有较好易燃性的点火药，而在第二点火药筒7b的其余区域中放置与产气药相同的点火药。另外也可能的是，在整个第二点火药筒7b中的点火药均与产气药相同。在第二级被延迟地触发的情况下，在第一级中的燃烧会导致在第二点火药筒7b中的点火药的升温，这种升温可以提高在第二点火药筒7b中的点火药的易燃性。在此情况下，在第二点火药筒7b中的点火药也可以称为“产气药”。

最后要指出的是，上述具体实施方式仅仅用于理解本实用新型，而不对本实用新型的保护范围构成限制。对于本领域技术人员来说，在具体实施方式的基础上可以做出修改，这些修改都不脱离本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种气体发生器，所述气体发生器包括壳体，其特征在于，所述壳体包括第一壳体部件(1)和第二壳体部件(2)，在所述壳体中接纳过滤器(3)，所述壳体和所述过滤器共同地限定用于接纳产气药的装药室(20)，所述过滤器(3)的朝向第一壳体部件(1)的第一端部至少局部地与第一壳体部件(1)的底部隔开距离，并且第二壳体部件(2)具有排气口(6)。

2.根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，所述壳体构造成筒状的，所述第一壳体部件(1)构造成杯状部件，所述第二壳体部件(2)构造成盖状部件。

3.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，所述过滤器(3)的朝向第二壳体部件(2)的第二端部支撑在第二壳体部件(2)的底部上。

4.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，所述第一壳体部件(1)具有多个朝内伸出的突起(5)，所述过滤器(3)的第一端部支撑在所述突起(5)上。

5.根据权利要求4所述的气体发生器，其特征在于，所述突起(5)一体成型在所述第一壳体部件(1)上。

6.根据权利要求4所述的气体发生器，其特征在于，所述突起(5)在所述壳体的轴向方向上在第一壳体部件(1)上设置在相同的高度上，并且与第一壳体部件(1)的底部隔开距离。

7.根据权利要求4所述的气体发生器，其特征在于，所述突起(5)在所述壳体的环周方向上在第一壳体部件(1)上均匀地分布。

8.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，所述过滤器(3)的外周面靠置在所述第一壳体部件(1)的内周面上。

9.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，所述过滤器(3)在其第一端部上具有朝外开口的锥面(4)。

10.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，所述气体发生器具有用于接纳点火药的点火药筒，所述点火药筒设置在所述装药室内，所述点火药筒(7)在其朝向第一壳体部件(1)的端部上设有点爆器(8)，所述点火药筒(7)在其朝向第二壳体部件(2)的端部上设置有封止件(9)，所述第二壳体部件(2)直接地或间接地将封止件(9)压紧在所述点火药筒(7)的朝向第二壳体部件(2)的端部上。

11.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，所述气体发生器包括分隔部件(15)，所述分隔部件将装药室(20)分成在壳体的轴向方向上并排设置的朝向第一壳体部件(1)的第一分装药室(20a)和朝向第二壳体部件(2)的第二分装药室(20b)，所述第一分装药室(20a)配设有第一点火药筒(7a)，所述第二分装药室(20b)配设有第二点火药筒(7b)。

12.根据权利要求11所述的气体发生器，其特征在于，所述分隔部件(15)构造成杯状部件，所述分隔部件(15)在其底部上具有通孔，所述分隔部件(15)在其周壁上至少局部地与过滤器(3)具有缝隙。

13.根据权利要求12所述的气体发生器，其特征在于，所述通孔配设有单向的阻隔件(16)，所述阻隔件在从第一分装药室(20a)到第二分装药室(20b)的流动方向上是截止的。

14.根据权利要求11所述的气体发生器，其特征在于，所述第一点火药筒(7a)和第二点火药筒(7b)并排地设置在第一分装药室(20a)内，所述第一点火药筒(7a)和第二点火药筒(7b)在它们的朝向第一壳体部件(1)的端部上分别设有点爆器(8)，第一点火药筒(7a)的朝向第二壳体部件(2)的端部通过分隔部件(15)封闭，第二点火药筒(7b)的朝向第二壳体部件(2)的端部穿过分隔部件(15)通入到第二分装药室(20b)内。

15.一种用于机动车的安全气囊，所述安全气囊包括能被充气的气袋，其特征在于，所述安全气囊包括根据权利要求1至14之中任一项所述的气体发生器，所述气袋能与所述气体发生器的排气口(6)连通。

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