CN103068639B - 包含两种烟火填料的气体发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在两个腔室（21,22）中设有两种烟火填料（23,24）的气体发生器，两个腔室（21,22）具有使气体逸出至外部的开口（15,16），仅第一腔室（21）设置用于第一填料（23）的点火器（40），两个腔室通过具有通孔（31）的第三壁（30）隔开，所述通孔（31）用于持续的气体流通，通孔（31）被封闭盖（32）密封在起始状态。根据本发明，封闭盖（32）被设置成在来自第一填料（23）的燃烧气体的压力下破裂，以使所述孔持续保持开放，并使得来自所述第一填料（23）的燃烧气体通过持续开放的孔从腔室（21）流至腔室（22），在腔室（22）中这些气体引起填料（24）燃烧；当封闭盖（32）处于起始状态时，封闭盖（32）被设置成在来自第二填料（24）的燃烧气体的压力下进入所述持续状态，其中封闭盖（32）破裂以使孔（31）持续保持开放，并使得来自所述第二填料（24）的燃烧气体通过持续开放的孔从腔室（22）进入腔室（21），在腔室（21）中这些燃烧气体引起填料（23）燃烧。

Description

包含两种烟火填料的气体发生器
技术领域
本发明涉及一种包含两种烟火填料的气体发生器。
背景技术
为了汽车安全性而设计气体发生器，这种发生器的一种应用是用于称为安全气囊的可充气的安全限制***。
这些发生器利用设置在腔室之一中的单一点火器点燃设置在两个不同腔室中的两种烟火填料。
本领域目前已知有多种该类型装置。
例如，文献FR-A-2877428描述了一种发生器，包括内部由两个隔离物细分的管状外壳，两个隔离物限定了三个毗连的腔室，即，各自包含一种烟火填料的两个燃烧腔室位于平定腔室（pacificationchamber）的两侧，平定腔室与设置在外壳中的卸料口相通。这些隔离物具有开口，所述开口形成了使烟火填料燃烧所产生的热气体从燃烧腔室进入平定腔室的限制通道，然后该气体通过卸料口从平定腔室逸出以对安全气囊充气。仅第一燃烧腔室设置有填料点火器，使得由第一腔室的填料燃烧所产生的气体的一部分穿过平定腔室并进入没有设置点火器的第二燃烧腔室，在第二燃烧腔室中所述气体引起第二燃烧腔室中的填料燃烧，并经由平定腔室通过卸料口逸出。
文献EP-B-836563描述了一种具有两个腔室的管状发生器，每个腔室都包含推进剂且两个腔室通过屏障彼此隔开，所述屏障防止由设置在腔室之一中的引发剂所产生的火焰锋进入另一腔室，以避免直接引起设置在另一腔室中的推进剂的燃烧。取而代之，通过强迫由一个腔室的推进剂的燃烧所产生的热量经由开口和环绕两个腔室的隔室进行对流和/或热传导，由一个腔室的推进剂的燃烧所产生的热量引起了另一腔室的推进剂的延迟燃烧。
文献US-B2-7,204,512描述了一种发生器，所述发生器具有包含第一气体发生器组合物的第一腔室和包含第二气体发生器组合物的第二腔室以及感应式点火装置，所述感应式点火装置用于感应于第一组合物的燃烧而对第二组合物进行感应式点火。所述感应式点火装置是在用于隔开两个腔室的间隔物中并包括头部和轴部，以将热量从第一腔室传递至第二腔室，从而点燃设置在所述第二腔室中的轴的末端的自燃材料。所述自燃材料的点燃温度低于所述第二组合物的点燃温度，因此点燃该组合物。
文献US-B2-7,073,820描述了一种发生器，其中，通过对设置在第一腔室中的启动器进行点火，引起设置在该腔室中的第一烟火填料的燃烧，产生通过开口（所述开口起始被封闭盖封闭）传播的燃烧产物，以点燃设置在第二腔室内的第二气体发生器组合物；然后，所述气体通过在该第二腔室中形成的开口逸出至外部。
文献EP-A-733519描述了一种具有两个被隔开的腔室的气体发生器，其中的每一个腔室包括一种气体发生器材料和启动器，所述启动器用于点燃所述材料以产生气体并快速地充填安全气囊。所述两个腔室通过设置有封闭盖的壁隔开，感应于第一腔室的预设压力值，所述封闭盖破裂以使得流体在两个腔室之间流通，且所述封闭盖由具有小直径的中心开口的支撑环支撑，以使得当第二腔室的烟火气体发生器材料被设置在第二腔室中的启动器点燃时，所述封闭盖能与第二腔室的压力增加抗衡，使得第二腔室的气压被限制在第二腔室中并且不与所述第一腔室连通。
文献US-A-4,950,458描述了根据权利要求1的前序部分的气体发生器。
现在，出于可行性、推进剂制造工艺、填料的密度或推进剂的制造成本这些原因，许多气体发生器使用由推进剂的颗粒而不是块状物制成的烟火填料。
但是，颗粒的第一个主要缺陷是它们具有递减的形态函数，因此在操作开始时产生最大量的气体，这可能破坏仪表盘及其周围的物体（结构的破裂、变形）。
这个缺陷对于具有单一点火器的烟火气体发生器特别重要。
此外，目前气体发生器的第二个要求是它们必须通过严格的安全性常规试验，这些试验要求所述发生器在遭遇外部热源时能避免破碎。
为验证这个方面，所述发生器可以设置在燃烧装置的顶部直到所述发生器的一种或多种烟火填料通过烟火填料的自燃而燃烧。
通过用于与危险材料的运输有关的规则所需的试验，例如，ONU6C试验验证这个特征。将发生器设置在火上面直到所述发生器被触发（通过烟火填料的自燃）。所述发生器在触发后必须是未被破坏的。在发生器被加热或火被点燃后，所述触发发生得越晚，所述发生器结构越脆弱，破碎的风险越大。
另外，第三个要求是改善发生器操作的可重复性。
发明内容
本发明的目的是获得一种包括两种包含在两个被隔开的腔室中的烟火填料的气体发生器，所述烟火填料由设置在腔室之一中的点火器点燃，本发明同时减轻了上述现有技术中的不利情况，根据第二个要求避免了破碎以及根据第三个要求改善了发生器操作的可重复性。
出于这个目的，本发明的第一个主题是一种气体发生器，所述气体发生器包括分别设置在至少第一和第二腔室内的至少第一和第二烟火填料；所述第一腔室部分地由第一外壁界定，所述第一外壁包括至少一个用于使气体逸出至外部的开口；所述第二腔室部分地由第二外壁界定，所述第二外壁包括至少一个用于使气体逸出至外部且与第一开口分开的第二开口，仅第一腔室设置有适于被触发以点燃第一烟火填料的点火器，所述第一腔室与第二腔室邻接且通过第三壁与第二腔室隔开；
所述用于使气体逸出至外部的第一开口由至少一个第一闭合装置封闭，所述第一闭合装置适于在第一烟火填料的燃烧气体的压力下被打开；
所述用于使气体逸出至外部的第二开口由至少一个第二闭合装置封闭，所述第二闭合装置适于在第二烟火填料的燃烧气体的压力下被打开；
第三壁包括至少一个通孔，所述通孔在第一腔室和第二腔室之间延伸，且所述通孔被至少一个第三封闭盖密封在第一起始状态；
其特点是：
所述通孔的作用是保证在第二持续状态中气体在第一腔室和第二腔室之间的持续流通；
所述第三封闭盖被设置为在第一填料的燃烧气体的压力下破裂，以使得当第三封闭盖处于相当于所述第二持续状态的破裂状态时，所述第三壁的通孔在所述第二持续状态中持续保持开放，并使所述第一烟火填料的燃烧气体通过所述在所述第二持续状态中持续开放的通孔从第一腔室流至第二腔室，在第二腔室中这些燃烧气体引起第二烟火填料的燃烧；
所述第二腔室没有点火器；
当第三封闭盖处于第三封闭盖密封所述通孔的第一起始状态时，所述第三封闭盖被设置为在第二填料的燃烧气体的压力下进入所述第二持续状态，第三封闭盖在所述第二持续状态中破裂，以使所述第三壁的通孔在所述第二持续状态中持续保持开放，并使所述第二烟火填料的燃烧气体通过在所述第二持续状态中持续开放的通孔从第二腔室流至第一腔室，使得这些燃烧气体引起第一烟火填料的燃烧。
因此，通过本发明，在发生器启动时获得的气流少；当所述安全气囊已经开始离开所述组件（module）时，气流将变大。
例如，通过采用由具有递减的形态函数的颗粒制成的填料，本发明能够获得这样的气体流速。这可以获得一种气体发生器，例如，所述气体发生器具有质量大于或等于50克的烟火填料，所述烟火填料不破坏组件及其周围的物体，并且可以用于对汽车中的乘客安全气囊充气。
根据本发明，在着火试验过程中第二腔室的触发导致点燃第一腔室。这降低了燃烧所有烟火材料所需要的时间。
这与上面讨论的其它已知发生器，特别是文献US-B2-7,073,820和EP-A-733519中的发生器不同，US-B2-7,073,820提供了用于封闭所述第三隔离壁的通孔的球状物，EP-A-733519提供了支撑环，这两种情况都阻止了气体从第二腔室到第一腔室的流通。如果在点燃两个腔室之间有很长时间，该结构将变得脆弱且着火试验较难通过。因此，在对根据本发明的发生器进行常规着火试验的情况下，一个腔室的着火点燃另一个腔室。因此，腔室的额外过热不会使根据本发明的发生器的外壳变脆弱，其没有被火点燃。
根据本发明的一个实施方案，在所述点火器和所述第三封闭盖之间的是至少一个包括第一气体通道开口的第四刚性隔离壁。
根据本发明的一个实施方案，在所述第一闭合装置和所述第一烟火填料之间的是第一气体过滤器。
根据本发明的一个实施方案，在所述第一烟火填料和所述第三封闭盖之间的是至少一个包括第一气体通道开口的第四刚性隔离壁。
根据本发明的一个实施方案，在所述第一闭合装置和所述第一烟火填料之间的是环绕第一气体通道的第一气体过滤器，所述第一气体通道在所述第三封闭盖和至少一个第四刚性隔离壁之间延伸，所述第四刚性隔离壁包括面向所述第一通道设置的第一气体通道开口，所述第一烟火填料位于所述第一通道外部。
根据本发明的一个实施方案，在所述第二闭合装置和所述第二烟火填料之间的是第二气体过滤器。
根据本发明的一个实施方案，所述第二气体过滤器环绕第二气体通道，所述第二气体通道延伸至至少面向通孔，当第三封闭盖破裂时，所述通孔与气体引导装置的内部连通，所述气体引导装置被设置在所述第二通道中并延伸至第二腔室，一直延伸到设置在第二腔室中的与第二过滤器有一定距离的点，所述气体引导装置包括在它的内部和外部之间的第二气体通道开口，所述第二烟火填料在所述第二通道的外部。
根据本发明的一个实施方案，所述气体引导装置是管状的。
根据本发明的一个实施方案，所述第一和/或第二气体通道沿着从第一腔室到第二腔室的纵向延伸。
根据本发明的一个实施方案，所述第一烟火填料具有第一质量M1，所述第二烟火填料具有第二质量M2，且第一烟火填料和第二烟火填料的质量分配M1/M2大于或等于1/4且小于或等于3。
根据本发明的一个实施方案，所述第一烟火填料具有第一质量M1，所述第二烟火填料具有第二质量M2，且第一烟火填料和第二烟火填料的质量分配M1/M2小于或等于1。
根据本发明的一个实施方案，所述发生器具有被设置为通过触发点火器在点燃第二烟火填料之前点燃第一烟火填料的设备。
根据本发明的一个实施方案，所述发生器具有被设置为通过触发点火器在打开第二闭合装置之前打开第一闭合装置的设备。
根据本发明的一个实施方案，所述发生器具有被设置为通过触发点火器在打开第三闭合装置之前打开第一闭合装置的设备。
或者，根据本发明的一个实施方案，所述发生器具有被设置为通过触发点火器在打开第一闭合装置之前打开第三闭合装置的设备。
根据本发明的一个实施方案，所述发生器具有被设置为通过触发点火器在打开第二闭合装置之前打开第三闭合装置的设备。
根据本发明的一个实施方案，所述第一闭合装置由密封使气体逸出至外部的第一开口并适于在所述第一烟火填料的燃烧气体压力下破裂的第一封闭盖形成，第二闭合装置由密封使气体逸出至外部的第二开口并适于在所述第二烟火填料的燃烧气体压力下破裂的第二封闭盖形成，所述第一封闭盖和所述第三封闭盖可以制成一体和/或所述第二封闭盖和所述第三封闭盖可以制成一体。
附图说明
通过阅读下面描述的内容将更好地理解本发明，这些内容通过参考附图的非限定的实施例方式单独给出，其中：
图1是根据第一种实施方案的本发明的气体发生器的示意性剖视图；
图2是根据第二种实施方案的本发明的气体发生器的示意性剖视图；
图3是图1的局部视图，其中点火器是轴向式点火器；
图4是图1的局部视图，其中点火器是径向式点火器；以及
图5是示出了由根据本发明的气体发生器在测量腔室中产生的压力的曲线图，该压力以kPa在y轴上表示，且作为在x轴上以毫秒表示的时间的函数，时间0对应于点火器被触发的时间。
具体实施方案
在图1-4显示的实施方案中，根据本发明的气体发生器1沿着纵向L基本是管状的，该气体发生器具有外壁10，外壁10的第一纵向末端11和第二纵向末端12都是封闭的。外壁10是管状的，具体而言，例如，外壁10的柱体横截面是圆形的。在图1的实施方案的实例中，例如，外壁10沿纵向L比沿横切于该纵向L的方向长。外壁10具有一个或多个突出物19，用于在腔室21和22的外部起连接作用。
在图2的实施方案的实例中，例如，外壁10沿纵向L比沿横切于该纵向L的方向短，因此外壁10基本是盘形的。
下面的描述是针对图1至图5。
外壁10的内部具有一个内壁30，该内壁30将第一烟火腔室21和第二烟火腔室22隔开。第一腔室21具有第一外壁13，第一外壁13中有一个或多个第一开口15，用于使气体逸出到外面。第二腔室22具有第二外壁14，第二外壁14中有一个或多个开口16，用于使气体逸出到外面。例如，所述第一外壁13和第二外壁14互成直线并形成外壁10。腔室21的末端11和腔室22的末端12是距离内壁30最远的末端。第三壁30通过弯折、焊接或嵌合至壁10、13、14中。
由第一壁13界定的第一腔室21的内部是第一烟火填料23，所述第一烟火填料23由例如具有递减形态函数的颗粒形成。由第二壁14界定的第二腔室22的内部是第二烟火填料24，所述第二烟火填料24由例如具有递减形态函数的颗粒形成。没有设置促进点燃第二烟火填料24的补给（relay）填料。例如，单一类型的烟火材料被设置为第二烟火填料24。
仅腔室21和22之一，即第一腔室21，具有用于从外部点燃烟火填料23的点火装置40。例如，该点火装置40或点火器40由本领域技术人员已知的电子烟火启动器形成。例如，第一腔室21的末端11由***物45形成，所述***物45嵌入在壁13的远离壁30的末端132中，该***物45与部件451是一体的，用于将点火器40维持在第一腔室21的适当位置中。这样的电子烟火启动器40包括从第一腔室21的外部可以使用的销子42，该销子42例如朝着所述发生器的外部超出***物45，以点燃包含在所述点火器的外壳41中的第三烟火填料。接着，包含在外壳41中的该第三填料的燃烧引起第一腔室21中的第一烟火填料23的燃烧。在第一腔室21中设置单一点火器40，而第二腔室22中没有设置点火器。
根据本发明，用于隔开第一腔室21和第二腔室22的第三壁30具有至少一个通孔31，所述通孔31连通第一腔室21和第二腔室22并在两个腔室21和22之间延伸。例如，在两个腔室21和22之间，第三壁30是一体成型的。例如，如图2所示，设置第一闭合装置17或第一封闭盖17，以通过将其设置在第一壁13的内表面131上的方式密封第一开口15。
如图2所示，设置第二闭合装置18或第二封闭盖18，以通过将其设置在第二壁14的内表面141上的方式密封第二开口16。
设置第三闭合装置32或至少一个第三封闭盖32以将第三开口31密封在第一起始状态。例如，通过将第三封闭盖32设置在第一腔室21的一侧上的方式将第三封闭盖32抵靠于第三壁30上。
通孔31的作用是保证在第二持续状态中气体在第一腔室21和第二腔室22之间的持续流通，这与所述第一起始状态不同。
第三封闭盖32被设置为在来自第一填料23的燃烧气体的压力下破裂。
因此，当第三封闭盖32处于相当于所述第二持续状态的破裂状态时，第三壁30的通孔31此时在所述第二持续开放状态中是持续开放的，且来自第一烟火填料23的燃烧气体穿过所述通孔（目前在所述第二持续状态中持续开放）从第一腔室21流至第二腔室22，在第二腔室22中该燃烧气体引起第二烟火填料24的燃烧。由于元件430的作用，由点火器40产生的压力波不破坏第三封闭盖32，但是第一填料23的燃烧导致打开第三封闭盖32。因此，所述发生器的操作是可重复的。
根据所选择的最终设计，封闭盖17和32可以制成一体和/或封闭盖18和32可以制成一体。
第一气体冷凝器或气体过滤器43被设置在第一腔室内，位于第一填料23和第一开口15及封闭盖17之间。第二气体冷凝器或气体过滤器44被设置在第二腔室22内，位于第二填料24和第二开口16及封闭盖18之间。
在第二腔室22中，例如，孔31通过装置33延伸，装置33用于引导气体沿着纵向L从孔31进入至腔室22的内部，例如，该气体引导装置33是由多孔管形成的网状物。以此方式，该气体引导装置33穿过第二冷凝器44。
根据本发明的气体发生器的作用如下：在通过点火器40控制的正常触发过程中，通过使用所述发生器将气体释放至接收因此产生的该气体的装置中，例如为汽车的安全气囊充气。
当外部的控制电子信号（图1中由符号COM示出）被发送至点火器40时，点火器40被触发，引起包含在外壳41中的第三烟火填料燃烧，并因此在第一阶段中点燃第一填料23。
来自第一烟火填料23的燃烧气体压力因此在腔室21中升高并破坏第一封闭盖17以及第三封闭盖32，从而将通孔31从由第三封闭盖32密封的第一起始状态变成通孔31的所述第二持续开放状态。设置封闭盖17和32使得第一封闭盖17在第三封闭盖32之前被打开。因此，在所述第二持续状态中，第一腔室21和第二腔室22之间通过通孔31的连通是持续的。
来自第一腔室21的燃烧气流在开始经由第一开口15流至发生器1的外部之前，由冷凝器43过滤，且来自第一腔室21的第一烟火填料23的燃烧气体流持续地经由第三通孔31进入至第二腔室22中，所述第三通孔31此时处于所述第二状态中的持续开放状态。
在第二阶段中，第二腔室22中的压力增加并结合来自第一腔室21的气体和热颗粒将第二填料24点燃（通过感应点燃）。
第二填料24的燃烧引起第二腔室22中的压力增加并破坏第二外部开口16的第二封闭盖18。
来自第二腔室22的气流在被排放至发生器1的外部之前，通过第二冷凝器44过滤。
烟火填料23和24分别在腔室21和22中继续燃烧，由此产生经由开口15和16逸出至发生器1外部的气流。
因此，在操作过程中，流至发生器1外部的气流的横截面发生变化。
事实上，在所述第一阶段中，来自第一填料23的燃烧气体仅通过第一开口15逸出第一腔室21。
在所述第二阶段中，第一填料23和第二填料24的燃烧气体经由第一开口15和第二开口16逸出。
因此，流向发生器外部的气流在所述第二阶段中的横截面比在所述第一阶段中的横截面更大。
第三封闭盖32的机械强度和/或厚度和/或气流截面或通孔31的直径可以控制用于打开起始封闭该孔31的第三封闭盖32的压力，并且还可以调节时间直到第二烟火填料24被点燃，以及可以调节来自第一腔室21的第一烟火填料23的燃烧气体流至第二腔室22的流速。
第二封闭盖18可以控制第二腔室22中的压力，确保在来自第二填料24的燃烧气体扩散至发生器1的外部之前，使第二填料24完全被点燃。
如图5中所见的，本发明以此方式点燃所述第一烟火腔室，这将在第一阶段中在启动时产生小的气流并在第二阶段延时点燃第二腔室22的第二烟火填料24，该第二烟火填料24的燃烧使安全气囊适当展开，而不破坏仪表盘。
本发明使得烟火填料在腔室中的分配有很大程度的弹性。事实上，第二腔室22可以包含按质量计的所述发生器的全部烟火填料的大部分，同时该大部分烟火填料由较小质量的第一腔室21的烟火填料23点燃。第一烟火填料23可以与第二烟火填料24相同或不同。在示出的实施方案中，第二填料23和24是具有递减形态函数的推进剂颗粒形式。
例如，对于发生器中的总质量为M（第一烟火填料23的质量M1和第二烟火填料24的质量M2的总和）的烟火填料而言，第一烟火填料23的质量M1/第二烟火填料24的质量M2的重量分配范围，例如可以是25/75至75/25。
在实施方案的一个实例中，该分配例如是30%的M1和70%的M2。
因此，本发明可以使第一腔室中的少量烟火填料的燃烧点燃第二腔室中的大量烟火填料，这防止在第一阶段中，气体开始流动时过于汹涌而无法流至所述发生器的外部。
如上所述，本发明可以将烟火填料分配至彼此封闭的两个腔室21、22中，并打开密封装置32使得通过感应以延时方式点燃该腔室22。
例如，填料23和24的总烟火质量M（等于M1+M2）大于或等于50克。
在第二阶段中，通孔31使两个腔室21和22连通以在它们之间形成持续的气体通道。
因此，第三壁30和通孔31的设置以及特别地该通孔31的横截面是控制随着时间流向外部的气流曲线的参数之一，且特别地决定了图5的流动曲线的拐点坐标。
通孔31和封闭盖32形成了被设置成在打开第二密封装置18之前打开第一密封装置17和用于在点燃第二烟火填料24之前点燃第一烟火填料23的设备，保证所述发生器的操作具有良好的可重复性。
因此，根据需要，通过调节通道31的直径和/或封闭盖32的厚度来调节两个腔室之间的滞燃期。
所述发生器可以控制点燃第一腔室的第一烟火填料和点燃第二腔室的第二烟火填料之间的延时。
根据本发明的一个特征，当第三封闭盖32处于其密封通孔31的第一起始状态时，将第三封闭盖32设置成在来自第二填料24的燃烧气体的压力下进入第二持续状态，在所述第二持续状态中第三封闭盖32破裂，以使第三壁30的通孔31在所述第二持续状态中持续保持开放，并使来自第二烟火填料24的燃烧气体通过所述通孔31（目前处于所述第二持续状态的持续开放状态中）从第二腔室22流至第一腔室21，使得这些燃烧气体引起第一烟火填料23的燃烧。由于来自第二填料24的燃烧气体的压力增加，使第二封闭盖18和第三封闭盖32被破坏，使得所述燃烧气体通过开口16逸出至发生器1的外部以及使得所述燃烧气体与第一腔室21连通。另外，来自第一填料23的燃烧气体的压力增加在破坏第三封闭盖32之后破坏第一封闭盖17，使得所述燃烧气体通过开口15逸出至发生器1的外部。
依靠该特征，在所述发生器（所述第二腔室不包含点火器）的外部有热源的情况下，所述第二腔室22的第二烟火填料24被点燃，在第二腔室22的气体压力下，第三封闭盖32被快速破坏，使得这些燃烧气体快速且可靠地点燃第一烟火填料23，因为通孔31目前保持第二状态中的持续开放状态，且气体通过处于该第二状态中的通孔31在两个腔室之间的流通是持续的，从而避免了腔室的壁10、12、13或14破碎的危险。
因此，如果第二腔室22的第二烟火填料24是自燃的，则所述填料24能够点燃第一腔室21的第一烟火填料23。此外，在第一烟火填料23自燃之后或在正常操作过程中，第一烟火填料23能够点燃第二烟火填料24。这些自燃在所述发生器的蓄意加热过程中，例如在ONU6C着火试验中得以验证。
因此，不考虑使用的组件的制造公差和装配公差，可以获得在两种烟火填料23和24之间的可重复的点火延迟以及满足规范要求的强度。
根据本发明的一个实施方案，在第一闭合装置17和第一烟火填料23之间的是第一气体过滤器43。
根据本发明的一个实施方案，第一气体过滤器43被设置在第三壁30和第一腔室21的一部分之间，所述第一腔室21包含点火器40及第一烟火填料23。
根据本发明的一个实施方案，在点火器40和第三封闭盖32之间的是至少一个第四刚性隔离壁430，所述第四刚性隔离壁430具有第一气体通道开口431。该第四刚性壁430在点火器40和第三封闭盖32之间形成屏障或削弱压力波，以防止当点火器40被触发时（当点火器40被触发时，起始包含在外壳41中的第三烟火填料的燃烧会从点火器40引发压力波），由点火器40产生的压力波破坏第三封闭盖32。由于第一腔室21中的第一填料23的燃烧气体产生的压力增加，导致打开第三封闭盖32。壁430形成由点火器40产生的压力波的屏障元件和/或削弱元件。
根据本发明的一个实施方案，在第一烟火填料23和第三封闭盖32之间的是至少一个第四刚性隔离壁430，所述刚性隔离壁430包括第一气体通道开口431。
根据本发明的一个实施方案，在第一闭合装置17和第一烟火填料23之间的是环绕第一气体通道432的第一气体过滤器43，其中第一通道432在第三封闭盖32和至少一个第四刚性隔离壁430之间延伸，所述第四刚性隔离壁430具有面向所述第一通道432设置的第一气体通道开口431，所述第一烟火填料23位于第一通道432的外部。第四刚性壁430与环绕第一通道432的第一过滤器43相连。
根据一个实施方案，本发明无需第二烟火填料24的点火补给，使得第一烟火填料23的燃烧气体直接点燃第二烟火填料24。
根据本发明的一个实施方案，壁430由网格板或多孔板形成。
根据本发明的一个实施方案，用于维持第一烟火填料23的元件433被设置在该第一烟火填料和壁430之间，所述维持元件433是可渗透气体的或气体可燃的，例如是泡沫。
在图1、3和4的实施方案中，第一通道432沿L方向由第三封闭盖32和具有开口431的壁430界定，在与L方向横切的方向上由气体过滤器43限定，其中开口431暴露在第一通道432中。
在图2的实施方案中，第一通道432沿L方向由第三封闭盖32和具有开口431的壁430界定，在与L方向横切的方向上由壁430的局部434限定，其中开口431暴露在第一通道432中，局部434不包括开口431且倚靠壁30设置，所述气体过滤器43环绕壁430的与局部434连接的***部分435。壁430的***部分435将壁430维持在过滤器43内的适当位置。
根据本发明的一个实施方案，用于维持第二烟火填料24的元件121被设置在该第二烟火填料24和第二腔室22的远离壁30的末端12之间，该维持元件例如是泡沫。
根据本发明的一个实施方案，第一过滤器43例如是压实的编织物、金属织物、多孔板卷筒或金属网卷筒。
根据本发明的一个实施方案，在第二闭合装置18和第二烟火填料24之间的是第二气体过滤器44。
根据本发明的一个实施方案，第二气体过滤器44环绕第二气体通道442，第二气体通道442延伸至至少面向通孔31，当第三封闭盖32破裂时，通孔31与气体引导装置33的内部连通，所述气体引导装置33被设置在第二通道442中并延伸至第二腔室22内，一直延伸到设置在第二腔室22中的与第二过滤器44有一定距离的点332，所述气体引导装置33包括在它的内部和外部之间的第二气体通道开口331。第二烟火填料24在气体引导装置33的外部，也在所述第二通道的外部。
根据本发明的一个实施方案，第二过滤器44例如是压实的编织物、金属织物、多孔板卷筒或金属网卷筒。
根据本发明的一个实施方案，所述气体引导装置33延伸至第二腔室22内，一直延伸到与腔室22的末端12有一定距离且与第二气体过滤器44有一定距离的末端。
所述气体引导装置33能够将由第一烟火填料23的燃烧形成的气体喷射和热颗粒物从第一腔室21均匀地扩散至第二腔室22中，并因此控制第二烟火填料24的燃烧，而避免所述填料24被气体喷射和热颗粒物破坏。特别地，所述气体引导装置33由具有围绕L方向的规则开口331的网状物形成。
根据本发明的一个实施方案，设置在第二通道442内的第二开口331的气体通道横截面小于设置在第二通道442外的第二开口331的气体通道横截面。因此，更多的来自第一腔室23的燃烧气体被输送至第二腔室24和末端12，以防止来自第一腔室21的气体变得过冷。
根据本发明的一个实施方案，在第二通道442中没有第二开口331。
根据本发明的一个实施方案，第二通道442外的第二开口331具有不同的横截面，例如，沿着L方向从壁30至壁12递减的横截面。
根据本发明的一个实施方案，所述气体引导装置33是管状的并形成扩散管。第二腔室22的扩散管33被***至第二过滤器44中，以防止来自第一腔室21的气体被第二过滤器44冷却过度。
根据本发明的一个实施方案，所述第一气体通道432和/或第二气体通道442沿着从第一腔室21到第二腔室22的纵向L延伸。
根据本发明的一个实施方案，通过例如沿着从第一腔室21到第二腔室22的纵向L排列，点火器40、刚性隔离壁430的第一气体通道开口431、第一气体通道432和/或第二气体通道442、第三封闭盖32、通孔31和气体引导装置33沿着该轴向L延伸。
在图2的实施方案中，第二腔室22中省略了气体引导装置33，因为第二腔室22在L方向的长度小于其横切于该L方向的尺寸，并且通过第一腔室21的第一填料23的热燃烧气体的气流穿过处于第二持续状态的孔31，实现点燃第二填料24的目的。用于维持第二烟火填料24的另一元件222被设置在第二烟火填料24和壁220之间，该维持元件222是可渗透气体的或气体可燃烧的，例如是泡沫；所述壁220具有面向孔31设置的通孔221以形成气体通道并具有用于维持在过滤器44中的***部分425。
根据本发明的一个实施方案，如图3中所表示的，点火器40被设置成产生沿着L方向的轴向式点火，即，朝向第三封闭盖32点火；例如，如粗箭头所示，由点火器40产生的气体和热颗粒物沿着方向L通过所述点火器扩散。
根据本发明的一个实施方案，如图4所示，点火器40被设置成产生横切于L方向的径向式点火，朝向第三封闭盖32；例如，如粗箭头所示，由点火器40产生的气体和热颗粒物围绕L方向和点火器40的轴线通过所述点火器扩散。例如，如图2中所示，点火器40的径向式点火更有利。
根据本发明的一个实施方案，第一闭合装置17由密封第一排气开口15的第一封闭盖17形成并能够在所述来自第一烟火填料23的燃烧气体压力下破裂，第二闭合装置18由密封第二排气开口16的第二封闭盖18形成并能够在所述来自所述第二烟火填料24的所述燃烧气体压力下破裂，第一封闭盖17和第三封闭盖32可以制成一体和/或第二封闭盖18和第三封闭盖32可以制成一体。
根据本发明的一个实施方案，通孔31是阶梯式的并具有多个连续的不同气体通道部分，例如在图1、3和4所示的实施方案中，第一部分311的通道面积大于与它连通的第二部分312的通道面积；第一部分311设置在第一腔室21侧，并且限定了使设置在该侧的第三封闭盖32破裂的压力；而第二部分312被设置在第二腔室侧并可以控制通孔31中的气流。在第一封闭盖17和第三封闭盖32形成一体和/或第二封闭盖18和第三封闭盖32形成一体时，这是特别有利的。
通常，不考虑操作压力，通过由气体发生器充气的安全气囊打开仪表盘盖子需要5至8毫秒。为限制气体发生器对仪表盘的破坏，在仪表盘打开之前，第二腔室22不应在组件中产生气体。因此，在点燃第二腔室22和点燃第一腔室之间有足够的延时（对应于图5的曲线中在22℃时位于10和15毫秒之间的拐点）。因此，在点燃第一腔室21的点火器40之后，点燃第二腔室22的延时是：
-在-30℃时，大于或等于15毫秒，例如15和20ms之间；
-室温下（如22℃），大于或等于10毫秒，如10和15毫秒之间；
-在85℃时，大于或等于5毫秒，例如5和10ms之间。
根据本发明的一个实施方案，第一过滤器43和/或第二过滤器44与各自的开口15、16处于一定距离，以防止各自的燃烧腔室21、22中出现过压及过滤器43和/或44在各自的扩散开口15、16中吸入气体。

Claims (17)

1.一种气体发生器，包括分别设置在至少第一腔室(21)和第二腔室(22)内的至少第一烟火填料(23)和第二烟火填料(24)；所述第一腔室(21)部分地由第一外壁(13)界定，所述第一外壁(13)包括至少一个用于使气体逸出至外部的开口(15)；所述第二腔室(22)部分地由第二外壁(14)界定，所述第二外壁(14)包括至少一个用于使气体逸出至外部且与第一开口分开的第二开口(16)，仅第一腔室(21)设置有适于被触发以点燃第一烟火填料(23)的点火器(40)，所述第一腔室(21)与第二腔室(22)邻接且通过第三壁(30)与第二腔室(22)隔开；
所述用于使气体逸出至外部的第一开口(15)由至少一个第一闭合装置(17)封闭，所述第一闭合装置(17)适于在第一烟火填料(23)的燃烧气体的压力下被打开；
所述用于使气体逸出至外部的第二开口(16)由至少一个第二闭合装置(18)封闭，所述第二闭合装置(18)适于在第二烟火填料(24)的燃烧气体的压力下被打开；
第三壁(30)包括至少一个通孔(31)，所述通孔(31)在第一腔室(21)和第二腔室(22)之间延伸，且所述通孔(31)被至少一个第三闭合装置(32)密封在第一起始状态；
其特征在于，所述通孔(31)的作用是保证在第二持续状态中气体在第一腔室(21)和第二腔室(22)之间的持续流通；
所述第三闭合装置(32)被设置为在第一填料(23)的燃烧气体的压力下破裂，以使得当第三闭合装置(32)处于相当于所述第二持续状态的破裂状态时，所述第三壁(30)的通孔(31)在所述第二持续状态中持续保持开放，并使所述第一烟火填料(23)的燃烧气体通过在所述第二持续状态中持续开放的通孔(31)从所述第一腔室(21)流至所述第二腔室(22)，在所述第二腔室中这些燃烧气体引起第二烟火填料(24)的燃烧；
第二腔室(22)没有点火器；
当第三闭合装置(32)处于第三闭合装置(32)密封所述通孔(31)的第一起始状态时，所述第三闭合装置被设置成在第二填料(24)的燃烧气体的压力下进入第二持续状态，第三闭合装置在所述第二持续状态中破裂，以使所述第三壁(30)的通孔(31)在第二持续状态中持续保持开放，并使所述第二烟火填料(24)的燃烧气体通过在所述第二持续状态中持续开放的通孔(31)从第二腔室(22)流至第一腔室(21)，使得这些燃烧气体引起第一烟火填料(23)的燃烧。
2.根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，在所述点火器(40)和所述第三闭合装置(32)之间的是至少一个包括第一气体通道开口(431)的第四刚性隔离壁(430)。
3.根据任何一项前述权利要求所述的气体发生器，其特征在于，在所述第一闭合装置(17)和所述第一烟火填料(23)之间的是第一气体过滤器(43)。
4.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，在所述第一烟火填料(23)和所述第三闭合装置(32)之间的是至少一个包括第一气体通道开口(431)的第四刚性隔离壁(430)。
5.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，在所述第一闭合装置(17)和所述第一烟火填料(23)之间的是环绕第一气体通道(432)的第一气体过滤器(43)，所述第一气体通道(432)在所述第三闭合装置(32)和至少一个第四刚性隔离壁(430)之间延伸，所述第四刚性隔离壁(430)包括面向所述第一气体通道(432)设置的第一气体通道开口(431)，所述第一烟火填料(23)位于所述第一气体通道外部。
6.根据权利要求5所述的气体发生器，其特征在于，在所述第二闭合装置(18)和所述第二烟火填料(24)之间的是第二气体过滤器(44)。
7.根据权利要求6所述的气体发生器，其特征在于，所述第二气体过滤器(44)环绕第二气体通道(442)，所述第二气体通道(442)延伸至至少面向通孔(31)，当第三闭合装置(32)破裂时，所述通孔(31)与气体引导装置(33)的内部连通，所述气体引导装置(33)被设置在第二气体通道中并延伸至第二腔室(22)内，一直延伸到设置在第二腔室(22)中的与第二气体过滤器(44)有一定距离的点，所述气体引导装置(33)包括在它的内部和外部之间的第二气体通道开口(331)，所述第二烟火填料(24)在第二气体通道(442)的外部。
8.根据权利要求7所述的气体发生器，其特征在于，所述气体引导装置(33)是管状的。
9.根据权利要求7所述的气体发生器，其特征在于，所述第一和/或第二气体通道沿着从第一腔室(21)到第二腔室(22)的纵向(L)延伸。
10.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，所述第一烟火填料(23)具有第一质量M1，所述第二烟火填料(24)具有第二质量M2，且第一烟火填料和第二烟火填料之间的质量分配M1/M2大于或等于1/4且小于或等于3。
11.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，所述第一烟火填料(23)具有第一质量M1，所述第二烟火填料(24)具有第二质量M2，且第一烟火填料和第二烟火填料之间的质量分配M1/M2小于或等于1。
12.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，所述发生器具有被设置为通过触发点火器(40)在第二烟火填料(24)之前点燃第一烟火填料(23)的设备(31，32)。
13.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被设置为通过触发点火器(40)在打开第二闭合装置(18)之前打开第一闭合装置(17)的设备(31，32)。
14.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被设置为通过触发点火器(40)在打开第三闭合装置(32)之前打开第一闭合装置(17)的设备(31，32)。
15.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被设置为通过触发点火器(40)在打开第一闭合装置(17)之前打开第三闭合装置(32)的设备(31，32)。
16.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被设置为通过触发点火器(40)在打开第二闭合装置(18)之前打开第三闭合装置(32)的设备(31，32)。
17.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其特征在于，所述第一闭合装置(17)是密封使气体逸出至外部的第一开口(15)并适于在所述第一烟火填料(23)的燃烧气体压力下破裂的第一封闭盖，第二闭合装置(18)是密封使气体逸出至外部的第二开口(16)并适于在所述第二烟火填料(24)的燃烧气体压力下破裂的第二封闭盖，所述第三闭合装置(32)是第三封闭盖，并且所述第一封闭盖和所述第三封闭盖可以制成一体和/或所述第二封闭盖和所述第三封闭盖可以制成一体。
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