充气机、安全气囊模块以及车辆安全系统技术方案

一种尤其用于车辆安全系统的充气机(10)，其包括燃烧室(16)，在燃烧室(16)中容纳气体产生时的可燃的固体推进剂(18)，以及含有压缩气体(26)的压缩气体室(24)，其中即使在充气机(10)的未致动状态中，在燃烧室(16)与压缩气体室(24)之间也存在流体联通。压缩气体(26)包括至少一种惰性气体以及氧气和至少一种可燃气体，其中可燃气体在以可燃气体与氧气不发生自支持转换的浓度下提供。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及充气机，其包括燃烧室，在产生气体时的可燃固体推进剂容纳在所述燃烧室中，以及含有压缩气体的压缩气体室，其中即使在充气机的非致动状态中也在燃烧室与压缩气体室之间存在流体联通。充气机尤其可以用于车辆安全系统中，例如与安全气囊或传动带张紧装置相连。除此以外，本专利技术涉及安全气囊模块与车辆安全系统。
技术介绍
对于通过充气机提供期望数量的气体已知多个构思。一个可能性是在制造过程中从已经容纳在充气机的容器中的气体或流体推进剂产生全部数量的气体，当致动充气机时此推进剂适于进行化学反应。因此例如在DE102008027048A1中描述了用于通过可燃气体混合物填充充气机的压缩气体罐，当致动充气机时通过点火器点火可燃气体混合物，并且在可燃气体混合物燃烧过程中其供给期望的气体体积。使用的气体混合物例如可以是在可燃混合物中的氢气与氧气。另一个可能性是，除了含有加压气体的压力罐以外，提供同样有助于在充气机中的气体产生的一定数量的固体推进剂。如在DE102008022749A1中描述的，对于此混合充气机可以使用不同的气体与气体混合物。为了降低排放气体的流速与温度，增加气凝胶，使得此外可以利用诸如氦气或氢气的非常轻的气体。通过DE29811415U1，已知除了固体推进剂以外，在充气机中提供流体气体，所述流体气体在气体产生的情况下在致动充气机时转化。当使用可燃气体混合物或可燃液体时，产生气体的数量增加并且排放气体的温度增加。例如，如在类属DE102011009309A中描述了气体发生的另一种选择，包括一起使用如压缩气体(诸如氩气或氦气)的惰性气体和以片剂形式的固体推进剂，压缩气体也围绕推进剂片剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有增强输出的通用充气机。此外，本专利技术的目的是描述包括另外开发的充气机的安全气囊模块与车辆安全系统。根据本专利技术，通过关于权利要求1的充气机的主题、通过关于权利要求11的安全气囊模块的主题以及通过关于权利要求12的车辆安全系统主题实现了此目的。根据本专利技术，这通过尤其用于车辆安全系统的充气机实现，所述充气机包括：燃烧室，其中容纳产生气体时的可燃固体推进剂；以及含有压缩气体的压缩气体室，其中即使在充气机的非致动状态中，在燃烧室与压缩气体室之间也存在流体联通。压缩气体包括至少一种惰性气体以及氧气和至少一种可燃气体，在可燃气体与氧气不发生自支持转换的浓度下提供可燃气体。在专门使用惰性气体的情况下，点火器需要对冷惰性气体进行加热动作，这延迟了点火，并且气体从固体推进剂释放。已经发现通过根据本专利技术的容纳在压缩气体中的可燃气体的热转换，可以充分地加热压缩气体，以便方便固体推进剂的点火与加速气体产生。因此，通过可燃气体与氧气的转换产生的热量在能量方面支持点火器并且，相应地支持释放的点火气体和/或点火颗粒以及用于到目前为止未点火的推进剂的点火的已经点火的热推进剂颗粒。专利技术人发现足以实现积极的协助加热动作，当在室温下并且在致动充气机以前存在的压力下时，在压缩气体室中，在压缩气体中的可燃气体的浓度是次临界的，即，在充气机的致动状态中，可燃气体与氧气的转换需要通过由点火器或者固定推进剂的转换产生的热量来支持与保持，并且对于与氧气的转化来说，可燃气体恒定地要求来自外部源的热致动能量。排放气体通过可燃气体的转换未加热到不期望的程度。优选地，惰性气体选自氩气、氮气、氦气与同时至少两种所述气体的混合物，其中此外，还考虑与可燃气体与氧气不反应的其它气体。例如，在致动充气机以前，压缩气体以大约50到75MPa加压。可燃气体可以选自氢气、甲烷、乙烷、丙烷以及同时至少两种所述气体中的混合物，优选的是使用氢气。除了所述气体以外，还考虑其它可燃气体。即使在提供的低浓度的可燃气体的情况下，为了获得所述低浓度的可燃气体的至少大体上地完全转换，优选地子化学计量地提供与氧气成比例的可燃气体，其中在压缩气体中明确地提供比可燃气体的完全转化需要的氧气的更多的氧气。例如，氧气可以按份额提供为是压缩气体中的10到30摩尔％，尤其15到25摩尔％，与在压缩气体中的全部物质量有关。优选地可燃气体，尤其是氢气，按份额提供为是压缩气体中的2.5到4.0摩尔％，尤其2.5到3.5摩尔％。因此，惰性气体优选地按份额提供为是压缩气体中的大约66到87.5摩尔％。根据本专利技术的优选的气体混合物包括65到75摩尔％份额的氩气、10到30mole％、优选地15到25mole％并且进一步优选地15到20mole％份额的氧气、以及以2.5到4mole％、优选地2.5到3.5mole％并且进一步优选地2.5到3mole％的份额的氢气，每种气体都与气体混合物的全部物质量相关。份额高达10％的氩气可以通过氦气取代。已经证明，在所述浓度的情况下，通过可燃气体获得在不发生可燃气体的自支持转换的情况下的良好的热辅助设备。在致动充气机以前，优选地，在燃烧室中存在与在压缩气体室中的相同的压力，由此提供了无需以气密方式实现的燃烧室与压缩气体室之间的分离的优点，以及燃烧室中的推进剂片剂之间的空间可以用于存储压缩气体气体的优点。然而，优选地，点火器以气密方式紧密密封燃烧室和/或压缩气体，以便确保固体推进剂的快速点火。优选地，充气机设计为冲击波发生器，其中在燃烧室与压缩气体室之间破裂隔膜布置为在压缩气体室中的压缩气体产生冲击波。众所周知，为了产生冲击波。在燃烧室与压缩气体室之间不需要气密分离，但是允许压缩气体室与燃烧室之间的压力补偿的溢流孔应该被选择，以便使所述溢流孔仅具有此尺寸使得可燃固体推进剂可以通过其气体产生损坏破裂隔膜并且可以在压缩气体室中产生足够强的冲击波。优选地，使用基于胍基化合物尤其是硝酸胍的固体推进剂。关于安全气囊模块，通过权利要求11的特征实现了此目的。根据本专利技术的此安全气囊模块可以包括根据本专利技术的充气机。关于车辆安全系统，通过权利要求12的特征实现了此目的。因此，车辆安全系统包括根据本专利技术的充气机和/或根据本专利技术的安全气囊模块。附图说明在下文中，将参照所述的附图通过实施方式详细地描述本专利技术，在附图中：图1示出了根据本专利技术的充气机的示意性剖面图；图2示出了包括不同气体混合物的罐子测试的图解视图。具体实施方式在图1中示出了以具有细长且大体圆柱形壳体12的管状充气机形式的充气机10。适于电致动的点火器14布置在充气机10的轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种尤其用于车辆安全系统的充气机，其包括：燃烧室(16)，其中容纳在气体产生时可燃的固体推进剂(18)；以及含有压缩气体(26)的压缩气体室(24)，其中在充气机(10)的未致动状态中，在所述燃烧室(16)与所述压缩气体室(24)之间存在流体联通，其特征在于，所述压缩气体(26)包括至少一种惰性气体以及氧气和至少一种可燃气体，其中所述可燃气体以使所述可燃气体与氧气不发生自支持转换的浓度提供。

【技术特征摘要】
2014.12.17 DE 102014018603.21.一种尤其用于车辆安全系统的充气机，其包括：燃烧室(16)，其中容纳
在气体产生时可燃的固体推进剂(18)；以及含有压缩气体(26)的压缩气体室
(24)，其中在充气机(10)的未致动状态中，在所述燃烧室(16)与所述压缩
气体室(24)之间存在流体联通，其特征在于，所述压缩气体(26)包括至少
一种惰性气体以及氧气和至少一种可燃气体，其中所述可燃气体以使所述可燃
气体与氧气不发生自支持转换的浓度提供。
2.根据权利要求1所述的充气机，其特征在于，所述可燃气体以亚化学计量
的方式与氧气成比例地提供。
3.根据上述权利要求中任一项所述的充气机，其特征在于，所述氧气按份额
提供为是所述压缩气体(26)的10到30摩尔％，尤其15到25摩尔％。
4.根据上述权利要求中任一项所述的充气机，其特征在于，所述可燃气体选
自氢气、甲烷、乙烷、丙烷以及同时至少两种所述气体的混合物。
5.根据权利要求4所述的充气机，其特征在于，所述可燃气体是氢气。
6.根据上述权利要求中任一项所述的充气机，其特征在于，所述可燃气体，
尤...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯汀·永诺，
申请(专利权)人：天合安全气囊系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE