点爆器模块、气体发生器和安全气囊的制作方法

本实用新型涉及一种用于气体发生器的点爆器模块、一种包括这样的点爆器模块的气体发生器和一种包括这样的气体发生器的安全气囊。

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。

由专利文献cn204279333u已知一种气体发生器，其包括壳体和直接注塑在壳体上的点爆器模块。本申请的发明人在研究中发现，在这种气体发生器中存在以下缺陷：

1.在注塑加工过程中，由于注塑体的冷却，可能在注塑体与壳体的金属表面之间形成缝隙，因此可能影响到气体发生器的密封性能。当大气中的水分通过缝隙侵入到气体发生器内部后，可能使产气药失效，从而影响到气体发生器的工作性能。气体发生器甚至可能完全失效或者有随时发生爆炸的风险。

2.在点爆器的引线穿过壳体处，注塑体可以具有一个直径为数毫米的圆柱体。如果在注塑体与金属的壳体表面之间产生缝隙，那么可能的拉力将直接作用到该圆柱体上。由于该圆柱体具有小的横截面，该圆柱体可能具有不足的抗拉强度。如果在注塑过程中由于冷却而在该圆柱体的中央形成一些小空洞，那么抗拉强度不足的缺陷将更严重。

3.点爆器的尺寸显著地小于气体发生器的壳体部件的尺寸。在这种气体发生器的制造过程中，将尺寸相差悬殊的点爆器和壳体部件共同地放入到注塑机中进行注塑，这是生产效率较低的。同时，对壳体部件的洗净程度提出较高的要求，以满足注塑工艺的需要。

另外，由专利文献us6718884b1已知一种气体发生器。在这种气体发生器中类似地存在前面已经论述过的缺陷。

技术实现要素：

从现有技术出发，本实用新型的目的是，提出一种用于气体发生器的点爆器模块、一种包括这样的点爆器模块的气体发生器以及一种包括这样的气体发生器的安全气囊，其中，点爆器模块能够廉价地制造，能够容易地装配，并且工作可靠。

按本实用新型的第一方面，建议一种用于气体发生器的点爆器模块，所述点爆器模块包括点爆器，所述点爆器模块包括骨架元件，所述点爆器通过用塑料材料注塑与骨架元件形成一体，所述塑料材料形成注塑体，所述点爆器模块具有环槽，所述环槽在外侧由骨架元件限定并且在内侧由注塑体限定，所述环槽构造成用于接纳从气体发生器的壳体朝内伸出的筒状突起。

本实用新型的有益技术效果在于，在这种点爆器模块中，骨架元件和点爆器的尺寸比例明显小于如现有技术中的壳体部件与点爆器的尺寸比例，因此，按本实用新型的点爆器模块能够在注塑工艺中较有效率地制造。

在一些实施方式中，骨架元件可以由金属、陶瓷、玻璃或者其他适宜的材料制成。例如，骨架元件可以用金属板冲压和/或切削加工而成。在一些实施方式中，注塑材料可以是热固性的或热塑性的塑料，或者可以是纤维增强塑料。点爆器本身可以采用如已由现有技术已知的那些点爆器。

在一些实施方式中，所述环槽可以构造成用于在环槽与筒状突起之间形成密封连接结构。例如可以在所述环槽的槽底和/或两个槽壁之中的至少一个上施加密封材料，或者可以在环槽与筒状突起之间形成气密的压配合，或者所述密封连接结构可以通过设置在环槽中的密封圈实现。通过按本实用新型的密封连接结构可以有效地避免在现有技术中存在的由于不密封性引起的安全隐患。

在一些实施方式中，所述骨架元件可以具有底部和第一筒状部分，所述第一筒状部分被注塑体部分地填充，所述第一筒状部分在外侧限定所述环槽。

在一些实施方式中，所述第一筒状部分可以具有第一环肩，所述注塑体可以具有第二环肩，所述第一环肩和第二环肩可以形成所述环槽的槽底，所述第一环肩和第二环肩可以构造成用于直接地或间接地支撑在所述筒状突起上。在这种实施方式中，可能被施加在与点爆器的引线进行电连接的线束上的拉力可以通过第二环肩传递到筒状突起上，因此克服了在现有技术中的在前面已经说明的强度不足的缺陷以及由此可能引起的安全风险。

在一些实施方式中，所述点爆器的本体可以设置在所述底部的与第一筒状部分背离的一侧上并且可以被注塑体部分地包围。

在一些实施方式中，所述底部可以具有通孔，所述点爆器的引线可以穿过所述通孔，所述通孔可以被注塑体填充。

在一些实施方式中，所述骨架元件可以包括设置在所述底部的与第一筒状部分背离的一侧上的第二筒状部分，所述第二筒状部分可以包围注塑体的区段。通过第二筒状部分可以有利地实现点火药筒在点爆器模块上的压装。

在一些实施方式中，所述第二筒状部分可以是所述骨架元件的一体的组成部分；或者所述第二筒状部分可以作为单独的部件安装在所述骨架元件上。例如，第二筒状部件可以压装在所述骨架元件上，更准确地说，可以压装在所述骨架元件的其余部分上。

在一些实施方式中，所述点爆器的数量可以为1个，并且所述第二筒状部分的数量可以为1个。

所述点爆器的数量可以为2个，并且所述第二筒状部分的数量可以为2个，其中，两个第二筒状部分彼此并排地设置并且分别包围注塑体的一个区段，在所述区段中相应地设置其中一个点爆器。

也可能的是，点爆器模块包括3个或更多个点爆器。也可能的是，一个第二筒状部分可以配设有多于一个的点爆器。

在一些实施方式中，所述底部可以具有一个通孔，所述点爆器的引线穿过所述通孔，所述通孔被注塑体填充；并且所述注塑体可以包括：一个接纳在第一筒状部分中的并且与所述底部和/或第一筒状部分一体地连接的第一柱状区段、和/或一个接纳在所述通孔中的第二柱状区段和/或一个接纳在第二筒状部分中的并且与所述底部和/或第二筒状部分一体地连接的第三柱状区段。

在一些实施方式中，所述底部可以具有两个通孔，每个通孔被其中一个点爆器的引线穿过，所述通孔被注塑体填充；并且所述注塑体可以包括：一个接纳在第一筒状部分中的并且与所述底部和/或第一筒状部分一体地连接的第一柱状区段、和/或两个分别接纳在其中一个通孔中的第二柱状区段和/或两个分别接纳在其中一个第二筒状部分中的并且与所述底部和/或相应的第二筒状部分一体地连接的第三柱状区段。

在一些实施方式中，所述注塑体可以具有线束腔室，所述点爆器的引线的末端延伸到所述线束腔室中。

按本实用新型的第二方面，建议一种气体发生器，所述气体发生器包括壳体，所述壳体具有排气口，所述壳体具有朝内伸出的筒状突起，所述气体发生器包括按本实用新型的用于气体发生器的点爆器模块，所述点爆器模块以其环槽接纳所述筒状突起。

在一些实施方式中，所述点爆器模块可以被压装在所述筒状突起上。另外也可能的是，所述点爆器模块可以被焊接或螺纹连接在所述筒状突起上。

在一些实施方式中，所述壳体可以包括第一壳体部件和第二壳体部件。

在一些实施方式中，所述第一壳体部件可以构成为杯状部件，并且所述第二壳体部件可以构成为盖状部件。

在一些实施方式中，所述第一壳体部件可以具有所述筒状突起，并且所述第二壳体部件可以具有所述排气口。

在一些实施方式中，所述气体发生器可以包括用于接纳点火药的点火药筒，所述点火药筒可以被压装在所述第二筒状部分上，并且可以被所述第二壳体部件直接地或间接地压紧。

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。

按本实用新型的第三方面，建议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，所述安全气囊包括按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。

在此要指出的是，在本申请中记载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。所有在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

下面结合附图参照具体实施方式来更具体地说明本实用新型。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纵剖视图；

图4是按第三实施方式的气体发生器的点爆器模块的纵剖视图；

图5是按本实用新型的第四实施方式的气体发生器的纵剖视图；并且

图6是按本实用新型的第五实施方式的气体发生器的纵剖视图。

具体实施方式

图1是按本实用新型的第一实施方式的气体发生器的纵剖视图。该气体发生器包括壳体，该壳体可以构造成多件式的，例如可以构造成两件式的，包括第一壳体部件1和第二壳体部件2。在图1所示的实施方式中，第一壳体部件1构成为杯状部件，并且所述第二壳体部件构成为盖状部件。第一壳体部件1具有筒状突起21，该筒状突起例如可以具有圆形或者矩形的轮廓。第二壳体部件1具有多个排气口6，它们可以分别构成为排气孔或者狭缝。过滤器3接纳在壳体中。过滤器3通常构造成筒状的。过滤器3和壳体共同地限定用于容纳产气药的装药室。在装药室中可以设置点火药筒4，在点火药筒4中容纳点火药，点火药筒可以以其朝向第一壳体部件1的端部压装到下面还将详细地说明的点爆器模块10上。装药室可以通过装药室盖5限定，该装药室盖5可以压装到点火药筒的朝向第二壳体部件2的端部上，并且可以被第二壳体部件2压紧。点火药可以被点爆，然后产生的火焰传递到点火药筒4之外的装药室中，使得产气药燃烧。在产气药燃烧时产生的气体可以通过过滤器3过滤，然后可以经由排气口6排出到例如未示出的安全气囊的气袋中，使得气袋从折叠状态转换到膨胀状态，膨胀的气袋可以提供安全保护。

在如图1所示的气体发生器中，点爆器模块10包括一个点爆器12，该点爆器模块包括骨架元件11，所述点爆器12通过用塑料材料注塑与骨架元件11形成一体，所述塑料材料形成注塑体13。所述骨架元件11具有底部18和第一筒状部分16以及第二筒状部分17，所述底部18具有一个中央的通孔。所述第一筒状部分16被注塑体13的第一柱状区段部分地填充，所述通孔被注塑体13的第二柱状区段至少部分地填充，所述第二筒状部分17被注塑体13的第三柱状区段至少部分地填充。

所述点爆器模块10具有环槽19，所述环槽19在外侧由骨架元件11的第一筒状部分16限定并且在内侧由注塑体的第一柱状区段13限定，所述环槽19构造成用于接纳从气体发生器的壳体朝内伸出的筒状突起21。所述第一筒状部分16具有第一环肩，所述注塑体13具有第二环肩，所述第一环肩和第二环肩共同地形成所述环槽19的槽底，所述第一环肩和第二环肩构造成用于直接地或间接地支撑在所述筒状突起21上。例如可以在所述槽底上设置密封圈15，例如由硅橡胶制成的o形密封圈，借此可以实现气密的密封。

所述点爆器12的本体可以设置在所述底部18的与第一筒状部分16背离的一侧上并且被注塑体13部分地包围。所述点爆器12的引线14可以穿过所述底部18中的通孔。在注塑体13的第一柱状区段中可以设置线束腔室20。引线14的末端可以延伸到所述线束腔室中。例如未示出的插头可以插入到该线束腔室20中，以便与点爆器的引线14建立电连接。点爆器12在激活时可以引爆接纳在点火药筒4中的点火药。

图2是按本实用新型的第二实施方式的气体发生器的纵剖视图。该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。在此，气体发生器包括两个点火药筒4，其中，第一点火药筒4接纳点火药，并且用于点燃在两个点火药筒4之外的装药室中的产气药，并且第二点火药筒4可以构成一个单独的分装药室。更准确地说，在两个点火药筒4之外的装药室可以称为第一分装药室，在第二点火药筒4之内的装药室可以称为第二分装药室。能在第二分装药室内产生的气体可以首先排出到第一分装药室中，然后经过过滤器3从排气口6排出。可以理解，点火药可以部分地或完全地与产气药相同地或不同地构成，例如点火药可以具有更好的易燃性。可能的是，在第一点火药筒4中的点火药与在第一分装药室中的产气药完全不同地构成，在第二点火药筒4中的点火药在与点爆器12相邻的区域中可以与在第一点火药筒4中的点火药相同地构成，而在第二分装药室的其余区域中与在第一分装药室中的产气药相同地构成。另外也可能的是，在整个第二点火药筒4中的点火药可以与在第一分装药室中的产气药相同地构成。例如，在包括第二点火药筒4和相应的点爆器12的第二级设计成比包括第一点火药筒4和相应的点爆器12的第一级延迟地触发的情况下，在第一级中的燃烧会导致第二点火药筒4的升温，这种升温可以提高第二点火药筒4中的点火药的易燃性，于是与在第一分装药室中的产气药相同地构成的、在第二点火药筒4中的点火药可以在升温的情况下被可靠地点燃。在此情况下，在第二点火药筒4中的点火药也可以称为“产气药”。

在如图2所示的气体发生器中，点爆器模块10包括两个点爆器12，该点爆器模块包括骨架元件11，所述两个点爆器12通过用塑料材料注塑与骨架元件11形成一体，所述塑料材料形成注塑体13。所述骨架元件11具有底部18和一个第一筒状部分16以及两个第二筒状部分17，所述底部18具有两个通孔。所述第一筒状部分16被注塑体13的第一柱状区段部分地填充，所述两个通孔被注塑体13的各一个第二柱状区段至少部分地填充，所述两个第二筒状部分17被注塑体13的各一个第三柱状区段至少部分地填充。在此，所述第二筒状部分17可以作为单独的部件安装在所述骨架元件11上。

所述点爆器模块10具有环槽19，所述环槽19在外侧由骨架元件11的第一筒状部分16限定并且在内侧由注塑体的第一柱状区段13限定，所述环槽19构造成用于接纳从气体发生器的壳体朝内伸出的筒状突起21。所述第一筒状部分16具有第一环肩，所述注塑体13具有第二环肩，所述第一环肩和第二环肩共同地形成环槽19的槽底，所述第一环肩和第二环肩构造成用于直接地或间接地支撑在所述筒状突起21上。例如可以在所述槽底上设置密封圈15，例如由硅橡胶制成的o形密封圈，借此可以实现气密的密封。

所述两个点爆器12的本体设置在所述底部18的与第一筒状部分16背离的一侧上并且被注塑体13部分地包围。所述两个点爆器12的引线14可以穿过所述底部18中的相应的通孔。在注塑体13的第一柱状区段中可以设置两个线束腔室20。引线14的末端可以延伸到相应的线束腔室中。例如未示出的插头可以插入到线束腔室20中，以便与点爆器的引线14建立电连接。点爆器12在激活时可以引爆接纳在相应的点火药筒4中的点火药。

图3是按本实用新型的第三实施方式的气体发生器的纵剖视图，并且图4是该气体发生器的点爆器模块的纵剖视图。按图3的实施方式与按图1的实施方式的区别可以仅在于，按图3和图4的点爆器模块10与按图1的点爆器模块10不同，其中，在按图3和图4的点爆器模块10中没有第二筒状部分17。不言而喻，与此类似，在按图2的实施方式中的两个第二筒状部分17之中的至少一个也可以被取消。

图5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1的实施方式的主要区别在于点爆器模块。在图5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的第二筒状部分17包围，换言之，由注塑材料形成的注塑体13在轴向突起的区域中超出骨架元件的第二筒状部分17。在其他方面，可以参考对图1的说明。

图6是按本实用新型的第五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6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的第二筒状部分17包围，换言之，由注塑材料形成的注塑体13在轴向突起的区域中超出骨架元件的第二筒状部分17。在其他方面，可以参考对图2的说明。

在上述实施方式中，骨架元件11可以是小的金属部件，其具有简单的形状，例如可以通过锻造和切削加工来制造。骨架元件11的第一筒状部分16可以以过盈配合的方式压装在筒状突起21上。密封圈15可以建立气密的密封。排气口6可以被暂时地封闭，并且该封闭可以通过壳体内部的压力的迅速升高而被破坏。特别有利的是，可以适宜地设计点火药筒4的长度，使得点火药筒4被紧紧地顶在第二壳体部件2与点爆器模块10之间，防止点爆器模块10与第一壳体部件1之间的可能的松动，因此也确保密封圈15的特别可靠的密封功能。

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。