车辆安全系统气体发生器、安全气囊模块及车辆安全系统的制作方法

1.本发明涉及一种气体发生器、尤其是用于车辆安全系统的气体发生器。此外，本发明涉及一种安全气囊模块，该安全气囊模块包括这种气体发生器，并且涉及一种车辆安全系统，该车辆安全系统具有这种气体发生器。


背景技术：

2.已知的是，气体发生器用于各种安全装置、尤其是在车辆中的各种安全装置。在此，可以借助于这种气体发生器产生并且/或者释放气体，该气体例如可以填充可充气的气袋或气囊，由此在事故时可以保护人员。这种气体发生器也可以驱动车辆中的其他安全系统，例如安全带张紧器、可移动头枕或防滚架或发动机盖支撑杆。
3.在此同样已知的是，使用具有多个点火级(例如第一点火级和第二点火级)的气体发生器，这些气体发生器分别能够启动气体产生，以便能够实现在时间上和/或空间上彼此隔开的气体产生。在此，这种气体发生器可以附加地包括扩散器，该扩散器作为混合室起作用，其方式是，该扩散器至少部分地容纳分别由第一点火级和第二点火级产生的气体，随后气体能够向外离开气体发生器，以便例如填充连接至气体发生器的气袋。这种气体发生器还可以包括多个另外的构件。
4.此外已知的是，在气体发生器中，点火级(其也可以包括预加载的压缩气体)通过如下方式连接至扩散器：点火级以其壳体的端部至少部分地被推入到扩散器的开口中并且被紧固在那里。换言之，点火级的端侧的壳体区段的一部分伸入到扩散器的内部区域中，使得在气体发生器的作用情况下，气体可以从点火级的端侧的壳体区段被导入到扩散器或扩散器的内部区域中。换言之，在此点火级以气体喷枪的方式被插入到扩散器中或其内部区域中，在作用情况下气体可以在气体喷枪中被引导。


技术实现要素：

5.在这种背景下，本发明的目的是提供一种气体发生器，该气体发生器可以容易且低成本地制造或装配，其中该气体发生器的构件的数量尽可能少。
6.在此，尤其应相对于点火级可简单地装配扩散器。
7.此外，本发明的目的是提供一种改进的具有气体发生器的安全气囊模块和一种具有气体发生器的车辆安全系统。
8.根据本发明，该目的在气体发生器方面通过专利权利要求1的主题得以实现，在安全气囊模块方面通过专利权利要求11的主题得以实现，并且在车辆安全系统方面通过专利权利要求12的主题得以实现。
9.因此，本发明基于如下构思：一种气体发生器、尤其用于车辆安全系统的气体发生器，包括第一点火级、罐状的扩散器和第二点火级，该扩散器具有扩散器底部和与其连接的扩散器侧壁，其中第一点火级、扩散器和第二点火级沿着气体发生器的轴向的纵向轴线布置，并且扩散器被定位在第一点火级与第二点火级之间，使得第二点火级被紧固在扩散器
的外部区域上。通过有利地将第二点火级紧固在扩散器的外部区域上，第二点火级可以被连接或被紧固在扩散器的容易接近的区域上。因此，在装配气体发生器时能够避免第二点火级相对于扩散器的耗费的定位。尤其在此不必或同样可以避免必须将第二点火级或其至少部分区域引入到扩散器的内部或内部区域中或定位在那里。
10.在本发明的意义上，术语“点火级(z
ü
ndstufe)”尤其也被理解为气体发生器的组件或子单元，该组件或子单元由多个构件构成。因此，除了在需要时启动气体发生器的点火或激活的点火器之外，这样的点火级也可以包括点火器支架、具有爆裂元件和助推载料的封闭件、可选地被实施为具有填充的压缩气体的压缩气体容器的容器、具有爆裂元件和燃料的另外的封闭件。这种点火级可以被设计为第一点火级并且与另外的第二点火级和扩散器一起已经基本上构成整个气体发生器。
11.优选地在气体发生器中，扩散器底部形成扩散器的纵轴向的闭合部，并且/或者第二点火级被紧固、尤其材料配合地被紧固在扩散器侧壁或扩散器底部上。通过扩散器底部有利地形成扩散器的纵轴向的闭合部的这种方式，在制造气体发生器时，扩散器底部可以容易地并且明确地例如利用相机系统被识别为沿轴向方向限定扩散器的元件，并且可以简单地并且可靠地利用接纳待安置在扩散器上的(第二)点火级的工具自动地“接近”，以便将(第二)点火级快速且可靠地定位在扩散器侧壁或扩散器底部上并且例如以焊接连接部被紧固在此处。
12.扩散器可以沿着其扩散器侧壁的外部区域在一定距离内与第二点火级重叠并且被紧固在第二点火级上，其中尤其在此处扩散器的外直径可以基本上对应于第二点火级的内直径。术语“基本上”在本文中尤其应意味着，扩散器能够以其扩散器侧壁以接触的方式方法被推入到第二点火级中，例如按照压配合的方式被推入到第二点火级中。在装配气体发生器时，第二点火级可以有利地简单且低成本地插装到扩散器上。具体来说，该第二点火级可以被推到或插装到扩散器的具有扩散器底部的端部上。在装配气体发生器时，也可以固定第二点火级并且使扩散器运动，其方式是，将该扩散器以相应的一段距离插入或者压入到第二点火级中。根据本发明的气体发生器的优点还在于，第二点火级不延伸到扩散器或不延伸到扩散器的内部区域中。由此，在扩散器的内部区域中没有容积被第二点火级阻断或“使用”或“消耗”。因此，在扩散器内部提供相应更大的容积，并且因此可以提供相应更大的混合室，以便特别好地混合由第一点火级和第二点火级产生的气体。
13.尤其第一点火级、扩散器和第二点火级可以分别形成气体发生器的外部的壳体区段并且彼此定位，使得分别在一定的轴向长度上将第一点火级插入到扩散器的内部中并且将扩散器插入到第二点火级的内部中。在此也可以说，这些构件，即第二点火级、扩散器和第一点火级相互嵌套、堆叠或插装地布置。尤其第一点火级可以在其面向扩散器的端部上被第二封闭件封闭并且第二点火级可以在其背离扩散器的端部上被第二点火单元封闭，并且因此如扩散器那样可以形成基本上u形的或罐状的壳体区段，该壳体区段相应地具有侧壁和底部区域。呈第一点火级和第二点火级以及扩散器形式的这三个u形的壳体区段于是可以彼此对准地、沿着气体发生器的轴向的纵向轴线布置，使得它们的底部区域指向同一方向并且尤其使得分别将扩散器推入到第二点火级中一段距离并且将第一点火级推入到扩散器中一段距离或者彼此重叠地定位。有利地，第一点火级和第二点火级和扩散器的这种相互嵌套的定位能够在制造气体发生器时起作用，尤其是关于这些单个的构件或预制的
组件在装配线上的输送或输送方向。
14.扩散器、尤其是扩散器底部可以封闭第二点火级的开口的第二端部区域，并且/或者扩散器底部可以形成用于第二点火级的第二燃烧室的闭合壁。因此有利地，除了扩散器之外不需要使用封闭第二点火级并且/或者形成用于第二点火级的第二燃烧室的闭合壁的附加构件。在此，扩散器可以有利地作为唯一的构件从外部使第二点火级闭合并且同时封闭或限定第二点火级的内部腔室，即其燃烧室。尤其扩散器在此也可以被视为如下构件，该构件在广义的点火级的轴向端部上封闭或闭合该广义的点火级。因此，尽管扩散器和第二点火级是彼此分开的部件，但是尤其扩散器也可以被理解为第二点火级的外壳体的一部分。尤其扩散器和第二点火级的这种组件已经可以被视为具有独立或全部功能的气体发生器或气体发生器级。换言之，已经可以利用该组件充分地驱动如上面描述的各种安全装置之一。通过扩散器尤其可以形成用于第二点火级的第二燃烧室的闭合壁的这种方式，已知燃烧室的已知构件，例如烟火燃料、作用于该烟火燃料的容积补偿件和/或在激活气体发生器之前预先存储的压缩气体或压缩气体混合物也可以直接邻接或者贴靠扩散器、尤其是扩散器底部。由此有利地最佳地利用第二点火级的内部空间，该内部空间由扩散器共同限定。换言之，除了扩散器之外，不需要闭合第二燃烧室的另外的壁，或者由此也不需要在扩散器与另外的壁之间产生的在轴向方向上延伸的另外的空间，由此可以有利地使得气体发生器的构造长度最小化。
15.尤其，扩散器在其扩散器侧壁中具有至少一个、尤其是两个出口开口并且在其扩散器底部中具有至少一个穿流开口，其中优选地至少一个出口开口被设计为狭缝形的、尤其是沿周向方向径向延伸的开口，并且/或者至少一个穿流开口被设计为圆形开口。通过扩散器在其侧壁和在其底部中分别具有至少一个开口的这种方式，气体可以在径向和轴向方向上流出或流动到扩散器中，其中气体尤其藉由扩散器底部中的(多个)穿流开口可以从第二点火级(第二点火级可以在第一点火级被激活的同时或者在时间上在之前或之后)通过(多个)穿流开口流入到扩散器的内部区域中。通过尤其是将两个出口开口安置在扩散器侧壁中(这些出口开口优选地沿周向方向在径向上彼此相对地定位)的这种方式，可以给出所谓的推力中性的气体发生器，该气体发生器在其激活之后从其出口开口出发实现朝向气体发生器的周围环境中的基本上分别同样强且基本上分别作用在相反方向上的气体流或气体束。
16.优选在这样的气体发生器中，在气体发生器未被激活的状态下，至少一个出口开口是未被封闭的并且利用过点火保护元件封闭至少一个穿流开口，其中尤其过点火保护元件形成用于第二点火级的第二燃烧室/该第二燃烧室的闭合壁/该闭合壁的一部分。因此，在激活第一点火级之后并且在来自该点火级的气体流入到扩散器的内部空间中之后，该气体可以通过扩散器的(多个)未被封闭的出口开口向外流动而没有长时间延迟。然而，这种气体不能从扩散器出发到达第二点火级，因为该路径被过点火保护元件阻断，由此避免第二点火级的不希望的激活或第二点火级的燃料的不希望的点燃。通过尤其过点火保护元件形成用于第二点火级的第二燃烧室/该第二燃烧室的闭合壁/该闭合壁的一部分的这种方式，在激活第二点火级之后，来自或在第二燃烧室中的气体或气体压力可以有利地直接且极快地作用于过点火保护元件，以便按预期地打开或撕开它，由此气体或气体压力能够到达扩散器或能够从第二点火级出来。
17.过点火保护元件可以具有预定断裂部位、尤其是在其两个端侧上，并且可以通过第一紧固件和/或第二紧固件被紧固在扩散器底部上、优选在其内侧上，其中优选第一紧固件被实施为点状的焊接连接部并且第二紧固件被实施为径向环绕的焊接连接部。在本发明的意义上，预定断裂部位被理解为过点火保护元件中或上的区域，其具有比过点火保护元件的包围预定断裂部位的剩余区域更小的剩余壁厚。这种预定断裂部位可以以不同的方式方法制造，例如通过材料挤压或去除，比如通过开槽、压印、铣削或激光烧蚀，并且也可以具有各种几何形状，并且例如具有单个或多个直线或曲线，并且尤其存在星形压印的形状。通过将过点火保护元件通过第一紧固件和第二紧固件紧固在扩散器底部上的这种方式，在过点火保护元件的希望的打开或撕开以便释放从第二点火级进入到扩散器中的气体的路径时，可以有利地将该过点火保护元件至少在这两个紧固件处可靠地保持在扩散器底部上。这实现了过点火保护元件的有利的设计方案，使得不会出现打开的或撕开的过点火保护元件的不希望的更大或形状不利的部分区域，这些部分区域可能会对气体发生器内的气体流产生不利影响。通过优选地将第一紧固件实施为点状的焊接连接部并且将第二紧固件实施为径向环绕的焊接连接部的这种方式，预定断裂部位可以有利地形成在这两个紧固件之间，以便在过点火保护元件打开或撕开的情况下，过点火保护元件也仅在这两个紧固件之间打开。由此能够有利地撕开或打开过点火保护元件的极其精确限定的区域或其在这两个紧固件之间的预定断裂部位，并且可以设定从第二点火级出发穿过打开的预定断裂部位的气体非常精确的流出或溢流。
18.优选地，气体发生器被实施为混合气体发生器，其第一点火级具有压缩气体容器，压缩气体容器在气体发生器的未被激活的状态下容纳压缩气体或压缩气体混合物并且尤其是第一燃料，或者气体发生器被实施为纯烟火式气体发生器，其在未被激活的状态下不具有压缩气体。因此，气体发生器可以具有第一点火级，该第一点火级具有预先存储的压缩气体或压缩气体混合物，该压缩气体混合物优选具有来自氧气、氦气和氮气的组的气体，尤其是在室温下具有600bar的压力。在此，可选地第二点火级也可以具有相应的预先存储的压缩气体或压缩气体混合物或作为没有压缩气体(混合物)的纯烟火级存在。替代于此，气体发生器的两个点火级可以不具有压缩气体，使得该气体发生器整体上也作为纯烟火式气体发生器存在。这些变体可行方案说明了根据本发明的气体发生器的有利灵活的使用。
19.尤其气体发生器的第二点火级可以被设计为包括第二燃料的纯烟火级，其中优选扩散器形成第二点火级的外壳体的轴向的闭合部，该轴向的闭合部尤其与第二点火单元轴向相对置，该第二点火单元形成第二点火级的外壳体的另一闭合部。如上面已经描述的那样，这样设计的第二点火级已经可以被视为具有独立或全部功能的气体发生器或气体发生器级，并且就其本身而言已经充分地驱动了如上面描述的安全装置。尤其，在此扩散器、第二点火级和第二点火单元不仅包括独立的气体发生器级的外壳体，而且已经完全构成该外壳体。
20.本发明的另一个并列的方面涉及一种安全气囊模块，该安全气囊模块具有气体发生器、可由该气体发生器充气的安全气囊和用于将该安全气囊模块安置在车辆上的紧固装置，其中该气体发生器按照本发明设计，如上所述。
21.本发明的附加并列的方面涉及一种车辆安全系统，该车辆安全系统尤其用于保护人员、例如车辆乘员或路人，该车辆安全系统具有气体发生器、可由该气体发生器充气的作
为安全气囊模块的一部分的安全气囊以及电子控制单元，借助于该电子控制单元能够在存在触发情况时激活该气体发生器，其中该气体发生器按照本发明设计，如上所述。
附图说明
22.下面将借助实施例参照示意性附图详细地阐述本发明：
23.在附图中：
24.图1 示出了穿过根据本发明的气体发生器的纵剖面图；
25.图2 示出了图1的根据本发明的气体发生器的透视图。
26.下面针对相同的部件以及作用相同的部件使用相同的附图标记。
27.附图标记
[0028]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一点火级
[0029]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二点火级
[0030]
12
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第一点火单元
[0031]
14
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第一点火器支架
[0032]
16
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第一点火器
[0033]
18
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第一封闭件
[0034]
20
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点火室
[0035]
22
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助推载料
[0036]
24
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第一爆裂元件
[0037]
26
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一燃料
[0038]
28
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一燃烧室
[0039]
30
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
压缩气体容器
[0040]
32
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外侧
[0041]
34
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内侧
[0042]
36
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一端部
[0043]
38
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二端部
[0044]
40
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
变窄部
[0045]
42
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
流出开口
[0046]
44
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二爆裂元件
[0047]
46
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二封闭件
[0048]
50
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
扩散器
[0049]
51
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外部区域
[0050]
52
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
扩散器室
[0051]
53
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内侧
[0052]
54
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
扩散器底部
[0053]
56
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
穿流开口
[0054]
57
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
扩散器侧壁
[0055]
58
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
出口开口
[0056]
60
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
开口
[0057]
70
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二燃烧室
[0058]
71
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二壳体
[0059]
72
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二燃料
[0060]
74
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二点火器
[0061]
76
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第二点火单元
[0062]
78
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第二点火器支架
[0063]
80
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
缩窄部
[0064]
82
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一端部区域
[0065]
84
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二端部区域
[0066]
90
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
容积补偿器件
[0067]
92
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
过点火保护元件
[0068]
94
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
预定断裂部位
[0069]
96
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一紧固件
[0070]
98
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二紧固件
[0071]
100
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
气体发生器
[0072]
102
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内端侧
[0073]
104
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外端侧
[0074]
la
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纵向轴线
具体实施方式
[0075]
图1示出了穿过具有纵向轴线la的气体发生器100的纵剖面，该气体发生器具有在轴向上纵向延伸的形状并且尤其适合于安装到车辆安全系统中。气体发生器100具有多个单独构件，其中，其中的尤其优选呈由多个单独构件构成的可预装配的结构单元形式的三个组件基本上构成整个气体发生器100。呈第一点火级1、第二点火级4和扩散器50形式的这三个组件可以相互装配或紧固并且也能够以其相应的壳体区段至少局部地构成气体发生器100的外部壳体。
[0076]
第一点火级1具有压缩气体容器30，该压缩气体容器是在轴向上长形延伸的管状的、尤其基本上柱形的构件，该构件在其两个端侧的端部上是开口的。在此，第一端部36被设计为压缩气体容器30的开口，该开口具有内直径，该内直径基本上对应于压缩气体容器30的尤其是最大的内直径，优选沿着压缩气体容器的整个柱形壳体的最大的内直径。压缩气体容器30具有与第一端部36轴向相对置的第二端部38，该第二端部具有流出开口42，该流出开口具有比第一端部36的开口更小的内直径。压缩气体容器30的壳体在第二端部38的周围区域中向内在一定距离内锥形延伸地成形。具体来说，压缩气体容器30的柱形的壁区段朝第二端部38的方向沿着一定距离过渡到变窄部40中，该变窄部朝向在图1中示出的气体发生器100的纵向轴线la延伸。变窄部40随后朝向第二端部38再次过渡到终端壁件中，该终端壁件基本上平行于压缩气体容器30的柱形的壁区段定向并且构成流出开口42。换言之，压缩气体容器30具有朝向其第二端部38收缩的壳体区段，该壳体区段包括变窄部40。
[0077]
压缩气体容器30的第一端部36被第一封闭件18封闭，该第一封闭件也形成气体发生器100的端侧的闭合部。在此，第一封闭件18由具有侧壁和底部区域的实心罐状的构件构
成，其中第一封闭件18的径向环绕的向外指向的凸缘状的凸起与压缩气体容器30连接、尤其是焊接。第一封闭件18尤其由金属构成并且在压缩气体容器30的第一端部36处尤其压力密封地封闭压缩气体容器。第一封闭件18从其凸缘状的凸起出发设有基本上柱形地成形的侧壁，该侧壁过渡到底部区域中，该底部区域基本上垂直于侧壁定向，使得第一封闭件18以其底部区域和侧壁基本上具有罐状的造型。封闭件的底部区域具有唯一的中央开口，该中央开口被第一爆裂元件24压力密封地封闭。具体来说，第一爆裂元件24在此可以包括具有可选的预定断裂部位的盘状金属构件，该盘状金属构件径向环绕地焊接到第一封闭件18的底部区域上、尤其焊接到其外侧上，由此第一封闭件18与紧固在其上的第一爆裂元件24一起压力密封地封闭压缩气体容器30。第一封闭件18在其与底部区域相对置的开口侧上利用呈预装配的组件形式的第一点火单元12被封闭，其中第一点火器支架14与第一点火器16(其被第一点火器支架容纳)一起构成第一点火单元12。在此，第一点火器支架14可以由金属构成并且径向环绕地被焊接在第一封闭件18的开口侧上，以便由此封闭第一封闭件18。
[0078]
第一封闭件18在其内部区域中构成点火室20，该点火室可选地能够以助推载料22填充。点火室20尤其包括容积，该容积由第一封闭件18的内部和作为点火室20的边界的紧固至封闭件18的第一点火单元12得出。助推载料22可以包括已知的烟火材料，该烟火材料尤其可以具有多个单独的本体，优选呈片、环、盘或颗粒的形式，并且可以在需要时使用，以便在激活气体发生器100时辅助或增强第一点火器16的作用并且/或者按预期地打开第一爆裂元件24。具体来说，助推载料22可以由第一点火器16点燃并且用于随后点燃燃料，并且/或者通过相应的压力形成引起或者辅助第一爆裂元件24的按预期的打开。
[0079]
压缩气体容器30的第二端部38以及因此还有在那里的流出开口42被第二封闭件46封闭，该第二封闭件同样形成气体发生器100的端侧的闭合部。在此，第二封闭件46由在其相对置的端侧上开口的基本上管状的构件构成并且尤其作为用于第二爆裂元件44的保持元件起作用，第二封闭件46在其敞开的端侧之一被该第二爆裂元件封闭。具体来说，在此第二封闭件46连同紧固在其上的闭合的第二爆裂元件44作为预装配的组件被推入到流出开口42中，使得第二爆裂膜44朝向压缩气体容器30的内部区域定向。第二爆裂元件44可以可选地包括预定断裂部位并且压力密封地径向环绕地被固定焊接在第二封闭件46的相应的端侧上。第二封闭件46利用设计在其上的插座状的凸起径向环绕地焊接到压缩气体容器30的第二端部38上，使得第二封闭件在此与第二爆裂元件44一起压力密封地封闭流出开口42。
[0080]
压缩气体容器30具有外侧32和外侧32相对置的内侧34，该外侧也构成气体发生器100的外壳体的部分区域，该内侧基本上包围压缩气体容器30的内部。通过压缩气体容器30的内部或通过其内侧34和其两个端侧封闭件，即具有第一爆裂元件24的第一封闭件18和具有第二爆裂元件44的第二封闭件46，限定或包围被设计为第一燃烧室28的腔室或容积。第一燃烧室28可以至少局部地具有烟火式的第一燃料26，该烟火式的第一燃料可以尤其包括散装的单独的燃料体，例如压制的、尤其是干压的燃料片或挤压体，但也可以以破碎的颗粒形式或整体模制体的形式或并排排列的盘或环的形式存在。第一燃烧室28同样可以具有气体或压缩气体或优选具有来自氧气、氦气和氮气的组的气体的压缩气体混合物，尤其是在室温下具有600bar的压力。因此，压缩气体容器30可以在激活气体发生器100之前以这种压力在一定程度上被预加载，并且因此示出了用于混合气体发生器的构件或组件。气体发生
器100现在可以被实施为纯烟火式气体发生器，其方式是压缩气体容器30仅填充以第一燃料26而不填充以预加载的压缩气体，或者该气体发生器可以被实施为混合气体发生器，其中压缩气体容器30仅填充以预加载的压缩气体/压缩气体混合物并且因此不填充以第一燃料，或者其中压缩气体容器30不仅填充以第一燃料26而且填充以预加载的压缩气体/压缩气体混合物。在所有这些情况下，存在功能正常的气体发生器或用于气体发生器100的功能正常的第一点火级1。
[0081]
根据前述内容，在本发明的意义上，第一点火级1尤其包括如下构件，即第一点火器16、第一点火器支架14、助推载料22、具有第一爆裂元件24的第一封闭件18、第一燃料26、预加载的压缩气体/压缩气体混合物、压缩气体容器30和具有第二爆裂元件44的第二封闭件46，或者第一点火级1可以被理解为具有这些构件的组件。
[0082]
此外，在图1中示出了在气体发生器100中扩散器50被设计为罐状的构件，其中扩散器侧壁57基本上柱形地设计并且是罐状的构件的侧壁，其中扩散器侧壁57一件式地过渡到扩散器底部54中，因此扩散器底部54直接地并且一件式地连接扩散器侧壁57。在此，扩散器侧壁57借助于相应地向内弯曲的或屈曲的走向过渡到扩散器底部54中，使得扩散器底部54基本上垂直于扩散器侧壁57定向并且因此构成罐状的构件的底部。在轴向上与扩散器底部54相对置地，扩散器50是开口的并且因此在那里具有开口60，该开口的直径基本上对应于(柱形的)扩散器侧壁57的内直径。扩散器侧壁57具有至少一个出口开口58，该出口开口作为贯穿材料的开口或者作为裂口安置在那里。具体来说，两个这样的出口开口58以狭缝形开口的形式安置在扩散器侧壁57中，这些狭缝形开口在径向上沿周向方向长形地延伸。在此，这两个出口开口58大致与纵向延伸的扩散器50的轴向中心窗口状地相对置地安置。扩散器50的出口开口58的这种设计方案允许在气体发生器100激活后/激活时使气体以所谓的推力中性的方式从扩散器50的内部穿过出口开口58流到气体发生器100的外部区域中。换言之，通过这种设计方案，气体发生器100在其激活时不会由于从扩散器50流出的气流而在一定方向上受到显著的推力。
[0083]
扩散器底部54具有至少一个穿流开口56，该穿流开口尤其被设计为笔直地延伸的或柱形地成形的贯穿材料的开口。具体来说，扩散器底部54总共具有八个穿流开口56，这些穿流开口径向环绕地沿着圆形轨道以彼此相同的间距安置。尤其圆形的穿流开口56的数量和/或穿流开口56在扩散器底部54中的几何形状和(多个)位置也可以根据需要而变化。在扩散器50的内部中形成扩散器室52，该扩散器室在气体发生器100激活之后也可以作为气体的混合室和/或减压室起作用。尤其来自不同点火级，具体来说第一点火级和第二点火级(1，4)的气体可以在那里混合并且/或者也可以降低其气体压力，即在其压力水平方面降低其气体压力。扩散器50具有内侧53，该内侧指向扩散器50的内部并且共同限定扩散器室52，并且该扩散器具有外部区域51，该外部区域包括扩散器50的外部轮廓并且因此与内侧53相对置。
[0084]
在扩散器50的内侧53上，具体来说在扩散器底部54的内侧53上固定地连接或装配有另一单独的构件，即过点火保护元件92。替代地，过点火保护元件92也可以在扩散器底部54的区域中被安置在扩散器50的外部区域51中。过点火保护元件92被设计为由金属、尤其钢构成的基本上盘状的构件并且在其周向上具有折弯的接片或凸起，当过点火保护元件92装配到扩散器底部54上时，这些接片或凸起用于将过点火保护元件92相对于扩散器侧壁57
定心或定向。具体来说，径向环绕地将三个这种弯曲的接片安置在过点火保护元件92上。但是，过点火保护元件92也可以没有这些接片地构成，即构成为圆的、尤其是圆形的盘。过点火保护元件92被紧固在扩散器50上，使得该过点火保护元件气密地封闭在扩散器底部54中的至少一个穿流开口56或所有穿流开口56。因此，通过如此装配的过点火保护元件92，在气体发生器100的停用状态中，即在其未被激活的状态中，扩散器在扩散器底部54的区域中被设计为气体不可透过的。过点火保护元件92在扩散器底部54上的紧固可以通过至少一个焊接连接部、钎焊连接部或粘接连接部来实现。具体来说，过点火保护元件92借助于两个彼此分开的紧固件，即第一紧固件96和第二紧固件98分别被紧固在扩散器底部54的内侧53上。在此，第一紧固件96被实施为点状的焊接连接部，该焊接连接部将过点火保护元件92基本上在其中央的中心处与扩散器底部54的基本上中央的中心连接。第二紧固件98被实施为在过点火保护元件92的外边缘附近(不包括过点火保护元件的接片)的径向环绕的、基本上圆形的焊接连接部。具体来说，在此，第二紧固件98在径向上在扩散器底部54的所有穿流开口56之外延伸。因此，关于扩散器底部54的穿流开口56，第一紧固件96在径向上位于穿流开口56之内并且第二紧固件98在径向上位于穿流开口之外。
[0085]
过点火保护元件92额外地具有预定断裂部位94，该预定断裂部分在气体发生器100由于压力或气压作用而被激活时或之后在预定断裂部位94处或沿着预定断裂部位撕裂，或者在那里应打开过点火保护元件92。在预定断裂部位94的区域中，过点火保护元件92具有比过点火保护元件92的包围预定断裂部位94的剩余区域更小的剩余壁厚，并且例如可以由相应的槽构成。这种预定断裂部位可以具有各种几何形状，像例如星形(交叉切口)或包括直线和/或弯曲线。在具体情况下，预定断裂部位94被形成为径向环绕的圆形的连续线并且形成围绕过点火保护元件92的中点的同心圆。在该中点的区域中也安置有第一紧固件96，即过点火保护元件92与扩散器底部54焊接。圆形的预定断裂部位94相对于扩散器底部54的位置这样选择，使得沿径向方向观察，预定断裂部位94位于第一紧固件96与扩散器底部54的穿流开口56之间。换言之，预定断裂部位94关于第一紧固件96的点具有比扩散器底部54的穿流开口56相对于第一紧固件96测量的径向更小的间距。尤其在具体情况下，预定断裂部位94的线被大致安置在第一紧固件96与穿流开口56(具体来说是穿流开口56的相应地径向内部边界)之间的间距的中心。在此，在当前的实施例中，预定断裂部位94以环绕的槽的形式被安置在过点火保护元件92的内端侧102上，即被安置在过点火保护元件92的背离扩散器底部54指向的端侧或端面上。然而，也可能的是，附加于此，另外的环绕的槽或预定断裂部位，即关于过点火保护元件92的相对置的侧上的预定断裂部位94精确镜像的另外的环绕的槽或预定断裂部位，被安置在过点火保护元件92的外端侧104上，即面向扩散器底部54的一侧上，使得总共两个相互独立的槽形的线或预定断裂部位被安置在过点火保护元件92上。也可以想到的是，仅一个唯一的槽或预定断裂部位可以被安置在过点火保护元件92的外端侧104上。
[0086]
在装配气体发生器100时，扩散器50可以与过点火保护元件92如前所述地组装，以便与该过点火保护元件构成预装配的组件，该预装配的组件随后与第一点火级1连接或可以被紧固在该第一点火级上。如在图1中可以看出的那样，在此该预装配的组件可以以开口的端部，即以扩散器50的开口60包围第一点火级1的压缩气体容器30的第二端部38地放置在压缩气体容器30的外侧32上并且在那里被紧固在变窄部40的区域中。具体来说，在此压
缩气体容器30的第二端部38(其被具有第二爆裂元件44的第二封闭件46封闭)被推入到扩散器50的内部或被推入穿过扩散器的开口60以下距离，直至压缩气体容器30的外壳体撞击在扩散器50或其开口60上，或者直到压缩气体容器30的具有变窄部40的区段在变窄部40的区域中接触扩散器50。在那里，扩散器50尤其通过径向环绕的焊缝与压缩气体容器30的外侧32，具体来说与变窄部40的外侧连接。因此，第一点火级1在其第二端部38的区域中在一定的轴向长度上伸入到扩散器50或扩散器50的内部区域中并且在扩散器50的开口60的区域中被紧固在扩散器50的内部区域上。为此，可以在扩散器50的开口60的区域中在扩散器50的内部中安置一定的斜面或向内延伸的倒角，以便扩大或者改进扩散器50与第一点火级1之间的用于对应地紧固(焊接)这两个构件的接触区域，如图1中简略描绘的那样。然而，在装配气体发生器100时，扩散器50(包括紧固在其上的过点火保护元件92)就已经可以被紧固在第二点火级4上，并且因此包括在一定程度上扩展了第二点火级4的预装配的组件，该组件在第一点火级1上的紧固如之前描述的那样执行。
[0087]
除了第一点火级1和扩散器50的前述预装配的组件之外，第二点火级4连接到扩散器50上，以便完成气体发生器100。在此，第二点火级4也包括由多个单独构件构成的组件，该组件在连接或紧固到扩散器50上之前就已经有利地作为预装配的组件存在。在此，在本发明的意义上，第二点火级4尤其包括以下构件，即第二点火器74、第二点火器支架78、第二燃料72、容积补偿器件90和第二壳体71，或者说第二点火级4可以被理解为具有这些构件的组件。如在图1中可以看出的那样，第二壳体71在此是第二点火级4的壳体或外壳体的主要部分并且被实施为具有基本上柱形形状的长形延伸的管状的构件，该构件具有两个相对置的开口的端部。在此，第二壳体71具有背离扩散器50的第一端部区域82和面向扩散器的与第一端部区域82相对置的第二端部区域84。在此，第二壳体71在其第二端部区域84上具有直的圆柱体的形状，该圆柱体的内直径基本上对应于扩散器50的外直径，尤其在其扩散器底部54的区域中的外直径。该柱形形状在第二壳体71的轴向长度的大部分上朝向其第一端部区域82延伸，并且在轴向上在第一端部区域82之前过渡到缩窄部80中，以便在第一端部区域82上构成端侧的开口。在第一端部区域82的这个开口中，第二点火器支架78在一定的轴向长度上被插入到第二壳体71的内部中并且在那里尤其气密地封闭该开口或第二壳体71的第一端部区域82。第二点火器支架78在此容纳第二点火器74或保持第二点火器并且有利地被设计为呈第二点火单元76形式的预装配的组件。在此，第二点火单元76被推入到第一端部区域82的开口中并且被紧固在那里，尤其通过径向环绕的焊接部被紧固。第二壳体71的内部区域至少部分地填充以第二燃料72，其中第二燃料72的一部分有利地邻接第二点火器74。在此，第二燃料72可以以与上面描述的第一燃料26相同的或类似的类型和方式存在，但是该第二燃料也可以在几何形状、尺寸和/或化学组成方面与该第一燃料不同。容积补偿器件90能够可选地被容纳在第二壳体71的内部中并且直接邻接第二燃料72或者在朝向第二点火器74的方向上压缩或者机械预加载第二燃料，以便补偿在制造中或在气体发生器100的使用寿命中可能的空容积，该空容积可能在第二燃料72的填充时或填充中出现。在此，容积补偿器件90从第二壳体71的第二端部区域84的一侧被推入到第二壳体71中如下距离，直至容积补偿器件邻接第二燃料72或者在朝向第二点火器74的方向上按照期望地压缩该第二燃料。在此，在制造气体发生器100时，第二点火级4可以被实施为预装配的组件，该组件如上所述包括第二点火单元76、第二燃料72和可选地容积补偿器件90，然后可以将第
二点火级4装配到第一点火级1连接在其上的扩散器50上，以便完成气体发生器100。
[0088]
第二点火级4被连接或被紧固到扩散器50上，使得该第二点火级在一定距离内沿着扩散器50的外部区域51在那里与扩散器侧壁57重叠。第二点火级4在该重叠的距离的区域中与扩散器50，具体来说与扩散器侧壁57径向环绕地固定地连接、尤其是焊接。在此，这种焊接部可以被安置在第二壳体71的第二端部区域84的最外端的区域中。但也可想到的是，径向环绕的焊接部例如借助于由于第二壳体71的材料厚度而与扩散器50完全连续的焊接连接部定位在从第二端部区域84出发朝向扩散器底部54的这个重叠的距离的区域中。在安置上述焊接连接部中的一个之前，可以沿着扩散器侧壁57将第二点火级4以对应距离推动到扩散器底部54上或者可以将扩散器50以其具有扩散器底部54的端部以对应距离推入到第二点火级4的内部中、优选地借助于配合尤其是压配合(presspassung)。在此，因此第二点火级4在其第二端部区域84的区域中在扩散器的外部区域51上在重叠的距离/该重叠的距离上包围扩散器50并且在那里与扩散器50紧固。
[0089]
替代于此，也可以不存在上述第二点火级4对扩散器50进行的包围，而是第二点火级4以对接的方式方法接触扩散器底部54或立在那里并且被紧固在那里、尤其是焊接(图中未示出)。在此，第二点火级4在第二端部区域84中的外直径尤其能够基本上对应于扩散器50在扩散器底部54的区域中的外直径。
[0090]
在第二点火级4内形成第二燃烧室70，该第二燃烧室能够基本上被视为形成在扩散器底部54与第二点火单元76之间的第二壳体71的内部区域中的空间或容积。因此，如在图1中可以看出的那样，第二燃料72和容积补偿元件90被支承在燃烧室70内。在此，扩散器底部54特别有利地不仅构成扩散器50的轴向闭合的壁，而且同时也构成用于第二点火级4的第二燃烧室70的轴向闭合的壁。
[0091]
如已经描述的那样，气体发生器100可以极其简单且成本节约地制造，尤其通过仅将三个彼此分开预制的组件，即第一点火级1、具有紧固在其上的过点火保护元件92的扩散器50和第二点火级4相互连接，其中这些组件分别形成气体发生器100的外部的壳体区段并且尤其彼此这样定位，使得将第一点火级1插入到扩散器50的内部中并且与其连接，并且随后将如此形成的扩展的结构单元(包括第一点火级1和具有过点火保护元件92的扩散器50)作为结构单元插入到第二点火级4的内部中并且紧固在其上，以便完成气体发生器100。稍微改变的装配顺序可以提出，首先将具有已经紧固在其上的过点火保护元件92的扩散器50与第二点火级4连接，并且因此存在气体发生器100的预制的第一子组件，随后将该预制的第一子组件放置到第一点火级1上并且与该第一点火级固定地连接，以便完成气体发生器100。
[0092]
下面应阐述气体发生器100在其按预期运行时的功能，并且在此尤其阐述过点火保护元件92的功能。在存在用于激活气体发生器100的信号时，通过激活第一点火级1将该气体发生器从停用位置置于被激活或被触发的位置。为此，激活或触发第一点火器16并且在朝向点火室20的方向上释放一定量的能量，尤其是以热粒子和/或热气体的形式。在存在助推载料22的情况下，由此点燃或激活该助推载料并且其本身释放热粒子和/或热气体形式的另一量的能量，由此点火室20中的内部压力升高，使得第一爆裂元件24打开。如果不存在助推载料22，则该第一点火器16的作用或能量已经足以打开第一爆裂元件24。然后，通过第一点火器16的能量和必要时助推载料22的能量来点燃或激活并且燃烧第一燃料26，由此
产生应离开气体发生器100的气体的量，以便用于驱动车辆安全系统。因此，压缩气体容器30中的内部压力剧烈升高，使得第二爆裂元件44打开，并且气体可以流入到扩散器50或流入到扩散器50的内部中并且然后通过其出口开口58继续流动到气体发生器100的周围环境中。如果在激活气体发生器100之前在压缩气体容器30内存在预加载的压缩气体，则该预加载的压缩气体同样可以通过打开的第二爆裂元件44流动到扩散器50中并且然后流动到气体发生器100的周围环境中。在不存在第一燃料26并且压缩气体容器30在激活气体发生器100之前仅填充以预加载的压缩气体的情况下，第一点火器14的能量以及必要时助推载料22的能量足以激活压缩气体并且同样使压缩气体容器30中的内部压力剧烈升高，使得第二爆裂元件44打开。在对于车辆安全系统或气体发生器100的确定的触发情况或事故情况下，仅第一点火级1的上述触发或激活并且因此不触发第二点火级4是值得期望的。因此，在此需要避免的是，第二点火级4无意地、尤其由于受到第一点火级1的激活的热影响而被激活。为此目的，过点火保护元件92在扩散器50的内部区域中这样安置在扩散器底部54上，使得其穿流开口56被覆盖或对于气体穿流是被阻断的，如上面描述的那样。因此，对于按预期地仅应激活气体发生器100的第一点火级1的情况，过点火保护元件92防止热气体通过扩散器底部54的穿流开口56穿流到第二燃烧室70中并且防止第二点火级4的第二燃料72的不期望的点燃。换言之，由此通过过点火保护元件92防止第一点火级1到第二点火级4上的不期望的过点火。
[0093]
对于按预期地除了第一点火级1之外还应(同时地或时间错开地)激活第二点火级4的应用情况，在触发/激活第一点火级1之后或在触发/激活第一点火级时同样激活第二点火级4。在此，第二点火器74的触发/激活启动第二点火级4的激活，并且第二燃烧室70中的第二燃料72被点燃/激活并且燃烧，由此同样产生应该离开气体发生器100的气体的量，以便用于驱动车辆安全系统。该气体的量补充由第一点火级1产生的气体的量并且尤其与之在扩散器50的内部区域中混合，随后气体或相应的气体混合物可以通过气体发生器100的出口开口58向外离开该气体发生器。具体来说，在此随着通过第二燃料72的燃烧产生气体的量，燃烧室70中的内部压力提高，使得过点火保护元件92在其一个预定断裂部位94或多个预定断裂部位94的区域中被撕开或者打开，以便释放从燃烧室70出来、穿过扩散器底部54的穿流开口56进入扩散器50的内部的气体的路径。在此特别有利的是，过点火保护元件92借助于两个分开的紧固区域被紧固在扩散器底部54上，即利用第一紧固件96被紧固在过点火保护元件92的中央的中点上并且利用第二紧固件98作为与之径向间隔开的并且径向环绕的紧固件被紧固，如上面描述的那样。在通过激活第二点火级4而按预期地打开过点火保护元件92的情况下，由此有利可以实现的是，通过过点火保护元件92沿着其预定断裂部位94的明确限定的、局部极其受限的撕开，尤其当预定断裂部位94被设计为圆的径向环绕的槽时，可以在过点火保护元件92上产生作为用于来自第二燃烧室70的气体的穿流开口的非常明确限定的间隙。通过将过点火保护元件92除了第二紧固件98之外附加地还通过居中的第一紧固件96在打开过点火保护元件92时保持在扩散器底部54上，在打开/撕开过点火保护元件92时仅形成过点火保护元件92的极小的变形或没有形成大面积的变形区域，这可能不利地阻碍气体流。与此相比，在不具有居中的第一紧固件的过点火保护元件上有已知的星形压印的情况下，可能有时会出现过点火保护件的不利的已知的“花形”撕开或打开，这可以通过本发明来避免。
[0094]
图2示出了如在图1中示出的前述气体发生器100的透视图。在图2中，与图1中相同的附图标记适用于相同且相同效果的部件。因为图2中所示的气体发生器100与图1中所示的气体发生器100的实施方式相同，所以省略了图2的详细描述，并且与此相关地参考图1的描述。然而，在图2中尤其是关于过点火保护元件92还可以更详细地看到其预定断裂部位94及其第一紧固件和第二紧固件96、98在扩散器底部54上的走向或定位，如下面所描述的那样。该过点火保护元件92在中央在该过点火保护元件的中心处借助于第一紧固件96被紧固在扩散器底部54上，尤其在那里通过点焊被紧固，如在图2中通过象征性的焊接点示出的那样。从第一紧固件96出发，在径向方向上在过点火保护元件92上可见圆形的连续线，该连续线代表预定断裂部位94。在当前情况下，预定断裂部位94作为呈槽形式的完全环绕的凹部被安置在过点火保护元件92的内端侧102上，该内端侧指向第一点火级1的方向。也可以想到的是，代替或除了其中一个预定断裂部位94之外，在过点火保护元件92的对置的侧，即外端侧104上安置尤其相同地压印的预定断裂部位。从预定断裂部位94出发，在径向方向上向外在过点火保护元件92上可见圆形的中断线，该中断线表示扩散器底部54上的过点火保护元件92的第二紧固件98。第二紧固件98可以以全环绕的焊接连接部的形式实施。在图2中，也可以看到安置在过点火保护元件92的外边缘区域上的弯折的接片或凸起，它们抵靠扩散器侧壁57并且用于尤其是在装配时使过点火保护元件92定心。