CN101835662A - 气流由外到内轴向流动的两级圆筒形充气机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可用于对气袋进行充气的新型充气机。该充气机具有纵轴、第一室和过滤器。过滤器可位于第一室外侧。第一数量气体发生剂位于第一室内。具有多个气流孔的第一滤网也位于第一室内。第一数量气体发生剂位于滤网外部。一旦第一数量气体发生剂燃烧，就产生第一数量的气体，该第一数量的气体在穿过气流孔的同时朝向纵轴流动、进入过滤器、然后在穿过过滤器的同时远离纵轴而流动。

Description

气流由外到内轴向流动的两级圆筒形充气机

背景技术

气袋和气袋系统在本领域内是公知的，并且现在在动力机车上被标准化。这些气袋系统通常被设计为，在事故或碰撞的情况下，可充气的气袋将定位在车辆乘客的前方，并将防止车辆乘员受到车辆内部的一部分的有害冲击。如本领域所公知的，气袋当前被添加到车辆的方向盘、仪表板、和/或车辆内的其他位置。在动力机车内包含这些气袋系统，已经被相信可以挽救许多生命并防止许多伤害。

为了在碰撞期间对气袋充气，通常使用气袋充气机。气袋充气机是一旦启动就将产生和/或引导大量充气气体进入气袋的装置。一些充气机包括封装在充气机内的烟火(气体发生)材料的供给源。一旦启动，烟火材料将点火，并将产生可用于使气袋展开的一定量的充气气体。

随着气袋已经变得更大且更为复杂，在特定情况下已经有必要使用更大且更为复杂的充气机，以便提供足量的气体来使气袋快速展开。这种对更大且更为复杂的充气机的需求尤其盛行于前方座位的乘客、安装气袋系统的仪表板。遗憾的是，此类大型且复杂的充气机的使用，经常非常昂贵且大大提高了气袋系统的总体成本。

在许多实施例中，这些大而复杂的充气机经常会具有多种多样的必须组装作为气袋充气机一部分的小构件。这些小而复杂的构件的组装经常较为困难且增大了生产成本。因此，本领域内有必要提供一种新型气袋充气机，其简单小巧且可以被廉价且方便地生产。在此就公开了这样一种装置。

发明内容

在此公开了充气机的实施例。该充气机具有纵轴和第一室。第一室包括一定量的气体发生剂。包括多个气流孔的第一滤网也定位在第一室内。第一数量气体发生剂位于滤网外部。过滤器也可添加于充气机。在一些实施例中，过滤器定位在所述室外侧。爆裂盘也可以定位在第一室和过滤器之间。进一步的实施例可以设计为，第一引发器模制于第一室。

第一数量气体发生剂可被点火以产生第一数量的气体。该气体朝向纵轴径向向内流过在第一滤网中的气流孔、流过孔以进入过滤器、然后远离纵轴流过过滤器。在流过过滤器之后，第一数量的气体通过一个或多个出口离开充气机。在一些实施例中，第一数量的气体的点火发生在第一滤网外部。

第二室也可添加到充气机。第二室定位在过滤器的第二端部，而第一室定位在过滤器的第一端部。第二室包括第二数量气体发生剂和第二滤网。第二滤网包括多个气流孔。第二气体供给发生剂位于第二滤网外部。这些实施例被设计为，第二数量气体发生剂的点火产生第二数量的气体。在一些实施例中，第二数量气体发生剂的点火发生在第二滤网外部。第二数量气体发生剂的点火可通过模制于第二室的第二引发器完成。在一些实施例中，第一数量气体发生剂、第二数量气体发生剂、和/或第一数量气体发生剂与第二数量气体发生剂两者可被制造成盘装圆片。

一旦已经经由第二数量气体发生剂的点火形成第二数量的气体，第二数量的气体在穿过在第二滤网中的气流孔的同时径向向内朝向纵轴流动。一旦气体已经穿过气流孔，气体流过孔板并进入过滤器，然后远离纵轴流过过滤器。

根据当前实施例已经构建出另一种具有纵轴的充气机。该充气机具有包含第一数量气体发生剂和第一滤网的第一室。第一滤网包括一个或多个气流孔。第一数量气体发生剂位于第一滤网外部。第一数量气体发生剂可在第一滤网外部被点火，以产生第一数量的气体。第一数量的气体在穿过气流孔的同时朝向纵轴流动，穿过孔板离开第一室，然后随着其离开充气机而远离纵轴流动。第二室也可添加到该充气机。第一室定位于充气机的第一端部，第二室定位在充气机的第二端部。第二室具有第二数量气体发生剂和第二滤网。在一些实施例中，第二数量气体发生剂和/或第一数量气体发生剂将由圆片制成。第二数量气体发生剂位于第二滤网外部。第二数量气体发生剂可被点火。第二数量气体发生剂的这种点火发生在第二滤网外部，并且产生第二数量的气体，所述第二数量的气体在穿过第二滤网内的一个或多个气流孔的同时朝向纵轴流动，穿过孔板离开第二室，然后随着其离开充气机而远离纵轴流动。

当前实施例还公开了一种用于扩展具有纵轴的气袋充气机的方法。在该方法中的步骤可包括获得包含第一室和过滤器的充气机。过滤器定位在第一室外侧。第一数量气体发生剂添加到第一室。第一滤网也添加到第一室。第一滤网包括多个气流孔。第一数量气体发生剂位于第一滤网外部。一旦充气机已被启动，引发器对第一数量气体发生剂点火，以产生第一数量的气体。第一数量气体发生剂的这种点火发生在第一滤网外部。一旦产生第一数量的气体，该气体就被排出充气机。这种排放通过如下过程发生，即，使气体在穿过气流孔的同时朝向纵轴流动、流过孔板以进入过滤器、然后随着其穿过过滤器而远离纵轴流动、并离开充气机。

如果充气机包括第二室，那么上述方法还可以采用额外的步骤。第二室定位在过滤器的第二端部，而第一室定位在过滤器的第一端部。第二室包括第二供给气体发生剂和第二滤网。第二滤网包括多个气流孔。第二数量气体发生剂位于第二滤网外部。这些实施例可包括对第二数量气体发生剂进行点火以产生第二数量的气体的额外步骤。所述第二数量的气体随着其穿过在第二滤网中的气流孔而朝向纵轴流动，进入过滤器，然后随着其穿过过滤器而远离纵轴流动，并离开充气机。进一步的步骤可包括将第二数量的气体与第一数量的气体在过滤器中混合。

当前实施例被设计为克服或解决与当前公知的充气机相关的一个或多个局限。因此，当前实施例涉及具有纵轴的充气机。该充气机可为圆筒形。纵轴定位在圆筒形充气机的中心处。

充气机包括第一室和过滤器。过滤器可定位在第一室外侧。过滤器被设计为，在供给气体离开充气机之前对充气气体进行过滤。过滤器防止在气体发生剂燃烧期间产生的碎片、断片和/或其他颗粒离开充气机。第一爆裂盘也可被添加以密封第一室。

第一室包括将大致包围第一滤网的第一数量气体发生剂。第一滤网可为圆筒形构件并将具有一个或多个气流孔。气流孔被设计为，由第一数量的气体的点火/燃烧产生的气体可穿过气流孔。

充气机被设计为，第一数量气体发生剂位于第一滤网外部。术语“第一滤网外部”指的是，第一数量气体发生剂和第一滤网相对于纵轴的相对位置。第一滤网相比于第一数量气体发生剂更为靠近纵轴。

第一引发器也可被添加到第一室。第一引发器一旦接收到合适信号就能够对第一数量气体发生剂进行点火。在事故或碰撞的情况下，电荷或电流将通过一条或多条引线供给到引发器，从而启动引发器。一旦被启动，引发器对第一数量气体发生剂点火使其燃烧以产生一定体积的充气气体。

第二室也可被包含作为充气机的一部分。在一些实施例中，第一室定位在充气机的第一端部，第二室定位在充气机的第二端部。第二室可被第二爆裂盘密封。

第二室可包含第二数量气体发生剂和第二引发器。同第一引发器一样，第二引发器被设计为，对第二数量气体发生剂点火使其燃烧以产生一定量的充气气体。第二滤网也添加到第二室。第二滤网包括多个气流孔，所供给的充气气体可穿过该气流孔。换句话说，当第二供给气体发生剂燃烧时，该材料将产生一定量的充气气体。该充气气体然后将穿过在第二滤网中的气流孔。类似于第一室，第二室可被构建为，第二数量气体发生剂定位于第二滤网外部。这就意味着，第二滤网定位于纵轴处，或者比起第二数量气体发生剂更为靠近纵轴。

如上文所提，第一数量气体发生剂通常定位于第一滤网外部。因此，第一数量气体发生剂的点火发生在第一滤网外部并产生第一数量的充气气体。当生成第一数量的充气气体时，该气体定位(至少在初始时)于第一滤网外部。

第一数量的充气气体的形成增大了第一室内的压强。一旦这种内压超过阈值，压强将使单一爆裂盘失效。爆裂盘的这种失效使第一室启封。

一旦形成，第一数量的气体就朝向充气机的纵轴向内流动。通常，第一数量的气体的这种向内流动发生在气体穿过在第一滤网上的气流孔之时。在穿过气流孔后，第一数量的气体接着离开第一室。如此离开第一室，可通过使气体平行于(或基本平行于)纵轴流过由于第一爆裂盘的破裂/失效所形成的开口来实现。一旦气体已经离开第一室，气体可接着流过过滤器并离开充气机。通常，随着气体流过过滤器，它将远离纵轴(即，向外)流动。

第二室也可扩展并用于产生充气气体。这种扩展发生于，信号被发送到第二引发器并且接着第二引发器对第二数量气体发生剂点火之时。因为第二数量气体发生剂通常定位在第二滤网外部，所以第二数量气体发生剂的这种点火发生在第二滤网外部。第二数量气体发生剂的燃烧产生第二数量的充气气体。在第二室内的第二数量的气体的形成，增大了这一密封室内的压强。一旦这一内压增大而高于指定阈值，内压就通过使爆裂盘失效而对第二室启封。

当形成第二数量的充气气体时，该气体(至少在初始时)位于第二滤网外部。第二数量的气体移动通过在第二滤网内发现的气流孔。为了穿过气流孔，气体向内移动-即，朝向充气机的纵轴移动。一旦第二数量的气体已经穿过在第二滤网内的气流孔，第二数量的气体然后可以流出第二室。第二气体这样流出第二室，通过使气体平行于(或基本平行于)纵轴流过在第二室中由爆裂盘的破裂/失效形成的开口而发生。一旦离开第二室，第二数量的气体然后可以随着其穿过过滤器而远离纵轴(即，向外地)流动。一旦第二数量的气体已经穿过过滤器，该气体可离开充气机。

附图说明

为了易于理解本发明的上述和其他特征和优势所采用的方式，将参照附图中图示的具体实施例来提供上文所简要描述的本发明的更为具体的描述。可以理解的是，这些附图仅仅图示了本发明的特定实施例，并不应该就此认为限制本发明的范围，本发明将通过附图的使用而得到具体而明确的描述和阐释，所述附图包括：

图1是根据当前实施例的充气机的侧视图；

图2是图1的充气机沿线2-2截取的剖视图；

图2A是图2的第一室的剖切立体图；

图2B是图2的第二室的剖切立体图；

图2C是可用于图2的充气机中的一种气体发生剂圆片的立体图；

图3A是类似于图2A并示出引发器点火的剖切立体图；

图3B是示出对圆片点火所用方式的剖切立体图；和

图4是类似于图2而示出充气机扩展的剖视图。

具体实施方式

本发明的当前优选实施例将参照附图得到最佳的理解，其中，贯穿全文相同的部件被标示以相同的附图标记。易于理解的是，本发明的大致在此处的附图中所描述和图示的各构件，可以以多种不同结构进行配置和设计。因此，如附图中所示，下文中本发明的各实施例的较为详细的描述并不意在限制本发明所要求的范围，而仅仅代表本发明的当前优选的实施例。

现在参照图1，图示了根据当前实施例的充气机10。充气机10可以呈大致圆筒形形状并具有沿着充气机10的长度延伸的纵轴14。在图1的实施例中，纵轴14位于圆筒形充气机10的中心处。

充气机10通常由金属(或者其他合适材料)制成。在图1所示的实施例中，充气机10包括两个分立的构件(呈管状)，这两个分立构件已经通过焊缝16附接在一起。当然，本领域技术人员将认识到可以采用其他方式和/或方法来构建充气机10。在一些实施例中，仅仅使用一条焊缝16而非多条焊缝来连接充气机1的各构件。该焊缝16可以呈直线形式，可以为曲线，或者可以具有其他轮廓。然而，其他实施例可以采用多条焊缝16的设计。

充气机10能够在事故或者碰撞的情况下对气袋(未示出)进行充气/扩展。更具体地，在事故或碰撞的情况下，充气机10将产生和/或引导一定量的充气气体通过出口18离开充气机10，从而导致气袋扩展至一位置，该位置将为车辆乘客提供冲击保护。在一些实施例中，可以添加由金属片或其他类似材料制成的密封件20，以在扩展之前对出口18中的一个或多个进行密封。然而，在充气机10进行扩展期间，密封件20将被去除、撕裂或其他方式失效，从而使充气气体能够离开充气机10。

如下文将更为详细阐释的，充气机10可以在重量上轻于其他现有公知的充气机。实际上，在一些实施例中，充气机10将具有大约750克的质量。在其他实施例中，充气机10的长度将为175毫米，圆筒形充气机10的直径将为约45毫米。当然，充气机10也可以考虑采用其他直径、尺寸和/或重量。

现在参照图2，图示了充气机10的剖视图。充气机10包括第一室22和过滤器26。过滤器26可位于第一室22的外侧。过滤器26也可靠近出口18就位。过滤器26由本领域公知的材料制成，并且被设计为在供给通过出口18离开充气机10的气体之前对气体进行过滤/筛选。通常，过滤器26将防止在充气机10点火期间产生的碎片、断片和/或其他颗粒进入气袋(未示出)。

第一室22将包括第一数量气体发生剂30。如本领域所公知的，气体发生剂是能够在材料燃烧时产生气体供给的烟火材料或其他类似材料。本领域公知有多种不同类型的气体发生材料。任意一种能够在燃烧时产生一定量气体的材料均可用作第一数量气体发生剂30。

第一数量气体发生剂30大致围绕第一滤网34。第一滤网34是具有一个或多个气流孔38的圆筒形构件。气流孔38被设计为，使得由第一数量气体发生剂30燃烧所生成的气体可穿过气流孔38。可以构建如下实施例，其中，气流孔38的形状、结构或尺寸被设计为，使得由第一数量气体发生剂30燃烧所生成的特定微粒、断片和/或其他不希望的产物将被第一滤网34所约束，并且将被防止离开第一室22。

在一些实施例中，优选使第一数量气体发生剂30包含一个或多个圆片44。圆片44可呈盘形。这些盘形圆片44可具有位于中心的开口。这些圆片44被叠放而大致跨越第一室22的纵向长度。第一滤网34配合于圆片44的开口内，从而使圆片44被定位在第一滤网34外部。

通过采用圆片形气体发生剂30/44填装第一室22，本领域中公知的是，当第一数量气体发生剂30被点火时可以实现较为恒定的燃烧压强。另外，使用圆片44可以增多由于点火所形成的流出物并减少不希望的颗粒、断片等等的数量/数目。而且，圆片44的使用也允许对第一数量气体发生剂30进行简单且容易的引入/定位。实际上，在一些实施例中，可以添加气体发生剂固定环42，以易于圆片形气体发生剂30/44的叠放/填装和/或保持。因此，出于这些和其他原因，在一些实施例中可以优选将圆片44用作第一数量气体发生剂30。

如图2可见，充气机10被设计为，使得第一数量气体发生剂30位于第一滤网34外部。如在此所使用的，术语“第一滤网的外部”是指，第一数量气体发生剂30和第一滤网34相对于充气机10的纵轴14的相对位置。第一数量气体发生剂30在第一滤网34的外部的定位，意味着第一滤网34比第一数量气体发生剂30更为靠近纵轴14定位。在图2所示的具体实施例中，第一滤网34被定为在第一数量气体发生剂30的内部(内侧)。

第一爆裂盘46也可位于第一室22内。爆裂盘46被邻近第一室22的第一端部49定位，并用于将第一室22与过滤器26分离。爆裂盘46密封第一室22，从而使第一室22成为密闭的室。在图2所示的实施例中，爆裂盘46横跨第一室22的整个圆形宽度。然而，在其他实施例中，爆裂盘46可具有不同的尺寸、形状和/或结构。在其他实施例中，第一爆裂盘46可定位在第一室22外侧。

减震垫50也可定位在第一室22的内部。减震垫50被邻近爆裂盘46定位。在一些实施例中，减震垫50被设计为以对与第一数量气体发生剂30的点火/燃烧相关的某些力进行减弱/吸收。

第一引发器54也可被添加于第一室22。第一引发器54是本领域公知类型的装置，并且能够在接收到合适信号时对第一数量气体发生剂30进行点火。在图2所示的实施例中，第一引发器54邻近第一滤网34定位。第一引发器54可以直接模制于充气机10内，从而避免需要“点火杯(ignition cup)”(点火杯是通常用于对气体发生剂进行点火的装置。点火杯也可包含额外的喷射装药以“增大”引发器的输出，从而易于对气体发生剂进行点火)。不采用这种点火杯，就减小了构建充气机10所需的构件的数量，并且降低了充气机10的总体成本和复杂度。

还可以添加对第一引发器54进行连接的连接器插座58。连接器插座58包含一个或多个引脚/引线62。在事故或碰撞的情况下，电荷或电流将通过引脚62供给到引发器54，从而启动引发器54。一旦被启动，引发器54使第一数量气体发生剂30点燃/燃烧，并产生一定体积的充气气体。

现在参照图2A，立体图更为详细地示出第一室22的各构件。具体而言，图2A示出第一室22的各构件。如图2A可见，气体发生剂固定环42(也称为圆片固定器)可由金属构成，并且可具有一个或多个孔59。在一些实施例中，环42和/或孔59可接合圆片44的一部分。固定环42和/或孔59可被配置为易于叠放和/或保持圆片44。

进一步，孔板60可位于第一室22的端部49处。孔板60包含孔口61，在扩展之前孔口61由爆裂盘46封闭。孔板60将第一室22与过滤器26分离。在一些实施例中，爆裂盘46将由金属片或其他类似材料制成。

图2A中更为详细地示出第一引发器54。第一引发器54可定位在第一滤网34的内部。第一引发器54可包括烟火装药63。本领域中公知的多种不同的材料可用作烟火装药63。烟火装药63被设计为，当通过引脚62接收到合适的信号时它就可被点火。也可添加引发器杯64以包围烟火装药63。

滤网34可以另外包含转向部分65以及一个或多个气体引导槽67。(结合图3A和3B图示和描述在扩展期间该气体流动的方式。)气体引导槽67可位于滤网34的顶部68周围。转向部分65和槽67可用于使在烟火装药63点火/燃烧期间产生的气体(和/或火焰和/或热颗粒)转向。具体地，一旦烟火装药63点火，火焰/气体将离开引发器杯64，并可接触转向部分65。转向部分65(可以是壁、通道等等)将气体/火焰朝向气体引导槽67引导(或转向)。一旦火焰/气体到达气体引导槽67，气体/火焰就取道圆片44的外部而进入外部区域69。外部区域69可位于圆片外部。在一些实施例中，气体引导槽67包括将火焰/气体引导进入外部区域69的凹口、槽、通道或其他特征部。如在此更为详细阐释的，一旦火焰/气体到达外部区域69，圆片44就可发生燃烧。(尽管下文中有更为详细的描述，在图2A中也以箭头71示出了这一气流)。

再次参照图2，本领域技术人员将认识到，充气机10的实施例可被构建为，充气机10仅仅具有第一室22。然而，包括图2实施例在内的其他实施例可被构件为，第二室66被添加到充气机10。第一室22被定位在充气机10的第一端部70处，第二室66被定位在充气机10的第二端部74处。其他实施例也可被构建为，第一室22和/或第二室66被靠近充气机10的中部(或中间部分)定位。进一步的实施例可被构建为，第一室22被定位在第二端部74处，第二室66被定位在第一端部70处。

第二室66可包括第二数量气体发生剂78。与第一数量气体发生剂30一样，第二数量气体发生剂78可包括一个或多个圆片80(例如盘形圆片)，它们使用第二气体发生剂固定环82进行叠放和定位。如上文所提，圆片80用作气体发生剂可提供优于其他类型的气体发生剂材料的优势。因此，在一些实施例中可以优选使用作第二数量气体发生剂78的圆片80。减震垫84也可定为在第二室66的内部。在一些实施例中，减震垫84被设计为，减弱/吸收与第二气体数量发生剂78的点火/燃烧相关的力。

如图2所示，第二室66(在尺寸和体积上)小于第一室22。因此，用作第二数量气体发生剂78的材料的量小于用作第一数量气体发生剂30的材料的量。其他实施例可被构建为，用于第二数量气体发生剂78的材料的量可大于或等于用于第一数量气体发生剂30的材料的量。更进一步的实施例可设计为，第二室66的尺寸/体积大于或等于第一室22的尺寸/体积。类似地，其他实施例可构建为，第一室22或第二室66的形状不是圆筒形。

第二滤网86也添加到第二室66。第二滤网86包括多个气流孔90，可穿过气流孔90供给充气气体。换句话说，当第二供给的气体发生剂78被燃烧时，该材料将生成一定量的充气气体。该充气气体然后将穿过在第二滤网86中的气流孔90(从而使该气体最终可以被排出充气机10)。在一些实施例中，气流孔90的形状、结构或尺寸将被设计为，使得由第二数量气体发生剂78燃烧所生成的特定微粒、碎片和/或其他不希望的产物将被第二滤网86约束，并且将被防止离开第二室66。

同第一数量气体发生剂30一样，第二数量气体发生剂78可呈盘形，并且具有靠近中心的开口。因此，第二滤网86可被定位在气体发生剂78的开口内。在这些实施例中，第二数量气体发生剂78定位在第二滤网86的外部-即，第二滤网86被定位在纵轴14处，或者比第二数量气体发生剂78更为靠近纵轴14。

第二引发器94也定位在第二室66内。第二引发器94被设计为，对第二数量气体发生剂78进行点火，以产生一定数量的可用于使气袋扩展的充气气体。在图2所示的实施例中，第二引发器94被邻近第二滤网86定位。类似于上文所述的第一引发器54，第二引发器94可直接模制于充气机10内，从而避免对点火杯的需要。不采用该点火杯，就减少了构建充气机10所需的构件的数量，并降低了充气机10的总体成本和复杂度。

还可添加对第二引发器94进行连接的第二连接器插座98。连接器插座98包括一个或多个引脚102。在事故或碰撞的情况下，电荷或电流将通过引脚102供给到第二引发器94，从而启动第二引发器94。一旦被启动，引发器94就点火/燃烧第二气体数量发生剂78并生成一定体积的充气气体。

第二爆裂盘106用于密封第二室66。第二爆裂盘106可定位在第二室66的内侧或外侧。如图2所示，第二爆裂盘106邻近第二室66的端部107定位，并用于将第二室66与过滤器26分离。爆裂盘106密封第二室66，并使第二室66成为密闭的室。在图2所示的实施例中，爆裂盘106横跨第二室66的整个圆宽度(即，直径)。然而，在其他实施例中，爆裂盘106可具有不同的尺寸、形状和/或结构。

现在参照图2B，可以更为详细地示出第二室66。图2B是类似于图2A的立体图，不同之处在于，图2B示出第二室66的各构件/特征部。

如图2B可见，气体发生剂固定环82(也称为圆片固定器)可由金属构成，并且可具有一个或多个孔140。在一些实施例中，环82和/或孔140可接合圆片80的一部分。固定环82和/或孔140可构建为，易于叠放和/或保持圆片80。

进一步，孔板144可定为在第二室66的端部107处。孔板144包括孔口146，在扩展之前孔口146被第二爆裂盘106密封。孔板144将第二室66与过滤器26分离。在一些实施例中，第二爆裂盘106由金属片或其他类似材料制成。

第二引发器94在图2B中被更为详细地示出。引发器94可定位在第二滤网86内部。第二引发器94可包括烟火装药150。本领域内公知的多种不同的材料可用作烟火装药150。烟火装药150被设计为，当通过引线102接收到合适的信号时可对其进行点火。引发器杯154也可被添加以围绕烟火装药150。

第二滤网86可以另行包含转向部分158以及一个或多个气体引导槽162。气体引导槽162可位于滤网86的顶部168周围。转向部分158和槽162可用于使在烟火装药150点火/燃烧期间产生的气体(和/或火焰)转向。具体地，一旦对烟火装药150进行点火，火焰/气体和/或热颗粒将离开引发器杯154，并且可接触转向部分158。转向部分158(可为壁、通道等等)引导(或转向)气体/火焰和/或热颗粒朝向气体引导槽162。一旦火焰/气体到达气体引导槽162，气体/火焰取道圆片80外部而进入外部区域172(如箭头176所示)。外部区域172可定位在圆片80外部。在一些实施例中，气体引导槽162包括将火焰/气体和/或热颗粒引导进入外部区域172的凹口、槽、通道或其他特征部。如在此将更为详细阐释的，一旦火焰/气体和/或热颗粒到达外部区域172，圆片80就可发生燃烧。

现在参照图2C，图示了可用于当前实施例中的气体发生剂的圆片96的实施例。圆片96可被作为一部分圆片44(如图2所示)使用，用作第一数量气体发生剂30(如图2所示)的一部分。类似地，圆片96也可用作一部分圆片80(如图2所示)，与第二数量气体发生剂78(如图2所示)相关。尽管图2C中只示出一个圆片96，但是当填装在充气机中时，多个圆片96可被堆叠在一起(如图2所示)。

圆片96包括一个或多个气体引导槽97。这些气体引导槽97可定位在圆片96的顶表面99上和/或在底表面100上。如在此将更为详细阐释的，圆片96中的气体引导槽97允许充气气体在扩展期间在每个堆叠的圆片96之间行进。在一些实施例中，圆片44和80(如图2所示)中的每一个将具有气体引导槽97。

现在参照图3A，现在将讨论充气机10的扩展。图3A是类似于图2A所示的视图。一旦接收到指示碰撞情况的合适信号，电荷(或电流)将被传送到引发器54。该信号将启动第一引发器54。如在此将阐释的，第一引发器54的这种启动最终导致第一数量气体发生剂30(如图2所示)点火/燃烧。气体发生剂30的这种燃烧/点火产生可用于使气袋膨胀的第一数量的充气气体110(如图4所示)。

具体地，一旦接收到合适信号，第一引发器54被启动，并且将对烟火装药63进行点火。烟火装药63的这种燃烧生成一定量的热气体。在一些实施例中，还可产生火焰和/或热颗粒。这种生成的气体导致引发器杯64内的压强增大。如图3A所示，杯64可包括形成一个或多个瓣204的撕裂或弱化部分。接着，这种压强上的增大压迫瓣204，瓣205可打开，从而允许气体逃逸出烟火杯64。这一气流由箭头208图示。

在离开烟火杯64之后，气体然后可以接触转向部分65。转向部分65形成为，使得即使在扩展期间，构件的结构完整性也不受损。相反地，可包含围绕杯64的圆筒形壁的转向部分65使气体转向而朝向端部49，如箭头212所示。在一些实施例中，通过转向部分65而使气体转向，导致气体倒转其方向。

当气体接近端部49时，气体然后可以穿过气体引导槽67。如此穿过气体引导槽67允许气体离开由转向部分65形成的室。通过穿过槽67，气体进入和/或被引导至外部区域69，如箭头216所示。一旦气体进入外部区域69，气体就处于气体发生剂40/圆片44外部。在一些实施例中，一旦气体进入外部区域69，该气体将填充外部区域69。在其他实施例中，一旦气体进入外部区域69，该气体将充满外部区域69的整个纵向长度。

如上文图2C所示，圆片44可为包括一个或多个槽97的圆片96。当堆叠在一起时，圆片96内的槽97可形成可使气体流入的通道220(如图3A所示)。本领域技术人员将认知并理解如何堆叠/配置圆片96以产生通道220。在一些实施例中，这可以涉及当圆片被堆叠时使这些圆片互锁和/或装配在一起。在其他实施例中，这可以涉及改变槽97在圆片96的每一侧上的位置，从而当这些圆片96被堆叠在一起时形成通道220。进一步的实施例可设计为，在一个圆片的顶部上的槽97是相邻圆片96的底部上的槽的“镜像”，从而形成较大的通道220。当然，也可以考虑其他在相邻圆片96上配置槽97的方式，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。

如上文所提，引发器54的启动使外部区域69填充了气体。该气体可以根据最小阻力的路径流动。相应地，在一些实施例中，气体可以流入通道220。由于气体能够沿着外部区域69的整个纵向长度延伸，气体可以流入所有通道220。进一步的实施例可以设计为，气体流遍通道220-即，从通道220的靠近外部区域69的端部224流到通道220的靠近滤网34的端部。

随着气体流入由槽97(如图2C所示)构成的通道220，气体即行对圆片44点火。应该注意到，通过使用圆片44而可行的优势在于，可以实现均匀的或基本均匀的点火/燃烧。实际上，因为气体可以沿着外部区域69的整个纵向长度进入所有通道220，所有的或接近所有的圆片44可以同时地或几乎同时地点火。其他实施例可以设计为，圆片44均匀地或基本均匀地点火。进一步的实施例可以设计为，圆片44非均匀地或者以连续顺序点火。

现在参照图3B，剖视图示出对圆片44点火可采用的方式的一个实施例。具体地，随着气体流经通道220，通道220的边缘可以点火，从而导致圆片44变薄(或烧掉)，如图3B所示。换句话说，随着圆片表面燃烧，可以形成在相邻圆片44之间的额外空间。圆片44继续这种“变薄”，直至圆片44的所有部分已经被燃烧掉。当然，也可以采用其他方式对圆片44进行点火。

这种对圆片44/气体发生剂30的点火，生成达到可用于对气袋进行充气的数量的充气气体。现在将结合图3B和图4来描述这种所形成的气体可以取道(channeled)而离开充气机10的方式。如上文所提，第一数量的圆片44/气体发生剂30通常位于第一滤网34外部。因此，第一数量气体发生剂30的燃烧发生在第一滤网34外部。当形成第一数量的充气气体110时，该气体110位于(至少在初始时)第一滤网34外部。

第一数量的充气气体110的形成增大了在第一室22内的压强。一旦这种内部压强超过一阈值水平，该压强将使第一爆裂盘46(如图2所示)破裂或失效。爆裂盘46的这种失效开封了第一室22。当然，也可以使用其他使爆裂盘46破裂/失效的方法。

现在将更为详细地描述第一数量的充气气体110的流动。这种流动在图4中通过箭头114得到图示。如上文所提，当形成第一数量的气体110时，就使得所供给的气体位于第一滤网34外部。第一数量的气体110然后向内朝向充气机10的纵轴14流动。第一数量的气体110的这种向内流动，随着气体110经过气流孔38而发生。一旦第一数量的气体110已经经过气流孔38，气体110位于第一滤网34内部中。当到达第一滤网34内部时，气体110被封装于小的增压空间内，从而增大室22内的压强。这种由于形成第一数量的气体110而导致的压强的增大使盘46(如图2所示)破裂，并允许气体110离开第一室22。可以通过使气体110平行(或基本平行)于纵轴14流动，而这样离开第一室22。随着第一室22不再被爆裂盘46密封，第一数量的气体110通过经过由失效的/破裂的爆裂盘46形成的开口124而离开第一室22。

当离开第一室22时，第一数量的气体110进入由过滤器26包围的空间118。当进入空间118时，第一数量的气体110随着其穿过过滤器26而远离纵轴14(即，向外)流动。一旦第一数量的气体110已经穿过过滤器26，气体110可以通过穿过出口18而离开充气机10以对气袋(未示出)充气。

如上文所提，可以设计一些实施例，从而在扩展之前出口18被密封件20(如图1所示)密封。在这些实施例中，充气机10的启动将对密封件20进行开封，从而使第一数量的气体110能够通过打开的出口18离开充气机10。出口18的这种开封可以采用本领域公知的多种不同方式进行，包括让因形成第一数量的气体110而导致的充气机10的内压吹爆密封件20。也可以采用其他方法来使密封件20失效，例如使用弹射、刀具等等。

在图4所示的实施例中，充气机10被设计为，在第二室66扩展之前第一室22扩展。当然，也可以构建其他实施例，其中，在第一室22扩展的同时第二室66扩展。可以构建其他实施例，其中，在第一室22扩展之前第二室66扩展。可以构建又一些其他实施例，其中，在第一引发器54(如图2所示)启动之时起经过预设时段(例如，3毫秒、5毫秒等等)之后第二室66扩展。

现在将论述第二室66的扩展。当碰撞事故发生时，信号通过引脚102发送到第二引发器94。该信号启动第二引发器94。接着，第二引发器94的这种启动导致第二引发器94对第二数量气体发生剂78(如图2所示)点火。第二数量气体发生剂78的燃烧生成第二数量的充气气体122。因为第二数量气体发生剂78通常位于第二滤网86外部，所以第二数量气体发生剂78的这种点火发生在第二滤网86外部。

在一些实施例中，第二数量的气体122的生成以与在第一室22中发生相同的方式发生。例如，一旦第二引发器94被启动，则它将对烟火装药150(如图2B所示)点火。烟火装药150的这种燃烧生成气体。(还可以产生火焰和/或热颗粒)。该气体将打开容纳装药150的杯中的瓣。因此，一旦这些瓣打开，气体可离开所述杯。一旦流出所述杯，气体将被转向部分158(如图2B所示)转向至气体引导槽162(如图2B所示)。气体引导槽162引导气体和/或热颗粒进入外部区域172(如图2B所示)。气体和/或热颗粒的这种运动以箭头176示出(如图2B所示)。

一旦气体和/或热颗粒到达外部区域172，该气体将自由流动并填充外部区域172，包括流动而遍及外部区域172的纵向长度。该气体也可以流进在圆片80中所发现的槽97，并可以以上文中参照图3A和3B所述的方式对圆片80点火。(如上文所述，这可以通过让圆片变薄或烧掉来进行)。在一些实施例中，所有或基本所有圆片80的点火将同时或几乎同时发生。其他实施例也可以设计为，气体流动经过槽97，可导致圆片80的均匀或基本均匀的点火。(本领域普通技术人员将认识到，第二室的扩展将以与针对第一室扩展所公开的类似的方式进行)。其他实施例可设计为，圆片80的点火以连续顺序或以不均匀方式进行。

第二室66中的第二数量的气体122的形成增大了第二室66内的压强。该气体122也可在内部流经第二滤网86，从而将大量气体聚集在靠近室66中心的小区域内。一旦这种内部压强增大而高于指定的阈值水平，在第二室66中的内部压强使第二爆裂盘106破裂/失效。当然，也可以使用其他使爆裂盘106破裂/失效的方法。

在已经形成第二数量的气体122之后，该气体122可以排出充气机10并用于对气袋进行充气。与第二数量的气体122相关的气流路径在图4中以箭头126进行图示。当形成第二数量的充气气体122时，该气体122位于(至少在起始时)第二滤网86外部。第二数量的气体122然后移动经过在第二滤网86中发现的气流孔90。为了穿过气流孔90，气体122向内移动-即，朝向充气机10的纵轴14移动。第二数量的气体122移动经过气流孔90，导致第二数量的气体122位于第二滤网86内部上。

一旦第二数量的气体122位于第二滤网86内部上，第二数量的气体122然后可以流出第二室66。第二数量的气体122如此流出第二室66，通过使气体平行(或基本平行)于纵轴14流过第二室66中的因爆裂盘106的破裂/失效而形成的开口128来进行。一旦第二数量的气体122已经排出第二室66，气体122进入空间118。

当进入空间118时，第二数量的气体122然后可以随着其穿过过滤器26而远离纵轴14(即，向外)流动。一旦第二数量的气体122已经穿过过滤器26，气体122可以通过穿过出口18而离开充气机10。

在图4所示的实施例中，第二数量的气体122可以在空间118中与第一数量的气体110混合。其他实施例可以构建为，第二数量的气体122在过滤器26内与第一数量的气体110混合。

如图4的实施例所示，过滤器26位于第一室22外侧和第二室66外侧。在一些实施例中，过滤器26的这种放置具有优势。具体地，通过将过滤器26放置在气体发生剂进行燃烧的室(即，第一室22和第二室66)的外侧，可以减小这些燃烧室的相应体积。因此，可以减小这些燃烧室的总体积。体积上的减小提供了优势，例如可以使发生剂更容易点火。换句话说，由于体积减小，在点火事件期间对更小的体积进行加压。结果，较小的点火器和/或引发器可以用作系统的一部分。使用较小的点火器可以使价格更低廉并且可以减小总体生产成本。

进一步，在一些实施例中，将过滤器26定位在一个或多个燃烧室的外侧，可以降低与点火/燃烧事件相关的噪音水平。具体地，如果过滤器26处于燃烧室外侧，已经发现，过滤器26能够用于吸收在扩展期间产生的多数噪音。在一些实施例中，这种噪音水平的降低是人所希望的。

大致参照图1-4，本领域技术人员将认识到，当前的实施例可以提供比其他(当前公知的)充气机更小的充气机。采用当前公知的充气机，当气体发生剂被点火时，在这一反应中形成的气体从纵轴14向外膨胀。在此类设计中，在气体发生剂的外部必须存在较大体积的空间来容纳如此形成的气体，从而使充气机将被增压并且爆裂盘将破裂。然而，采用当前实施例，并不需要位于气体发生剂外部的这种较大体积的空间。当由于圆片96的燃烧(或者在第一室中或者在第二室中)而形成气体时，如图4所示，该气体取道向内通过滤网(该滤网或者是第一滤网或者是第二滤网)。这种气体流动将大量充气气体聚集在靠近充气机的纵轴14的小高压空间内。气体的这种聚集对所述室进行加压，并导致爆裂盘的破裂。因此，气体发生剂外部的体积不必接收由于圆片点火而形成的这种气体。结果，圆片外部的这一区域可以比其他充气机小得多。接着，使气体发生剂外部的区域更小意味着可以减小充气机的总直径。

充气机的直径的这种减小可以带来许多优势。例如，减小充气机的直径就减小了充气机的尺寸。因此，构建充气机所需的材料更少。同样，将降低生产充气机的总成本。进一步，可以减少生产充气机相关的时间。

本领域技术人员还将认识到，当前实施例也适用于对充气机10进行扩展的方法。该方法包括首先获取本发明的充气机10。一旦已经获得充气机10，就燃烧封装在充气机10内的第一数量气体发生剂30。第一数量气体发生剂30的这种燃烧产生第一数量的充气气体110。如上文所述，第一数量气体发生剂30的这种点火可发生在第一滤网34外部。一旦已经生成第一数量的气体110，该气体就在穿过气流孔38的同时流向充气机的纵轴14，进入过滤器26，然后随着其穿过过滤器14而远离纵轴14流动，并离开充气机10。

在一些实施例中，带有第二数量气体发生剂78的第二室66也可添加到充气机10。在这些实施例中，第二数量气体发生剂78也被燃烧以形成第二数量的充气气体122。如上文所述，第二数量的充气气体122随着其穿过在第二滤网86中的气流孔90而朝向纵轴14流动，进入过滤器26，然后随着其穿过过滤器26而远离纵轴14流动，并离开充气机10。

应该注意的是，当前实施例涉及一种具有由外到内气流的充气机10。这种充气机的优点包括但不限于，这种由外到内的气流允许充气机具有比所期望的更小的直径。在一些实施例中，直径的这种减小缘于过滤网(即，过滤器)被移动于燃烧室外侧。因此，单一的过滤器26可被定位以过滤产生自两个燃烧室的气体，从而消除每个燃烧室对于过滤器的需要。这种直径的减小意味着充气机更为多功能并且可用于大量应用中。在其他实施例中，充气机直径的减小可允许更为紧凑的气袋模块设计。进一步的实施例可设计为，充气机的较小直径减小了充气机的重量并且/或者降低生产充气机的相关成本。

进一步，在此所述的实施例使用圆片作为气体发生剂。在特定实施例中，此类圆片的使用可带来优点。例如，将圆片用作气体发生剂(而不是小药片状或其他类型的气体发生剂)，就在燃烧室内产生较为一致且恒定的燃烧压强。在一些实施例中，这种燃烧压强可为至少2000PSI，并且可以在大约20毫秒内实现，并且在一些实施例中可以保持达100毫秒(甚至更长时间)。这种恒定的燃烧压强提高了从充气机发出的流出物，因为在燃烧过程期间形成的不希望的副产品的量较小。因此，当使用圆片时，流出充气机的流出物可以更佳并且质量更高。而且，当使用其中形成有气体引导槽的圆片(例如在此所示和所述的类型)时，在一些实施例中，可以形成较为恒定的燃烧压强，因为气体引导槽允许进行快速且恒定的点火/燃烧过程。

如图2A和2B所示，气体引导槽将引导在引发器中形成的气体/火焰。在一些实施例中，这种特征是有利的，因为它允许充气机采用单一(或单件)点火器(引发器)进行构建。可以不需要分离部分(包括分离的“点火杯”)。“点火杯”或其他构件的消除减小了与充气机相关的部分的数量，并且降低了与生产相关的成本。另外，部分数量的这种减小可以简化充气机的组装并且可以减小在生产过程期间所需的装配线/装配过程的数量。进一步，采用当前实施例，所需要做的所有事情是，为所述两个室提供圆片并且然后将滤网(和引发器)定位在所述室内。滤网可以作为单件体快速插入到正确位置处而附接到杯/引发器。同样，可以快速且容易地构建充气机。

在其他实施例中，充气机的圆片固定环和/或其他特征部可具有压印于其中的部分(例如气体引导槽)。此类压印部分具有高强度，即使总体部分被分类为“轻质”亦是如此。这种压印可减小成本和与充气机相关的部分的数量。(这种压印可以减小各部分的数量并将多种功能组合于单件压印部中)。可以实现各部分的这种减少，因为被压印的槽引导气体流动，并因此不需要额外的用于引导气体的特征部。

上文所提优点可与一个或多个当前实施例相关。本发明可以以其他特定形式实施，而不会偏离如以下权利要求书中所要求的和宽泛所述的其结构、方法或其他必要特征。所述实施例应被认为在所有方面均是描述性的，而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书指定，而不是由之前的描述所定。在权利要求书的等同内涵和范围内的所有变化应被涵盖在它们的范围内。

Claims (19)

1.一种具有纵轴的充气机，该充气机包括：

第一室，其包括第一数量气体发生剂；

第一滤网，其包括多个气流孔，所述第一滤网定位在所述第一室内，其中所述第一数量气体发生剂位于所述滤网外部；和

过滤器，其定位在所述第一室外侧，

其特征在于，所述第一数量气体发生剂的燃烧产生第一数量的气体，所述第一数量的气体通过所述气流孔朝向所述纵轴流动、进入所述过滤器、然后远离所述纵轴流过所述过滤器。

2.根据权利要求1所述的充气机，其特征在于，在所述第一数量的气体流过所述过滤器之后，该气体通过一个或多个出口离开所述充气机。

3.根据权利要求1所述的充气机，其特征在于，在所述第一室和所述过滤器之间设置有爆裂盘。

4.根据权利要求1所述的充气机，其特征在于，所述第一气体数量发生剂的燃烧发生在所述第一滤网外部。

5.根据权利要求1所述的充气机，其特征在于，进一步包括附接到所述第一室的第一引发器。

6.根据权利要求1所述的充气机，其特征在于，进一步包括第二室，其中所述第一室定位在所述充气机的第一端部处，并且所述第二室定位在所述充气机的第二端部处。

7.根据权利要求6所述的充气机，其特征在于，所述第二室包括第二数量气体发生剂和第二滤网，其中所述第二滤网包括多个气流孔，所述第二气体发生剂的供给源位于所述第二滤网外部；并且所述第二数量气体发生剂的燃烧产生第二数量的气体，所述第二数量的气体通过所述第二滤网中的气流孔朝向所述纵轴流动、进入所述过滤器、然后远离所述纵轴流过所述过滤器。

8.根据权利要求7所述的充气机，其特征在于，所述第一数量气体发生剂的燃烧发生在所述第一室外部，并且所述第二气体数量发生剂的点火发生在所述第二滤网外部。

9.根据权利要求7所述的充气机，其特征在于，所述第一气体数量发生剂和所述第二气体数量发生剂均包括圆片。

10.根据权利要求6所述的充气机，其特征在于，进一步包括附接到所述第二室的第二引发器。

11.根据权利要求6所述的充气机，其特征在于，进一步包括对所述第二室进行密封的第二爆裂盘。

12.根据权利要求1所述的充气机，其特征在于，进一步包括位于所述第一数量气体发生剂外部的外部区域。

13.一种具有纵轴的充气机，所述充气机包括：

第一室，所述第一室包括第一数量气体发生剂；和

第一滤网，所述第一滤网包括一个或多个气流孔，所述第一数量气体发生剂位于所述第一滤网外部；

其特征在于，所述第一数量气体发生剂的燃烧发生在所述第一滤网外部，并产生第一数量的气体，所述第一数量的气体在穿过所述气流孔的同时朝向所述纵轴流动、离开所述第一室、然后随着其离开所述充气机而远离所述纵轴流动。

14.根据权利要求13所述的充气机，其特征在于，进一步包括第二室，所述第二室具有第二数量气体发生剂和第二滤网，所述第二数量气体发生剂位于所述第二滤网外部，其中所述第二数量气体发生剂的燃烧发生在所述第二滤网外部，并且产生第二数量的气体，所述第二数量的气体在穿过所述第二滤网的一个或多个气流孔的同时朝向所述纵轴流动、离开所述第二室、然后随着其离开充气机而远离所述纵轴流动。

15.根据权利要求14所述的充气机，其特征在于，所述第一气体数量发生剂和所述第二气体数量发生剂均包括圆片。

16.一种对具有纵轴的充气机进行扩展的方法，所述方法包括步骤：

获取充气机，所述充气机包括：

第一室，其包括第一数量气体发生剂；

第一滤网，其包括多个气流孔，所述第一滤网定位在所述第一室内，所述第一气体数量发生剂位于所述第一滤网外部；

过滤器，其定位在所述第一室外侧；

燃烧所述第一数量气体发生剂，以产生第一数量的气体，其中所述第一数量气体发生剂的燃烧发生在所述第一滤网外部；

通过使所述第一数量的气体在穿过所述气流孔的同时朝向所述纵轴路流动、进入所述过滤器、然后随着其流过所述过滤器而远离所述纵轴流动、并离开所述充气机，来排出所述第一数量的气体。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述充气机进一步包括第二室，其中所述第一室定位在所述过滤器的第一端部处，所述第二室定位在所述过滤器的第二端部处，所述第二室包括第二气体发生剂供给源和第二滤网，该第二滤网包括多个气流孔，其中所述第二数量气体发生剂位于所述第二滤网外部。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括燃烧所述第二数量气体发生剂以产生第二数量的气体，其中所述第二数量的气体随着其穿过所述第二滤网中的气流孔而朝向所述纵轴流动、进入所述过滤器、然后随着其穿过所述过滤器而远离所述纵轴流动、并离开所述充气机。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第二数量的气体与所述第一数量的气体在所述过滤器内混合。

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