CN102197273A - 具有点火分配器的气囊 - Google Patents

Abstract

充气机，包括壳体和置于壳体中用于产生膨胀气体源的气体发生器。引爆器置于所述壳体中用于产生能量源以点燃气体发生器。分配器置于引爆器与气体发生器之间。分配器限定至少两个独立的流动路径，用于将能量源分配至气体发生器。

Description

具有点火分配器的气囊

技术领域

本发明大体涉及一种气囊。更具体地，本发明涉及一种具有点火分配器的气囊，所述点火分配器用于将来自单个引爆器的点火能量分配至气体发生器的多个表面。

背景技术

这部分内容仅提供关于本发明的背景信息，不等同于现有技术。

大多数新型车辆都具有可充气安全约束设备或气囊。例如，车辆可包括可充气帘式气囊。可充气帘式气囊能够从车辆的车顶内衬展开，并且能够充气以保护乘客的头部不会与车辆的例如窗的侧面接触。

气囊通常包括充气机，所述充气机能够连接至车辆内设置的一个或多个气囊。充气机能够立即产生大量膨胀的流体或气体，这些膨胀的流体或气体能够填充气囊以保护乘客。常规的充气机大体包括用于产生膨胀气体的气体发生器，以及用于产生点燃气体发生器的能量源的点火器系统。基于特定应用，所述点火器系统可包括用于点燃气体发生器的多种反应性火药(reactive charges)。

尽管现有点火系统已经满足了它们的预期应用，但是在相关领域仍然需要改进。例如，存在着将单个反应性火药的点火能量更有效地引向气体发生器的需要。

发明内容

根据本发明的一方面，本教示提供了一种用于气囊的充气机。所述充气机包括壳体和气体发生器，所述气体发生器设置在壳体中用于产生膨胀气体源。引爆器设置在所述壳体中，用于产生能量源以点燃气体发生器。分配器设置在所述引爆器与所述气体发生器之间。所述分配器限定至少两个独立的流动路径，用于将能量源分配至所述气体发生器。

根据本发明的另一方面，本教示提供了一种充气机，所述充气机用于将膨胀气体源引向机动车辆的侧部气囊。所述充气机包括细长壳体，所述细长壳体具有大体圆形横截面。用于产生膨胀气体源的气体发生器包括第一和第二基本平坦的侧面，以及在其中延伸的开孔。引爆器设置在壳体中，用于产生点燃气体发生器的能量源。分配器设置在引爆器与气体发生器之间。所述分配器包括主开孔以及至少一个辅助开孔，所述主开孔用于将能量源引向气体发生器的开孔，所述辅助开孔用于将能量源引向气体发生器的第一和第二平坦侧面中的一个，或引向气体发生器的内部或外部表面。

根据本发明的另一方面，本教示提供了一种用于机动车的气囊的充气机。所述充气机包括壳体和用于产生膨胀气体源的气体发生器。所述气体发生器以预设方向设置在所述壳体中。引爆器设置在所述壳体中用于产生点燃气体发生器的能量源。分配器设置在所述引爆器与所述气体发生器之间。分配器限定至少第一和第二独立的流动路径，用于将能量源分配至所述气体发生器。所述第一独立流动路径相对于所述气体发生器定向以将能量源引向所述气体发生器的第一表面。所述第二独立流动路径相对于所述气体发生器定向以将能量源引向所述气体发生器的第二表面。

通过这里所提供的描述，能够清楚适用范围的其它方面。可以理解，所述说明和特定实施例仅是为了阐释目的，并不意图限制本发明的范围。

附图说明

这里所示附图仅用于阐释目的，而非意图以任意方式限制本发明的范围。

图1为示出包括根据本发明教示的充气机的侧部气囊系统的环境视图；

图2为根据本发明教示的用于气囊的充气机的截面图，所述充气机按比例绘制；

图3为图2的充气机的点火分配系统的立体图；

图4为图3的点火分配系统的截面图；以及

图5为根据本发明教示的另一个用于气囊的充气机的截面图，所述充气机按比例绘制。

具体实施方式

以下说明本质上仅是示意性的，并非意图限制本发明、应用或用途。应该理解，附图中相同的附图标记表示相同或相应的部件和特征。

首先参照图1，其示出包括根据本发明教示的气囊系统12的示例机动车10的一部分。所述气囊系统12可包括一个或多个气囊16和一充气机18。因为本领域所公知的多种气囊16可以采用充气机18，例如前部撞击气囊、膝盖枕垫、可充气帘式气囊或头顶气囊，所以这里将不再详述气囊16。但是，简单地说，参照图1，气囊16可以包括垫子20，所述垫子20能够存放在机动车10的装饰板中。在该示例中，气囊16为侧部撞击可充气帘式气囊，如图1所示，所述侧部撞击可充气帘式气囊在由充气机18充气时，能够占据机动车10中客舱的大部分空间。

继续参照图1的环境视图，结合图2至图4，本教示中的充气机18将在下文中进一步描述。通常，充气机18可操作以产生迅速膨胀的气体，该气体能够在探测到机动车10的预设事件(例如即将翻车)的几毫秒内填充气囊16以确保气囊16充气并建立机动车10中的乘客与机动车10本身之间的屏障，这就防止了乘客受伤或将对乘客的伤害降至最低。充气机18大体可包括壳体22、气体发生器24以及点火分配系统26。

所述壳体22为细长壳体，所述细长壳体具有大体圆形横截面或其它适合形状的横截面。在一个特定应用中，所述壳体具有大约100-200mm的长度L以及大约20-30mm的直径D。可以理解，所述尺寸仅仅是示意性的，并且在本教示范围内对于不同的应用可以变化。在一个特定实施例中，所述壳体可具有150mm的长度以及20mm的直径。

分配系统26可以常规方式压制出褶皱地设置在壳体22的端部，或适当地固定在壳体22中。点火分配系统26大体可包括烟火式引爆器27形式的促动器。附图中，引爆器27以简化的横截面形式示出并包括任意适合的引爆器。共同转让的美国专利No.7,210,703公开并描述了一种适合的引爆器，上述文献全文以引用的方式并入本文中。因此，这里将不再对示例引爆器27详细描述。但是，简单地说，引爆器27包括反应性火药、一对传导销和桥丝(未具体示出)。如下文将讨论的，爆管可在收到信号后引爆或点燃火药，所述信号例如电流。所述反应性火药可与气体发生器24相连。反应性火药还可与爆管相连，并且在收到爆管的电荷后对爆管做出响应以点燃。

其中一个传导销与爆管隔离，而另一个传导销连结至爆管。桥丝可连接第一传导销。如果需要，还可在桥丝附近包裹额外的反应性火药。在接到信号后，电流可被引入所述销。例如，所述信号可以指示出即将碰撞或需要填充垫子20的其它车辆事件。电流的引入可促使爆管点火，并产生点火电荷，进而所述点火电荷点燃反应性火药。对车辆事件的感应以及相应的至引爆器27的信号传输可以理解为本教示所涉及的现有技术。

气体发生器24可包括一个或多个分立的单元24a。所述分立的单元24a能够以预设的方向置于壳体22中。就此而言，气体发生器24的单元24a并不是随机设置在壳体22中的颗粒状物。而是，分立的单元24a可在壳体22内被具体定向以更有效地调整充气机18的性能特征。

在某些应用中，气体发生器24包括整体式(monolithic)气体发生器颗粒。适合的气体发生器的例子在2006年6月21日提交的共同拥有的美国系列号11/472,260中有所描述，该文献的全文以引用的方式并入本文。但是，可以理解，在本教示的范围内可采用其它气体发生器。

气体发生器24通常形成为圆柱形或任意其它所需形状。每个分立单元24a可包括第一和第二平行的侧面或端面28。第一和第二端面28中的一个可面向引爆器27定向。每个单元24a还可包括穿过其中的孔30。孔30通常绕分立单元24a限定的纵向轴线形成或限定。所述分立单元24a可被堆砌在壳体22中，使得相应的孔30基本对准。孔30可具有任意所需形状，但是通常孔30具有由侧壁31限定的圆形横截面。此外，孔30可以是任意适合的大小以确保所需的点燃和所需的气体产生速度。例如，孔30具有大约4.5毫米至大约7.0毫米的直径。气体发生器24可通过插塞32固定就位。本教示所涉及的插塞32为常规插塞。简单地说，插塞32可包括多个用于膨胀气体通过的孔。

充气机18可额外地包括常规过滤器34。所述过滤器34安装在壳体22的一端部36。如图所示，所述端部36可被压制出褶皱以固定过滤器34。壳体22的端部36可包括多个开孔38，用于将膨胀气体从壳体22排放到垫子20中。就此而言，穿过过滤器34的中心开孔40的膨胀气体穿过过滤器34的过滤介质并从多个开孔38中穿出。

分配系统26还可包括设置在引爆器27和气体发生器24之间的分配器42。分配器42通常为圆柱形并且可限定至少两个独立的流动路径，用于将引爆器27产生的能量源分配给气体发生器24。所述至少两个独立的流动路径可包括中心开孔44和多个辅助开孔46，所述辅助开孔46相对于中心开孔44放射状地设置。中心开孔44可大于辅助开孔46。在一个特定应用中，中心开孔44可具有大约5mm的直径，以及辅助开孔46可具有大约3mm的直径。中心开孔44相对气体发生器24设置，以将能量源引向由孔30的侧壁31限定的气体发生器24的第一表面。辅助开孔46相对气体发生器24定向以将能量源引向第二表面，所述第二表面由气体发生器24的相邻的分立单元24a的端面28组成。

下面参照图5的截面图，其示出根据本教示的另一个充气机，标记为110。给定充气机18与充气机110之间的相似性，相同的附图标记用于表示相同的元件。充气机110不同于充气机18，例如，充气机110中壳体22包括多个模块化部件。

在所示实施例中，壳体22的多个模块化部件包括第一冲压件112和第二冲压件114。第一冲压件112可以是燃烧室冲压件，引爆器27直接模铸在其中。第一冲压件112可以是聚合物。通过这种方式，壳体22的引爆器端部的常规的褶皱压制和密封可以被有效地省去。

第二冲压件114可以是冷却室冲压件。所述冷却室冲压件114可以形成为包括开口116，所述开口116尺寸适于控制燃烧压力。冷却室冲压件114还可包括阶式壁118，以容纳将冷却室冲压件114接至燃烧室冲压件112的电阻焊接部。

气密密封部(未示出)可设置为在壳体冲压件112和114的电阻焊接之前以箔片的形式覆盖开口116。过滤器34可通过轧辊褶皱(roll crimp)固定在冷却室冲压件114内的位置上。不需要开孔38的气密密封部。壳体22的模块化结构简化了充气机110的气密密封，并且减少了制造步骤。除非另有说明，充气机110的结构和操作可以理解为与上述对充气机18的描述相同。

显然，本教示提供了一种将单个能量源有效引向气体发生器24的设置。充气机18和110的性能特征可通过例如气体发生器24和分配器42中的开孔44和46的变化来改变。

尽管这里参照附图和说明书对本发明中的特定实施例进行了描述，本领域技术人员可以理解，在不背离权利要求所限定的本发明的范围的基础上，可以对本发明做出多种变化并对其元件做出等效替换。并且，多个例子之间的特征、元件和/或功能的组合和搭配是明确预知的，因此除非特别说明，本领域技术人员能够从本发明中理解，一个实施例中的特征、元件和/或功能能够适当地合并到另一个实施例中。并且，在不背离本发明的基本范围的基础上，可以做出很多调整以使特定的条件或材料适于本发明的教示。因此，本发明并不限制为作为实现本发明的当前预期的最佳模式并由附图示出的和说明书描述的特定实施例，而是本发明的范围将包括前述说明与所附权利要求范围内的任何实施例。

Claims (20)

1.一种用于气囊的充气机，包括：

壳体；

气体发生器，所述气体发生器设置在所述壳体中，用以产生膨胀气体源；

引爆器，所述引爆器设置在所述壳体中，用以产生点燃所述气体发生器的能量源；以及

分配器，所述分配器设置在所述引爆器与所述气体发生器之间，所述分配器限定至少两个独立的流动路径，用于将能量源分配至所述气体发生器。

2.根据权利要求1所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述分配器大体为圆柱形。

3.根据权利要求2所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述至少两个独立的流动路径包括中心开孔。

4.根据权利要求3所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述至少两个独立的流动路径还包括至少一个辅助开孔，所述辅助开孔相对于所述中心开孔放射状地设置。

5.根据权利要求1所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述至少两个独立的流动路径包括中心开孔和多个辅助开孔，所述辅助开孔相对于所述中心开孔放射状地设置。

6.根据权利要求5所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述辅助开孔比所述中心开孔小。

7.根据权利要求1所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述气体发生器以预设方向设置在所述壳体中。

8.一种用于机动车的气囊的充气机，所述用于气囊的充气机包括：

壳体；

气体发生器，所述气体发生器用于产生膨胀气体源，所述气体发生器以预设方向设置在所述壳体中；

引爆器，所述引爆器设置在所述壳体中，用于产生点燃所述气体发生器的能量源；以及

分配器，所述分配器设置在所述引爆器与所述气体发生器之间，所述分配器限定至少第一和第二独立的流动路径，用于将所述能量源分配至所述气体发生器，所述第一独立流动路径相对于所述气体发生器定向以将能量源引向所述气体发生器的第一表面，所述第二独立流动路径相对于所述气体发生器定向以将能量源引向所述气体发生器的第二表面。

9.根据权利要求8所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述气体发生器包括在其中延伸并由侧壁限定的中心开孔，所述侧壁限定所述气体发生器的第一表面，所述第一独立流动路径将能量源分配至所述第一表面。

10.根据权利要求9所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述分配器大体为圆柱形。

11.根据权利要求9所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述分配器包括限定第一流动路径的大体中心开孔。

12.根据权利要求11所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述分配器还包括多个辅助开孔，所述辅助开孔相对于所述中心开孔放射状地定向。

13.根据权利要求12所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述多个辅助开孔相对于所述气体发生器定向，以将能量源引向所述气体发生器的端面。

14.根据权利要求8所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述用于气囊的充气机结合所述气囊。

15.一种用于将膨胀气体源引向机动车的侧部气囊的充气机，所述充气机包括：

细长壳体，所述壳体具有大体圆柱形横截面；

气体发生器，所述气体发生器用于产生膨胀气体源，所述气体发生器包括第一和第二大体平坦侧面以及在其中延伸的开孔；

引爆器，所述引爆器设置在所述壳体中，用于产生点燃所述气体发生器的能量源；以及

分配器，所述分配器设置在所述引爆器与所述气体发生器之间，所述分配器包括主开孔，所述主开孔用于将能量源引向所述气体发生器的开孔，所述分配器还包括至少一个辅助开孔，所述辅助开孔用于将能量源引向所述气体发生器的第一和第二平坦侧面中的一个。

16.根据权利要求15所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述至少一个辅助开孔包括多个辅助开孔。

17.根据权利要求16所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述辅助开孔放射状地包围所述主开孔。

18.根据权利要求15所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述细长壳体包括第一壳体段，所述第一壳体段单独形成并且固定至第二壳体段。

19.根据权利要求15所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述引爆器模铸在所述壳体的端部中。

20.根据权利要求15所述的用于气囊的充气机，其特征在于，所述用于气囊的充气机结合所述侧部气囊。

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