CN107206960B - 烟火式气体发生器和对应的儿童看护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于安全气囊的气体发生器（2），其包括：至少一种烟火式装药（23）以及用于点燃/激活在预定条件期间触发的所述装药（23）的构件（25），储罐（21），其含有加压气体（211），并且其开口由密封部件（211）密闭，以及用于排出气体的开口（222），其与至少一个安全气囊（141、142）连通。根据本发明，所述气体发生器（2）进一步包括位于管（221）中的撞针（24），所述用于排出气体的开口（222）在所述管中引出，并且当满足所述预定条件时，可以通过由所述烟火式装药（23）产生的燃烧气体（231）使所述撞针在第一步骤中在所述密封部件（211）的方向上从初始位置移位到打开位置，从而使用所述撞针（24）所带有的用于刺穿的构件（241）刺穿所述密封部件，一旦所述密封部件（211）被刺穿，所述撞针（24）就能够通过所述储罐（21）中存储的所述加压气体（211）返回到所述初始位置，其中从所述储罐（21）逸出的所述加压气体（211）被朝向所述用于排出气体的开口（222）引导。

Description

烟火式气体发生器和对应的儿童看护装置

技术领域

本发明的领域是儿童看护，且更明确地说，是能够将儿童（具体来说）接纳在固定位置中的装置。

背景技术

本发明具体来说涉及汽车座椅，所述汽车座椅旨在固定到机动车的座椅或长条座椅。其还可实施于例如婴儿车、客舱、自行车座椅等装置中。

更进一步确切地说，本发明涉及出于安全性可以膨胀的袋或气囊或元件的实施，所述袋或气囊或元件通常被称为“安全气囊”，其中在冲击力（在事故情况）情况下自动地触发膨胀以便保护安置在儿童看护装置中的儿童。

“安全气囊”的使用是众所周知的，尤其在汽车领域中。近年来，已经考虑了许多其它应用，并且具体来说针对儿童汽车座椅。

例如，汽车座椅可以包含两个安全气囊，容纳在安全带的肩带之上或之中或在装设于所述肩带上的护套之上或之中，并且其可以使用连接构件来固定。例如，归于本专利申请的所有人名下的专利文献FR2969055中描述了此类方法。

在冲击力情况下，安全气囊中的每一个通过来自加压气体瓶并且经由用于加压气体循环的通道传输的气体膨胀。

描述用于汽车座椅的安全气囊的文档总体上提供了用于检测冲击力的构件的存在，所述构件控制既定用于安全气囊膨胀的气体生成构件的触发，但是不提供关于这些气体生成构件的操作（以及具体来说关于所述气体输送的方式）的任何精确度。然而，这是一个关键问题。实际上，当需要触发安全气囊时必需系统性地触发安全气囊且必需足够快速以便提供对儿童的保护。

此外，这些气体生成构件必需设计简单并且具有最佳紧凑性。

其它儿童看护装置中遇到类似问题。

发明内容

本发明的目的具体来说是克服这些缺点中的至少一些。

本发明的目的是以可靠的方式向一个或几个安全气囊提供膨胀气体。

更确切地说，本发明的目的是完善已知的气体生成构件以便简化其结构并优化其紧凑性。

本发明的另一个目的是提供相对便宜的此类气体生成构件。

本发明的另一个目的是提供简单且有效地改进在冲击力情况下儿童的安全性的儿童看护装置。

至少根据某些实施例，本发明的另一个目的是提供一种汽车座椅，其在事故情况发生时提供一个或多个安全气囊的可靠、安全且有效的触发。

使用一种用于安全气囊的气体发生器实现这些目的以及将在后续出现的其它目的，所述用于安全气囊的气体发生器包括：

-至少一种烟火式装药以及用于点燃/激活在预定条件期间触发的所述装药的构件，

-储罐，其含有加压气体，并且其开口由密封部件密闭，以及

-用于排出气体的开口，其与至少一个安全气囊连通。

根据本发明，所述气体发生器进一步包括位于管中的撞针，用于排出气体的开口在所述管中引出，并且当满足所述预定条件时，可以通过由烟火式装药产生的燃烧气体使所述撞针在第一步骤中在密封部件的方向上从初始位置移位到打开位置，从而使用所述撞针所带有的用于刺穿的构件刺穿密封部件，一旦密封部件被刺穿，所述撞针就能够通过储罐中存储的加压气体返回到初始位置，其中从储罐逸出的加压气体被朝向用于排出气体的所述开口引导。

因而可能使用简单且紧凑的气体发生器结构以可靠的方式向一个或几个安全气囊提供膨胀气体。

另外，此类结构使得有可能限制安全气囊的展开时间。

根据本发明的烟火式气体发生器将用于产生燃烧气体的固体制剂用作使撞针朝向加压气体瓶移位的源头。使用撞针的前端刺穿加压气体瓶的密闭密封件。

一旦已经刺穿瓶子，加压气体就使撞针在相反的方向上移位，撞针的缩回允许加压气体被引导到与一个或多个安全气囊连通的用于排出气体的开口。因而释放瓶中在压力下存储的气体以便使一个或多个安全气囊膨胀/展开。

此外，此类气体发生器结构的重量已减少。

根据本发明的具体方面，在初始位置中，撞针位于用于排出气体的开口的一侧上，储罐的开口位于管中的用于排出气体的开口的另一侧上。

根据本发明的具体方面，用于刺穿的构件由肩状物环绕，所述肩状物旨在抵靠储罐的开口的边缘，用于刺穿的构件的尺寸以至少部分地穿入储罐的所述开口中。

根据本发明的具体方面，烟火式装药至少部分地布置在布置于所述撞针中的外罩中。

根据本发明的具体方面，外罩引出到撞针的后表面上，并且用于刺穿的构件引出到撞针的相对的前表面上。

根据本发明的具体方面，当肩状物抵靠着储罐的开口的边缘时，撞针的后表面定位为与用于排出气体的开口相对，从而以此方式界定燃烧气体去往用于排出气体的开口的通道。

根据本发明的具体方面，用于排出气体的开口的纵向轴线相对于垂直于管的纵向轴线的轴线大体上倾斜。

根据本发明的具体方面，用于刺穿的构件具有尖拱顶形状或斜面形状。

本发明还涉及一种能够接纳儿童的儿童看护装置，其包括例如上文描述的至少一个气体发生器。

根据本发明的具体方面，所述儿童看护装置包括具有两个肩带的安全带，所述肩带旨在从儿童的肩部沿着儿童的身体延伸，其中支承可膨胀安全元件的所述肩带中的每一个能够在大于预定阈值的冲击力的情况下膨胀。

与肩带相关联的这些可膨胀元件的实施方案易于实施和使用。

根据本发明的具体方面，所述儿童看护装置包括座椅，所述气体发生器容纳在所述座椅的座椅靠背中、至少一个侧面中和/或底座中。

所述可膨胀安全元件可以通过至少一个流体源供应，例如，容纳在所述座椅的座椅靠背中、侧面中、底座中等。

根据本发明的具体方面，所述儿童看护装置是例如汽车座椅、婴儿车、客舱或自行车座椅。

附图说明

当阅读本发明的优选实施例的以下描述时，将更清晰地了解本发明的其它特征和优点，这只是出于说明的目的而非限制，附图中：

-图1示出实施根据本发明的烟火式气体发生器的汽车座椅的实例，所述烟火式气体发生器旨在使汽车座椅的安全带所带有的可膨胀元件膨胀；

-图2示出图1的汽车座椅，所述可膨胀元件已经被展开；

-图3示出图1和2的汽车座椅的后部，其具有根据本发明的使得有可能使可膨胀元件膨胀的烟火式气体发生器；

-图4到9示出根据本发明的烟火式气体发生器的操作；

-图10图解示出实施于根据本发明的烟火式气体发生器中的撞针尖端的实例。

具体实施方式

因此，本发明提出一种烟火式气体发生器，其用于旨在设置于儿童看护装置上的一个或多个可膨胀安全性气囊（“安全气囊”）的膨胀。

以下描述的实施例涉及儿童汽车座椅。

然而，所属领域的技术人员将了解，当其它儿童看护装置具有一个或几个可膨胀安全气囊时，相同方法可以容易地用于其它儿童看护装置。

如图1中可见，儿童汽车座椅11通常包括座椅表面111和座椅靠背112，在所述座椅靠背112处支承靠枕113，所述靠枕113可以相对于座椅靠背112在高度上可移动。

使用安全带12和骑撑123将儿童保持在此座椅11中，所述安全带包括两个肩带121和122，所述肩带旨在各自置于儿童的肩部之一上，并且跨越儿童的身体大体上竖直地延伸。

当安全带设定在适当的位置时，两个肩带121和122以及骑撑123通过搭扣124成为一体。

每个肩带121和122带有护套131、132，采用在儿童的肩部和/或身体上部的位置，以便提高儿童的舒适性和安全性。

在所描述的实施例中，这些护套131和132中的每一个含有可膨胀安全元件141、142（图1中仅能看到所述可膨胀安全元件的一端，并且所述一端延伸超出护套）。可膨胀安全元件的其余部分折叠并容纳在护套中，以此方式从而在冲击力情况下以有效方式展开。可膨胀安全元件141、142的端部借助于紧固件15连接，所述紧固件将所述端部紧固到彼此，包括两个软质部分或条带151和152，所述软质部分或条带各自分别具有公型和母型锁扣元件。

在大于预定阈值的相当大冲击力的情况下，两个可膨胀安全元件141和142自动且非常快速地从护套131和132展开，以便保护尤其儿童的头部，并且限制其向前移动的过程，如图2所示。

两个可膨胀安全元件141和142借助于呈烟火式气体发生器2形式的膨胀供给，以下图4到9将描述关于所述烟火式气体发生器的操作。

如图3所示，气体发生器2可在座椅11的座椅靠背114中容纳在为此设置的外罩中，此外罩可以视情况置于汽车座椅的座椅靠背、座椅表面或底座中，或置于任何合适的位置处。

如图3和4所示，气体发生器2包括中空主体22，所述中空主体包括圆筒形水平管221，在所述圆筒形水平管中引出用于排出气体的管或开口222。此管222在此为圆筒形，但是可以具有其它形状。图4示出水平管221的纵向轴线A和用于排出气体的管222的纵向轴线B。这两个轴线A、B在此布置为90°，但是管222相对于管221可能存在其它倾斜值。因而，用于排出气体的管222可以布置在相对于水平管221的纵向轴线A的斜面上。

定位在用于排出气体的管222的右侧的水平管221的开口端旨在接纳具有合适流体的集气筒21的颈状部分。集气筒中含有的流体具体来说可以是例如二氧化碳（CO2）、氦气、氮气等气体，或适合于允许两个可膨胀安全元件141、142的直接膨胀的任何其它流体。瓶颈部分可以拧入水平管221的开口端。

在此为软质管的散气管26的第一端连接到可膨胀安全元件141、142的流体供应入口（未示出），其第二端连接到用于从气体发生器2排出气体的管222。

除了储气罐（气瓶）21以外，气体发生器2还包括烟火式单元，所述烟火式单元装设在水平管221的定位在用于排出气体的管222的左侧的另一端中。如图4所示，此烟火式单元由烟火式装药（或爆炸物）23、用于点燃所述烟火式装药23的构件25以及撞针24组成。

烟火式装药23具有整体式燃料电池（例如，推进剂）的形式，通过被点燃和通过燃烧而产生气体。烟火式装药23位于布置在撞针24内部的燃烧腔室242中，其使得有可能限制气体发生器2的阻碍。燃烧腔室242引出到撞针24的后平坦表面244中，所述后平坦表面在图4的位置中与用于点火的构件25接触。

圆筒形撞针24（也被称为“弹状物”）根据水平管221的两个相反方向以可滑动方式移动，并且在此实例中在前部具有朝向集气筒21定向的射穿斜面尖端241（可以考虑其它形状，具体来说，尖拱顶）。斜面尖端241包括相对于水平管221的纵向轴线A的且朝向用于排出气体的管222定向的倾斜表面。射穿尖端241由环形轴环243环绕。

在图4的初始位置中，此射穿部分241位于与用于排出气体的管222相对，与集气筒21的密闭密封部件212相隔一定距离。

虽然这在图中未示出，但是气体发生器2由微控制器/电子控制单元（ECU）控制，在需要的情况下（冲击力、事故、超出预定阈值的减速等），微控制器能够以传输至用于点火的构件25的电信号的形式发出指令来触发气体发生器2，以此方式来提供两个可膨胀安全元件141和142的膨胀。当然必须只有在足够大的冲击力的情况下进行冲击力期间膨胀的触发。因此定义合适的预定义阈值。

如果超出此预定义阈值，那么用于点火的构件25触发燃烧腔室242中的烟火式装药23的燃烧。如图5的箭头D1所示，一旦燃烧气体231完全占据燃烧腔室242的体积，其就使撞针24在水平管221中朝向集气筒21移位（即，图5中从左侧到右侧）。

在图5中示出的位置中，撞针24的射穿部分241的端部与集气筒21的密闭密封部件212接触，并且燃烧气体231包含在位于用于点火的构件25与撞针24之间的密闭空间中。

在图6中，撞针24在燃烧气体231的作用下已经朝向集气筒21进一步移动并且位于打开位置中。撞针24的后表面244位于与用于排出气体的管222相对。燃烧气体231已经逸出到管道222中以排出与管26和安全气囊连通的气体。因此进行烟火式装药23朝向安全气囊的排气。撞针24的射穿部分241已经刺穿集气筒21的密闭密封部件212并且位于集气筒21的颈状部分中。轴环243抵靠着集气筒21的颈状部分，因而使得有可能将撞针24的主体维持在集气筒21外部，并且撞针24缩回以便朝向安全气囊引导加压气体211。

如图7所示，在集气筒21打开且燃烧气体231清除的情况下，集气筒21中存储的加压气体211对撞针24的射穿部分241施加压力P，所述压力足以在水平管221中缩回所述撞针（即，使其沿相反方向从集气筒21朝向用于点火的构件25移位）。当撞针24朝向其初始位置缩回时（如图8中的箭头D2所示），来自集气筒21的加压气体被引导到用于排出气体的管222中并且提供安全气囊的膨胀。

因而，在加压气体211的作用下，撞针24缩回到用于引导加压气体211以便将加压气体211释放到用于排出气体的管222中的位置（图8）。

在图9中，撞针24已经缩回到其初始位置，并且加压气体211被引导到用于排出气体的管222中，其中轴环平面位于由用于排出气体的管222与水平管221形成的角上。

应注意，撞针24可以具有位于初始位置（图4）与集气筒21的开口位置（图6和7）之间的中间位置。

其它方面和替代方案

在上文描述的实施例中，撞针24具有斜面尖端241。

可以实施一端为尖端或呈椎体形状的撞针。然而，虽然所属领域的技术人员可逻辑地考虑用于刺穿密封件的这些形状，但是本发明人已经观察到此类形状不能最佳地打开集气筒的密封件。

然而，本发明人观察到尖拱顶形状能最佳地打开集气筒21的密封部件212并且更好地使气体围绕尖拱顶的尖端循环。图10中示出具有呈尖拱顶形状的前端241'的撞针24'。形成尖拱顶端部的两个圆弧的角α可比图10中示出的角更大或更小。

应注意，撞针24“紧固”装设在后部部分处（即，用于点火的构件的侧部），以便在汽车座椅的整个使用寿命期间提供对所述后部部分的维护。撞针24的主体的其余部分装设有间隙以便促进其在尤其装药的触发期间的位移。

此外，本发明不仅适用于汽车座椅，而且也可实施于其它儿童看护装置中，例如婴儿车、客舱、自行车座椅等。

Claims (14)

1.一种用于安全气囊的气体发生器（2），其包括：

至少一种烟火式装药（23）以及用于点燃/激活在预定条件期间触发的所述装药（23）的构件（25），

储罐（21），其含有加压气体（211），并且其开口由密封部件（212）密闭，以及

用于排出气体的开口（222），其与至少一个安全气囊（141、142）连通，

所述气体发生器（2）进一步包括位于管（221）中的撞针（24），所述用于排出气体的开口（222）在所述管中引出，并且当满足所述预定条件时，可以通过由所述烟火式装药（23）产生的燃烧气体（231）使所述撞针在第一步骤中在所述密封部件（212）的方向上从初始位置移位到打开位置，从而使用所述撞针（24）所带有的用于刺穿的构件（241）刺穿所述密封部件，一旦所述密封部件（212）被刺穿，所述撞针（24）就能够通过所述储罐（21）中存储的所述加压气体（211）返回到所述初始位置，其中从所述储罐（21）逸出的所述加压气体（211）被朝向所述用于排出气体的开口（222）引导，

其特征在于，在所述初始位置中，所述撞针（24）位于所述用于排出气体的开口（222）的一侧上，所述储罐（21）的所述开口位于所述管（221）中的所述用于排出气体的开口（222）的另一侧上，且所述烟火式装药（23）至少部分地布置在布置于所述撞针（24）中的外罩（242）中。

2.根据权利要求1所述的气体发生器（2），其特征在于，所述用于刺穿的构件（241）由肩状物（243）环绕，所述肩状物旨在抵靠所述储罐（21）的所述开口的边缘，所述用于刺穿的构件（241）的尺寸以至少部分地穿入所述储罐（21）的所述开口中。

3.根据权利要求1所述的气体发生器（2），其特征在于，所述外罩（242）引出到所述撞针（24）的后表面（244）上，并且所述用于刺穿的构件（241）引出到所述撞针（24）的相对前表面上。

4.根据权利要求2所述的气体发生器（2），其特征在于，所述外罩（242）引出到所述撞针（24）的后表面（244）上，并且所述用于刺穿的构件（241）引出到所述撞针（24）的相对前表面上。

5.根据权利要求4所述的气体发生器（2），其特征在于，当所述肩状物（243）抵靠着所述储罐（21）的所述开口的所述边缘时，所述撞针(24)的所述后表面（244）定位为与所述用于排出气体的开口（222）相对，从而以此方式界定所述燃烧气体（231）去往所述用于排出气体的开口（222）的通道。

6.根据权利要求3所述的气体发生器（2），其特征在于，所述用于排出气体的开口（222）的纵向轴线（B）相对于垂直于所述管（221）的纵向轴线（A）的轴线大体上倾斜。

7.根据权利要求4所述的气体发生器（2），其特征在于，所述用于排出气体的开口（222）的纵向轴线（B）相对于垂直于所述管（221）的纵向轴线（A）的轴线大体上倾斜。

8.根据权利要求5所述的气体发生器（2），其特征在于，所述用于排出气体的开口（222）的纵向轴线（B）相对于垂直于所述管（221）的纵向轴线（A）的轴线大体上倾斜。

9.根据权利要求1到8中的任一项所述的气体发生器（2），其特征在于，所述用于刺穿的构件（241）具有尖拱顶形状或斜面形状。

10.一种能够接纳儿童的儿童看护装置，其包括根据权利要求1到9中的任一项至少一个所述的气体发生器（2）。

11.根据权利要求10所述的儿童看护装置，其特征在于，所述儿童看护装置包括具有两个肩带（121、122）的安全带（12），所述肩带旨在从儿童的肩部沿着儿童的身体延伸，其中支承可膨胀安全元件（141、142）的所述肩带（121、122）中的每一个能够在大于预定阈值的冲击力的情况下膨胀。

12.根据权利要求10所述的儿童看护装置，其特征在于，所述儿童看护装置包括座椅，所述气体发生器（2）容纳在所述座椅的座椅靠背（114）中、至少一个侧面中和/或底座中。

13.根据权利要求11所述的儿童看护装置，其特征在于，所述儿童看护装置包括座椅，所述气体发生器（2）容纳在所述座椅的座椅靠背（114）中、至少一个侧面中和/或底座中。

14.根据权利要求10到13中的任一项所述的儿童看护装置，其特征在于，所述儿童看护装置是汽车座椅、婴儿车、客舱或自行车座椅。