專利名稱：充氣機(jī)兩級燃燒控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全氣嚢充氣機(jī)。更尤其，本發(fā)明涉及一種可以用于車 輛安全氣嚢系統(tǒng)的新型安全氣嚢兩級充氣機(jī)。
背景技術(shù)：
車輛安全氣嚢系統(tǒng)在本領(lǐng)域已被公知，并且具有顯著提高機(jī)動車輛 整體安全性的美譽(yù)。特別地，安全氣嚢系統(tǒng)被設(shè)計成，在事故中一個或 多個安全氣嚢將快速被充氣，并且被彈置到乘員和車輛內(nèi)部的堅硬表面 之間。這些充氣的安全氣嚢將阻止乘員撞擊車輛內(nèi)部表面并且因此極大 地減小乘員在沖撞中遭受重大傷害的可能性。
本領(lǐng)域公知，安全氣嚢系統(tǒng)一般包括充氣機(jī)，所述充氣機(jī)能夠快速 產(chǎn)生大量的氣體。如其名稱的意思，所述充氣機(jī)的用途就是使得安全氣 嚢"充氣"。當(dāng)事故發(fā)生時，所述充氣機(jī)將快速產(chǎn)生大量被隨后充入到安 全氣嚢內(nèi)的氣體。接著，氣體的快速流入使得安全氣嚢膨脹和擴(kuò)張，并 使得安全氣嚢快速彈置到一個或多個車輛內(nèi)部表面前。當(dāng)事故快速發(fā)生
時，安全氣嚢的充氣必須非常迅速地發(fā)生，也就是， 一般在大約100或 者150毫秒內(nèi)發(fā)生。
許多當(dāng)前^^知的充氣機(jī):帔稱為兩級充氣機(jī)，由于這些i殳備包含兩個
彼此獨(dú)立的室，所述室包含用于被彼此獨(dú)立點(diǎn)燃的發(fā)生劑。在下面的專 利中公開了這種類型的兩級充氣機(jī)的實例(通過引用將所述專利并入此
處)美國專利號為6364353、 6142515、 6315322和6701849的專利。如 在所述專利中的描述，所述兩級充氣被_沒計成，如果車輛遭受不太嚴(yán)重、 不太危險的沖撞，第一室內(nèi)的點(diǎn)火器接收信號并且被用于對所述安全氣 嚢充氣。然而，如果遭受更嚴(yán)重的沖撞，所述安全氣嚢需要以更迅速的 速度和/或更大的峰值壓力充氣，則第一室和第二室都將對所述安全氣嚢充氣。
遺憾的是，當(dāng)前公知的兩級充氣機(jī)(例如上面引用的專利公開的類
型)存在嚴(yán)重問題。特定類型的煙火兩級充氣,皮:沒計成，所述第二級包 含氣體發(fā)生劑，所述氣體發(fā)生劑被點(diǎn)燃以形成大量充氣氣體。然而，在 第二室內(nèi)發(fā)生燃燒時，充氣機(jī)內(nèi)的內(nèi)部壓力消失并且回到環(huán)境(大氣) 壓力(或接近大氣壓力)。
在大氣壓力下第二點(diǎn)火器氣體發(fā)生劑的燃燒具有嚴(yán)重的缺點(diǎn)。例如， 在大氣壓力下的燃燒一般會導(dǎo)致氣體發(fā)生劑的不完全燃燒/反應(yīng)。所述不 完全燃燒是不期望的，因為該不完全燃燒會導(dǎo)致不良排出物或副產(chǎn)品的 形成。車輛生產(chǎn)商確定，產(chǎn)生所述不良排出物的充氣機(jī)不能用于特定的 安全氣嚢應(yīng)用。類似地，在這種情況下，隨后的第二室的燃燒不會迅速 產(chǎn)生足夠的氣體以提供乘員后續(xù)事故發(fā)生的抑制力(所述抑制力在特定 應(yīng)用中是期望的)。
因此，生產(chǎn)一種能夠克服上述問題的新型兩級氣體充氣機(jī)在本領(lǐng)域 內(nèi)具有進(jìn)步性。更尤其，生產(chǎn)一種不會產(chǎn)生不良排出物并可以用于所有 類型的安全氣嚢應(yīng)用中的新型兩級氣體充氣機(jī)具有進(jìn)步性。在此公開了 所述設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本實施例涉及一種安全氣嚢系統(tǒng)，所述安全氣嚢系統(tǒng)可以用于車輛 內(nèi)部。類似其他安全氣嚢系統(tǒng)，本系統(tǒng)包括安全氣嚢，所述安全氣嚢在 事故和碰撞發(fā)生時在乘員的前面充氣，因此保護(hù)乘員并且防止乘員碰撞 車輛內(nèi)部部分而受到傷害。
安全氣嚢系統(tǒng)一般包括充氣機(jī)，所述充氣機(jī)能夠產(chǎn)生大量用于充氣 安全氣嚢的氣體。所述充氣機(jī)包括兩個獨(dú)立的室和級-稱作第一級和第 二級。所述安全氣嚢系統(tǒng)還采用傳感器。所述傳感器與控制器通信并且 被設(shè)計成探測何時車輛發(fā)生碰撞。因此，在所述傳感器探測到碰撞的情 況下，所述傳感器向控制器發(fā)送信號，隨后所述信號引起充氣機(jī)使得安 全氣嚢充氣。除了探測碰撞的發(fā)生，所述傳感器還探測碰撞的嚴(yán)重程度。如果所 述傳感器確定碰撞的嚴(yán)重程度大于第 一預(yù)設(shè)閥值，則所述傳感器將指示 給所述控制器。同樣地，如果所述傳感器確定碰撞的嚴(yán)重程度大于第二 預(yù)設(shè)閥值，所述第二預(yù)設(shè)閥值大于所述第一預(yù)設(shè)閥值，則所述傳感器向 所述控制器指示發(fā)生了更嚴(yán)重更重大的碰撞。
由所述傳感器探測到的碰撞的嚴(yán)重程度決定安全氣嚢如何充氣。特 別地，如果碰撞的嚴(yán)重程度僅大于所述第一閥值，則所述控制器將僅使 用所述第一級使安全氣嚢充氣。然而，如果碰撞的嚴(yán)重程度被確定為大 于所述第二閥值，則所述控制器將使用所述第 一級和第二級使安全氣嚢 充氣。
在僅所述第 一級被所述控制器激活的情況下，所述安全氣嚢在不使 用所述第二級的情況下被充氣。在這種情況下，容納在所述第二級內(nèi)的 氣體發(fā)生劑保持固體、未使用的狀態(tài)。 一般通過使得第一點(diǎn)火器點(diǎn)燃存
成大量的充氣氣體來完成充氣過程。所述第一級的激活還將開啟所述充 氣機(jī)，使得由所述第一級產(chǎn)生的充氣氣體逸出所述充氣機(jī)并進(jìn)入安全氣
在所述第一級和第二級都使安全氣嚢充氣的情況下，在該實施例中， 所述第一級的激活先于第二級的激活。然而，在其他實施例中，所述第 一級和第二級可以同時激活。
作為本實施例部分的所述第二級具有發(fā)生劑容器。所述容器一般用 于容納一些氣體發(fā)生劑。還與所述容器結(jié)合使用蓋帽，并且所述蓋帽與 所述容器座式結(jié)合。結(jié)合在一起后，所述發(fā)生劑容器和所述蓋帽形成密 封的室。因此，在發(fā)生劑容器內(nèi)的氣體發(fā)生劑被保持在密封的環(huán)境中。
不像許多現(xiàn)有的系統(tǒng)，與所述第二級結(jié)合的蓋帽包括一個和多個穿 孔。這些穿孔為氣體和空氣可以穿過的孔。然而，當(dāng)所述第二級處于未 使用狀態(tài)、未激活狀態(tài)時，通過所述容器和蓋帽的相對位置所述穿孔被 密封。
如果所述第二級從所述控制器接收所述激活信號，所述第二級將點(diǎn)燃/燃燒所述容納在發(fā)生劑容器內(nèi)的氣體發(fā)生劑。所述氣體發(fā)生劑的點(diǎn)燃 /燃燒向外推動所述蓋帽的所有表面。由于使得所述蓋帽保持在其位置上 的控制力，施加到所述蓋帽上的所述力不會使得所述蓋帽完全從發(fā)生劑 容器移開。然而，所述力會引起所述蓋帽從其與所述發(fā)生劑容器的相對 位置偏移。隨后，所述蓋帽的偏移使得所述第二級設(shè)置的所述蓋帽上的 穿孔暴露，并且允許由氣體發(fā)生劑的點(diǎn)燃所產(chǎn)生的充氣氣體逸出所述容 器。 一旦所述充氣氣體逸出所述容器，所述充氣氣體可以與由所述第一 級產(chǎn)生的充氣氣體混合并且可以用于充氣所述安全氣嚢。
然而，應(yīng)當(dāng)注意，由于所述穿孔的控制效應(yīng)，甚至在所述第二級的
當(dāng)容器內(nèi)的氣體發(fā)生劑燃燒時，該燃燒在高/最佳壓力下而不是大氣/環(huán) 境壓力下發(fā)生。
還可以構(gòu)造本發(fā)明的其他實施例，使得與所述第二級相關(guān)的穿孔位 于所述發(fā)生劑容器上而不是蓋帽上。因此，當(dāng)氣體發(fā)生劑在第二級內(nèi)燃 燒時，產(chǎn)生的充氣氣體將推向發(fā)生劑容器和蓋帽以暴露所述穿孔。接著， 所述容器和蓋帽通過它們的相對預(yù)燃燒位置的偏移開啟所述穿孔并且使 得所述充氣氣體從所述容器的內(nèi)部逸出。


通過引用附圖中示出的本發(fā)明的特定實施例，對上面簡單描述的本 發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，將更容易理解本發(fā)明的上述特征和其他特征， 以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)?？梢岳斫?，這些附圖僅描述了本發(fā)明的典型實施例 并且不能因此理解為是對本發(fā)明范圍的限制，將通過附圖對本發(fā)明的附
加細(xì)節(jié)和特征進(jìn)行描述和解釋，其中
圖1是包括本發(fā)明的安全氣嚢系統(tǒng)的車輛內(nèi)部的部分剖視圖2是圖1的安全氣嚢系統(tǒng)的示意圖3是本實施例的充氣機(jī)的剖視圖，其中，充氣機(jī)未激活；
圖4是圖3示出的充氣機(jī)的剖視圖，其中僅所述充氣機(jī)的第一點(diǎn)火器 被激活；圖5是圖3示出的充氣機(jī)的剖視圖，其中第一點(diǎn)火器和第二點(diǎn)火器都 被激活；
圖6A是可以與本發(fā)明安全氣嚢系統(tǒng)結(jié)合使用的充氣機(jī)的第二實施例 的剖視圖，示出了所述充氣機(jī)的兩級處于未激活狀態(tài)；和
圖6B是圖6A示出的充氣機(jī)的剖視圖，其中所述第 一級和第二級都#皮 激活；
圖7A是充氣機(jī)的另一個實施例的剖視圖，其中所述充氣機(jī)的兩級都 未激活；
圖7B是圖7A示出的充氣機(jī)的剖視圖，其中兩級都被激活； 圖8A是充氣機(jī)的另一個實施例的剖視圖，其中所述充氣機(jī)的兩級都 未激活；
圖8B是圖8A示出的充氣#幾的立體剖—見圖8C是圖8A示出的充氣機(jī)的剖視圖，其中兩級都^^皮激活；
圖8D是圖8C示出的充氣機(jī)的立體剖視圖9A是發(fā)生器的另一個實施例的剖視圖，其中兩級都未激活；和 圖9B是圖9A示出的充氣機(jī)的剖視圖，其中兩級都被激活。
具體實施例方式
結(jié)合附圖，將更好地理解本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中相同的附圖標(biāo) 記指示相同的部件。容易理解，如圖所示的描述和說明，本發(fā)明的部件 能夠以各種不同的結(jié)構(gòu)被設(shè)置和設(shè)計。因此，如圖所示，下面對本發(fā)明 實施例的更詳細(xì)描述不限制權(quán)利要求書所要求的本發(fā)明的范圍，而是僅 代表本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實施例。
參考圖1,圖1示出了車輛內(nèi)部10的實例的部分剖視圖。車輛內(nèi)部 10包括儀表板12、乘員座一爭14、方向盤16和方向柱18。方向柱18用 于支撐方向盤16并把方向盤16連接到儀表板12上。在車輛內(nèi)部10內(nèi) 還示出了車輛乘員20。車輛乘員20坐在乘員座椅14上。
本領(lǐng)域公知，在車輛內(nèi)部10內(nèi)包括安全氣嚢系統(tǒng)30。安全氣嚢系統(tǒng) 30包括充氣式防護(hù)部件32 (以虛線示出)，所述充氣式防護(hù)部件祐 沒計成在事故或碰撞發(fā)生時膨脹。更尤其，如圖1所示，充氣式防護(hù)部件32 為安全氣囊，其設(shè)計成，如果發(fā)生碰撞，充氣式防護(hù)部件(或安全氣嚢)
32將在乘員20的前面膨脹并防止乘員20受到來自方向盤16、方向柱18、 儀表板12或車輛內(nèi)部10的其他部分的碰撞傷害。
需要注意，由于安全氣嚢32被設(shè)計成在發(fā)生碰撞時從方向盤16位 置開始膨月長并將保護(hù)駕駛員，圖1示出的安全氣嚢系統(tǒng)30為"方向盤" 安全氣嚢系統(tǒng)。然而，該描述僅用于說明的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn) 識到，安全氣嚢系統(tǒng)30的實施例由部分其他類型的車輛安全氣嚢系統(tǒng)實 現(xiàn)。例如，安全氣嚢系統(tǒng)30還可以(整體或部分)為乘客安全氣嚢系統(tǒng)、 頂置安全氣嚢系統(tǒng)、膝部安全氣嚢系統(tǒng)、膝墊、側(cè)簾安全氣嚢系統(tǒng)、手 套箱安全氣嚢系統(tǒng)、儀表板安全氣嚢系統(tǒng)、充氣式座椅安全帶等。
圖1示出的安全氣嚢系統(tǒng)30還包括充氣機(jī)34。下面將詳細(xì)描述所述 充氣機(jī)。充氣機(jī)34為能夠產(chǎn)生用于對安全氣嚢32充氣的大量氣體的設(shè) 備。
傳感器36還可以被添加到安全氣嚢系統(tǒng)30中。傳感器36為本領(lǐng)域 公知的設(shè)備，并且被設(shè)計成感應(yīng)/探測何時車輛遭受沖撞。通常，傳感器 36通過感測碰撞、測量車輛的減速或感測多個公知物理參數(shù)中的任一個 來探測沖撞。傳感器36可以連接到控制器38上，所述控制器為微型計 算機(jī)或其他類型的處理設(shè)備?？刂破?8被設(shè)計成，如果傳感器36探測 到碰撞，則控制器38將處理從傳感器36接收到的信號，并且使充氣機(jī) 34產(chǎn)生必要的大量充氣氣體用以使安全氣嚢32充氣。
參考圖2，圖2示出了安全氣嚢系統(tǒng)30的整體結(jié)構(gòu)。如果傳感器36 探測到發(fā)生沖撞，傳感器36將確定沖撞或碰撞的嚴(yán)重程度。如果碰撞的 嚴(yán)重程度被確定為等于或大于第一預(yù)設(shè)閥值，則傳感器36把該情況指示 給控制器38。沖撞嚴(yán)重程度的第一閥值為安全氣嚢32以相對低的速率充 氣以保護(hù)乘員20 (圖1所示)的等級。如果由沖撞傳感器36感測到的車 輛狀態(tài)等于或大于第二預(yù)設(shè)閥值，則傳感器36指示發(fā)生了第二預(yù)設(shè)閥值 等級或更高預(yù)設(shè)閥值等級嚴(yán)重程度的碰撞。第二閥值等級的碰撞程度為 安全氣嚢32以相對高的速率充氣以保護(hù)乘員20的等級。如圖2所示，充氣機(jī)34包括第一點(diǎn)火器50。第一點(diǎn)火器50被設(shè)計 成，所述第一點(diǎn)火器能夠點(diǎn)燃來自第一充氣源54的充氣氣體。 一般，第 一充氣源54為氣體發(fā)生劑材料，如果被點(diǎn)燃，所述氣體發(fā)生劑材料將產(chǎn) 生大量氣體。因此，第一點(diǎn)火器50通過點(diǎn)燃?xì)怏w發(fā)生劑產(chǎn)生大量充氣氣 體。
充氣機(jī)34被設(shè)計成，如果傳感器36感測到碰撞大于第一閥值，則 控制器38向充氣機(jī)34發(fā)送信號，所述信號會引起第一點(diǎn)火器50點(diǎn)燃第 一充氣源54并產(chǎn)生充氣氣體。充氣氣體然后被導(dǎo)向安全氣嚢32以使安 全氣嚢32充氣。
如圖2所示，充氣機(jī)34還包括第二點(diǎn)火器58,所述第二點(diǎn)火器能夠 點(diǎn)燃來自第二充氣源60的充氣氣體。而且，第二充氣源60為將被第二 點(diǎn)火器58點(diǎn)燃的氣體發(fā)生劑材料，如果^皮點(diǎn)燃，將產(chǎn)生氣體。在一些實 施例中，第一和第二充氣源54、 60包括相同的材料。當(dāng)然，可以構(gòu)造其 他一些實施例，其中用于第一充氣源54的材料可以與用于第二充氣源60 的材料不同。
在傳感器38確定碰撞的嚴(yán)重程度大于第二閥值的情況下，其中所述 第二閥值比第一閥值大，傳感器38向控制器38發(fā)送指示該狀況的適當(dāng) 信號。接收到所述信號后，控制器38向充氣機(jī)34發(fā)送信號，所述信號 使得第一點(diǎn)火器50和第二點(diǎn)火器58分別點(diǎn)燃各自的充氣源54、 60。在 碰撞中，第一和第二充氣源54、 60的點(diǎn)燃產(chǎn)生更多充氣氣體，所述充氣 氣體將以相對更高的速率使安全氣嚢32充氣以為乘員2(U是供更大的保 護(hù)。
參考圖3,剖視圖詳細(xì)示出了充氣機(jī)34的實施例。如在此詳細(xì)描述， 充氣機(jī)34為兩級充氣機(jī)，所述兩級充氣機(jī)包括兩個單獨(dú)的室或級，所述 兩個單獨(dú)的室或級可以用于單獨(dú)地(或同時地)對安全氣嚢充氣。對于 其他類型的公知兩級充氣機(jī)的背景信息，讀者可以查詢以下專利專利 號6364353、 6142515、 6315322和6701849的美國專利(所述專利在此
作為參考被引用)。
充氣機(jī)34包括外殼70。外殼70 —般為圓柱形并由金屬(例如鋁或不銹鋼)或其他適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?。所述外殼一般包括上?2 (有時稱為
"擴(kuò)散器，，)。所述外殼還包括下壁74 (有時稱為"基座，，)。上壁72可以 為"圓頂"，也就是壁72具有遠(yuǎn)離下壁74而突出的彎曲的結(jié)構(gòu)。類似地， 下壁74也可以為"圓頂"的，也就是具有遠(yuǎn)離上壁72而突出的彎曲結(jié) 構(gòu)。
上壁72和下壁74通過側(cè)壁80連4妾。 一個或更多個充氣出口 84以 圓形陣列設(shè)置在側(cè)壁80上。每個充氣流出口 84徑向延伸穿過側(cè)壁80。 如下面的詳細(xì)描述，出口 84使得流出充氣機(jī)34的充氣流對安全氣嚢32 進(jìn)行充氣。也可以在出口 84的前面設(shè)置一個或多個氣體可以通過的過濾 器(未示出)。所述過濾器被設(shè)計成過濾從充氣機(jī)34出來的充氣氣體。 本領(lǐng)域/>知的其他特征也可以被作為充氣機(jī)34的一部分包括在內(nèi)，例如 散熱裝置(未示出)，所述散熱裝置被設(shè)計成用于當(dāng)氣體從充氣機(jī)34流 出時冷卻充氣氣體。
外殼70包括兩孔90、 92,所述孔被沿著下壁74設(shè)置。孑L 90、 92 形成空間，通過所述空間第一點(diǎn)火器50和第二點(diǎn)火器58上的電端子94 可以被連接到電線(未示出)上。如本領(lǐng)域公知，通過電線連接電端子 94，所述電線能夠把電流供應(yīng)到點(diǎn)火器50、 58。更尤其，當(dāng)控制器38 向充氣機(jī)34發(fā)送信號開始工作時，電流將被傳送給一個或多個點(diǎn)火器 50、 58以點(diǎn)燃充氣源54、 60。
第一充氣源54被靠近第一點(diǎn)火器50設(shè)置。第一點(diǎn)火器50被設(shè)置在 第一室111內(nèi)。(如在此詳細(xì)的解釋，第一室111包括充氣機(jī)34的第一 級)。在圖3示出的實施例中，第一充氣源54為固體氣體發(fā)生劑55。如 下面的詳細(xì)描述，充氣機(jī)34被設(shè)計成，第一充氣源54構(gòu)成兩級充氣機(jī) 34的"第一級"。換句話說，在事故或沖撞中，第一充氣源54將被點(diǎn)燃/ 燃燒以產(chǎn)生用于使安全氣嚢32充氣的第一級充氣氣體。
如圖3所示，發(fā)生劑容器110 (發(fā)生劑容器110還可以稱為"第二發(fā) 生劑容器，，或"第二級容器")與第二點(diǎn)火器58結(jié)合使用。發(fā)生劑容器 110包括一個或多個壁，所述壁^皮設(shè)計成形成第二室112，所述第二室容 納第二充氣源60。(第二室112有時被稱為"第二級，，或"第二發(fā)生劑室，，)。在一些實施例中，第二室112還容納全部或部分第二點(diǎn)火器58。本領(lǐng)域 公知，第二充氣源60可以包括固體氣體發(fā)生劑61。在許多實施例中，第 二氣體發(fā)生劑61和第一氣體發(fā)生劑55可以由相同材料構(gòu)成。當(dāng)然，在 其他實施例中，第二氣體發(fā)生劑61可以由與組成第一氣體發(fā)生劑55的 材料不同的材料構(gòu)成。
蓋帽120還與第二點(diǎn)火器室112結(jié)合^f吏用。在此詳細(xì)描述蓋帽120。 如圖3所示，蓋帽120與第二發(fā)生劑容器110座式結(jié)合(seated engagement).蓋帽120密封并包圍第二室112。 一般，蓋帽120被擠壓 安裝到容器110上以保證室112密封。
在圖3所示的實施例中，蓋帽120包括一個或多個穿孔124。穿孔 124的尺寸和數(shù)量取決于特定的實施例。穿孔124為在蓋帽120上形成的 孔或開口。然而，如圖3所示，蓋帽120一皮:沒計成，當(dāng)?shù)诙c(diǎn)火器58未 激活時，通過蓋帽120與容器110的相對位置，使穿孔124與第二級(也 就是，封閉的)隔離。因此，即使具有穿孔124,第二室112仍為密封室。
參考圖4，圖4示出了在第一級激活時的充氣機(jī)34。尤其，在圖4 中，控制器38 (未示出)從傳感器36接收到車輛碰撞的信號，其中碰撞 的嚴(yán)重程度大于第一閥值。因此，控制器38向充氣機(jī)34發(fā)送適當(dāng)?shù)男?號，所述信號引起第一點(diǎn)火器50的激活。
從傳感器36接收到適當(dāng)?shù)男盘柡?，控制?8使電流被傳送到位于 第一點(diǎn)火器50上的端子94。(然而，在這種情況下，沒有電流傳送給第 二點(diǎn)火器58。)電流流入第一點(diǎn)火器50,通過點(diǎn)燃/燃燒第一充氣源54/ 氣體發(fā)生劑55開展(deploy )充氣機(jī)34的第一級。第一充氣源54/氣體 發(fā)生劑55的點(diǎn)燃/燃燒產(chǎn)生壓力為1000至4000psi (或更多)的大量充 氣氣體。 一旦第一充氣源54/氣體發(fā)生劑55被轉(zhuǎn)換成大量充氣氣體，則 隨后所述氣體被從充氣機(jī)34 (通過出口 84 )導(dǎo)入安全氣嚢32。
應(yīng)該注意，在第一充氣源54點(diǎn)燃/燃燒之前，充氣機(jī)34的第一級保 持密封狀態(tài)，使得充氣源54能夠在高壓下燃燒(并且使得充氣源54不 會泄漏出充氣機(jī)34)。因此，當(dāng)使用第一充氣源54時，這種操作還具有 開啟第一級的效果，使得氣體可以流出充氣機(jī)34。這種充氣機(jī)34的"開啟"可以各種方式完成，如本領(lǐng)域的公知方式，包括吹塑密封、移動/變
形上壁72以使得暴露出流動路徑、移除密封充氣機(jī)的蓋子/隔離物等。 當(dāng)然，還可以使用其他用于開啟充氣機(jī)34的方式。
然而，應(yīng)當(dāng)注意，第一點(diǎn)火器50的激活不影響第二點(diǎn)火器58。更確 切地說是，第二點(diǎn)火器58和第二充氣源60通過蓋帽120保持密封并保 持無反應(yīng)-也就是，為固體狀態(tài)。
參考圖5,剖視圖示出了在傳感器36探測到碰撞的情況下激活的充 氣機(jī)34，其中碰撞的嚴(yán)重程度大于第二預(yù)設(shè)閥值。如上所述，第二閥值 大于第一閥值。因此，當(dāng)傳感器36向控制器38發(fā)送碰撞的嚴(yán)重程度等 于或者大于第二閥值的信號時，控制器38識別出與嚴(yán)重程度較低的第一 閥值等級的碰撞相比該碰撞較嚴(yán)重(和潛在的更多危險)。
在從傳感器36接收到信號后，控制器38向第一點(diǎn)火器50發(fā)送適當(dāng) 信號并以上面圖4所討論的方式使得第一點(diǎn)火器50激活。(為了簡潔， 在此不再重復(fù)討論)。然而，與圖4的狀況不同，控制器38還將使第二 點(diǎn)火器58激活。在一些實施例中，第二點(diǎn)火器58的激活將與第一點(diǎn)火 器50的激活同時發(fā)生。在其他實施例中，第二點(diǎn)火器58將在第一點(diǎn)火 器58激活后被激活。其他實施例可以設(shè)計成第二點(diǎn)火器58開始激活時， 第一點(diǎn)火器50已正在^皮激活-也就是，第一點(diǎn)火器50開始激活程序并 隨后很短時間內(nèi)(5毫秒、10毫秒、20毫秒、100毫秒等)第二點(diǎn)火器 58開始其激活程序。
為了開始激活程序，通過電端子94電流被引入到第二點(diǎn)火器58內(nèi)。 進(jìn)入第二點(diǎn)火器58的電流點(diǎn)燃第二充氣源60/氣體發(fā)生劑61,所述第二 充氣源60/氣體發(fā)生劑61被容納在第二室112內(nèi)。如本領(lǐng)域公知，第二 充氣源6Q/氣體發(fā)生劑61的點(diǎn)燃產(chǎn)生大量充氣氣體。
一旦形成，在第二點(diǎn)火器室112內(nèi)部容納的充氣氣體向外推室112 的壁。不像許多以前的公知充氣機(jī)系統(tǒng)，第二充氣源60產(chǎn)生的充氣氣體 不會造成蓋帽120與第二容器110分離。更確切地說是，在第二點(diǎn)火器 58燃燒/激活的所有時間，由于使得所述蓋帽保持在其位置上以防止移開 的約束力(在此將描述)，蓋帽120保持與第二點(diǎn)火器容器110座式結(jié)合。然而，產(chǎn)生的充氣氣體在蓋帽120上施加向外的力，所述向外的力引起 蓋帽120向外移位。隨后，蓋帽120的向外移位使得一個或多個穿孔124 開啟和/或暴露。這些穿孔124的開啟意味著，第二點(diǎn)火器室112內(nèi)的充 氣氣體可以通過穿孔124從第二點(diǎn)火器室112逸出。 一旦大量氣體通過 穿孔124逸出，這些氣體將與從第一充氣源54/氣體發(fā)生劑556形成的其 他充氣氣體混合，并且然后通過出口 84逸出點(diǎn)火器34 (以上面描述的方 法)。
如圖5所示，第二點(diǎn)火器58的使用將引起蓋帽120的移位并且使得 穿孔124暴露出來。在圖5示出的實施例中，蓋帽120將向外移動直到 蓋帽120鄰近/接觸到上壁72,在該點(diǎn)，上壁72將限制/阻止蓋帽120 的進(jìn)一步移動。在這種方法中，上壁72阻止蓋帽120完全從容器110中 移開。
然而應(yīng)當(dāng)注意，采用蓋帽120和穿孔124具有先前公知充氣機(jī)系統(tǒng) 不具有的顯著優(yōu)點(diǎn)。特別地，如上所述，與公知的兩點(diǎn)火器充氣機(jī)相關(guān) 的一個問題是，當(dāng)在延時的條件下被點(diǎn)燃時，第二級中的氣體發(fā)生劑通 常在大氣壓力(環(huán)境氣壓)下燃燒，這樣最終導(dǎo)致氣體發(fā)生劑的不完全 燃燒、產(chǎn)生不良排出物等。本實施例的充氣機(jī)34不會出現(xiàn)所述問題。更 確切地說是，在充氣機(jī)34中，第二充氣源60的燃燒發(fā)生在封閉的加壓 室112內(nèi)，由于穿孔124的氣流控制(和蓋帽120不會從容器IIO移開)， 所述加壓室112保持在壓力大于(或者甚至顯著大于)大氣壓力。因此， 當(dāng)?shù)诙錃庠?0被點(diǎn)燃時，將在高壓力下完全燃燒并且不會有大量不良 排出物產(chǎn)生。
參考圖6A,圖6A示出了本發(fā)明的充氣機(jī)34a的第二實施例。充氣機(jī) 34a類似上面結(jié)合圖1-5描述的充氣機(jī)34。(為了簡潔，不再重復(fù)上述 描述)。而是僅著重描述該實施例與充氣機(jī)34之間的不同。
如圖6A所示，第一點(diǎn)火器50與第一室111結(jié)合使用，并且第一充 氣源54在第一室lll外。然而，在其他方面，第一點(diǎn)火器50將以上面 概述的方式激活并開展充氣機(jī)34a的第一級。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn) 識到如何實現(xiàn)并形成具有與第一點(diǎn)火器50結(jié)合使用的第一室111的充氣機(jī)34a。
圖6A示出的充氣機(jī)34a與上面描述的充氣機(jī)34的主要不同涉及第 二點(diǎn)火器58并且下面將詳細(xì)地描述。
不像充氣機(jī)34,充氣機(jī)34a不包括這種系統(tǒng)，即其中的第二發(fā)生劑 容器110具有含一個或多個穿孔124的蓋帽120。更確切地說是，在充氣 機(jī)34a中，穿孔124a實際被添加到第二級發(fā)生劑容器llOa。然而，如圖 6A所示，由于蓋帽120a把發(fā)生劑容器110a保持在正確的位置，使得穿 孔124a保持被覆蓋/密封，所以穿孔124a實際被蓋帽120a密封。
參考圖6B,剖視圖示出了當(dāng)?shù)诙c(diǎn)火器58被激活時的充氣機(jī)3化。 如圖6B所示，第二充氣源60的燃燒產(chǎn)生大量充氣氣體，所述充氣氣體 在蓋帽120a和第二容器110a上施加向外的力。接著，在蓋帽UOa上施 加的力使得穿孔124a暴露，并且允許充氣氣體從室112內(nèi)逸出。在一些 實施例中，這些都是通過使得蓋帽120a向外移動來完成的，以使得穿孔 120a暴露出來。然而應(yīng)當(dāng)再次注意，蓋帽120a的所述運(yùn)動不會使得蓋帽 120a從容器110a移開。更確切地說是，蓋帽120a將偏移直到蓋帽120a 接觸到充氣機(jī)34a的上壁72,在該點(diǎn)，上壁72將限制蓋帽12Ga的進(jìn)一 步移動。當(dāng)然，在所述運(yùn)動的過程中，也可以采用其他阻止蓋帽UOa/人 容器110a移開的控制特征。
參考圖7A,圖7A示出了本發(fā)明的其他實施例。圖7A示出了類似于 上面討論的充氣機(jī)34、 34a的充氣機(jī)34b。如圖7A所示，充氣機(jī)34b包 括結(jié)合第一點(diǎn)火器50使用的第一室111。所述第一室lll容納一些氣體 發(fā)生劑55。另一氣體發(fā)生劑126的供應(yīng)位于第一室111夕卜。根據(jù)所述實 施例，氣體發(fā)生劑55和氣體發(fā)生劑126可以包括相同材料或者不同材料。 總合在一起，氣體發(fā)生劑55和氣體發(fā)生劑126構(gòu)成所述第一充氣源54。 因此，第一點(diǎn)火器50通過點(diǎn)燃/燃燒所述第一充氣源54 (也就是，氣體 發(fā)生劑55和126)以上面描述的方式開展(deploy)第一級。
如前面的實施例，充氣機(jī)34b和前面描述的充氣機(jī)之間的主要不同 涉及蓋帽120b和用于容納第二充氣源60的發(fā)生劑容器110b。特別地， 該實施例示出了可以使用的另 一種類型的蓋帽12 Ob和容器11 Ob。發(fā)生劑容器110b由蓋帽120b密封。還設(shè)有穿孔124b。這些穿孔設(shè)置在容器110b 上而不是蓋帽120b上。
參考圖7B,剖視圖示出了當(dāng)?shù)诙c(diǎn)火器58激活時的充氣機(jī)34b。對 于前面的實施例，第二點(diǎn)火器58的激活將點(diǎn)燃第二充氣源60 (圖7A) 并且將移動蓋帽120b。蓋帽120b的移動將使得容器110b上的穿孔124b 暴露和/或開啟，以使得由第二充氣源60產(chǎn)生的氣體可以被用于充氣安 全氣嚢32。對于前面的實施例，可以在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置控制部件，以保 證蓋帽120b的移動不會使得蓋帽120b從容器110b移開。更確切地說是， 蓋帽120b將移動直到鄰近和/或接觸充氣機(jī)34b的上壁72，并且在該點(diǎn)， 蓋帽120b的進(jìn)一步移動將被限制以使得第二級可以在高/最佳壓力下展 開(如上所述)。
參考圖8A和8B,示出了本發(fā)明充氣機(jī)的另一實施例。圖8A和8B 是示出了充氣機(jī)34c的剖視圖，所述充氣機(jī)34c類似于前面描述的實施 例。特別地，與圖8A中示出的第一級和第一點(diǎn)火器50相關(guān)的特征和部 件與上面的描述類似和/或相同。然而，對于第二級，圖8A示出的實施 例包括由蓋帽120c密封的不同類型的發(fā)生劑容器110c。
發(fā)生劑容器110c具有凸緣121，所述凸緣121被設(shè)計成接收并且持 有(hold)蓋帽120c。在該實施例中，蓋帽120c包括插頭或塞子，所述 插頭或塞子安裝在容器110c的內(nèi)。凸緣121將蓋帽120c保持在所述位 置并且阻止蓋帽120c朝向第二點(diǎn)火器58向內(nèi)移動。如圖8A和8B所示， 一個或多個穿孔124c設(shè)置在容器120c上。在本實施例中，穿孔124c為 狹縫或其他開口。 一般，穿孔124c位于凸緣121的上面。因此，當(dāng)蓋帽 120c靠著凸緣121設(shè)置時，蓋帽120c將密封穿孔124c。
參考圖8C和8D,示出了當(dāng)?shù)诙c(diǎn)火器激活時的充氣機(jī)34c。如前面 的實施例，充氣機(jī)34c的第二級激活將引起第二充氣源60的燃燒/點(diǎn)燃。 接著，充氣源60的點(diǎn)燃將引起蓋帽120c的偏移。在圖8C和圖8D示出 的實施例中，蓋帽120c將向外偏移，以j吏得蓋帽120c移過穿孔124c。 接著，蓋帽120c的移動開啟/暴露穿孔124c并且使得充氣氣體流出第二 室112。然而如前面的實施例，蓋帽120c的偏移不會引起蓋帽120c從容器 110c移開。更確切地說是，蓋帽120c將偏移并且向外移動直到蓋帽120c 接觸上壁72。 一旦與上壁72接觸，上壁72和蓋帽120c之間的緊靠將阻 止蓋帽120c進(jìn)一步移動并且使得第二室112保持受壓狀態(tài)以最佳燃燒/ 點(diǎn)燃第二充氣源60 (如上所述)。
參考圖9A,圖9A示出了本發(fā)明充氣機(jī)34d的另一實施例。充氣機(jī) 34d具有第一室lll和第一級，所述第一級類似于上面示出的充氣機(jī)3仆 的第一級。然而，充氣機(jī)34d的第二級蓋帽120d和發(fā)生劑容器110d不 同于上面所示。
類似上面示出的實施例，蓋帽120d被設(shè)計成，使得其位于容器110d 的頂部。 一個或多個穿孔124d位于容器110d上和蓋帽120d上。然而， 由于容器ll(k和蓋帽120d的相對位置，當(dāng)充氣機(jī)34d為非使用、非激 活狀態(tài)時通過蓋帽120d密封穿孔124d。
參考圖9B,示出了當(dāng)?shù)诙c(diǎn)火器58被激活時的充氣機(jī)3化。對于前 面的實施例，第二點(diǎn)火器58的激活引起蓋帽120d向外移動。在圖9B示 出的實施例中，蓋帽120d的向外移動j吏得蓋帽120d偏移到使得穿孔124d 開啟/暴露的位置。這樣，由第二充氣源60的燃燒產(chǎn)生的充氣氣體可以 通過穿孔124d逸出第二室112。然而，同時，由于4吏得所述蓋帽保持在 其位置上以防止移開的約束力，蓋帽120d的移動不會使得蓋帽120d從 容器120移開。更確切地說是，當(dāng)蓋帽120d移動時，蓋帽120d將與充 氣機(jī)34d的上壁72緊靠并且被保持在該位置，在該位置使得第二充氣源 60在高/最佳壓力下燃燒。
如上所述，上述實施例被設(shè)計成，第二級的激活以暴露/開啟穿孔的 方式偏移蓋帽。然而應(yīng)該注意，其他實施例可以祐:設(shè)計成，第二點(diǎn)火器 的激活引起發(fā)生劑容器而不是蓋帽的偏移(和暴露穿孔)。例如，實施例 可以被構(gòu)建成，第二點(diǎn)火器的激活通過引起容器偏移和/或從基座滑出的 方式使得穿孔暴露。在其他實施例中，容器的一部分和/或蓋帽可以偏移 以使得穿孔暴露。然而在另一些實施例中，蓋帽和容器都可以偏移以使 得穿孔暴露。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到，使得容器110a中的穿孔暴露的4壬何類型的運(yùn)動都可以用于這些實施例中。
本發(fā)明還提供了一種制造安全氣嚢系統(tǒng)30的方法。該方法包括獲得 安全氣嚢32和獲得充氣機(jī)的步驟。
用于本方法中的充氣機(jī)可以為在此描述的任何類型的充氣機(jī)。而且， 該方法還包括獲得傳感器36的步驟，該步驟用于測量車輛碰撞的嚴(yán)重程 度。
在不偏離在此描述的和后面權(quán)利要求書所保護(hù)的結(jié)構(gòu)、方法和其他 基本特征的條件下，可以采用其他特定的形式實現(xiàn)本發(fā)明。在此描述的
范圍為由附加的權(quán)利要求書而不是前述的說明書指示的范圍。所有在等 價于權(quán)利要求書的含義和范圍內(nèi)的修改都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于充氣安全氣囊的充氣機(jī)包括外殼；設(shè)置在所述外殼內(nèi)的第一室；設(shè)置在所述外殼內(nèi)的發(fā)生劑容器和蓋帽，所述發(fā)生劑容器和蓋帽限定容納所述氣體發(fā)生劑的第二室，所述蓋帽與所述發(fā)生劑容器座式結(jié)合；和一個或多個穿孔，其中，在所述第二室內(nèi)的氣體發(fā)生劑的激活開啟所述一個或多個穿孔而不會把所述蓋帽從所述發(fā)生劑容器移開。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣機(jī)，其特征在于，在所述第二室內(nèi)的 氣體發(fā)生劑激活的過程中，通過使得所述蓋帽緊靠所述外殼的上壁，所 述蓋帽被阻止從所述發(fā)生劑容器移開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣機(jī)，其特征在于，所述穿孔位于所述 蓋帽上，并且所述充氣機(jī)被構(gòu)造成所述第二室內(nèi)的氣體發(fā)生劑的激活通 過偏移所述蓋帽而開啟所述穿孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣機(jī)，其特征在于，所述穿孔位于所述 發(fā)生劑容器上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣機(jī)，其特征在于，所述氣體發(fā)生劑的 激活包括所述氣體發(fā)生劑的燃燒。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣機(jī)，其特征在于，在所述氣體發(fā)生劑 激活的過程中，所述第二室的壓力保持在比大氣壓力大的壓力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣機(jī)，其特征在于，所述第一室包括充 氣源，其中，所述第一點(diǎn)火器的激活包括所述充氣源的點(diǎn)燃。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣機(jī)，其特征在于，所述充氣機(jī)與傳感 器通信，所述傳感器確定碰撞的嚴(yán)重程度，其中如果所述傳感器探測到 碰撞的嚴(yán)重程度大于第 一 閥值，則所述充氣機(jī)激活存儲在所述第 一 室內(nèi) 的氣體發(fā)生劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的充氣機(jī)，其特征在于，如果所述傳感器探測到碰撞的嚴(yán)重程度大于比所述第 一 閥值大的第二閥值，則所述充氣機(jī) 激活所述第一室和所述第二室內(nèi)的氣體發(fā)生劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的充氣機(jī)，其特征在于，如果所述傳感器 探測到碰撞的嚴(yán)重程度大于第二閥值，則所述第 一 室將先于所述第二室 的;敫活而祐j敫活。
11. 一種安全氣嚢系統(tǒng)包括 安全氣嚢；充氣機(jī)，所述充氣機(jī)包括 外殼；設(shè)置在所述外殼內(nèi)的第 一 室；設(shè)置在所述外殼內(nèi)的發(fā)生劑容器和蓋帽，所述發(fā)生劑容器和蓋帽限 定容納所述氣體發(fā)生劑的第二室，所述蓋帽與所述發(fā)生劑容器座式結(jié)合；一個或多個穿孔，其中，在所述第二室內(nèi)的氣體發(fā)生劑的激活開啟 一個或多個穿孔而不會把所述蓋帽從所述發(fā)生劑容器移開；和傳感器，所述傳感器探測碰撞的嚴(yán)重程度，使得如果所述傳感器探 測到碰撞的嚴(yán)重程度大于第一閥值，則所述充氣機(jī)激活所述第一室內(nèi)的 氣體發(fā)生劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的安全氣嚢系統(tǒng)，其特征在于，如果所述 傳感器探測到碰撞的嚴(yán)重程度大于比所述第 一 閥值大的第二閥值，則所 述充氣機(jī)激活所述第 一 室和所述第二室內(nèi)的氣體發(fā)生劑。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的安全氣嚢系統(tǒng)，其特征在于，所述一個 或多個穿孔位于所述蓋帽上，并且在所述第二室內(nèi)的所述氣體發(fā)生劑的 激活通過移動所述蓋帽而開啟所述穿孔。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的安全氣嚢系統(tǒng)，其特征在于，所述穿孔 位于所述發(fā)生劑容器上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的安全氣嚢系統(tǒng)，其特征在于，在氣體發(fā) 生劑激活的過程中，所述第二室保持比大氣壓大的壓力。
16. —種用于制造安全氣嚢系統(tǒng)的方法，所述方法包括 獲得安全氣嚢；獲得充氣機(jī)，所述充氣機(jī)包括 外殼；設(shè)置在所述外殼內(nèi)的第一室；設(shè)置在所述外殼內(nèi)的發(fā)生劑容器和蓋帽，所述發(fā)生劑容器和蓋帽限 定容納所述氣體發(fā)生劑的第二室，所述蓋帽與所述氣體發(fā)生劑容器座式結(jié)合；和一個或多個穿孔，其中，所述第二室內(nèi)的氣體發(fā)生劑的激活開啟所 述一個或多個穿孔而不把所述蓋帽從所述氣體發(fā)生劑容器移開；和獲得傳感器，所述傳感器探測碰撞的嚴(yán)重程度，使得如果所述傳感 器探測碰撞的嚴(yán)重程度大于第 一 閥值，則所述充氣機(jī)激活所述第 一 室內(nèi) 的氣體發(fā)生劑。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，如果所述傳感器探 測到所述碰撞的嚴(yán)重程度大于比所述第 一 閥值大的第二閥值，則所述充 氣機(jī)激活所述第一室和所述第二室內(nèi)的氣體發(fā)生劑。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在激活所述第二室 內(nèi)的氣體發(fā)生劑前，所述充氣機(jī)激活所述第一室內(nèi)的氣體發(fā)生劑。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在氣體發(fā)生劑激活 的過程中，所述第二室保持大于大氣壓的壓力。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在激活的過程中， 所述蓋帽移動以暴露并開啟所述穿孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可以用于安全氣囊系統(tǒng)的新型安全氣囊充氣機(jī)。所述充氣機(jī)一般包括外殼和兩個點(diǎn)火器。因此，所述充氣機(jī)為“兩級”充氣機(jī)。所述兩級都設(shè)置在外殼內(nèi)。第二點(diǎn)火器設(shè)置在第二級發(fā)生劑容器內(nèi)。一個蓋帽還用于結(jié)合所述第二級容器。甚至在使用所述第二級的過程中，所述蓋帽保持與所述第二級容器座式結(jié)合。所述第二級還包括一個或多個穿孔，所述穿孔構(gòu)成氣體流過的開口。當(dāng)所述第二點(diǎn)火器處于未激活狀態(tài)時，所述穿孔將通過所述蓋帽與發(fā)生劑隔離。所述第二點(diǎn)火器的激活開啟一個或多個所述穿孔，但由于使得所述蓋帽保持在其位置上以防止移開的約束力，所述第二點(diǎn)火器的激活不會把蓋帽從所述容器移開。
文檔編號B60R21/26GK101316744SQ200680044250
公開日2008年12月3日 申請日期2006年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月28日
發(fā)明者伊薩印克·L.·霍夫曼, 布拉德利·W.·史密斯, 柯克·拉斯馬森 申請人:奧托里夫Asp股份有限公司