混合式充气机的制作方法

专利名称：混合式充气机的制作方法
技术领域：
本发明涉及机动车充气式安全系统，特别涉及能够迅速膨胀气囊并防止烟雾外泄的多级充气式混合充气机，以及使用同样充气机的气囊系统。
本发明还涉及机动车充气式安全系统，特别涉及能够顺利、迅速膨胀气囊的混合式充气机，以及使用同样充气机的气囊系统。
背景技术：
随着用于机动车膨胀式安全系统的充气机的发展，使用加压气体和固体气体生成剂的混合式充气机受到关注。对混合式充气机的主要设计需求是，充气机以预定的效果在预定的时间膨胀气囊，有效地启动气囊。迄今已经做出了关于满足这种需求的结构的各种建议(比如，JP-A No.08-282427)。由于这种混合式充气机要制作得安装在机动车内，对机动车的重量产生影响的充气机的重量和规格，构成其重要的设计需求。
同样，在混合式充气机包括加压气体和固体气体生成剂组合的情况下，比如，基于高氯酸盐的气体生成室的结构得到应用，在加压气体中不包括氧，对机动车里的人产成危害的微物质(烟雾)，在某种情况下由气体生成剂的燃烧产生。这种烟雾被屏栅等消除，并防止外泄。
另外，作为基本功能方面的一个基本要求，关键的是，固体气体生成剂安全并迅速地燃烧。关于减少充气机重量等方面的改进，重要的是要避免充气机的功能受到损害和由于在制造步骤中由于改进所导致的缺陷。

发明内容
本发明的目是提供一种能够在不增加充气机的重量的情况下迅速膨胀气囊、并配有阻止有害烟雾向机动车里的人外泄的防止装置的多级充气式混合充气机，以及使用同样充气机的气囊系统。
本发明的另一外目的是提供一种能够在不增加充气机重量的情况下顺利、迅速膨胀气囊的多级充气式混合式充气机，以及应用同样充气机的气囊系统。
本发明的进一步目的是提供一种能够在不损害充气机的功能的情况下下减少充气机的重量，并简化制作程序的混合式充气机，以及使用同样充气机的气囊系统。(1)第一发明本发明提供一种多级充气式混合充气机(此后，称为“混合式充气机”)，用于配有气囊的机动车的充气式安全系统，它包括一个充气机外壳，一个安装在充气机外壳中的气体发生器，一个与气体发生器连接的点火装置室，其中，在充气机的内部，充满了含有惰性气体的加压介质，气体发生器具有分别包括气体生成剂的第一和第二气体生成室，以及一个从第一连通孔流出的气流的阻挡装置，形成得至少围绕第一气体生成室，并在使第一气体生成室和充气机外壳相互连通的第一连通孔和充气机外壳的内壁面之间。
此外，在上述混合式充气机中，本发明提供了一种混合式充气机(如权利要求2中的混合式充气机)，包括一主要关闭装置，在启动前关闭加压介质通向引向外部的排放口的路径，一个射弹，利用压力在启动时破裂主要关闭装置，射弹的尖端在充气机外壳的内部设置在与加压介质的注入空间相同的空间中。
在上述发明中，“一个从第一连通孔流出的气流的阻挡装置，形成得至少围绕第一气体生成室，并在使第一气体生成室和充气机外壳相互连通的第一连通孔和充气机外壳之间。”可以是任何意思，只要它通过使气流首先冲撞阻挡装置，能够改变由气体生成剂的燃烧生成并流过第一连通孔的气流。由于气流的这种改变，气流的外流速度(外流压力)可以抑制到如此程度，即当混合式充气机装配在气囊系统中时，气囊的顺利充气不会受到干扰，烟雾的外泄可以得到防止。
气流的阻挡装置可以是任何装置(第一阻挡装置)，只要它阻挡从第一连通孔流出的气流以改变气流，并且，阻挡从第二连通孔流出的气流的第二阻挡装置可以连同第一阻挡装置予以设置。
例如，气流的阻挡装置可以是一个板状部件(安装成在部件和连通孔之间得到一个空间，使气体通过)，或是一个圆筒形部件，有一个开口部分，安装成罩盖第一连通孔(或第一连通孔和第二连通孔)的外围并位于充气机外壳与第一连通孔(或第一连通孔和第二连通孔)之间。圆筒形部件的开口部分可具备的尺寸是，气流能够平稳通过，并可以形成一个或至少两个开口部分。
并且，当上述圆筒形部件被用作气流的阻挡装置时，较好的是一个一端被封闭另一端敞开的圆筒形部件。开口部分的指向可以和在启动时充气机外壳内的气流流向相同，也可以不同，但希望它指向不同，最好是指向相反。
由于上述阻挡装置，当在第一气体生成室中由气体生成剂的燃烧生成、并经第一连通孔流出的第一气流含有烟雾时，第一气流冲撞阻挡装置并变向，由此，外流压力可以受到抑制。此外，此时含在第一气流中的烟雾的一部分可以附着在上述第一阻挡装置受击的表面上。附带说明的是，当在第二气体生成室中由于气体生成剂的燃烧生成、并流出第二连通孔的第二气流含有烟雾时，在配备第二阻挡装置的情况下，就获得了与以所述相同的效果。如果没有配备第二阻挡装置，包含在第二气流中的烟雾撞击面向第二连通孔的充气机外壳的内壁面，烟雾的一部分附着在被击表面。因此，即使烟雾量从中减少的第二气流在充气机外壳之内推进，也防止了附着在第一阻挡装置上的烟雾被第二气流驱散。
此外，作为烟雾的外泄防止装置，上述第一阻挡装置或第一和第二阻挡装置可以与一技术手段组合，即第一连通孔和第二连通孔在横向上配设在不同方向，以例如形成180°的角，最好是60°到180°的角。
另外，在本发明的混合式充气机中，可以应用这样一种结构，即第一气体生成室和充气机外壳相互连通，第二气体生成室和充气机外壳相互连通。
(2)第二发明本发明提供了一种用于配有气囊的机动车充气式安全系统的多级充气式混合充气机(以下称“混合式充气机”)，它包括一个充气机外壳，一个安装在充气机外壳中的气体发生器，以及一个与气体发生器连接的点火装置室，其中，在充气机外壳内充满了含有惰性气体的加压介质，气体发生器具有分别包括气体生成剂的第一和第二气体生成室，第一气体生成室和充气机外壳由之相互连通的多个第一连通孔和第二气体生成室和充气机外壳由之相互连通的多个第二连通孔如此形成，使得某些或全部的相应连通孔沿充气机外壳的横向在不同的方向上取向。
此外，在上述混合式充气机中，本发明提供了一种混合式充气机(如权利要求6所述的混合式充气机)，包括一个主要关闭装置，在启动前关闭加压介质通向引向外部的排出口的路径，一个射弹，在启动时利用压力破裂主要关闭装置，射弹的尖端设置在充气机外壳内与加压介质注入的空间相同的空间中。
在上述发明中，“第一气体生成室和充气机外壳由之相互连通的多个第一连通孔，和第二气体生成室和充气机外壳由之相互连通的多个第二连通孔如此构造，使得某些或全部的相应连通孔在充气机外壳的横向上沿不同的方向取回。”这段话意指，多个第一和第二连通孔包括沿横向沿同一方向取的孔和沿不同方向取向的孔。例如，当第一连通孔的数量和第二连通孔的数量分别为六个时，情况包括从一对第一和第二孔指向不同的方向而其他五对指向相同的方向的情况，到五对指向不同的方向而只有一对指向相同的方向的情况。还有一种情况，即所有六对都指向不同的方向的情况也包括在内。在这种情况下，本发明中的“横向”是指朝向第一和第二气体生成室外周的方向，当部分第一气体生成室和第二气体生成室的各部分在横向为圆形时，使每个气体生成室的纵向中心轴线作为基点。
在本发明的混合式充气机中，多个第一连通孔和多个第二连通孔，最好构造得在它们之间沿充气机外壳的横向具有0°到180°的角。在这种情况下，0°是指各孔在同一方向上形成。
另外，在本发明的混合式充气机中，更可取的是，多个第一连通孔和多个第二连通孔，构造得在它们之间在充气机外壳的横向上具有60°到180°的角。在这种情况下，所有多个第一连通孔和多个第二连通孔形成在不同的方向上，在它们之间形成了上述范围的角。
多个第一和第二连通孔可以在周向上设置成多个，并沿充气机外壳的纵向彼此间隔开地设置成多排。
附带说明的是，当第一气体生成室和第二气体生成室分别具有多个第一和第二连通孔时，第一气体生成室和第二气体生成室可以在充气机外壳内相互同心或偏心地设置。
如上所述，当多个第一和第二连通孔设置成至少一对第一和第二孔指向不同的方向，或所述各对指向不同的方向时，在第一气体生成室中由于气体生成剂的燃烧产生的第一气流与面向第一连通孔的充气机外壳的内壁碰撞，由此，部分烟雾附着于被击表面。同时，在第二气体生成室中由于气体生成剂的燃烧产生并含有烟雾的第二气流，与面对第二连通孔的无气机外壳的内壁碰撞，由此，部分烟雾附着于被击表面，烟雾已经减少的第二气流在充气机外壳内部推进。此时，如果第一和第二连通孔沿横向指向不同的方向，第二气流不经过附着在面向第一连通孔的充气机外壳内壁上的烟雾，使得烟雾不被驱散。即使第一和第二连通孔指向同一方向，只有部分烟雾被驱散，这样，总的来说，被驱散的烟雾的数量可以减少。
附带说明的是，在混合式充气机中，作为烟雾的防止外泄装置，连同对第一连通孔和第二连通孔的方向进行调整的技术手段，一个可以阻挡气流的片状或圆筒状阻挡装置可以至少配置在第一连通孔和面向孔的充气机外壳之间。
对第一和第二发明的混合式充气机，可根据下面的实施进行改进。
在本发明的混合式充气机中，可以应用这样一种结构，即在第一气体生成室和第二气体生成室生成的气体的朝向充气机外壳的流入通道是相互独立的。
在本发明的混合式充气机中，可以应用这样一种结构，即在第一气体生成室中生成的气体通过独立的流入通道在充气机外壳内流动时，第二气体生成室中的流入通道相对于第一气体生成室的流入通道位于气体流动方向的相反方向上。
在本发明的混合式充气机中，第一气体生成室和第二气体生成室的配置结构可以适当地设计，例如，第一气体生成室和第二气体生成室沿充气机外壳的纵向彼此相邻地串连设置，它们沿充气机外壳的纵向串连设置并彼此相对，或者它们沿充气机外壳的横向平行、彼此相邻却又彼此分开设置，在这些设置中，它们沿充气机外壳的纵向彼此相邻地串联设置是可取的。
在本发明的混合式充气机中，加压介质包括氩、氦之类的惰性气体(在本发明中，氮也包括在惰性气体中)，它的构成可以基本上不包括氧。在这种情况下，氩发挥功效以便促进加压介质的热膨胀。由于加压介质的泄露可以容易发现，在加压剂中最好含有氦，因此可以防止不良产品的配售。加压介质的注入压力以10,000到70,000KPa为佳，最好是30,000到60,000KPa。
作为气体生成剂(在第一气体生成室中容放的第一气体生成剂和在第二气体生成室中容放的第二气体生成剂)，可以使用包括燃料(fuel)和氧化剂，或者燃料、氧化剂及块形成剂(slug-forming agent)的物质，它们在必要时与粘合剂混合在一起并形成所需形状。如果使用了这种气体生成剂，由其燃烧生成的气体可同加压介质一起用以扩张气囊。特别是，在使用包括块形成剂的气体生成剂时，从充气机中排泄的烟雾量可以大量减少。
优选地，燃料可以是选自如下组的一种或两种或多种物质，该组包括胍基衍生物如硝基胍(NQ)、亚硝酸胍(GN)、碳酸胍、氨基硝基胍、亚硝酸氨基胍、碳酸氨基胍、亚硝酸二氨基胍、碳酸二氨基胍，以及亚硝酸三氨基胍。此外，作为燃料，可以使用一种或两种或多种从包括四唑和四唑衍生物的组合中选出的物质。
作为氧化剂，可以使用一种或两种或多种从包括硝酸锶、硝酸钾、硝酸铵、高氯酸钾、一氧化铜、氧化亚铁、碱式硝酸铜的组中选择出来的物质。相对于按重量计100份燃料，氧化剂的组成量以按重量计10到80份为佳，最好是按重量计20到50份。
块形成剂最好可以是一种或两种或多种从由酸性粘土、滑石、膨润土、硅藻土、陶土、硅胶、矾土、硅酸钠、四氮化三硅、碳化硅、水滑石，以及其混合物组成的组中选择出来的物质。相对于按重量计100份的燃料，块形成剂的组成量以按重量计0到50份为佳，最好是按重量计1至10份。
优选地，粘合剂可以是一种或两种或多种从由羧甲基纤维素钠的钠盐、羟乙基纤维素、淀粉、聚乙烯醇、瓜耳胶、微晶纤维素、聚丙烯酰胺和硬脂酸钙组成的组中选择出来的物质。相对于按重量计100份的燃料，粘合剂的组成量以按重量计0到30份为佳，最好是，为按重量计3到10份。
本发明进一步提供了一种包括一个含有撞击感应器和控制部件的启动信号输出装置、一个容放上述第一或第二发明的混合式充气机和气囊的组件壳体的气囊系统，其中，气囊的充气率可以受到控制。
(3)第三发明本发明的混合式充气机的特征在于，用于点燃容放在气体生成室中的气体生成剂的点火装置以及气体生成室和充气机外壳得以相互连通的多个连通孔的设置，它可以应用于具有一个气体生成室的混合式充气机以及具有两个或三个或更多的气体生成室的多级充气式混合充气机。
本发明为配有气囊的机动车充气式安全系统提供了一种混合式充气机，它包括一个充气机外壳、一个安装在充气机外壳中的气体发生器，一个具有与气体发生器连接的点火装置的点火装置室，其中，充气机外壳的内部充满了含有惰性气体的加压介质，气体发生器有一个含有气体生成剂的气体生成室，气体生成室与充气机外壳通过多个连通孔相互连通，以及多个连通孔沿充气机外壳的横向和/或纵向与点火装置隔离开设置。
以上发明是配有一个气体生成室的混合式充气机(单式混合充气机)，它特别适用的情况是，与气体生成室连接的点火装置相对于充气机外壳的纵向中心轴线偏心设置。
本发明还为配有气囊的机动车充气式安全系统提供了一个混合式充气机，它包括一个充气机外壳，一个安装在充气机外壳中的气体发生器，一个与气体发生器连接的点火装置室，其中在充气机外壳内部充满了含有惰性气体的加压介质，气体发生器具有分别含有其相应气体生成剂的第一和第二气体生成室，第一气体生成室与配有第一点火装置的第一点火装置室连接，第二气体生成室与配有第二点火装置的第二点火装置室连接。
第一气体生成室与充气机外壳通过多个第一连通孔相互连通，第二气体生成室与充气机外壳通过多个第二连通孔相互连通，以及多个第二连通孔沿充气机外壳的横向和/或纵向与第二点火装置间隔开设置。
上述发明是具有两个气体生成室的多级充气式混合充气机(复式混合充气机)，它特别适用的情况是，气体发生器设置在第一点火装置室纵向的延伸部分上并有一个装药传送装置室，而与第二气体生成室连接的第二点火装置相对于充气机外壳纵向中心轴线偏心地设置。
此外，上述复式混合充气机特别适用的情况是，第一点火装置室和第二点火装置室沿充气机外壳的横向平行设置并彼此相邻，第一点火装置室设置在充气机外壳纵向中心轴体上。
在每个发明中，“多个连通孔(或多个第二连通孔)设置成与点火装置(或第二点火装置)沿充气机外壳的横向和/或纵向间隔开”，这句话包括三个方面相对于点火装置(或第二点火装置)，多个连通孔(或多个第二连通孔)沿横向间隔开设置，它们沿纵向间隔开设置，或者它们沿横向和纵向间隔开设置。在此情况下，充气机外壳的横向是指基于沿充气机外壳的纵向延伸的中心轴线朝向充气机外壳壁的方向。
在多个连通孔沿充气机外壳的横向间隔开设置的情况下，最好是所有多个连通孔(或多个第二连通孔)沿点火装置(或第二点火装置)和充气机外壳的横向方向不同地设置。此外，在多个连通孔沿充气机外壳的横向方向不同地设置的情况下，最好是所有多个连通孔(或多个第二连通孔)指向不同，以与点火装置(或第二点火装置)形成90°或更大的角。
在混合式充气机中，当连通孔(或第二连通孔)和点火装置(或第二点火装置)设置成彼此靠近时，位于连通孔(或第二连通孔)附近的气体生成剂燃烧顺利进行，但位于远离连通孔(或第二连通孔)的气体生成剂的燃烧可能不会顺利进行。然而，由于上述设置，所有气体生成剂的燃烧可以顺利均匀进行。
附带说明的是，在本发明的混合式充气机中，作为由气体生成剂的燃烧生成的烟雾的防止外泄装置，可以提供一种装置，其中，第一和第二连通孔沿充气机外壳的横向形成得指向不同，或者，至少在第一连通孔与相对的充气机外壳之间设置板状或圆筒形阻挡装置，以便阻挡气流。
(4)第四发明本发明的混合式充气机的特征在于，覆盖第一气体生成室和充气机外壳由之相互连通的连通孔的隔网的设置，它可以应用于备有一个气体生成室的混合式充气机和备有两个或三个或更多气体生成室的多级充气式混合充气机。
本发明为配有气囊的机动车充气式安全系统提供了一种混合式充气机，它包括一个充气机外壳，一个安装在充气机外壳中的气体发生器，一个具有与气体发生器连接的点火装置的点火装置室，其中，充气机外壳的内部充满了含有惰性气体的加压介质，气体发生器有一个形成气体发生器外壳的外部壳体，气体发生器包括一个在气体发生器外壳中含有气体生成剂的气体生成室，气体生成室和充气机外壳通过配设在气体发生器外壳上的多个连通孔相互连通，以及在气体发生器外壳的外表面上在至少多个连通孔从外面被覆盖的位置配设一个隔网，上述混合式充气机有一个气体生成室，并在气体发生器箱的外表面上至少多个连通孔被覆盖的位置设置有一个隔网。因此，与隔网被安置在气体生成室内的情况比较，如果同样体积的气体生成室须得到保障，气体生成室的体积会以相应于隔网尺寸的量减小。另一方面，即使在隔网设置在气体生成室外的情况下，即在气体发生器外壳的外表面的情况下，气体发生器的体积越小，充气机外壳的体积就以相应于所述减小的量而增加，加压介质的注入量不会受到影响。
本发明还为配有气囊的机动车充气式安全系统提供了一种混合式充气机，它包括一个充气机外壳，一个安装在充气机外壳中的气体发生器，一个具有与气体发生器连接的点火装置的点火装置室，其中，充气机外壳的内部充满了含有惰性气体的加压介质，气体发生器有一个形成气体发生器外壳的外部壳体，气体发生器包括在气体发生器外壳中含有相应气体生成剂的第一气体生成室和第二气体生成室，一个第一连通孔和一个第二连通孔设置在气体发生器外壳上，第一气体生成室和充气机外壳通过第一连通孔相互连通，第二气体生成室和充气机外壳通过第二连通孔相互连通。
一隔网在至少第一连通孔和/或第二连通孔被从外面覆盖的位置处配置在气体发生器外壳的外表面上。
上述混合式充气机有两个气体生成室，隔网配置在(I)只有气体发生器外壳的第一连通孔被覆盖的位置处，(II)只有气体发生器外壳的第二连通孔被覆盖的处置处，或(III)第一连通孔和第二连通孔都被覆盖的位置处。关于隔网的设置，可以着眼于与其他部件的关系和混合式充气机的功能，从(I)到(III)中选择，最好是，隔网设置在至少气体发生器外壳的第一连通孔被覆盖的位置处。如上所述，即使混合式充气机有两个气体生成室，也可以得到只有一个气体生成室的混合式充气机的同样的功能。
此外，在如上所述隔网设置在气体发生器外壳的外表面上的情况下，制造程序也有优势。用于调节填装量(气体生成剂的量)或用于限定两个气体生成室的挡板被设置在气体发生器外壳内。在一般的制造程序中，挡板是从配设有隔网的气体发生器外壳的一个终端开口插入或设置的，然后注入气体生成剂。当气体发生器外壳内表面是平展或没有起伏的曲面时，与外壳的形状相适应，通过预先装设隔网，此后插入的档板抵靠隔网，使得它无法插得更深。由于这个原因，习惯上设置隔网的气体发生器外壳的外形的一部分设置得径向(沿横向)扩展，换句话说，在外壳内有一个凹部，隔网被装入凹部，此后最终插入并装上挡板。
然而，如上所述，如果将隔网设置在气体生成器外壳的外表面上，隔网的插入位置与气体发生器外壳的形状不再有关，外壳的部分外形和内形不必改变。因此，有利的是，外壳的形状简单了，制造成本下降了。
本发明的混合式充气机中使用的隔网是为了防止气体生成装置(气体生成剂)从连通孔外泄。只要能够得到这种功效，隔网的材料和形状就没有特别限制，并且，例如，金属丝网、多孔金属网等可以用作隔网。
在上述第三和第四发明的混合式充气机中，在单式混合充气机的一个气体生成室中容放的气体生成剂(气体生成装置)，或在复式混合充气机中第一气体生成室中容放的第一气体生成剂和在第二气体生成室中容放的第二气体生成剂(气体生成装置)，可以根据与注入于充气机外壳中加压介质的组成的关系来确定。
1)含氧加压介质当加压介质由氧和惰性气体如氩、氦(在本发明中氮也包括在惰性气体中)等组成时，氧发挥作用，以便将由作为气体生成装置的气体生成剂的燃烧生成的一氧化碳和氢转化为二氧化碳和蒸气，同时，氩发挥作用，以便促进加压介质的热膨胀。由于加压介质的泄露可以被轻易地发现，在加压介质中最好含有氦，以便防止不良产品的配售。含有氧的加压介质的具体组成，根据使用的气体生成剂及其种类来确定，氧的内容最好约为8到30mol％。加压介质的注入压力(＝充气机外壳中的压力)以10,000到70,000KPa为佳，最好是30,000到60,000KPa。
作为单式体混合充气机和复式混合充气机中的气体生成剂，例如，可以使用火药燃料(gun propellant)。作为火药燃料，可以使用单料火药燃料、双料火药燃料和三料火药燃料。除此之外，可以使用通过混合二次炸药(secondary explosive)、粘合剂、增塑剂、稳定剂等获得的火药燃料，将所述混合物模制成所需形状。
二次炸药物可包括六氢三硝基三嗪(RDX)，环四亚甲基四硝胺(HMX)，四硝酸季戊四醇酯(PETN)和三氨基胍硝酸盐(TAGN)。例如，当使用RDX作为二次炸药的气体生成剂在20,670KPa压力和3348K的燃烧温度下在缺氧环境下燃烧时，在燃烧气体中形成的气体包括33mol％的氮、25mol％的一氧化碳、23mol％的蒸气、8mol％的二氧化碳和其他气体成分。
粘合剂可包括乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维、乙酸丙酸纤维素、乙基纤维素、聚乙酸乙烯脂、氮化物聚合物、聚丁二烯、聚丁二烯氢化物和聚氨基甲酸乙酯；增塑剂可包括三硝酸三羟甲基乙酯、三硝酸丁烷三醇酯、硝化甘油、二(2.2-二硝基丙基)乙缩醛/缩甲醛、缩水甘油基氮化物和柠檬酸乙酰基三乙酯柠檬酸盐等；稳定剂可以包括乙基中定剂(ethl centralite)、二苯胺和loesosinol。
二次炸药对粘合剂、增塑剂和稳定剂的比值最好是大约50到90重量％的二次炸药对大约总共10到50重量％的粘合剂、增塑剂和稳定剂。
在某些情况下，在正常压力下燃烧上述成分的气体生成剂是困难的。然而，在根据本发明的混合式充气机中，由于其内部预先维持在高压上，气体生成剂可以稳定顺利地燃烧。
2)不含氧的加压介质当加压介质基本上由惰性气体如氩、氦(在本发明中氮也包括在惰性气体中)等组成时，且当组成不含氧气时氩发挥作用，以便促进加压介质的热膨胀。由于加压介质的泄露可以被轻易地发现，在加压介质中最好含有氦，以便防止不良产品的配售。加压介质的注入压力以10,000到70,000KPa为佳，最好是30,000到60,000KPa。
作为在单式混合充气机和复式混合充气机中容放的气体生成剂，可以使用包括燃料和氧化剂或者燃料、氧化剂及块形成剂的材料，在必要时它们与粘合剂混合在一起并形成所需形状。如果使用了这种气体生成剂，由其燃烧生成的气体可同加压介质一起用于扩张气囊。特别是，在使用包括块形成剂的气体生成剂时，从充气机中泄露的烟雾量可以大量减少。
优选地，燃料可以是选自如下组的一种或两种或多种物质，该组包括胍基衍生物如硝基胍(NQ)、亚硝酸胍(GN)、碳酸胍、氨基硝基胍、亚硝酸氨基胍、碳酸氨基胍、亚硝酸二氨基胍、碳酸二氨基胍，以及亚硝酸三氨基胍。此外，作为燃料，可以使用一种或两种或多种从包括四唑和四唑衍生物的组合中选出的物质。
作为氧化剂，可以使用一种或两种或多种从包括硝酸锶、硝酸钾、硝酸铵、高氯酸钾、一氧化铜、氧化亚铁、碱式硝酸铜的组中选择出来的物质。相对于按重量计100份燃料，氧化剂的组成量以按重量计10到80份为佳，最好是按重量计20到50份。
块形成剂最好可以是一种或两种或多种从由酸性粘土、滑石、膨润土、硅藻土、陶土、硅胶、矾土、硅酸钠、四氮化三硅、碳化硅、水滑石，以及其混合物组成的组中选择出来的物质。相对于按重量计100份的燃料，块形成剂的组成量以按重量计0到50份为佳，最好是按重量计1至10份。
优选地，粘合剂可以是一种或两种或多种从由羧甲基纤维素钠的钠盐、羟乙基纤维素、淀粉、聚乙烯醇、瓜耳胶、微晶纤维素、聚丙烯酰胺和硬脂酸钙组成的组中选择出来的物质。相对于按重量计100份的燃料，粘合剂的组成量以按重量计0到30份为佳，最好是，为按重量计3到10份。
当使用具有上述组成的加压介质和气体生成剂时，优选地，加压介质的量(A mol)和由气体生成剂的燃烧生成的气体的量(B mol)之间的克分子比(A/B)调整到8/2到1/9，最好是8/2到3/7。
如上所述，加压介质的注入量可以通过调整注入混合式充气机中的加压介质的量和由气体生成剂的燃烧生成的气体的量之间的克分子比予以减少。因此，即使在充气机外壳的体积减小了(即，即使在外壳的长度和/或宽度(直径)减小了)，仍可以将压力维持在与体积减小前相同的水平上，而无需提高加压介质的注入压力(外壳的内部压力)。在本发明的混合式充气机中，加压介质的重量(a)对气体生成剂重量(b)的重量比(a/b)以0.1到7为佳，最好是0.5到5。
在以上混合式充气机中，在气体生成剂燃烧时压力指数(pressure index)由以下公式确定rb＝αpn(其中，rb燃烧速率(burning rate)，α系数，p压力，n压力指数)，优选地小于0.8，压力指数(n)以0.2到0.7为佳，最好是0.4到0.6。
在这种情况下，在测量了压力p1(70kg/cm2)泵中的燃烧速度rb1和压力p2(1000kg/cm2)泵中的燃烧速度rb2之后，压力指数n从两个公式中得到，rb1＝αp1n和rb2＝αp2n，。
因此，当压力指数(n)设置得小于0.8时，由于在气体生成装置的燃烧的初始阶段的燃烧速度受到抑制而不能突然增加，外壳内部压力的增加是小的，因此，即使在外壳的厚度减小时，仍可维持充足的抗压性能。同样，由于外壳内压力的增加小(即内部压力的变化小)，气体生成剂的燃烧平稳进行，未产生气体生成剂的燃烧残余。
在根据本发明的混合式充气机中，加压介质和气体生成剂之间的关系可设置为上述组合(1)或(2)，而组合(2)更为可取。上述各个组成部件可以任何方式结合并使用。
此外，本发明提供的气囊系统包括一个包含撞击感应品和控制部件的启动信号输出装置，一个容放上述第三或第四发明的所述混合式充气机以及一个气囊的组件壳体(module case)。
由于第一和第二发明的混合式充气机包括两个气体生成室，可以在机动车碰撞时平稳可靠地膨胀和扩大气囊，由此提高安全性。此外，内部保持高压，使得气体生成剂的燃烧被稳定。即使在配有两个气体生成室时，混合式充气机自身体积和重量的增加，可以通过调整两个气体生成室受到抑制。此外，由于防止了烟雾的外泄，也防止了气囊被烟雾损坏。
由于第三发明的混合式充气机包括两个气体生成室，可以在汽车碰撞时平稳可靠地膨胀扩大气囊，由此提高了安全性。此外，内部保持高压，使得第一气体生成剂的燃烧被稳定化。即使在配有两个气体生成室时，混合式充气机自身体积和重量的增加，可以通过调整两个气体生成室的配置受到抑制。
在第四发明的混合式充气机中，覆盖气体生成室和充气机外壳由之相互连通的连通孔的隔网被设置在气体发生器外壳的外表面上，使得气体生成室的体积可以减小对应于隔网的量。


图1是表明第一发明实施例的横剖面视图。
图2是表明第一发明实施例的横剖面视图。
图3是表明第二发明实施例的横剖面视图。
图4是混合式充气机的横向剖视图，用于解释第一连通孔和第二连通孔的设置。
图5是混合式充气机的横向剖视图，用于解释第一连通孔和第二连通孔的其他设置。
图6是混合式充气机的横向剖视图，用于解释第一连通孔和第二连通孔的其他设置。
图7是气体发生器的示意性透视图，用于解释第一连通孔和第二连通孔的设置。
图8是表明第三发明混合式充气机的实施例的横剖面视图。
图9是图8中混合式充气机的横向剖视图，用于解释第一连通孔的设置。
图10是图8中混合式充气机的横向剖视图，用于解释第二连通孔和点火装置的设置。
图11是表明第三发明的混合式充气机实施例的横剖面视图。
图12是表明第四发明的混合式充气机实施例的横剖面视图。
具体实施例方式
附图标记描述100 混合式充气机102 充气机外壳110 装药传送装置室114 点火装置室115 第一点火室117 第一点火引发器120 第一气体生成室124 第一气体生成剂125 第一连通孔130 第二气体生成室134 第二气体生成剂135 第二连通孔140 第二点火引发器141 第二点火室150 气体流入空间160 圆筒形部件162 气体流动路径166 气体流入口170 连接器175 射弹178 主要可破裂片180 扩散器
182扩散器口190柱螺栓本发明优选实施例(1)第一发明实施例以下将参考表明第一发明实施例的附图对第一发明进行详细说明。图1是表明第一实施例的混合式充气机100的纵向剖视图。图2是表明第二实施例的混合式充气机100的纵向剖视图。
对混合式充气机100的解释将在图1的基础上进行。如图1所示，充气机外壳102包括一个圆筒形承压容器，其内部空间103充注有加压介质并保持高压。加压介质一般通过在与充气机外壳102的一端连接的挡块145上形成的小孔107注入，小孔107在加压介质注入后用密封栓109关闭。除了其在扩散器180侧上的端部之外，充气机外壳102可以形成得具有均匀的外直径(平展的外形，没有缩颈等)。
气体发生器108包括一个装药传送装置室110，由沿充气机外壳102的纵向彼此串联和相邻设置的第一气体生成室120和第二气体生成室130所包绕。气体发生器108被设置在充气机外壳102中，其纵向上的一端通过焊接固定于挡块145。
装药传送装置室110包括一个圆筒形外壳111，通过其中装有传爆剂(传送装药)112的传爆药杯116和由作为第一关闭装置的第一破裂片119关闭的第一连通通道113与第一引发器117连接。装药传送装置室110通过火焰传送孔118与第一气体生成室120连通。
第一气体生成室120环绕装药传送装置室110设置，并由圆筒形外壳105、装药传送装置室110的外壳111、第一分隔壁126和第二分隔壁136限定。预定量的第一气体生成剂124作为气体生成装置装放于第一气体生成室120中。第一气体生成室120和充气机外壳102通过第一连通孔125经隔网127相互连通。
第二气体生成室130是由圆筒形外壳105、装药传送装置室110的外壳111、第二分隔壁136和挡块145(以及第二可破裂片139)限定的。预定量的第二气体生成剂134作为气体生成装置装放其中。第二气体生成室130和充气机外壳102通过第二连通孔135经由隔网137相互连通。第二气体生成室130通过由作为第二关闭装置的第二可破裂片139所关闭的第二连通通道133与第二点火引发器140连接。
第二气体生成剂134的量可以等于、大于、或小于第一气体生成剂124的量，第一和第二气体生成剂的形状和组成可以相同或彼此不同。第一气体生成室120和第二气体生成室130的体积可以相同或彼此不同，体积可以通过第一分隔壁126和第二分隔壁136进行调整。
如上所述，装药传送装置室110与第一气体生成室120连通，第一气体生成室120与充气机外壳102连通，并且，第二气体生成室130与充气机外壳102连通。在这种结构下，装药传送装置室110、第一气体生成室120和第二气体生成室130中的压力被维持在高水平上，即在与充气机外壳102(内部空间103)中的压力同样的水平上。
第一气体生成室120和第二气体生成室130沿充气机外壳102的纵向以串联方式彼此相邻设置。通过将这些腔室以此方式串连安置，即便在气体生成室被分为二个的时候，混合式充气机的整体尺寸也可以做得很紧凑，重量的增加可以受到限制。
第一气体生成室120和第二气体生成室130拥有独立的通道，由第一气体生成剂124和第二气体生成剂134的分别燃烧生成的气体经由它们流入充气机外壳102。即，第一气体生成室120中生成的气体从第一连通孔125经隔网127流入充气机外壳102，第二气体生成室130中生成的气体从第二连通孔135经隔网137流入充气机外壳102。
第一和第二气体生成室120、130的设置方式如下当第一气体生成室120中生成的气体在通过流入通道的第一连通孔125后在充气机外壳102内流向扩散器口182时，作为第二气体生成室130的流入通道的第二连通孔135相对于作为第一气体生成室120的流入通道的第一连通孔125位于气体流动方向的相反方向上。
通过按如此方式设置第一和第二气体生成室120、130，第一气体生成室120中的燃烧不影响第二气体生成室130中的燃烧。此种布置是有效的，因为在加压介质不包含氧气时，第一气体生成室120中的燃烧不影响第二气体生成室130中的燃烧。第一气体生成室120和第二气体生成室130的设置顺序可以对调。
在图1中，一端封闭而另一端敞开的圆筒形部件160是作为气流的阻挡装置提供的，以便包围第一气体生成室120并从外面封罩第一连通孔125。将流出第一连通孔125的气流在一个方向进行导引的气体流动通道162，在圆筒形部件160的内表面161和壳体105的外表面之间形成。
在挡块145中形成的点火装置室114包括第一和第二点火室115、141。第一点火室容放第一引发器117，第二点火室容放第二引发器140。第一和第二点火室可以沿充气机外壳102的横向彼此相邻地平行设置。
第一引发器117和第二引发器140通过引发器凸缘143安装到挡块145上，挡块145用焊接等方法在连接部位146处固定在充气机外壳102上。
具有图示形式用于在启动时破裂主要可破裂片178的射弹175被安装在装药传送装置室110的一端，使得射弹175通过0-环172横跨装药传送装置室110和充气机外壳102的内部空间103。如所示的那样，射弹175的尖端(射弹175的主要可破裂片178侧上的部分)位于内部空间103中。
在图2中所示实施例的混合式充气机100的情况下，射弹175位于连接器170的内部空间176中。参考号数166表示气体流入口。
扩散器180与充气机外壳102的一端连接。扩散器180通过焊接固定在其连接部分181处。主要可破裂片178作为主要关闭装置安装到面向射弹175的扩散器180的一端，以便在启动前锁闭加压介质向扩压器口182的移动通道。因此，在启动前，气体流入空间150和充气机外壳102的内部空间103彼此被完全隔离开来，这样，加压介质的通过性被阻断。
扩散器180在另一端设置有多个扩压器口182，用于将加压介质送到气囊，并还设置有扩散器隔网186，用于去除微粒子。连接扩散器180和气囊组件的柱螺栓190被固定在扩散器180的外表面上。
在混合式充气机100中，上述组成部件最好相对于中心轴线(图1中表示为点划线)在横向上对称地设置，但某些或全部的组成部件可以相对于中心轴线偏心地设置。
在本发明的混合式充气机中，第一和第二气体生成室的配置可以象如下所述那样变化。
例如，第一气体生成室120和第二气体生成室130可以布置成于充气机外壳102内在相对的两侧彼此相对。在这种情况下，加压介质被注入第一气体生成室120和第二气体生成室130之间的空间。
此外，例如，在充气机外壳120中，第一气体生成室120(或第二气体生成室130)可以设置成围绕装药传送装置室110，而第二气体生成室130(或第一气体生成室120)可以设置成围绕第一气体生成室120。
本发明的气囊系统包括一个有一个冲撞传感器和一个控制部件的启动信号输出装置，以及一个容纳混合式充气机100和气囊的组件壳体。混合式充气机100在第一引发器117和第二引发器140一侧上与启动信号输出装置(冲撞传感器和控制部件)相连，通过将柱螺栓190拧入装有气囊的组件壳体，混合式充气机100被连接并固定。在具有如此结构的气囊系统中，可以根据冲撞程度调整生成气体的量，并通过适当设定启动信号输出装置中启动信号的输出条件，调整气囊的膨胀速度。
接下来，表明第一和第二实施例的混合式充气机100的运作将参考图1和图2进行说明。
在混合式充气机100被启动前，在高压下贮存在充气机外壳102中的加压介质已经流入分别通过连通孔125和135彼此连通的第一气体生成室120和第二气体生成室130，并经连通孔118进一步流入装药传送装置室110，在这些腔室内，保持同样的高压。此外，安装了射弹175，以便跨在保持同样压力的装药传送装置室110和内部空间176之间，由此，防止了误动作。在图2所示的实施例中，安装了射弹175，以便跨在与装药传送装置室保持同样压力的连接器的内部空间176内，由此防止了误动作。
在机动车碰撞的情况下，第一引发器117被启动信号输出装置点燃，以破裂第一可破裂片119(固定于形成第一连通孔113的挡块145)，点燃并燃烧在装药传送装置室110中的传爆剂112a，由此形成高温增压气体。当装药传送装置室110中的压力被生成的增压气体提高时，由此压力推动的射弹175移动，以用射弹175的尖端破裂主要可破裂片178。此时，部分增压气体由于主要可破裂片178的破裂而流入气体流入空间150。
大部分增压气体通过火焰传送孔118流入第一气体生成室120，点燃并燃烧第一气体生成剂124，生成了预期量的高温燃烧气体(相应于第一气体生成剂124的填装量)。此时，由于加压介质已经流入第一气体生成室120，从而该室120始终保持在高压，第一气体生成剂124的燃烧是稳定的。由于装药传送装置室110、第一气体生成室120和第二气体生成室130被圆筒形外壳111和第二分隔壁136彼此隔离开来，第二气体生成剂134未被点燃和燃烧。由于第一气体生成室120的第一连通孔135和第二气体生成室130的第二连通孔125的配置结构，第二气体生成剂134未被第一气体生成剂124的燃烧所点燃或燃烧。
此后，由于高温燃烧气体经第一连通孔125流入充气机外壳102，就此提升了其中的压力，进一步加压的介质经已破裂的主要可破裂片178(在图2中，主要可破裂片178在加压介质通过气体流入口166和内部空间176后破裂)，流入气体流入空间150。已经在这种方式下流入气体流入空间150的进一步加压的介质在经过扩散器隔网186后从扩散器口182排出，然后膨胀安装于气囊组件中的气囊。
在第一引发器117被启动的同时或稍后(大约10至40ms)，第二引发器140被启动信号输出装置点燃，第二可破裂片139(固定于形成第二连通通道的挡块145)被破裂，于是第二气体生成室130中的第二气体生成剂134被点燃并燃烧，生成预期量的高温燃烧气体(相应于第二气体生成剂134的填装量)。此时，由于加压介质已经流入第二气体生成室130，且该室130已经维持在高压，第二气体生成剂134的燃烧状态是稳定的。
由第二气体生成剂134的燃烧生成的高温燃烧气体经第二连通孔135流入充气机外壳102，增加了那里的压力，剩余的进一步加压的介质经已破裂的主要可破裂片178流入气体流入空间150(在图2中，主要可破裂片178在加压剂通过气体流入口166和内部空间176后破裂)，并且从扩散器口182排出的进一步膨胀气囊。
在上述一系列气流的生成和运动过程中，如下所述防止了烟雾泄露到混合式充气机外面。
在图1中，在第一气体生成室120中生成并流出第一连通孔125的第一气流撞击在作为气流阻挡装置的圆筒形部件160的内表面161，因此，气流被改变了，使得外流压力能够被抑制，包含在第一气流中的部分烟雾附着在被撞表面。此后，外流压力受到适当抑制且烟雾量被减少的第一气流由气体流动路径162流入充气机外壳102，向扩散器180推进。接下来，在第二气体生成室130中生成、经第二连通孔135外流的第二气流撞击在面向第二连通孔135的充气机外壳102的内壁面，以便含在第二气流中的部分烟雾附着于被撞表面。因此，烟雾已减少的第二气流在充气机外壳102中向扩散器180推进。然而，由于圆筒形部件160在扩散器180一侧被关闭，即使第二气流进入气体流动通道162中，附着在内表面161的烟雾被防止扩散外泄。
在上述混合式充气机中，燃烧气体以此方式分两步生成。第一气体生成室120可以发挥作用防止气囊的膨胀行为滞后于机动车碰撞，而第二气体生成室130能够使加压介质从充气机外壳102中完全排出，并使气囊立即膨胀到满意的安全水平。此外，即使产生了烟雾，也防止了它的外泄。
此外，由于配有两个气体生成室，该混合充气机也可以适用于燃烧气体只在第一气体生成室120中独自生成的实施例，在第一和第二气体生成室120、130中同时生成燃烧气体的实施例，以及在第一气体生成室120中生成燃烧气体的时间和在第二气体生成室130中生成燃烧气体的时间之间的间隔按所需方式受到控制的实施例。
附带说明的是，以上所述是在气体生成器中备有两个气体生成室的混合式充气机的实施例，但本发明包括了气体生成器备有三个或更多气体生成室的混合充气机。
(2)第二发明实施例以下将参考表明第二发明实施例的附图对第二发明进行详细的解释。图3是表明第二发明实施例的混合式充气机100的纵向剖视图。
图3所示实施例的混合式充气机100与图1第一实施例的混合式充气机100不同之处在于，它不具有图1中的第一实施例的阻挡装置160，在连通孔的构成方向上它也与图1中的第一实施例不同，如下文所述的那样，在所有其他结构部件方面，它们彼此相同。
第一气体生成室120的第一连通孔125和第二气体生成室130的第二连通孔135的构造方向，将参考图4、图5、图6进行解释。附带说明的是，图4、图5、图6仅用于解释连通孔的构造方向，而不用于表明第一气体生成室120和第二气体生成室130的体积、形状和配置。
在图4、图5、图6中，三个第一连通孔125a、125b、125c分别在第一气体生成室120中于不同方向上形成，三个第二连通孔135a、135b、135c分别在第二气体生成室130中于不同方向上形成。
在图4中，第一连通孔125a和第二连通孔135a之间以及第一连通孔125c和第二连通孔135c之间在横向上的角度为0°，第一连通孔125b和第二连通孔135b之间沿横向的角度为180°。在这种情况下，由于第一连通孔125a、125c与第二连通孔135b之间的横向角度为90°，第一连通孔125b和第二连通孔135a、135c之间的横向角度为90°，从整体上看，连通孔在横向上形成了0°到180°的角。
在图5中，第一连通孔125a、125b和125c，以及第二连通孔135a、135b和135c沿横向上形成在不同的方向上，形成了相同的角度(60°)。在这种情况下，例如，从整体上看，由于第一连通孔125a和第二连通孔135c之间的横向角度为180°，各连通孔在横向上形成60°到180°的角。
在图6中，第一连通孔125a和第二连通孔135a之间的横向角度为60°，第一连通孔125b和第二连通孔135b之间的横向角度为180°，第一连通孔125c和第二连通孔135c之间的横向角度为60°。在这种情况下，第一连通孔125a和第二连通孔135a之间的横向角度成了90°，从整体上看，60°到180°的角度在横向上形成。在图6所示实施例的情况下，当第一气体生成室120和第二气体生成室130上横向上被等分为两个部分时，如图6中点划线所示，所有的第一连通孔125到125c被设置在其一侧上，而所有的第二连通孔135a到135c被设置在其另一侧上。
附带说明的是，图4到图6中的“横向”指的是从每幅图中的参考点0(沿每个气体生成室的纵向延伸的中心轴线，即与图3中的点划线重合的点)延伸到第一气体生成室120和第二气体生成室130的圆周的方向。例如，图5中的角θ是在横向上形成的角。
如图7所示，沿周向设置的上述第一连通孔125a到125c的数量是三，沿周向设置的第二连通孔135a到135c的数量是三，如图7所示。这些孔可以在纵向方向分隔开，并布置成多排(在图7中为四排)。沿周向设置的第一和第二连通孔的数量没有特别的限制，可考虑横向角度有选择地确定。例如，所设置的孔的数量可以是二、四等。同样，沿纵向设置的第一连通孔和第二连通孔的数量可以是例如一到四。附带说明的是，图7是气体生成室108的示意透视图，外壳105的一部分(在第二气体生成室130侧)被截去，便于更易于理解。
同样，在图4到图7的实施例中，在孔为圆形的情况下，第一和第二连通孔的孔直径可以设为2到10mm等的直径。
按下来，参考图3至图7，将对表明第二发明实施例的混合式充气机100的运作进行解释。
第二发明实施例的运作与图1的第一实施例的运作相同，只有防止烟雾从混合式充气机流出的防止外泄运作除外，因此，以下只对防止烟雾外泄的运作进行解释。
在第一和第二连通孔以图4所示的实施例形成的情况下，在第一气体生成室120中生成并从第一连通孔125a到125c流出的第一气流，撞击面对第一连通孔125a到125c的充气机外壳102的内壁面，包含在第一气流中的一部分烟雾(第一烟雾)附着于撞击表面。此后，烟雾量从中减少的第一气流在充气机外壳102内部向扩散器180推进。接下来，在第二气体生成室130中生成并从第二连通孔135a到135c流出的第二气流撞击面对第二连通孔135到135c的充气机外壳102的内壁面，包含在第二气流中的部分烟雾附着于撞击表面。在这种情况下，如图3所示的那样，由于第一连通孔125和第二连通孔135沿纵向形成在不同的位置上，包含在第一和第二气流中的烟雾的附着位置也不同。
此后，烟雾量从中减少的第二气流在充气机外壳102内部向扩散器180推进。第一连通孔125b和第二连通孔135b在不同方向上形成，在它们之间沿横向形成180°的角，因此，第二气流通过与第一烟雾已经附着的部位相对的部位，使得防止了第一烟雾由于第二气体的通过而被驱散。因此，烟雾的外泄量整体上减少了，剩余的烟雾被扩散器隔网186阻止外泄。
在第一和第二连通孔以图5所示的实施例形成的情况下，相应的连通孔沿不同的方向形成，形成了60°的角，因此，已经从第二连通孔135a到135c流出的第二气流从第一连通孔125a到125c流出，其不从已经附着在充气机外壳102内壁面上的烟雾上面通过。因此，防止了第一烟雾由于第二气流被驱散，与图4的实施例相比，烟雾的外泄量进一步减少了。
在第一和第二连通孔125以图6所示的实施例形成的情况下，相应的连通孔全部沿不同的方向形成，当气体生成室等分为两部分时，第一连通孔125a到125c和第二连通孔135a到135c被设置在相对的两侧上，因此，已经从第二连通孔135到135c流出的第二气流从第一连通孔125到125c流出，途经与附着在充气机外壳102内壁面上的烟雾相对的一侧。因此，与图5所示的实施例的情况相比，烟雾的外泄量进一步减少了。
在上述混合式充气机中，通过以此种方式分两阶段生成燃烧气体，可以通过第一气体生成室120的功能来防止机动车碰撞时气囊膨胀动作的滞后启动，注入充气机外壳102中的加压介质可以通过第二气体生成室130的功能被完全排出，因此，能够迅速将气囊膨胀到满意的安全水平。此外，即使在烟雾已经产生的情况下，也防止了它的外泄。
此外，由于配备了两个气体生成室，这种混合式充气机也可以适用于如下的实施例燃烧气体只在第一气体生成室120中独立生成的实施例，在第一和第二气体生成室120和130中同时生成燃烧气体的实施例，以及在第一气体生成室120中产生燃烧气体的时间和在第二气体生成室130中生成燃烧气体的时间之间的间隔按所需方式受到控制的实施例。
附带说明的是，以上所述是在气体生成器中备有两个气体生成室的混合式充气机，但本发明包括了气体发生器具三个或更多气体生成室的混合式充气机。
(3)第三发明实施例以下将参考表明第二发明实施例的附图对第三发明进行解释。图8是混合式充气机100实施例的纵向剖视图，图9是图8的第一气体生成室的横向剖视图，图10是第二气体生成室的横向剖视图。在这种情况下，本发明特征体现在气体生成室的多个连通孔或第二气体生成室中多个第二连通孔，以及点火装置或第二点火装置的设置，因此，通过对图8到图10中，特别是图8和图10所示复式混合充气机的实施例的解释，单式混合充气机的实施例也将大体上得到解释。
如图8所示，充气机外壳102包括一个圆筒式承压容器，其内部空间103充注了加压介质并被维持在高压上。加压介质通常从在与充气机外壳102的一端连接的挡块145中形成的小孔107注入，在加压介质被注入后，小孔107被密封栓109封闭。充气机外壳102可以形成得具有均匀的外直径，除了扩散器180一侧的端部(没有颈缩等现象的平展形状)。
气体发生器108包括一个装药传送装置室110，其由沿充气机外壳102的纵向彼此串连且相邻设置的第一气体生成室120和第二气体生成室130环绕。气体发生器108设置在充气机外壳102中，其沿纵向的一端通过焊接被固定在挡块145上。
装药传送装置室110包括一个圆筒形外壳111，并通过装有传爆剂(传送装药)112a的传爆药杯116a和由作为第一关闭装置的第一破裂片119关闭的第一连通通道113与第一引发器117连接，装药传送装置室110经由火焰传送孔118与第一气体生成室120连通。
第一气体生成室120被设置得环绕装药传送装置室110，并由圆筒形外壳105(气体生成器外壳)、装药传送装置室110的外壳111、第一分隔壁126和第二分隔壁136所限定。预定量的第一气体生成剂124作为第一气体生成室120中的气体生成装置容放其中。第一气体生成室120和充气机外壳102通过第一连通孔125经隔网127互相连通。
接下来，将基于图9对第一气体生成室120的第一连通孔125的设置进行解释。在这种情况下，图9仅用于对连通孔的设置进行解释，并不表明第一气体生成室120的体积、形状等，隔网127被省略了。
在图9中，四个第一连通孔125a、125b、125c、125d分别沿充气机外壳102的横向在不同方向上在第一气体生成室120中形成，作为第一连通孔，可以设置具有5.4+0.2mm直径的总共8个孔，即，四个孔沿充气机外壳102的圆周方向设置，两个孔沿其纵向设置。在这种情况下，第一连通孔125a、125b、125c、125d，以及装药传送装置室110的多个装药传送孔118在充气机外壳102的横向上设置在不同的方向上。
第二气体生成室130由圆筒形外壳105、装药传送装置室110的外壳111、第二分隔壁136和挡块145(以及第二破裂片139)所限定。预定量的第二气体生成剂134作为气体生成装置容放其中。第二气体生成室130和充气机外壳102通过传爆剂112b(116b为传爆药杯)和第二连通孔135彼此互相连通。第二气体生成室130通过由作为第二关闭装置的第二破裂片139所关闭的第二连通通道133与第二引发器140连接。
由于第一引发器117(第一点火室115)和装药传送装置室110被设置在沿充气机外壳102的纵向延伸的中心轴线(图8中的虚线)上，第二点火引发器140相对于中心轴线偏心设置。
接下来，将在图10的基础上，对第二气体生成室130的多个第二连通孔和第二点火装置(第二点火引发器140)的设置进行说明。在这种情况下，图10仅用于解释第二连通孔和第二点火装置的配置，不表明第二气体生成室130的体积、形状等，隔网137被省略了。
在图10中，六个第二连通孔135a、135b、135c、135d、135e和135f沿充气机外壳102的横向分别在不同方向上形成在第二气体生成室130上，第二点火引发器140和第二连通孔135a、135b、135c、135d、135e、135f的设置如下第二引发器140和第二连通孔135a、135f设置得沿充气机外壳102的横向形成90°的角，第二引发器140和第二连通孔135b、135e被设置得沿横向形成126°的角。第二引发器140和第二连通孔135c、135d被设置得沿横向形成162°的角。作为第二连通孔135，直径为6.0+0.2mm的总共六个孔沿充气机外壳102的圆周方向设置。
附带说明的是，图9和图10中的“横向”一词是指从每个图中的参考点0(沿充气机外壳102的纵向延伸的中心轴线，即与图8中的虚线相重合的一个点)向第一气体生成室120和第二气体生成室130的圆周延伸的方向。
第二气体生成剂134的量可以等于、大于或小于第一气体生成剂124的量，第一和第二气体生成剂的形状和组成可以彼此相同或不同。第一气体生成室120和第二气体生成室130的体积可以彼此相同或不同，可以通过第一分隔壁126和第二分隔壁136对体积进行调整。
如上所述，装药传送装置室110与第一气体生成室120连通，第一气体生成室120与充气机外壳102连通，此外，第二气体生成室130与充气机外壳102连通。由于这种结构，装药传送装置室110、第一气体生成室120和第二气体生成室130中的压力被维持在高水平上，即，在与充气机外壳102(内部空间103)中的压力等同的水平上。
第一气体生成室120和第二气体生成室130在沿充气机外壳102的纵向上串联地彼此相邻设置。通过以此种方式串联地设置的这些腔室，即使在气体生成室分为二个时，混合式充气机的整体尺寸也可以做得紧凑，重量的增加得以限制。
第一和气体生成室120和第二气体生成室130拥有独立的通道，由第一气体生成剂124和第二气体生成剂134的相应燃烧生成的气体经由所述通道流入充气机外壳102。就是说，在第一气体生成室120中生成的气体从第一连通孔125经隔网127流入充气机外壳102，在第二气体生成室130中生成的气体从第二连通孔135经隔网137流入充气机外壳102。
第一和第二气体生成室120、130是按如此方式设置的当在第一气体生成室120中生成的气体在通过流入通道的第一连通孔125后，于充气机外壳102的内部向扩压器口182流动时，作为第二气体生成室130的流入通道的第二连通孔135，相对于作为第一气体生成室120的流入通道的第一连通孔125位于气体流动方向的相反方向上。
通过按此方式设置第一和第二气体生成室120、130，第一气体生成室120中的燃烧不影响第二气体生成室130中的燃烧，此种布局是有效的，因为在加压剂不含氧时，第一气体生成室120中的燃烧不影响第二气体生成室130中的燃烧。第一气体生成室120和第二气体生成室130的设置顺序可以相反。
在挡块145中形成的点火装置室114包括第一和第二点火室115、141。第一点火室装放第一引发器117，第二点火室装放第二引发器140。第一和第二点火室可以平行设置，沿充气机外壳102的宽度方向彼此相邻。
第一引发器117和第二引发器140通过引发器凸缘143安装到挡块145上。挡块145通过焊接之类的方法在连接部分146处被固定到充气机外壳102上。
具有图示形状在启动时破裂主要可破裂片178的射弹175，安装在装药传送装置室110的一端上，使得射弹175通过O-环172横跨装药传送装置室110和充气机外壳102的内部空间103。如所图示的那样，射弹175的尖端(主要可破裂片178一侧的射弹175的部分)位于内部空间103中。
扩散器180与充气机外壳102的一端连接。扩散器180用焊接的方法固定在其连接部分181上。主要可破裂片178作为主关闭部件，安装在面向射弹175的扩散器180的一端，以便在启动前阻断加压介质向扩压器口182的移动通道。因此，在启动前，气体流入空间150和充气机外壳102的内部空间103彼此完全隔离开来，这样，加压剂的通过能力被阻止。
扩散器180在另一端配有多个扩散器口182，用于将加压介质传送到气囊，还配有扩散器隔网186，用于去除细微颗粒。用于连接扩散器180和气囊组件的柱螺栓190被固定在扩散器180的外表面。
在混合式充气机100中，上述各组成部件最好在宽度向相对于中心轴线(图8中表示为点划线)对称设置，但某些或全部组成部件，也可以相对于中心轴线偏心地设置。
在本发明的混合式充气机中，第一和第二气体生成室结构配置是可以变化的，象如下所述的那样。
例如，第一气体生成室120和第二气体生成室130可设置成在充气机外壳102内相对的两侧彼此相对。在这种情况下，加压介质被注入第一气体生成室120和第二气体生成室130之间的空间。
此外，例如，在充气机外壳102中，第一气体生成室120(或第二气体生成室130)可以设置得围绕装药传送装置室110，可以围绕第一气体生成室120设置第二气体生成室130(或第一气体生成室120)。
本发明的气囊系统包括一个含有撞击传感器和控制部件的启动信号输出装置，以及一个混合式充气机100和气囊装放其中的组件壳体。在第一引发器117和第二引发器140一侧，混合式充气机100与启动信号输出装置(撞击传感器和控制部件)连接，通过将柱螺栓190拧入装有气囊的组件壳体，混合式充气机100被连接并固定。在具有这种结构的气囊系统中，可以根据撞击程度调节生成的气体量，并通过适当设定启动信号输出装置中启动信号的输出条件，调节气囊的充气速度。
接下来，将解释表明本发明另一个实施例的图11的混合式充气机100。图11是混合式充气机在其纵向上的一个剖示图，如图8中的参考号数那样，同样的参考号数表示同样的部件。
连接器170被连接在装药传送装置室110的延伸部分上，具有图示形状、用于在启动时破裂主要可破裂盘178的射弹175，通过O-环172，安装到使装药传送装置室110和连接器170进入相互连通的孔口上，以便射弹175横跨装药传送装置室110和连接器170。射弹175的尖端位于连接器170的内部空间176中。内部空间176和充气机外壳102的内部空间103，只通过配设在面对外壳(气体发生气外壳)的内表面的连接器170表面上的所需数量的气体流入口166连通。在图11的实施例中，气流通道105a由外壳105的内表面和连接器170的外表面形成。因此，内部空间103中的加压介质在启动时必然经气流通道105a流入气体流入口166。即使在图11中所示的混合式充气机中，第二连通孔135和第二点火引发器140的设置与图10中实施例的设置相同，第一连通孔125的设置与图9中的实施例的设置相同。
接下来，将参考图7对第一连通孔和第二连通孔在周向和纵向上的设置第一气体生成室120的第一连通孔125和第二气体生成室130的第二连通孔135可沿圆周方向和纵向设置，例如，如图7所示。沿周向和纵向设置的连通孔的数量不受限制，然而，例如，可沿圆周方向设置两至五个(图7中为三个)连通孔，而可沿纵向设置一至四个(图7中为四个)连通孔。同样，上述第一和第二连通孔的孔径，在连通孔为圆形的情况下，可设置为大约2到10mm的直径。
如图7所示，当在充气机外壳的横向上沿不同的方向(相反的方向)设置第一连通孔125和第二连通孔135时，防止烟雾外泄的效应很高，这样更好。换句话说，当由第一气体生成室120中的气体生成剂124的燃烧生成的含有烟雾的气流，从第一连通孔125流出时，含有这种烟雾(第一烟雾)的气流撞击面向第一连通孔125的充气机外壳102的内壁面，烟雾附着在该内壁面。此后，烟雾量从中减少的气流在充气机外壳102内部向扩散器口182推进。然后，由第二气体生成室130中的气体生成剂134的燃烧产生的含有烟雾的气流，撞击面向第二连通孔135的充气机外壳102的内壁面，烟雾附着在该内壁面。此后，气流在充气机外壳102内部向扩散器口182推进。由于气流经过与第一烟雾附着其上的充气机外壳102的内壁面相对的一侧，防止了第一烟雾被驱散。
接下来，将参考图8至图10对混合式充气机100的运作进行解释。在混合式充气机100被启动前，贮存在充气机外壳102中的高压下的加压介质已经流入分别通过连通孔125和135相互连通的第一气体生成室120和第二气体生成室130，并进一步经连通孔118流入装药传送装置室110，这些室的内部维持在同样的高压下，此外，射弹175安装成以便跨在维持同样压力的装药传送装置室110和内部空间176之间，因此，防止了误操作。
在机动车碰撞的情况下，第一引发器117被启动信号输出装置点燃，以破裂第一可破裂片119(固定于形成第一连通孔113的挡块145)，点燃并燃烧装药传送装置室110中的传爆剂112a，由此形成了高压增压气体。当装药传送装置室110内部的压力被生成的增压气体提高时，由此压力推动的射弹175移动，用射弹175的尖端破裂主要可破裂片178。此时，增压气体的一部分，由于主要可破裂片178的破裂，流入气体流入空间150。
大部分增压气体通过火焰传送孔118流入第一气体生成室120，以点燃并燃烧第一气体生成剂124，预定量的高温燃烧气体(相应于第一气体生成剂124的装填量)得以生成。此时，由于加压剂已经流入第一气体生成室120，使得该室120维持在高压上，第一气体生成剂124的燃烧是稳定的。由于装药传送装置室110、第一气体生成室120和第二气体生成室130被圆筒形外壳111和第二分隔壁136彼此隔离开来，第二气体生成剂134未被点燃和燃烧。由于第一气体生成室120的第一连通孔125和第二气体生成室130的第二连通孔135的设置结构，第二气体生成剂134没有被第一气体生成剂124的燃烧点燃和燃烧。
此后，由于高温燃烧气体通过第一连通孔125(第一连通孔125a至第一连通孔125d)流入充气机外壳102，就此提高了其中的压力，进一步加压的介质通过已经破裂的主要可破裂片178流入气体流入空间150，以此方式流入气体流入空间150的进一步加压的介质，在通过扩散器隔网186后从扩散器口182排出，然后膨胀安装在气囊组件中的气囊。
在第一引发器117被启动的同时或稍后(大约10到40ms)第二引发器140由启动信号输出装置点燃，第二可破裂片139(固定于形成第二连通通道133的挡块145)被破裂，于是第二气体生成室130中的第二气体生成剂134被点燃并燃烧，生成预定量的高温燃烧气体(相应于第二气体生成剂134的装填量)。此时，由于加压介质已经流入第二气体生成室130，该室130已经维持在高压上，第二气体生成剂134的燃烧状态是稳定的。
同样，如图8和图10所示，第二点火引发器140和第二连通孔135(135a至135f)间隔开来设置，由此，第二气体生成室130中的第二气体生成剂134均匀燃烧。例如，如果第二点燃引发器设置在图10中以参考号数140’所示的位置上，第二连通孔135、135c和135d附近的第二气体生成剂134顺利燃烧，但是，在某些情况下，余下的第二气体生成剂134，特别是处在相对侧(图10中第二点火引发器140的位置)上的，可能不会顺利燃烧。
由第二气体生成剂134的燃烧生成的高温燃烧气体，通过第二连通孔135流入充气机外壳102，提高了那里的压力，剩余的进一步加压的介质通过已破裂的主要可破裂片178流入气体流入空间150，并从扩散器口182排出，以进一步膨胀气囊。
在上述混合式充气机中，燃烧气体以此方式分两阶段生成。第一气体生成室120可用以防止气囊的充气动作滞后于机动车碰撞，第二气体生成室130能够让加压介质完全从充气机外壳102中排出，并使气囊迅速膨胀到满意的安全水平。此外，即使产生烟雾，也防止了它的外泄。
此外，由于配备了两个气体生成室，这种混合式充气机也可以适用于如下的实施例燃烧气体只在第一气体生成室120中独立生成的实施例，燃烧气体同时在第一和第二气体生成室120和130中产生的实施例，在第一气体生成室120中生成燃烧气体的时间和在第二气体生成室130中生成燃烧气体的时间之间的间隔按所需方式受到控制的实施例。
(4)第四发明实施例以下将参考表明第四发明的实施例的附图对第四发明进行解释。图12是混合式充气机100实施例的纵向剖面视图。
如图12所示，充气机外壳102包括一个圆柱式抗压容器，其内部空间103充注有加压介质，并维持在高压上。加压介质通常从在与充气机外壳102的一端连接的挡块145中形成的小孔107注入，在注入加压介质后，小孔107被密封栓109封闭。充气机外壳102可以构造得具有均匀的外直径，其在扩散器180一侧的端部除外(没有颈缩等情况的平展外形)。
气体发生器108的外壳由气体生成壳体105形成。气体发生器108中包括装药传送装置室110、形成得围绕装药传送装置室110并沿充气机外壳102的纵向串连地彼此相邻设置的第一气体生成室120和第二气体生成室130。气体发生器108设置在充气机外壳102中，其沿其纵向的一端通过焊接固定在挡块145上。
装药传送装置室110包括一个圆筒形外壳111，并通过传爆剂112a(传送装药)填入其中的传爆药杯116a和由作为第一关闭装置的第一可破裂片119关闭的第一连通通道，与第一引发器117连接。装药传送装置室110通过火焰传送孔118与第一气体生成室120连通。
第一气体生成室120设置成围绕装药传送装置室110，并由气体生成器外壳105、装药传送装置室110的外壳111、第一分隔壁(第一挡板)126和第二分隔壁136(第二挡板)所限定。预期量的第一气体生成剂124作为第一气体生成室120中的气体生成装着容放其中。第一气体生成室120和充气机外壳102通过多个第一连通孔125相互连通，多个第一连通孔125用一金属网状的隔网127从气体生成外壳105的外表面覆盖。
第二气体生成室130被气体生成外壳105、装药传送装置室110的外壳111、第二分隔壁(第二挡板)136和挡块145(以及第二可破裂片139)限定。预期量的第二气体生成剂134作为气体生成装置容放其中。第二气体生成室130和充气机外壳102通过多个第二连通孔135经金属网状的隔网137相互连通。隔网137从气体生成器外壳105的内表面覆盖多个连通孔135，但可以象隔网127那样将其设置在气体生成器壳体105的外表面。
第二气体生成室130通过由第二关闭装置的第二可破裂片139关闭的第二连通通道与第二点火引发器140连接。参考号数112b表示传爆剂，116b表示传爆药杯。附带说明的是，在第二气体生成室130中，多个第二连通孔135在横向(径向)上在与第二点火引发器140相对的一侧上形成。
第二引发器140相对于中心轴线偏心地设置，因为第一引发器117(第一点火装置室115)和装药传送装置室110被设置在沿充气机外壳102纵向延伸的中心轴线上(图12中的虚线)。
第二气体生成剂134的量可以等于、大于或小于第一气体生成剂124的量，第一和第二气体生成剂的形状和组成可以彼此相同或不同。第一气体生成室120和第二气体生成室130的体积可以彼此相同或不同，体积可以由第一分隔壁126和第二分隔壁136进行调整。
如上所述，装药传送装置室110与第一气体生成室120连通，第一气体生成室120与充气机外壳102连通，此外，第二气体生成室130与充气机外壳102连通。由于这种结构，装药传送装置室110、第一气体生成室120和第二气体生成室130中的压力维持在高水平上，即与充气机外壳102(内部空间103)中的压力同样的水平。
第一气体生成室120和第二气体生成剂130沿充气机外壳102的纵向串连相邻地设置。通过按此方式串连地设置这些室，即使在气体生成室分为二个时，混合式充气机的整体尺寸也可以构造得紧凑，重量的增加得以限制。
第一气体生成室120和第二气体生成剂130具有独立的通道，由第一气体生成剂124和第二气体生成剂134的相应燃烧生成的气体经由所述通道流入充气机外壳102，即，在第一气体生成室120中生成的气体从第一连通孔125经隔网127流入充气机外壳102，在第二气体生成室130中生成的气体从第二连通孔135经隔网137流入充气机外壳102。
第一和第二气体生成室120、130是按如此方式设置的，即，当在第一气体生成室120中生成的气体在通过流入通道的第一连通孔125后于充气机外壳102内流向扩散器口182时，作为第二气体生成室130流入通道的第二连通孔135，相对于作为第一气体生成室120的流入通道的第一连通孔125位于气体流动方向的相反方向上。
通过以此种方式设置第一和第二气体生成室120、130，第一气体生成室120中的燃烧并不影响第二气体生成室130中的燃烧，由于在加压介质不含有氧时，第一气体生成室120中的燃烧不影响第二气体生成室130中的燃烧，这种设计是有效的。第一气体生成室120和第二气体生成室130的设置顺序可以反过来。
在挡块145中形成的点火装置室114包括第一和第二点火装置室115、141。第一点火装置室容放第一引发器117，第二点火装置室容放第二引发器140。第一和第二点火装置室可以平行设置，沿充气机外壳102的宽度方向彼此相邻。
第一引发器117和第二引发器140通过引发器凸缘143安装于挡块145。通过焊接等方法，挡块145在连接部分146处被固定在充气机外壳102上。
连接器170被连接到装药传送装置室110的延伸部分中。具有图示形状、在启动时破裂主要可破裂片178的射弹175，通过O-环172，被安装到使装药传送装置室110和连接器170相互连通的孔口上，以便射弹175横跨装药传送装置室110和连接器170。射弹175的尖端位于连接器170的内部空间176中。内部空间176和充气机外壳102的内部空间103，只通过设置在面对气体生成器外壳105内表面的连接器170的表面上所需数量的气体流入口166连通。气体流道105a由外壳105的内表面和连接器170的外表面形成。因此，内部空间103中的加压介质在启动时必然通过气体流入通道105a流入气体流入孔166。
扩散器180与充气机外壳102的一端连接。扩散器180用焊接的方法固定在其连接部分181处。作为主要关闭部件的主要可破裂片178被安装在面对射弹175的扩散器180的端部，以便在启动前阻断加压介质向扩散器口182的通路。因此，在启动前，气体流入空间150和充气机外壳102的内部空间103相互完全隔离开来，这样，加压介质的通过能力被阻止。
扩散器180在另一端配有多个扩散器口182，用于将加压介质传送到气囊，并配有扩散器隔网186，用于去除细微颗粒。用于连接扩散器180和气囊组件的柱螺栓190固定在扩散器180的外表面。
在混合式充气机100中，上述组成部件最好相对于中心轴线(图12中示为虚线)沿宽度方向对称设置，但某些或全部组成部件可以相对于中心轴线偏心地设置。
在本发明的混合式充气机中，第一和第二气体生成室可按如下所述变化。
例如，第一气体生成室120和第二气体生成室130可以在充气机外壳102内设置成在相对两侧彼此面对。在这种情况下，加压介质被注入第一气体生成室120和第二气体生成室130之间的空间。
此外，例如，在充气机外壳102中，第一气体生成室120(或第二气体生成室130)可以设置成围绕装药传送装置室110，第二气体生成室130(或第一气体生成室120)可以设置成围绕第一气体生成室120。
在图12的混合式充气机100中，第一气体生成室120的隔网127设置在气体生成器外壳105的外表面上，因此，即使外壳105的内表面是平展的，第一和第二分隔壁126、136的插入和设置在组装时并未受到干扰。同时，第二气体生成室130的隔网137设置在气体生成器外壳105的内表面上。如附图所示，由于第二气体生成室130一侧上的气体生成器外壳105形成为径向扩展的形状，即使先安装了隔网137，第一和第二分隔壁126、136的插入和设置也不受到干扰。
本发明的气囊系统包括一个含有撞击传感器和控制部件的启动信号输出装置，以及一个混合式充气机100和气囊容放其中的组件壳体。混合式充气机100在第一引发器117和第二引发器140一侧与启动信号输出装置(撞击传感器和控制部件)连接，并且通过将柱螺栓109拧入装有气囊的组件壳体中，混合式充气机100被连接并固定。在具有这种结构的气囊系统中，可以根据碰撞程度调节生成气体的量，通过适当设定启动信号输出装置中启动信号输出的条件调节气囊的膨胀速度。
接下来，将参考图12对混合式充气机100的运作进行解释。
在混合式充气机100被启动前，在高压下贮存在充气机外壳102中的加压介质已经流入分别通过第一连通孔125和第二连通孔135相互连通的第一气体生成室120和第二气体生成室130，并进一步通过连通孔118流入装药传送装置室110，这些室的内部维持在同样的高压下。此外，射弹175安装成以便跨在维持同样压力的装药传送装置室110和内部空间176之间，因此，防止了误操作。
在机动车碰撞的情况下，第一引发器117被启动信号输出装置点燃，破裂第一可破裂片119(固定于形成第一连通孔113的挡块145)，以点燃并燃烧装药传送装置室110中的传爆剂112a，由此形成了高温增压气体。当装药传送装置室110内部的压力被生成的增压气体提高时，由此压力推动的射弹175移动，用射弹175的尖端破裂主要可破裂片178。此时，增压气体的一部分，由于主要可破裂片178的破裂，流入气体流入空间150。
大部分增压气体通过火焰传送孔118流入第一气体生成室120，点燃并燃烧第一气体生成剂124，预期量的高温燃烧气体(对应于第一气体生成剂124的填装量)生成了。此时，由于加压介质已经流入第一气体生成室120，使得该室120维持在高压上，第一气体生成剂124的燃烧是稳定的。由于装药传送装置室110、第一气体生成室120和第二气体生成室130被圆筒形外壳111和第二分隔壁136彼此隔离开来，第二气体生成剂134未被点燃和燃烧。由于第一气体生成室120的第一连通孔125和第二气体生成室130的第二连通孔135的设置，第二气体生成剂134没有被第一气体生成剂124的燃烧点燃和燃烧。
此后，由于高温燃烧气体通过第一连通孔125流入充气机外壳102，提高了那里的压力，进一步加压的介质通过已经破裂的主要可破裂片178流入气体流入空间150，以此方式流入气体流入空间150的进一步加压的介质，在通过扩散器隔网186后从扩散器口182排出，然后膨胀了气囊组件中的气囊。
在第一引发器117被启动的同时或稍后(大约10到40ms)，第二引发器140被启动信号输出装置点燃，第二可破裂片139(固定于形成第二连通通道的挡块145)被破裂，传爆剂112b被点燃和燃烧，于是，第二气体生成室130中的第二气体生成剂134被点燃并燃烧，生成预定量的高温燃烧气体(相应于第二气体生成剂134的装填量)。此时，由于加压介质已流入第二气体生成室130，该室130已维持在高压下，第二气体生成剂134的燃烧状态是稳定的。
同样，如图12所示，将第二点火引发器140与第二连通孔135沿不同径向上分开来设置，从而第二气体生成室130中的第二气体生成剂134均匀燃烧。例如，如果第二连通孔135设置在靠近第二点火引发器140的位置上，第二连通孔135附近的第二气体生成剂134顺利燃烧，但是，在某些情况下，远离第二连通孔135的第二气体生成剂134可能不会顺利燃烧。
由第二气体生成剂134的燃烧生成的高温燃烧气体，通过第二连通孔135流入充气机外壳102，就此提高了其中的压力，剩余的进一步加压的介质通过已破裂的主要可破裂片178流入气体流入空间150，并从扩散器口182排出以进一步膨胀气囊。
在上述混合式充气机中，燃烧气体以此方式分两阶段生成。第一气体生成室120可用以防止气囊的充气动作滞后于机动车碰撞，第二气体生成室130能够让加压介质完全从充气机外壳102中排出，并使气囊迅速膨胀到满意的安全水平。此外，即使形成烟雾，也防止了它的外泄。此外，由于配备了两个气体生成室，这种混合式充气机也可以适用于如下的实施例燃烧气体只在第一气体生成室120中生成的实施例，燃烧气体在第一和第二气体生成室120和130中同时生成的实施例，在第一气体生成室120中生成燃烧气体的时间和在第二气体生成室130中生成燃烧气体的时间间隔按所需方式受到控制的实施例。
权利要求
1.一种用于配有气囊的机动车的充气式安全系统的多级充气式混合充气机，包括一个充气机外壳，一个装在充气机外壳中的气体发生器，一个与气体发生器连接的点火装置室，其中，充气机外壳的内部充注有含有惰性气体的加压介质，气体发生器包括分别含有气体生成装置的第一和第二气体生成室，以及一个从第一连通孔流出的气流的阻挡装置，形成得至少围绕第一气体生成室且位于第一气体生成室与充气机外壳由之相互连通的第一连通孔与充气机外壳的内壁面之间。
2.如权利要求1所述的多级充气式混合充气机，包括一个主要封闭装置，在启动前关闭加压介质通向引向外部的排放口的通路，一个在启动时利用压力破裂主要封闭装置的射弹，射弹的尖端在充气机外壳内位于与充注有加压介质的空间相同的空间内。
3.如权利要求1或2所述的多级充气式混合充气机，其中，所述气流的阻挡装置是片状部件，安装成环绕并盖挡至少第一连通孔或具有一个孔口的圆筒形部件。
4.如权利要求1至3的任何一项所述的多级充气式混合充气机，其中，第一气体生成室和充气机外壳相互连通，第二气体生成室和充气机外壳相互连通。
5.一种用于配有气囊的机动车充气式安全系统的多级充气式混合充气机，包括一个充气机外壳，一个装在充气机外壳中的气体发生器，一个与气体发生器连接的点火装置室，其中，充气机外壳的内部充注有含有惰性气体的加压介质，气体发生器包括分别含有气体生成装置的第一和第二气体生成室，以及第一气体生成室和充气机外壳由之相互连通的多个第一连通孔和第二气体生成室与充气机外壳由之相互连通的多个第二连通孔如此形成，使得一些或全部相应连通孔在充气机外壳的横向上朝向不同的方向。
6.如权利要求5所述的多级充气式混合式充气机，包括一个主要封闭装置，在启动前关闭加压介质通向引向外部的排放口的通路，一个在启动时利用压力破裂主要封闭装置的射弹，射弹的尖端在充气机外壳内位于与充注有加压介质的空间相同的空间内。
7.如权利要求5至6所述的多级充气式混合充气机，其中，多个第一连通孔和多个第二连通孔如此形成，使得第一连通孔中的一个和第二连通孔中的一个朝向不同方向以在它们之间在所述横向上形成一个180°的角，其余的连通孔形成得在充气机外壳的横向上具有0°到180°的角。
8.如权利要求5或6所述的多级充气式混合充气机，其中，多个第一和第二连通孔形成得在充气机外壳横向上具有从60°至180°的角。
9.如权利要求8所述的多级充气式混合充气机，其中，所有多个第一和第二连通孔形成得朝向不同方向并有相同的角度。
10.如权利要求8所述的多级充气式混合式充气机，其中，当第一气体生成室和第二气体生成室在所述横向上分别等分为两个部分时，所有多个第一连通孔位于横向两个部分的一侧，而所有多个第二连通孔位于横向两个部分的另一侧。
11.一种用于配有气囊的机动车的充气式安全系统的混合充气机，包括一个充气机外壳，一个安装在充气机外壳内的气体发生器，一个与气体发生器连接的具有点火装置的点火装置室，其中，充气机外壳的内部充注有含有惰性气体的加压介质，气体发生器有一个包含气体生成装置的气体生成室，气体生成室和充气机外壳通过多个连通孔相互连通，以及多个连通孔设置成在充气机外壳的横向和/或纵向上与点火装置分离开。
12.如权利要求11所述的混合充气机，其中，与气体生成室连接的点火装置相对于充气机外壳纵向中心轴线偏心设置。
13.一种用于配有气囊的机动车的充气式安全系统的混合充气机，包括一个充气机外壳，一个安装在充气机外壳内的气体发生器，一个与气体发生器连接的点火装置室，其中，充气机外壳的内部充注有含有惰性气体的加压介质，气体发生器配有分别包含气体生成装置的第一和第二气体生成室，第一气体生成室与配有第一点火装置的第一点火装置室连接，第二气体生成室与配有第二点火装置的第二点火装置室连接，第一气体生成室与充气机外壳通过多个第一连通孔相互连通，第二气体生成室和充气机外壳通过多个第二连通孔相互连通，以及多个第二连通孔设置成沿充气机外壳的横向和/或纵向上与第二点火装置分离开。
14.如权利要求13所述的混合充气机，其中，气体发生器设置在第一点火装置室的纵向延伸部分上，并且具有与第一气体生成室连通的装药传送装置室，与第二气体生成室连接的第二点火装置相对于充气机外壳的纵向中心轴线偏心地设置。
15.如权利要求13或14所述的混合充气机，其中，第一点火装置和第二点火装置沿充气机外壳的横向相互平行并相邻设置，第一点火装置室设置在充气机外壳纵向中心轴线上。
16.如权利要求13至15的任何一项所述的混合充气机，其中，第一点火装置室与第一气体生成室通过第一连通通道连通，第一连通通道在第一点火装置启动前被第一关闭装置关闭，第二点火装置室与第二气体生成室通过第二连通孔连通，第二连通通道在点火装置启动前被第二关闭装置关闭。
17.如权利要求10至16的任何一项所述的混合式充气机，其中，所有多个第一连通孔和多个第二连通孔在点火装置或第二点火装置以及充气机外壳的横向上朝向不同的方向。
18.如权利要求11至17中任何一项所述的混合式充气机，其中，所有多个第一连通孔和多个第二连通孔在点火装置室或第二点火装置室以及充气机外壳的横向上形成90°或更大的角。
19.一种用于配有气囊的机动车的充气式安全系统的混合充气机，包括一个充气机外壳，一个装在充气机外壳内的气体发生器，一个与气体发生器相连具有一点火装置的点火装置室，其中，充气机外壳的内部充注有含有惰性气体的加压介质，气体发生器有一个由气体发生壳体形成的外壳和一个在气体发生器壳体内包括有气体生成装置的气体生成室，气体生成室和充气机外壳通过配设在气体发生器壳体上的多个连通孔相互连通，以及一个隔网在至少多个连通孔被从外面覆盖住的位置处设置在气体发生器壳体的外表面上。
20.如权利要求19所述的混合式充气机，其中，用于设置隔网的凹部未设置在气体发生器壳体的内表面上，用于调节气体生成剂量的挡板通过从一端孔口插入气体发生器壳体来设置。
21.一种用于配有气囊的机动车的充气式安全系统的混合充气机，包括一个充气机外壳，一个装在充气机外壳内的气体发生器，一个与气体发生器相连具有一点火装置的点火装置室，其中，充气机外壳的内部充注有含有惰性气体的加压介质，气体发生器具有一个由气体发生器壳体形成的外壳，以及在气体发生器壳体中分别包括气体生成装置的第一气体生成室和第二气体生成室，第一连通孔和第二连通孔设置在气体发生器壳体上，第一气体生成室和充气机外壳通过第一连通孔相互连通，第二气体生成室和充气机外壳通过第二连通孔相互连通，以及一隔网在至少第一连通孔和/或第二连通孔被从外面覆盖的位置处配装在气体发生器壳体的外表面上。
22.如权利要求21所述的混合式充气机，其中，用于配装隔网的凹部没有设置在气体发生器壳体的内表面上，用于调节气体生成剂量和/或将第一气体生成室和第二气体生成室相互隔离开的挡板通过从一端开口插入气体发生器壳体来设置。
23.如权利要求1至10、13至18、21和22中任何一项所述的多级充气式混合充气机，其中，在第一和第二气体生成室中生成的气体的通向充气机外壳的流入通道相互独立。
24.如权利要求23所述的多级充气式混合充气机，其中，当第一气体生成室中生成的气体通过独立的流入通道在充气机外壳内流动时，第二气体生成室的流入通道相对于第一气体生成室的流入通道位于气体流动方向的相反方向上。
25.如权利要求1至10、13至18、20至24中任何一项所述的多级充 气式混合充气机，其中，第一和第二气体生成室串并彼此相邻地沿充气机 外壳的纵向设置。
26.如权利要求1至10、13至18和20至24中任何一项所述的多级充气式混合充气机，其中，第一和第二气体生成室串连且彼此相对地沿充气机外壳的纵向设置。
27.如权利要求1至10、13至18和21至24中任何一项所述的多级充充气式混合充气机，其中，第一和第二气体生成室平行且彼此相邻或分开地沿充气机外壳的纵向设置。
28.如权利要求1至10、23至27中任何一项所述的多级充气式混合充气机，其中，点火装置室具有分别包括点火装置的第一点火室和第二点火室，第一点火室通过第一连通通道与第一气体生成室连通，第一连通通道在第一点火装置启动前被第一关闭装置关闭，第二点火室通过第二连通通道与第二气体生成室连通，第二连通通道在点火装置启动前被第二关闭装置关闭。
29.如权利要求8所述的多级充气式混合式充气机，其中，第一点火室和第二点火室沿充气机外壳的横向平行且彼此相邻地设置。
30.如权利要求1至10和23至29中任何一项所述的多级充气式混合充气机，其中，气体发生器还有一个装药传送装置室，装药传送装置室和第一气体生成室相互连通。
31.如权利要求11至18中任何一项所述的多级充气式混合充气机，其中，在启动前关闭加压介质的通向引向外部的排放口的通路的主要关闭装置在启动时被破裂。
32.一种气囊系统，包括一个含有撞击传感器和控制部件的启动信号输出装置，一个其中容放根据权利要求1至10和23至30中任何一项所述的多级充气式混合充气机和气囊的组件壳体，其中，气囊的充气速度设定为可调节的。
33.一种气囊系统，包括一个含有撞击传感器和控制部件的启动信号输出装置，以及一个其中容放根据权利11至27和31至30中任何一项所述的混合式充气机和气囊的组件壳体。
全文摘要
提供了一种包括防止烟雾外泄装置的混合式充气机。已经流来第一气体生成室(120)的气流的外流压力，受到阻挡装置(160)的适当限制，部分烟雾也附着于内表面(161)，因此，防止了烟雾的外泄。
文档编号B60R21/26GK1407933SQ00816876
公开日2003年4月2日 申请日期2000年12月7日 优先权日1999年12月7日
发明者山﨑征幸, 两保荣一, 薮田干夫 申请人:大赛璐化学工业株式会社