紧凑式多级输出气体发生器的制作方法

专利名称：紧凑式多级输出气体发生器的制作方法
技术领域：
本发明大致关于一种用于气嚢或者其他安全设备的充气机或者气体发生 器，尤其是一种紧凑式多级输出充气机或者气体发生器，可以有选择地在传感 器的不同输入情况下以不同的速率和级别释放气体，因此激活气嚢或者其他安 全设备。
背景技术：
最近有需要根据乘客体重、位置、安全带是否使用和交通工具撞击时的行 驶速度等情况的变化，控制充气机或者例如气嚢救护系统这样的安全设备运行 的速率和充气量。
为了提供最优化的乘客保护，气嚢充气机需要不同输出级别。例如，体重 较大、没扣安全带的人在高速撞击中需要高速、大充气量地充气以提供最好的 保护。体形较小或者甚至不在座位的乘客在低速撞击中需要低速、小充气量地
充气，以不误伤乘客，但是仍然提供足够的充气量以达到合适的保护。
最近现有的作为多级或者变量输出功能的气嚢充气机，其功能主要由两个 共享同一个集气管独立的相同类型的充气机组成的充气机完成，或者在同一个 压力容器里具有各自独立的气体发生室，共享同一个集气管来完成此功能。使用两个分开的混合型的充气机，例如，导致体积较大、较重，并且价格 贵，因为几乎每个部件都要重复设置。例如，有两个不同的压力容器，多余的 外壳、密封件，有的时候有多余的扩散器或者集气管。此外，还附加要求两个 充气机固定于一个通用平台，这些依此增加了成本、重量和制造的复杂性。
第二种方法在常规的压力容器中密封两个分开的气体发生室，导致如果两 个气体发生室共享某些组件，则封装更有效率，降低成本。为完成不同级别的
充气，在专利号为No.3，773，353的Trowbridge等人的美国专利中提到两个分开 的气体发生室，在需要低速充气时点燃一个，在高速撞击的情况中点燃两个， 以完成在这种情况下必要的快速充气，张开气嚢的功能。此装置中，气体发生 室处于内有无毒的压力气体的气箱内。此气箱由爆破板密封，当第一个气体发 生室被点燃时，活塞和杆组成的装置穿破爆破板。这种装置的缺点是相对复杂， 因此成本高。例如，至少需要三块爆破板，而且气体发生室与气箱相互分开， 需要各自可破裂的箱体。
Allemann的美国专利No.3，905,515，公开了另 一种多级充气才几组件，采用位 于一个用于存放无毒压力气体的空间内的两个单独的气体发生室。然而，此装 置甚至比美国专利No.3，773,353更为复杂。此装置中，气体发生室点燃之后， 爆破隔膜制成的往复阀置于排气通道，节流溢出气流。
因此，目前需要一种成本的、重量轻、紧凑式、简单的多级输出充气;f几或 气体发生器用于气嚢或者其他设备。本发明的新型的改进的多级输出混合型充 气机和气体发生器可以满足此要求。

发明内容
因此本发明的目的是克服前述技术的不足，提供一种操作可靠的成本低、重量轻、紧凑式的简单的多级输出混合型充气机或气体发生器。
本发明更进一步的目的是提供一种具有两个气体发生器，可以单独点火或 者同时点火，或者间隔一定的时间，可以在撞击或者其他情况中根据传感器的 输入激活气嚢或者运行其他安全设备的多级输出混合型充气机或者类似装置。
更进一步的目的是提供一种使用普通的压力容器作为主混合型气体发生器 和副混合型气体发生器的容器的多级输出充气机或者气体发生器。
本发明更进一步的目的是提供这样一种可以简单地转换为单级充气机或者 气体发生器的多级输出充气机或者气体发生器。
本发明的另一个目的是，提供这样一种多级输出充气机或者气体发生器， 其中间部具有 一个或多个简单有效的非密封间隔物或者间隔壁，可将主气体发 生部和副气体发生器分开。
本发明的附加目的是提供这样一种多级输出充气机或者气体发生器，其中 间部具有出气口和一个扩散器，使其在运行中仍能保证非常稳固。
本发明更进一步的目的是提供这样一种多级输出充气机或者气体发生器， 其位于中间部的扩散器连接有一个竖管，在一种实施例中，具有径向或者侧面 出气口的竖管的向外伸出，能改善气流分布，用于引导气流远离乘客。
本发明更进一步的目的是提供这样一种中间部具有分开主气体发生器和副 气体发生器的间隔物的多级充气机或气体发生器。
本发明的另一个更进一步的目的提供这样一种结构简单，易于装配，装配 成本低、体积小的多级充气机或者气体发生器，。
本发明这些和其他目的通过提供一种用于为交通工具救护装置，例如气嚢， 充气的多级输出充气机或者气体发生器，包括一个分为主气体发生部和副气体 发生部的普通的压力容器，主气体发生部和副气体发生部被位于中间部的 一或者多个筒单的非密封间隔物或间隔壁分开。在一种实施例中，间隔物或间隔 壁为单独的部件。在另一种实施例中，间隔物是气体发生罐或杯的接近充气机 中间部的内侧壁。产生于主气体发生部和副气体发生部的气体被导入中间部的 普通扩散器，为气嚢充气。在一个单个的多级输出充气机里的一个简单的压力 容器里将一个主混合型气体发生器和一个副气体发生器组装起来可减小体积， 降低成本。其他简单的组合方法，例如磁力成形、模锻、压接法和焊接，也可 以用于组装本发明的简单结构的多级输出充气机或者气体发生器。


图1是本发明的多级输出充气机的第 一个实施例的剖面图2是单级运行结构的本发明的多级输出充气机的第二个实施例的剖面图3是本发明的图1所示的充气机的一个更改的实施例的剖面图4是本发明的图2所示的多级输出充气机的一个修改的实施例的剖面图5是本发明的多级输出充气机的第三个实施例的剖面图6是本发明的图5所示的多级充气机的一个修改的实施例的剖面图7是单级运行结构的本发明的多级输出充气机的第四个实施例的剖面图8是图7所示的充气机的一个修改的实施例的剖面图9是本发明的多级输出充气机的一种气体发生罐的一个实施例的立体图10是根据本发明的一种多级输出充气机表示一个可移动地安装于副出气口和
隔膜附近的连接于限制气嚢膨胀的限制链的排气装置的部分的剖面图ll是被副出气口的气体向外推动后释放限制链允许气嚢附加膨胀的类似图10
的排气装置的剖面图12是可移动地安装于副出气口和隔膜附近的连接于限制气嚢膨胀的限制链的排气装置的第二个实施例的剖面图13是被副出气口的气体向外推动后释放限制链运行气嚢附加膨胀的类似图12 的排气装置的剖面图14是本发明的多级输出充气机的第五个实施例的剖面图15是单级运行结构的本发明的多级输出充气机的第六个实施例的剖面具体实施例方式
图1公开了本发明的多级输出充气机或气体发生器的第一个实施例10。充 气机10包括一个可由任何合适的金属，例如钢或者铝或者其他金属制成的长形 的压力容器12。可由任何合适的金属，例如钢或者铝或者其他金属制成的点火 体14内有一个任何合适结构的、以任何合适方法固定于压力容器12的第一端 的主点火装置16,例如采用压接法或者摩擦焊。主点火装置16例如可以是引发 剂或者微气体发生器。
压力容器12中部可以任何合适的配置加工锯齿形部20。中间或锯齿形部 20将一个压力容器的主气体发生部22限定于中间或锯齿形部与主点火装置16 之间，将副气体发生部24限定于中间或锯齿形部和压力容器12的相反端之间。
一个可由^f壬何合适金属，例如钢或者铝加工成的间隔物或间隔壁26以^f壬何 合适形式以其端部被设置于接近或者固定于压力容器12的锯齿形部20的相反 侧，将压力容器12分成主气体发生部22和副气体发生部24。间隔物26包括一 个具有一个或多个任何合适大小的贯通的通气孔30的中间纵向伸展部28,包括 一个贴紧或者固定于锯齿形部20的一侧的接近主气体发生部22第一横向端部 32，包括一个在贴紧或者固定于锯齿形部20的另一侧的接近副气体发生部24 的第二横向端部34。注意间隔物26结构简单，与压力容器12连接不需要密封。间隔物26的形状只要完成上述作用会有所不同。在本发明范围内，间隔物26 可能加工为不具有贯通的通气孔30。
根据本发明的一个实施例，通气孔30的方向最好设置为这样通过的气流为 径向，如图1所示。通气孔30的作用是在主气体发生部22和副气体发生部24 其中之一点火之后，在两者之间产生压差，避免两者同时点火，延迟没有点火 的气体发生部的隔膜的动作，后面的描述中将很清楚地看到这一点。
压力容器12的中间或者锯齿形部20的一侧具有一个可为任何合适大小的 主出气口36，覆盖一个可为任何合适结构的主隔膜38,另一侧具有可为任何合 适大小的副出气口40,覆盖可为任何合适结构的副隔膜42。可设置一个可为任 何合适结构的大致为圆柱形的扩散器44分别环绕锯齿形部20、主出气口 36和 副出气口40,以任何合适方式固定于压力容器，例如焊接。扩散器44用于与气 嚢或者其他安全设备(图中未示出)连接，结构上为未首先被点火的气体发生 部的隔膜38或42提供背压，以便于在只有一个气体发生部点火的情况下延迟 或者防止隔膜动作。
压力容器的主气体发生部22内有可为任何合适类型的主气体发生料46,例 如可为任何合适的气体发生化合物的小球结构，围绕有可为任何合适类型的固 定和防噪音装置48。主气体发生料48也可以为固体颗粒或者类似的类型。
一个可由任何合适的材料制成的内有可为任何合适的形状的副点火装置52 的副点火体50以任何合适方式固定于压力容器12的第二端或者相反端，例如 用压接法或者摩擦焊。压力容器12内的副气体发生部24内部存放可为任何合 适类型的副气体发生料54，例如可采用任何合适的气体发生化合物的小球形式， 副气体发生料54围绕有可为任何合适类型的固定和防噪声装置56。副气体发生 料54可为固体颗粒或者类似类型，可以与主气体发生料46的类型或者数量相
16同或者不同。
压力容器12的主气体发生部22和副气体发生部24充满合适的气体，例如 空气、氮气或者惰性气体，如氩气、氦气，或者混合气体，处于某个合适的预 定压力，根据气体发生器类型为混合型还是烟火型的不同。
在充气机或者气体发生器10的一种运行中，根据交通工具撞击或者其他情 形的感应的不同，主点火装置16点燃主气体发生料46,产生主燃烧气体，以快 于通过通气孔30或者泄漏进入副部24的速率增加主气体发生部22内的气体压 力，使主隔膜38破裂，允许压力气体从主出气口 36排放到扩散器44。然后副 隔膜42结构上也可能因为暴露于从通气孔30进入到副气体发生部24的增加的 压力而破裂。位于中间的扩散器44引导气体中间排出，沿着径向进入气嚢(图 中未示出)，使气嚢充气。
根据交通工具撞击特性的以及其他因素例如乘客体重、位置的不同，副气 体发生料54可能单独点火、或者与主气体发生料46同时点火，或者以一定的 时间提前或延迟主气体发生料46的点火，以形成不同的为气嚢充气的速率和级 别。副气体发生部的运行同如前所述的关于主气体发生部的相同。由主气体发 生料和/或副气体发生料导致的副气体发生部24内增加的压力使副隔膜42破裂， 允许压力气体通过副出气口 40进入到扩散器44。
在一个实施例中，间隔物26上有一个或者多个通气孔30,主隔膜38与副 隔膜42结构可能相同，因此可在相同压力下破裂。当主气体发生料46被点燃 后，主隔膜38承受的压力增加更快，因此将在被通过通气孔30的气体和副气 体发生部24内增加的压力导致的副隔膜42破裂之前破裂。此实施例的优势在 于主出气口 36和副出气口 40可使用相同的隔膜。
图2为本发明的充气^L的第二种实施例，_说明了如图1所示的多级充气枳j的简单形式，可以改装为一个简单的单级充气机110，其特点是压力容器112的 副部124没有气体发生料。副部124的端部用一个可为任何合适结构的封闭件 125以任何合适方式封闭。压力容器112的主气体发生部122包括一个主点火装 置116，主气体发生料146，主出气口 136,主隔膜138,扩散器144和间隔物 126,上述部件的结构和操作基本与图1所示的相同。在另一种可选结构中，当 间隔物126上具有一个通气孔，副部124可能有与图1所示的相同的副出气口 和隔膜。
图3公开了一种多级输出充气机210，结构和运行上与图1所述的充气机 10基本相同，区别是扩散器244具有一个与气嚢(图中未示出)相连的竖管245。 竖管245的侧壁247上具有多个出气口 246，作用是引导压力气体从侧向或者说 径向流向远离安装气嚢的交通工具的乘客的方向。出气口 246最好均匀分布于 侧壁247，以提供均勻气流，改善气体分布。出气口也可以为任何合适形式分布 于侧壁，以产生径向或者其他形式的气流。
图4公开了一种单级充气机310,与图2所示的充气机IIO在结构和运行上 基本相同，区别是扩散器344具有一个竖管345，类似于图3所示的用作与气嚢 或者其他安全设备(图中未示出)连接的竖管245。
图5公开了本发明的多级输出充气机的第三种实施例410。充气机410包括 可由任何合适材料加工的长形的压力容器412。 一个内有可为任何合适结构的主 点火装置416的可由任何合适材料加工成的主点火体414以任何合适方式固定 于压力容器412的第一端，例如压接法。主点火装置416可以是引发剂或者微 气体发生器。
压力容器412中部可加工为可为任何合适结构的锯齿形的中间部420。中间 或者锯齿形部420将压力容器的主气体发生部422限定于锯齿形部420和主点火装置416之间，将副气体发生部424限定于锯齿形部420和压力容器412的 另一端或者相反端之间。
一个可由任何合适材料例如合金钢加工成的主气体发生罐425安装于压力 容器主气体发生部422内，形状与压力容器内部形状大致相同，贴紧锯齿形部
发生罐425的外端有凹痕427或者类似东西，定位主气体发生料446。主气体发 生罐425的内端被倾斜的间隔壁429封闭，间隔壁429 乂人压力容器412的锯齿 形部420的一侧伸展到另一侧，将压力容器412分隔为主气体发生部422和副 气体发生部424。图5可见，间隔壁429可能具有一个或者多个可为任何合适大 小的可用任何合适方式加工的通气孔430,例如冲压。主气体发生罐425还具有 贯通外壁的贴紧压力容器412的锯齿形部420的中心的出气口 431 。
图9公开了罐425未放入压力容器412的时候的形状。此实施例中，罐425 具有位于外壁的出气口 431 ，间隔壁429不具备贯通的通气孔。在本发明范围内， 间隔壁429可加工为具有通气孔，也可以不具备贯通的通气孔。
压力容器412的锯齿形部420的一侧具有主出气口 436，覆盖可为任何合适 结构的主隔膜438。主出气口 436与主气体发生罐425外壁的出气口 431位置对 应。锯齿形部420的另一侧还具有副出气口 440，覆盖可为任何合适结构的副隔 膜442。 一个大致为圆柱形的可为任何合适结构的扩散器444分别环绕锯齿形部 420、主出气口 436和副出气口 440，以任何合适方式固定于压力容器412,例 如焊接。扩散器444用于连接气嚢或者其他安全设备(图中未示出)，结构上可 提供如前所述的背压。
一个与主气体发生罐425相似的副气体发生罐433以与主罐425反向的关 系安装于压力容器412的副气体发生部424内，副罐433的内间隔壁435与主罐425的内间隔壁429两者贴紧，并且大致平行。副罐433的间隔壁435可能 具有一个或者多个可为任何合适大小的通气孔437,与主罐425的间隔壁429的 通气孔430的接近。副罐433的间隔壁435也可以加工为不具备通气孔。
副罐433的间隔壁435从压力容器412的中间部420的一侧伸展到中间部 420的另一侧，限定包括副出气口 440和副隔膜442的压力容器的副气体发生部 424。副罐433的外壁具有一个对应副出气口 440的贯通的出气口 439。
一个内有可为任何合适结构的副点火装置452的可用任何合适材料加工的 点火体450以任何合适形式固定于压力容器412的第二端或者相反端，例如压 接法。在副气体发生罐内存放可为任何合适类型的副气体发生料454，可为小球 状，或者固体颗粒，可与主罐425的主气体发生料446的类型和数量相同或者 不同。
压力容器412的主气体发生部422和副气体发生部424内充满某种合适的 气体，例如空气、氮气，或者惰性气体，例如氩气、氦气，或者混合气体，气 体处于某预定压力。
图5所示的充气机410的运行类似于前述的充气机10。在充气机410中， 主罐425的间隔壁429和副罐433的间隔壁435分别用于分隔压力容器412的 主气体发生部422和副气体发生部424，因此不需要像图1所示的充气机10的 单独的间隔物26。
在本发明范围内，类似主气体发生罐425和副气体发生罐433的气体发生 罐也可以分别只有其中之一。另 一个气体发生部可以直接以任何合适方式存放 任何合适类型气体发生料，例如图1所示。在这种可选的结构中， 一个气体发 生罐的间隔壁就可以分隔压力容器的主气体发生部和副气体发生部。
图6公开了一种结构和功能上与图5所示的的气体发生器410相同的多级输出充气机510，区别是扩散器544具有连接气嚢组件(图中未示出)的竖管 545。竖管545的侧壁547具有出气口 546,结构和运行与前面描述的关于图3 中所示的实施例的竖管245相同。
图7是本发明的充气机的第四种实施例，公开了如图5所示的多级充气机 转换为单级充气机610的简单形式，压力容器612的副部624没有气体发生料。 副部624的一端以任何合适的方式用 一个具有任何合适结构的合适的封闭件625 封闭，例如压接法或者焊接。压力容器612的主气体发生部622包括一个主点 火装置616，主气体发生罐625,主气体发生料646，主出气口 636，主隔膜638 和扩散器644,结构和运行均与图5所示的基本相同。当主气体发生罐625的间 隔壁629具有一个或多个通气孔630的时候，副部624可能具有副出气口 640 和隔膜642。
图8公开了一种单级充气机710,结构和运行与图7所示的充气机610基本 相同，区别是扩散器744具有一个与气嚢(图中未示出)相连的竖管745。竖管 745在结构和功能上与前面描述的关于图3所示实施例中的竖管245相同。
图10和图11进一步公开了本发明的实施例，其中一个排气装置800可移 动地在接近副出气口 840和副隔膜842的位置对应安装于充气机810的扩散器 844。排气装置800可拆卸地连接于一个限制链802,限制链802转而连接于气 嚢(图中未示出)，限制气嚢膨胀。
如图10所示，排气装置800包括围绕于副出气口 840和副隔膜842的杯状 部804。 一个连接臂806与杯状部804相连，可移动地安装于扩散器844。连接 臂806以任何合适的方式可拆装地连接于一个可为任何合适结构的排气件805, 排气件805以任何合适方式可拆装地连接于限制链802。
在图10所示的位置，排气装置800连接于限制链802,在主气体发生料点火且充气机的副气体发生部的主气体发生料没有点火的情况下限制气嚢的膨胀
量。副气体发生料点火之后，副气体发生部内产生的压力气体沖破副隔膜842, 从副出气口 840进入扩散器844。气流进入排气装置800的杯状部804，推动其 向图ll所示的位置移动，此时连接臂806与排气件805分开，限制链802净皮松 开，允许在充气机的主气体发生料和副气体发生料同时点燃的情况下气嚢附加 膨胀。
图12和图13公开了排气装置900的第二个实施例。排气装置900可拆装 地安装于充气机910的扩散器944，对应副出气口 940和副隔膜942的位置。排 气装置900可拆装地连接于限制链902，限制链902转而连接于气嚢图中未示 出)，限制其膨胀。
如图12所示，排气装置900包括一个围绕于副出口 940和副隔膜942的杯 状部904。 一个连接臂906连接于杯状部904,可移动地安装于扩散器944,可 在图12所示的第一位置和图13所示的第二位置之间移动。 一个可为任何合适 结构的易碎的排气件905安装于扩散器944，连接臂906向扩散器944外移动后
在图12所示的位置，排气装置900连接于限制链902,在主气体发生料点 燃且充气机910的副气体发生部924内的副气体发生料没有点燃的时候限制气 嚢膨胀大小。当副气体发生料被点燃后，副部924产生的压力气体冲破副隔膜 942,允许气流通过副出气口 940进入扩散器944。此气流进入排气装置900的 杯状部904，推动其向扩散器944外移动到如图13所示的位置，沖破排气件905， 松开限制链902，允许在主气体发生料和副气体发生料点火的情况下气嚢附加膨 胀。
在本发明范围内，限制链排气装置可为任何合适的结构和运行方式。关键特征是限制链排气装置安装于副出气口，针对副气体发生料点火产生动作，在
主气体发生料和副气体发生^r+都被点火的情况下允许气嚢进一步膨胀。
图14公开了本发明的多级输出充气机的第五种实施例1010，包括可用任何 合适材料加工的长形的压力容器1012。 一个内有可为任何合适结构的主点火装 置1016的可用任何合适材津+加工的主点火体1014可用任何合适方式固定于压 力容器1012的第一端，例如压接法。主点火装置1016可为引发剂或者微气体 发生器。
压力容器的中间可能加工有可为任何合适结构的锯齿形部1020。中间或锯 齿形部1020将压力容器的主气体发生部1022限定于锯齿形部1020和主点火装 置1016之间，将副气体发生部1024限定于锯齿形部1020和压力容器1012的 第二端或者相反端之间。
可为任何合适类型的主气体发生料1046位于主气体发生部1022内，被可
主固定装置1025和外侧主固定装置1026分别封闭。
一个主间隔物或杯1028位于压力容器1012的内侧主固定装置1025的内侧， 位于中间或锯齿形部1020内。主间隔物1028可以可移动地安装或者用4妄触压 力接合于压力容器，接触压力接合到靠紧中间或锯齿形部1020。在内侧主固定 装置1025和主间隔物1028之间可设置可为任何合适结构的防噪音装置1029和 遮蔽物1031。
主间隔物1028大致为杯形，具有外环形部1060,接合于压力容器，具有直 径專交小的内环形部1062，伸入4居齿形部1020。内环形部1062直径近似于锯齿 形部1020的一半。内环形部1062的外壁紧贴锯齿形部1020，内环形部1062还 具有对齐锯齿形部1020的主出气口 1036的出气口 1066,主出气口 1036覆盖任何合适结构的主隔膜1038。内环形部1062的内壁可能具有一个或者多个可为任 何合适大小的通气孔1030，其作用如前所述。
压力容器1012的锯齿形部1020也可以具有副出气口 1040,位于主出气口 1036的另一侧，主出气口 1036覆盖可为任何合适结构的副隔膜1042。中间部 1020、主出气口 1036和副出气口 1040环绕有可为任何合适结构的大致为环形 的扩散器1044，可以任何合适方式固定于压力容器1012。扩散器1044结构用 于连接气嚢或者其他安全设备(图中未示出)，并且提供如前所述背压。
一个与主间隔物1028类似的副间隔物1033在压力容器1012内，形^)犬刚好 与主间隔物1028相反，其内环形部1070与主间隔壁1028的内环形部1062贴 紧位于锯齿形部1020。内环形部1070可具有一个或者多个与内环形部1062的 通气孔1030对齐的通气孔1037,还具有对齐锯齿形部1020的副出气口 1040的 出气口 1039。与主间隔物相同，副间隔物1033具有一个放大的贴紧压力容器的 外环形部1072，其可移动地安装于压力容器，或者用接触压力固定。
一个内有可为任何合适结构的副点火装置1052的可用任-f可材料加工成的副 点火体1050可以任何合适方式固定于压力容器1012的第二端或相反端。在副 气体发生部1024内有可为任何合适类型的副气体发生料1054，被内侧副固定装 置1074和外侧副固定装置1076分别封闭。副气体发生津牛1054的类型和it量可 与主气体发生料1046相同或者不同。
压力容器1012的主气体发生部1022和副气体发生料1024内部内充满合适 的气体，例如空气、氮气或者惰性气体如氩气、氦气，或者混合气体，气体处 于预定压力，取决于充气机是混合型还是烟火型。
图14所示的充气才几1010的运4于与前述的充气机10和410类似。充气才几1010 在结构上的优势在于主间隔物1028和副间隔物1033结构简单，可以不需密封安装简单地依靠接触压力安装于压力容器内，分开主气体发生部1022和副气体 发生部1024。
图15为本发明的充气机的第六种实施例，图14所示的多级充气机转换为 简单形式的单级充气机1110,压力容器1112的副部1124没有气体发生料。副 部1124 —端^皮可为任何合适结构的封闭件1125以任何合适方式封闭。主气体 发生部1122包括主点火装置1116、主气体发生料1146、主固定装置1125和1126、 主间隔物1128、主出气口 1136、主隔膜1138和扩散器1144,结构和运4亍上与 图14所示的相同。
主间隔物1128具有对齐主出气口 1136的第一出气口 1165，与图14所示的 主间隔物1028不同。主间隔物1128具有直径较大的内环形部1170,其内端具 有第二出气口 1166，与副部1124和副出气口 1140相通,副出气口 1140覆盖副隔 膜1141。
用于混合型充气机。
进一步说，可看出本发明的新型和改进的充气机紧凑、成本较低、结构简 单、运行方便可靠、装配简单，并且从多级输出转换为单级输出结构也很容易。
目前所述的发明作为最实用和最推荐的实施例的，应知本发明并不局限于 所述的实施例，相反，在本发明覆盖的实质和范围内各种修改的以及等同的设 置均在保护范围内。尤其是，虽然不是最佳实施例，但是本发明的压力容器结 构上也可以没有锯齿形中间部。
权利要求
1. 一种用于气囊或者其他安全设备的气体发生器，包括一个长形的压力容器，包括一个具有第一开口端的主气体发生部和一个具有第二开口端的副部；所述主气体发生部具有主点火装置，所述主气体发生部内存放主气体发生料，所述主点火装置安装于所述压力容器，位于所述第一开口端；所述第二开口端被一个压力容器封闭件封闭；所述主气体发生部内内有处于预定压力的气体；所述压力容器具有中间部，所述中间部设置间隔壁，所述间隔壁分隔所述主气体发生部和副部；所述间隔壁与所述压力容器是分开的，与所述压力容器非密封接合；所述压力容器在所述中间部具有主出气口，所述主出气口与所述主气体发生部相通，所述主出气口覆盖主隔膜。
2. 根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于所述压力容器的中 间部为锯齿形。
3. 根据权利要求2所述的气体发生器，其特征在于有一扩散器环绕所 述主出气口和所述压力容器的中间部，所述扩散器与气囊相通，安装于所述锯 齿形中间部。
4. 根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于所述间隔壁固定于 所述压力容器的中间部。
5. 根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于所述间隔壁具有至 少一个贯通的通气孔。
6. 根据权利要求5所述的气体发生器，其特征在于所述通气孔的方向 设置为引导气流的方向大致为径向或者垂直于所述压力容器的纵轴。
7. 根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于所述间隔壁具有中 间纵向伸展部、第一横向端部和第二横向端部，所述第一横向端部位于所述压 力容器的中间部的一侧，接近所述主气体发生部，所述第二横向端部位于所述 压力容器的中间部的另一侧，接近所述副部。
8. 根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于 一个内部存放所述 主气体发生料的主罐设置于所述主气体发生部，所述间隔壁为所述主罐的内侧 壁。
9. 根据权利要求8所述的气体发生器，其特征在于所述主罐具有与所 述主出气口对齐的贯通的出气口。
10. 根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于所述副部是一个副 气体发生部，所述压力容器封闭件包括一个副点火装置，所述副气体发生部内 存放副气体发生料，所述压力容器的中间部具有与所述副气体发生部相通的副 出气口，所述副出气口覆盖副隔膜，此时所述充气机为多级输出充气机。
11. 根据权利要求10所述的气体发生器，其特征在于所述压力容器的 中间部为锯齿形。
12. 根据权利要求11所述的气体发生器，其特征在于 一个扩散器环绕 所述压力容器的中间部、所述主出气口和副出气口，所述扩散器气嚢或者其他 安全设备相通，并且安装于所述锯齿形的中间部。
13. 根据权利要求12所述的气体发生器，其特征在于所述扩散器结构 上可产生背压，当所述主气体发生部和副部其中一个点燃后延迟另一个未一皮同 时点燃的气体发生部的出气口的出气。
14. 根据权利要求1所述的气体发生器，其特征在于所述副部内有处于 预定压力的所述气体。
15. 根据权利要求l所述的气体发生器，其特征在于所述气体为空气， 或惰性气体，或氮气。
16. 根据权利要求5所述的气体发生器，其特征在于所述压力容器的所 述中间部具有与所述副部相通的副出气口 ，所述副出气口覆盖副隔膜。
17. —种用于气嚢或者其他安全设备的多级气体发生器，包括 一个长形的压力容器，包括具有第一开口端的主气体发生部和一个具有第二开口端的副气体发生部；所述主气体发生部具有一个主点火装置，所述主气体发生部内存放主气体 发生料，所述主点火装置安装于所述压力容器的所述第一开口端；所述副气体发生部具有一个副点火装置，所述副气体发生部存放副气体发 生料，所述副点火装置安装于所述压力容器的所述第二开口端；所述主气体发生部和副气体发生部内有处于预定压力的气体；所述压力容器具有一个中间部，所述中间部设置间隔壁，所述间隔壁分隔 所述主气体发生部和副气体发生部；所述间隔壁与所述压力容器分开，所述间隔壁与所述压力容器采用非密封 接合；所述压力容器在所述中间部具有与所述主气体发生部相通的主出气口 ，所 述主出气口覆盖主隔膜，所述中间部具有与所述副气体发生部相通的副出气 口，所述副出气口覆盖副隔膜。
18. 根据权利要求17所述的多级气体发生器，其特征在于所述压力容器 的中间部为锯齿形。
19. 根据权利要求18所述的气体发生器，其特征在于 一个扩散器环绕安 装于所述中间部、所述主出气口和副出气口，所述扩散器与气嚢或者其他安全 设备相通，其安装于所述锯齿形中间部。
20. 根据权利要求19所述的气体发生器，其特征在于所述扩散器结构上 提供背压，当所述主气体发生部和副气体发生部其中之一点燃后，延迟另一个 未被同时点燃的气体发生部的出气口的出气。
21. 根据权利要求17所述的多级气体发生器，其特征在于所述间隔壁固 定于所述压力容器的中间部。
22. 根据权利要求17所述的多级气体发生器，其特征在于所述间隔壁至 少具有一个贯通的通气孔。
23. 根据权利要求22所述的多级气体发生器，其特征在于所述通气孔的 方向设置为引导气流方向大致为径向或者垂直于所述压力容器的纵轴。
24. 根据权利要求17所述的多级气体发生器，其特征在于所述间隔壁具 有中间纵向伸展部、第一4黄向端部和第二4黄向端部，所述第一才黄向端部位于所 述压力容器的中间部的一侧，接近所述主气体发生部，所述第二4黄向端部位于 所述压力容器的中间部的另 一侧，接近所述副气体发生部。
25. 根据权利要求17所述的多级气体发生器，其特征在于 一个内部存放 所述主气体发生料的主罐设置于所述主气体发生部，所述间隔壁为所述主罐的 内侧壁。
26. 根据权利要求25所述的多级气体发生器，其特征在于所述主罐具有 一个与所述主出气口对齐的贯通的出气口。
27. 根据权利要求26所述的多级气体发生器，其特征在于 一个存放所述 副气体发生料的副罐设置于所述副气体发生部，所述副罐具有一个位于接近并且平行所述主间隔壁的内侧副间隔壁。
28. 根据权利要求27所述的多级气体发生器，其特征在于所述副罐具有 与所述副出气口对齐的贯通的出气口 。
29. 根据权利要求28所述的多级气体发生器，其特征在于所述主间隔壁 和副间隔壁具有一个或者多个互相对齐的贯通的通气孔。
30. 根据权利要求18所述的多级气体发生器，其特征在于所述间隔壁具 有中间纵向伸展部、第一横向端部和第二横向端部，所述第一横向端部位于所 述压力容器的锯齿形中间部的一侧，接近所述主气体发生部，所述第二^f黄向端 部位于所述压力容器的锯齿形中间部的另 一侧，接近所述副气体发生部。
31. —种用于气嚢的多级气体发生器，包括一个长形的压力容器，包括一个主气体发生部和一个副气体发生部；所述压力容器具有一个中间部，所述中间部设置间隔壁，所述间隔壁分隔 所述主气体发生部和副气体发生部；一个限制链连接于气嚢，当所述主气体发生部产生气体之后限制气嚢充气 量， 一个排气装置连接于所述限制链和所述副气体发生部，所述排气装置在副 气体发生部产生气体之后释放限制链，增加气嚢充气量。
32. 根据权利要求31所述的多级气体发生器，其特征在于所述压力容器 在中间部具有一个与副气体发生部相通的副出气口 ，所述副出气口覆盖副隔膜。
33. 根据权利要求32所述的多级气体发生器，其特征在于所述排气装置 可移动地安装于所述压力容器接近所述副出气口和副隔膜的位置，当所述副气 体发生部产生气体时，副出气口的气流推动所述排气装置向外移动，松开所述限制链。
34. 根据权利要求33所述的多级气体发生器，其特征在于 一个扩散器环 绕安装于所述中间部，所述扩散器与气嚢相通，所述排气装置可移动地安装于 所述扩散器，所述排气装置包括一个杯状部，用于接收所述副出气口的气流。
35. 根据权利要求34所述的多级气体发生器，其特征在于所述排气装置 包括一个可拆卸地连接于所述限制链的易碎的排气件，当副气体发生部产生气 体时，所述排气件在所述排气装置向外移动时破碎，从而松开限制链。
36. 根据权利要求35所迷的多级气体发生器，其特征在于所述排气装置 包括可移动地连接于所述扩散器的连接臂，所述连接臂连接于所述杯状部。
37. —种用于气嚢或者其他安全设备的气体发生器，包括一个长形的压力容器，包括一个具有第一开口端的主气体发生部和一个具 有第二开口端的副部；所述主气体发生部具有一个主点火装置，所述主气体发生部内存放主气体 发生料，所述主点火装置安装于所述压力容器的第一开口端； 所述压力容器的第二开口端被一个压力容器封闭件封闭； 所述主气体发生部内有处于预定压力的气体；所述压力容器具有一个中间部，所述中间部内设置主间隔壁，所述主间隔 壁分隔所述主气体发生部和副部，所述主间隔壁可移动地安装于所述中间部；所述压力容器在中间部具有一个与所述主气体发生部相通的主出气口 ，所 述主出气口覆盖主隔膜。
38. 根据权利要求37所述的气体发生器，其特征在于所述主间隔壁与 所述中间部依靠接触压力配合。
39. 根据权利要求37所述的气体发生器，其特征在于所述中间部为锯齿形。
40. 根据权利要求39所述的气体发生器，其特征在于所述主间隔壁为 杯状，具有外环形部接合于所述中间部，具有直径小于所述外环形部的内环形 部，所述内环形部伸入所述中间部。
41. 根据权利要求40所述的气体发生器，其特征在于所述内环形部具 有与所述主出气口对齐的第一出气口。
42. 根据权利要求41所述的气体发生器，其特征在于所述内环形部具 有与所述副部相通的第二出气口。
43. 根据权利要求42所述的气体发生器，其特征在于所述压力容器的 所述中间部具有与所述副部相通的副出气口 ，所述副出气口覆盖副隔膜。
44. 根据权利要求37所述的气体发生器，其特征在于所述主间隔壁是 存放主气体发生料的主罐的内侧壁。
45. 根据权利要求40所述的气体发生器，其特征在于所述主间隔壁的 外环形部的大小约与所述压力容器的内部接近所述中间部的位置相同，所述内 环形部的大小约为所述中间部的内部的一半。
46. 根据权利要求37所述的气体发生器，其特征在于所述主间隔壁与 所述中间部非密封接合。
47. 根据权利要求39所述的气体发生器，其特征在于 一个扩散器环绕 安装于中间部。
48. 根据权利要求37所述的气体发生器，其特征在于所述副部是一个 副气体发生部，所述压力容器封闭件包括一个副点火装置，副气体发生部存放 副气体发生料，所述中间部具有与所述副气体发生部相通的副出气口，所述副 出气口覆盖副隔膜，所述中间部设置接近所述主间隔壁的副间隔壁，所述副间隔壁可移动地安装于所述中间部。
49. 根据权利要求48所述的气体发生器，其特征在于所述主间隔壁和 副间隔壁具有互相对齐的贯通的通气孔。
50. 根据权利要求49所述的气体发生器，其特征在于所述通气孔的方 向设置引导气流方向大致为径向或者垂直于所述压力容器的纵轴。
51. 根据权利要求48所述的气体发生器，其特征在于 所述中间部为锯齿形；所述主间隔壁为杯状，具有接合于所述中间部的外环形部，具有直径小于 所述外环形部的内环形部；所述内环形部伸入所述中间部；所述副间隔壁为杯状，具有接合于所述中间部另一侧的外环形部，具有直 径小于所述副间隔壁的外环形部的内环形部，所述副间隔壁的内环形部伸入所 述中间部，贴紧所述主间隔壁的内环形部。
52. 根据权利要求51所述的气体发生器，其特征在于所述主间隔壁的 内环形部具有与所述主出气口对齐的出气口 ，所述副间隔壁的内环形部具有与 所述副出气口对齐的出气口。
53. 根据权利要求48所述的气体发生器，其特征在于所述主间隔壁和 副间隔壁与所述中间部非密封接合。
54. 根据权利要求48所述的气体发生器，其特征在于所述副间隔壁与 所述中间部依靠接触压力配合。
55. 根据权利要求51所述的气体发生器，其特征在于所述主间隔壁的 外环形部的大小约与所述压力容器的内部接近中间部的一侧相同，所述主间隔 壁的内环形部的大小约为所述中间部内部的一半；所述副间隔壁的外环形部的大小约与所述压力容器的内部接近中间部的另 一侧相同，所述副间隔壁的内环 形部的大小约为所述中间部的内部的一半。
56. 根据权利要求48所述的气体发生器，其特征在于 一个扩散器环绕 安装于所述中间部、主出气口和副出气口。
57. 根据权利要求56所述的气体发生器，其特征在于所述扩散器结构 上可提供背压，当主气体发生部和副气体发生部之一点燃后，延迟另一个未被 同时点燃的气体发生部的出气口的出气。
全文摘要
紧凑式多级输出气体发生器，用作气囊或者其他安全设备的充气机，所述的紧凑式多级输出气体发生器为长形的压力容器，分为主气体发生部、副部以及中间部，所述主气体发生部和副部分别位于所述压力容器的两端。所述主气体发生部具有主点火装置，存放主气体发生料。所述副部可能具有副点火装置，存放副气体发生料。所述主气体发生部和副部内有处于预定压力的气体。所述中间部设置间隔壁，用于分开所述主气体发生部和副部，间隔壁上可开有通气孔。所述中间部可具有主出气口和副出气口，均覆盖隔膜，分别与所述主气体发生部和副部相通。所述中间部安装环绕中间部、主出气口和副出气口的扩散器，连接气囊或者其他安全设备。
文档编号B60R21/268GK101443216SQ200580047994
公开日2009年5月27日 申请日期2005年12月9日 优先权日2005年2月10日
发明者塞缪尔·汉考克, 大卫·安东尼·比尔布雷, 斯科特·约瑟夫·科尔伯恩, 理查德·C·赫斯本德, 罗伯特·W·罗维托 申请人:艾尔希汽车公司