专利名称：可控气流的气体发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及气体发生器，更具体地说是带可控制气流流出口的机动车被动缓冲系统的气体发生器。
在带有由气体发生器生成气体膨胀的气袋的现有技术中已公知了这种缓冲系统。混合气体发生器含有一个充满气体的容器，并将该容器加压。用一块安全隔板将此容器密封以防止气体的过早逃逸，其中的气体为冷气体因为它不必通过点火被最初烟火生成。混合气体发生器还包括一个伸进燃烧室在触发时点燃燃烧剂盘的点火器。这种烟火生成气体为热的并可破坏安全隔板从而使得冷气体可从容器中逸出。冷热气体混合并不可控制地经燃烧室壳体上的流出口流出，用于使气袋膨胀或者用于其它用途。
另外，现有技术中也公开一种按实际需要来控制气体流出过程的系统。这种情况下该系统具有两个独立的且分别可填充气袋的气体发生器。这些具有不同的参数的气体发生器可启动不同强度的膨胀过程。它们都能被一个公共的控制电气设备点着，且该点火控制电气设备可视事故的严重程度或乘客的重量来判断只点着小的气体发生器、或只点着大的气体发生器、或两个气体发生器一起点着，其结果是，气袋的低压缓慢膨胀、以中等压力较快地膨胀或以高压迅速膨胀。
上述设计有个缺点，即流出口的气流不能控制或者只能逐级控制(第一级为只点着小气体发生器，第二级点着较大的气体发生器，第三级点着两个上述气体发生器)。气流由作业温度、容器中冷气体压力和流出口直径来决定。这些参数都不能改变，因而就不能在所有情况下得到一个恒定的减振效果从而最佳地保护乘客。
因而本发明的根本目的在于提供一种上述形式的气体发生器，其中填充气袋的气流可相应于所有情况连续调整并与温度无关地进行控制。
按本发明该目的可由权利要求1的特征部分得以实现，其中，通过气流出口表面积的变化来调整气流(量)。这可由一个以要求的形式盖住流出口的可移动及可控制的盖来完成。
从从属权利要求中可得出本发明有益的改进。其中可移动及可控制的盖由铁磁性材料制成，它和一个复位弹簧相连并可被一个电磁铁位移，使得流出口较大或较小程度地打开。
具体地说，本发明的优点在于能够与外界温度无关地在一个大范围内对气流量进行控制。另外，通过智能电气设备评估不同的参数如座位位置、乘客的高度和重量以及事故的严重程度可得到一个气体发生器的最佳控制。这种情况下，可以保证在发生事故时保护乘客的气袋系统的一个最佳调整。
下面通过附图对本发明的实施例和有益的改进进行描述，附图中
图1是一个按本发明的完整的气体发生器；图2是一个带一个开放的流出口按本发明的气体发生器的局部细图；图3是一个按本发明带一个缩小尺寸的流出口的气体发生器的局部细图。
附图中用相同的标号来表示具有相似或相同功能的元件。
图1为按本发明的气体发生器。存放冷气体2的冷气体容器1由一个安全隔板3密封。该容器1和燃烧室壳体12相连，安全板3在前面。排出口4亦成形在燃烧室壳体12上，气体经由该口排到外部供使用。燃烧室的喷管5在安全隔板3对面并且封住该燃烧室8，燃烧剂盘6则置于燃烧室中，在用点火器9点燃之后产生热气体。点火器接点10馈通将燃烧室8密封的燃烧室盖11伸到外面。一个可移动的圆柱形套管或另一盖板15在外侧设在环形置于燃烧室壳体12圆柱形壁上的气体流出开口4上。绕盖板或套管15圆柱形设置有一个电磁铁13，从而使得就磁场言，其方向设置能导致磁力能发挥全部效果，电磁铁13由一个智能控制电气设备通过馈通燃烧室盖11的导线7控制，决定膨胀过程的最佳。
一个这种形式的气体发生器是如此作用的当通过导线10起动点火器9之后，就放出足够的能量来点着燃烧剂盘6。由于反应热而生成的气体和各种颗粒在高压下穿过燃烧室喷管5从而使冷气体容器的安全隔板3遭到破坏。冷气体则和热气体混合并由流出开口4排到外部。但也有可能变化流出口4的面积使其流量也相应改变。在与复位弹簧相连的铁磁性的套管/盖15的辅助下可以实现这一点。在电磁铁13推拉作用下，该盖15可向一个方向运动，而在复位弹簧14作用下则可向另一方向运动，这样可在不同程度上盖住气体流出口4。磁场强度可由一智能控制电气设备来连续控制，基于不同的边界条件来控制电磁铁的电流该电气设备限定了膨胀过程。用这种方法，流出口的面积和由此的流出量能以一个连续的带铁磁性套管/盖15的形式来得以控制，结果是，所连接的单元可与温度无关地被控制并且具有不同的膨胀特性。
但是，该控制方法最基本的要求为磁盖的开关时间要显著小于气体发生器的膨胀时间，电磁盖的开关时间可定为10～25ms，这个值是相当小的。
图2的详细描述中较明确地说明了流出开口4的最大面积构形。当驱动磁铁13通电时，铁磁性圆柱形套管/盖15就从流出口4移到圆柱形电磁铁13中使得复位弹簧14被压缩和张紧。含冷、热混合气体的气流就从流出口4的整个面积区域流出。若在整个膨胀过程中条件保持不变，则在最高压力下该膨胀则尽可能快地被实现。
图3的详细描述中较明确地说明了流出口4的最小面积构形。当驱动磁铁13未通电时，铁磁性圆柱形套管/盖15盖住流出口4并且复位弹簧处于松驰态。混有冷、热气体的气流则从流出口4和套管/盖15之间的间隙流出，若在整个膨胀(充气)过程中都保持这种条件，则可在低压下实现一个非常慢的膨胀。若用套管/盖将流出口对气体密封地封住，则不会发生气体膨胀，气体保持在气体发生器中。
可用不同的方法来实现对气流的连续的调整。套管/盖15可被带入振动使气流量与该套管/盖15开关气流出口4的频率有关地进行控制。另外也可通过利用由电磁铁13产生的磁场力或由复位弹簧14的弹力使套管/盖15固定在气流出口4的任意位置。
套管/盖是否通过电磁铁推拉移位，这不影响操作原理。回复力不仅可能由压缩弹簧形成而且也可由拉伸弹簧产生。可以由此设想出在电磁铁关闭套管/盖处于松驰态时气流开口完全打开的其它应用情形，本发明亦能和不同的气体发生器(烟火气体，混合气体)一起使用，这种气体发生器只要求具有一个气流出口。
权利要求
1.一种气体发生器，特别是机动车中用于被动缓冲系统的气体发生器，具有逸出气体的气流出口，其特征在于所述的气流出口的总面积可通过一个可移动及可控制的盖来改变。
2.按权利要求1所述的气体发生器，其特征在于可移动可控制的盖置于气体流出口的前面和/或后面。
3.按权利要求1所述的气体发生器，其特征在于可移动及可控制的盖含有铁磁性材料。
4.按权利要求3所述的气体发生器，其特征在于所述的铁磁性盖由推、拉磁力驱动。
5.按权利要求1所述的气体发生器，其特征在于所述的盖由弹簧力驱动。
6.按上述权利要求之任一项所述的气体发生器，其特征在于所述的铁磁性盖可通过在一个方向的磁力和在另一个方向的弹力固定在任何固定的静止位置来盖住气流出口。
7.按权利要求1到6中任一项所述的气体发生器，其特征在于所述的铁磁性盖被在一个方向的磁力和另一个方向的弹力引起振动，并且振动的频率决定气流出口被盖住的时间，从而可对气流量或膨胀过程进行调整。
8.按权利要求1到7中任一项所述的气体发生器，其特征在于所述的气流可在膨胀过程中通过可移动及可控制的盖来改变。
全文摘要
本发明涉及特别是用于可控制气流的被动缓冲系统的气体发生器。按本发明由一个例如可通过一个磁铁和弹簧来定位的可移动及可控制的盖来实现其连续控制，从而实现一个要求的流出口的开关。这种形式下缓冲系统要与温度无关地被控制并且在发生事故时，膨胀速度和压力可被调整到较佳状态，甚至在事故过程中被改变。
文档编号B60R21/26GK1161289SQ9610584
公开日1997年10月8日 申请日期1996年5月6日 优先权日1996年5月6日
发明者赫尔曼·鲍尔, 弗朗兹·富尔斯特, 马克·温特哈尔德, 理查德·本德, 本哈德·维特, 西格弗里德·佐伊纳 申请人:Temic拜尔-化学空气袋股份有限公司