[发明专利]小型多级输出混合型气体发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于气囊或其它安全设备的充气机或气体发生器，具体地讲，涉及一种具有多级输出的小型混合型气体发生器，该发生器可以不同的速度及级别选择性地释放气体，从而使得气囊或其它类型的安全设备可根据不同的传感器输入而以不同的输出级别展开或使用。

背景技术

近来，控制安全设备如气囊安全防护系统(air bag restraint system)的膨胀速度及膨胀量或控制其动作成为一种需要，这种需要是根据可变因素比如乘客人数、位置、安全带的使用情况及交通工具在碰撞时刻的速度等而形成的。

为了获得最佳的乘客保护，气囊充气机需要具有不同的输出级别。例如，当高速碰撞发生于未系安全带且体形较大的人时，气囊需要全速膨胀以便提供最好的防护。当速度较低的碰撞发生于体形较小的乘客甚至不在位置(out ofposition)的乘客时，需要较低较慢的膨胀以便不会无意伤害乘客，但仍然提供充足的膨胀，以便产生有效的防护(restraint)。

在当前可获得的用于实现多级别或可变输出的气囊充气机中，其性能主要通过充气机达成。这些充气机由两个同类型且共用一个歧管的充气机组成，或者由若干位于共用一个歧管的压力管内的独立推进室组成。

使用两个分离的混合型的充气机导致庞大的、繁重的及昂贵的设计，因为几乎每个部件均需重复。例如，具有两个不同的压力管，这些压力管具有繁冗的外壳、密封圈，甚至在某些情况下具有扩散器或歧管。另外，还格外需要将两个充气机安装到一个共同的平台上，这相应地增加了成本、重量及制造过程的复杂性。

第二种方法将彼此分开的推进室封装在一个共同的压力管内，如果部件由两个推进剂共享，则该方法导致更有效的包装及成本的降低。为达到不同级别的膨胀，美国专利第3,773,353号建议提供两组推进剂，当需要慢速膨胀时，点燃其中的一组，当发生高速膨胀时点燃两组推进剂，从而实现在必要的情况下快速地使气囊膨胀并展开。在该装置中，推进剂安置在充满无毒性压力气体的壳体内。该壳体由一个爆破板(burst plate)密封，当两个推进剂中的一个引爆时，该爆破板由活塞及棒状装置顶出去。该装置相对复杂，因此导致其相对昂贵。比如至少需要三个爆破板装置。并且，每组推进剂均借助内壳体及相应的可破裂外壳而与腔体(reservoir)及腔体内的气体相互隔离。

美国专利第3,905,515号揭露了另一种具有多级输出的充气机装置，该装置使用两组互相分离的推进剂，这些推进剂设置在用于储存无毒性压力气体的存储室内。然而，这种装置比美国专利第3,773,353号所述的装置更复杂。在该装置中，爆破盘的一部分构成可滑动梭形阀元件(slidable shuttle valve member)的头部，该可滑动梭形阀元件突出并伸入到排气通道内，用于当一组或两组推进剂引爆时，局部地限制气体的流出量。

因此有必要提供一种用于安全气囊或类似装置的、具有多级输出的充气机或气体发生器，其成本低廉、重量较轻、体积较小及结构简单。本发明提供的新颖及改进的具有多级输出的混合型充气机及气体发生器实现了该需求。

发明内容

因此，本发明的目的之一为克服现有技术的缺点，并提供成本低廉、重量较轻、体积小巧、结构简单及运行可靠的混合型多级输出充气机或气体发生器。

本发明的另一目的为提供具有两个气体产生器的混合型多级输出充气机或类似装置，其允许气体产生器单独点燃、同时点燃或相隔一段时间点燃，以便根据由于碰撞或类似情况导致的传感器输入而使气囊或安全装置以不同的速率膨胀或运行。

本发明的另一目的为提供多级输出充气机或气体发生器，其采用了用于主混合型气体发生器及副混和型气体发生器的共同压力管。

本发明的另一目的为提供多级输出充气机或气体发生器，其可以较经济的方式容易地转变为单级充气机或气体发生器。

本发明的另一目的为提供多级输出充气机或气体发生器，其中央部具有一个或多个简单、有效及非封闭的隔离器或隔离墙，以便隔离主副气体发生器。

本发明的另一目的为提供多级输出充气机或气体发生器，其中央部具有出口孔及扩散器，以便当展开时该充气机没有反推力。

本发明的另一目的为提供多级输出充气机或气体发生器，其具有连接到扩散器中央部的竖管。在一个实施例中，该竖管向外突出竞相或侧向气流孔，以便改善气流分布及将气流导离乘客。

本发明的另一目的为提供多级输出充气机或气体发生器，其中央部具有分割主、副气体发生器的隔离器。