專利名稱：混合式充氣機的制作方法
技術領域：
本發明涉及機動車充氣式安全系統，特別涉及能夠迅速膨脹氣囊并防止煙霧外泄的多級充氣式混合充氣機，以及使用同樣充氣機的氣囊系統。
本發明還涉及機動車充氣式安全系統，特別涉及能夠順利、迅速膨脹氣囊的混合式充氣機，以及使用同樣充氣機的氣囊系統。
背景技術：
隨著用于機動車膨脹式安全系統的充氣機的發展，使用加壓氣體和固體氣體生成劑的混合式充氣機受到關注。對混合式充氣機的主要設計需求是，充氣機以預定的效果在預定的時間膨脹氣囊，有效地啟動氣囊。迄今已經做出了關于滿足這種需求的結構的各種建議(比如，JP-A No.08-282427)。由于這種混合式充氣機要制作得安裝在機動車內，對機動車的重量產生影響的充氣機的重量和規格，構成其重要的設計需求。
同樣，在混合式充氣機包括加壓氣體和固體氣體生成劑組合的情況下，比如，基于高氯酸鹽的氣體生成室的結構得到應用，在加壓氣體中不包括氧，對機動車里的人產成危害的微物質(煙霧)，在某種情況下由氣體生成劑的燃燒產生。這種煙霧被屏柵等消除，并防止外泄。
另外，作為基本功能方面的一個基本要求，關鍵的是，固體氣體生成劑安全并迅速地燃燒。關于減少充氣機重量等方面的改進，重要的是要避免充氣機的功能受到損害和由于在制造步驟中由于改進所導致的缺陷。
發明內容
本發明的目是提供一種能夠在不增加充氣機的重量的情況下迅速膨脹氣囊、并配有阻止有害煙霧向機動車里的人外泄的防止裝置的多級充氣式混合充氣機，以及使用同樣充氣機的氣囊系統。
本發明的另一外目的是提供一種能夠在不增加充氣機重量的情況下順利、迅速膨脹氣囊的多級充氣式混合式充氣機，以及應用同樣充氣機的氣囊系統。
本發明的進一步目的是提供一種能夠在不損害充氣機的功能的情況下下減少充氣機的重量，并簡化制作程序的混合式充氣機，以及使用同樣充氣機的氣囊系統。(1)第一發明本發明提供一種多級充氣式混合充氣機(此后，稱為“混合式充氣機”)，用于配有氣囊的機動車的充氣式安全系統，它包括一個充氣機外殼，一個安裝在充氣機外殼中的氣體發生器，一個與氣體發生器連接的點火裝置室，其中，在充氣機的內部，充滿了含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器具有分別包括氣體生成劑的第一和第二氣體生成室，以及一個從第一連通孔流出的氣流的阻擋裝置，形成得至少圍繞第一氣體生成室，并在使第一氣體生成室和充氣機外殼相互連通的第一連通孔和充氣機外殼的內壁面之間。
此外，在上述混合式充氣機中，本發明提供了一種混合式充氣機(如權利要求2中的混合式充氣機)，包括一主要關閉裝置，在啟動前關閉加壓介質通向引向外部的排放口的路徑，一個射彈，利用壓力在啟動時破裂主要關閉裝置，射彈的尖端在充氣機外殼的內部設置在與加壓介質的注入空間相同的空間中。
在上述發明中，“一個從第一連通孔流出的氣流的阻擋裝置，形成得至少圍繞第一氣體生成室，并在使第一氣體生成室和充氣機外殼相互連通的第一連通孔和充氣機外殼之間。”可以是任何意思，只要它通過使氣流首先沖撞阻擋裝置，能夠改變由氣體生成劑的燃燒生成并流過第一連通孔的氣流。由于氣流的這種改變，氣流的外流速度(外流壓力)可以抑制到如此程度，即當混合式充氣機裝配在氣囊系統中時，氣囊的順利充氣不會受到干擾，煙霧的外泄可以得到防止。
氣流的阻擋裝置可以是任何裝置(第一阻擋裝置)，只要它阻擋從第一連通孔流出的氣流以改變氣流，并且，阻擋從第二連通孔流出的氣流的第二阻擋裝置可以連同第一阻擋裝置予以設置。
例如，氣流的阻擋裝置可以是一個板狀部件(安裝成在部件和連通孔之間得到一個空間，使氣體通過)，或是一個圓筒形部件，有一個開口部分，安裝成罩蓋第一連通孔(或第一連通孔和第二連通孔)的外圍并位于充氣機外殼與第一連通孔(或第一連通孔和第二連通孔)之間。圓筒形部件的開口部分可具備的尺寸是，氣流能夠平穩通過，并可以形成一個或至少兩個開口部分。
并且，當上述圓筒形部件被用作氣流的阻擋裝置時，較好的是一個一端被封閉另一端敞開的圓筒形部件。開口部分的指向可以和在啟動時充氣機外殼內的氣流流向相同，也可以不同，但希望它指向不同，最好是指向相反。
由于上述阻擋裝置，當在第一氣體生成室中由氣體生成劑的燃燒生成、并經第一連通孔流出的第一氣流含有煙霧時，第一氣流沖撞阻擋裝置并變向，由此，外流壓力可以受到抑制。此外，此時含在第一氣流中的煙霧的一部分可以附著在上述第一阻擋裝置受擊的表面上。附帶說明的是，當在第二氣體生成室中由于氣體生成劑的燃燒生成、并流出第二連通孔的第二氣流含有煙霧時，在配備第二阻擋裝置的情況下，就獲得了與以所述相同的效果。如果沒有配備第二阻擋裝置，包含在第二氣流中的煙霧撞擊面向第二連通孔的充氣機外殼的內壁面，煙霧的一部分附著在被擊表面。因此，即使煙霧量從中減少的第二氣流在充氣機外殼之內推進，也防止了附著在第一阻擋裝置上的煙霧被第二氣流驅散。
此外，作為煙霧的外泄防止裝置，上述第一阻擋裝置或第一和第二阻擋裝置可以與一技術手段組合，即第一連通孔和第二連通孔在橫向上配設在不同方向，以例如形成180°的角，最好是60°到180°的角。
另外，在本發明的混合式充氣機中，可以應用這樣一種結構，即第一氣體生成室和充氣機外殼相互連通，第二氣體生成室和充氣機外殼相互連通。
(2)第二發明本發明提供了一種用于配有氣囊的機動車充氣式安全系統的多級充氣式混合充氣機(以下稱“混合式充氣機”)，它包括一個充氣機外殼，一個安裝在充氣機外殼中的氣體發生器，以及一個與氣體發生器連接的點火裝置室，其中，在充氣機外殼內充滿了含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器具有分別包括氣體生成劑的第一和第二氣體生成室，第一氣體生成室和充氣機外殼由之相互連通的多個第一連通孔和第二氣體生成室和充氣機外殼由之相互連通的多個第二連通孔如此形成，使得某些或全部的相應連通孔沿充氣機外殼的橫向在不同的方向上取向。
此外，在上述混合式充氣機中，本發明提供了一種混合式充氣機(如權利要求6所述的混合式充氣機)，包括一個主要關閉裝置，在啟動前關閉加壓介質通向引向外部的排出口的路徑，一個射彈，在啟動時利用壓力破裂主要關閉裝置，射彈的尖端設置在充氣機外殼內與加壓介質注入的空間相同的空間中。
在上述發明中，“第一氣體生成室和充氣機外殼由之相互連通的多個第一連通孔，和第二氣體生成室和充氣機外殼由之相互連通的多個第二連通孔如此構造，使得某些或全部的相應連通孔在充氣機外殼的橫向上沿不同的方向取回。”這段話意指，多個第一和第二連通孔包括沿橫向沿同一方向取的孔和沿不同方向取向的孔。例如，當第一連通孔的數量和第二連通孔的數量分別為六個時，情況包括從一對第一和第二孔指向不同的方向而其他五對指向相同的方向的情況，到五對指向不同的方向而只有一對指向相同的方向的情況。還有一種情況，即所有六對都指向不同的方向的情況也包括在內。在這種情況下，本發明中的“橫向”是指朝向第一和第二氣體生成室外周的方向，當部分第一氣體生成室和第二氣體生成室的各部分在橫向為圓形時，使每個氣體生成室的縱向中心軸線作為基點。
在本發明的混合式充氣機中，多個第一連通孔和多個第二連通孔，最好構造得在它們之間沿充氣機外殼的橫向具有0°到180°的角。在這種情況下，0°是指各孔在同一方向上形成。
另外，在本發明的混合式充氣機中，更可取的是，多個第一連通孔和多個第二連通孔，構造得在它們之間在充氣機外殼的橫向上具有60°到180°的角。在這種情況下，所有多個第一連通孔和多個第二連通孔形成在不同的方向上，在它們之間形成了上述范圍的角。
多個第一和第二連通孔可以在周向上設置成多個，并沿充氣機外殼的縱向彼此間隔開地設置成多排。
附帶說明的是，當第一氣體生成室和第二氣體生成室分別具有多個第一和第二連通孔時，第一氣體生成室和第二氣體生成室可以在充氣機外殼內相互同心或偏心地設置。
如上所述，當多個第一和第二連通孔設置成至少一對第一和第二孔指向不同的方向，或所述各對指向不同的方向時，在第一氣體生成室中由于氣體生成劑的燃燒產生的第一氣流與面向第一連通孔的充氣機外殼的內壁碰撞，由此，部分煙霧附著于被擊表面。同時，在第二氣體生成室中由于氣體生成劑的燃燒產生并含有煙霧的第二氣流，與面對第二連通孔的無氣機外殼的內壁碰撞，由此，部分煙霧附著于被擊表面，煙霧已經減少的第二氣流在充氣機外殼內部推進。此時，如果第一和第二連通孔沿橫向指向不同的方向，第二氣流不經過附著在面向第一連通孔的充氣機外殼內壁上的煙霧，使得煙霧不被驅散。即使第一和第二連通孔指向同一方向，只有部分煙霧被驅散，這樣，總的來說，被驅散的煙霧的數量可以減少。
附帶說明的是，在混合式充氣機中，作為煙霧的防止外泄裝置，連同對第一連通孔和第二連通孔的方向進行調整的技術手段，一個可以阻擋氣流的片狀或圓筒狀阻擋裝置可以至少配置在第一連通孔和面向孔的充氣機外殼之間。
對第一和第二發明的混合式充氣機，可根據下面的實施進行改進。
在本發明的混合式充氣機中，可以應用這樣一種結構，即在第一氣體生成室和第二氣體生成室生成的氣體的朝向充氣機外殼的流入通道是相互獨立的。
在本發明的混合式充氣機中，可以應用這樣一種結構，即在第一氣體生成室中生成的氣體通過獨立的流入通道在充氣機外殼內流動時，第二氣體生成室中的流入通道相對于第一氣體生成室的流入通道位于氣體流動方向的相反方向上。
在本發明的混合式充氣機中，第一氣體生成室和第二氣體生成室的配置結構可以適當地設計，例如，第一氣體生成室和第二氣體生成室沿充氣機外殼的縱向彼此相鄰地串連設置，它們沿充氣機外殼的縱向串連設置并彼此相對，或者它們沿充氣機外殼的橫向平行、彼此相鄰卻又彼此分開設置，在這些設置中，它們沿充氣機外殼的縱向彼此相鄰地串聯設置是可取的。
在本發明的混合式充氣機中，加壓介質包括氬、氦之類的惰性氣體(在本發明中，氮也包括在惰性氣體中)，它的構成可以基本上不包括氧。在這種情況下，氬發揮功效以便促進加壓介質的熱膨脹。由于加壓介質的泄露可以容易發現，在加壓劑中最好含有氦，因此可以防止不良產品的配售。加壓介質的注入壓力以10,000到70,000KPa為佳，最好是30,000到60,000KPa。
作為氣體生成劑(在第一氣體生成室中容放的第一氣體生成劑和在第二氣體生成室中容放的第二氣體生成劑)，可以使用包括燃料(fuel)和氧化劑，或者燃料、氧化劑及塊形成劑(slug-forming agent)的物質，它們在必要時與粘合劑混合在一起并形成所需形狀。如果使用了這種氣體生成劑，由其燃燒生成的氣體可同加壓介質一起用以擴張氣囊。特別是，在使用包括塊形成劑的氣體生成劑時，從充氣機中排泄的煙霧量可以大量減少。
優選地，燃料可以是選自如下組的一種或兩種或多種物質，該組包括胍基衍生物如硝基胍(NQ)、亞硝酸胍(GN)、碳酸胍、氨基硝基胍、亞硝酸氨基胍、碳酸氨基胍、亞硝酸二氨基胍、碳酸二氨基胍，以及亞硝酸三氨基胍。此外，作為燃料，可以使用一種或兩種或多種從包括四唑和四唑衍生物的組合中選出的物質。
作為氧化劑，可以使用一種或兩種或多種從包括硝酸鍶、硝酸鉀、硝酸銨、高氯酸鉀、一氧化銅、氧化亞鐵、堿式硝酸銅的組中選擇出來的物質。相對于按重量計100份燃料，氧化劑的組成量以按重量計10到80份為佳，最好是按重量計20到50份。
塊形成劑最好可以是一種或兩種或多種從由酸性粘土、滑石、膨潤土、硅藻土、陶土、硅膠、礬土、硅酸鈉、四氮化三硅、碳化硅、水滑石，以及其混合物組成的組中選擇出來的物質。相對于按重量計100份的燃料，塊形成劑的組成量以按重量計0到50份為佳，最好是按重量計1至10份。
優選地，粘合劑可以是一種或兩種或多種從由羧甲基纖維素鈉的鈉鹽、羥乙基纖維素、淀粉、聚乙烯醇、瓜耳膠、微晶纖維素、聚丙烯酰胺和硬脂酸鈣組成的組中選擇出來的物質。相對于按重量計100份的燃料，粘合劑的組成量以按重量計0到30份為佳，最好是，為按重量計3到10份。
本發明進一步提供了一種包括一個含有撞擊感應器和控制部件的啟動信號輸出裝置、一個容放上述第一或第二發明的混合式充氣機和氣囊的組件殼體的氣囊系統，其中，氣囊的充氣率可以受到控制。
(3)第三發明本發明的混合式充氣機的特征在于，用于點燃容放在氣體生成室中的氣體生成劑的點火裝置以及氣體生成室和充氣機外殼得以相互連通的多個連通孔的設置，它可以應用于具有一個氣體生成室的混合式充氣機以及具有兩個或三個或更多的氣體生成室的多級充氣式混合充氣機。
本發明為配有氣囊的機動車充氣式安全系統提供了一種混合式充氣機，它包括一個充氣機外殼、一個安裝在充氣機外殼中的氣體發生器，一個具有與氣體發生器連接的點火裝置的點火裝置室，其中，充氣機外殼的內部充滿了含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器有一個含有氣體生成劑的氣體生成室，氣體生成室與充氣機外殼通過多個連通孔相互連通，以及多個連通孔沿充氣機外殼的橫向和/或縱向與點火裝置隔離開設置。
以上發明是配有一個氣體生成室的混合式充氣機(單式混合充氣機)，它特別適用的情況是，與氣體生成室連接的點火裝置相對于充氣機外殼的縱向中心軸線偏心設置。
本發明還為配有氣囊的機動車充氣式安全系統提供了一個混合式充氣機，它包括一個充氣機外殼，一個安裝在充氣機外殼中的氣體發生器，一個與氣體發生器連接的點火裝置室，其中在充氣機外殼內部充滿了含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器具有分別含有其相應氣體生成劑的第一和第二氣體生成室，第一氣體生成室與配有第一點火裝置的第一點火裝置室連接，第二氣體生成室與配有第二點火裝置的第二點火裝置室連接。
第一氣體生成室與充氣機外殼通過多個第一連通孔相互連通，第二氣體生成室與充氣機外殼通過多個第二連通孔相互連通，以及多個第二連通孔沿充氣機外殼的橫向和/或縱向與第二點火裝置間隔開設置。
上述發明是具有兩個氣體生成室的多級充氣式混合充氣機(復式混合充氣機)，它特別適用的情況是，氣體發生器設置在第一點火裝置室縱向的延伸部分上并有一個裝藥傳送裝置室，而與第二氣體生成室連接的第二點火裝置相對于充氣機外殼縱向中心軸線偏心地設置。
此外，上述復式混合充氣機特別適用的情況是，第一點火裝置室和第二點火裝置室沿充氣機外殼的橫向平行設置并彼此相鄰，第一點火裝置室設置在充氣機外殼縱向中心軸體上。
在每個發明中，“多個連通孔(或多個第二連通孔)設置成與點火裝置(或第二點火裝置)沿充氣機外殼的橫向和/或縱向間隔開”，這句話包括三個方面相對于點火裝置(或第二點火裝置)，多個連通孔(或多個第二連通孔)沿橫向間隔開設置，它們沿縱向間隔開設置，或者它們沿橫向和縱向間隔開設置。在此情況下，充氣機外殼的橫向是指基于沿充氣機外殼的縱向延伸的中心軸線朝向充氣機外殼壁的方向。
在多個連通孔沿充氣機外殼的橫向間隔開設置的情況下，最好是所有多個連通孔(或多個第二連通孔)沿點火裝置(或第二點火裝置)和充氣機外殼的橫向方向不同地設置。此外，在多個連通孔沿充氣機外殼的橫向方向不同地設置的情況下，最好是所有多個連通孔(或多個第二連通孔)指向不同，以與點火裝置(或第二點火裝置)形成90°或更大的角。
在混合式充氣機中，當連通孔(或第二連通孔)和點火裝置(或第二點火裝置)設置成彼此靠近時，位于連通孔(或第二連通孔)附近的氣體生成劑燃燒順利進行，但位于遠離連通孔(或第二連通孔)的氣體生成劑的燃燒可能不會順利進行。然而，由于上述設置，所有氣體生成劑的燃燒可以順利均勻進行。
附帶說明的是，在本發明的混合式充氣機中，作為由氣體生成劑的燃燒生成的煙霧的防止外泄裝置，可以提供一種裝置，其中，第一和第二連通孔沿充氣機外殼的橫向形成得指向不同，或者，至少在第一連通孔與相對的充氣機外殼之間設置板狀或圓筒形阻擋裝置，以便阻擋氣流。
(4)第四發明本發明的混合式充氣機的特征在于，覆蓋第一氣體生成室和充氣機外殼由之相互連通的連通孔的隔網的設置，它可以應用于備有一個氣體生成室的混合式充氣機和備有兩個或三個或更多氣體生成室的多級充氣式混合充氣機。
本發明為配有氣囊的機動車充氣式安全系統提供了一種混合式充氣機，它包括一個充氣機外殼，一個安裝在充氣機外殼中的氣體發生器，一個具有與氣體發生器連接的點火裝置的點火裝置室，其中，充氣機外殼的內部充滿了含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器有一個形成氣體發生器外殼的外部殼體，氣體發生器包括一個在氣體發生器外殼中含有氣體生成劑的氣體生成室，氣體生成室和充氣機外殼通過配設在氣體發生器外殼上的多個連通孔相互連通，以及在氣體發生器外殼的外表面上在至少多個連通孔從外面被覆蓋的位置配設一個隔網，上述混合式充氣機有一個氣體生成室，并在氣體發生器箱的外表面上至少多個連通孔被覆蓋的位置設置有一個隔網。因此，與隔網被安置在氣體生成室內的情況比較，如果同樣體積的氣體生成室須得到保障，氣體生成室的體積會以相應于隔網尺寸的量減小。另一方面，即使在隔網設置在氣體生成室外的情況下，即在氣體發生器外殼的外表面的情況下，氣體發生器的體積越小，充氣機外殼的體積就以相應于所述減小的量而增加，加壓介質的注入量不會受到影響。
本發明還為配有氣囊的機動車充氣式安全系統提供了一種混合式充氣機，它包括一個充氣機外殼，一個安裝在充氣機外殼中的氣體發生器，一個具有與氣體發生器連接的點火裝置的點火裝置室，其中，充氣機外殼的內部充滿了含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器有一個形成氣體發生器外殼的外部殼體，氣體發生器包括在氣體發生器外殼中含有相應氣體生成劑的第一氣體生成室和第二氣體生成室，一個第一連通孔和一個第二連通孔設置在氣體發生器外殼上，第一氣體生成室和充氣機外殼通過第一連通孔相互連通，第二氣體生成室和充氣機外殼通過第二連通孔相互連通。
一隔網在至少第一連通孔和/或第二連通孔被從外面覆蓋的位置處配置在氣體發生器外殼的外表面上。
上述混合式充氣機有兩個氣體生成室，隔網配置在(I)只有氣體發生器外殼的第一連通孔被覆蓋的位置處，(II)只有氣體發生器外殼的第二連通孔被覆蓋的處置處，或(III)第一連通孔和第二連通孔都被覆蓋的位置處。關于隔網的設置，可以著眼于與其他部件的關系和混合式充氣機的功能，從(I)到(III)中選擇，最好是，隔網設置在至少氣體發生器外殼的第一連通孔被覆蓋的位置處。如上所述，即使混合式充氣機有兩個氣體生成室，也可以得到只有一個氣體生成室的混合式充氣機的同樣的功能。
此外，在如上所述隔網設置在氣體發生器外殼的外表面上的情況下，制造程序也有優勢。用于調節填裝量(氣體生成劑的量)或用于限定兩個氣體生成室的擋板被設置在氣體發生器外殼內。在一般的制造程序中，擋板是從配設有隔網的氣體發生器外殼的一個終端開口插入或設置的，然后注入氣體生成劑。當氣體發生器外殼內表面是平展或沒有起伏的曲面時，與外殼的形狀相適應，通過預先裝設隔網，此后插入的檔板抵靠隔網，使得它無法插得更深。由于這個原因，習慣上設置隔網的氣體發生器外殼的外形的一部分設置得徑向(沿橫向)擴展，換句話說，在外殼內有一個凹部，隔網被裝入凹部，此后最終插入并裝上擋板。
然而，如上所述，如果將隔網設置在氣體生成器外殼的外表面上，隔網的插入位置與氣體發生器外殼的形狀不再有關，外殼的部分外形和內形不必改變。因此，有利的是，外殼的形狀簡單了，制造成本下降了。
本發明的混合式充氣機中使用的隔網是為了防止氣體生成裝置(氣體生成劑)從連通孔外泄。只要能夠得到這種功效，隔網的材料和形狀就沒有特別限制，并且，例如，金屬絲網、多孔金屬網等可以用作隔網。
在上述第三和第四發明的混合式充氣機中，在單式混合充氣機的一個氣體生成室中容放的氣體生成劑(氣體生成裝置)，或在復式混合充氣機中第一氣體生成室中容放的第一氣體生成劑和在第二氣體生成室中容放的第二氣體生成劑(氣體生成裝置)，可以根據與注入于充氣機外殼中加壓介質的組成的關系來確定。
1)含氧加壓介質當加壓介質由氧和惰性氣體如氬、氦(在本發明中氮也包括在惰性氣體中)等組成時，氧發揮作用，以便將由作為氣體生成裝置的氣體生成劑的燃燒生成的一氧化碳和氫轉化為二氧化碳和蒸氣，同時，氬發揮作用，以便促進加壓介質的熱膨脹。由于加壓介質的泄露可以被輕易地發現，在加壓介質中最好含有氦，以便防止不良產品的配售。含有氧的加壓介質的具體組成，根據使用的氣體生成劑及其種類來確定，氧的內容最好約為8到30mol％。加壓介質的注入壓力(＝充氣機外殼中的壓力)以10,000到70,000KPa為佳，最好是30,000到60,000KPa。
作為單式體混合充氣機和復式混合充氣機中的氣體生成劑，例如，可以使用火藥燃料(gun propellant)。作為火藥燃料，可以使用單料火藥燃料、雙料火藥燃料和三料火藥燃料。除此之外，可以使用通過混合二次炸藥(secondary explosive)、粘合劑、增塑劑、穩定劑等獲得的火藥燃料，將所述混合物模制成所需形狀。
二次炸藥物可包括六氫三硝基三嗪(RDX)，環四亞甲基四硝胺(HMX)，四硝酸季戊四醇酯(PETN)和三氨基胍硝酸鹽(TAGN)。例如，當使用RDX作為二次炸藥的氣體生成劑在20,670KPa壓力和3348K的燃燒溫度下在缺氧環境下燃燒時，在燃燒氣體中形成的氣體包括33mol％的氮、25mol％的一氧化碳、23mol％的蒸氣、8mol％的二氧化碳和其他氣體成分。
粘合劑可包括乙酸纖維素、乙酸丁酸纖維、乙酸丙酸纖維素、乙基纖維素、聚乙酸乙烯脂、氮化物聚合物、聚丁二烯、聚丁二烯氫化物和聚氨基甲酸乙酯；增塑劑可包括三硝酸三羥甲基乙酯、三硝酸丁烷三醇酯、硝化甘油、二(2.2-二硝基丙基)乙縮醛/縮甲醛、縮水甘油基氮化物和檸檬酸乙酰基三乙酯檸檬酸鹽等；穩定劑可以包括乙基中定劑(ethl centralite)、二苯胺和loesosinol。
二次炸藥對粘合劑、增塑劑和穩定劑的比值最好是大約50到90重量％的二次炸藥對大約總共10到50重量％的粘合劑、增塑劑和穩定劑。
在某些情況下，在正常壓力下燃燒上述成分的氣體生成劑是困難的。然而，在根據本發明的混合式充氣機中，由于其內部預先維持在高壓上，氣體生成劑可以穩定順利地燃燒。
2)不含氧的加壓介質當加壓介質基本上由惰性氣體如氬、氦(在本發明中氮也包括在惰性氣體中)等組成時，且當組成不含氧氣時氬發揮作用，以便促進加壓介質的熱膨脹。由于加壓介質的泄露可以被輕易地發現，在加壓介質中最好含有氦，以便防止不良產品的配售。加壓介質的注入壓力以10,000到70,000KPa為佳，最好是30,000到60,000KPa。
作為在單式混合充氣機和復式混合充氣機中容放的氣體生成劑，可以使用包括燃料和氧化劑或者燃料、氧化劑及塊形成劑的材料，在必要時它們與粘合劑混合在一起并形成所需形狀。如果使用了這種氣體生成劑，由其燃燒生成的氣體可同加壓介質一起用于擴張氣囊。特別是，在使用包括塊形成劑的氣體生成劑時，從充氣機中泄露的煙霧量可以大量減少。
優選地，燃料可以是選自如下組的一種或兩種或多種物質，該組包括胍基衍生物如硝基胍(NQ)、亞硝酸胍(GN)、碳酸胍、氨基硝基胍、亞硝酸氨基胍、碳酸氨基胍、亞硝酸二氨基胍、碳酸二氨基胍，以及亞硝酸三氨基胍。此外，作為燃料，可以使用一種或兩種或多種從包括四唑和四唑衍生物的組合中選出的物質。
作為氧化劑，可以使用一種或兩種或多種從包括硝酸鍶、硝酸鉀、硝酸銨、高氯酸鉀、一氧化銅、氧化亞鐵、堿式硝酸銅的組中選擇出來的物質。相對于按重量計100份燃料，氧化劑的組成量以按重量計10到80份為佳，最好是按重量計20到50份。
塊形成劑最好可以是一種或兩種或多種從由酸性粘土、滑石、膨潤土、硅藻土、陶土、硅膠、礬土、硅酸鈉、四氮化三硅、碳化硅、水滑石，以及其混合物組成的組中選擇出來的物質。相對于按重量計100份的燃料，塊形成劑的組成量以按重量計0到50份為佳，最好是按重量計1至10份。
優選地，粘合劑可以是一種或兩種或多種從由羧甲基纖維素鈉的鈉鹽、羥乙基纖維素、淀粉、聚乙烯醇、瓜耳膠、微晶纖維素、聚丙烯酰胺和硬脂酸鈣組成的組中選擇出來的物質。相對于按重量計100份的燃料，粘合劑的組成量以按重量計0到30份為佳，最好是，為按重量計3到10份。
當使用具有上述組成的加壓介質和氣體生成劑時，優選地，加壓介質的量(A mol)和由氣體生成劑的燃燒生成的氣體的量(B mol)之間的克分子比(A/B)調整到8/2到1/9，最好是8/2到3/7。
如上所述，加壓介質的注入量可以通過調整注入混合式充氣機中的加壓介質的量和由氣體生成劑的燃燒生成的氣體的量之間的克分子比予以減少。因此，即使在充氣機外殼的體積減小了(即，即使在外殼的長度和/或寬度(直徑)減小了)，仍可以將壓力維持在與體積減小前相同的水平上，而無需提高加壓介質的注入壓力(外殼的內部壓力)。在本發明的混合式充氣機中，加壓介質的重量(a)對氣體生成劑重量(b)的重量比(a/b)以0.1到7為佳，最好是0.5到5。
在以上混合式充氣機中，在氣體生成劑燃燒時壓力指數(pressure index)由以下公式確定rb＝αpn(其中，rb燃燒速率(burning rate)，α系數，p壓力，n壓力指數)，優選地小于0.8，壓力指數(n)以0.2到0.7為佳，最好是0.4到0.6。
在這種情況下，在測量了壓力p1(70kg/cm2)泵中的燃燒速度rb1和壓力p2(1000kg/cm2)泵中的燃燒速度rb2之后，壓力指數n從兩個公式中得到，rb1＝αp1n和rb2＝αp2n，。
因此，當壓力指數(n)設置得小于0.8時，由于在氣體生成裝置的燃燒的初始階段的燃燒速度受到抑制而不能突然增加，外殼內部壓力的增加是小的，因此，即使在外殼的厚度減小時，仍可維持充足的抗壓性能。同樣，由于外殼內壓力的增加小(即內部壓力的變化小)，氣體生成劑的燃燒平穩進行，未產生氣體生成劑的燃燒殘余。
在根據本發明的混合式充氣機中，加壓介質和氣體生成劑之間的關系可設置為上述組合(1)或(2)，而組合(2)更為可取。上述各個組成部件可以任何方式結合并使用。
此外，本發明提供的氣囊系統包括一個包含撞擊感應品和控制部件的啟動信號輸出裝置，一個容放上述第三或第四發明的所述混合式充氣機以及一個氣囊的組件殼體(module case)。
由于第一和第二發明的混合式充氣機包括兩個氣體生成室，可以在機動車碰撞時平穩可靠地膨脹和擴大氣囊，由此提高安全性。此外，內部保持高壓，使得氣體生成劑的燃燒被穩定。即使在配有兩個氣體生成室時，混合式充氣機自身體積和重量的增加，可以通過調整兩個氣體生成室受到抑制。此外，由于防止了煙霧的外泄，也防止了氣囊被煙霧損壞。
由于第三發明的混合式充氣機包括兩個氣體生成室，可以在汽車碰撞時平穩可靠地膨脹擴大氣囊，由此提高了安全性。此外，內部保持高壓，使得第一氣體生成劑的燃燒被穩定化。即使在配有兩個氣體生成室時，混合式充氣機自身體積和重量的增加，可以通過調整兩個氣體生成室的配置受到抑制。
在第四發明的混合式充氣機中，覆蓋氣體生成室和充氣機外殼由之相互連通的連通孔的隔網被設置在氣體發生器外殼的外表面上，使得氣體生成室的體積可以減小對應于隔網的量。
圖1是表明第一發明實施例的橫剖面視圖。
圖2是表明第一發明實施例的橫剖面視圖。
圖3是表明第二發明實施例的橫剖面視圖。
圖4是混合式充氣機的橫向剖視圖，用于解釋第一連通孔和第二連通孔的設置。
圖5是混合式充氣機的橫向剖視圖，用于解釋第一連通孔和第二連通孔的其他設置。
圖6是混合式充氣機的橫向剖視圖，用于解釋第一連通孔和第二連通孔的其他設置。
圖7是氣體發生器的示意性透視圖，用于解釋第一連通孔和第二連通孔的設置。
圖8是表明第三發明混合式充氣機的實施例的橫剖面視圖。
圖9是圖8中混合式充氣機的橫向剖視圖，用于解釋第一連通孔的設置。
圖10是圖8中混合式充氣機的橫向剖視圖，用于解釋第二連通孔和點火裝置的設置。
圖11是表明第三發明的混合式充氣機實施例的橫剖面視圖。
圖12是表明第四發明的混合式充氣機實施例的橫剖面視圖。
具體實施例方式
附圖標記描述100 混合式充氣機102 充氣機外殼110 裝藥傳送裝置室114 點火裝置室115 第一點火室117 第一點火引發器120 第一氣體生成室124 第一氣體生成劑125 第一連通孔130 第二氣體生成室134 第二氣體生成劑135 第二連通孔140 第二點火引發器141 第二點火室150 氣體流入空間160 圓筒形部件162 氣體流動路徑166 氣體流入口170 連接器175 射彈178 主要可破裂片180 擴散器
182擴散器口190柱螺栓本發明優選實施例(1)第一發明實施例以下將參考表明第一發明實施例的附圖對第一發明進行詳細說明。圖1是表明第一實施例的混合式充氣機100的縱向剖視圖。圖2是表明第二實施例的混合式充氣機100的縱向剖視圖。
對混合式充氣機100的解釋將在圖1的基礎上進行。如圖1所示，充氣機外殼102包括一個圓筒形承壓容器，其內部空間103充注有加壓介質并保持高壓。加壓介質一般通過在與充氣機外殼102的一端連接的擋塊145上形成的小孔107注入，小孔107在加壓介質注入后用密封栓109關閉。除了其在擴散器180側上的端部之外，充氣機外殼102可以形成得具有均勻的外直徑(平展的外形，沒有縮頸等)。
氣體發生器108包括一個裝藥傳送裝置室110，由沿充氣機外殼102的縱向彼此串聯和相鄰設置的第一氣體生成室120和第二氣體生成室130所包繞。氣體發生器108被設置在充氣機外殼102中，其縱向上的一端通過焊接固定于擋塊145。
裝藥傳送裝置室110包括一個圓筒形外殼111，通過其中裝有傳爆劑(傳送裝藥)112的傳爆藥杯116和由作為第一關閉裝置的第一破裂片119關閉的第一連通通道113與第一引發器117連接。裝藥傳送裝置室110通過火焰傳送孔118與第一氣體生成室120連通。
第一氣體生成室120環繞裝藥傳送裝置室110設置，并由圓筒形外殼105、裝藥傳送裝置室110的外殼111、第一分隔壁126和第二分隔壁136限定。預定量的第一氣體生成劑124作為氣體生成裝置裝放于第一氣體生成室120中。第一氣體生成室120和充氣機外殼102通過第一連通孔125經隔網127相互連通。
第二氣體生成室130是由圓筒形外殼105、裝藥傳送裝置室110的外殼111、第二分隔壁136和擋塊145(以及第二可破裂片139)限定的。預定量的第二氣體生成劑134作為氣體生成裝置裝放其中。第二氣體生成室130和充氣機外殼102通過第二連通孔135經由隔網137相互連通。第二氣體生成室130通過由作為第二關閉裝置的第二可破裂片139所關閉的第二連通通道133與第二點火引發器140連接。
第二氣體生成劑134的量可以等于、大于、或小于第一氣體生成劑124的量，第一和第二氣體生成劑的形狀和組成可以相同或彼此不同。第一氣體生成室120和第二氣體生成室130的體積可以相同或彼此不同，體積可以通過第一分隔壁126和第二分隔壁136進行調整。
如上所述，裝藥傳送裝置室110與第一氣體生成室120連通，第一氣體生成室120與充氣機外殼102連通，并且，第二氣體生成室130與充氣機外殼102連通。在這種結構下，裝藥傳送裝置室110、第一氣體生成室120和第二氣體生成室130中的壓力被維持在高水平上，即在與充氣機外殼102(內部空間103)中的壓力同樣的水平上。
第一氣體生成室120和第二氣體生成室130沿充氣機外殼102的縱向以串聯方式彼此相鄰設置。通過將這些腔室以此方式串連安置，即便在氣體生成室被分為二個的時候，混合式充氣機的整體尺寸也可以做得很緊湊，重量的增加可以受到限制。
第一氣體生成室120和第二氣體生成室130擁有獨立的通道，由第一氣體生成劑124和第二氣體生成劑134的分別燃燒生成的氣體經由它們流入充氣機外殼102。即，第一氣體生成室120中生成的氣體從第一連通孔125經隔網127流入充氣機外殼102，第二氣體生成室130中生成的氣體從第二連通孔135經隔網137流入充氣機外殼102。
第一和第二氣體生成室120、130的設置方式如下當第一氣體生成室120中生成的氣體在通過流入通道的第一連通孔125后在充氣機外殼102內流向擴散器口182時，作為第二氣體生成室130的流入通道的第二連通孔135相對于作為第一氣體生成室120的流入通道的第一連通孔125位于氣體流動方向的相反方向上。
通過按如此方式設置第一和第二氣體生成室120、130，第一氣體生成室120中的燃燒不影響第二氣體生成室130中的燃燒。此種布置是有效的，因為在加壓介質不包含氧氣時，第一氣體生成室120中的燃燒不影響第二氣體生成室130中的燃燒。第一氣體生成室120和第二氣體生成室130的設置順序可以對調。
在圖1中，一端封閉而另一端敞開的圓筒形部件160是作為氣流的阻擋裝置提供的，以便包圍第一氣體生成室120并從外面封罩第一連通孔125。將流出第一連通孔125的氣流在一個方向進行導引的氣體流動通道162，在圓筒形部件160的內表面161和殼體105的外表面之間形成。
在擋塊145中形成的點火裝置室114包括第一和第二點火室115、141。第一點火室容放第一引發器117，第二點火室容放第二引發器140。第一和第二點火室可以沿充氣機外殼102的橫向彼此相鄰地平行設置。
第一引發器117和第二引發器140通過引發器凸緣143安裝到擋塊145上，擋塊145用焊接等方法在連接部位146處固定在充氣機外殼102上。
具有圖示形式用于在啟動時破裂主要可破裂片178的射彈175被安裝在裝藥傳送裝置室110的一端，使得射彈175通過0-環172橫跨裝藥傳送裝置室110和充氣機外殼102的內部空間103。如所示的那樣，射彈175的尖端(射彈175的主要可破裂片178側上的部分)位于內部空間103中。
在圖2中所示實施例的混合式充氣機100的情況下，射彈175位于連接器170的內部空間176中。參考號數166表示氣體流入口。
擴散器180與充氣機外殼102的一端連接。擴散器180通過焊接固定在其連接部分181處。主要可破裂片178作為主要關閉裝置安裝到面向射彈175的擴散器180的一端，以便在啟動前鎖閉加壓介質向擴壓器口182的移動通道。因此，在啟動前，氣體流入空間150和充氣機外殼102的內部空間103彼此被完全隔離開來，這樣，加壓介質的通過性被阻斷。
擴散器180在另一端設置有多個擴壓器口182，用于將加壓介質送到氣囊，并還設置有擴散器隔網186，用于去除微粒子。連接擴散器180和氣囊組件的柱螺栓190被固定在擴散器180的外表面上。
在混合式充氣機100中，上述組成部件最好相對于中心軸線(圖1中表示為點劃線)在橫向上對稱地設置，但某些或全部的組成部件可以相對于中心軸線偏心地設置。
在本發明的混合式充氣機中，第一和第二氣體生成室的配置可以象如下所述那樣變化。
例如，第一氣體生成室120和第二氣體生成室130可以布置成于充氣機外殼102內在相對的兩側彼此相對。在這種情況下，加壓介質被注入第一氣體生成室120和第二氣體生成室130之間的空間。
此外，例如，在充氣機外殼120中，第一氣體生成室120(或第二氣體生成室130)可以設置成圍繞裝藥傳送裝置室110，而第二氣體生成室130(或第一氣體生成室120)可以設置成圍繞第一氣體生成室120。
本發明的氣囊系統包括一個有一個沖撞傳感器和一個控制部件的啟動信號輸出裝置，以及一個容納混合式充氣機100和氣囊的組件殼體。混合式充氣機100在第一引發器117和第二引發器140一側上與啟動信號輸出裝置(沖撞傳感器和控制部件)相連，通過將柱螺栓190擰入裝有氣囊的組件殼體，混合式充氣機100被連接并固定。在具有如此結構的氣囊系統中，可以根據沖撞程度調整生成氣體的量，并通過適當設定啟動信號輸出裝置中啟動信號的輸出條件，調整氣囊的膨脹速度。
接下來，表明第一和第二實施例的混合式充氣機100的運作將參考圖1和圖2進行說明。
在混合式充氣機100被啟動前，在高壓下貯存在充氣機外殼102中的加壓介質已經流入分別通過連通孔125和135彼此連通的第一氣體生成室120和第二氣體生成室130，并經連通孔118進一步流入裝藥傳送裝置室110，在這些腔室內，保持同樣的高壓。此外，安裝了射彈175，以便跨在保持同樣壓力的裝藥傳送裝置室110和內部空間176之間，由此，防止了誤動作。在圖2所示的實施例中，安裝了射彈175，以便跨在與裝藥傳送裝置室保持同樣壓力的連接器的內部空間176內，由此防止了誤動作。
在機動車碰撞的情況下，第一引發器117被啟動信號輸出裝置點燃，以破裂第一可破裂片119(固定于形成第一連通孔113的擋塊145)，點燃并燃燒在裝藥傳送裝置室110中的傳爆劑112a，由此形成高溫增壓氣體。當裝藥傳送裝置室110中的壓力被生成的增壓氣體提高時，由此壓力推動的射彈175移動，以用射彈175的尖端破裂主要可破裂片178。此時，部分增壓氣體由于主要可破裂片178的破裂而流入氣體流入空間150。
大部分增壓氣體通過火焰傳送孔118流入第一氣體生成室120，點燃并燃燒第一氣體生成劑124，生成了預期量的高溫燃燒氣體(相應于第一氣體生成劑124的填裝量)。此時，由于加壓介質已經流入第一氣體生成室120，從而該室120始終保持在高壓，第一氣體生成劑124的燃燒是穩定的。由于裝藥傳送裝置室110、第一氣體生成室120和第二氣體生成室130被圓筒形外殼111和第二分隔壁136彼此隔離開來，第二氣體生成劑134未被點燃和燃燒。由于第一氣體生成室120的第一連通孔135和第二氣體生成室130的第二連通孔125的配置結構，第二氣體生成劑134未被第一氣體生成劑124的燃燒所點燃或燃燒。
此后，由于高溫燃燒氣體經第一連通孔125流入充氣機外殼102，就此提升了其中的壓力，進一步加壓的介質經已破裂的主要可破裂片178(在圖2中，主要可破裂片178在加壓介質通過氣體流入口166和內部空間176后破裂)，流入氣體流入空間150。已經在這種方式下流入氣體流入空間150的進一步加壓的介質在經過擴散器隔網186后從擴散器口182排出，然后膨脹安裝于氣囊組件中的氣囊。
在第一引發器117被啟動的同時或稍后(大約10至40ms)，第二引發器140被啟動信號輸出裝置點燃，第二可破裂片139(固定于形成第二連通通道的擋塊145)被破裂，于是第二氣體生成室130中的第二氣體生成劑134被點燃并燃燒，生成預期量的高溫燃燒氣體(相應于第二氣體生成劑134的填裝量)。此時，由于加壓介質已經流入第二氣體生成室130，且該室130已經維持在高壓，第二氣體生成劑134的燃燒狀態是穩定的。
由第二氣體生成劑134的燃燒生成的高溫燃燒氣體經第二連通孔135流入充氣機外殼102，增加了那里的壓力，剩余的進一步加壓的介質經已破裂的主要可破裂片178流入氣體流入空間150(在圖2中，主要可破裂片178在加壓劑通過氣體流入口166和內部空間176后破裂)，并且從擴散器口182排出的進一步膨脹氣囊。
在上述一系列氣流的生成和運動過程中，如下所述防止了煙霧泄露到混合式充氣機外面。
在圖1中，在第一氣體生成室120中生成并流出第一連通孔125的第一氣流撞擊在作為氣流阻擋裝置的圓筒形部件160的內表面161，因此，氣流被改變了，使得外流壓力能夠被抑制，包含在第一氣流中的部分煙霧附著在被撞表面。此后，外流壓力受到適當抑制且煙霧量被減少的第一氣流由氣體流動路徑162流入充氣機外殼102，向擴散器180推進。接下來，在第二氣體生成室130中生成、經第二連通孔135外流的第二氣流撞擊在面向第二連通孔135的充氣機外殼102的內壁面，以便含在第二氣流中的部分煙霧附著于被撞表面。因此，煙霧已減少的第二氣流在充氣機外殼102中向擴散器180推進。然而，由于圓筒形部件160在擴散器180一側被關閉，即使第二氣流進入氣體流動通道162中，附著在內表面161的煙霧被防止擴散外泄。
在上述混合式充氣機中，燃燒氣體以此方式分兩步生成。第一氣體生成室120可以發揮作用防止氣囊的膨脹行為滯后于機動車碰撞，而第二氣體生成室130能夠使加壓介質從充氣機外殼102中完全排出，并使氣囊立即膨脹到滿意的安全水平。此外，即使產生了煙霧，也防止了它的外泄。
此外，由于配有兩個氣體生成室，該混合充氣機也可以適用于燃燒氣體只在第一氣體生成室120中獨自生成的實施例，在第一和第二氣體生成室120、130中同時生成燃燒氣體的實施例，以及在第一氣體生成室120中生成燃燒氣體的時間和在第二氣體生成室130中生成燃燒氣體的時間之間的間隔按所需方式受到控制的實施例。
附帶說明的是，以上所述是在氣體生成器中備有兩個氣體生成室的混合式充氣機的實施例，但本發明包括了氣體生成器備有三個或更多氣體生成室的混合充氣機。
(2)第二發明實施例以下將參考表明第二發明實施例的附圖對第二發明進行詳細的解釋。圖3是表明第二發明實施例的混合式充氣機100的縱向剖視圖。
圖3所示實施例的混合式充氣機100與圖1第一實施例的混合式充氣機100不同之處在于，它不具有圖1中的第一實施例的阻擋裝置160，在連通孔的構成方向上它也與圖1中的第一實施例不同，如下文所述的那樣，在所有其他結構部件方面，它們彼此相同。
第一氣體生成室120的第一連通孔125和第二氣體生成室130的第二連通孔135的構造方向，將參考圖4、圖5、圖6進行解釋。附帶說明的是，圖4、圖5、圖6僅用于解釋連通孔的構造方向，而不用于表明第一氣體生成室120和第二氣體生成室130的體積、形狀和配置。
在圖4、圖5、圖6中，三個第一連通孔125a、125b、125c分別在第一氣體生成室120中于不同方向上形成，三個第二連通孔135a、135b、135c分別在第二氣體生成室130中于不同方向上形成。
在圖4中，第一連通孔125a和第二連通孔135a之間以及第一連通孔125c和第二連通孔135c之間在橫向上的角度為0°，第一連通孔125b和第二連通孔135b之間沿橫向的角度為180°。在這種情況下，由于第一連通孔125a、125c與第二連通孔135b之間的橫向角度為90°，第一連通孔125b和第二連通孔135a、135c之間的橫向角度為90°，從整體上看，連通孔在橫向上形成了0°到180°的角。
在圖5中，第一連通孔125a、125b和125c，以及第二連通孔135a、135b和135c沿橫向上形成在不同的方向上，形成了相同的角度(60°)。在這種情況下，例如，從整體上看，由于第一連通孔125a和第二連通孔135c之間的橫向角度為180°，各連通孔在橫向上形成60°到180°的角。
在圖6中，第一連通孔125a和第二連通孔135a之間的橫向角度為60°，第一連通孔125b和第二連通孔135b之間的橫向角度為180°，第一連通孔125c和第二連通孔135c之間的橫向角度為60°。在這種情況下，第一連通孔125a和第二連通孔135a之間的橫向角度成了90°，從整體上看，60°到180°的角度在橫向上形成。在圖6所示實施例的情況下，當第一氣體生成室120和第二氣體生成室130上橫向上被等分為兩個部分時，如圖6中點劃線所示，所有的第一連通孔125到125c被設置在其一側上，而所有的第二連通孔135a到135c被設置在其另一側上。
附帶說明的是，圖4到圖6中的“橫向”指的是從每幅圖中的參考點0(沿每個氣體生成室的縱向延伸的中心軸線，即與圖3中的點劃線重合的點)延伸到第一氣體生成室120和第二氣體生成室130的圓周的方向。例如，圖5中的角θ是在橫向上形成的角。
如圖7所示，沿周向設置的上述第一連通孔125a到125c的數量是三，沿周向設置的第二連通孔135a到135c的數量是三，如圖7所示。這些孔可以在縱向方向分隔開，并布置成多排(在圖7中為四排)。沿周向設置的第一和第二連通孔的數量沒有特別的限制，可考慮橫向角度有選擇地確定。例如，所設置的孔的數量可以是二、四等。同樣，沿縱向設置的第一連通孔和第二連通孔的數量可以是例如一到四。附帶說明的是，圖7是氣體生成室108的示意透視圖，外殼105的一部分(在第二氣體生成室130側)被截去，便于更易于理解。
同樣，在圖4到圖7的實施例中，在孔為圓形的情況下，第一和第二連通孔的孔直徑可以設為2到10mm等的直徑。
按下來，參考圖3至圖7，將對表明第二發明實施例的混合式充氣機100的運作進行解釋。
第二發明實施例的運作與圖1的第一實施例的運作相同，只有防止煙霧從混合式充氣機流出的防止外泄運作除外，因此，以下只對防止煙霧外泄的運作進行解釋。
在第一和第二連通孔以圖4所示的實施例形成的情況下，在第一氣體生成室120中生成并從第一連通孔125a到125c流出的第一氣流，撞擊面對第一連通孔125a到125c的充氣機外殼102的內壁面，包含在第一氣流中的一部分煙霧(第一煙霧)附著于撞擊表面。此后，煙霧量從中減少的第一氣流在充氣機外殼102內部向擴散器180推進。接下來，在第二氣體生成室130中生成并從第二連通孔135a到135c流出的第二氣流撞擊面對第二連通孔135到135c的充氣機外殼102的內壁面，包含在第二氣流中的部分煙霧附著于撞擊表面。在這種情況下，如圖3所示的那樣，由于第一連通孔125和第二連通孔135沿縱向形成在不同的位置上，包含在第一和第二氣流中的煙霧的附著位置也不同。
此后，煙霧量從中減少的第二氣流在充氣機外殼102內部向擴散器180推進。第一連通孔125b和第二連通孔135b在不同方向上形成，在它們之間沿橫向形成180°的角，因此，第二氣流通過與第一煙霧已經附著的部位相對的部位，使得防止了第一煙霧由于第二氣體的通過而被驅散。因此，煙霧的外泄量整體上減少了，剩余的煙霧被擴散器隔網186阻止外泄。
在第一和第二連通孔以圖5所示的實施例形成的情況下，相應的連通孔沿不同的方向形成，形成了60°的角，因此，已經從第二連通孔135a到135c流出的第二氣流從第一連通孔125a到125c流出，其不從已經附著在充氣機外殼102內壁面上的煙霧上面通過。因此，防止了第一煙霧由于第二氣流被驅散，與圖4的實施例相比，煙霧的外泄量進一步減少了。
在第一和第二連通孔125以圖6所示的實施例形成的情況下，相應的連通孔全部沿不同的方向形成，當氣體生成室等分為兩部分時，第一連通孔125a到125c和第二連通孔135a到135c被設置在相對的兩側上，因此，已經從第二連通孔135到135c流出的第二氣流從第一連通孔125到125c流出，途經與附著在充氣機外殼102內壁面上的煙霧相對的一側。因此，與圖5所示的實施例的情況相比，煙霧的外泄量進一步減少了。
在上述混合式充氣機中，通過以此種方式分兩階段生成燃燒氣體，可以通過第一氣體生成室120的功能來防止機動車碰撞時氣囊膨脹動作的滯后啟動，注入充氣機外殼102中的加壓介質可以通過第二氣體生成室130的功能被完全排出，因此，能夠迅速將氣囊膨脹到滿意的安全水平。此外，即使在煙霧已經產生的情況下，也防止了它的外泄。
此外，由于配備了兩個氣體生成室，這種混合式充氣機也可以適用于如下的實施例燃燒氣體只在第一氣體生成室120中獨立生成的實施例，在第一和第二氣體生成室120和130中同時生成燃燒氣體的實施例，以及在第一氣體生成室120中產生燃燒氣體的時間和在第二氣體生成室130中生成燃燒氣體的時間之間的間隔按所需方式受到控制的實施例。
附帶說明的是，以上所述是在氣體生成器中備有兩個氣體生成室的混合式充氣機，但本發明包括了氣體發生器具三個或更多氣體生成室的混合式充氣機。
(3)第三發明實施例以下將參考表明第二發明實施例的附圖對第三發明進行解釋。圖8是混合式充氣機100實施例的縱向剖視圖，圖9是圖8的第一氣體生成室的橫向剖視圖，圖10是第二氣體生成室的橫向剖視圖。在這種情況下，本發明特征體現在氣體生成室的多個連通孔或第二氣體生成室中多個第二連通孔，以及點火裝置或第二點火裝置的設置，因此，通過對圖8到圖10中，特別是圖8和圖10所示復式混合充氣機的實施例的解釋，單式混合充氣機的實施例也將大體上得到解釋。
如圖8所示，充氣機外殼102包括一個圓筒式承壓容器，其內部空間103充注了加壓介質并被維持在高壓上。加壓介質通常從在與充氣機外殼102的一端連接的擋塊145中形成的小孔107注入，在加壓介質被注入后，小孔107被密封栓109封閉。充氣機外殼102可以形成得具有均勻的外直徑，除了擴散器180一側的端部(沒有頸縮等現象的平展形狀)。
氣體發生器108包括一個裝藥傳送裝置室110，其由沿充氣機外殼102的縱向彼此串連且相鄰設置的第一氣體生成室120和第二氣體生成室130環繞。氣體發生器108設置在充氣機外殼102中，其沿縱向的一端通過焊接被固定在擋塊145上。
裝藥傳送裝置室110包括一個圓筒形外殼111，并通過裝有傳爆劑(傳送裝藥)112a的傳爆藥杯116a和由作為第一關閉裝置的第一破裂片119關閉的第一連通通道113與第一引發器117連接，裝藥傳送裝置室110經由火焰傳送孔118與第一氣體生成室120連通。
第一氣體生成室120被設置得環繞裝藥傳送裝置室110，并由圓筒形外殼105(氣體生成器外殼)、裝藥傳送裝置室110的外殼111、第一分隔壁126和第二分隔壁136所限定。預定量的第一氣體生成劑124作為第一氣體生成室120中的氣體生成裝置容放其中。第一氣體生成室120和充氣機外殼102通過第一連通孔125經隔網127互相連通。
接下來，將基于圖9對第一氣體生成室120的第一連通孔125的設置進行解釋。在這種情況下，圖9僅用于對連通孔的設置進行解釋，并不表明第一氣體生成室120的體積、形狀等，隔網127被省略了。
在圖9中，四個第一連通孔125a、125b、125c、125d分別沿充氣機外殼102的橫向在不同方向上在第一氣體生成室120中形成，作為第一連通孔，可以設置具有5.4+0.2mm直徑的總共8個孔，即，四個孔沿充氣機外殼102的圓周方向設置，兩個孔沿其縱向設置。在這種情況下，第一連通孔125a、125b、125c、125d，以及裝藥傳送裝置室110的多個裝藥傳送孔118在充氣機外殼102的橫向上設置在不同的方向上。
第二氣體生成室130由圓筒形外殼105、裝藥傳送裝置室110的外殼111、第二分隔壁136和擋塊145(以及第二破裂片139)所限定。預定量的第二氣體生成劑134作為氣體生成裝置容放其中。第二氣體生成室130和充氣機外殼102通過傳爆劑112b(116b為傳爆藥杯)和第二連通孔135彼此互相連通。第二氣體生成室130通過由作為第二關閉裝置的第二破裂片139所關閉的第二連通通道133與第二引發器140連接。
由于第一引發器117(第一點火室115)和裝藥傳送裝置室110被設置在沿充氣機外殼102的縱向延伸的中心軸線(圖8中的虛線)上，第二點火引發器140相對于中心軸線偏心設置。
接下來，將在圖10的基礎上，對第二氣體生成室130的多個第二連通孔和第二點火裝置(第二點火引發器140)的設置進行說明。在這種情況下，圖10僅用于解釋第二連通孔和第二點火裝置的配置，不表明第二氣體生成室130的體積、形狀等，隔網137被省略了。
在圖10中，六個第二連通孔135a、135b、135c、135d、135e和135f沿充氣機外殼102的橫向分別在不同方向上形成在第二氣體生成室130上，第二點火引發器140和第二連通孔135a、135b、135c、135d、135e、135f的設置如下第二引發器140和第二連通孔135a、135f設置得沿充氣機外殼102的橫向形成90°的角，第二引發器140和第二連通孔135b、135e被設置得沿橫向形成126°的角。第二引發器140和第二連通孔135c、135d被設置得沿橫向形成162°的角。作為第二連通孔135，直徑為6.0+0.2mm的總共六個孔沿充氣機外殼102的圓周方向設置。
附帶說明的是，圖9和圖10中的“橫向”一詞是指從每個圖中的參考點0(沿充氣機外殼102的縱向延伸的中心軸線，即與圖8中的虛線相重合的一個點)向第一氣體生成室120和第二氣體生成室130的圓周延伸的方向。
第二氣體生成劑134的量可以等于、大于或小于第一氣體生成劑124的量，第一和第二氣體生成劑的形狀和組成可以彼此相同或不同。第一氣體生成室120和第二氣體生成室130的體積可以彼此相同或不同，可以通過第一分隔壁126和第二分隔壁136對體積進行調整。
如上所述，裝藥傳送裝置室110與第一氣體生成室120連通，第一氣體生成室120與充氣機外殼102連通，此外，第二氣體生成室130與充氣機外殼102連通。由于這種結構，裝藥傳送裝置室110、第一氣體生成室120和第二氣體生成室130中的壓力被維持在高水平上，即，在與充氣機外殼102(內部空間103)中的壓力等同的水平上。
第一氣體生成室120和第二氣體生成室130在沿充氣機外殼102的縱向上串聯地彼此相鄰設置。通過以此種方式串聯地設置的這些腔室，即使在氣體生成室分為二個時，混合式充氣機的整體尺寸也可以做得緊湊，重量的增加得以限制。
第一和氣體生成室120和第二氣體生成室130擁有獨立的通道，由第一氣體生成劑124和第二氣體生成劑134的相應燃燒生成的氣體經由所述通道流入充氣機外殼102。就是說，在第一氣體生成室120中生成的氣體從第一連通孔125經隔網127流入充氣機外殼102，在第二氣體生成室130中生成的氣體從第二連通孔135經隔網137流入充氣機外殼102。
第一和第二氣體生成室120、130是按如此方式設置的當在第一氣體生成室120中生成的氣體在通過流入通道的第一連通孔125后，于充氣機外殼102的內部向擴壓器口182流動時，作為第二氣體生成室130的流入通道的第二連通孔135，相對于作為第一氣體生成室120的流入通道的第一連通孔125位于氣體流動方向的相反方向上。
通過按此方式設置第一和第二氣體生成室120、130，第一氣體生成室120中的燃燒不影響第二氣體生成室130中的燃燒，此種布局是有效的，因為在加壓劑不含氧時，第一氣體生成室120中的燃燒不影響第二氣體生成室130中的燃燒。第一氣體生成室120和第二氣體生成室130的設置順序可以相反。
在擋塊145中形成的點火裝置室114包括第一和第二點火室115、141。第一點火室裝放第一引發器117，第二點火室裝放第二引發器140。第一和第二點火室可以平行設置，沿充氣機外殼102的寬度方向彼此相鄰。
第一引發器117和第二引發器140通過引發器凸緣143安裝到擋塊145上。擋塊145通過焊接之類的方法在連接部分146處被固定到充氣機外殼102上。
具有圖示形狀在啟動時破裂主要可破裂片178的射彈175，安裝在裝藥傳送裝置室110的一端上，使得射彈175通過O-環172橫跨裝藥傳送裝置室110和充氣機外殼102的內部空間103。如所圖示的那樣，射彈175的尖端(主要可破裂片178一側的射彈175的部分)位于內部空間103中。
擴散器180與充氣機外殼102的一端連接。擴散器180用焊接的方法固定在其連接部分181上。主要可破裂片178作為主關閉部件，安裝在面向射彈175的擴散器180的一端，以便在啟動前阻斷加壓介質向擴壓器口182的移動通道。因此，在啟動前，氣體流入空間150和充氣機外殼102的內部空間103彼此完全隔離開來，這樣，加壓劑的通過能力被阻止。
擴散器180在另一端配有多個擴散器口182，用于將加壓介質傳送到氣囊，還配有擴散器隔網186，用于去除細微顆粒。用于連接擴散器180和氣囊組件的柱螺栓190被固定在擴散器180的外表面。
在混合式充氣機100中，上述各組成部件最好在寬度向相對于中心軸線(圖8中表示為點劃線)對稱設置，但某些或全部組成部件，也可以相對于中心軸線偏心地設置。
在本發明的混合式充氣機中，第一和第二氣體生成室結構配置是可以變化的，象如下所述的那樣。
例如，第一氣體生成室120和第二氣體生成室130可設置成在充氣機外殼102內相對的兩側彼此相對。在這種情況下，加壓介質被注入第一氣體生成室120和第二氣體生成室130之間的空間。
此外，例如，在充氣機外殼102中，第一氣體生成室120(或第二氣體生成室130)可以設置得圍繞裝藥傳送裝置室110，可以圍繞第一氣體生成室120設置第二氣體生成室130(或第一氣體生成室120)。
本發明的氣囊系統包括一個含有撞擊傳感器和控制部件的啟動信號輸出裝置，以及一個混合式充氣機100和氣囊裝放其中的組件殼體。在第一引發器117和第二引發器140一側，混合式充氣機100與啟動信號輸出裝置(撞擊傳感器和控制部件)連接，通過將柱螺栓190擰入裝有氣囊的組件殼體，混合式充氣機100被連接并固定。在具有這種結構的氣囊系統中，可以根據撞擊程度調節生成的氣體量，并通過適當設定啟動信號輸出裝置中啟動信號的輸出條件，調節氣囊的充氣速度。
接下來，將解釋表明本發明另一個實施例的圖11的混合式充氣機100。圖11是混合式充氣機在其縱向上的一個剖示圖，如圖8中的參考號數那樣，同樣的參考號數表示同樣的部件。
連接器170被連接在裝藥傳送裝置室110的延伸部分上，具有圖示形狀、用于在啟動時破裂主要可破裂盤178的射彈175，通過O-環172，安裝到使裝藥傳送裝置室110和連接器170進入相互連通的孔口上，以便射彈175橫跨裝藥傳送裝置室110和連接器170。射彈175的尖端位于連接器170的內部空間176中。內部空間176和充氣機外殼102的內部空間103，只通過配設在面對外殼(氣體發生氣外殼)的內表面的連接器170表面上的所需數量的氣體流入口166連通。在圖11的實施例中，氣流通道105a由外殼105的內表面和連接器170的外表面形成。因此，內部空間103中的加壓介質在啟動時必然經氣流通道105a流入氣體流入口166。即使在圖11中所示的混合式充氣機中，第二連通孔135和第二點火引發器140的設置與圖10中實施例的設置相同，第一連通孔125的設置與圖9中的實施例的設置相同。
接下來，將參考圖7對第一連通孔和第二連通孔在周向和縱向上的設置第一氣體生成室120的第一連通孔125和第二氣體生成室130的第二連通孔135可沿圓周方向和縱向設置，例如，如圖7所示。沿周向和縱向設置的連通孔的數量不受限制，然而，例如，可沿圓周方向設置兩至五個(圖7中為三個)連通孔，而可沿縱向設置一至四個(圖7中為四個)連通孔。同樣，上述第一和第二連通孔的孔徑，在連通孔為圓形的情況下，可設置為大約2到10mm的直徑。
如圖7所示，當在充氣機外殼的橫向上沿不同的方向(相反的方向)設置第一連通孔125和第二連通孔135時，防止煙霧外泄的效應很高，這樣更好。換句話說，當由第一氣體生成室120中的氣體生成劑124的燃燒生成的含有煙霧的氣流，從第一連通孔125流出時，含有這種煙霧(第一煙霧)的氣流撞擊面向第一連通孔125的充氣機外殼102的內壁面，煙霧附著在該內壁面。此后，煙霧量從中減少的氣流在充氣機外殼102內部向擴散器口182推進。然后，由第二氣體生成室130中的氣體生成劑134的燃燒產生的含有煙霧的氣流，撞擊面向第二連通孔135的充氣機外殼102的內壁面，煙霧附著在該內壁面。此后，氣流在充氣機外殼102內部向擴散器口182推進。由于氣流經過與第一煙霧附著其上的充氣機外殼102的內壁面相對的一側，防止了第一煙霧被驅散。
接下來，將參考圖8至圖10對混合式充氣機100的運作進行解釋。在混合式充氣機100被啟動前，貯存在充氣機外殼102中的高壓下的加壓介質已經流入分別通過連通孔125和135相互連通的第一氣體生成室120和第二氣體生成室130，并進一步經連通孔118流入裝藥傳送裝置室110，這些室的內部維持在同樣的高壓下，此外，射彈175安裝成以便跨在維持同樣壓力的裝藥傳送裝置室110和內部空間176之間，因此，防止了誤操作。
在機動車碰撞的情況下，第一引發器117被啟動信號輸出裝置點燃，以破裂第一可破裂片119(固定于形成第一連通孔113的擋塊145)，點燃并燃燒裝藥傳送裝置室110中的傳爆劑112a，由此形成了高壓增壓氣體。當裝藥傳送裝置室110內部的壓力被生成的增壓氣體提高時，由此壓力推動的射彈175移動，用射彈175的尖端破裂主要可破裂片178。此時，增壓氣體的一部分，由于主要可破裂片178的破裂，流入氣體流入空間150。
大部分增壓氣體通過火焰傳送孔118流入第一氣體生成室120，以點燃并燃燒第一氣體生成劑124，預定量的高溫燃燒氣體(相應于第一氣體生成劑124的裝填量)得以生成。此時，由于加壓劑已經流入第一氣體生成室120，使得該室120維持在高壓上，第一氣體生成劑124的燃燒是穩定的。由于裝藥傳送裝置室110、第一氣體生成室120和第二氣體生成室130被圓筒形外殼111和第二分隔壁136彼此隔離開來，第二氣體生成劑134未被點燃和燃燒。由于第一氣體生成室120的第一連通孔125和第二氣體生成室130的第二連通孔135的設置結構，第二氣體生成劑134沒有被第一氣體生成劑124的燃燒點燃和燃燒。
此后，由于高溫燃燒氣體通過第一連通孔125(第一連通孔125a至第一連通孔125d)流入充氣機外殼102，就此提高了其中的壓力，進一步加壓的介質通過已經破裂的主要可破裂片178流入氣體流入空間150，以此方式流入氣體流入空間150的進一步加壓的介質，在通過擴散器隔網186后從擴散器口182排出，然后膨脹安裝在氣囊組件中的氣囊。
在第一引發器117被啟動的同時或稍后(大約10到40ms)第二引發器140由啟動信號輸出裝置點燃，第二可破裂片139(固定于形成第二連通通道133的擋塊145)被破裂，于是第二氣體生成室130中的第二氣體生成劑134被點燃并燃燒，生成預定量的高溫燃燒氣體(相應于第二氣體生成劑134的裝填量)。此時，由于加壓介質已經流入第二氣體生成室130，該室130已經維持在高壓上，第二氣體生成劑134的燃燒狀態是穩定的。
同樣，如圖8和圖10所示，第二點火引發器140和第二連通孔135(135a至135f)間隔開來設置，由此，第二氣體生成室130中的第二氣體生成劑134均勻燃燒。例如，如果第二點燃引發器設置在圖10中以參考號數140’所示的位置上，第二連通孔135、135c和135d附近的第二氣體生成劑134順利燃燒，但是，在某些情況下，余下的第二氣體生成劑134，特別是處在相對側(圖10中第二點火引發器140的位置)上的，可能不會順利燃燒。
由第二氣體生成劑134的燃燒生成的高溫燃燒氣體，通過第二連通孔135流入充氣機外殼102，提高了那里的壓力，剩余的進一步加壓的介質通過已破裂的主要可破裂片178流入氣體流入空間150，并從擴散器口182排出，以進一步膨脹氣囊。
在上述混合式充氣機中，燃燒氣體以此方式分兩階段生成。第一氣體生成室120可用以防止氣囊的充氣動作滯后于機動車碰撞，第二氣體生成室130能夠讓加壓介質完全從充氣機外殼102中排出，并使氣囊迅速膨脹到滿意的安全水平。此外，即使產生煙霧，也防止了它的外泄。
此外，由于配備了兩個氣體生成室，這種混合式充氣機也可以適用于如下的實施例燃燒氣體只在第一氣體生成室120中獨立生成的實施例，燃燒氣體同時在第一和第二氣體生成室120和130中產生的實施例，在第一氣體生成室120中生成燃燒氣體的時間和在第二氣體生成室130中生成燃燒氣體的時間之間的間隔按所需方式受到控制的實施例。
(4)第四發明實施例以下將參考表明第四發明的實施例的附圖對第四發明進行解釋。圖12是混合式充氣機100實施例的縱向剖面視圖。
如圖12所示，充氣機外殼102包括一個圓柱式抗壓容器，其內部空間103充注有加壓介質，并維持在高壓上。加壓介質通常從在與充氣機外殼102的一端連接的擋塊145中形成的小孔107注入，在注入加壓介質后，小孔107被密封栓109封閉。充氣機外殼102可以構造得具有均勻的外直徑，其在擴散器180一側的端部除外(沒有頸縮等情況的平展外形)。
氣體發生器108的外殼由氣體生成殼體105形成。氣體發生器108中包括裝藥傳送裝置室110、形成得圍繞裝藥傳送裝置室110并沿充氣機外殼102的縱向串連地彼此相鄰設置的第一氣體生成室120和第二氣體生成室130。氣體發生器108設置在充氣機外殼102中，其沿其縱向的一端通過焊接固定在擋塊145上。
裝藥傳送裝置室110包括一個圓筒形外殼111，并通過傳爆劑112a(傳送裝藥)填入其中的傳爆藥杯116a和由作為第一關閉裝置的第一可破裂片119關閉的第一連通通道，與第一引發器117連接。裝藥傳送裝置室110通過火焰傳送孔118與第一氣體生成室120連通。
第一氣體生成室120設置成圍繞裝藥傳送裝置室110，并由氣體生成器外殼105、裝藥傳送裝置室110的外殼111、第一分隔壁(第一擋板)126和第二分隔壁136(第二擋板)所限定。預期量的第一氣體生成劑124作為第一氣體生成室120中的氣體生成裝著容放其中。第一氣體生成室120和充氣機外殼102通過多個第一連通孔125相互連通，多個第一連通孔125用一金屬網狀的隔網127從氣體生成外殼105的外表面覆蓋。
第二氣體生成室130被氣體生成外殼105、裝藥傳送裝置室110的外殼111、第二分隔壁(第二擋板)136和擋塊145(以及第二可破裂片139)限定。預期量的第二氣體生成劑134作為氣體生成裝置容放其中。第二氣體生成室130和充氣機外殼102通過多個第二連通孔135經金屬網狀的隔網137相互連通。隔網137從氣體生成器外殼105的內表面覆蓋多個連通孔135，但可以象隔網127那樣將其設置在氣體生成器殼體105的外表面。
第二氣體生成室130通過由第二關閉裝置的第二可破裂片139關閉的第二連通通道與第二點火引發器140連接。參考號數112b表示傳爆劑，116b表示傳爆藥杯。附帶說明的是，在第二氣體生成室130中，多個第二連通孔135在橫向(徑向)上在與第二點火引發器140相對的一側上形成。
第二引發器140相對于中心軸線偏心地設置，因為第一引發器117(第一點火裝置室115)和裝藥傳送裝置室110被設置在沿充氣機外殼102縱向延伸的中心軸線上(圖12中的虛線)。
第二氣體生成劑134的量可以等于、大于或小于第一氣體生成劑124的量，第一和第二氣體生成劑的形狀和組成可以彼此相同或不同。第一氣體生成室120和第二氣體生成室130的體積可以彼此相同或不同，體積可以由第一分隔壁126和第二分隔壁136進行調整。
如上所述，裝藥傳送裝置室110與第一氣體生成室120連通，第一氣體生成室120與充氣機外殼102連通，此外，第二氣體生成室130與充氣機外殼102連通。由于這種結構，裝藥傳送裝置室110、第一氣體生成室120和第二氣體生成室130中的壓力維持在高水平上，即與充氣機外殼102(內部空間103)中的壓力同樣的水平。
第一氣體生成室120和第二氣體生成劑130沿充氣機外殼102的縱向串連相鄰地設置。通過按此方式串連地設置這些室，即使在氣體生成室分為二個時，混合式充氣機的整體尺寸也可以構造得緊湊，重量的增加得以限制。
第一氣體生成室120和第二氣體生成劑130具有獨立的通道，由第一氣體生成劑124和第二氣體生成劑134的相應燃燒生成的氣體經由所述通道流入充氣機外殼102，即，在第一氣體生成室120中生成的氣體從第一連通孔125經隔網127流入充氣機外殼102，在第二氣體生成室130中生成的氣體從第二連通孔135經隔網137流入充氣機外殼102。
第一和第二氣體生成室120、130是按如此方式設置的，即，當在第一氣體生成室120中生成的氣體在通過流入通道的第一連通孔125后于充氣機外殼102內流向擴散器口182時，作為第二氣體生成室130流入通道的第二連通孔135，相對于作為第一氣體生成室120的流入通道的第一連通孔125位于氣體流動方向的相反方向上。
通過以此種方式設置第一和第二氣體生成室120、130，第一氣體生成室120中的燃燒并不影響第二氣體生成室130中的燃燒，由于在加壓介質不含有氧時，第一氣體生成室120中的燃燒不影響第二氣體生成室130中的燃燒，這種設計是有效的。第一氣體生成室120和第二氣體生成室130的設置順序可以反過來。
在擋塊145中形成的點火裝置室114包括第一和第二點火裝置室115、141。第一點火裝置室容放第一引發器117，第二點火裝置室容放第二引發器140。第一和第二點火裝置室可以平行設置，沿充氣機外殼102的寬度方向彼此相鄰。
第一引發器117和第二引發器140通過引發器凸緣143安裝于擋塊145。通過焊接等方法，擋塊145在連接部分146處被固定在充氣機外殼102上。
連接器170被連接到裝藥傳送裝置室110的延伸部分中。具有圖示形狀、在啟動時破裂主要可破裂片178的射彈175，通過O-環172，被安裝到使裝藥傳送裝置室110和連接器170相互連通的孔口上，以便射彈175橫跨裝藥傳送裝置室110和連接器170。射彈175的尖端位于連接器170的內部空間176中。內部空間176和充氣機外殼102的內部空間103，只通過設置在面對氣體生成器外殼105內表面的連接器170的表面上所需數量的氣體流入口166連通。氣體流道105a由外殼105的內表面和連接器170的外表面形成。因此，內部空間103中的加壓介質在啟動時必然通過氣體流入通道105a流入氣體流入孔166。
擴散器180與充氣機外殼102的一端連接。擴散器180用焊接的方法固定在其連接部分181處。作為主要關閉部件的主要可破裂片178被安裝在面對射彈175的擴散器180的端部，以便在啟動前阻斷加壓介質向擴散器口182的通路。因此，在啟動前，氣體流入空間150和充氣機外殼102的內部空間103相互完全隔離開來，這樣，加壓介質的通過能力被阻止。
擴散器180在另一端配有多個擴散器口182，用于將加壓介質傳送到氣囊，并配有擴散器隔網186，用于去除細微顆粒。用于連接擴散器180和氣囊組件的柱螺栓190固定在擴散器180的外表面。
在混合式充氣機100中，上述組成部件最好相對于中心軸線(圖12中示為虛線)沿寬度方向對稱設置，但某些或全部組成部件可以相對于中心軸線偏心地設置。
在本發明的混合式充氣機中，第一和第二氣體生成室可按如下所述變化。
例如，第一氣體生成室120和第二氣體生成室130可以在充氣機外殼102內設置成在相對兩側彼此面對。在這種情況下，加壓介質被注入第一氣體生成室120和第二氣體生成室130之間的空間。
此外，例如，在充氣機外殼102中，第一氣體生成室120(或第二氣體生成室130)可以設置成圍繞裝藥傳送裝置室110，第二氣體生成室130(或第一氣體生成室120)可以設置成圍繞第一氣體生成室120。
在圖12的混合式充氣機100中，第一氣體生成室120的隔網127設置在氣體生成器外殼105的外表面上，因此，即使外殼105的內表面是平展的，第一和第二分隔壁126、136的插入和設置在組裝時并未受到干擾。同時，第二氣體生成室130的隔網137設置在氣體生成器外殼105的內表面上。如附圖所示，由于第二氣體生成室130一側上的氣體生成器外殼105形成為徑向擴展的形狀，即使先安裝了隔網137，第一和第二分隔壁126、136的插入和設置也不受到干擾。
本發明的氣囊系統包括一個含有撞擊傳感器和控制部件的啟動信號輸出裝置，以及一個混合式充氣機100和氣囊容放其中的組件殼體。混合式充氣機100在第一引發器117和第二引發器140一側與啟動信號輸出裝置(撞擊傳感器和控制部件)連接，并且通過將柱螺栓109擰入裝有氣囊的組件殼體中，混合式充氣機100被連接并固定。在具有這種結構的氣囊系統中，可以根據碰撞程度調節生成氣體的量，通過適當設定啟動信號輸出裝置中啟動信號輸出的條件調節氣囊的膨脹速度。
接下來，將參考圖12對混合式充氣機100的運作進行解釋。
在混合式充氣機100被啟動前，在高壓下貯存在充氣機外殼102中的加壓介質已經流入分別通過第一連通孔125和第二連通孔135相互連通的第一氣體生成室120和第二氣體生成室130，并進一步通過連通孔118流入裝藥傳送裝置室110，這些室的內部維持在同樣的高壓下。此外，射彈175安裝成以便跨在維持同樣壓力的裝藥傳送裝置室110和內部空間176之間，因此，防止了誤操作。
在機動車碰撞的情況下，第一引發器117被啟動信號輸出裝置點燃，破裂第一可破裂片119(固定于形成第一連通孔113的擋塊145)，以點燃并燃燒裝藥傳送裝置室110中的傳爆劑112a，由此形成了高溫增壓氣體。當裝藥傳送裝置室110內部的壓力被生成的增壓氣體提高時，由此壓力推動的射彈175移動，用射彈175的尖端破裂主要可破裂片178。此時，增壓氣體的一部分，由于主要可破裂片178的破裂，流入氣體流入空間150。
大部分增壓氣體通過火焰傳送孔118流入第一氣體生成室120，點燃并燃燒第一氣體生成劑124，預期量的高溫燃燒氣體(對應于第一氣體生成劑124的填裝量)生成了。此時，由于加壓介質已經流入第一氣體生成室120，使得該室120維持在高壓上，第一氣體生成劑124的燃燒是穩定的。由于裝藥傳送裝置室110、第一氣體生成室120和第二氣體生成室130被圓筒形外殼111和第二分隔壁136彼此隔離開來，第二氣體生成劑134未被點燃和燃燒。由于第一氣體生成室120的第一連通孔125和第二氣體生成室130的第二連通孔135的設置，第二氣體生成劑134沒有被第一氣體生成劑124的燃燒點燃和燃燒。
此后，由于高溫燃燒氣體通過第一連通孔125流入充氣機外殼102，提高了那里的壓力，進一步加壓的介質通過已經破裂的主要可破裂片178流入氣體流入空間150，以此方式流入氣體流入空間150的進一步加壓的介質，在通過擴散器隔網186后從擴散器口182排出，然后膨脹了氣囊組件中的氣囊。
在第一引發器117被啟動的同時或稍后(大約10到40ms)，第二引發器140被啟動信號輸出裝置點燃，第二可破裂片139(固定于形成第二連通通道的擋塊145)被破裂，傳爆劑112b被點燃和燃燒，于是，第二氣體生成室130中的第二氣體生成劑134被點燃并燃燒，生成預定量的高溫燃燒氣體(相應于第二氣體生成劑134的裝填量)。此時，由于加壓介質已流入第二氣體生成室130，該室130已維持在高壓下，第二氣體生成劑134的燃燒狀態是穩定的。
同樣，如圖12所示，將第二點火引發器140與第二連通孔135沿不同徑向上分開來設置，從而第二氣體生成室130中的第二氣體生成劑134均勻燃燒。例如，如果第二連通孔135設置在靠近第二點火引發器140的位置上，第二連通孔135附近的第二氣體生成劑134順利燃燒，但是，在某些情況下，遠離第二連通孔135的第二氣體生成劑134可能不會順利燃燒。
由第二氣體生成劑134的燃燒生成的高溫燃燒氣體，通過第二連通孔135流入充氣機外殼102，就此提高了其中的壓力，剩余的進一步加壓的介質通過已破裂的主要可破裂片178流入氣體流入空間150，并從擴散器口182排出以進一步膨脹氣囊。
在上述混合式充氣機中，燃燒氣體以此方式分兩階段生成。第一氣體生成室120可用以防止氣囊的充氣動作滯后于機動車碰撞，第二氣體生成室130能夠讓加壓介質完全從充氣機外殼102中排出，并使氣囊迅速膨脹到滿意的安全水平。此外，即使形成煙霧，也防止了它的外泄。此外，由于配備了兩個氣體生成室，這種混合式充氣機也可以適用于如下的實施例燃燒氣體只在第一氣體生成室120中生成的實施例，燃燒氣體在第一和第二氣體生成室120和130中同時生成的實施例，在第一氣體生成室120中生成燃燒氣體的時間和在第二氣體生成室130中生成燃燒氣體的時間間隔按所需方式受到控制的實施例。
權利要求
1.一種用于配有氣囊的機動車的充氣式安全系統的多級充氣式混合充氣機，包括一個充氣機外殼，一個裝在充氣機外殼中的氣體發生器，一個與氣體發生器連接的點火裝置室，其中，充氣機外殼的內部充注有含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器包括分別含有氣體生成裝置的第一和第二氣體生成室，以及一個從第一連通孔流出的氣流的阻擋裝置，形成得至少圍繞第一氣體生成室且位于第一氣體生成室與充氣機外殼由之相互連通的第一連通孔與充氣機外殼的內壁面之間。
2.如權利要求1所述的多級充氣式混合充氣機，包括一個主要封閉裝置，在啟動前關閉加壓介質通向引向外部的排放口的通路，一個在啟動時利用壓力破裂主要封閉裝置的射彈，射彈的尖端在充氣機外殼內位于與充注有加壓介質的空間相同的空間內。
3.如權利要求1或2所述的多級充氣式混合充氣機，其中，所述氣流的阻擋裝置是片狀部件，安裝成環繞并蓋擋至少第一連通孔或具有一個孔口的圓筒形部件。
4.如權利要求1至3的任何一項所述的多級充氣式混合充氣機，其中，第一氣體生成室和充氣機外殼相互連通，第二氣體生成室和充氣機外殼相互連通。
5.一種用于配有氣囊的機動車充氣式安全系統的多級充氣式混合充氣機，包括一個充氣機外殼，一個裝在充氣機外殼中的氣體發生器，一個與氣體發生器連接的點火裝置室，其中，充氣機外殼的內部充注有含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器包括分別含有氣體生成裝置的第一和第二氣體生成室，以及第一氣體生成室和充氣機外殼由之相互連通的多個第一連通孔和第二氣體生成室與充氣機外殼由之相互連通的多個第二連通孔如此形成，使得一些或全部相應連通孔在充氣機外殼的橫向上朝向不同的方向。
6.如權利要求5所述的多級充氣式混合式充氣機，包括一個主要封閉裝置，在啟動前關閉加壓介質通向引向外部的排放口的通路，一個在啟動時利用壓力破裂主要封閉裝置的射彈，射彈的尖端在充氣機外殼內位于與充注有加壓介質的空間相同的空間內。
7.如權利要求5至6所述的多級充氣式混合充氣機，其中，多個第一連通孔和多個第二連通孔如此形成，使得第一連通孔中的一個和第二連通孔中的一個朝向不同方向以在它們之間在所述橫向上形成一個180°的角，其余的連通孔形成得在充氣機外殼的橫向上具有0°到180°的角。
8.如權利要求5或6所述的多級充氣式混合充氣機，其中，多個第一和第二連通孔形成得在充氣機外殼橫向上具有從60°至180°的角。
9.如權利要求8所述的多級充氣式混合充氣機，其中，所有多個第一和第二連通孔形成得朝向不同方向并有相同的角度。
10.如權利要求8所述的多級充氣式混合式充氣機，其中，當第一氣體生成室和第二氣體生成室在所述橫向上分別等分為兩個部分時，所有多個第一連通孔位于橫向兩個部分的一側，而所有多個第二連通孔位于橫向兩個部分的另一側。
11.一種用于配有氣囊的機動車的充氣式安全系統的混合充氣機，包括一個充氣機外殼，一個安裝在充氣機外殼內的氣體發生器，一個與氣體發生器連接的具有點火裝置的點火裝置室，其中，充氣機外殼的內部充注有含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器有一個包含氣體生成裝置的氣體生成室，氣體生成室和充氣機外殼通過多個連通孔相互連通，以及多個連通孔設置成在充氣機外殼的橫向和/或縱向上與點火裝置分離開。
12.如權利要求11所述的混合充氣機，其中，與氣體生成室連接的點火裝置相對于充氣機外殼縱向中心軸線偏心設置。
13.一種用于配有氣囊的機動車的充氣式安全系統的混合充氣機，包括一個充氣機外殼，一個安裝在充氣機外殼內的氣體發生器，一個與氣體發生器連接的點火裝置室，其中，充氣機外殼的內部充注有含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器配有分別包含氣體生成裝置的第一和第二氣體生成室，第一氣體生成室與配有第一點火裝置的第一點火裝置室連接，第二氣體生成室與配有第二點火裝置的第二點火裝置室連接，第一氣體生成室與充氣機外殼通過多個第一連通孔相互連通，第二氣體生成室和充氣機外殼通過多個第二連通孔相互連通，以及多個第二連通孔設置成沿充氣機外殼的橫向和/或縱向上與第二點火裝置分離開。
14.如權利要求13所述的混合充氣機，其中，氣體發生器設置在第一點火裝置室的縱向延伸部分上，并且具有與第一氣體生成室連通的裝藥傳送裝置室，與第二氣體生成室連接的第二點火裝置相對于充氣機外殼的縱向中心軸線偏心地設置。
15.如權利要求13或14所述的混合充氣機，其中，第一點火裝置和第二點火裝置沿充氣機外殼的橫向相互平行并相鄰設置，第一點火裝置室設置在充氣機外殼縱向中心軸線上。
16.如權利要求13至15的任何一項所述的混合充氣機，其中，第一點火裝置室與第一氣體生成室通過第一連通通道連通，第一連通通道在第一點火裝置啟動前被第一關閉裝置關閉，第二點火裝置室與第二氣體生成室通過第二連通孔連通，第二連通通道在點火裝置啟動前被第二關閉裝置關閉。
17.如權利要求10至16的任何一項所述的混合式充氣機，其中，所有多個第一連通孔和多個第二連通孔在點火裝置或第二點火裝置以及充氣機外殼的橫向上朝向不同的方向。
18.如權利要求11至17中任何一項所述的混合式充氣機，其中，所有多個第一連通孔和多個第二連通孔在點火裝置室或第二點火裝置室以及充氣機外殼的橫向上形成90°或更大的角。
19.一種用于配有氣囊的機動車的充氣式安全系統的混合充氣機，包括一個充氣機外殼，一個裝在充氣機外殼內的氣體發生器，一個與氣體發生器相連具有一點火裝置的點火裝置室，其中，充氣機外殼的內部充注有含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器有一個由氣體發生殼體形成的外殼和一個在氣體發生器殼體內包括有氣體生成裝置的氣體生成室，氣體生成室和充氣機外殼通過配設在氣體發生器殼體上的多個連通孔相互連通，以及一個隔網在至少多個連通孔被從外面覆蓋住的位置處設置在氣體發生器殼體的外表面上。
20.如權利要求19所述的混合式充氣機，其中，用于設置隔網的凹部未設置在氣體發生器殼體的內表面上，用于調節氣體生成劑量的擋板通過從一端孔口插入氣體發生器殼體來設置。
21.一種用于配有氣囊的機動車的充氣式安全系統的混合充氣機，包括一個充氣機外殼，一個裝在充氣機外殼內的氣體發生器，一個與氣體發生器相連具有一點火裝置的點火裝置室，其中，充氣機外殼的內部充注有含有惰性氣體的加壓介質，氣體發生器具有一個由氣體發生器殼體形成的外殼，以及在氣體發生器殼體中分別包括氣體生成裝置的第一氣體生成室和第二氣體生成室，第一連通孔和第二連通孔設置在氣體發生器殼體上，第一氣體生成室和充氣機外殼通過第一連通孔相互連通，第二氣體生成室和充氣機外殼通過第二連通孔相互連通，以及一隔網在至少第一連通孔和/或第二連通孔被從外面覆蓋的位置處配裝在氣體發生器殼體的外表面上。
22.如權利要求21所述的混合式充氣機，其中，用于配裝隔網的凹部沒有設置在氣體發生器殼體的內表面上，用于調節氣體生成劑量和/或將第一氣體生成室和第二氣體生成室相互隔離開的擋板通過從一端開口插入氣體發生器殼體來設置。
23.如權利要求1至10、13至18、21和22中任何一項所述的多級充氣式混合充氣機，其中，在第一和第二氣體生成室中生成的氣體的通向充氣機外殼的流入通道相互獨立。
24.如權利要求23所述的多級充氣式混合充氣機，其中，當第一氣體生成室中生成的氣體通過獨立的流入通道在充氣機外殼內流動時，第二氣體生成室的流入通道相對于第一氣體生成室的流入通道位于氣體流動方向的相反方向上。
25.如權利要求1至10、13至18、20至24中任何一項所述的多級充 氣式混合充氣機，其中，第一和第二氣體生成室串并彼此相鄰地沿充氣機 外殼的縱向設置。
26.如權利要求1至10、13至18和20至24中任何一項所述的多級充氣式混合充氣機，其中，第一和第二氣體生成室串連且彼此相對地沿充氣機外殼的縱向設置。
27.如權利要求1至10、13至18和21至24中任何一項所述的多級充充氣式混合充氣機，其中，第一和第二氣體生成室平行且彼此相鄰或分開地沿充氣機外殼的縱向設置。
28.如權利要求1至10、23至27中任何一項所述的多級充氣式混合充氣機，其中，點火裝置室具有分別包括點火裝置的第一點火室和第二點火室，第一點火室通過第一連通通道與第一氣體生成室連通，第一連通通道在第一點火裝置啟動前被第一關閉裝置關閉，第二點火室通過第二連通通道與第二氣體生成室連通，第二連通通道在點火裝置啟動前被第二關閉裝置關閉。
29.如權利要求8所述的多級充氣式混合式充氣機，其中，第一點火室和第二點火室沿充氣機外殼的橫向平行且彼此相鄰地設置。
30.如權利要求1至10和23至29中任何一項所述的多級充氣式混合充氣機，其中，氣體發生器還有一個裝藥傳送裝置室，裝藥傳送裝置室和第一氣體生成室相互連通。
31.如權利要求11至18中任何一項所述的多級充氣式混合充氣機，其中，在啟動前關閉加壓介質的通向引向外部的排放口的通路的主要關閉裝置在啟動時被破裂。
32.一種氣囊系統，包括一個含有撞擊傳感器和控制部件的啟動信號輸出裝置，一個其中容放根據權利要求1至10和23至30中任何一項所述的多級充氣式混合充氣機和氣囊的組件殼體，其中，氣囊的充氣速度設定為可調節的。
33.一種氣囊系統，包括一個含有撞擊傳感器和控制部件的啟動信號輸出裝置，以及一個其中容放根據權利11至27和31至30中任何一項所述的混合式充氣機和氣囊的組件殼體。
全文摘要
提供了一種包括防止煙霧外泄裝置的混合式充氣機。已經流來第一氣體生成室(120)的氣流的外流壓力，受到阻擋裝置(160)的適當限制，部分煙霧也附著于內表面(161)，因此，防止了煙霧的外泄。
文檔編號B60R21/26GK1407933SQ00816876
公開日2003年4月2日 申請日期2000年12月7日 優先權日1999年12月7日
發明者山﨑征幸, 兩保榮一, 藪田干夫 申請人:大賽璐化學工業株式會社