本發(fā)明涉及點(diǎn)火器組件，該點(diǎn)火器組件帶有機(jī)械活塞，以打開(kāi)用于安全氣囊組件的密封的受壓充氣機(jī)。

背景技術(shù)：

已經(jīng)長(zhǎng)久以來(lái)使用通常被稱作充氣機(jī)的受壓充氣裝置來(lái)對(duì)安全氣囊充氣。這些裝置可與氣體發(fā)生劑結(jié)合以形成混合充氣機(jī)，混合充氣機(jī)釋放受壓氣體并同時(shí)使推進(jìn)劑燃燒以產(chǎn)生附加的充氣氣體。

替代地，在充氣裝置中可不使用推進(jìn)劑或發(fā)生劑，而僅使用所存儲(chǔ)的受壓氣體。

在這兩種型式的充氣機(jī)中，點(diǎn)火器或引火器接收來(lái)自碰撞傳感器的電信號(hào)，且點(diǎn)火器點(diǎn)火使密封破裂，以釋放氣體，并可選地點(diǎn)燃混合充氣機(jī)中的發(fā)生劑。

如在US 5,076,607、US 5,462,307和US 5,584,505中所教導(dǎo)的，為了提高可靠性，可使用機(jī)械裝置來(lái)破壞密封，并且全都使用機(jī)械活塞來(lái)破壞密封。這些活塞將在沖擊期間可靠地打破密封，但當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)進(jìn)入相對(duì)于擴(kuò)散器通道為開(kāi)口阻擋構(gòu)造中時(shí)，這些活塞可能引起氣體的不穩(wěn)定釋放。這可能引起一個(gè)或多個(gè)開(kāi)口中的阻塞，從而可能導(dǎo)致與均勻的氣流相關(guān)的問(wèn)題并產(chǎn)生在通常的推力不變擴(kuò)散器中不期望的推力效果。為了避免該情形，已將擴(kuò)散器定位在一側(cè)上或甚至定位在遠(yuǎn)端處。然而，這使得充氣機(jī)體積大或長(zhǎng)于不這樣定位所需要的。

本發(fā)明以更簡(jiǎn)單且更有效的方式克服了這些缺點(diǎn)，不僅避免流動(dòng)開(kāi)口被阻塞的可能性，還允許充氣機(jī)使用更高的壓力和更廉價(jià)的氣體。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明具有充氣機(jī)殼體、擴(kuò)散器、易破閉合件和點(diǎn)火器組件。

充氣機(jī)殼體存儲(chǔ)受壓的充氣氣體。易破閉合件將受壓充氣氣體密封在充氣機(jī)殼體內(nèi)部。擴(kuò)散器具有多個(gè)孔用于引導(dǎo)氣流。

點(diǎn)火器組件具有點(diǎn)火器殼體、電致動(dòng)且裝配在點(diǎn)火器殼體端部中的引火器和附接(固定)至點(diǎn)火器殼體的可縮回活塞。在致動(dòng)引火器時(shí)，可縮回活塞推進(jìn)，對(duì)易破閉合件進(jìn)行沖擊和破壞，從而釋放氣體，隨著受壓氣體釋放出擴(kuò)散器，可縮回地推動(dòng)活塞回到點(diǎn)火器殼體中或點(diǎn)火器殼體上。

點(diǎn)火器組件具有點(diǎn)火器殼體，點(diǎn)火器殼體構(gòu)造為在第一端處接納引火器。引火器具有電連接件，電連接件延伸以附連至用于致動(dòng)引火器的接線連接件。組件附接至擴(kuò)散器的端部，且使得可縮回活塞在與第一端相對(duì)的第二端處附連至點(diǎn)火器殼體，并使可縮回活塞與易破閉合件對(duì)準(zhǔn)。點(diǎn)火器殼體在引火器與可縮回活塞之間具有開(kāi)口通道或腔室?？煽s回活塞適應(yīng)于一體地裝配入腔室內(nèi)或從外部裝到腔室上，從而在所述第二端處閉合腔室。

可縮回活塞具有具有減小直徑的碰撞件或沖擊部。沖擊部在點(diǎn)火器殼體處從基座起延伸至沖擊端或沖擊末端。沖擊部的長(zhǎng)度至少有幾毫米。在組裝時(shí)，沖擊端固定在離易破閉合件的破裂部一距離(d)處。可縮回活塞具有中空排氣套管部，中空排氣套管部的尺寸定為裝配在點(diǎn)火器殼體上或優(yōu)選地裝配在點(diǎn)火器殼體的腔室內(nèi)部。套管部和點(diǎn)火器殼體可形成為圓柱形管道，圓柱形管道的尺寸定為在組裝時(shí)裝配在一起。套管部從活塞的基座起延伸，且其長(zhǎng)度(e)大于沖擊端與易破閉合件的破裂部之間的距離(d)。這允許活塞由于引火器的點(diǎn)火而推進(jìn)，以使易破閉合件在沖擊時(shí)破裂或打破，并允許活塞行進(jìn)小于(e)的距離，并被破裂的閉合件或充氣機(jī)殼體止擋。對(duì)沖擊和行進(jìn)距離的該控制保持套管至少部分在點(diǎn)火器殼體上或點(diǎn)火器殼體內(nèi)。套管具有一個(gè)或多個(gè)、優(yōu)選地為兩個(gè)排氣孔，以釋放由引火器所產(chǎn)生的氣體壓力。隨著氣體向外排出，受壓充氣機(jī)氣體將活塞推回點(diǎn)火器殼體上或點(diǎn)火器殼體中至縮回位置。

可縮回活塞被點(diǎn)火器殼體引導(dǎo)并在充氣機(jī)內(nèi)的擴(kuò)散器位置處保持對(duì)中(居中)。這阻止了可縮回活塞脫開(kāi)，且成為對(duì)任何氣流開(kāi)口的阻礙。

在優(yōu)選的實(shí)施例中，可縮回活塞可在基座處或附近包括周向槽，這些槽提供以壓配關(guān)系就地保持活塞和點(diǎn)火器殼體的手段，以在引火器被致動(dòng)時(shí)允許更可預(yù)期的分離。

附圖說(shuō)明

將參照附圖僅以示例的方式描述本發(fā)明，附圖中：

圖1是本發(fā)明的充氣機(jī)的平面圖，以剖視圖示出了點(diǎn)火器組件、擴(kuò)散器和易破閉合件的各部分。

圖2是本發(fā)明的擴(kuò)散器和點(diǎn)火器組件的剖視圖。

圖3是本發(fā)明的擴(kuò)散器和點(diǎn)火器組件的立體圖。

圖4是擴(kuò)散器的剖視圖。

圖5是易破閉合件的立體圖。

圖6A是可縮回活塞的頂部的立體圖。

圖6B是從套管部的開(kāi)口端看的可縮回活塞的頂部的立體圖。

圖6C是可縮回活塞的平面圖。

圖7A－7C示出了活塞如何在致動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)而不從點(diǎn)火器殼體脫開(kāi)。

圖8是替代的實(shí)施例，其中，可縮回活塞裝配在點(diǎn)火器殼體上。

具體實(shí)施方式

參考圖1，示出了充氣機(jī)。充氣機(jī)10被示出具有壓力容器12，受壓氣體被包含并保持在由易破閉合件40密封的壓力容器12中。如所示的，易破閉合件40將充氣氣體與擴(kuò)散器30和點(diǎn)火器組件20分離。如所示的，點(diǎn)火器組件20具有引火器(squib)60，引火器60帶有電連接件62，電連接件62可附連至接線連接件，以接收電信號(hào)來(lái)致動(dòng)引火器60。點(diǎn)火器組件20還具有點(diǎn)火器殼體22，如所示的，可縮回活塞50被放置于點(diǎn)火器殼體22內(nèi)。

如圖2中進(jìn)一步示出的，整個(gè)組件牢固地固定在擴(kuò)散器30中。在圖2中，示出了局部剖視圖，其中，點(diǎn)火器殼體22已被剖開(kāi)，從而暴露出引火器60的一部分和可縮回活塞50。在圖2中，圍繞在點(diǎn)火器組件20外部所示出的是金屬絲過(guò)濾網(wǎng)70。該過(guò)濾網(wǎng)70將捕獲從擴(kuò)散件30噴射出的任何推進(jìn)劑或碎屑。

圖3是完全組裝好的點(diǎn)火器組件20的立體圖，示出了點(diǎn)火器殼體22，其中，可縮回活塞50被插入點(diǎn)火器殼體22內(nèi)部并固定至點(diǎn)火器殼體22，使得整個(gè)組件成為一個(gè)用于使易破閉合件40破裂的緊湊的裝置。

參考圖4，擴(kuò)散器30被示出具有多個(gè)開(kāi)口32，多個(gè)開(kāi)口32允許氣體被排出以例如充填安全氣囊。擴(kuò)散器30具有大端34壓力容器12，該大端34翻卷在點(diǎn)火器殼體22的相鄰端周圍。在擴(kuò)散器30的相對(duì)的小端36處是開(kāi)口36a。端部36被插入壓力容器12的開(kāi)口端中。該構(gòu)造將擴(kuò)散器30固定地安裝至壓力容器12；擴(kuò)散器30可在示出為位置14的位置處被焊接或以其它方式固定至壓力容器12。

參考圖5，以立體圖示出了易破閉合件40，易破閉合件40具有凸緣42，凸緣42如圖1和2中所示裝配在擴(kuò)散器上。該凸緣42密封住擴(kuò)散器30，并阻止氣體過(guò)早地從殼體釋放。如所示的，易破閉合件40向內(nèi)延伸至擴(kuò)散器30中，從而使得圓柱形部44延伸進(jìn)入擴(kuò)散器30，其中，圓錐形部46延伸至破裂部48，破裂部48具有足夠小的直徑，該直徑小到使得易破閉合件40能夠在引火器60的致動(dòng)時(shí)輕易地被可縮回活塞50造成的沖擊所破壞。如所示的，易破閉合件40提供獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)，該機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠吸收可縮回活塞50的沖擊載荷，從而使得破裂部48在被沖擊時(shí)利落地打破，但由于易破閉合件40的剩余部分的結(jié)構(gòu)完整性而阻止活塞50運(yùn)動(dòng)得更遠(yuǎn)。

參考圖6A、6B和6C，示出了可縮回活塞50。可縮回活塞50具有圓柱形套管52。圓柱形套管52具有多個(gè)開(kāi)口54，多個(gè)開(kāi)口54允許在致動(dòng)時(shí)由引火器產(chǎn)生的氣體從套管52內(nèi)部排出，從而當(dāng)在易破閉合件40處發(fā)生破裂時(shí)，允許可縮回活塞50被離開(kāi)壓力容器12的受壓氣體移動(dòng)，并允許降低內(nèi)部壓力?？煽s回活塞50的沖擊端55的尺寸定為具有對(duì)應(yīng)于易破閉合件40的破裂部48的直徑。如所示的，可縮回活塞50的直徑稍小于破裂部48，因而在沖擊時(shí)，可縮回活塞50可進(jìn)入易破閉合件40一小段距離。如所示的，沖擊端55是稍圓柱形的，然后，其向外張開(kāi)至一增加的直徑、到達(dá)可縮回活塞50的基座部58。圍繞基座部58的外周緣是突出環(huán)59。如所示的突出環(huán)59以壓配關(guān)系而緊裝配至點(diǎn)火器殼體22中，使得當(dāng)引火器60被激活時(shí)，裝置的將活塞50與點(diǎn)火器殼體22保持在一起的該部分被壓力克服，從而允許可縮回活塞50向前推進(jìn)以破壞易破閉合件40。如所示的，當(dāng)閉合件40被破壞時(shí)，由于沿基座58與端部55之間的彎曲或圓錐形部段57的增加的直徑，活塞50限制了行進(jìn)的量。這阻止裝置使其不能延伸遠(yuǎn)于一固定距離。一旦延伸到該距離，活塞50就停止。隨著可縮回活塞50向前運(yùn)動(dòng)，開(kāi)口54由于活塞50相對(duì)于點(diǎn)火器殼體22運(yùn)動(dòng)而暴露。隨著開(kāi)口54暴露，內(nèi)部氣體被釋放，且如前所述，由于所導(dǎo)致的氣體從壓力容器12涌入擴(kuò)散器30中，故而允許活塞50被縮回。由于可縮回活塞50從不脫離與點(diǎn)火器殼體22的內(nèi)表面的接觸，故而，可縮回活塞50完美對(duì)中，且在存儲(chǔ)氣體釋放時(shí)，可縮回活塞50會(huì)運(yùn)動(dòng)回到或接近其在點(diǎn)火器殼體22內(nèi)部的原始位置。這確保了可縮回活塞50不會(huì)變得脫開(kāi)或運(yùn)動(dòng)進(jìn)入阻擋擴(kuò)散器30的任何開(kāi)口32的位置。這獨(dú)特地允許了擴(kuò)散器30以性能的高可靠性運(yùn)行，而不引起對(duì)從混合或氣體填充的充氣機(jī)中排出的氣流任何不正常的阻礙。

圖7A、7B和7C示出了點(diǎn)火器組件20的視圖，其中，如上所述的活塞50裝配入點(diǎn)火器殼體22中，并示出了易破閉合件40與沖擊端55之間的距離。在圖7A的步驟一、引火器60的預(yù)點(diǎn)燃(步驟)中，充氣機(jī)10以其完全加載位置被示出。在引火器60的致動(dòng)時(shí)，參見(jiàn)圖7B，引火器60中的推進(jìn)劑將可縮回活塞50向前推動(dòng)，從而破壞易破閉合件40的破裂部48。隨著活塞50的沖擊端55刺穿易破閉合件40，由引火器推進(jìn)劑所產(chǎn)生的氣體通過(guò)可縮回活塞50的套管中的開(kāi)口54被射出。參見(jiàn)圖7C，隨著氣體從點(diǎn)火器殼體22內(nèi)部排出且可縮回活塞50經(jīng)歷壓力容器12內(nèi)部的壓降，充氣氣體將可縮回活塞50推回進(jìn)入點(diǎn)火器殼體22中，回到完全或幾乎完全縮回的位置；在該位置，充氣氣體也通過(guò)擴(kuò)散器30的排氣開(kāi)口32被排出或釋放以使安全氣囊(未示出)充氣。如所示的，可縮回活塞50從不脫離與點(diǎn)火器殼體22的接觸，且由此，可縮回活塞50在整個(gè)致動(dòng)過(guò)程中完全對(duì)中。這確保了整個(gè)點(diǎn)火器組件20可執(zhí)行其以下功能：由可縮回活塞50的沖擊引起的刺穿并破壞易破閉合件40的破裂部48，可縮回活塞50接著被同心地推回殼體中，使得點(diǎn)火器組件20不會(huì)阻擋任何擴(kuò)散器開(kāi)口32或阻止所示任何氣流。

參考圖8，示出了本發(fā)明的替代實(shí)施例，其中，可縮回活塞50安裝在點(diǎn)火器殼體22的外表面上，使得點(diǎn)火器殼體22作為用于可縮回活塞50安置于其上的圓柱形立柱或引導(dǎo)件。其功能與其它點(diǎn)火器殼體22的功能基本相同，該點(diǎn)火器殼體22也阻止可縮回活塞50從點(diǎn)火器殼體22脫開(kāi)，并因而阻止對(duì)擴(kuò)散器氣體排氣開(kāi)口32的任何可能阻礙。

進(jìn)一步參考圖7，重要的是注意到可縮回活塞50的沖擊端55與易破閉合件40之間的間隙設(shè)定為距離(d)。套管52延伸的長(zhǎng)度為距離(e)。距離(e)比距離(d)長(zhǎng)得多，因而如前所述，在刺穿破裂部48時(shí)，可縮回活塞50的基座58與沖擊端55之間的具有增加直徑的表面57推壓閉合件40。這阻止了進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)并限制使得運(yùn)動(dòng)的距離總是小于尺寸(e)。在這些情形中，從充氣機(jī)10內(nèi)部施加的壓力推壓活塞50，從而迫使活塞50如前所述回到點(diǎn)火器殼體22中或點(diǎn)火器殼體22上。

如所示的，重要的是注意到閉合件40的形狀和活塞沖擊端55已被設(shè)計(jì)成使得閉合件40不僅是半球形或拱頂形，而是在頂部中包含平坦(平面)區(qū)域，以被活塞端部55沖擊并緊接著被圓錐形區(qū)域57沖擊。該平坦區(qū)域必須在端部55的沖擊閉合件40中的平坦區(qū)域的路徑上，以在材料由于沖壓應(yīng)力造成較弱之處使其破裂并彎曲成圓形角部，因而如規(guī)則的盤狀物那樣系統(tǒng)地分離。接著，活塞通過(guò)閉合件40與端部55之間的范圍(半徑)刺入閉合件40內(nèi)部，且活塞本體50能夠在相對(duì)側(cè)上使圓錐變形，從而壓迫第二圓形角部，直至冠部的分離，冠部通常保留在活塞端部55中。最后，活塞50通常從閉合件40、中心盤和冠部脫離，冠部可為完整的冠部或斷裂的冠部。想法是要在開(kāi)口機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的行為，從而減少閉合件40的破碎，以避免金屬顆粒的噴射。

在本文中提供的說(shuō)明書的啟示下，本發(fā)明的變型是可能的。盡管已出于描述主要發(fā)明內(nèi)容的目的示出了某些代表性實(shí)施例和細(xì)節(jié)，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是可從中作出各種變化和修改而不偏離本發(fā)明范圍。因而要理解到，可對(duì)所描述的具體實(shí)施例進(jìn)行變化，這些變化將在如由以下所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的全部預(yù)期范圍內(nèi)。