用于通過曲折流動通路來過濾充氣氣體的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種安全氣囊組件，可以包括安全氣囊和充氣機，充氣機提供充氣氣體以使安全氣囊充氣。過濾器模塊可以定位成使得離開充氣機的充氣氣體必須首先穿過過濾器模塊。過濾器模塊可以由一張金屬形成，金屬被卷繞成大體上管狀形狀。過濾器模塊可以具有第一層和大體上包圍第一層的第二層。第一層可以具有彼此分離和/或移位的孔和凹部的圖案。凹部可以朝向第二層突出以保持間隔以使得來自第一層的孔的氣流能夠相對未受約束地通過第二層的未對齊的孔。產(chǎn)生的曲折的氣流路徑可以幫助氣體使它在離開充氣機之前減速、冷卻和/或凈化。
【專利說明】
用于通過曲折流動通路來過濾充氣氣體的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車安全。本發(fā)明尤其涉及提高安全氣囊系統(tǒng)的成本效用的安全氣囊充氣機。
【背景技術(shù)】
[0002]在大多數(shù)的新車輛上安裝充氣式安全約束裝置或安全氣囊是強制的。安全氣囊通常作為具有安全氣囊模塊的系統(tǒng)的部分安裝在汽車的駕駛員側(cè)上的方向盤中和汽車的乘客側(cè)上的儀表盤中。事故發(fā)生時，車輛內(nèi)的傳感器測量異常減速并觸發(fā)容納在充氣機內(nèi)的填料點燃。來自填料的膨脹氣體填充安全氣囊，安全氣囊在駕駛員和乘客的前面立即充氣以保護他們免于有害地沖撞汽車的內(nèi)部。通常安全氣囊隱藏在車輛裝飾內(nèi)以在正常車輛操作期間不可見。除了駕駛員側(cè)和乘客側(cè)安全氣囊之外，很多車輛還具有其它安全氣囊，例如在車輛乘員外側(cè)充氣以提供側(cè)向沖撞、翻轉(zhuǎn)、拋出和/或小重疊碰撞保護的側(cè)安全氣囊和/或充氣式簾，和膝部安全氣囊、充氣式安全帶等等。
[0003]充氣機是安全氣囊組件的關(guān)鍵部件，因為它供給使安全氣囊墊充氣所需的充氣氣體。通常充氣機是壓縮氣體、煙火式、或混合充氣機?！皦嚎s氣體”充氣機容納受壓的氣體，而“煙火式”充氣機容納煙火式氣體發(fā)生劑，煙火式氣體發(fā)生劑點燃以產(chǎn)生氣體?！盎旌稀背錃鈾C通常使用壓縮氣體和煙火式填料這兩者。一些充氣機是“雙級”的，意思是它們能夠接收兩個獨立的激活信號以能夠選擇地產(chǎn)生可變量的充氣氣體，而其它充氣機只有單級。然而，單級充氣機可以具有多個定時事件，例如，全都由單個激活信號觸發(fā)的多個單獨的煙火式填料的點燃和/或不同體積的壓縮氣體的釋放。
[0004]所有類型的充氣機通常都由多種多樣的部件制成。每個充氣機均可以包含選擇的腔室、擴散器、過濾器、易碎薄膜、引發(fā)器、發(fā)生劑、隔板和容器、輔助硬件和其它構(gòu)件。這些部件中的每個均顯著增加了充氣機的成本。因此，充氣機通常構(gòu)成安全氣囊組件成本的大部分。
[0005]另外，需要一系列不同制造步驟來制造每個充氣機。涉及到的步驟數(shù)量不僅進一步增加了充氣機的可能成本，它還增加材料缺陷或成品充氣機工藝缺陷的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]應(yīng)對本領(lǐng)域的當(dāng)前狀態(tài)，尤其是應(yīng)對還沒有被目前可獲得的安全氣囊系統(tǒng)和方法徹底解決的本領(lǐng)域中的問題和需要，已經(jīng)研究出本發(fā)明的多種系統(tǒng)和方法。因此，有利的是，提供在多種多樣的碰撞情況下為車輛乘員提供可靠保護的安全氣囊系統(tǒng)和方法。另外，有利地最小化制造和安裝成本。本發(fā)明可以具有沒有在文中明確闡述的其它優(yōu)點。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，并且根據(jù)如文中體現(xiàn)并且廣義地描述的本發(fā)明，充氣機可以是用于保護車輛乘員不受傷害的安全氣囊組件的部分。充氣機可以包括外壁和氣體源，夕卜壁具有第一孔隙并且氣體源內(nèi)容在限定在外壁內(nèi)的腔室內(nèi)。響應(yīng)于充氣機接收到第一激活信號，氣體源可以提供氣體。充氣機還可以包括過濾器模塊，過濾器模塊具有第一層和第二層。第一層可以具有多個第一孔。第一層可以定位成使得氣體穿過多個第一孔到達第二層。第二層可以具有多個第二孔，多個第二孔中的每個不與多個第一孔中的每個孔對齊。第二層可以定位成使得氣體穿過多個第二孔到達第一孔隙。第一層和第二層中的一個可以具有多個第一凹部，多個第一凹部朝向第一層和第二層中的另一個突出以保持第一層和第二層之間的間隙。多個凹部中的每個凹部可以與相對應(yīng)的多個孔中的每個孔分離。
[0008]多個第一凹部中的凹部被布置成使得多個第一凹部中的每個凹部大致在相對應(yīng)的多個孔中的兩個相鄰孔之間并且距相對應(yīng)的多個孔中的兩個相鄰孔的距離相等。第一層可以具有多個第一凹部，并且多個第一凹部可以朝向第二層突出。第二層還可以包括多個第二凹部，多個第二凹部朝向外壁突出以保持第二層和外壁或過濾器模塊的第三層中任一個之間的間隔。多個第一凹部中的每個凹部可以從多個第一孔中的每個相鄰孔偏移一至少
0.5mm的偏移量。
[0009]第一層和第二層可以協(xié)作以限定大體上管狀形狀，其中第一層大體上被第二層包圍。氣體可以從氣體源進入大體上被第一層包圍的腔體。多個第一孔可以沿著大體上管狀形狀的軸線從多個第二孔偏移。過濾器模塊還可以具有第三層，第三層與第一層和第二層協(xié)作以限定大體上管狀形狀。第二層可以大體上被第三層包圍，并且第三層可以具有多個第三孔，多個第三孔中的每個不與多個第二孔中的每個孔對齊。
[0010]外壁可以具有多個孔隙，多個孔隙中的一個是第一孔隙。多個孔隙可以沿著大體上管狀形狀的軸線偏移于多個第二孔和/或大體上包圍第二層的第三層的多個第三孔。第一和第二層可以是單個金屬板的部分，單個金屬板采用螺旋配置卷繞。
[0011 ]根據(jù)制造充氣機的一個方法，這類方法可以包括:提供外壁，外壁具有第一孔隙；提供氣體源，將氣體源定位在限定在外壁內(nèi)的腔室內(nèi)，使得響應(yīng)于充氣機接收到第一激活信號，氣體源提供氣體；以及提供過濾器模塊。提供過濾器模塊可以包括提供金屬板，金屬板具有第一部分和與第一部分相鄰的第二部分，第一部分具有多個第一孔，第二部分具有多個第二孔；以及將金屬板卷繞成大體上管狀形狀，使得第一部分限定第一層并且第二部分限定第二層，流體從氣體源流到被第一層大體上包圍的腔室中，第二層大體上包圍第一層。采用大體上管狀形狀時，多個第二孔中的每個孔可以沿著大體上管狀形狀的軸線從多個第一孔中的每個孔移位。方法還可以包括將過濾器模塊插入到外壁中，使得在充氣期間，氣體流經(jīng)過濾器模塊到達第一孔隙。
[0012]提供金屬板還可以包括在第一部分和第二部分中的一個上形成多個第一凹部，使得在金屬板為大體上管狀形狀時，多個第一凹部朝向第一部分和第二部分中的另一個突出以保持第一層和第二層之間的間隙。形成多個第一凹部可以包括將多個第一凹部布置成使得多個第一凹部中的每個凹部大致在相對應(yīng)的多個孔的兩個相鄰孔之間并且距相對應(yīng)的多個孔的兩個相鄰孔的距離相等。
[0013]形成多個第一凹部可以包括在第一部分上形成多個第一凹部，使得當(dāng)金屬板為大體上管狀形狀時，多個第一凹部朝向第二部分突出。提供金屬板還可以包括在第二部分上形成多個第二凹部，使得在金屬板為大體上管狀形狀時，多個第二凹部朝向外壁突出以保持第二層和外壁與過濾器模塊的第三層中的一個之間的間隔。
[0014]金屬板還可以包括與第二部分相鄰的第三部分。第三部分可以具有多個第三孔。采用大體上管狀形狀時，第三部分可以限定大致包圍第二層的第三層。采用大體上管狀形狀時，多個第三孔中的每個孔可以沿著大體上管狀形狀的軸線從多個第二孔中的每個孔移位。
[0015]外壁可以具有多個孔隙，多個孔隙中的一個是第一孔隙。將過濾器模塊插入到外壁中可以包括使多個孔隙沿著大體上管狀形狀的軸線偏移于多個第二孔和/或大體上包圍第二層的第三層的多個第三孔。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用于保護車輛乘員免受傷害的安全氣囊組件可以包括安全氣囊和充氣機，充氣機連接至安全氣囊以將氣體排出到安全氣囊中以使安全氣囊充氣。充氣機可以包括外壁和氣體源，外壁具有第一孔隙，氣體源容納在限定在外壁內(nèi)的腔室內(nèi)。響應(yīng)于充氣機接收到第一激活信號，氣體源可以提供氣體。充氣機還可以包括過濾器模塊，過濾器模塊具有第一層和第二層，第二層至少圍繞第一層的部分卷繞以限定大體上管狀形狀。第一層可以具有多個第一孔和多個第一凹部，多個第一凹部朝向第二層突出以保持第一層和第二層之間的間隙。多個第一凹部中的每個凹部可以與相對應(yīng)的多個孔中的每個孔分離。第二層可以具有多個第二孔，多個第二孔中的每個不與多個第一孔中的每個孔對齊。
[0017]多個第一凹部中的凹部可以被布置成使得多個第一凹部中的每個凹部大致在多個第一孔中的兩個相鄰孔之間并且距多個第一孔中的兩個相鄰孔的距離相等。第二層還可以包括多個第二凹部，多個第二凹部朝向外壁突出以維持第二層和外壁和/或過濾器模塊的第三層之間的間隔。多個第一孔可以沿著大體上管狀形狀的軸線從多個第二孔偏移。
[0018]外壁可以具有多個孔隙，多個孔隙中的一個是第一孔隙。多個孔隙可以沿著大體上管狀形狀的軸線偏移于多個第二孔和/或大體上包圍第二層的第三層的多個第三孔。
[0019]本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)點從下面的描述和所附權(quán)利要求中將變得更加明白，或可以通過實踐下文中陳述的本發(fā)明悉知。
【附圖說明】
[0020]結(jié)合所附附圖，從下面的描述和所附權(quán)利要求中，本發(fā)明的示例性的實施例將變得更加明白。應(yīng)理解的是，這些附圖僅僅描繪示例性的實施例并且因此不應(yīng)視為對本發(fā)明的范圍的限制，通過使用所附附圖，將更具體和詳細地描述本公開的示例性的實施例，其中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的安全氣囊組件的立體圖，示出的充氣機高于氣嗇.裳；
[0022]圖2是圖1的安全氣囊組件的充氣機的側(cè)視截面圖；
[0023]圖3是圖1的充氣機的部分的剖視側(cè)視截面圖，其中過濾器模塊的多層的孔排列在通過充氣機的軸線的共有平面中以示出通過過濾器模塊的氣流;以及
[0024]圖4是在它被卷繞成圖2中示出的大體上管狀形狀之前的圖1的充氣機的過濾器模塊的平面圖。
【具體實施方式】
[0025]參照附圖將最好地理解本發(fā)明的示例性實施例，附圖中相似的部件始終由相似的數(shù)字標示。將容易理解的是，大體上如這里圖中描繪的和示出的本發(fā)明的構(gòu)件可以采用多種多樣的不同配置布置和設(shè)計。因此，以下對本發(fā)明的設(shè)備、系統(tǒng)和方法的示例性的實施例(如圖1到圖4中表示的)的更詳細描述并非旨在限制本發(fā)明的范圍(如要求保護的)，而僅僅是本發(fā)明的示例性實施例的代表。
[0026]短語“連接至”、“親接至”和“與…連通”指的是兩個或多個實體之間的任何形式的相互作用，包括機械的、電的、磁的、電磁的、流體的、和熱力的相互作用。兩個構(gòu)件可以相互耦接，即使它們沒有相互直接接觸。術(shù)語“鄰接”指的是物品相互直接物理接觸，然而物品不必附接在一起。短語“流體連通”指的是兩個特征被連接使得離開一個特征的流體能夠進入另一特征中或另外地接觸另一特征。
[0027]文中使用的單詞“示例性的”意思是“作為示例、例子或?qū)嵗薄Ｎ闹忻枋龀伞笆纠浴钡娜魏螌嵤├槐乇唤忉尦杀绕渌鼘嵤├鼉?yōu)選或有利。雖然在附圖中展示了實施例的多個方面，但是附圖不必按照比例繪制，除非明確表明。
[0028]充氣式安全氣囊系統(tǒng)廣泛地用來最小化碰撞情況中的乘員傷害。安全氣囊模塊已經(jīng)安裝在車輛內(nèi)的多個位置處，包括但不限于，方向盤、儀表板，在側(cè)門或側(cè)座椅內(nèi)，鄰近車輛的頂部縱梁，在頭頂位置中，或在膝部或腿部位置處。在下面的公開中，“安全氣囊”可以指任何安全氣囊類型。
[0029]參照圖1，立體圖示出了安全氣囊組件100，其可以用來在碰撞期間保護車輛乘員。安全氣囊組件100可以是任何已知類型的，包括但不限于駕駛員側(cè)安全氣囊、乘客側(cè)安全氣囊、側(cè)安全氣囊、可充氣簾式安全氣囊，和膝部安全氣囊。安全氣囊組件100可以具有縱向方向102、側(cè)向方向104和橫向方向106，所有方向都彼此正交。
[0030]安全氣囊組件100可以包括安全氣囊110和充氣機120。安全氣囊110可以具有墊130和安裝部分132，墊130充氣以接納來自一個或多個車輛乘客的沖撞并且起緩沖作用，安裝部分132能夠固定到車輛。安全氣囊110通常可以由第一層134和第二層136形成，第一層134和第二層136兩者都可以由柔性材料形成，例如編織織物、薄聚合物片材等等。第一層134和第二層136可以通過一體編織、超聲波焊接、RF焊接、縫合、附著粘合、或本領(lǐng)域中已知的多種其它方法附接到一起。
[0031]第一層134和第二層136可以協(xié)作以限定第一襟部(flap) 140和第二襟部142，第一襟部140和第二襟部142可以固定到一起以部分或完全圍住充氣機120?？?、緊固件或其它特征(未示出)可以形成在第一襟部140和/或第二襟部142中和/或附接至第一襟部140和/或第二襟部142，以便于將充氣機120和/或安裝部分132附接至車輛。類似地，充氣機120還可以具有便于將充氣機120和/或安裝部分132附接至車輛的安裝特征(未示出)。
[0032]充氣機120可以具有大體上沿著縱向方向102定向的大體上圓柱形形狀。充氣機120可以具有沿著縱向方向102的長度，該長度比它沿著側(cè)向方向104和橫向方向106的寬度大得多。充氣機120可以具有外壁150和端蓋152。外壁150可以具有第一組孔隙154和第二組孔隙156，第一組孔隙154和第二組孔隙156響應(yīng)于接收到指示碰撞、即將發(fā)生的碰撞、或其它突然加速或減速事件的激活信號將充氣氣體釋放到墊130的內(nèi)部。
[0033]充氣機120可以具有軸線158，軸線158由外壁150的大體上管狀形狀限定。第一組孔隙154可以集中在垂直于軸線158的第一平面(未示出)上，并且第二組孔隙156可以集中在垂直于軸線158的、并且偏移于第一平面的第二平面上。因此，第一組孔隙154可以為充氣氣體提供從充氣機120到墊130的徑向出口。第二組孔隙156可以在沿著軸線158的一位置處為充氣氣體提供從充氣機120到墊130的充氣氣體的徑向出口，該位置偏移于充氣氣體通過第一組孔隙154離開充氣機120的位置。
[0034]圖1中示出的配置可以特別適合于從座椅或貼近座椅的外側(cè)表面的車輛的部件展開的側(cè)向沖撞安全氣囊。然而，在與上面提到的其它安全氣囊類型一起使用時，充氣機和安全氣囊可以配置成與圖1中示出的那些大不相同。例如，充氣機120可以不是細長的，而是可以具有更加盤狀的形狀(其中寬度大于長度)?？紫恫恍枰缤境龅匚挥诔錃鈾C的中間；相反地，孔隙可以定位在充氣機的一端或兩端和/或兩端之間的任意位置處。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到，文中闡述的本發(fā)明的原理可以與多種多樣的充氣機類型一起使用。
[0035]參照圖2，側(cè)視截面圖示出了圖1的安全氣囊組件100的充氣機120。外壁150可以具有第一端160和第二端162，第二端162沿著縱向方向102從第一端160移位。如同示出的，夕卜壁150可以形成為單塊，但是在替代實施例中，外壁可以由結(jié)合到一起的多塊形成。外壁150可以通過多種方式固定至端蓋152，包括卷曲、焊接、釬焊、化學(xué)或附著粘合、緊固、熱焊接、慣性焊接等等。
[0036]端蓋152可以具有引發(fā)器170，引發(fā)器170響應(yīng)于接收到來自車輛的激活信號點燃，激活信號轉(zhuǎn)而可以由諸如控制系統(tǒng)、傳感器組件、或車輛內(nèi)的其它設(shè)備的信號生成元件(未示出)生成。引發(fā)器170可以位于限定在第一端蓋152內(nèi)部內(nèi)的腔室172內(nèi)(如同示出的)，或可替代地突出到充氣機120的內(nèi)部中。引發(fā)器170可以通過引腳174電氣地連接至車輛內(nèi)的激活信號生成元件，引腳174存在于插座176(限定在端蓋152的暴露端內(nèi))內(nèi)以接納連接器，例如連接至信號生成元件的插頭(未示出)。充氣機120可以是單級充氣機，并且因此可以僅響應(yīng)于接收到單個激活信號而完全激活。
[0037]腔室180可以限定在外壁150內(nèi)。腔室180可以包含第一氣體源。本發(fā)明囊括所有不同的氣體源；因此，可以使用包括煙火式發(fā)生劑、壓縮貯存氣體、任何其它已知的氣體源或其任意組合的氣體源。
[0038]充氣機120可以采取利用煙火式發(fā)生劑和壓縮氣體這兩者的煙火式充氣機的形式。因此，腔室180可以容納發(fā)生劑184。通常，“發(fā)生劑”是通過包括燃燒或其它化學(xué)反應(yīng)的某種類型的反應(yīng)來產(chǎn)生氣體的物質(zhì)。發(fā)生劑可以是固體、液體或其組合。如圖2所示，發(fā)生劑184可以采取可預(yù)測地燃燒以產(chǎn)生充氣氣體的球丸形式。發(fā)生劑184可以極為接近引發(fā)器170，被圓周壁188和端壁190所容納，圓周壁188和端壁190協(xié)作限定容納發(fā)生劑184的發(fā)生劑腔室192。圓周壁188可以在端壁190的任一側(cè)上卷曲以將端壁190保持就位而不需要緊固件或粘著劑。端壁190可以設(shè)計成在發(fā)生劑184開始產(chǎn)生氣體時破裂。在替代的實施例中(未示出)，圓周壁188和端壁190可以結(jié)合成單個構(gòu)件或一起被省略，并且發(fā)生劑184可以存在于腔室180中而沒有容納在任何其它殼體內(nèi)。
[0039]過濾器模塊200可以定位成在由發(fā)生劑184產(chǎn)生的氣體離開充氣機120之前對氣體進行過濾。過濾器模塊200可以具有第一層210、第二層220和第三層230，第一層210具有多個孔212和多個凹部214，第二層220具有多個孔222和多個凹部224，第三層230具有多個孔232和多個凹部234。過濾器模塊200可以具有大體上管狀形狀，可以通過圍繞芯棒等卷繞薄的、易彎的物體(例如金屬板)提供大體上管狀形狀，如同隨后將更詳細描述的。過濾器模塊200的大體上管狀形狀可以限定大體上圓柱形內(nèi)腔室240，氣體在離開發(fā)生劑腔室192之后流到內(nèi)腔室240中。
[0040]在本申請中，“凹部”指的是任何突出特征。凹部不需要具有任何特定形狀；因此，凹部可以具有多種多樣的任何形狀，包括圓柱形、半球形、矩形、棱形、其它形狀和/或其組入口 ο
[0041]第一層210的孔212可以使得氣體能夠穿過第一層210。第一層210的凹部214可以朝向第二層220突出，以使得凹部214有助于保持第一層210和第二層220之間的適當(dāng)?shù)拈g隔(即，間隙)，以確保氣體能夠在第一層210和第二層220之間相對自由地移動。
[0042]孔212和凹部214可以分組在多個大體上圓形編隊(例如，如圖2所示的六個圓形編隊)中，多個大體上圓形編隊沿著外壁150的軸線158(軸線158也可以是過濾器模塊200的大體上管狀形狀的軸線)彼此移位。每個大體上圓形編隊中的孔212和凹部214可以采用交替模式(即，孔、凹部、孔和凹部)圍繞第一層210的圓周布置。
[0043]在替代實施例中(未示出)，第一層可以具有完全不同布置的孔和凹部，例如每個凹部之間有多個孔，每個孔之間有多個凹部，采用不同的大體上圓形編隊的孔和凹部，孔和凹部定位成不與其它大體上圓形編隊中的它們的配對物對齊，和/或采用不同于大體上圓形編隊的布置來放置孔和/或凹部。借助于本公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到孔和/或凹部的很多其它布置。
[0044]有利地，孔212和凹部214可以彼此分離。因此，每個凹部214可以是完全完整的，使得沒有氣體流經(jīng)每個凹部214，并且每個孔212可以形成于存在于凹部214之間的第一層210的區(qū)域中。這可以提供曲折的氣流通路，曲折的氣流通路有助于使得氣流減速、冷卻和/或凈化，同時避免狹窄的流動限制，狹窄的流動限制可能變得堵塞或另外地導(dǎo)致氣體不可預(yù)測地從充氣機120出去和/或?qū)е職怏w從充氣機120出去時的過多延遲。
[0045]如果需要，每個孔212的邊緣可以與最靠近的凹部214的邊緣重合。替代地，每個孔212的邊緣可以與最靠近的凹部的邊緣分離一偏移量，例如范圍從0.5mm到5_。替代地，偏移量的范圍可以為從Imm到3_ο替代的，偏移量可以為約2_。
[0046]第二層220的孔222可以使得氣體能夠穿過第二層220。第二層220的凹部224可以朝向第三層230突出，使得凹部224有助于保持第二層220和第三層230之間的適當(dāng)間隔，以確保氣體能夠在第二層220和第三層230之間相對自由地移動。
[0047]像第一層210的孔212和凹部214—樣，第二層220的孔222和凹部224可以布置在多個大體上圓形編隊(例如，圖2所示的五個大體上圓形編隊)中。第二層220的孔222可以軸向地偏移于第一層210的孔212，使得移動通過過濾器模塊200的充氣氣體必需在離開第一層210的一個孔212之后，在穿過第二層220的一個孔222之前沿著軸線158行進一些距離。
[0048]另外地，像第一層210的孔212和凹部214—樣，第二層220的孔222和凹部224可以彼此分離以幫助在第二層220和第三層230之間提供曲折的、并且還相對不受限制的氣流通路。孔222和凹部224也可以彼此偏移，如同之前關(guān)于第一層210的孔212和凹部214表明的。
[0049]類似地，第三層230的孔232可以使得氣體能夠穿過第三層230。第三層230的凹部234可以朝向外壁150突出，使得凹部234有助于保持第三層230和外壁150之間的適當(dāng)間隔，以確保氣體能夠在第三層230和外壁150之間相對自由地移動。
[0050]像第一層210的孔212和凹部214，以及第二層220的孔222和凹部224—樣，第三層230的孔232和凹部234可以布置在多個大體上圓形編隊(例如，圖2所示的四個大體上圓形編隊，其中兩個大體上圓形編隊只有凹部234，如同隨后將描述的)中。第三層230的孔232可以軸向地偏移于第二層210的孔222，使得移動通過過濾器模塊200的充氣氣體必須在離開第二層220的一個孔222之后，在穿過第三層230的一個孔232之前沿著軸線158行進一些距離。
[0051 ]另外地，像第一層210的孔212和凹部214，以及第二層220的孔222和凹部224—樣，第三層230的孔232和凹部234可以彼此分離以幫助在第三層230和外壁150之間提供曲折的、并且還相對不受限制的氣流通路。孔232和凹部234也可以彼此偏移，如同之前關(guān)于第一層210的孔212和凹部214表明的。
[0052]操作時，相關(guān)聯(lián)的信號生成元件可以響應(yīng)于檢測到碰撞、即將發(fā)生的碰撞、或需要安全氣囊組件100展開的其它事件產(chǎn)生激活信號。激活信號可以通過引腳174傳送到插座176和引發(fā)器170。然后引發(fā)器170可以點燃以引起發(fā)生劑腔室192內(nèi)的發(fā)生劑184點燃。發(fā)生劑184可以產(chǎn)生氣體，氣體使圓周壁188和/或端壁190破裂。膨脹中的氣體可以流到大體上圓柱形內(nèi)腔室240中。
[0053]在氣體穿過過濾器模塊200期間，微粒、碎片和氣體內(nèi)的任何其它雜質(zhì)可以被捕集，并且氣體可以被冷卻和/或減速。因此，氣體可以以希望的溫度、速度和/或純度離開充氣機120，以有效地使安全氣囊110充氣，而不會損壞它。結(jié)合圖3將更詳細地示出和描述憑借曲折的氣流通路完成過濾所用的方式。
[0054]參照圖3，側(cè)視截面圖示出圖1的充氣機120的部分，其中過濾器模塊200的多層的孔排列在通過充氣機120的軸線158的共有平面中，以示出通過過濾器模塊200的氣流。更準確地，示出了第一層210的孔212、第二層220的孔222、和第三層230的孔232，其中它們的中心在軸線158穿過的共有平面(即圖3的截面平面)中。這樣做的目的是便于示出曲折的流動路徑，氣體通過該曲折的流動路徑可以穿過過濾器模塊200。然而，在實際實踐中，孔212、孔222、和孔232的中心可以不是共面的，因為它們可以圍繞軸線158定位在不同的角度處。類似地，圖2中，凹部214、凹部224和凹部234的中心全都在圖2的截面平面中，但是在實際實踐中，它們可以圍繞軸線158彼此移位多種角度。
[0055]通過示例的方式，圖3示出了示例性的氣流250，氣流250指示氣體從圓柱形內(nèi)腔室240移動到充氣機120的外部所采取的通路。如同示出的，氣體可以首先徑向地向外流動并且撞擊第一層210的內(nèi)表面;這種撞擊可以使充氣氣體的流動減速并且通過將一些熱量從充氣氣體傳遞到第一層210和/或采用促進熱傳導(dǎo)的方式連接至第一層210的其它部件來冷卻充氣氣體。而且，諸如未燃燒的發(fā)生劑、熔渣、微粒雜質(zhì)等的雜質(zhì)脫離夾帶和/或附著至第一層210的內(nèi)表面，由此凈化氣流250。
[0056]充氣氣體可以沿著第一層210的內(nèi)表面軸向地(即平行于軸線158)和/或周向地行進直到它到達第一層210的一個孔212。然后氣體可以移動通過孔212，并且再次徑向地向外流動。然后氣體可以撞擊第二層220的內(nèi)表面。和撞擊第一層210的內(nèi)表面一樣，對第二層220的內(nèi)表面的這種撞擊可以用來使充氣氣體減速、冷卻和/或凈化。熱量可以從充氣氣體傳遞到第二層220。
[0057]然后充氣氣體可以沿著第二層220的內(nèi)表面軸向地和/或周向地行進直到它到達第二層220的一個孔222。然后氣體可以移動通過孔222，并且再次徑向地向外流動。然后氣體可以撞擊第三層230的內(nèi)表面。和撞擊第一層210和第二層220的內(nèi)表面一樣，對第三層230的內(nèi)表面的這種撞擊可以用來使充氣氣體減速、冷卻和/或凈化。熱量可以從充氣氣體傳遞到第三層230。
[0058]然后充氣氣體可以沿著第三層230的內(nèi)表面軸向地和/或周向地行進直到它到達第三層230的一個孔232。然后氣體可以移動通過孔232，并且再次徑向地向外流動。然后氣體可以撞擊外壁150的內(nèi)表面。和撞擊第一層210、第二層220和第三層230的內(nèi)表面一樣，對外壁150的內(nèi)表面的這種撞擊可以用來使充氣氣體減速、冷卻和/或凈化。熱量可以從充氣氣體傳遞到外壁150和/或采用促進熱傳導(dǎo)的方式連接至外壁150的其它部件。
[0059]如同示出的，第三層230的孔232可以大體上與第一層210的孔212對齊，但是不與第二層220的孔222對齊。然而，雖然第一層210可以具有與第一組孔隙154和第二組孔隙156軸向?qū)R的孔212，但是第三層230可以沒有這樣的孔。相反地，第一阻礙區(qū)254可以與第一組孔隙154對齊，第二阻礙區(qū)256可以與第二組孔隙156對齊。在第一阻礙區(qū)254和第二阻礙區(qū)256中的每個中可以有凹部234但是沒有孔232。因此，第一阻礙區(qū)254和第二阻礙區(qū)256可以迫使充氣氣體軸向流動以到達不與孔隙154和孔隙156的任何一個對齊的孔232。這樣可以確保充氣氣體不能夠在不首先撞擊外壁150的內(nèi)表面，和經(jīng)歷上面結(jié)合撞擊第一層210、第二層220和第三層230的內(nèi)表面描述的熱傳遞、凈化和/或減速的情況下，從第三層230的孔232中的任一個離開充氣機120。
[0060]在本申請中，“對齊”的孔大體上指的是大體上相互平行并且當(dāng)從垂直于它們的方向看過去時大致相互重疊的孔。因此，如果圓形孔是對齊的，那么它們可以同軸或幾乎同軸。“軸向?qū)R”的孔是沿著軸線(例如軸線148)定位在相同位置處的孔。軸向?qū)R的孔可以周向地偏移于彼此，即一個孔可以具有相對于另一孔的位置圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的位置?！爸芟?qū)R”的孔是圍繞軸線(例如軸線158)定位在相同或幾乎相同的旋轉(zhuǎn)角度處的孔。向周對齊的孔可以軸向地偏移于彼此。因此，僅僅“軸向?qū)R”或“周向?qū)R”的孔可以僅是單方向?qū)R的，并且因此不是“對齊的”，例如雙方向?qū)R。
[0061 ] 在移動通過第三層230的孔232之后，接著充氣氣體可以沿著外壁150的內(nèi)表面軸向地和/或向周地行進直到它到達孔隙154或孔隙156中的一個。然后氣體可以移動通過孔隙154或孔隙156，并且徑向地向外流動以離開充氣機120。盡管圖3中示出的示例性的氣流250僅移動通過圖3中示出的孔隙154，但是更靠近第二端162的其它氣流可以替代地移動通過圖3中示出的孔隙156，和更靠近它的孔212、孔222和孔232。
[0062]如之前所述，實際上孔212、孔222和孔232的中心可以不彼此周向地對齊(S卩，它們不需要如圖3中所示的共面)。當(dāng)孔212、孔222和孔232的中心圍繞軸線158旋轉(zhuǎn)到不同角度時，充氣氣體流經(jīng)過濾器模塊200所采用的方式仍如圖3中所示的，除此之外，在第一層210和第二層220之間，第二層220和第三層230之間、以及第三層230和外壁150之間，氣體需要周向地流動一些距離(即相對于圖3的視圖進入或離開頁面)，以便到達下一個孔222、孔232、孔隙154、或孔隙156。
[0063]孔212、孔222、和孔232不需要彼此相互周向地對齊的事實可以是本發(fā)明的顯著優(yōu)點。特別地如果過濾器模塊200是通過卷繞單個金屬板等形成的，那么不需要向周對齊可以便于過濾器模塊200的制造過程。更具體地，不需要周向?qū)R可以是有利地，因為不需要注意確保第一層210、第二層220和第三層230中的每個被卷繞成具有非常好的密封性。類似地，凹部214、凹部224和凹部234不需要保持任何周向?qū)R，因此，有助于由缺少對孔212、孔222和孔232的這樣的要求提供的優(yōu)點。將結(jié)合圖4示出和描述制造過濾器模塊200可采用的一個不例性的方式。
[0064]參照圖4，平面圖示出了在它被卷繞成圖2中示出的大體上管狀形狀之前的圖1的充氣機120的示例性過濾器模塊200。充氣機120可以由單塊材料形成。如果需要，充氣機120可以被卷繞成圖2和圖3中示出的大體上管狀形狀。為了便于此，充氣機120可以由足夠結(jié)實(以在充氣期間保持為整體)，還足夠有韌性和/或可延展性(以相對容易變形)的材料形成。
[0065]回到圖4，充氣機120可以由金屬板400形成，金屬板400由鋼、不銹鋼、鋁、鋼合金、不銹鋼合金、鋁合金等制成。金屬板400可以圍繞芯棒或其它大體上圓柱形物體卷起以提供希望的大體上管狀形狀。金屬板400可以采用螺旋配置卷繞，這可以提供大體上管狀形狀。如果需要，金屬板400可以在卷繞之前被加熱，化學(xué)處理或以其它方式處理以提高金屬板400的延展性。卷繞過程可以用工具(例如金屬折彎機)手動地形成，或通過使用相應(yīng)的機器可以是自動化的。
[0066]金屬板400可以具有大體上矩形形狀，如同示出的，并且可以分成第一部分410、與第一部分410相鄰的第二部分420、與第二部分420相鄰的第三部分430。一旦金屬板400已經(jīng)被卷繞成大體上管狀形狀，第一部分410可以形成第一層210，第二部分420可以形成第二層220，而第三部分430可以形成第三層230。
[0067]孔212和凹部214可以形成在第一部分410上以出現(xiàn)在第一層210上?？?12和凹部214可以形成在一系列直線中，并且可以采用如上所述的交替方式(S卩，孔、凹部、孔和凹部)布置。第一部分410的孔212和凹部214可以布置在六條直線中，如同示出的。類似地，第二部分420的孔222和凹部224可以采用交替方式布置在五條直線中，并且第三部分430的孔232和凹部234可以布置在四條直線中，而第一阻礙區(qū)254和第二阻礙區(qū)256的凹部234相似地布置在兩條另外的直線中。
[0068]第三部分430的孔232和凹部234可以布置在與第一部分410的孔212和凹部214的直線共線的直線中。第二部分420的孔222和凹部224可以平行但偏移于(S卩，不共線)第一部分410的孔212和凹部214和第三部分430的孔232和凹部234。
[0069]因此，在過濾器模塊200已經(jīng)被卷繞成大體上管狀形狀之后，第三層230的孔232和凹部234可以與第一層210的孔212和凹部214大體上對齊。第二部分420的孔222和凹部224可以不與第一層210的孔212和凹部214以及第三層230的孔232和凹部234對齊，如同圖2和3中所示。第一阻礙區(qū)254和第二阻礙區(qū)256可以定位在第三部分430上，使得當(dāng)過濾器模塊200插入到外壁150中時，第一阻礙區(qū)254與第一組孔隙154對齊，并且第二阻礙區(qū)256與第二組孔隙156對齊，如圖2和3所示。
[0070]在替代的實施例(未示出)，根據(jù)本發(fā)明的充氣機可以由多個單獨的、嵌套的管狀形狀形成。在其它替代實施例中，根據(jù)本發(fā)明的充氣機不需要具有管狀形狀，而是替代地可以是相對平坦的。這類充氣機可以通過，例如將單個材料板折疊在它本身上方以提供層，或堆疊多個單獨的材料層形成。
[0071 ]文中公開的任何方法包含用于執(zhí)行所描述的方法的一個或多個步驟或動作。方法的多個步驟和/或動作可以相互交換。換句話說，除非為了實施例的正確操作要求步驟或動作的特定順序，否則可以修改特定步驟和/或動作的順序和/或使用。
[0072]本說明書通篇參考的“實施例”或“本實施例”意思是結(jié)合那個實施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一個實施例中。因此，本說明書通篇所陳述的短語或其變體不必要全都涉及相同的實施例。
[0073]類似地，應(yīng)該理解的是，上面的實施例的描述中，出于精簡本公開的目的，有時在單個實施例、圖或其描述中將多個特征集合到一起。然而，公開的這種方法不應(yīng)解釋成反映任何權(quán)利要求要求比該權(quán)利要求中明確陳述的那些特征更多的特征的目的。相反地，如下面權(quán)利要求反映的，發(fā)明的方面在于比任何單個的前述公開的實施例的全部特征更少的組合。因此，跟隨在【具體實施方式】之后的權(quán)利要求書特此明確地結(jié)合到本【具體實施方式】中，每個權(quán)利要求作為單獨的實施例獨立地存在。本公開包括獨立權(quán)利要求及其從屬權(quán)利要求的全部排列。
[0074]權(quán)利要求中陳述的關(guān)于特征或元件的術(shù)語“第一”不必暗示第二或另外的這類特征或元件的存在。采用手段加功能形式陳述的元件旨在依照35U.S.C.§112第6段解釋。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的基本原理的情況下對上述實施例的細節(jié)進行任何變形是顯而易見的。
[0075]雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的具體實施例和應(yīng)用，但是應(yīng)理解的是本發(fā)明不限于文中公開的準確配置和構(gòu)件。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，文中公開的本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的布置、操作和細節(jié)可以進行多種修改、變形和變體是顯而易見的。
【主權(quán)項】
1.一種用于安全氣囊組件的充氣機，所述安全氣囊組件用于保護車輛乘員免受傷害，所述充氣機包括: 外壁，所述外壁包括第一孔隙； 氣體源，所述氣體源容納在限定在所述外壁內(nèi)的腔室內(nèi)，其中，響應(yīng)于所述充氣機接收到第一激活信號，所述氣體源提供氣體;以及 過濾器模塊，所述過濾器模塊包括第一層和第二層，其中: 所述第一層包括多個第一孔，其中所述第一層定位成使得氣體穿過所述多個第一孔到達所述第二層； 所述第二層包括多個第二孔，所述多個第二孔中的每個均不與所述多個第一孔中的每個孔對齊，其中，所述第二層被定位成使得氣體穿過所述多個第二孔到達所述第一孔隙;并且 所述第一層和所述第二層中的一個包括多個第一凹部，所述多個第一凹部朝向所述第一層和所述第二層中的另一個突出，以保持所述第一層和所述第二層之間的間隙，其中，所述多個凹部中的每個凹部與相對應(yīng)的多個孔中的每個孔分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣機，其中，所述多個第一凹部中的凹部被布置成使得所述多個第一凹部中的每個凹部大致在相對應(yīng)的多個第一孔中的兩個相鄰孔之間并且距所述相對應(yīng)的多個第一孔中的兩個相鄰孔的距離大致相等。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣機，其中，所述第一層包括所述多個第一凹部，其中所述多個第一凹部朝向所述第二層突出，其中，所述第二層還包括多個第二凹部，所述多個第二凹部朝向所述外壁突出，以保持所述第二層和從由所述外壁和所述過濾器模塊的第三層組成的群組中選擇的一個之間的間隔。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充氣機，其中，所述多個第一凹部中的每個凹部均從所述多個第一孔中的每個相鄰孔偏移一至少0.5mm的偏移量。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充氣機，其中，所述第一層和所述第二層協(xié)作以限定大體上管狀形狀，其中所述第一層大體上被所述第二層包圍，其中，氣體從所述氣體源進入大體上被所述第一層包圍的腔室。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充氣機，其中，所述多個第一孔沿著大體上管狀形狀的軸線從所述多個第二孔偏移。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充氣機，其中，所述過濾器模塊還包括第三層，所述第三層與所述第一層和所述第二層協(xié)作以限定大體上管狀形狀，其中，所述第二層大體上被所述第三層包圍，所述第三層包括多個第三孔，所述多個第三孔中的每個不與所述多個第二孔中的每個孔對齊。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充氣機，其中，所述外壁包括多個孔隙，所述多個孔隙中的一個是第一孔隙，其中，所述多個孔隙沿著大體上管狀形狀的軸線偏移于從由所述多個第二孔和大體上包圍所述第二層的第三層的多個第三孔組成的群組中選擇的至少一個。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的充氣機，其中，所述第一層和所述第二層是單個金屬板的部分，所述單個金屬板按照螺旋配置卷繞。10.一種制造充氣機的方法，所述方法包括: 提供外壁，所述外壁包括第一孔隙； 提供氣體源； 將所述氣體源定位在限定在所述外壁內(nèi)的腔室內(nèi)，使得響應(yīng)于所述充氣機接收到第一激活信號，所述氣體源提供氣體； 通過: 提供金屬板，所述金屬板包括第一部分和與所述第一部分相鄰的第二部分，其中，所述第一部分包括多個第一孔并且所述第二部分包括多個第二孔;以及 將所述金屬板卷繞成大體上管狀形狀，使得所述第一部分限定第一層并且所述第二部分限定第二層，氣體從所述氣體源流到被所述第一層大體上包圍的腔室中，所述第二層大體上包圍所述第一層， 其中，采用大體上管狀形狀時，所述多個第二孔中的每個孔沿著大體上管狀形狀的軸線從所述多個第一孔中的每個孔移位，來提供過濾器模塊;以及 將所述過濾器模塊插入到所述外壁中，使得在充氣期間氣體流經(jīng)所述過濾器模塊到達所述第一孔隙。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，提供所述金屬板還包括在所述第一部分和所述第二部分中的一個上形成多個第一凹部，使得在所述金屬板為大體上管狀形狀時，所述多個第一凹部朝向所述第一部分和所述第二部分中的另一個突出以保持所述第一層和所述第二層之間的間隙。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，形成所述多個第一凹部包括將所述多個第一凹部布置成使得所述多個第一凹部中的每個凹部大致在相對應(yīng)的多個孔的兩個相鄰孔之間并且距所述相對應(yīng)的多個孔的兩個相鄰孔的距離相等。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，形成所述多個第一凹部包括在所述第一部分上形成所述多個第一凹部，使得在所述金屬板為大體上管狀形狀時，所述多個第一凹部朝向所述第二部分突出，其中提供所述金屬板還包括在所述第二部分上形成多個第二凹部，使得在所述金屬板為大體上管狀形狀時，所述多個第二凹部朝向所述外壁突出以保持所述第二層和從由所述外壁和所述過濾器模塊的第三層組成的群組中選擇的一個之間的間隔。14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述金屬板還包括與所述第二部分相鄰的第三部分，其中，所述第三部分包括多個第三孔，其中，采用大體上管狀形狀時，所述第三部分限定大致包圍所述第二層的第三層，其中，采用大體上管狀形狀時，所述多個第三孔中的每個孔沿著大體上管狀形狀的軸線從所述多個第二孔的每個孔移位。15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述外壁包括多個孔隙，所述多個孔隙中的一個是第一孔隙，其中將所述過濾器模塊插入到所述外壁中包括使所述多個孔隙沿著大體上管狀形狀的軸線偏移于從由所述多個第二孔和大體上包圍所述第二層的第三層的多個第三孔組成的群組中選擇的至少一個。16.—種安全氣囊組件，所述安全氣囊組件用于保護車輛乘員免受傷害，所述安全氣囊組件包括: 安全氣囊；以及 充氣機，所述充氣機連接至所述安全氣囊以將氣體排出到所述安全氣囊中以使所述安全氣囊充氣，所述充氣機包括: 外壁，所述外壁包括第一孔隙； 氣體源，所述氣體源容納在限定在所述外壁內(nèi)的腔室內(nèi)，其中，響應(yīng)于所述充氣機接收到第一激活信號，所述氣體源提供氣體;以及 過濾器模塊，所述過濾器模塊包括第一層和第二層，所述第二層至少圍繞所述第一層的一部分卷繞以限定大體上管狀形狀，其中: 所述第一層包括多個第一孔和多個第一凹部，所述多個第一凹部朝向所述第二層突出以保持所述第一層和所述第二層之間的間隙，其中，所述多個第一凹部中的每個凹部與相對應(yīng)的多個孔中的每個孔分離;并且 所述第二層包括多個第二孔，所述多個第二孔中的每個不與所述多個第一孔中的每個孔對齊。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的安全氣囊組件，其中，所述多個第一凹部中的凹部被布置成使得所述多個第一凹部中的每個凹部大致在所述多個第一孔中的兩個相鄰孔之間并且距所述多個第一孔中的兩個相鄰孔的距離相等。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的安全氣囊組件，其中，所述第二層還包括多個第二凹部，所述多個第二凹部朝向所述外壁突出以保持所述第二層和所述外壁和所述過濾器模塊的第三層中的一個之間的間隔。19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的安全氣囊組件，其中，所述多個第一孔沿著大體上管狀形狀的軸線從所述多個第二孔偏移。20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的安全氣囊組件，其中，所述外壁包括多個孔隙，所述多個孔隙中的一個是第一孔隙，其中所述多個孔隙沿著大體上管狀形狀的軸線偏移于從由所述多個第二孔和大體上包圍所述第二層的第三層的多個第三孔組成的群組中選擇的至少一個。
【文檔編號】B60R21/26GK105899411SQ201480073123
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年10月24日
【發(fā)明人】M·T·克拉克
【申請人】奧托里夫Asp股份有限公司