[发明专利]驾驶员超声速吸气式安全气囊气体发生器

说明书

吸气式气囊气体发生器包括限定通道的壳体，该通道具有第一端部区域和第二端部区域，并且当连接到壳体时通向气囊的内部；吸气入口部分，其联接到第一端部区域并限定气体流动通道；以及在气体流动通道和壳体通道之间的逆流阀。反向流量阀选择性地使这些通道之间的气体流动取决于其相对侧上的压力差。气体发生器组件在壳体中并产生气体。气体发生器组件包括第一薄片和第二薄片，在其间限定圆周膨胀区和周向狭缝，产生的气体通过该周向狭缝流入该区域，然后在逆流阀和第一端区之间的位置处进入壳体通道。气体发生器组件和壳体在狭缝的出口处提供超音速流动的气体到壳体通道中。

技术领域

本发明涉及使用Prandtl-Meyer(普兰特迈尔)效应的基于超音速流动的低成本吸气安全气囊系统。本发明还涉及利用普兰特迈尔效应来改善膨胀特性和性能的吸气式充气机构组件。

技术发明背景

已经开发了几种吸气式安全气囊系统，其中包括使用亚音速流的吸气器和匡达效应。当用作气源的高压气体的压力小于几个大气压，在选择不超过3或5个大气压的压缩气体为气体源时，匡达效应很好。在较高的压力下，气体不能遵循预期的匡达剖面，因此不能发生吸气，高压气体不会像预期的那样达到吸气效果，流出吸气器的开口而开口外低压环境气体应该进入吸气口却进不来。特别是，如果匡达喷嘴的压力源超过几个大气压，则大致垂直于吸气器轴线注入的源气体不能遵循匡达壁曲率，从而停止吸入大气中的空气。这显著地限制了可以使用的气体压力

另一方面，用于传统安全气囊的烟火气体发生器能够产生数十至数百个大气压强的气体压力，并且如果寻求与匡达效应一起使用，则必须节流，基本上会浪费大部分气体发生器气体的能量。

此外，当使用匡达效应时，进入气囊的压力可以低至1或2psi，而根据本文所述的设计，基于超音速流和普兰特迈尔效应，可以显着提高可用压力。为了打开气囊盖并展开气囊，需要3至6psi的压力。此外，由于更多的能量可用，Prandtl-Meyer效应导致更高的吸气比。因此，本发明的吸气式气体发生器设计解决了先前使用匡达效应设计产生的问题。

感兴趣的现有技术包括在美国专利中，专利号6,142,516,7,703,395,7,748,737和7,762,580，美国专利，公布专利号No.20070284863。

技术发明概述

在涉及车辆的事故期间，用于安全气囊的一种吸入式气体发生器部署到车辆乘客/驾驶室以保护车辆的驾驶员或乘客，这种吸气式发生器包括壳体，该壳体包括外壁并在近端限定入口，出口在通向至少一个安全气囊的远端处，以及流动通道，来自内部车辆内的空气流动到所述流动通道中，以使气囊膨胀。吸气系统联接到壳体并且构造成将高压气体引导到流动通道中以与来自流动通道中的车内空间的空气混合。吸气系统包括内部定位的气体发生器，其在内壁的外侧具有一个或多个开口。围绕气体发生器的外壁完成设计。这些开口优选地构造为使得高压气体从基本上平行于车辆空间的流动方向从开口引导到流动通道进入流动通道。高压气体以超音速流动并以与内壁的表面相互作用的方式使得流动带进来的气体填充流动通道的横截面区域

本发明可以以至少两种形式实现。在一些实施例中，高压气体通过外壁上的单个周向狭缝进入中心吸气室，在其它实施例中，高压气体通过多个喷嘴。本公开通常限于第一种狭缝几何形状，但是一些方面适用于喷嘴的实施例

对上述被优先选择的系统提供许多添加和修改是可能的，并且将在下面描述这些许多可能的修改，并且在阅读本说明书之后，其他的方案对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

附图说明

以下附图是本发明的实施例的说明，并不意味着仅限于权利要求所涵盖的本发明的范围内。

图1是透视图，部分剖开，示出安装在具有模块盖板和气囊的方向盘上的驾驶员侧安全气囊模块。

图2是包括根据本发明的驾驶员侧气囊模块的方向盘的前视图。