[发明专利]超音速流动的气体发生器

说明书

包括限定通道的壳体的安全气囊充气机构，所述通道具有第一端部区域和第二端部区域，所述第一端部区域和第二端部区域通向连接至所述壳体的气囊的内部。逆流阀位于第二端部区域，并且根据其相对侧上的压差将通道选择性地连接至环境大气。点火系统向气体发生器组件提供电源以引起气体产生。吸气器组件包括位于逆流阀旁边的入口部分和与入口部分分离的吸气部分，以限定围绕通道圆周的至少一个开口，并且所述吸气器部分与气体发生器组件连通并朝向第一端部区域使得由气体发生器组件产生的气体通过开口流入通道并流向第一端部区域。

技术领域

本发明涉及基于利用普朗特-迈耶效应的超音速流动的低成本的抽吸气囊系统。本发明还涉及一种利用普朗特-迈耶效应来改善充气特性和性能的吸气式充气机组件。

背景技术

已经开发了几种吸气安全气囊系统，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，高压气体可能会不按照需要地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。这显着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。

发明内容

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，该壳体包括外壁和内壁并在近端设定一个入口，出口的一端设定在通向安全气囊的远端处，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。吸气系统包括具有一个或多个开口的内壁。这些开口最好设计成引导气体从这些开口进入气体通道，所述通道基本上与进入通道的气体流动方向平行。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来实现。在一个实施例中，高压气体通过内壁上的单个周向狭缝进入中央吸气室，而在另一个实施例中，狭缝由内壁上的多个离散喷嘴代替。本公开示出了狭缝和喷嘴几何形状。

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包含的本发明的范围。

图1是安装在方向盘上的本发明的驾驶员安全气囊模块的透视图。

图2是图1所示模块的俯视图。

图3是沿着图2中的线3-3截取的模块的横截面图。

图4是图1所示模块的俯视图。没有盖板和安全气囊。

图5是如图4所示的模块的侧视图。