与安全气囊充气装置和启动装置一起使用的保护系统

摘要

本发明与安全气囊充气装置和启动装置一起使用的保护系统公开了一种充气装置组件，所述充气装置组件可包括充气装置壳体以及附接于所述充气装置壳体的启动装置。变阻器与启动装置相关联并且可与充气装置壳体的表面相间隔，以在变阻器与充气装置壳体的表面之间限定出第一火花隙。

说明书

技术领域

本发明涉及安全气囊组件的充气装置与启动装置，并且更具体地涉及一种用于将启动装置与静电能量相隔离的保护系统。

背景技术

本章节提供了本公开内容相关的背景信息，但未必是现有技术。

机动车约束系统通常包括至少一个具有充气装置的安全气囊组件，所述充气装置响应于用于识别冲撞事件并对其做出反应的传感器。当所述机动车发生冲撞事件时，传感器检测所述冲撞并发送信号至充气装置，由此所述充气装置产生一定量的气体用于填充可充气的软垫以保护机动车的乘员。

当充气装置响应于从传感器接收的信号时，启动装置或引发器(squib)通常设于传感器与充气装置之间，并且接收来自传感器的信号。所述来自传感器的信号可包括电能脉冲，当所述脉冲被启动装置所接收时，点燃置于启动装置中的一定量的烟火物料。启动装置中的烟火物料的点燃使得能量迅速爆发，启动充气装置的工作以及可充气软垫的充气。

在启动装置、充气装置和/或机动车的装配过程中，静电能量可产生于启动装置上。所述静电能量可转移至启动装置之中并对其正确运行产生干扰。尽量减少启动装置暴露于静电能量会帮助确保启动装置按计划工作。

发明内容

本章节提供了本公开内容的概况，并非本发明的整个范围或其全部技术特征的全面公开。

充气装置组件可包括充气装置壳体以及附接至该充气装置壳体的启动装置。所述启动装置可与变阻器相关联，并且所述变阻器可与充气装置壳体的表面相间隔，以限定出变阻器与充气装置壳体的表面之间的第一火花隙。

在另一种配置中，充气装置组件可包括：至少一个管脚，所述管脚延伸入充气装置壳体；和印刷电路板，该印刷电路板附接至所述至少一个管脚。变阻器可由印刷电路板相对于充气装置壳体而支撑，并且可选择地接收来自至少一个管脚的电压。所述变阻器可包括与充气装置壳体的暴露表面相对的至少一个表面，因此第一火花隙被置于变阻器的所述至少一个表面和充气装置壳体的暴露表面之间。

一种方法可包括将启动装置相对于充气装置而设置，从而使充气装置壳体的一部分邻近于启动装置而暴露。所述方法还包括将变阻器邻近充气装置壳体的暴露部分设置，并在变阻器与充气装置壳体的暴露部分之间形成第一火花隙。

通过本章节的描述，本发明的其它适用范围变得很明显。发明内容中的说明及特定示例仅为说明目的，而并不意在限制本发明的范围。

附图说明

这里描述的附图仅用来说明选定的实施例而非全部可能的实施例，且并不是要限制本发明的范围。

图1为依照本发明的原理的合并有启动装置的充气装置组件的局部立体图；

图2为依照本发明的原理的合并有启动装置组件的充气装置底部的俯视立体图；

图3为依照本发明的原理的合并有启动装置组件的充气装置底部的仰视立体图；

图4为图2和图3中组件的分解图；

图5为沿着图1中线5-5截取的截面图；

图6为图5所示区域的更详细的截面图；以及

图7为沿着图1中线7-7截取的截面图。

贯穿按比例描绘的附图中的部分视图，相应的附图标记指示相应的部分。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述示例性实施例。

参照附图，提供有充气装置组件10，其可包括启动装置组件12，所述启动装置组件12选择性地触发或启动充气装置组件10的操作。启动装置组件12可大体由充气装置底部14所接收并且附接至所述充气装置底部14，并且所述启动装置组件12可与充气装置底部14协作以消除由充气装置组件10或启动装置组件12所接收的静电能量。

充气装置底部14可包括主体16以及多个安装部件18，所述安装部件18将充气装置底部14以及由此将充气装置组件10附接至外部结构，例如安全气囊壳体(未示出)。主体16可包括底表面20、套口(pocket)22及穿过套口22的底部26而形成的孔隙24。安装部件18可从主体16延伸并且每一个安装部件18均可包括孔隙28，所述孔隙28选择性地接收紧固件(未示出)用以将充气装置底部14和充气装置组件10附接至外部结构，例如安全气囊壳体或其它机动车结构(都未示出)。

具体参照附图4至图7，所示启动装置组件12可包括壳体30、隔离(isolated)管脚32、接地管脚34以及静电保护系统36。壳体30可包括接收于其中的杯形体38，由此杯形体38收纳烟火物料40、装料架42、第一隔离体44以及顶盖(header)46。装料架42大体包围烟火物料40并将烟火物料40与杯形体38相隔离。第一隔离体44大体包围隔离管脚32，并且将所述隔离管脚32与顶盖46相隔离。所述顶盖46包围第一隔离体44，并且通过薄金属连接器提供隔离管脚32与接地管脚34之间的电连接，所述薄金属连接器例如为桥丝(未示出)及轴环(未示出)，在接地管脚34与顶盖46的接合点处将接地管脚34电联结至顶盖46。

如图5所示，隔离管脚32的远端大体接收于顶盖46内，通过第一隔离体44与顶盖46相隔离，并且被设置而非常接近烟火物料40。第一隔离体44可包括玻璃密封件，以确保隔离管脚32与顶盖46电隔离。将隔离管脚32的远端定位而非常接近于烟火物料40，同样地将薄金属桥丝定位而非常接近于烟火物料40。同样地，当隔离管脚32接收到足量的电能时，所述电能从隔离管脚32通过桥丝传输至接地管脚34，从而加热桥丝并且促使烟火物料40的点燃。具体地说，为隔离管脚32提供充足的电能，从而使电能从隔离管脚32通过桥丝传输至接地管脚34，由于相比较于较大的隔离管脚32与接地管脚34时桥丝的相对尺寸，使得桥丝的温度升高。桥丝温度的升高使得置于杯形体38内的烟火物料40点燃并释放出迅速爆发的能量，进而触发充气装置组件10的工作。

隔离管脚32与接地管脚34可延伸穿过形成于充气装置底部14中的孔隙24。孔隙24可包括大致椭圆形的或槽形的构造，以适应隔离管脚32与接地管脚34的并行构造。通过第一隔离体48与第二隔离体50，隔离管脚32与接地管脚34在邻近孔隙24处与充气装置底部14相隔离。第一隔离体48与第二隔离体50可由任意适当的绝缘材料形成，例如尼龙，并且一旦启动装置组件12安装于充气装置底部14之上即可模压形成。

第一隔离体48可接收于充气装置底部14的套口22内，并且允许隔离管脚32与接地管脚34穿过其中。第二隔离体50可附接于套口22的底部26，并且可以至少部分地包围启动装置组件12的隔离管脚32、接地管脚34以及壳体30，以在邻近开口24处将隔离管脚32和接地管脚34都与充气装置底部14相隔离，并且因此将隔离管脚32、接地管脚34以及壳体30固定在相对于充气装置底部14的所需位置。第一隔离体48与第二隔离体50中的每一个可包括一系列凸出部52，所述凸出部52延伸进入充气装置底部14上的匹配的凹槽54以将第一隔离体48与第二隔离体50附接于充气装置底部14。

具体参照图5与图6，所示静电保护系统36包括印刷电路板56与变阻器58。印刷电路板56可包括一对孔隙60，所述一对孔隙60分别接收隔离管脚32与接地管脚34，并且可包括多个焊接区(solder lands)62。所述焊接区62可将隔离管脚32和接地管脚34电附接于印刷电路板56，并且同样可被大体设置于变阻器58与印刷电路板56之间以将变阻器58附接于印刷电路板56。

印刷电路板56可被接收于并且附接于第一隔离体48的至少一部分，如图5至7所示。第一隔离体48可包括大致平坦的表面64(图6)，所述表面64邻接印刷电路板56的顶部。第一隔离体48也可包括套口66(图6)，所述套口66邻近变阻器58设置，从而暴露出充气装置底部14的邻近变阻器58的金属的或导电的表面68。第一隔离体48的套口66可在第一隔离体48的形成过程中通过阻止第一隔离体48的材料流入套口66的区域而形成。当印刷电路板56附接于隔离管脚32和接地管脚34而使得印刷电路板56邻接第一隔离体48的平坦的表面64时，套口66相对于印刷电路板56设置，因此变阻器58大体接收于套口66内，并且与充气装置底部14的导电表面68相对而置。

变阻器58可以是金属氧化物变阻器，包括其它金属氧化物的基体中氧化锌颗粒的陶瓷块。变阻器58可包括：顶表面70，当印刷电路板56附接于隔离管脚32和接地管脚34时，所述顶表面70与充气装置底部14的导电表面68相对而置；和底表面72，底表面72通过焊接区62附接于印刷电路板56。当印刷电路板56附接于隔离管脚32和接地管脚34从而使印刷电路板56邻接第一隔离体48的平坦的表面64时，变阻器58的顶表面70相间隔于充气装置底部14的导电表面68并与导电表面68相对而置。因为第一隔离体48包括在变阻器58区域中的套口66，所以变阻器58的顶表面70暴露于充气装置底部14的导电表面68。同样，火花隙74(图6)限定在变阻器58的顶表面70与充气装置底部14的导电表面68之间。

具体参照图5至图7，详细描述充气装置组件10、启动装置组件12以及静电保护系统36的工作。在正常工作下，当发送信号至启动装置组件12以指示机动车已经经受冲撞事件时，电能发送至隔离管脚32并且通过桥丝传输至接地管脚34。所述电能加热桥丝，由此促使大体置于启动装置12的壳体30内的烟火物料40迅速释放热量，并促使充气装置组件10迅速产生大量气体并填充可充气的约束装置(未示出)。

尽管在正常操作中(即，例如在冲撞事件发生时)电能被允许流经隔离管脚32并到达接地线以加热接地线并点燃烟火物料40，但是如果零散的电能被隔离管脚32或接地管脚34所接收，则静电保护系统36负责引导所述零散电能远离烟火物料40。引导所述零散的电能远离烟火物料40，就防止了烟火物料40的意外点燃、烟火物料40的损失、和/或隔离管脚32、接地管脚34以及桥丝与相应的部件40、42、44之间的连接的减弱。零散的电能通常源自静电能量，并且会在充气装置组件10、启动装置组件12的制造过程中、和/或充气装置组件10和/或启动装置组件12安装至机动车(未示出)的过程中产生。所述静电能量可收集在启动装置组件12的壳体(例如壳体30)上，或由隔离管脚32或接地管脚34所接收。无论所述静电能量起源于哪里，一旦所述能量被隔离管脚32或接地管脚34所接收，该能量就会由变阻器58和/或火花隙74引导而远离烟火物料40。

静电能量可由变阻器58消除以防止所述能量到达烟火物料40。例如，如果隔离管脚32接收静电能量，那么变阻器58就将所述能量引向接地管脚34并远离烟火物料40，以防止所述能量引起烟火物料40的意外点燃。同样地，如果静电能量由接地管脚34所接收，那么所述能量由变阻器58转向隔离管脚32并远离烟火物料40，以避免烟火物料40的意外点燃。在前述情况中，变阻器58作用相当于转换器(switch)，由隔离管脚32和接地管脚34其中之一所接收的能量由此被转向隔离管脚32和接地管脚34中的另一个。

如果隔离管脚32或接地管脚34所接收的静电能量超过阈值电压，变阻器58就如上文所述将作为转换器作用。在一种配置中，所述阈值电压大约为5000至6000伏特。同样地，如果由隔离管脚32或接地管脚34所接收的电压大于5000至6000伏特，那么变阻器58就会将所述电压从隔离管脚32或接地管脚34转移至隔离管脚32和接地管脚34中的另一个。但是，如果隔离管脚32或接地管脚34所接收的电压小于阈值电压(即小于5000至6000伏特)，那么所述电压呈电弧从变阻器58通过火花隙74行进至充气装置底部14，并由充气装置底部14所消除。

如果施加于隔离管脚32或接地管脚34的电压超过火花隙74阈值击穿电压，则施加于隔离管脚32或接地管脚34的静电能量可在变阻器58或焊接区62到充气装置底部14的导电表面68之间呈电弧行进。由于形成于第一隔离体48中的套口66邻近变阻器58，所以静电能量能够在变阻器58或焊接区62到充气装置底部14的导电表面68之间发火花。需要注意的是，电压击穿电势(即阈值电压)由变阻器58或焊接区62到充气装置底部14的导电表面68之间的火花隙74所限定。

火花隙74可用来控制和调整电压击穿阈值。如上文所述，例如，如果阈值电压为5000伏特，那么5000伏特以上的电压将从变阻器58或焊接区62向充气装置底部14的导电表面68呈电弧行进。如果火花隙74缩小则该阈值电压可从5000伏特减小，并且如果火花隙74增大则该阈值电压可从5000伏特增大。例如，如果变阻器58的顶表面70与充气装置底部14的导电表面68之间的距离增大，那么允许电流从变阻器58或焊接区62到充气装置底部14的导电表面68呈电弧行进所需的阈值电压将增大。同样地，如果变阻器58的顶表面70更邻近充气装置底部14的导电表面68设置，那么允许电从变阻器58或焊接区62到充气装置底部14的导电表面68呈电弧行进所需的电压会减小。因此，控制火花隙74，就通过指定阈值电压控制静电保护系统36的工作，通过所述阈值电压，电将从变阻器58或焊接区62到充气装置底部14的导电表面68呈电弧行进。

通过调整焊接区62相对于充气装置底部14的导电表面68的位置能够进一步调整阈值电压。例如，由于变阻器58置于焊接区62与充气装置底部14的导电表面68之间，由印刷电路板56接收的能量可被变阻器58吸收，从而使电并不从变阻器58而是从焊接区62呈电弧行进。

在任意的前述配置中，如果施加于隔离管脚32或接地管脚34的静电能量通过变阻器58或焊接区62从印刷电路板56向充气装置底部14的导电表面68呈电弧行进，那么施加的能量由充气装置底部14消除，从而使施加的能量被移动而远离启动装置组件12的烟火物料40。

上述对实施例的描述是为了阐明和说明的目的。并不意在穷尽或限制本发明。具体实施例的各元件或特征通常并不受限于该具体实施例，而是在可行的情况下可互换并且能够用于选定实施例，即使没有具体示出或描述。具体实施例的各元件或特征也可以多种方式改变。此类变化不应视作背离本发明，并且所有此类调整都属于本发明的范围内的调整。