CN1655970A - 调节内装压缩气体的充气机的性能 - Google Patents

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Abstract

一种充气装置，它通过改变所含的气体混合物中各种成分的相对量来调节其分子量。通过这种调节和密切地控制气体混合物的分子量，可以适当地调节充气机的性能，以便按需要控制或影响相关的气囊垫的展开速度，并且最大程度地降低或减少由于过快的展开速度而对相关的气囊垫造成的损害，并满足对各个接近的气囊垫或可充气束护设备进行适当或希望的操作所需的比较麻烦的充气要求。

Description

调节内装压缩气体的充气机的性能
发明的背景
本发明大体上涉及对可充气束护***(inflatable restraint systems)中所用的可充气交通工具乘员束护气囊垫的充气。更具体地说，本发明涉及对可充气交通工具乘员束护气囊垫，尤其是接近(close proximity)的可充气气囊垫进行充气所用的装置、***和方法。
众所周知的是采用安全束护***来保护交通工具乘员，所述***是从未展开状态到展开状态的自启动型，无需操作人员干预，即“被动束护***”。这种***通常包括一个可充气交通工具乘员的束护件或元件，所述束护件或元件诸如是垫或囊的形式，通常称为“气囊垫”。在这种***中，气囊垫通常处于未充气和折叠的状态，以便对空间的要求降至最小。在启动这种***后，在不过几毫秒的时间内，就由装置提供或产生的气体对这种气囊垫开始充气，该设备通常称为“充气机”。
在实践中，这种气囊垫按需要在交通工具内展开到在乘员和交通工具内部的某些部件(如门、方向盘、仪表板等)之间的一个部位或多个部位，这样就能防止或避免乘员受到交通工具内部这些部件的猛烈撞击。基于乘员在交通工具内的位置或方位或者位置和方位以及交通工具碰撞的方向或性质，曾经开发或设计了各种类型或形式的这种被动束护组件，以便为交通工具乘员提供所需的保护。例如，司机和乘客可充气束护装置可广泛地用于在迎面型碰撞事件中分别为司机和前排乘客提供保护。
尽管常规或常用形式或类型的司机和乘客可充气束护装置在迎面型碰撞事件中能分别为司机和前排乘客提供有用和通常有效的保护，但仍然在进行对可充气束护的进一步研究，以提供对交通工具乘员更好的保护。例如，曾经设计或提出了各种形式或类型的可充气气囊垫，放置在接近交通工具乘员的位置进行充气，以便例如在交通工具碰撞或非迎面撞击即“侧面撞击”事件中，为交通工具乘员提供更好的保护。此外，还曾经开发或提出了特殊形式或类型的接近的气囊垫，以便为乘客的特殊部位或区域提供更好的保护。例如，可以提供或包括胸部侧面撞击气囊垫或头部和胸部侧面撞击组合气囊垫，以便为交通工具乘员的头部或胸部或者头部和胸部提供更好的保护。
一种特别有效形式的防护侧面撞击可充气束护是于1998年8月4日授予HÅland等人的美国专利5,788,270的主题，所述专利的全部内容和其部分内容参考结合于此。例如在HÅland等人的美国专利5,788,270中披露的可充气元件按需要可以包括由两层织物形成的可充气部分，所述织物的前层和背层在所选定的一些部位织在一起。在一些特定的实施方案中，在延伸纵行上垂直地安排这些选定的部位，它们用来将可充气的部分分成多个垂直平行的小室。在各选定部位之间的空间在可充气元件各相邻小室之间形成了内部通风气通道。这种特定的可充气设备/元件，例如可用于在宽广的区域上提供保护并且通常是平面的形式，它通常被称为“可充气帘”。
已发现一种织造结构是形成这种可充气元件气囊垫的特别有效的方法。具体是，已发现一种织造结构可提供费用较低的制造这种合适的能提供所需持久时间(stand-up times)的气囊垫的方法。尽管根据已有技术可知，可充气的气囊垫可由各种材料制成，但发现尼龙6，6是用来制造上述可充气帘式气囊垫的一种特别有效的材料，它是整片的织物。
交通工具可充气束护***所用的接近的可充气气囊垫的具体形式包括帘式和/或其它防护侧面撞击(头部或胸部或头部和胸部一起等)的气囊垫、膝盖气囊垫袋以及其它较薄的气囊垫，例如能就近向交通工具乘员展开的气囊垫。
展开后，气囊垫保持增压的持续时间通常称为“持久时间”。在实施中，司机侧面和乘客侧面的气囊垫通常要设计成在展开后几乎瞬间开始放气，以便例如避免给对面座位上的交通工具乘员形成不好的硬的或不恰当的表面。然而，在某些意外事件或碰撞中，可能需要能提供明显较长持久时间的气囊垫，以便为乘员提供所需的合适保护。
例如，一种特别麻烦的侧面撞击形式通常称为“翻倒(roll-over)”。在翻倒事件中，交通工具会发生部分、完全或多次的翻倒。正如本领域技术人员所料，翻倒事件特别需要可充气的束护***。具体是，需要设计出能在交通工具翻倒事件中为乘员提供保护的气囊垫，以便长时间地保持增压状态(与常规或典型的司机侧面和乘客侧面气囊装置相比)。例如，基于垫的内部压力大于25kPa来评价，翻倒保护侧面撞击气囊垫较好要保持增压或提供长达约5秒钟或更长的持久时间。
另外，当将接近的气囊垫设计成和/或其位置便于就近向交通工具乘员展开，通常要求这种气囊垫以非常快速的方式(例如少于20毫秒的时间)在交通工具的内部展开到合适的位置。而且，气囊垫的合适或所需的充气通常要求在展开开始30秒钟后的时刻垫内压力超过大约80kPa。
另一个***性能的标准是垫保持在位和完整性的要求以及需要和希望减少、最大程度地降低或避免对垫的损害，这后一个标准例如通过降低流向垫的充气介质的摩尔流量和温度而达到。
此外，满足较低或降低的费用并使***的包装和重量降至最小的性能标准，也是目前正在进行的设计和工程技术的目的。正如所料，对这种充气***费用的重要影响因素一般包括垫的涂层、充气机的大小、防火的要求、对气体的引导装置或其它增加的结构特征。例如，可以要求有垫的涂层，以避免或最大程度地减少垫应力和与展开和充气有关的损害。通过减小充气机的大小，例如使所需金属的量降至最小，就可以降低所包括的防火、***费用的数量或需求。
鉴于上述，仍然需要改进的装置或设备用来对这种气囊垫进行充气以及改进的相应的可充气束护***和方法，用来对接近的可充气气囊垫进行充气。
发明的概述
本发明的一般目的是提供一个或多个改进的装置或设备，用来对可充气装置进行充气、改进的可充气束护***和改进的方法用来对接近的可充气气囊垫进行充气。
本发明一个更为特定的目的是克服上述一个或多个问题。
本发明的一般目的至少部分地可以通过一种对可充气设备进行充气的装置达到。按本发明一个较好的实施方案，这样的装置包括一个装有气体混合物的室，所述气体混合物处于较高压力状态(elevated pressure)并且平均分子量至少为10至不大于15。气体混合物能有效地提供气态充气介质，对可充气设备进行充气。所述装置还包括一个可启动用来打开该室的室开启器(opener)。所述装置还包括一个扩散器组件，该组件包括至少一个出口，用来将气态充气介质从装置引向可充气设备。
已有技术通常不能提供满足各种性能标准的充气设备、用于对接近可充气气囊垫进行充气的可充气束护***和方法，所述性能标准例如涉及垫的初始充气和持久性，***的包装和重量要尽可能小，并且费用如通常所需地要尽可能小。
本发明还涉及一种可充气的束护***，它包括至少一个接近的可充气束护设备和充气机，所述充气机在启动后能有效地为至少一个接近的可充气束护设备提供气态充气介质。充气机中装有处于较高压力状态并且平均分子量至少为10至不大于15的气体混合物。按本发明一个较好的实施方案，气体混合物主要由氦、氩、二氧化碳、一氧化二氮、氮和氧中的至少两种气体组成。
本发明另外还涉及一种对接近的可充气气囊垫进行充气的方法。按本发明一个较好的实施方案，这种方法包括启动具有一个室的充气设备，所述室中装有处于较高压力状态的气体混合物，该混合物的平均分子量至少为10并且不大于15，它主要由氦、氩、二氧化碳、一氧化二氮、氮和氧中的至少两种气体组成，所述气体混合物能有效地提供气态充气介质，对接近的可充气气囊垫进行充气。
在此所用的术语“接近的气囊垫”应被理解为是指这样一些气囊垫，例如帘式和/或其它防护侧面撞击(头部或胸部或头部和胸部一起等)的气囊垫、膝盖气囊垫以及其它较薄的气囊垫，它被设计成和/或其位置便于就近向交通工具乘员展开。
另外，术语“防护侧面撞击”可充气的束护***、组件等应被理解为通常包括这样的***、组件，它们例如适合于在侧面撞击事件中为交通工具乘员提供保护，其办法例如是提供一种或多种翻倒保护(例如用可充气的帘式充气装置)、头部/胸部保护(例如用头部/胸部侧面撞击充气装置)和胸部保护(例如用胸部侧面撞击充气装置)。
在此所用的术语“离解”、“离解反应”等应被理解为是指单个分子物质离解、***、分解或碎裂成两个或多个实体物质。
“热离解”是一种主要由温度控制的离解。要知道，尽管压力也会以复杂的方式影响热离解，其影响或许例如是改变引发离解反应所需的阈值温度或者例如在较高的操作压力下改变完成离解反应所需的能量，但这种离解反应主要还是受温度控制的。
“放热的热离解”是释放热量的热离解。
除非另有特别指出，在此的术语分子量应被理解为所提到的n或者以克/摩尔的单位表示。
基于下面结合所附权利要求书和附图的详细描述，其它的目的和优点对本领域的技术人员来说是显而易见的。
附图的简要说明
图1是按本发明一个较好实施方案的气囊充气机的部分截面示意图。
图2是说明按本发明一个实施方案的可充气束护***在使用发动机的交通工具内部的侧视图。
图3是在实施例1-5中的箱中压力随时间变化的图。
图4是在实施例6-12中的箱中压力随时间变化的图。
图5是在实施例13-15中的箱中压力随时间变化的图。
图6是在实施例16-21中的箱中压力随时间变化的图。
发明的详细说明
本发明一般提供一种充气装置或设备，通过改变其中的气体混合物中各种成分的相对量来调节其分子量。如下详述，通过对气体混合物的分子量的这种调节和密切的控制，可以适当地调节充气机的性能，以便按需要控制或影响一个相关气囊垫的展开速度，从而最大程度地降低或减少由于过快的展开速度而对相关气囊垫造成的损害，并满足对各种接近气囊垫或可充气束护设备进行适当或希望的操作所需的比较麻烦的充气要求。
本发明可以各种结构来实施。作为代表，图1具体说明了本发明一个实施方式的设备，所述设备一般用数字10标出。这种气体供应或产生设备能很好地用于对可充气设备，尤其是接近形式的可充气气囊垫进行充气，所述可充气气囊垫例如是帘和/或其它防护侧面撞击(头部或胸部或头部和胸部一起等)的气囊垫、膝盖气囊垫或其它较薄的气囊垫，例如其位置能就近向交通工具乘员展开的气囊垫。
尽管本发明在下面特别就例如可与各种汽车交通工具(包括篷车、轻型卡车，尤其是小汽车)结合使用的诸如接近可充气束护装置形式的可充气设备的充气作了说明，但应明白的是，本发明不仅也可用于其它类型或种类的包括飞机在内的交通工具，而且也可用于对其它类型或形式的可充气装置(例如对本领域的技术人员来说是显而易见并且按在此所述的技术内容加以指导的装置)进行充气。
试看图1，充气装置10在下面有时也称为“充气机”，它包括一个第一室或贮藏室12，该室用数字14标出的可膨胀流体填充并加压。下面将更详细地描述，这种可膨胀的流体通常能有效地提供可用来例如对相关可充气设备进行充气的气态充气介质。具体的是，这种可膨胀的流体一般在其本性上是一种或多种压缩气体。下面将可知道，这种压缩气体可以气态、液态或多相(即部分气体和部分液体的混合物)的形式贮藏。有鉴于此，第一室12在此有时也称为气体/液体贮藏室，或简单地称为贮藏室。
按本发明一个较好的实施方案，可膨胀的流体14是平均分子量大于10但小于15的气体混合物。按一个较好的实施方案，气体混合物包含氦、氩、二氧化碳、一氧化二氮、氮和氧中的至少两种气体。一般来说，氦用于本发明是特别有用和较好的气体混合物组分。例如，氦通常提供较小的质量流量，这样就例如可按需要降低气囊展开的损害。氦通常也提供较高的摩尔流量。用于本发明实施特定需要的气体混合物包含至少约70摩尔％氦但不大于约85摩尔％氦，而气体混合物包含大约80摩尔％氦则特别好。用于本发明实施的特定气体混合物包含氦与一氧化二氮和二氧化碳中的一种或两种的气体混合物。本发明有用气体混合物的具体例子有主要由氦和选自二氧化碳和一氧化二氮中至少一种气体组成的气体混合物。
发现在本发明的气体混合物中加入和使用一氧化二氮是非常令人感兴趣的。具体的是，按下述化学反应式(1)，一氧化二氮很方便地离解成为摩尔含量提高的气态产物，由一氧化二氮离解所形成的离解产物理想化地是氮和氧：
                             (1)
这样，这种反应不仅能形成通常无毒和无腐蚀性的产物，而且还能形成分子氧。下面将知道，这种氧然后可用于随后的反应，例如用来由启动设备时所提供的燃料进行反应的氧化剂，并且可以进一步提高充气气体的产生或形成。而且，与诸如空气、氮气和氩气等气体相比，一氧化二氮在环境温度下较易液化。另外，一氧化二氮在高达约200℃或更高的温度下是比较惰性的。这样，一氧化二氮能较为安全地运送、热稳定、便于贮藏并且能减少制造中的麻烦。
关于这一点应注意的是，一氧化二氮与氦气的混合物(而非氦气与另一种特定气体如氩气的混合物)经过离解能产生更多的气体。虽然不想受任何操作理论的束缚，在理论上，可以认为与其它合适气体混合物成分相比，氦气具有更高的导热性，这样它就能使热量更有效地在一氧化二氮分子之间传递，从而达到更大程度的离解。
贮藏室12由伸长的、通常是圆柱形的套管16形成，所述套管例如较好是开口无缝管的形式。套管16有个进料口18，已有技术知道，材料可以通过所述进料口进入室12中。在向贮藏室12进好料后，进料口18可用已知的如销或球18a适当地堵住。将会知道，这种进料口(若包括在充气机中)可以按本领域技术人员所希望或所理解的进行放置或设置。这样，本发明较宽的实践范围并不一定局限于将进料口放在充气机中，也不局限于其设置或放置的某个部位。
套管16具有面对面的第一和第二开口端20和22。一个在此叫做“扩散器组件”的组件通常用数字24标出，它位于或适当地连接到套管的第一开口端20上。在套管第一开口20端处有个***片(burst disk)26封住第一室12，所述***片是扩散器组件24的一部分或是分开的部件。例如如图1所示，套管第一开口端20可以型缎形成，扩散器组件24经过例如惰性焊接30连接到其上。
扩散器组件24有一个凸起部(boss)32，在该凸起部上连接有一个扩散器元件34。扩散器元件34包括多个出气孔36，通过这些出气孔来自充气机10，具体是来自扩散器组件24的充气气体能适当地流到相关的气囊垫(未图示)中。这样，扩散器组件24就可用来将充气流体从充气机10方便地引导出来并弹道式控制进入相关的可充气气囊垫中。本领域技术人员知道，可以对出气孔的数目和放置位置加以选择，以便提供特定充气机装置所需的特定充气特性。
若需要的话，在扩散器元件24内可以安装一个合适的充气介质处理元件40，它例如是如金属筛组成的过滤器的形式，例如可用来在充气介质进入相关的气囊垫之前对其按需要进行处理。
起动器组件42位于或适当地连接在套管第二开口端22上。例如如图所示，与套管第一开口端20类似，套管第二开口22可以型缎形成，并且起动器组件42经过例如惰性焊接44连接到其上。起动器组件42较好可以包括起动器46、基底元件50和起动器适配器52，以及合适的密封或连接部件，例如包括密封垫圈54、O形环56和***片60。
在操作中，例如在感受到碰撞后，电信号就传送到起动器46上。起动器46例如就起动反应物的引爆***(squib-load)发生反应，例如从而使***片60破裂或以其它方式打开，并且随后使另一个***片36破裂或以其它方式打开。随着***片36的打开，贮藏室12中的某些内容物就从中释放出来。这种释放出来的物质然后通过凸起部30，通过处理元件40，再经出气孔36从充气装置10中释放出来。
正如所知道的，从贮藏室12内密封处释放出来的可膨胀流体14如气体混合物就发生了气体的膨胀。另外，当这种气体混合物包含一氧化二氮作为其一个组分时，如上所述，至少一部分一氧化二氮较好地发生离解，从而进一步提高了气体的摩尔含量，而这在特定的可充气束护应用中是希望的。
试看图2，它显示了这种可充气束护***装置70在使用发动机的交通工具内部中的一个例子。束护***70包括充气装置10和例如可充气帘形式的接近的可充气束护设备72，例如上述的类型并如上述HÅland等人的美国专利5,788,270中所描述的。
可充气束护***70和其安全装置72用来为坐在交通工具中座位76上的人74提供保护。在交通工具减速的任何意外事件中，人将会朝向方向盘78向前移动，但被常规的座椅安全带或气囊所束护。在侧面撞击或翻倒的情况下，人74的头部有撞到门内人旁边的窗80或交通工具B-柱82或者所述窗和所述柱的危险。经常还会发生的是，窗80的玻璃会破裂，而人74的头部可能从打开的窗中撞出的危险，尤其是在侧面撞击的翻倒形式的事故中。
安全装置72在图2中以操作状态显示，它开始时保持位于交通工具门上方的门框84所提供的凹陷内。凹陷不止只是简单地延伸在门框的线性部位上，使得凹陷的两端并不与凹陷的主体部分对齐。
如上所述，充气装置10适合于为可充气帘式安全装置72提供气态充气介质，使后者获得所需的充气。
充气装置10与一个传感器(未图示)相连，所述传感器能感受到侧面撞击和/或翻倒的状态，从而在适当的一瞬间启动充气装置10。充气装置10通过软管86连接到输送管88上。输送管88构成可充气帘式安全装置72的一部分。可充气帘式安全装置72安装有许多个平行的基本上垂直、基本上圆柱形的小室(cells)90。
有个带子92从可充气元件72靠近软管86的一端处延伸到门框84的铰链点94。输送管88的边缘牢固地固定到门靠近B-柱82顶部的点96和挡泥板102区域内的交通工具A-柱100的下部的点98之间的框84上。
当诸如侧面撞击形式的意外事件发生时，充气装置10产生、形成或以其它方式供应气态充气介质，该充气介质通过软管86达到输送管88，然后对小室90进行充气。可充气帘式安全元件72这样就在门框84中的凹陷内部从其初始保存位置移动到如图2所示的工作位置。可充气元件72这样就从门框84的顶部向下延伸形成位于人74的头部和相邻窗80之间的通常平坦的结构。在许多圆柱形小室90充气时，可充气元件72的下部边缘104的长度缩短，这样，所述下部边缘连同带子92基本上紧密地在点94和点98之间延伸。
要注意的是，可充气元件的一部分从点96向后延伸，这样它就位于人74的头部和B-柱82的顶部之间。这样，就使人的头部受到B-柱撞击的危险性降至最小。由于可充气元件的上部边缘基本上沿其总长固定在门框的上部，所以实际上就不存在乘员的头部在可充气元件的上部边缘和门框的上部之间通过，无意中从交通工具的外壳中露出来的危险。
正如所知道的，上述的帘式可充气元件能有利地使用较小内积的可充气元件，就可以覆盖大的范围或大的区域。而且，这种帘式可充气元件还能有利地提供长时间的持久性，这对例如在翻倒形式的侧面撞击事件中为乘员提供更有效的保护来说是希望的。
尽管上面针对包括可充气帘形式的接近可充气束护装置的可充气束护***这个特定的例子对本发明作了说明，但本领域的技术人员获得了在此所提供的技术内容的指导后，应当明白的是，本发明在使用其它形式或类型的接近可充气束护装置的应用中也是适用可以实施的，所述其它形式或类型的接近可充气束护装置包括其它侧面撞击(头部或胸部或头部和胸部一起等)气囊垫、膝盖气囊垫袋以及其它较薄的气囊垫，例如能就近向交通工具乘员展开的气囊垫。
本发明将结合下述一些实施例作进一步详细说明，这些实施例例举性或模仿性地说明实施本发明所包括的各个方面。应当明白的是，在本发明精神范围内的所有变化都要求被保护，这样，本发明不应被认为受这些实施例的限制。
实施例
在下述各实施例中，对各试验充气机按下列充气性能标准进行比较。
1.初始充气方面：
a.垫在少于20毫秒的时间内设置到位，和
b.在30毫秒时的垫中压力大于80kPa。
2.持久性方面，在5秒钟时的垫压大于25kPa
实施例1-5
在这些实施例的每一个实施例中，使用结构与图1所示充气装置10类似的试验充气机。这些实施例中的每一个实施例都使用下表1所列的气体混合物，在各情况下，在21℃时，气体混合物的装有量都为2.5摩尔。
                        表1
    实施例     气体混合物   气体混合物的分子量
    1     30/70 He/Ar   29.16
    2     50/50 He/Ar   21.98
    3     60/40 He/Ar   18.38
    4     70/30 He/Ar   14.79
    5     80/20 He/Ar   11.19
在各种情况中，试验充气机都使用引爆剂，而不是助爆剂用来点火，当各试验充气机中的气体燃烧进入到1立方英尺的试验箱中时，测量试验箱内的压力随时间变化的情况。图3是实施例1-5中各试验充气机的箱中压力随时间变化的图。
结果讨论
如图3所示，气体混合物分子量的增加使充气性能变化得较慢。当气体混合物的分子量大于大约15g/mole时，充气机不能满足垫充气的要求。另外，当气体混合物的分子量小于大约10g/mole时，充气机不能满足持久性的要求。
实施例6-12
在这些实施例的每一个实施例中，使用结构与图1所示充气装置10类似的试验充气机。这些实施例中的每一个实施例都采用21℃时气体的装有量为2.5摩尔，其组成的详细情况如下表2所列。
                        表2
    实施例     气体     气体的分子量
    6     80/20 He/N2O     12.00
    7     80/20 He/N2O     12.00
    8     80/20 He/N2O     12.00
    9     He     4.00
    10     He     4.00
    11     Ar     39.95
12 Ar 39.95
在各种情况中，试验充气机都使用引爆剂，而不是助爆剂用来点火，当各试验充气机中的气体燃烧进入到1立方英尺的试验箱时，测量试验箱内的压力随时间变化的情况。图4是实施例6-12中各试验充气机的箱中压力随时间变化的图。
结果讨论
如图4所示，与只使用氦气贮藏气体的充气机获得的各曲线相比，使用80/20He/N2O气体混合物的充气机显示出较为逐渐的压力上升，可由压力与时间曲线的斜率减小看出。本领域的技术人员由此处所提供技术内容的指导可知，加进并使用提供或获得这种减小的压力上升率的充气机能合乎需要地降低或最大程度地减少对垫在充气时的损害，并能提高或改进垫充气的持久时间。另外，与只使用氩气贮藏气体的充气机相比，使用80/20 He/N2O气体混合物的充气机显示出较高的压力上升率，包含这种气体混合物的充气机能满足垫展开到位的要求。这样，就可以明白，这些实施例说明了能通过调节贮藏气体的分子量来调节充气机的压力上升率。
实施例13-15
在这些实施例的每一个实施例中，使用结构与图1所示充气装置10类似的试验充气机。这些实施例中的每一个实施例都采用21℃时的气体装有量为2.5摩尔，其组成的详细情况如下表3所列。
                          表3
    实施例     气体混合物    气体混合物的分子量
    13     80/20 He/N2O     12.00
    14     80/20 He/CO2     12.00
    15     80/20 He/Ar     11.19
在各种情况中，试验充气机都使用引爆剂，而不是助爆剂用来点火，当各试验充气机中的气体燃烧进入到1立方英尺的试验箱时，测量试验箱内的压力随时间变化的情况。图5是实施例13-15中各试验充气机的箱中压力随时间变化的图。
结果讨论
如图5所示，与实施例14和15的充气机装置相比，实施例13的充气机能获得较高的箱中压力上升性能，并满足垫的性能要求。
实施例16-21
在这些实施例的每一个实施例中，使用结构与图1所示充气装置10类似的试验充气机。实施例16-18使用2.25摩尔70/20/10 Ar/N2O/He的气体混合物和1.5克点火剂材料的助爆剂与引爆起动剂的混合物，它们分别在80℃、21℃和-40℃的温度进行调理和燃烧。实施例19-21使用2.5摩尔80/20 He/N2O的气体混合物，它们分别在90℃、21℃和-40℃的温度进行调理和燃烧。在实施例19-21中，试验充气机采用引爆剂，而不是助爆剂用来点火。
图6是实施例16-21中各试验充气机的箱中压力随时间变化的图。
结果讨论
如图6所示，与实施例16-18的充气机相比，采用实施例19-21的充气机达到了通常一样的垫充气性能，但气体略微较多，并且气体出口温度明显较低。另外，这两类充气机都能满足展开到位和在30毫秒时垫中压力为80kPa这两个要求，但实施例19-21的充气机还能满足所需的持久性标准，这主要是由于对垫的损害减少，实施例16-18中产生了较高峰值压力，所以达不到此要求。
尽管上面针对包括室开启器形式的起动器的实施方式和使用引爆剂形式的起动器的实施例这些特定的方案对本发明作了说明，但应明白的是，本发明更宽的实施方案不一定局限于此，若需要的话，其它形式或类型的室开启器对本领域的技术人员来说，经过在此提供的技术内容的指导后是显而易见的，可以用于本发明的实践。
这样，本发明提供了充气机装置或设备，通过改变其中的气体混合物中各种成分的相对量来调节其分子量。如上详述，通过对气体混合物的分子量的这种调节和密切的控制，可以适当地调节充气机的性能，以便按需要控制或影响一个相关的气囊垫的展开速度，从而最大程度地降低或减少由于过快的展开速度而对相关气囊垫造成的损害，并满足对各种接近气囊垫或可充气束护设备进行适当或希望的操作所需的比较麻烦的充气要求。
即使在没有任何在此具体指出的元件、部件、步骤、组分或成分的情况下，在此适当举例说明的本发明也可以同样实施。
尽管上面的详细描述就某些较好的实施方案对本发明进行了说明，并且所述的许多细节是为举例所用，但对本领域的技术人员来说显而易见的是，在不偏离本发明基本原则的情况下，本发明可以有其它的实施方案，并且在此描述的某些细节可以有相当大的变化。

Claims (39)

1.一种对可充气设备进行充气的装置，该装置包括：
一个室，它装有处于较高压力状态的气体混合物，所述气体混合物的平均分子量至少为10且不大于15，所述气体混合物能有效地提供气态充气介质，对可充气设备进行充气；
一个室开启器，它可用来启动打开所述的室；和
一个扩散器组件，它包括至少一个出口，用来将气态充气介质从装置引向可充气设备。
2.如权利要求1所述的装置，其中气体混合物包含氦、氩、二氧化碳、一氧化二氮、氮和氧中的至少两种气体。
3.如权利要求1所述的装置，其中气体混合物包含氦。
4.如权利要求3所述的装置，其中气体混合物另外还包含二氧化碳。
5.如权利要求3所述的装置，其中气体混合物另外还包含一氧化二氮。
6.如权利要求5所述的装置，其中在引向可充气设备的气态充气介质中，气体混合物的一氧化二氮至少一部分离解成氮和氧。
7.如权利要求3所述的装置，其中气体混合物包含至少约70摩尔％且不大于约85摩尔％的氦。
8.如权利要求7所述的装置，其中气体混合物包含约80摩尔％的氦。
9.如权利要求1所述的装置，其中气体混合物主要由氦和选自二氧化碳和一氧化二氮中的至少一种组成。
10.如权利要求1所述的装置，其中气体混合物主要由氦和一氧化二氮组成。
11.如权利要求10所述的装置，其中气体混合物包含约80摩尔％的氦。
12.一种可充气束护***，它包括：
权利要求1所述的装置，和
至少一个接近的可充气束护设备，它与启动后的权利要求1所述的装置连通，能让充气介质流动。
13.一种对至少一个接近的可充气束护设备进行充气的方法，该方法包括：
启动权利要求1所述的装置，将充气量的气态充气介质从所述装置有效地引向至少一个接近的可充气束护设备。
14.一种可充气束护***，它包括：
至少一个接近的可充气束护设备，和
一个充气机，在启动后，它能有效地为至少一个接近的可充气束护设备提供气态充气介质，所述充气机中装有处于较高压力状态的气体混合物，所述气体混合物的平均分子量至少为10至不大于15并且主要由氦、氩、二氧化碳、一氧化二氮、氮和氧中的至少两种气体组成。
15.如权利要求14所述的可充气束护***，其中气体混合物包含氦。
16.如权利要求15所述的可充气束护***，其中气体混合物另外还包含二氧化碳。
17.如权利要求15所述的可充气束护***，其中气体混合物另外还包含一氧化二氮。
18.如权利要求17所述的可充气束护***，其中在引向可充气设备的气态充气介质中，气体混合物的一氧化二氮至少一部分离解成氮和氧。
19.如权利要求15所述的可充气束护***，其中气体混合物包含至少约70摩尔％且不大于约85摩尔％的氦。
20.如权利要求19所述的可充气束护***，其中气体混合物包含约80摩尔％的氦。
21.如权利要求14所述的可充气束护***，其中气体混合物主要由氦和选自二氧化碳和一氧化二氮中的至少一种组成。
22.如权利要求14所述的可充气束护***，其中气体混合物主要由氦和一氧化二氮组成。
23.如权利要求22所述的可充气束护***，其中气体混合物包含约80摩尔％的氦。
24.如权利要求14所述的可充气束护***，其中至少一个接近的可充气束护设备是防护侧面撞击的气囊垫。
25.如权利要求14所述的可充气束护***，其中至少一个接近的可充气束护设备是帘式气囊垫。
26.如权利要求14所述的可充气束护***，其中至少一个接近的可充气束护设备是膝盖气囊垫。
27.一种对接近的可充气气囊垫进行充气的方法，该方法包括：
启动充气机设备，该设备具有一个装有处于较高压力状态的气体混合物的室，所述气体混合物的平均分子量至少为10至不大于15并且主要由氦、氩、二氧化碳、一氧化二氮、氮和氧中的至少两种气体组成，所述气体混合物能有效地提供气态充气介质，对接近的可充气气囊垫进行充气。
28.如权利要求27所述的方法，其中气体混合物包含氦。
29.如权利要求28所述的方法，其中气体混合物另外还包含二氧化碳。
30.如权利要求28所述的方法，其中气体混合物另外还包含一氧化二氮。
31.如权利要求30所述的方法，其中在引向可充气设备的气态充气介质中，气体混合物的一氧化二氮至少一部分离解成氮和氧。
32.如权利要求28所述的方法，其中气体混合物包含至少约70摩尔％并且不大于约85摩尔％的氦。
33.如权利要求32所述的方法，其中气体混合物包含约80摩尔％的氦。
34.如权利要求27所述的方法，其中气体混合物主要由氦和选自二氧化碳和一氧化二氮中的至少一种组成。
35.如权利要求27所述的方法，其中气体混合物主要由氦和一氧化二氮组成。
36.如权利要求35所述的方法，其中气体混合物包含约80摩尔％的氦。
37.如权利要求27所述的方法，其中待充气的接近的可充气束护设备是防护侧面撞击的气囊垫。
38.如权利要求27所述的方法，其中待充气的接近的可充气束护设备是帘式气囊垫。
39.如权利要求27所述的方法，其中待充气的接近的可充气束护设备是膝盖气囊垫。
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