專利名稱：與安全氣囊充氣裝置和啟動裝置一起使用的保護系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及安全氣囊組件的充氣裝置與啟動裝置，并且更具體地涉及一種用于將 啟動裝置與靜電能量相隔離的保護系統。
背景技術：
本章節提供了本公開內容相關的背景信息，但未必是現有技術。機動車約束系統通常包括至少一個具有充氣裝置的安全氣囊組件，所述充氣裝置 響應于用于識別沖撞事件并對其做出反應的傳感器。當所述機動車發生沖撞事件時，傳感 器檢測所述沖撞并發送信號至充氣裝置，由此所述充氣裝置產生一定量的氣體用于填充可 充氣的軟墊以保護機動車的乘員。當充氣裝置響應于從傳感器接收的信號時，啟動裝置或引發器(squib)通常設于 傳感器與充氣裝置之間，并且接收來自傳感器的信號。所述來自傳感器的信號可包括電能 脈沖，當所述脈沖被啟動裝置所接收時，點燃置于啟動裝置中的一定量的煙火物料。啟動裝 置中的煙火物料的點燃使得能量迅速爆發，啟動充氣裝置的工作以及可充氣軟墊的充氣。在啟動裝置、充氣裝置和/或機動車的裝配過程中，靜電能量可產生于啟動裝置 上。所述靜電能量可轉移至啟動裝置之中并對其正確運行產生干擾。盡量減少啟動裝置暴 露于靜電能量會幫助確保啟動裝置按計劃工作。
發明內容
本章節提供了本公開內容的概況，并非本發明的整個范圍或其全部技術特征的全 面公開。充氣裝置組件可包括充氣裝置殼體以及附接至該充氣裝置殼體的啟動裝置。所述 啟動裝置可與變阻器相關聯，并且所述變阻器可與充氣裝置殼體的表面相間隔，以限定出 變阻器與充氣裝置殼體的表面之間的第一火花隙。在另一種配置中，充氣裝置組件可包括至少一個管腳，所述管腳延伸入充氣裝置 殼體；和印刷電路板，該印刷電路板附接至所述至少一個管腳。變阻器可由印刷電路板相對 于充氣裝置殼體而支撐，并且可選擇地接收來自至少一個管腳的電壓。所述變阻器可包括 與充氣裝置殼體的暴露表面相對的至少一個表面，因此第一火花隙被置于變阻器的所述至 少一個表面和充氣裝置殼體的暴露表面之間。一種方法可包括將啟動裝置相對于充氣裝置而設置，從而使充氣裝置殼體的一部 分鄰近于啟動裝置而暴露。所述方法還包括將變阻器鄰近充氣裝置殼體的暴露部分設置， 并在變阻器與充氣裝置殼體的暴露部分之間形成第一火花隙。通過本章節的描述，本發明的其它適用范圍變得很明顯。發明內容中的說明及特 定示例僅為說明目的，而并不意在限制本發明的范圍。
這里描述的附圖僅用來說明選定的實施例而非全部可能的實施例，且并不是要限 制本發明的范圍。圖1為依照本發明的原理的合并有啟動裝置的充氣裝置組件的局部立體圖；圖2為依照本發明的原理的合并有啟動裝置組件的充氣裝置底部的俯視立體圖；圖3為依照本發明的原理的合并有啟動裝置組件的充氣裝置底部的仰視立體圖；圖4為圖2和圖3中組件的分解圖；圖5為沿著圖1中線5-5截取的截面圖；圖6為圖5所示區域的更詳細的截面圖；以及圖7為沿著圖1中線7-7截取的截面圖。貫穿按比例描繪的附圖中的部分視圖，相應的附圖標記指示相應的部分。
具體實施例方式下面將參照附圖更詳細地描述示例性實施例。參照附圖，提供有充氣裝置組件10，其可包括啟動裝置組件12，所述啟動裝置組 件12選擇性地觸發或啟動充氣裝置組件10的操作。啟動裝置組件12可大體由充氣裝置 底部14所接收并且附接至所述充氣裝置底部14，并且所述啟動裝置組件12可與充氣裝置 底部14協作以消除由充氣裝置組件10或啟動裝置組件12所接收的靜電能量。充氣裝置底部14可包括主體16以及多個安裝部件18，所述安裝部件18將充氣 裝置底部14以及由此將充氣裝置組件10附接至外部結構，例如安全氣囊殼體(未示出)。 主體16可包括底表面20、套口(pocket) 22及穿過套口 22的底部26而形成的孔隙24。安 裝部件18可從主體16延伸并且每一個安裝部件18均可包括孔隙28，所述孔隙28選擇性 地接收緊固件(未示出)用以將充氣裝置底部14和充氣裝置組件10附接至外部結構，例 如安全氣囊殼體或其它機動車結構(都未示出)。具體參照附圖4至圖7，所示啟動裝置組件12可包括殼體30、隔離(isolated)管腳 32、接地管腳34以及靜電保護系統36。殼體30可包括接收于其中的杯形體38，由此杯形體 38收納煙火物料40、裝料架42、第一隔離體44以及頂蓋(header) 46。裝料架42大體包圍煙 火物料40并將煙火物料40與杯形體38相隔離。第一隔離體44大體包圍隔離管腳32，并且 將所述隔離管腳32與頂蓋46相隔離。所述頂蓋46包圍第一隔離體44，并且通過薄金屬連接 器提供隔離管腳32與接地管腳34之間的電連接，所述薄金屬連接器例如為橋絲(未示出) 及軸環(未示出)，在接地管腳34與頂蓋46的接合點處將接地管腳34電聯結至頂蓋46。如圖5所示，隔離管腳32的遠端大體接收于頂蓋46內，通過第一隔離體44與頂 蓋46相隔離，并且被設置而非常接近煙火物料40。第一隔離體44可包括玻璃密封件，以確 保隔離管腳32與頂蓋46電隔離。將隔離管腳32的遠端定位而非常接近于煙火物料40，同 樣地將薄金屬橋絲定位而非常接近于煙火物料40。同樣地，當隔離管腳32接收到足量的電 能時，所述電能從隔離管腳32通過橋絲傳輸至接地管腳34，從而加熱橋絲并且促使煙火物 料40的點燃。具體地說，為隔離管腳32提供充足的電能，從而使電能從隔離管腳32通過 橋絲傳輸至接地管腳34，由于相比較于較大的隔離管腳32與接地管腳34時橋絲的相對尺 寸，使得橋絲的溫度升高。橋絲溫度的升高使得置于杯形體38內的煙火物料40點燃并釋
5放出迅速爆發的能量，進而觸發充氣裝置組件10的工作。隔離管腳32與接地管腳34可延伸穿過形成于充氣裝置底部14中的孔隙24。孔 隙24可包括大致橢圓形的或槽形的構造，以適應隔離管腳32與接地管腳34的并行構造。 通過第一隔離體48與第二隔離體50，隔離管腳32與接地管腳34在鄰近孔隙24處與充氣 裝置底部14相隔離。第一隔離體48與第二隔離體50可由任意適當的絕緣材料形成，例如 尼龍，并且一旦啟動裝置組件12安裝于充氣裝置底部14之上即可模壓形成。第一隔離體48可接收于充氣裝置底部14的套口 22內，并且允許隔離管腳32與 接地管腳34穿過其中。第二隔離體50可附接于套口 22的底部26，并且可以至少部分地 包圍啟動裝置組件12的隔離管腳32、接地管腳34以及殼體30，以在鄰近開口 24處將隔離 管腳32和接地管腳34都與充氣裝置底部14相隔離，并且因此將隔離管腳32、接地管腳34 以及殼體30固定在相對于充氣裝置底部14的所需位置。第一隔離體48與第二隔離體50 中的每一個可包括一系列凸出部52，所述凸出部52延伸進入充氣裝置底部14上的匹配的 凹槽54以將第一隔離體48與第二隔離體50附接于充氣裝置底部14。具體參照圖5與圖6，所示靜電保護系統36包括印刷電路板56與變阻器58。印 刷電路板56可包括一對孔隙60，所述一對孔隙60分別接收隔離管腳32與接地管腳34，并 且可包括多個焊接區(solder lands) 620所述焊接區62可將隔離管腳32和接地管腳34 電附接于印刷電路板56，并且同樣可被大體設置于變阻器58與印刷電路板56之間以將變 阻器58附接于印刷電路板56。印刷電路板56可被接收于并且附接于第一隔離體48的至少一部分，如圖5至7 所示。第一隔離體48可包括大致平坦的表面64 (圖6)，所述表面64鄰接印刷電路板56的 頂部。第一隔離體48也可包括套口 66 (圖6)，所述套口 66鄰近變阻器58設置，從而暴露 出充氣裝置底部14的鄰近變阻器58的金屬的或導電的表面68。第一隔離體48的套口 66 可在第一隔離體48的形成過程中通過阻止第一隔離體48的材料流入套口 66的區域而形 成。當印刷電路板56附接于隔離管腳32和接地管腳34而使得印刷電路板56鄰接第一隔 離體48的平坦的表面64時，套口 66相對于印刷電路板56設置，因此變阻器58大體接收 于套口 66內，并且與充氣裝置底部14的導電表面68相對而置。變阻器58可以是金屬氧化物變阻器，包括其它金屬氧化物的基體中氧化鋅顆粒 的陶瓷塊。變阻器58可包括頂表面70，當印刷電路板56附接于隔離管腳32和接地管腳 34時，所述頂表面70與充氣裝置底部14的導電表面68相對而置；和底表面72，底表面72 通過焊接區62附接于印刷電路板56。當印刷電路板56附接于隔離管腳32和接地管腳34 從而使印刷電路板56鄰接第一隔離體48的平坦的表面64時，變阻器58的頂表面70相間 隔于充氣裝置底部14的導電表面68并與導電表面68相對而置。因為第一隔離體48包括 在變阻器58區域中的套口 66，所以變阻器58的頂表面70暴露于充氣裝置底部14的導電 表面68。同樣，火花隙74(圖6)限定在變阻器58的頂表面70與充氣裝置底部14的導電 表面68之間。具體參照圖5至圖7，詳細描述充氣裝置組件10、啟動裝置組件12以及靜電保護 系統36的工作。在正常工作下，當發送信號至啟動裝置組件12以指示機動車已經經受沖 撞事件時，電能發送至隔離管腳32并且通過橋絲傳輸至接地管腳34。所述電能加熱橋絲， 由此促使大體置于啟動裝置12的殼體30內的煙火物料40迅速釋放熱量，并促使充氣裝置
6組件10迅速產生大量氣體并填充可充氣的約束裝置(未示出)。盡管在正常操作中(即，例如在沖撞事件發生時)電能被允許流經隔離管腳32并 到達接地線以加熱接地線并點燃煙火物料40，但是如果零散的電能被隔離管腳32或接地 管腳34所接收，則靜電保護系統36負責引導所述零散電能遠離煙火物料40。引導所述零 散的電能遠離煙火物料40，就防止了煙火物料40的意外點燃、煙火物料40的損失、和/或 隔離管腳32、接地管腳34以及橋絲與相應的部件40、42、44之間的連接的減弱。零散的電 能通常源自靜電能量，并且會在充氣裝置組件10、啟動裝置組件12的制造過程中、和/或充 氣裝置組件10和/或啟動裝置組件12安裝至機動車(未示出)的過程中產生。所述靜電 能量可收集在啟動裝置組件12的殼體(例如殼體30)上，或由隔離管腳32或接地管腳34 所接收。無論所述靜電能量起源于哪里，一旦所述能量被隔離管腳32或接地管腳34所接 收，該能量就會由變阻器58和/或火花隙74引導而遠離煙火物料40。靜電能量可由變阻器58消除以防止所述能量到達煙火物料40。例如，如果隔離 管腳32接收靜電能量，那么變阻器58就將所述能量引向接地管腳34并遠離煙火物料40， 以防止所述能量引起煙火物料40的意外點燃。同樣地，如果靜電能量由接地管腳34所接 收，那么所述能量由變阻器58轉向隔離管腳32并遠離煙火物料40，以避免煙火物料40的 意外點燃。在前述情況中，變阻器58作用相當于轉換器(switch)，由隔離管腳32和接地管 腳34其中之一所接收的能量由此被轉向隔離管腳32和接地管腳34中的另一個。如果隔離管腳32或接地管腳34所接收的靜電能量超過閾值電壓，變阻器58就如 上文所述將作為轉換器作用。在一種配置中，所述閾值電壓大約為5000至6000伏特。同 樣地，如果由隔離管腳32或接地管腳34所接收的電壓大于5000至6000伏特，那么變阻器 58就會將所述電壓從隔離管腳32或接地管腳34轉移至隔離管腳32和接地管腳34中的 另一個。但是，如果隔離管腳32或接地管腳34所接收的電壓小于閾值電壓(即小于5000 至6000伏特)，那么所述電壓呈電弧從變阻器58通過火花隙74行進至充氣裝置底部14， 并由充氣裝置底部14所消除。如果施加于隔離管腳32或接地管腳34的電壓超過火花隙74閾值擊穿電壓，則施 加于隔離管腳32或接地管腳34的靜電能量可在變阻器58或焊接區62到充氣裝置底部14 的導電表面68之間呈電弧行進。由于形成于第一隔離體48中的套口 66鄰近變阻器58，所 以靜電能量能夠在變阻器58或焊接區62到充氣裝置底部14的導電表面68之間發火花。 需要注意的是，電壓擊穿電勢(即閾值電壓)由變阻器58或焊接區62到充氣裝置底部14 的導電表面68之間的火花隙74所限定。火花隙74可用來控制和調整電壓擊穿閾值。如上文所述，例如，如果閾值電壓為 5000伏特，那么5000伏特以上的電壓將從變阻器58或焊接區62向充氣裝置底部14的導 電表面68呈電弧行進。如果火花隙74縮小則該閾值電壓可從5000伏特減小，并且如果火 花隙74增大則該閾值電壓可從5000伏特增大。例如，如果變阻器58的頂表面70與充氣 裝置底部14的導電表面68之間的距離增大，那么允許電流從變阻器58或焊接區62到充 氣裝置底部14的導電表面68呈電弧行進所需的閾值電壓將增大。同樣地，如果變阻器58 的頂表面70更鄰近充氣裝置底部14的導電表面68設置，那么允許電從變阻器58或焊接 區62到充氣裝置底部14的導電表面68呈電弧行進所需的電壓會減小。因此，控制火花隙 74，就通過指定閾值電壓控制靜電保護系統36的工作，通過所述閾值電壓，電將從變阻器58或焊接區62到充氣裝置底部14的導電表面68呈電弧行進。通過調整焊接區62相對于充氣裝置底部14的導電表面68的位置能夠進一步調 整閾值電壓。例如，由于變阻器58置于焊接區62與充氣裝置底部14的導電表面68之間， 由印刷電路板56接收的能量可被變阻器58吸收，從而使電并不從變阻器58而是從焊接區 62呈電弧行進。在任意的前述配置中，如果施加于隔離管腳32或接地管腳34的靜電能量通過變 阻器58或焊接區62從印刷電路板56向充氣裝置底部14的導電表面68呈電弧行進，那么 施加的能量由充氣裝置底部14消除，從而使施加的能量被移動而遠離啟動裝置組件12的 煙火物料40。上述對實施例的描述是為了闡明和說明的目的。并不意在窮盡或限制本發明。具 體實施例的各元件或特征通常并不受限于該具體實施例，而是在可行的情況下可互換并且 能夠用于選定實施例，即使沒有具體示出或描述。具體實施例的各元件或特征也可以多種 方式改變。此類變化不應視作背離本發明，并且所有此類調整都屬于本發明的范圍內的調
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權利要求
一種充氣裝置組件，包括充氣裝置殼體；啟動裝置，所述啟動裝置附接至所述充氣裝置殼體；以及變阻器，所述變阻器與所述啟動裝置相關聯，并且與所述充氣裝置殼體的一表面相間隔，以限定出在所述變阻器與所述充氣裝置殼體的所述表面之間的第一火花隙。
2.根據權利要求1所述的充氣裝置組件，其特征在于，所述啟動裝置包括印刷電路板。
3.根據權利要求2所述的充氣裝置組件，其特征在于，所述變阻器附接至所述印刷電 路板。
4.根據權利要求2所述的充氣裝置組件，其特征在于，所述印刷電路板包括限定第二 火花隙的至少一個焊接區，所述第二火花隙處于所述至少一個焊接區與所述 充氣裝置殼體 的所述表面之間。
5.根據權利要求4所述的充氣裝置組件，其特征在于，所述至少一個焊接區將所述變 阻器連接至所述印刷電路板。
6.根據權利要求1所述的充氣裝置組件，進一步包括將所述啟動裝置與所述充氣裝置 殼體相隔離的隔離體。
7.根據權利要求6所述的充氣裝置組件，其特征在于，所述隔離體包括套口，所述套口 暴露出所述充氣裝置殼體的鄰近于所述變阻器的所述表面。
8.根據權利要求1所述的充氣裝置組件，其特征在于，所述充氣裝置殼體的所述表面 在鄰近于所述變阻器的表面之處暴露。
9.一種充氣裝置組件，包括充氣裝置殼體；至少一個管腳，所述管腳延伸至所述充氣裝置殼體中；印刷電路板，所述印刷電路板附接至所述至少一個管腳；變阻器，所述變阻器由所述印刷電路板相對于所述充氣裝置殼體而支撐，用于選擇性 地接收來自所述至少一個管腳的電壓，所述變阻器包括與所述充氣裝置殼體的暴露的表面 相對的至少一個表面；以及第一火花隙，所述第一火花隙置于所述變阻器的所述至少一個表面與所述充氣裝置殼 體的所述暴露的表面之間。
10.根據權利要求9所述的充氣裝置組件，其特征在于，所述印刷電路板包括至少一個 焊接區。
11.根據權利要求10所述的充氣裝置組件，進一步包括第二火花隙，所述第二火花隙 限定于所述至少一個焊接區與所述充氣裝置殼體的所述暴露的表面之間。
12.根據權利要求10所述的充氣裝置組件，其特征在于，所述至少一個焊接區將所述 變阻器連接至所述印刷電路板。
13.根據權利要求9所述的充氣裝置組件，進一步包括隔離體，所述隔離體將所述至少 一個管腳和所述印刷電路板中的至少一個與所述充氣裝置殼體相隔離。
14.根據權利要求13所述的充氣裝置組件，其特征在于，所述隔離體包括套口，所述套 口鄰近于所述變阻器設置，以允許所述第一火花隙從所述變阻器的所述至少一個表面延伸 到所述充氣裝置殼體的所述暴露的表面。
15.一種方法，包括將啟動裝置相對于充氣裝置設置；暴露出充氣裝置殼體的鄰近于所述啟動裝置的部分；將變阻器鄰近所述充氣裝置殼體的所述暴露部分設置；以及在所述變阻器與所述充氣裝置殼體的所述暴露部分之間形成第一火花隙。
16.根據權利要求15所述的方法，進一步包括將印刷電路板相對于所述充氣裝置殼體 的所述暴露部分設置。
17.根據權利要求16所述的方法，進一步包括形成第二火花隙，所述第二火花隙處于 所述印刷電路板與所述充氣裝置殼體的所述暴露部分之間。
18.根據權利要求17所述的方法，其特征在于，形成所述第二火花隙包括在所述印刷 電路板上形成至少一個焊接區，所述第二火花隙在所述至少一個焊接區與所述充氣裝置殼 體的所述暴露部分之間延伸。
19.根據權利要求15所述的方法，進一步包括形成第一隔離體以將所述啟動裝置與所 述充氣裝置殼體相隔離。
20.根據權利要求18所述的方法，其特征在于，形成所述第一隔離體包括防止所述第 一隔離體的材料在所述變阻器與所述充氣裝置殼體的所述暴露部分之間形成。
全文摘要
本發明與安全氣囊充氣裝置和啟動裝置一起使用的保護系統公開了一種充氣裝置組件，所述充氣裝置組件可包括充氣裝置殼體以及附接于所述充氣裝置殼體的啟動裝置。變阻器與啟動裝置相關聯并且可與充氣裝置殼體的表面相間隔，以在變阻器與充氣裝置殼體的表面之間限定出第一火花隙。
文檔編號B60R21/26GK101920688SQ201010198258
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月4日 優先權日2009年6月10日
發明者戴維·漢森 申請人:奧托里夫Asp股份有限公司