气体发生器 |
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| 申请号 | CN201380056474.1 | 申请日 | 2013-10-15 | 公开(公告)号 | CN104755328A | 公开(公告)日 | 2015-07-01 |
| 申请人 | 株式会社大赛璐; | 发明人 | 小林睦治; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的目的在于提供气体发生器，其可以在车辆的耐用年数间，保持高性能，在工作初期的较早阶段可以排出气体。本发明涉及的气体发生器，由点火机构室 外壳 (20)内的气体发生剂(38)的燃烧而产生的燃烧气体导致内压升高，多功能构件(30)在轴向移动，封闭构件(12)被破坏，并且所述燃烧气体通过第1贯通孔(33)、第1集气室(35)、第2贯通孔(34)、第2集气室(36)，从气体排出口(27)排出，加压气体室外壳(40)内的气体从由于封闭构件(12)的破坏而产生的开口部进入第1集气室(35)，通过第2贯通孔(34)、第2集气室(36)，从气体排出口(27)排出。 | ||||||
| 权利要求 | 1.气体发生器(10)，其中， |
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| 说明书全文 | 气体发生器技术领域[0001] 本发明涉及用于车辆的气囊系统的人员约束装置等的气体发生器。 背景技术[0002] 在使用了加压气体(加压介质)的气体发生器中，利用封闭机构将封入有该加压气体的瓶的开口部封闭，在工作时通过破坏该封闭机构而排出加压气体的结构是一般结构。 [0003] 进一步，在气体发生器中，以工作时(例如，向电点火器中流入着火电流时)作为起点，期望尽可能缩短到气体开始排出为止的时间，能够迅速地排出气体(迅速地使人员约束装置等工作)这样的结构。 [0004] US-A No.2006/0037662为使用了加压气体的气体发生器，在外壳16的一端安装的点火器20中，在填充了点火药的筒状体82上安装了飞行体22。填充有加压气体的室38和点火器20通过闭合构件14而隔开，飞行体22为与闭合构件14抵接的状态。 发明内容[0005] 本发明的发明1提供气体发生器(10)， [0006] 容纳有点火器(25)和气体发生剂(38)、且具有气体排出口(27)的筒状的点火机构室外壳(20)与填充有加压气体的筒状的加压气体室外壳(40)连接，形成了外罩容器，[0007] 点火机构室外壳(20)和加压气体室外壳(40)之间通过具有脆弱部(11)的封闭构件(12)封闭， [0008] 点火机构室外壳(20)内设置有点火器(25)、气体发生剂(38)、及工作时能够沿轴向移动的多功能构件(30)， [0009] 点火器(25)封闭点火机构室外壳(20)的开口部侧而被固定， [0010] 多功能构件(30)具有基板部(31)和从基板部(31)的一面延伸的筒状壁部(32)，且筒状壁部(32)的前端具有开口部， [0011] 基板部(31)与点火机构室外壳(20)的内壁面(21)抵接，具有朝厚度方向的第1贯通孔(33)， [0012] 筒状壁部(32)具有比基板部(31)的外径小的外径，具有朝厚度方向的第2贯通孔(34)，开口部与封闭构件(12)的脆弱部(11)抵接， [0013] 形成有被基板部(31)、筒状壁部(32)及封闭构件(12)包围的第1集气室(35)，[0014] 在筒状壁部(32)的外壁面和所述点火机构室外壳的内壁面(21)之间，形成包括筒状空间的第2集气室(36)， [0015] 在面向第2集气室(36)的点火机构室外壳(20)的周壁部上形成有气体排出口(27)， [0016] 在包括被基板部(31)、点火器(25)及点火机构室外壳的内壁面(21)包围的空间的气体发生剂充填室(37)内，填充有气体发生剂(38)， [0017] 由点火机构室外壳(20)内的气体发生剂(38)的燃烧而产生的燃烧气体导致内压升高，多功能构件(30)在轴向移动，封闭构件(12)被破坏，并且所述燃烧气体通过第1贯通孔(33)、第1集气室(35)、第2贯通孔(34)、第2集气室(36)，从气体排出口(27)排出，[0018] 加压气体室外壳(40)内的气体从由于封闭构件(12)的破坏而产生的开口部进入第1集气室(35)，通过第2贯通孔(34)、第2集气室(36)，从气体排出口(27)排出。 [0019] 本发明的发明2提供气体发生器，其中， [0020] 容纳有点火器和气体发生剂、且具有气体排出口的筒状的点火机构室外壳与填充有加压气体的筒状的加压气体室外壳连接，形成了外罩容器， [0021] 所述点火机构室外壳和所述加压气体室外壳之间通过具有脆弱部的封闭构件封闭， [0022] 所述点火机构室外壳内设置有点火器、气体发生剂、及工作时能够沿轴向移动的多功能构件， [0023] 所述点火器封闭所述点火机构室外壳的开口部侧而被固定， [0024] 所述多功能构件具有基板部和从基板部的一面的中心部延伸的圆柱部，[0025] 所述基板部与所述点火机构室外壳的内壁面抵接，具有朝厚度方向的第1贯通孔， [0026] 所述圆柱部与所述封闭构件的脆弱部抵接， [0027] 形成有被所述基板部、点火机构室外壳的内壁面及封闭构件包围的集气室，[0028] 在面向所述集气室的所述点火机构室外壳的周壁部上形成有气体排出口，[0029] 在包括被所述基板部、点火器及点火机构室外壳的内壁面包围的空间的气体发生剂充填室内，填充有气体发生剂， [0030] 由所述点火机构室外壳内的气体发生剂的燃烧而产生的燃烧气体导致内压，多功能构件在轴向移动，封闭构件被破坏，并且所述燃烧气体通过第1贯通孔、集气室，从气体排出口排出， [0032] 本发明通过下面详细的说明和附图进一步完全得到理解，但这些仅用于说明本发明，本发明不受其限制。 [0033] 图1为本发明的气体发生器的轴向截面图。 [0034] 图2为图1的部分截面图。 [0035] 图3为与图1不同的实施方式的一部品的立体图。 [0036] 图4为与图1不同的另外的实施方式的气体发生器的轴向部分截面图。 [0037] 发明详述 [0038] 就US-A No.2006/0037662的气体发生器而言，通过点火器20的工作飞行体22飞行，破坏闭合构件14从而加压气体从排出口18排出至外部，但由于如果不破坏闭合构件14则不排出气体，因此在以工作时(点火器20工作时)为起点的情况下，由于存在排出气体需要花费时间的可能性，因此针对该点存在改良的余地。 [0039] 本发明的目的在于提供气体发生器，其适用于车辆的气囊系统的人员约束装置等时，在车辆的耐用年数间，可以保持高性能，在工作初期的较早阶段可以排出气体的气体发生器。 [0040] 本发明的气体发生器用于车辆的气囊系统的人员约束装置使用时，可以作为利用填充在筒状的加压气体室外壳中的加压气体和点火机构室外壳内通过气体发生剂的燃烧产生的燃烧气体这两者，使气囊膨胀的混合型气体发生器使用。 [0041] 需要说明的是，在使用气体发生剂与点火器形成为一体形式的构件(例如，作为安全带和收缩器用的气体发生器，日本特开2005－225274号公报中示出的那样的气体发生器)作为点火机构时，可以省略气体发生剂。 [0042] 在本发明的气体发生器中使用的多功能构件具有封闭构件的保持及破坏功能、气体发生剂的保持功能、以及气体排出径路的确保功能。 [0043] 多功能构件具有基板部和从基板部的一面延伸的筒状壁部。另外，就筒状壁部而言，与基板部相反侧的端部为开口部。 [0044] 通过具有该多功能构件可以发挥下述的(I)及(II)的功能，进一步还可以一并发挥(III)的功能。 [0045] (I)封闭构件的保持及破坏功能 [0046] 在工作前(点火机构的工作前。以下相同)，由于多功能构件的筒状壁部的开口部与封闭构件的脆弱部抵接，封闭构件得到支持。即，开口周缘部与封闭构件的脆弱部抵接。 [0047] 由于加压气体室外壳内高压填充有加压气体，因此在封闭构件上也从加压气体室外壳内侧施加有高的压力。 [0048] 由此，由于在封闭构件上形成了在工作时(点火机构的工作时。以下相同)确实被破坏的脆弱部，因此尤其是保持脆弱部的耐压性是重要的。 [0049] 在本发明中，由于通过多功能构件支持封闭构件的脆弱部，承受高压的封闭构件得到了充分的支持。 [0050] 此外，由于多功能构件相对于点火机构室外壳得到固定，由加压气体产生的负荷通过多功能构件以分散的状态保持，因此负荷不集中在一个位置上。 [0051] 由此，在工作时，通过多功能构件(基板部和筒状壁部)在轴向(封闭构件侧)移动，由筒状壁部的开口部导致封闭构件在脆弱部被破坏，加压气体的流出径路开口。 [0052] 多功能构件的基板部在以工作时能够容易移动的程度相对于点火机构室外壳的内壁面抵接。 [0053] (II)气体排出径路的确保功能 [0054] 多功能构件在基板部形成有第1贯通孔，在筒状壁部形成有第2贯通孔。 [0055] 基板部与点火机构室外壳的内壁面抵接，筒状壁部的外径小于基板部的外径。 [0056] 通过将这样的多功能构件设置在点火机构室外壳内，形成了第1集气室和第2集气室。 [0057] 工作时，通过设置多功能构件，存在第1贯通孔、第1集气室、第2贯通孔、第2集气室，确保了点火机构室外壳内产生的燃烧气体的排出径路和加压气体的排出径路。需要说明的是，至少从气体发生剂充填室至第2集气室，可以是以工作前的状态而连通的状态。 [0058] 第1贯通孔的大小为，由于燃烧气体而在气体发生剂充填室和第1集气室及第2集气室之间产生压差的开口面积。 [0059] 由此，由于燃烧气体立即通过第1贯通孔、第1集气室、第2贯通孔、第2集气室，从气体的排出径路，气体被排出到外壳外部，因此能够确实且迅速地使气囊膨胀。此外，同时，由于因燃烧气体而产生的压力，多功能构件移动，破坏封闭构件。 [0060] (III)气体发生剂的保持功能 [0061] 气体发生剂的保持功能可以通过本发明的气体发生器中使用的多功能构件直接发挥，也可以经由其他构件发挥。在直接发挥气体发生剂的保持功能的情况下，可以为如下情况。 [0062] 在工作前，通过多功能构件的基板部，形成气体发生剂充填室的一面，填充的气体发生剂得到支持固定。 [0063] 在搭载于车辆时，在长时期内也会向气体发生器施加振动，如果气体发生剂的固定不充分，则还存在气体发生剂之间发生摩擦产生粉化的担忧。 [0064] 在这样气体发生剂发生粉化的情况下，不会形成按照设计的燃烧状态，对于气体发生器的性能也会产生影响。 [0065] 在本发明中，在气体发生剂通过多功能构件直接支持固定时，通过多功能构件防止了气体发生剂的粉化。 [0066] 发明1优选的方式1，在气体发生器中， [0067] 所述点火机构室外壳的内壁面具有在轴向上隔着间隔朝内形成的第1突起部和第2突起部， [0068] 在工作前，通过所述筒状壁部的开口部与封闭构件抵接、所述基板部与所述第1突起部抵接，所述多功能构件得到固定， [0069] 在工作时，所述筒状壁部的开口部侧破坏封闭构件使其开口，通过所述基板部与所述第2突起部冲突，限制所述多功能构件在轴向的移动。 [0070] 在发明1优选的方式1中，通过工作时限制多功能构件向轴向的移动，尤其可以提高封闭构件的保持及破坏功能和气体排出径路的确保功能。 [0071] 发明1优选的方式2为气体发生器，其中，所述第1突起部为所述点火机构室外壳的周壁面从外侧凹陷的内向突起， [0072] 所述第2突起部是在面向所述第2集气室的点火机构室外壳的周壁面形成内径差(段差)而形成。 [0073] 在发明1优选的方式1中，第1突起和第2突起可以均为能够保持基板部、限制移动的凸形状，例如发明1优选的方式2中所示，所述第1突起部为所述点火机构室外壳的周壁面从外侧凹陷的内向突起，所述第2突起部是由在面向所述第2集气室的点火机构室外壳的周壁面形成内径差而形成的。 [0074] 发明1优选的方式3为气体发生器，其中，所述大致筒状构件或筒状壁部具有沿轴向形成的狭缝部，所述狭缝部作为第2贯通孔。 [0075] 狭缝部可以在从筒状壁部的前端(开口部)到基板部之间的全范围内形成，也可以在从筒状壁部的前端到基板部为止的一部分范围内形成。 [0076] 狭缝部可以隔着间隔在数个部位形成，可以调整狭缝间隔多功能构件能够保持可以发挥给定的功能的强度。 [0077] 例如，狭缝宽度可以为1mm以下。但是，由于该狭缝宽度可以根据点火机构室外壳产生的燃烧压力、多功能构件的材质、及气体的排出速度来进行调整，因此并不限于该数值。 [0078] 发明2与发明1的多功能构件的形状(结构)不同，其他要件、功能等与发明1相同。 [0079] 多功能构件在基板部的中心部具有从其一面延伸的圆柱部。 [0080] 通过使用该多功能构件，可以发挥上述(I)封闭构件的保持及破坏功能、(II)气体排出径路的确保功能，还可以发挥(III)气体发生剂的保持功能。 [0081] 本发明的气体发生器通过使用新型多功能构件作为构成部件，在适用于车辆的气囊系统的人员约束装置等时，在车辆的耐用年数间，可以保持高性能。 具体实施方式[0082] (1)图1、图2所示的气体发生器 [0083] 就气体发生器10而言，通过点火机构室外壳20和加压气体室外壳40连接，形成外罩容器。 [0084] 在点火机构室外壳20和加压气体室外壳40之间，通过具有脆弱部11的封闭构件12封闭。 [0085] 封闭构12在点火机构室外壳20的一端部与周壁部一体形成，形成点火机构室外壳20的底面。 [0086] 加压气体室外壳40在点火机构室外壳20的封闭构件12侧焊接固定。 [0087] 脆弱部11为使封闭构件12破损、厚度变薄而成的部分，是在工作时优先被破坏的部分。 [0088] 在图1、图2中，脆弱部11可以形成在点火机构室外壳20侧的封闭构件12的表面，也可以形成在加压气体室外壳40侧的封闭构件12的表面，也可以在两侧的表面形成。 [0089] 点火机构室外壳20的开口部(与封闭构件12相反侧的开口部)侧，通过固定电点火器25而得到封闭。 [0090] 电点火器25通过形成在点火机构室外壳20的内壁面21的向内的环状突起21a和在内侧铆接的开口端部22，从轴X方向被夹持而得到固定。 [0091] 在点火机构室外壳20内设置有具有上述(I)～(III)的功能的多功能构件30。 [0092] 多功能构件30具有基板部31和从基板部31的一面延伸的筒状壁部32。 [0093] 所述第1贯通孔得到封闭为发明1和发明2优选的方式4。 [0095] 所述封闭构件的脆弱部为与所述开口部的周缘部相同的圆形的槽，并且所述封闭构件的脆弱部的宽度稍大于所述开口部的周缘部的宽度，所述开口部的周缘部的全部嵌入所述封闭构件的脆弱部，或所述脆弱部形成在加压气体室外壳侧的封闭构件12的表面，所述开口部的周缘部在与所述脆弱部正对的位置抵接，此为发明1优选的方式5。 [0096] 筒状壁部32与基板部31的中心轴X相同，筒状壁部32的外径小于基板部31的外径。筒状壁部32具有朝厚度方向的多个第2贯通孔34。 [0097] 筒状壁部32，其开口部的周缘部(开口周缘部)32a与封闭构件12的脆弱部11抵接。需要说明的是，脆弱部11形成在加压气体室外壳40侧的封闭构件12的表面时，开口周缘部32a抵接在与脆弱部11正对的位置。 [0098] 就多功能构件30而言，在点火机构室外壳的内壁面21形成有环状突起(第1突起)21b，在工作前，通过基板部31与环状突起(第1突起)21b抵接，开口部的周缘部32a与封闭构件的脆弱部11抵接，从而固定在轴X方向。 [0099] 开口部的周缘部32a的宽度与封闭构件的脆弱部11的宽度可以为相同大小程度，也可以为脆弱部11的宽度大。 [0100] 就开口部的周缘部32a的宽度与封闭构件的脆弱部11的宽度而言，优选封闭构件的脆弱部11为与开口部的周缘部32a相同的圆形的槽，且封闭构件的脆弱部11的宽度稍大于开口部的周缘部32a的宽度，开口部的周缘部32a的全部嵌入封闭构件的脆弱部11。 [0101] 在点火机构室外壳的内壁面21，在环状突起21b和封闭构件12之间形成内径差部(第2突起)26。 [0102] 以内径差部(第2突起)26为界，基板部31侧的半径r1和封闭构件12侧的半径r2为r1＞r2的关系。 [0103] 内径差部26的高度(r1-r2)为，与环状突起21b的高度(自内壁面21的高度)相同或其以上。 [0104] 在点火机构室外壳的内壁面21上，在内径差部26和封闭构件12之间形成有多个气体排出口27。多个气体排出口27出于防湿的目的，从内侧利用铝制的胶粘带等封闭。 [0105] 在所述第1集气室设置冷却器和/或过滤器为发明1优选的方式6。 [0106] 被基板部31、筒状壁部32及封闭构件12包围的空间为构成气体排出径路的第1集气室35。在本发明的气体发生器的情况下，第1集气室35内可以设置公知的冷却器和/或过滤器。 [0107] 筒状壁部32的外壁面和点火机构室外壳的内壁面21之间的筒状空间为构成气体排出径路的第2集气室36。气体排出口27面向第2集气室36。 [0108] 被基板部31、点火器25及点火机构室外壳的内壁面21包围的空间为气体发生剂充填室37，在内部中填充了公知的气体发生剂成形体38。 [0109] 气体发生剂成形体38的使用量可以根据气体发生器的类型来适当的决定。 [0110] 在加压气体室外壳40内高压填充有氩气、氦气等气体。 [0111] 气体从插入底面41侧的细孔的销42和细孔之间的间隙填充，填充结束后，通过焊接底面41和销42而将细孔封闭。 [0112] 对作为车辆的气囊系统的人员约束装置用，使用如图1所示的气体发生器(混合型的气体发生器)时的操作进行说明。 [0113] 如果点火器25工作，则气体发生剂充填室37内的气体发生剂成形体38着火燃烧产生燃烧气体。 [0114] 产生的燃烧气体的一部分立即从第1贯通孔33进入第1集气室35，从第2贯通孔34进入第2集气室36，然后，突破防湿用的密封带从气体排出口27排出使气囊膨胀。 [0115] 由此，在气体发生器的工作的同时，迅速地排出燃烧气体的一部分，可以使气囊等约束装置的工作(展开)开始提早进行。(燃烧气体的一部分与加压气体相比先被排出。)[0116] 另外，另一方面，通过燃烧气体的产生，气体发生剂充填室37内的压力升高，多功能构件30的基板部31向轴X方向被按压，筒状壁部32沿轴X方向移动。此时，通过基板部31与内径差26冲突，使筒状壁部32在轴X方向上的进一步移动停止。 [0117] 由此，通过筒状壁部32的移动，开口周缘部32a按压脆弱部11，从而封闭构件12被破坏而开口。 [0118] 加压气体室外壳40内的气体从由于封闭构件12的破坏而产生的开口部进入第1集气室35，并与残留的燃烧气体一起，通过第2贯通孔34、第2集气室36从气体排出口27排出使气囊膨胀。 [0119] (2)具有图3的多功能构件的气体发生器 [0120] 图3为在气体发生器中使用的多功能构件130的立体图，与图1的多功能构件30除第2贯通孔34的形状和位置不同之外，其功能、操作与图1的气体发生器相同。 [0121] 多功能构件130具有基板部131和从其一面侧延伸的筒状壁部132。 [0122] 基板部131具有与图1的基板部31相同的第1贯通孔。 [0123] 就筒状壁部132而言，形成有从开口周缘部132a到基板部131的狭缝部134a，该狭缝部134a作为第2贯通孔。 [0124] 狭缝部134a也可以形成在从开口周缘部132a至基板部131的范围的一部分上，例如，可以形成为从开口周缘部132a至长度方向的一半程度的位置。 [0125] 就狭缝部134a而言，在图3中仅为1个，但也可以以等间隔形成2～4个左右。此时，可以调整狭缝宽度、狭缝的间隔从而保持多功能构件130可以发挥给定的功能的强度。 [0126] 所述脆弱部为圆形的凹陷，所述圆柱部嵌入所述封闭构件的脆弱部中，此为发明2优选的方式7。 [0127] (3)图4的气体发生器 [0128] 图4的气体发生器除代替多功能构件30而使用了多功能构件230之外，与图1的气体发生器10相同。 [0129] 多功能构件230具有基板部231，和在基板部231的中心部从其一面侧延伸的圆柱部232。 [0130] 基板部231具有朝厚度方向的第1贯通孔233。 [0131] 圆柱部232具有基板部231侧的第1支持台部242和与封闭构件12的脆弱部11抵接的第2支持台部243，第1支持台部242和第2支持台部243通过支持柱部241连接。 [0132] 第1支持台部242和第2支持台部243的外径比支持柱部241的外径大。 [0133] 第2支持台部243与封闭构件的脆弱部11抵接。 [0134] 第2支持台部243的截面形状为圆形，脆弱部11为圆形的凹陷，第2支持台部243的前端面嵌入脆弱部11中。 [0135] 被基板部231、点火机构室外壳的内壁面21及封闭构件12包围，形成集气室236。 [0136] 气体排出口27面向集气室236。 [0137] 对作为车辆的气囊系统的人员约束装置用，图1所示的气体发生器的一部分替换成图4所示的构件的气体发生器(混合型的气体发生器)的操作进行说明。 [0138] 在点火器25工作时，气体发生剂充填室37内的气体发生剂成形体38着火燃烧产生燃烧气体。燃烧气体的一部分立即通过第1贯通孔233、集气室236从气体排出口27排出到外壳外部。 [0139] 另一方面，由于燃烧气体的产生气体发生剂充填室37内的压力升高，多功能构件230的基板部231向轴向被按压，圆柱部232沿轴向移动。此时，通过基板部231与内径差 26冲突，可以使圆柱部232沿轴向的进一步移动停止。 [0140] 由此，通过圆柱部232的移动导致第2支持台部243按压脆弱部11，封闭构件12被破坏而开口。需要说明的是，由于支持柱部241的径小，圆柱部232不封闭封闭构件12(与点火机构室外壳形成为一体时剩余的部分)开裂而开口形成的气体排出径路，加压气体的排出可以顺利地进行。 [0141] 在气体发生剂充填室37产生的燃烧气体从第1贯通孔233进入集气室236，突破防湿用的密封带从气体排出口27排出使气囊膨胀。 [0142] 由此，加压气体室外壳40内的气体从由于封闭构件12的破坏而产生的开口部进入集气室236，并与剩余的燃烧气体一起，从气体排出口27排出使气囊膨胀。 [0143] 需要说明的是，在本发明的气体发生器中，只要可以解决上述问题即可，其具体的实施方式不限于本实施例。例如，多功能构件的形状、在点火机构室外壳上形成的环状突起、内径差部等只要可以发挥同样的功能可以采用其他的方式。 |
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