CN104755327A - 人员约束装置用气体发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种气体发生器，其组装时过滤器的安装操作容易，且过滤器得到固定使得组装后不会由于外部的振动而移动。本发明涉及的气体发生器，设置了圆板状的过滤器(50)和支持过滤器(50)的环状保持件(70)，环状保持件(70)包括第1保持件(71)和第2保持件(80)，第1保持件(71)和第2保持件(80)以下述方式组合：第2保持件(80)的环状支持底部(82)位于第1保持件的环状平板部(74)和过滤器下面(51)之间，且第2保持件(80)的环状支持底部(82)的内周缘与环状壁面部(73)抵接，通过第1保持件(71)和第2保持件(80)的组合，至少过滤器底面(51)和外周面(53)的一部分得到支持。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的气囊系统等人员约束装置用的气体发生器。
背景技术
在使用固态气体发生剂的烟火式气体发生器中使用有用于使工作时产生的燃烧气体冷却、捕捉燃烧残渣的过滤器。
在外壳内部设置过滤器时，位置确定是重要的，进一步希望能够容易地确定位置。
另外，在设置于外壳内之后，需要牢固地固定过滤器以防止由于外部的振动而发生摇晃。
在US-A No.2003/0132623中，在图2(e)中公开了在燃烧室的上部设置有过滤器的气体发生器。过滤器为环状、设置成使得外周面与外壳的周壁部隔开间隙，内周面与内筒部隔开间隙。
发明内容
本发明提供气体发生器，其中，
由外壳(10)形成外罩，外壳(10)包括：顶板(11a)、底板(12a)、形成有气体排出口(14)的周壁部(13,16)，
在外壳(10)内设置有：
在一端封闭了的筒状容器(20)内容纳有点火机构(32)的点火机构室(30)，
形成在点火机构室(30)的周围并填充有气体发生剂的燃烧室(40)，
面对顶板(11a)，并进一步与周壁部(13)隔开间隙设置的环状或圆板状的过滤器(50)，和
支持过滤器(50)的环状保持件(70)，
环状保持件(70)包括第1保持件(71)和第2保持件(80)的组合，
第1保持件(71)具有：
过滤器支持部(72)，其包括与过滤器(50)的下面(51)抵接的环状平板，
位于过滤器支持部(72)的外周侧、向底板(12a)方向延伸的环状壁面部(73)，
从环状壁面部(73)向径向外侧延伸的环状平板部(74)，和
从环状平板部(74)向轴向延伸、固定于周壁部(13,16)的筒状壁部(75)，
第2保持件(80)具有：
支持过滤器外周面(53)的筒状支持面部(81)，和
从筒状支持面部(81)向径向内侧延伸的环状支持底部(82)，
第1保持件(71)和第2保持件(80)以下述方式组合：第2保持件(80)的环状支持底部(82)位于第1保持件的环状平板部(74)和过滤器下面(51)之间，且第2保持件(80)的环状支持底部(82)的内周缘与环状壁面部(73)抵接，
通过第1保持件(71)和第2保持件(80)的组合，至少过滤器底面(51)和外周面(53)的一部分得到支持。
附图说明
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。
图1为本发明的气体发生器的轴向截面图。
图2为图1中使用的第2保持件的其他实施方式的立体图。
发明的详细说明
在US-A No.2003/0132623图2(e)的实施方式中，由于没有确定过滤器的径向位置的机构，因此，在组装时、组装后存在过滤器发生移动的可能性，针对这一点存在改良的余地。
本发明的目的在于提供气体发生器，其组装时过滤器的安装操作容易、且过滤器得到固定使得组装后不会由于外部的振动而发生移动。
就本发明的气体发生器而言，用于支持过滤器的环状保持件包括第1保持件和第2保持件的组合，这一点是其较大的特征。另外，第1保持件和第2保持件均为具有中央孔的环状。
例如，在通过变更设计而增减气体发生器的输出(气体发生量)时，实施了增减气体发生剂的量的方法。
由此，针对气体发生量的增减，需要增减过滤量(过滤器尺寸)，即使针对这样的情况，本发明中，作为用于支持过滤器的环状保持件的第1保持件可以使用相同的结构，仅更换第2保持件来进行应对。
由此，针对设计变更的应对容易，在使用尺寸不同的过滤器的情况下也可以通过保持件(其包括第1保持件和第2保持件的组合)来进行支持固定。
另外，通过使用这样的第1保持件和第2保持件的组合，无论过滤器的形状为环状还是圆板状，均可以同样地进行支持固定。
尤其是，在本发明的气体发生器中，虽然仅简单地将第1保持件和第2保持件进行重叠，但第2保持件的环状支持底面夹持在过滤器的下面和第1保持件的环状平板部之间，因此不易发生摇晃。由此，环状保持件本身得到牢固地固定，由此，支持的过滤器也以与外壳的周壁部隔开间隙的状态被固定。
第2保持件的筒状支持面部除了过滤器的支持功能之外，还具有防止由于在工作时过滤器的外周面发生变形向外侧膨胀而导致与外壳周壁部之间形成的间隙变小的功能。
进一步，作为本发明的优选的实施方式，提供气体发生器，其中，
第1保持件的过滤器支持部(72)具有朝向顶板(11a)侧的突起部(76)，
过滤器底面(51)在与突起部(76)正对的位置具有朝厚度方向的凹部(55)，
突起部(76)嵌入凹部(55)。
由于这样突起部(76)和凹部(55)的组合，过滤器的安装操作变得容易，也可以提高过滤器的固定强度。
突起部可以形成在过滤器支持部的任意部分，例如突起可以形成在过滤器支持部的内周缘，也可以在过滤器支持部中的内周缘和环状壁面部之间的任意部位。
另外，可以为沿内周缘的连续的环状，也可以为不连续的多个突起。
凹部只要为突起部可以嵌入的形状即可，例如可以为环状。
进一步，作为本发明的优选的实施方式，使用的环状保持件中的第2保持件可以为如下：
第2保持件(80)在筒状支持面部(81)具有朝厚度方向的多个贯通孔(83)，或者
第2保持件(80)在筒状支持面部(81)具有朝轴向的凹凸，所述凹凸在圆周方向上交替形成。
筒状支持面部(81)的贯通孔(83)和相当于凹部的部分均作为通过了过滤器的燃烧气体的出口而发挥功能。
进一步，作为本发明的优选的实施方式，提供气体发生器，其中，
过滤器(50)为环状过滤器，上面(52)与顶板(11a)抵接，
筒状容器(20)与外壳顶板(11a)抵接设置或靠近外壳顶板(11a)设置，
通过环状保持件(70)支持固定所述环状过滤器(50)从而使得在所述环状过滤器(50)与筒状容器(20)的底面(20a)附近的周壁部(22)之间形成间隙。
上述间隙作为用于使燃烧室内产生的燃烧气体从环状过滤器的内周面流入的空间而发挥作用。扩宽燃烧气体的流入面，能够顺利地排出气体。
就本发明的气体发生器而言，过滤器通过第1保持件和第2保持件这两个保持件的组合而被支持固定，组装时过滤器的安装操作容易，过滤器进行了固定使得在来自外部的振动的条件下也不会发生移动。
由此，由于使用了第1保持件和第2保持件这两个保持件的组合，在设计变更导致增减气体发生器的输出(气体发生量)时，与此对应变更过滤器的尺寸的情况下，第1保持件使用相同的结构，仅替换第2保持件即可以容易地进行应对。
具体实施方式
(1)图1的气体发生器
本发明的气体发生器的一个实施方式通过图1来进行说明。
作为外罩容器的外壳10，是由扩散器壳11和封闭壳12通过公知的方法(焊接等)一体化而成的结构。
扩散器壳11具有顶板11a和上部周壁部(扩散器壳侧的周壁部)13。
在上部周壁部13上形成有多个气体排出口14，其在工作前从内侧，通过密封带等封闭机构封闭。
封闭壳12具有底板12a和下部周壁部(封闭壳侧的周壁部)16。
在底板12a的中央部形成了朝向外壳内侧突出的圆筒部12b和从其上端朝向径向内侧的环状平面部12c。环状平面部12c的孔的中心与轴X一致。
在图1中，就上部周壁部13和下部周壁部16的轴X方向的长度(尺寸)而言，上部周壁部13长，但也可以为下部周壁部16长，也可以为相同长度。
在外壳10内设置有一端封闭了的筒状容器(杯状容器)20。
杯状容器20为筒状容器(周壁部22)的开口部通过盖(底面20a)封闭的结构，但也可以为底面20a和周壁部22一体形成的杯。
杯状容器的底面20a与顶板11a抵接，但也可以为与顶板11a之间具有间隙，在代替环状过滤器50而使用圆板状过滤器时，设置使得大于圆板状过滤器的厚度大小的间隔形成在顶板11a和底面20a之间。
杯状容器20的周壁部22上形成有多个连通孔23，在工作前通过密封带封闭。
杯状容器20从开口部侧向封闭壳底板12a的圆筒部12b压合而被固定。
杯状容器20也可以与封闭壳底板12a焊接。
杯状容器20的内部为容纳有点火机构的点火机构室30。点火机构可以组合公知的电点火器32和公知的传火药、气体发生剂(未图示)使用，也可以仅使用电点火器32。
电点火器32通过树脂28与封闭壳12一体化，形成通过树脂28覆盖圆筒部12b的内侧的面和环状平面部12c的状态。
杯状容器20(点火机构室30)的外侧形成为容纳了公知的气体发生剂(未图示)的燃烧室40。
燃烧室40和点火机构室30在工作时通过连通孔23连通。
燃烧室40的上部侧(顶板11a侧)设置有环状过滤器50，其通过环状保持件70支持。需要说明的是，可以代替环状过滤器50使用圆板状过滤器。
环状过滤器50具有下面51、上面52、外周面53和内周面54。
环状过滤器内周面54的内径大于杯状容器20的外径，形成了间隙60。
环状过滤器外周面53的外径小于上部周壁部13的内径，形成了间隙61。
环状过滤器50在正对下面51和上面52的厚度方向的位置形成有环状凹部55。即，上述过滤器优选在与上述凹部正对的过滤器的上面也进一步形成有凹部。环状凹部55可以仅形成在下面51上，但如果在下面51和上面52这两者相同的位置形成，则在设置过滤器时可以上下方向无区别地使用，因此从组装操作性的观点来看优选。
环状保持件70包括第1保持件71与第2保持件80的组合。
第1保持件71具有杯状容器20贯通的中央孔，包括过滤器支持部72、环状壁面部73、环状平板部74、筒状壁部75。
过滤器支持部72包括与过滤器50的下面51抵接的环状平板。
环状壁面部73位于过滤器支持部72的外周侧，并向底板12a方向延伸。
环状平板部74从环状壁面部73向径向外侧延伸。筒状壁部75从环状平板部74向轴X方向延伸。
在过滤器支持部72的前端部侧(内周缘侧)形成向顶板11a方向的环状突起部76。
过滤器支持部72还可以朝厚度方向形成多个贯通孔。这些贯通孔发挥将燃烧室40内产生的燃烧气体导向环状过滤器50的流入孔的功能。
另外，本发明优选在过滤器支持部72的内周缘上在圆周方向上形成多个凹凸。详细来说，代替上述贯通孔，过滤器支持部72还可以为在圆周方向具有从其内周缘切成梳齿状的多个凹凸的结构。这种情况下，在过滤器支持部72的内周缘形成的突起为在圆周方向上排列的不连续的独立的突起。
此外，确定环状凹部55的形成位置、L的长度，以使得任选包含环状突起部76的过滤器支持部72与内筒容器20的周壁部22之间形成的间隙的截面积为不小于气体排出口14的总开口面积。
环状壁面部73位于过滤器支持部72和环状平板部74之间，可以为沿底板12a方向(轴X方向)延伸的垂直壁面，也可以为沿底板12a方向(底板12a的外周部方向)延伸的倾斜壁面。
第1保持件71通过将筒状壁部75相对于上部周壁部13压合而固定。
需要说明的是，在图1中，在下部周壁部16的轴X方向的长度比上部周壁部13的轴X方向的长度大的实施方式时，第1保持件71可以通过相对于下部周壁部16压合而固定。
第2保持件80具有支持过滤器外周面53的筒状支持面部81和从筒状支持面部81向径向内侧延伸的环状支持底部82。
筒状支持面部81具有朝厚度方向的多个贯通孔83。
设置第2保持件80使得环状支持底部82夹持在第1保持件的环状平板部74和过滤器下面51之间，且环状支持底部82的内周缘与环状壁面部73抵接。
环状支持底部82的厚度设定为，与环状壁面部73的高度(环状平板部74和过滤器下面51形成的间隔)相等。
需要说明的是，如上所述，通过调节过滤器支持部72的长度(L)，还可以调节环状支持底部82和环状平板部74之间的接触长度。若上述接触长度过短，则第2保持件80在轴X方向的固定强度变小，因此通过关联调整过滤器支持部72的长度(L)和环状过滤器50的宽(W)，可以确保第2保持件80在轴X方向上的必要的固定强度。
就环状过滤器50而言，如下所述，通过包括第1保持件71和第2保持件80的组合的环状保持件70而被支持固定。
第1保持件71在筒状壁部75上相对于上部周壁部13固定。
就第2保持件80而言，通过环状支持底部82夹持在第1保持件的环状平板部74和过滤器下面51之间，从而防止第2保持件80在轴X方向上的移动，进一步由于环状支持底部82的内周缘与环状壁面部73抵接，从而防止了第2保持件80在径向上的移动。
如上所述，将包括第1保持件71和第2保持件80的组合的环状保持件70相对于外壳10固定。
在环状过滤器50的下面51的环状凹部55中嵌入有第1保持件71的过滤器支持部72的环状突起部76。
从环状过滤器50的下面51的环状凹部55至外周面53侧，通过第1保持件的过滤器支持部72而支持，另外，剩余部分通过第2保持件的环状支持底部82而支持。由于在没有保持件支持的内周面54侧的下面51为露出至燃烧室40内的状态，因此燃烧气体从上述露出面流入。就上述过滤器而言，优选上述第1保持件未支持的内周面侧的下面露出至上述燃烧室40。
第2保持件的筒状支持面部81抵接于环状过滤器50的外周面53。
环状过滤器50的上面52与顶板11a抵接。
如上所述，包括第1保持件71和第2保持件80的组合的环状保持件70相对于外壳固定，进一步，环状过滤器50的下面51和外周面53通过环状保持件70被支持，上面52通过顶板11a支持，由此环状过滤器50得到固定。
进一步，由于通过环状保持件70支持环状过滤器50，在内周面54和杯状容器20的底面20a侧的周壁部22之间形成间隙60，环状过滤器50的外周面53和具有气体排出口14的上部周壁部13之间形成有间隙61。
间隙60发挥工作时使通过气体发生剂的燃烧生成的燃烧气体从内周面54流入环状过滤器50内的功能，间隙61发挥防止流入环状过滤器50内的燃烧气体仅通过环状过滤器50的特定的狭窄部分而被排出的功能。
由于环状保持件70包括第1保持件71和第2保持件80的组合，因此在变换为具有不同尺寸宽度W的环状过滤器50的情况下，也能够容易地进行对应。
由于在增加气体发生器的输出时，若气体发生剂的量增加则产生更大量的燃烧气体，因此还考虑到产生了通过使用宽度W更大的结构作为环状过滤器50来提高过滤能力的需要。
即使是这样的情况，在本发明中，应对环状过滤器50的尺寸变化，仅更换第2保持件80即可，第1保持件71可以使用相同的结构。
在与上述的例子相反，减少气体发生器的输出时，在作为环状过滤器50使用宽度W更小的结构的情况下，也仅需要更换第2保持件80即可。
接下来，对图1所示的气体发生器的操作进行说明。
点火器32工作时，点火机构室30的气体发生剂(或传火药)着火燃烧生成燃烧产物。该燃烧产物从连通孔23放出至燃烧室40内，使燃烧室40内的气体发生剂着火燃烧。
由于过滤器50的下面51中存在未由第1保持件的过滤器支持部72覆盖的部分、以及间隙60，燃烧室中产生的燃烧气体从内周面54进入过滤器50内部，朝向径向外侧呈放射状流动。
然后，通过过滤器外周面53和第2保持件80的贯通孔83流入间隙61，然后，破坏密封带，从气体排出口14排出。
在该过程中，接受内压的上升扩散器壳11变形为中央部膨胀的状态，但由于第1保持件71及环状过滤器50也以向顶板11a方向按压的方式变形，因此不会产生燃烧气体不通过环状过滤器50内而通过顶板11a和上面52之间、第1保持件71和下面51之间被排出这样的旁路。
进一步地，由于第2保持件80通过牢固地夹持在第1保持件71和环状过滤器50之间而被固定，因此由于筒状支持面部81的作用，可以防止发生环状过滤器的外周面53向间隙61方向膨胀堵塞气体流路(间隙61)的变形。
(2)图2所示的保持件
图2为示出图1中使用的第2保持件80的其他的实施方式的立体图。该第2保持件180与图1所示的第1保持件71组合形成环状保持件70。
第2保持件180具有：支持过滤器外周面53的筒状支持面部181、从筒状支持面部181向径向内侧延伸的环状支持底部182。环状支持底部182的内周缘182a为与图1所示的第1保持件71的环状壁面部73相抵接的部分。
筒状支持面部181包括环状基板部181a和与环状基板部181a垂直设置(安装在气体发生器上时沿轴X方向设置)的多个凸部181b。
由于多个凸部181b在圆周方向上相隔等间隔形成，因此多个凸部181b之间形成多个凹部183，凹部183与图1中使用的第2保持件80的贯通孔83具有相同的功能。
如上记载了本发明。显然本发明在其范围中包含各种方式的变化，这些变化并不偏离本发明的范围。且所有这些变化对本领域技术人员而言是显而易见的，且其包括在所附权利要求的范围内。
Claims (9)
1.气体发生器，其中，
由外壳(10)形成外罩，所述外壳(10)包括顶板(11a)、底板(12a)、形成有气体排出口(14)的周壁部(13,16)，
在外壳(10)内设置有：
在一端封闭了的筒状容器(20)内容纳有点火机构(32)的点火机构室(30)，
形成在点火机构室(30)的周围并填充有气体发生剂的燃烧室(40)，
面对顶板(11a)，并进一步与周壁部(13)隔开间隙设置的环状或圆板状的过滤器(50)，和
支持过滤器(50)的环状保持件(70)，
环状保持件(70)包括第1保持件(71)和第2保持件(80)的组合，
第1保持件(71)具有：
过滤器支持部(72)，其包括与过滤器(50)的下面(51)抵接的环状平板，
位于过滤器支持部(72)的外周侧、向底板(12a)方向延伸的环状壁面部(73)，
从环状壁面部(73)向径向外侧延伸的环状平板部(74)，
从环状平板部(74)向轴向延伸、固定于周壁部(13,16)的筒状壁部(75)，
第2保持件(80)具有：
支持过滤器外周面(53)的筒状支持面部(81)，和
从筒状支持面部(81)向径向内侧延伸的环状支持底部(82)，
第1保持件(71)和第2保持件(80)以下述方式组合：第2保持件(80)的环状支持底部(82)位于第1保持件的环状平板部(74)和过滤器下面(51)之间，且第2保持件(80)的环状支持底部(82)的内周缘与环状壁面部(73)抵接，
通过第1保持件(71)和第2保持件(80)的组合，至少过滤器底面(51)和外周面(53)的一部分得到支持。
2.权利要求1所述的气体发生器，其中，
第1保持件的过滤器支持部(72)具有朝向顶板(11a)侧的突起部(76)，
过滤器底面(51)在与突起部(76)正对的位置具有朝厚度方向的凹部(55)，
突起部(76)嵌入凹部(55)。
3.权利要求1或2所述的气体发生器，其中，
第2保持件(80)在筒状支持面部(81)具有朝厚度方向的多个贯通孔(83)。
4.权利要求1或2所述的气体发生器，其中，
第2保持件(80)在筒状支持面部(81)具有朝轴向上的凹凸，所述凹凸在圆周方向上交替形成。
5.权利要求1～4中任一项所述的气体发生器，其中，
过滤器(50)为环状过滤器，上面(52)与顶板(11a)抵接，
筒状容器(20)与外壳顶板(11a)抵接设置或靠近外壳顶板(11a)设置，
通过环状保持件(70)支持固定所述环状过滤器(50)从而使得在环状过滤器(50)与筒状容器(20)的底面(20a)附近的周壁部(22)之间形成间隙。
6.权利要求1所述的气体发生器，其中，
所述第1保持件的过滤器支持部(72)形成有朝厚度方向的多个贯通孔，或者在过滤器支持部(72)的内周缘、在圆周方向上形成有多个凹凸。
7.权利要求1～6中任一项所述的气体发生器，其中，
所述过滤器在与所述凹部正对的过滤器的上面还形成有凹部。
8.权利要求1～7中任一项所述的气体发生器，其中，
所述环状支持底部(82)的厚度与所述环状壁面部(73)的高度相等。
9.权利要求1～7中任一项所述的气体发生器，其中，
所述过滤器的未被所述第1保持件支持的内周面侧的下面露出至所述燃烧室(40)。
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