CN107074186A - 气体发生器 - Google Patents
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Abstract
气体发生器(1A)具备壳(10)、将壳(10)的内部的空间划分为容纳有气体发生剂(60)的燃烧室(S1)和容纳有过滤器(70)的过滤器室(S2)的间隔部(42)。间隔部(42)包括第1区域(42a)和第2区域(42b),前述第1区域(42a)定位成与过滤器(70)的中空部(71)相对,由此在工作时开口,前述第2区域(42b)以环状定位成,与过滤器(70)的轴向端面的除了中空部(71)以外的部分相对,由此即使在工作时也不开口。在第2区域(42b)上,设置有厚壁部(P),前述厚壁部(P)构成为比第1区域(42a)的厚度厚,并且与过滤器(70)的轴向端面的外缘部相对,前述厚壁部(P)的厚度构成为,随着从内周侧端部向外周侧端部逐渐变厚。
Description
技术领域
本发明涉及气体发生器,前述气体发生器被并入至作为被装备于汽车等的乘员保护装置的气囊装置,特别涉及具有长圆柱状的外形的气体发生器。
背景技术
以往,从汽车等的乘员的保护的观点考虑,作为乘员保护装置的气囊装置较为普及。气囊装置以保护乘员免受车辆等碰撞时产生的冲击为目的而被装备,在车辆等碰撞时使气囊瞬间膨胀及展开,由此借助被展开的气囊接住乘员的身体。气体发生器是被并入该气囊装置、在车辆等碰撞时瞬间产生气体来使气囊膨胀及展开的机器。
在气体发生器中,基于相对于车辆等的设置位置、输出等规格,存在各种结构。其中之一有被称作压力缸型气体发生器的装置。压力缸型气体发生器的外形是长圆柱状,优选地被并入侧气囊装置、副驾驶侧气囊装置、帘式气囊装置、膝盖气囊装置、座椅垫气囊装置等。
通常,在压力缸型气体发生器中,在壳的轴向的一端部设置点火器,在壳的轴向的中央部设置容纳有气体发生剂的燃烧室,在壳的轴向的另一端部设置容纳有过滤器的过滤器室,在规定该过滤器室的部分的壳的周壁部设置气体排出口。在这样地构成的压力缸型气体发生器中,一般由燃烧室产生的气体流入至过滤器室,由此穿过过滤器的内部,穿过过滤器后的气体经由气体排出口被向外部排出。另外,作为具有长圆柱状的外形的气体发生器,除了该压力缸型气体发生器以外,还存在被称作所谓的T字型气体发生器的装置等。
作为公开上述结构的压力缸型气体发生器的具体的构造的文献,例如存在特开2005-313812号公报(专利文献1)、特开平11-78766号公报(专利文献2)、国际公开第2010/079710号(专利文献3)等。在这些公报中,公开了如下压力缸型气体发生器,在两端被闭塞的长圆筒状的壳的内部配置间隔部件,由此壳的内部的空间被划分为容纳气体发生剂的燃烧室和容纳过滤器过滤器室。
专利文献1 : 日本特开2005-313812号公报。
专利文献2 : 日本特开平11-78766号公报。
专利文献3 : 国际公开第2010/079710号。
这里,将燃烧室和过滤器室划分的间隔部件需要作为压力隔壁的功能,前述作为压力隔壁的功能为,耐气体发生器工作的情况下由燃烧室产生的高温高压的气体的推力,由此能够将燃烧室的内压较高地维持。间隔部件作为压力隔壁发挥功能涉及,防止高温高压的气体被直接吹到过滤器而使得过滤器损坏。
此外,将间隔部件安装于壳的情况下,为了使气体发生器工作时产生的高温高压的气体切实地穿过过滤器,设计成在该间隔部件和壳之间不产生间隙较为重要。关于这点,在仅将圆盘状的间隔部件内插于壳的结构中,不能防止该间隙的产生,存在性能大幅受损的问题。
在上述特开2005-313812号公报及上述特开平11-78766号公报中公开的气体发生器中,将通过将壳的周壁部的既定位置向内侧填缝(かしめる)而被内插于壳的间隔部件在轴向上固定,由此构成为,上述的功能借助间隔部件发挥,并且在壳和间隔部件之间不产生间隙。
但是,采用该结构的情况下,为了安装间隔部件,需要另外对壳实施填缝加工(かしめ加工),或为了防止仅被壳支承的间隔部件产生不被希望的变形而需要将间隔部件形成为厚壁,妨碍实现气体发生器短尺寸化、小径化、轻量化。此外,实施上述填缝加工的作业也比较烦杂,所以也成为制造成本增大的主要原因。
相对于此,在上述国际公开第2010/079710号中公开的气体发生器中,构成为,作为间隔部件使用具备环状板部和筒状部的部件,借助间隔部件的环状板部,覆盖过滤器的轴向端面,并且将间隔部件的筒状部内插于过滤器的中空部,进而使筒状部以随着从环状板部远离而开口面积变化的方式缩径或扩径,由此在气体发生器的工作时,使该间隔部件和与其相邻的部分的过滤器按照希望地变形,由此发挥上述的功能,并且在该间隔部件及与其相邻的部分的过滤器和壳之间不产生间隙。
在采用该结构的情况下,与采用上述的特开2005-313812号公报及特开平11-78766号公报所公开的结构的情况相比,能够得到在实现气体发生器的短尺寸化、小径化、轻量化上有利的优点、制造容易的优点,但配合间隔部件的筒状部的形状,过滤器也需要特殊的形状加工,在这点上有制造成本增大的问题。
发明内容
因此,本发明是为了解决上述的问题而作出的,其目的在于提供一种气体发生器,前述气体发生器在不使性能低下的情况下,能够实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
基于本发明的第1技术方案的气体发生器具备壳、间隔部件、点火器。上述壳由两端被闭塞的长筒状的部件构成,在内部包括容纳有气体发生剂的燃烧室及容纳有过滤器的过滤器室。上述间隔部件被内插于上述壳,将上述壳的内部的空间在轴向上划分成上述燃烧室和上述过滤器室。上述点火器用于使上述气体发生剂燃烧,被安装于上述壳。上述壳在规定上述过滤器室的部分具有用于将气体向外部排出的气体排出口,上述过滤器由具有中空部的部件构成,前述中空部沿上述壳的轴向延伸,且到达位于上述燃烧室侧的轴向端面。上述间隔部件具有与上述过滤器的上述轴向端面相对的间隔部,上述间隔部包括第1区域和第2区域,前述第1区域定位成与上述中空部相对,由此通过上述气体发生剂的燃烧而开口,前述第2区域被以环状地定位成,以与上述过滤器的上述轴向端面的除了上述中空部以外部分相对的方式将上述第1区域包围,由此即使通过上述气体发生剂的燃烧也不开口。在上述第2区域上,设置有厚壁部,前述厚壁部构成为比上述第1区域的厚度厚,并且至少与上述过滤器的上述轴向端面的外缘部相对。上述厚壁部的厚度构成为,随着从内周侧端部朝向外周侧端部逐渐变厚。
优选的是,在基于上述本发明的第1技术方案的气体发生器中,上述间隔部件还具有筒状部,前述筒状部被从上述厚壁部的上述外周侧端部沿上述壳的内周面向上述燃烧室侧延伸地设置。
基于本发明的第2技术方案的气体发生器具备壳、间隔部件、点火器。上述壳由两端被闭塞的长筒状的部件构成,在内部包括容纳有气体发生剂的燃烧室及容纳有过滤器的过滤器室。上述间隔部件被内插于上述壳,将上述壳的内部的空间在轴向上划分成上述燃烧室和上述过滤器室。上述点火器用于使上述气体发生剂燃烧,被安装于上述壳。上述壳在规定上述过滤器室的部分具有用于将气体向外部排出的气体排出口,上述过滤器由具有中空部的部件构成,前述中空部沿上述壳的轴向延伸,且到达位于上述燃烧室侧的轴向端面。上述间隔部件具有间隔部和筒状部,前述间隔部与上述过滤器的上述轴向端面相对,前述筒状部被从上述间隔部的外周侧端部沿上述壳的内周面向上述燃烧室侧延伸地设置,上述间隔部包括第1区域和第2区域,前述第1区域定位成与上述中空部相对,由此通过上述气体发生剂的燃烧而开口,前述第2区域被以环状地定位成,以与上述过滤器的上述轴向端面的除了上述中空部以外部分相对的方式将上述第1区域包围,由此即使通过上述气体发生剂的燃烧也不开口。在上述第2区域上,设置有厚壁部,前述厚壁部构成为比上述第1区域的厚度厚,并且至少与上述过滤器的上述轴向端面的外缘部相对。
优选的是,在基于上述本发明的第2技术方案的气体发生器中,上述厚壁部的形状是厚度相同的环状平板状。
优选的是,在基于上述本发明的第1及第2技术方案的气体发生器中,上述第2区域的整体由上述厚壁部构成。
优选的是,在基于上述本发明的第1及第2技术方案的气体发生器中,还可以具备在内部容纳上述气体发生剂的密闭容器,该情况下,上述间隔部件由上述密闭容器的一部分构成。
优选的是,在基于上述本发明的第1及第2技术方案的气体发生器中,上述间隔部被相对于上述壳嵌合或松动嵌合。
优选的是,在基于上述本发明的第1及第2技术方案的气体发生器中,上述间隔部抵接于上述过滤器的上述轴向端面。
也可以是,在基于上述本发明的第1及第2技术方案的气体发生器中,上述过滤器由金属线材或金属网材的集合体构成。
优选的是,在基于上述本发明的第1及第2技术方案的气体发生器中,上述间隔部件是利用冲压成形而成形的铝合金制的成形品。
根据本发明,能够提供一种气体发生器,前述气体发生器在不使性能低下的情况下,能够实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的压力缸型气体发生器的概略图。
图2是图1所表示压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图3是表示图1所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。
图4是本发明的实施方式2的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图5是本发明的实施方式3的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图6是本发明的实施方式4的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图7是表示图6所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。
图8是本发明的实施方式5的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图9是表示图8所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。
图10是本发明的实施方式6的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图11是表示图10所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。
图12是本发明的实施方式7的压力缸型气体发生器的概略图。
图13是图12所表示的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图14是表示图12所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。
图15是本发明的实施方式8的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图16是本发明的实施方式9的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图17是本发明的实施方式10的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图18是表示图17所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。
图19是本发明的实施方式11的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图20是表示图19所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。
图21是本发明的实施方式12的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图22是表示图21所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。
图23是本发明的实施方式13的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。
图24是表示图23所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行详细的说明。以下所表示的实施方式,例示对被并入至侧气囊装置的压力缸型气体发生器应用于本发明的情况。另外,在以下所表示的实施方式中,对相同或共通的部分在图中标注相同的附图标记,对其不再重复说明。
(实施方式1)
图1是本发明的实施方式1的压力缸型气体发生器的概略图。首先,参照该图1,对本实施方式的压力缸型气体发生器1A的结构进行说明。
如图1所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1A具有长圆柱状的外形,具有位于轴向的一端部及另一端部被闭塞的壳。壳包括壳主体10、闭塞部件20、点火器安装体30A。在由这些壳主体10、闭塞部件20及点火器安装体30A构成的壳的内部,容纳有作为内部结构零件的密闭容器40、气体发生剂60、垫材61、螺旋弹簧62及过滤器70。此外,在壳的内部,定位有主要容纳有上述的内部结构零件的气体发生剂60的燃烧室S1、容纳有过滤器70的过滤器室S2。
壳主体10由在轴向的两端形成有开口的具有长圆筒状的周壁部11的部件构成。闭塞部件20由具有既定的厚度的圆盘状的部件构成,在其周面具有用于后述的填缝固定(かしめ固定)的环状槽部21。点火器安装体30A包括保持件31,前述保持件31具有沿与壳主体10的轴向相同的方向延伸的贯通部31a,前述保持件31是筒状的,保持件31在其外周面具有用于后述的填缝固定的环状槽部31b。这些用于填缝固定的环状槽部21、31b都在闭塞部件20的周面及保持件31的外周面上沿周向延伸地形成。
闭塞部件20以将壳主体10的一方的开口端闭塞的方式被固定于壳主体10。具体地,在壳主体10的上述一方的开口端被内插有闭塞部件20的状态下,与被设置于该闭塞部件20的周面的环状槽部21对应的部分的壳主体10的周壁部11被向径向内侧缩径,被卡合于该环状槽部21,由此闭塞部件20被相对于壳主体10填缝固定。由此,壳的轴向的一端部由闭塞部件20构成。
点火器安装体30A被以将壳主体10的另一方的开口端闭塞的方式固定于壳主体10。具体地,在壳主体10的上述另一方的开口端被内插有点火器安装体30A的状态下,与被设置于该点火器安装体30A的保持件31的外周面的环状槽部31b对应的部分的壳主体10的周壁部11被向径向内侧缩径,被卡合于该环状槽部31b,由此,点火器安装体30A被相对于壳主体10填缝固定。由此,壳的轴向的另一端部由点火器安装体30A构成。
这些填缝固定是使壳主体10的周壁部11向径向内侧大致均等地缩径的被称作全方位填缝(八方かしめ)的填缝固定。通过进行该全方位填缝,在壳主体10的周壁部11,设置填缝部(かしめ部)13、14,该填缝部13、14分别紧贴与环状槽部21、31b。由此,防止在壳主体10与闭塞部件20之间及壳主体10与点火器安装体30A之间产生间隙,壳的内部的空间被封闭。
壳主体10可以由不锈钢、钢铁、铝合金、不锈合金等金属制部件构成,也可以由通过将以SPCE为代表的轧制钢板冲压加工来成形圆筒状的冲压成形品构成,也可以由以STKM为代表的电焊管构成。特别是,在将壳主体10由轧制钢板的冲压成形品或电焊管构成的情况下,能够与使用不锈钢、钢铁等金属制的部件的情况相比廉价且容易地形成壳主体10,并且能够实现大幅的轻量化。另一方面,闭塞部件20及点火器安装体30A的保持件31由不锈钢、钢铁、铝合金、不锈合金等的金属制的部件构成。
点火器安装体30A除了上述的保持件31,还包括点火器32、由树脂成形部构成的保持部33。点火器32被配置于保持件31的贯通部31a内,保持部33以被塞入保持件31和点火器32之间的方式设置。
点火器32用于使气体发生剂60燃烧,经由保持部33被保持件31支承,由此被安装于壳的轴向的上述的另一端部。更详细地说,点火器32包括点火部32a、一对端子销32b,在点火部32a的内部以连接于一对端子销32b的方式安装电阻器(桥丝),以将该电阻器包围的方式或接触于该电阻器的方式在点火部32内填充点火药,此外根据需要也装填有传火药。
这里,作为电阻器,一般使用镍铬耐热合金线或包括铂及钨的合金制的电阻丝等,作为点火药,一般使用ZPP(锆・高氯酸钾)、ZWPP(锆・钨・高氯酸钾)、三酪酸铅(leadtricinate)等,作为传火药,使用由B/KNO3、B/NaNO3、Sr(NO3)2等为代表的金属粉/氧化剂组成的组成物、由二氢化钛/高氯酸钾组成的组成物、由B/5-氨基四唑/硝酸钾/三氧化钼组成的组成物等。另外,包围点火部32a的电爆管杯(スクイブカップ)一般是金属制或塑料制的。
在检测到碰撞时,既定量的电流经由端子销32b在电阻器中流过。通过在电阻器中流过既定量的电流,在电阻器中产生焦耳热,点火药开始燃烧。由燃烧产生的高温的火焰使收纳有点火药的电爆管杯破裂。从在电阻器中流过电流到点火器32工作为止的时间为,在电阻器中利用镍铬耐热合金线的情况下一般为2毫秒以下。
保持部33通过使用模具的射出成型(更具体地是夹物模压(インサート成形))来形成,使绝缘性的流动性树脂材料粘着于保持件31及点火器32,使其固化,由此来形成。这里,点火器32在保持部33的成形时,被配置成被插通至保持件31的贯通部31a的状态,在该状态下流入上述的流动性树脂材料,使得将保持件31和点火器32之间的空间填充,由此经由保持部33被固定于保持件31。
作为通过射出成型被形成的保持部33的原料,在硬化后耐热性、耐久性、耐腐食性等优异的树脂材料被优选地选择来利用。该情况下,不限于环氧树脂等为代表的热固树脂,也可以利用以聚对苯二甲酸丁二酯树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚酰胺树脂(例如尼龙6、尼龙66等)、聚硫化丙烯(ポリプロピレンスルフィド)树脂、聚氧化丙烯树脂等为代表的热塑树脂。在将这些热塑树脂作为原材料来选择的情况下,在成形后,为了确保保持部33的机械强度,优选地使这些树脂材料将玻璃纤维等作为填充物来含有。但是,在仅用热塑树脂就能够确保足够的机械强度的情况下,不需要添加如上所述的填充物。
在保持部33的轴向端部,以向外部露出的方式设置有凹部33a。该凹部33a形成有母连接器部,前述母连接器部接收用于将点火器32和控制单元(无图示)接线的配线(ハーネス)的公连接器(图中未示出),点火器32的端子销32b的靠末端的部分以露出的方式定位于该凹部33a内。在作为该母连接器部的凹部33a上插入公连接器,由此实现配线的芯线和端子销32b的通电。
在壳的内部的空间的、与配置有点火器安装体30A的空间相邻的空间上,配置有密闭容器40。密闭容器40包括杯体41和帽体44,前述杯体41是有底筒状的,前述帽体44将该杯体41的开口闭塞,密闭容器40被内插于壳主体10的周壁部11。在密闭容器40中,杯体41和帽体44被组合来被接合,由此被形成于密闭容器40的内部的容纳空间45被从该密闭容器40的外部气密地封闭。
杯体41及帽体44由例如铜、铝、铜合金、铝合金等金属制的冲压成形品构成。此外,对于杯体41和帽体44的接合,优选地使用铜焊、粘结、缠绕紧固(填缝)等。若在该接合时另外使用密封剂,则能够使气密性进一步提高。
密闭容器40的杯体41如上所述地有具有底筒状的形状,包括底部42和筒状部43。底部42以将壳的内部的空间在轴向上划分的方式存在,筒状部43被从底部42的外周侧端部沿壳主体10的内周面朝向点火器安装体30A侧延伸地设置。
这里,本实施方式的压力缸型气体发生器1A为,作为密闭容器40的一部分的杯体41,作为将壳的内部的空间在轴向上划分成燃烧室S1和过滤器室S2的间隔部件发挥功能,对其详细的构成及功能等在后文说明。
另外,包括作为间隔部件的杯体41的密闭容器40,相对于壳主体10的周壁部11嵌合或松动嵌合,在壳主体10的周壁部11上,不实施用于将该密闭容器40固定的填缝加工。这里,所谓嵌合,包括所谓的压入固定,指密闭容器40的外周面接触于周壁部11的内周面的状态下被安装的状态。此外,松动嵌合是指,密闭容器40的外周面和周壁部11的内周面不必遍及整周地接触,而是被具有稍许间隙(松动)地内插的状态。另外,从安装的容易化的观点考虑,优选地将密闭容器40相对于壳主体10的周壁部11松动嵌合。
在密闭容器40的容纳空间45上,容纳有气体发生剂60和垫材61。更详细地说,在密闭容器40的点火器安装体30A位于的一侧的端部部分,配置垫材61,在除了配置有该垫材61的部分的部分,配置有气体发生剂60。
气体发生剂60是如下药剂(薬剤),借助点火器32工作而产生的热粒子起火,通过燃烧来产生气体。作为气体发生剂60,优选地使用非叠氮化物气体发生剂,一般作为包括燃料、氧化剂、添加剂的成形体形成气体发生剂60。作为燃料,利用例如三唑衍生物、四唑衍生物、胍衍生物、偶氮甲酰胺衍生物、肼衍生物等或它们的组合。具体地,优选地利用例如硝基胍、硝酸胍、氰基胍、5-氨基四唑等。此外,作为氧化剂,利用例如碱式硝酸铜等碱式硝酸盐(塩基性硝酸塩)、高氯酸铵、高氯酸钾等高氯酸盐、包括从从碱金属、碱土金属、过渡金属、氨选择的阳离子的硝酸盐等。作为硝酸盐,优选地利用例如硝酸钠、硝酸钾等。此外,作为添加剂,可以列举粘合剂、熔渣成形剂(スラグ形成剤)、燃烧调整剂等。作为粘合剂,优选地能够利用例如羧甲基纤维的金属盐、硬脂酸盐等有机粘合剂、合成铝碳酸镁、酸性白土等无机粘合剂。作为熔渣成形剂,优选地能够利用氮化硅、二氧化硅、酸性白土等。此外,作为燃烧调整剂,优选地能够利用金属氧化物、硅钢、活性炭、石墨等。
关于气体发生剂60的成形体的形状,有颗粒状、小丸状、圆柱状等粒状、盘状等各种各样的形状。此外,在圆柱状的气体发生剂60的成形体中,也可以利用在成形体内部具有贯通孔的有孔状(例如单孔筒形状或多孔筒形状等)的成形体。这些形状优选地与压力缸型气体发生器1A被并入的气囊装置的规格对应地适当选择,例如选择在气体发生剂60的燃烧时气体的生成速度随时间变化的形状等,优选地选择与规格对应的最适合的形状。此外,优选的是,除了气体发生剂60的形状以外,也考虑气体发生剂60的线性燃烧速度、压力指数等,适当地选择成形体的尺寸、填充量。
垫材61是以防止由成形体构成的气体发生剂60由于振动等而被粉砕为目的而被设置的,优选地利用陶瓷纤维的成形体、石棉、泡沫树脂(例如发泡硅、发泡聚丙烯、发泡聚乙烯等)、氯丁二烯及EPDM为代表的橡胶等。该垫材61借助由点火器32工作产生的热粒子开口或分开,根据情况也会烧掉。另外,也可以取代垫材61,利用例如螺旋弹簧。该情况下,设置成具备如在后述的本发明的实施方式7中所示的推压部62b(参照图12)的螺旋弹簧,由此能够将由成形体构成的气体发生剂60适当地向杯体41的底部42侧推压。
此外,在点火器安装体30A的保持件31和密闭容器40之间,以将点火器32的点火部32a包围的方式配置有螺旋弹簧62。该螺旋弹簧62是用于将密闭容器40及过滤器70在壳的内部在轴向上固定的部件,同时也是用于吸收这些构成零件的轴向长度的不均的部件。因此,螺旋弹簧62被在壳主体10的轴向上被密闭容器40和保持件31所夹来固定。另外,也可以取代螺旋弹簧62,利用例如与垫材61相同的部件来构成。
在壳的内部的空间的、与配置有密闭容器40的空间相邻的空间且被该密闭容器40和闭塞部件20所夹的空间,配置有过滤器70。过滤器70由具有在与壳主体10的轴向相同方向上延伸的中空部71的圆筒状的部件构成,其轴向的一方的端面抵接于闭塞部件20,其轴向的另一方的端面抵接于密闭容器40的底部42。
过滤器70在由气体发生剂60燃烧而产生的气体在该过滤器70中穿过时,作为通过夺取气体具有的高温的热来将气体冷却的冷却机构发挥功能,并且也作为将气体中所含的熔渣(残渣)等除去的除去机构发挥功能。通过如上所述地利用由圆筒状的部件构成的过滤器70,在工作时相对于在过滤器室S2中流动的气体的流动阻力被抑制为较低,能够实现高效率的气体的流动。
作为过滤器70,优选地可以利用由金属线材或金属网材的集合体构成的部件,前述金属线材或金属网材由不锈钢、钢铁等构成。具体地,可以利用编织(メリヤス編み)的金属网、平织的金属网、卷曲编织(クリンプ織り)的金属线材的集合体、或对这些通过加压来压固的部件。此外,也可以将其取代,利用将开孔的金属板卷绕而成的部件等。该情况下,作为开孔的金属板,可以利用例如延展金属(エキスパンドメタル)、钩卷金属(フックメタル),前述延展金属是,在金属板上交错状地加工缝隙并且将其扩展来形成孔来加工成网眼状而得到的,前述是钩卷金属,在金属板上穿孔,并将此时在孔的周缘产生的毛边压溃,由此使其平坦化而得到的。
在规定过滤器室S2的部分的壳主体10的周壁部11上,沿该周壁部11的周向及轴向设有多个气体排出口12。这些多个气体排出口12用于将穿过过滤器70后的气体导出至壳的外部。
图2是图1所示的压力缸型气体发生器的图1中所示的区域II的要部放大剖视图。接着,参照该图2,对本实施方式的压力缸型气体发生器1A的作为间隔部件的杯体41的详细的结构进行说明。
如上所述,在本实施方式的压力缸型气体发生器1A处,作为密闭容器40的一部分的杯体41作为间隔部件发挥功能。更详细地说,如图2所示,杯体41的底部42以将壳的内部的空间在轴向上划分的方式定位,该底部42作为间隔部发挥功能。
作为间隔部的底部42包括第1区域42a和第2区域42b,前述第1区域42a与过滤器70的中空部71相对,前述第2区域42b以环状定位成,与过滤器70的位于燃烧室S1侧的轴向端面的除了中空部71以外的部分相对,以与其抵接的方式将第1区域42a包围。由此,过滤器70的中空部71被第1区域42a覆盖,过滤器70的除了中空部71的部分的轴向端面被第2区域42b覆盖。
第1区域42a的厚度t1形成为相对较薄,第2区域42b的厚度t2形成为相对较厚。这里,在本实施方式中,第2区域42b的厚度t2形成为,遍及整体比第1区域42a的厚度t1厚。因此,在将作为间隔部的底部42和过滤器70沿壳主体10的轴向在与该轴向正交的面上投影的情况下,作为间隔部的底部42的厚度较薄部分和厚度较厚部分的边界为,与过滤器70的除了中空部71的部分的内缘(即中空部71的外缘)重叠。
这样,在使作为间隔部的底部42的厚度较薄部分和厚度较厚部分的边界与过滤器70的除了中空部71的部分的内缘一致的情况下,第2区域42b的整体相当于被比第1区域42a的厚度厚地构成的厚壁部P,该厚壁部P定位成,与过滤器70的燃烧室S1侧的外缘部相对。
此外,第2区域42b被构成为,其厚度t2随着从内周侧端部朝向外周侧端部逐渐变厚。由此,第2区域42b在面对其容纳空间45的部分上具有环状形状的倾斜面42b1,被第2区域42b规定的内侧的空间构成为,随着从燃烧室S1侧向过滤器室S2侧逐渐变细。
这里,第1区域42a形成为足够薄,使得由于气体发生剂60燃烧而破裂或熔化,其厚度t1为例如0.1[mm]以上1.0[mm]以下。另一方面,第2区域42b形成为比第1区域42a的厚度t1厚,其厚度t2为在最厚的部分为例如0.4[mm]以上4.0[mm]以下。另外,在本实施方式中,第1区域42a的厚度t1被设为0.2[mm],第2区域42b的厚度t2在最厚的部分被设为2.0[mm]。
此外,在本实施方式中,被从底部42的外周侧端部延伸地设置的作为间隔部的杯体41的筒状部43的厚度t3形成为,与第2区域42b的厚度t2相比相对较薄。这里,筒状部43的厚度t3优选为与上述的第1区域42a的厚度t1相等,设为例如0.1[mm]以上1.0[mm]以下,在在本实施方式中,被设为0.2[mm]。
上述结构的杯体41能够由例如铝合金制的成形品构成。具体地,通过利用拉深加工法(深絞り加工法)(所谓的冲压成形法)能够将上述结构的杯体41廉价且容易地制作,前述拉深加工法利用通过对作为原材料的熔渣(铝合金块)用打孔器(パンチ)施加冲击从而熔渣沿打孔器向上延伸的现象。
图3是表示图1所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。接着,参照该图3和前述图1,对本实施方式的压力缸型气体发生器1A的工作时的动作进行说明。
参照图1,在搭载有本实施方式的压力缸型气体发生器1A的车辆发生碰撞的情况下,借助另外设置于车辆的碰撞检测机构检测碰撞,基于此,借助来自另外设置于车辆的控制单元的通电,点火器32工作。
若点火器32工作,则点火药或不仅点火药还有传火药燃烧,由此点火部32a内的压力上升,由此点火部32a破裂,热粒子向点火部32a的外部流出。借助流出的热粒子,密闭容器40的帽体44破裂或熔化,该热粒子到达垫材61。到达垫材61的热粒子使垫材61燃烧,使其开口或分开,由此热粒子到达气体发生剂60。
到达气体发生剂60的热粒子使气体发生剂60燃烧,由此产生大量的气体。与此相随,燃烧室S1的压力及温度上升,如图3所示,杯体41的底部42的第1区域42a破裂或熔化,由此底部42的一部分开口。此时,第2区域42b及筒状部43不会破裂及熔化(即不会开口)而残留。这里,筒状部43即使是与第1区域42a相等的厚度也不会破裂及熔化的理由为,该筒状部43随着燃烧室S1的压力的上升,紧贴于壳主体10的周壁部11,并且与此相随,筒状部43具有的热量被积极地向周壁部11热传导。
此时,由燃烧室S1产生的气体的推力较强地作用于残留的第2区域42b的上述的环状形状的倾斜面42b1。该推力如图3中所示,不仅相对于第2区域42b对轴向(即如图中所示的箭头A1方向)也对径向(即如图中所示的箭头A2方向)作用,所以该第2区域42b不仅被相对于过滤器70的轴向端面较强地推压,也通过向径向外侧扩展的方式变形来被相对于壳主体10的内周面较强地推压,呈与其紧贴的状态。
由此,由燃烧室S1产生的气体为,如图3中箭头G所表示那样,第1区域42a消失,由此经由被形成的连通孔流入至过滤器室S2,此时,第2区域42b被相对于过滤器70的轴向端面较强地推压,由此不仅被该过滤器70支承,通过被相对于壳主体10的内周面较强地推压,其反力作为阻止第2区域42b的移动的制动力作用,所以第2区域42b作为维持燃烧室S1的内压的压力隔壁发挥功能。进而,此时,第2区域42b处于相对于壳主体10的内周面紧贴的状态,所以在该第2区域42b和壳主体10之间不产生间隙,能够防止经由该部分的气体的漏出。
这里,在厚度不同的第2区域42b和筒状部43的边界部中,与其他部位比较更容易产生断裂,但即使在该部位产生断裂的情况下,相对较厚的厚壁部P位于该部位和过滤器70的上述轴向端面之间,且该厚壁部P如上所述地处于紧贴于壳主体10的内周面的状态,所以气体不经由该部分漏出。
流入至过滤器室S2的气体在过滤器70的中空部71中沿轴向流动之后,朝向径向改变朝向,穿过过滤器70的内部。此时,借助过滤器70夺取热量,气体被冷却,并且气体中所含有的熔渣借助过滤器70被除去。
然后,穿过过滤器70后的气体经由气体排出口12被向壳的外部排出。被排出的气体被导入至与压力缸型气体发生器1A相邻地设置的气囊的内部,使气囊膨胀及展开。
通过采用如在以上说明的本实施方式的压力缸型气体发生器1A的结构,作为间隔部的杯体41的底部42在工作时适当地发挥作为压力隔壁的功能,所以能够使燃烧室S1的内压充分升高,气体发生剂60稳定且持续地燃烧,能够得到所希望的气体输出。
此外,通过采用上述结构,气体不会经由作为间隔部的杯体41的底部42和壳主体10之间漏出,所以能够使高温高压的气体切实地经由过滤器70被从气体排出口12排出,没有性能受损的可能性。
进而,通过采用上述结构,不需要为了作为间隔部件的杯体41的安装而对壳主体10实施填缝加工,此外不需要对过滤器70进行特殊的形状加工,进而,能够使作为间隔部的杯体41的底部42充分地薄。因此,不仅安装作业大幅地容易化,而且能够廉价地制造,进而,作为压力缸型气体发生器整体观察的情况与以往相比,能够实现短尺寸化、小径化、轻量化。
因此,通过采用如本实施方式那样的结构,能够实现一种压力缸型气体发生器,前述压力缸型气体发生器在不使性能下降的情况下,能够实现小型轻量化且能够将制造成本大幅地抑制。
进而,在本实施方式中,是过滤器70的除了中空部71的部分的轴向端面都被作为厚壁部P的第2区域42b覆盖的结构,所以能够防止高温高压的气体被直接吹到过滤器70,也能够将过滤器70的损坏防范于未然。
而且,在本实施方式中,作为压力隔壁发挥功能的间隔部件构成密闭容器40的一部分,所以不需要另外设置间隔部件,不仅能够减少零件个数,还能够减少安装工时,能够更容易且廉价地制造压力缸型气体发生器。
(实施方式2)
图4是本发明的实施方式2的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。以下,参照该图4,对本实施方式的压力缸型气体发生器1B进行说明。
如图4所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1B为,仅在被设置于作为间隔部的杯体41的底部42的第2区域42b的形状上,与上述的实施方式1的压力缸型气体发生器1A不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1B处,构成为通过调整第2区域42b的厚度t2,第2区域42b在面对其容纳空间45的部分具有环状形状的弯曲面42b2。
在这样地构成的情况下,在工作时不发生破裂及熔化而残留的第2区域42b的环状形状的弯曲面42b2上,由燃烧室S1产生的气体的推力也不仅在轴向上作用,还在径向上作用,所以第2区域42b以向径向外侧扩展的方式变形,由此呈相对于壳主体10的内周面紧贴的状态。
因此,在设置成本实施方式的压力缸型气体发生器1B的情况下,也能够得到与上述的实施方式1中说明的效果相同的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
(实施方式3)
图5是本发明的实施方式3的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。以下,参照该图5,对本实施方式的压力缸型气体发生器1C进行说明。
如图5所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1C为,仅在被设置于作为间隔部的杯体41的底部42的第2区域42b的形状上,与上述的实施方式1的压力缸型气体发生器1A不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1C处,构成为通过调整第2区域42b的厚度t2,在第2区域42b和第1区域42a之间形成台阶部。
在这样地构成的情况下,在工作时不发生破裂及熔化而残留的第2区域42b的环状形状的倾斜面42b1上,由燃烧室S1产生的气体的推力也不仅在轴向上作用,还在径向上作用,所以第2区域42b以向径向外侧扩展的方式变形,由此呈相对于壳主体10的内周面紧贴的状态。进而,能够将第2区域42b的整体构成为比第1区域42a充分厚的厚壁部P,所以能够在工作时使第2区域42b更难以破裂及熔化。
因此,在设置成本实施方式的压力缸型气体发生器1C的情况下,也能够得到与上述的实施方式1中说明的效果相同的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
(实施方式4)
图6是本发明的实施方式4的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图,图7是表示图6所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。以下,参照这些图6及图7,对本实施方式的压力缸型气体发生器1D进行说明。
如图6所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1D为,仅在作为间隔部的杯体41的底部42的形状上,与上述的实施方式1的压力缸型气体发生器1A不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1D处,作为间隔部的底部42的厚度较薄部分和厚度较厚部分的边界,与过滤器70的除了中空部71的部分的内缘不一致,作为间隔部的底部42被构成为,被配置于该部分的内缘和外缘之间的中途位置。该情况下,构成为比第1区域42a的厚度厚的厚壁部P仅被设置于第2区域42b的靠近外周侧端部的位置,但该厚壁部P设置成与过滤器70的燃烧室S1侧的外缘部相对。
在这样地构成的情况下,如图7所示,在工作时不发生破裂及熔化而残留的第2区域42b的环状形状的倾斜面42b1上,由燃烧室S1产生的气体的推力也不仅在轴向上作用,还在径向上作用,所以第2区域42b(更严密地说是厚壁部P)以向径向外侧扩展的方式变形,由此呈相对于壳主体10的内周面紧贴的状态。
因此,在设置成本实施方式的压力缸型气体发生器1D的情况下,也能够得到比得上上述的实施方式1中说明的效果的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
另外,在采用上述结构的情况下,如图7所示,上述的第2区域42b的与第1区域42a厚度相等的部分(即第2区域42b的除了厚壁部P的部分),在工作时不发生破裂及熔化而残留。这里,该部分即使是与第1区域42a相等的厚度也不发生破裂及熔化的理由为,该部分与过滤器70接触,由此被过滤器70支承,并且与此相随,该部分具有的热量被积极地向过滤器70热传导。因此,即使在采用上述结构的情况下,过滤器70的位于燃烧室S1侧的轴向端面的除了中空部71以外的部分,在工作时被第2区域42b覆盖,所以能够将过滤器70的损坏防范于未然。
(实施方式5)
图8是本发明的实施方式5的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图,图9是表示图8所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。以下,参照这些图8及图9,对本实施方式的压力缸型气体发生器1E进行说明。
如图8所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1E为,仅在被设置于作为间隔部的杯体41的底部42的第2区域42b的形状上,与上述的实施方式1的压力缸型气体发生器1A不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1E处,第2区域42b的形状形成为,其厚度t2为相同的环状平板状,由此第2区域42b的整体相当于构成为比第1区域42a的厚度厚的厚壁部P。该情况下,被第2区域42b规定的内侧的空间并不随着从燃烧室S1侧向过滤器室S2侧逐渐变细,而是构成为圆柱状。
在这样地构成的情况下,如图9所示,在工作时不发生破裂及熔化而残留的第2区域42b中,由燃烧室S1产生的气体的推力仅在轴向上作用,但在工作时不发生破裂及熔化而残留的筒状部43的内周面上,由燃烧室S1产生的气体的推力在径向上作用,所以与第2区域42b连续的部分的筒状部43被较强地推压至壳主体10内周面。因此,呈作为间隔部件的一部分的杯体41的筒状部43相对于壳主体10的内周面紧贴的状态,由此能够防止在这些部件间产生间隙,能够防止经由该部分的气体的漏出。
这里,在厚度不同的第2区域42b和筒状部43的边界部处,与其他部位相比较容易产生断裂,但即使在该部位产生断裂的情况下,相对较厚的厚壁部P位于该部位和过滤器70的上述轴向端面之间,所以只要该厚壁部P抵接于壳主体10的内周面11,气体就不经由该部分漏出。
因此,在设置成本实施方式的压力缸型气体发生器1E的情况下,也能够得到比得上上述的实施方式1中说明的效果的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
(实施方式6)
图10是本发明的实施方式6的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图,图11是表示图10所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。以下,参照这些图10及图11,对本实施方式的压力缸型气体发生器1F进行说明。
如图10所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1F为,仅在作为间隔部的杯体41的底部42的形状上,与上述的实施方式5的压力缸型气体发生器1E不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1F处,作为间隔部的底部42的厚度较薄部分和厚度较厚部分的边界,与过滤器70的除了中空部71的部分的内缘不一致,作为间隔部的底部42被构成为,被配置于该部分的内缘和外缘之间的中途位置。该情况下,构成为比第1区域42a的厚度厚的厚壁部P仅被设置于第2区域42b的靠近外周侧端部的位置,但该厚壁部P设置成与过滤器70的燃烧室S1侧的外缘部相对。
在这样地构成的情况下,如图11所示,在工作时不发生破裂及熔化而残留的筒状部43的内周面上,由燃烧室S1产生的气体的推力在径向上作用,所以与第2区域42b连续的部分的筒状部43被较强地推压至壳主体10内周面。
因此,在设置成本实施方式的压力缸型气体发生器1F的情况下,也能够得到比得上上述的实施方式5中说明的效果的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
另外,在采用上述结构的情况下,如图11所示,上述的第2区域42b的与第1区域42a厚度相等的部分(即第2区域42b的除了厚壁部P的部分),在工作时不发生破裂及熔化而残留。这里,该部分即使是与第1区域42a相等的厚度也不发生破裂及熔化的理由为,该部分与过滤器70接触,由此被过滤器70支承,并且与此相随,该部分具有的热量被积极地向过滤器70热传导。因此,即使在采用上述结构的情况下,过滤器70的位于燃烧室S1侧的轴向端面的除了中空部71以外的部分,在工作时被第2区域42b覆盖,所以能够将过滤器70的损坏防范于未然。
(实施方式7)
图12是本发明的实施方式7的压力缸型气体发生器的概略图。首先,参照该图12,对本实施方式的压力缸型气体发生器1G的结构进行说明。
如图12所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1G在与上述的实施方式1的压力缸型气体发生器1A比较的情况下,其结构主要有以下不同,具备不同的结构的点火器安装体30B,取代密闭容器40而具备间隔部件50,具备不同的结构的螺旋弹簧62及过滤器70。
具体地,点火器安装体30B包括保持件31、点火器32、一对密封部件34、35。
保持件31由具有沿与壳主体10的轴向相同的方向延伸的贯通部31a的筒状的部件构成,由不锈钢、钢铁、铝合金、不锈合金等金属制的部件构成。保持件31在面对壳的内部的空间的一侧的端部具有用于后述的点火器32的填缝固定的填缝部31c。此外,保持件31在其外周面的既定位置具有环状槽部31d。而且,在露出至保持件31的外部的部分上,设置有作为上述的母连接器部的凹部31e。
点火器32被内插于保持件31的贯通部31a来填缝固定。更详细地说,点火器32在被内插于贯通部31a而邻接(当て留め)于保持件31的状态下,将上述的填缝部31c填缝,由此点火器32被夹持固定于保持件31。
在环状槽部31d上,容纳有由O型圈等构成的密封部件34。由此,被容纳于在保持件31上被设置的环状槽部31d内的密封部件34被该保持件31和壳主体10的周壁部11所夹,确保该部分的气密性。
进而,在点火器32和保持件31之间夹有由O型圈等构成的密封部件35。密封部件35用于防止点火器32和保持件31之间产生的间隙,由此壳的内部的空间被气密地封闭。
在壳的内部的空间的、闭塞部件20和点火器安装体30B之间的中途位置上,被内插于壳主体10来配置有间隔部件50。间隔部件50具有大致圆盘状的形状,将壳的内部的空间在轴向上划分成燃烧室S1和过滤器室S2。
间隔部件50由例如铜、铝、铜合金、铝合金等金属制的冲压成形品构成。此外,间隔部件50相对于壳主体10的周壁部11嵌合或松动嵌合,对壳主体10的周壁部11,不施加用于将间隔部件50固定的填缝加工。
在壳的内部的空间的、被点火器安装体30B和间隔部件50所夹的空间(即燃烧室S1),配置有气体发生剂60和螺旋弹簧62。气体发生剂60被配置于上述空间的间隔部件50侧的位置,螺旋弹簧62被配置于该气体发生剂60和点火器安装体30B之间。
螺旋弹簧62是以防止由成形体构成的气体发生剂60由于振动等而被粉砕为目的而被设置的,具有将金属线材通过折弯加工而形成的弹簧部62a及推压部62b。弹簧部62a被配置成其一端抵接于点火器安装体30B的保持件31,在其另一端形成有推压部62b。推压部62b被构成为,金属线材隔开既定的间隔大致平行地配置,由此抵接于气体发生剂60。
由此,气体发生剂60借助螺旋弹簧62被向间隔部件50侧施力,防止在壳的内部移动。另外,也可以取代如上所述的螺旋弹簧62,利用由例如陶瓷纤维的成形体、石棉、泡沫树脂(例如发泡硅、发泡聚丙烯、发泡聚乙烯等)、氯丁二烯及EPDM为代表的橡胶等构成的部件构成的垫材。
在壳的内部的空间的、被闭塞部件20和间隔部件50所夹的空间(即过滤器室S2)中,配置有过滤器70。过滤器70由具有在与壳主体10的轴向相同的方向上延伸的中空部71的圆筒状的部件构成,其轴向的一方的端面抵接于闭塞部件20,其轴向的另一方的端面抵接于间隔部件50。
过滤器70的面向气体排出口12的部分具有被向径向内侧缩径的形状,由此过滤器70的该部分和壳主体10之间形成有既定的间隙。通过设置该间隙,在该部分气体扩散而滞留,能够提高过滤器70的利用效率。
在位于过滤器70侧的壳主体10的周壁部11的主面上,粘贴有密封带80,使得将上述气体排出口12闭塞。作为该密封带80,利用在单面涂覆有粘着部件的铝箔等。由此,确保壳的内部的空间的气密性。
图13是图12所表示的压力缸型气体发生器的图12中所表示的区域XIII的要部放大剖视图。接着,参照该图12,对本实施方式的压力缸型气体发生器1G的间隔部件50的详细的结构进行说明。
如图13所示,间隔部件50由环状板状的间隔部51构成。间隔部51包括第1区域51a和第2区域51b,前述第1区域51a与过滤器70的中空部71相对,前述第2区域51b以环状定位成,与过滤器70的位于燃烧室S1侧的轴向端面的除了中空部71的部分相对,以与其抵接的方式将第1区域51a包围。由此,过滤器70的中空部71被第1区域51a覆盖,过滤器70的除了中空部71以外的部分的轴向端面被第2区域51b覆盖。
第1区域51a的厚度t1形成为相对较薄,第2区域51b的厚度t2形成为相对较厚。这里,在本实施方式中,第2区域51b的厚度t2形成为,遍及整体比第1区域51a的厚度t1厚。因此,间隔部51和过滤器70沿壳主体10的轴向在与该轴向正交的面上投影的情况下,间隔部51的厚度较薄部分和厚度较厚部分的边界为,与过滤器70的除了中空部71的部分的内缘(即中空部71的外缘)重叠。
这里,如本实施方式所述,在使间隔部51的厚度较薄部分和厚度较厚部分的边界与过滤器70的除了中空部71的部分的内缘一致的情况下,第2区域51b的整体相当于被比第1区域51a的厚度厚地构成的厚壁部P,该厚壁部P定位成与过滤器70的燃烧室S1侧的外缘部相对。
此外,第2区域51b被构成为,其厚度t2随着从内周侧端部朝向外周侧端部逐渐变厚。由此,第2区域51b在面对其燃烧室S1的部分上具有环状形状的倾斜面51b1,被第2区域51b规定的内侧的空间构成为,随着从燃烧室S1侧向过滤器室S2侧逐渐变细。
这里,第1区域51a形成为足够薄,使得由于气体发生剂60燃烧而破裂或熔化,第2区域51b形成为比第1区域42a的厚度t1厚。另外,第1区域51a的厚度t1及第2区域的厚度t2,分别被设为与上述的实施方式1的杯体41的底部42的第1区域42a及第2区域42b的厚度相同的厚度。
图14是表示图12所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。接着,参照该图14和前述的图12,对本实施方式的压力缸型气体发生器1G的工作时的动作进行说明。
参照图12,在搭载有本实施方式的压力缸型气体发生器1G的车辆发生碰撞的情况下,借助另外设置于车辆的碰撞检测机构检测碰撞,基于此,借助来自另外设置于车辆的控制单元的通电,点火器32工作。
若点火器32工作,则点火药或不仅点火药还有传火药燃烧,由此点火部32a内的压力上升,由此点火部32a破裂,热粒子向点火部32a的外部流出。从点火部32a流出的热粒子到达气体发生剂60。
到达气体发生剂60的热粒子使气体发生剂60燃烧,由此产生大量的气体。与此相随,燃烧室S1的压力及温度上升,如图14所示,间隔部件50的间隔部51的第1区域51a破裂或熔化,由此间隔部51的一部分开口。此时,第2区域51b不会破裂及熔化(即不会开口)而残留。
此时,由燃烧室S1产生的气体的推力较强地作用于残留的第2区域51b的上述的环状形状的倾斜面51b1。该推力如图14中所示,不仅相对于第2区域51b对轴向(即如图中所示的箭头A1方向)也对径向(即如图中所示的箭头A2方向)作用,所以该第2区域51b不仅被相对于过滤器70的轴向端面较强地推压,也以向径向外侧扩展的方式变形,由此被相对于壳主体10的内周面较强地推压,呈与其紧贴的状态。
由此,由燃烧室S1产生的气体为,在图12中如箭头G所表示那样,第1区域51a消失,经由由此被形成的连通孔流入至过滤器室S2,此时,第2区域51b被相对于过滤器70的轴向端面较强地推压,由此被该过滤器70支承,不仅如此,通过被相对于壳主体10的内周面较强地推压,其反力作为阻止第2区域51b的移动的制动力作用,所以第2区域51b作为维持燃烧室S1的内压的压力隔壁发挥功能。进而,此时,第2区域51b处于相对于壳主体10的内周面紧贴的状态,所以在该第2区域51b和壳主体10之间不产生间隙,能够防止经由该部分的气体的漏出。
流入至过滤器室S2的气体在过滤器70的中空部71中沿轴向流动之后,朝向径向改变朝向,穿过过滤器70的内部。此时,借助过滤器70夺取热量,气体被冷却,并且气体中所含有的熔渣借助过滤器70被除去。
然后,过滤器室S2的压力升高,由此将气体排出口12闭塞的密封带80开裂,穿过过滤器70后的气体被经由该气体排出口12向壳的外部排出。被排出的气体被导入至与压力缸型气体发生器1G相邻地设置的气囊的内部,使气囊膨胀及展开。
通过采用如在以上说明的本实施方式的压力缸型气体发生器1G的结构,间隔部件50在工作时适当地发挥作为压力隔壁的功能,所以能够使燃烧室S1的内压充分升高,气体发生剂60稳定且持续地燃烧,能够得到所希望的气体输出。
此外,通过采用上述结构,气体不会经由间隔部件50和壳主体10之间漏出,所以能够使高温高压的气体切实地经由过滤器70被从气体排出口12排出,没有性能受损的可能性。
进而,通过采用上述结构,不需要为了间隔部件50的安装而对壳主体10实施填缝加工,此外不需要对过滤器70进行特殊的形状加工,进而,能够使间隔部件50充分地薄。因此,不仅安装作业大幅地容易化,而且能够廉价地制造,进而能够实现,作为压力缸型气体发生器整体观察的情况与以往相比能够实现短尺寸化、小径化、轻量化。
因此,通过采用本实施方式那样的结构,能够实现一种压力缸型气体发生器,前述压力缸型气体发生器在不使性能下降的情况下,能够实现小型轻量化且将制造成本大幅地抑制。
进而,在本实施方式中,是过滤器70的除了中空部71的部分的轴向端面都被作为厚壁部P的第2区域51b覆盖的结构,所以能够防止高温高压的气体被直接吹到过滤器70,也能够将过滤器70的损坏防范于未然。
(实施方式8)
图15是本发明的实施方式8的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。以下,参照该图15,对本实施方式的压力缸型气体发生器1H进行说明。
如图15所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1H为,仅在被设置于间隔部件50的间隔部51的第2区域51b的形状上,与上述的实施方式7的压力缸型气体发生器1G不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1H处,调整第2区域51b的厚度t2,由此第2区域51b在面对其燃烧室S1的部分具有环状形状的弯曲面51b2。
在这样地构成的情况下,在工作时不发生破裂及熔化而残留的第2区域51b的环状形状的弯曲面51b2上,由燃烧室S1产生的气体的推力不仅在轴向上作用,还在径向上作用,所以第2区域51b以向径向外侧扩展的方式变形,由此呈相对于壳主体10的内周面紧贴的状态。
因此,即使在设为本实施方式的压力缸型气体发生器1H的情况下,也能够得到与上述的实施方式7中说明的效果相同的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
(实施方式9)
图16是本发明的实施方式9的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图。以下,参照该图16,对本实施方式的压力缸型气体发生器1I进行说明。
如图16所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1I为,仅在被设置于间隔部件50的间隔部51的第2区域51b的形状上,与上述的实施方式7的压力缸型气体发生器1G不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1I处,调整第2区域51b的厚度t2,由此在第2区域51b和第1区域51a之间形成台阶部。
即使在这样地构成的情况下,在工作时不发生破裂及熔化而残留的第2区域51b的环状形状的弯曲面51b1上,由燃烧室S1产生的气体的推力不仅在轴向上作用,还在径向上作用,所以第2区域51b以向径向外侧扩展的方式变形,由此呈相对于壳主体10的内周面紧贴的状态。进而,能够将第2区域51b的整体构成为比第1区域51a充分厚,所以能够使第2区域51b在工作时更难以破裂及熔化。
因此,即使在设为本实施方式的压力缸型气体发生器1I的情况下,也能够得到与上述的实施方式7中说明的效果相同的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
(实施方式10)
图17是本发明的实施方式10的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图,图18是表示图17所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。以下,参照这些图17及图18,对本实施方式的压力缸型气体发生器1J进行说明。
如图17所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1J为,仅在间隔部件50的间隔部51的形状上,与上述的实施方式7的压力缸型气体发生器1G不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1J处,间隔部51的厚度较薄部分和厚度较厚部分的边界,与过滤器70的除了中空部71的部分的内缘不一致,间隔部51被构成为,被配置于该部分的内缘和外缘之间的中途位置。该情况下,构成为比第1区域51a的厚度厚的厚壁部P仅被设置于第2区域51b的靠近外周侧端部的位置,但该厚壁部P定位成与过滤器70的燃烧室S1侧的外缘部相对。
即使在这样地构成的情况下,如图18所示,在工作时不发生破裂及熔化而残留的第2区域51b的环状形状的倾斜面51b1上,由燃烧室S1产生的气体的推力不仅在轴向上作用,还在径向上作用,所以第2区域51b以向径向外侧扩展的方式变形,由此呈相对于壳主体10的内周面紧贴的状态。
因此,即使在设为本实施方式的压力缸型气体发生器1J的情况下,也能够得到比得上上述的实施方式7中说明的效果的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
另外,在采用上述结构的情况下,如图18所示,上述的第2区域51b的与第1区域51a厚度相等的部分(即第2区域51b的除了厚壁部P的部分),在工作时不发生破裂及熔化而残留。这里,该部分即使是与第1区域51a相等的厚度也不发生破裂及熔化的理由为,该部分被过滤器70支承,由此与过滤器70接触,所以该部分具有的热量被积极地向过滤器70热传导。因此,即使在采用上述结构的情况下,过滤器70的位于燃烧室S1侧的轴向端面的除了中空部71以外的部分,在工作时被第2区域51b覆盖,所以能够将过滤器70的损坏防范于未然。
(实施方式11)
图19是本发明的实施方式11的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图,图20是表示图19所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。以下,参照这些图19及图20,对本实施方式的压力缸型气体发生器1K进行说明。
如图19所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1K为,仅在间隔部件50的结构上,与上述的实施方式7的压力缸型气体发生器1G不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1K处,间隔部件50具有上述的间隔部51,还具有被从该间隔部51的外周侧端部沿壳主体10的内周面向点火器安装体30B侧延伸地设置的筒状部52。
筒状部52形成为,其厚度t3比第2区域51b的厚度t2相对较薄。这里,筒状部52的厚度t3与上述的实施方式1的杯体41的筒状部43的厚度相同。
在这样地构成的情况下,如图20所示,在工作时不发生破裂及熔化而残留的第2区域51b的环状形状的倾斜面51b1上,由燃烧室S1产生的气体的推力不仅在轴向上作用,还在径向上作用,不仅如此,在工作时不发生破裂及熔化而残留的筒状部52的内周面上,由燃烧室S1产生的气体的推力还在径向上作用,所以第2区域51b以向径向外侧扩展的方式变形,由此呈相对于壳主体10的内周面紧贴的状态,并且与第2区域51b连续的部分的筒状部52呈相对于壳主体10的内周面紧贴的状态。因此,能够更切实地防止间隔部件50和壳主体10之间产生间隙,能够更切实地防止经由该部分的气体的漏出。
另外,筒状部52即使是与第1区域51a相等的厚度也不会破裂及熔化的理由为,该筒状部52随着燃烧室S1的压力的上升,紧贴于壳主体10的周壁部11,并且与此相随,筒状部52具有的热量被积极地向周壁部11热传导。
因此,即使在设为本实施方式的压力缸型气体发生器1K的情况下,也能够得到与上述的实施方式7中说明的效果相同的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
(实施方式12)
图21是本发明的实施方式12的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图,图22是表示图21所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。以下,参照这些图21及图22,对本实施方式的压力缸型气体发生器1L进行说明。
如图21所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1L为,仅在被设置于间隔部件50的间隔部51的第2区域51b的形状上,与上述的实施方式11的压力缸型气体发生器1K不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1L处,第2区域51b的形状形成为,其厚度t2为相同的环状平板状,由此第2区域51b的整体相当于构成为比第1区域51a的厚度厚的厚壁部P。该情况下,被第2区域51b规定的内侧的空间并不随着从燃烧室S1侧向过滤器室S2侧逐渐变细,而是构成为圆柱状。
在这样地构成的情况下,如图22所示,在工作时不发生破裂及熔化而残留的第2区域51b中,由燃烧室S1产生的气体的推力仅在轴向上作用,但在工作时不发生破裂及熔化而残留的筒状部52的内周面上,由燃烧室S1产生的气体的推力在径向上作用,所以与第2区域51b连续的部分的筒状部52被较强地推压至壳主体10内周面。因此,呈间隔部件50的筒状部52相对于壳主体10的内周面紧贴的状态,由此能够防止在这些部件间产生间隙,能够防止经由该部分的气体的漏出。
这里,在厚度不同的第2区域51b和筒状部52的边界部处,与其他部位相比较容易产生断裂,但即使在该部位产生断裂的情况下,相对较厚的厚壁部P位于该部位和过滤器70的上述轴向端面之间,所以只要该厚壁部P抵接于壳主体10的内周面11,气体就不经由该部分漏出。
因此,即使在设置成本实施方式的压力缸型气体发生器1L的情况下,也能够得到比得上上述的实施方式1中说明的效果的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
(实施方式13)
图23是本发明的实施方式13的压力缸型气体发生器的要部放大剖视图,图24是表示图23所表示的压力缸型气体发生器的工作时的状态的要部放大剖视图。以下,参照这些图23及图24,对本实施方式的压力缸型气体发生器1M进行说明。
如图23所示,本实施方式的压力缸型气体发生器1M为,仅在间隔部件50的间隔部51的形状上,与上述的实施方式12的压力缸型气体发生器1L不同。具体地,在本实施方式的压力缸型气体发生器1M处,间隔部51的厚度较薄部分和厚度较厚部分的边界,与过滤器70的除了中空部71的部分的内缘不一致,间隔部51被构成为,被配置于该部分的内缘和外缘之间的中途位置。该情况下,构成为比第1区域51a的厚度厚的厚壁部P仅被设置于第2区域51b的靠近外周侧端部的位置,但该厚壁部P设置成与过滤器70的燃烧室S1侧的外缘部相对。
即使在这样地构成的情况下,如图24所示,在工作时不发生破裂及熔化而残留的筒状部52的内周面上,由燃烧室S1产生的气体的推力在径向上作用,所以呈与第2区域51b连续的部分的筒状部52被较强地推压至壳主体10内周面而紧贴的状态。
因此,即使在设置成本实施方式的压力缸型气体发生器1M的情况下,也能够得到比得上上述的实施方式12中说明的效果的效果,能够在不使性能下降的情况下,实现小型轻量化,且能够大幅抑制制造成本。
另外,在采用上述结构的情况下,如图24所示,上述的第2区域51b的与第1区域51a厚度相等的部分(即第2区域51b的除了厚壁部P的部分),在工作时不发生破裂及熔化而残留。这里,该部分即使是与第1区域51a相等的厚度也不发生破裂及熔化的理由为,该部分被过滤器70支承,由此与过滤器70接触,所以该部分具有的热量被积极地向过滤器70热传导。因此,即使在采用上述结构的情况下,过滤器70的位于燃烧室S1侧的轴向端面的除了中空部71以外的部分,在工作时被第2区域51b覆盖,所以能够将过滤器70的损坏防范于未然。
在上述的本发明的实施方式1至13中,例示了被构成为被设置于间隔部件的第2区域42b、51b在非工作时抵接于过滤器70的燃烧室S1侧的端面的情况来进行说明,但并非其必须进行抵接,也可以设置成以稍许间隙离开。在该情况下,在工作时,由于气体的推力,自身和这些第2区域42b、51b在过滤器70的燃烧室S1侧的端面发生抵接,作为压力隔壁充分地发挥功能。
此外,在上述的本发明的实施方式1至13中,例示了对在点火器32的点火部32a内仅装填有点火药或装填有点火药和传火药的情况来进行说明,但在装填传火药的情况下,不需要必须将其装填于点火器32的点火部32a内,也可以在点火器32的点火部32a和气体发生剂60之间的位置上使用例如杯状的部件或容器等来将其装填。
此外,在上述的本发明的实施方式1至13中,对以下情况进行了例示来说明,通过将壳主体10和闭塞部件20填缝固定来连结,并且通过将壳主体10和点火器安装体30A、30B填缝固定来连结,但对于壳主体10和闭塞部件20的固定及/或壳主体10和点火器安装体30A、30B的固定,当然也可以利用焊接等。
此外,在上述的本发明的实施方式1至13中,例示了对将壳主体10和闭塞部件20由分体的部件构成的情况来进行说明,但也可以通过将它们一体地构成,来用由单个部件构成的有底筒状的部件来构成。
而且,在上述的本发明的实施方式1至13中,例示了将本发明应用于被并入至侧气囊装置的压力缸型气体发生器的情况来进行说明,但本发明的应用对象不限于此,在被并入至副驾驶用气囊装置、帘式气囊装置、膝盖气囊装置、座椅垫气囊装置等的压力缸型气体发生器、具有与压力缸型气体发生器相同的长条状的外形的所谓的T字型气体发生器中也能够应用。
进而,在上述的本发明的实施方式1至13中表示的特征的结构,在装置结构上,在被允许的范围内当然可以相互组合。
这样,这次公开的上述实施方式在所有的方面都是例示,不是限制性的。本发明的技术范围被权利要求书所划定,此外包括与权利要求书的记载等同的含义及范围内的所有的改变。
附图标记说明
1A~1M 压力缸型气体发生器、10 壳主体、11 周壁部、12 气体排出口、13、14 填缝部、20 闭塞部件、21 环状槽部、30A、30B 点火器安装体、31 保持件、31a 贯通部、31b 环状槽部、31c 填缝部、31d 环状槽部、31e 凹部、32 点火器、32a 点火部、32b端子销、33 保持部、33a 凹部、34、35 密封部件、40 密闭容器、41 杯体、42 底部、42a 第1区域、42b 第2区域、42b1 倾斜面、42b2 弯曲面、43 筒状部、44 帽体、45容纳空间、50 间隔部件、51 间隔部、51a 第1区域、51b 第2区域、51b1 倾斜面、51b2弯曲面、52 筒状部、60 气体发生剂、61 垫材、62 螺旋弹簧、62a 弹簧部、62b 推压部、70 过滤器、71 中空部、80 密封带、P 厚壁部、S1 燃烧室、S2 过滤器室。
Claims (8)
1.一种气体发生器,其特征在于,
前述气体发生器具备壳、间隔部件、点火器,
前述壳在内部包括容纳有气体发生剂的燃烧室及容纳有过滤器的过滤器室,前述壳是两端被闭塞的长筒状,
前述间隔部件被内插于前述壳,将前述壳的内部的空间在轴向上划分成前述燃烧室和前述过滤器室,
前述点火器被安装于前述壳,用于使前述气体发生剂燃烧,
前述壳在规定前述过滤器室的部分具有用于将气体向外部排出的气体排出口,
前述过滤器由具有中空部的部件构成,前述中空部沿前述壳的轴向延伸,且到达位于前述燃烧室侧的轴向端面,
前述间隔部件具有与前述过滤器的前述轴向端面相对的间隔部,
前述间隔部包括第1区域和第2区域,前述第1区域定位成与前述中空部相对,由此通过前述气体发生剂的燃烧而开口,前述第2区域被以环状地定位成,以与前述过滤器的前述轴向端面的除了前述中空部以外的部分相对的方式将前述第1区域包围,由此即使通过前述气体发生剂的燃烧也不开口,
在前述第2区域上,设置有厚壁部,前述厚壁部构成为比前述第1区域的厚度厚,并且至少与前述过滤器的前述轴向端面的外缘部相对,
前述厚壁部的厚度构成为,随着从内周侧端部朝向外周侧端部逐渐变厚。
2.如权利要求1所述的气体发生器,其特征在于,
前述间隔部件还具有筒状部,前述筒状部被从前述厚壁部的前述外周侧端部沿前述壳的内周面向前述燃烧室侧延伸地设置。
3.一种气体发生器,其特征在于,
前述气体发生器具备壳、间隔部件、点火器,
前述壳在内部包括容纳有气体发生剂的燃烧室及容纳有过滤器的过滤器室,前述壳是两端被闭塞的长筒状,
前述间隔部件被内插于前述壳,将前述壳的内部的空间在轴向上划分成前述燃烧室和前述过滤器室,
前述点火器被安装于前述壳,用于使前述气体发生剂燃烧,
前述壳在规定前述过滤器室的部分具有用于将气体向外部排出的气体排出口,
前述过滤器由具有中空部的部件构成,前述中空部沿前述壳的轴向延伸,且到达位于前述燃烧室侧的轴向端面,
前述间隔部件具有间隔部和筒状部,前述间隔部与前述过滤器的前述轴向端面相对,前述筒状部被从前述间隔部的外周侧端部沿前述壳的内周面向前述燃烧室侧延伸地设置,
前述间隔部包括第1区域和第2区域,前述第1区域定位成与前述中空部相对,由此通过前述气体发生剂的燃烧而开口,前述第2区域被以环状地定位成,以与前述过滤器的前述轴向端面的除了前述中空部以外的部分相对的方式将前述第1区域包围,由此即使通过前述气体发生剂的燃烧也不开口,
在前述第2区域上,设置有厚壁部,前述厚壁部构成为比前述第1区域的厚度厚,并且至少与前述过滤器的前述轴向端面的外缘部相对。
4.如权利要求3所述的气体发生器,其特征在于,
前述厚壁部的形状是厚度相同的环状平板状。
5.如权利要求1至4中任一项所述的气体发生器,其特征在于,
前述第2区域的整体由前述厚壁部构成。
6.如权利要求1至5中任一项所述的气体发生器,其特征在于,
具备在内部容纳前述气体发生剂的密闭容器,
前述间隔部件由前述密闭容器的一部分构成。
7.如权利要求1至6中任一项所述的气体发生器,其特征在于,
前述间隔部被相对于前述壳嵌合或松动嵌合。
8.如权利要求1至7中任一项所述的气体发生器,其特征在于,
前述间隔部抵接于前述过滤器的前述轴向端面。
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