CN1579846A - 引爆器和气体发生器 - Google Patents

Abstract

本发明提供制造容易且能降低制造成本的引爆器和具备该引爆器的气体发生器。引爆器(50)具备罩壳(52)和被插入到该罩壳(52)入口部分的陶瓷制端板(54)，且在该罩壳(52)和端板(54)顶端面之间充填了反应药剂(48)。罩壳(52)后端形成沿着端板(54)后端的铆接的铆接部(53)。在端板(54)上配置了销(62、64)。为了把销(62、64)固定到该端板(54)上，在端板(54)的成形用煅模内配置销(62、64)之后，供给原料粉末而压成压粉体。然后，根据需要进行干燥、假烧之后，培烧。

Description

引爆器和气体发生器

技术领域

本发明涉及组装到气囊装置或安全带预张力器等气体发生器时优选的引爆器和具备该引爆器的气体发生器。

背景技术

设置于汽车等高速移动体上的气囊装置构成为使袋状气囊通过被称作引爆器的气体发生器迅速膨胀。该气体发生器具备气体发生剂和使该气体发生剂开始进行气体发生反应的引爆器。以往，该引爆器具备反应药剂和作为用于使该反应药剂开始反应的电阻发热体的金属丝(电桥标准导线)(例如美国专利第5140906号)。

图6为同号的引爆器和具备该引爆器的点火器(气体发生器)的剖视图。

点火器10通过引爆器点燃充填在罩壳10a内的助爆药10b(金属钛粉末、金属硼粉末以及过氯酸钾的混合物)。该引爆器具备：金属制罩壳12；封堵该罩壳12的入口侧的环状的内端板16；配置在该内端板16的内孔20内而被玻璃密封30封住的平行的导体22、24；架设在导体22、24的顶端相互之间的点火用电桥标准导线28；架设在导体24与内端板16之间的静电放电用电桥标准导线32；和充填在罩壳12内且通过上述电桥标准导线28点燃的引爆药(金属钛粉末、金属镐粉末以及过氯酸钾的混合物)18。上述玻璃密封30封住了销状导体22、24的外周面与内端板16的内周面之间。

在车辆冲突时等紧急冲突时，通过导体22、24向电桥标准导线28施加电压。由此，该电桥标准导线28发热而引爆药18被点燃，并开始反应。并且，通过该引爆药18的反应产生高压气体和热量，由此气体发生器的助爆药10b引起气体发生反应。

专利文献1：美国专利第5,140,906号

上述图6所示的现有引爆器，在其制造过程中把1对销状的导体22、24插入金属制内端板16的内孔20内，且使玻璃粉末充填在导体22、24的外周面与该内孔20的内周面之间，接着烧结玻璃粉末，因此到结束该烧结为止需要保持导体22、24，从而在制造上费功夫且成本高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种容易制造而能够降低制造成本的引爆器及采用该引爆器的气体发生器。

本发明(方案1)的引爆器，具备：陶瓷或合成树脂制的端板、贯通该端板而配置且顶端与该端板的顶端面相邻的1对电极销、设置在该电极销的顶端相互之间的电桥线、通过该电桥线被加热而发生反应的反应药剂、以及围绕该反应药剂与该端板的侧面的罩壳。

方案2的引爆器，如方案1所述的引爆器中，其特征在于，该罩壳为金属制，且通过铆接被固定在该端板上。

方案3的引爆器，如方案2所述的引爆器中，其特征在于，在该罩壳内表面上设置了绝缘层。

方案4的引爆器，如方案3所述的引爆器中，其特征在于，一方的电极销的一部分与罩壳通过放电间隙而邻接配置，且通过该放电间隙能够释放静电。

方案5的引爆器，如方案4所述的引爆器中，其特征在于，从该电极销的长度方向的中间接近罩壳的方向突设了突起部，且在该突起部与罩壳之间形成了该放电间隙。

方案6的引爆器，如方案2或3所述的引爆器中，其特征在于，该端板的一部分被进行了金属化处理，且该金属化处理部的一端与罩壳连接，而另一端延伸至一方的电极销附近，从而通过该另一端与该电极销之间的放电间隙可以释放静电。

方案7的引爆器，如方案1至6中任1项所述的引爆器中，其特征在于，至少在一方的电极销的顶端固定了销间调整部件，以便与另一方的电极销接近，且前述电桥线连接在该销间调整部件上。

方案8的引爆器，如方案1至6中任1项所述的引爆器中，其特征在于，各电极销的顶端形成了向相互接近的方向弯曲。

本发明(方案9)的气体发生器作为引爆器具备本发明的引爆器。

这种本发明的引爆器采用陶瓷制的端板，例如使电极销与陶瓷成形体一体化而进行烧结，或通过在带有孔的陶瓷烧结体或合成树脂成形体上插入电极销进行密封，可以制造出带有电桥线的陶瓷制端板。该制造方法与如前述美国专利第5,140,906号那样在金属制内端板内插入导体，且边保持该导体而边通过玻璃密封固定时相比，更简单且低成本。

因此，根据本发明，可提供容易制造且能够降低制造成本的引爆器和采用该引爆器的发生器。

在本发明中由金属制成罩壳且通过铆接固定的操作很简单，因此很适合。

在这种情况下，若在罩壳内表面设置绝缘层，能够防止通过罩壳导致的电极相互之间的短路现象。

此外，在这种情况下，一方的电极销的一部分与罩壳通过空气通道等放电间隙邻接配置，从而根据通过该放电间隙可释放静电的构成，能够容易且廉价地形成释放静电机构。

作为该构成在从电极销的长度方向的中间至接近罩壳方向设置突起部，且在该突起部与罩壳之间形成该放电间隙的构成很简单，因此很适合。

此外，在端板的一部分被金属化处理，且该金属化处理部的一端与罩壳连接，而另一端延伸到一方电极销的附近，从而通过该另一端与该电极销之间的放电间隙能够释放静电的构成时，也同样能容易且廉价地构成释放静电机构。

任何情况都不需要前述美国专利第5,140,906号的释放静电用电桥标准导线32。

在本发明中也可以形成至少在一方的电极销顶端固定销间调整部件，以便与另一方的电极销接近，且前述电桥线连接在该销间调整部件的构成。根据形成这种构成，使销间调整部与电极销的间隔或销间调整部件相互之间的间隔变窄，从而能缩短电桥线的长度。

在本发明中也可以形成各电极销的顶端向相互接近的方向弯曲的形状的构成。根据这种构成，也能减小电极销相互间的间隔而缩短电桥线的长度。

附图说明

图1为本发明的实施方式的引爆器的剖视图。

图2为本发明的另一个实施方式的引爆器的剖视图。

图3为本发明的又一种实施方式的引爆器的剖视图。

图4(a)为本发明的实施方式的引爆器的剖视图，(b)为图(a)的销的透视图。

图5为本发明的实施方式的引爆器的剖视图。

图6为现有例的具备引爆器的点火器的剖视图。

图7为另一种实施方式的引爆器的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图而对实施方式进行说明。图1～图4(a)以及图5都是本发明的实施方式的引爆器的剖视图，图4(b)为图(a)的电极销的透视图。

图1的引爆器具备被插入到由SUS304等构成的罩壳52和该罩壳53的入口部分的陶瓷制的端板54，且在该罩壳52与端板54的顶端面之间充填了反应药剂48。

在该实施方式中端板54由小径的圆柱形状的前半部58和连接到该前半部58的后端的大径的圆柱形状的后半部60构成。

在该端板54的中央部设置了贯通到端板厚度方向的1对孔66。在该孔66中电极销(以下，会简称为销)62、64相互相隔一定间隔插入而被固定。在电极销62的顶端通过电阻焊接等固定了圆盘状的销间调整部件68。该销间调整部件68配置在设置于端板54的顶端面上的凹处内，且该凹处的周围的端板54顶端面与该销间调整部件68在同一平面上。销64的顶端面与端板54的顶端面被配置在同一平面上。而且，销间调整部件68可以是向电极销64接近的部件，还可以是圆盘以外形状。

在该实施方式中与销62、64和销间调整部件68以及陶瓷制端板54的一体物为如下地制造而成。

即，根据需要在构成端板54的陶瓷用原料粉末上添加粘合剂和水。在端板54成形用的锻模内配置销64和带有销间调整部件68的销62之后，供给上述原料粉末并加压而形成压粉体。然后，根据需要进行干燥和假烧后，培烧。陶瓷用原料粉末可以是细陶瓷用原料，但还可以以高岭土和粘土等为主原料。当后者的情况下，培烧温度为800～1300℃左右。

根据该培烧，陶瓷成形体培烧结束后，销62、64的外周面与陶瓷制端板54加固成一体。而且，为了提高销62、64与陶瓷的连接强度，还可以在成形压粉体时预先在销62、64外周面涂上釉剂成分。作为该釉剂成分例示出通过培烧生成玻璃的硅酸钠和硼硅酸钠等，但也可以为玻璃粉末，并不限于此。

培烧后，根据需要研磨端板54的顶端面，从而除去粘在销间调整部件68顶端面上的陶瓷成分。

再者，在制造销62、64以及销间调整部件68形成一体的陶瓷制端板54时，也可以预先制造具有孔66的陶瓷烧结体，从而在该陶瓷烧结体的孔66、66中插入销64和带有销间调整部件68的销62而进行固定。进行该固定步骤时，在销62、64外周面涂上釉剂而插入到孔66、66中，接着加热到熔化该釉剂的温度(例如400～900℃)而使釉剂熔化，接着在进行冷却为好。

就这样在销64和带有销间调整部件68的销62被一体化的端板54的该销间调整部件68和销64的顶端面之间架设电桥线70。电桥线可通过焊接和钎焊等方法固定。

罩壳52为外嵌到端板64的前半部58和后半部60的形状，且罩壳52的后端形成了沿着端板54的后半部60的后端面铆接的铆接部53。该后半部60的后端面的一部分被金属化处理，且该金属化处理部72的一端接在铆接部53，而另一端延伸至电极销62的附近，从而通过该另一端与电极销62之间的放电间隙，可释放静电。

在罩壳52的顶端面上设置了由十字形的沟槽构成的撕裂线52a。在端板54的前半部58和后半部60的边界的落差部配置了垫圈74。

如此构成的引爆器50，若电压被施加在销62、64之间，则电桥线70被加热，从而反应药剂48借助于该热量而开始反应。并且，由该反应发生的气体的气压导致罩壳52顶端的撕裂线52a开裂，从而高温气体向引爆器50外部排出。该实施方式的引爆器50，整体采用陶瓷制的端板54，从而通过如上述那样使电极销62、64与陶瓷成形体一体化后烧结，或带有孔的陶瓷烧结体上插入电极销62、64而封堵，可以很容易地制造出带有电桥线的陶瓷制端板。

在本实施方式中由于端板54的后半部60的一部分被金属化处理，且该金属化处理部72的一端连接在铆接部53，而另一端延伸至电极销62附近，从而通过该另一端和电极销62之间的放电间隙而静电能被释放，因而能够很容易且廉价地构成释放静电机构。而且，根据该放电机构，即使在销62、64以及罩壳52之间被施加静电压，也能够防止在壳体56内由于放电而导致误发火。

在本实施方式中由于一方的销62的顶端上固定销间调整部件68，且电桥线70被连接在该销间调整部件68，因而销间调整部件68和电极销64之间的间隔变窄，从而电桥线70很短也可以。且可防止被从销62的端板54拔出。

图2的引爆器50A通过电阻焊接等在销64顶端固定销间调整部件68，且在销间调整部件68、68相互之间架设电桥线70。且端板54A的后半部60A的后端面突出成圆柱形状。该后半部60A的一端部被金属化处理，且该金属化处理部72A的一端连接在铆接部53，而另一端延伸至电极销62附近，从而通过该另一端和电极销62之间的放电间隙而能释放静电。其余构成与图1的引爆器50相同，相同标号表示相同部分。

该引爆器50A由于在销62、64的各个顶端设置直径大于端板54的孔66的销间调整部件68，因而销62、64间的间隔狭窄，且电桥线70很短也可以。且可防止被从销62、64的端板54拔出。

图3的引爆器50B，端板54B的后半部60B的中间部分形成越靠近后方直径越变小的锥形状。且在端板54B的前半部58的后端部周设了用于配置垫圈74的凹部58a。罩壳52A形成外嵌到端板54B的形状，且其后端形成了沿着端板54B后半部60B的锥状侧周面铆接的铆接部53。其余构成与图1的引爆器50相同，相同标号表示相同部分。而且，在该实施方式中只在销62上设置了销间调整部件68，但在销64顶端也可以设置销间调整部件68。

该引爆器50B，使罩壳52A后端沿着端板54B后半部60的锥形状部铆接，因此随着罩壳52A的铆接而变形量减少，从而能够更容易铆接。

图4的引爆器50C，圆棒状销62A、64A顶端向相互接近的方向弯曲而形成近似的L字形。在两销62A、64A顶端部相互之间架设了电桥线70。

从销62A的长度方向中间，突起部62a被突设成分支状。该突起部62a被配置成与端板54B的前半部58侧周面相邻。该突起部62a的顶端配置在从前半部58的外周面引入若干的位置，且突起部62a顶端与罩壳52A内周面之间形成了由细小空隙构成的放电间隙。在该实施方式中未设置金属化处理部72A。

其余构成与图3的引爆器50B相同，相同标号表示相同部分。而且，为了制造出该销62A、64A成为一体的端板54B，例如优选预先在销62A、64A与内端板54B接触的部分涂上玻璃制釉剂，且与这些销62A、64A同时成形为陶瓷原料粉末，然后培烧而烧结成形体。

该引爆器50C，若在罩壳52A被施加静电压，则在突起部62a和罩壳52A之间发生放电现象。该释放静电机构也能容易且廉价地构成。

此外，在该实施方式中可以无需在销62A、64A顶端上焊接销间调整部件而减小销间距离且缩短电桥线70长，同时可以防止销62A、64A从端板54B拔出。

图5的引爆器50D，作为电极销采用了弯曲成近似曲柄状的销62B、64B。

销62B、64B配置成这些顶端侧相互之间的间隔销与后端侧相互之间的间隔。

从一方的销64B的长度方向的中间与图4的销62A一样突设了突起部62a，且在该突起部62a的顶端面与罩壳52B内周面之间形成了放电间隙。在端板54B的凹部58a配置了垫圈74a。在该凹部58a配合罩壳52B后端的铆接部53a。进而在该铆接部53a外嵌了圆环76。其余构成与图4的引爆器50C相同，相同标号表示相同部分。

这样构成的引爆器50D，由于使用弯曲成近似曲柄状且顶端侧相互之间接近的销62B、64B，因而无需使用销间调整部件而可以减小销62B、64B顶端相互间的间隔而在两者之间架设电桥线70。而且，由于销62B、64B已被弯曲，因而销62B、64B很难从端板54B拔出。

在该实施方式中由于罩壳52B的铆接部53a被圆环76坚固地保持在凹部58a内，因而能够防止罩壳52B从端板54B拔出。且垫圈74a通过铆接部53a被圆环76坚固地挤压，因而罩壳52B和端板54B之间的密闭性很好。

在本发明中还可以根据需要在金属制罩壳的内表面设置绝缘层。

图7为表示其中一例，在罩壳52内表面内的与反应药剂48接触的面和与端板54的前部侧周面接触的面设置电绝缘层52i。

图7对图1状态设置了绝缘层52i，但在其他状态下也同样可以设置绝缘层52i。该绝缘层例如可通过涂绝缘涂料、喷镀绝缘性陶瓷、以及氧化处理罩壳内表面而形成，但形成方法不限于此。

上述实施方式都是本发明的一例，本发明可以是图示以外的方式。例如还可在突起部62a与罩壳52A、52B之间的空气通道中夹有由导电体材料构成的极薄的空间。

本发明的引爆器可以适用于各种气体发生器。该气体发生器可以组装到驾驶席用、助手席用、后席用、侧面用、头部保护用、行人保护用等各种气囊装置以及安全带张力器等。

Claims (9)

1.一种引爆器，具备：

陶瓷制端板、

贯通所述端板而配置，且顶端与所述端板的顶端面相邻的1对电极销、

设置在所述电极销的顶端之间的电桥线、

通过所述电桥线被加热而发生反应的反应药剂、以及

围绕所述反应药剂与所述端板的侧面的罩壳。

2.如权利要求1所述的引爆器，其中，所述罩壳为金属制，且通过铆接被固定在所述端板上。

3.如权利要求2所述的引爆器，其中，在所述罩壳内表面上设置了绝缘层。

4.如权利要求2或3所述的引爆器，其中，

一方的电极销的一部分与罩壳通过放电间隙而邻接配置，

且通过所述放电间隙能够释放静电。

5.如权利要求4所述的引爆器，其中，从所述电极销的长度方向的中间接近罩壳的方向突设了突起部，且在所述突起部与罩壳之间形成了所述放电间隙。

6.如权利要求2或3所述的引爆器，其中，

所述端板的一部分被进行了金属化处理，且所述金属化处理部的一端与罩壳连接，而另一端延伸至一方的电极销附近，

可以通过该另一端与该电极销之间的放电间隙释放静电。

7.如权利要求1至6中的任一项所述的引爆器，其中，至少在一方的电极销的顶端固定了销间调整部件，以便与另一方的电极销接近，且所述电桥线连接在所述销间调整部件上。

8.如权利要求1至6中的任一项所述的引爆器，其中，各电极销的顶端形成向相互接近的方向弯曲的形状。

9.一种气体发生器，具备气体发生剂和使该气体发生剂开始进行气体发生反应的引爆器，其特征在于，所述引爆器为权利要求1至8中的任一项所述的引爆器。

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