CN1643333A - 起爆器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种起爆器(20)，它包括一对电极销(21a，21b)、一导电头(22)、一绝缘部件(23)、一电桥线(24)、一起爆剂(25)，封套(26a，26b，26c)，和一树脂模制件(27)，其中，在该内封套(26a)的底壁(26a1)上形成一凸出部，使得该凸起部的前端部分最薄，并且厚度从该部分朝向封套(26a)的侧壁(26a2)逐渐增加。在引爆起爆剂(25)时，破裂集中发生在该内封套(26a)的凸起部的前端部分附近，并且由起爆剂(25)起爆所产生的火焰能量集中在一预先确定的方向(图2中朝下方向)并通过该断裂部分传递。

Description

起爆器
技术领域
本发明涉及一种将用于例如一安全气囊装置或一座椅安全带预拉紧器-其中每一个都将配备在一车辆中-中的起爆器。
背景技术
各种已知类型的起爆器之一由一对通过一绝缘部件接合在一起的电极；一与这两个电极相连接并适于在被通电时产生热量的电桥线；和一容纳该电桥线以及一能够响应于该电桥线的生热而起爆的爆炸物的封套构成。这种类型的起爆器在例如日本专利申请No.H11-301402中被公开。
为了紧凑地制造上述类型的起爆器，必须减小该起爆器的单个元件的尺寸，这样会减小可用的爆炸物的数量(可以被装到该封套内的爆炸物的数量)。因此可以想象，当在这种减小尺寸的传统结构中点火引爆该爆炸物时，存在这样一种担心即在预期的方向上可能不能获得期望的火焰传播能量。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种起爆器，其包括：其间设置有一绝缘部件的一对电极；一连接在该电极对之间并适于当被通电时产生热量的电桥线；一响应于该电桥线的生热而起爆的爆炸物；一可容纳该电桥线和该爆炸物的带底的筒状(管状)封套；用于在点火引爆该爆炸物时引发该封套的一底壁破裂的破裂引发装置，该破裂引发装置位于该封套的该底壁的一特定部位；和用于限制破裂从该特定部位向该封套的一侧壁进展的破裂限制装置，该破裂限制装置形成于该封套上。
在本发明的起爆器中，当点火引爆该爆炸物时该封套的破裂可集中在该特定部位附近，从而该爆炸物爆炸所产生的火焰传播能量(压力或火焰能量)通过该破裂部分在预期方向上传播。因此，即使该封套中装的爆炸物的数量较小，当该爆炸物爆炸时在一预期方向上也可获得预期数量的火焰传播能量。因此，可以减小该的尺寸同时仍保持该起爆器的功能。
优选地，该破裂限制装置包括用于从该特定部位朝该侧壁逐渐增加该底壁的强度的强度增加装置。该强度增加装置可包括在该底壁的厚度中的一个变化，使得该厚度从该特定部位向该侧壁逐渐增加。该底壁具有一从该底壁向外凸出并具有一基本上为直角的拐角部分的凸起部。该凸起部可偏离该封套的底壁的中心。
另外，该强度增加装置可包括以一从该特定部位向该侧壁逐渐降低的变化的密度形成于该底壁内的多个凹部；或多个形成于该底壁内并设置在该特定部位和该侧壁之间的分离的凹槽。该凹槽可以是设置成同心地环绕该特定部位的环形凹槽。
另外，该强度增加装置可包括一从该特定部位向该侧壁延伸的连续非直线形状的凹槽。该凹槽的深度和/或宽度可从该特定部位向该侧壁逐渐减小。
根据这些优选特征，可以可靠地限制该封套的底壁的破裂从该封套的该特定部位向该侧壁进展。另外，通过使用一简单的结构，该封套的底壁的强度可以从该封套的该特定部位向该侧壁逐渐增加。
在该底壁具有一从该底壁向外凸出的凸出部的情况下，因为可将由该爆炸物爆炸所产生的火焰传播能量引导到该凸出部的端壁部分，所以该火焰传播能量在一期望方向上的数量会增加。在该凸出部分偏离该封套的底壁的中心的情况下，通过调整偏距可调整期望的该破裂的传播方向。
当实施本发明时，该破裂限制装置包括该封套的分层结构，使得该特定部位的层数小于在其他部分的层数。由于这一特征，通过改变层数可以可靠地从该封套的特定部位向该封套的侧壁逐渐改变该封套的底壁的强度，并因此可正确地获得预期的强度。
优选地，该特定部位是该封套的底壁的中心。由于这一特征，火焰传播能量可集中在一对应于该封套的底壁的中心的方向上传播。优选地，该破裂引发装置包括一形成于该封套的底壁的特定部位内的凹部。由于这一特征，使用一简单的结构就可实现该破裂引发装置。
附图说明
图1是一用于一安装到一车辆上的安全气囊装置的充气装置的剖面图，在该充气装置中使用一根据本发明的一实施例的起爆器；
图2是该图1的起爆器的一主要部分的放大剖面图；
图3是一单独的图1和2中示出的内封套的一主要部分的放大剖面图；
图4是图3的内封套的一第一变型的示意性剖面图；
图5是图3的内封套的一第二变型的示意性剖面图；
图6是图3的内封套的一第三变型的示意性剖面图；
图7是图6的内封套的底部仰视图；
图8说明性地示出图6和7的内封套的破裂的过渡阶段；和
图9是图3的内封套的一第四变型的示意性剖面图。
具体实施方式
根据附图将说明本发明的一实施例。图1示出一用于一安装到一车辆中的安全气囊装置的充气装置10，该充气装置10包含一根据本发明的起爆器20。本实施例的充气装置10包括一壳体11和一气密封地装在该壳体11内的可破裂的气体密封盖12。该壳体11具有一其中封有一高压气体的气体储存部分11a，和一安装该起爆器20的安装部分11b。
在一未破裂的状态下，该气体密封盖12用于在该壳体11的存储部分11a中保存一高压气体。显然，当该起爆器20爆炸而使该气体密封盖12破裂时，该高压气体喷出该壳体11的气体储存部分11a，并通过一形成于该安装部分11b内的流出开口11b1喷向一安全气囊(未示出)。
同时，该起爆器20包括多个在图2中放大示出的部件，例如一对电极销21a和21b，一导电头22、一绝缘部件23、一电桥线24、一爆炸物(火药)25、封套26a、26b和26c以及一树脂模制件27。辅助部件例如如图1中所示用于将该起爆器20安装在该充气装置中的一金属夹持件28和一树脂夹持件29。
该电极销对中的一个(在下文中称作第一电极销)21a与导电头22相连接，另一个电极销(在下文称作第二电极销)21b通过绝缘部件23与该导电头22相连接。该导电头22由一导电金属形成并具有一圆筒形筒，该圆筒形筒沿其中心轴线具有一孔22a并在其周边上具有一环形的梯状部分22b。
该绝缘部件23的形状是一具有一轴向插入孔23a的圆筒形筒，该第二电极销21紧配合在该孔中，由此该第二电极销21b可以同心地固定在绝缘部件23中。由耐热和耐压玻璃制成的该绝缘部件23紧配合在该导电头22的孔22a中以便同心地固定在导电头22中。
该电桥线24连接在该第二电极销21b和该导电头22之间，即该电桥线24与该第二电极销21b直接连接并通过该导电头22与该第一电极销21a间接连接。当通过该第一和第二电极销21a和21b被通电时，该电桥线24产生热量并由此使该爆炸物25爆炸。内封套26a以一种防漏状态容纳该爆炸物25以及该电桥线24，并且该爆炸物25与该电桥线24部分接触。
该内封套26a由一薄金属板制成并且具有带底的筒状(杯形)，其底壁26a1在该爆炸物25爆炸时可破裂。该内封套26a的开口端装配在该导电头22的周边上并通过焊接或其他方法以一气密封状态与其固定接合。如图3中放大地示出，该内封套26a的底壁26a1形成为具有一圆筒形凸起部，该凸起部从该底壁26a1朝外凸出并具有一基本上为直角的拐角部分。
另外，如图3中所示，该内封套26a的侧壁(外周壁)26a2的厚度是t4，与该侧壁26a2相连的该底壁26a1的第一底部部分的厚度是t3；从该第一底部部分延伸(图3中向下)以形成该凸起部的外周壁部分的该底壁26a1的第二底部部分的厚度是t2；形成该凸出部的端壁部分的该底壁26a1的第三壁部分的厚度是t1。使这四个厚度满足t4＞t3＞t2＞t1的关系。由于这种几何形状，当点火引爆该爆炸物25时，该内封套26a的破裂立刻从该底壁26a1的凸起部的端壁部分开始。为了使此破裂可靠地发生，可在该端壁部分的中心部分在其外侧面上形成一用于引发该内封套26a的破裂的凹部A(见图3中的虚线)，并在该底壁26a1的每个拐角在其内侧面上形成一凹口(切口)B(见图3中的虚线)。
该中间封套26b由一比该内封套26a厚的(薄)金属板制成并且具有带底的筒状。该中间封套26b的底壁26b1具有一朝向该内封套26a的凸出部的端壁部分的开口C。该中间封套26b的开口端装配在该导电头22的周边上并通过焊接或其他方法与其固定地接合。该外封套26c是一由薄树脂板制成的绝缘帽并且具有带底的筒状。该外封套26c固定地装配在该中间封套26b的周边上。该树脂模件27形成为一体(一体化)地接合各单个部件，例如该第一和第二电极销21a和21b、该导电头22、该绝缘部件23和该封套26a、26b和26c。
该金属夹持件28由一薄金属板制成并与该树脂夹持件29配合来以图1中所示的方式夹持图2的起爆器20。该树脂夹持件29通过模制形成以便覆盖安装在该金属夹持件28上的起爆器20。如图1所示，该树脂夹持件29与该金属夹持件28一起组装在该壳体11上。
在本实施例的如上所述构成的起爆器20中，形成该内封套26a的底壁26a1使其具有一从那里凸出的凸出部；确定该凸出部的端壁部分的厚度使得该端壁部分在该内封套26a的壁部分中最薄；设定该壁部分的厚度使其从该凸出部的端壁部分向该内封套26a的侧壁26a2逐渐增加。因此，当点火引爆该爆炸物25时，该内封套26a的破裂可集中在该凸出部的端壁部分附近，并且由该爆炸物25爆炸产生的火焰传播能量(压力或火焰能量)在一预期的方向(向左，即在图1中朝该气体密封盖12)上传播。
另外，因为可以将由该爆炸物25爆炸产生的火焰传播能量引导到该内封套26a的凸出部的端壁部分，所以该火焰传播能量在上述预期方向上的数量会增加。另外，该中间封套和外封套26b和26c放置在该内封套26c上以构成一具有一分层结构的封套组件，从而在一从该封套组件的破裂部分向其侧壁延伸的底壁部分可以可靠地获得预期的强度。因此，可以可靠地限制破裂从该封套组件的破裂部分向该封套组件的侧壁进展。
从而在本实施例的起爆器20中，即使该内封套26a中装的爆炸物25a的数量较小，在该爆炸物25爆炸时仍可在一预期方向上获得预期数量的火焰传播能量。因此，在保持起爆器20正确功能(即，使充气装置10中的气体密封盖12破裂的功能)的同时可以紧凑地装配该起爆器20。
在图1到3中所示的上述实施例中，该起爆器20的内封套26a的底壁26a1具有一从该底壁26a1的中心凸出的凸出部。然而，如图4中示意性所示，从该内封套26a的底壁26a1凸出的该凸出部可从该底壁26a1的中心偏移一预定的距离。在此第一变型中，该内封套26a的侧壁26a2的厚度为t4；与该侧壁26a2相连的该底壁26a1的第一壁部分的厚度为t3；从该底壁26a1延伸(图4中向下)以形成该凸起部的一外周壁部分的该底壁26a1的第二壁部分的厚度是t2；形成该凸出部的端壁部分的该底壁26a1的第三壁部分的厚度是t1。使这四个厚度满足t4＞t3 t2＞t1的关系。因此在第一变型中，可期望获得与上述实施例中相同的操作和结果，并且通过可调节地设定上述的偏距可调节该火焰传播能量的传播方向(即预期方向)。
另外，在图1到3所示的上述实施例中，该起爆器20中的该内封套26a的底壁26a1具有一从该底壁26a1的中心凸出的凸出部，从而当该爆炸物25爆炸时在该底壁26a1的中心部分引发(即起爆)该内封套26a破裂，并且限制该破裂从该中心部分向该侧壁26a2进展。然而，可根据分别在图5、图6到8或图9中示出的第二、第三或第四变型构造该起爆器20。
在图5的第二实施例中，一用于引发破裂的大尺寸凹部A1形成于该内封套26a的底壁26a1的中心部分内，多个小尺寸凹部A2以一从该底壁26a1的中心部分向其外周部分(即该内封套26a的侧壁26a2)逐渐减小的变化的密度形成于该底壁26a1内。在本变型中，因为该多个小尺寸凹部A2形成为上述分布，所以强度从该底壁26a1的中心部分向其外周部分逐渐增加。
在图6到8所示的第三变型中，一用于引发破裂的凹部A形成于该内封套26a的底壁26a1的中心部分内，围绕凹部A形成多个同心环形凹槽(下文中也称为外部和内部环形凹槽)S1和S2。该外部环形凹槽S1的宽度为w1、深度为d1。同时该内部环形凹槽S2的宽度为w2(w2＞w1)、深度为d2(d2＞d1)。由于这种几何形状，同样在本变型中该强度从该底壁26a1的中心部分向其外周部分逐渐增加。因此在本变型中，如图8中所示，响应于该爆炸物25的爆炸，该内封套26a的底壁26a1从内封套26a的底壁26a1的中心部分向该内封套的侧壁26a2逐渐破裂。
在图9的第四变型中，一用于引发破裂的凹部A形成于该内封套26a的底壁26a1的中心部分内，一螺旋形凹槽S围绕该凹部A1形成于该底壁26a1内。在本变型中该螺旋形凹槽S的宽度和深度从该底壁26a1的中心部分向其外周部分逐渐减小，因此，与上述实施例和变型中的情况一样，强度从该底壁26a1的中心部分向其外周部分逐渐增加。
在上述实施例中，本发明的起爆器20用于充气装置10中，该充气装置10用于一安装在一车辆内的安全气囊装置中并配备一壳体11和气体密封盖12。可选择地，本发明的起爆器可用于另一种充气装置(例如，一配备一容纳一在燃烧时产生气体的气体生成介质的壳体的充气装置)或另一种装置(例如，一座椅安全带预拉紧器)中。另外，执行本发明时可以结合上述实施例和变型的两个或多个特征。

Claims (14)

1.一种起爆器，它包括：
在其间设置有一绝缘部件的一对电极；
一连接在所述一对电极之间并适于在被通电时产生热量的电桥线；
一响应于该电桥线的生热而引爆的爆炸物；
一容纳该电桥线和该爆炸物的带底的筒状封套；
用于在点火引爆该爆炸物时引发该封套的一底壁的破裂的破裂引发装置，该破裂引发装置位于该封套的底壁的一特定部位内；和
用于限制该破裂从该特定部位向该封套的一侧壁进展的破裂限制装置，该破裂限制装置形成在该封套上。
2.一种根据权利要求1的起爆器，其特征在于，该破裂限制装置包括用于使该底壁的强度从该特定部位向该侧壁逐渐增加的强度增加装置。
3.一种根据权利要求2的起爆器，其特征在于，该强度增加装置包括在该底壁的厚度中的一个变化，使得该厚度从该特定部位向该侧壁逐渐增加。
4.一种根据权利要求2或3的起爆器，其特征在于，该底壁具有一从该底壁向外凸出的并具有一基本上为直角的拐角部分的凸出部。
5.一种根据权利要求4的起爆器，其特征在于，该凸出部偏离该封套的该底壁的中心。
6.一种根据权利要求2的起爆器，其特征在于，该强度增加装置包括以一从该特定部位向该侧壁逐渐减小的变化的密度形成于该底壁中的多个凹部。
7.一种根据权利要求2的起爆器，其特征在于，该强度增加装置包括形成于该底壁内并设置在该特定部位和该侧壁之间的多个不连续的凹槽。
8.一种根据权利要求7的起爆器，其特征在于，该凹槽是设置成同心地环绕该特定部位的环形凹槽。
9.一种根据权利要求2的起爆器，其特征在于，该强度增加装置包括一从该特定部位向该侧壁延伸的连续非直线形状的凹槽。
10.一种根据权利要求7、8或9的起爆器，其特征在于，该凹槽的深度从该特定部位向该侧壁逐渐减小。
11.一种根据权利要求7、8、9或10的起爆器，其特征在于，该凹槽的宽度从该特定部位向该侧壁逐渐减小。
12.一种根据权利要求1的起爆器，其特征在于，该破裂限制装置包括该封套的一分层结构，使得该封套在该特定部位的层数小于在其他部分的层数。
13.一种根据权利要求1到12中任一项的起爆器，其特征在于，该特定部位是该封套的该底壁的中心。
14.一种根据权利要求1到13中任一项的起爆器，该破裂引发装置包括一形成于该封套的该底壁的该特定部位内的凹部。
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