CN1712282A - 充气机和气囊装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种由药剂反应而产生的反应气体与贮存室内的气体充分混合之后而喷出的充气机。将加压气体填充到容器(2)内的气体贮存室(8)内。当向引发剂(5)的电极进行通电时，引发剂(5)产生高温气体，该高温气体与药剂(4)接触，从而使药剂(4)产生大量气体。由于该反应气体压力使第1密封板(6)破裂，反应气体通过引导部件(7)的喷嘴孔(14、15)，形成旋流G并流入贮存室(8)内。由于贮存室(8)内的气体压力变高，使第2密封板(9)破裂，从导孔(12)通过气体喷出口(10)将气体喷出。利用该气体使气囊迅速膨胀。由于药剂(4)的反应气体形成旋流G，所以反应气体和贮存气体充分混合并从喷出口(10)中喷出。

Description

充气机和气囊装置
技术领域
本发明涉及一种充气机，特别涉及一种喷出由气体发生用药剂产生的气体和所贮存的加压气体的混合型充气机。而且，本发明还涉及一种使用该充气机的气囊装置。
背景技术
混合型充气机包括利用引发剂进行点火的气体发生用药剂、填充有加压气体的加压气体贮存室。当利用所述引发剂使所述药剂开始反应时，则该反应气体流入到贮存室内。随后，用于隔开该气体贮存室和气体喷出口的密封板破裂，于是从上述气体喷出口喷出所贮存的气体(下文简称为“贮存气体”)与上述反应气体的混合气体。
在特开2003-226219号公报中介绍了一种下述结构的充气机：使反应气体从穿孔盖的孔喷出而碰撞到圆筒形气体贮存室一端侧的室壁，反应气体中的燃烧残渣附着在室壁上。气体喷出口设置在该气体贮存室的另一端侧。
专利文献1：特开2003-226219号公报
在上述特开2003-226219号公报的充气机中，药剂反应而产生的反应气体可能与贮存室内所贮存的气体不能充分混合。
即，存在下述倾向：当药剂开始反应，并且反应气体流入到气体贮存室内时，反应气体在气体贮存室的一端侧形成反应气体的块状部分，被该块状气体推压而喷出贮存气体，反应气体紧随贮存气体之后喷出。如果这种反应气体与所贮存的气体没有充分混合就喷出，则在喷出反应气体成分多的气体时，喷出气体的温度变高。因而，要求气囊具有即使与高温气体接触也具有充分强度的耐热性。
而且在上述特开2003-226219号公报中，考虑了形成省略上述穿孔盖的结构。但是，由于在这种情况下从引发剂喷出的气体直接进入到气体贮存室内而到达喷出口，所以贮存气体与反应气体不能充分混合，因而喷出气体温度可能变成高温。
发明内容
本发明的目的是提供一种充气机，将由药剂反应而产生的气体与贮存室的气体充分混合之后喷出。
本发明的充气机是一种混合型充气机，包括填充有加压气体的气体贮存室、填充有气体发生用药剂的药剂室、用于对该药剂进行点火的引发剂、气体喷出口以及用于将该气体喷出口和该气体贮存室隔开的密封板；通过该引发剂使该药剂进行气体发生反应，该气体流入所述加压气体贮存室，该密封板破裂，从而使该加压气体贮存室内的气体和由药剂发生的气体从所述气体喷出口中喷出，其特征在于：设置用于使由该药剂发生并流入到该气体贮存室内的气体旋转的旋流形成设备。
该旋流形成设备最好是用于引导气体进行旋转的引导部件。
本发明的气囊装置，包括：本发明的充气机和借助于来自该充气机的气体而进行膨胀的气囊。
在本发明中，由于由药剂反应而产生的气体旋转并流入到气体贮存室内，所以反应气体与贮存气体充分混合。因此使喷出气体温度均匀地降低，并能够降低气囊所要求的耐热性。
该旋转形成设备，最好是结构简单且能够可靠地形成旋流的气体引导部件。
附图说明
图1(a)是实施方式中的充气机的长度方向的剖视图，图1(b)是图1(a)的气体引导部件的放大图，表示了沿图1(c)中的B-B线的剖面；图1(c)是图1(b)的右侧视图(C-C向视图)，图1(d)是沿图1(c)中的D-D线的剖视图，图1(e)是沿图1(c)中的E-E线的剖视图；
图2是另一实施方式的充气机中所使用的引导部件的结构图；
图3是另一实施方式的充气机中所使用的引导部件的结构图；
图4是不同的实施方式充气机中所使用的引导部件的结构图。
具体实施方式
下文结合附图说明本发明的实施方式。
图1(a)是实施方式中的充气机的长度方向的剖视图，图1(b)是图1(a)的气体引导部件的放大图，表示了沿图1(c)中的B-B线的剖面；图1(c)是图1(b)的右侧视图(C-C向视图)，图1(d)是沿图1(c)中的D-D线的剖视图，图1(e)是沿图1(c)中的E-E线的剖视图；
图2～图4分别是另一实施方式的充气机中所使用的引导部件的结构图。
如图1(a)所示，充气机1，包括：大致呈圆筒状的耐压容器(下文简称为容器)2、固定在该容器2一端侧的垫块3、充填在该垫块3内的气体反应用药剂4、用于对该药剂4进行点火的引发剂5、将垫块3内与贮存室8内的一端侧隔开的第1密封板6、作为旋流形成设备的引导部件7、将贮存室8的另一端侧与喷出口10隔开的第2密封板9等。
容器2由钢材等构成，例如在内部贮存室8内贮存1万～7万kPa左右的氮气、氩气、氦气等气体。通过焊接等方式将由钢材等构成的垫块3固定在容器2的一端侧上。所述垫块3是厚壁的圆筒状，将上述药剂4充填在作为药剂室的内孔3a内。内孔3a的容器2侧被第1密封板6封闭。
该密封板6例如由不锈钢薄板构成，通过焊接等方式固定在垫块3的容器2侧的端面上。为了克服来自贮存室8的气体压力，在第1密封板6上设置了进入到内孔3a内的大致成半球壳形的膨胀部。在该膨胀部上可以设置促进破裂用的槽。
将引发剂设置成对着与内孔3a的容器2相反的一侧。引发剂5，在内部设置有点火用药剂和用于对该点火用药剂进行点火的电阻发热体等点火设备，通过向该点火设备通电，使点火用药剂反应而产生高温气体。该引发剂5通过引发剂保持器11而保持在垫块3的端部套筒3b内。
在容器2的另一端侧设有导孔12，上述气体喷出口10设置在该导孔12的末端侧。为了封闭导孔12的入口端侧而设置了上述第2密封板9。设在第2密封板9上的大致呈半球壳形的膨胀部进入到导孔12内。通过焊接等方式将密封板9固定在导孔12的入口侧的周边部上。密封板6、9之间形成气体贮存室8。
虽然并未图示，但是也可以在导孔12内设置用于收集燃烧残渣的过滤器。
接着，参照图1(b)～图1(e)说明引导部件7的结构。
引导部件7大致为圆盘状，在与第1密封板6相对的表面侧形成圆形的凹部7a。为了连通该凹部7a的底面7b与引导部件7的内表面7c而设置了两个喷嘴孔14、15。各个喷嘴孔14、15以直线状延伸，它们的轴心线具有螺旋的关系。
包含圆盘状引导部件7的轴心而夹持通过喷嘴孔14、15彼此的中间的面(图1(c)中的C-C面)，喷嘴孔14位于其中一半侧，喷嘴孔15位于另一半侧。
由于喷嘴孔14、15具有这种关系，所以通过喷嘴孔14、15的气体形成图1(a)的箭头G所示的旋流。
这种结构的充气机1的动作如下所述。
当向引发剂5通电时，则引发剂5产生高温气体，该高温气体接触到药剂4，从而使药剂4产生大量的反应气体。由于该反应气体压力使第1密封板6破裂，反应气体通过引导部件7的喷嘴孔14、15，形成旋流G并流入到贮存室8内。由于贮存室8内的气体压力升高，使第2密封板9破裂，于是气体从导孔12通过喷出口10之后而喷出。气囊借助于上述气体迅速膨胀。
由于在该充气机1中，药剂4的反应气体形成旋流G，所以反应气体与贮存气体充分混合之后从喷出口10中喷出。因此，该喷出气体的温度十分均匀。即，热反应气体暂时集中而不会从喷出口10喷出。因此，可以缓和借助于该充气机1进行膨胀的气囊所要求的耐热性。
下文参照图2～图4说明可以应用于本发明充气机中的引导部件的另一示例。
图2所示的引导部件20大致为圆盘状，为了连通一个盘面21和另一个盘面22，设置了螺旋状的喷嘴孔23。通过使气体经过设在容器内的螺旋状喷嘴孔23，而形成图2(c)所示的旋流G。而且，图2(a)是引导部件20的轴心线方向的剖视图，图2(b)是沿A-A线的剖视图，图2(b)是沿图2(a)中的B-B线向视图，图2(c)是引导部件20的透视图。
图3中的引导部件30包括多个喷嘴孔(图中为9个)33。各个喷嘴孔33将大致呈圆盘状的引导部件30的一个盘面31与另一个盘面32连通。所有的喷嘴孔33都围绕引导部件30的轴心线向彼此相同的方向倾斜。经过设在容器2内的引导部件30的喷嘴孔33，使气体形成旋流。而且，图3(a)是引导部件30的主视图(图3(b)的A-A线向视图)，图3(b)是图3(a)的B-B线向视图。为了便于理解结构，在图3(b)中省略了剖面的剖面线。
图4中的引导部件40，在圆筒形的壳体41内设置2个半椭圆板42、43。半椭圆板42、43的周边与壳体41的内周面相接，并通过焊接等方式进行固定。半椭圆板42、43的弦部分42a、43a与各自的长度方向的中间部相连。半椭圆板42、43的板面相交。设置在容器2内后，气体经过引导部件40，从而形成图4(a)所示的旋流G。而且，图4(a)是引导部件40的透视图，图4(b)是表示半椭圆板42、43的透视图图。
上述实施方式是本发明的一个示例，也可以采用未图示的其他方式。例如，在上述实施方式中，虽然将引导部件7设置在容器2内，但是也可以将旋流形成用的导向叶片设置在容器2内。
本发明的充气机也可以应用在副驾驶座用、头部保护用、脚部保护用、驾驶座用、后座位用等各种气囊装置中。

Claims (3)

1.一种混合型充气机，包括填充有加压气体的气体贮存室、填充有气体发生用药剂的药剂室、用于对该药剂进行点火的引发剂、气体喷出口以及用于将该气体喷出口和该气体贮存室隔开的密封板；通过该引发剂使该药剂进行气体发生反应，该气体流入所述加压气体贮存室，该密封板破裂，从而使该加压气体贮存室内的气体和由药剂发生的气体从所述气体喷出口中喷出，其特征在于：
设置用于使由该药剂发生并流入到该气体贮存室内的气体旋转的旋流形成设备。
2.如权利要求1所述的充气机，其特征在于：该旋流形成设备是用于引导气体进行旋转的引导部件。
3.一种气囊装置，具有气囊和用于使该气囊膨胀的充气机，其特征在于：该充气机是如权利要求1或2所述的充气机。
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