CN1732368A

CN1732368A - 气体发生器

Info

Publication number: CN1732368A
Application number: CN 200380107651
Authority: CN
Inventors: 久保大理; 栗田和昌
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2003-12-24
Publication date: 2006-02-08
Also published as: WO2004059239A1; EP1577633A1; AU2003296096A1; EP1577633A4; JPWO2004059239A1; JP4537210B2

Abstract

一种气体发生器，其备有：装填通过燃烧来产生气体的气体发生剂(2)的杯体(3)、用于通电的两根以上的电极销(4)、具有通过通电而发火的点火机构的点火部(20)、固定前述电极销(4)及前述点火部(20)的位置并与前述杯体(3)卡合而密封前述气体发生剂(2)的保持器(5)；在保持器(5)上形成有各电极销(4)分别贯通的孔(23)，在各电极销(4)的径向周围的一部分上配置有塑料部件(6)，塑料部件(6)的一部分或全部插入到孔(23)中，通过使插入有塑料部件(6)的部分的保持器(5)塑性变形，电极销(4)及塑料部件(6)被固定。

Description

气体发生器

技术领域

本发明涉及气体发生器，特别是适于使汽车的安全带预张紧器等车辆搭乘者限制装置工作的气体发生器。

背景技术

作为用于保护乘客而使其免受汽车冲撞时产生的冲击的安全装置之一，公知的有安全带预张紧器。该安全带预张紧器通过从气体发生器导入的大量高温、高压气体而工作，从而保护乘客。该气体发生器备有引火机构及气体发生剂，在冲撞时使引火机构发火，从而对气体发生剂引火并使其燃烧，急速地产生大量的气体。

作为以往的气体发生器的一例，公知的有图15所示的发生器(例如、参照专利文献1：特开2001-260815号公报)。图15的气体发生器101包括：装填气体发生剂102的杯体103、将引火药105a收纳在管体105g中的点火机构105、将点火机构105及杯体103铆入而密封气体发生剂102的保持器106。在此，在点火机构105中，以接收来自未图示的传感器的信号而通电为目的立设的两根电极销105d、与由树脂制成的主体105b一起一体成形。在电极销105d的前端张设电桥线105f，配置着以覆盖电桥线105f的方式形成并接触引火药105a的点火珠105c。此外，保持器106组装到安全带预张紧器上，为了在工作时不会因内部的压力使气体发生器飞散，由铁、铝等原材料制成。杯体103形成为相对于杯的底部扩径的带阶梯的形状。

此外，为了防止水分从外部浸入，点火机构105与O形环110一起铆接在保持器106上，进而，短路夹108嵌入保持器106中，所述短路夹108使点火机构105的电极销105d短路而防止由静电等导致的误操作。

该气体发生器101接收到来自未图示的传感器的信号时，首先点火机构105内的点火珠105c发火，接着，传递给引火药105a，然后利用该火焰对气体发生剂102引火并使其燃烧，由此急速地产生大量的气体。

如图15所示，在以往的气体发生器101的点火机构105中，电极销105d与由树脂制成的主体105b成形为一体。此外，电极销105d在主体105b内变形而不会容易地脱落。

可是，在气体发生器101中，在例如车辆火灾等高温状态的引火时，在由于其热量使树脂制成的主体软化、内部的气体发生剂燃烧了的情况下，电极销可能会飞出。

此外，为了一体成形电极销105d与主体105b，要对应每个点火机构进行镶嵌成形，所以在降低成本方面也存在限度。除此之外，因为树脂制成的主体105b与电极销105d一体地成形，所以难以提高其对水分等的密封性。

发明内容

本发明的目的在于以廉价的制造方法提供一种气体发生器，其具有利用树脂使保持器与电极销的界面绝缘的构造，可以提高相对于水分等的密封性。此外，本发明的目的还在于提供一种气体发生器，其即使在高温条件下工作时，电极销也难以飞出。

为了解决前述课题而作出的本发明的气体发生器包括：装填通过燃烧来产生气体的气体发生剂的杯体、用于通电的两根以上的电极销、具有通过通电而发火的点火机构的点火部、固定前述电极销及前述点火部的位置并与前述杯体卡合而密封前述气体发生剂的保持器，在该气体发生器中，在保持器上形成有各电极销分别贯通的孔，在各电极销的径向周围的至少一部分上配置有塑料部件，塑料部件的一部分或全部插入到孔中，通过使插入有塑料部件的部分的保持器塑性变形，电极销及塑料部件被固定。

根据这样的构成，在各电极销的周围分别配置有塑料部件，通过使保持器塑性变形而固定，所以与以往相比，塑料部分的体积变小。此外，通过对每个电极销进行固定，可提高密封性。此外，因为塑料部分的体积较小，所以可作出以下构造：即使气体发生器在高温下工作，与以往的构造相比，电极销也难以飞出。

由此，本发明能够以廉价的制造方法来提供可提高对水分等的密封性的气体发生器，此外，可提供以下构造：即使气体发生器在高温下工作，电极销也难以飞出。

此外，优选地，在本发明的气体发生器中，电极销的、突出到杯体侧的另一侧变形，使其难以向保持器的连接器侧的一侧脱落。

根据这样的构成，因为电极销的、突出到杯体侧的另一侧被弯曲或压溃而变形，所以可作出电极销难以脱落到气体发生器外部的构造。

此外，优选地，本发明的气体发生器中，点火部至少包括：用于通电的导电部、连结导电部的结合部、将电信号转换成热量的发热体、形成在发热体周围的点火药；点火部固定在电极销的另一侧。

根据这样的构成，可以另外大量地生产点火部。制成后再与立设了电极销的保持器固定起来，由此可以降低制造成本。

此外，优选地，本发明的气体发生器备有：由点火部的发火火焰引火并将火传递给气体发生剂的引火药、收纳引火药的引火药保持器，点火部通过结合部与引火药保持器的嵌合而被定位。

根据这样的构成，点火部被可靠地定位，可以防止由于汽车等的振动而使点火部的点火药剥离等。

此外，优选地，本发明的气体发生器中，形成于引火药保持器的燃烧室从气体发生器的中心轴偏心地配置。

根据这样的构成，利用径向的空间来配置以往突出到气体发生器轴向的气体发生剂一侧的点火部，可以增加气体发生器的、可装填气体发生剂的有效体积。

此外，优选地，本发明的气体发生器中，在引火药保持器上一体成形有具有刚性的罩。

根据这样的构成，只要引火药保持器内的压力没达到规定压力，引火药保持器就不会破裂。由此，可以使来自引火药保持器的火焰具有指向性，可以可靠地且高效地燃烧保持器内的气体发生剂。

附图说明

图1是本发明的气体发生器的第1实施方式的轴向剖视图。

图2是在图1中改变了90度方向后的轴向剖视图。

图3从轴向上表面观察图2中的A-A’剖面所得的图。

图4是本发明的气体发生器的塑料部件6的局部放大图，是用于说明塑料部件6的固定方法的图。

图5是本发明的气体发生器的第2实施方式的轴向剖视图。

图6是在图5中改变了90度方向的轴向剖视图。

图7是从轴向上表面观察图6中的B-B’剖面所得的图。

图8是本发明的气体发生器的第3实施方式的轴向剖视图。

图9是在图8中改变了90度方向的轴向剖视图。

图10是从轴向上表面观察图9中的C-C’剖面所得的图。

图11是本发明的气体发生器的第4实施方式的轴向剖视图。

图12是在图11中改变了90度方向的轴向剖视图。

图13是从轴向上表面观察图12中的D-D’剖面所得的图。

图14是表示连续地制造本发明的气体发生器的点火部时的方式例的图。

图15是以往的气体发生器的轴向剖视图。

具体实施方式

第1实施方式

使用图1～图4来说明本发明的气体发生器的第1实施方式。

在图1中，本实施方式的气体发生器201具有：装填通过燃烧而产生气体的气体发生剂2的杯体3、和一对并列设置的电极销4，在电极销4的、突出到杯体3侧的另一侧21的前端连接有发热体7，覆盖发热体7地形成有点火药8，这些点火部20固定在保持器5上。在电极销4的另一侧21的根部配置有衬垫21，用来防止由于静电等产生的火花使引火药错误地发火。

此外，在保持器5与杯体3的缩径部3b之间夹入有引火药保持器10，在其内部形成有点火部20及引火药9所处的燃烧室22，在点火药8的周围配置有引火药9。

保持器5为大致有底筒状，具有两个用于贯通并固定电极销4的孔23。塑料部件6位于电极销4与保持器5之间。对于保持器5的孔23，通过使该孔23以缩径的方式塑性变形，保持器5的一侧、另一侧一起铆接在塑料部件6的周围。由此，电极销4及塑料部件6固定在保持器5上。

图4表示塑料部件6的固定部分的放大图。如图4所示，在圆柱状的塑料部件6上，在其孔中插入电极销4，此外，在其外周面上形成有凹部26。该塑料部件6插入到保持器5的孔23中。通过加压工具(未图示)从塑料部件6的轴向对保持器5的孔23的周围加压，作出与加压工具的形状对应地塑性变形了的、保持器5的加压部27。由此，保持器5的孔23也塑性变形而局部缩径，保持器5的孔23的壁的一部分进入形成于塑料部件6周围的凹部26内，从而形成结合部。电极销4及塑料部件6这样铆接固定在保持器5上。

如图1及图2所示，保持器5与杯体3在杯体3的开口部3a处，通过在径向内侧铆接而固定在一起。此外，在杯体3的底部3c上设有多个线状的切口。在收纳于杯体3内的气体发生剂2燃烧时，该切口破裂而放出气体。

作为保持器5及杯体3的材质，例如使用铁、不锈钢、铝、铜、黄铜等的金属部件。一般通过压制、铸造、锻造、切削等的工序来对这些金属部件进行成形，从而得到保持器5及杯体3。

此外，作为引火药保持器10的材质，可以通过将在聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙6、尼龙66、聚苯硫醚、聚苯醚、聚乙烯亚胺、聚醚亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜等树脂中含有玻璃纤维、碳等的材料注射到省略图示的模具树脂内而成形。

此外，塑料部件6呈具有贯通的孔的短筒状，在作为引火药保持器10的材质而列举的材料中，特别是作为密封性及耐热性优良的材料，优选地为聚醚亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜。

作为电极销4的材质，由例如不锈钢、碳钢、镍铁等导电性原材料形成，在表面上实施镀金等，通过塑料部件6而与保持器5电绝缘。

在突出到气体发生器201的保持器5的连接器侧即一侧24的各电极销4上，为了防止由静电等导致的误动作，嵌入有使电极销4之间短路的未图示的短路夹。由此，在向安全带预张紧器等装入时解除短路。

此外，本实施方式的气体发生器201的气体发生剂2不经由过滤器或冷却剂地填充到杯体3的内侧。在此，可以使用的气体发生剂可举出以往使用的无烟火药等，但优选的气体发生剂含有：作为燃料成分的含氮有机化合物、作为氧化剂成分的无机化合物、以及至少一种以上的添加物。具体地说，作为燃料成分，可以列举选自氨基四唑、硝酸胍、硝基胍所构成的组中的至少一种以上。此外，作为氧化剂成分，可以列举选自硝酸锶、硝酸铵、硝酸钾、过氯酸铵、过氯酸钾、碱性硝酸铜所构成的组中的至少一种以上。作为添加物，可以列举二氧化硅、氮化硅、三氧化钼、滑石、粘土、有机硅烷偶合剂等。此外，作为可添加到气体发生剂中的添加剂，可举出粘合剂，作为粘合剂，可以列举出选自愈疮胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、水溶性纤维素醚、聚乙烯乙二醇、聚丙烯酰胺所构成的组中的至少一种以上。作为优选的气体发生剂的组合，该气体发生剂含有：作为燃料成分的5-氨基四唑及硝酸胍、作为氧化剂的硝酸锶及过氯酸铵、作为粘合剂的聚丙烯酰胺。更优选地，气体发生剂含有：作为燃料成分的5-氨基四唑为10重量％以上30重量％以下，硝酸胍为10重量％以上35重量％以下，作为氧化剂的硝酸锶为10重量％以上35重量％以下，过氯酸铵为15重量％以上35重量％以下，作为粘合剂的聚丙烯酰胺为1重量％以上10重量％以下。

图3示出从轴向上表面观察图2中的A-A’截面时的图。

下面，对气体发生器201的动作进行说明。若未图示的冲撞传感器感知到到汽车的冲撞，则电极销4通电。然后，发热体7发热，点火药8发火。接着，由于点火药8的发火，引火药9发火并燃烧。伴随着引火药9的燃烧，引火药保持器10的燃烧室22内部成为高温高压，从由预先设置的切口等形成的脆弱部25喷出高温的热流，气体发生剂2发火并燃烧。通过气体发生剂2的燃烧而产生在杯体3内的大量气体使得杯体3的内压急剧增高，最终使设于杯体3的底部3c上的切口断裂，放出气体。

下面，对气体发生器201的制造方法进行说明。规定量的气体发生剂2被计量并装填到杯体3中。然后，引火药保持器10嵌入杯体3的缩径部3b，将规定量的引火药9装填到引火药保持器10的燃烧室22部分中。在电极销4的周围分别嵌入塑料部件6，此外，这些部件经由衬垫11嵌入设于保持器5的孔23中。然后，使孔23以缩径的方式塑性变形，进行铆接，从而在保持器5上固定电极销4、塑料部件6、衬垫11。接着，在电极销4的另一侧21前端连接发热体7，在其周围形成点火药8。这样形成了点火部20的保持器5插入到杯体3中。此时，点火部20配合地插入引火药保持器10内，通过在缩径方向上铆接杯体3的开口部3a，保持器5与杯体3固定在一起。最后，嵌入未图示的短路夹。

第2实施方式

接着，使用图5～图7来说明本发明的气体发生器的第2实施方式。另外，在本实施方式中，对于与前述第1实施方式中的气体发生器201通用的部位，使用相同的标记，省略详细的说明。

在图5～图7所示的本实施方式的气体发生器202中，与前述图1～图4所示的第1实施方式的气体发生器201的不同点在于，点火部20包括：用于通电的导电部12、连结导电部彼此的结合部13、将电信号转换为热量的发热体7、形成在发热体7周围的点火药8。通过熔接、铆接、软钎焊、硬钎焊等方法将点火部20的导电部12与电极销4固定在一起。进而，作为与第1实施方式的气体发生器201的不同点，还有下述一点：以覆盖引火药保持器10的气体发生剂侧外部的方式设置有罩14。

在此，作为导电部12的材质，使用例如不锈钢、碳钢、镍铁等的导电性原材料。此外，作为结合部13的材质，使用塑料原材料等非导电性材料。这样，通过与电极销4分体地形成点火部20，如图14所示，可以在连续的状态下仅制造点火部20，可以大幅降低制造成本。

此外，设于点火部20的结合部13成形为将导电部12的间隔保持一定并与引火药保持器10的燃烧室22的内部形状一致，由此可将点火部20定位在引火药保持器10上。这样，可以防止点火部20的点火药8由于振动而溃散等。

此外，本实施方式的气体发生器202设有罩14，以覆盖引火药保持器10的气体发生剂侧外部。在此，引火药保持器10优选地采用与罩14一起一体成形的形式，详细的说，以镶嵌了罩14的注射成形为宜。作为用于罩14的材质，使用铁、不锈钢、铜、黄铜等的金属部件。一般通过压制、铸造、锻造、切削等工序来对这些金属部件进行成形，由此得到罩14。在气体发生器202内部燃烧的引火药9的火焰从设于罩14的底面或侧面上的脆弱部25具有指向性地向气体发生剂2放出，所以引火药9的火焰可以可靠且高效地对气体发生剂2引火。

此外，本实施方式的气体发生器202中，杯体3在其开口部3a处通过熔接30固定在保持器5上。这样，可以更可靠地确保对内部气体发生剂2的密封性。

第3实施方式

接着，使用图8～图10来说明本发明的气体发生器的第3实施方式。另外，在本实施方式中，对于与前述第1实施方式及第2实施方式中的气体发生器201及202通用的部位，使用相同的标记，省略详细的说明。

在图8～图10所示的本实施方式的气体发生器203中，与图5～图7所示的第2实施方式的气体发生器202的不同点在于，设于引火药保持器10的燃烧室22从气体发生剂2的中心轴偏心地设置。此时，点火部20的导电部12以弯曲了90度的形式固定在电极销4上(参照图9)。这样，通过利用气体发生器203内部的径向空间来配置燃烧室22，可以增加能装填气体发生剂2的有效体积。进而，不同点还在于未设置罩14。

第4实施方式

接着，使用图11～图13来说明本发明的气体发生器的第4实施方式。另外，在本实施方式中，对于与前述实施方式中的气体发生器203通用的部位，使用相同的标记，省略详细的说明。

在图11～图13所示的本实施方式的气体发生器204中，与图8～图10所示的第3实施方式的气体发生器203的不同点在于，电极销4以在另一侧24变形了(弯曲了90度)的形式与点火部20固定。这样，能够作出电极销4难以向气体发生器204外部脱落的构造。进而，不同点还在于设有罩14。

此外，本发明虽然记载于上述的优选实施方式中，但本发明不限于上述实施方式。应理解为在不脱离本发明的主旨及范围内可以实施其它实施方式。

Claims

1.一种气体发生器，其包括：装填通过燃烧来产生气体的气体发生剂(2)的杯体(3)、用于通电的两根以上的电极销(4)、具有通过通电而发火的点火机构的点火部(20)、固定前述电极销(4)及前述点火部(20)的位置并与前述杯体(3)卡合而密封前述气体发生剂(2)的保持器(5)，

在前述保持器(5)上形成有前述各电极销(4)分别贯通的孔(23)，在前述各电极销(4)的径向周围的至少一部分上配置有塑料部件(6)，前述塑料部件(6)的一部分或全部插入到前述孔(23)中，通过使插入有前述塑料部件(6)的部分的前述保持器(5)塑性变形，前述电极销(4)及前述塑料部件(6)被固定。

2.如权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，前述电极销(4)的、突出到前述杯体(3)侧的另一侧(21)变形，使其难以向前述保持器(5)的连接器侧的一侧(24)脱落。

3.如权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，前述点火部(20)至少包括：用于通电的导电部(12)、连结前述导电部的结合部(13)、将电信号转换成热量的发热体(7)、形成在前述发热体(7)周围的点火药(8)；点火部(20)固定在前述电极销(4)的另一侧(21)。

4.如权利要求3所述的气体发生器，其特征在于，备有：由前述点火部(20)的发火火焰引火并将火传递给前述气体发生剂(2)的引火药(9)、收纳前述引火药(9)的引火药保持器(10)，前述点火部(20)通过前述结合部(13)与前述引火药保持器(10)的嵌合而被定位。

5.如权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，形成于前述引火药保持器(10)的燃烧室(22)从前述气体发生器的中心轴偏心地配置。

6.如权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，在前述引火药保持器上(10)一体成形有具有刚性的罩(14)。