專利名稱：起爆器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將用于例如一安全氣囊裝置或一座椅安全帶預拉緊器-其中每一個都將配備在一車輛中-中的起爆器。
背景技術：
各種已知類型的起爆器之一由一對通過一絕緣部件接合在一起的電極；一與這兩個電極相連接并適于在被通電時產(chǎn)生熱量的電橋線；和一容納該電橋線以及一能夠響應于該電橋線的生熱而起爆的爆炸物的封套構成。這種類型的起爆器在例如日本專利申請No.H11-301402中被公開。
為了緊湊地制造上述類型的起爆器，必須減小該起爆器的單個元件的尺寸，這樣會減小可用的爆炸物的數(shù)量(可以被裝到該封套內(nèi)的爆炸物的數(shù)量)。因此可以想象，當在這種減小尺寸的傳統(tǒng)結(jié)構中點火引爆該爆炸物時，存在這樣一種擔心即在預期的方向上可能不能獲得期望的火焰?zhèn)鞑ツ芰俊?br>
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種起爆器，其包括其間設置有一絕緣部件的一對電極；一連接在該電極對之間并適于當被通電時產(chǎn)生熱量的電橋線；一響應于該電橋線的生熱而起爆的爆炸物；一可容納該電橋線和該爆炸物的帶底的筒狀(管狀)封套；用于在點火引爆該爆炸物時引發(fā)該封套的一底壁破裂的破裂引發(fā)裝置，該破裂引發(fā)裝置位于該封套的該底壁的一特定部位；和用于限制破裂從該特定部位向該封套的一側(cè)壁進展的破裂限制裝置，該破裂限制裝置形成于該封套上。
在本發(fā)明的起爆器中，當點火引爆該爆炸物時該封套的破裂可集中在該特定部位附近，從而該爆炸物爆炸所產(chǎn)生的火焰?zhèn)鞑ツ芰?壓力或火焰能量)通過該破裂部分在預期方向上傳播。因此，即使該封套中裝的爆炸物的數(shù)量較小，當該爆炸物爆炸時在一預期方向上也可獲得預期數(shù)量的火焰?zhèn)鞑ツ芰?。因此，可以減小該的尺寸同時仍保持該起爆器的功能。
優(yōu)選地，該破裂限制裝置包括用于從該特定部位朝該側(cè)壁逐漸增加該底壁的強度的強度增加裝置。該強度增加裝置可包括在該底壁的厚度中的一個變化，使得該厚度從該特定部位向該側(cè)壁逐漸增加。該底壁具有一從該底壁向外凸出并具有一基本上為直角的拐角部分的凸起部。該凸起部可偏離該封套的底壁的中心。
另外，該強度增加裝置可包括以一從該特定部位向該側(cè)壁逐漸降低的變化的密度形成于該底壁內(nèi)的多個凹部；或多個形成于該底壁內(nèi)并設置在該特定部位和該側(cè)壁之間的分離的凹槽。該凹槽可以是設置成同心地環(huán)繞該特定部位的環(huán)形凹槽。
另外，該強度增加裝置可包括一從該特定部位向該側(cè)壁延伸的連續(xù)非直線形狀的凹槽。該凹槽的深度和/或?qū)挾瓤蓮脑撎囟ú课幌蛟搨?cè)壁逐漸減小。
根據(jù)這些優(yōu)選特征，可以可靠地限制該封套的底壁的破裂從該封套的該特定部位向該側(cè)壁進展。另外，通過使用一簡單的結(jié)構，該封套的底壁的強度可以從該封套的該特定部位向該側(cè)壁逐漸增加。
在該底壁具有一從該底壁向外凸出的凸出部的情況下，因為可將由該爆炸物爆炸所產(chǎn)生的火焰?zhèn)鞑ツ芰恳龑У皆撏钩霾康亩吮诓糠?，所以該火焰?zhèn)鞑ツ芰吭谝黄谕较蛏系臄?shù)量會增加。在該凸出部分偏離該封套的底壁的中心的情況下，通過調(diào)整偏距可調(diào)整期望的該破裂的傳播方向。
當實施本發(fā)明時，該破裂限制裝置包括該封套的分層結(jié)構，使得該特定部位的層數(shù)小于在其他部分的層數(shù)。由于這一特征，通過改變層數(shù)可以可靠地從該封套的特定部位向該封套的側(cè)壁逐漸改變該封套的底壁的強度，并因此可正確地獲得預期的強度。
優(yōu)選地，該特定部位是該封套的底壁的中心。由于這一特征，火焰?zhèn)鞑ツ芰靠杉性谝粚谠摲馓椎牡妆诘闹行牡姆较蛏蟼鞑?。?yōu)選地，該破裂引發(fā)裝置包括一形成于該封套的底壁的特定部位內(nèi)的凹部。由于這一特征，使用一簡單的結(jié)構就可實現(xiàn)該破裂引發(fā)裝置。


圖1是一用于一安裝到一車輛上的安全氣囊裝置的充氣裝置的剖面圖，在該充氣裝置中使用一根據(jù)本發(fā)明的一實施例的起爆器；圖2是該圖1的起爆器的一主要部分的放大剖面圖；圖3是一單獨的圖1和2中示出的內(nèi)封套的一主要部分的放大剖面圖；圖4是圖3的內(nèi)封套的一第一變型的示意性剖面圖；圖5是圖3的內(nèi)封套的一第二變型的示意性剖面圖；圖6是圖3的內(nèi)封套的一第三變型的示意性剖面圖；圖7是圖6的內(nèi)封套的底部仰視圖；圖8說明性地示出圖6和7的內(nèi)封套的破裂的過渡階段；和圖9是圖3的內(nèi)封套的一第四變型的示意性剖面圖。
具體實施例方式
根據(jù)附圖將說明本發(fā)明的一實施例。圖1示出一用于一安裝到一車輛中的安全氣囊裝置的充氣裝置10，該充氣裝置10包含一根據(jù)本發(fā)明的起爆器20。本實施例的充氣裝置10包括一殼體11和一氣密封地裝在該殼體11內(nèi)的可破裂的氣體密封蓋12。該殼體11具有一其中封有一高壓氣體的氣體儲存部分11a，和一安裝該起爆器20的安裝部分11b。
在一未破裂的狀態(tài)下，該氣體密封蓋12用于在該殼體11的存儲部分11a中保存一高壓氣體。顯然，當該起爆器20爆炸而使該氣體密封蓋12破裂時，該高壓氣體噴出該殼體11的氣體儲存部分11a，并通過一形成于該安裝部分11b內(nèi)的流出開口11b1噴向一安全氣囊(未示出)。
同時，該起爆器20包括多個在圖2中放大示出的部件，例如一對電極銷21a和21b，一導電頭22、一絕緣部件23、一電橋線24、一爆炸物(火藥)25、封套26a、26b和26c以及一樹脂模制件27。輔助部件例如如圖1中所示用于將該起爆器20安裝在該充氣裝置中的一金屬夾持件28和一樹脂夾持件29。
該電極銷對中的一個(在下文中稱作第一電極銷)21a與導電頭22相連接，另一個電極銷(在下文稱作第二電極銷)21b通過絕緣部件23與該導電頭22相連接。該導電頭22由一導電金屬形成并具有一圓筒形筒，該圓筒形筒沿其中心軸線具有一孔22a并在其周邊上具有一環(huán)形的梯狀部分22b。
該絕緣部件23的形狀是一具有一軸向插入孔23a的圓筒形筒，該第二電極銷21緊配合在該孔中，由此該第二電極銷21b可以同心地固定在絕緣部件23中。由耐熱和耐壓玻璃制成的該絕緣部件23緊配合在該導電頭22的孔22a中以便同心地固定在導電頭22中。
該電橋線24連接在該第二電極銷21b和該導電頭22之間，即該電橋線24與該第二電極銷21b直接連接并通過該導電頭22與該第一電極銷21a間接連接。當通過該第一和第二電極銷21a和21b被通電時，該電橋線24產(chǎn)生熱量并由此使該爆炸物25爆炸。內(nèi)封套26a以一種防漏狀態(tài)容納該爆炸物25以及該電橋線24，并且該爆炸物25與該電橋線24部分接觸。
該內(nèi)封套26a由一薄金屬板制成并且具有帶底的筒狀(杯形)，其底壁26a1在該爆炸物25爆炸時可破裂。該內(nèi)封套26a的開口端裝配在該導電頭22的周邊上并通過焊接或其他方法以一氣密封狀態(tài)與其固定接合。如圖3中放大地示出，該內(nèi)封套26a的底壁26a1形成為具有一圓筒形凸起部，該凸起部從該底壁26a1朝外凸出并具有一基本上為直角的拐角部分。
另外，如圖3中所示，該內(nèi)封套26a的側(cè)壁(外周壁)26a2的厚度是t4，與該側(cè)壁26a2相連的該底壁26a1的第一底部部分的厚度是t3；從該第一底部部分延伸(圖3中向下)以形成該凸起部的外周壁部分的該底壁26a1的第二底部部分的厚度是t2；形成該凸出部的端壁部分的該底壁26a1的第三壁部分的厚度是t1。使這四個厚度滿足t4＞t3＞t2＞t1的關系。由于這種幾何形狀，當點火引爆該爆炸物25時，該內(nèi)封套26a的破裂立刻從該底壁26a1的凸起部的端壁部分開始。為了使此破裂可靠地發(fā)生，可在該端壁部分的中心部分在其外側(cè)面上形成一用于引發(fā)該內(nèi)封套26a的破裂的凹部A(見圖3中的虛線)，并在該底壁26a1的每個拐角在其內(nèi)側(cè)面上形成一凹口(切口)B(見圖3中的虛線)。
該中間封套26b由一比該內(nèi)封套26a厚的(薄)金屬板制成并且具有帶底的筒狀。該中間封套26b的底壁26b1具有一朝向該內(nèi)封套26a的凸出部的端壁部分的開口C。該中間封套26b的開口端裝配在該導電頭22的周邊上并通過焊接或其他方法與其固定地接合。該外封套26c是一由薄樹脂板制成的絕緣帽并且具有帶底的筒狀。該外封套26c固定地裝配在該中間封套26b的周邊上。該樹脂模件27形成為一體(一體化)地接合各單個部件，例如該第一和第二電極銷21a和21b、該導電頭22、該絕緣部件23和該封套26a、26b和26c。
該金屬夾持件28由一薄金屬板制成并與該樹脂夾持件29配合來以圖1中所示的方式夾持圖2的起爆器20。該樹脂夾持件29通過模制形成以便覆蓋安裝在該金屬夾持件28上的起爆器20。如圖1所示，該樹脂夾持件29與該金屬夾持件28一起組裝在該殼體11上。
在本實施例的如上所述構成的起爆器20中，形成該內(nèi)封套26a的底壁26a1使其具有一從那里凸出的凸出部；確定該凸出部的端壁部分的厚度使得該端壁部分在該內(nèi)封套26a的壁部分中最?。辉O定該壁部分的厚度使其從該凸出部的端壁部分向該內(nèi)封套26a的側(cè)壁26a2逐漸增加。因此，當點火引爆該爆炸物25時，該內(nèi)封套26a的破裂可集中在該凸出部的端壁部分附近，并且由該爆炸物25爆炸產(chǎn)生的火焰?zhèn)鞑ツ芰?壓力或火焰能量)在一預期的方向(向左，即在圖1中朝該氣體密封蓋12)上傳播。
另外，因為可以將由該爆炸物25爆炸產(chǎn)生的火焰?zhèn)鞑ツ芰恳龑У皆搩?nèi)封套26a的凸出部的端壁部分，所以該火焰?zhèn)鞑ツ芰吭谏鲜鲱A期方向上的數(shù)量會增加。另外，該中間封套和外封套26b和26c放置在該內(nèi)封套26c上以構成一具有一分層結(jié)構的封套組件，從而在一從該封套組件的破裂部分向其側(cè)壁延伸的底壁部分可以可靠地獲得預期的強度。因此，可以可靠地限制破裂從該封套組件的破裂部分向該封套組件的側(cè)壁進展。
從而在本實施例的起爆器20中，即使該內(nèi)封套26a中裝的爆炸物25a的數(shù)量較小，在該爆炸物25爆炸時仍可在一預期方向上獲得預期數(shù)量的火焰?zhèn)鞑ツ芰俊Ｒ虼?，在保持起爆?0正確功能(即，使充氣裝置10中的氣體密封蓋12破裂的功能)的同時可以緊湊地裝配該起爆器20。
在圖1到3中所示的上述實施例中，該起爆器20的內(nèi)封套26a的底壁26a1具有一從該底壁26a1的中心凸出的凸出部。然而，如圖4中示意性所示，從該內(nèi)封套26a的底壁26a1凸出的該凸出部可從該底壁26a1的中心偏移一預定的距離。在此第一變型中，該內(nèi)封套26a的側(cè)壁26a2的厚度為t4；與該側(cè)壁26a2相連的該底壁26a1的第一壁部分的厚度為t3；從該底壁26a1延伸(圖4中向下)以形成該凸起部的一外周壁部分的該底壁26a1的第二壁部分的厚度是t2；形成該凸出部的端壁部分的該底壁26a1的第三壁部分的厚度是t1。使這四個厚度滿足t4＞t3 t2＞t1的關系。因此在第一變型中，可期望獲得與上述實施例中相同的操作和結(jié)果，并且通過可調(diào)節(jié)地設定上述的偏距可調(diào)節(jié)該火焰?zhèn)鞑ツ芰康膫鞑シ较?即預期方向)。
另外，在圖1到3所示的上述實施例中，該起爆器20中的該內(nèi)封套26a的底壁26a1具有一從該底壁26a1的中心凸出的凸出部，從而當該爆炸物25爆炸時在該底壁26a1的中心部分引發(fā)(即起爆)該內(nèi)封套26a破裂，并且限制該破裂從該中心部分向該側(cè)壁26a2進展。然而，可根據(jù)分別在圖5、圖6到8或圖9中示出的第二、第三或第四變型構造該起爆器20。
在圖5的第二實施例中，一用于引發(fā)破裂的大尺寸凹部A1形成于該內(nèi)封套26a的底壁26a1的中心部分內(nèi)，多個小尺寸凹部A2以一從該底壁26a1的中心部分向其外周部分(即該內(nèi)封套26a的側(cè)壁26a2)逐漸減小的變化的密度形成于該底壁26a1內(nèi)。在本變型中，因為該多個小尺寸凹部A2形成為上述分布，所以強度從該底壁26a1的中心部分向其外周部分逐漸增加。
在圖6到8所示的第三變型中，一用于引發(fā)破裂的凹部A形成于該內(nèi)封套26a的底壁26a1的中心部分內(nèi)，圍繞凹部A形成多個同心環(huán)形凹槽(下文中也稱為外部和內(nèi)部環(huán)形凹槽)S1和S2。該外部環(huán)形凹槽S1的寬度為w1、深度為d1。同時該內(nèi)部環(huán)形凹槽S2的寬度為w2(w2＞w1)、深度為d2(d2＞d1)。由于這種幾何形狀，同樣在本變型中該強度從該底壁26a1的中心部分向其外周部分逐漸增加。因此在本變型中，如圖8中所示，響應于該爆炸物25的爆炸，該內(nèi)封套26a的底壁26a1從內(nèi)封套26a的底壁26a1的中心部分向該內(nèi)封套的側(cè)壁26a2逐漸破裂。
在圖9的第四變型中，一用于引發(fā)破裂的凹部A形成于該內(nèi)封套26a的底壁26a1的中心部分內(nèi)，一螺旋形凹槽S圍繞該凹部A1形成于該底壁26a1內(nèi)。在本變型中該螺旋形凹槽S的寬度和深度從該底壁26a1的中心部分向其外周部分逐漸減小，因此，與上述實施例和變型中的情況一樣，強度從該底壁26a1的中心部分向其外周部分逐漸增加。
在上述實施例中，本發(fā)明的起爆器20用于充氣裝置10中，該充氣裝置10用于一安裝在一車輛內(nèi)的安全氣囊裝置中并配備一殼體11和氣體密封蓋12。可選擇地，本發(fā)明的起爆器可用于另一種充氣裝置(例如，一配備一容納一在燃燒時產(chǎn)生氣體的氣體生成介質(zhì)的殼體的充氣裝置)或另一種裝置(例如，一座椅安全帶預拉緊器)中。另外，執(zhí)行本發(fā)明時可以結(jié)合上述實施例和變型的兩個或多個特征。
權利要求
1.一種起爆器，它包括在其間設置有一絕緣部件的一對電極；一連接在所述一對電極之間并適于在被通電時產(chǎn)生熱量的電橋線；一響應于該電橋線的生熱而引爆的爆炸物；一容納該電橋線和該爆炸物的帶底的筒狀封套；用于在點火引爆該爆炸物時引發(fā)該封套的一底壁的破裂的破裂引發(fā)裝置，該破裂引發(fā)裝置位于該封套的底壁的一特定部位內(nèi)；和用于限制該破裂從該特定部位向該封套的一側(cè)壁進展的破裂限制裝置，該破裂限制裝置形成在該封套上。
2.一種根據(jù)權利要求1的起爆器，其特征在于，該破裂限制裝置包括用于使該底壁的強度從該特定部位向該側(cè)壁逐漸增加的強度增加裝置。
3.一種根據(jù)權利要求2的起爆器，其特征在于，該強度增加裝置包括在該底壁的厚度中的一個變化，使得該厚度從該特定部位向該側(cè)壁逐漸增加。
4.一種根據(jù)權利要求2或3的起爆器，其特征在于，該底壁具有一從該底壁向外凸出的并具有一基本上為直角的拐角部分的凸出部。
5.一種根據(jù)權利要求4的起爆器，其特征在于，該凸出部偏離該封套的該底壁的中心。
6.一種根據(jù)權利要求2的起爆器，其特征在于，該強度增加裝置包括以一從該特定部位向該側(cè)壁逐漸減小的變化的密度形成于該底壁中的多個凹部。
7.一種根據(jù)權利要求2的起爆器，其特征在于，該強度增加裝置包括形成于該底壁內(nèi)并設置在該特定部位和該側(cè)壁之間的多個不連續(xù)的凹槽。
8.一種根據(jù)權利要求7的起爆器，其特征在于，該凹槽是設置成同心地環(huán)繞該特定部位的環(huán)形凹槽。
9.一種根據(jù)權利要求2的起爆器，其特征在于，該強度增加裝置包括一從該特定部位向該側(cè)壁延伸的連續(xù)非直線形狀的凹槽。
10.一種根據(jù)權利要求7、8或9的起爆器，其特征在于，該凹槽的深度從該特定部位向該側(cè)壁逐漸減小。
11.一種根據(jù)權利要求7、8、9或10的起爆器，其特征在于，該凹槽的寬度從該特定部位向該側(cè)壁逐漸減小。
12.一種根據(jù)權利要求1的起爆器，其特征在于，該破裂限制裝置包括該封套的一分層結(jié)構，使得該封套在該特定部位的層數(shù)小于在其他部分的層數(shù)。
13.一種根據(jù)權利要求1到12中任一項的起爆器，其特征在于，該特定部位是該封套的該底壁的中心。
14.一種根據(jù)權利要求1到13中任一項的起爆器，該破裂引發(fā)裝置包括一形成于該封套的該底壁的該特定部位內(nèi)的凹部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種起爆器(20)，它包括一對電極銷(21a，21b)、一導電頭(22)、一絕緣部件(23)、一電橋線(24)、一起爆劑(25)，封套(26a，26b，26c)，和一樹脂模制件(27)，其中，在該內(nèi)封套(26a)的底壁(26a1)上形成一凸出部，使得該凸起部的前端部分最薄，并且厚度從該部分朝向封套(26a)的側(cè)壁(26a2)逐漸增加。在引爆起爆劑(25)時，破裂集中發(fā)生在該內(nèi)封套(26a)的凸起部的前端部分附近，并且由起爆劑(25)起爆所產(chǎn)生的火焰能量集中在一預先確定的方向(圖2中朝下方向)并通過該斷裂部分傳遞。
文檔編號B60R22/46GK1643333SQ0380731
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月17日 優(yōu)先權日2002年3月29日
發(fā)明者高原勇 申請人:豐田自動車株式會社