專利名稱：氣體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于使氣囊等膨脹的氣體發(fā)生器。
背景技術(shù)：
為了保護乘車者免受汽車碰撞時產(chǎn)生的沖擊的傷害，將使氣囊急速膨脹展開的氣體發(fā)生器組裝在安裝于方向盤內(nèi)或儀表盤內(nèi)的氣囊模組中。并且，氣體發(fā)生器通過由來自控制單元(執(zhí)行元件)的電信號而點火的點火器(電導(dǎo)火管，squib)使導(dǎo)火劑(增強劑)燃燒，通過在該火焰的作用下使氣體發(fā)生劑燃燒而急劇地發(fā)生大量的氣體。
以前的氣體發(fā)生器，是具有相當(dāng)于氣體發(fā)生劑的點火室的中央空間部，和在其外部形成為同心狀、相當(dāng)于進行氣體的燃燒·冷卻·捕渣的燃燒·過濾器室的環(huán)狀空間部的所謂的2筒式氣體發(fā)生器。
作為這種氣體發(fā)生器，有例如特開平9-207705號公報所公開的技術(shù)。該氣體發(fā)生器如圖8所示，首先，作為氣體發(fā)生器的殼體，將2筒構(gòu)造的上容器51和2層短管構(gòu)造的下容器54對接、并通過摩擦焊接得到殼體構(gòu)造的中央空間部，將該中央空間部作為點火室，將其周圍的環(huán)狀空間部作為燃燒·過濾器室。在點火室P中，從下方內(nèi)裝有電導(dǎo)火管器68、導(dǎo)火藥69。另一方面，在燃燒·過濾器室F中，將截面為有兩凸緣的凹形的環(huán)狀蓋部件66以各凸緣66d、66e分別抵接在上容器51的飛邊52b、53b上的方式固定。接著，通過在該蓋部件66與上容器51所夾的環(huán)狀空間中將氣體發(fā)生劑57、冷卻·捕渣部件60沿徑向依次存放，形成燃燒·過濾器室F。此外，在氣體發(fā)生劑57層的上表面及下表面上分別加裝環(huán)狀的緩沖部件58、59。此外，在冷卻·捕渣部件60的上表面及下表面上分別加裝密封部件61及62。進而，貼上堵塞氣體排放用的孔口53a的鋁箔64以及堵塞導(dǎo)火用孔口52a的鋁箔65。通過做成這種構(gòu)成，可得到能充分承受在氣體發(fā)生室G內(nèi)發(fā)生的氣體所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升的氣體發(fā)生器。
但是，在這種2筒式氣體發(fā)生器的情況下，如圖8所示，構(gòu)成氣體發(fā)生器的零件個數(shù)較多，此外構(gòu)造也復(fù)雜化了。因此，維持著氣體發(fā)生器的安全性的同時降低制造成本也是有限度的。進而，氣體發(fā)生劑的裝容量也較少，其用途主要是駕駛席用，而不能用于需要大量發(fā)生氣體量的副駕駛席用。
此外，作為汽車的副駕駛席用氣囊的氣體發(fā)生器，有例如圖9所示的設(shè)備。如圖9所示，以前的副駕駛席用氣囊的氣體發(fā)生器，由具有多個氣體排放孔81a的外筒81和摩擦壓接于該外筒81的開口端上的蓋部件82構(gòu)成殼體80。內(nèi)筒85插入配置在殼體80內(nèi)。在內(nèi)筒85上設(shè)有氣體透過孔85a，此外，在其內(nèi)部以規(guī)定量裝填有氣體發(fā)生劑86，在內(nèi)外筒間的環(huán)狀空間內(nèi)，配置有將形成于上述外筒81上的氣體排放孔81a堵住的筒狀爆裂板83和筒狀過濾器部件84。為了實現(xiàn)殼體80的小徑化，該筒狀過濾器部件84被盡可能無間隙地緊密填充。此外，在上述蓋部件82上配置有點火裝置89，該點火裝置89由利用撞擊傳感器檢測撞擊而點火的點火用具87、和用該點火用具87點著的導(dǎo)火劑88構(gòu)成。
這樣，以前的副駕駛席用氣囊的氣體發(fā)生器被做成筒狀，在汽車的儀表盤內(nèi)以沿著儀表盤于橫向?qū)㈤L度方向兩端部固定的狀態(tài)安裝到氣囊模組中。因此，在儀表盤內(nèi)需要較大的占用面積。此外，向氣囊模組的安裝和構(gòu)造也復(fù)雜而麻煩。
此外，由于做成筒狀，所以難以以較高的填充效率向殼體內(nèi)部填充氣體發(fā)生劑86。因此，為了滿足近年來氣體發(fā)生器的小型輕量化的要求并使氣體發(fā)生量與以前相同，需要使用氣體發(fā)生量較多的氣體發(fā)生劑。于是，需要能承受氣體發(fā)生時的較高的壓力的殼體。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠使氣體發(fā)生器的構(gòu)造簡單化，并且即使在小型輕量化的情況下，氣體發(fā)生量也較多、能夠發(fā)揮優(yōu)良的氣體發(fā)生特性，并能維持較高的安全性的氣體發(fā)生器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的氣體發(fā)生器，是具有由起始?xì)ず完P(guān)閉殼形成的金屬制的殼體，形成于上述殼體內(nèi)、裝填有通過燃燒發(fā)生高溫氣體的氣體發(fā)生劑的燃燒室，配置在上述燃燒室的周圍的過濾器部件，安裝在上述殼體上、使上述燃燒室內(nèi)的上述氣體發(fā)生劑著火燃燒的點火機構(gòu)，和形成在上述殼體上、將在上述燃燒室中發(fā)生的氣體排放的多個氣體排放孔的氣體發(fā)生器，形成上述殼體的起始?xì)ず完P(guān)閉殼的任一個或兩者，具有半球形狀或半橢球形狀的端板部和從上述端板部連續(xù)形成的直徑D的筒部，上述筒部的直徑D與上述起始?xì)ず完P(guān)閉殼的各端板部的底部間距離H的比H/D的范圍為0.4～1.3。另外，作為直徑D，優(yōu)選為是關(guān)閉殼的外側(cè)間的長度D1的值。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使是零件個數(shù)較少、簡單的構(gòu)造，即使在由在燃燒室內(nèi)氣體發(fā)生劑的燃燒所發(fā)生的氣體使殼體內(nèi)的壓力升高的情況下，也能夠抑制殼體的變形。此外，能夠減少零件個數(shù)，做成簡易的構(gòu)造。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)氣體發(fā)生器的小型輕量化、制造成本的大幅降低。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，是具有由起始?xì)ず完P(guān)閉殼形成的金屬制的殼體，形成于上述殼體內(nèi)、裝填有通過燃燒發(fā)生高溫氣體的氣體發(fā)生劑的燃燒室，將上述燃燒室劃分為上下2室的隔板，分別配置在上述劃分的第1燃燒室及第2燃燒室的周圍的第1過濾器部件及第2過濾器部件，安裝在上述起始?xì)ど?、使分別裝填在上述劃分成的第1燃燒室及第2燃燒室內(nèi)的上述氣體發(fā)生劑著火燃燒的第1點火機構(gòu)及第2點火機構(gòu)，和形成在上述殼體上、將在上述劃分成的第1燃燒室及第2燃燒室中發(fā)生的氣體排放的多個氣體排放孔的氣體發(fā)生器，形成上述殼體的起始?xì)ず完P(guān)閉殼的任一個或兩者，具有半球形狀或半橢球形狀的端板部和從上述端板部連續(xù)形成的直徑D的筒部，上述筒部的直徑D與上述起始?xì)ず完P(guān)閉殼的各端板部的底部間距離H的比H/D的范圍為0.4～1.3，優(yōu)選為0.6～1.3，更優(yōu)選為0.9～1.3。另外，直徑D優(yōu)選為是關(guān)閉殼的外側(cè)間的長度D1的值。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，將點火機構(gòu)設(shè)置多個，由于即使在殼體內(nèi)的壓力升高的情況下，也能夠抑制殼體的變形，所以使小型輕量化成為可能。由此，用作副駕駛席用的氣體發(fā)生器的情況下，氣體發(fā)生器的占用面積變小，儀表盤等的設(shè)計自由度變大。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述起始?xì)ず完P(guān)閉殼的端板部的短軸d1與長軸d2的比d1/d2的范圍為1～0.02，優(yōu)選為1～0.1，更優(yōu)選為1～0.3。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，也能夠充分承受因在殼體內(nèi)發(fā)生的氣體而導(dǎo)致的壓力的上升。此外，也能夠?qū)崿F(xiàn)殼體的小型輕量化。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述端板部截面為3邊以上的直線連續(xù)形成的大致半圓形狀或大致半橢圓形狀。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠容易地加工殼體。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器的上述端板部為曲率半徑R的半球形狀，與上述筒部的直徑D的比D/R的范圍為0.3～2，優(yōu)選為0.9～2，更優(yōu)選為1.2～2。在此，直徑D優(yōu)選為是關(guān)閉殼的外側(cè)間的長度D1的值。此外，R為關(guān)閉殼中的半球形狀的頂部的曲率半徑。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，也能夠充分承受因在殼體內(nèi)發(fā)生的氣體而導(dǎo)致的壓力的上升。此外，殼體的加工變得容易。此外，也能夠?qū)崿F(xiàn)殼體的小型輕量化。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器中形成于上述關(guān)閉殼上的上述筒部的長度h為5mm以上，優(yōu)選為10mm以上，更優(yōu)選為10～30mm。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠使用帶狀密封條作為密封氣體排放孔的部件，能夠?qū)蠲芊鈼l作為破裂部件。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器中上述過濾器部件的于上述氣體排放孔的周邊部的壁厚形成得比上述過濾器部件的上下端部的任一個的壁厚厚。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠抑制在氣體排放時氣體集中的部位的過濾器的損傷，能夠用過濾器部件將在殼體內(nèi)部發(fā)生的氣體有效地冷卻。此外，能夠有效地捕集發(fā)生的氣體內(nèi)的殘渣。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述氣體排放孔在上述殼體的周部鋸齒式地形成。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠防止當(dāng)將在殼體內(nèi)部發(fā)生的氣體排放時氣體的集中，能夠有效地利用過濾器部件。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述點火機構(gòu)由周部具有多個導(dǎo)火孔的有底的內(nèi)筒體、裝填于上述內(nèi)筒體中的導(dǎo)火劑、和以接觸上述導(dǎo)火劑的方式設(shè)置的點火器構(gòu)成。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過點火器的動作使導(dǎo)火劑可靠地著火，來自點火機構(gòu)的火焰被可靠地傳遞給裝填于燃燒室中的氣體發(fā)生劑。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述導(dǎo)火孔在上述內(nèi)筒體的周部鋸齒式地形成。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，來自點火機構(gòu)的熱流可以傳遞到整個燃燒室，能夠使氣體發(fā)生劑有效地燃燒。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述導(dǎo)火孔在上述內(nèi)筒體的筒部上沿著軸向形成為長孔狀。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使在燃燒室的形狀沿軸向擴展的情況下也可以對應(yīng)。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述第1點火機構(gòu)及第2點火機構(gòu)由周部具有多個導(dǎo)火孔的有底的第1內(nèi)筒體及第2內(nèi)筒體、分別裝填于上述第1內(nèi)筒體及第2內(nèi)筒體中的導(dǎo)火劑、和以接觸上述導(dǎo)火劑的方式設(shè)置的第1點火器及第2點火器構(gòu)成。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過點火器的動作使裝填于各內(nèi)筒體中的導(dǎo)火劑可靠地著火，將來自各點火機構(gòu)的火焰可靠地傳遞給裝填于劃分成的各燃燒室中的氣體發(fā)生劑。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述導(dǎo)火孔在上述第1內(nèi)筒體及第2內(nèi)筒體的周部鋸齒式地形成。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，使來自各點火機構(gòu)的火焰可靠地傳遞到裝填于劃分成的各燃燒室的整體，能夠使裝填于各燃燒室中的氣體發(fā)生劑有效地燃燒。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述導(dǎo)火孔在上述第1內(nèi)筒體及第2內(nèi)筒體的筒部上沿著軸向形成為長孔狀。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使在燃燒室的形狀沿軸向擴展的情況下也可以對應(yīng)。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述第1內(nèi)筒體及第2內(nèi)筒體的任意一個，以位于上述劃分為2室的上側(cè)的第2燃燒室內(nèi)的方式形成為長軸的筒體。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，即使在將第1內(nèi)筒體和第2內(nèi)筒體并列設(shè)置的情況下，也能夠設(shè)置使分別裝填于各燃燒室中的氣體發(fā)生劑燃燒的點火機構(gòu)。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，在上述形成為長軸的第1內(nèi)筒體及第2內(nèi)筒體的任意一個上形成的上述導(dǎo)火孔僅在劃分成上述2室的上側(cè)的第2燃燒室內(nèi)開口而形成。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過設(shè)于各燃燒室中的點火機構(gòu)使得裝填在劃分成的各燃燒室中的氣體發(fā)生劑燃燒。由此，能夠控制使得每個燃燒室都能發(fā)生氣體。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，上述隔板由上述起始?xì)ず蜕鲜鲫P(guān)閉殼夾持著。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過較少的構(gòu)成部件能夠可靠地將殼體內(nèi)的燃燒室劃分為2室。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，是具有由起始?xì)ず完P(guān)閉殼形成的金屬制的殼體，形成于上述殼體內(nèi)、裝填有通過燃燒發(fā)生高溫氣體的氣體發(fā)生劑的燃燒室，配置在上述燃燒室周圍的過濾器部件，安裝在上述殼體上、使上述燃燒室內(nèi)的上述氣體發(fā)生劑著火燃燒的點火機構(gòu)，和形成在上述殼體上、將在上述燃燒室中發(fā)生的氣體排放的多個氣體排放孔的氣體發(fā)生器，上述殼體為大致球形。
此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，是具有由起始?xì)ず完P(guān)閉殼形成的金屬制的殼體，形成于上述殼體內(nèi)、裝填有通過燃燒發(fā)生高溫氣體的氣體發(fā)生劑的燃燒室，配置在上述燃燒室周圍的過濾器部件，安裝在上述殼體中、使上述燃燒室內(nèi)的上述氣體發(fā)生劑著火燃燒的點火機構(gòu)，和形成在上述殼體上、將在上述燃燒室中發(fā)生的氣體排放的多個氣體排放孔的氣體發(fā)生器，上述殼體為大致橢球形狀。
此外，在本發(fā)明的氣體發(fā)生器中裝填的氣體發(fā)生劑，為兩端封閉的中空體形狀，優(yōu)選為兩端封閉的圓筒狀。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，是具有在著火后很短的期間輸出較弱、然后輸出猛烈增大的特性的氣體發(fā)生器。這是因為，在這種形狀的氣體發(fā)生劑中，當(dāng)著火后、在封閉的端部通過燃燒直至開通的期間，由于只有外表面燃燒，所以氣體發(fā)生速度比較平緩，然后成為外表面與內(nèi)表面的雙面燃燒，氣體發(fā)生速度就劇烈地增加。即、這種形狀的氣體發(fā)生劑，是可以描繪出在降低氣囊的有害性方面較合適的箱內(nèi)壓力-時間曲線的S字狀的曲線的氣體發(fā)生劑。
此外，這種形狀的氣體發(fā)生劑，由于兩端封閉，與單孔筒狀的形狀相比壓縮強度較高，結(jié)果應(yīng)對振動方面較強，所以得到即使在長時間裝載于汽車中以后燃燒特性也較穩(wěn)定的氣體發(fā)生器。進而，在兩端封閉的形狀的氣體發(fā)生劑中，由于壓縮強度較高，所以能夠以較高的密度填充到燃燒室中，可以得到更小型化及輕量化的氣體發(fā)生器。
本發(fā)明的副駕駛席用氣囊模組，是將本發(fā)明的氣體發(fā)生器用其凸緣部固定在氣囊模組的氣體發(fā)生器保持部上的，并使氣體排放孔配置在氣囊內(nèi)。
根據(jù)這樣的構(gòu)成，與以前的副駕駛席用氣體發(fā)生器相比，能夠減小氣囊模組。即、在以前的副駕駛席用氣體發(fā)生器中，做成圓筒狀的形狀，將圓筒部分橫置、用長度方向兩端部固定在氣囊模組的氣體發(fā)生器保持部上。該氣體發(fā)生器保持部，由于氣體排放孔存在于圓筒部分上，所以成為將整個氣體發(fā)生器覆蓋的構(gòu)造。此外，副駕駛席用氣體發(fā)生器由于設(shè)置在與乘車者有距離的儀表盤中，所以需要較多的發(fā)生氣體量，圓筒部分也較長。因此，組裝有以前的副駕駛席用氣體發(fā)生器的氣囊模組必然會變得較大。與此相對，本發(fā)明的氣體發(fā)生器，由于將具有氣體排放孔的圓筒部分縱向放置，能夠用存在于圓筒部分上的凸緣部固定在氣囊模組的氣體發(fā)生器保持部上，所以氣體發(fā)生器保持部不需要覆蓋整個氣體發(fā)生器。此外，本發(fā)明的氣體發(fā)生器比以前的副駕駛席用氣體發(fā)生器小，結(jié)果能夠減小氣囊模組。
此外，由于不需要如使用以前的副駕駛席用氣體發(fā)生器的氣囊模組那樣覆蓋整個氣體發(fā)生器，所以也能夠?qū)饽夷＝M的氣體發(fā)生器保持部的構(gòu)造做得簡單。
本發(fā)明的副駕駛席用氣囊模組具有1個上述氣體發(fā)生器。


圖1是本發(fā)明的實施方式的一例的氣體發(fā)生器的剖視圖。
圖2是本發(fā)明的實施方式的氣體發(fā)生器的外觀圖。
圖3是本發(fā)明的另一實施方式例的氣體發(fā)生器的剖視圖。
圖4是本發(fā)明的另一實施方式例的氣體發(fā)生器的剖視圖。
圖5是本發(fā)明的另一實施方式例的氣體發(fā)生器的剖視圖。
圖6是本發(fā)明的另一實施方式例的氣體發(fā)生器的剖視圖。
圖7是用于說明有關(guān)本發(fā)明的實施方式例的氣體發(fā)生器的端板部的短軸d1和長軸d2的圖。
圖8是表示以前的2筒式氣體發(fā)生器的一例的剖視圖。
圖9是表示以前的副駕駛席用氣體發(fā)生器的一例的剖視圖。
具體實施例方式
下面參照

有關(guān)本發(fā)明的氣體發(fā)生器的實施方式例。
圖1表示有關(guān)本發(fā)明的實施方式的一例的氣體發(fā)生器A1的剖視圖。在圖1中，氣體發(fā)生器A1是使氣囊膨脹展開的設(shè)備，由以下部件構(gòu)成由鐵、不銹鋼、鋁、鋼材等金屬制成的起始?xì)?和關(guān)閉殼2構(gòu)成的大致球形的殼體3，形成在該殼體3內(nèi)、裝填有通過燃燒發(fā)生高溫氣體的氣體發(fā)生劑4的燃燒室5，配置于燃燒室5的周圍的過濾器部件6，和安裝在殼體3內(nèi)、使燃燒室5內(nèi)的氣體發(fā)生劑4著火燃燒的點火機構(gòu)7。
關(guān)閉殼2由直徑D的筒部9、從筒部9連續(xù)形成的半球形狀的端板部10、和從筒部9向徑向外側(cè)延伸的凸緣部12構(gòu)成。在筒部9的周邊優(yōu)選為鋸齒式地形成多個氣體排放孔8(參照圖2)。通過使氣體排放孔8鋸齒式地形成，在殼體3內(nèi)發(fā)生的氣體不會集中地排放。因此，抑制了過濾器部件6的損傷。此外，能夠在較大的范圍內(nèi)使用過濾器部件6，能夠有效地利用過濾器部件6。這些氣體排放孔8除了鋸齒式地形成以外，通過例如形成2列、3列等的多列，也可以得到同樣的效果。
此外，這些氣體排放孔8的孔徑并不限于是均勻的，也可以使大小直徑不同的氣體排放孔8交替地形成。此外，該氣體排放孔8并不限于如圖2所示那樣在筒部9的軸向上形成2列，也可以形成3列、4列等的多列。此外，孔徑也可以不只是大小2種，而做成3種、4種等的多個孔徑。這樣，通過控制氣體排放孔8的孔徑，能夠控制殼體3內(nèi)的壓力。例如，通過增大氣體排放孔8的孔徑，能夠抑制殼體3內(nèi)的壓力上升。因此，能夠配合殼體3內(nèi)的壓力而減薄形成殼體3的關(guān)閉殼2和起始?xì)?的壁厚。此外，通過配合使用的氣體發(fā)生劑4的種類而控制孔徑，還能夠控制氣體發(fā)生特性。起始?xì)?及關(guān)閉殼2的壁厚優(yōu)選為1.5～3mm的范圍。
此外，在這些氣體排放孔8上，將帶狀的鋁帶等的破裂部件11粘貼在筒部9的內(nèi)周部上，從而將燃燒室5內(nèi)密封。該筒部9的長度h通常為5mm以上，優(yōu)選為5～30mm，更優(yōu)選為10～30mm。這是因為，由此能夠使用帶狀帶作為破裂部件11，并且能夠容易且可靠地粘貼破裂部件11。
端板部10的短軸d1與長軸d2的比d1/d2的范圍通常為1～0.02。優(yōu)選的范圍是1～0.1，更優(yōu)選的范圍是1～0.3。通過設(shè)置成這樣的范圍，也能夠充分地承受氣體發(fā)生器內(nèi)發(fā)生的氣體所產(chǎn)生的內(nèi)壓。
在此，端板部10的短軸d1和長軸d2為如圖7所示那樣，所謂這個比d1/d2為1，表示端板部10為半球形狀。
此外，在端板部10為半球形狀的情況下，曲率半徑R與筒部9的直徑D的比D/R的范圍通常優(yōu)選為0.3～2。優(yōu)選的范圍是0.9～2，更優(yōu)選的范圍是1.2～2。另外，筒部9的直徑D優(yōu)選為是后述的圖1所示的長度D1的值。曲率半徑R為端板部10的頂部的曲率半徑。
這樣，通過將端板部做成半球形狀或半橢球形狀，能夠消除燃燒室5中發(fā)生的氣體的氣體壓力集中的部分。因此，即使在減少氣體發(fā)生器的構(gòu)成零件個數(shù)、做成簡單的構(gòu)造的情況下，也能夠使氣體發(fā)生時殼體的變形變得極小。
通過壓接、焊接等接合在關(guān)閉殼2上的起始?xì)?與上述關(guān)閉殼2同樣，由筒部13和從筒部13連續(xù)形成的半球形狀的端板部14構(gòu)成。并且，在端板部14的中心部設(shè)有點火機構(gòu)7。通過形成筒部13，能夠容易地進行與關(guān)閉殼2通過壓接、焊接而形成的接合。另外，如果用端板部14的端部直接通過壓接、焊接等接合在關(guān)閉殼2上，則不形成該筒部13也可以，起始?xì)?也可以只由端板部14構(gòu)成。
該起始?xì)?的端板部14也與上述關(guān)閉殼2的端板部10同樣，短軸d1與長軸d2的比d1/d2的范圍通常為1～0.02，優(yōu)選的范圍是1～0.1，更優(yōu)選的范圍是1～0.3。由此，在將起始?xì)?與關(guān)閉殼2接合為一體時，可以形成大致球形或大致橢球形狀的殼體3。
設(shè)于端板部14的中心部的點火機構(gòu)7，由在周部具有多個導(dǎo)火孔15的有底的內(nèi)筒體16、裝填在該內(nèi)筒體16內(nèi)的導(dǎo)火劑17、和以接觸該導(dǎo)火劑17的方式設(shè)置的點火器18構(gòu)成。為使氣體發(fā)生劑可靠地開始燃燒而使用增強劑。可以使用由以一般使用的B/KNO3為代表的金屬粉及氧化劑構(gòu)成的組成物、含有含氮化合物、氧化劑及金屬粉的組成物、或者氣體發(fā)生劑組成物作為導(dǎo)火劑17。這些導(dǎo)火劑17的各成分的含量，在由金屬粉及氧化劑構(gòu)成的情況下，優(yōu)選為，金屬粉成分為1～30％重量、氧化劑成分為70～95％重量的范圍；在含有含氮化合物、氧化劑及金屬粉的組成物的情況下，優(yōu)選為，金屬粉成分為1～30％重量、含氮有機化合物為0～40％重量、以及氧化劑成分為50～90％重量的范圍。此外，根據(jù)需要，也可以含有0～10％重量的成型用粘合劑。能夠用可使用于一般氣體發(fā)生劑的粘合劑來作為成型用粘合劑。作為導(dǎo)火劑17的形狀，可以使用粉狀、顆粒狀、圓柱狀、薄片狀、球狀、單孔圓筒狀、多孔圓筒狀、小塊狀(タブリツト)或兩端封閉的筒狀的成形體。
內(nèi)筒體16通過鉚接(カシメ)固定等任意的方法固定在點火機構(gòu)保持部19上。并且，通過用焊接等任意的方法將點火機構(gòu)保持部19固定在端板部14上，來將內(nèi)筒體16固定在起始?xì)?上。此外，該內(nèi)筒體16為從形成于殼體3內(nèi)的燃燒室5的一端側(cè)直到燃燒室5的大致中心的長筒狀。并且在其周部，雖然多個導(dǎo)火孔15沿著內(nèi)筒體16的軸向而通常形成為鋸齒、圓孔狀或長孔狀，但這些導(dǎo)火孔15優(yōu)選為，沿著內(nèi)筒體16的軸向彼此相鄰的孔如圖1所示那樣不并列設(shè)置而是鋸齒式地形成。因此，從該點火機構(gòu)7噴出的熱流被高效地噴射到整個燃燒室5內(nèi)。
在由這些關(guān)閉殼2和起始?xì)?構(gòu)成的殼體3內(nèi)，沿著筒部9、13的內(nèi)壁設(shè)有過濾器部件6。過濾器部件6是通過將例如針織金屬網(wǎng)、平織金屬網(wǎng)、縐紋織金屬線材或卷曲金屬線材的集合體成形為環(huán)狀而便宜地制成的。該過濾器部件6被分別設(shè)于關(guān)閉殼2及起始?xì)?的端板部10、14的內(nèi)表面上的推壓部件20、21推壓在殼體3的內(nèi)壁側(cè)。
此外，在過濾器部件6的外周部的于氣體排放孔8的周邊部設(shè)有過濾器推壓部件24。過濾器推壓部件24由稱作所謂打孔金屬(パンチングメタル)的形成有多個孔的板狀部件形成為環(huán)狀。這樣，通過在氣體排放孔8的周邊部的過濾器部件6的外周部上設(shè)置過濾器推壓部件24，來抑制由氣體排放時的壓力所導(dǎo)致的過濾器部件6的變形。
在過濾器部件6的內(nèi)周部中裝填有氣體發(fā)生劑4。從而，成為這些氣體發(fā)生劑4在來自點火機構(gòu)7的熱流的作用下燃燒的燃燒室5。
氣體發(fā)生劑4是非迭氮類組成物，可以使用由例如燃料、氧化劑、添加劑(粘合劑、燃渣形成劑、燃燒調(diào)節(jié)劑)構(gòu)成的組成物。
作為燃料可以列舉出例如含氮化合物。作為含氮化合物，可以列舉出從例如三唑衍生物、四唑衍生物、胍衍生物、偶氮甲酰胺衍生物、肼衍生物、脲衍生物、氨絡(luò)合物中選擇1種或2種以上的混合物。
作為三唑衍生物的具體例，可以列舉出例如5-氧代-1，2，4-三唑、氨基三唑等。作為四唑衍生物的具體例，可以列舉出例如四唑、5-氨基四唑、硝酸氨基四唑、硝氨基四唑、5，5’-二-1H-四唑、5，5’-二-1H-四唑次銨鹽、5，5’-四唑次胍鹽等。作為胍衍生物的具體例，可以列舉出例如胍、硝基胍、氰基胍、三氨基胍硝酸鹽、硝酸胍、硝酸氨基胍(硝酸アミノグアニジン)、碳酸胍等。作為偶氮甲酰胺衍生物的具體例，可以列舉出例如偶氮甲酰胺等。作為肼衍生物的具體例，可以列舉出對稱二氨基脲、對稱二氨基脲硝酸鹽絡(luò)合物、草酰肼、肼硝酸鹽絡(luò)合物等。作為脲衍生物的具體例，可以列舉出例如雙縮脲等。作為氨絡(luò)合物，可以列舉出例如六氨合銅絡(luò)合物、六氨合鈷絡(luò)合物、四氨合銅絡(luò)合物、四氨合鋅絡(luò)合物等等。
在這些含氮化合物中也優(yōu)選地從四唑衍生物及胍衍生物中選擇1種或2種以上，特別優(yōu)選的是，硝基胍、硝酸胍、氰基胍、5-氨基四唑、硝酸氨基胍、碳酸胍。
在氣體發(fā)生劑4中的這些含氮化合物的摻合比例，根據(jù)分子式中的碳原子、氫原子及其它的被氧化的原子的數(shù)量而不同，但通常優(yōu)選為20～70％重量的范圍，特別優(yōu)選為30～60％重量的范圍。此外，根據(jù)添加到氣體發(fā)生劑中的氧化劑的種類，含氮化合物的摻合比例的絕對值不同。但是，如果含氮化合物的摻合比例的絕對數(shù)值比完全氧化理論量多，則發(fā)生氣體中的微量CO濃度增大；另一方面，如果含氮化合物的摻合比例的絕對數(shù)值為完全氧化理論量及其以下，則發(fā)生氣體中的微量NOx濃度增大。因而，最優(yōu)選為保持兩者的最合適的平衡的范圍。
作為氧化劑，優(yōu)選為從含有從堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、銨中選出的陽離子的硝酸鹽、亞硝酸鹽、高氯酸鹽中的至少一種中選擇的氧化劑。也可以使用硝酸鹽以外的氧化劑，即亞硝酸鹽、高氯酸鹽等的氣囊充氣領(lǐng)域中較多使用的氧化劑，但從與硝酸鹽相比亞硝酸鹽分子中的氧元素數(shù)量減少或減少容易向氣囊外排放的微粉狀氣霧的生成等的觀點出發(fā)，優(yōu)選的是硝酸鹽。作為硝酸鹽，可以列舉出例如硝酸鈉、硝酸鈣、硝酸鎂、硝酸鍶、相穩(wěn)定化硝酸銨、堿性硝酸銅等，更優(yōu)選的是硝酸鍶、相穩(wěn)定化硝酸銨、堿性硝酸銅。
氣體發(fā)生劑中的氧化劑的摻合比例，根據(jù)使用的含氮化合物的種類和用量而絕對數(shù)值有差異，但優(yōu)選為30～80％重量的范圍，特別關(guān)聯(lián)于上述CO及NOx的濃度而優(yōu)選為40～75％重量的范圍。
作為添加劑的粘合劑只要不對氣體發(fā)生劑的燃燒產(chǎn)生較大的不良影響、使用什么都可以。作為粘合劑，可以列舉出例如羧甲基纖維素的金屬鹽、甲基纖維素、乙基纖維素、乙酸纖維素、丙酸纖維素、纖維素乙酸丁酸酯、硝酸纖維素、微結(jié)晶性纖維素、胍膠(グアガム)、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、淀粉等的多糖衍生物、硬脂酸鹽等的有機粘合劑、二硫化鉬、合成羥基變云母石(合成ヒドロキシタルサイト)、酸性白土、滑石粉、膨潤土、硅藻土、高嶺土、二氧化硅、氧化鋁等的無機粘合劑。
粘合劑的摻合比例在壓力成型時優(yōu)選為0～10％的重量范圍，在擠壓成型時優(yōu)選為2～15％的重量范圍。隨著添加量的增多成型體的破壞強度變大?？墒牵M成物中的碳原子及氫原子的數(shù)量增多，則碳原子的不完全燃燒生成物即微量CO氣體的濃度變高，發(fā)生氣體的品質(zhì)變差。此外，從不阻礙氣體發(fā)生劑的燃燒出發(fā)，優(yōu)選為以最低量使用。特別在超過15％重量的量的情況下，需要增大氧化劑的相對存在比例，氣體發(fā)生化合物的相對比例變低，難以建立實際可用的氣體發(fā)生器系統(tǒng)。
此外，作為添加劑的粘合劑以外的成分，可以摻合燃渣形成劑。燃渣形成劑，是為了通過與氣體發(fā)生劑中的特別是從氧化劑成分發(fā)生的金屬氧化物的相互作用，使由氣體發(fā)生器內(nèi)的過濾器進行的過濾變得容易而添加的。
作為燃渣形成劑，可以列舉出例如從以氮化硅、碳化硅、酸性白土、二氧化硅、膨潤土類、高嶺土類等的鋁硅酸鹽為主要成分的天然產(chǎn)的粘土、合成云母、合成高嶺石、合成砷鈷礦等的人工粘土、含水鎂硅酸鹽礦物的一種即滑石粉中選擇的物質(zhì)，在這些物質(zhì)中優(yōu)選的是酸性白土或二氧化硅，特別優(yōu)選的是酸性白土。燃渣形成劑的摻合比例優(yōu)選為0～20％重量的范圍，特別優(yōu)選為2～10％重量的范圍。如果過多則造成線性燃燒速度的降低及氣體發(fā)生效率的降低，如果過少則不能充分發(fā)揮燃渣的形成能力。
作為氣體發(fā)生劑的優(yōu)選的組合，可以列舉出含有5-氨基四唑、硝酸鍶、合成羥基變云母石、以及氮化硅的氣體發(fā)生劑，或者含有硝酸胍、硝酸鍶、堿性硝酸銅、酸性白土的氣體發(fā)生劑。
此外，根據(jù)需要也可以添加燃燒調(diào)節(jié)劑。作為燃燒調(diào)節(jié)劑，可以使用金屬氧化物、硅鐵、活性炭、石墨(グアファイト)、或者己環(huán)三亞甲基三硝胺(ヘキソ-ゲン)、四亞甲基四硝胺(オクト-ゲン)、稱作5-氧代-3-硝基-1，2，4-三唑(5-オキソ-3-ニトロ-1，2，4-トリアゾ-ル)的化合火藥。燃燒調(diào)節(jié)劑的摻合比例優(yōu)選為0～20％重量的范圍，特別優(yōu)選為2～10％重量的范圍。如果過多則造成氣體發(fā)生效率降低，而如果過少則不能得到充分的燃燒速度。
作為如以上那樣構(gòu)成的氣體發(fā)生劑的形狀，可以使用丸狀、圓柱狀、單孔圓筒狀、多孔圓筒狀、盤狀、兩端封閉的中空體形狀，優(yōu)選使用兩端封閉的圓筒狀。
下面說明在本發(fā)明中使用的兩端封閉的中空體形狀的氣體發(fā)生劑的制造方法的一例。首先，通過V型混合機或球磨機將上述的由含氮化合物、氧化劑、燃渣形成劑及粘合劑構(gòu)成的非迭氮類組成物混合。進而一邊添加水或溶劑(例如乙醇)一邊混合，可以得到濕狀態(tài)的藥劑塊。在此，所謂濕狀態(tài)，是指具有一定程度的塑性的狀態(tài)，是指優(yōu)選地含有水或溶劑10～25％、更優(yōu)選地含有13～18％的狀態(tài)。然后，將該濕狀態(tài)的藥劑塊在其原狀態(tài)下通過擠壓成型機(例如在出口備有模具及內(nèi)孔用銷的機器)擠壓成型為外徑優(yōu)選為1.4mm～4mm、更優(yōu)選為1.5mm～3.5mm，內(nèi)徑優(yōu)選為0.3mm～1.2mm、更優(yōu)選為0.5mm～1.2mm的中空筒狀成型體。然后，用擠壓成型機將擠壓好的中空筒狀成型體以一定間隔擠壓而得到兩端封閉的筒狀成型體。通常，在以一定間隔擠壓該中空狀成型體后，在分別封閉的凹陷部分彎折切斷后，通常在50～60℃的范圍內(nèi)進行4～10小時干燥，接著，通常在105～120℃的范圍內(nèi)進行6～10小時干燥，即進行所謂的2階段干燥，由此，在端部為封閉的狀態(tài)下、可以得到在內(nèi)部具有空間的筒狀的氣體發(fā)生劑。這樣得到的氣體發(fā)生劑的長度通常處于1.5～8mm的范圍，優(yōu)選為1.5～7mm的范圍，更優(yōu)選為2～6.5mm的范圍。
此外，在定壓條件下測量氣體發(fā)生劑的線性燃燒速度，經(jīng)驗性地遵循以下的Vielle公式。
r＝aPn在此，r表示線性燃燒速度，a表示常數(shù)，P表示壓力，n表示壓力指數(shù)。該壓力指數(shù)n表示相對于Y軸的燃燒速度的對數(shù)的、X軸的壓力的對數(shù)曲線報所形成的梯度。
在有關(guān)本實施方式的氣體發(fā)生器中使用的氣體發(fā)生劑的優(yōu)選的線性燃燒速度的范圍，在70kgf/cm2下為3～60mm/秒，更優(yōu)選為5～35mm/秒，此外，優(yōu)選的壓力指數(shù)的范圍為n＝0.90以下，更優(yōu)選的是n＝0.75以下，特別優(yōu)選的是n＝0.60以下。
此外，作為測量線性燃燒速度的方法，一般可以列舉出股線燃燒(ストランドバ-ナ)法、小型馬達法、密閉壓力容器法。具體而言，在壓力成型為規(guī)定的大小后，使用通過在表面上涂布限制膠粘劑(リストリクタ-)而得到的試驗片，通過熔斷法等在高壓容器中測量燃燒速度。此時，以高壓容器內(nèi)的壓力為變量測量線性燃燒速度，用上述Vielle公式可以求得壓力指數(shù)。
此外，在燃燒室5的關(guān)閉殼2的端板部10一側(cè)設(shè)有緩沖部件22。這些緩沖部件22由例如陶瓷纖維、發(fā)泡硅酮等形成，防止裝填在燃燒室5內(nèi)的氣體發(fā)生劑4因振動等而產(chǎn)生破裂等的破壞。
此外，將起始?xì)?與關(guān)閉殼2接合而形成的殼體3，起始?xì)?與關(guān)閉殼2的各端板部14、10的底部間距離H與筒部9的直徑D的比H/D，通常為0.4～1.3，優(yōu)選為0.6～1.3，更優(yōu)選為0.9～1.3。通過使其成為這樣的范圍，能夠使氣體發(fā)生器小型輕量化，并且能夠具有可充分承受由在燃燒室5內(nèi)發(fā)生的氣體所產(chǎn)生的壓力的強度。
此外，通過這樣使與筒部9、13的直徑D的比H/D為0.4～1.3，優(yōu)選為0.6～1.3，更優(yōu)選為0.9～1.3，即使在使氣體發(fā)生器小型輕量化的情況下，也能夠容易地進行氣體發(fā)生劑4的填充，能以較高的填充效率填充氣體發(fā)生劑。在此，有關(guān)本實施方式例的氣體發(fā)生器，例如在使用于汽車的副駕駛席用的情況下，H優(yōu)選為45mm以上、90mm以下的范圍。這樣，即使在使氣體發(fā)生器小型輕量化的情況下，也能夠填充與以前同樣量的氣體發(fā)生劑，氣體發(fā)生量不會減少。此外，不論是否能夠像這樣得到與以前相同的氣體發(fā)生量，也能夠?qū)崿F(xiàn)小型輕量化，是由于如上述那樣，在殼體上形成有端板部14、10，在殼體內(nèi)部中沒有壓力集中的部分，即使是較高的壓力也能夠充分地承受，氣體發(fā)生時的殼體的變形也極小。
這樣構(gòu)成的氣體發(fā)生器A1，作為1筒式的氣體發(fā)生器，主要組裝在安裝于副駕駛席一側(cè)的儀表盤內(nèi)的氣囊模組中。
在向氣囊模組中安裝時，可以通過將凸緣12固定在模組上進行安裝。因此，不像以前做成筒狀的副駕駛席用氣體發(fā)生器那樣向模組的安裝比較麻煩，而是能夠非常容易地進行安裝。此外，由于使氣體發(fā)生器小型輕量化，在儀表盤內(nèi)占用面積也變小，由此，儀表盤的設(shè)計自由度也提高了。
接著，在組裝到氣囊模組中之后，將氣體發(fā)生器A1的點火機構(gòu)7連接到圖示省略的車輛一側(cè)的連接器上。另外，也可以使用于駕駛席一側(cè)。
如以上那樣，連接到汽車上的氣體發(fā)生器A1，通過例如撞擊傳感器檢測到汽車的撞擊，通過連接到點火機構(gòu)7上的電導(dǎo)火管點火電路使點火機構(gòu)7動作，使燃燒室5內(nèi)的氣體發(fā)生劑4燃燒而發(fā)生高溫氣體。此時，雖然燃燒室5內(nèi)壓力上升，但由于殼體3為大致球形，所以具有能充分承受燃燒室5內(nèi)的壓力上升的強度，變形極小。接著，在燃燒室5內(nèi)發(fā)生的高溫氣體通過過濾器部件6、將破裂部件11破壞、從氣體排放孔8排出。在高溫氣體通過過濾器部件6時，進行氣體的冷卻及殘渣的捕集。此外，由于過濾器部件6設(shè)于遍及燃燒室5的大致整個區(qū)域中，所以能夠有效地利用過濾器部件6。因此，能夠充分地冷卻，并且能夠排放出將殘渣充分捕集后的氣體。
另外，有關(guān)本發(fā)明的氣體發(fā)生器并不限于上述第1實施方式例。也可以例如如圖3所示，使設(shè)置在燃燒室5內(nèi)的過濾器部件6的于氣體排放孔8周邊部的壁厚形成得比過濾器部件6的上下端部的任一個的壁厚厚。此外，雖然沒有圖示，但也可以是具有從過濾器部件6的上端部到下端部壁厚逐漸變薄的傾斜的情況。
這樣，通過使過濾器部件6的于氣體排放孔8周邊部的壁厚比上下端部的任一個壁厚都厚，即使在燃燒室5內(nèi)發(fā)生的氣體在排放時集中于氣體排放孔8周邊的情況下，也能夠抑制過濾器部件6的損傷。由此，能夠防止損壞過濾器部件6的氣體冷卻及殘渣捕集功能。
此外，也可以如圖4所示，將關(guān)閉殼2及起始?xì)?的端板部10、14的任一個或兩者做成其截面為3邊以上的直線連續(xù)形成的大致半圓形狀或大致半橢圓形狀。由此，即使在殼體內(nèi)的壓力上升的情況下也能夠抑制應(yīng)力集中，也能夠使殼體的小型輕量化成為可能。此外，還能夠容易地加工殼體。
此外，雖然沒有圖示，但也可以與氣體發(fā)生器的設(shè)置地點相一致地使起始?xì)?及關(guān)閉殼2的任一個的端板部14、10的截面成為半圓形狀、另一個成為半橢圓形狀。
此外，有關(guān)本發(fā)明的氣體發(fā)生器，除了上述實施方式例所限制的之外，也可以例如如圖5所示，用隔板30將殼體3內(nèi)劃分為上下2室。另外，在圖5中，對于與圖1至圖4相同的部件賦予相同的標(biāo)記而省略詳細(xì)的說明。
圖5所示的氣體發(fā)生器A2由以下構(gòu)成由起始?xì)?和關(guān)閉殼2形成的金屬制的殼體3，形成在該殼體3內(nèi)、裝填有通過燃燒而發(fā)生高溫氣體的氣體發(fā)生劑4的燃燒室5，和將該燃燒室5劃分為上下2室的隔板30。并且，在殼體3中形成有分別配置于由該隔板30劃分的第1燃燒室5a及第2燃燒室5b的周圍的第1過濾器部件6a及第2過濾器部件6b，和安裝在起始?xì)?中、使分別裝填于通過隔板30劃分成的第1燃燒室5a及第2燃燒室5b內(nèi)的氣體發(fā)生劑4著火燃燒的第1點火機構(gòu)7a及第2點火機構(gòu)7b，備有將在劃分成的第1燃燒室5a及第2燃燒室5b中發(fā)生的氣體排放的多個氣體排放孔8。
此外，形成殼體3的起始?xì)?和關(guān)閉殼2的任一個或兩者，具有半球形狀或半橢球形狀的端板部14、10，和從該端板部14、10連續(xù)形成的直徑D的筒部13、9。并且，筒部9的直徑D與起始?xì)?和關(guān)閉殼2的各端板部14、10的底部間距離H的比H/D的范圍，通常為0.4～1.3，優(yōu)選為0.6～1.3，更優(yōu)選為0.9～1.3。另外，筒部9的直徑D優(yōu)選為是后述的圖5所示的長度D1的值。
將殼體3內(nèi)的燃燒室5劃分為上下2室的第1燃燒室5a和第2燃燒室5b的隔板30，如圖5所示，將一張板材通過加壓加工等形成隔板部31和凸緣部32。并且，在隔板部31上形成有后述的第2點火機構(gòu)7b的第2內(nèi)筒體16b所插通的孔33。在該孔33的周部形成有階梯部34，通過由該階梯部34擠壓形成于第2內(nèi)筒體16b上的階梯部16c來約束第2內(nèi)筒體16b。此外，將凸緣部32夾持在起始?xì)?及關(guān)閉殼2的對合部處，從而將隔板30固定。
在通過隔板30劃分為上下2室的第1燃燒室5a及第2燃燒室5b中，為了使裝填在各個燃燒室5a、5b中的氣體發(fā)生劑4燃燒而設(shè)有第1點火機構(gòu)7a及第2點火機構(gòu)7b。
設(shè)于劃分在殼體3的下側(cè)的第1燃燒室5a中的第1點火機構(gòu)7a，由在周部具有多個導(dǎo)火孔15的有底的第1內(nèi)筒體16a、裝填在該第1內(nèi)筒體16a內(nèi)的導(dǎo)火劑17、和以接觸該導(dǎo)火劑17的方式設(shè)置的第1點火器18a構(gòu)成。
將第1內(nèi)筒體16a做成同一直徑的有底筒狀，用鉚接固定等的任意的方法固定在點火機構(gòu)保持部19a上。并且，通過用焊接等任意的方法將點火機構(gòu)保持部19a固定在端板部14上來將第1內(nèi)筒體16a固定在起始?xì)?上。此外，該第1內(nèi)筒體16a為從劃分在殼體3內(nèi)的下側(cè)而形成的第1燃燒室5a的一端側(cè)開始直到第1燃燒室5a的大致中心的筒狀。并且在其周部，多個導(dǎo)火孔15沿著第1內(nèi)筒體16a的軸向通常形成為鋸齒式狀、長孔狀或圓孔狀，但這些導(dǎo)火孔15優(yōu)選為以沿著第1內(nèi)筒體16a的軸向彼此相鄰的孔不并排設(shè)置的方式鋸齒式地形成。由此，從該第1點火機構(gòu)7a噴出的熱流，能夠向整個第1燃燒室5a內(nèi)高效率地噴射。
此外，使劃分在殼體3的上側(cè)的第2燃燒室5b中的氣體發(fā)生劑4燃燒的第1點火機構(gòu)7b，由在周部具有多個導(dǎo)火孔15的有底的第2內(nèi)筒體16b、裝填在該第2內(nèi)筒體16b內(nèi)的導(dǎo)火劑17、和以接觸該導(dǎo)火劑17的方式設(shè)置的第2點火器18b構(gòu)成。
將第2內(nèi)筒體16b做成小徑部與大徑部直徑不同的不同徑的有底筒狀，形成有階梯部16c，用鉚接固定等的任意的方法固定在點火機構(gòu)保持部19a上。并且，通過用焊接等任意的方法將點火機構(gòu)保持部19a固定在端板部14上來將第2內(nèi)筒體16b固定在起始?xì)?上。此外，該第2內(nèi)筒體16b為從劃分在殼體3內(nèi)的下側(cè)而形成的第1燃燒室5a的一端側(cè)開始直到由隔板30劃分的上側(cè)的第2燃燒室5b的大致中心的筒狀。并且在第2燃燒室5b一側(cè)的筒部的周部，多個導(dǎo)火孔15沿著第1內(nèi)筒體16a的軸向通常形成為鋸齒式狀、長孔狀或圓孔狀，但這些導(dǎo)火孔15形成在第2內(nèi)筒體16b的周部，優(yōu)選為以沿著軸向彼此相鄰的孔不并排設(shè)置的方式鋸齒式地形成。由此，從該第2點火機構(gòu)7b噴出的熱流，能夠向整個燃燒室5內(nèi)高效率地噴射。
此外，通過鉚接固定或螺合將第2內(nèi)筒體16b固定在隔板30上。在本實施方式例中，在小徑部的外表面上形成有螺紋，通過螺母35將形成在隔板30上的階梯部34夾在螺母35與階梯部16c之間而螺合固定。由此，即使在第2點火器18b動作時也能夠可靠地固定、維持受約束的狀態(tài)。此外，由此還能夠可靠地固定隔板30，能夠抑制因第1燃燒室5a內(nèi)的氣體發(fā)生時的壓力上升而導(dǎo)致的隔板30的變形。因此，能夠防止氣體從第1燃燒室5a向第2燃燒室5b分流。
在點火機構(gòu)保持部19a中，將使裝填于第2燃燒室5b中的氣體發(fā)生劑4燃燒的第2點火機構(gòu)7b固定，但與固定第1點火機構(gòu)7a的部分相比壁厚形成得較厚。由此，能夠使第2點火器18b的支承固定位置接近第2燃燒室5b一側(cè)，能夠提高第2燃燒室5b的氣體發(fā)生劑4的燃燒效率。此外，受該點火機構(gòu)保持部19a的厚壁部支承固定的第2點火器18b的塞栓18c，由于使從塞栓18c突出的電極銷23的吐出量與第1點火器18a相同，所以軸長形成得較長。由此，能夠提高第2點火器18b的強度。此外，不再需要使連接到電極銷23上的未圖示的撞擊傳感器等的連接器的形狀變化。
在這些由隔板30上下劃分成的第1燃燒室5a及第2燃燒室5b中，沿著筒部9、13的內(nèi)壁設(shè)有第2過濾器部件6b及第1過濾器部件6a。這些各過濾器部件6a、6b與上述同樣，通過將例如針織金屬網(wǎng)、平織金屬網(wǎng)、縐紋織金屬線材或卷曲金屬線材的集合體成形為環(huán)狀而便宜地制成。
這樣構(gòu)成的氣體發(fā)生器A2，作為2筒式的氣體發(fā)生器，主要組裝在安裝于副駕駛席的儀表盤內(nèi)的氣囊模組中。并且，氣體發(fā)生器A2的第1點火機構(gòu)7a及第2點火機構(gòu)7b被分別連接到圖示省略的車輛一側(cè)的連接器上。另外，由于能夠使氣體發(fā)生器變得小型輕量，所以也能夠用于駕駛席一側(cè)。
如以上那樣，連接到汽車上的氣體發(fā)生器A2，通過例如撞擊傳感器檢測到汽車的撞擊，首先，通過連接在氣體發(fā)生劑4的裝填量較少的第1燃燒室5a一側(cè)的第1點火機構(gòu)7a上的電導(dǎo)火管點火電路使第1點火機構(gòu)7a動作。由此，使第1燃燒室5a內(nèi)的氣體發(fā)生劑4燃燒、發(fā)生高溫氣體。在第1燃燒室5a發(fā)生的高溫氣體通過第1過濾器部件6a，在形成于該第1過濾器部件6a和筒部13之間的空間S1中暫時滯留后，通過設(shè)于隔板30的凸緣部32上的氣體通路36，從設(shè)在筒部9上的氣體排放孔8排放。另外，該氣體通路36由形成在凸緣部32的端部上的切口構(gòu)成，但也可以是貫通凸緣部32的孔。
接著，相隔一定程度的時間差而使第2點火機構(gòu)7b動作。由此，通過使第2燃燒室5b內(nèi)的氣體發(fā)生劑4燃燒而發(fā)生高溫氣體。在第2燃燒室5b中發(fā)生的高溫氣體通過第2過濾器部件6b，在形成于該第2過濾器部件6b與筒部9之間的空間S2中，與來自第1燃燒室5a的高溫氣體混合，從設(shè)在筒部9上的氣體排放孔8排放，一下子將氣囊膨脹、展開。另外，此時殼體3內(nèi)雖然壓力上升，但由于殼體3為大致球形，所以具有能充分承受殼體3內(nèi)的壓力上升的強度，變形極小。接著，在各燃燒室5a、5b內(nèi)發(fā)生的高溫氣體通過設(shè)在各燃燒室5a、5b中的各過濾器部件6a、6b，將破裂部件11破壞而從氣體排放孔8排放出。在此，對于第1點火機構(gòu)7a與第2點火機構(gòu)7b的點火順序，也可以首先使第2點火機構(gòu)7b動作，接著使第1點火機構(gòu)7a動作。進而，也可以使這些各點火機構(gòu)7a、7b同時點火等，配合撞擊時的沖擊而控制合適的動作順序。
此外，有關(guān)本發(fā)明的氣體發(fā)生器也可以如圖6所示那樣變形。圖6所示的氣體發(fā)生器A3，是在圖5所示的氣體發(fā)生器A2中，將劃分殼體3內(nèi)的燃燒室5為2室的隔板30的形狀做成向上側(cè)的第2燃燒室5b一側(cè)凸起的球面狀或者橢球面狀。由此，即使在增多第1燃燒室5a內(nèi)的氣體發(fā)生劑4的裝填量的情況下，也能夠抑制隔板30的變形，能夠防止因隔板30的變形而導(dǎo)致氣體從第1燃燒室5a向第2燃燒室5b分流。
這樣，即使在將點火機構(gòu)做成多個的情況下，由于殼體為大致球形或橢球形狀，即使在將殼體小型輕量化的情況下，也能夠提高殼體的強度，也能充分承受壓力上升。
此外，在本發(fā)明的氣囊模組中，氣體發(fā)生器通過凸緣部12固定。本發(fā)明的氣囊模組通常配置在副駕駛席的儀表盤內(nèi)。此外，在本發(fā)明的氣囊模組中存在1個氣體發(fā)生器。
實施例下面通過實施例具體地說明有關(guān)本發(fā)明的氣體發(fā)生器。
將壁厚2mm的不銹鋼材料成形加工為在圖1及圖2中所示的氣體發(fā)生器中，端板部10與端板部14的底部間距離H為75mm，筒部9的直徑D1為70mm，h為16mm，關(guān)閉殼2的端板部10的長軸d2為70mm，短軸d1為45mm，關(guān)閉殼一側(cè)的曲率半徑R為45mm。此外，對于起始?xì)?，也將壁厚2mm的不銹鋼材料成形加工為端板部14的長軸d2為67mm，短軸d1為42mm，起始?xì)ひ粋?cè)的曲率半徑r為20mm。接著，在起始?xì)?上設(shè)置點火機構(gòu)7，并且設(shè)置過濾器部件6。接著，在該過濾器部件6的內(nèi)部中裝填氣體發(fā)生劑4后，設(shè)置緩沖墊22，將關(guān)閉殼2對齊。接著，通過激光焊接，將起始?xì)?與關(guān)閉殼2接合，做成氣體發(fā)生器。
參考例用于氣體發(fā)生器中的兩端封閉的中空體形狀的氣體發(fā)生劑的制造例在硝酸胍43.5％重量、硝酸鍶25％重量、堿性硝酸銅25％重量、酸性白土2.5％重量、聚丙烯酰胺4％重量的組成物中加入乙醇3％重量和水13％重量并混合、捏煉成為捏煉塊，用在出口備有內(nèi)徑2mm的模具和外徑0.5mm的內(nèi)孔用銷的擠壓機以擠壓壓力8Mpa擠壓，一邊用牽引帶將擠壓成棒狀的成型體引出，一邊送到成型用齒輪之間，通過成型用齒輪的凸齒以4.4mm的間隔形成凹陷部分，在該凹陷部分折彎切斷后，以55℃干燥8小時，接著以110℃干燥8小時，從而做成氣體發(fā)生劑。
工業(yè)實用性有關(guān)本發(fā)明的氣體發(fā)生器如以上那樣構(gòu)成，通過將殼體做成大致球形或橢球形狀，減少了氣體發(fā)生器的構(gòu)成零件個數(shù)，即使在將構(gòu)造簡單化的情況下，也能夠充分地承受因氣體發(fā)生劑的燃燒而發(fā)生的氣體而導(dǎo)致的殼體內(nèi)壓的上升。因此，能夠使氣體發(fā)生時的殼體的變形變得極小。此外，由于減少了零件個數(shù)，能夠使構(gòu)造變得簡單，所以氣體發(fā)生器的小型輕量化也變?yōu)榭赡?。此外，可以發(fā)揮能夠一邊維持氣體發(fā)生器的安全性、一邊大幅降低制造成本的效果。
權(quán)利要求
1.一種氣體發(fā)生器，是具有由起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)形成的金屬制的殼體(3)，形成于上述殼體(3)內(nèi)、裝填有通過燃燒發(fā)生高溫氣體的氣體發(fā)生劑(4)的燃燒室(5，5a，5b)，配置在上述燃燒室(5，5a，5b)的周圍的過濾器部件(6，6a，6b)，安裝在上述殼體(3)上、使上述燃燒室(5，5a，5b)內(nèi)的上述氣體發(fā)生劑(4)著火燃燒的點火機構(gòu)(7，7a，7b)，和形成在上述殼體(3)上、將在上述燃燒室(5，5a，5b)中發(fā)生的氣體排放的多個氣體排放孔(8)的氣體發(fā)生器，形成上述殼體(3)的起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)的任一個或兩者，具有半球形狀或半橢球形狀的端板部(14，10)和從上述端板部(14，10)連續(xù)形成的直徑D的筒部(13，9)，上述筒部(13，9)的直徑D與上述起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)的各端板部(14，10)的底部間距離H的比H/D的范圍為0.4～1.3。
2.如權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，上述起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)的端板部(14，10)的短軸d1與長軸d2的比d1/d2的范圍為1～0.02。
3.如權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，上述端板部(14，10)的截面為3邊以上的直線連續(xù)形成的大致半圓形狀或大致半橢圓形狀。
4.如權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，上述端板部(10)為曲率半徑R的半球形狀，與上述筒部(9)的直徑D的比D/R的范圍為0.3～2。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項所述的氣體發(fā)生器，上述直徑D為關(guān)閉殼(2)的外側(cè)間直徑D1。
6.如權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，形成于上述關(guān)閉殼(2)上的上述筒部(9)的長度h為5～30mm。
7.如權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，上述過濾器部件(6)的于上述氣體排放孔(8)的周邊部的壁厚形成得比上述過濾器部件(6)的上下端部的任一個的壁厚厚。
8.如權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，上述氣體排放孔(8)鋸齒式地形成在上述殼體(3)的周部。
9.如權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，上述點火機構(gòu)(7)由周部具有多個導(dǎo)火孔(15)的有底的內(nèi)筒體(16)、裝填于上述內(nèi)筒體(16)中的導(dǎo)火劑(17)、和以接觸上述導(dǎo)火劑(17)的方式設(shè)置的點火器(18)構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，上述點火機構(gòu)(7)由周部具有多個導(dǎo)火孔(15)的有底的內(nèi)筒體(16)、裝填于上述內(nèi)筒體(16)中的導(dǎo)火劑(17)、和以接觸上述導(dǎo)火劑(17)的方式設(shè)置的點火器(18)構(gòu)成，上述導(dǎo)火孔(15)鋸齒式地形成在上述內(nèi)筒體(16)的周部。
11.如權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，上述點火機構(gòu)(7)由周部具有多個導(dǎo)火孔(15)的有底的內(nèi)筒體(16)、裝填于上述內(nèi)筒體(16)中的導(dǎo)火劑(17)、和以接觸上述導(dǎo)火劑(17)的方式設(shè)置的點火器(18)構(gòu)成，上述導(dǎo)火孔(15)在上述內(nèi)筒體(16)的筒部上沿著軸向形成為長孔狀。
12.如權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，上述點火機構(gòu)(7)由周部具有多個導(dǎo)火孔(15)的有底的內(nèi)筒體(16)、裝填于上述內(nèi)筒體(16)中的導(dǎo)火劑(17)、和以接觸上述導(dǎo)火劑(17)的方式設(shè)置的點火器(18)構(gòu)成，上述導(dǎo)火孔(15)鋸齒式地形成在上述內(nèi)筒體(16)的周部，并在上述內(nèi)筒體(16)的筒部上沿著軸向形成為長孔狀。
13.一種氣體發(fā)生器，是具有由起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)形成的金屬制的殼體(3)，形成于上述殼體(3)內(nèi)、裝填有通過燃燒發(fā)生高溫氣體的氣體發(fā)生劑(4)的燃燒室(5)，將上述燃燒室(5)劃分為上下2室的隔板(30)，分別配置在上述劃分成的第1燃燒室(5a)及第2燃燒室(5b)的周圍的第1過濾器部件(6a)及第2過濾器部件(6b)，安裝在上述起始?xì)?1)上、使分別裝填在上述劃分成的第1燃燒室(5a)及第2燃燒室(5b)內(nèi)的上述氣體發(fā)生劑(4)著火燃燒的第1點火機構(gòu)(7a)及第2點火機構(gòu)(7b)，和形成在上述殼體(3)上、將在上述劃分成的第1燃燒室(5a)及第2燃燒室(5b)中發(fā)生的氣體排放的多個氣體排放孔(8)的氣體發(fā)生器，形成上述殼體(3)的起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)的任一個或兩者，具有半球形狀或半橢球形狀的端板部(14，10)和從上述端板部(14，10)連續(xù)形成的直徑D的筒部(13，9)，上述筒部(13，9)的直徑D與上述起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)的各端板部(14，10)的底部間距離H的比H/D的范圍為0.4～1.3。
14.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)的端板部(14，10)的短軸d1與長軸d2的比d1/d2的范圍為1～0.02。
15.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述端板部(14，10)的截面為3邊以上的直線連續(xù)形成的大致半圓形狀或大致半橢圓形狀。
16.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述端板部(10)為曲率半徑R的半球形狀，與上述筒部(9)的直徑D的比D/R的范圍為0.3～2。
17.如權(quán)利要求13～16所述的氣體發(fā)生器，上述直徑D為關(guān)閉殼(2)的外側(cè)間直徑D1。
18.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述筒部(9)的長度h為5～30mm以上。
19.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述過濾器部件(6)的于上述氣體排放孔(8)的周邊部的壁厚形成得比上述過濾器部件(6)的上下端部的任一個的壁厚厚。
20.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述氣體排放孔(8)鋸齒式地形成在上述殼體(3)的周部。
21.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述第1點火機構(gòu)(7a)及第2點火機構(gòu)(7b)由周部具有多個導(dǎo)火孔(15)的有底的第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)、分別裝填于上述第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)中的導(dǎo)火劑(17)、和以接觸上述導(dǎo)火劑(17)的方式設(shè)置的第1點火器(18a)及第2點火器(18b)構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述第1點火機構(gòu)(7a)及第2點火機構(gòu)(7b)由周部具有多個導(dǎo)火孔(15)的有底的第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)、分別裝填于上述第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)中的導(dǎo)火劑(17)、和以接觸上述導(dǎo)火劑(17)的方式設(shè)置的第1點火器(18a)及第2點火器(18b)構(gòu)成，上述導(dǎo)火孔(15)鋸齒式地形成在上述第1內(nèi)筒體(16a)及上述第2內(nèi)筒體(16b)的周部。
23.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述第1點火機構(gòu)(7a)及第2點火機構(gòu)(7b)由周部具有多個導(dǎo)火孔(15)的有底的第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)、分別裝填于上述第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)中的導(dǎo)火劑(17)、和以接觸上述導(dǎo)火劑(17)的方式設(shè)置的第1點火器(18a)及第2點火器(18b)構(gòu)成，上述導(dǎo)火孔(15)在上述第1內(nèi)筒體(16a)及上述第2內(nèi)筒體(16b)的筒部上沿著軸向形成為長孔狀。
24.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述第1點火機構(gòu)(7a)及第2點火機構(gòu)(7b)由周部具有多個導(dǎo)火孔(15)的有底的第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)、分別裝填于上述第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)中的導(dǎo)火劑(17)、和以接觸上述導(dǎo)火劑(17)的方式設(shè)置的第1點火器(18a)及第2點火器(18b)構(gòu)成，上述導(dǎo)火孔(15)鋸齒式地形成在上述第1內(nèi)筒體(16a)及上述第2內(nèi)筒體(16b)的周部，上述第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)的任意一個，以位于劃分為上述2室的上側(cè)的第2燃燒室(5b)內(nèi)的方式形成為長軸的筒體。
25.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述第1點火機構(gòu)(7a)及第2點火機構(gòu)(7b)由周部具有多個導(dǎo)火孔(15)的有底的第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)、分別裝填于上述第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)中的導(dǎo)火劑(17)、和以接觸上述導(dǎo)火劑(17)的方式設(shè)置的第1點火器(18a)及第2點火器(18b)構(gòu)成，在形成為長軸的第1內(nèi)筒體(16a)及第2內(nèi)筒體(16b)的任意一個上形成的上述導(dǎo)火孔(15)僅在劃分成上述2室的上側(cè)的第2燃燒室(5b)內(nèi)開口而形成。
26.如權(quán)利要求13所述的氣體發(fā)生器，上述隔板(30)由上述起始?xì)?1)和上述關(guān)閉殼(2)夾持著。
27.一種氣體發(fā)生器，是具有由起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)形成的金屬制的殼體(3)，形成于上述殼體(3)內(nèi)、裝填有通過燃燒發(fā)生高溫氣體的氣體發(fā)生劑(4)的燃燒室(5)配置在上述燃燒室(5)的周圍的過濾器部件(6)，安裝在上述殼體(3)上、使上述燃燒室(5)內(nèi)的上述氣體發(fā)生劑(4)著火燃燒的點火機構(gòu)(7)，和形成在上述殼體(3)上、將在上述燃燒室(5)中發(fā)生的氣體排放的多個氣體排放孔(8)的氣體發(fā)生器，上述殼體(3)為大致球形。
28.一種氣體發(fā)生器，是具有由起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)形成的金屬制的殼體(3)，形成于上述殼體(3)內(nèi)、裝填有通過燃燒發(fā)生高溫氣體的氣體發(fā)生劑(4)的燃燒室(5)，配置在上述燃燒室(5)的周圍的過濾器部件(6)，安裝在上述殼體(3)上、使上述燃燒室(5)內(nèi)的上述氣體發(fā)生劑(4)著火燃燒的點火機構(gòu)(7)，和形成在上述殼體(3)上、將在上述燃燒室(5)中發(fā)生的氣體排放的多個氣體排放孔(8)的氣體發(fā)生器，上述殼體(3)為大致橢球形狀。
29.如權(quán)利要求1～28中任一項所述的氣體發(fā)生器，氣體發(fā)生劑的形狀為兩端封閉的中空體形狀。
30.如權(quán)利要求1～29中任一項所述的氣體發(fā)生器，為副駕駛席用。
31.一種副駕駛席用氣囊模組，權(quán)利要求1～30中任一項所述的氣體發(fā)生器由凸緣部(12)固定著。
32.如權(quán)利要求31所述的副駕駛席用氣囊模組，有1個上述氣體發(fā)生器。
全文摘要
一種氣體發(fā)生器是具有金屬制的殼體(3)，形成于上述殼體(3)內(nèi)、裝填有氣體發(fā)生劑的燃燒室(5)，配置在上述燃燒室(5)的周圍的過濾器部件(6)，安裝在上述殼體(3)上的點火機構(gòu)(7)，和形成在上述殼體(3)上的多個氣體排放孔(8)的氣體發(fā)生器，形成上述殼體(3)的起始?xì)?1)和關(guān)閉殼(2)的任一個或兩者，具有半球形狀或半橢球形狀的端板部(14，10)和直徑D的筒部(13，9)，上述直徑D與上述各端板部(14，10)的底部間距離H的比H/D的范圍為0.4～1.3。
文檔編號B60R21/26GK1642791SQ0380740
公開日2005年7月20日 申請日期2003年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月6日
發(fā)明者末廣昭彥, 道齊隆義, 齋藤哲雄, 川上為夫, 佐藤英史 申請人:日本化藥株式會社