專利名稱：氣體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適合于車輛約束系統(tǒng)的氣體發(fā)生器。
背景技術(shù)：
氣囊設(shè)備用的氣體發(fā)生器，在作動期間將預(yù)定量的氣體提供至氣囊。供給的氣體量通過氣囊的目的及其規(guī)格來確定。因此，期望的是氣體發(fā)生器顯示出穩(wěn)定的輸出。每單位時間從氣體發(fā)生器排放的氣體量，通過氣體排放路徑中的阻氣(choke)部來調(diào)節(jié)。阻氣部為在通向氣體排放口的排氣路徑中具有最小橫截面面積或開口面積的部分(最小面積部分)。因此，有必要確保最小面積部分一直穩(wěn)定。US-A N0.5941563公開了氣體發(fā)生器的局部視圖，其中擴(kuò)散器12配接至外殼14的端部。擴(kuò)散器12具有天花板部24、側(cè)壁22和底壁26。天花板部24被封閉，并且多個開口(槽40)形成于側(cè)壁22中。此外，單個孔28形成于底壁26的中心處，并且由爆裂盤(burstdisk) 34 封閉。在該氣體發(fā)生器中，多個開口 40的總開口面積大于形成在擴(kuò)散器12的底壁26中的孔28的開口面積。因此，孔28為阻氣部。日本實用新型登記公開JP-U N0.3129859公開了一種氣體發(fā)生器，其具有在內(nèi)部設(shè)置有具有過濾器的細(xì)長的圓筒形外殼、填充有用來產(chǎn)生氣體的氣體發(fā)生劑的燃燒室、氣體發(fā)生劑點火裝置、以及安裝在外殼的過濾器側(cè)的端部的氣體排放筒，其中氣體排放筒中的氣體通道開口的橫截面面積大于氣體通道的中間截面的橫截面面積(權(quán)利要求1)。在
段中詳細(xì)描述了氣體排放筒的橫截面面積，但對其與多個氣體排放孔的總開口面積之間的關(guān)系根本沒有描述。此外，如
段中描述的，采用段
中描述的橫截面面積的關(guān)系，是為了使得即使在過濾器4的氣體排放筒12側(cè)的角落附近也可以有效使用。發(fā)明概述本發(fā)明提供一種氣體發(fā)生器，其包括:殼主體(殼主體部)，其容納有氣體和用于產(chǎn)生氣體的氣體發(fā)生裝置這兩者中的至少之一，擴(kuò)散器部，其連接至殼主體，并且排放位于殼主體內(nèi)部的氣體或殼主體內(nèi)部產(chǎn)生的氣體，所述擴(kuò)散器部具有杯狀形狀，并且其包括:結(jié)合至殼主體的開口部，以及設(shè)置有多個氣體排放口的周壁部，隔板，其固定地配接至環(huán)狀部的開口部側(cè)，所述殼主體部與所述擴(kuò)散器部之間用所述隔板封閉，擴(kuò)散器部的內(nèi)部具有彼此相連通的第一筒狀空間部與第二筒狀空間部，第一筒狀空間部面對隔板，并且第二筒狀空間部與氣體排放口相連通，所述第一筒狀空間部與所述第二筒狀空間部彼此相連通，且形成有使得所述第一筒狀空間部的內(nèi)徑dl與所述第二筒狀空間部的內(nèi)徑d2滿足dl>d2的關(guān)系的臺階，并且將具有內(nèi)徑d2的所述第二筒狀空間部的橫截面面積al設(shè)置為小于所述氣體排放口的總開口面積a2。


本發(fā)明將從下文給出的詳細(xì)說明以及附圖得以更全面地理解，所述附圖僅示例性給出，因此并不限制本發(fā)明，其中:圖1示出了說明本發(fā)明的氣體發(fā)生器的組裝方法的軸向截面視圖；圖2示出了可連接至圖1所示的氣體發(fā)生器的擴(kuò)散器部的軸向截面視圖；圖3示例了根據(jù)本發(fā)明的氣體發(fā)生器的操作；以及圖4示出了本發(fā)明的另一實施方式的氣體發(fā)生器的軸向截面視圖。發(fā)明詳述在US-A N0.5941563公開的發(fā)明中，通過用作阻氣部的孔28調(diào)節(jié)釋放的氣體量。然而，爆裂盤34配接至孔28，并且可以發(fā)現(xiàn)孔28的開口面積根據(jù)爆裂盤34的爆裂方式而改變。因此，輸出性能易于改變，為了獲得具有穩(wěn)定輸出參數(shù)的氣體發(fā)生器，仍然存在改進(jìn)的空間。本發(fā)明提供一種氣體發(fā)生器，其具有形成有多個氣體排放口的擴(kuò)散器部，其中，在通向氣體排放口的氣體排放路徑中的一部分中形成的、且作為阻氣部的空間部，無論氣體發(fā)生器的作動狀態(tài)如何，都穩(wěn)定地調(diào)節(jié)氣體排放量。本發(fā)明涉及適合于車輛約束系統(tǒng)的氣體發(fā)生器。本發(fā)明提供以下實施方式2至6。2.本發(fā)明的氣體發(fā)生器，其中，第一筒狀空間部的長度(從第一筒狀空間部中面對隔板的開口部至臺階的長度)LI與第一筒狀空間部的內(nèi)徑dl滿足L1>0.5dl的關(guān)系。3.本發(fā)明的氣體發(fā)生器，其中，隔板具有多個從其中心部放射狀地形成的脆弱部。4.本發(fā)明的氣體發(fā)生器，其中，氣體發(fā)生器為使用殼主體中填充的氣體的儲氣型充氣器(stored-gas-type inf lator)。5.本發(fā)明的氣體發(fā)生器，其中，氣體發(fā)生器為使用填充在殼主體中的氣體與氣體發(fā)生劑的混合型充氣器(hybrid-type inflator)。6.本發(fā)明的氣體發(fā)生器，其中，氣體發(fā)生器為使用填充在殼主體中的氣體發(fā)生劑的煙火型充氣器(pyrotechnic-type)。本發(fā)明的氣體發(fā)生器，除了擴(kuò)散器部之外，其余的結(jié)構(gòu)可以類似于已知的各種類型的氣體發(fā)生器，條件是仍可以獲得本發(fā)明。進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的氣體發(fā)生器中的擴(kuò)散器部還可以由已知氣體發(fā)生器中具有擴(kuò)散作用的元件替代。根據(jù)本發(fā)明的氣體發(fā)生器可以是以下中的任意類型:儲氣型氣體發(fā)生器，其使用填充于殼主體中的氣體(然而，至少提供點火器等，以通過壓力使得隔板破裂，或以驅(qū)動通過直接作用于隔板而使其破裂的元件(箭頭、活塞等))；混合型充氣器，其使用填充于殼主體中的氣體與氣體發(fā)生劑(提供有例如用于點燃與燃燒氣體發(fā)生劑的點火器等氣體發(fā)生裝置)；以及煙火型充氣器，其使用填充在殼主體中的氣體發(fā)生劑。殼主體在其內(nèi)部空間中容納有氣體和產(chǎn)生氣體的氣體發(fā)生裝置這兩者中的至少一種。氣體為已知在儲氣型氣體發(fā)生器與混合型充氣器中使用的惰性氣體、氮氣等。氣體發(fā)生手段為可用于煙火型充氣器與混合型充氣器的氣體發(fā)生手段。氣體發(fā)生手段根據(jù)發(fā)生器類型，可以將選自氣體發(fā)生劑、點燃與燃燒該氣體發(fā)生劑的點火器、用于促進(jìn)氣體發(fā)生劑的點火與燃燒的傳火劑(包括其他氣體發(fā)生劑)等中的方式進(jìn)行組合而使用?？梢允褂迷谝阎獨怏w發(fā)生器中使用的氣體發(fā)生手段。 殼主體與擴(kuò)散器部之間用隔板封閉。儲氣型氣體發(fā)生器與混合型充氣器中的隔板用作防止在高壓下填充于殼主體中的氣體泄露。因為以隔板受到高壓的狀態(tài)固定地配接隔板，所以隔板的材料與厚度必須經(jīng)得起該壓力。金屬是優(yōu)選的。煙火型充氣器中的隔板用于將殼主體內(nèi)部填充的氣體發(fā)生劑(氣體發(fā)生劑的例子為圓形柱狀形狀、盤狀、丸狀以及在這些中形成有孔或凹槽的形狀)的填充空間與外部氣氛隔離，防止潮濕空氣的滲入。因此，煙火型充氣器的隔板可以具有比儲氣型氣體發(fā)生器或混合型充氣器的強度更低的強度。在擴(kuò)散器部的內(nèi)部，第一筒狀空間部與第二筒狀空間部在擴(kuò)散器部的軸向上排列。第一筒狀空間部面對隔板，并且第二筒狀空間部與氣體排放口相連通。因此，當(dāng)隔板在作動時破裂時，殼主體內(nèi)部的氣體(或殼主體內(nèi)部產(chǎn)生的氣體)依次經(jīng)過第一筒狀空間部與第二筒狀空間部，并且從氣體排放口排放。第一筒狀空間部與第二筒狀空間部彼此相連通，并且設(shè)置有使得第一筒狀空間部的內(nèi)徑dl與第二筒狀空間部的內(nèi)徑d2滿足dl>d2的關(guān)系的臺階。在該情況中，第一筒狀空間部的中心軸與第二筒狀空間部的中心軸相重合。將具有內(nèi)徑d2的第二筒狀空間部的橫截面面積al設(shè)置為小于多個氣體排放口的總開口面積a2。因為第一筒狀空間的內(nèi)徑dl與第二筒狀空間的內(nèi)徑d2滿足dl>d2的條件，當(dāng)氣體發(fā)生器作動時，具有內(nèi)徑d2的第二筒狀空間部用作用于調(diào)節(jié)每單位時間的氣體排放量的阻氣部。第一筒狀空間部的長度(從第一筒狀空間部的面對隔板的開口部至臺階的長度)LI與第一筒狀空間部的內(nèi)徑dl優(yōu)選地滿足L1>0.5dl的關(guān)系。在這種情況中，面對第一筒狀空間部的隔板的直徑取決于與開口 103的配接狀態(tài)，但幾乎等于第一筒狀空間部的內(nèi)徑dl。在儲氣型氣體發(fā)生器或混合型充氣器的情況中，因為惰性氣體等在高壓下填充入殼主體，所以隔板以碗狀形式朝向擴(kuò)散器部膨脹變形。在這種情況中，將最高壓力應(yīng)用于隔板的中心部。因此，當(dāng)隔板破裂時，裂縫從中心部放射狀地擴(kuò)散，并且破裂為花瓣狀，同時周緣部保持固定。在這種情況中，以花瓣狀形式擴(kuò)散的隔板的遠(yuǎn)端部到達(dá)第二筒狀空間部時，第二筒狀空間部的橫截面面積會減少，充氣器的輸出性能會改變。然而，如以上提及的，如果滿足LD0.5dl的關(guān)系，可防止花瓣狀擴(kuò)散隔板的遠(yuǎn)端部到達(dá)第二筒狀空間部，并且因此獲得具有按照設(shè)計的橫截面面積的阻氣部的作用。當(dāng)將具有從中心部放射狀形成的多個脆弱部的板用作隔板時，促進(jìn)開裂為花瓣狀，并且不易出現(xiàn)破裂片。因此，因為第二筒狀空間部的阻氣作用能夠顯示更好的穩(wěn)定性，所以這種結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。在根據(jù)本發(fā)明的氣體發(fā)生器中，調(diào)節(jié)氣體排放路徑中每單位時間氣體排放量的阻氣部形成于擴(kuò)散器部內(nèi)部的第二筒狀空間部中。擴(kuò)散器部設(shè)置有第一筒狀空間部與第二筒狀空間部，其具有彼此不同的直徑，并且將隔板固定至第一筒狀空間部的開口。因此，在作動時裂開了的隔板不會進(jìn)入作為阻氣部的第二筒狀空間部，顯示氣體排放量的穩(wěn)定調(diào)節(jié)作用。發(fā)明實施方式(I)混合型充氣器以下將參考圖1至3說明將根據(jù)本發(fā)明的氣體發(fā)生器作為混合型充氣器使用的實施方式。圖1示例了將擴(kuò)散器部100重新配接至下述結(jié)構(gòu)之前的狀態(tài)，該結(jié)構(gòu)是基本與去掉了 JP-A N0.2008-137475的圖1中所示的發(fā)生器10中的擴(kuò)散器部50而獲得的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。充氣器10具有加壓氣體室20、氣體發(fā)生器30以及擴(kuò)散器部50。在加壓氣體室20中，外殼通過筒狀加壓氣體室殼體(殼主體)22形成，并且填充有包括氬和/或氦的混合物的加壓氣體。因為加壓氣體室殼體22相對于軸向與徑向?qū)ΨQ，沒有必要在組裝階段沿軸向與徑向調(diào)節(jié)定向。加壓氣體的填充孔24形成于加壓氣體室殼體22的側(cè)壁中，并且氣體的填充孔在填充完加壓的氣體之后以銷26封閉。銷26的遠(yuǎn)端部26a突出進(jìn)入加壓氣體室20，并且突出部分具有的長度使得來自氣體發(fā)生劑成型體36的燃燒氣流與該突出部分相碰撞。通過調(diào)節(jié)銷26的突出部分的長度，可使得燃燒氣體與銷26本身相碰撞，并且使得燃燒的殘余物附著至該銷。在圖1中所示的結(jié)構(gòu)中，可以延長銷26的遠(yuǎn)端部26a，直至抵接在相對的壁面22a 上。氣體發(fā)生器30包括容納在氣體發(fā)生器殼體32內(nèi)部的點火裝置(電子點火器)34以及與氣體發(fā)生劑成型體36，并且將氣體發(fā)生器30連接至加壓氣體室20的一端。填充有氣體發(fā)生劑成型體36的空間用作燃燒室35。氣體發(fā)生器殼體32與加壓氣體室殼體22在連接部49處電阻焊接。當(dāng)將充氣器10組裝在氣囊系統(tǒng)中時，點火裝置34通過連接器與導(dǎo)線連接至外部電源。氣體發(fā)生劑成型體36可以采用已知的氣體發(fā)生劑。附圖中所示的氣體發(fā)生劑成型體36具有柱形，并且因此，最小直徑(Dmin)為端面的直徑。加壓氣體室20與氣體發(fā)生器30之間的第一連通通道38，通過受到加壓氣體的壓力而變形為碗狀形狀的第一破裂板40進(jìn)行封閉，并且氣體發(fā)生器30內(nèi)部保持為常壓。第一破裂板40在周緣部40a處電阻焊接至氣體發(fā)生器殼體32。通過杯44從加壓氣體室20側(cè)覆蓋第一破裂板40。配接杯44以覆蓋第一破裂板40 (也就是說，第一連通通道38)，以使得由氣體發(fā)生劑成型體36的燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體必然經(jīng)由杯44而從氣體孔42噴射。
杯44具有圓形橫截面，并且多個氣體孔42僅形成于周面44a中。底面44b正對第一破裂板40 (也就是說，第一連通通道38)。形成于周面44a中的氣體孔42具有圓形形狀，并且其直徑(dmin)等于或小于氣體發(fā)生劑成型體36的最小直徑(Dmin)，優(yōu)選地，小于氣體發(fā)生劑成型體36的最小直徑(Dmin)。杯底面44b與最靠近杯底面44b的位置上的氣體孔42a的端部的距離(W)(參見圖1)、與氣體發(fā)生劑成型體36的最小直徑(Dmin)優(yōu)選地滿足Dmin/2〈W的關(guān)系。杯44具有通過向外彎曲開口的周緣部而獲得的凸緣部46，并且杯通過在凸緣部46處鉚接氣體發(fā)生器殼體32的一部分(鉚接部)48而固定。將具有用于排放加壓氣體與燃燒氣體的氣體排放口 105的擴(kuò)散器部100連接至加壓氣體室20的另一端，如圖2中所示。在連接部54處，電阻焊接擴(kuò)散器部100與加壓氣體室殼體(殼主體)22。擴(kuò)散器部100可以是具有開口 103和周壁部102a的杯狀形狀，從與加壓氣體室外殼22的連接性角度來看，如圖2中所示，優(yōu)選的是，擴(kuò)散器部具有環(huán)狀部101與氣體排放部102，環(huán)狀部101具有開口 103，并且在連接部54處連接至殼主體22，氣體排放部102具有周壁部102a和底面部102b，周壁部102a從環(huán)狀部101的內(nèi)周緣突出，并且具有多個氣體排放口 105。氣體排放口 105形成在杯狀氣體排放部102的周壁部102a中，但是也可以形成在底面部102b中。對氣體排放口 105的數(shù)量沒有特別限制，但優(yōu)選地是形成四個或更多個預(yù)定尺寸的氣體排放口。殼主體22與擴(kuò)散器部100之間用圓形隔板(第二破裂板)120封閉，圓形隔板120由不銹鋼制成，并且固定地配接至環(huán)狀部101的開口 103。隔板120在配接之前具有盤狀形狀，但在接收殼主體22內(nèi)部的加壓氣體的壓力時，其以碗狀方式凸向擴(kuò)散器部100側(cè)而變形。就隔板部分120而言，其周緣部120a通過焊接至環(huán)狀部101的開口 103的周緣(環(huán)狀部101的面對殼主體22的表面)而固定。環(huán)狀部101的面對開口 103的角部104，優(yōu)選如附圖中所示為曲面。當(dāng)角部104為曲面時，在作動過程中，輔助隔板120的花瓣狀開裂，并且防止隔板120碎裂而產(chǎn)生碎片。擴(kuò)散器100的內(nèi)部具有面對隔板120的第一筒狀空間部110以及與氣體排放口105相連通的第二筒狀空間部111，并且兩個空間部沿擴(kuò)散器部100的軸向并排設(shè)置，并且彼此相連通。第一筒狀空間部110的中心軸X與第二筒狀空間部111的中心軸X相重合。第一筒狀空間部110與第二筒狀空間部111彼此相連通，并且設(shè)置有形成于其間的使得第一筒狀空間部110的內(nèi)徑dl與第二筒狀空間部111的內(nèi)徑d2滿足dl>d2的關(guān)系的臺階115。從調(diào)節(jié)臺階115的寬度的立場來看，優(yōu)選地是dl與d2的比率(dl/d2)處于1.5至8的范圍中，更加優(yōu)選的是處于1.8至5的范圍中?？梢詮?dl_d2)/2確定臺階115的寬度，并且當(dāng)dl為7mm時，寬度優(yōu)選地處于1.4至1.8mm的范圍中。具有內(nèi)徑d2的第二筒狀空間部111的橫截面面積(沿直徑方向的橫截面面積)al設(shè)置成小于多個氣體排氣口 105的總開口面積a2。就具有內(nèi)徑d2的第二筒狀空間部111的橫截面面積與具有內(nèi)徑dl的第一筒狀空間部110的橫截面面積(在直徑方向上的橫截面面積)而言，因為dl>d2，所以第二筒狀空間部111的橫截面面積更小。當(dāng)隔板120破裂時，位于殼主體部22內(nèi)部的加壓氣體經(jīng)由第一筒狀空間部110與第二筒狀空間部111，從氣體排放口 105排出。因此，第二筒狀空間部111用作氣流流出路徑中的阻氣部。al與a2的比率(al/a2)優(yōu)選地在0.3至0.9的范圍內(nèi)，尤其優(yōu)選地在0.4至0.8的范圍內(nèi)。由于第二筒狀空間部111的內(nèi)徑d2比起單個氣體排放口 105的內(nèi)徑足夠大(在本實施方式中，大約為1.4倍大)，相比于鉆孔或穿孔小氣體排放口 105的情形，加工公差的比率變小。進(jìn)一步，因為僅提供一個第二筒狀空間部111，與由鉆孔或穿孔形成的多個(例如四個或更多個)氣體排放口 105的全部加工公差相比，第二筒狀空間部111的加工公差降低。因此，當(dāng)將單個第二筒狀空間部111用作阻氣部時，可以使得氣體排放量的調(diào)節(jié)作用比將多個氣體排放口 105用作阻氣部的情況更加接近其設(shè)計值(也就是說，可以降低氣體發(fā)生器的輸出性能的變異性)。第一筒狀空間部110的長度(從第一筒狀空間部110面對隔板120的開口 103至臺階115的長度)LI與第一筒狀空間部110的內(nèi)徑dl滿足LD0.5dl的關(guān)系。在滿足這種關(guān)系的情況中，當(dāng)隔板120在作動過程中呈花瓣狀開裂時，可以防止裂縫尖端到達(dá)第二筒狀空間部111。為了促進(jìn)隔板120的這種花瓣狀開裂，多個脆弱部可以從隔板的中心部放射狀地形成。隔板120在其周緣部120a處焊接固定至環(huán)狀部101的開口 103的周緣，并且如附圖中所示，面對開口 103的角部104是曲面。因此，隔板120的面對第一筒狀空間部110的部分的直徑(d3)雖然與第一筒狀空間部110的內(nèi)徑dl不完全相同，但在保證上述作用的程度上實質(zhì)相同。以下通過將充氣器組裝于搭載在車輛上的氣囊系統(tǒng)的情況來說明其工作情況，所述充氣器是將圖2中所示擴(kuò)散器部100焊接固定至圖1中所示充氣器10而成的。當(dāng)汽車在碰撞事件中受到了沖擊時，通過作動信號輸出手段而作動點火器34，點燃位于燃燒室35內(nèi)部的氣體發(fā)生劑成型體36，并且產(chǎn)生高溫燃燒氣體。隨后，由于由高溫燃燒氣體造成的氣體發(fā)生器30內(nèi)部的壓力增加，第一破裂板40破裂，第一連通通道38開放。因此，燃燒氣體流入杯44中，并且從氣體孔42噴射入加壓氣體室20中。隨后，由于加壓氣體室20內(nèi)部的壓力增加，隔板(第二破裂板)120破裂，花瓣狀開裂，而開放氣體排放路徑。由此，加壓氣體與燃燒氣體經(jīng)由第一筒狀空間部110與第二筒狀空間部111，從多個氣體排放口 105排出，并且為氣囊充氣。
當(dāng)在上述工作中，當(dāng)處于圖2中所示狀態(tài)的隔板120如圖3中所示地花瓣狀裂開時，隔板120的周緣部120a保持原狀，該隔板120的周緣部120a固定地配接至開口 103的周緣(環(huán)狀部101的面對殼主體22的表面)，但花瓣狀開裂部分的遠(yuǎn)端部120b朝向第二筒狀空間部111延伸。然而，因為滿足LD0.5dl的關(guān)系，所以遠(yuǎn)端部120b不會超過臺階115而到達(dá)第二筒狀空間部111。進(jìn)一步，可以通過調(diào)節(jié)dl/d2比率(臺階115的寬度)而使得花瓣狀開裂部分的遠(yuǎn)端部120b而靠近環(huán)形平板101的內(nèi)壁面IOla或直接與其相接觸。因此，防止開裂部分沿第一筒狀空間部110的中心軸X方向突出而實質(zhì)上改變第二筒狀空間部111的橫截面面積al。因此，保持條件al〈a2，并且第二筒狀空間部111用作阻氣部，從而使得可以獲得按照設(shè)計的氣體流量的調(diào)節(jié)作用。進(jìn)一步，在上述工作中，當(dāng)燃燒室35內(nèi)部存在處于燃燒途中或未燃燒狀態(tài)的氣體發(fā)生劑成型體36時，通過氣體流動承載成型體，并且通過打開的第一連通通道38將成型體排放入杯44。然后,處于燃燒途中或未燃燒狀態(tài)的氣體發(fā)生劑成型體36與杯底面44b相撞擊，并從而被捕獲。因此防止處于燃燒途中或未燃燒狀態(tài)的氣體發(fā)生劑成型體36從杯44的氣體孔42排出，并且氣體發(fā)生劑成型體36在到達(dá)加壓氣體室20的內(nèi)部之前完全燃燒。因此，可以穩(wěn)定地獲得所設(shè)計的輸出。(2)煙火型充氣器將在下文中說明圖4中所示的煙火型充氣器150。煙火型充氣器150具有由氣體發(fā)生室殼體160圍繞的氣體發(fā)生室164、第一擴(kuò)散器部200、以及第二擴(kuò)散器部170。氣體發(fā)生室164填充有預(yù)定量的氣體發(fā)生劑162，并且用于引起氣體發(fā)生劑162的點火與燃燒的點火器161配接至氣體發(fā)生室殼體160。用于防止氣體發(fā)生劑164朝向第一擴(kuò)散器部200移動的絲網(wǎng)(金屬篩網(wǎng))163布置于氣體發(fā)生室164與第一擴(kuò)散器部200之間。第一擴(kuò)散器部200連接至氣體發(fā)生室164，并且第一擴(kuò)散器部200與氣體發(fā)生室殼體160在連接部154處電阻焊接在一起。第一擴(kuò)散器部200具有環(huán)狀部201與氣體排放部202。環(huán)狀部201連接至氣體發(fā)生室殼體160的連接部154。氣體排放部202設(shè)置有周壁部202a以及底面部202b，周壁部202a從環(huán)狀部201的內(nèi)周緣突出并且設(shè)置有多個第一氣體排放口 205。第一擴(kuò)散器部200與氣體發(fā)生室外殼160之間用圓形隔板(破裂板)220封閉。圓形隔板(破裂板)220由不銹鋼制成，并且固定地配接至環(huán)狀部201的開口 203偵U。就隔板220而言，其周緣部220a通過焊接固定至環(huán)狀部201的開口 203的周緣(環(huán)狀部201的面對氣體發(fā)生室164的表面)。隔板220是用于氣體發(fā)生劑160的防濕，因此隔板220在強度上可以低于圖1至3所示的隔板120的強度。還可以使用除不銹鋼之外的材料，條件是完成前述目的。第一擴(kuò)散器部220的內(nèi)部具有面對隔板220的第一筒狀空間部210，以及與第一氣體排放口 205相連通的第二筒狀空間部211，并且兩個空間部沿中心軸X的方向彼此相連通。第一筒狀空間部210的中心軸X與第二筒狀空間部211的中心軸X相重合。第一筒狀空間部210與第二筒狀空間部211彼此相連通，并且在其間形成使得第一筒狀空間部210的內(nèi)徑dl與第二筒狀空間部211的內(nèi)徑d2滿足dl>d2的關(guān)系的臺階215。從調(diào)節(jié)臺階215的寬度的立場來看，優(yōu)選dl與d2的比率(dl/d2)在1.5至8的范圍內(nèi)，尤其優(yōu)選地在1.8至5的范圍內(nèi)。臺階215的寬度可以由((11-(12)/2確定，并且當(dāng)(11為7111111，寬度優(yōu)選地在1.4至
1.8mm的范圍內(nèi)。將具有內(nèi)徑d2的第二筒狀空間部211的橫截面面積(沿直徑方向的橫截面面積)al設(shè)置為小于多個第一氣體排放口 205的總開口面積a2。關(guān)于具有內(nèi)徑d2的第二筒狀空間部211的橫截面面積與具有內(nèi)徑dl的第一筒狀空間部210的橫截面面積，因為滿足dl>d2，所以第二筒狀空間部211的橫截面面積更小。在氣體發(fā)生室164中產(chǎn)生的燃燒氣體，通過壓力增加而斷裂隔板220時，經(jīng)由第一筒狀空間部210與第二筒狀空間部211從第一氣體排放口 205排出。因此，第二筒狀空間部211用作氣體流動的流出路徑中的阻氣部。al與a2的比率(al〈a2)優(yōu)選地在0.3至0.9的范圍中，尤其優(yōu)選地在0.4至0.8的范圍內(nèi)。由于第二筒狀空間部211的內(nèi)徑d2與第一氣體排放口 205的內(nèi)徑相比足夠得大(在本實施方式中，為大約1.4倍大)，加工公差的比率小于鉆孔或穿孔小第一氣體排放口205的情況。進(jìn)一步，因為僅提供一個第二筒狀空間部211，與由鉆孔或穿孔形成的多個(優(yōu)選地，四個或更多個)氣體排放口 205的總加工公差相比，第二筒狀空間部211的加工公差可以減少。因此，在將單個第二筒狀空間部211作為阻氣部使用時，可以使得氣體排放量的調(diào)節(jié)作用比在多個氣體排放口 205用作阻氣部的情況中更加接近其設(shè)計值。第一筒狀空間部210的長度(從第一筒狀空間部210的面對隔板220的開口 203到臺階215的長度)LI和第一筒狀空間部210的內(nèi)徑dl滿足LD0.5dl的關(guān)系。在滿足這種關(guān)系的情況下，當(dāng)隔板220在作動時呈花瓣狀開裂時，可防止開裂尖端到達(dá)第二筒狀空間部211。為了促進(jìn)隔板220的這種花瓣狀開裂，可以從隔板的中心部放射狀地形成多個脆弱部。相似于圖2中所示的隔板120，通過隔板220的安裝在環(huán)狀部201的開口 203的周緣的狀態(tài)，隔板220的面對第一筒狀空間部210的部分的直徑d3雖然與第一筒狀空間部210的內(nèi)徑dl不完全相同，但在保證上述作用的程度上實質(zhì)相同。第二擴(kuò)散器部170進(jìn)一步連接至第一擴(kuò)散器部200。第二擴(kuò)散器部170在周面中具有多個第二氣體排放口 173。多個第二氣體排放口173的總開口面積大于多個第一氣體排放口 205的總開口面積a2。用于冷卻與過濾燃燒氣體的筒狀冷卻器/過濾器171布置于第二擴(kuò)散器部170的內(nèi)部。
以下將圖4中所示的煙火型充氣器150組裝到安裝于車輛上的氣囊系統(tǒng)中的情況而說明其工作情況。當(dāng)汽車在碰撞事故中受到?jīng)_擊時，通過作動信號輸出手段作動點火器161，點燃位于氣體發(fā)生室164內(nèi)部的氣體發(fā)生劑162，并且產(chǎn)生高溫燃燒氣體。隨后，由于由高溫燃燒氣體引起氣體發(fā)生室164內(nèi)部壓力增加，隔板220破裂，花瓣狀開裂，氣體排放路徑開放。由此，燃燒氣體經(jīng)由第一筒狀空間部210與第二筒狀空間部211，從多個氣體排放口 205排放進(jìn)入第二擴(kuò)散器部170。通過冷卻器/過濾器171冷卻與過濾，隨后從第二氣體排放口 173排放，從而為氣囊充氣。當(dāng)在上述工作中，隔板220花瓣狀開裂時，隔板220的周緣部220a保持原狀，該隔板220的周緣部220a固定地配接至開口 203的周緣(環(huán)狀部201的面對氣體發(fā)生室164的表面)，但花瓣狀開裂部分的遠(yuǎn)端部朝向第二筒狀空間部211延伸。然而，因為滿足LD0.5dl的關(guān)系，所以遠(yuǎn)端部不會超過臺階215而到達(dá)第二筒狀空間部211。進(jìn)一步，可以通過調(diào)節(jié)dl/d2比率(臺階215的寬度)而使得花瓣狀開裂部分的遠(yuǎn)端部靠近第一筒狀空間部210的內(nèi)壁面或直接與其相接觸，因此，防止開裂部分沿第二筒狀空間部211的中心軸X方向突出而實質(zhì)上改變第二筒狀空間部211的橫截面面積al o因此，保持條件al〈a2，并且第二筒狀空間部211用作阻氣部，從而使得可以獲得按照設(shè)計的氣體流量的調(diào)節(jié)作用。如上描述了本發(fā)明，明顯的是本發(fā)明可以多種方式變化。這些變化不被認(rèn)為是偏離本發(fā)明的精神和范圍，且所有這些變化對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，且其包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氣體發(fā)生器，其包括: 殼主體，其容納有氣體和用于產(chǎn)生氣體的氣體發(fā)生裝置這兩者中的至少之一， 擴(kuò)散器部，其連接至所述殼主體，并且排放位于所述殼主體內(nèi)部的氣體或在所述殼主體內(nèi)部產(chǎn)生的氣體， 所述擴(kuò)散器部具有杯狀形狀，并且其包括:結(jié)合至所述殼主體的開口部、以及設(shè)置有多個氣體排放口的周壁部， 隔板，其固定地配接至所述環(huán)狀部的開口部側(cè)，所述殼主體部與所述擴(kuò)散器部之間用所述隔板封閉， 所述擴(kuò)散器部的內(nèi)部具有彼此相連通的第一筒狀空間部和第二筒狀空間部， 所述第一筒狀空間部面對所述隔板，并且所述第二筒狀空間部與所述氣體排放口相連通， 所述第一筒狀空間部與所述第二筒狀空間部彼此相連通，且形成有使得所述第一筒狀空間部的內(nèi)徑dl與所述第二筒狀空間部的內(nèi)徑d2滿足dl>d2的關(guān)系的臺階，并且 將具有內(nèi)徑d2的所述第二筒狀空間部的橫截面面積al設(shè)置為小于所述氣體排放口的總開口面積a2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體發(fā)生器，其中，所述第一筒狀空間部的長度(從所述第一筒狀空間部的面對所述隔板的開口起至所述臺階的長度)L1與所述第一筒狀空間部的內(nèi)徑dl滿足L1>0.5dl的關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體發(fā)生器，其中，所述隔板具有多個從其中心部放射狀地形成的脆弱部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的氣體發(fā)生器，其中，dl與d2的比率(dl/d2)在1.5至8的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的氣體發(fā)生器，其中，al與a2的比率(al/a2)在0.3至0.9的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的氣體發(fā)生器，其中，所述氣體發(fā)生器為利用填充于所述殼主體中的氣體的儲氣型充氣器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的氣體發(fā)生器，其中，所述氣體發(fā)生器為利用填裝于所述殼主體中的氣體與氣體發(fā)生劑的混合型充氣器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的氣體發(fā)生器，其中，所述氣體發(fā)生器為利用填裝于所述殼主體中的氣體發(fā)生劑的煙火型充氣器。
全文摘要
一種氣體發(fā)生器，其包括連接至殼主體(22)、并且排出氣體的擴(kuò)散器部(100)，擴(kuò)散器部的內(nèi)部具有第一筒狀空間部(110)以及第二筒狀空間部(111)，第一筒狀空間部(110)面對隔板(120)，并且第二筒狀空間部(111)與氣體排放口(105)相連通，第一筒狀空間部與第二筒狀空間部設(shè)置有使得第一筒狀空間部的內(nèi)徑d1與第二筒狀空間部的內(nèi)徑d2滿足d1>d2的關(guān)系的臺階，并且第二筒狀空間部的橫截面面積小于氣體排放口(105)的總開口面積。
文檔編號B60R21/264GK103140389SQ201180045139
公開日2013年6月5日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月1日
發(fā)明者中安雅之 申請人:株式會社大賽璐