專(zhuān)利名稱(chēng)：用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車(chē)輛約束裝置例如氣囊裝置的氣體發(fā)生器(gas generator) 0
背景技術(shù)：
使用氣體發(fā)生劑的氣體發(fā)生器需要用于冷卻與過(guò)濾由氣體發(fā)生劑產(chǎn)生的燃燒氣體的過(guò)濾器。然而，大體積的過(guò)濾器是增加整個(gè)氣體發(fā)生器的重量的原因，因此，試圖減少過(guò)濾器的重量與體積。JP-U No. 3，004, 037公開(kāi)了一種氣體發(fā)生器，其通過(guò)在圖1中的第一熔渣俘獲室 50中布置妨礙元件36而取消使用第一冷卻過(guò)濾器20。發(fā)明_既述一種用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，包括外罩，其形成氣體發(fā)生器的外殼容器，并且具有設(shè)置有氣體排放口的圓周壁部分， 第一端、以及與第一端相對(duì)的第二端，第一端與第二端均為封閉的；杯狀內(nèi)管元件(cup-shaped inner tube member)，其布置于外罩中，以使得其開(kāi)口端部位于外罩的第二端的底板側(cè)中，杯狀內(nèi)管元件的內(nèi)部為容納點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火室，杯狀內(nèi)管元件的外部為填充有氣體發(fā)生劑的燃燒室，內(nèi)管元件限定出燃燒室的內(nèi)圓周表面，外圓周圓筒形元件，其設(shè)置于外罩中用于限定燃燒室的外圓周表面，以使得其一端開(kāi)口鄰接抵靠(abut against)外罩的第二端的底板，環(huán)形多孔元件，其限定燃燒室的上表面，并且設(shè)置于外圓周圓筒形元件與杯狀內(nèi)管元件之間，以使得在環(huán)形多孔元件與外罩的第一端的底板之間形成空間，氣體排放路徑，其形成于外圓周圓筒形元件與外罩的圓周壁部分的內(nèi)壁表面之間，連通部分，其連通空間與氣體排放路徑，并且設(shè)置于外圓周圓筒形元件的另一端開(kāi)口部分中，并且氣體排放口的總橫截面面積(A1)小于氣體通路的最小橫截面面積(A2)(即A1 < A2)，該氣體通路從燃燒室延伸至氣體排放路徑，并且允許氣體發(fā)生劑的燃燒氣體從其穿過(guò)。


從下文給出的詳細(xì)說(shuō)明和附圖將更全面地理解本發(fā)明，附圖僅通過(guò)示例的方式給出，因此不限制本發(fā)明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的氣體發(fā)生器的軸向剖面圖；圖2示出了圖1中使用的多孔元件的局部透視圖；圖3示出了另一實(shí)施例中的多孔元件的透視圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例的氣體發(fā)生器的軸向剖面圖；以及；圖5示出了圖4中使用的、并且布置于多孔元件上的氣體碰撞元件的透視圖。
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發(fā)明詳述JP-U No. 3，004, 037仍然需要第二冷卻過(guò)濾器10與過(guò)濾器11，還不足以減少氣體
發(fā)生器的重量。本發(fā)明提供一種用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其能夠通過(guò)取消使用用于冷卻與過(guò)濾燃燒氣體的過(guò)濾器而減少整個(gè)氣體發(fā)生器的重量。在本發(fā)明的氣體發(fā)生器中，在排放燃燒氣體的過(guò)程中，燃燒氣體與環(huán)形多孔元件碰撞，并且其后流入環(huán)形空間，以與其內(nèi)壁表面相接觸。隨后，燃燒氣體流入圓柱形氣體排放路徑，并且從氣體排放口中排出，同時(shí)，接觸氣體排放路徑的壁表面。因?yàn)榭梢栽跉怏w排放口處(A1 < A2)抑制在氣體發(fā)生器內(nèi)側(cè)流動(dòng)的燃燒氣體的速度，所以可以通過(guò)控制燃燒氣體穿過(guò)氣體通路的時(shí)間而增加燃燒氣體與形成氣體通路的壁表面相接觸的時(shí)間，其中所述氣體通路從燃燒室延伸至氣體排放口。因此，包含在燃燒氣體中的燃燒殘余物在以上提及的接觸發(fā)生的每個(gè)時(shí)刻都粘附至接觸表面，并且由接觸表面保留，借此，減少?gòu)臍怏w排放口排放的燃燒殘余物的量。出于此原因，可以簡(jiǎn)化占據(jù)氣體發(fā)生器的較大重量與較明顯體積百分比的過(guò)濾器，或者減小其尺寸，從而較大地有利于整個(gè)氣體發(fā)生器的尺寸與重量的減少。值得注意的是，本發(fā)明中說(shuō)明的燃燒殘余物從包含在氣體發(fā)生劑中的金屬成分獲得，并且與JP-U No. 3，004, 037中說(shuō)明的“熔渣”相同。如上所述，本發(fā)明的氣體發(fā)生器可以簡(jiǎn)化或取消傳統(tǒng)使用的過(guò)濾器或冷卻器。因此，可以減少氣體發(fā)生器的尺寸與重量。此處說(shuō)明的過(guò)濾器為圍繞氣體發(fā)生劑布置，并且冷卻氣體發(fā)生劑的燃燒氣體，過(guò)濾燃燒殘余物的過(guò)濾器，例如，以圍繞氣體發(fā)生劑的圓筒體形式布置的過(guò)濾器(JP-ANo. 2005-53382)，以及布置于氣體發(fā)生劑上面或上方的過(guò)濾器 (US-BNo. 6，142，515)，或鋪設(shè)于燃燒室中的氣體發(fā)生劑之間的過(guò)濾器。然而，為了提高俘獲殘余物的效果，可以使用這種過(guò)濾器或冷卻器。而且，由于外圓周圓筒形元件的作用，燃燒氣體還從外罩的第二端的底板流至外罩的第一端的底板，穿過(guò)多孔元件，進(jìn)一步穿過(guò)氣體排放路徑，并且其后從氣體排放口排放。值得注意的是，只要實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，除了連通部分之外，用于將燃燒室與氣體排放路徑彼此相連通的開(kāi)口可以形成于外圓周圓筒形元件的圓周壁表面上。而且，當(dāng)布置過(guò)濾器時(shí)，過(guò)濾器可以布置于由多孔元件與外罩的第一端的底板形成的空間中，或布置于燃燒室中，或沿外圓周圓筒形元件的內(nèi)/外圓周壁表面布置。在該氣體排放過(guò)程中，燃燒氣體與多孔元件相碰撞，隨后與外罩的第一端的底面相碰撞，再隨后與外罩的第一端的側(cè)壁表面相碰撞，并且隨后從氣體排放口排出，同時(shí)，與環(huán)形間隙的壁表面相接觸。因此，包含在燃燒氣體中的殘余物在以上提及的碰撞發(fā)生的每個(gè)時(shí)刻粘附至表面，并且由表面保留，減少了燃燒殘余物的量。因此，可以簡(jiǎn)化占據(jù)氣體發(fā)生器的明顯重量或體積百分比的過(guò)濾器，從而較大地有利于整個(gè)氣體發(fā)生器的尺寸與重量的減少。形成氣體發(fā)生器的外殼容器的外罩可以是短的圓筒形狀的一種(其直徑大于軸向長(zhǎng)度)，該短的圓筒形狀由如JP-A No. 10-95302中的圖1所示的擴(kuò)散器殼與封閉殼形成， 或者外罩可以是長(zhǎng)的圓筒形狀(圓筒體)的一種，其中，圓筒體部分的兩個(gè)開(kāi)口端均由如 JP-ANo. 2007-15573中的圖1所示的封閉元件封閉，但外罩并不限于此。
本發(fā)明優(yōu)選地提供一種用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其中，環(huán)形多孔元件具有包含多個(gè)孔的第一環(huán)形平面部分，形成于第一環(huán)形平面部分的外圓周上的第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分，形成于第一環(huán)形平面部分的內(nèi)圓周以及與第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分相同側(cè)上的第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分。本發(fā)明提供一種用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其中，環(huán)形多孔元件具有包含多個(gè)孔的第一環(huán)形平面部分，形成于第一環(huán)形平面部分的外圓周上的第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分，形成于第一環(huán)形平面部分的內(nèi)圓周以及與第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分相對(duì)側(cè)上的第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分。當(dāng)環(huán)形多孔元件的中心孔安裝至杯狀內(nèi)管元件，第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分鄰接抵靠于外圓周圓筒形元件，并且第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分鄰接抵靠于內(nèi)管元件，以使得可以方便地安裝環(huán)形多孔元件。因此，還可以方便地形成環(huán)形空間。值得注意的是，能夠以第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分與外圓周圓筒形元件之間，以及第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分與內(nèi)管元件之間的組合的至少之一實(shí)現(xiàn)這種鄰接抵靠。本發(fā)明優(yōu)選地提供一種車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其中，氣體碰撞元件布置于空間中的多孔元件上，氣體碰撞元件具有形成氣體通路的凹面與凸面，通過(guò)形成于其外圓周部分上的外側(cè)壁表面將氣體通路的外圓周側(cè)密封于凹面或凸面之一中，并且來(lái)自燃燒室的燃燒氣體在穿過(guò)多孔元件的孔之后，與氣體碰撞元件相碰撞，并且通過(guò)不密封的氣體通路排放至氣體排放路徑。通過(guò)將氣體碰撞元件布置于環(huán)形空間中，可以增加燃燒氣體與壁表面相接觸的時(shí)間，增強(qiáng)俘獲燃燒殘余物的效果。本發(fā)明優(yōu)選地提供一種用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其中，形成的氣體排放口比連通部分更加靠近外罩的第二端，外罩包括封閉殼與擴(kuò)散器殼，該擴(kuò)散器殼具有位于擴(kuò)散器殼的側(cè)表面部分中的氣體排放口，并且擴(kuò)散器殼具有凸緣部分，其沿徑向從側(cè)表面部分延伸至外側(cè)，并且凸緣部分存在于連接連通部分與氣體排放口的假想的直線(xiàn)上。因?yàn)檫B通部分與氣體排放口布置為如上所述的位置關(guān)系，因此增加了燃燒氣體沿氣體排放路徑移動(dòng)的距離以及燃燒氣體與氣體通路的壁表面之間的接觸面積，提高冷卻燃燒氣體的效果以及俘獲燃燒殘余物的效果。當(dāng)連通部分與氣體排放口布置為如上所述的位置關(guān)系時(shí)，從氣體排放口噴出的燃燒氣體向下噴出(朝向封閉殼側(cè))，而不是垂直于外罩的軸向的方向。因此，凸緣部分存在于連接連通部分與氣體排放口的假想的直線(xiàn)上，并且因此，即使當(dāng)燃燒殘余物包含在由氣體排放口排放的燃燒氣體中時(shí)，包含燃燒殘余物的燃燒氣體與凸緣部分相碰撞，并且隨后可以燃燒殘余物被俘獲。本發(fā)明優(yōu)選地提供一種用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其不包括用于冷卻與過(guò)濾由氣體發(fā)生劑燃燒產(chǎn)生的燃燒氣體的過(guò)濾器。因?yàn)榭梢匀∠紦?jù)氣體發(fā)生器的明顯重量或體積百分比的過(guò)濾器，所以可以大大減少整個(gè)氣體發(fā)生器的尺寸與重量。
根據(jù)本發(fā)明的氣體發(fā)生器，可以通過(guò)簡(jiǎn)化或取消重量大的過(guò)濾器而實(shí)現(xiàn)整個(gè)氣體發(fā)生器的尺寸與重量的減少。本發(fā)明可以用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，例如安裝于各種汽車(chē)中的氣囊裝置。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例(1)圖1與圖2所示的氣體發(fā)生器圖1為氣體發(fā)生器10沿軸向的剖面圖。圖2為在圖1中所示的氣體發(fā)生器中使用的多孔元件的透視圖，并且為了清晰地示例其形狀，圖1中的多孔元件以沿圖2的線(xiàn)I-I 截取的剖面圖示出。通過(guò)將擴(kuò)散器殼12與封閉殼13在接觸部分處焊接與固定在一起而獲得金屬外罩 11。如圖1所示，擴(kuò)散器殼12與封閉殼13為杯狀形式，具有一端開(kāi)口。具有用于將外罩固定至氣囊模塊(圖中未示出)或類(lèi)似物的孔12c的凸緣12b形成于擴(kuò)散器殼12的開(kāi)口部分處。焊接并且固定接觸部分(焊接/固定部分15)，以使得封閉殼13的開(kāi)口部分插入擴(kuò)散器殼12的開(kāi)口部分中，并且圖1中所示的臺(tái)階1 設(shè)置于焊接/固定部分15的內(nèi)圓周表面中。擴(kuò)散器殼的底板12a為外罩11的第一端，并且封閉殼的底板13a為外罩11的第
~■丄山一犧。擴(kuò)散器殼12在其側(cè)表面部分中具有多個(gè)氣體排放口 14，并且氣體排放口 14通過(guò)鋁帶從內(nèi)側(cè)密封，用于防止潮濕。在封閉殼13的底板13a的中心部分中，形成點(diǎn)火器連接部分。點(diǎn)火器連接部分包括朝向點(diǎn)火室30突出的圓柱形部分13b，以及由圓柱形部分1 面向內(nèi)部的內(nèi)部凸緣13c。 點(diǎn)火器連接部分與封閉殼13的底面13a通過(guò)壓制成型而形成一體。替代如圖1中所示的整體成型點(diǎn)火器連接部分與封閉殼，可以使用傳統(tǒng)分離的金屬點(diǎn)火器卡圈(點(diǎn)火器與之固定)作為點(diǎn)火器連接部分，并且隨后通過(guò)焊接或卷曲固定至封閉殼。杯狀內(nèi)管元件20布置于外罩11的中心部分。內(nèi)管元件20壓配至點(diǎn)火器連接部分(圓柱形部分13b)，以使得管元件的底面21與擴(kuò)散器殼12的底板(圖1所示狀態(tài)中的頂部面板)12a分離，管元件的開(kāi)口端部四鄰接抵靠封閉殼13的底板13a。值得注意的是， 底面21可以鄰接抵靠擴(kuò)散器殼12的底板(圖1所示狀態(tài)中的頂部面板)12a。替代壓配， 內(nèi)管元件20可以通過(guò)例如卷曲或焊接的公知方式固定至點(diǎn)火器連接部分。內(nèi)管元件20的內(nèi)側(cè)為其中容納點(diǎn)火器31與傳火劑(transfer charge)(或氣體發(fā)生劑)32的點(diǎn)火室30。點(diǎn)火器31具有其中容納點(diǎn)火藥劑的點(diǎn)火部分33，并且通過(guò)使用樹(shù)脂13d與點(diǎn)火器連接部分整體注塑成型。內(nèi)管元件20的開(kāi)口端部四具有通過(guò)局部切割開(kāi)口端部四的邊緣而形成的多個(gè)切口部分，并且切口部分的凹入部分與封閉殼13的底板13a形成用于允許點(diǎn)火室30中產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物(火焰、燃燒氣體及類(lèi)似物)穿過(guò)至燃燒室40的通氣部分27。而且，從點(diǎn)火室延伸至通氣部分的通道17形成于點(diǎn)火連接部分的圓柱形部分1 與圓柱形元件20的圓周壁部分22之間。值得注意的是，除了通氣部分27，連通孔可以形成于內(nèi)管元件20的圓周壁部分上，用于連通燃燒室40與點(diǎn)火室30。在圖1中，點(diǎn)火器31與外罩11的中心軸同軸布置。然而，例如，當(dāng)點(diǎn)火器31相對(duì)于中心軸偏心設(shè)置時(shí)，可以沿燃燒室中存在較多氣體發(fā)生劑的方向形成更多通氣部分27(例如，本發(fā)明的圓筒形元件與點(diǎn)火器固定部分可以應(yīng)用于JP-A No. 2008-114718的圖1所示的氣體發(fā)生器的火焰?zhèn)鬟f管18以及點(diǎn)火器卡圈32，以形成點(diǎn)火室與燃燒室中的連通結(jié)構(gòu))。外圓周圓筒形元件42，其壓配至封閉殼13的內(nèi)壁表面，并且設(shè)置于外圓周圓筒形元件42與內(nèi)管元件20之間的環(huán)形多孔元件50布置于內(nèi)管元件20外側(cè)的圓筒形空間中。 并且這些元件限定出填充有氣體發(fā)生劑41的燃燒室40。多孔元件50具有多個(gè)尺寸小于氣體發(fā)生劑的尺寸的孔51。燃燒室40的外圓周表面由外圓周圓筒形元件42限定出，內(nèi)圓周表面由內(nèi)管元件 20限定出，并且底面由封閉殼13的底板13a限定出，以及上表面由具有多個(gè)孔的環(huán)形多孔元件50限定出。外圓周圓筒形元件42的一端側(cè)上的開(kāi)口部分43為內(nèi)部凸緣的形式，并且鄰接抵靠封閉殼13的底板13a，同時(shí)，另一端上的開(kāi)口部分44布置為與擴(kuò)散器殼底板1 之間隔一定的距離。外圓周圓筒形元件42的圓周壁的下部與封閉殼13的內(nèi)圓周壁表面相接觸。 此處，圓柱形氣體排放路徑16通過(guò)形成于焊接的/固定的部分15附近的臺(tái)階1 形成于外圓周圓筒形元件42的圓周壁的上半部與擴(kuò)散器殼12的內(nèi)圓周壁表面之間。外圓周圓筒形元件42的開(kāi)口端部44的邊緣具有局部切口部分42a。除了切口部分42a，在外圓周圓筒形元件42中沒(méi)有形成直接將燃燒室40與氣體排放路徑16連通的開(kāi)口。如圖2所示，環(huán)形多孔元件50具有帶多個(gè)孔51的第一環(huán)形平面部分52，形成于第一環(huán)形平面部分52的外圓周上的第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分54，以及形成于第一環(huán)形平面部分52的內(nèi)圓周上的第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分53。第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分M與第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分53被形成為相對(duì)于第一環(huán)形平面部分52沿相同方向延伸。而且，如圖1所示，環(huán)形多孔元件50安裝于外圓周圓筒形元件42與內(nèi)管元件20 之間。環(huán)形空間60由環(huán)形多孔元件50、外圓周圓筒形元件42、內(nèi)管元件20，以及擴(kuò)散器殼的底板1 形成。第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分M通過(guò)沿圓周方向交替形成八個(gè)凸出部分5 與八個(gè)凹入部分54b而產(chǎn)生，并且與外圓周圓筒形元件42的切口部分4 一起形成將環(huán)形空間60 與氣體排放路徑16彼此連通的連通部分45。連通部分45被形成為比氣體排放口 14更靠近擴(kuò)散器殼12的底板12a。換句話(huà)說(shuō)，氣體排放口 14被形成為比連通部分45更靠近封閉殼13的底板13a。如圖1所示，當(dāng)環(huán)形多孔元件50安裝于外圓周圓筒形元件42與內(nèi)管元件20之間時(shí)，連通部分通過(guò)對(duì)齊外圓周圓筒形元件42的切口部分與八個(gè)凹入部分Mb的位置而形成。本發(fā)明的氣體發(fā)生器10可以使用圖3所示的多孔元件90，替代圖2中所示的多孔元件50。環(huán)形多孔元件90具有帶多個(gè)孔91的第一環(huán)形平面部分92，形成于第一環(huán)形平面部分92的外圓周上的第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分94，以及形成于環(huán)形平面部分92的內(nèi)圓周上的第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分93。第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分94與第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分93形成在相同側(cè)上(以便沿空間60側(cè)延伸)。多個(gè)連通孔95以等間隔周向形成于第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分94中。如圖2中所示的多孔元件50，圖3所示的多孔元件90的孔91的直徑小于氣體發(fā)生劑41的尺寸(每單個(gè)氣體發(fā)生劑41的尺寸)。優(yōu)選的是，每個(gè)孔51、91均具有這樣的尺寸，其允許氣體發(fā)生劑保留在燃燒室40內(nèi)部，并且在氣體發(fā)生劑的燃燒過(guò)程中完全燃燒而不會(huì)穿過(guò)孔51、91?？商鎿Q地，可以將每個(gè)孔51、91的尺寸均設(shè)置為大于氣體發(fā)生劑41的尺寸(每單個(gè)氣體發(fā)生劑的尺寸)，并且例如粗目網(wǎng)(coarse wire mesh)或篩子的已知過(guò)濾器或冷卻器可以布置于氣體發(fā)生劑41與第一環(huán)形平面部分52、92之間。在氣體發(fā)生器10中，多個(gè)氣體排放口 14的總開(kāi)口面積(A1)小于氣體通路的最小橫截面面積(A2)(即A1 < A2)。氣體通路為多孔元件50的孔51到氣體排放口 14之間的路徑。氣體通路的最小橫截面面積表示出于孔51的總開(kāi)口面積、連通部分44的橫截面面積、 空間60的橫截面面積以及圓柱形氣體排放路徑16的橫截面面積中最小的一個(gè)。接下來(lái)說(shuō)明當(dāng)圖1與圖2中所示的氣體發(fā)生器10組裝入已知的車(chē)輛氣囊裝置時(shí)的作動(dòng)情形。當(dāng)觸發(fā)點(diǎn)火器31時(shí)，通過(guò)由點(diǎn)火部分33產(chǎn)生的火焰而點(diǎn)燃并且燃燒傳火劑(或氣體發(fā)生劑)32，借此產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物(火焰、燃燒氣體及類(lèi)似物)。燃燒產(chǎn)物從通道17釋放并在穿過(guò)通氣部分27之后進(jìn)入燃燒室40，并且隨后點(diǎn)燃與燃燒氣體發(fā)生劑41。燃燒氣體由氣體發(fā)生劑41的燃燒而產(chǎn)生。與燃燒氣體一起產(chǎn)生的燃燒殘余物的一部分與第一環(huán)形平面板52相碰撞，同時(shí)穿過(guò)多孔元件50的孔51，因此，燃燒殘余物粘附至第一環(huán)形平面部分52，并且由第一環(huán)形平面部分52保留。當(dāng)流入環(huán)形空間60時(shí)，穿過(guò)孔51的燃燒殘余物隨后與擴(kuò)散器殼的底板12a相碰撞，并且粘附至底板12a，由底板1 保留。流入環(huán)形空間60的燃燒氣體隨后與多孔元件50的第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分 54(凸出部分5 與凹入部分Mb)相碰撞，同時(shí)流出連通部分45，并且燃燒殘余物粘附至第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分54，由第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分M保留。其后，穿過(guò)連通部分45的燃燒氣體與和連通部分45相對(duì)的擴(kuò)散器殼12的內(nèi)圓周壁表面相碰撞，借此，燃燒殘余物粘附至內(nèi)圓周壁表面，并且由內(nèi)圓周壁表面保留。其后，燃燒氣體穿過(guò)氣體排放路徑16，破壞連接至氣體排放口 14的鋁帶，并且從氣體排放口 14釋放至氣囊內(nèi)。此刻，因?yàn)橥鈭A周圓筒形元件42限定出擴(kuò)散器殼的底板12a 附近的連通部分45，并且氣體排放口 14形成為比連通部分45側(cè)更加靠近封閉殼13側(cè)，流出連通部分45的燃燒氣體與擴(kuò)散器殼12的內(nèi)圓周壁表面容易地相碰撞，借此增加了燃燒氣體穿過(guò)圓柱形氣體排放路徑16的時(shí)間與距離，進(jìn)一步提高氣體排放路徑中俘獲燃燒殘余物的效果。因?yàn)樵诒景l(fā)明的氣體發(fā)生器10中滿(mǎn)足A1 < A2的關(guān)系，在氣體排放口 14處抑制燃燒氣體在氣體發(fā)生器中流動(dòng)的速度，并且增加燃燒氣體(和燃燒殘余物)與從燃燒室延伸至氣體排放口的氣體通路的壁表面相接觸的時(shí)間。當(dāng)燃燒燃燒室40中的氣體發(fā)生劑41時(shí)，燃燒氣體反復(fù)碰撞多個(gè)表面，直至從氣體排放口 14釋放，并且燃燒殘余物粘附至這些表面，由這些表面保留。因此，可以簡(jiǎn)化或取消用于冷卻與過(guò)濾燃燒氣體的過(guò)濾器。(2)圖4與圖5所示的氣體發(fā)生器圖4為氣體發(fā)生器100沿軸向的剖面圖。圖5為環(huán)形多孔元件與在圖4中所示的氣體發(fā)生器中使用的氣體碰撞元件70的組合的透視圖，但在圖4中，為了清晰地示例其形狀，多孔元件以沿圖5的線(xiàn)III-III截取的剖面圖示出。圖4中所示的氣體發(fā)生器100與圖1中所示的氣體發(fā)生器10相同，除了替代多孔元件50而使用的環(huán)形多孔元件80與氣體碰撞元件70的組合。多孔元件80具有帶多個(gè)孔81的第一環(huán)形平面部分82，形成于第一環(huán)形平面部分 82的外圓周上的第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分84，以及形成于第一環(huán)形平面部分82的內(nèi)圓周上的第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分83。第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分84形成為延伸入第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分83的相對(duì)側(cè)，不同于圖2中所示的情況(在圖4中，第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分84朝向燃燒室40延伸，并且第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分83朝向空間60延伸)。第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分84不包括如圖2所示的沿軸向的凹入/凸出部分，而是具有統(tǒng)一的高度。氣體碰撞元件70具有凹面/凸面77以及形成于凹面/凸面77的外圓周上的第二環(huán)形外側(cè)壁表面部分74。凹面/凸面包括凸面部分75與凹面部分76，并且形成沿徑向的氣體通道。環(huán)形氣體碰撞元件70的每個(gè)凸面部分75具有對(duì)應(yīng)于側(cè)表面部分78的高度，并且凸面部分75的內(nèi)側(cè)沿徑向形成為隧道狀形狀，以使得穿過(guò)孔51的燃燒氣體沿徑向在其中向內(nèi)流動(dòng)。形成于兩個(gè)相鄰的凸面部分75之間的每個(gè)凹面部分76允許燃燒氣體與凸面部分75相碰撞，以流至圓柱形氣體排放路徑16，因此只要不限制氣流，也并不特別限制其橫截面形狀。在空間60中，將氣體碰撞元件70放置于多孔元件80上，以使得氣體碰撞元件70 中心孔的內(nèi)邊緣設(shè)置有與多孔元件80之間隔一定的距離或與第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分83 之間隔一定的距離。雖然氣體碰撞元件70不固定至多孔元件80，但第二環(huán)形外側(cè)壁表面部分74與外圓周圓筒形元件42之間的鄰接防止氣體碰撞元件70的位移。接下來(lái)說(shuō)明當(dāng)圖4與圖5中所示的氣體發(fā)生器100組裝入已知的車(chē)輛氣囊裝置時(shí)的作動(dòng)情形。當(dāng)觸發(fā)點(diǎn)火器31時(shí)，通過(guò)由點(diǎn)火部分33產(chǎn)生的火焰而點(diǎn)燃并且燃燒傳火劑(或氣體發(fā)生劑)32，借此，產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物(火焰、燃燒氣體及類(lèi)似物)。在穿過(guò)通道17之后，燃燒產(chǎn)物到達(dá)通氣部分27，并且釋放入燃燒室40，點(diǎn)燃與燃燒氣體發(fā)生劑41。由氣體發(fā)生劑41的燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體包含燃燒殘余物，其一部分與第一環(huán)形平面部分82相碰撞，同時(shí)，穿過(guò)多孔元件80的孔81，因此，燃燒殘余物粘附至第一環(huán)形平面部分82，并且由第一環(huán)形平面部分82保留。穿過(guò)孔81的燃燒氣體隨后流入空間60，并且部分氣體與凸面部分75相碰撞，使得燃燒殘余物粘附至該表面，并且由該表面保留。其余的殘余物與擴(kuò)散器殼的底板1 相碰撞，因此粘附至該表面，并且由該表面保留。與凸面部分75相碰撞的燃燒氣體改變其方向至沿徑向朝向內(nèi)側(cè)，以碰撞內(nèi)管元件20或第一環(huán)形內(nèi)壁表面部分83，并且進(jìn)一步改變其方向，以穿過(guò)凹面部分76朝向連通部分45流動(dòng)。燃燒氣體隨后穿過(guò)氣體排放路徑16，并且流入氣體排放口 14。因?yàn)槿紵龤怏w改變其流動(dòng)方向，燃燒殘余物粘附至碰撞元件70的碰撞壁表面。燃燒氣體與外圓周圓筒形元件42相碰撞，同時(shí)，流出連通部分45，使得燃燒殘余物粘附至外圓周圓筒形元件42，并且由外圓周圓筒形元件42保留。其后，穿過(guò)連通部分45的燃燒氣體與和連通部分45相對(duì)的擴(kuò)散器殼12的內(nèi)圓周壁表面相碰撞，使得燃燒殘余物粘附至內(nèi)圓周壁表面，并且由內(nèi)圓周壁表面保留。其后，燃燒氣體穿過(guò)氣體排放路徑16，破壞鋁封閉帶，并且從氣體排放口 14釋放至氣囊內(nèi)側(cè)。此刻，因?yàn)橥鈭A周圓筒形元件42限定出擴(kuò)散器殼的底板12a附近的連通部分 45，并且氣體排放口 14形成為比連通部分45更加軸向靠近封閉殼13側(cè)，從連通部分45排放的燃燒氣體穿過(guò)氣體排放路徑16的時(shí)間周期增加(燃燒氣體與氣體排放路徑16的壁表面相接觸的時(shí)間周期增加)，進(jìn)一步提高俘獲燃燒殘余物的效果與冷卻燃燒氣體的效果。此外，由于連通部分45與氣體排放口 14之間的位置關(guān)系，燃燒氣體從氣體排放口 14朝向低于垂直于外罩軸向方向(水平方向)的方向(朝向封閉殼13的底板13a側(cè))噴出。因?yàn)橥咕壊糠?2b存在于連接連通部分45與氣體排放口 14的假想的直線(xiàn)上，產(chǎn)生的燃燒氣體與該凸緣部分12b相碰撞，并且因此，包含在燃燒氣體中的燃燒殘余物粘附至凸緣部分12b。值得注意的是，不僅通過(guò)凸緣部分12b俘獲殘余物，例如，在當(dāng)將氣體發(fā)生器安裝于氣囊模塊中時(shí)用于固定氣囊的擋圈(未示出)設(shè)置于凸緣部分12b上的情況中，燃燒氣體與該擋圈相碰撞，并且燃燒殘余物由該擋圈俘獲。因?yàn)樵诒景l(fā)明的氣體發(fā)生器100中滿(mǎn)足A1 < A2的關(guān)系，通過(guò)氣體排放口 14抑制燃燒氣體在氣體發(fā)生器內(nèi)流動(dòng)的速度，并且增加燃燒氣體(和燃燒殘余物)與形成氣體通路的整個(gè)壁表面相接觸的時(shí)間。當(dāng)燃燒燃燒室40中的氣體發(fā)生劑41時(shí)，燃燒氣體反復(fù)碰撞多個(gè)表面，直至從氣體排放口 14釋放，并且燃燒殘余物粘附至這些表面，由這些表面保留。因此，可以簡(jiǎn)化或取消用于冷卻與過(guò)濾燃燒氣體的過(guò)濾器。雖然在實(shí)施例中說(shuō)明的氣體發(fā)生器沒(méi)有使用已知的過(guò)濾器，但當(dāng)追加使用過(guò)濾器時(shí)，過(guò)濾器可以布置于以上提及的多孔元件50、90 (在燃燒室40的上部中)、空間60、或氣體排放路徑16中。進(jìn)一步，連通孔可以形成于外圓周圓筒形元件41的圓周壁部分上，并且過(guò)濾器可以沿外圓周圓筒形元件42的內(nèi)/外圓周壁表面布置。因此描述了本發(fā)明，明顯的是，相同的方式可在多方面變化。這些變化不認(rèn)為偏離本發(fā)明的精神和范圍，且所有這些變化對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的，其意欲包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，包括外罩，其形成所述氣體發(fā)生器的外殼容器，并且具有設(shè)置有氣體排放口的圓周壁部分， 第一端、以及與所述第一端相對(duì)的第二端，所述第一端與所述第二端均為封閉的；杯狀內(nèi)管元件，其布置于所述外罩中，以使得其開(kāi)口端部位于所述第二端的底板側(cè)中， 所述杯狀內(nèi)管元件的內(nèi)部為容納點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火室，所述杯狀內(nèi)管元件的外部空間為填充有氣體發(fā)生劑的燃燒室，所述內(nèi)管元件限定出所述燃燒室的內(nèi)圓周表面；外圓周圓筒形元件，其設(shè)置于外罩中用于限定所述燃燒室的外圓周表面，以使得其一端開(kāi)口鄰接抵靠所述外罩的所述第二端的底板，環(huán)形多孔元件，其限定出所述燃燒室的上表面，并且設(shè)置于所述外圓周圓筒形元件與所述杯狀內(nèi)管元件之間，以使得空間形成于所述環(huán)形多孔元件與所述外罩的所述第一端的所述底板之間，氣體排放路徑，其形成于所述外圓周圓筒形元件與所述外罩的所述圓周壁部分的內(nèi)壁表面之間；連通部分，其連通所述空間與所述氣體排放路徑，并且設(shè)置于所述外圓周圓筒形元件的另一端開(kāi)口中；并且所述氣體排放口的總橫截面(A1)小于氣體通路的最小橫截面面積(A2)(即A1 < A2)， 所述氣體通路從所述燃燒室延伸至所述氣體排放口，并且允許所述氣體發(fā)生劑的燃燒氣體從其穿過(guò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其中，所述環(huán)形多孔元件具有包含多個(gè)孔的第一環(huán)形平面部分、形成于所述第一環(huán)形平面部分的外圓周上的第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分、形成于所述第一環(huán)形平面部分的內(nèi)圓周且位于與所述第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分相同側(cè)上的第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其中，所述環(huán)形多孔元件具有包含多個(gè)孔的第一環(huán)形平面部分、形成于所述第一環(huán)形平面部分的外圓周上的第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分、形成于所述第一環(huán)形平面部分的內(nèi)圓周且位于與所述第一環(huán)形外側(cè)壁表面部分相對(duì)側(cè)上的第一環(huán)形內(nèi)側(cè)壁表面部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其中，氣體碰撞元件布置于所述空間中所述多孔元件上，所述氣體碰撞元件具有形成氣體通路的凹面與凸面，所述氣體通路的所述外圓周側(cè)通過(guò)形成于其外圓周部分上的外壁表面而密封于所述凹面或凸面之一中，并且來(lái)自所述燃燒室的燃燒氣體在穿過(guò)所述環(huán)形多孔元件的所述孔之后，與所述氣體碰撞元件相碰撞，并且通過(guò)不密封的所述氣體通路排放至所述氣體排放路徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其中，所述氣體排放口形成為比所述連通部分更加靠近所述外罩的所述第二端，所述外罩包括封閉殼與擴(kuò)散器殼，所述擴(kuò)散器殼具有位于所述擴(kuò)散器殼的側(cè)表面部分中的所述氣體排放口，并且所述擴(kuò)散器殼的所述開(kāi)口端具有從所述側(cè)表面部分沿徑向延伸至所述外側(cè)的凸緣部分，所述凸緣部分存在于連接所述連通部分與所述氣體排放口的假想的直線(xiàn)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的用于車(chē)輛約束裝置的氣體發(fā)生器，其不包括用于冷卻與過(guò)濾由所述氣體發(fā)生劑燃燒產(chǎn)生的所述燃燒氣體的過(guò)濾器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氣體發(fā)生器(10)，其包括具有包括氣體排放口的圓周壁、第一端和第二端的外罩(11)、以及布置于外罩中的內(nèi)管元件(20)，其外部空間限定出填充有氣體發(fā)生劑的燃燒室、設(shè)置于外罩中的外圓周圓筒形元件(42)，以使得一端開(kāi)口鄰接抵靠于第二端的底板，設(shè)置于外圓周圓筒形元件與杯狀內(nèi)管元件之間的環(huán)形多孔元件(56)，以便形成燃燒室之上的空間，形成于外圓周圓筒形元件與外罩的圓周壁部分的內(nèi)壁表面之間的氣體排放路徑(16)；連通空間與氣體排放路徑并且設(shè)置于外圓周圓筒形元件的另一端開(kāi)口中的連通部分(45)；并且氣體排放口的總橫截面面積(A1)小于氣體通路的最小橫截面面積(A2)(即A1＜A2)。
文檔編號(hào)B60R21/264GK102282048SQ201080004390
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月15日
發(fā)明者小林睦治, 松田直樹(shù) 申請(qǐng)人:大賽璐化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社