专利名称：一种气囊装置以及用于该装置的气体发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种装载于车辆上的气囊装置以及气体发生器。尤其涉及一种在其运作性能上具有特征的气囊装置用气体发生器的改良。
背景技术：
为了防止碰撞事故发生时乘坐人员被方向盘或前面玻璃等车内硬物体撞击而受 伤或死亡，在汽车等车辆上搭载通过气体迅速膨胀的气囊系统，来防止搭乘者被危险物体撞击。即使乘坐人员的体格(例如，坐高的高度等)，或其搭乘姿势(例如，紧紧抓住方向 盘的姿势)等不同，气囊系统也要以能够安全地缩紧乘坐人员为优选。因此，以往提出了在 运作时初期阶段尽量缓冲对乘坐人员的冲击而运作的气囊系统。日本专利特开平8-207696号公报中分两个阶段发生气体。第一阶段较缓慢地膨 胀气囊，第二阶段则迅速产生气体。故使用两种气体发生剂包囊。但其具有气体发生器内 部构造复杂、容器大、成本高的缺陷。专利文献1日本专利特开平8-207696另外，在美国专利第4，998，751号和美国专利第4，950，458号中，提出了为了限制 气体发生器的运作功能，设置两个燃烧室分两个阶段燃烧气体发生剂的技术。但是，即使此 时其构造也仍具复杂，还不能说很完美。专利文献2美国专利第4，998，751号专利文献3美国专利第4，950，458号
发明内容
本发明是鉴于如上所述情况而提出的，其目的在于提供一种构造简单，减少运作 初期阶段对于气囊模块的损伤以及对乘坐人员的冲击，并能够有效地锁紧乘坐人员的气囊 装置以及用于该装置的气体发生器。关于本发明第一形态的气囊装置用气体发生器，其特征在于，包括借助车辆的冲 击而运作的启动器(点火器)；由所述启动器点火的发火剂；收纳所述发火剂的发火剂收容 室；利用所述发火剂点火、燃烧的气体发生剂；收纳所述气体发生剂的燃烧室，而且，它具 有利用所述气体发生剂燃烧所产生的气体来使气囊膨胀的结构，并且，所述发火剂收容室 内形成没被发火剂所填充的空间。关于本发明第二形态的气囊装置，其特征在于，包括所述气体发生器，和利用该气 体发生器所产生的气体而膨胀展开的气囊。所述发火剂最好是所述发火剂收容室内部容积的30% 50%，剩余的为所述空 间。发明效果根据如上所述构成的本发明，构造简单，不仅在运作初期阶段尽量缓冲对乘坐人员的冲击而运作，而且能够有效地锁紧乘坐人员。
图1是表示本发明的实施例所涉及的气囊装置用气体发生器构造的概略剖面图。图2是表示本发明的实施例所涉及的气囊装置用气体发生器特性的图表。图3是表示本发明的实施例所涉及的气囊装置用气体发生器的气体发生剂与发 火剂的相对填充量的表格。图4是表示比较参考例和本发明的一实施例所涉及的气囊装置用气体发生器特 性的图表。图5是表示比较参考例和本发明的一实施例所涉及的气囊装置用气体发生器特 性的图表。图6是表示本发明的实施例所涉及的气囊装置用气体发生器构造的概略剖面图。附图标记说明10气囊装置用气体发生器12 外壳14点火器(启动器)16发火剂收容室18气体发生剂燃烧室20冷却液过滤器22发火剂24气体发生剂26发火剂22的气体通道28气体排出口
具体实施例方式图1是表示本发明的一实施例所涉及的气囊装置用气体发生器构造的概略剖面 图。本实施例所涉及的气囊装置用气体发生器10包括借助车辆的冲击而运作的启动器 (点火器)14 ；由所述启动器14点火的发火剂22 ；收纳所述发火剂22的发火剂收容室16 ； 利用所述发火剂22点火、燃烧的气体发生剂24 ；收纳所述气体发生剂24的燃烧室18。本实施例所涉及的气体发生器10在其构造上，利用气体发生剂24的燃烧而产生 的气体膨胀气囊。其特征在于，在发火剂收容室16内部形成没有填充发火剂22的空间。优 选的是，发火剂22填充发火剂收容室16内部容积的30% 50%，剩余的为空间。另外，图1所示的状态是，例如，汽车在行驶中的状态，发火剂22的状态为不沉静的。另一方面，例如，汽车在停止状态(非行驶状态)下，则如图6所示，发火剂22是在下 方沉静，没有被发火剂22填充的空间在发火剂收容室16的上方将要扩大。气体发生剂10配有由上下两个壳形成的外壳12。外壳12可通过铸造、锻造、压 制加工等形成。在外壳12的周壁部，在周向上设置多个例如直径3mm左右的气体排出口 28 (例如等间隔设置18个)，在其构造上，利用从该排出口 28排出的气体膨胀并展开气囊 (未图示)。
形成上述发火剂收容室16的点火器杯配件16a，可通过铸造、锻造，或者压制加 工，切削加工等的其中一项，或者通过这些组合而形成。点火器杯配件16a中设置启动器 14，并收容发火剂22。点火器杯配件16a的周壁上，作为燃烧燃烧室18内部气体发生剂24 的根源的火焰的通道，形成贯通孔26。外壳12内设置冷却液过滤器20，其用于净化、冷却由气体发生剂24的点火、燃烧 而产生的气体。冷却液过滤器20配置在气体发生剂24的周围，点火器杯配件16a的周围 区划环状室，即气体发生剂燃烧室18。冷却液过滤器20，例如可向半径方向叠放不锈钢制 铁丝网，并可向半径方向以及轴方向压缩形成。与发火剂收容室16相同，也可在燃烧室18内部形成不存在气体发生剂24 的空 间，但是如果形成空间过大(例如，整个容积的10%以上)，有可能降低气体发生量，因此， 其容量还是尽量小为佳。图2是表示比较参考例和本发明的一实施例的实验结果的图表。图2表示调整了 对于发火剂收容室16容积的发火剂22的填充率的气体发生器的点火后的汽罐压力的时间 变化。纵轴表示汽罐内部压力，横轴表示被启动器点火瞬间开始的时间经过。图2中表示 比较参考例1、2和实施例1、2、3。图3是表示比较参考例和本发明的实施例的各自相对的气体发生剂24的填充量 和发火剂22的填充率的表格。如图2所示，根据本发明构造，用50%以下发火剂的填充率可以抑制气体发生器 (气囊装置)的运作初期阶段的罐压力低于比较参考例。故有可能罐压力上升开始时间被 推延，随之膨胀气囊而锁紧乘坐人员的时间也被推迟。但是，如果填充率超过30%，罐压力 上升开始时间不会推迟到构成问题的程度。另一方面，如图2所示，如果降低对于发火收容室16容积的发火剂22的填充率， 罐内部压力的最大值也小于比较参考例1。即使是这个程度，并不是低到构成问题的程度。 但是，增加气体发生剂24的填充量的实施例所示，通过增加气体发生剂的量可获得与比较 参考例同等的最大值，并可降低运作初期阶段的罐压力。实施例3中，从运作初期到后期可 获得充分的罐压力。并且，图2所示罐压力是通过下述方法的罐试验测定的。在内部容积60公升的 罐(不锈钢制或者铝制)内部固定气囊用气体发生器，在温室密闭罐之后，连接外部发火电 路。另外，通过设置在罐上的变压器，把接通发火电路(施加点火电流)时间设成0，用0 100毫秒时间测定罐内部的压力上升变化。并通过电脑处理把各个测定数据最终形成罐压 力/时间曲线，以获得评价气体发生剂成形体性能的曲线(以下称之为“罐曲线”)。图4、图5是表示本发明的实施例3所涉及的气囊装置用气体发生器特性的图表。 图4表示气体发生器的气体发生量(流量)的时间变位，用虚线表示比较参考例1，用实线 表示本实施例3。从图4可知，根据本实施例构造，可以将气体发生器(气囊装置)运作初 期阶段的气体发生量抑制得较低；之后，从运作中期到后期能够获得充分的气体量。图5表示气体发生器的发生气体温度的时间变位，用虚线表示比较参考例，用实 线表示本实施例。从图5可知，根据本实施例，可以将气体发生器(气囊装置)运作初期阶 段的气体温度抑制得较低；之后，从运作中期到后期大致则与以往大致相同。如上所述，本实施例中，气囊装置的运作初期利用比较少的气体量、气体 温度、气体压力，缓慢地膨胀气囊。因此，能够降低对于气囊模块的损伤和对于乘坐人员的危害性。 之后，利用充分的气体量、气体温度、气体压力膨胀、展开气囊并有效地锁紧乘坐人员。以上对本发明实施例进行了说明，但本发明并不仅限于上述实施例，还可以在不 脱离权利要求所记载的技术思想范围内，进行各种各样的设计更改。例如，实施例3中，填充了大于通常填充量10%的气体发生剂的量，但只要满足填 充密度等条件，也可以采用除此之外的填充率。具体而言，在不损害本发明效果的范围内， 艮口，可足以在原标准气体发生剂的20%程度以下的范围内增量。
权利要求
一种气体发生器，该气体发生器用于搭载于车辆上的气囊装置，其特征在于，包括借助车辆的冲击而运作的启动器(点火器)；由所述启动器点火的发火剂；收纳所述发火剂的发火剂收容室；利用所述发火剂点火、燃烧的气体发生剂；收纳所述气体发生剂的燃烧室，而且，其构造是该装置利用所述气体发生剂的燃烧所产生的气体使气囊膨胀，并且，在所述发火剂收容室内形成没被所述发火剂所填充的空间。
2.如权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，所述发火剂是所述发火剂收容室内 部容积的30% 50%，剩余的为所述空间。
3.一种气囊装置，其特征在于，包括如权利要求1所述的气体发生器和，利用该气体发 生器所产生的气体而膨胀、展开的气囊。
4.如权利要求3所述的气囊装置，其特征在于，所述发火剂是所述发火剂收容室内部 容积的30% 50%，剩余的为所述空间。
全文摘要
本发明提供一种构造简单，在运作初期阶段尽量缓冲对乘坐人员的冲击而运作的同时，能够有效地锁紧乘坐人员的气囊装置以及用于该装置的气体发生器。本发明所涉及的气囊装置用气体发生器，其特征在于包括借助车辆的冲击而运作的启动器(点火器)；由所述启动器点火的发火剂；收纳所述发火剂的发火剂收容室；利用所述发火剂点火、燃烧的气体发生剂；收纳所述气体发生剂的燃烧室，而且，它具有利用所述气体发生剂燃烧所产生的气体来使气囊膨胀的结构，并且，在所述发火剂收容室内形成没被发火剂所填充的空间。
文档编号B60R21/23GK101823469SQ20101011711
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月2日 优先权日2009年3月6日
发明者田崎阳治, 白石龙太郎, 陈建林 申请人:株式会社奥托立夫·尼其由