专利名称：具有包括缓冲垫元件的燃烧室的气体发生器的制作方法
具有包括缓冲垫元件的燃烧室的气体发生器发明背景发明领域本发明涉及用于安装于车辆等的约束装置的气体发生器。相关技术在使用固体气体发生剂的气体发生器中，将多种形状(例如颗粒状、片状和圆盘状)的固体气体发生剂填充于燃烧室中，且用于作动的燃烧气体是通过用点火装置点燃和燃烧所述气体发生剂而产生的。所述气体发生剂填充于形成在气体发生器外壳内的燃烧室中，且保持直至作动，且需要防止所述固体气体发生剂在配装于车辆等的期间由于外部振动而变得粉末化。在常规的气体发生器中，为了不使所述气体发生剂粉末化，将缓冲垫元件置于所 述燃烧室内部以吸收振动并缓解对气体发生剂的冲击。US-A No. 5, 492, 365的图3公开了气体发生器14,其中长尺寸的外壳50的一端通过端壁54而封闭，且在相对一端的开口处连接有固定于封盖56的引爆装置170。设置于所述燃烧室64中的气体发生剂60通过置于端壁54处的衬垫122来保持。由于衬垫122具有与所述燃烧室64的横截面形状大约相同横截面形状，衬垫122的放置作业是容易的。然而如果缓冲垫元件大于所述燃烧室的开口，那么缓冲垫元件的放置作业就比较困难。例如，在JP-A No. 2010-000892的图I所示的气体发生器10中，限定第二燃烧室35的第二杯状元件41具有开口 41a，其内径比待放置所述缓冲垫元件的底部41b的内径小得多。在此情形下，难以从开口 41a放置具有可覆盖底部41b的尺寸的缓冲垫元件。由塑料泡沫或橡胶制成的圆盘状物品被用作所述缓冲垫元件，但当考虑到放置所述缓冲垫元件于底部的可作业性时，所述缓冲垫元件需要具有一定水平的形状保持性(能够维持给定形状的强度)。然而，在前述情形下，通过较小的开口 41a放置所述缓冲垫元件是更加困难的。尽管此处可通过将圆盘状缓冲垫元件折成两个部分的方法来放置，但将放入的缓冲垫元件打开并使其匹配底部41b的形状的作业就显得复杂了。另外，在生产制造过程中或产品品质上，不可能完全地排除所述缓冲垫元件和所述第二杯状元件41相接触时而产生的小片会引起预料不到的问题的可能性。发明概述本发明提供气体发生器，其具有包括缓冲垫元件的燃烧室。更详细地，本发明提供用于车辆约束装置的气体发生器，其包括燃烧室，平板状缓冲垫元件，其置于所述燃烧室的底部，作为气体发生源的固体气体发生剂，其与所述缓冲垫元件一起填充于所述气体发生器内的燃烧室中，所述燃烧室基本上为杯状，其中开口的内径(D1)小于底部的内径(D2)，所述缓冲垫元件包括作为基部的圆形部以及多个从所述圆形部的外周边缘突出的突起部，所述圆形部的外径(Cl1)和所述开口的内径(D1)满足以下关系吨饵，且包括突起部的外径(d2) 两足以下关系=(I2)D1且d2 < D2。附图
简述从下文给出的详细说明以及仅示例性给出的附图将更全面地理解本发明，且所述附图仅以示例方式给出，因此不限制本发明，其中图I显示本发明的气体发生器在轴向 上的剖视图；图2(a)为图I中的所述气体发生器中所用缓冲垫元件轮廓的阐释性图示，且图2(b)为图2(a)中放置所述缓冲垫元件的方法的阐释性图示；图3(a)为可用于图I的所述气体发生器中的所述缓冲垫元件轮廓的阐释性图示，且图3(b)为图3(a)中放置所述缓冲垫元件的方法的阐释性图示；图4显示根据另一实施方案的缓冲垫元件的平面图；且图5显示根据另一实施方案的气体发生器在轴向上的剖视图。发明详述本发明提供气体发生器，其中将缓冲垫元件置于燃烧室底部，所述燃烧室由容器而限定，并填充入固体气体发生剂，所述容器例如是具有JP-ANo. 2010-000892的图I所示的形状的第二杯状元件41。本发明提供缓冲垫元件，其用于包括固体气体发生剂的气体发生器。更具体地，本发明提供缓冲垫元件，其配置于形成待填装入所述固体气体发生剂的空间的杯中，以及本发明提供使用所述缓冲垫元件的气体发生器。本发明中，所述杯的开口内径小于所述杯的底部的内径，且所述缓冲垫元件配置于所述杯的底部。并且，所述杯可用于多种用于车辆约束装置的气体发生器中，例如用于气囊或安全带预紧器(pretentioner)的气体发生器。所述杯可配置于气体发生器外壳的内部，或所述杯本身可用作外壳(形成所述气体发生器的外部容器)。因此，本发明适用于任何使用固体气体发生剂的气体发生器，例如烟火式气体发生器(其中气体通过燃烧固体气体发生剂而产生)，或使用固体气体发生剂和加压气体两者的混合式气体发生器。本发明的气体发生器优选具有外壳或燃烧室、气体源和缓冲垫元件，还任选包括启动器、滤器和排放口。本发明包括如下优选的实施方案⑵、(3)和(4):(2)上述发明的气体发生器，其中所述缓冲垫元件为正多边形，且相对边之间最大距离为Cl1，且相对顶角或角之间的距离为d2 ；(3)上述发明的气体发生器，其中所述缓冲垫元件为正多边形，所述正多边形的所有边均由向内弯曲的曲线形成，且相对边中点之间的距离为Cl1，且两个相对顶角的顶点或角之间的距离为d2，和(4)上述发明的气体发生器，其中由底面部的内径(D2)和所述圆形部的外径(Cl1)之差而形成的凹部的宽度对应于所述固体气体发生剂不进入的间隙。本发明中，所述燃烧室基本上为杯状，其中开口的内径(D1)小于底面部的内径(D2)。上述燃烧室在范围上包括所述第二杯状元件41，除所述缓冲垫元件之外，所述第二杯状元件41限定了 JP-A No. 2010-000892的图I的气体发生器10中的第二燃烧室35。本发明中，所述置于所述燃烧室底部的缓冲垫元件，包括作为基部的圆形部，以及多个从所述圆形部的外周边缘突出的突起部；所述圆形部的外径(Cl1)和所述开口的内径(D1)满足以下关系=C^D1 ;且包括突起部的外径(d2)满足以下关系=(I2)D1且d2彡D2，从而本发明提高了将所述缓冲垫元件配置于所述燃烧室内部时的可作业性。如上所述，所述缓冲垫元件包括作为基部的圆形部，以及多个从所述圆形部的外周边缘突出的突起部。总计形成3至10个，优选4至8个突起作为突起部，且这些突起优选相对于所述圆形部的中心对称地设置。所述缓冲垫元件可为正多边形的形状，优选为正六边形或正八边形的形状。另外， 可使用正四边形，还可使用具有奇数顶角的正五边形。本发明的气体发生器包括具有小开口和大底部的燃烧室，且设置有能够基本上覆盖底部的缓冲垫元件，从而缓解了由于外部振动和冲击而对所述气体发生剂产生的影响。本发明优选的实施方案本发明将参考附图所示的实施方案进行解释。图I显示本发明的用于气囊的气体发生器的轴向剖视图。除所述缓冲垫元件外，第二燃烧室杯的结构优选为JP-ANo. 2010-000892的图I所示的第二杯状元件41。所述气体发生器10包括由扩散器壳12和封闭壳13形成的外壳11,多个排气口14形成于扩散器壳12的外周面上。在作动前，所述排气口 14从内部用密封带15封闭。在封闭壳13的底面提供两个孔洞，并且将第一点火装置21和第二点火装置25通过已知方法分别安装至这两个孔洞中。所述第一点火装置21具有第一点火器圈22和第一点火器23，所述第二点火装置25具有第二点火器圈26和第二点火器27。圆筒状滤器45置于所述外壳11内部，且第一燃烧室31限定于该滤器内部。在所述第一燃烧室31内部填充有第一气体发生剂(已知组成的气体发生剂)16，并且还设置有限定传火药室33的杯状元件32。所述传火药室33填充有常规的传火药或常规的气体发生剂(附图中未显示)。所述第一燃烧室31和所述传火药室33经由第一连通孔34相连通。另外，在所述第一燃烧室31内部设置有第二燃烧室杯41，且其中限定了第二燃烧室35。在所述第二燃烧室杯41中，一端是开口的(开口 41a)，相对端是封闭的(底部41b)。在所述开口 41a侧形成直径缩减部41c，在所述底部41b侧形成直径扩大部41d，且在直径缩减部41c和直径扩大部41d之间的边界处形成环形斜面41e。所述开口 41a的内径D1和所述底部41b的内径D2之间满足D1O2，且D2Z^D1的范围为大于I且小于3，优选大于I且小于2。图I中，D2/D1=1. 5。所述第二燃烧室杯41嵌合入第二点火器垫圈26，使得从所述开口 41a侧覆盖第二点火器27。所述第二燃烧室杯41的厚度是均匀的。在所述第二燃烧室35中，放置圆盘状缓冲垫元件50，并填充有单孔形的第二气体发生剂(已知组成的气体发生剂)18。所述缓冲垫元件50的一个面50a抵接所述底部41b，并且另一个面50b抵接所述第二气体发生剂18。所述缓冲垫元件50具有形状保持性(shape-retention property)和弹性。本文所称的形状保持性是以下水平的形状保持性例如，当用指尖拿着(hold)(或用夹子支持并固定)所述缓冲垫元件的一端时，该元件不会由于其自身的重量而变形，并且能够保持上述的圆盘形状。其厚度取决于所使用得材质，但只要能够维持前述的形状保持性即可，例如厚度可为约I至8_。本文所称的弹性，是以下水平的弹性例如，即使当所述材料被折叠为二个部分时，该材料仍能够迅速地恢复原状。 所述缓冲垫元件50可由多种已知的塑料泡沫制成，例如硅酮泡沫、聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫或橡胶。图I所示的缓冲垫元件50将参考图2(a)进行阐释。图2 (a)为显示所述缓冲垫元件50置于所述第二燃烧室35 (所述第二燃烧室杯41)中的状态的图，从所述开口 41a侧观察。为便于理解，未显示一些构成部分。所述缓冲垫元件50包括作为基部的圆形部51,以及从所述圆形部51的外周边缘以径向方向向外突出的多个突起部52 (52a至52d)。所述突起部52a、52c彼此相对设置并成对，且所述突起部52b、52d彼此相对设置并成对。所述圆形部51的外径Cl1与所述开口的内径D1满足以下关系=C^D115所述突起部52a、52c(以及所述突起部52b、52d)的顶角之间的距离d2(连接各突起部的顶角的圆形的直径)满足以下关系=(I2)D1和d2 ( D2。注意，即使当d2〈D2时，d2也仅是略微短于D2 (例如，比D2短O. I至2. Omm)。由所述第二燃烧室杯41的底部41b的内径(D2)和所述圆形部51的外径((I1)之间的差而形成的凹部60的宽度(w)，对应于所述第二气体发生剂18不进入的间隙。将图2(a)所示缓冲垫元件50配置于图I所示第二燃烧室杯41中的方法，参考图2(b)来进行阐释。由于所述缓冲垫元件50的圆形部51的所述外径Cl1小于所述第二燃烧室杯41的开口 41a的内径D1，即使通过所述开口 41a放置入所述缓冲垫元件50时，所述圆形部的外周边缘51与所述开口 41a有所接触，也不会降低其可作业性。由于所述缓冲垫元件50的突起部52a到所述突起部52c (或52b到52d)的长度d2大于所述开口 41a的内径D1，因此当通过所述开口 41a放置所述缓冲垫元件50时，这四个突起部52a至52d与所述开口 41a接触。然而，由于所述缓冲垫元件50具有上述弹性，且这四个突起部52a至52d和所述开口 41a的接触面积小(碰接面积小)，因此带有这四个突起部52a至52d的所述缓冲垫元件50以变形的状态穿过直径缩减部41c，然后到达所述底部41b，并恢复原状，且成为图2(a)所示的状态。该状态中，所述突起部52的尖端抵接所述第二燃烧室杯41的内周面(直径扩大部41d)，并由此实现所述缓冲垫元件50的定位。另外，由于所述缓冲垫元件50和所述第二燃烧室杯41的接触面积小，即使所述缓冲垫元件50折叠为二个部分并置入，其也很容易通过在所述第二燃烧室35内展开而置于所述底部41b。
当使用外径为d2的圆盘状缓冲垫元件(无突起部)代替所述缓冲垫元件50时，由于与所述开口 41a的碰接面积变大，将前述缓冲垫元件置入所述第二燃烧室杯41中的作业变得极为困难。在此，如果使用具有较差形状保持性(即易于变形)的缓冲垫元件，其可通过折叠容易地置于所述第二燃烧室杯41中，但将此缓冲垫元件在所述底部41b上展开就变得困难了。另外，由于与所述第二燃烧室杯41的内周面的接触面积增大并产生摩擦，因此变得很难与所述底部41b同轴地放置所述缓冲垫元件。根据另一实施方案的缓冲垫元件150，将参考图3(a)进行阐释。
所述缓冲垫元件150形状为正六边形，且对应于上述突起部的六个顶角150a至150f与所述底部41b(直径扩大部41d的内周面)内部接触。相对边之间的距离(连接各边中点的圆形的直径)为Cl1，且两相对顶角(例如150a和150d)的顶角之间的距离(连接各顶角的顶角的圆形的直径)为d2。接着，将图3(a)所示缓冲垫元件150置入图I所示的第二燃烧室杯41中的方法将参考图3(b)进行阐释。将图3(a)所示缓冲垫元件150置入所述第二燃烧室杯41，使得如图3(b)所示，其一个顶角(例如150d)正面对向底部41b (使得顶角150b和150c之间的边和顶角150e和150f之间的边正面对向直径缩减部41c的内周面)。在此，由于Cl1的长度小于所述开口41a的内径D1,即使所述缓冲垫元件150有所接触所述开口 41a和直径缩减部41c，也不会降低其可作业性，所述缓冲垫元件150可容易地置入所述第二燃烧室杯41中，另外，所述缓冲垫元件150也可如图2(b)所示地放置。根据另一实施方案的缓冲垫元件250将参考图4进行阐释。所述缓冲垫元件250的形状使得图3(a)所示正六边形缓冲垫元件150的各边由向内弯曲的曲线形成。相对边的中点之间的距离为Cl1，且两相对顶角的顶角之间的距离(连接6个顶角的顶角的圆形的直径)为d2。由于所述缓冲垫元件250形成为使得其各边由向内弯曲的曲线形成，这更难于接触所述第二燃烧室杯41的开口 41a。接下来，阐释图5所示的气体发生器。图5所不的气体发生器中，置于气体发生器外壳211的封闭壳213的中心孔处的点火器225，与所述外壳211的中心轴同轴放置。所述点火器225安装在圈226上。在扩散器壳212的周壁部上形成多个排气孔214，并用密封带215将其封闭。将限定燃烧室235的滤器245置于所述外壳211内部，并在其中填充入气体发生剂218。用传火药室杯232覆盖点火器225。所述传火药室杯232的形状与图I所示第二燃烧室杯41的形状相同。所述传火药室杯232内部为点火室233，并将图2(a)、图3(a)和图4所示的缓冲垫元件(图5中显示为50)置于其中，且在其中填充入组成已知的传火药或者起到传火药作用的气体发生剂246。如上描述了本发明，明显的是，相同的方式可在多方面变化。这些变化不认为偏离本发明的精神和范围，且所有这些变化对本领域技术人员而言是显而易见的，其意欲包括在所附权利要求的范围内。
权利要求
1.用于车辆约束装置的气体发生器，其包括 燃烧室， 平板状缓冲垫元件，其置于所述燃烧室的底部， 作为气体发生源的固体气体发生剂，其与所述缓冲垫元件一起填充于所述气体发生器内的燃烧室中， 所述燃烧室基本上为杯状，其中开口的内径(D1)小于底部的内径(D2), 所述缓冲垫元件包括作为基部的圆形部以及多个从所述圆形部的外周边缘突出的突起部， 所述圆形部的外径(Cl1)和所述开口的内径(D1)满足以下关系吨饵，且 包括突起部的外径(d2)满足以下关系=(I2)D1且d2彡D2。
2.权利要求I的气体发生器,其中 所述缓冲垫元件为正多边形， 相对边之间最大距离为Cl1，且 相对顶角之间的距离为d2。
3.权利要求I的气体发生器,其中 所述缓冲垫元件为正多边形， 所述正多边形的所有边均由向内弯曲的曲线形成，且 相对边中点之间的距离为Cl1，且两个相对顶角之间的距离为d2。
4.权利要求I至3中任一项的气体发生器，其中 由底面部的内径(D2)和所述圆形部的外径(Cl1)之差而形成的凹部的宽度对应于所述固体气体发生剂不进入的间隙。
全文摘要
本发明提供用于车辆约束装置的气体发生器，其包括燃烧室、置于所述燃烧室底部的平板状缓冲垫元件、作为气体发生源的固体气体发生剂，所述固体气体发生剂与所述缓冲垫元件一起填充于所述气体发生器内部的燃烧室中，所述燃烧室基本上为杯状，其中开口的内径(D1)小于所述底部的内径(D2)，所述缓冲垫元件包括作为基部的圆形部和多个从所述圆形部的外周边缘突出的突起部，所述圆形部的外径(d1)和所述开口的内径(D1)满足以下关系d1＜D1，且包括突起部的外径(d2)满足以下关系d2>D1且d2≤D2。
文档编号B60R21/264GK102791538SQ201180013379
公开日2012年11月21日 申请日期2011年3月22日 优先权日2010年3月30日
发明者中安雅之, 木之下元 申请人:株式会社大赛璐