充气机的制作方法

本发明涉及一种充气机，该充气机在车辆等发生碰撞时产生用于使气囊装置的气囊展开膨胀的膨胀用气体。

背景技术：

充气机安装在气囊装置而配置于车辆中，在车辆发生碰撞时，由收容在内部的气体发生剂、加压气体而产生膨胀用气体，瞬时使气囊膨胀而保护乘员。

而且，如日本特表2002-537208公报、日本特表2001-517575公报所公开的那样，存在一种充气机，为了检测有无异常，对气体发生剂、加压气体添加臭气强烈的材料、放射性同位素示踪材料以能够检测膨胀用气体的泄漏。

然而，在当前的充气机中，根据充气机的膨胀用气体的泄漏而能够检测作为充气机的异常，在充气机内部气体发生剂产生劣化的情况下，无法进行检测。

而且，在气体发生剂已劣化的状态下，即使充气机工作，但也有可能无法确保规定的膨胀用气体的输出，并不优选。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够检测气体发生剂的劣化状况的充气机。

本发明所涉及的充气机，其特征在于，具备：充气机主体，其通过使气体发生剂燃烧而产生膨胀用气体；以及传感器，其设置于充气机主体而对气体发生剂的劣化状况进行检测。

在本发明的充气机中，能够利用传感器对所收容的气体发生剂的劣化状况进行检测。而且，对于气体发生剂的劣化状况，在需要进行充气机的更换的情况下，通过对充气机、包含充气机的气囊装置进行更换，从而能够在充气机工作时确保规定的输出。

因此，在本发明的充气机中，能够检测气体发生剂的劣化状况。

另外，在本发明所涉及的充气机中，优选传感器由气体传感器、压力传感器、热传感器中的任意传感器构成。

如果将充气机设为这种结构，则能够捕捉与气体发生剂的劣化相伴的变化即因劣化引起的气体的发生、压力变化、发热的至少任一者，能够检测到气体发生剂的劣化。

具体而言，作为充气机，优选将充气机主体构成为具备：

气体发生剂；

点火装置，其进行点火以使得气体发生剂燃烧；以及

壳体，其对气体发生剂和所述点火装置进行收容，具备气体喷出口，该气体喷出口用于将由使得气体发生剂燃烧后的燃烧气体构成的所述膨胀用气体喷出，

将传感器以与下述直线远离的方式配置于收容有气体发生剂的区域的壳体的内侧面，该直线是将通过点火装置实现的气体发生剂的点火部位和气体喷出口连结而成的。

另外，作为充气机，优选将充气机主体构成为具备：

气体发生剂；

点火装置，其进行点火以使得气体发生剂燃烧；

加压气体，其与气体发生剂的燃烧气体一起形成膨胀用气体；以及

壳体，其对气体发生剂、点火装置以及加压气体进行收容，具备气体喷出口，该气体喷出口用于将膨胀用气体喷出，

将壳体构成为，具备：

燃烧室侧部，其对气体发生剂和点火装置进行收容，具有气体流出口，使气体发生剂燃烧后的燃烧气体从该气体流出口流出；以及

加压气体室侧部，其对加压气体进行收容，并且具有气体喷出口，该气体喷出口配置为与气体流出口连通，以能够形成使燃烧气体和加压气体混合后的膨胀用气体，

将传感器以与下述直线远离的方式配置于收容有所述气体发生剂的区域的所述燃烧室侧部的内侧面，该直线是将通过所述点火装置实现的所述气体发生剂的点火部位和所述气体流出口连结而成的。

在上述结构的任意充气机中，传感器与将通过点火装置实现的气体发生剂的点火部位和气体喷出口连结的直线远离，因此，从充气机工作时的气体发生剂燃烧初始至燃烧完毕为止，传感器不易连续地暴露在燃烧气体，即从气体发生剂燃烧初始至气体发生剂燃烧完毕为止，传感器已经连续地被向气体喷出口侧、气体流出口侧流动的高温的燃烧气体按压完毕，能够防止传感器的破损、脱落，能够防止传感器从气体喷出口向壳体外飞溅。

在该情况下，还优选，传感器配置于点火装置的附近。

如果设为这种结构，则以与将通过点火装置实现的气体发生剂的点火部位和气体喷出口、气体流出口连结的直线远离的方式配置的传感器还配置于点火装置的附近。在该点火装置的附近的区域，存在在充气机工作时气体发生剂最迟地进行燃烧的区域，因此传感器暴露于燃烧气体的时间进一步变短，更能够防止传感器的破损、脱落，能够进一步防止传感器从气体喷出口向壳体外飞溅。

另外，在上述结构的充气机中，优选将传感器中的对气体发生剂的劣化状况进行检测的检测部配置为在将以可燃烧的方式对气体发生剂进行收容的充气机主体的收容部位的内侧面露出。

根据这种结构，检测部能够配置为与气体发生剂接触，能够更直接且迅速地对气体发生剂的劣化状况进行检测。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的充气机的概略纵向剖视图。

图2是本发明的一个实施方式的充气机和检测控制装置的概略图。

图3是本发明的其他实施方式的充气机的概略纵向剖视图。

具体实施方式

下面，基于附图说明本发明的一个实施方式。首先，在实施方式中，如图1所示，以烟火(pyro)方式、圆盘型的充气机1为例进行说明。

充气机1具有：充气机主体2，其通过使气体发生剂18燃烧而产生膨胀用气体G；以及传感器21，其配置于充气机主体2而对气体发生剂18的劣化状况进行检测。传感器21以有线或者无线的方式与后述的检测控制装置30连接(参照图2)。此外，实施方式中使用了有线。

充气机主体2通过使气体发生剂18燃烧而产生膨胀用气体G，在将充气机1作为气囊装置而搭载于车辆时，经由未图示的信号线与车辆的控制装置电连接，接收来自控制装置的工作信号而利用后述的点火装置8使气体发生剂18燃烧，由此产生膨胀用气体G。

如图1所示，充气机主体2构成为具备壳体3、配置于壳体3内的点火装置8和填充(收容)于壳体3内的气体发生剂18。此外，在实施方式中，将沿壳体3的轴向的方向作为上下方向、将壳体3的顶棚壁部5侧作为上方、底壁部6侧作为下方而进行说明。

壳体3利用钢板等而形成，具有大致圆筒状的周壁部4、将周壁部4的轴向的两端侧堵塞的大致圆形的顶棚壁部5以及底壁部6。在周壁部4的顶棚壁部5侧，沿周壁部4的轴向而以放射状均等地配置有多个气体喷出口4b，该气体喷出口4b是开口为使得气体发生剂18燃烧而产生的膨胀用气体G能够向外部喷出的气体喷出口。气体喷出口4b被由高压时断裂的铝带等形成的未图示的封堵材料从周壁部4内侧进行封堵。

点火装置8在实施方式的情况下为1个，如图1所示配置于壳体3内的中央。详细而言，点火装置8沿着壳体3的中心轴而配置于壳体3的底壁部6的大致中央。点火装置8具有被保持于底壁部6侧的引燃器9和配置于顶棚壁部5侧的导火药10，在工作时使气体发生剂18着火。导火药10通过引燃器9的工作而着火并燃烧，产生火焰，在实施方式中，该导火药10构成气体发生剂18的点火部位11。

而且，从作为点火部位11的导火药10产生的火焰在收容有气体发生剂18的收容部位13内传播，使填充于收容部位13内的气体发生剂18着火并燃烧。此外，在实施方式的情况下，引燃器9从底壁部6侧起占充气机1的高度的大约1/3的高度，作为点火部位11的导火药10配置于引燃器9的顶棚壁部5侧。即，在实施方式中，点火部位11(导火药10)从底壁部6侧分离而配置在充气机1的高度的大约大于1/3的高度的位置。另外，收容部位13是壳体3内的将点火装置8包围的大致圆筒状的部分，构成气体发生剂18的燃烧室。

气体发生剂18是在燃烧时产生膨胀用气体G的物质，使用将规定的燃料和氧化剂混合并利用挤压成型、冲压成型等成型为规定形状的气体发生剂。作为气体发生剂18，能够使用在通常的充气机中利用的通用的气体发生剂，具体而言，能够使用胍基、四唑基、三嗪基、联氨基(hydrazine)、三唑基(triazole)、偶氮二甲酰胺(azodicarbonamide)、双四唑基(bitetrazole)、硝酸铵基(ammonium nitrate)等，但并不限定于这些。此外，在本实施方式中，使用了胍基。

气体发生剂18在正常燃烧时产生N2、CO2、H2O，但在因劣化引起分解时产生NOX、NH3、CO、CO2、H2、N2、H2O、CH4、C2H6等。

在本实施方式中，传感器21对气体发生剂18的劣化状况进行检测而变换为与气体发生剂18的劣化状况相对应的电压等的信号的强度，并输出。传感器21具备：检测部21a，其对气体发生剂18的劣化状况进行检测；以及输出部21b，其对检测部传感器21a进行保护，并且将检测部传感器21a所检测到的劣化状况变换为信号强度而输出。作为劣化状况，传感器21对气体发生剂18的周边的气体浓度、压力、温度等进行检测。

而且，传感器21优选具备气体传感器21A、压力传感器21B、热传感器21C的至少任一者。

根据这种结构，能够捕捉与气体发生剂18的劣化相伴的变化即气体的发生、压力变化、发热的至少任一者，能够检测气体发生剂18的劣化。在实施方式中，使用了气体传感器21A。

气体传感器21A使用将气体的浓度变换为信号强度而作为输出值并利用所检测的气体进行特定的反应的元件，有时需要根据所使用的气体发生剂18的种类而选择与要检测的气体相适应的气体传感器。在脈基的情况下使用对在劣化时产生的气体即NOX、CO、NH3、H2等进行检测的气体传感器21A。

气体传感器21A能够使用通用品或与使用条件相适应的特制品。

气体发生剂18无论在任何状态下保存，劣化均发展，对应于劣化的发展而气体的浓度变高。而且，能够根据气体发生剂18的种类而确定判断为需要更换充气机1的气体的浓度(下面，称为更换浓度)。

在实施方式中，如图1所示，气体传感器21A处于从直线L远离的位置，并且安装与收容有气体发生剂18的区域S，该直线L是以最短距离将通过点火装置8实现的气体发生剂18的点火部位11(导火药10)和气体喷出口4b连结的直线。具体而言，气体传感器21A配置于处于点火装置8的附近的底壁部6的中央附近。

在实施方式中，如图1所示，气体传感器21A配置为使检测部21a在将气体发生剂18以能够燃烧的方式收容的充气机主体2的收容部位13的内侧面(底壁部6的内侧面侧)露出。而且，气体传感器21A的除了检测部21a以外的部位埋设在底壁部6。

如图2所示，气体传感器21A与检测控制装置30电连接。检测控制装置30具有解析部31和通知部32。此外，解析部31和通知部32可以一体地配置，也可以独立地配置，没有特别限制。

气体传感器21A将与气体的浓度相对应的信号强度从输出部21b输出至检测控制装置30。解析部31根据预先创建的浓度-信号强度检量线，解析气体传感器21A的信号强度是否超过了与更换浓度相对的信号强度。而且，在超过了更换浓度的情况下，通知部32对气体发生剂18的劣化进行通知。此外，由于气体发生剂18的劣化是逐渐发展的，因此还能够根据气体发生剂18的劣化的程度多阶段地进行通知。

通知部32可以在未图示的仪表面板以异常显示的方式向乘员通知，也可以以在定期检查时设置为检查项目的方式向检查者通知，还可以以声音的方式向乘员、检查者通知。

对于气体发生剂18的劣化状况的检测，可以实时地进行检测，也可以定期地进行检测。在实时地进行检测的情况下，还能够在解析部31具备存储器等。在定期地进行的情况下，例如能够在每次启动发动机时进行检测。

在实施方式的充气机1中，能够利用传感器21对所收容的气体发生剂18的劣化状况进行检测。而且，对于气体发生剂18的劣化状况，在需要进行充气机1的更换的情况下，通过对充气机1、包含充气机1的气囊装置进行更换，从而能够在充气机1工作时确保规定的输出。

因此，在实施方式的充气机1中，能够检测出气体发生剂18的劣化状况。

另外，在实施方式所涉及的充气机1中，传感器21由气体传感器21A构成。因此，能够捕捉与气体发生剂18的劣化相伴的变化即因劣化引起的气体的发生，能够检测气体发生剂18的劣化状况。此外，作为传感器，在后面每次叙述时，也可使用压力传感器21B或热传感器21C。

另外，在实施方式的充气机1中，传感器21以与直线L远离的方式配置于收容有气体发生剂18的区域S的壳体3的内侧面，该直线L以最短距离将通过点火装置8实现的气体发生剂18的点火部位11(导火药10)和气体喷出口4b连结。因此，从充气机1工作时的气体发生剂18燃烧初始至燃烧完毕为止，气体传感器21A不易连续地暴露在燃烧气体。即，在实施方式的充气机1中，从气体发生剂18燃烧初始至气体发生剂18燃烧完毕为止，气体传感器21A已经连续地(持续地)被向气体喷出口4b侧流动的高温的燃烧气体G1按压完毕，能够防止气体传感器21A的破损、脱落，能够防止气体传感器21A从气体喷出口4b向壳体3外飞溅。此外，如果不考虑上述方面，也可以设为将传感器配置于处于将通过点火装置实现的点火部位和气体喷出口连结的直线的附近的位置。

并且，在实施方式的充气机1中，气体传感器21A配置于点火装置8的附近。即，在实施方式的充气机1中，以与直线L远离的方式配置的传感器气体传感器21A还配置于点火装置8的附近，该直线L是以最短距离将通过点火装置8实现的气体发生剂18的点火部位11(导火药10)和气体喷出口4b连结的直线。在该点火装置8的附近的区域，存在在充气机1工作时气体发生剂18最迟地进行燃烧的区域，因此传感器21A暴露于燃烧气体的时间进一步变短，更能够防止传感器21A的破损、脱落，能够进一步防止传感器21A从气体喷出口4b向壳体3外飞溅。特别是，在实施方式的充气机1中，气体传感器21A配置于底壁部6的中央附近。在实施方式的点火部位11中，点火装置8设为下述结构，即，使引燃器9配置于底壁部6侧，使构成点火部位11的导火药10配置于顶棚壁部5侧。而且，构成该点火部位11的导火药10从底壁部6侧起配置于充气机1的高度的大约比1/3高的高度，因此配置于底壁部6的中央附近的气体传感器21A成为下述结构，即，从点火部位11(导火药10)在上下方向侧分离，并配置于也与气体喷出口4b分离的里侧位置。因此，能够可靠地防止传感器21A的破损、脱落，并且还能够可靠地防止传感器21A从气体喷出口4b向壳体3外飞溅。此外，如果不考虑上述方面，则可以设为下述结构，即，将传感器配置于壳体的周壁部侧等与点火装置分离的位置。以最短距离将实施方式的点火部位11和气体喷出口4b连结的直线L具体而言为与充气机1的中心轴O正交而从气体喷出口4b通过的直线L。

另外，在实施方式的充气机1中，气体传感器21A配置为使检测部21a在将气体发生剂18以能够燃烧的方式收容的充气机主体2的收容部位13的内侧面(实施方式的情况下为底壁部6的内侧面侧)露出。因此，检测部21a能够配置为与气体发生剂18接触而能够直接且迅速地检测气体发生剂18的劣化状况。此外，如果不考虑上述方面，则可以构成为使传感器的检测部从收容部位的内侧面露出。特别是，在实施方式的充气机1中，是气体传感器21A的除了检测部21a以外的部分埋设于底壁部6的结构。因此，在充气机1工作时，能够可靠地防止气体传感器21A的除了检测部21a以外的部位的破损、脱落，能够更进一步地防止气体传感器21A从气体喷出口4b向壳体3外飞溅。当然，如果不考虑上述方面，也可以设为下述结构，即，以检测部以外的部位也在收容部位的内侧面露出的方式配置传感器。

此外，在实施方式的充气机1中使用了气体传感器21A，但作为传感器21，还可以使用压力传感器21B、热传感器21C。另外，作为气体传感器21A，还可以使用腐蚀传感器21D、光传感器21E、湿气传感器21F等。此外，传感器21只要是能够对气体发生剂18的劣化进行检测的结构就能够使用，不限定于例示的结构。

作为压力传感器21B，是将压力的值变换为输出值的传感器21，根据测定方法，存在压力膜方式、波纹管方式、应变仪方式等的压力传感器21B。气体发生剂18由于劣化而产生气体，因此如果劣化则壳体3内的压力变高，因此能够利用压力传感器21B对气体发生剂18的劣化进行检测。作为压力传感器21B，能够使用通用品、与使用条件相适应的特制品。

作为热传感器21C，是将作为热的指标的温度的值变换为输出值的传感器21，根据测定方法，能够使用热电动势方式、电阻温度计方式、热膨胀方式、热变色方式、红外线放射方式、温度熔断器等的热传感器21C。气体发生剂18由于劣化而产生热，因此如果劣化则壳体3内的温度变高，因此能够利用热传感器21C对气体发生剂18的劣化进行检测。此外，热有时相对于外部而出入，即使上升至判断为充气机1的劣化的温度为止，随后，温度有时会下降。即使温度下降至小于或等于判断为充气机1的劣化的温度，气体发生剂18也已达到劣化，不能作为气体发生剂18而正常地作用。因此，在使用热传感器21C的情况下，优选使用具备存储器等的结构，该存储器在超过了检测控制装置判断为劣化的温度的情况下，能够对超过了该温度的情况进行存储。作为热传感器21C，能够使用通用品、与使用条件相适应的特制品。

作为腐蚀传感器21D，例如能够通过将检测材料设置在壳体3内而构成，该检测材料是由被与气体发生剂18的劣化相伴的生成物内含有的NOX等的氧化物、氧化性的气体所腐蚀的金属、具体为银等形成的线材等。该腐蚀传感器21D通过利用氧化物、氧化性的气体将检测材料腐蚀而捕捉电阻值的变化，对气体发生剂18的劣化进行检测。在气体发生剂18劣化前，电阻值较小，但在气体发生剂18劣化后，检测材料被所产生的氧化物、氧化性的气体腐蚀，电阻值增加，因此利用腐蚀传感器21D能够检测气体发生剂18的劣化。

作为光传感器21E，例如能够通过将检测材料设置于壳体3内而构成，该检测材料是由于与气体发生剂18的劣化相伴的生成物内含有的NOX等的氧化物、氧化性的气体而容易产生变色、光泽下降的金属、具体为银等形成的。该光传感器21E向检测材料照射光，通过检测材料表面的光反射率的变化而对劣化进行检测。气体发生剂18劣化前的检测材料的光反射率较高，但气体发生剂18劣化后的检测材料由于氧化物、氧化性的气体而光反射率变得较低，因此利用光传感器21E能够检测气体发生剂18的劣化。此外，作为光传感器21E，并不限定于金属，还能够使用CMOS、CCD图像传感器、光电二极管等，捕捉因气体发生剂18的劣化引起的气体发生剂18自身的表面颜色变化、形状变化，也能够检测气体发生剂18的劣化。

湿气传感器21F将与气体发生剂18的劣化相伴的生成物内所含有的包含气体状态在内的H2O作为湿气而进行感知，通过感知湿气而能够对气体发生剂18的劣化进行检测。此外，湿气传感器21F能够使用通用品、与使用条件相适应的特制品。

另外，这些传感器21也可以多个同时使用。能够捕捉多个与气体发生剂18的劣化相伴的变化的原因在于，能够从多个方向对气体发生剂18的劣化进行检测。例如，作为气体传感器21A，通过同时使用NOX用、CO用、NH3用等与多个化合物相关的气体传感器21A，从而即使在气体发生剂18发生了集中的劣化的情况下，也能够检测劣化。另外，通过同时使用气体传感器21A、压力传感器21B、和热传感器21C，从而能够从多个方向对气体发生剂18的劣化进行检测。并且，还能够使用具有多个传感器功能的传感器21。

此外，在实施方式中，以具备一个点火装置8的充气机1为例进行了说明，但本发明的充气机并不限定于具备一个点火装置的充气机，还可以应用于具备多个点火装置的充气机。

作为其他实施方式，还可以如图3所示，应用于混合方式、圆筒型的充气机1A。当然，作为膨胀用气体G的发生方式，可以与引燃方式、混合方式等无关联地进行应用，作为充气机1的形状类型，可以与圆盘型、圆筒型等无关联地进行应用。

充气机1A设为混合方式，该混合方式是使内部填充加压气体G0、气体发生剂18而构成的。充气机1A构成为在壳体3内具有燃烧室侧部41、加压气体室侧部42。燃烧室侧部41对气体发生剂18和点火装置8进行填充(收容)，具有气体流出口45，该气体流出口45使气体发生剂18燃烧后的燃烧气体G1从该气体流出口45流出。加压气体室侧部42对加压气体G0进行填充(收容)，并且配置为与气体流出口45连通，以能够形成使燃烧气体G1和加压气体G0混合后的膨胀用气体G。另外，在加压气体室侧部42配置有气体喷出口46。在气体流出口45配置有未图示的破裂板，该破裂板与点火装置8工作时的气体发生剂18的着火相伴而可以破裂。在气体喷出口46和加压气体室侧部42的连通部位配置有未图示的破裂板，该破裂板在点火装置8工作后与燃烧气体G1发生后的加压气体室侧部42的内压上升相伴而可以破裂。在该充气机1A中，与前述的充气机1相同地，点火装置8也具备引燃器9和导火药10，导火药10构成点火部位11。传感器21以与直线L远离的方式配置于与收容有气体发生剂18的区域S接触的部分的燃烧室侧部41，该直线L以最短距离将通过点火装置8实现的气体发生剂18的点火部位11和气体流出口45连结。此外，该充气机1A的直线L为与从气体流出口45通过的充气机1A的中心轴O一致或者平行的直线L。具体而言，传感器21安装于点火装置8的附近(将燃烧室侧部41的周围围住的周壁部41a中，处于点火装置8的附近的位置)。传感器21与前述的充气机1相同地，是与未图示的检测控制装置30电连接的结构。

另外，检测控制装置30将适当的充气机1搭载于车辆而使用，不仅搭载于车辆而对在车辆搭载过程中的充气机1的气体发生剂18的劣化进行检测、通知，还可以构成为在充气机1搭载于车辆之前，对该充气机1的气体发生剂18的劣化进行检测、通知。