本发明涉及在作为装备于汽车等的乘员保护装置的气囊装置中装入的气体发生器,特别涉及适合装入在侧气囊装置等中的外形为长尺寸圆柱状的所谓圆筒型气体发生器(cylinder type gas generator)。
背景技术:
1、以往,从汽车等的乘员的保护的观点,作为乘员保护装置的气囊装置正在普及。气囊装置是以从车辆等碰撞时发生的冲击保护乘员的目的而装备的,通过在车辆等碰撞时瞬间使气囊膨胀及展开,气囊成为缓冲垫(cushion)而承接住乘员的身体。
2、气体发生器是被装入在该气囊装置中、在车辆等碰撞时借助来自控制单元的通电将点火器点燃、借助在点火器中产生的火焰使气体发生剂燃烧而瞬间产生大量的气体、由此使气囊膨胀及展开的设备。
3、在气体发生器中,基于相对于车辆等的设置位置、输出等规格而存在各种结构的气体发生器。作为其一种,有被称作圆筒型气体发生器的结构。圆筒型气体发生器其外形为长尺寸圆柱状,适合装入在侧气囊装置、帘式气囊装置(curtain air bag apparatus)、膝部气囊装置、座垫气囊装置等中。
4、通常,在圆筒型气体发生器中,在壳体的轴向的一端部组装点火器,并且在该一端部侧设置收容有气体发生剂的燃烧室,在壳体的轴向的另一端部侧设置收容有过滤器的过滤器室,在壳体的周壁部的规定该过滤器室的部分设置气体喷出口。
5、在这样构成的圆筒型气体发生器中,在燃烧室中产生的气体通过沿着壳体的轴向流入到过滤器室而穿过过滤器的内部,穿过过滤器后的气体经由气体喷出口被向外部喷出。
6、另外,作为公开了具备该结构的圆筒型气体发生器的文献,例如有日本特开2017-193191号公报(专利文献1)。
7、在该专利文献1所公开的圆筒型气体发生器中,在壳体的组装着点火器的上述一端部与气体发生剂之间,设置有将该气体发生剂朝向壳体的另一端部侧施力的螺旋弹簧。该螺旋弹簧是用来一边将从组装在壳体的上述一端部处的点火器到气体发生剂的距离适当地保持、一边将气体发生剂在壳体的内部固定的部件。
8、此外,在上述专利文献1所公开的气体发生器中,在壳体的上述一端部侧设置有大致筒状的金属制的燃烧控制罩,以将点火器的作为收容有点火药的部分的点火部覆盖。该燃烧控制罩是用来将在工作时在点火器产生的热粒子有效率地引导到气体发生剂的部件,更详细地讲,是对在点火部产生的热粒子的行进方向赋予指向性的部件。
9、通过做成这样的结构的圆筒型气体发生器,在工作时能够得到良好的气体输出特性。
10、这里,一般在气体发生器中,将气体发生剂从外部气密地封闭是重要的。这是因为,在气体发生剂吸湿的情况下,有可能不再能得到希望的气体输出特性。
11、在圆筒型气体发生器中,作为防止气体发生剂吸湿的方法,有将气体发生剂收容于容器、在将该容器密闭后将其配置到壳体的内部的方法,所述容器由在通过点火器的工作而产生的热或压力下熔融或破裂的脆弱的部件构成。例如在日本特开2018-69924号公报(专利文献2)中公开了采用该方法的圆筒型气体发生器。
12、但是,在采用上述方法的情况下,有制造成本承受压力的问题。即,上述的由脆弱的部件构成的容器其零件成本比较高,此外,在将气体发生剂收容在该容器内后将其密闭的作业需要相当程度的劳力和时间,所以在这一点上制造成本也增大。
13、另一方面,在圆筒型气体发生器中,作为防止气体发生剂吸湿的其他方法,有在壳体的各处设置例如o形圈、密封带等以将收容有气体发生剂的燃烧室气密地封闭的方法。例如在日本特开2008-296763号公报(专利文献3)中公开了采用该方法的圆筒型气体发生器。
14、在该专利文献3所公开的圆筒型气体发生器中,将壳体构成为,包括大致圆筒状的壳体主体和保持点火器并且被内插在壳体主体的开口端的保持器(holder),在其中的壳体主体与保持器之间夹装例如由o形圈等构成的密封部件,此外,粘贴例如由密封带等构成的密封部件以将设置在将燃烧室和过滤器室分隔的部件的连通孔封闭,由此确保了这些部分处的气密性。另外,通过采用这样的手法,与使用密闭容器的情况相比能够抑制制造成本。
15、现有技术文献
16、专利文献
17、专利文献1:日本特开2017-193191号公报
18、专利文献2:日本特开2018-69924号公报
19、专利文献3:日本特开2008-296763号公报
技术实现思路
1、发明要解决的课题
2、但是,在上述专利文献3所公开的圆筒型气体发生器中,作为上述的保持器的功能、特性,需要点火器的保持、与点火器连接的连接器的接纳、与壳体主体之间的牢固的连接、能够耐受气体发生器的工作时的燃烧室的内压上升的强度等,所以保持器的形状必然复杂化,进而也要求较高的加工精度,作为结果有保持器的零件成本变高的问题。
3、进而,由于该保持器是比较大的金属制的零件,所以还有圆筒型气体发生器的重量必然增加的问题。
4、另一方面,在如上述专利文献1所公开的圆筒型气体发生器那样做成设置有螺旋弹簧和燃烧控制罩的结构的情况下,需要在壳体的上述的一端部侧的部分设置许多零件,所以不仅零件件数变多,而且组装作业麻烦化,作为结果还发生制造成本增大这一其他问题。此外,如果能够削减零件件数,则随之也能够实现作为气体发生器整体的轻量化。
5、因而,本发明是为了解决上述的问题而做出的,目的是提供一种实现制造成本的削减和轻量化的气体发生器。
6、用来解决课题的手段
7、基于本发明的气体发生器具备壳体主体、保持器组装体和点火器。上述壳体主体由在内部包括收容有气体发生剂的燃烧室的筒状的金属制的部件构成。上述保持器组装体被内插在上述壳体主体的轴向的开口端,包括沿着与上述壳体主体的轴向平行的方向延伸的贯通孔状的中空开口部。上述点火器包括收容有点火药的点火部及与该点火部连接的端子销,在上述点火部位于上述燃烧室侧且上述端子销位于与上述燃烧室侧相反侧的状态下至少其一部分被配置在上述中空开口部的内部。上述保持器组装体具有金属制的保持器部和树脂制的连接器部,所述保持器部位于上述燃烧室侧,并且接纳上述点火器,保持该点火器,所述连接器部位于与上述燃烧室侧相反侧,并且接纳与上述端子销连接的连接器。上述保持器部包括规定上述中空开口部的筒状的第1躯体部和沿着上述壳体主体的径向从上述第1躯体部突出的环状突部。上述连接器部包括规定上述中空开口部的筒状的第2躯体部和从上述第2躯体部朝向上述燃烧室侧延伸设置的筒状部。上述筒状部被内插在上述壳体主体的上述开口端,并且被外插在上述第1躯体部的从上述环状突部观察位于与上述燃烧室侧相反侧的部分。在基于上述本发明的气体发生器中,通过上述壳体主体的与上述筒状部对应的部分朝向径向内侧缩径,由上述壳体主体的该缩径的部分和上述第1躯体部将上述筒状部夹入而压缩,由此由上述筒状部将上述壳体主体与上述第1躯体部之间的间隙封闭。
8、在基于上述本发明的气体发生器中,也可以是,通过上述筒状部的内径比上述第2躯体部的内径大且在上述连接器部设置将上述第2躯体部的内周面与上述筒状部的内周面连接的环状阶差面,在上述连接器部的位于上述燃烧室侧的轴向端部,设置由上述环状阶差面及上述筒状部的内周面规定的第1室。在此情况下,优选的是,上述第1躯体部被内插在上述第1室,并且上述第1躯体部的位于与上述燃烧室侧相反侧的轴向端面抵接于上述环状阶差面。
9、在基于上述本发明的气体发生器中,也可以是,通过上述第2躯体部的内径比上述第1躯体部的内径大,在上述保持器组装体的位于与上述燃烧室侧相反侧的轴向端部,设置由上述第1躯体部的位于与上述燃烧室侧相反侧的轴向端面及上述第2躯体部的内周面规定的第2室。在此情况下,优选的是,由上述第2室构成与上述端子销连接的连接器的接纳部。
10、在基于上述本发明的气体发生器中,也可以是,上述第1躯体部的外周面随着朝向上述燃烧室侧而缩径。
11、在基于上述本发明的气体发生器中,也可以是,还具备:过滤器,被配置在上述壳体主体的内部;以及分隔部件,通过被配置在上述壳体主体的内部,将上述壳体主体的内部的空间在上述壳体主体的轴向上分隔为配置有上述过滤器的过滤器室和上述燃烧室。在此情况下,也可以是,上述分隔部件通过被焊接在上述壳体主体而被固定。
12、在基于上述本发明的气体发生器中,也可以是,还具备螺旋弹簧,所述螺旋弹簧被夹装在上述保持器组装体与上述气体发生剂之间,通过在使上述气体发生剂离开上述点火部的同时将上述气体发生剂朝向与上述保持器组装体位于的一侧相反侧施力,将上述气体发生剂在上述壳体主体的内部固定。在此情况下,也可以是,上述点火部包括在上述点火器的工作时通过上述点火药被点燃而开裂的杯体;进而,在此情况下,也可以是,上述螺旋弹簧在与上述点火部大致同轴上以在与上述点火部之间不夹设其他部件地将上述点火部包围的方式被配置,以使得上述杯体开裂时的该杯体的打开状况被上述螺旋弹簧限制。
13、在基于上述本发明的气体发生器中,也可以是,上述点火部的外形是大致圆柱状;此外,也可以是,上述螺旋弹簧包括圆筒状部和扩径部,所述圆筒状部位于上述保持器组装体侧且其内径为一定,所述扩径部从上述圆筒状部的上述气体发生剂侧的端部朝向上述气体发生剂侧延伸突出,且随着向上述气体发生剂接近而其内径增大。在此情况下,优选的是,上述螺旋弹簧的将上述点火器包围的部分由上述圆筒状部构成。
14、在基于上述本发明的气体发生器中,优选的是,在将上述壳体主体的收容有上述气体发生剂的部分的内径设为r1、将上述点火部的外径设为r2、将从上述点火部中的收容有上述点火药的部分到上述气体发生剂的沿着上述壳体主体的轴向的距离设为l1、将从上述点火部中的收容有上述点火药的部分到上述圆筒状部与上述扩径部的边界的沿着上述壳体主体的轴向的距离设为l2、将上述点火部与上述圆筒状部之间的余隙设为c的情况下,满足0<c≤(r1-r2)×(l2/l1)/2的条件。
15、在基于上述本发明的气体发生器中,优选的是,上述余隙为1.0mm以下。
16、在基于上述本发明的气体发生器中,也可以是,上述螺旋弹簧中的将上述点火部包围的部分与上述点火部接触。
17、发明效果
18、根据本发明,能够做成实现制造成本的削减和轻量化的气体发生器。