气体发生器 【技术领域】
本发明涉及用数个点火器使罩内的气体发生剂燃烧、且可控制气囊膨胀展开的、状况适应型气囊用的气体发生器。
背景技术
为了保护乘坐人员免受因汽车碰撞时所产生的冲击，而迅速地使气囊膨胀展开的气体发生器，被组装在气囊组件内，该气囊组件安装在方向盘内或仪表盘内。气体发生器，根据控制装置(执行元件)发出的电信号而使点火器(引爆装置)动作，利用该点火器的火焰而使气体发生剂燃烧，迅速地产生大量的气体。
现有技术的气体发生器，不管乘坐人员的就座姿势(正规就座、前屈等非正规就座)和碰撞时的车速(加速度)如何，经常具有使气囊迅速膨胀展开的情形。因此，气囊难以根据汽车乘坐人员的就座姿势、碰撞时的车速(加速度)展开，气囊往往不能发挥保护乘坐人员的本来地功能。
因此，近年来关于气体发生器，不断提出、并开发了使气囊的初期膨胀缓和等根据乘坐人员的就座姿势、碰撞时的车速(加速度)展开气囊的、状况适应型气囊用气体发生器。
例如，在US 6,032,979中公开了形成有分别具有点火器的双室式燃烧室，装填在各燃烧室内的气体发生剂依次燃烧而产生气体的、状况适应型气体发生器。该气体发生器这样构成，即在罩的内周部设有圆环状的过滤装置，形成有第一燃烧室和第二燃烧室，其中第一燃烧室形成于该过滤装置内部，第二燃烧室是在该第一燃烧室内被有底筒状的圆筒管分隔而成的，第一燃烧室和第二燃烧室可由形成于有底筒状的圆筒管的侧筒部上的数个孔连通。又，使装填在第一燃烧室和第二燃烧室内的气体发生剂具有时间差地进行燃烧，从而制成与乘坐人员的就座姿势相适宜的、状况适应型气体发生器。
但是，由于第一燃烧室和第二燃烧室是可以连通的状态，故第一燃烧室产生的气体，会使装填在第二燃烧室内的气体发生剂开始燃烧，往往不能按预定的时间差产生气体。而且，过滤装置为圆环状时，是沿着罩的内周面设置，在各燃烧室内通过燃烧产生的气体和残渣由1个过滤器进行冷却·过滤。因此，2个燃烧室的点火方式作同时着火·时间差着火·单侧着火的改变时，会产生过滤器的冷却过于不足的问题，有可能排出温度·成分不合适的气体。并且，燃烧室的点火顺序也被限制为从气体发生器的外周侧到内侧，往往不能适用于多种碰撞方式。
另外，在特开平11-59318号公报中，揭示了将罩内部沿其轴向的上下侧划分为2个燃烧室，各燃烧室内分别设有点火器，填充在各燃烧室内的气体发生剂依次燃烧而产生气体的、状况适应型气体发生器。该气体发生器在各燃烧室内设有圆环状过滤装置，故成本高。
本发明的目的在于，以低成本提供一种可将燃烧室划分为2个室以上，而且可同时单独使用过滤装置的状况适应型气体发生器。
【发明内容】
为了解决上述课题，本发明的气体发生器包括以下部分：由具有多个点火装置的引发壳(initiator shell)和闭合壳(colsureshell)构成的圆筒状的罩；形成在上述罩内，且装填有气体发生剂的燃烧室；将上述燃烧室划分为2个室以上的燃烧室的圆筒构件；设置在被划分为上述2个室以上的各燃烧室中的过滤装置，其特征在于，上述过滤装置的至少1个为圆盘状，上述各燃烧室各自独立。
即使在确实将罩内划分为2个室，并在各燃烧室内设置有过滤装置的情况下，将过滤装置的至少1个设成圆盘状，便可低成本地实现各燃烧室之间不连通、各自独立的构造。因此，可抑制1个燃烧室产生的气体在不进行冷却·过滤的情况下直接流入另一个燃烧室的现象，并使各燃烧室独立。而且，可对每个燃烧室进行各种性能调整。又，因各燃烧室设有过滤装置，故可使过滤装置充分发挥作用。
本发明的气体发生器，上述燃烧室中的至少1个室由间隔构件在气体发生器的轴向上进行限制。
由于燃烧室中至少1个室由间隔构件在气体发生器的轴方向上进行限制，故在与用圆筒构件划分的另一燃烧室之间，含有气体的燃烧生成物不连通，在各燃烧室中可确实独立地进行燃烧。在该间隔构件的上方部，可形成作为来自另一燃烧室的气体的流路的空间。
本发明的气体发生器，在上述圆筒构件内设有具有多个孔的孔板。
由于圆筒构件内设有形成有多个孔的孔板，故圆筒构件内的燃烧室中所产生的气体，通过孔流出到圆筒构件外。因此，通过调节孔的孔径、数量等，便可控制气体排出特性。
本发明的气体发生器，在上述圆筒构件的底部上一体形成有多个孔。
由于在圆筒构件的底部上一体成形有孔，故零部件数量减少，罩内的构造可进一步简化。
本发明的气体发生器，上述间隔构件成形为波纹板状，以防止变形和确保燃烧室所产生的气体在上述圆筒构件内的流路。
间隔构件成形为波纹板状，可确保燃烧室所产生的气体在圆筒构件内的流路，故在圆筒内产生的气体可确实排放到罩外。又，因为形成为波纹板状，故其强度能充分地耐受产生气体时的压力，可抑制因气体压力所引起的变形。在此，波纹板的形状优选为从间隔部件的中心向外周呈辐射状地成形。
【附图说明】
图1是本发明的实施例1的气体发生器P1的剖面图。
图2是本发明的实施例2的气体发生器P2的剖面图。
图3是本发明的实施例3的气体发生器P3的剖面图。
【具体实施方式】
以下，参照附图对本发明气体发生器的实施例作说明。
图1所示为本发明实施例1的气体发生器P1的剖面图。图1中，气体发生器P1是将驾驶席用气囊膨胀展开的发生器，其由以下部分构成：由引发壳1和闭合壳2构成的圆筒状罩3；设在罩3内，形成第二燃烧室4的圆筒构件5；设在该圆筒构件5内的圆盘状的第二过滤装置6；沿着罩3的内周设置，内部形成有第一燃烧室7的圆环状的第一过滤装置8；罩3内的对气体发生器的轴向进行限制的间隔构件39；装填在各燃烧室4、7内的气体发生剂14a、14b；分别设在各燃烧室4、7中的点火装置16、17。将引发壳1和闭合壳2对合，并在接合部10处用焊接等方法进行接合。又，引发壳1和闭合壳2，也可用除了焊接之外的方法，例如压焊等方法进行接合。
构成圆筒状罩3的闭合壳2，由顶板部11、从顶板部11向引发壳1延伸的侧筒部12，以及从侧筒部12向直径外侧延伸的凸缘部13构成。侧筒部12上形成有多个气体排放口15，用于排放由气体发生剂14a、14b燃烧所产生的气体。在气体排放口15上、于侧筒部12的内表面上，粘贴有铝带等断裂(rupture)构件18。这样，防止外部的湿气等进入罩3内。
与闭合壳2对合且用焊接、压焊等方法接合的引发壳1，由底板部21，从底板部21向闭合壳2延伸的侧筒部22构成。底板部21上设有保持点火装置16、17的圆筒状点火装置保持部23、24。作为点火装置16和后述的点火装置17的构成部件的点火器38，分别铆接固定在这些点火装置保持部23、24上。这里所说的点火装置，是指仅由利用来自控制装置的通电而着火的点火器构成的情况，或者，也可在此基础上包含为了使气体发生剂确实着火，而配置在气体发生器内部的增强(enhancer)剂及其容器等。
沿着由该闭合壳2和引发壳1构成的罩3的侧筒部22、12的内周壁面设置的第一过滤装置8，将例如针织金属丝网、平纹组织金属丝网和皱纹组织金属线材的集合体成形为圆筒状，由此，可廉价地进行制造。优选的是，用针织金属丝网可进行冲压成形，可制成任意形状。该第一过滤装置8的外周上的、罩3下部侧，形成有凸部25。这样，凸部25与引发壳1的侧筒部22的内周壁面相接触，在罩3内可以可靠地进行定位。而且，凸部25总是与引发壳1接触，故可防止来自第一燃烧室的燃烧气体分流。又，通过凸部25，在罩3的内壁和第一过滤装置8之间形成空间26。这样，由于形成有空间26，来自后述的各第一燃烧室7和第二燃烧室4的气体便在该空间26停留、混合，然后从气体排放口15排放。
将该第一过滤装置8的内部空间划分成2个室的有底筒状的圆筒构件5，设置成覆盖着1个点火装置16的形式，该点火装置偏心地设在引发壳1的底板部21上。圆筒构件5，用压焊、焊接、铆接等任意方法固定在引发壳1上。并且内部装填气体发生剂14a，构成第二燃烧室4。
该圆筒构件5的底部30上形成有孔31，且设有具有多个孔33的孔板32来覆盖该孔31。该孔板32，用铆接等任意方法固定在圆筒构件5的底部30上。圆盘状的第二过滤装置6支承设置在筐体状的板构件34上，以便与该孔板32接触。设在孔板32上的多个孔33，用铝带等断裂构件35密封。对于第一燃烧室7内的气体发生剂14b先点火时所产生的断裂构件35的内外压力差来说，圆盘状的第二过滤装置6成为断裂构件35的加强构件。因此，断裂构件35即使比现有技术的构件强度小，也能可靠地进行密封。
罩3内，被间隔构件39在气体发生器的轴向上进行限制，并被划分为上下部分，在上述第二燃烧室4的外周部分形成第一燃烧室7。
设在第一燃烧室7内的点火装置17，由内部装填有引火剂36的有底筒状的圆筒管37，和利用来自控制部的通电而进行点火的点火器38构成。圆筒管37上设有点火孔45，用于将引火剂36点火、燃烧的火焰向第一燃烧室7喷出。这里所说的引火剂36，只要是通常能用的引火剂均可使用。该第一燃烧室7中装填有气体发生剂14b。
本实施例的气体发生器P1，在间隔构件39的下部设有分流防止构件9，用于防止从该间隔构件39的端面向间隔构件39的下部流入燃烧气体。
间隔构件39形成于波纹板上。这样，可防止间隔构件39变形，同时还可确保从第二燃烧室4流出到空间40的气体，经过空间26后从气体排放口15排放的流路。
本实施例的气体发生器P1，上述那样构成，第二燃烧室4和第一燃烧室7不连通，各燃烧室各自独立。因此，各燃烧室所产生的气体在不经过过滤、冷却的情况下，不流入另一个燃烧室。
上述那样构成的气体发生器P1，组装在安装于方向盘内的气囊组件中。气体发生器P1的各点火装置16、17，分别与省略图示的车辆侧连接器连接，从而与控制部连接。
控制部，由例如检测汽车碰撞用的碰撞传感器(加速度传感器)，向各点火装置16、17通电的增压电路、备用电容器和引爆装置(点火器)驱动电路构成，用微电脑进行控制。
在碰撞传感器检测出汽车发生碰撞时，与控制部连接的气体发生器P1，首先，通过点火用的点火装置，例如与点火装置17的构成部件即点火器38连接的引爆驱动电路，仅使点火装置17动作(通电点火)使第一燃烧室7内的气体发生剂14b燃烧，产生高温气体。第一燃烧室7产生的气体，流入第一过滤装置8内，经冷却·过滤，经由空间26从气体排放口15排放。在这一阶段，只有第一燃烧室7的气体发生剂14b燃烧，故气囊开始缓慢地膨胀展开。
接着，第一燃烧室7的燃烧开始之后，通过由控制部的微电脑所控制的引爆装置驱动电路，以微小的时间差使点火装置16的动作(通电点火)。然后，使第二燃烧室4内的气体发生剂14a燃烧，从而产生高温气体。
第二燃烧室4内产生的高温气体，流入圆盘状的第二过滤装置6内，进行冷却·过滤，再从孔33流出到空间40内。流出到空间40内的气体，通过形成于间隔构件39上的凹部44，经由空间26从气体排放口15排放。这里，流出到空间26的气体与来自第一燃烧室7的气体混合后，从气体排放口15排放。于是，气囊因燃烧室4、7排放的大量清洁气体而迅速地膨胀展开。
各点火装置16、17的动作，是以首先使点火装置17动作的形式进行说明的，但是，也可使点火装置16先动作，并且，不一定需要以微小的时间差进行动作，可根据汽车的碰撞形式适当选择。即使是在首先使点火装置16动作的情况下，第二燃烧室4所产生的气体也不会不经过冷却·过滤，而直接流入第一燃烧室7内。
这样，由于燃烧室4、7各自独立，故在将例如成分相同或不同的气体发生剂14a、14b装填在各燃烧室4、7中，也可使各燃烧室4、7所产生的气体量不同。又，通过调整孔33的直径和数量等，也可控制气体产生时的各种特性。另外，由于燃烧室4、7各自独立，故通过对设在各燃烧室4、7中的点火装置10、17的动作时间进行控制，便可根据情况来控制气囊的膨胀展开的形态。
例如，在象以高速度进行正面碰撞或前方碰撞那样的危险度高的碰撞时，使各点火装置16、17同时动作(通电点火)，各燃烧室4、7产生的大量气体使气囊迅速膨胀展开。又，在危险度为中等程度的碰撞时，使点火器16、17以微小的时间差动作(通电点火)，在展开初期以少量的气体使气囊缓慢地膨胀展开，经过很短的时间之后，以大量的气体迅速膨胀展开。危险度小的碰撞，例如使点火装置16或17动作(通电点火)，花费较长的时间以少量的气体使气囊缓慢地膨胀展开。
下面，图2所示为本发明实施例2的气体发生器P2的剖面图。图2中，和图1相同的构件用同一标记，并省略详细说明。
图2中的气体发生器P2与上述实施例1的气体发生器P1不同，第一过滤装置8从引发壳1的底板部21到闭合壳2的顶板部11地设置。因此，从第二燃烧室4流出的气体，首先经过在圆筒构件5内设置的第二过滤装置6之后，再通过第一过滤装置8。
在本实施例的气体发生器P2中，间隔构件39的端部弯曲，各端部分别与第一过滤装置8及圆筒构件5接触，故可防止燃烧气体分流。
图3所示为本发明实施例3的气体发生器P3的剖面图。图3中，和图1相同的构件用同一标记，并省略详细说明。
图3的气体发生器P3，与上述气体发生器P2不同，圆盘状的过滤装置6与图1及图2不同，不是装填在圆筒构件5(见图1、图2)内，而是设置内圆筒管41取代图1和图2的圆筒构件5，底部形成有孔43的有底筒状的内筒管42设在内圆筒管41的内部。这样，可减少零部件数量，可简化构造。而且，还可利用内筒管42防止来自过滤装置端面的燃烧气体分流。
工业实用性
本发明的气体发生器，如上述那样构成，零部件数量少，燃烧室可划分为2个以上，各燃烧室确实不连通、可各自独立。至少1个燃烧室使用圆盘状的过滤装置，故可低成本地制造过滤装置，且可容易地组装气体发生器，故可大幅度地降低制造成本。