CN1207997A - 气囊气体发生器和气囊*** - Google Patents

Abstract

提供了一种气囊气体发生器,当把发生器安装到舱内时,即使气囊气体发生器中的连接器具有预定长度,这种气体发生器也能确保引线具有足够的长度。气囊气体发生器包括:由冲击触发的点火装置;由点火装置点燃并燃烧和产生燃烧气体的气体生成剂;以及冷却燃烧气体和/或收集燃烧剩余物的过滤器装置。还有,点火装置包括由电信号触发的引发器以及靠引发器触发而点燃并燃烧的增强剂。使引发器定位并随后安装到外壳中。

Description

气囊气体发生器 和气囊***

本发明涉及一种用来保护乘客免受冲击的气囊气体发生器和气囊***，特别是用于气囊的气体发生器，后者使用包括一用电信号触发的引发器的点火装置。

气囊***被固定到象汽车等等之类的车辆上，以便保护乘客免受碰撞的冲击。在这种气囊***中，当传感器检测到冲击时，触发气体发生器，在乘客和车辆之间形成缓冲气垫(气囊)。气体发生器以这样的方式被触发，使得由冲击传感器检测到的冲击触发点火装置，致使气体生成剂燃烧并产生燃烧气体。关于这类气体发生器，通常有机械点火型气体发生器和电点火型气体发生器，前者靠专门借助于机械方法检测冲击来触发，后者则用从检测冲击的象半导体型加速传感器等等之类的冲击传感器传送来的电信号触发。

在这些气体发生器中，特别是电点火型气体发生器中，来自检测冲击的电传感器的信号经由引线被传送到装在外壳内的引发器。引发器由电信号触发，以便点燃和燃烧增强剂。来自燃烧着的增强剂的火焰点燃并燃烧气体生成剂，以便产生燃烧气体。还有，在某些情况下，引发器可直接点燃并燃烧气体生成剂而不用增强剂。在外壳中生成的燃烧气体从外壳的气体排放口流入气囊。因此，在电点火型气体发生器中，必须使装在外壳中并实际上触发气体发生器的引发器与电传感器连接，后者被设置在外壳外部并检测冲击和输出信号。

但是，从引发器延伸的引线具有方向性，使得在常规的气囊气体发生器中，依赖于安装引发器的方向，引线将会松驰或者太短，使引线太短不能与电传感器连接。

本发明解决了上述传统气囊气体发生器中发现的这些问题，并提供了一种气囊气体发生器，在把其装入舱中时，即使气囊气体发生器中连接器的长度是预先确定的，也能确保引线的长度是足够的。

根据本发明的气囊气体发生器的特点在于利用具有专门靠电信号触发的引发器的点火装置，并在使引发器定位之后把它安装在外壳中。

也就是说，在具有气体排放口和点火装置贮放孔的的外壳中，本发明的气囊气体发生器包括：由冲击触发的点火装置；由点火装置点燃并燃烧和产生燃烧气体的气体生成剂；冷却燃烧气体和/或收集燃烧残渣的冷却剂/过滤器；以及所包含的点火装置包括用电信号触发的引发器，使该引发器定位，然后安装在外壳中。

引发器的定位可通过例如下述方式进行，在引发器下部装入其中的引发器套管上形成一定位部分，在用来插装引发器的插头架上形成接合引发器套管上的定位部分的接合部分，并使引发器套管的定位部分与插装架上的接合部分接合。可通过在径向上把引发器套管底面的一部分切削成一螺旋台阶形式同时保留其边缘部分而形成的一螺旋台阶，或者通过在径向上切除引发器套管底面的一部分而形成的一凹槽，来获得这样的定位部分。特别是，当定位部分通过在径向上把引发器套管底面的一部分切削成一螺旋台阶形式同时保留引发器套管的周边来形成时，使用引发器的气囊气体发生器甚至在操作时也能更可靠和有利地防止燃烧气体从装有引发器的部分的内表面和引发器套管的外圆周面之间的任何间隙中漏出。

通过例如下述方法实现引发器套管的定位部分和插装架的接合部分之间的接合：把插装架的接合部分形成为一互补地装入如上所述形成的定位部分的配合突起；把配合突起互补地装入上述定位部分；在使其定位的同时，把引发器配置在外壳中。当在外壳上形成把气囊气体发生器安装到舱壳上的气体发生器固定部分，且引发器相对于气体发生器的固定部分定位时，可以利用已经放置到气体发生器固定部分上的插装架使引发器定位，并然后把引发器装入外壳中。通过使引发器定位并随后把它装入外壳，引发器的导电接头的方位就变成固定的了。因此，可按固定方向引出引线，使得有可能用引线把引发器和传感器可靠连接。就使引发器定位而言，除了利用上述的插装架之外，引发器还可通过，例如，在用来放入引发器的贮放口上形成一凹槽或突起，并在引发器的外圆周面上或设置在引发器套管下部的引发器套管的外圆周面上形成一互补地与在引发器的上述贮放口上形成的凹槽或凸出部配装的突起或凹槽，然后把它们配装在一起来定位。

在本发明中，除了引发器和引发器套管之外，可使用操作气体发生器所需的传统上所用的各构件，例如具有气体排放口的“外壳”，用来通过燃烧产生气体的“气体生成剂”，用来净化和冷却生成的气体的“过滤器装置”。此外，根据需要可使用有利用操作气囊气体发生器的用于气囊气体发生器的其它结构和构件，例如：把外壳内部分隔成两个或更多的室的“内筒形构件”；设置在所述内筒形构件和过滤器装置之间并支撑过滤器装置的“过滤器支承构件”；围绕过滤器装置内圆周的顶端和/或底端并防止生成的气体穿过过滤器装置和外壳内表面之间的间隙的“短路防止装置(板件等等)；设置在气体生成剂上方和/或下面以阻止气体生成剂移动的“垫层”；具有许多孔、形状如筒形、并设置在过滤器装置内侧以使防止气体生成剂直接接触过滤器装置以及保护过滤装置免受来自气体生成剂燃烧的火焰的“多孔筐”；设置在过滤器装置的外表面和外壳侧壁的内表面之间并起气体通道作用的“压力通风***”。

可用铸造、锻造、或冲压加工等等形成外壳。外壳最好通过焊接具有气体排放口的扩散壳和具有点火装置贮放孔的闭合壳形成。可通过各种焊接方法连接两个壳，例如：电子束焊；激光焊；钨极惰性气体保护焊；凸焊，等等。当通过把扩散壳与闭合壳焊接形成外壳时，对筒形构件进行焊接并装入接于扩散壳圆形区域的内表面。当通过模压象不锈钢板等等之类的钢板形成扩散壳和闭合壳时，两种壳的生产变得容易并实现降低生产成本。还有，通过把两个壳形成简单的圆筒形状，模压也变得容易。至于用于扩散壳和闭合壳的材料，不锈钢板是合乎要求的，但也可使用镀镍钢板。

在本发明的气囊气体发生器中，特别是进行引发器的定位。因此，把由从检测冲击的冲击传感器传送来的电信号触发的电点火型用作点火装置。这种电点火型点火装置包括：专门借助于一电气机构来检测冲击的电传感器；以及由来自检测冲击的电传感器的电信号触发的引发器。对于这种电传感器，有例如，半导体型加速度传感器。等等。半导体型加速度传感器具有在硅衬底梁上形成的四个半导体应变片，该梁被设计成能在发生加速时弯曲。这些半导体应变片被桥式连接。当发生加速时，梁弯曲，表面变形。由于这个变形，半导体应变片的电阻改变，这个电阻变化作为与加速成正比的电压信号被检测到。在电点火型点火装置中，特别可包括还具有点火评价电路的控制器。来自上述半导体型加速度传感器的信号被输入点火评价电路。在冲击信号超过一定值时，控制器开始其计算。然后，当计算结果超过一定值时，它把触发信号输出到气体发生器。

作为气体生成剂，可使用本领域中广为人知的基于无机叠氮化物的媒剂，例如，特别是叠氮化钠，叠氮化钠和氧化铜的一种当量混合物，或者非叠氮化物气体生成剂。已经提出了各种各样的非叠氮化物气体生成剂成分。例如，已知的成分是那些主要由含氮的有机化合物例如四唑、***或这些的金属盐等以及含氧的氧化剂如碱金属硝酸盐等组成的成分，以及把硝酸三氨基胍、碳酰肼、硝基胍(nitroguanizine)等用作它们的燃料和氮源并把碱金属或碱土金属的硝酸盐、氯酸盐、过氯酸盐等用作它们的氧化剂的成分。可把这些媒剂中的任一种用作本发明中的气体生成剂，但不局限于这些。按照需要，根据燃烧速率，无毒性和燃烧温度的要求选择它们。气体生成剂以适当的形状使用，如弹丸状、圆片状、空心圆筒状、多孔状盘状等等。

被容纳和安装在外壳中的过滤器装置大致上是圆筒形状。过滤器装置除去燃烧气体生成剂所产生的燃烧残渣并冷却燃烧气体。至于过滤器装置，可使用本领域已知的用来净化生成的气体的过滤器以及/或者用于冷却生成的气体的冷却剂。除了这些以外，还可使用通过压缩模塑由适当材料构成的环状层压形式的丝网而形成的层压丝网过滤器，等等。更准确地说，可用下述方法形成层压丝网过滤器：把平的绑结不锈钢丝网形成一圆筒体；通过重复地向外弯卷圆筒体的一端形成一环状层压形状；在模具中压缩模塑这个层压体。它还可这样形成：把平的绑结的不锈钢丝网形成一圆筒体，通过径向压紧圆筒体把圆筒体形成板片，通过多次卷绕把这个板片卷绕成一多层体以形成一圆筒形来形成层压体，以及在模子中压缩模塑层压体，等等。用于丝网的材料可以是不锈钢，如SUS 304，SUS 310S，SUS 316(日本工业规格(JIS)标准代码)，等等。SUS 304(18Cr-8Ni-0.06C)不锈钢就象奥氏体不锈钢那样，显示出极好的抗腐蚀性能。

过滤器装置还可使用双层结构，具有由层压丝网体构成的内层或外层。内层可具有过滤器装置保护功能，以便保护过滤器装置免受从点火装置喷向过滤器装置的火焰，并还保护过滤器装置免受气体生成剂生成的燃烧气体。外层可具有过滤器装置膨胀抑制功能，以便防止在气体发生器运作时由于产生的气体压力造成过滤器装置膨胀而堵塞过滤器装置和外壳的外壁之间形成的压力通风***。顺便说说，通过用由层压丝网体、多孔筒形体、环形带体等等制成的外层支撑过滤器装置的外圆周可实现阻止过滤器装置膨胀的功能。

把上述用于气囊的气体发生器和通过引入由气体发生器产生的气体而充气的气囊一起放入舱壳，以便构成气囊***。

在与冲击传感器连接的气囊***中，气体发生器被触发并从外壳的气体排放口排出燃烧气体。燃烧气体排入气囊，由于这个，气囊冲开舱盖并充气。这个在车辆内部的硬结构和乘客之间产生用来吸收冲击的缓冲气垫。

在本发明中，通过使引发器定位并随后把它装入外壳，引发器的导电接头的方位被固定。因此，可把与接头连接的引线按规定方向引出。

在本发明的气体发生器中，可按规定方向引出引线；因此，能把气体发生器可靠地安装在舱中并具有良好的可重复性。

图1是展示本发明的气体发生器的一个实施例的垂直剖面图；

图2是展示在引发器套管中如何形成定位部分的简图；

图3是展示引发器安装过程的原理图；

图4是展示另一个引发器安装过程的原理图；

图5是气囊气体发生器的底面的视图，表示如何安装引发器；

图6是展示把连接器连接到本发明的气囊气体发生器的过程的斜透视图；

图7是本发明的气体发生器的另一个实施例的垂直剖面图；

图8是展示图7所示气体发生器的生产过程的原理图；以及

图9是本发明的气囊***的配置。

下面将参照附图描述本发明的最佳实施例。

图1是根据本发明的气囊气体发生器的剖面图。本实施例主要用作具有外径大约70毫米的外壳的气体发生器。这个气体发生器包括：具有扩散壳1和闭合壳2的外壳3；配置在外壳3的贮放空间内的电点火型点装置，即引发器4和增强剂(enhancer)5；由引发器4和增强剂5点燃并产生燃烧气体的气体生成剂，即固态气体生成剂6；限定用来容纳气体生成剂6的燃烧室28的过滤器装置，即冷却剂/过滤器7。

通过冲压不锈钢板形成的扩散壳1具有：环形部分12；在环形部分12的外圆周部分上形成的圆周壁部分10；以及位于圆周壁部分10的顶端并沿径向向外延伸的凸缘部分19。在这个实施例中，圆周壁部分10沿圆周方向以相等的间隔形成有18个直径3毫米的气体排放口11。在扩散壳1的环形部分12的中央形成有由于加强台阶49而向外凸出的凸出的圆形部分13。加强台阶49保持外壳特别是形成其顶部的扩散壳环形部分12的稳定性。台阶49还增大贮存空间的容量。在凸出的圆形部分13和引发器4之间安装了装有增强剂5的增强剂容器53。

通过冲压不锈钢板形成的闭合壳2具有：环形部分30；在其中央形成的中央孔15；在环形部分30的外圆周区域上形成的圆周壁部分47；以及位于圆周壁部分47顶端并沿径向向外延伸的凸缘部分20。中央孔15在其边缘处具有沿轴向弯折的部分14。这个弯折部分14保持中央孔15边缘的稳定性，而且还提供与内圆筒形构件16的较大的接合面。内圆筒形构件16如此形成以便装入中央孔15，这个内圆筒形构件16一端的端面17被设计成与弯折区域14的端面18齐平。

在沿外壳3轴向的中央截面处，通过把扩散壳的凸缘部分19放在闭合壳的凸缘部分20上面，并用激光焊21连接在一起，扩散壳1和闭合壳2构成外壳3。凸缘部分19和20保持外壳，特别是外圆周壁8的稳定性，以防止由于气体压力外壳变形。

内圆筒形构件16用不锈钢管制成，其一端与扩散壳1的凸出的圆形部分13的内表面连接，其另一端则是敞开的。用电子束焊22把它固定到扩散壳的凸出的圆形部分13上。在内圆筒形构件16内部形成点火装置贮存室23。点火装置贮存室23内部配设有用来自一传感器(图中未表示)的信号触发的引发器4，以及装有由引发器4点燃的增强剂5的增强剂容器53。

在图2(a)和2(b)中展示了引发器套管安装其上并在本发明的气囊气体发生器中使用的引发器4的例子。在每幅附图(图2(a)和图2(b))中，在左侧展示了引发器的垂直剖面图，在右侧展示了其底面。如图2(a)和2(b)所示，引发器套管(102(a)，102(b))装入引发器4的下部，每个引发器套管都是空心的和半圆筒形的并具有在底面形成的定位部分。如图2(a)所示，这个定位部分可以是一螺旋台阶(step helix)101(a)，它通过在径向上把引发器套管102(a)底面的一部分切削成一螺旋台阶形式而形成，保留有一规定厚度T的边缘；或者如图2(b)所示，也可以是一槽101(b)，该槽可通过在径向上切除引发器套管102(b)底面的一部分而形成，没有保留出边缘。如图2(a)所示，当利用引发器套管形成用于气囊的气体发生器时，在定位部分已通过把它切削成螺旋台阶形状并保留引发器套管102(a)的边缘的情况下，即使在气囊气体发生器操作时，也可以更可靠地防止燃烧气体在装有引发器4的区域的内表面和引发器套管102的外圆周面之间漏出。

如图3所示，在利用插装架100使引发器4定位之后，把引发器4装入点火装置贮存室23。换句话说，通过下述方法使与引发器套管102结成一体的引发器4定位：提供一引发器套管102，其在引发器4下部的一规定方向上具有通过切削其圆周形成的定位槽101，并使插装架100的接合部分103与定位槽101接合。定好位的引发器4装入在点火装置贮存室23中。当形成用来把气囊气体发生器固定到舱壳(module case)上的气体发生器固定部分98时，使引发器4相对于气体发生器固定部分98定位，使插装架100相对于气体发生器固定部分98定位，如上所述，利用已定位的插装架100就可使引发器4定位。在图3中，通过把配置在插装架100上的***销106***气体发生器固定部分98上的固定孔99，使插装架100相对于气体发生器固定部分98定位。除此以外，如图4所示，引发器可通过把定位架310的销311***气体发生器固定部分98上的固定孔99、固定气体发生器、并使插装架100的接合部分103与引发器套管的定位部分101接合进行安装。通过预先使插装架100相对于定位架310定位，可使通过插装架安装的引发器定位。

在图3所示的实施例中，利用已相对于气体发生器固定部分98定位的插装架100使插装架100的接合部分103与引发器套管102的定位槽101接合，且在使引发器套管102定位的同时把引发器4安装在点火装置贮存室23中。因此，引发器套管102沿受限制的规定方向安装其上并与之相结合的引发器4也得以定位，并随后装入点火装置贮存室23。

最好把由插装架100定位并随后进行插装的引发器套管102安装在引发器4的下部，以便如图5所示，使导电接头104的方位L1相对于气体发生器固定部分98的固定孔99固定不变。这些导电接头104和固定孔99之间的位置关系是受限制的，例如，使接头104的方位L1和气体发生器固定部分98上的相邻固定孔98的方位L2或者是平行、垂直、或者是处在规定的角度上。如上所述，由于引发器4被定位，于是固定了接头104的方位L1，沿着由与接头104连接的连接器107的方位所确定的方向延伸的引线105将总是按固定的方向引出，如图6所示。因此，可用引线105把引发器4和传感器(图中未表示)可靠连接。

如上所述，在用插装架100定位后安装在点火装置贮存室23内的引发器4用引发器固定构件24固定在内筒形构件16内。如图1所示。固定构件24具有：朝向里侧以便限制引发器4的轴向运动的凸缘部分25；安装引发器并把它固定在内筒形构件16的内圆周面上的圆周壁部分26；以及通过压接朝向里侧的凸缘部分25卷在轴向固定引发器的弯边部分27。在图1中，内筒形构件16具有靠边圆周壁一端的各通孔54。此外，在本实施例中，沿圆周方向以相等的间隔设置有六个直径2.5毫米的通孔，通孔54用密封带52′密封。

可通过把1.2-30毫米厚的不锈钢板卷成管并把它焊接成具有17-22毫米外径的一筒形构件来形成内筒形构件16。可通过利用，例如，UO压制方法(把钢板形成U型，然后形成O型，并焊接接缝)，电接缝管方法(把钢板形成环形，在对接缝加压的同时，通过施加大电流用电阻热焊接接缝)，等等形成这类焊接管。除了这些以外，可用铸造、锻造、冲压或切削加工等等，或者这些方法的组合形成内筒形构件16。顺便说说，在内筒形构件一端形成焊接区域之后，焊接区域的连接到扩散壳1的凸出的圆形部分13的内表面上。

配置了冷却剂/过滤器7，环绕着气体生成剂6，并环绕内筒形构件16限定一个环形室，即燃烧室28。通过在径向上叠置平的绑结的不锈钢丝网(plain stitched stainless steel wire mesh)，并在径向和轴向压紧它来形成这个冷却剂/过滤器7。冷却剂/过滤器7在径向是多层的，它的每一层具有一种形状，其中环状缝(loop-like stitch)已被压扁(mashed)。因此，冷却剂/过滤器内部的间隔结构是复杂的，使得冷却剂过滤器具有极好的残渣收集效果。为了防止在气体发生器运行时，由于气体压力造成的冷却剂/过滤器7膨胀而堵塞压力通风***(plenum)9，在冷却剂/过滤器7外面形成有外层29，它起到限制冷却剂/过滤器膨胀的禁止装置的作用。这个外层29可这样形成，例如：利用层压丝网体(laminated wire mesh body)；在圆周壁面上具有通孔的多孔筒形构件；或者把具有规定宽度的带状件做成环形的带状禁止层。当外层29是用层压丝网体构成的，外层29还可具有冷却功能。冷却剂/过滤器7限定燃烧室28并冷却燃烧室中生成的燃烧气体，并收集燃烧残渣。

环绕闭合壳的环形部分30的倾斜部分21沿圆周方向形成。这个倾斜部分31阻止冷却剂/过滤器7的移动，还起到在外壳的外圆周壁8和冷却剂/过滤器7之间形成压力通风***的作用。

在燃烧室28中装有许多固态气体生成剂6。气体生成剂6是空心圆筒形状。由于这种形状，燃烧发生在外和内表面上。这种形状的有利之处在于，当燃烧进行时，整个气体生成剂的表面区域变化很小。

在冷却剂/过滤器7上端设置有板件32，而在其下端设置有板件33。板件32包括；关闭冷却剂/过滤器7上端的孔40的环形部分36；以及与环形部分36结成一体并直接接触冷却剂/过滤器的内圆周面41的圆周壁部分34。环形部分36具有与上述内筒形构件16的外圆周配合的中央孔35。圆周壁部分34的设置设置得面向用于来自点火装置的火焰的通孔54，壁部分34遮盖了靠近通孔54的冷却剂/过滤器的内表面41。圆周壁部分34用以保护冷却剂/过滤器免受喷向冷却剂/过滤器7的火焰，而且还使火焰的方向偏转，以使火焰向气体生成剂6充分扩散。板件32相对于其径向移动而言固定到内筒形构件16上。在装配气体发生器时，板件32起到使冷却剂/过滤器7定位的装置的作用，而且还起到防止燃烧气体的所谓短路防止装置的作用。也就是说，当气体发生器运行时，燃烧气体不通过冷却剂/过滤器，而是通过外壳的内表面37和冷却剂/过滤器的端面38之间由于燃烧气体的压力而形成的间隙。

板件33由以下部分组成：关闭冷却剂/过滤器7下端的孔42的环形部分50；以及与环形部分50连成一体并直接接触冷却剂/过滤器的内圆周面41的圆周壁部分51。环形部分50具有与内筒形构件16的外圆周配合的中央孔39，它直接接触现有的气体生成剂，以限制其移动。这个板件33靠弹性力被固定在内筒形构件16和冷却剂/过滤器7之间。它防止燃烧气体在冷却剂/过滤器的上述端面38及相对的端面43处短路，在焊接时还起焊接保护板的作用。

在外壳的外圆周壁8和冷却剂/过滤器的外层29之间形成压力通风***9。这个压力通风***9在冷却剂/过滤器7周围形成其径向截面为环形气体通道。最好使气体通道的径向截面处的面积St大于扩散壳的每个气体排放口11的孔面积的总和At。在本实施例中，气体通道的径向截面面积是不变的，但是也可例如通过把冷却剂/过滤器形成锥形使气体通道的径向截面面积随着其更靠近气体排放口11而增大。在这种情况下，对于气体通道径向截面面积，可采用平均值。由于在冷却剂/过滤器周围有气体通道，燃烧气体通过冷却剂/过滤器的整个区域并流向气体通道。由于这个，实现了冷却剂/过滤器的有效利用以及燃烧气体的有效冷却和净化。已被冷却和净化的燃烧气体通过上述气体通道并到达扩散壳上气体排放口11。

顺便说说，在这个实施例中，参照在外壳的外圆周壁和冷却剂/过滤器之间形成有压力通风***的例子给出了说明，但也可省去压力通风***。

为了防止外部的水分进入外壳3，扩散壳上的气体排放口11用铝带52密封。

在装配这个气体发生器时，把内筒形构件16已通过焊接宽的宽度部分100连接其上的扩散壳1放到使其凸出的圆形部分13位于底部的位置上，把板件32套装到内筒形构件16上。把冷却剂/过滤器7安装到平板板件32的圆周壁部分外面，使冷却剂/过滤器7定位。在冷却剂/过滤器7内侧提供固态气体生成剂6。然后，将板件33安装在顶部。其次，把内筒形构件16***闭合壳的中央孔15。把闭合壳的凸缘区域20放到扩散壳的凸缘区域19上面，提供激光焊接21和44，以便把扩散壳1与闭合壳2以及闭合壳2与内筒形构件16焊接在一起。最后，把增强剂贮存器53和引发器4***内筒形构件16。通过使引发器固定构件的卷边部分27卷边把这些固定。

在具有这种结构的气体发生器中，当传感器(图中未表示)检测到冲击时，它的信号被传送到引发器4，以便触发引发器4。由于这个，增强剂贮存器53内部的增强剂5被点燃并产生高温火焰。这个火焰从通孔54喷出并点燃靠近通孔54的气体生成剂6。由于其方向被圆周壁部分34偏转，它还点燃位于燃烧室下部的气体生成剂。由于这个，气体生成剂燃烧并产生高温/高压气体。这个燃烧气体通过冷却剂/过滤器7的整个区域，在此期间它被有效冷却或者其燃烧残渣被收集。已被冷却和净化的燃烧气体穿过气体通道(压力通风***9)、冲破铝带52的壁、从气体排放口11喷出并流入气囊(图中未表示)。由于这个，气囊充气并在乘客和硬结构之间形成缓冲气垫，从而保护乘客免受冲击。扩散壳环形部分的上述台阶49和闭合壳环形部分的上述弯折部分14形成外壳的顶部和底部的刚性，以防止由于气体压力外壳变形。

同样，互相重叠并沿外壳的轴向在中央截面处连接的凸缘区域19和20保持外壳的外圆周壁8的稳定性，以防止由于气体压力外壳变形。此外，当在冷却剂/过滤器的端面处形成间隙时，上述板件32和33防止燃烧气体短路。

和图1所示的气体发生器不同，图7是本发明的气体发生器的另一个最佳实施例的垂直剖面图，其中在外壳63中没有设置内筒形构件，外壳内部由一个室组成。这幅图中所示的气体发生器包括；具有扩散壳61和闭合壳62的外壳63；与外壳63一起限定燃烧室84的过滤器装置，即冷却剂/过滤器67；定位并随后装入上述燃烧室84的引发器64；备置在这个引发器64附近并由引发器64点燃和产生燃烧气体的固态气体生成剂66。在安装到引发器64下部的引发器套管的下表面形成定位部分，就象图2所示的引发器那样。

扩散壳61通过冲压不锈钢板形成并具有：圆形部分78；在其外圆周部分形成的圆周壁部分76；以及位于其顶端并沿径向向外延伸的凸缘部分86。在扩散壳61上形成的凸缘部分86设置有气体发生器固定部分98′，后者把气囊气体发生器固定到舱壳上。这个气体发生器固定区域98′形成有固定孔99′，通过它***用来固定气体发生器的螺钉和销钉。圆周壁部分76沿圆周方向以相等的间隔形成有气体排放口77。在扩散壳61的圆形部分78上沿径向形成有许多加强部分79，其在径向上具有肋条形状。这些肋条形加强部分79保持外壳，特别是形成其顶部的扩散壳圆形部分78的刚性，它们防止由由于气体压力外壳变性。

通过冲压不锈钢板形成的闭合壳62具有环形部分71，在其外圆周部分形成的圆周壁部分72，以及位于顶端并沿径向向外延伸的凸缘部分87。在环形部分71的中央由于台阶48形成一凹部73。在凹部73的中央形成中央孔74。中央孔74在其边缘上具有沿轴向弯折的弯折部分75。弯折部分75具有引发器套管的圆筒80装入其中的内圆周面81，以及引发器套管的凸缘82固定其上的端面83。由于沿轴向弯折的区域75的内圆周面81的结构，获得了比较大的密封面。为了保证气密性，可把密封材料塞入圆筒80和内圆周面81之间的间隙。还有，可把凸缘82和端面83焊接。引发器套管的凸缘82固定其上的弯折部分的端面83防止引发器64因燃烧室84内的气体压力被推出。台阶48保持外壳，特别是形成其底部的闭合壳环形部分71的刚性。在凹部73中，引发器的连接器底面85位于比环形部分71的外表面更向里的位置上。弯折部分75还保持中央孔74边缘的刚性。

在用插装架使与闭合壳62连接的引发器64定位的同时，通过在中央截面处沿外壳63的轴向把两个壳的凸缘部分86和87叠置，用激光焊接88连接各凸缘部分，把扩散壳61和闭合壳62连接，以形成外壳63。将引发器64定位，使得位于引发器64底部的导电接头(图中未表示)总是按规定的方向相对于车辆中扩散壳的固定部分98′定向。因此，由于扩散壳61和闭合壳62是在它们定位之后进行连接的，接头相对于车辆侧的固定部分98′的取向总是固定的，使得有可能用引线把引发器64和传感器可靠连接。

如上所述，通过把扩散壳61和闭合壳62连接形成外壳63。连接的凸缘部分86和87保持外壳的外圆周壁68的刚性，以防止由于气体压力外壳变形。

在图7中，引发器64由用来自传感器(图中未表示)的信号触发的常规的电气型引发器组成，其下部设置有具有定位部分的引发器套管102′。电气型引发器64优于机械方法，因为它不使用机械***，具有简单的结构，尺寸较小，重量较轻。这个引发器64(例如，输出：在10立方厘米的密封压力容器中为300-1500磅/英寸²)没有设置常规的气体发生器中所使用的传导燃料贮存器(transfer charge container)或类似装置。这是由于气体生成剂66良好的点燃和燃烧特性。也就是说，气体生成剂66具有330℃或更低的分解起始温度以及2000°k或更高的燃烧温度。气体生成剂66是空心圆筒形状。由于这种形状，燃烧发生在外和内表面上。这是有利的，因为在燃烧进行时，整个气体生成剂的表面区域变化很小。

通过在径向上叠置平的绑结的不锈钢丝网，并在径向和轴向压紧它来形成与图1所示气囊气体发生器中所使用的冷却剂/过滤器类似的冷却剂/过滤器67。它具有由已经在径向压扁的环状缝组成的各层。为了防止在气体发生器运行时，由于气体压力造成的冷却剂/过滤器67膨胀而堵塞压力通风***69，在冷却剂/过滤器67外面可设置外层89。可利用层压丝网体或多孔筒形构件形成外层89。

沿圆周方向形成并环绕闭合壳的环形区域71的倾斜部分90起到确定冷却剂/过滤器67的位置并阻止移动的装置的作用。它还在外壳的外圆周壁68和冷却剂/过滤器的外层89之间形成压力通风***89。

在燃烧室84内备有许多形状为空心圆筒的固态气体生成剂66。在这个实施例中，气体生成剂66直接装满燃烧室内的空间并放置得靠近引发器64。它们的运动受到堵住冷却剂/过滤器67一端的孔45的板件的圆形部分92的限制。板件91具有上述圆形部分92以及与上述圆形部分92组成一体的圆周壁部分93，后者直接接触冷却剂/过滤器67一端的内圆周面以便盖住内圆周面。借助这个板件91，防止燃烧气体在冷却剂/过滤器一端的端面94和扩散壳圆形部分78的内表面之间短路。没有设置板件91的冷却剂/过滤器另一端的端面95通过焊接固定到外壳的内表面46上。由于这个，防止了在端面95处的短路。通过焊接，通常在冷却剂/过滤器端面和外壳内表面之间设置的，例如，用硅橡胶制成的阻燃和弹性密封件就成为不必要的了。

在外壳的外圆周壁68和冷却剂/过滤器的外层89之间形成压力通风***69。压力通风***69在冷却剂/过滤器67周围形成具有一环形径向截面的气体通道。使气体通道径向截面处的面积大于扩散壳的每个气体排放口77的开孔面积的总和。由于在冷却剂/过滤器周围有气体通道，燃烧气体通过冷却剂/过滤器的整个区域并向气体通道移动。由于这个，实现了冷却剂/过滤器的有效利用以及燃烧气体的有效冷却和净化。已被冷却和净化的燃烧气体通过上述气体通道并到达扩散壳上的气体排放口77。为了防止外部的水分进入外壳63，扩散壳上的气体排放口77从外壳内侧用铝带96密封。

参照图8将描述本实施例的气体发生器的生产方法的例子。在装配这个气体发生器时，把扩散壳61放到使其圆形部分78位于底部的位置上，并在其中配置板件91、冷却剂/过滤器67、以及固态气体生成剂66。然后，通过使安装在引发器64下部的引发器套管102′的定位部分101′与插装架100′的接合部分103′接合，并把插装架的***销106′***在扩散壳61的固定部分98′上提供的固定孔99′，使引发器64已预先配置在中央孔74内的闭合壳62定位。把两个壳的凸缘区域86和87叠放在一起。通过激光焊接等连接凸缘部分，从而把扩散壳61和闭合壳62连接在一起。

在具有这种结构的气体发生器中，当传感器(图中未表示)检测到冲击时，其信号被传送到引发器64以便触发引发器64。由此点燃燃烧室84内部的气体生成剂66。由于这个，气体生成剂燃烧并产生高温/高压气体；这种燃烧气体从冷却剂/过滤器67的整个区域进入冷却剂/过滤器67并通过冷却剂/过滤器67，在此期间它被冷却，其燃烧残渣被收集。已被冷却和净化的燃烧气体通过由压力通风***69形成的气体通道，冲破铝带96的壁，从气体排放口77喷出，并流入气囊(图中未表示)。由于这个，气囊充气并在乘客和硬结构之间形成缓冲气垫，从而保护乘客免受冲击。扩散壳圆形部分的上述加强肋条79以及闭合壳环形部分的上述台阶48和弯折部分75保持外壳的顶部和底部区域的刚性，以防止由于气体压力外壳变形。在中央截面处沿外壳的轴向重叠和连接的凸缘区域86和87保持外壳的外圆周壁68的刚性，以防止由于气体压力外壳变形。此外，当在冷却剂/过滤器的端面处形成间隙时，上述板件91防止燃烧气体短路。由于相对一侧的端面95通过焊接固定到外壳内表面上，在这两者之间没有形成间隙。

图9展示包括采用电点火型点火装置的气体发生器的本发明的气囊***的一个实施例。这个气囊***由气体发生器200，冲击传感器201，控制器202，舱壳203以及气囊204组成。

由于按照图1说明的气体发生器用作气体发生器200，气体发生器200中的引发器的导电接头的方位是固定的，使得有可能可靠地连接引线。

冲击传感器201由，例如，半导体型加速度传感器组成。这种半导体型加速度传感器具有在硅衬底梁(silicon substrate beam)上形成的四个半导体应变片，该梁被设计成在发生加速时挠曲。这些半导体应变片被桥式连接。当发生加速时，梁挠曲，表面变形。由于这个变形，半导体应变片的电阻改变，这个电阻变化作为与加速度成正比的电压信号被检测到。

控制器202具有点火评价电路，来自上述半导体加速度传感器的信号被输入这个点火评价电路。在这个冲击信号超过一定值时控制器202开始其计算。当计算结果超过一定值时，它把触发信号输出到气体发生器200的引发器4。

如上所述，气体发生器200中引发器的导电接头(图中未表示)的方位是固定的，使得从控制器202向引发器传送触发信号输出的引线总是能按固定的方向引出，从而确保引线不会太短。

用例如聚氨酯制成的舱壳203包括舱盖(module cover)205。气囊204和气体发生器200安装在舱壳203内部，以便构成衬垫舱(pad module)。这个衬垫舱安装到汽车的驾驶盘207上。

气囊204用尼龙(例如尼龙66)或聚酯等等构成，并固定到气体发生器的凸缘部分，在被折叠时，气囊的开口206围住气体发生器的气体排放口。

当半导体加速度传感器201在汽车碰撞的时刻检测到冲击时，其信号被传送给控制器202，在来自传感器的冲击信号超过一定值时控制器202开始其计算。当计算结果超过一定值时，它把触发信号输出到气体发生器200的引发器4。由于这个，引发器4被触发，以便点燃气体生成剂，后者于是燃烧并产生气体。这种气体喷入气囊204，借此气囊突破舱盖205并充气，从而在驾驶盘207和乘客之间形成吸收冲击的缓冲气垫。

本发明已经如此进行了描述，将显而易见的是，可用多种方法改变上述发明。不能认为这些变化脱离了本发明的精神和范围。准备把对精通技术者来说显而易见的所有这些变更都包括在下列权利要求书的范围内。

Claims (17)

1.一种气囊气体发生器，包括：

一具有气体排放口和一贮放孔的外壳；

安装在所述贮放孔中并由冲击触发的点火装置，所述点火装置包括一由电信号触发的引发器；

由所述点火装置点燃并燃烧和产生燃烧气体的气体生成剂；以及

冷却燃烧气体和/或收集燃烧残渣的冷却剂/过滤器，其中

所述引发器相对于所述外壳以预定状态定位。

2.根据权利要求1的气囊气体发生器，其中，所述引发器在于所述引发器下端形成的套管部分具有一定位部分，所述引发器通过所述定位部分相对于所述外壳定位。

3.根据权利要求1的气囊气体发生器，其中，所述引发器具有一套管部分，所述定位部分形成在所述套管部分的一侧面上，所述贮放孔的内表面形成一种形状，使得具有所述定位部分的所述套管部分互补地与所述贮放孔接合，通过把所述引发器安装到所述贮放孔中使所述引发器相对于所述外壳定位。

4.根据权利要求1的气囊气体发生器，其中，通过用具有一与所述定位部分接合的接合部分的插装架将所述引发器定位把所述引发器安装在所述外壳内。

5.根据权利要求4的气囊气体发生器，其中，所述插装架的所述接合部分是一与所述定位部分互补地接合的突起，通过使所述突起与所述定位部分互补地接合，将所述引发器相对于所述外壳定位。

6.根据权利要求4的气囊气体发生器，其中，所述定位部分是一通过在径向上切除所述引发器的所述套管部分的下端面的一部分同时保留其边缘部分而形成的螺旋台阶。

7.根据权利要求4的气囊气体发生器，其中，所述定位部分是一通过在径向上切除所述引发器的所述套管部分的下端面的一部分而形成的槽。

8.根据权利要求1的气囊气体发生器，其中，所述外壳具有一气体发生器固定部分，所述引发器相对于所述固定部分定位。

9.根据权利要求8的气囊气体发生器，其中，通过用相对于所述固定部分定位的插装架插装所述引发器使所述引发器相对于所述固定部分定位。

10.一种生产气囊气体发生器的方法，包括：

提供具的气体排放口和一贮放孔的外壳；

在所述外壳中设置点火装置，后者具有一产生冲击时产生的电信号触发的引发器；

提供由所述点火装置点燃并燃烧和产生燃烧气体的气体生成剂；以及

设置冷却燃烧气体和/或收集燃烧残渣的冷却剂/过滤器，其中

所述设置点火装置的步骤包括在使所述引发器相对于所述外壳定位的同时，把所述引发器安装在所述外壳内的步骤。

11.根据权利要求0的方法，进一步包括：

提供具有一接合部分的插装架，其中所述安装步骤包括：

在所述引发器的下部设置一套管部分，

在所述套管部分上设置一定位部分，以及

通过使所述定位部分与所述接合部分接合使所述引发器相对于所述外壳定位。

12.根据权利要求11的方法，其中，所述定位部分设置步骤包括，

通过切除所述引发器的所述套管部分的一部分形成一定位槽，以及

所述插装架提供步骤包括，

形成与所述定位槽互补地接合的一突起，作为所述接合部分。

13.根据权利要求10的方法，其中，所述提供外壳的步骤包括，

提供一气体发生器固定部分，而所述安装步骤包括，

使所述引发器相对于所述气体发生器固定部分定位。

14.根据权利要求13的方法，进一步包括：

提供相对于所述气体发生器固定部分定位的插装架，其中

所述安装步骤包括，

通过使所述引发器相对于相对于所述气体发生器固定部分定位的所述插装架定位使所述引发器相对于所述气体发生器固定部分定位。

15.根据权利要求10的方法，进一步包括：

提供具有气体排放口和一气体发生器固定部分的扩散壳；

提供具有一贮放孔的闭合壳；

把所述点火装置安装在所述闭合壳中的贮放室中；以及

在将安装在所述点火装置贮放室中的所述点火装置定位的同时连接所述两个壳。

16.根据权利要求14的方法，其中

所述提供插装架的步骤包括，

设置与所述引发器的所述定位部分接合的接合部分以及各***销，所述安装步骤包括，

把所述各***销***所述外壳的所述气体发生器固定部分上形成的固定孔中，以便使所述插装架相对于所述气体发生器固定部分定位。

17.一种气囊***，包括：

如权利要求1所限定的气囊气体发生器；

通过引入由所述气体发生器产生的气体而充气的气囊；以及

装有所述气囊的舱壳。

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