气体发生器的制作方法
专利名称：气体发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于使气囊等膨胀的气体发生器。
背景技术：
为了保护乘车者免受汽车碰撞时产生的冲击的伤害，将使气囊急速膨胀展开的气体发生器组装在安装于方向盘内或仪表盘内的气囊模组中。并且，气体发生器通过由来自控制单元(执行元件)的电信号而点火的点火器(电导火管，squib)使导火剂(增强剂)燃烧，通过在该火焰的作用下使气体发生剂燃烧而急剧地发生大量的气体。
以前的气体发生器，是具有相当于气体发生剂的点火室的中央空间部，和在其外部形成为同心状、相当于进行气体的燃烧·冷却·捕渣的燃烧·过滤器室的环状空间部的所谓的2筒式气体发生器。
作为这种气体发生器，有例如特开平9-207705号公报所公开的技术。该气体发生器如图8所示，首先，作为气体发生器的壳体，将2筒构造的上容器51和2层短管构造的下容器54对接、并通过摩擦焊接得到壳体构造的中央空间部，将该中央空间部作为点火室，将其周围的环状空间部作为燃烧·过滤器室。在点火室P中，从下方内装有电导火管器68、导火药69。另一方面，在燃烧·过滤器室F中，将截面为有两凸缘的凹形的环状盖部件66以各凸缘66d、66e分别抵接在上容器51的飞边52b、53b上的方式固定。接着，通过在该盖部件66与上容器51所夹的环状空间中将气体发生剂57、冷却·捕渣部件60沿径向依次存放，形成燃烧·过滤器室F。此外，在气体发生剂57层的上表面及下表面上分别加装环状的缓冲部件58、59。此外，在冷却·捕渣部件60的上表面及下表面上分别加装密封部件61及62。进而，贴上堵塞气体排放用的孔口53a的铝箔64以及堵塞导火用孔口52a的铝箔65。通过做成这种构成，可得到能充分承受在气体发生室G内发生的气体所导致的内压上升的气体发生器。
但是，在这种2筒式气体发生器的情况下，如图8所示，构成气体发生器的零件个数较多，此外构造也复杂化了。因此，维持着气体发生器的安全性的同时降低制造成本也是有限度的。进而，气体发生剂的装容量也较少，其用途主要是驾驶席用，而不能用于需要大量发生气体量的副驾驶席用。
此外，作为汽车的副驾驶席用气囊的气体发生器，有例如图9所示的设备。如图9所示，以前的副驾驶席用气囊的气体发生器，由具有多个气体排放孔81a的外筒81和摩擦压接于该外筒81的开口端上的盖部件82构成壳体80。内筒85插入配置在壳体80内。在内筒85上设有气体透过孔85a，此外，在其内部以规定量装填有气体发生剂86，在内外筒间的环状空间内，配置有将形成于上述外筒81上的气体排放孔81a堵住的筒状爆裂板83和筒状过滤器部件84。为了实现壳体80的小径化，该筒状过滤器部件84被尽可能无间隙地紧密填充。此外，在上述盖部件82上配置有点火装置89，该点火装置89由利用撞击传感器检测撞击而点火的点火用具87、和用该点火用具87点着的导火剂88构成。
这样，以前的副驾驶席用气囊的气体发生器被做成筒状，在汽车的仪表盘内以沿着仪表盘于横向将长度方向两端部固定的状态安装到气囊模组中。因此，在仪表盘内需要较大的占用面积。此外，向气囊模组的安装和构造也复杂而麻烦。
此外，由于做成筒状，所以难以以较高的填充效率向壳体内部填充气体发生剂86。因此，为了满足近年来气体发生器的小型轻量化的要求并使气体发生量与以前相同，需要使用气体发生量较多的气体发生剂。于是，需要能承受气体发生时的较高的压力的壳体。
本发明的目的是提供一种能够使气体发生器的构造简单化，并且即使在小型轻量化的情况下，气体发生量也较多、能够发挥优良的气体发生特性，并能维持较高的安全性的气体发生器。
发明内容
本发明的气体发生器，是具有由起始壳和关闭壳形成的金属制的壳体，形成于上述壳体内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂的燃烧室，配置在上述燃烧室的周围的过滤器部件，安装在上述壳体上、使上述燃烧室内的上述气体发生剂着火燃烧的点火机构，和形成在上述壳体上、将在上述燃烧室中发生的气体排放的多个气体排放孔的气体发生器，形成上述壳体的起始壳和关闭壳的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部和从上述端板部连续形成的直径D的筒部，上述筒部的直径D与上述起始壳和关闭壳的各端板部的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3。另外，作为直径D，优选为是关闭壳的外侧间的长度D1的值。
根据这样的构成，即使是零件个数较少、简单的构造，即使在由在燃烧室内气体发生剂的燃烧所发生的气体使壳体内的压力升高的情况下，也能够抑制壳体的变形。此外，能够减少零件个数，做成简易的构造。因此，能够实现气体发生器的小型轻量化、制造成本的大幅降低。
此外，本发明的气体发生器，是具有由起始壳和关闭壳形成的金属制的壳体，形成于上述壳体内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂的燃烧室，将上述燃烧室划分为上下2室的隔板，分别配置在上述划分的第1燃烧室及第2燃烧室的周围的第1过滤器部件及第2过滤器部件，安装在上述起始壳上、使分别装填在上述划分成的第1燃烧室及第2燃烧室内的上述气体发生剂着火燃烧的第1点火机构及第2点火机构，和形成在上述壳体上、将在上述划分成的第1燃烧室及第2燃烧室中发生的气体排放的多个气体排放孔的气体发生器，形成上述壳体的起始壳和关闭壳的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部和从上述端板部连续形成的直径D的筒部，上述筒部的直径D与上述起始壳和关闭壳的各端板部的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3，优选为0.6～1.3，更优选为0.9～1.3。另外，直径D优选为是关闭壳的外侧间的长度D1的值。
根据这样的构成，将点火机构设置多个，由于即使在壳体内的压力升高的情况下，也能够抑制壳体的变形，所以使小型轻量化成为可能。由此，用作副驾驶席用的气体发生器的情况下，气体发生器的占用面积变小，仪表盘等的设计自由度变大。
此外，本发明的气体发生器，上述起始壳和关闭壳的端板部的短轴d1与长轴d2的比d1/d2的范围为1～0.02，优选为1～0.1，更优选为1～0.3。
根据这样的构成，也能够充分承受因在壳体内发生的气体而导致的压力的上升。此外，也能够实现壳体的小型轻量化。
此外，本发明的气体发生器，上述端板部截面为3边以上的直线连续形成的大致半圆形状或大致半椭圆形状。
根据这样的构成，能够容易地加工壳体。
此外，本发明的气体发生器的上述端板部为曲率半径R的半球形状，与上述筒部的直径D的比D/R的范围为0.3～2，优选为0.9～2，更优选为1.2～2。在此，直径D优选为是关闭壳的外侧间的长度D1的值。此外，R为关闭壳中的半球形状的顶部的曲率半径。
根据这样的构成，也能够充分承受因在壳体内发生的气体而导致的压力的上升。此外，壳体的加工变得容易。此外，也能够实现壳体的小型轻量化。
此外，本发明的气体发生器中形成于上述关闭壳上的上述筒部的长度h为5mm以上，优选为10mm以上，更优选为10～30mm。
根据这样的构成，能够使用带状密封条作为密封气体排放孔的部件，能够将带状密封条作为破裂部件。
此外，本发明的气体发生器中上述过滤器部件的于上述气体排放孔的周边部的壁厚形成得比上述过滤器部件的上下端部的任一个的壁厚厚。
根据这样的构成，能够抑制在气体排放时气体集中的部位的过滤器的损伤，能够用过滤器部件将在壳体内部发生的气体有效地冷却。此外，能够有效地捕集发生的气体内的残渣。
此外，本发明的气体发生器，上述气体排放孔在上述壳体的周部锯齿式地形成。
根据这样的构成，能够防止当将在壳体内部发生的气体排放时气体的集中，能够有效地利用过滤器部件。
此外，本发明的气体发生器，上述点火机构由周部具有多个导火孔的有底的内筒体、装填于上述内筒体中的导火剂、和以接触上述导火剂的方式设置的点火器构成。
根据这样的构成，通过点火器的动作使导火剂可靠地着火，来自点火机构的火焰被可靠地传递给装填于燃烧室中的气体发生剂。
此外，本发明的气体发生器，上述导火孔在上述内筒体的周部锯齿式地形成。
根据这样的构成，来自点火机构的热流可以传递到整个燃烧室，能够使气体发生剂有效地燃烧。
此外，本发明的气体发生器，上述导火孔在上述内筒体的筒部上沿着轴向形成为长孔状。
根据这样的构成，即使在燃烧室的形状沿轴向扩展的情况下也可以对应。
此外，本发明的气体发生器，上述第1点火机构及第2点火机构由周部具有多个导火孔的有底的第1内筒体及第2内筒体、分别装填于上述第1内筒体及第2内筒体中的导火剂、和以接触上述导火剂的方式设置的第1点火器及第2点火器构成。
根据这样的构成，通过点火器的动作使装填于各内筒体中的导火剂可靠地着火，将来自各点火机构的火焰可靠地传递给装填于划分成的各燃烧室中的气体发生剂。
此外，本发明的气体发生器，上述导火孔在上述第1内筒体及第2内筒体的周部锯齿式地形成。
根据这样的构成，使来自各点火机构的火焰可靠地传递到装填于划分成的各燃烧室的整体，能够使装填于各燃烧室中的气体发生剂有效地燃烧。
此外，本发明的气体发生器，上述导火孔在上述第1内筒体及第2内筒体的筒部上沿着轴向形成为长孔状。
根据这样的构成，即使在燃烧室的形状沿轴向扩展的情况下也可以对应。
此外，本发明的气体发生器，上述第1内筒体及第2内筒体的任意一个，以位于上述划分为2室的上侧的第2燃烧室内的方式形成为长轴的筒体。
根据这样的构成，即使在将第1内筒体和第2内筒体并列设置的情况下，也能够设置使分别装填于各燃烧室中的气体发生剂燃烧的点火机构。
此外，本发明的气体发生器，在上述形成为长轴的第1内筒体及第2内筒体的任意一个上形成的上述导火孔仅在划分成上述2室的上侧的第2燃烧室内开口而形成。
根据这样的构成，通过设于各燃烧室中的点火机构使得装填在划分成的各燃烧室中的气体发生剂燃烧。由此，能够控制使得每个燃烧室都能发生气体。
此外，本发明的气体发生器，上述隔板由上述起始壳和上述关闭壳夹持着。
根据这样的构成，通过较少的构成部件能够可靠地将壳体内的燃烧室划分为2室。
此外，本发明的气体发生器，是具有由起始壳和关闭壳形成的金属制的壳体，形成于上述壳体内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂的燃烧室，配置在上述燃烧室周围的过滤器部件，安装在上述壳体上、使上述燃烧室内的上述气体发生剂着火燃烧的点火机构，和形成在上述壳体上、将在上述燃烧室中发生的气体排放的多个气体排放孔的气体发生器，上述壳体为大致球形。
此外，本发明的气体发生器，是具有由起始壳和关闭壳形成的金属制的壳体，形成于上述壳体内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂的燃烧室，配置在上述燃烧室周围的过滤器部件，安装在上述壳体中、使上述燃烧室内的上述气体发生剂着火燃烧的点火机构，和形成在上述壳体上、将在上述燃烧室中发生的气体排放的多个气体排放孔的气体发生器，上述壳体为大致椭球形状。
此外，在本发明的气体发生器中装填的气体发生剂，为两端封闭的中空体形状，优选为两端封闭的圆筒状。
根据这样的构成，是具有在着火后很短的期间输出较弱、然后输出猛烈增大的特性的气体发生器。这是因为，在这种形状的气体发生剂中，当着火后、在封闭的端部通过燃烧直至开通的期间，由于只有外表面燃烧，所以气体发生速度比较平缓，然后成为外表面与内表面的双面燃烧，气体发生速度就剧烈地增加。即、这种形状的气体发生剂，是可以描绘出在降低气囊的有害性方面较合适的箱内压力-时间曲线的S字状的曲线的气体发生剂。
此外，这种形状的气体发生剂，由于两端封闭，与单孔筒状的形状相比压缩强度较高，结果应对振动方面较强，所以得到即使在长时间装载于汽车中以后燃烧特性也较稳定的气体发生器。进而，在两端封闭的形状的气体发生剂中，由于压缩强度较高，所以能够以较高的密度填充到燃烧室中，可以得到更小型化及轻量化的气体发生器。
本发明的副驾驶席用气囊模组，是将本发明的气体发生器用其凸缘部固定在气囊模组的气体发生器保持部上的，并使气体排放孔配置在气囊内。
根据这样的构成，与以前的副驾驶席用气体发生器相比，能够减小气囊模组。即、在以前的副驾驶席用气体发生器中，做成圆筒状的形状，将圆筒部分横置、用长度方向两端部固定在气囊模组的气体发生器保持部上。该气体发生器保持部，由于气体排放孔存在于圆筒部分上，所以成为将整个气体发生器覆盖的构造。此外，副驾驶席用气体发生器由于设置在与乘车者有距离的仪表盘中，所以需要较多的发生气体量，圆筒部分也较长。因此，组装有以前的副驾驶席用气体发生器的气囊模组必然会变得较大。与此相对，本发明的气体发生器，由于将具有气体排放孔的圆筒部分纵向放置，能够用存在于圆筒部分上的凸缘部固定在气囊模组的气体发生器保持部上，所以气体发生器保持部不需要覆盖整个气体发生器。此外，本发明的气体发生器比以前的副驾驶席用气体发生器小，结果能够减小气囊模组。
此外，由于不需要如使用以前的副驾驶席用气体发生器的气囊模组那样覆盖整个气体发生器，所以也能够将气囊模组的气体发生器保持部的构造做得简单。
本发明的副驾驶席用气囊模组具有1个上述气体发生器。
图1是本发明的实施方式的一例的气体发生器的剖视图。
图2是本发明的实施方式的气体发生器的外观图。
图3是本发明的另一实施方式例的气体发生器的剖视图。
图4是本发明的另一实施方式例的气体发生器的剖视图。
图5是本发明的另一实施方式例的气体发生器的剖视图。
图6是本发明的另一实施方式例的气体发生器的剖视图。
图7是用于说明有关本发明的实施方式例的气体发生器的端板部的短轴d1和长轴d2的图。
图8是表示以前的2筒式气体发生器的一例的剖视图。
图9是表示以前的副驾驶席用气体发生器的一例的剖视图。
具体实施例方式
下面参照
有关本发明的气体发生器的实施方式例。
图1表示有关本发明的实施方式的一例的气体发生器A1的剖视图。在图1中，气体发生器A1是使气囊膨胀展开的设备，由以下部件构成由铁、不锈钢、铝、钢材等金属制成的起始壳1和关闭壳2构成的大致球形的壳体3，形成在该壳体3内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂4的燃烧室5，配置于燃烧室5的周围的过滤器部件6，和安装在壳体3内、使燃烧室5内的气体发生剂4着火燃烧的点火机构7。
关闭壳2由直径D的筒部9、从筒部9连续形成的半球形状的端板部10、和从筒部9向径向外侧延伸的凸缘部12构成。在筒部9的周边优选为锯齿式地形成多个气体排放孔8(参照图2)。通过使气体排放孔8锯齿式地形成，在壳体3内发生的气体不会集中地排放。因此，抑制了过滤器部件6的损伤。此外，能够在较大的范围内使用过滤器部件6，能够有效地利用过滤器部件6。这些气体排放孔8除了锯齿式地形成以外，通过例如形成2列、3列等的多列，也可以得到同样的效果。
此外，这些气体排放孔8的孔径并不限于是均匀的，也可以使大小直径不同的气体排放孔8交替地形成。此外，该气体排放孔8并不限于如图2所示那样在筒部9的轴向上形成2列，也可以形成3列、4列等的多列。此外，孔径也可以不只是大小2种，而做成3种、4种等的多个孔径。这样，通过控制气体排放孔8的孔径，能够控制壳体3内的压力。例如，通过增大气体排放孔8的孔径，能够抑制壳体3内的压力上升。因此，能够配合壳体3内的压力而减薄形成壳体3的关闭壳2和起始壳1的壁厚。此外，通过配合使用的气体发生剂4的种类而控制孔径，还能够控制气体发生特性。起始壳1及关闭壳2的壁厚优选为1.5～3mm的范围。
此外，在这些气体排放孔8上，将带状的铝带等的破裂部件11粘贴在筒部9的内周部上，从而将燃烧室5内密封。该筒部9的长度h通常为5mm以上，优选为5～30mm，更优选为10～30mm。这是因为，由此能够使用带状带作为破裂部件11，并且能够容易且可靠地粘贴破裂部件11。
端板部10的短轴d1与长轴d2的比d1/d2的范围通常为1～0.02。优选的范围是1～0.1，更优选的范围是1～0.3。通过设置成这样的范围，也能够充分地承受气体发生器内发生的气体所产生的内压。
在此，端板部10的短轴d1和长轴d2为如图7所示那样，所谓这个比d1/d2为1，表示端板部10为半球形状。
此外，在端板部10为半球形状的情况下，曲率半径R与筒部9的直径D的比D/R的范围通常优选为0.3～2。优选的范围是0.9～2，更优选的范围是1.2～2。另外，筒部9的直径D优选为是后述的图1所示的长度D1的值。曲率半径R为端板部10的顶部的曲率半径。
这样，通过将端板部做成半球形状或半椭球形状，能够消除燃烧室5中发生的气体的气体压力集中的部分。因此，即使在减少气体发生器的构成零件个数、做成简单的构造的情况下，也能够使气体发生时壳体的变形变得极小。
通过压接、焊接等接合在关闭壳2上的起始壳1与上述关闭壳2同样，由筒部13和从筒部13连续形成的半球形状的端板部14构成。并且，在端板部14的中心部设有点火机构7。通过形成筒部13，能够容易地进行与关闭壳2通过压接、焊接而形成的接合。另外，如果用端板部14的端部直接通过压接、焊接等接合在关闭壳2上，则不形成该筒部13也可以，起始壳1也可以只由端板部14构成。
该起始壳1的端板部14也与上述关闭壳2的端板部10同样，短轴d1与长轴d2的比d1/d2的范围通常为1～0.02，优选的范围是1～0.1，更优选的范围是1～0.3。由此，在将起始壳1与关闭壳2接合为一体时，可以形成大致球形或大致椭球形状的壳体3。
设于端板部14的中心部的点火机构7，由在周部具有多个导火孔15的有底的内筒体16、装填在该内筒体16内的导火剂17、和以接触该导火剂17的方式设置的点火器18构成。为使气体发生剂可靠地开始燃烧而使用增强剂。可以使用由以一般使用的B/KNO3为代表的金属粉及氧化剂构成的组成物、含有含氮化合物、氧化剂及金属粉的组成物、或者气体发生剂组成物作为导火剂17。这些导火剂17的各成分的含量，在由金属粉及氧化剂构成的情况下，优选为，金属粉成分为1～30％重量、氧化剂成分为70～95％重量的范围；在含有含氮化合物、氧化剂及金属粉的组成物的情况下，优选为，金属粉成分为1～30％重量、含氮有机化合物为0～40％重量、以及氧化剂成分为50～90％重量的范围。此外，根据需要，也可以含有0～10％重量的成型用粘合剂。能够用可使用于一般气体发生剂的粘合剂来作为成型用粘合剂。作为导火剂17的形状，可以使用粉状、颗粒状、圆柱状、薄片状、球状、单孔圆筒状、多孔圆筒状、小块状(タブリツト)或两端封闭的筒状的成形体。
内筒体16通过铆接(カシメ)固定等任意的方法固定在点火机构保持部19上。并且，通过用焊接等任意的方法将点火机构保持部19固定在端板部14上，来将内筒体16固定在起始壳1上。此外，该内筒体16为从形成于壳体3内的燃烧室5的一端侧直到燃烧室5的大致中心的长筒状。并且在其周部，虽然多个导火孔15沿着内筒体16的轴向而通常形成为锯齿、圆孔状或长孔状，但这些导火孔15优选为，沿着内筒体16的轴向彼此相邻的孔如图1所示那样不并列设置而是锯齿式地形成。因此，从该点火机构7喷出的热流被高效地喷射到整个燃烧室5内。
在由这些关闭壳2和起始壳1构成的壳体3内，沿着筒部9、13的内壁设有过滤器部件6。过滤器部件6是通过将例如针织金属网、平织金属网、绉纹织金属线材或卷曲金属线材的集合体成形为环状而便宜地制成的。该过滤器部件6被分别设于关闭壳2及起始壳1的端板部10、14的内表面上的推压部件20、21推压在壳体3的内壁侧。
此外，在过滤器部件6的外周部的于气体排放孔8的周边部设有过滤器推压部件24。过滤器推压部件24由称作所谓打孔金属(パンチングメタル)的形成有多个孔的板状部件形成为环状。这样，通过在气体排放孔8的周边部的过滤器部件6的外周部上设置过滤器推压部件24，来抑制由气体排放时的压力所导致的过滤器部件6的变形。
在过滤器部件6的内周部中装填有气体发生剂4。从而，成为这些气体发生剂4在来自点火机构7的热流的作用下燃烧的燃烧室5。
气体发生剂4是非迭氮类组成物，可以使用由例如燃料、氧化剂、添加剂(粘合剂、燃渣形成剂、燃烧调节剂)构成的组成物。
作为燃料可以列举出例如含氮化合物。作为含氮化合物，可以列举出从例如三唑衍生物、四唑衍生物、胍衍生物、偶氮甲酰胺衍生物、肼衍生物、脲衍生物、氨络合物中选择1种或2种以上的混合物。
作为三唑衍生物的具体例，可以列举出例如5-氧代-1，2，4-三唑、氨基三唑等。作为四唑衍生物的具体例，可以列举出例如四唑、5-氨基四唑、硝酸氨基四唑、硝氨基四唑、5，5’-二-1H-四唑、5，5’-二-1H-四唑次铵盐、5，5’-四唑次胍盐等。作为胍衍生物的具体例，可以列举出例如胍、硝基胍、氰基胍、三氨基胍硝酸盐、硝酸胍、硝酸氨基胍(硝酸アミノグアニジン)、碳酸胍等。作为偶氮甲酰胺衍生物的具体例，可以列举出例如偶氮甲酰胺等。作为肼衍生物的具体例，可以列举出对称二氨基脲、对称二氨基脲硝酸盐络合物、草酰肼、肼硝酸盐络合物等。作为脲衍生物的具体例，可以列举出例如双缩脲等。作为氨络合物，可以列举出例如六氨合铜络合物、六氨合钴络合物、四氨合铜络合物、四氨合锌络合物等等。
在这些含氮化合物中也优选地从四唑衍生物及胍衍生物中选择1种或2种以上，特别优选的是，硝基胍、硝酸胍、氰基胍、5-氨基四唑、硝酸氨基胍、碳酸胍。
在气体发生剂4中的这些含氮化合物的掺合比例，根据分子式中的碳原子、氢原子及其它的被氧化的原子的数量而不同，但通常优选为20～70％重量的范围，特别优选为30～60％重量的范围。此外，根据添加到气体发生剂中的氧化剂的种类，含氮化合物的掺合比例的绝对值不同。但是，如果含氮化合物的掺合比例的绝对数值比完全氧化理论量多，则发生气体中的微量CO浓度增大；另一方面，如果含氮化合物的掺合比例的绝对数值为完全氧化理论量及其以下，则发生气体中的微量NOx浓度增大。因而，最优选为保持两者的最合适的平衡的范围。
作为氧化剂，优选为从含有从碱金属、碱土金属、过渡金属、铵中选出的阳离子的硝酸盐、亚硝酸盐、高氯酸盐中的至少一种中选择的氧化剂。也可以使用硝酸盐以外的氧化剂，即亚硝酸盐、高氯酸盐等的气囊充气领域中较多使用的氧化剂，但从与硝酸盐相比亚硝酸盐分子中的氧元素数量减少或减少容易向气囊外排放的微粉状气雾的生成等的观点出发，优选的是硝酸盐。作为硝酸盐，可以列举出例如硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锶、相稳定化硝酸铵、碱性硝酸铜等，更优选的是硝酸锶、相稳定化硝酸铵、碱性硝酸铜。
气体发生剂中的氧化剂的掺合比例，根据使用的含氮化合物的种类和用量而绝对数值有差异，但优选为30～80％重量的范围，特别关联于上述CO及NOx的浓度而优选为40～75％重量的范围。
作为添加剂的粘合剂只要不对气体发生剂的燃烧产生较大的不良影响、使用什么都可以。作为粘合剂，可以列举出例如羧甲基纤维素的金属盐、甲基纤维素、乙基纤维素、乙酸纤维素、丙酸纤维素、纤维素乙酸丁酸酯、硝酸纤维素、微结晶性纤维素、胍胶(グアガム)、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、淀粉等的多糖衍生物、硬脂酸盐等的有机粘合剂、二硫化钼、合成羟基变云母石(合成ヒドロキシタルサイト)、酸性白土、滑石粉、膨润土、硅藻土、高岭土、二氧化硅、氧化铝等的无机粘合剂。
粘合剂的掺合比例在压力成型时优选为0～10％的重量范围，在挤压成型时优选为2～15％的重量范围。随着添加量的增多成型体的破坏强度变大。可是，组成物中的碳原子及氢原子的数量增多，则碳原子的不完全燃烧生成物即微量CO气体的浓度变高，发生气体的品质变差。此外，从不阻碍气体发生剂的燃烧出发，优选为以最低量使用。特别在超过15％重量的量的情况下，需要增大氧化剂的相对存在比例，气体发生化合物的相对比例变低，难以建立实际可用的气体发生器系统。
此外，作为添加剂的粘合剂以外的成分，可以掺合燃渣形成剂。燃渣形成剂，是为了通过与气体发生剂中的特别是从氧化剂成分发生的金属氧化物的相互作用，使由气体发生器内的过滤器进行的过滤变得容易而添加的。
作为燃渣形成剂，可以列举出例如从以氮化硅、碳化硅、酸性白土、二氧化硅、膨润土类、高岭土类等的铝硅酸盐为主要成分的天然产的粘土、合成云母、合成高岭石、合成砷钴矿等的人工粘土、含水镁硅酸盐矿物的一种即滑石粉中选择的物质，在这些物质中优选的是酸性白土或二氧化硅，特别优选的是酸性白土。燃渣形成剂的掺合比例优选为0～20％重量的范围，特别优选为2～10％重量的范围。如果过多则造成线性燃烧速度的降低及气体发生效率的降低，如果过少则不能充分发挥燃渣的形成能力。
作为气体发生剂的优选的组合，可以列举出含有5-氨基四唑、硝酸锶、合成羟基变云母石、以及氮化硅的气体发生剂，或者含有硝酸胍、硝酸锶、碱性硝酸铜、酸性白土的气体发生剂。
此外，根据需要也可以添加燃烧调节剂。作为燃烧调节剂，可以使用金属氧化物、硅铁、活性炭、石墨(グアファイト)、或者己环三亚甲基三硝胺(ヘキソ-ゲン)、四亚甲基四硝胺(オクト-ゲン)、称作5-氧代-3-硝基-1，2，4-三唑(5-オキソ-3-ニトロ-1，2，4-トリアゾ-ル)的化合火药。燃烧调节剂的掺合比例优选为0～20％重量的范围，特别优选为2～10％重量的范围。如果过多则造成气体发生效率降低，而如果过少则不能得到充分的燃烧速度。
作为如以上那样构成的气体发生剂的形状，可以使用丸状、圆柱状、单孔圆筒状、多孔圆筒状、盘状、两端封闭的中空体形状，优选使用两端封闭的圆筒状。
下面说明在本发明中使用的两端封闭的中空体形状的气体发生剂的制造方法的一例。首先，通过V型混合机或球磨机将上述的由含氮化合物、氧化剂、燃渣形成剂及粘合剂构成的非迭氮类组成物混合。进而一边添加水或溶剂(例如乙醇)一边混合，可以得到湿状态的药剂块。在此，所谓湿状态，是指具有一定程度的塑性的状态，是指优选地含有水或溶剂10～25％、更优选地含有13～18％的状态。然后，将该湿状态的药剂块在其原状态下通过挤压成型机(例如在出口备有模具及内孔用销的机器)挤压成型为外径优选为1.4mm～4mm、更优选为1.5mm～3.5mm，内径优选为0.3mm～1.2mm、更优选为0.5mm～1.2mm的中空筒状成型体。然后，用挤压成型机将挤压好的中空筒状成型体以一定间隔挤压而得到两端封闭的筒状成型体。通常，在以一定间隔挤压该中空状成型体后，在分别封闭的凹陷部分弯折切断后，通常在50～60℃的范围内进行4～10小时干燥，接着，通常在105～120℃的范围内进行6～10小时干燥，即进行所谓的2阶段干燥，由此，在端部为封闭的状态下、可以得到在内部具有空间的筒状的气体发生剂。这样得到的气体发生剂的长度通常处于1.5～8mm的范围，优选为1.5～7mm的范围，更优选为2～6.5mm的范围。
此外，在定压条件下测量气体发生剂的线性燃烧速度，经验性地遵循以下的Vielle公式。
r＝aPn在此，r表示线性燃烧速度，a表示常数，P表示压力，n表示压力指数。该压力指数n表示相对于Y轴的燃烧速度的对数的、X轴的压力的对数曲线报所形成的梯度。
在有关本实施方式的气体发生器中使用的气体发生剂的优选的线性燃烧速度的范围，在70kgf/cm2下为3～60mm/秒，更优选为5～35mm/秒，此外，优选的压力指数的范围为n＝0.90以下，更优选的是n＝0.75以下，特别优选的是n＝0.60以下。
此外，作为测量线性燃烧速度的方法，一般可以列举出股线燃烧(ストランドバ-ナ)法、小型马达法、密闭压力容器法。具体而言，在压力成型为规定的大小后，使用通过在表面上涂布限制胶粘剂(リストリクタ-)而得到的试验片，通过熔断法等在高压容器中测量燃烧速度。此时，以高压容器内的压力为变量测量线性燃烧速度，用上述Vielle公式可以求得压力指数。
此外，在燃烧室5的关闭壳2的端板部10一侧设有缓冲部件22。这些缓冲部件22由例如陶瓷纤维、发泡硅酮等形成，防止装填在燃烧室5内的气体发生剂4因振动等而产生破裂等的破坏。
此外，将起始壳1与关闭壳2接合而形成的壳体3，起始壳1与关闭壳2的各端板部14、10的底部间距离H与筒部9的直径D的比H/D，通常为0.4～1.3，优选为0.6～1.3，更优选为0.9～1.3。通过使其成为这样的范围，能够使气体发生器小型轻量化，并且能够具有可充分承受由在燃烧室5内发生的气体所产生的压力的强度。
此外，通过这样使与筒部9、13的直径D的比H/D为0.4～1.3，优选为0.6～1.3，更优选为0.9～1.3，即使在使气体发生器小型轻量化的情况下，也能够容易地进行气体发生剂4的填充，能以较高的填充效率填充气体发生剂。在此，有关本实施方式例的气体发生器，例如在使用于汽车的副驾驶席用的情况下，H优选为45mm以上、90mm以下的范围。这样，即使在使气体发生器小型轻量化的情况下，也能够填充与以前同样量的气体发生剂，气体发生量不会减少。此外，不论是否能够像这样得到与以前相同的气体发生量，也能够实现小型轻量化，是由于如上述那样，在壳体上形成有端板部14、10，在壳体内部中没有压力集中的部分，即使是较高的压力也能够充分地承受，气体发生时的壳体的变形也极小。
这样构成的气体发生器A1，作为1筒式的气体发生器，主要组装在安装于副驾驶席一侧的仪表盘内的气囊模组中。
在向气囊模组中安装时，可以通过将凸缘12固定在模组上进行安装。因此，不像以前做成筒状的副驾驶席用气体发生器那样向模组的安装比较麻烦，而是能够非常容易地进行安装。此外，由于使气体发生器小型轻量化，在仪表盘内占用面积也变小，由此，仪表盘的设计自由度也提高了。
接着，在组装到气囊模组中之后，将气体发生器A1的点火机构7连接到图示省略的车辆一侧的连接器上。另外，也可以使用于驾驶席一侧。
如以上那样，连接到汽车上的气体发生器A1，通过例如撞击传感器检测到汽车的撞击，通过连接到点火机构7上的电导火管点火电路使点火机构7动作，使燃烧室5内的气体发生剂4燃烧而发生高温气体。此时，虽然燃烧室5内压力上升，但由于壳体3为大致球形，所以具有能充分承受燃烧室5内的压力上升的强度，变形极小。接着，在燃烧室5内发生的高温气体通过过滤器部件6、将破裂部件11破坏、从气体排放孔8排出。在高温气体通过过滤器部件6时，进行气体的冷却及残渣的捕集。此外，由于过滤器部件6设于遍及燃烧室5的大致整个区域中，所以能够有效地利用过滤器部件6。因此，能够充分地冷却，并且能够排放出将残渣充分捕集后的气体。
另外，有关本发明的气体发生器并不限于上述第1实施方式例。也可以例如如图3所示，使设置在燃烧室5内的过滤器部件6的于气体排放孔8周边部的壁厚形成得比过滤器部件6的上下端部的任一个的壁厚厚。此外，虽然没有图示，但也可以是具有从过滤器部件6的上端部到下端部壁厚逐渐变薄的倾斜的情况。
这样，通过使过滤器部件6的于气体排放孔8周边部的壁厚比上下端部的任一个壁厚都厚，即使在燃烧室5内发生的气体在排放时集中于气体排放孔8周边的情况下，也能够抑制过滤器部件6的损伤。由此，能够防止损坏过滤器部件6的气体冷却及残渣捕集功能。
此外，也可以如图4所示，将关闭壳2及起始壳1的端板部10、14的任一个或两者做成其截面为3边以上的直线连续形成的大致半圆形状或大致半椭圆形状。由此，即使在壳体内的压力上升的情况下也能够抑制应力集中，也能够使壳体的小型轻量化成为可能。此外，还能够容易地加工壳体。
此外，虽然没有图示，但也可以与气体发生器的设置地点相一致地使起始壳1及关闭壳2的任一个的端板部14、10的截面成为半圆形状、另一个成为半椭圆形状。
此外，有关本发明的气体发生器，除了上述实施方式例所限制的之外，也可以例如如图5所示，用隔板30将壳体3内划分为上下2室。另外，在图5中，对于与图1至图4相同的部件赋予相同的标记而省略详细的说明。
图5所示的气体发生器A2由以下构成由起始壳1和关闭壳2形成的金属制的壳体3，形成在该壳体3内、装填有通过燃烧而发生高温气体的气体发生剂4的燃烧室5，和将该燃烧室5划分为上下2室的隔板30。并且，在壳体3中形成有分别配置于由该隔板30划分的第1燃烧室5a及第2燃烧室5b的周围的第1过滤器部件6a及第2过滤器部件6b，和安装在起始壳1中、使分别装填于通过隔板30划分成的第1燃烧室5a及第2燃烧室5b内的气体发生剂4着火燃烧的第1点火机构7a及第2点火机构7b，备有将在划分成的第1燃烧室5a及第2燃烧室5b中发生的气体排放的多个气体排放孔8。
此外，形成壳体3的起始壳1和关闭壳2的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部14、10，和从该端板部14、10连续形成的直径D的筒部13、9。并且，筒部9的直径D与起始壳1和关闭壳2的各端板部14、10的底部间距离H的比H/D的范围，通常为0.4～1.3，优选为0.6～1.3，更优选为0.9～1.3。另外，筒部9的直径D优选为是后述的图5所示的长度D1的值。
将壳体3内的燃烧室5划分为上下2室的第1燃烧室5a和第2燃烧室5b的隔板30，如图5所示，将一张板材通过加压加工等形成隔板部31和凸缘部32。并且，在隔板部31上形成有后述的第2点火机构7b的第2内筒体16b所插通的孔33。在该孔33的周部形成有阶梯部34，通过由该阶梯部34挤压形成于第2内筒体16b上的阶梯部16c来约束第2内筒体16b。此外，将凸缘部32夹持在起始壳1及关闭壳2的对合部处，从而将隔板30固定。
在通过隔板30划分为上下2室的第1燃烧室5a及第2燃烧室5b中，为了使装填在各个燃烧室5a、5b中的气体发生剂4燃烧而设有第1点火机构7a及第2点火机构7b。
设于划分在壳体3的下侧的第1燃烧室5a中的第1点火机构7a，由在周部具有多个导火孔15的有底的第1内筒体16a、装填在该第1内筒体16a内的导火剂17、和以接触该导火剂17的方式设置的第1点火器18a构成。
将第1内筒体16a做成同一直径的有底筒状，用铆接固定等的任意的方法固定在点火机构保持部19a上。并且，通过用焊接等任意的方法将点火机构保持部19a固定在端板部14上来将第1内筒体16a固定在起始壳1上。此外，该第1内筒体16a为从划分在壳体3内的下侧而形成的第1燃烧室5a的一端侧开始直到第1燃烧室5a的大致中心的筒状。并且在其周部，多个导火孔15沿着第1内筒体16a的轴向通常形成为锯齿式状、长孔状或圆孔状，但这些导火孔15优选为以沿着第1内筒体16a的轴向彼此相邻的孔不并排设置的方式锯齿式地形成。由此，从该第1点火机构7a喷出的热流，能够向整个第1燃烧室5a内高效率地喷射。
此外，使划分在壳体3的上侧的第2燃烧室5b中的气体发生剂4燃烧的第1点火机构7b，由在周部具有多个导火孔15的有底的第2内筒体16b、装填在该第2内筒体16b内的导火剂17、和以接触该导火剂17的方式设置的第2点火器18b构成。
将第2内筒体16b做成小径部与大径部直径不同的不同径的有底筒状，形成有阶梯部16c，用铆接固定等的任意的方法固定在点火机构保持部19a上。并且，通过用焊接等任意的方法将点火机构保持部19a固定在端板部14上来将第2内筒体16b固定在起始壳1上。此外，该第2内筒体16b为从划分在壳体3内的下侧而形成的第1燃烧室5a的一端侧开始直到由隔板30划分的上侧的第2燃烧室5b的大致中心的筒状。并且在第2燃烧室5b一侧的筒部的周部，多个导火孔15沿着第1内筒体16a的轴向通常形成为锯齿式状、长孔状或圆孔状，但这些导火孔15形成在第2内筒体16b的周部，优选为以沿着轴向彼此相邻的孔不并排设置的方式锯齿式地形成。由此，从该第2点火机构7b喷出的热流，能够向整个燃烧室5内高效率地喷射。
此外，通过铆接固定或螺合将第2内筒体16b固定在隔板30上。在本实施方式例中，在小径部的外表面上形成有螺纹，通过螺母35将形成在隔板30上的阶梯部34夹在螺母35与阶梯部16c之间而螺合固定。由此，即使在第2点火器18b动作时也能够可靠地固定、维持受约束的状态。此外，由此还能够可靠地固定隔板30，能够抑制因第1燃烧室5a内的气体发生时的压力上升而导致的隔板30的变形。因此，能够防止气体从第1燃烧室5a向第2燃烧室5b分流。
在点火机构保持部19a中，将使装填于第2燃烧室5b中的气体发生剂4燃烧的第2点火机构7b固定，但与固定第1点火机构7a的部分相比壁厚形成得较厚。由此，能够使第2点火器18b的支承固定位置接近第2燃烧室5b一侧，能够提高第2燃烧室5b的气体发生剂4的燃烧效率。此外，受该点火机构保持部19a的厚壁部支承固定的第2点火器18b的塞栓18c，由于使从塞栓18c突出的电极销23的吐出量与第1点火器18a相同，所以轴长形成得较长。由此，能够提高第2点火器18b的强度。此外，不再需要使连接到电极销23上的未图示的撞击传感器等的连接器的形状变化。
在这些由隔板30上下划分成的第1燃烧室5a及第2燃烧室5b中，沿着筒部9、13的内壁设有第2过滤器部件6b及第1过滤器部件6a。这些各过滤器部件6a、6b与上述同样，通过将例如针织金属网、平织金属网、绉纹织金属线材或卷曲金属线材的集合体成形为环状而便宜地制成。
这样构成的气体发生器A2，作为2筒式的气体发生器，主要组装在安装于副驾驶席的仪表盘内的气囊模组中。并且，气体发生器A2的第1点火机构7a及第2点火机构7b被分别连接到图示省略的车辆一侧的连接器上。另外，由于能够使气体发生器变得小型轻量，所以也能够用于驾驶席一侧。
如以上那样，连接到汽车上的气体发生器A2，通过例如撞击传感器检测到汽车的撞击，首先，通过连接在气体发生剂4的装填量较少的第1燃烧室5a一侧的第1点火机构7a上的电导火管点火电路使第1点火机构7a动作。由此，使第1燃烧室5a内的气体发生剂4燃烧、发生高温气体。在第1燃烧室5a发生的高温气体通过第1过滤器部件6a，在形成于该第1过滤器部件6a和筒部13之间的空间S1中暂时滞留后，通过设于隔板30的凸缘部32上的气体通路36，从设在筒部9上的气体排放孔8排放。另外，该气体通路36由形成在凸缘部32的端部上的切口构成，但也可以是贯通凸缘部32的孔。
接着，相隔一定程度的时间差而使第2点火机构7b动作。由此，通过使第2燃烧室5b内的气体发生剂4燃烧而发生高温气体。在第2燃烧室5b中发生的高温气体通过第2过滤器部件6b，在形成于该第2过滤器部件6b与筒部9之间的空间S2中，与来自第1燃烧室5a的高温气体混合，从设在筒部9上的气体排放孔8排放，一下子将气囊膨胀、展开。另外，此时壳体3内虽然压力上升，但由于壳体3为大致球形，所以具有能充分承受壳体3内的压力上升的强度，变形极小。接着，在各燃烧室5a、5b内发生的高温气体通过设在各燃烧室5a、5b中的各过滤器部件6a、6b，将破裂部件11破坏而从气体排放孔8排放出。在此，对于第1点火机构7a与第2点火机构7b的点火顺序，也可以首先使第2点火机构7b动作，接着使第1点火机构7a动作。进而，也可以使这些各点火机构7a、7b同时点火等，配合撞击时的冲击而控制合适的动作顺序。
此外，有关本发明的气体发生器也可以如图6所示那样变形。图6所示的气体发生器A3，是在图5所示的气体发生器A2中，将划分壳体3内的燃烧室5为2室的隔板30的形状做成向上侧的第2燃烧室5b一侧凸起的球面状或者椭球面状。由此，即使在增多第1燃烧室5a内的气体发生剂4的装填量的情况下，也能够抑制隔板30的变形，能够防止因隔板30的变形而导致气体从第1燃烧室5a向第2燃烧室5b分流。
这样，即使在将点火机构做成多个的情况下，由于壳体为大致球形或椭球形状，即使在将壳体小型轻量化的情况下，也能够提高壳体的强度，也能充分承受压力上升。
此外，在本发明的气囊模组中，气体发生器通过凸缘部12固定。本发明的气囊模组通常配置在副驾驶席的仪表盘内。此外，在本发明的气囊模组中存在1个气体发生器。
实施例下面通过实施例具体地说明有关本发明的气体发生器。
将壁厚2mm的不锈钢材料成形加工为在图1及图2中所示的气体发生器中，端板部10与端板部14的底部间距离H为75mm，筒部9的直径D1为70mm，h为16mm，关闭壳2的端板部10的长轴d2为70mm，短轴d1为45mm，关闭壳一侧的曲率半径R为45mm。此外，对于起始壳1，也将壁厚2mm的不锈钢材料成形加工为端板部14的长轴d2为67mm，短轴d1为42mm，起始壳一侧的曲率半径r为20mm。接着，在起始壳1上设置点火机构7，并且设置过滤器部件6。接着，在该过滤器部件6的内部中装填气体发生剂4后，设置缓冲垫22，将关闭壳2对齐。接着，通过激光焊接，将起始壳1与关闭壳2接合，做成气体发生器。
参考例用于气体发生器中的两端封闭的中空体形状的气体发生剂的制造例在硝酸胍43.5％重量、硝酸锶25％重量、碱性硝酸铜25％重量、酸性白土2.5％重量、聚丙烯酰胺4％重量的组成物中加入乙醇3％重量和水13％重量并混合、捏炼成为捏炼块，用在出口备有内径2mm的模具和外径0.5mm的内孔用销的挤压机以挤压压力8Mpa挤压，一边用牵引带将挤压成棒状的成型体引出，一边送到成型用齿轮之间，通过成型用齿轮的凸齿以4.4mm的间隔形成凹陷部分，在该凹陷部分折弯切断后，以55℃干燥8小时，接着以110℃干燥8小时，从而做成气体发生剂。
工业实用性有关本发明的气体发生器如以上那样构成，通过将壳体做成大致球形或椭球形状，减少了气体发生器的构成零件个数，即使在将构造简单化的情况下，也能够充分地承受因气体发生剂的燃烧而发生的气体而导致的壳体内压的上升。因此，能够使气体发生时的壳体的变形变得极小。此外，由于减少了零件个数，能够使构造变得简单，所以气体发生器的小型轻量化也变为可能。此外，可以发挥能够一边维持气体发生器的安全性、一边大幅降低制造成本的效果。
权利要求
1.一种气体发生器，是具有由起始壳(1)和关闭壳(2)形成的金属制的壳体(3)，形成于上述壳体(3)内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂(4)的燃烧室(5，5a，5b)，配置在上述燃烧室(5，5a，5b)的周围的过滤器部件(6，6a，6b)，安装在上述壳体(3)上、使上述燃烧室(5，5a，5b)内的上述气体发生剂(4)着火燃烧的点火机构(7，7a，7b)，和形成在上述壳体(3)上、将在上述燃烧室(5，5a，5b)中发生的气体排放的多个气体排放孔(8)的气体发生器，形成上述壳体(3)的起始壳(1)和关闭壳(2)的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部(14，10)和从上述端板部(14，10)连续形成的直径D的筒部(13，9)，上述筒部(13，9)的直径D与上述起始壳(1)和关闭壳(2)的各端板部(14，10)的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3。
2.如权利要求1所述的气体发生器，上述起始壳(1)和关闭壳(2)的端板部(14，10)的短轴d1与长轴d2的比d1/d2的范围为1～0.02。
3.如权利要求1所述的气体发生器，上述端板部(14，10)的截面为3边以上的直线连续形成的大致半圆形状或大致半椭圆形状。
4.如权利要求1所述的气体发生器，上述端板部(10)为曲率半径R的半球形状，与上述筒部(9)的直径D的比D/R的范围为0.3～2。
5.如权利要求1～4中任一项所述的气体发生器，上述直径D为关闭壳(2)的外侧间直径D1。
6.如权利要求1所述的气体发生器，形成于上述关闭壳(2)上的上述筒部(9)的长度h为5～30mm。
7.如权利要求1所述的气体发生器，上述过滤器部件(6)的于上述气体排放孔(8)的周边部的壁厚形成得比上述过滤器部件(6)的上下端部的任一个的壁厚厚。
8.如权利要求1所述的气体发生器，上述气体排放孔(8)锯齿式地形成在上述壳体(3)的周部。
9.如权利要求1所述的气体发生器，上述点火机构(7)由周部具有多个导火孔(15)的有底的内筒体(16)、装填于上述内筒体(16)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的点火器(18)构成。
10.如权利要求1所述的气体发生器，上述点火机构(7)由周部具有多个导火孔(15)的有底的内筒体(16)、装填于上述内筒体(16)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的点火器(18)构成，上述导火孔(15)锯齿式地形成在上述内筒体(16)的周部。
11.如权利要求1所述的气体发生器，上述点火机构(7)由周部具有多个导火孔(15)的有底的内筒体(16)、装填于上述内筒体(16)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的点火器(18)构成，上述导火孔(15)在上述内筒体(16)的筒部上沿着轴向形成为长孔状。
12.如权利要求1所述的气体发生器，上述点火机构(7)由周部具有多个导火孔(15)的有底的内筒体(16)、装填于上述内筒体(16)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的点火器(18)构成，上述导火孔(15)锯齿式地形成在上述内筒体(16)的周部，并在上述内筒体(16)的筒部上沿着轴向形成为长孔状。
13.一种气体发生器，是具有由起始壳(1)和关闭壳(2)形成的金属制的壳体(3)，形成于上述壳体(3)内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂(4)的燃烧室(5)，将上述燃烧室(5)划分为上下2室的隔板(30)，分别配置在上述划分成的第1燃烧室(5a)及第2燃烧室(5b)的周围的第1过滤器部件(6a)及第2过滤器部件(6b)，安装在上述起始壳(1)上、使分别装填在上述划分成的第1燃烧室(5a)及第2燃烧室(5b)内的上述气体发生剂(4)着火燃烧的第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)，和形成在上述壳体(3)上、将在上述划分成的第1燃烧室(5a)及第2燃烧室(5b)中发生的气体排放的多个气体排放孔(8)的气体发生器，形成上述壳体(3)的起始壳(1)和关闭壳(2)的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部(14，10)和从上述端板部(14，10)连续形成的直径D的筒部(13，9)，上述筒部(13，9)的直径D与上述起始壳(1)和关闭壳(2)的各端板部(14，10)的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3。
14.如权利要求13所述的气体发生器，上述起始壳(1)和关闭壳(2)的端板部(14，10)的短轴d1与长轴d2的比d1/d2的范围为1～0.02。
15.如权利要求13所述的气体发生器，上述端板部(14，10)的截面为3边以上的直线连续形成的大致半圆形状或大致半椭圆形状。
16.如权利要求13所述的气体发生器，上述端板部(10)为曲率半径R的半球形状，与上述筒部(9)的直径D的比D/R的范围为0.3～2。
17.如权利要求13～16所述的气体发生器，上述直径D为关闭壳(2)的外侧间直径D1。
18.如权利要求13所述的气体发生器，上述筒部(9)的长度h为5～30mm以上。
19.如权利要求13所述的气体发生器，上述过滤器部件(6)的于上述气体排放孔(8)的周边部的壁厚形成得比上述过滤器部件(6)的上下端部的任一个的壁厚厚。
20.如权利要求13所述的气体发生器，上述气体排放孔(8)锯齿式地形成在上述壳体(3)的周部。
21.如权利要求13所述的气体发生器，上述第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)由周部具有多个导火孔(15)的有底的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)、分别装填于上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的第1点火器(18a)及第2点火器(18b)构成。
22.如权利要求13所述的气体发生器，上述第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)由周部具有多个导火孔(15)的有底的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)、分别装填于上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的第1点火器(18a)及第2点火器(18b)构成，上述导火孔(15)锯齿式地形成在上述第1内筒体(16a)及上述第2内筒体(16b)的周部。
23.如权利要求13所述的气体发生器，上述第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)由周部具有多个导火孔(15)的有底的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)、分别装填于上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的第1点火器(18a)及第2点火器(18b)构成，上述导火孔(15)在上述第1内筒体(16a)及上述第2内筒体(16b)的筒部上沿着轴向形成为长孔状。
24.如权利要求13所述的气体发生器，上述第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)由周部具有多个导火孔(15)的有底的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)、分别装填于上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的第1点火器(18a)及第2点火器(18b)构成，上述导火孔(15)锯齿式地形成在上述第1内筒体(16a)及上述第2内筒体(16b)的周部，上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)的任意一个，以位于划分为上述2室的上侧的第2燃烧室(5b)内的方式形成为长轴的筒体。
25.如权利要求13所述的气体发生器，上述第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)由周部具有多个导火孔(15)的有底的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)、分别装填于上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的第1点火器(18a)及第2点火器(18b)构成，在形成为长轴的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)的任意一个上形成的上述导火孔(15)仅在划分成上述2室的上侧的第2燃烧室(5b)内开口而形成。
26.如权利要求13所述的气体发生器，上述隔板(30)由上述起始壳(1)和上述关闭壳(2)夹持着。
27.一种气体发生器，是具有由起始壳(1)和关闭壳(2)形成的金属制的壳体(3)，形成于上述壳体(3)内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂(4)的燃烧室(5)配置在上述燃烧室(5)的周围的过滤器部件(6)，安装在上述壳体(3)上、使上述燃烧室(5)内的上述气体发生剂(4)着火燃烧的点火机构(7)，和形成在上述壳体(3)上、将在上述燃烧室(5)中发生的气体排放的多个气体排放孔(8)的气体发生器，上述壳体(3)为大致球形。
28.一种气体发生器，是具有由起始壳(1)和关闭壳(2)形成的金属制的壳体(3)，形成于上述壳体(3)内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂(4)的燃烧室(5)，配置在上述燃烧室(5)的周围的过滤器部件(6)，安装在上述壳体(3)上、使上述燃烧室(5)内的上述气体发生剂(4)着火燃烧的点火机构(7)，和形成在上述壳体(3)上、将在上述燃烧室(5)中发生的气体排放的多个气体排放孔(8)的气体发生器，上述壳体(3)为大致椭球形状。
29.如权利要求1～28中任一项所述的气体发生器，气体发生剂的形状为两端封闭的中空体形状。
30.如权利要求1～29中任一项所述的气体发生器，为副驾驶席用。
31.一种副驾驶席用气囊模组，权利要求1～30中任一项所述的气体发生器由凸缘部(12)固定着。
32.如权利要求31所述的副驾驶席用气囊模组，有1个上述气体发生器。
全文摘要
一种气体发生器是具有金属制的壳体(3)，形成于上述壳体(3)内、装填有气体发生剂的燃烧室(5)，配置在上述燃烧室(5)的周围的过滤器部件(6)，安装在上述壳体(3)上的点火机构(7)，和形成在上述壳体(3)上的多个气体排放孔(8)的气体发生器，形成上述壳体(3)的起始壳(1)和关闭壳(2)的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部(14，10)和直径D的筒部(13，9)，上述直径D与上述各端板部(14，10)的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3。
文档编号B60R21/26GK1642791SQ0380740
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月6日 优先权日2002年2月6日
发明者末广昭彦, 道齐隆义, 斋藤哲雄, 川上为夫, 佐藤英史 申请人:日本化药株式会社
技术领域：
本发明涉及适用于使气囊等膨胀的气体发生器。
背景技术：
为了保护乘车者免受汽车碰撞时产生的冲击的伤害，将使气囊急速膨胀展开的气体发生器组装在安装于方向盘内或仪表盘内的气囊模组中。并且，气体发生器通过由来自控制单元(执行元件)的电信号而点火的点火器(电导火管，squib)使导火剂(增强剂)燃烧，通过在该火焰的作用下使气体发生剂燃烧而急剧地发生大量的气体。
以前的气体发生器，是具有相当于气体发生剂的点火室的中央空间部，和在其外部形成为同心状、相当于进行气体的燃烧·冷却·捕渣的燃烧·过滤器室的环状空间部的所谓的2筒式气体发生器。
作为这种气体发生器，有例如特开平9-207705号公报所公开的技术。该气体发生器如图8所示，首先，作为气体发生器的壳体，将2筒构造的上容器51和2层短管构造的下容器54对接、并通过摩擦焊接得到壳体构造的中央空间部，将该中央空间部作为点火室，将其周围的环状空间部作为燃烧·过滤器室。在点火室P中，从下方内装有电导火管器68、导火药69。另一方面，在燃烧·过滤器室F中，将截面为有两凸缘的凹形的环状盖部件66以各凸缘66d、66e分别抵接在上容器51的飞边52b、53b上的方式固定。接着，通过在该盖部件66与上容器51所夹的环状空间中将气体发生剂57、冷却·捕渣部件60沿径向依次存放，形成燃烧·过滤器室F。此外，在气体发生剂57层的上表面及下表面上分别加装环状的缓冲部件58、59。此外，在冷却·捕渣部件60的上表面及下表面上分别加装密封部件61及62。进而，贴上堵塞气体排放用的孔口53a的铝箔64以及堵塞导火用孔口52a的铝箔65。通过做成这种构成，可得到能充分承受在气体发生室G内发生的气体所导致的内压上升的气体发生器。
但是，在这种2筒式气体发生器的情况下，如图8所示，构成气体发生器的零件个数较多，此外构造也复杂化了。因此，维持着气体发生器的安全性的同时降低制造成本也是有限度的。进而，气体发生剂的装容量也较少，其用途主要是驾驶席用，而不能用于需要大量发生气体量的副驾驶席用。
此外，作为汽车的副驾驶席用气囊的气体发生器，有例如图9所示的设备。如图9所示，以前的副驾驶席用气囊的气体发生器，由具有多个气体排放孔81a的外筒81和摩擦压接于该外筒81的开口端上的盖部件82构成壳体80。内筒85插入配置在壳体80内。在内筒85上设有气体透过孔85a，此外，在其内部以规定量装填有气体发生剂86，在内外筒间的环状空间内，配置有将形成于上述外筒81上的气体排放孔81a堵住的筒状爆裂板83和筒状过滤器部件84。为了实现壳体80的小径化，该筒状过滤器部件84被尽可能无间隙地紧密填充。此外，在上述盖部件82上配置有点火装置89，该点火装置89由利用撞击传感器检测撞击而点火的点火用具87、和用该点火用具87点着的导火剂88构成。
这样，以前的副驾驶席用气囊的气体发生器被做成筒状，在汽车的仪表盘内以沿着仪表盘于横向将长度方向两端部固定的状态安装到气囊模组中。因此，在仪表盘内需要较大的占用面积。此外，向气囊模组的安装和构造也复杂而麻烦。
此外，由于做成筒状，所以难以以较高的填充效率向壳体内部填充气体发生剂86。因此，为了满足近年来气体发生器的小型轻量化的要求并使气体发生量与以前相同，需要使用气体发生量较多的气体发生剂。于是，需要能承受气体发生时的较高的压力的壳体。
本发明的目的是提供一种能够使气体发生器的构造简单化，并且即使在小型轻量化的情况下，气体发生量也较多、能够发挥优良的气体发生特性，并能维持较高的安全性的气体发生器。
发明内容
本发明的气体发生器，是具有由起始壳和关闭壳形成的金属制的壳体，形成于上述壳体内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂的燃烧室，配置在上述燃烧室的周围的过滤器部件，安装在上述壳体上、使上述燃烧室内的上述气体发生剂着火燃烧的点火机构，和形成在上述壳体上、将在上述燃烧室中发生的气体排放的多个气体排放孔的气体发生器，形成上述壳体的起始壳和关闭壳的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部和从上述端板部连续形成的直径D的筒部，上述筒部的直径D与上述起始壳和关闭壳的各端板部的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3。另外，作为直径D，优选为是关闭壳的外侧间的长度D1的值。
根据这样的构成，即使是零件个数较少、简单的构造，即使在由在燃烧室内气体发生剂的燃烧所发生的气体使壳体内的压力升高的情况下，也能够抑制壳体的变形。此外，能够减少零件个数，做成简易的构造。因此，能够实现气体发生器的小型轻量化、制造成本的大幅降低。
此外，本发明的气体发生器，是具有由起始壳和关闭壳形成的金属制的壳体，形成于上述壳体内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂的燃烧室，将上述燃烧室划分为上下2室的隔板，分别配置在上述划分的第1燃烧室及第2燃烧室的周围的第1过滤器部件及第2过滤器部件，安装在上述起始壳上、使分别装填在上述划分成的第1燃烧室及第2燃烧室内的上述气体发生剂着火燃烧的第1点火机构及第2点火机构，和形成在上述壳体上、将在上述划分成的第1燃烧室及第2燃烧室中发生的气体排放的多个气体排放孔的气体发生器，形成上述壳体的起始壳和关闭壳的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部和从上述端板部连续形成的直径D的筒部，上述筒部的直径D与上述起始壳和关闭壳的各端板部的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3，优选为0.6～1.3，更优选为0.9～1.3。另外，直径D优选为是关闭壳的外侧间的长度D1的值。
根据这样的构成，将点火机构设置多个，由于即使在壳体内的压力升高的情况下，也能够抑制壳体的变形，所以使小型轻量化成为可能。由此，用作副驾驶席用的气体发生器的情况下，气体发生器的占用面积变小，仪表盘等的设计自由度变大。
此外，本发明的气体发生器，上述起始壳和关闭壳的端板部的短轴d1与长轴d2的比d1/d2的范围为1～0.02，优选为1～0.1，更优选为1～0.3。
根据这样的构成，也能够充分承受因在壳体内发生的气体而导致的压力的上升。此外，也能够实现壳体的小型轻量化。
此外，本发明的气体发生器，上述端板部截面为3边以上的直线连续形成的大致半圆形状或大致半椭圆形状。
根据这样的构成，能够容易地加工壳体。
此外，本发明的气体发生器的上述端板部为曲率半径R的半球形状，与上述筒部的直径D的比D/R的范围为0.3～2，优选为0.9～2，更优选为1.2～2。在此，直径D优选为是关闭壳的外侧间的长度D1的值。此外，R为关闭壳中的半球形状的顶部的曲率半径。
根据这样的构成，也能够充分承受因在壳体内发生的气体而导致的压力的上升。此外，壳体的加工变得容易。此外，也能够实现壳体的小型轻量化。
此外，本发明的气体发生器中形成于上述关闭壳上的上述筒部的长度h为5mm以上，优选为10mm以上，更优选为10～30mm。
根据这样的构成，能够使用带状密封条作为密封气体排放孔的部件，能够将带状密封条作为破裂部件。
此外，本发明的气体发生器中上述过滤器部件的于上述气体排放孔的周边部的壁厚形成得比上述过滤器部件的上下端部的任一个的壁厚厚。
根据这样的构成，能够抑制在气体排放时气体集中的部位的过滤器的损伤，能够用过滤器部件将在壳体内部发生的气体有效地冷却。此外，能够有效地捕集发生的气体内的残渣。
此外，本发明的气体发生器，上述气体排放孔在上述壳体的周部锯齿式地形成。
根据这样的构成，能够防止当将在壳体内部发生的气体排放时气体的集中，能够有效地利用过滤器部件。
此外，本发明的气体发生器，上述点火机构由周部具有多个导火孔的有底的内筒体、装填于上述内筒体中的导火剂、和以接触上述导火剂的方式设置的点火器构成。
根据这样的构成，通过点火器的动作使导火剂可靠地着火，来自点火机构的火焰被可靠地传递给装填于燃烧室中的气体发生剂。
此外，本发明的气体发生器，上述导火孔在上述内筒体的周部锯齿式地形成。
根据这样的构成，来自点火机构的热流可以传递到整个燃烧室，能够使气体发生剂有效地燃烧。
此外，本发明的气体发生器，上述导火孔在上述内筒体的筒部上沿着轴向形成为长孔状。
根据这样的构成，即使在燃烧室的形状沿轴向扩展的情况下也可以对应。
此外，本发明的气体发生器，上述第1点火机构及第2点火机构由周部具有多个导火孔的有底的第1内筒体及第2内筒体、分别装填于上述第1内筒体及第2内筒体中的导火剂、和以接触上述导火剂的方式设置的第1点火器及第2点火器构成。
根据这样的构成，通过点火器的动作使装填于各内筒体中的导火剂可靠地着火，将来自各点火机构的火焰可靠地传递给装填于划分成的各燃烧室中的气体发生剂。
此外，本发明的气体发生器，上述导火孔在上述第1内筒体及第2内筒体的周部锯齿式地形成。
根据这样的构成，使来自各点火机构的火焰可靠地传递到装填于划分成的各燃烧室的整体，能够使装填于各燃烧室中的气体发生剂有效地燃烧。
此外，本发明的气体发生器，上述导火孔在上述第1内筒体及第2内筒体的筒部上沿着轴向形成为长孔状。
根据这样的构成，即使在燃烧室的形状沿轴向扩展的情况下也可以对应。
此外，本发明的气体发生器，上述第1内筒体及第2内筒体的任意一个，以位于上述划分为2室的上侧的第2燃烧室内的方式形成为长轴的筒体。
根据这样的构成，即使在将第1内筒体和第2内筒体并列设置的情况下，也能够设置使分别装填于各燃烧室中的气体发生剂燃烧的点火机构。
此外，本发明的气体发生器，在上述形成为长轴的第1内筒体及第2内筒体的任意一个上形成的上述导火孔仅在划分成上述2室的上侧的第2燃烧室内开口而形成。
根据这样的构成，通过设于各燃烧室中的点火机构使得装填在划分成的各燃烧室中的气体发生剂燃烧。由此，能够控制使得每个燃烧室都能发生气体。
此外，本发明的气体发生器，上述隔板由上述起始壳和上述关闭壳夹持着。
根据这样的构成，通过较少的构成部件能够可靠地将壳体内的燃烧室划分为2室。
此外，本发明的气体发生器，是具有由起始壳和关闭壳形成的金属制的壳体，形成于上述壳体内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂的燃烧室，配置在上述燃烧室周围的过滤器部件，安装在上述壳体上、使上述燃烧室内的上述气体发生剂着火燃烧的点火机构，和形成在上述壳体上、将在上述燃烧室中发生的气体排放的多个气体排放孔的气体发生器，上述壳体为大致球形。
此外，本发明的气体发生器，是具有由起始壳和关闭壳形成的金属制的壳体，形成于上述壳体内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂的燃烧室，配置在上述燃烧室周围的过滤器部件，安装在上述壳体中、使上述燃烧室内的上述气体发生剂着火燃烧的点火机构，和形成在上述壳体上、将在上述燃烧室中发生的气体排放的多个气体排放孔的气体发生器，上述壳体为大致椭球形状。
此外，在本发明的气体发生器中装填的气体发生剂，为两端封闭的中空体形状，优选为两端封闭的圆筒状。
根据这样的构成，是具有在着火后很短的期间输出较弱、然后输出猛烈增大的特性的气体发生器。这是因为，在这种形状的气体发生剂中，当着火后、在封闭的端部通过燃烧直至开通的期间，由于只有外表面燃烧，所以气体发生速度比较平缓，然后成为外表面与内表面的双面燃烧，气体发生速度就剧烈地增加。即、这种形状的气体发生剂，是可以描绘出在降低气囊的有害性方面较合适的箱内压力-时间曲线的S字状的曲线的气体发生剂。
此外，这种形状的气体发生剂，由于两端封闭，与单孔筒状的形状相比压缩强度较高，结果应对振动方面较强，所以得到即使在长时间装载于汽车中以后燃烧特性也较稳定的气体发生器。进而，在两端封闭的形状的气体发生剂中，由于压缩强度较高，所以能够以较高的密度填充到燃烧室中，可以得到更小型化及轻量化的气体发生器。
本发明的副驾驶席用气囊模组，是将本发明的气体发生器用其凸缘部固定在气囊模组的气体发生器保持部上的，并使气体排放孔配置在气囊内。
根据这样的构成，与以前的副驾驶席用气体发生器相比，能够减小气囊模组。即、在以前的副驾驶席用气体发生器中，做成圆筒状的形状，将圆筒部分横置、用长度方向两端部固定在气囊模组的气体发生器保持部上。该气体发生器保持部，由于气体排放孔存在于圆筒部分上，所以成为将整个气体发生器覆盖的构造。此外，副驾驶席用气体发生器由于设置在与乘车者有距离的仪表盘中，所以需要较多的发生气体量，圆筒部分也较长。因此，组装有以前的副驾驶席用气体发生器的气囊模组必然会变得较大。与此相对，本发明的气体发生器，由于将具有气体排放孔的圆筒部分纵向放置，能够用存在于圆筒部分上的凸缘部固定在气囊模组的气体发生器保持部上，所以气体发生器保持部不需要覆盖整个气体发生器。此外，本发明的气体发生器比以前的副驾驶席用气体发生器小，结果能够减小气囊模组。
此外，由于不需要如使用以前的副驾驶席用气体发生器的气囊模组那样覆盖整个气体发生器，所以也能够将气囊模组的气体发生器保持部的构造做得简单。
本发明的副驾驶席用气囊模组具有1个上述气体发生器。
图1是本发明的实施方式的一例的气体发生器的剖视图。
图2是本发明的实施方式的气体发生器的外观图。
图3是本发明的另一实施方式例的气体发生器的剖视图。
图4是本发明的另一实施方式例的气体发生器的剖视图。
图5是本发明的另一实施方式例的气体发生器的剖视图。
图6是本发明的另一实施方式例的气体发生器的剖视图。
图7是用于说明有关本发明的实施方式例的气体发生器的端板部的短轴d1和长轴d2的图。
图8是表示以前的2筒式气体发生器的一例的剖视图。
图9是表示以前的副驾驶席用气体发生器的一例的剖视图。
具体实施例方式
下面参照
有关本发明的气体发生器的实施方式例。
图1表示有关本发明的实施方式的一例的气体发生器A1的剖视图。在图1中，气体发生器A1是使气囊膨胀展开的设备，由以下部件构成由铁、不锈钢、铝、钢材等金属制成的起始壳1和关闭壳2构成的大致球形的壳体3，形成在该壳体3内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂4的燃烧室5，配置于燃烧室5的周围的过滤器部件6，和安装在壳体3内、使燃烧室5内的气体发生剂4着火燃烧的点火机构7。
关闭壳2由直径D的筒部9、从筒部9连续形成的半球形状的端板部10、和从筒部9向径向外侧延伸的凸缘部12构成。在筒部9的周边优选为锯齿式地形成多个气体排放孔8(参照图2)。通过使气体排放孔8锯齿式地形成，在壳体3内发生的气体不会集中地排放。因此，抑制了过滤器部件6的损伤。此外，能够在较大的范围内使用过滤器部件6，能够有效地利用过滤器部件6。这些气体排放孔8除了锯齿式地形成以外，通过例如形成2列、3列等的多列，也可以得到同样的效果。
此外，这些气体排放孔8的孔径并不限于是均匀的，也可以使大小直径不同的气体排放孔8交替地形成。此外，该气体排放孔8并不限于如图2所示那样在筒部9的轴向上形成2列，也可以形成3列、4列等的多列。此外，孔径也可以不只是大小2种，而做成3种、4种等的多个孔径。这样，通过控制气体排放孔8的孔径，能够控制壳体3内的压力。例如，通过增大气体排放孔8的孔径，能够抑制壳体3内的压力上升。因此，能够配合壳体3内的压力而减薄形成壳体3的关闭壳2和起始壳1的壁厚。此外，通过配合使用的气体发生剂4的种类而控制孔径，还能够控制气体发生特性。起始壳1及关闭壳2的壁厚优选为1.5～3mm的范围。
此外，在这些气体排放孔8上，将带状的铝带等的破裂部件11粘贴在筒部9的内周部上，从而将燃烧室5内密封。该筒部9的长度h通常为5mm以上，优选为5～30mm，更优选为10～30mm。这是因为，由此能够使用带状带作为破裂部件11，并且能够容易且可靠地粘贴破裂部件11。
端板部10的短轴d1与长轴d2的比d1/d2的范围通常为1～0.02。优选的范围是1～0.1，更优选的范围是1～0.3。通过设置成这样的范围，也能够充分地承受气体发生器内发生的气体所产生的内压。
在此，端板部10的短轴d1和长轴d2为如图7所示那样，所谓这个比d1/d2为1，表示端板部10为半球形状。
此外，在端板部10为半球形状的情况下，曲率半径R与筒部9的直径D的比D/R的范围通常优选为0.3～2。优选的范围是0.9～2，更优选的范围是1.2～2。另外，筒部9的直径D优选为是后述的图1所示的长度D1的值。曲率半径R为端板部10的顶部的曲率半径。
这样，通过将端板部做成半球形状或半椭球形状，能够消除燃烧室5中发生的气体的气体压力集中的部分。因此，即使在减少气体发生器的构成零件个数、做成简单的构造的情况下，也能够使气体发生时壳体的变形变得极小。
通过压接、焊接等接合在关闭壳2上的起始壳1与上述关闭壳2同样，由筒部13和从筒部13连续形成的半球形状的端板部14构成。并且，在端板部14的中心部设有点火机构7。通过形成筒部13，能够容易地进行与关闭壳2通过压接、焊接而形成的接合。另外，如果用端板部14的端部直接通过压接、焊接等接合在关闭壳2上，则不形成该筒部13也可以，起始壳1也可以只由端板部14构成。
该起始壳1的端板部14也与上述关闭壳2的端板部10同样，短轴d1与长轴d2的比d1/d2的范围通常为1～0.02，优选的范围是1～0.1，更优选的范围是1～0.3。由此，在将起始壳1与关闭壳2接合为一体时，可以形成大致球形或大致椭球形状的壳体3。
设于端板部14的中心部的点火机构7，由在周部具有多个导火孔15的有底的内筒体16、装填在该内筒体16内的导火剂17、和以接触该导火剂17的方式设置的点火器18构成。为使气体发生剂可靠地开始燃烧而使用增强剂。可以使用由以一般使用的B/KNO3为代表的金属粉及氧化剂构成的组成物、含有含氮化合物、氧化剂及金属粉的组成物、或者气体发生剂组成物作为导火剂17。这些导火剂17的各成分的含量，在由金属粉及氧化剂构成的情况下，优选为，金属粉成分为1～30％重量、氧化剂成分为70～95％重量的范围；在含有含氮化合物、氧化剂及金属粉的组成物的情况下，优选为，金属粉成分为1～30％重量、含氮有机化合物为0～40％重量、以及氧化剂成分为50～90％重量的范围。此外，根据需要，也可以含有0～10％重量的成型用粘合剂。能够用可使用于一般气体发生剂的粘合剂来作为成型用粘合剂。作为导火剂17的形状，可以使用粉状、颗粒状、圆柱状、薄片状、球状、单孔圆筒状、多孔圆筒状、小块状(タブリツト)或两端封闭的筒状的成形体。
内筒体16通过铆接(カシメ)固定等任意的方法固定在点火机构保持部19上。并且，通过用焊接等任意的方法将点火机构保持部19固定在端板部14上，来将内筒体16固定在起始壳1上。此外，该内筒体16为从形成于壳体3内的燃烧室5的一端侧直到燃烧室5的大致中心的长筒状。并且在其周部，虽然多个导火孔15沿着内筒体16的轴向而通常形成为锯齿、圆孔状或长孔状，但这些导火孔15优选为，沿着内筒体16的轴向彼此相邻的孔如图1所示那样不并列设置而是锯齿式地形成。因此，从该点火机构7喷出的热流被高效地喷射到整个燃烧室5内。
在由这些关闭壳2和起始壳1构成的壳体3内，沿着筒部9、13的内壁设有过滤器部件6。过滤器部件6是通过将例如针织金属网、平织金属网、绉纹织金属线材或卷曲金属线材的集合体成形为环状而便宜地制成的。该过滤器部件6被分别设于关闭壳2及起始壳1的端板部10、14的内表面上的推压部件20、21推压在壳体3的内壁侧。
此外，在过滤器部件6的外周部的于气体排放孔8的周边部设有过滤器推压部件24。过滤器推压部件24由称作所谓打孔金属(パンチングメタル)的形成有多个孔的板状部件形成为环状。这样，通过在气体排放孔8的周边部的过滤器部件6的外周部上设置过滤器推压部件24，来抑制由气体排放时的压力所导致的过滤器部件6的变形。
在过滤器部件6的内周部中装填有气体发生剂4。从而，成为这些气体发生剂4在来自点火机构7的热流的作用下燃烧的燃烧室5。
气体发生剂4是非迭氮类组成物，可以使用由例如燃料、氧化剂、添加剂(粘合剂、燃渣形成剂、燃烧调节剂)构成的组成物。
作为燃料可以列举出例如含氮化合物。作为含氮化合物，可以列举出从例如三唑衍生物、四唑衍生物、胍衍生物、偶氮甲酰胺衍生物、肼衍生物、脲衍生物、氨络合物中选择1种或2种以上的混合物。
作为三唑衍生物的具体例，可以列举出例如5-氧代-1，2，4-三唑、氨基三唑等。作为四唑衍生物的具体例，可以列举出例如四唑、5-氨基四唑、硝酸氨基四唑、硝氨基四唑、5，5’-二-1H-四唑、5，5’-二-1H-四唑次铵盐、5，5’-四唑次胍盐等。作为胍衍生物的具体例，可以列举出例如胍、硝基胍、氰基胍、三氨基胍硝酸盐、硝酸胍、硝酸氨基胍(硝酸アミノグアニジン)、碳酸胍等。作为偶氮甲酰胺衍生物的具体例，可以列举出例如偶氮甲酰胺等。作为肼衍生物的具体例，可以列举出对称二氨基脲、对称二氨基脲硝酸盐络合物、草酰肼、肼硝酸盐络合物等。作为脲衍生物的具体例，可以列举出例如双缩脲等。作为氨络合物，可以列举出例如六氨合铜络合物、六氨合钴络合物、四氨合铜络合物、四氨合锌络合物等等。
在这些含氮化合物中也优选地从四唑衍生物及胍衍生物中选择1种或2种以上，特别优选的是，硝基胍、硝酸胍、氰基胍、5-氨基四唑、硝酸氨基胍、碳酸胍。
在气体发生剂4中的这些含氮化合物的掺合比例，根据分子式中的碳原子、氢原子及其它的被氧化的原子的数量而不同，但通常优选为20～70％重量的范围，特别优选为30～60％重量的范围。此外，根据添加到气体发生剂中的氧化剂的种类，含氮化合物的掺合比例的绝对值不同。但是，如果含氮化合物的掺合比例的绝对数值比完全氧化理论量多，则发生气体中的微量CO浓度增大；另一方面，如果含氮化合物的掺合比例的绝对数值为完全氧化理论量及其以下，则发生气体中的微量NOx浓度增大。因而，最优选为保持两者的最合适的平衡的范围。
作为氧化剂，优选为从含有从碱金属、碱土金属、过渡金属、铵中选出的阳离子的硝酸盐、亚硝酸盐、高氯酸盐中的至少一种中选择的氧化剂。也可以使用硝酸盐以外的氧化剂，即亚硝酸盐、高氯酸盐等的气囊充气领域中较多使用的氧化剂，但从与硝酸盐相比亚硝酸盐分子中的氧元素数量减少或减少容易向气囊外排放的微粉状气雾的生成等的观点出发，优选的是硝酸盐。作为硝酸盐，可以列举出例如硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锶、相稳定化硝酸铵、碱性硝酸铜等，更优选的是硝酸锶、相稳定化硝酸铵、碱性硝酸铜。
气体发生剂中的氧化剂的掺合比例，根据使用的含氮化合物的种类和用量而绝对数值有差异，但优选为30～80％重量的范围，特别关联于上述CO及NOx的浓度而优选为40～75％重量的范围。
作为添加剂的粘合剂只要不对气体发生剂的燃烧产生较大的不良影响、使用什么都可以。作为粘合剂，可以列举出例如羧甲基纤维素的金属盐、甲基纤维素、乙基纤维素、乙酸纤维素、丙酸纤维素、纤维素乙酸丁酸酯、硝酸纤维素、微结晶性纤维素、胍胶(グアガム)、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、淀粉等的多糖衍生物、硬脂酸盐等的有机粘合剂、二硫化钼、合成羟基变云母石(合成ヒドロキシタルサイト)、酸性白土、滑石粉、膨润土、硅藻土、高岭土、二氧化硅、氧化铝等的无机粘合剂。
粘合剂的掺合比例在压力成型时优选为0～10％的重量范围，在挤压成型时优选为2～15％的重量范围。随着添加量的增多成型体的破坏强度变大。可是，组成物中的碳原子及氢原子的数量增多，则碳原子的不完全燃烧生成物即微量CO气体的浓度变高，发生气体的品质变差。此外，从不阻碍气体发生剂的燃烧出发，优选为以最低量使用。特别在超过15％重量的量的情况下，需要增大氧化剂的相对存在比例，气体发生化合物的相对比例变低，难以建立实际可用的气体发生器系统。
此外，作为添加剂的粘合剂以外的成分，可以掺合燃渣形成剂。燃渣形成剂，是为了通过与气体发生剂中的特别是从氧化剂成分发生的金属氧化物的相互作用，使由气体发生器内的过滤器进行的过滤变得容易而添加的。
作为燃渣形成剂，可以列举出例如从以氮化硅、碳化硅、酸性白土、二氧化硅、膨润土类、高岭土类等的铝硅酸盐为主要成分的天然产的粘土、合成云母、合成高岭石、合成砷钴矿等的人工粘土、含水镁硅酸盐矿物的一种即滑石粉中选择的物质，在这些物质中优选的是酸性白土或二氧化硅，特别优选的是酸性白土。燃渣形成剂的掺合比例优选为0～20％重量的范围，特别优选为2～10％重量的范围。如果过多则造成线性燃烧速度的降低及气体发生效率的降低，如果过少则不能充分发挥燃渣的形成能力。
作为气体发生剂的优选的组合，可以列举出含有5-氨基四唑、硝酸锶、合成羟基变云母石、以及氮化硅的气体发生剂，或者含有硝酸胍、硝酸锶、碱性硝酸铜、酸性白土的气体发生剂。
此外，根据需要也可以添加燃烧调节剂。作为燃烧调节剂，可以使用金属氧化物、硅铁、活性炭、石墨(グアファイト)、或者己环三亚甲基三硝胺(ヘキソ-ゲン)、四亚甲基四硝胺(オクト-ゲン)、称作5-氧代-3-硝基-1，2，4-三唑(5-オキソ-3-ニトロ-1，2，4-トリアゾ-ル)的化合火药。燃烧调节剂的掺合比例优选为0～20％重量的范围，特别优选为2～10％重量的范围。如果过多则造成气体发生效率降低，而如果过少则不能得到充分的燃烧速度。
作为如以上那样构成的气体发生剂的形状，可以使用丸状、圆柱状、单孔圆筒状、多孔圆筒状、盘状、两端封闭的中空体形状，优选使用两端封闭的圆筒状。
下面说明在本发明中使用的两端封闭的中空体形状的气体发生剂的制造方法的一例。首先，通过V型混合机或球磨机将上述的由含氮化合物、氧化剂、燃渣形成剂及粘合剂构成的非迭氮类组成物混合。进而一边添加水或溶剂(例如乙醇)一边混合，可以得到湿状态的药剂块。在此，所谓湿状态，是指具有一定程度的塑性的状态，是指优选地含有水或溶剂10～25％、更优选地含有13～18％的状态。然后，将该湿状态的药剂块在其原状态下通过挤压成型机(例如在出口备有模具及内孔用销的机器)挤压成型为外径优选为1.4mm～4mm、更优选为1.5mm～3.5mm，内径优选为0.3mm～1.2mm、更优选为0.5mm～1.2mm的中空筒状成型体。然后，用挤压成型机将挤压好的中空筒状成型体以一定间隔挤压而得到两端封闭的筒状成型体。通常，在以一定间隔挤压该中空状成型体后，在分别封闭的凹陷部分弯折切断后，通常在50～60℃的范围内进行4～10小时干燥，接着，通常在105～120℃的范围内进行6～10小时干燥，即进行所谓的2阶段干燥，由此，在端部为封闭的状态下、可以得到在内部具有空间的筒状的气体发生剂。这样得到的气体发生剂的长度通常处于1.5～8mm的范围，优选为1.5～7mm的范围，更优选为2～6.5mm的范围。
此外，在定压条件下测量气体发生剂的线性燃烧速度，经验性地遵循以下的Vielle公式。
r＝aPn在此，r表示线性燃烧速度，a表示常数，P表示压力，n表示压力指数。该压力指数n表示相对于Y轴的燃烧速度的对数的、X轴的压力的对数曲线报所形成的梯度。
在有关本实施方式的气体发生器中使用的气体发生剂的优选的线性燃烧速度的范围，在70kgf/cm2下为3～60mm/秒，更优选为5～35mm/秒，此外，优选的压力指数的范围为n＝0.90以下，更优选的是n＝0.75以下，特别优选的是n＝0.60以下。
此外，作为测量线性燃烧速度的方法，一般可以列举出股线燃烧(ストランドバ-ナ)法、小型马达法、密闭压力容器法。具体而言，在压力成型为规定的大小后，使用通过在表面上涂布限制胶粘剂(リストリクタ-)而得到的试验片，通过熔断法等在高压容器中测量燃烧速度。此时，以高压容器内的压力为变量测量线性燃烧速度，用上述Vielle公式可以求得压力指数。
此外，在燃烧室5的关闭壳2的端板部10一侧设有缓冲部件22。这些缓冲部件22由例如陶瓷纤维、发泡硅酮等形成，防止装填在燃烧室5内的气体发生剂4因振动等而产生破裂等的破坏。
此外，将起始壳1与关闭壳2接合而形成的壳体3，起始壳1与关闭壳2的各端板部14、10的底部间距离H与筒部9的直径D的比H/D，通常为0.4～1.3，优选为0.6～1.3，更优选为0.9～1.3。通过使其成为这样的范围，能够使气体发生器小型轻量化，并且能够具有可充分承受由在燃烧室5内发生的气体所产生的压力的强度。
此外，通过这样使与筒部9、13的直径D的比H/D为0.4～1.3，优选为0.6～1.3，更优选为0.9～1.3，即使在使气体发生器小型轻量化的情况下，也能够容易地进行气体发生剂4的填充，能以较高的填充效率填充气体发生剂。在此，有关本实施方式例的气体发生器，例如在使用于汽车的副驾驶席用的情况下，H优选为45mm以上、90mm以下的范围。这样，即使在使气体发生器小型轻量化的情况下，也能够填充与以前同样量的气体发生剂，气体发生量不会减少。此外，不论是否能够像这样得到与以前相同的气体发生量，也能够实现小型轻量化，是由于如上述那样，在壳体上形成有端板部14、10，在壳体内部中没有压力集中的部分，即使是较高的压力也能够充分地承受，气体发生时的壳体的变形也极小。
这样构成的气体发生器A1，作为1筒式的气体发生器，主要组装在安装于副驾驶席一侧的仪表盘内的气囊模组中。
在向气囊模组中安装时，可以通过将凸缘12固定在模组上进行安装。因此，不像以前做成筒状的副驾驶席用气体发生器那样向模组的安装比较麻烦，而是能够非常容易地进行安装。此外，由于使气体发生器小型轻量化，在仪表盘内占用面积也变小，由此，仪表盘的设计自由度也提高了。
接着，在组装到气囊模组中之后，将气体发生器A1的点火机构7连接到图示省略的车辆一侧的连接器上。另外，也可以使用于驾驶席一侧。
如以上那样，连接到汽车上的气体发生器A1，通过例如撞击传感器检测到汽车的撞击，通过连接到点火机构7上的电导火管点火电路使点火机构7动作，使燃烧室5内的气体发生剂4燃烧而发生高温气体。此时，虽然燃烧室5内压力上升，但由于壳体3为大致球形，所以具有能充分承受燃烧室5内的压力上升的强度，变形极小。接着，在燃烧室5内发生的高温气体通过过滤器部件6、将破裂部件11破坏、从气体排放孔8排出。在高温气体通过过滤器部件6时，进行气体的冷却及残渣的捕集。此外，由于过滤器部件6设于遍及燃烧室5的大致整个区域中，所以能够有效地利用过滤器部件6。因此，能够充分地冷却，并且能够排放出将残渣充分捕集后的气体。
另外，有关本发明的气体发生器并不限于上述第1实施方式例。也可以例如如图3所示，使设置在燃烧室5内的过滤器部件6的于气体排放孔8周边部的壁厚形成得比过滤器部件6的上下端部的任一个的壁厚厚。此外，虽然没有图示，但也可以是具有从过滤器部件6的上端部到下端部壁厚逐渐变薄的倾斜的情况。
这样，通过使过滤器部件6的于气体排放孔8周边部的壁厚比上下端部的任一个壁厚都厚，即使在燃烧室5内发生的气体在排放时集中于气体排放孔8周边的情况下，也能够抑制过滤器部件6的损伤。由此，能够防止损坏过滤器部件6的气体冷却及残渣捕集功能。
此外，也可以如图4所示，将关闭壳2及起始壳1的端板部10、14的任一个或两者做成其截面为3边以上的直线连续形成的大致半圆形状或大致半椭圆形状。由此，即使在壳体内的压力上升的情况下也能够抑制应力集中，也能够使壳体的小型轻量化成为可能。此外，还能够容易地加工壳体。
此外，虽然没有图示，但也可以与气体发生器的设置地点相一致地使起始壳1及关闭壳2的任一个的端板部14、10的截面成为半圆形状、另一个成为半椭圆形状。
此外，有关本发明的气体发生器，除了上述实施方式例所限制的之外，也可以例如如图5所示，用隔板30将壳体3内划分为上下2室。另外，在图5中，对于与图1至图4相同的部件赋予相同的标记而省略详细的说明。
图5所示的气体发生器A2由以下构成由起始壳1和关闭壳2形成的金属制的壳体3，形成在该壳体3内、装填有通过燃烧而发生高温气体的气体发生剂4的燃烧室5，和将该燃烧室5划分为上下2室的隔板30。并且，在壳体3中形成有分别配置于由该隔板30划分的第1燃烧室5a及第2燃烧室5b的周围的第1过滤器部件6a及第2过滤器部件6b，和安装在起始壳1中、使分别装填于通过隔板30划分成的第1燃烧室5a及第2燃烧室5b内的气体发生剂4着火燃烧的第1点火机构7a及第2点火机构7b，备有将在划分成的第1燃烧室5a及第2燃烧室5b中发生的气体排放的多个气体排放孔8。
此外，形成壳体3的起始壳1和关闭壳2的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部14、10，和从该端板部14、10连续形成的直径D的筒部13、9。并且，筒部9的直径D与起始壳1和关闭壳2的各端板部14、10的底部间距离H的比H/D的范围，通常为0.4～1.3，优选为0.6～1.3，更优选为0.9～1.3。另外，筒部9的直径D优选为是后述的图5所示的长度D1的值。
将壳体3内的燃烧室5划分为上下2室的第1燃烧室5a和第2燃烧室5b的隔板30，如图5所示，将一张板材通过加压加工等形成隔板部31和凸缘部32。并且，在隔板部31上形成有后述的第2点火机构7b的第2内筒体16b所插通的孔33。在该孔33的周部形成有阶梯部34，通过由该阶梯部34挤压形成于第2内筒体16b上的阶梯部16c来约束第2内筒体16b。此外，将凸缘部32夹持在起始壳1及关闭壳2的对合部处，从而将隔板30固定。
在通过隔板30划分为上下2室的第1燃烧室5a及第2燃烧室5b中，为了使装填在各个燃烧室5a、5b中的气体发生剂4燃烧而设有第1点火机构7a及第2点火机构7b。
设于划分在壳体3的下侧的第1燃烧室5a中的第1点火机构7a，由在周部具有多个导火孔15的有底的第1内筒体16a、装填在该第1内筒体16a内的导火剂17、和以接触该导火剂17的方式设置的第1点火器18a构成。
将第1内筒体16a做成同一直径的有底筒状，用铆接固定等的任意的方法固定在点火机构保持部19a上。并且，通过用焊接等任意的方法将点火机构保持部19a固定在端板部14上来将第1内筒体16a固定在起始壳1上。此外，该第1内筒体16a为从划分在壳体3内的下侧而形成的第1燃烧室5a的一端侧开始直到第1燃烧室5a的大致中心的筒状。并且在其周部，多个导火孔15沿着第1内筒体16a的轴向通常形成为锯齿式状、长孔状或圆孔状，但这些导火孔15优选为以沿着第1内筒体16a的轴向彼此相邻的孔不并排设置的方式锯齿式地形成。由此，从该第1点火机构7a喷出的热流，能够向整个第1燃烧室5a内高效率地喷射。
此外，使划分在壳体3的上侧的第2燃烧室5b中的气体发生剂4燃烧的第1点火机构7b，由在周部具有多个导火孔15的有底的第2内筒体16b、装填在该第2内筒体16b内的导火剂17、和以接触该导火剂17的方式设置的第2点火器18b构成。
将第2内筒体16b做成小径部与大径部直径不同的不同径的有底筒状，形成有阶梯部16c，用铆接固定等的任意的方法固定在点火机构保持部19a上。并且，通过用焊接等任意的方法将点火机构保持部19a固定在端板部14上来将第2内筒体16b固定在起始壳1上。此外，该第2内筒体16b为从划分在壳体3内的下侧而形成的第1燃烧室5a的一端侧开始直到由隔板30划分的上侧的第2燃烧室5b的大致中心的筒状。并且在第2燃烧室5b一侧的筒部的周部，多个导火孔15沿着第1内筒体16a的轴向通常形成为锯齿式状、长孔状或圆孔状，但这些导火孔15形成在第2内筒体16b的周部，优选为以沿着轴向彼此相邻的孔不并排设置的方式锯齿式地形成。由此，从该第2点火机构7b喷出的热流，能够向整个燃烧室5内高效率地喷射。
此外，通过铆接固定或螺合将第2内筒体16b固定在隔板30上。在本实施方式例中，在小径部的外表面上形成有螺纹，通过螺母35将形成在隔板30上的阶梯部34夹在螺母35与阶梯部16c之间而螺合固定。由此，即使在第2点火器18b动作时也能够可靠地固定、维持受约束的状态。此外，由此还能够可靠地固定隔板30，能够抑制因第1燃烧室5a内的气体发生时的压力上升而导致的隔板30的变形。因此，能够防止气体从第1燃烧室5a向第2燃烧室5b分流。
在点火机构保持部19a中，将使装填于第2燃烧室5b中的气体发生剂4燃烧的第2点火机构7b固定，但与固定第1点火机构7a的部分相比壁厚形成得较厚。由此，能够使第2点火器18b的支承固定位置接近第2燃烧室5b一侧，能够提高第2燃烧室5b的气体发生剂4的燃烧效率。此外，受该点火机构保持部19a的厚壁部支承固定的第2点火器18b的塞栓18c，由于使从塞栓18c突出的电极销23的吐出量与第1点火器18a相同，所以轴长形成得较长。由此，能够提高第2点火器18b的强度。此外，不再需要使连接到电极销23上的未图示的撞击传感器等的连接器的形状变化。
在这些由隔板30上下划分成的第1燃烧室5a及第2燃烧室5b中，沿着筒部9、13的内壁设有第2过滤器部件6b及第1过滤器部件6a。这些各过滤器部件6a、6b与上述同样，通过将例如针织金属网、平织金属网、绉纹织金属线材或卷曲金属线材的集合体成形为环状而便宜地制成。
这样构成的气体发生器A2，作为2筒式的气体发生器，主要组装在安装于副驾驶席的仪表盘内的气囊模组中。并且，气体发生器A2的第1点火机构7a及第2点火机构7b被分别连接到图示省略的车辆一侧的连接器上。另外，由于能够使气体发生器变得小型轻量，所以也能够用于驾驶席一侧。
如以上那样，连接到汽车上的气体发生器A2，通过例如撞击传感器检测到汽车的撞击，首先，通过连接在气体发生剂4的装填量较少的第1燃烧室5a一侧的第1点火机构7a上的电导火管点火电路使第1点火机构7a动作。由此，使第1燃烧室5a内的气体发生剂4燃烧、发生高温气体。在第1燃烧室5a发生的高温气体通过第1过滤器部件6a，在形成于该第1过滤器部件6a和筒部13之间的空间S1中暂时滞留后，通过设于隔板30的凸缘部32上的气体通路36，从设在筒部9上的气体排放孔8排放。另外，该气体通路36由形成在凸缘部32的端部上的切口构成，但也可以是贯通凸缘部32的孔。
接着，相隔一定程度的时间差而使第2点火机构7b动作。由此，通过使第2燃烧室5b内的气体发生剂4燃烧而发生高温气体。在第2燃烧室5b中发生的高温气体通过第2过滤器部件6b，在形成于该第2过滤器部件6b与筒部9之间的空间S2中，与来自第1燃烧室5a的高温气体混合，从设在筒部9上的气体排放孔8排放，一下子将气囊膨胀、展开。另外，此时壳体3内虽然压力上升，但由于壳体3为大致球形，所以具有能充分承受壳体3内的压力上升的强度，变形极小。接着，在各燃烧室5a、5b内发生的高温气体通过设在各燃烧室5a、5b中的各过滤器部件6a、6b，将破裂部件11破坏而从气体排放孔8排放出。在此，对于第1点火机构7a与第2点火机构7b的点火顺序，也可以首先使第2点火机构7b动作，接着使第1点火机构7a动作。进而，也可以使这些各点火机构7a、7b同时点火等，配合撞击时的冲击而控制合适的动作顺序。
此外，有关本发明的气体发生器也可以如图6所示那样变形。图6所示的气体发生器A3，是在图5所示的气体发生器A2中，将划分壳体3内的燃烧室5为2室的隔板30的形状做成向上侧的第2燃烧室5b一侧凸起的球面状或者椭球面状。由此，即使在增多第1燃烧室5a内的气体发生剂4的装填量的情况下，也能够抑制隔板30的变形，能够防止因隔板30的变形而导致气体从第1燃烧室5a向第2燃烧室5b分流。
这样，即使在将点火机构做成多个的情况下，由于壳体为大致球形或椭球形状，即使在将壳体小型轻量化的情况下，也能够提高壳体的强度，也能充分承受压力上升。
此外，在本发明的气囊模组中，气体发生器通过凸缘部12固定。本发明的气囊模组通常配置在副驾驶席的仪表盘内。此外，在本发明的气囊模组中存在1个气体发生器。
实施例下面通过实施例具体地说明有关本发明的气体发生器。
将壁厚2mm的不锈钢材料成形加工为在图1及图2中所示的气体发生器中，端板部10与端板部14的底部间距离H为75mm，筒部9的直径D1为70mm，h为16mm，关闭壳2的端板部10的长轴d2为70mm，短轴d1为45mm，关闭壳一侧的曲率半径R为45mm。此外，对于起始壳1，也将壁厚2mm的不锈钢材料成形加工为端板部14的长轴d2为67mm，短轴d1为42mm，起始壳一侧的曲率半径r为20mm。接着，在起始壳1上设置点火机构7，并且设置过滤器部件6。接着，在该过滤器部件6的内部中装填气体发生剂4后，设置缓冲垫22，将关闭壳2对齐。接着，通过激光焊接，将起始壳1与关闭壳2接合，做成气体发生器。
参考例用于气体发生器中的两端封闭的中空体形状的气体发生剂的制造例在硝酸胍43.5％重量、硝酸锶25％重量、碱性硝酸铜25％重量、酸性白土2.5％重量、聚丙烯酰胺4％重量的组成物中加入乙醇3％重量和水13％重量并混合、捏炼成为捏炼块，用在出口备有内径2mm的模具和外径0.5mm的内孔用销的挤压机以挤压压力8Mpa挤压，一边用牵引带将挤压成棒状的成型体引出，一边送到成型用齿轮之间，通过成型用齿轮的凸齿以4.4mm的间隔形成凹陷部分，在该凹陷部分折弯切断后，以55℃干燥8小时，接着以110℃干燥8小时，从而做成气体发生剂。
工业实用性有关本发明的气体发生器如以上那样构成，通过将壳体做成大致球形或椭球形状，减少了气体发生器的构成零件个数，即使在将构造简单化的情况下，也能够充分地承受因气体发生剂的燃烧而发生的气体而导致的壳体内压的上升。因此，能够使气体发生时的壳体的变形变得极小。此外，由于减少了零件个数，能够使构造变得简单，所以气体发生器的小型轻量化也变为可能。此外，可以发挥能够一边维持气体发生器的安全性、一边大幅降低制造成本的效果。
权利要求
1.一种气体发生器，是具有由起始壳(1)和关闭壳(2)形成的金属制的壳体(3)，形成于上述壳体(3)内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂(4)的燃烧室(5，5a，5b)，配置在上述燃烧室(5，5a，5b)的周围的过滤器部件(6，6a，6b)，安装在上述壳体(3)上、使上述燃烧室(5，5a，5b)内的上述气体发生剂(4)着火燃烧的点火机构(7，7a，7b)，和形成在上述壳体(3)上、将在上述燃烧室(5，5a，5b)中发生的气体排放的多个气体排放孔(8)的气体发生器，形成上述壳体(3)的起始壳(1)和关闭壳(2)的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部(14，10)和从上述端板部(14，10)连续形成的直径D的筒部(13，9)，上述筒部(13，9)的直径D与上述起始壳(1)和关闭壳(2)的各端板部(14，10)的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3。
2.如权利要求1所述的气体发生器，上述起始壳(1)和关闭壳(2)的端板部(14，10)的短轴d1与长轴d2的比d1/d2的范围为1～0.02。
3.如权利要求1所述的气体发生器，上述端板部(14，10)的截面为3边以上的直线连续形成的大致半圆形状或大致半椭圆形状。
4.如权利要求1所述的气体发生器，上述端板部(10)为曲率半径R的半球形状，与上述筒部(9)的直径D的比D/R的范围为0.3～2。
5.如权利要求1～4中任一项所述的气体发生器，上述直径D为关闭壳(2)的外侧间直径D1。
6.如权利要求1所述的气体发生器，形成于上述关闭壳(2)上的上述筒部(9)的长度h为5～30mm。
7.如权利要求1所述的气体发生器，上述过滤器部件(6)的于上述气体排放孔(8)的周边部的壁厚形成得比上述过滤器部件(6)的上下端部的任一个的壁厚厚。
8.如权利要求1所述的气体发生器，上述气体排放孔(8)锯齿式地形成在上述壳体(3)的周部。
9.如权利要求1所述的气体发生器，上述点火机构(7)由周部具有多个导火孔(15)的有底的内筒体(16)、装填于上述内筒体(16)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的点火器(18)构成。
10.如权利要求1所述的气体发生器，上述点火机构(7)由周部具有多个导火孔(15)的有底的内筒体(16)、装填于上述内筒体(16)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的点火器(18)构成，上述导火孔(15)锯齿式地形成在上述内筒体(16)的周部。
11.如权利要求1所述的气体发生器，上述点火机构(7)由周部具有多个导火孔(15)的有底的内筒体(16)、装填于上述内筒体(16)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的点火器(18)构成，上述导火孔(15)在上述内筒体(16)的筒部上沿着轴向形成为长孔状。
12.如权利要求1所述的气体发生器，上述点火机构(7)由周部具有多个导火孔(15)的有底的内筒体(16)、装填于上述内筒体(16)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的点火器(18)构成，上述导火孔(15)锯齿式地形成在上述内筒体(16)的周部，并在上述内筒体(16)的筒部上沿着轴向形成为长孔状。
13.一种气体发生器，是具有由起始壳(1)和关闭壳(2)形成的金属制的壳体(3)，形成于上述壳体(3)内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂(4)的燃烧室(5)，将上述燃烧室(5)划分为上下2室的隔板(30)，分别配置在上述划分成的第1燃烧室(5a)及第2燃烧室(5b)的周围的第1过滤器部件(6a)及第2过滤器部件(6b)，安装在上述起始壳(1)上、使分别装填在上述划分成的第1燃烧室(5a)及第2燃烧室(5b)内的上述气体发生剂(4)着火燃烧的第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)，和形成在上述壳体(3)上、将在上述划分成的第1燃烧室(5a)及第2燃烧室(5b)中发生的气体排放的多个气体排放孔(8)的气体发生器，形成上述壳体(3)的起始壳(1)和关闭壳(2)的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部(14，10)和从上述端板部(14，10)连续形成的直径D的筒部(13，9)，上述筒部(13，9)的直径D与上述起始壳(1)和关闭壳(2)的各端板部(14，10)的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3。
14.如权利要求13所述的气体发生器，上述起始壳(1)和关闭壳(2)的端板部(14，10)的短轴d1与长轴d2的比d1/d2的范围为1～0.02。
15.如权利要求13所述的气体发生器，上述端板部(14，10)的截面为3边以上的直线连续形成的大致半圆形状或大致半椭圆形状。
16.如权利要求13所述的气体发生器，上述端板部(10)为曲率半径R的半球形状，与上述筒部(9)的直径D的比D/R的范围为0.3～2。
17.如权利要求13～16所述的气体发生器，上述直径D为关闭壳(2)的外侧间直径D1。
18.如权利要求13所述的气体发生器，上述筒部(9)的长度h为5～30mm以上。
19.如权利要求13所述的气体发生器，上述过滤器部件(6)的于上述气体排放孔(8)的周边部的壁厚形成得比上述过滤器部件(6)的上下端部的任一个的壁厚厚。
20.如权利要求13所述的气体发生器，上述气体排放孔(8)锯齿式地形成在上述壳体(3)的周部。
21.如权利要求13所述的气体发生器，上述第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)由周部具有多个导火孔(15)的有底的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)、分别装填于上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的第1点火器(18a)及第2点火器(18b)构成。
22.如权利要求13所述的气体发生器，上述第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)由周部具有多个导火孔(15)的有底的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)、分别装填于上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的第1点火器(18a)及第2点火器(18b)构成，上述导火孔(15)锯齿式地形成在上述第1内筒体(16a)及上述第2内筒体(16b)的周部。
23.如权利要求13所述的气体发生器，上述第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)由周部具有多个导火孔(15)的有底的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)、分别装填于上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的第1点火器(18a)及第2点火器(18b)构成，上述导火孔(15)在上述第1内筒体(16a)及上述第2内筒体(16b)的筒部上沿着轴向形成为长孔状。
24.如权利要求13所述的气体发生器，上述第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)由周部具有多个导火孔(15)的有底的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)、分别装填于上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的第1点火器(18a)及第2点火器(18b)构成，上述导火孔(15)锯齿式地形成在上述第1内筒体(16a)及上述第2内筒体(16b)的周部，上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)的任意一个，以位于划分为上述2室的上侧的第2燃烧室(5b)内的方式形成为长轴的筒体。
25.如权利要求13所述的气体发生器，上述第1点火机构(7a)及第2点火机构(7b)由周部具有多个导火孔(15)的有底的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)、分别装填于上述第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)中的导火剂(17)、和以接触上述导火剂(17)的方式设置的第1点火器(18a)及第2点火器(18b)构成，在形成为长轴的第1内筒体(16a)及第2内筒体(16b)的任意一个上形成的上述导火孔(15)仅在划分成上述2室的上侧的第2燃烧室(5b)内开口而形成。
26.如权利要求13所述的气体发生器，上述隔板(30)由上述起始壳(1)和上述关闭壳(2)夹持着。
27.一种气体发生器，是具有由起始壳(1)和关闭壳(2)形成的金属制的壳体(3)，形成于上述壳体(3)内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂(4)的燃烧室(5)配置在上述燃烧室(5)的周围的过滤器部件(6)，安装在上述壳体(3)上、使上述燃烧室(5)内的上述气体发生剂(4)着火燃烧的点火机构(7)，和形成在上述壳体(3)上、将在上述燃烧室(5)中发生的气体排放的多个气体排放孔(8)的气体发生器，上述壳体(3)为大致球形。
28.一种气体发生器，是具有由起始壳(1)和关闭壳(2)形成的金属制的壳体(3)，形成于上述壳体(3)内、装填有通过燃烧发生高温气体的气体发生剂(4)的燃烧室(5)，配置在上述燃烧室(5)的周围的过滤器部件(6)，安装在上述壳体(3)上、使上述燃烧室(5)内的上述气体发生剂(4)着火燃烧的点火机构(7)，和形成在上述壳体(3)上、将在上述燃烧室(5)中发生的气体排放的多个气体排放孔(8)的气体发生器，上述壳体(3)为大致椭球形状。
29.如权利要求1～28中任一项所述的气体发生器，气体发生剂的形状为两端封闭的中空体形状。
30.如权利要求1～29中任一项所述的气体发生器，为副驾驶席用。
31.一种副驾驶席用气囊模组，权利要求1～30中任一项所述的气体发生器由凸缘部(12)固定着。
32.如权利要求31所述的副驾驶席用气囊模组，有1个上述气体发生器。
全文摘要
一种气体发生器是具有金属制的壳体(3)，形成于上述壳体(3)内、装填有气体发生剂的燃烧室(5)，配置在上述燃烧室(5)的周围的过滤器部件(6)，安装在上述壳体(3)上的点火机构(7)，和形成在上述壳体(3)上的多个气体排放孔(8)的气体发生器，形成上述壳体(3)的起始壳(1)和关闭壳(2)的任一个或两者，具有半球形状或半椭球形状的端板部(14，10)和直径D的筒部(13，9)，上述直径D与上述各端板部(14，10)的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3。
文档编号B60R21/26GK1642791SQ0380740
公开日2005年7月20日 申请日期2003年2月6日 优先权日2002年2月6日
发明者末广昭彦, 道齐隆义, 斋藤哲雄, 川上为夫, 佐藤英史 申请人:日本化药株式会社
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