气体发生器

申请号 CN01803715.1 申请日 2001-01-12 公开(公告)号 CN1395503A 公开(公告)日 2003-02-05
申请人 日本化药株式会社; 发明人 久保大理; 尼野顺也; 园山淳也; 前田繁; 池田健治郎;
摘要 本 发明 涉及一种气体发生器,该气体发生器具有:充填由燃烧而产生气体的气体发生剂(14)的第1杯室(10)、配设在前述第1杯室(10)的内侧且装入火药的第2杯室(E)、保持前述第1杯室(10)而且保持前述第2杯室(E)的塞栓(B)或前述第2杯室的保持件(9)。而且,在本发明的气体发生器中,将前述气体发生剂(14)封闭在前述第1杯室(10)中,并配设有隔断前述第2杯室(E)的隔件(15)。另外,前述隔件(15)是以 覆盖 前述第2杯室(E)的形式而配置的,而且,在气体发生器(18)的外部 水 分等的进入路径上配置O形环(16)等密封部件。
权利要求

1.一种气体发生器,具有:充填由燃烧而产生气体的气体发生剂 的第1杯室、配设在前述第1杯室的内侧且装入着火药的第2杯室、 保持前述第1杯室并保持保持前述第2杯室的塞栓或前述第2杯室的 保持件,配设有将前述气体发生剂封闭在前述第1杯室中,与前述第2 杯室隔断的隔件。
2.如权利要求1所述的气体发生器,其特征在于:前述隔件是以 覆盖前述第2杯室的形式而配置的。
3.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:前述隔件 的外周面的至少一部分与前述第1杯室的内周面相接。
4.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:由设在前 述第1杯室内周面的凸部或台阶来确定前述隔件在前述第1杯室内的 位置
5.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:前述隔件 对于前述保持件通过密接而被保持。
6.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:配置有密 封前述隔件与前述第1杯室之间的密封部件。
7.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:前述隔件 与前述第2杯室的塞栓一起通过密接而被保持于前述保持件。
8.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:配置有密 封前述隔件与前述保持件之间的密封部件。
9.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:前述保持 件是金属制,配置有分别密封前述隔件与前述保持件之间以及前述第1 杯室与前述保持件之间的密封部件。
10.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:前述保持 件与前述塞栓形成为一体。
11.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:在前述隔 件设有刻痕。
12.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:前述气体 发生剂含有:作为燃料成分的含氮有机化合物、作为化剂成分的无 机化合物、至少一种以上添加物。
13.如权利要求12所述的气体发生器,其特征在于:前述气体发 生剂含有:作为燃料成分至少一种以上选自5-基四唑、硝酸胍、硝 基胍、作为氧化剂至少一种以上选自硝酸锶、硝酸铵、硝酸、高氯 酸铵、高氯酸钾。
14.如权利要求12所述的气体发生器,其特征在于:前述气体发 生剂作为添加物含有三氧化钼。
15.如权利要求12所述的气体发生器,其特征在于:作为前述气 体发生剂的添加物,含有至少一种以上选自瓜胶、甲基纤维素、羧 甲基纤维素溶性纤维素醚和聚乙二醇。
16.如权利要求12所述的气体发生器,其特征在于:前述气体发 生剂含有:作为燃料成分为5-氨基四唑以及硝酸胍、作为氧化剂成分 为硝酸锶以及高氯酸铵、作为添加物为三氧化钼以及瓜耳胶。
17.如权利要求12所述的气体发生器,其特征在于:前述气体发 生剂作为燃料成分是5-氨基四唑为10~30质量%以及硝酸胍为15~ 35质量%、作为氧化剂成分是硝酸锶为10~30质量%以及高氯酸铵为 15~35质量%、作为添加物是三氧化钼为1~10质量%以及瓜耳胶为 1~10质量%。
18.如权利要求1或2所述的气体发生器,其特征在于:在安全带 预紧器中所使用。

说明书全文

技术领域

发明涉及小型的气体发生器,该气体发生器的主要用途是使汽车 的安全带预紧器动作。

技术背景

为了保护乘客防止汽车碰撞时产生的冲击,作为其安全装置之一, 众所周知的有安全带预紧器。此预紧器是以气体发生器产生的大量的 高温、高压气体而使气缸动作的部件。该气体发生器不是气囊,为使 气缸动作,产生气体量比较少,而且不通过过滤器或冷却剂,而是向 着气缸直接喷射高温而且高压的气体。通常这种气体发生器是由以下 部件构成:装有由通电而起火的火药的点火器、装入气体发生剂的第1 杯室(CUP)、固定前述点火器以及第1杯室的保持件等,构造比较简 单。

图9所示的是以往的安全带预紧器用的一例气体发生器。图9的气 体发生器108是由以下部件构成:由着火而产生大量气体的气体发生 剂106、装有由通电而起火的着火药的点火器104、装有气体发生剂的 第1杯室102、将点火器104以及第1杯室102分别于中心固定、且 将气体发生剂106以及点火器104封闭在第1杯室102内侧的保持件 101、配置在点火器104与保持件101的间隙处而防止分从点火器 104与保持件101的间隙进入的O形环105、为了使从点火器104立设 的2个销A短路的短路夹107。而且,在第1杯室102与保持件101 的间隙,为了防止水分进入而涂布有未图示的密封材料。

另外,一般如图8所示,点火器104具有:装入着火药D的第2 杯室E、插入并嵌入在第2杯室E内而封住着火药D的塞栓B、由贯通 塞栓B内的两根金属棒所组成的销A。各销A突出于第2杯室E内,其 前端由电桥线F电连接。电桥线F被与着火药D相接触的点火球C覆 盖。

一般,担心装入在气体发生器内的气体发生剂由于吸湿而使其燃烧 状态会从当初设计的情况发生变化。因此,这种以往的安全带预紧器, 作为气体发生剂106主要是使用无烟火药。这种无烟火药吸湿性不高, 气体发生器不要求那么严密的防湿性。

但是,为了适宜地设计燃烧形态,必须要使用各种气体发生剂。因 此,在使用吸湿性高的气体发生剂的场合,则要求防湿性高的气体发 生器。

在以往的气体发生器中,水分等可能会通过第1杯室102与保持 件101的间隙以及点火器102与保持件101的间隙的2种路径而从气 体发生器外部进入气体发生器内。为了保持防湿性,该2种路径都必 须要有精密的设计·制造,实际上,在以往的气体发生器中,2种路径 都使用O形环105等密封部件,来防止气体发生剂106的吸湿。

而且,在以往的气体发生器中,点火器是以裸露的状态保持在第1 杯室内。因为点火器的成本以及组装的问题,有的场合点火器的第2 杯室是用材质强度差的树脂等材料制成。

通常,着火药等火药类在压高的条件下,具有越燃烧速度越快的 性质。因此,当点火器的第2杯室是用材质强度差的树脂等材料制成 时,即使点火器内部的着火药着火,但因为在着火药燃烧时的压力升 高之前,第2杯室破断,所以燃烧速度变慢。因此,点火器的点火所 用时间通常为2ms,根据情况,也有在此以上的时间。

气体发生器的动作时间,一般必须要在2ms内动作,在迟于该时 间以上的情况下,恐怕不能发挥充分的性能。

本发明的目的是:使气体发生器中的气体发生剂的吸湿少,而且, 点火器的点火时间减短。这样,难以受到外气水分的影响,动作时间 不会滞后,提供用于安全带预紧器等而能发挥充分功能的气体发生 器。

发明的公开

本发明涉及气体发生器,气体发生器具有:充填由燃烧而产生气 体的气体发生剂的第1杯室、配设在前述第1杯室的内侧且装入着火 药的第2杯室、保持前述第1杯室而且保持保持前述第2杯室的塞栓 或前述第2杯室的保持件。

而且,本发明特征在于:配设有将前述气体发生剂封闭在前述第1 杯室中,与前述第2杯室隔断的隔件。

这里,由隔件将气体发生剂与第2杯室隔断的目的是:为了防止 湿气等水分通过第2杯室的塞栓等而从气体发生器外部进入第1杯室 内。

因此,只要实际上能够达到保持防湿性的程度,也可以不必密封。 相反,如果即使由隔件封闭,而隔件本身具有透湿性,也会有不能保 持防湿性的危险,作为隔件的材质最好是透湿性低的材料。而且,不 必用单一的部件制成隔件,也可以用若干个部件组合而构成隔件。但 从削减部件数目的观点出发,最好由单一部件构成。另外,在隔件最 好不要设有贯通内外的孔。

这样,本发明的气体发生器由于使用了隔件,显著地减少了水分 进入气体发生剂。因此,即使在使用后述的利用含氮有机化合物的气 体发生剂的场合,气体发生剂的吸湿也少,气体发生剂的燃烧速度不 会降低,即,气体发生剂的性能不会降低。

在本发明的气体发生器中,前述隔件最好是以覆盖前述第2杯室 的形式而配置。

在点火器的第2杯室内的着火药着火时,前述隔件防止了点火器 的第2杯室在着火药燃烧时的压力升高之前而发生破断。因此,着火 药在高压力下燃烧。其结果,燃烧速度比以往的气体发生器迅速,减 少了气体发生器18的着火滞后。

防止了点火器的第2杯室在着火药燃烧时的压力升高之前而发生 破断,这意味着:隔件所使用的材质不仅如前所述透湿性低,而且最 好是具有高强度性质的材质。因此,作为使用的隔件,可举出例如: 由、不锈等金属,或是由PBT、氟化乙烯树脂构成。而且,只 要能够防止点火器的第2杯室在着火药燃烧时的压力升高之前发生破 断,则隔件不必覆盖第2杯室全部,但最好是覆盖大致全部。另外, 隔件与第2杯室的间隙,最好是在1mm以下,而更佳的是在0.2mm以 下。

而且,如上所述,隔件兼有防止水分进入与减少着火滞后时间这 样两个作用,与为了不同目的而分别增设部件的场合相比,能够用少 的部件数而得到所期望的性能。

另外,在本发明的气体发生器中,设置时最好是将前述隔件外周 面的至少一部分与前述第1杯室的内周面相接触。由于这样的构造, 从气体发生器外部连通第1杯室内的路径成为1个,即,存在于隔件 与第1杯室的接触面的间隙构成的路径。

在本发明的气体发生器中,在前述第1杯室的内周面具有凸部或 台阶,最好是用设在前述第1杯室内周面的凸部或台阶来卡住前述隔 件而保持。

而且,在本发明的气体发生器中,理想的是前述隔件相对前述保 持件通过密接(かしめ)而被保持。

将隔件密接在保持件上,或者,通过设在第1杯室内周面的凸部 或台阶来卡紧保持隔件,制造时能够容易地确定第1杯室内的隔件的 位置。在气体发生器即使动作的场合,因为隔件由保持件密接、或是 被卡住在第1凸部或台阶上,所以,防止隔件飞散到气体发生器外部。 而且,在点火器内的着火药着火时,防止隔件的位置偏移。

另外,最好是配置密封隔件与保持件之间的密封部件,而且,在 本发明的气体发生器中,最好是配置密封前述隔件与前述第1杯室之 间的密封部件。

具体是,在隔件与第1杯室的接触面形成为了嵌入密封部件的环 状槽。在该槽设置O形环等密封部件,且使其在隔件与第1杯室之间 具有弹性。另外,在隔件与保持件体之间设置配合部,在该配合部使 两者相接触而配置密封圈等密封部件或密封剂

由于前述密封部件或密封剂,能够更有效地防止湿气等水分或空 气从气体发生器外部由连通第1杯室内的路径而进入。

而且,在由第2杯室或第2杯室的塞栓等构成的点火器本身透湿 性低的气体发生器配置隔件时,则能够完全防止水分进入气体发生 剂。

另外,在本发明的气体发生器中,最好是前述隔件与前述第2杯 室的塞栓一起通过密接而保持在前述保持件上。这种场合,前述隔件 以及/或前述保持件最好是金属制成。

气体发生器的构成是隔件与第2杯室的塞栓一起通过密接而由保 持件保持,对于没有配置隔件的以往的气体发生器,可以减少由于配 设隔件而引起的设计上的改变以及组装工序上的改变。

另外,保持件为金属制,其本身具有气密性,在第1杯室与隔件 分别在各自的位置通过密接等而用保持件固定的场合,最好是在隔件 与保持件之间、在第1杯室与保持件之间配置封密片或密封剂。这样, 能够更有效地防止湿气等水分或空气从气体发生器外部由连通第1杯 室内的路径而进入。

前述密封部件的材质使用的是作为通常的密封材料,虽没有特殊 的限定,但最好是:丁腈橡胶橡胶、乙丙橡胶等难以透过水分 的材料,换句话说,透湿性低的材料是合适的。另外,也可以涂添环 树脂等粘接剂。另外,形状也可以是O形环状、片状等与接触面紧 密相触、填补间隙的任何形状。

在本发明的气体发生器中,有的场合是将前述保持件与前述第2 杯室的塞栓形成为一体。这种场合,不存在保持件与第2杯室的塞栓 之间的间隙,换句话说,能够不存在水分或空气的通路。从气体发生 器外部连通第1杯室内的路径就会减少,能够更有效地防止湿气等水 分或空气进入第1杯室内。

另外,本发明中,其特征在于:在前述隔件设置了刻痕。这样, 隔件的刻痕由于点火器点火而产生的高温·高压的气体而破断,高 温·高压的气体或粒子能够仅集中于气体发生剂存在的方向。因此, 设在隔件上的刻痕最好是在气体发生剂配置的方向。而且,由于设置 了刻痕,防止了因点火器而隔件破断时,碎片向四处飞散。

因为如上所述的本发明的气体发生器能够具有防湿性,所以,作 为燃料成分适宜含有含氮有机化合物的气体发生剂。

作为本发明的气体发生器所使用的气体发生剂,可举出含有:作 为燃料成分的含氮有机化合物、作为氧化剂成分的无机化合物、至少 一种以上添加剂的气体发生剂。当具有如前述的气体发生剂成分时, 则成为具有适用于安全带预紧器的燃烧特性的气体发生剂。

因此,本发明的气体发生器适用于安全带预紧器用气体发生器。

而且,作为添加剂最好是使用含有自燃性催化剂的三氧化钼的气 体发生剂。当含有三氧化钼时,气体发生剂具有自燃性。这里,所谓 自燃性是指:在气体发生器内的气体发生剂在200℃的温度中,在1 分钟内着火、燃烧的特性。

图的简单说明

图1是本发明涉及的气体发生器的第1实施形式例的概略剖面图。

图2是本发明涉及的气体发生器的第2实施形式例的概略剖面图。

图3是本发明涉及的气体发生器的第3实施形式例的概略剖面图。

图4是本发明涉及的气体发生器的第4实施形式例的概略剖面图。

图5是本发明涉及的气体发生器的第5实施形式例的概略剖面图。

图6是本发明涉及的气体发生器的第6实施形式例的概略剖面图。

图7是本发明涉及的气体发生器的第7实施形式例的概略剖面图。

图8是气体发生器的点火器的概略剖面图。

图9是以往一般的气体发生器一例的概略剖面图。

图10是表示试验的结果。

实施发明的最佳形式

以下,根据附图1~图7说明本发明的实施形式。

(第1实施形式例)

首先说明本发明的第1实施形式例。图1所示的气体发生器18是 使汽车的安全带预紧器(ブリテンショナ-)动作的部件。前述气体发生 器18是通过点火器12点火而使气体发生剂14燃烧,迅速地产生适量 的气体。其结果,未图示的安全带预紧器动作。

图1中,气体发生器18是由:第1杯室10、气体发生剂14、点火 器12、保持件9和隔件15组成。

前述气体发生剂14没有通过滤板或/以及冷却剂而是以直接与第1 杯室10的内周接触的状态充填。

第1杯室10具有大直径的圆筒部10a、小直径的圆筒部10b,其形 状实际是从底侧在一段扩径的有底的圆筒形状。在前述大小圆筒部的 连结部分的内周侧形成台阶29。在该第1杯室10的底部设有多个线状 的切口10c。当装入在第1杯室10内的气体发生剂14燃烧时,该切口 10c破断,气体直接排向未图示的安全带预紧器。在第1杯室10的开 口端形成向径向外方伸出的凸缘部位10d,由密接而安装在保持件9 上。作为前述第1杯室10的材料,可举出不锈钢、铝等金属材料等。

如图8所示,前述点火器12包含有:着火药D、充填着火药D的第 2杯室E、为使着火药D起火而以通电为目的所立设的2根销A、塞栓 B。

在前述点火器12安装为使如图1所示的2根销A短路的短路夹 11。该短路夹11是为了防止由于静电等而引起的误动作。

图1中,前述保持件9是由不锈钢、铝等金属材料或树脂形成。前 述保持件9具有:为了插入嵌合点火器12的塞栓B部分的第1孔9c、 为将点火器12的塞栓B密接的突起9b、为将第1杯室10密接的突起 9a。前述保持件9使点火器12位于第1杯室10的中心而固定前述第1 杯室10的位置,而且保持前述点火器12的塞栓B。在前述点火器12 与保持件9的间隙处设置O形环13。

前述隔件15覆盖点火器12的第2杯室,其外周面与第1杯室10 的内周面相接触。前述第1杯室内的隔件15的位置,是由设在第1杯 室10的筒状部内侧的台阶29来确定。前述隔件15的材料是铁、铝、 不锈钢等金属材料,或是PBT、氟化乙烯树脂等树脂。前述隔件15的 形状实际为单一尺寸的圆筒体。前述隔件15具有刻痕(score)17、 第2孔15a。前述隔件起到充填了气体发生剂的第1杯室的塞栓的功 能,在前述第1杯室内隔断点火器与气体发生剂。

为了使点火器12的能量向气体发生剂14方向集中,前述刻痕17 设在气体发生剂14一侧。所设的前述刻痕17最好是不要贯穿隔件15, 但如果贯穿后,也可以用铝箔等封闭。

前述第2孔15a是为了插入嵌合点火器12的第2杯室E的孔。其 内面形状可以是作为按照点火器12的第2杯室E的外面形状的形状, 点火器12的第2杯室E与隔件15之间实际上为紧密相接。第2杯室E 与隔件15的间隙最好是在1mm以下,更理想的是在0.2mm以下。如是 该范围内的间隙,不会发生问题。

而且,隔件15与第1杯室10的接触面最好是紧密相触,但即使没 有紧密相触,也可以使水分的进入路径是第1杯室10与隔件15的间 隙的1个路径。以往,是有第1杯室102与保持件101的间隙以及点 火器102与保持件101的间隙的2个路径(参见图9)。

另外,通过在前述隔件15与第1杯室10相接的面上设置O形环16 类的密封部件,可以进一步确保防湿性。

前述密封部件的O形环16设置在与前述第1杯室10的内周面相接 触的部分,沿隔件15的外周面设有环状的槽15b里。而且,前述O形 环16成为隔件15的一部分,设置在隔件15与第1杯室10之间且具 有弹性。

由于这样的构造,进入气体发生剂14的水分被限定于隔件15与第 1杯室10的接触面所存在的间隙这样1个路径。而且,在该路径,在 隔件15与第1杯室之间设有O形环16。另外,因为隔件15是以覆盖 点火器12的第2杯室E的形式而设置的,而且,被加工的刻痕17是 向着气体发生剂14方向,所以,点火器12的能量集中于气体发生剂 14方向。而且,因为点火器12的第2杯室E用隔件15覆盖而增加了 强度。

因此,点火器12内部的着火药着火而燃烧时,在点火器12内部的 压力升高之前,第2杯室E不会破断,着火药在高压力下燃烧。结果, 燃烧速度比以往的气体发生器快,气体发生器18的着火滞后减短。

这种构成的气体发生器18可以用如下的工序制造。将所定量的气 体发生剂14充填在设有台阶29的第1杯室10内。将O形环16配设 在设于隔件15的槽15b内。在充填前述气体发生剂14的第1杯室10 内将隔件15插入并嵌入至台阶29。这样,得到装入气体发生剂14的 第1杯室10。

在该状态下,因为可确保对于气体发生剂14的防湿性。所以,可 以就以这种状态来分别制造·保管作为气体发生器制造的部件。另外, 在将隔件15嵌入第1杯室10内的工序之后的制造工序中,不需要对 制造室进行严格的湿度管理。结果,可以抑制制造成本。

其次,将点火器12插入嵌入保持件9,将保持件9的突起9b密接 在点火器12侧,由此而将点火器12固定在保持件9。此时,在保持件 9与点火器12之间装入O形环13。前述O形环13具有弹性地设在保 持件9与点火器12之间。

然后,将固定了点火器1 2的保持件9嵌入装有气体发生剂14的第 1杯室10。将前述保持件9的密接突起9a弯曲并密接在设于第1杯室 10的开口端处的凸缘部位10d上,由此而将第1杯室10与保持件9 一体化。

其次,说明气体发生器18的动作。当未图示的碰撞传感器测出汽 车的冲撞时,则立设在图8所示的点火器12的销A通电。而且,点火 器12内的电桥线F发热,点火球C点火。接着,由于前述点火球C的 点火,着火药D着火、燃烧。随着着火药D的燃烧,点火器12的内部 形成高温、以及高压,如图1所示,因为点火器12的第2杯室E由隔 件15覆盖而加强,所以,防止了点火器12在着火药D充分燃烧之前 而膨胀、破断。

因为着火药D所使用的火药类是压力越上升其燃烧速度越快,所 以,结果与没有被隔件15覆盖的情况相比,点火器12迅速地破断。 进一步燃烧而成为高温、高压的气体及粒子向隔件15喷出。此时,隔 件15的刻痕17由于该气体或粒子而破断,通过此处,高温而且高压 的气体或粒子一下子喷射到第1杯室10内的气体发生剂14。然后,气 体发生剂14被点火。因为隔件15由台阶29保持,所以不会被吹飞到 气体发生剂14侧。

接着,由于气体发生剂14的燃烧,在第1杯室10内产生的大量气 体使得第1杯室10的内压急剧升高,设置在第1杯室10底部的切口 10c随即破断,气体被引入未图示的安全带预紧器,安全带预紧器动 作。

(第2实施形式例)

其次,说明本发明的气体发生器的第2实施形式例。而且,对于图 2中与图1的部件起到相同作用的部件,使用同一符号而省略重复说 明。

图2所示的气体发生器23,具有向内侧突出的凸部30设置在内周 面的第1杯室21。

前述第1杯室21具有大直径的圆筒部21a、小直径的圆筒部21b, 其形状实际上是从底侧在一段扩径的有底的圆筒形状。在前述大小圆 筒部的边界部分的内周侧形成台阶29。在该第1杯室21的底部设有多 个线状的切口21c。当装入在第1杯室10内的气体发生剂14燃烧时, 该切口21c破断,气体直接排向未图示的安全带预紧器。在第1杯室 21的开口端形成向径向外方伸出的凸缘部位21d,通过密接而安装在 保持件9上。作为前述第1杯室21的材料,可举出不锈钢、铝等金属 材料等。

向前述第1杯室21的内侧突出的凸部30与图1所示的气体发生器 18的台阶29相比,向第1杯室21的开口端侧偏移一些。而且,从第 1杯室21的外周面看,形成为凹部。

与安全带预紧器装配时,在设置前述台阶29的位置受到限制的场 合,前述凸部30则是用来确定隔件19的位置而新设置的。

第1杯室21内的容积比图1所示的要大,可以这样来确定隔件19 的位置。

前述凸部30是第1杯室21的内周面,将其设置在相当于点火器12 的第2杯室E的高度方向的中央附近的位置。

因此,因为由凸部30而确定位置的隔件19其轴心部19a为覆盖点 火器12的第2杯室E,隔件19向气体发生剂14侧凸起。而且,隔件 19的外周面的一部分,具体是,开口侧是由与第1杯室的大直径的圆 筒部21a的内周面相接的直径而确定的。前述隔件其功能是作为充填 了气体发生剂的第1杯室的塞栓,在前述第1杯室内隔断点火器和气 体发生剂。

另外,在气体发生器23中,设在第1杯室21的凸部30,图示的 是在将隔件19嵌入之前而预先设置在第1杯室21的,但也可以将隔 件19装在第1杯室21之后,从外密接第1杯室21,在外周面形成凹 部而由此在内周面形成凸部30,来固定隔件19。另外,也可以从外密 接第1杯室21的相当部位,以朝向隔件19的配设O形环16的O形槽 19b而形成凸部30。

(第3实施形式例)

其次,说明本发明的气体发生器的第3实施形式例。而且,对于图 3中与图1的部件起到相同作用的部件,使用同一符号而省略重复说 明。

图3所示的气体发生器28具有杯状的隔件24。前述杯状的隔件24  与第1杯室10一起由保持件26密接而安装。

保持件26具有密接突起26a,该密接突起26a是为了将第1杯室 10与隔件24一起安装在保持件26上。

隔件24覆盖点火器12且形成为杯状而配设在保持件26上。隔件 24的外周面的一部,具体是,开口侧确定成与第1杯室的大直径的圆 筒部10a的内周面相接的直径、或者比其稍小的直径。前述隔件其功 能是作为充填了气体发生剂的第1杯室的塞栓,在前述第1杯室内隔 断点火器和气体发生剂。

而且,在隔件24的开口端形成向径向外方扩展的凸缘部位24a, 以为了与第1杯室10一起安装在保持件26上。

该凸缘部位24a与充填气体发生剂14的第1杯室10的凸缘部位 10d一起安装在保持件26上。将保持件26的密接突起26a压弯在第1 杯室10的凸缘部位10d上,由此而密接前述安装部分。在前述第1杯 室10的凸缘部位10d与隔件24的凸缘部位24a之间设置具有弹性的 作为密封部件的密封片25。在隔件24的气体发生剂14侧设有刻痕 27。

点火器12并不是直接密接在保持件26而安装的,而是由隔件24 而嵌合在保持件26的第1孔26b。O形环13具有弹性地设在保持件2 6 与点火器12之间。

(第4实施形式例)

其次,说明本发明的气体发生器的第4实施形式例。而且,对于图 4中与图1的部件起到相同作用的部件,使用同一符号而省略重复说 明。

图4所示的气体发生器34具有形成杯状的隔件32。前述隔件32 由密接而安装在保持件31。

保持件31具有:为了安装第1杯室10的密接突起31a、为了将隔 件32同塞栓B一起安装的密接突起31b。

隔件32形成为杯状,以覆盖点火器12的第2杯室E以及点火器12 的塞栓B的前端部。为了卡紧在保持件31而安装,其开口端形成凸缘 32a,该凸缘32a是沿着塞栓B的前端部且向径向斜向外方扩大。通过 将前述隔件32的凸缘部位32a向上折弯而被密接的保持件31的密接 突起31b,该凸缘部位32a与点火器12的塞栓B一起安装在保持件31 上。在保持件31与隔件32的接触面之间,即,在间隙处涂添未图示 的密封剂。

其次,将装有点火器12以及隔件32的保持件插入安在充填有气体 发生剂14的第1杯室10。然后,将第1杯室10的凸缘部位10d向上 折弯,由被密接的保持件31的密接突起31a,而将前述第1杯室10 安装在保持件31上。

在前述保持件31与第1杯室10的接触面之间设置具有弹性的作为 密封部件的O形环33。

前述点火器12并不是直接密接在保持件31而安装的,而是由隔件 32而嵌合在保持件31的第1孔31c。另外,在保持件31与隔件32的 接触面之间,可以取代涂添密封剂而嵌入密封片。

沿着前述点火器12而进入第1杯室10内的湿气被保持件31以及 隔件32隔断。为了更好地隔断湿气,从强度以及透湿性的观点,保持 件31最好是用强固而且透湿性低的不锈钢、铝等金属材料制成。而且, 同样从强度以及透湿性的观点,隔件32最好也是用强固而且透湿性低 的不锈钢、铝等金属材料制成。

(第5实施形式例)

其次,说明本发明的气体发生器的第5实施形式例。而且,对于图 5中与图1的部件起到相同作用的部件,使用同一符号而省略重复说 明。

图5所示的气体发生器43是用树脂形成保持件35及点火器38的 塞栓部分B、为一体化的部件。

第1杯室36具有大直径的圆筒部36a、中直径的圆筒部36b、小直 径的圆筒部36c,是从底侧扩径两段的有底圆筒形状。在前述大中小圆 筒部的边界部分的内周侧形成台阶41a、41b。

隔件37覆盖点火器38而形成为杯状且配设于保持件35。隔件37 的外周面的一部分,具体是,开口侧确定成与第1杯室的中直径的圆 筒部36b的内周面相接的直径、或者比其稍小的直径。前述隔件其功 能是作为充填了气体发生剂的第1杯室的塞栓,在前述第1杯室内隔 断点火器和气体发生剂。而且,在隔件37的开口端形成凸缘部位37a, 该凸缘部位37a突出至前述第1杯室的大直径圆筒部36a的内周面。 前述凸缘部位37a通过与前述第1杯室36的开口侧台阶41a相接而确 定第1杯室36内的隔件37的位置。

金属嵌件42与保持件35设置为一体。前述嵌件42是由圆筒体42 和从其一端侧连续的环状板体42a组成,构成从保持件35突出的凸 缘。

使隔件37的凸缘部位37a与前述第1杯室36的台阶41a相接触, 使前述金属嵌件42的环状板体42a通过O形环39而与前述凸缘部位 37a相接触。在该状态下,将前述第1杯室36的开口端部折弯到金属 嵌件4 2的圆筒体4 2b的另一端上,由此而将隔件37的凸缘部位37a 与金属嵌件42及第1杯室36密接而形成为一体。

此时,第1杯室36的台阶41a以及隔件37的凸缘部位37a压住金 属嵌件42侧,O形环39变形,使相互间密闭。另外,在隔件37的气 体发生剂14侧设有刻痕40。

(第6实施形式例)

其次,说明本发明的气体发生器的第6实施形式例。

图6所示的气体发生器47是用树脂形成保持件48及点火器38的 塞栓部分B、为一体化的部件。而且,对于图6中与图1的部件起到相 同作用的部件,使用同一符号而省略重复说明。

第1杯室45具有大直径的圆筒部45a、中直径的圆筒部45b、小直 径的圆筒部45c,是从底侧扩径两段的有底圆筒形状。在前述大中小圆 筒部的边界部分的内周侧形成台阶41a、41b。

隔件37覆盖点火器38而形成为杯状且配设在保持件44上。隔件 37的外周面的一部分,具体是,开口侧确定成与第1杯室的中直径的 圆筒部45b的内周面相接的直径、或者比其稍小的直径。前述隔件其 功能是作为充填了气体发生剂的第1杯室的塞栓,在前述第1杯室内 隔断点火器和气体发生剂。而且,在隔件37的开口端形成凸缘部位 37a,该凸缘部位37a突出至前述第1杯室的大直径圆筒部45a的内周 面。前述凸缘部位37a通过与前述第1杯室45的开口侧台阶41a相接 而确定第1杯室45内的隔件37的位置。

在保持件44设置一体的金属嵌件46。前述嵌件46为环状板体, 构成从保持件44突出的凸缘。使隔件37的凸缘部位37a与前述第1 杯室45的台阶41a相接触,使前述金属嵌件42的一面通过O形环39 而与前述凸缘部位37a相接触。在该状态下,将前述第1杯室45的开 口端部折弯到金属嵌件42的另一面上,由此而将隔件37的凸缘部位 37a与金属嵌件42及第1杯室45密接而形成为一体。

此时,第1杯室45的台阶41a以及隔件37的凸缘部位37a压住金 属嵌件42侧,O形环39变形,使相互间密闭。而且,在隔件37的气 体发生剂14侧设有刻痕40。

(第7实施形式例)

其次,说明本发明的气体发生器的第7实施形式例。而且,对于图 7中与图1的部件起到相同作用的部件,使用同一符号而省略重复说 明。

图7所示的气体发生器49是用树脂形成保持件48及点火器38的 塞栓部分B、为一体化的部件。

第1杯室36具有大直径的圆筒部36a、中直径的圆筒部36b、小直 径的圆筒部36c,是从底侧扩径两段的有底圆筒形状。在前述大中小圆 筒部的边界部分的内周侧形成台阶41a、41b。

隔件37覆盖点火器38而形成为杯状且配设在保持件48上。隔件 37的外周面的一部分,具体是,开口侧确定成与第1杯室的中直径的 圆筒部36b的内周面相接的直径、或者比其稍小的直径。前述隔件其 功能是作为充填了气体发生剂的第1杯室的塞栓,在前述第1杯室内 隔断点火器和气体发生剂。而且,在隔件37的开口端形成凸缘部位 37a,该凸缘部位37a突出至前述第1杯室的大直径圆筒部36a的内周 面。前述凸缘部位37a通过与前述第1杯室36的开口侧台阶41a相接 而确定第1杯室36内的隔件37的位置。

在保持件48设置一体的金属嵌件42。前述嵌件42为圆筒体,构 成从保持件48突出的凸缘。

使隔件37的凸缘部位37a与前述第1杯室36的台阶41a相接触, 使前述金属嵌件42的一端通过O形环39而与前述凸缘部位37a相接 触。在该状态下,将前述第1杯室3 6的开口端部折弯到金属嵌件42 的另一端上,由此而将隔件37的凸缘部位37a与金属嵌件42及第1 杯室36密接而形成为一体。

此时,第1杯室36的台阶41a以及隔件37的凸缘部位37a压住金 属嵌件42侧,O形环39变形,使相互间密闭。而且,在隔件37的气 体发生剂14侧设有刻痕40。

(最佳的气体发生剂)

本发明的气体发生器能够使用的气体发生剂,最好是含有:作为燃 料成分为含氮有机化合物、作为氧化剂成分为无机化合物、以及至少 一种以上添加物的气体发生剂。

作为前述燃料成分,可举出从基四唑、硝酸胍、硝基胍组成的群 中选择的至少一种以上。作为前述氧化剂成分,可举出从硝酸锶、硝 酸铵、硝酸、高氯酸铵、高氯酸钾所组成的群中选择至少一种以上。

作为添加物可举出自燃性催化剂的三氧化钼。

而且,其它作为可添加到气体发生剂的添加剂,可举出粘合剂等, 作为粘合剂,可举出:从瓜胶、甲基纤维素、羧甲基纤维素、水溶 性纤维素醚、聚乙二醇组成的群中所选择的至少一种以上。

作为最佳的气体发生剂是含有以下成分的气体发生剂,作为燃料成 分是5-氨基四唑以及硝酸胍、作为氧化剂是硝酸锶以及高氯酸铵、作 为自燃性催化剂是三氧化钼、作为粘合剂是瓜耳胶。而更佳的气体发 生剂是含有以下的成分:作为燃料成分是5-氨基四唑为10~30质量 %、硝酸胍为15~35质量%、作为氧化剂成分是硝酸锶为10~30质 量%、高氯酸铵为15~35质量%、作为自燃性催化剂是三氧化钼为1~ 10质量%、作为粘合剂是瓜耳胶(果阿胶グアガム)为1~10质量%。

(气体发生剂的制造方法)

说明制造这种气体发生剂的制造方法。将气体发生剂的各成分计量 所定剂量。计量后,用V型混合机将各成分充分混合。对前述混合物 添加10~30质量%的水,再进行混合。用捏合机精炼成为湿状的前述 混合物,得到具有粘性的。用真空挤压机将此成形为所希望的形状。 将此在60℃干燥15小时,然后在100℃干燥5小时,得到所希望的气 体发生剂。

(实施例)

以下通过实施例更详细地说明本发明。而且,以下的实施例、比较 例使用完全相同的点火器、气体发生剂、O形环。

实施例1

制成如图1所示的气体发生器。首先,装上O形环将点火器固定在 铝制的保持件上。然后,在铝制的第1杯室计量、充填由以下成分组 成的0.9g气体发生剂,即,5-氨基四唑19.0质量%、硝酸胍26.0质 量%、硝酸锶22.0质量%、高氯酸铵26.0质量%、三氧化钼4.0质 量%、瓜耳胶3.0质量%。气体发生剂成形为外径Φ1.5mm、内径Φ 0.5mm、高1.5mm、重3mg的单孔圆筒形状。然后,将隔件与第1杯室 的内周面相接触而插入充填了气体发生剂的第1杯室,该隔件在铝制 的大致为圆柱体的外周面设置的环状槽里已放入O形环,此时,由第1 杯室的台阶来确定隔件的位置。最后,将固定点火器的保持件插入第1 杯室,密接固定。

吸湿试验是在温度80℃、湿度95%的条件下,测定保持了1000小 时的气体发生器的气体发生剂的吸湿量。

而且,着火滞后时间的测定,是以气体发生器通电开始的时间定为 零,测定在内容积为18cc的容器内至压力上升时所用的时间。

实施例2

制成如图2所示的气体发生器。首先,装上O形环将点火器固定在 铝制的保持件上。然后,在铝制的第1杯室计量、充填与实施例1中 所使用的相同的气体发生剂0.9g。其次,将隔件与第1杯室的内周面 相接触而插入充填了气体发生剂的第1杯室,该隔件在铝制的大致为 圆柱体的外周面设置的环状槽已放入O形环。此时,由设在第1杯室 内周面的凸部来确定隔件的位置。最后,将固定点火器的保持件插入 第1杯室,密接固定。

实施例3 

制成如图3所示的气体发生器。首先,在铝制的第1杯室计量、充 填与实施例1中所使用的相同的气体发生剂0.9g。然后,将密封片放 入铝制的隔件,将其插入充填了气体发生剂的杯室体。其次,将点火 器插入隔件,接着,在放入O形环之后,最后放入铝制的保持件,密 接固定。此时,由第1杯室与保持件的密接部分来确定隔件的位置。

实施例4

制成如图4所示的气体发生器。首先,将点火器插入隔件,在隔件 与保持件的密接部涂添密封剂,之后通过密接而与点火器一同固定于 保持件。然后,在铝制的第1杯室计量、充填与实施例1中所使用的 相同的气体发生剂0.9g。最后,将铝制的保持件插入充填了气体发生 剂的第1杯室,放入O形环,密接固定。

比较例1

制成如图9所示的气体发生器。首先,装上O形环将点火器固定在 铝制的保持件上。然后,在铝制的第1杯室计量、充填与实施例1使 用的相同的气体发生剂0.9g。最后,将固定了点火器的保持件插入第 1杯室,在第1杯室与保持件的密接部涂添密封剂之后,密接而固定保 持件。

上述的实施例1至4以及比较例1的气体发生器的吸湿试验以及着 火滞后时间的测定结果在图10中以表1所示。

这里,气体发生剂的吸湿量的计算是:

气体发生剂吸湿量 =(吸湿试验后气体发生剂质量-吸湿试验前气体发生剂质量)

                       ÷吸湿试验前气体发生剂质量×100

表1中,在实施例1至4中,吸湿试验后的气体发生剂的吸湿量被 抑制在0.3质量%以下。在实施例中,气体发生器的性能没有发生降 低。但是,在比较例中,可看出吸湿量是1.5质量%。在比较例中, 气体发生剂的燃烧速度降低,不能发挥气体发生器的充分性能。

另外,在实施例1至4中,实现了着火滞后时间不到2ms的短的 着火时间。但是,在比较例中,着火滞后时间为2.2ms,气体发生器的 动作滞后,不能发挥气体发生器的充分性能。 产业上的利用可能性

本发明的气体发生器,难以受到外气水分的影响,动作时间不会滞 后,最适宜作为在安全带预紧器等中所使用的可发挥充分性能的气体 发生器。

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