專利名稱:氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器和預(yù)緊器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體傳動裝置(gas actuator)用小型氣體發(fā)生器(gasgenerator)， 和安裝在汽車、飛機等中用于保護(hù)乘客的使用該發(fā)生器的預(yù)緊器(pretensioner)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常，車輛如汽車裝備有安全裝置如安全帶和氣袋用于保護(hù)它的駕駛員和乘客在碰撞時免受撞擊。最近，為了進(jìn)一步提高安全性，預(yù)緊器系統(tǒng)正被廣泛使用，其中稱為預(yù)緊器的緊急拉拔裝置被布置在安全帶卷繞系統(tǒng)中用于卷起安全帶；并且安全帶被預(yù)緊器瞬時拉出以約束乘客的身體以便不與方向盤等碰撞。在這種預(yù)緊器中，由于需要瞬時卷起安全帶，因此火型氣體發(fā)生器用于動力源。更具體地說，氣體發(fā)生器中氣體發(fā)生劑燃燒產(chǎn)生的氣體瞬間在汽缸中移動活塞。與活塞協(xié)力，動力被供應(yīng)到預(yù)緊器。
在許多最近的車輛等中，這種預(yù)緊器系統(tǒng)被用于所有乘客。這增加了安裝在一個車輛等中的預(yù)緊器的數(shù)量，因此增加了安裝的氣體發(fā)生器的數(shù)量。因此，希望這類氣體發(fā)生器中使用的氣體發(fā)生劑不產(chǎn)生CO氣體或產(chǎn)生較少量的CO氣體。例如，下面的專利文獻(xiàn)1 和2公開了解決上述問題的氣體發(fā)生劑組合物。
專利文獻(xiàn)1 日本特開2000-119088號公報
專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-1M92號公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，上述專利文獻(xiàn)1和2中公開的氣體發(fā)生劑組合物的每一種都為混合了二種或多種成分的氣體發(fā)生劑組合物。使用時，組合物被成型為一種模制品。只得到一定的燃燒速度。因此，在燃燒室中包括上述專利文獻(xiàn)1或2中公開的氣體發(fā)生劑組合物的模制品的氣體發(fā)生器中，盡管沒有CO氣體或只有少量CO氣體產(chǎn)生，但不能改變?nèi)紵俣?。因此?不能控制預(yù)緊器拉拔的強度。
本發(fā)明的目的是提供可減少操作時產(chǎn)生的CO氣體量、并可容易地控制燃燒速度的氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器和使用該發(fā)生器的預(yù)緊器系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種操縱安全裝置的氣體傳動裝置所用的小型氣體發(fā)生器。氣體發(fā)生器具有產(chǎn)生氣體的燃燒室。氣體發(fā)生器在燃燒室中包括第一氣體發(fā)生劑模制品和第二氣體發(fā)生劑模制品，第一氣體發(fā)生劑模制品包含含有胍衍生物和/或四唑衍生物的燃料組分和含有金屬硝酸鹽和/或高氯酸鹽的氧化劑組分，第二氣體發(fā)生劑模制品包含包括硝化纖維素作為主要成分的無煙火藥。
在本發(fā)明的氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器中，優(yōu)選金屬硝酸鹽為從堿金屬和堿土金屬中選擇的金屬的鹽，高氯酸鹽包含高氯酸銨或高氯酸鉀。
在本發(fā)明的氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器中，優(yōu)選燃料劑包含從硝基胍、硝酸胍、雙四唑(bitetrazole)、偶氮雙四唑(azobistetrazole)和5_氨基四唑中選擇的一種或多種，氧化劑為高氯酸銨和硝酸鍶的混合物或高氯酸鉀，并還包含粘合劑。[0011 ] 在本發(fā)明的氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器中，粘合劑優(yōu)選包含羥丙基甲基纖維素和聚丙烯酰胺的混合物。
在本發(fā)明的氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器中，優(yōu)選每個第一氣體發(fā)生劑模制品還包含添加劑，并且燃料劑的含量為20-55wt%;氧化劑的含量為40-70wt%;粘合劑的含量為2-10wt% ；添加劑的含量為2-10wt%，控制它們使得燃料劑、氧化劑、粘合劑和添加劑的總量為IOOwt%。
在本發(fā)明的氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器中，一個第一氣體發(fā)生劑模制品的體積Av和一個第二氣體發(fā)生劑模制品的體積Bv的比Av/Bv優(yōu)選為1.2-1.5?；蛘撸谝粴怏w發(fā)生劑模制品的總重量Aw和第二氣體發(fā)生劑模制品的總重量Bw的比Aw/Bw優(yōu)選為 0. 5-2. 0。或者，第一氣體發(fā)生劑模制品的燃燒速度dPA/dt和第二氣體發(fā)生劑模制品的燃燒速度 dPB/dt 的比(dPA/dt) / (dPB/dt)優(yōu)選為 0. 3-1. 5，更優(yōu)選 0. 5-1. 0。
本發(fā)明的預(yù)緊器系統(tǒng)具有上述氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器。
根據(jù)本發(fā)明，可提供能減少工作時產(chǎn)生的CO氣體量并能容易地控制燃燒速度的氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器。另外，在具有氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器的預(yù)緊器系統(tǒng)中，可在工作時控制預(yù)緊器的拉拔強度。
在本發(fā)明的氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器中，由于第二氣體發(fā)生劑模制品包含包括硝化纖維素作為主要成分的無煙火藥，其比第一氣體發(fā)生劑模制品著火溫度低，因此無煙火藥在被加熱到其著火溫度時自動著火。因此，當(dāng)設(shè)計氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器使得直到超過無煙火藥著火溫度的預(yù)定溫度都不會破裂時，氣體發(fā)生劑可在著火等時在氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器破裂前被燃燒。這防止了破裂時的意外著火。


[圖1]本發(fā)明的實施方案的氣體發(fā)生器的截面圖。
[圖2]本發(fā)明的實施方案的變形例的氣體發(fā)生器的截面圖。
符號說明
1,31 氣體發(fā)生器
2，32:第二氣體發(fā)生劑模制品
3，33 杯
3a, 33a 圓筒部
3b, 33b 有底筒部
3c, 33c 切口部
3d, 33d 凸緣
4，34 點火器
5,35 支架
5a, 35a 突出
5b:接受部分
5c，35c 環(huán)形突出
7，37:第一氣體發(fā)生劑模制品
10，45 點火劑[0034]12，;35e:錐形部分
13，38:頭部
14，34a，34b 電極插腳(electrode pin)
14a 端子部
16 電橋線
23 插入孔
25 頭
四突出
30 覆蓋層
39 絕緣體
40 管
41 殼
44:電阻加熱元件
具體實施方式
下面將描述根據(jù)本發(fā)明實施方案的氣體傳動裝置用小型氣體發(fā)生器(下文中可簡單地稱為氣體發(fā)生器)。圖1為根據(jù)本發(fā)明實施方案的氣體發(fā)生器的截面圖。
在圖1中，氣體發(fā)生器1為一種小型設(shè)備，包括充填通過燃燒產(chǎn)生氣體的氣體發(fā)生劑模制品2和7的杯3 ；上面布置點火劑10的點火器4 ；以及固定杯3和點火器4的支架 5。氣體發(fā)生器1用在安全帶預(yù)緊器等中。通過對氣體發(fā)生器1進(jìn)行必要的改變，其可作為以下與點火器4 一起使用氣袋用氣體發(fā)生器；彈起(flipping up)蓋(bonnet)的氣體發(fā)生器；彈起座位前端部分的氣體發(fā)生器；等。
杯3包括大直徑圓筒部3a ；和與圓筒部3a連接并具有兩個平行平側(cè)面的有底筒部北。杯3中包括大量氣體發(fā)生劑模制品2。在有底筒部北的底面上，以從底面中心呈放射狀延伸的方式形成六個切口部3c。當(dāng)氣體發(fā)生劑模制品2在杯3中燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體時，切口 3c被氣體壓力打破。氣體于是直接被釋放到未示出的安全帶預(yù)緊器。在杯3 開口周圍形成凸緣3d用于連接杯3到后述支架5上。杯3由例如金屬如不銹鋼、鐵或鋁形成。
優(yōu)選將各氣體發(fā)生劑模制品2和7成型為顆粒狀、薄片狀、丸粒狀、片狀、多孔圓筒狀、圓柱狀、單孔(Single performed)圓柱體狀等。將它們彼此混合以獨立且分散的狀態(tài)填充杯3，以便能直接接觸杯3的內(nèi)圓周面而不通過過濾器和/或冷卻劑。通過改變一個氣體發(fā)生劑模制品7的體積Av和一個氣體發(fā)生劑模制品2的體積Bv的比Av/Bv，可改變?nèi)紵俣?。Av/Bv的值越小，初始燃燒速度就越慢。相反，Av/Bv的值越大，燃燒速度就越快。 為了得到所需的速度，控制Av/Bv為1. 2-15。如果Av/Bv不小于15，則初始燃燒速度太快， 這不能滿足氣體傳動裝置的性能。另一方面，通過改變氣體發(fā)生劑模制品7的總重量Aw和氣體發(fā)生劑模制品2的總重量Bw的比Aw/Bw，可改變產(chǎn)生的CO氣體的濃度和初始燃燒速度。Aw/Bw的值越小，產(chǎn)生的CO氣體的濃度越高，并且初始燃燒速度越快。相反，Aw/Bw的值越大，產(chǎn)生的CO氣體的濃度越低，并且初始燃燒速度越慢。為了得到所需的產(chǎn)生的CO氣體的濃度和所需的燃燒速度，可控制Aw/Bw為0. 5-2. 0。另一方面，通過改變氣體發(fā)生劑模制品7的燃燒速度dPA/dt和氣體發(fā)生劑模制品2的燃燒速度dPB/dt之間的比(dPA/dt)/ (dPB/dt)的值，可改變?nèi)紵俣?。例如，通過使比(dPA/dt)/(dPB/dt)的值從“高”到“低” 變化，可使燃燒速度從“快”到“慢”變化。(dPA/dt)/(dPB/dt)的值優(yōu)選為0. 3-1. 5，更優(yōu)選為 0. 5-1. 0。
本文中，通過氣體發(fā)生劑模制品7和氣體發(fā)生劑模制品2各自的10-cc氧彈試驗 (10-cc bomb test)評價上述“燃燒速度”，其可用(dPA/dt)或(dPB/dt)表示。當(dāng)由第一氣體發(fā)生劑和第二氣體發(fā)生劑的各自10-cc氧彈試驗結(jié)果得到各自的最大獲得壓力Pmax被視為100%時，本文使用的燃燒速度(dPA/dt)或(dPB/dt)指最大獲得壓力Pmax的30%和 70%兩個點之間的斜率。當(dāng)最大獲得壓力Pmax的30%和其時間分別用P30和t30表示并且最大獲得壓力Pmax的70%和其時間分別用P70和t70表示時，可按照下面的式計算上述燃燒速度，其中t30和t70代表從通電開始到各自壓力P30和P70的時間。燃燒速度(dPA/ dt)或(dPB/dt) = (P70-P30)/(t70-t30)o按如下進(jìn)行10-cc氧彈試驗。將氣體發(fā)生器1 固定在內(nèi)部體積為IOcc的不銹鋼槽中。給與電極插腳14連接的電橋線16通電以操縱氣體發(fā)生器1。利用布置在槽內(nèi)的壓電元件測量產(chǎn)生的燃燒氣體的壓力。
每個氣體發(fā)生劑模制品2 (第二氣體發(fā)生劑模制品)都由包含硝化纖維素作為主要成分的無煙火藥形成。每個氣體發(fā)生劑模制品7 (第一氣體發(fā)生劑模制品)都由包含燃料劑和氧化劑的爆炸物形成，其中燃料劑包括胍衍生物和/或四唑衍生物，氧化劑包含金屬硝酸鹽和/或高氯酸鹽。燃料劑的例子包括含有從硝基胍、硝酸胍、雙四唑、偶氮雙四唑和5-氨基四唑中選擇的一種或多種的試劑。氧化劑的金屬硝酸鹽的例子包括含有從堿金屬和堿土金屬中選擇的陽離子的鹽。氧化劑的高氯酸鹽的例子包括高氯酸銨和高氯酸鉀。 氧化劑的例子包括含有高氯酸銨和硝酸鍶的混合物或高氯酸鉀和粘合劑的混合物的試劑。 粘合劑的例子包括含有羥丙基甲基纖維素和聚丙烯酰胺的混合物的粘合劑。氣體發(fā)生劑模制品 包含20-55wt%的燃料劑、40-70wt%的氧化劑、2-10襯％的粘合劑和2_10wt%的添加劑，控制它們使得燃料劑、氧化劑、粘合劑和添加劑的總量為100wt%。
點火器4包括頭部13、用于通電的兩個電極插腳、電阻元件(電橋線)16、點火劑 10和覆蓋點火劑10的覆蓋層。
兩個電極插腳14的每一個都具有端子部1 和頭25。每個電極插腳14都穿過由成型熱固性樹脂形成的頭部13。用粘合劑將每個電極插腳14固定到頭部13上。由于穿過頭部13的每個電極插腳14這樣粘著到頭部13上，因此它可抑制外部濕氣的滲入。另外， 在著火等時防止每個電極插腳14離開頭部13。每個電極插腳14的材料的例子包括含有鎳、鐵、鋁、銅和不銹鋼的合金。每個電極插腳14的頭25都與電極插腳14的端子部14a的一端一起整體形成。頭25具有防止電極插腳14離開頭部13的作用，即使電極插腳14到頭部13的固定在著火等時被打破。頭25優(yōu)選具有比端子部1 大的直徑。
電橋線16電連接到兩個電極插腳14的頭25上。更具體地，通過熔接將電橋線16 結(jié)合到每個頭25頂面的平坦部分。每個電極插腳14的頭25頂面上的平坦部分用于促進(jìn)電極插腳14的頭25和電橋線16之間通過熔接的結(jié)合。因此，每個頭部分可不具有全部平坦的頂面，而是可使其頂面只有一部分平坦。此外，每個頭部分不必總是使平坦部分垂直于電極插腳14的中心軸，而是可使平坦部分以一定角度與中心軸相交。
將點火劑10布置在每個電極插腳14的頭25突出的一側(cè)的頭部13的表面上，以便覆蓋兩個電極插腳14的頭25和電橋線16。點火劑10被形成為覆蓋頭25、由頭部13突出的電極插腳14末端部位14a的一部分和電橋線16全部的連續(xù)固體。通過適當(dāng)?shù)耐坎挤椒ɡ缤ㄟ^浸涂或通過使用分配器將點火劑10涂布到預(yù)定部分上，然后在適當(dāng)條件下例如通過加熱來干燥。這樣形成點火劑10接觸頭部13的面向杯的表面，以包圍電極插腳14 的頭25和電橋線16的固形體。
點火劑10由通過混合氧化劑、還原劑、粘合劑和任選加入的添加劑得到的材料形成。點火劑10包含氧化劑組分和還原劑組分，基本沒有鉛化合物。這里限定的鉛化合物通常包括含鉛原子的無機和有機化合物以及鉛本身。
覆蓋層30由包含從硅樹脂、氟樹脂、丙烯酸樹脂和環(huán)氧樹脂中選擇的至少一種的絕緣材料形成。覆蓋層30形成在點火劑10表面的一部分上。由于覆蓋層30具有與形成的覆蓋層30的物理性質(zhì)所確定的性能匹配的厚度，因此不會發(fā)出火花，即使由于包括氣體發(fā)生劑模制品2的金屬杯3和電極插腳4之間的靜電等產(chǎn)生高壓。另外，由于覆蓋層30防潮，因此點火劑10不會吸收濕氣并因此不變質(zhì)。此外，當(dāng)點火劑10被點燃并燃燒時，覆蓋層 30不會部分地作為不燃燒的塊殘留，并且不阻擋火向氣體發(fā)生劑模制品2的傳遞。因此，當(dāng)使用氣體發(fā)生器1作為安全帶預(yù)緊器或氣袋的點火器時，可穩(wěn)定地操縱安全袋預(yù)緊器或氣袋。通過適當(dāng)?shù)耐坎挤椒ɡ缤ㄟ^浸涂或通過使用分配器或噴灑器被涂布到點火劑10的表面上來形成覆蓋層30 ；然后通過與覆蓋層30的材料樹脂匹配的固化方法例如通過干燥和加熱來固化。
通過固化熱固性樹脂形成頭部13。熱固性樹脂的例子包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯、聚氨酯、聚酰亞胺和硅樹脂。特別地，從機械強度、耐熱性、防潮性、電特性、粘合性和加工性方面來看，環(huán)氧樹脂是理想的。環(huán)氧樹脂的具體例子包括作為多酚化合物的縮水甘油醚的多官能環(huán)氧樹脂；作為各種酚醛清漆樹脂的縮水甘油醚的多官能環(huán)氧樹脂；脂環(huán)族環(huán)氧樹脂；脂肪族環(huán)氧樹脂；雜環(huán)環(huán)氧樹脂；縮水甘油酯環(huán)氧樹脂；縮水甘油胺環(huán)氧樹脂；和鹵化苯酚被縮水甘油基化的環(huán)氧樹脂。
在支架5中形成兩個插入孔23。在兩個插入孔23中，插入的是兩個電極插腳14 的被頭部13的突出四覆蓋的部分。頭部13的突出四的提供防止了插腳和支架5的兩個插入孔23之間由于金屬毛刺等引起的電短路。兩個插入孔23的面積都優(yōu)選小到一定程度， 只要可插入電極插腳14即可。每個插入孔23的面積優(yōu)選超過要在插入孔23中插入的電極插腳14的截面面積的1倍且為10倍以下。更優(yōu)選地，每個插入孔23的面積在電極插腳 14截面面積的2-7倍范圍。在支架5的這種構(gòu)造中，頭部13的下表面接觸要被凹進(jìn)端接受的支架5的凹進(jìn)端。此外，由于插入電極插腳14的每個插入孔23的面積小于常規(guī)點火器 4的面積，因此防止了電極插腳14脫離支架4并脫落。另外，由于在頭部13上設(shè)置了突出 29，因此每個電極插腳14和支架5之間的距離在插入孔23中最小。因此，在靜電試驗中， 當(dāng)靜電電流流過時，防止了點火劑10因電極插腳14和支架5之間發(fā)生放電而被引燃。
突出fe形成在支架5的外周部。突出fe與杯3的凸緣3d嚙合使得杯3緊緊固定到支架5上。在支架5的中間部分，形成用于接受頭部13的凹進(jìn)接受部分恥，和從接受部分恥的周端向里突出的環(huán)形突出5c。環(huán)形突出5c朝向支架5的主體彎曲以便在頭部 13被部分接受在接受部分恥中時接觸頭部13的錐形部分12。通常，支架5大致為有底圓筒狀。支架5可由金屬材料如鋁、鐵或不銹鋼形成。特別地，易于成型的鋁是理想的，因為必須形成上述插入孔23等。
下面將描述上述氣體發(fā)生器1在應(yīng)用到安全帶預(yù)緊器時的操作。當(dāng)未圖示的碰撞傳感器檢測到汽車碰撞時，連接到兩個電極插腳14的電橋線16通過電極插腳14被通電， 因此電橋線16在幾毫秒(ms)內(nèi)產(chǎn)生熱。僅僅通過產(chǎn)生的熱，點火劑10就被穩(wěn)定地引燃并燃燒。燃燒產(chǎn)生的火焰打破覆蓋層30，并引燃存在于覆蓋層30外的氣體發(fā)生劑模制品2。 隨后，當(dāng)氣體發(fā)生劑模制品2燃燒時，氣體發(fā)生劑模制品7燃燒。因此燃燒分兩個階段進(jìn)行。 氣體發(fā)生劑模制品2和7的燃燒在杯3中產(chǎn)生的氣體急劇增加了杯3中的壓力。于是杯3 上形成的切口 3c被打破。因此，產(chǎn)生高溫高壓氣體操縱未圖示的安全帶預(yù)緊器。
在這種實施方案中，可提供具有以下作用的氣體發(fā)生器1 :(1)由于杯3中包括的氣體發(fā)生劑模制品2的量較少，因而可減少操作時產(chǎn)生的CO氣體的量；和O)由于杯3中填充有燃燒速度不同的氣體發(fā)生劑模制品2和7，因此可將燃燒速度控制在兩個步驟。另外，在包括氣體發(fā)生器1的預(yù)緊器系統(tǒng)中，盡管未圖示，但可在預(yù)緊器的工作期間控制預(yù)緊器的拉拔強度。
另外在氣體發(fā)生器1中，由于每個氣體發(fā)生劑模制品2都由包含硝化纖維素作為其主要成分的無煙火藥形成，它的著火溫度比氣體發(fā)生劑模制品7低，因此無煙火藥在被加熱到它的著火溫度時會自燃。因此，當(dāng)設(shè)計氣體發(fā)生器1使其直到超過無煙火藥的著火溫度的預(yù)定溫度都不會打破時，氣體發(fā)生劑可在著火等時氣體發(fā)生器1被打破前燒掉。這防止了打破時的意外著火。
在本發(fā)明中，在不脫離權(quán)利要求
的范圍內(nèi)可進(jìn)行設(shè)計變化。因此，本發(fā)明決不限于上述實施方案。例如，代替上述實施方案中的點火器，可在如圖2所示的氣體發(fā)生器31中使用通常所說的玻璃點火管(glass squib) 340下面，將詳細(xì)描述氣體發(fā)生器31。
在氣體發(fā)生器31中，第一種實施方案的氣體發(fā)生器1的點火器4被玻璃點火管34 代替，其它部件與第一種實施方案的那些基本相同。與用引用數(shù)字1-5和7表示的第一種實施方案的部件相同的部件用各自的引用數(shù)字31-35和37表示，其描述可被省略。
玻璃點火管34被各自由包含鎳的合金、鐵或不銹鋼形成的一對電極插腳3 和 34b穿過。玻璃點火管34包括與支架35形成一體的樹脂部分43 ；電連接到一個電極插腳34b并被周圍的一部分被絕緣體39絕緣的電極插腳3 穿過電極插腳34a穿過的導(dǎo)電頭部38 ；與頭部38和電極插腳34a電互連的電阻加熱元件44 ；以覆蓋電阻加熱元件44和頭部38方式布置的點火劑45 ；密封點火劑45和頭部38的金屬管40 ；和覆蓋管40的杯狀樹脂殼41。絕緣體39由絕緣材料如玻璃形成。
支架35具有大直徑孔3 和用于在其上安裝玻璃點火管34的插入樹脂部43錐形部分(tapered portion) 35e0通過樹脂部43固定的電子插腳3 和34b從大直徑孔3 向外突出(見圖幻。在保持玻璃點火管34的樹脂部43的支架35上，在支架35和樹脂部 43之間布置密封件42如0形環(huán)用于玻璃點火管34和支架35之間的防潮。盡管對密封件 42的材料沒有特殊限制，但材料如腈、硅氧烷或乙丙橡膠是理想的，它們難以透水。密封件優(yōu)選被布置在支架和點火管的接合面的整周上。
樹脂部43例如通過在模具(未圖示)中注射成型如聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、尼龍6、尼龍66、聚苯硫、聚苯醚、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮或聚醚砜；以及包含玻璃纖維、碳等的上述樹脂等樹脂而形成。當(dāng)樹脂被注射到模具內(nèi)時，通過將電極插腳3 和34b放在模具中使它們與樹脂部分43成為一個整體。
頭部38由不銹鋼、鋁等形成。一端連接到頭部38的電阻加熱元件44由鎳-鉻合金、不銹鋼、鉬等形成。
管40由金屬材料等如鐵、鋁或不銹鋼形成。殼41由樹脂等如PBT (聚對苯二甲酸丁二酯)、尼龍(注冊商標(biāo))或氟樹脂形成。環(huán)繞殼41的開口端，形成向外徑向擴大的凸緣 41a以便固定到樹脂部43的部位43a上。殼41的設(shè)置防止了靜電電流通過構(gòu)成氣體發(fā)生器31的金屬支架35或杯殼33流到電極插腳34a-34b引起錯誤點燃。
氣體發(fā)生器31帶來與上述實施方案相同的作用。
在上述變形中，描述了玻璃點火管。但是，可使用另一類型的點火管，其包括以覆蓋電阻加熱元件44和頭部四的方式形成并且覆蓋有點火劑的熔絲頭(fuse head)。
實施例
下面，通過使用實施例描述本發(fā)明的氣體發(fā)生劑模制品的燃燒速度和燃燒時的CO 濃度。
[實施例1]
(使用的第一和第二氣體發(fā)生劑模制品)
如下制造第一氣體發(fā)生劑模制品。在搖動混合器中，混合沈.7%的高氯酸銨、 26. 7 %的硝酸鍶、2. 8 %的氧化鐵(磁鐵礦fe304) ,1.9%的氧化銅(CuO)、4. 6 %的羥丙基甲基纖維素和1. 的聚丙烯酰胺。然后加入36. 2wt%的硝基胍和相對于整體比例為
的離子交換水，在捏和機中均勻捏和該混合物。然后在預(yù)定壓力下通過直徑Φ為 1.4mm的模用擠出機擠出所得到的混合物，成形為預(yù)定形狀。將擠出的氣體發(fā)生劑切至 2. 4mm的長度，然后干燥。于是得到柱狀第一氣體發(fā)生劑模制品。對于第二氣體發(fā)生劑模制品，使用市售無煙火藥(形狀直徑Φ0. 9mm，長度為1. 5mm)。
(燃燒速度測定和CO濃度測定)
測量按上面所述得到的第一氣體發(fā)生劑模制品的燃燒速度(30% -70%)dPA/dto 為了測量燃燒速度(30% -70% )dPA/dt，在10-cc氧彈試驗中燃燒1250mg第一氣體發(fā)生劑，并用壓力傳感器測量此時的氧彈內(nèi)部壓力。另一方面，對于第二氣體發(fā)生劑模制品，如同第一氣體發(fā)生劑模制品，在10-cc氧彈試驗中燃燒IOOOmg第二氣體發(fā)生劑模制品(無煙火藥)，并用壓力室測量此時的氧彈內(nèi)部壓力以測量燃燒速度(30%-70%)dPB/dt。分別稱取750mg第一氣體發(fā)生劑模制品和600mg第二氣體發(fā)生劑模制品(無煙火藥)。然后使用填充有氣體發(fā)生劑模制品，使氣體發(fā)生劑體積Av/Bv為3. 9，氣體發(fā)生器填充重量比Aw/ Bw為1. 25的氣體發(fā)生器進(jìn)行27-cc槽試驗07-cc tank test)。另一方面，為了測量CO濃度，分別稱取750mg第一氣體發(fā)生劑模制品和600mg第二氣體發(fā)生劑模制品(無煙火藥)。 通過使用填充有它們的氣體發(fā)生器，在60-L槽中進(jìn)行具有Φ-lmm孔的10-cc槽試驗。在通電5分鐘后，收集60-L槽中產(chǎn)生的氣體。用Kitagawa型氣體檢測管測量收集的氣體。表 1一并示出了測量結(jié)果以及第一和第二氣體發(fā)生劑模制品的組成比。
[表 1]
權(quán)利要求
1.小型氣體發(fā)生器，其具有產(chǎn)生氣體的燃燒室，用于操縱安全裝置的氣體傳動裝置，該發(fā)生器在燃燒室中包括第一氣體發(fā)生劑模制品和第二氣體發(fā)生劑模制品，第一氣體發(fā)生劑模制品包含含有胍衍生物和/或四唑衍生物的燃料組分和含有金屬硝酸鹽和/或高氯酸鹽的氧化劑組分，第二氣體發(fā)生劑模制品包含包括硝化纖維素作為主要成分的無煙火藥，其中第一氣體發(fā)生劑模制品的總重量Aw和第二氣體發(fā)生劑模制品的總重量Bw的比Aw/Bw為 0. 5-2. O0
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的小型氣體發(fā)生器，其中金屬硝酸鹽為從堿金屬和堿土金屬中選擇的金屬的鹽，高氯酸鹽包含高氯酸銨或高氯酸鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的小型氣體發(fā)生器，其中燃料劑包含從硝基胍、硝酸胍、雙四唑、 偶氮雙四唑和5-氨基四唑中選擇的一種或多種；氧化劑為高氯酸銨和硝酸鍶的混合物或高氯酸鉀，并還包含粘合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的小型氣體發(fā)生器，其中粘合劑包含羥丙基甲基纖維素和聚丙烯酰胺的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的小型氣體發(fā)生器，其中每個第一氣體發(fā)生劑模制品還包含添加劑，并且燃料劑的含量為20-55wt% ；氧化劑的含量為40-70wt% ；粘合劑的含量為 2-10wt% ；添加劑的含量為2-10wt%，控制它們使得燃料劑、氧化劑、粘合劑和添加劑的總量為 IOOwt %。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的小型氣體發(fā)生器，其中一個第一氣體發(fā)生劑模制品的體積Av 和一個第二氣體發(fā)生劑模制品的體積Bv的比Av/Bv為1. 2-1. 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的小型氣體發(fā)生器，其中第一氣體發(fā)生劑模制品的燃燒速度 dPA/dt和第二氣體發(fā)生劑模制品的燃燒速度dPB/dt的比(dPA/dt)/(dPB/dt)為0. 3-1. 5。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的小型氣體發(fā)生器，其中第一氣體發(fā)生劑模制品的燃燒速度 dPA/dt和第二氣體發(fā)生劑模制品的燃燒速度dPB/dt的比(dPA/dt)/(dPB/dt)為0. 5-1. 0。
9.預(yù)緊器系統(tǒng)，其包括權(quán)利要求
1或2的小型氣體發(fā)生器。
專利摘要
氣體發(fā)生器1包括填充有通過燃燒產(chǎn)生氣體的氣體發(fā)生劑模制品2和7的杯3，和其上布置有點火劑10的點火器4。每個氣體發(fā)生劑模制品2都由包含硝化纖維素作為主要成分的無煙火藥形成。每個氣體發(fā)生劑模制品7都由爆炸物形成，爆炸物包含含有胍衍生物和/或四唑衍生物的燃料劑和含有金屬硝酸鹽和/或高氯酸鹽的氧化劑。因此，可以提供能減少工作時產(chǎn)生的CO氣體的數(shù)量并容易地控制燃燒速度的氣體發(fā)生器，和可以提供具有氣體發(fā)生器的預(yù)緊器系統(tǒng)。
文檔編號B60R21/264GKCN101370575 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200780002543
公開日2011年9月7日 申請日期2007年1月17日
發(fā)明者佐藤英史, 兒玉了意, 吉田博一 申請人:日本化藥株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1),