CN108602486A - 气体发生器 - Google Patents

气体发生器 Download PDF

Info

Publication number
CN108602486A
CN108602486A CN201780006433.XA CN201780006433A CN108602486A CN 108602486 A CN108602486 A CN 108602486A CN 201780006433 A CN201780006433 A CN 201780006433A CN 108602486 A CN108602486 A CN 108602486A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
room
ignition mechanism
opening portion
pressurized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780006433.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108602486B (zh
Inventor
浮田信朗
浮田信一朗
井本胜大
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
Publication of CN108602486A publication Critical patent/CN108602486A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108602486B publication Critical patent/CN108602486B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/268—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
    • B60R21/272—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas with means for increasing the pressure of the gas just before or during liberation, e.g. hybrid inflators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/20—Arrangements for storing inflatable members in their non-use or deflated condition; Arrangement or mounting of air bag modules or components
    • B60R21/217—Inflation fluid source retainers, e.g. reaction canisters; Connection of bags, covers, diffusers or inflation fluid sources therewith or together
    • B60R21/2171—Inflation fluid source retainers, e.g. reaction canisters; Connection of bags, covers, diffusers or inflation fluid sources therewith or together specially adapted for elongated cylindrical or bottle-like inflators with a symmetry axis perpendicular to the main direction of bag deployment, e.g. extruded reaction canisters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/23—Inflatable members
    • B60R21/231—Inflatable members characterised by their shape, construction or spatial configuration
    • B60R21/2334—Expansion control features
    • B60R21/2346—Soft diffusers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/261—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow with means other than bag structure to diffuse or guide inflation fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/268—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
    • B60R21/274—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas characterised by means to rupture or open the fluid source
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R2021/26029—Ignitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/268—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
    • B60R21/272—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas with means for increasing the pressure of the gas just before or during liberation, e.g. hybrid inflators
    • B60R2021/2725—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas with means for increasing the pressure of the gas just before or during liberation, e.g. hybrid inflators using a fluid fuel gas generator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

本发明提供气体发生器，其在筒状壳体的第1端开口部侧具有点火机构室，在长轴方向相反侧的第2端开口部侧具有气体排出口的扩散部，在上述点火机构室和上述扩散部之间具有加压气体室，其中，上述点火机构室和上述加压气体室之间的第1端开口部利用第1破裂板封闭，上述加压气体室和上述扩散部之间的第2端开口部利用第2破裂板封闭，在上述点火机构室内收纳有点火器和气体发生剂成型体，在上述加压气体室内高压填充有成为气体源的气体，由填充在上述点火机构室内的气体发生剂成型体产生的每单位时间的能量A(J/msec)、上述加压气体室的与上述点火机构室相接的部分的与筒状壳体长轴方向正交的截面的截面积B(cm2)、及填充于上述加压气体室的气体的密度C(g/cm3)之间满足下式(I)：A/B×C＝320～490(I)所示的能量控制系数。

Description

气体发生器
技术领域
本发明涉及可以用于搭载于汽车的气囊装置等的气体发生器。
背景技术
在用于气囊装置的气体发生器中，除了仅使用气体发生剂作为气体源的气体发生器以外，还包括作为气体源而主要高压填充有氩、氦等的气体发生器。
对于高压填充有氩、氦等的类型的气体发生器的情况而言，在工作前的状态下，高压填充有气体的加压气体室与上述加压气体室内的气体的排出口之间的气体排出路径被破裂板所封闭，在工作时，上述破裂板受到破坏而使气体排出路径敞开，由此实现气体的排出。
在JP-A No.2014-69628中，记载了具有加压气体和气体发生剂的混合型的充气机的发明。
如图1所示，充气机1在壳体3的一端侧具有利用破裂板14封闭的爆管侧金属盖部9，在相反侧端部具有利用破裂板13封闭的喷出侧金属盖部7，在中间部分填充有加压气体G0。
在JP-A No.2014-69628的充气机中，气体发生剂11能够用于将燃烧时产生的燃烧气体连同加压气体G0一起用于气囊的膨胀用途，具体记载了使用燃烧时的放热量设定为6000～10000J/g范围内的那些(第0014段)。
另外，在JP-A No.2014-69628中记载了“在实施方式的充气机1中，加压气体G0和气体发生剂11填充于内部，使得加压气体与气体发生剂11燃烧产生的燃烧气体的摩尔比(加压气体/燃烧气体)在80～130的范围内。”(第0016段)。
此外，记载了在实施方式的充气机1中，“爆管10工作，气体发生剂11燃烧而产生燃烧气体，如果由产生的燃烧气体而导致爆管侧金属盖部9的内压升高，则破裂板14破裂，燃烧气体流入壳体3内。另外，如果该燃烧气体的存在导致壳体3内的加压气体G0被加热，壳体3的内压升高，则破裂板13破裂，加压气体G0和燃烧气体作为膨胀用气体G而从设置于喷出侧金属盖部7的气体喷出口7b向充气机1外流出，使气囊装置的气囊膨胀。”(第0017段)。
即，由于加压气体G0部分的压力升高而使得破裂板13发生破裂，气体通过喷出侧金属盖部7后从气体排出口7b排出。
JP-A No.2003-520153的充气机20具有充入了储藏气体(氩、氦等)的充气机壳体24、和充气机壳体24的第1端部28侧的起爆器组件40，相反侧的第2端部32被爆破膜60所封闭。关于爆破膜60的破坏机理，有如下记载。
“起爆器填充剂着火时，其产生冲击波，该冲击波从充气机壳体的第1端部开始移动，通过充入有储藏气体的没有障碍物的充气机壳体而到达爆破膜及充气机壳体的第2端部。冲击波到达爆破膜时，该冲击波从爆破膜反射。从爆破膜反射时，在爆破膜和冲击波之间压力升高。由于该产生的压力高于爆破膜的爆破压力，因此会发生爆破膜的敞开或破裂。敞开后，充气机壳体中的膨胀气体(基于储藏气体及由起爆器填充剂和/或其它推进剂的活化所产生的气体)从敞开的爆破膜流出。”(第0011段)。
在JP-A No.2003-520153的发明中，作为如JP-A No.2014-69628的发明中那样的破坏位于气体放出口侧的破裂板的办法，没有使用气体发生剂的燃烧气体。
发明内容
本发明的第1实施方式提供一种气体发生器，其在筒状壳体的第1端开口部侧具有点火机构室，在长轴方向相反侧的第2端开口部侧具有具有气体排出口的扩散部，在上述点火机构室和上述扩散部之间具有加压气体室，其中，
上述点火机构室和上述加压气体室之间的第1端开口部利用第1破裂板封闭，上述加压气体室和上述扩散部之间的第2端开口部利用第2破裂板封闭，
在上述点火机构室内收纳有点火器和气体发生剂成型体，
在上述加压气体室内填充有成为气体源的气体，
由填充在上述点火机构室内的气体发生剂成型体产生的每单位时间的能量A(J/msec)、上述加压气体室的与上述点火机构室相接的部分的与筒状壳体长轴方向正交的截面的截面积B(cm2)、及填充于上述加压气体室的气体的密度C(g/cm3)满足下式(I)所示的能量控制系数：
A/B×C＝320～490 (I)。
另外，本发明的第2实施方式提供一种气体发生器，其在筒状壳体的第1端开口部侧具有点火机构室，在长轴方向相反侧的第2端开口部侧具有具有气体排出口的扩散部，在上述点火机构室和上述扩散部之间具有加压气体室，其中，
上述点火机构室和上述加压气体室之间的第1端开口部利用第1破裂板封闭，上述加压气体室和上述扩散部之间的第2端开口部利用第2破裂板封闭，
在上述点火机构室内收纳有包含点火药的点火器和气体发生剂成型体，
在上述加压气体室内填充有成为气体源的气体，
由填充在上述点火机构室内的气体发生剂成型体产生的每单位时间的能量A(J/msec)、由上述点火器产生的每单位时间的能量D(J/msec)、上述加压气体室的与上述点火机构室相接的部分的与筒状壳体长轴方向正交的截面的截面积B(cm2)、及填充于上述加压气体室的气体的密度C(g/cm3)满足下式(II)所示的能量控制系数：
(A+D)/B×C＝430～580 (II)。
附图说明
本发明可通过下面详细的说明和附图而进一步完全地得到理解，但这些仅用于说明本发明，本发明不受其限制。
[图1]图1为本发明的气体发生器的长轴方向的剖面图。
[图2]图2为与图1不同的另一实施方式的气体发生器的长轴方向的剖面图。
[图3]图3为示出式(II)的能量控制系数与TTFG的关系的图。
[图4]图4为示出式(I)的能量控制系数与TTFG的关系的图。
本发明的详细说明
本发明提供可以通过更小的能量来破坏封闭着气体排出路径的破裂板的气体发生器。
本发明的第1实施方式的气体发生器在点火机构室内的点火器工作而使气体发生剂成型体着火燃烧时，点火机构室的内压上升而使第1破裂板开裂。作为气体发生剂成型体，可以使用公知的那些，例如可以使用日本特开2005-199867中公开的气体发生剂，尤其是可以使用包含硝基胍和硝酸锶的组成的气体发生剂。
从第1破裂板的因开裂而产生的开口部放出的能量在加压气体室内移动，冲撞第2破裂板而使其开裂，使从加压气体室向扩散部的气体排出口开口。
在第2破裂板的开口部通过后的气体从扩散部的气体排出口排出。
在本发明的气体发生器中，基于气体发生剂的燃烧气体不是通过使加压气体室整体的压力增大而使第2破裂板开裂，而是在比此更早的时刻利用由气体发生剂产生的能量而产生压力波，该压力波在加压气体中传播而使第2破裂板开裂。
因此，可以迅速进行从气体发生器的气体的排出。可以认为，该压力波是由在点火机构室产生的能量向加压气体室流入时，在两室之间产生的较大能量差所引起。因此，来自气体发生剂的能量需要在短时间内产生一定程度的量，从而使加压气体室和点火机构室之间形成压力的差。需要说明的是，这里所述的压力波是指以音速以下的速度进行传播的波。
进行这样的运转的本发明的气体发生器，为使用气体发生剂成型体和加压气体的混合型的气体发生器，其特征在于，可通过满足式(I)的能量控制系数而进行以下运转(a)、(b)、(c)。
(a)可抑制用于使封闭着加压气体室和扩散部之间的第2破裂板开裂的点火机构室所产生的能量。
(b)尽可能地减小在点火机构室内产生的能量在加压气体室内通过时的能量衰减，使其到达第2破裂板并使其开裂。
(c)可通过将产生能量、加压气体的填充密度保持在合理范围，从而抑制气体发生器本身的质量。
式(I)中的A(J/msec)为每单位时间由气体发生剂成型体所产生的能量，可以通过以下方法求算。
(1)准备将待填充于气体发生器的气体发生剂成型体成型成了给定形状的成型体。使用的气体发生剂成型体的组成、组成比、形状、尺寸可以使用公知的那些。
在将气体发生剂成型体填充于气体发生器并使其工作时，测定配置有该气体发生剂成型体的点火机构室的压力至到达最大值为止的时间(T/msec)及最大压力值(P/kPa)。在此，T表示在该时间点，封闭构件(第1破裂板)发生开裂。
(2)接着，求算被设置在壳体内的该气体发生剂成型体的燃烧速度r。燃烧速度如下地求出：将与气体发生剂成型体为相同的密度、组成比的成型体成型为尺寸(长度12.7mm)的股料配置于给定压力的氮气体氛围中，由从一端面利用镍铬合金线使其着火并使燃烧进行至相反端面为止时的、燃烧结束所需要的时间和燃烧距离(股料的长度)求算燃烧速度。
该测定在多个不同的压力下进行，求算气体发生剂成型体的压力指数n(r＝a×Pn)(其中，a为常数)。
(3)求算相当于上述(1)中求出的T的一半的值(T1/2)的部位的P1/2(kPa)。
(4)由上述(2)的式求算上述(3)中求出的压力P1/2下的燃烧速度r。
(5)求算上述(1)的气体发生剂成型体以上述(4)中求出的燃烧速度燃烧至壳体内压达到最大值为止的时间的质量(g)。
(6)利用给定的仪器测定由填充于气体发生器的全部发生剂成型体产生的能量，除以填充的气体发生剂成型体的填充量，从而求算每单位重量的产生能量(J/g)。
(7)将上述(5)、(6)相乘而求算整体的能量(J/mol)。
由于A(J/msec)为每单位时间由气体发生剂成型体所产生的能量，因此A(J/msec)越大，则表示越可以以更短的间隔一次性地产生更多的能量。气体发生剂成型体配置有众多粒状、颗粒状的成型体，在整体上表面积(即着火面积)变大。因此，如果着火面积变大，则可产生密度较高的能量，其以压力波的形式相对于第2破裂板供给。
式(I)中的B为加压气体室的与点火机构室相接的部分的与筒状壳体长轴方向正交的截面的截面积(cm2)。
在筒状壳体为均一直径(均一内径)时，式(I)中的B为长度方向的任意位置的截面积。
由于筒状壳体的截面积为使来自气体发生剂成型体的能量分散的要件，因此，在筒状壳体不是均一内径的情况下，将筒状壳体的内径达到最大的部分(即截面积达到最大的部分)设为式(I)中的B。
式(I)中的A/B表示：由气体发生剂成型体产生的能量向加压气体室内的具有多大截面积的空间排出。截面积B越大则能量越分散，但如果截面积B太小则会导致气体的填充量不足，无法使气囊充分膨胀。
因此，A/B表示每单位截面积的能量(所产生的能量对多少加压气体发挥作用的量度)。
式(I)中的C为填充于加压气体室的气体的密度(g/cm3)。
C为用于使得在加压气体室内产生的能量(压力波)以尽可能不衰减的方式传递至第2破裂板的要件。
加压气体室内的加压气体的填充密度越高则能量(压力波)的衰减越小，上述填充密度越低则衰减越大。即，为了有效地对第2破裂板供给能量，优选在能量向第2破裂板传递的期间尽可能抑制能量的消耗。需要说明的是，即使填充压力相同，密度也会根据气体的种类而相应改变。
由于由气体发生剂成型体的燃烧所产生的气体(燃烧气体)也流入加压气体室，因此，也要考虑在产生能量(压力波)中，基于燃烧气体的摩尔数增加部分的贡献。
因此，在考虑到基于燃烧气体的摩尔数的增加时，式(I)中的C也可以以C×(E+F)/E(E为加压气体的摩尔数，F为由气体发生剂成型体产生的气体(燃烧气体)的摩尔数)来表示。
利用式(I)：A/B×C求得的能量控制系数为320～490。
在式(I)的能量控制系数(下限值)低于320时，会导致A(J/msec)变小、或B变大、或C的气体密度变小。
如果A(J/msec)变小、或B变大、或C变小，则产生的能量(压力波)变小、或压力波的传播力变小，变得难以使第2破裂板开裂。
在式(I)的能量控制系数(上限值)超过490时，会导致A(J/msec)变大、或B变小、或C的气体密度变大。
在该情况下，由于工作时的产生能量变得非常高，因此需要采取增大筒状壳体的壁厚而提高相对于产生能量的耐性等措施，而这会增加气体发生器本身的质量。
在将式(I)设为式(I')＝A/B×C×(E+F)/E的情况下，优选能量控制系数为320～510的范围。
就本发明的第2实施方式的气体发生器而言，与第1实施方式的气体发生器相同，直接适用上述的第1实施方式中阐述的事项，但在下述方面存在不同：除了由气体发生剂成型体产生的燃烧气体的能量以外，还加入了来自点火器(点火药)的能量。气体发生剂成型体和点火药均作为压力波的发生源。作为点火药，可以使用作为公知的点火药的包含锆和高氯酸钾的混合物(ZPP)的那些。或者，作为点火药，可以使用包含氢化钛和高氯酸钾的混合物(THPP)的那些等。在使用包含这样的点火药的点火器的情况下，作为点火药，例如可以使用350mg以下的点火药。进一步，优选使用包含300mg以下的这样的点火药的点火器。
以式(II)：(A+D)/B×C求得的能量控制系数为430～580。
在式(II)的能量控制系数(下限值)低于430的情况下，会导致A+D(J/msec)变小、或B变大、或C的气体密度变小。
如果A+D(J/msec)变小、或B变大、或C变小，则产生的能量(压力波)变小、或压力波的传播力变小，变得难以使第2破裂板开裂。
在式(II)的能量控制系数(上限值)超过580的情况下，会导致A+D(J/msec)变大、或B变小、或C的气体密度变大。
在该情况下，由于工作时的产生能量变得非常高，因此需要采取增大筒状壳体的壁厚而提高相对于产生能量的耐性等措施，而这会增加气体发生器本身的质量。
由于点火药即使燃烧也基本不会产生气体成分，因此，对(E+F)/E的项中的气体的摩尔数基本不会造成影响。因此，对于根据式(I’)的式(II’)＝(A+D)/B×C×(E+F)/E，仅考虑D的影响即可，优选其范围为430～600。
本发明的气体发生器的进一步优选的实施方式为，上述第1破裂板或第2破裂板被从上述加压气体室侧利用杯状的过滤器所覆盖，
上述杯状的过滤器具有底部、周壁部及开口部，且至少上述周壁部具有沿厚度方向贯穿的多个通气孔，
上述杯状的过滤器的上述开口部相对于上述扩散部固定、并使其上述底部与上述第1破裂板或第2破裂板相对。
如果使用杯状的过滤器，则即使在第1破裂板开裂时产生了碎片的情况下，也可防止碎片从气体排出口排出。
需要说明的是，即使在将杯状过滤器配置在第1破裂板侧或第2破裂板侧的情况下，也不会妨碍因压力波而开裂的第2破裂板的开裂动作。例如，可以使筒状壳体的第2端开口部的内径缓慢发生缩径，使压力波反射而容易集中于杯状的过滤器的通气孔。
本发明的气体发生器满足式(I)或式(II)的能量控制系数，因此，除了能够以较少的能量、且抑制能量损耗地切实地破坏第2破裂板以外，也可以减轻气体发生器的质量，还可以确保工作的安全性。
本发明的气体发生器除了可以用作搭载于汽车的气囊装置用的气体发生器以外，也可以用于所有需要瞬间供给气体的用途。
具体实施方式
(1)图1的气体发生器
气体发生器1在筒状壳体10的第1端开口部10a侧具有点火机构室20，在长轴方向相反侧的第2端开口部10b侧具有扩散部40。
筒状壳体10、点火机构室20、扩散部40均由铁、不锈钢等金属制成，各自的连接部位经过了焊接。
在点火机构室20和扩散部40之间，具有加压气体室30。
点火机构室20在筒状的点火机构室壳体21的第1端开口部21a侧固定有电气式点火器23，第2端开口部21b侧利用由铁、不锈钢等制成的第1破裂板24封闭。
第1破裂板24在筒状的点火机构室壳体21的第2端开口部21b侧焊接固定有周缘部。
在点火机构室20的内部填充有公知的气体发生剂成型体26。
气体发生器1的未利用第1破裂板24封闭时的第1端开口部10a的内径(d1：在图1中指连接加压气体室和点火机构室的连通口的内径)、筒状壳体10的内径(D1)、及点火机构室20中填充的气体发生剂成型体26的最大大小(L1)之间满足D1＞d1＞L1的关系，并满足d1/L1＝2～17的关系。
图1的筒状壳体10从第1端开口部10a至第2端开口部10b的范围为均一直径(均一外径及均一内径)。
加压气体室30的与点火机构室20相接的部分的与筒状壳体10长轴方向正交的截面的截面积B(cm2)可以如表1所示那样。
[表1]
加压气体室30与扩散部40之间的第2端开口部10b利用由铁、不锈钢等制成的第2破裂板31封闭。
在加压气体室30内，利用高压而填充有氩、氦等气体。加压气体可以如下地封入：以在筒状壳体10的周壁部11的孔中插入有销12的状态从孔和销12的缝隙进行填充后，将周壁部11和销12一起进行焊接。
加压气体室30中填充的气体的密度C(g/cm3)可以如表2所示那样。
[表2]
扩散部40包括：底面41、周面42、开口部侧的凸缘部43、形成于周面的多个气体排出口44。
凸缘部43与筒状壳体10的第2端开口部10b焊接。
第2破裂板31与凸缘部43的加压气体室30侧的面焊接。
接着，对图1所示的气体发生器1的运转进行说明。
点火机构室20内的点火器23工作而使气体发生剂成型体26着火燃烧，产生燃烧气体。
在因产生燃烧气体而使点火机构室20内的压力升高时，第1破裂板24开裂，点火机构室20与加压气体室30连通。
点火机构室20内的能量(来自气体发生剂的能量、及来自点火药的能量)从连通口向加压气体室30内放出时，由于点火机构室20与加压气体室30之间的压力差，而引起压力波向第2破裂板31方向前进。
此时的压力波可认为是以在加压气体室30内部形成能量的疏/密的区域的纵向波的形式进展，可认为，在能量较密的部分与第2破裂板31冲撞时，其能量增大。
即，可认为，尽管与第2破裂板31冲撞前的较密的部分的能量不会大到可使第2破裂板31开裂的程度，但由于被第2破裂板弹回的波的能量的一部分与能量较密的部分叠加，因此，能量整体变得大于第2破裂板31的破裂压，也会使得开裂变得容易。并且，该现象早于基于来自气体发生剂成型体26的燃烧气体的加压气体室整体的压力升高而发生。
在像这样开裂的情况下，通常，仅仅会为了增大能量(压力波)A而使气体发生剂成型体26、点火药的量增量，但这会导致由气体发生剂成型体26、点火药整体产生过量的能量，因此需要采取使耐压性能提高等措施。
由于本发明的气体发生器1的特征在于满足式(I)：A/B×C＝320～490、或式(II)：(A+D)/B×C＝430～580的能量控制系数，因此即使使A过度变大(即，只要是能够瞬时产生一定程度的能量的状态)，也可以通过调整B和C而使第2破裂板31开裂。
气体发生器1的未利用第1破裂板24封闭时的第1端开口部10a的内径(d1)、筒状壳体10的内径(D1)、及点火机构室20中填充的气体发生剂成型体26的最大大小(L1)之间满足D1＞d1＞L1的关系，并满足d1/L1＝2～17的关系。
这里，最大大小L1在气体发生剂成型体26为圆柱的情况下为长度，在气体发生剂成型体26为圆盘形状的情况下为直径。
(2)图2的气体发生器
图2的气体发生器1相对于图1的气体发生器1而言，差异仅在于配置了杯状的过滤器50。
杯状的过滤器50具有底部51、周壁部52及形成于开口部的凸缘部53，周壁部52具有沿厚度方向贯穿的多个通气孔54。通气孔54也可以形成于底部51。
杯状的过滤器50以底部51与第2破裂板31相对的方式使其凸缘部53相对于扩散部40的凸缘部43固定。
图2的气体发生器1与图1的气体发生器1同样运转，即使在第1破裂板24开裂而产生了碎片时，也可防止碎片与第2破裂板31冲撞，除此以外，还可防止在第2破裂板31开裂后，上述第1破裂板的碎片进入扩散部40内。需要说明的是，也可以出于相同的目的而将杯状的过滤器50配置于第1破裂板24侧。
实施例
实施例及比较例
使用图1所示的气体发生器1，在每例中将A、B、C、D如表3所示地进行调整。需要说明的是，由于点火药为包含ZPP的组成的粉状，因此瞬间发生燃烧，所以将其燃烧结束所需要的时间设为1msec，以(来自点火药的产生能量(J/g))×(点火药填充量(g))/1msec进行计算。另外，表3的TTFG是指从电流流入点火器至气体开始排出为止的时间(至第2破裂板开裂为止的时间)，是由将气体发生器配置于28.3L密闭罐内并于室温工作时的罐内部压力曲线而求算的数值。
[表3]
就实施例1～5而言，式(I)的值为325、333、346、379、390，在式(I)：A/B×C＝320～490的范围内。另外，式(II)的值为431、438、441、523、535，在式(II)：(A+D)/B×C＝430～580的范围内。进一步，TTFG在2.3msec以内，从点火器工作起在短时间内开始气体的排出。
就比较例1～3而言，式(I)的值为59、496、499，相对于式(I)：A/B×C＝320～490偏离。另外，式(II)的值为76、587、647，相对于式(II)：(A+D)/B×C＝430～580脱离。另外，TTFG也整体依赖于时间。
比较例1由于A(J/msec)较小，因此如果要提高式(I)、(II)所示的能量控制系数，则需要使B变小、C变大。但是，即使这样地提高能量系数提高，也无法充分获得与本发明同等的效果，虽只是较小的差异，但第2破裂板开裂的时间点晚于实施例规格的气体发生器。
比较例2的式(I)、(II)所示的能量控制系数与比较例1相比没有变化，但截面积B比比较例1大，能量变得容易分散，因而难以有效地使第2破裂板开裂。
比较例3由于A(J/msec)较大，因此不得不增大B、减小C，无法得到对于第2破裂板开裂而言充分的式(I)、(II)所示的能量控制系数。
实施例1～5以满足式(I)：A/B×C＝320～490、或式(II)：(A+D)/B×C＝430～580的能量控制系数为目标，通过调整A、B及C，从而使能量(压力波)有效地传播、切实地破坏第2破裂板。图3中示出了将横轴设为(A+D)/B×C、纵轴设为TTFG而作图的结果。另外，图4中示出了将横轴设为A/B×C、纵轴设为TTFG而作图的结果。在(A+D)/B×C＝430～580的范围，在A/B×C＝320～490的范围内分别取得最小值，确定了气体的排出开始最早的范围。
如上记载了本发明。毫无疑义的是，本发明在其范围内包含各种形式的变形，这些变形并不脱离本发明的范围。此外，所有的对本领域技术人员而言明显地认为是本发明的变形这样的情形，都包括在所附权利要求的范围内。

Claims (3)

1.气体发生器，其在筒状壳体的第1端开口部侧具有点火机构室，在长轴方向相反侧的第2端开口部侧具有扩散部，且该扩散部具有气体排出口，在所述点火机构室和所述扩散部之间具有加压气体室，
所述点火机构室和所述加压气体室之间的第1端开口部利用第1破裂板封闭，所述加压气体室和所述扩散部之间的第2端开口部利用第2破裂板封闭，
在所述点火机构室内收纳有点火器和气体发生剂成型体，
在所述加压气体室内填充有成为气体源的气体，
由填充在所述点火机构室内的气体发生剂成型体产生的每单位时间的能量A(J/msec)、所述加压气体室的与所述点火机构室相接的部分的与筒状壳体长轴方向正交的截面的截面积B(cm2)、及填充于所述加压气体室的气体的密度C(g/cm3)之间满足下式(I)所示的能量控制系数：
A/B×C＝320～490 (I)。
2.气体发生器，其在筒状壳体的第1端开口部侧具有点火机构室，在长轴方向相反侧的第2端开口部侧具有扩散部，且该扩散部具有气体排出口，在所述点火机构室和所述扩散部之间具有加压气体室，
所述点火机构室和所述加压气体室之间的第1端开口部利用第1破裂板封闭，所述加压气体室和所述扩散部之间的第2端开口部利用第2破裂板封闭，
在所述点火机构室内收纳有包含点火药的点火器和气体发生剂成型体，
在所述加压气体室内填充有成为气体源的气体，
由填充在所述点火机构室内的气体发生剂成型体产生的每单位时间的能量A(J/msec)、由所述点火器产生的每单位时间的能量D(J/msec)、所述加压气体室的与所述点火机构室相接的部分的与筒状壳体长轴方向正交的截面的截面积B(cm2)、及填充于所述加压气体室的气体的密度C(g/cm3)之间满足下式(II)所示的能量控制系数：
(A+D)/B×C＝430～580 (II)。
3.根据权利要求1或2所述的气体发生器，其中，
所述第1破裂板或第2破裂板被从所述加压气体室侧利用杯状的过滤器覆盖，
所述杯状的过滤器具有底部、周壁部及开口部，且至少所述周壁部具有沿厚度方向贯穿的多个通气孔，
所述杯状的过滤器的所述开口部相对于所述扩散部固定、并使所述杯状的过滤器的所述底部与所述第1破裂板或第2破裂板相对。
CN201780006433.XA 2016-01-25 2017-01-24 气体发生器 Active CN108602486B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016011367 2016-01-25
JP2016-011367 2016-01-25
PCT/JP2017/002253 WO2017130935A1 (ja) 2016-01-25 2017-01-24 ガス発生器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108602486A true CN108602486A (zh) 2018-09-28
CN108602486B CN108602486B (zh) 2021-05-04

Family

ID=59398255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780006433.XA Active CN108602486B (zh) 2016-01-25 2017-01-24 气体发生器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10589710B2 (zh)
JP (1) JP6707095B2 (zh)
KR (1) KR102580661B1 (zh)
CN (1) CN108602486B (zh)
DE (1) DE112017000485B4 (zh)
WO (1) WO2017130935A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114523932A (zh) * 2022-03-15 2022-05-24 湖北航天化学技术研究所 整体式点火结构和压缩气体式燃气发生器

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112881229B (zh) * 2021-01-06 2022-12-06 西北工业大学 一种固体推进剂高压熄火燃面获取装置及获取方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1279638A (zh) * 1997-09-22 2001-01-10 奥托里夫Asp股份有限公司 含加压流体的气囊充气器
US20030116949A1 (en) * 2001-12-25 2003-06-26 Takata Corporation Inflator with shock wave generator
CN1604864A (zh) * 2001-11-30 2005-04-06 大赛璐化学工业株式会社 充气器
US20050280251A1 (en) * 2004-06-22 2005-12-22 Takata Corporation Inflator and airbag apparatus
EP1286856B1 (en) * 1999-12-09 2013-03-06 Autoliv ASP Vehicle inflator for generating shock wave that opens burst disc

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002018182A1 (fr) 2000-08-29 2002-03-07 Daicel Chemical Industries, Ltd. Dispositif de gonflage
US7134689B2 (en) 2001-11-30 2006-11-14 Daicel Chemical Industries, Ltd. Inflator
JP4209184B2 (ja) * 2002-06-05 2009-01-14 ダイセル化学工業株式会社 インフレータ
US7665764B2 (en) 2004-01-15 2010-02-23 Daicel Chemical Industries, Ltd. Gas generator for air bag
JP4494023B2 (ja) 2004-01-15 2010-06-30 ダイセル化学工業株式会社 エアバッグ用ガス発生器
JP2006160049A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Daicel Chem Ind Ltd エアバッグ用小型インフレータ
JP2006218990A (ja) * 2005-02-10 2006-08-24 Daicel Chem Ind Ltd 乗員拘束装置用ガス発生器
JP4916855B2 (ja) * 2006-12-01 2012-04-18 株式会社ダイセル インフレータ
JP4955834B2 (ja) 2009-05-11 2012-06-20 タカタ・ペトリ アーゲー 車両乗員拘束システムのガスバッグ膨張用ガスジェネレータ
JP2014069628A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Toyoda Gosei Co Ltd インフレーター

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1279638A (zh) * 1997-09-22 2001-01-10 奥托里夫Asp股份有限公司 含加压流体的气囊充气器
EP1286856B1 (en) * 1999-12-09 2013-03-06 Autoliv ASP Vehicle inflator for generating shock wave that opens burst disc
CN1604864A (zh) * 2001-11-30 2005-04-06 大赛璐化学工业株式会社 充气器
US20030116949A1 (en) * 2001-12-25 2003-06-26 Takata Corporation Inflator with shock wave generator
US20050280251A1 (en) * 2004-06-22 2005-12-22 Takata Corporation Inflator and airbag apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114523932A (zh) * 2022-03-15 2022-05-24 湖北航天化学技术研究所 整体式点火结构和压缩气体式燃气发生器

Also Published As

Publication number Publication date
KR102580661B1 (ko) 2023-09-21
JPWO2017130935A1 (ja) 2018-11-15
CN108602486B (zh) 2021-05-04
DE112017000485T5 (de) 2018-10-31
WO2017130935A1 (ja) 2017-08-03
JP6707095B2 (ja) 2020-06-10
KR20180103052A (ko) 2018-09-18
DE112017000485B4 (de) 2024-03-07
US20190001918A1 (en) 2019-01-03
US10589710B2 (en) 2020-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100445137C (zh) 气体发生器
KR100351224B1 (ko) 하이브리드 가스 발생기
KR101413168B1 (ko) 금속 충전물을 포함하는 하이브리드 유형 개스 발생기
JP6358511B2 (ja) 少なくとも１つの火薬からの燃焼ガスによって加圧された液体を送達する方法
US8453575B2 (en) Pyrotechnical method for dual-mode gas generation and related pyrotechnical generator
US3930666A (en) Hybrid gas system for automobile passenger restraint system
CN101277854B (zh) 气体发生器
JP6937590B2 (ja) ハイブリッドインフレータ、かかるハイブリッドインフレータを備えるエアバッグユニット及び車両の安全システム、並びに衝撃波を形成する方法
CN102165517A (zh) 用于产生爆炸的设备和方法
CN108602486A (zh) 气体发生器
CN109963826A (zh) 具有作为燃料的泡沫的混合式充气机
CN103068639A (zh) 包含两种烟火填料的气体发生器
CN108349457A (zh) 气体发生器
US6557890B1 (en) Hybrid-type device for inflating vehicle safety equipment
CN105492113B (zh) 气体发生器
CN104359351B (zh) 用于发射烟火发射体的燃烧室、发射系统、方法和部件
CN105980218A (zh) 气体发生器
JP4740655B2 (ja) 空包
JP6768721B2 (ja) 消火器
JP3977113B2 (ja) 発射音発生装置
RU137942U1 (ru) Газогенератор
RU2413163C1 (ru) Пиротехнический воспламенитель огнесмеси
JPH08268211A (ja) エアバッグ用インフレータ
JP2021195099A (ja) ガス発生器
JP2009255758A (ja) 人員拘束装置用ガス発生器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant