CN1925906B - 气体发生器 - Google Patents

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Abstract

一种气体发生器,具备:具有端板部(45)和两根以上电极销(22、23)的塞栓(24)、和具有电极垫片(41、42)的薄膜电桥(25),具备点火器(10),所述点火器(10)若通过上述电极销(22、23)向上述薄膜电桥(25)供给电流,则上述薄膜电桥(25)动作而令点火药(26、27)着火,上述薄膜电桥(25)以与上述电极销(22、23)的头部(35)以及上述塞栓(24)的上述端板部(45)为大致同一面的方式埋设在上述塞栓(24)上的凹部(32)中,上述薄膜电桥(25)在上述电极垫片(41、42)部通过引线接合而与上述电极销(22、23)连接,上述薄膜电桥(25)的上述电极垫片(41、42)的至少一个借助引线接合而连接到上述塞栓(24)的上述端板部(45)的金属部。

Description

气体发生器
技术领域
本发明涉及适合于令侧气囊和窗帘式气囊等膨胀的气体发生器。
背景技术
作为用于在汽车撞击时产生的冲击下保护乘员的安全装置之一,公知有气囊。该气囊通过令气体发生器产生大量高温、高压气体而动作。以往,作为令该气体发生器产生气体的方式,公知有大致分为两类的方式。一类是令固体气体发生剂燃烧而生成全部发生气体的热力方式(例如,参照专利文献1)。还有一种是借助保持有高压气体的高压储气瓶、和向高压储气瓶中的高压气体供给热量用的少量火药组成物而放出大量高压气体的混合方式(例如,参照专利文献4)。
进而,在作为成分含有胍衍生物、硝酸铵等反应性低的原料的气体发生剂组成物的情况下,不用说燃烧速度的迟缓,气体发生器的着火性低也是问题之一。气囊从开始动作到气囊展开的时间为10~60ms左右,即便是气体发生器的微小的动作延迟其影响也很大,无法发挥充分的性能。气体着火性低的情况下,即便气体发生器内的点火器点火,到气体发生剂着火所需的时间也较长,作为结果出现气体发生器的着火延迟。虽然通过增多气体发生器的引火药的药量,有希望一定程度改善着火延迟,但由于增加引火药量,气体发生器自身的总发热量增多,其结果,用于冷却气体的过滤材料的重量增加,气体发生器变得更大。
此外,用于令侧气囊和窗帘式气囊等膨胀的热力方式的气体发生器为下述构造,即如专利文献2所述,主流为细长圆筒状的壳体,两端部通过焊接等封固。因此,在使用专利文献1所述的气体发生剂的情况下,为了作为气体发生器得到充分的燃烧性能,必须在更高压之下令气体发生剂燃烧,为了提高壳体的耐压性,必须增厚壳体的壁厚。此外,在为了改善着火性而增多引火药的药量的情况下,由于增加发热量,必须增大用于充分冷却气体的过滤材料,无法实现气体发生器的小型化、轻量化。
此外,在专利文献3中,公开有为了可靠地气密壳体和分隔部件,而在分隔部件的外周端面上设置O型圈等密封部件的热力方式的气体发生器。但是,存在需要在分隔部件的外周端面切口并设置O型圈等密封部件的工序,并且气体发生器的制造成本变高的问题。此外,在该气体发生器中,分隔部件并未区分过滤室和燃烧室。
另一方面,混合方式的气体发生器由于可用较少的气体发生剂实现,所以适合于小型化。但是,由于需要在高压的状态下保持高压储气瓶内的气体,所以在密封不充分的情况下,作为气体发生器,在15年的耐用年限中,有高压气体从高压储气瓶漏出而不能发挥充分的性能的危险。因此,为了长期密封高压储气瓶内的气体,需要借助机械破坏强度高、密封性高的安全膈膜来密封高压储气瓶。作为这种气体发生器有例如专利文献4所示的气体发生器。该气体发生器为了提高密封有高压气体的第1容器(高压储气瓶)的气体气密性而使用破坏强度高的破裂膈膜(安全膈膜),借助推进装入物(点火器)的点火而向该破裂膈膜推进设置在具有燃烧室等的第2容器中的中空活塞,可靠地令第1容器的破裂膈膜破裂,可靠地放出第1容器的高压气体。由此,虽然可以可靠地破坏破裂膈膜,但必须设置中空活塞等,存在气体发生器的构造复杂化的问题。
此外,可靠地密封高压储气瓶的安全膈膜的破坏也有下述方式,即,不是如专利文献4所述那样使用中空活塞等而进行破坏,而是通过增加引火药剂的量而提高含有点火器的燃烧室内的压力而进行破坏。但是,由于增加引火药剂的量,所以需要收纳引火药的收纳室,难以小型化气体发生器。此外,此情况下,也难以在点火器点火的同时破坏安全膈膜。
此外,在该种气体发生器中,由于高压储气瓶内的高压气体绝热膨胀而从高压储气瓶中喷出,所以需要加温气体而放出,上述情况存在无法充分加温从高压储气瓶喷出的气体的问题。
此外,专利文献5中,公开有借助保持高压气体的高压储气瓶、和向该高压储气瓶中的高压气体供给热量用的少量的火药组成物而放出大量的高温、高压气体的混合方式的气体发生器。
此外,作为用于这些气体发生器的点火器,在专利文献6中公开有将形成在陶瓷等基板上的薄膜状电桥通过环氧树脂、聚酰亚胺、陶瓷等固定于塞栓的点火器。该薄膜电桥通过焊锡、引线接合、导电性环氧树脂等与设置于塞栓上的电极销电气接合。这样的具有薄膜电桥的点火器有下述优点,即与具有电桥线的点火器相比,着火时间变为从几分之一到十几分之一左右。但是,通过导电性环氧树脂而接合的情况下,在作为汽车的气体发生器等的点火器而使用的情况下,在酷夏的炎热天气等时发生的高温的环境下被曝晒,有时导电性环氧树脂的阻力值发生变化。此外,由于即便在组装最初其阻力值也易受电极表面的状态的影响,所以存在初期阻力值离散较大的问题。此外,在引线接合的情况下,虽然可以消除焊锡和导电性环氧树脂的问题点,但专利文献6所示的情况,由于薄膜电桥以突出在塞栓上的状态被固定,所以在向填装有点火药的帽中装入薄膜电桥突出的塞栓时,在作用了挤压力的情况下,引线有断线的危险。特别是,如专利文献6所述那样,在令引线立起而接合该端面、即所谓的立装的情况下,其危险显著。
专利文献1:特开平11-292678号公报
专利文献2:特开2000-203372号公报
专利文献3:国际公开第WO01/74633号册
专利文献4:特开平8-253100号公报
专利文献5:国际公开第WO02/062629号册
专利文献6:美国专利第6,324,979B1号说明书
发明内容
本发明的目的在于提供一种相比以往的气体发生器可在短时间内膨胀气囊,可同时满足小型化以及构造简易化的具有高可靠性的气体发生器。
本发明的气体发生器具备:具有端板部和两根以上电极销的塞栓、和具有电极垫片的薄膜电桥,具备点火器,所述点火器若通过上述电极销向上述薄膜电桥供给电流,则上述薄膜电桥动作而令点火药着火,其特征在于,上述薄膜电桥以其表面与上述电极销的头部以及上述塞栓的上述端板部的表面为大致同一面的方式埋设在设在上述塞栓上的凹部中而固定,上述薄膜电桥在上述电极垫片部通过引线接合而与上述电极销连接,上述薄膜电桥的上述电极垫片的至少一个借助引线接合而电气连接到上述塞栓的上述端板部的金属部。
在本发明的气体发生器中,优选进而具备壳体,所述壳体内部具有:封入有借助燃烧而产生高温气体的气体发生剂的燃烧室、和安装有过滤材料的过滤室,上述燃烧室内的上述气体发生剂通过上述点火器而被点火燃烧。
在本发明的气体发生器中,优选上述壳体的外径为30mm以下,上述点火器安装在上述壳体的端部。
在本发明的气体发生器中,优选上述壳体的形状为端部开放且另一端部封闭的有底筒状。
在本发明的气体发生器中,优选具有区划上述燃烧室和上述过滤室的第1分隔部件。
在本发明的气体发生器中,优选上述壳体的另一端部的形状为碗形或者平底形。
在本发明的气体发生器中,优选在上述燃烧室内封入增强剂。
在本发明的气体发生器中,优选上述气体发生剂和上述增强剂不放入容器地直接封入上述燃烧室内,上述气体发生剂和上述增强剂通过第2分隔部件而分离。
在本发明的气体发生器中,优选在上述壳体内的既定位置装入上述第1分隔部件,通过将上述壳体的周面向直径减小方向铆接而接合/固定上述第1分隔部件的端面。
在本发明的气体发生器中,优选进而具备:内部具有压缩气体的高压储气瓶;收纳有引火药以及上述点火器的壳体;和连接保持上述高压储气瓶和上述壳体的外筒部件,上述高压储气瓶在上述壳体侧的端部具有保持压力并且密封压缩气体的安全膈膜,上述外筒部件具有沿内周设置的过滤材料,在上述外筒部件内部的上述高压储气瓶和上述壳体之间形成有气体滞留空间。
在本发明的气体发生器中,优选上述高压储气瓶的外径在20mm~30mm范围内。
在本发明的气体发生器中,优选上述安全膈膜利用来自上述点火器的火焰破裂。
在本发明的气体发生器中,优选在上述壳体的底部侧的侧筒部形成朝向上述外筒部件的多个第2火焰放出孔。
在本发明的气体发生器中,优选上述电极垫片的表面材质是金、铝、镍、钛的任意一种。
在本发明的气体发生器中,优选用于上述引线接合的引线的材质是金或者铝,上述引线的线径为10μm~500μm。
在本发明的气体发生器中,优选用于上述引线接合的上述引线的环高在1mm以下。
上述气体发生器使用以薄膜电桥的表面与电极销的头部以及塞栓的端板部的表面为大致同一面的方式将薄膜电桥埋设于塞栓的点火器,由此可高速低能地在稳定状态下点燃点火药。
此外,本发明的具有包含薄膜电桥的点火器的气体发生器由于构造简易,所以可小型化并且可低成本地制造。
此外,本发明的具有包含薄膜电桥的点火器的热力方式的气体发生器,若作为侧面用使用,可比以往的侧面用气体发生器更快令气囊膨胀。
此外,本发明的具有包含薄膜电桥的点火器的混合方式的气体发生器中,可更显著地得到作为混合方式的特征的、以短时间膨胀展开气囊的效果。
在车辆的侧面撞击中,被称为压溃区域的冲击吸收部分与前面撞击相比较小,乘员和车辆内装部件的距离也较短。因此侧面用气囊和窗帘式气囊必须比对应于前面撞击的气囊更早展开,在乘员与车辆内装部件接触前展开。因此,用于该处的气体发生器对应于来自感知侧面撞击的ECU(电子控制组件)的电气的动作信号,需要快速动作。本发明是为了满足这些要求而提出的,通过将薄膜电桥用于点火器的电阻发热体,相比以往使用的电桥标准导线可令着火时间为以往的几分之一~十几分之一左右。但是,以往的使用薄膜电桥的点火器如上所述,电气连接存在问题,通过令上述薄膜电桥的电桥表面和塞栓的端板部的表面为同一面而解决该问题,进而作为静电对策,将薄膜电桥的电极垫片和塞栓的端板部的金属部分电气连接。
附图说明
图1是本发明的气体发生器的第1实施方式的一例的剖面图。
图2是用于本发明的气体发生器的点火器的一例的剖面图。
图3是表示扩大图2的局部的要部平面的图。
图4是表示图3中A-A’线剖面的图。
图5是表示图3中B-B’线剖面的图。
图6是本发明的气体发生器的第2实施方式的一例的剖面图。
图7是本发明的气体发生器的第3实施方式的一例的剖面图。
附图标记说明:
B外径
h1槽深
h2阶梯差
h3环高
1气体发生器
2另一端部
3端部
4壳体
5气体发生剂
6燃烧室
6A,6B空间
7过滤材料
8过滤室
9第1分隔部件
10点火器
11气体放出孔
12托架
13端部周壁
14增强剂
15缓冲材料
16密封部件
19空间
20圆筒部
22、23电极销
24塞栓
25薄膜电桥
26、27点火药
28引线
29第1管体
30第2管体
31绝缘体
32凹部
35头部
40点火器用托架
41电极垫片
42电极垫片
43基板
44层叠体
45端板部的表面
46气体发生器
47第2分隔部件
50气体发生器
51高压储气瓶
52引火药
53阶梯部
54壳体
55外筒部
56燃烧室
57过滤材料
58第1火焰放出孔
59气体滞留空间
60第2火焰放出孔
61气体放出孔
62端面
63高压储气瓶帽
64第1缓冲材料
65第2缓冲材料
66安全膈膜
67底部
68侧筒部
69第1阶梯部
70托架
71开口端部
具体实施方式
参照附图说明本发明的气体发生器的第1实施方式的一例。图1是表示本发明的气体发生器的实施方式的一例的剖面图。在图1中,气体发生器1是所谓的热力方式的气体发生器,具有:筒状的壳体4;将壳体4内区划为燃烧室6和过滤室8的第1分隔部件9,所述燃烧室6封入有借助燃烧而产生高温气体的气体发生剂5,所述过滤室8安装有过滤材料7;令燃烧室6内的气体发生剂5着火燃烧的点火器10,壳体4是端部3开放,另一端部2封闭的有底筒状。
以往的气体发生器的外廓容器是具有壳体、其端部的盖、另一端部的盖的3部件和端部、另一端部的密封剂(O型圈等)等共5部件的结构。在本实施方式的气体发生器1中,由于壳体4是有底筒状,所以不需另一端部的盖和另一端部的密封剂而成为3部件,可削减部件个数。此外,通过削减部件个数也可减少组装工序数,所以可降低制造成本。而且,可令气体发生器1小型化。筒状的壳体4的外径B优选在30mm以下,在20mm以上~30mm以下的范围内更优。壳体4优选为有底筒状。
壳体4的另一端部2可以是例如带有圆弧的形状、有棱角的形状、碗(bowl)形、平底形状等。图1中为碗(bowl)形。由此,即便在壳体内的压力上升的情况下,也可抑制变形。此外,由于另一端部2如上述那样地封闭,所以只封固端部3即可,可减少部件个数,并且由于可只在端部3一处有封固部分,所以提高气体发生器1的安全性,并且可小型化。此外,在壳体4中,圆筒部的厚度和外径的比优选在1.9~20.0的范围内,更优选为在3~16.0的范围内。另外,壳体4由例如不锈钢、铁等金属形成。
此外,在壳体4的另一端部2侧的外周上设置有气体放出孔11。气体放出孔11优选设置在在气体放出时不对充气机产生推进力的位置,例如过滤室8的圆筒部20上。此外,也可设置多个,此外,也可不只是一列而在轴方向上设置多列,在轴方向上设置多列的情况下,可设置为锯齿状。优选设置4个或者8个,更优选在同一外周上每隔90度地设置4个或在轴方向上在两列的外周上每隔90度地设置8个。在燃烧室6内借助气体发生剂5的燃烧而产生的高温、高压气体从这些气体放出孔11通过过滤室8中安装的过滤材料7而被冷却、过滤后放出。
第1分隔部件9是环状的平圆板状,具有孔18,将壳体4的内部空间分隔为过滤室8和燃烧室6(气体发生剂室)而成为两室构造,防止由于气体发生剂5的燃烧而损伤(熔融)过滤材料7。第1分隔部件9由例如不锈钢、铁等构成。
在壳体4的内周侧的覆盖气体放出孔11的位置或者覆盖第1分隔部件9的孔18的位置的一方或者双方上,贴装有例如铝带等的密封部件16。借助该密封部件16密封壳体4内的燃烧室6。密封部件16优选单独地贴装在第1分隔部件9的燃烧室6侧的面上。密封部件16的直径也可比孔18的直径大4mm以上。向第1分隔部件9的贴装简便,该贴装可降低气体发生器的制造成本。
壳体4的端部3上安装有保持点火器10的托架12。托架12通过和壳体4的端部周壁13同时铆接而被保持,封闭壳体4的端部3。
此外,优选令第1分隔部件9的配置位置附近的壳体4的周面向直径减小方向铆接,令第1分隔部件9的外周端面深入壳体4的内周面。借此,由于无需以往的将分隔部件的外周面切口而安装O型圈等密封部件的工序,所以成本低且可可靠地固定第1分隔部件9和壳体4,所以可得到气密性高的气体发生器1。
点火器10如图2所示,具备:具有一对相互绝缘的电极销22、23的塞栓24、和安装在塞栓24上的薄膜电桥25。而且构造为,通过电极销22、23向薄膜电桥25供给电流,并令薄膜电桥25动作而使第1管体29内装填的点火药26、27着火。
塞栓24由不锈钢、铝、铜、铁等金属形成。此外,从该塞栓24延伸的一对电极销22、23与塞栓24同样,由不锈钢、铝、铜、铁等金属形成。而且,这些电极销22、23在塞栓24内通过玻璃、树脂等的绝缘体31覆盖其周围而相互绝缘。进而,这些电极销22、23以头部35与塞栓24的端板部的表面45为大致同一面的方式设置。
图3是图2的薄膜电桥25埋设在塞栓24的凹部32内的部分的C箭头方向扩大俯视图。图4是表示图3中A-A’线剖面的图。图5是表示图3中B-B’线剖面的图。
薄膜电桥25如图3、图4以及图5所示,埋设在塞栓24上形成的凹部32内,其表面与塞栓24的端板部的表面45和电极销22、23的头部35为大致同一面地设置。凹部32如图4所示,相对薄膜电桥25的基板43的厚度而合适地设置其槽深h1,由此在埋设薄膜电桥25的情况下,令其表面和电极销22、23的头部35的阶梯差h2在1mm以下,优选在0.5mm以下,更优为在0.2mm以下,由此可降低引线接合的环高h3。此外,通过这样规定阶梯差h2,如图4以及图5所示,可容易地进行在平放引线28的状态下使用引线28的周面而连接的所谓的横装。这样,由于引线28的环高h3通常在1mm以下,优选在0.5mm以下,更优在0.2mm以下,所以在向填装有点火药26、27的第1管体29装入埋设有薄膜电桥25的塞栓24时,即便在向引线28作用挤压力的情况下,也可防止引线28的断线,能可靠地连接电极销22、23和薄膜电桥25。另外,作为引线28,优选是金或者铝。由此,可从电极销22、23可靠地向薄膜电桥25供给电流。此外,引线28的线径通常为10μm~500μm,优选为20μm~500μm,更优为100μm~500μm,由此可更可靠地从电极销22、23向薄膜电桥25供给电流。
接合薄膜电桥25和电极销22、23的引线28优选如图3、图4所示,架设在薄膜电桥25的电极垫片41、42的表面地连接。此时,由于如上所述,以薄膜25的表面、塞栓24的端板部的表面45、电极销22、23的头部35为大致同一平面的方式设置在塞栓24的凹部32内(参照图2、图4),所以可用所谓的横装来将引线28与薄膜电桥25的电极垫片41、42接合。此外,通过从电极垫片42将引线28连接到塞栓24的端板部45的金属部,可容易地接地。本发明所说的薄膜电桥25的表面、和塞栓24的端板部的表面45、和电极销22、23的头部为大致同一面是指薄膜电桥25的电极垫片面41、42、和塞栓24的表面45、和电极销22、23的头部35的阶梯差h2在1mm以下,优选在0.5mm以下,更优选在0.2mm以下。另外,这些通过引线28而与电极销22、23引线接合的电极垫片41、42由在反应性金属例如钛等,反应性绝缘物例如硼等相互层叠所得的层叠体44的表面两侧借助热蒸镀等而形成的金、铝、镍、钛等构成。反应性金属中除了钛以外,可举出铝、镁、锆等。此外,反应性绝缘物中,除了硼以外,可举出钙、锰、硅等。
薄膜电极25可采用使用了发热电阻体、反应性物质的电抗型电桥、电击型电桥等的任意的电桥。薄膜电桥的电桥部通过LIGA(Lithographie Galva-noformung Abfprmung(利用了X线的微细加工技术))工艺方法、阴极真空喷镀等的公知技术而形成在Si基板和Al2O3等的陶瓷基板上。特别是,电抗型的电桥在通过小能量来稳定而动作的角度为优选。
用于本发明的气体发生器的第1实施方式的点火器10中的电抗型薄膜电桥25如图4以及图5所示,由在基板43的表面形成的、基于反应性金属例如钛等和反应性绝缘物例如硼等交互层叠所得的层叠体44的电桥、和由覆盖其表面两侧的金属等导电性材料而形成的电极垫片41、42构成。在图3、图4以及图5中电极垫片41、42位于层叠体44上两侧位置。
作为用于层叠体44的反应性金属,除了钛以外,有铝、镁、锆等。此外,作为反应绝缘物,除了硼以外,有钙、锰、硅等。这样的具有层叠体44的薄膜电桥25,若电流在电桥部流动而活性化,则反应性金属和反应性绝缘物反应,形成热等离子体而被放出。而且,该等离子体可高效地令填装的点火药着火。
用于本发明的气体发生器的第1实施方式的点火器10如下地制造。
首先,如图2所示,在第1管体29内装填点火药26、27。然后,在图3、图4所述的塞栓24的凹部32中设置薄膜电桥25。接着,基于引线28而借助引线接合而连接电极销22、23和薄膜电桥25。然后,将塞栓24嵌合于第1管体29上。此时,即便将塞栓24向点火药26侧挤压的情况下,如以上说明那样,由于薄膜电桥25埋设于塞栓24内,通过所谓横装的引线接合与电极销22、23连接,所以没有断线等的危险。这样,在将塞栓24嵌合于第1管体29上后,将该第1管体29插入第2管体30中,在点火器用托架40内插入成形。这样制造的点火器10可适于用在汽车等的各种安全装置上的气体发生器用点火器等。
作为装填在点火器10内的点火药26、27,优选具有锆(Zr)、钨(W)、高氯酸钾(KClO4)成分,作为粘合剂优选使用使用了氟化橡胶和硝化纤维素等的粘合剂。此外,锆、钨、高氯酸钾的组成比(重量比)根据点火器10的薄膜电桥25的发热而决定以便能够充分地点火,优选Zr∶W∶KClO4=3∶3.0~4.0∶3.0~4.0,更优为Zr∶W∶KClO4=3∶3.5∶3.5。
以上这样构成的点火器10通过向电极销22、23供给电流,薄膜电桥25动作,和以往的基于电桥线的情况相比,可在大约其1/10的速度的数μ秒单位下高效地点燃点火药26、27。此外,由于可借助在薄膜电桥25中产生的热能高效地点燃点火药26、27,所以可降低点火延迟等的离散。
此外,在点火器10中,由于可借助引线接合可靠地连接电极销22、23和薄膜电桥25,所以也可例如在电极销22、23的任意一方和薄膜电桥25之间夹有ASIC(Application specific integrated circuit)等,同样地借助引线接合连接。
而且,本发明的第1实施方式的气体发生器1如图1所示,从壳体4的另一端部2顺序装填过滤材料7、气体发生剂5、增强剂14、缓冲材料15,点火器10嵌插在铆接固定的托架12上。过滤材料7和气体发生剂5之间根据必要可设置第1分隔部件9。
过滤材料7利用例如针织编金属网、平织金属网和卷织金属线材的集合体,优选使用带有圆弧的形状,更优选使用圆柱状或者圆筒状的形状,特别优选使用圆筒状的过滤材料。在本实施方式中,例示为另一端部2具有带圆弧的圆筒状的形状的情况。该过滤材料7抵接于壳体4的另一端部2的前端部分而安装。然后,该过滤材料7被区划壳体4内部的、由金属等形成的第1分隔部件9按压在另一端部2上而固定。通过将壳体4的夹持第1分隔部件9的位置从外周部分铆接(两处的铆接)而将该第1分隔部件9固定在壳体4内,将壳体4内分隔为过滤室8和燃烧室6。在过滤材料7的长度方向中央处,挖通过滤材料7的芯部地形成空间19。在适合于使用在令侧面用气囊等膨胀的本发明的气体发生器1中,由于比较多地使用气体发生剂5等的药剂,所以优选通过使用第1分隔部件9而分隔过滤室8和燃烧室6,可防止气体发生剂5的燃烧热对过滤材料7的损伤。
在燃烧室6中封入有增强剂14。借此,无需在其他容器中填充增强剂14并将其组装入气体发生器1,可降低制造成本,实现气体发生器的小型化。增强剂14借助缓冲材料15而被保护,以便不会由于振动而粉状化。此外,在该缓冲材料15上形成有十字状切口,用于将来自点火器10的火焰的威力不延迟且可靠地传递到增强剂14。作为缓冲材料15,优选使用例如由陶瓷纤维、发泡硅等形成的硅酮橡胶和硅发泡体等的弹性部件而形成。缓冲材料15通常为圆盘状的形状,优选形成为1层。
气体发生剂5为非叠氮类组成物,可以使用由例如燃料、氧化剂、添加剂(粘合剂、残渣形成剂、燃烧调整剂)构成的物质。
作为燃料,可以举出例如含氮化合物。作为含氮化合物,可以举出从例如三唑衍生物、四唑衍生物、胍衍生物、偶氮二甲酰胺衍生物、肼衍生物、尿素衍生物和氨络合物中选择的1种或2种以上的混合物。
作为三唑衍生物的具体例子,可以举出例如5-氧代-1,2,4-三唑、氨基三唑等。作为四唑衍生物的具体例子,可以举出例如四唑、5-氨基四唑、硝酸氨基四唑、硝胺四唑、5,5’-二-1H-四唑、5,5′-二-1H-四唑二铵盐、5,5′-偶氮四唑二胍盐等。作为胍衍生物的具体例子,可以举出例如胍、硝基胍、氰基胍、三氨基胍硝酸盐、硝酸胍、硝酸氨基胍、碳酸胍等。作为偶氮二甲酰胺衍生物的具体例子,可以举出例如偶氮二甲酰胺等。作为肼衍生物的具体例子,可以举出例如对称二氨基脲、硝酸碳酰肼盐配合物、草酸酰肼、硝酸肼盐配合物等。作为尿素衍生物,可以举出例如缩二脲。作为氨络合物,可以举出例如六氨合铜配合物、六氨合钴配合物、四氨合铜配合物、四氨合锌配合物等。
在这些含氮化合物中,优选从四唑衍生物和胍衍生物中选择1种或2种以上,特别地优选硝基胍、硝酸胍、氰基胍、5-氨基四唑、硝酸氨基胍、碳酸胍。
气体发生剂5中的这些含氮化合物的配合比例,根据分子式中的碳原子、氢原子和其他氧化的原子数而不同,但是通常优选为20~70重量%的范围,30~60重量%的范围特别优选。此外,根据添加到气体发生剂中的氧化剂的种类,含氮化合物的配合比例的绝对数值不同。但是,若含氮化合物的配合比例的绝对数值比完全氧化理论量多,则产生气体中的微量CO浓度增大。另一方面,若含氮化合物的配合比例的绝对数值为完全氧化理论量或其以下,则产生气体中的微量NOx浓度增大。因此,优选为保持两者最佳平衡的范围。
作为氧化剂,优选为从碱金属、碱土金属、过渡金属、和铵中所选的含有阳离子的硝酸盐、亚硝酸盐、高氯酸盐的至少1种中选择的氧化剂。也可以采用硝酸盐以外的氧化剂,即亚硝酸盐、高氯酸盐等在气囊充气机领域广泛使用的氧化剂,但是与硝酸盐相比,从亚硝酸盐分子中的氧数减少或使易于向囊外排出的微粉状雾的生成减少等观点看优选为硝酸盐。作为硝酸盐,可以举出例如硝酸钠、硝酸钾、硝酸镁、硝酸锶、相稳定硝酸铵、碱式硝酸铜等,硝酸锶、相稳定硝酸铵、碱式硝酸铜更优。
气体发生剂5中的氧化剂的配合比例根据使用的含氮化合物的种类和量而绝对数值不同,但是优选为30~80重量%的范围,特别地与上述CO和NOx浓度相关联优选为40~75重量%的范围。
作为添加剂的粘合剂,只要不给气体发生剂的燃烧行动带来较大不良影响则都可以使用。作为粘合剂,可以举出例如羧甲基纤维素的金属盐、甲基纤维素、羟乙基纤维素、乙酸纤维素、丙酸纤维素、乙丁酸纤维素、硝基纤维素、微结晶性纤维素、瓜尔豆胶、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、淀粉等多糖衍生物、硬脂酸盐等有机粘合剂,和二硫化钼、合成水滑石、酸性白土、滑石、膨润土、硅藻土、陶土、二氧化硅、矾土等无机粘合剂。
粘合剂的配合比例在冲压成形的情况下优选为0~10重量%的范围,在挤压成形时优选为2~15重量%的范围。随着添加量增多,成形体的破坏强度变强。但是,组成物中的碳原子和氢原子的数量增多,作为碳原子的不完全燃烧生成物的微量CO气体的浓度增高,产生气体的品质下降。此外,由于阻碍气体发生剂的燃烧,所以优选以最低量进行使用。特别地,在超过15重量%的量时,则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下降,难以成立可实际应用的气体发生器系统。
此外,作为添加剂,可以配合残渣形成剂作为粘合剂以外的成份。为了通过与从气体发生剂中特别是氧化剂成份产生的金属氧化物的相互作用,使得在气体发生器1内的过滤材料7中的过滤变得容易而添加残渣形成剂。
作为该残渣形成剂,可以举出从例如氮化硅、碳化硅、酸性白土、二氧化硅、膨润土类、陶土类等以硅铝酸盐为主要成分的天然产粘土,合成云母、合成高岭土、合成蒙脱石等人工粘土,作为含水硅镁酸盐矿物的一种的滑石等中选择的物质,其中优选酸性白土或二氧化硅,特别优选酸性白土。残渣形成剂的配合比例优选为0~20重量%的范围,2~10重量%的范围更优。若过多则会导致线燃烧速度的下降和气体发生效率的下降,若过少则不能充分发挥残渣形成能量。
作为气体发生剂5的优选组合,可以举出包含5-氨基四唑、硝酸锶、合成铝碳酸镁、和氮化硅的气体发生剂,以及包含硝酸胍、硝酸锶、碱式硝酸铜、酸性白土的气体发生剂。
此外,也可根据需要添加燃烧调节剂。作为燃烧调节剂,可以使用金属氧化物、硅铁合金、活性炭、石墨、或称为黑索金、奥托金、5-氧代-3-硝基-1,2,4-三唑的化合处理火药。燃烧调整剂的配合比例优选为0~20重量%的范围,特别优选2~10重量%的范围。若过多则导致产生效率的下降,此外,若过少则不能获得充分的燃烧速度。
基于以上构成的气体发生剂5,优选为基于冲压成形或挤压成形的成形体,更优为挤压成形体,作为其形状,可举出例如圆片状(一般作为医药品的一种形状的药片的形状)、圆柱状、筒状、盘状或者两端封闭的中空体形状。筒状中可举出圆筒状,圆筒状中可举出单孔圆筒状、多孔圆筒状。两端封闭的中空体形状中包含两端封闭的圆筒状。另外,所谓的气体发生剂5的成形体的两端封闭的状态,是指两端开放的孔被由外向内的两个力封闭的状态。孔可以是完全堵住或不堵住的状态。
说明该两端封闭的中空体形状的气体发生剂5的制造方法的一个例子。由上述含氮化合物、氧化剂、残渣形成剂和粘合剂构成的非叠氮类组成物,首先由V形混合机、或球磨机等混合。进而一边添加水或溶剂(例如乙醇)一边混合,可以获得潮湿状态的药块。在此,所谓的潮湿状态,是指具有一定程度的可塑性的状态,优选为含有为10~25重量%的水或溶剂,含水为13~18重量%的状态更优。其后,由挤压成形机(例如在出口具备冲模和内孔用销的机器)把该潮湿状态的药块保持该状态挤压成形为外径优选为1.4mm~4mm,1.5mm~3.5mm更优,内径优选为0.3mm~1.2mm,0.5mm~1.2mm更优的中空筒状成形体。其后,以一定间隔按压被挤压成形机挤压出的中空筒状成形体,从而获得两端封闭的筒状成形体。通常,在以一定间隔按压该中空筒状成形体后,分别以在封闭的凹部弯折的方式切断,然后通过进行在通常50~60℃的范围下干燥4~10小时,接着在通常105~120℃的范围下干燥6~10小时的2阶段干燥,可以获得在端部封闭的状态下,内部具有空间的筒状气体发生剂。这样得到的气体发生剂的长度通常在1.5~8mm范围内,优选为1.5~7mm范围内,2~6.5mm范围内更优。
此外,在定压条件下测定气体发生剂的线燃烧速度,依据经验使用以下Vielle式。
r=aPn
在此,r表示线燃烧速度,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X轴压力的对数相对于Y轴的燃烧速度的对数的曲线的斜率。
气体发生剂的优选线燃烧速度的范围为,70kgf/cm2下3~60mm/秒,5~35mm/秒更优,此外,优选的压力指数范围为n=0.90以下,n=0.75以下更优,特别优选n=0.60以下。
此外,作为测定线燃烧速度的方法,一般举出例如绞合线燃烧装置法、小型马达法、密闭压力容器法。具体来讲,在冲压成形为既定大小后,使用通过在表面涂布限流器(restrictor)而得到的试验片,借助熔丝切断法等,在高压容器中测定燃烧速度。这时,以高压容器内的压力为变量来测定线燃烧速度,可以从上述Vielle式求得压力指数。
气体发生剂由于使用非叠氮类气体发生剂,所以使用的原料的人体有害性小。此外,通过选择燃料成分、氧化剂成分可抑制产生气体摩尔当量的发热量,可实现气体发生器的小型、轻量化。
增强剂14,作为增强剂使用含有下述常用的组成物的物质。可举出含有以B/KNO3为代表的金属粉、氧化剂的组成物、含有含氮化合物/氧化剂/金属粉的组成物、或者与上述气体发生剂5相同的组成物等。作为含氮化合物可举出可作为气体发生剂的燃料成分(氨基四唑、硝酸胍等)使用的物质。作为氧化剂可举出例如硝酸钾、硝酸钠、硝酸锶等的硝酸盐。作为金属粉可举出例如硼、镁、铝、马可纳利厄姆铜镁铝合金(镁铝合金)、钛、锆、钨等。作为优选组合,可举出含有5-氨基四唑、硝酸钾、硼的物质、硝酸胍吖嗪、硝酸钾、硼等。而且,也可根据需要含有0~10%重量成形用粘合剂。
此外,增强剂14的形状,优选为基于冲压成形或挤压成形的成形体,更优为挤压成形体,其形状,可举出圆片状、圆柱状、筒状、盘状或者两端封闭的中空体形状。筒状中可举出例如圆筒状,圆筒状中可举出例如单孔圆筒状、多孔圆筒状等。两端封闭的中空体形状中包含两端封闭的圆筒状。增强剂14的外径优选在1mm以上。此外,增强剂的高度优选在1~5mm。
然后,这些气体发生剂5以及增强剂14优选在燃烧室6内,不加入容器地分别填充在通过板状的第2分隔部件47分隔出的空间6A、6B中。在此,上述容器是指通常用于加入增强剂等的由铁、铝等形成的容器。作为该第2分隔部件47,可举出例如薄板、金属网、膨胀合金、加强合金等。
由于分别将气体发生剂5填充到空间6A,将增强剂填充到空间6B,所以不会彼此混合。此外,由于气体发生剂5和增强剂14经由第2分隔部件47贴紧(图1中使用薄板),不会由于气体发生剂5的填充状况的不同而在增强剂14和气体发生剂5之间产生距离差,所以可令气体发生器1的性能稳定。此外,作为第2分隔部件47的薄板优选由铝、铁、SUS等构成,其厚度优选在0.1~0.2mm范围内。此外,金属网以及膨胀金属的厚度优选在0.4~2.0mm的范围内。
另外,在使用第2分隔部件47的情况下,增强剂14优选为圆柱状,由于在将增强剂14封入燃烧室6时与粉状和颗粒状相比不易进入气体发生剂5的间隙中,所以即便在运送中、安装到汽车等上之后,在燃烧室6内,也可抑制这些的混合。因此,可更可靠地稳定气体发生器的性能。
接下来,说明气体发生器1的动作。若撞击传感器检测出汽车的撞击,则气体发生器1向点火器10发送信号,令其点火。点火器10的火焰令缓冲材料15破裂并开口后,喷出到燃烧室6内,通过增强剂14着火并强制地令气体发生剂5着火燃烧,而产生高温气体。该气体发生剂5的着火燃烧从壳体4的端部3向过滤材料7一侧顺次移动。
若燃烧室6内的燃烧推进,燃烧室6上升到既定的内压,则在燃烧室6内产生的高温气体通过孔18进入空间19,通过过滤材料7,并在此经过残渣捕集和冷却,而变为清洁的气体。该清洁的气体从气体放出孔11放出。
由此,从气体放出孔11放出的充分冷却后的清洁气体直接导入到气带和气囊等的内部,瞬时膨胀。
在通过引线接合而连接薄膜电桥25和电极销22、23的情况下,在将薄膜电桥向火药26挤压时,引线有变形而断线的可能。但是,在本发明的第1实施方式的气体发生器1中,不是薄膜电桥25的电极垫片41、42和引线28在引线28的端面连接的所谓的立装,而是在放平引线28的状态下用引线28的周面连接薄膜电桥25和电极销22、23的所谓的横装,所以即便在通过引线接合连接薄膜电桥25和电极销22、23的情况下,也可较低地抑制引线28的环高而连接。因此,即便在向引线部作用挤压这样的压力的情况下,也可防止引线28的断线。
此外,两个销都与塞栓24的端板部45绝缘的构造,虽然由于左右对称而作为塞栓的部件个数减少,易于制造所以廉价,但是在销22、23和端板45之间附加有静电的情况下,有在销22、23和端板45的火药接触的面上产生火花并误点火的可能性。但是,在本发明的第1实施方式的气体发生器中,由于电极垫片41、42的至少一方通过引线接合与塞栓24的端板部45的禁则部分连接,所以成为一方的销和端板电气地连接的形式,不会在销22、23和端板45之间产生火花。因此,可防止由于静电等的误点火。而且,通常的电桥标准导线式发火器点火时间延迟800μ~900μsec,但由于在点火器10的点火部分使用了薄膜电桥25,所以动作时间在50μ~300μsec左右,和以往的电桥线型点火器相比,可非常快地点火,适合于希望尽快点火的侧面用气囊等。
本发明的气体发生器1适合用于侧面(侧面撞击)用气体发生器。
接着,用图6说明本发明的第2实施方式的气体发生器46。另外,在本发明的第2实施方式中,对于与上述第1实施方式中的气体发生器1共同的部位使用相同的附图标记,省略详细说明。
本发明的气体发生器46与图1所示的第1实施方式的气体发生器1的不同点在于,壳体的另一端部2为平底形、气体放出孔11在轴方向设置为2列。即便这样,由于与本发明的气体发生器1相同,封闭另一端部2,所以只封固端部3即可,可减少部件个数,并且由于可只以端部3的一处为封固部分,所以可提高气体发生器46的安全性并且可令其小型化。
此外,在本发明的气体发生器46中,由于通过在轴方向上设置2列气体放出孔11,壳体4内产生的气体不集中地放出,所以抑制过滤材料7的损伤。此外,可在较广范围使用过滤材料7,可高效地利用过滤材料7。
本发明的气体发生器46也适合用于侧面(侧面撞击)用气体发生器。
接下来,用图7说明本发明的第3实施方式的气体发生器50。另外,在本发明的第3实施方式中,对于与上述第1实施方式中的气体发生器1共同的部位使用相同的附图标记,省略详细说明。
在图7中,气体发生器50是所谓的混合方式的气体发生器,具有:收纳高压气体的高压储气瓶51;收纳引火药52和点火器10的壳体54;连接保持高压储气瓶51和壳体54的外筒部件55;沿外筒部件55的内周设置的过滤材料57。
高压储气瓶由不锈钢、铝等金属构成,为有底圆筒状,开口侧分2级缩径。在高压储气瓶51内,填装足够令气囊等膨胀、动作的量(例如,对于气帘为0.8~1.2摩尔等)的氩、氦等,维持压力20MPa以上,优选25Mpa以上,借助具有安全膈膜66的高压储气瓶帽63将一端侧的开口部密封。此外,高压储气瓶51的外径B优选在20mm~30mm范围内。
安全膈膜66的厚度,只要是在来自点火器10的火焰力之下能够破裂的程度即可,不特别限定。这样,由于安全膈膜66在来自点火器10的火焰力之下破裂,所以可令气体发生器50的构造简易化并且小型化。此外,可高效地加温从高压储气瓶51喷出的绝热膨胀气体。安全膈膜66的厚度优选在0.05~0.5mm范围内,在0.1~0.3mm范围内更优。
壳体54为杯状,底部67具有侧筒部68。在此壳体54中,在侧筒部68的外周部形成阶梯部53。此外,在底部67形成有从燃烧室56内朝向外部而开口的第1火焰放出孔58。该第1火焰放出孔58从燃烧室56向外部缩径。借此,可提高火焰力并且可令放出的火焰集中到安全膈膜66的中心部。此外,在第1火焰放出孔58的底部67侧贴装有未图示的由铝等构成的金属制的密封带。该密封带防止水份等侵入到燃烧室56,防止收纳在燃烧室56内的引火药52潮湿。此外,该密封带的厚度优选在100μm以下,借助由点火器10点火的火焰而瞬时熔化而不妨碍火焰的进行。此外,在壳体54的侧筒部68上,形成多个朝向外筒部件55的第2火焰放出孔60。因此,来自点火器10的火焰在燃烧室56内不会被障碍物遮挡,从第1火焰放出孔58以及第2火焰放出孔60放出。第2火焰放出孔60通常形成为多个,优选同圆周状地等间隔形成4个。由于从第2火焰放出孔60向后述的气体滞留空间59内放出的火焰或者热气搅拌气体滞留空间59内的气体,所以从高压储气瓶51放出的冷气借助来自壳体54的热流被加热而从设置在外筒部件55上的后述气体放出孔61放出。
在壳体54内顺序装填引火药52、第1缓冲材料64、第2缓冲材料65以及托架70。点火器10铆接固定在托架70上。这些以将壳体54的开口端部71向内侧折曲而挤压高压储气瓶70的方式固定。
引火药52通常为环状(中空的圆柱状)。借助引火药52以及第1缓冲材料64、第2缓冲材料65而形成的壳体54的中央部的空间成为燃烧室56。第1缓冲材料64、第2缓冲材料65由陶瓷纤维、硅泡沫等构成,与引火药52同样形成为环状。这些第1缓冲材料64、第2缓冲材料65吸收传递到引火药52的振动,以便引火药52不会由于振动等而破碎。该引火药52也可以将成形为环状的引火药层叠1或者2层以上使用,也可以经由支承部件而将更小径的粒状引火药配置为环状。
点火器10与壳体54同轴配置,与底部67上形成的第1火焰放出孔58对置。
此外,点火器10优选是在10cc容器中点火时的内压上升在3微秒内为4.7Mpa以上的点火器。借此,能可靠地借助火焰力令安全膈膜66破裂。
引火药52可使用例如硼、硝酸钾、5-氨基四唑、无铅火药等,以便发热量在4000J/g以上,优选在5500J/g以上。借助这样的组成,发热量能达到4000J/g以上,优选在5500J/g以上。在此,发热量不满4000J/g的引火药的情况下,密封高压储气瓶51的安全膈膜66破裂而从高压储气瓶51放出的气体由于绝热膨胀而低温化的情况下,难以充分加热该气体。因此,需要引火药52的量增多,无法达成气体发生器50的小型化。
外筒部件55优选由不锈钢、铝等的金属材料而形成为圆筒状,一端侧嵌合壳体54,并铆接固定在壳体54上形成的阶梯部53处。外筒部件55的另一端侧与高压储气瓶51的缩径的第1阶梯部69内接而嵌合,借助焊接等而熔敷固定。而且,在该安全膈膜66和壳体54的底部67之间形成气体滞留空间59。在该空气滞留空间59的外周部,即外筒部件55的内周部上配置过滤材料57。
该过滤材料57借助例如针织编金属网、平织金属网和卷织金属线材的集合体而形成为具有与外筒部件55的内径大致相同的外径的圆筒状。在该过滤材料57抵接部分的外筒部件55的周围,以既定间隔形成气体放出孔61。此外,该过滤材料57,其内周部与高压储气瓶帽63的外周连接,架设在从高压储气瓶51到壳体54上,覆盖气体滞留空间59地设置。借此,来自高压储气瓶51的气体全部通过该过滤材57而从气体放出孔61放出。
这样,由于高压储气瓶51和壳体54借助由同一圆筒构成的外筒部件55而嵌合固定,所以彼此的轴心在同一轴上连接保持。借此,点火器10和第1火焰放出孔58、安全膈膜66的中心部为同轴,来自点火器10的火焰可集中地到达安全膈膜66的中心部。
此外,由于设置过滤材料57,以便覆盖在高压储气瓶51和壳体54之间形成的气体滞留空间59的外周,所以在气体滞留空间59内,来自高压储气瓶51的气体和来自壳体54的高温气体高效地混合,并从气体放出孔61放出。
接着,借助图7说明气体发生器50的动作。另外,图7所示气体发生器50在壳体54侧的轴端侧直接或间接地连接到气囊装置上。
若撞击传感器检测出汽车的撞击,则气体发生器50令点火器10通电点火。点火器10的火焰令点火器10的端面62破裂,并从端面62的中心部喷出到燃烧室56内,通过燃烧室56后的火焰借助第1火焰放出孔58以及第2火焰放出孔60的节流而提高火焰力,瞬时熔融设置在第1火焰放出孔58的出口处的金属制的密封带,而集中地到达安全膈膜66的中心部,令安全膈膜66一下子破裂。通过破裂的安全膈膜66而从高压储气瓶51中放出的气体流向气体滞留空间59。此时,从高压储气瓶51放出的气体由于在滞留空间59内绝热膨胀,所以温度急剧下降。此外,由于在气体滞留空间59的周围设置有过滤材料57,所以从高压储气瓶51放出的气体不是一下子从气体放出孔61放出,而是暂时滞留在该气体滞留空间59内。
另一方面,借助来自点火器10的火焰,燃烧室56内的引火药燃烧。借此产生的高温热流通过第1火焰放出孔58流入气体滞留空间59,与从高压储气瓶51放出的低温化的气体混合。此外,该热流通过第2火焰放出孔60而到达过滤材料57以及外筒部件55的内壁,搅拌气体滞留空间59内的气体。借此,从高压储气瓶51放出的气体被加热,成为高温气体,通过过滤材料57而从外筒部件55上形成的气体放出孔61放出。借此,连接到该气体发生器50上的气囊借助从各气体放出孔61放出的清洁的气体瞬时膨胀。
对于其他点,特别是点火器10,由于与第1实施方式相同,所以省略其说明。
这样,根据本发明的气体发生器50,由于引火药52的发热量优选在4000J/g以上,在5500J/g以上更优,所以可减少引火药52的装填量,可小型化燃烧室56。借此,可缩短安全膈膜66和点火器10的距离,通过采用将安全膈膜66和点火器10对置的构造,可令点火器10的火焰直接达到安全膈膜66。因此,和以往那样的,通过收纳在燃烧室内的引火药燃烧所产生的气体而提高燃烧室内的压力来破坏安全膈膜的情况相比,可小型化燃烧室的容量。
此外,由于在壳体54的底部67形成第1气体放出孔58,以便点火器10产生的火焰集中地到达安全膈膜66的中心部,所以不用以往那样的活塞等机械机构,即便是使用机械强度高的安全膈膜66的情况下,也可借助火焰可靠地令安全膈膜66破裂。因此,可令气体发生器50的构造简易。
此外,由于架设设置过滤材料57以便覆盖在高压储气瓶51和壳体54之间形成的气体滞留空间59,所以可将从高压储气瓶51喷出且绝热膨胀的气体利用来自点火器10的高温气体高效地加温。
本发明的混合式气体发生器50适合于令侧面用气囊和窗帘式气囊等膨胀。另外,本发明的气体发生器50当然可以作为气囊利用,也可以作为安全带张紧等、在触发安全系统的事故时从汽车蓄电池切断车载电源网的切断安全开关等利用。

Claims (17)

1.一种气体发生器,具备:具有端板部(45)和两根以上电极销(22、23)的塞栓(24)、和具有电极垫片(41、42)的薄膜电桥(25),
具备点火器(10),所述点火器(10)若通过上述电极销(22、23)向上述薄膜电桥(25)供给电流,则上述薄膜电桥(25)动作而令点火药(26、27)着火,
其特征在于,上述薄膜电桥(25)以与上述电极销(22、23)的头部(35)以及上述塞栓(24)的上述端板部(45)为大致同一面的方式埋设在设于上述塞栓(24)上的凹部(32)中,
上述薄膜电桥(25)在上述电极垫片(41、42)部通过引线接合而与上述电极销(22、23)连接,
上述薄膜电桥(25)的上述电极垫片(41、42)的至少一个借助引线接合而连接到上述塞栓(24)的上述端板部(45)的金属部。
2.如权利要求1所述的气体发生器,其特征在于,进而具备壳体(4),所述壳体(4)内部具有:封入有借助燃烧而产生高温气体的气体发生剂(5)的燃烧室(6)、和安装有过滤材料(7)的过滤室(8),上述燃烧室(6)内的上述气体发生剂(5)通过上述点火器(10)而被点火燃烧。
3.如权利要求2所述的气体发生器,其特征在于,上述壳体(4)的外径为30mm以下,上述点火器(10)安装在上述壳体(4)的端部(3)处。
4.如权利要求2或3所述的气体发生器,其特征在于,上述壳体(4)的形状为端部(3)开放且另一端部(2)封闭的有底筒状。
5.如权利要求2或3所述的气体发生器,其特征在于,具有区划上述燃烧室(6)和上述过滤室(8)的第1分隔部件(9)。
6.如权利要求3所述的气体发生器,其特征在于,上述壳体(4)的另一端部(2)的形状为碗形或者平底形。
7.如权利要求2或3所述的气体发生器,其特征在于,在上述燃烧室(6)内封入增强剂(14)。
8.如权利要求7所述的气体发生器,其特征在于,上述气体发生剂(5)和上述增强剂(14)不放入容器地直接封入上述燃烧室(6)内,上述气体发生剂(5)和上述增强剂(14)通过第2分隔部件(47)而分离。
9.如权利要求5所述的气体发生器,其特征在于,通过将上述壳体(4)的周面上的夹持上述第1分隔部件(9)的位置向直径减小方向铆接,使上述第1分隔部件(9)的外周端面深入固定于上述壳体(4)的内周面。
10.如权利要求1所述的气体发生器,其特征在于,进而具备:内部具有压缩气体的高压储气瓶(51);收纳有引火药(52)以及上述点火器(10)的壳体(54);和连接保持上述高压储气瓶(51)和上述壳体(54)的外筒部件(55),
上述高压储气瓶(51)在上述壳体(54)侧的端部具有保持压力并且密封压缩气体的安全膈膜(66),
上述外筒部件(55)具有沿内周设置的过滤材料(57),
在上述外筒部件(55)内部的上述高压储气瓶(51)和上述壳体(54)之间形成有气体滞留空间(59)。
11.如权利要求10所述的气体发生器,其特征在于,上述高压储气瓶(51)的外径在20mm~30mm范围内。
12.如权利要求10或11所述的气体发生器,其特征在于,上述安全膈膜(66)利用来自上述点火器(10)的火焰破裂。
13.如权利要求10或11所述的气体发生器,其特征在于,在上述壳体(54)的底部(67)侧的侧筒部(68)上形成朝向上述外筒部件(55)的多个第2火焰放出孔(60)。
14.如权利要求1至3、8、9、10、11的任意一项所述的气体发生器,其特征在于,上述电极垫片(41、42)的表面材质是金、铝、镍、钛的任意一种。
15.如权利要求1至3、8、9、10、11的任意一项所述的气体发生器,其特征在于,用于上述引线接合的引线(28)的材质是金或者铝,上述引线(28)的线径为10μm~500μm。
16.如权利要求15所述的气体发生器,其特征在于,用于上述引线接合的上述引线(28)的环高在1mm以下。
17.如权利要求4所述的气体发生器,其特征在于,上述壳体(4)的另一端部(2)的形状为碗形或者平底形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004063268A1 (de) * 2004-12-24 2006-07-13 Takata-Petri (Ulm) Gmbh Insassenschutzeinrichtung
US9700825B2 (en) 2006-09-21 2017-07-11 Acs Industries, Inc. Expanded metal filters
US10717032B2 (en) 2006-09-21 2020-07-21 Acs Industries, Inc. Expanded metal filters
JP5025306B2 (ja) * 2007-03-30 2012-09-12 豊田合成株式会社 ガス発生器
JP5689065B2 (ja) * 2009-10-15 2015-03-25 日本化薬株式会社 ガス発生剤組成物及びその成型体、並びにこれを用いたガス発生器
JP5769943B2 (ja) 2010-10-01 2015-08-26 株式会社ダイセル ガス発生器
JP2012254728A (ja) * 2011-06-09 2012-12-27 Nippon Kayaku Co Ltd ガス発生器およびガス発生器用クッション材
DE102012002719A1 (de) * 2012-02-14 2013-08-14 Trw Automotive Gmbh Pyrotechnischer Straffer
CN104788269B (zh) * 2014-01-21 2018-05-08 比亚迪股份有限公司 一种气体发生剂组合物及其制备方法、安全气囊
CN105312010B (zh) * 2015-03-11 2018-01-26 宋波 大容量高压气体发射装置
CN105059238A (zh) * 2015-09-11 2015-11-18 江苏大学 一种新型车用爆窗救生系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5029529A (en) * 1989-09-25 1991-07-09 Olin Corporation Semiconductor bridge (SCB) packaging system
US5732634A (en) * 1996-09-03 1998-03-31 Teledyne Industries, Inc. Thin film bridge initiators and method of manufacture
US6324979B1 (en) * 1999-12-20 2001-12-04 Vishay Intertechnology, Inc. Electro-pyrotechnic initiator
CN1395503A (zh) * 2000-01-12 2003-02-05 日本化药株式会社 气体发生器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5029529A (en) * 1989-09-25 1991-07-09 Olin Corporation Semiconductor bridge (SCB) packaging system
US5732634A (en) * 1996-09-03 1998-03-31 Teledyne Industries, Inc. Thin film bridge initiators and method of manufacture
US6324979B1 (en) * 1999-12-20 2001-12-04 Vishay Intertechnology, Inc. Electro-pyrotechnic initiator
CN1395503A (zh) * 2000-01-12 2003-02-05 日本化药株式会社 气体发生器

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