气体发生器制造技术

本发明专利技术提供一种气体发生器，尺寸和重量减小而不降低其性能，外壳内装填有ＣＯ＃－［２］。采用ＣＯ＃－［２］，装填密度可以增大，因而外壳（１２）的尺寸可以减小。由于还使用一种燃烧剂，因此，不存在启动期间最大压力降低的情况。另外，本发明专利技术还提供一种气体发生器，能够使一帘幕式气囊充气而不受环境温度变动的影响。帘幕式气体发生器具有一气体发生器外壳，装填有由音速不低于４００ｍ／ｓｅｃ的惰性气体组成的加压介质，使得即使在低于常温环境时帘幕式气囊也能瞬时打开。其次，容易制造的一种帘幕式气体发生器采用一端封闭的管子作为气体发生器外壳。因此，与使用单一板件的情况相比，可以简化制造步骤。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种气体发生器，该气体发生器安装在各种汽车中并适用于气囊以便在汽车受到撞击时保护乘客。本专利技术还涉及一种气体发生器，用于在汽车受到侧向撞击时保护乘客，以及涉及一种气体发生器制造方法。
技术介绍
用于汽车中气囊系统的一种气体发生器采用一种产气剂、一种液体燃料和诸如一氧化二氮这样的液态气体作为使气囊充气的手段。而且，一种采用二氧化碳作为充气手段的气体发生器披露在蓄集液化气气体发生器的基本原理(Bart E.Adams和Mohamed E.Labib，1999-01-1068)之中。这样一种气体发生器被要求执行使气囊充气的功能，并考虑到减小汽车本身的重量而被要求减小尺寸和重量。作为用于汽车充气式安全装置的一种气体发生器，为了按照汽车中座位的位置，诸如司机一侧、乘客一侧等，最佳地保护乘客，已知有多种气体发生器，诸如用于司机一侧的气体发生器，用于挨着司机的乘客一侧的气体发生器，用于侧向碰撞的气囊气体发生器，用于帘幕式气囊的气体发生器，用于膝垫气囊的气体发生器，用于可充气安全带的气体发生器，用于管式系统的气体发生器和用于预紧器的气体发生器。在这些气体发生器之中，用于帘幕式气囊的气体发生器在瞬间使气囊充气和鼓起，以便当汽车在侧向上受到撞击时形成几厘米厚的一道帘幕而遮住汽车的窗户。帘幕式气囊是为了防护乘客不受从汽车侧向施加的撞击和汽车翻倒时的撞击。因此，与汽车受到来自前方或后方的撞击的情况相比，必需缩短气囊充气的时段。其次，考虑到翻倒所用时间，充气的持续时间必须设定为大约几秒钟。一如上述，在用于帘幕式气囊的气体发生器中，气囊充气的时段必须缩短而充气的持续的时间必须延长。因此，采用了用一种加压介质而非一种产气剂使气囊充气的方法。在使用产气剂的燃烧气体时，气囊可以瞬时被充气，不过，由于已充气气囊内部的高温，气囊因相对于环境温度的温差而被冷却并立即瘪下。另一方面，在只使用加压介质时，加压介质的温度由于压力释放而降低，而气囊中的温度也降低了。因此，气囊由相对于环境温度的温差而加热，且充气的持续时间可以保持大约几秒钟。不过，在只用加压介质使气囊充气的情况下，在环境温度低时，会出现充气延缓的不利情况，且必须予以补救以提高作为一种产品的可靠性。其次，为了可靠地防护乘客免受来自侧向的撞击，还需要在更短时间内使气囊充气。这时，用于帘幕式气囊的气体发生器安装于比如靠近后座的一个支柱，而且由于装设空间有限，要求尽可能地减小尺寸，考虑到减小汽车本身的重量还要求减小重量以及尺寸。不仅帘幕式气囊气体发生器，而且其他各种气体发生器，从需要减小汽车本身的重量出发，都需要尺寸和重量较小，以及从减少零部件数量和生产成本出发，都需要简化生产过程。作为相关的传统技术，一种使用氦气和氢气使一柔软容器充气的装置披露在美国专利第5527066号之中，一种使用加压惰性气体的用于气囊的气流装置披露在美国专利第5782486号之中。一种用氮气或氦气使气囊充气的气囊装置披露在美国专利第3680886号之中。一种使用加压气体和产气剂的用于气囊的侧向气体发生器外壳披露在美国专利第5803493号之中。一种使用氩气或氮气作为加压气体的加压气体气体发生器披露在JP-U No.3031246之中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以进一步减小尺寸和重量的气体发生器。作为以上目的解决办法，本专利技术提供了一种气体发生器，包括一外壳，其中装填一种包含二氧化碳的加压介质；一种燃烧剂，用于加热加压介质，以及一点火装置，用于点燃燃烧剂。在本专利技术中，加压介质可以是单独的二氧化碳，或者二氧化碳与其他气体的混合物。如果二氧化碳与其他气体的组合用作加压介质，二氧化碳在加压介质中的含量不低于20mol％，比较可取的是不低于50mol％，而更为可取的是不低于80mol％。作为其他气体，可以采用诸如氦、氩和氖这样的惰性气体，或者氮气、一氧化二氮气体(笑气)或类似气体。考虑到燃烧剂的燃烧效率，氧气可以包含在加压介质之中。氧气的数量按照燃烧剂的种类予以确定，且在加压介质中等于或多于1mol％和最大等于或少于25mol％是可取的。其次，最好是，大约1至10mol％的氦包含在加压介质之中，使得可以有效地检测气体泄漏。最好是，装填压力设定为不低于4MPa。上限值根据加压介质的组成而变化，但最大上限值可以设定为200MPa。当装填90％液体二氧化碳时，二氧化碳的装填密度(charging density)是23400mol/m3。在氩的情况下，当装填压力是30MPa时，装填密度是12000mol/m3。在氦气情况下，当装填压力是50MPa时，装填密度是16400mol/m3。因此，当装填二氧化碳时，与30MPa下装填氩气情况相比，容积可以减小至大约51％，而与50MPa下装填氦气情况相比，容积可以减小至70％。因而，气体发生器外壳的长度或直径可以减小以提高装填压力。因此，气体发生器整体上尺寸和重量可以减小。用在本专利技术之中的燃烧剂不是为了用燃烧气体使气囊充气，而是为了通过加热加压介质来促进气囊的充气。因而，燃烧剂并不特别地加以限制，只要燃烧剂具有以上功能即可，且可以使用以销酸盐为主要成份的火药(硼硝石或类似物)、以高氯酸盐为主要成份的火药、无烟火药或类似物。本专利技术气体发生器的尺寸和重量可以减小，并能瞬间和可靠地使气囊充气而不受环境温度变化的影响。而且，本专利技术的另一目的是提供一种气体发生器，其在操作性能方面得以改进并不受环境温度的影响，且其中可以适当地保持充气速度和充气时间，因为达到获得最大压力的时段较短且最大压力的持续时间较长。本专利技术的气体发生器可以应用于用于帘幕式气囊的气体发生器、防止侧向碰撞的侧向气体发生器之中的任何一种。以下的说明基于本专利技术应用于帘幕式气囊气体发生器的情况。作为以上目的的解决办法，本专利技术提供了一种气体发生器，包括一气体发生器外壳，其中装填有加压介质并在一端处设置一开孔；以及一扩散部分，固定于气体发生器外壳的开孔一侧并配设有排气口用于在启动时排放从开孔流出的加压介质，其中扩散部分与气体发生器外壳开孔之间的用于加压介质的流出路径由一可破裂板片封闭，且设置有用于可破裂板片的破裂装置，以及满足选自以下要求(a)、(b)和(c)之中的一项、两项或三项要求要求(a)填充在气体发生器外壳之内的加压介质在0℃和1013.25hPa下具有不低于400m/sec的音速(sound velocity)；由于汽车实际上使用在诸如从夏至冬这样一个广泛的温度范围之内，所以气体发生器必须在一个宽的温度范围内可靠地启动。如果加压介质的音速小，则加压介质的排放速度在一低于常温的温度下就会变小，而帘幕式气囊的充气可能被延缓。满足要求(a)时，无论环境温度如何，可以瞬时和可靠地使帘幕式气囊充气，但可获得几秒钟的充气时间，此外气囊的充气时间可以缩短。加压介质在0℃和1013.25hPa(一大气压)下的音速最好是不低于700m/sec，而更为可取的是不低于900m/sec。加压介质并不特别地受到限制，只要其在0℃和1013.25hPa的压力下的音速不低于400m/sec即可，但是为安全起见，最好是仅只选自诸如氦气(970m/sec)、氖气(435m/sec)、氩气(319m/sec)和氮气(337m/sec)等惰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体发生器，包括装填入一外壳的包含二氧化碳的加压介质、用于加热加压介质的燃烧剂和用于使燃烧剂燃烧的点火装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：胜田信行，中安雅之，松田直树，
申请(专利权)人：大赛璐化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]