专利名称：气体发生器的制作方法
技术领域：
本发明涉及适于使气囊等膨胀的气体发生器。
背景技术：
为了保护乘客不受汽车撞击时产生的冲击的伤害，使气囊快速膨胀展开的气体发生器组装入安装在方向盘内或仪表板内的气囊模块中。另外，气体发生器由来自控制组件(动作器)的通电使点火器(点火管)起火，并由该火焰使气体发生剂燃烧，从而迅速产生大量气体。
作为现有的气体发生器，为所谓的两筒式气体发生器，具有中央空间部，相当于气体发生剂的点火室；和环状空间部，同心状形成在点火室的外部，且相当于用于进行气体的燃烧·冷却·残渣收集的燃烧·过滤室。作为这种气体发生器，例如在图4所示的专利文献1中公开的装置。图4表示沿径向切开短圆筒状气体发生器的的剖面的大致一半。该气体发生器，作为气体发生器的壳体，将通过使两筒结构的上方容器51和双重短管结构的下方容器54抵合并摩擦焊接而获得的壳体结构的中央空间部作为点火室P，将其周围的环状空间部作为燃烧室G、过滤室F。
在点火室P内从下方装有点火管68、和引火药69。另一方面，在燃烧室G、过滤室F中，各凸缘66d、66e分别抵接于上方容器51的溢料部52b、53b来固定截面具有两凸缘的凹形环状盖部件66，通过把气体发生剂57、冷却·残渣收集部件60沿径向按顺序收纳在该盖部件66和上方容器51夹住的环状空间中，形成燃烧室G、过滤室F。
再者，在气体发生剂57层的上表面70和下表面71上，分别夹装有环状的缓冲部件58、59。再者，在冷却·残渣收集部件60的上表面和下表面，分别夹装有密封部件61和62。进而，粘贴堵住气体排出用小孔53a的铝箔64和堵住引火用小孔52a的铝箔65。通过这样构成，可以获得能够充分经受由气体发生室G内产生的气体引起的内压上升的气体发生器。
专利文献1特开平9-207705号公报然而，在这种两筒式气体发生器的情况下，如图4所示，构成气体发生器的零件个数较多，再者，结构也复杂化。因此，在维持气体发生器的安全性，同时降低制造成本方面存在一定程度的局限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气体发生器，在可以使气体发生器的结构简易化，并且减少构成零件个数的情况下，还能够维持气体发生器较高的安全性。
本发明为了实现上述目的，主要具有以下几个特征。在本发明中，以下的主要特征独立或者也可以适当组合。
本发明的气体发生器具有壳体、气体发生剂、过滤器部件和点火机构。
上述壳体为由起始壳和闭合壳形成的金属制壳体。在上述壳体内形成有燃烧室。上述气体发生剂填充在上述燃烧室内，由燃烧产生高温气体。多个气体排出孔形成在上述壳体上，排出在上述燃烧室中产生的气体。
上述过滤器部件配置在上述燃烧室的周围。上述点火机构安装在上述壳体中，使上述燃烧室内的上述气体发生剂着火燃烧。
形成上述壳体的起始壳和闭合壳的某一方或两方都具有半球形或半椭圆球形的端板部，和从上述端板部连续形成的直径D的筒部。上述筒部的直径D与上述起始壳和闭合壳的各端板部的底部间距离H的比H/D的范围为0.4以上且1.3以下。
根据上述构成，由于可以减少零件个数，成为简易的结构，所以可以实现气体发生器的小型化和制造成本的大幅降低。进而，即使为零件个数较少，简易的结构，在由于在燃烧室内由气体发生剂的燃烧产生的气体而使壳体内的压力升高的情况下，也可以抑制壳体的变形。再者，通过设置多个气体排出孔，可以稳定地供给从燃烧室排出的高温气体。
气体发生剂的表面积的总和A相对于上述气体排出孔的开口面积的总和At的比率A/At为超过1300～2000以下。
在比率A/At不在上述范围的情况下，有时使用的气体发生剂难以燃烧，再者，在超过2000的情况下，由于气体发生器的强度、成本、重量增加，所以在气体发生器的制造方面等不利。
上述气体排出孔的孔径最好为2种以上。
上述气体排出孔最好排列为1列或多列。
上述气体排出孔为大小2种孔径，且呈锯齿状地排列为2列，上述气体排出孔的小孔径D1和大孔径D2的比D1/D2最好在0.1～1.0的范围。
在上述气体排出孔呈锯齿状地排列为2列的情况下，各气体排出孔的在上述壳体轴向上的孔间距离d、小孔径D1·大孔径D2的关系最好如下所示。
d≥(D1+D2)/2上述气体排出孔被破裂部件堵住，上述破裂部件最好为金属制的板。作为上述金属，可以列出铝、钢、不锈钢。
上述破裂部件的厚度最好为0.01mm～0.3mm的范围。
上述破裂部件设置为根据上述气体排出孔的孔径不同，其强度有所不同，最好设为上述气体排出孔的孔径越小上述破裂部件的强度越高。
在上述气体排出孔的孔径越小上述破裂部件的强度越高时，用上述孔径的比率表示上述破裂部件的强度的情况下，可以视为T1/T2＝D2/D1。
在此，T1粘贴在具有小孔径D1的气体排出孔上的破裂部件的强度T2粘贴在具有大孔径D2的气体排出孔上的破裂部件的强度因此，关于在孔径各自不同的多个气体排出孔上分别设置的上述破裂部件的强度，最好调整上述破裂部件的强度使T1/T2＝D2/D1成为2～8。
图1是本实施方式的一个例子的气体发生器的剖视图。
图2是本实施方式中的气体发生器的外观图。
图3是说明本实施方式的气体发生器的端板部的短轴d1和长轴d2的图。
图4是表示现有的两筒式气体发生器的一个例子的剖视图。
符号说明D 直径H 底部间距离H 筒部的长度d 孔间距离D1 小孔径D2 大孔径1 起始壳2 闭合壳3 壳体4 气体发生剂5 燃烧室6 过滤器部件7 点火机构8a 小径的气体排出孔8b 大径的气体排出孔9 筒部10 端板部11 破裂部件12 凸缘部13 筒部14 端板部15 导火孔16 内筒体17 导火剂18 点火器19 点火机构保持部20、21 按压部件22 缓冲部件30 气体发生器
具体实施例方式
下面一边参照附图一边说明本发明的气体发生器的实施方式。
在图1中表示作为本发明的气体发生器的实施方式的一个例子的气体发生器30的剖视图。在图1中，气体发生器30使气囊膨胀展开，具有壳体3、气体发生剂4、过滤器部件6和点火机构7。
上述壳体3为由起始壳1和闭合壳2形成的金属制壳体。作为上述金属，可以举出铁、不锈钢、铝、钢材等金属。在上述壳体3内形成燃烧室5。上述气体发生剂4填充在上述燃烧室5中，并由燃烧产生高温气体。多个气体排出孔8a、8b形成在上述壳体3中，排出在上述燃烧室5中产生的气体。
上述过滤器部件6，配置在上述燃烧室5的周围。上述点火机构7安装在上述壳体3上，且使上述燃烧室5内的上述气体发生剂4着火燃烧。
闭合壳2，由直径D的筒部9、从筒部9连续形成的半球形的端板部10、和从筒部9向径向外侧延伸的凸缘部12构成。起始壳1和闭合壳2的壁厚最好在1.5mm～3mm的范围。
再者，起始壳1和闭合壳2接合形成的壳体3中，起始壳1和闭合壳2的各端板部14、10的底部间距离H、和筒部9、13的直径D的比H/D通常为0.4～1.3，最好为0.6～1.3。
在上述比H/D不到0.4的情况下，结构上有气体发生器的组装不能进行的担心，在超过1.3的情况下，接近于气缸型的气体发生器的结构。由此，通过取为这样的范围，可以实现气体发生器的小型化，并且可以具有能够充分经受在燃烧室5内产生的气体带来的压力的强度。
在筒部9上，如图2所示，最好在其周围锯齿状形成多个气体排出孔8a、8b，最好锯齿状形成2列。由于通过锯齿状形成气体排出孔8a、8b，在壳体3内产生的气体不集中而排出，所以抑制过滤器部件6的损伤。再者，可以大范围使用过滤器部件6，可以高效地利用过滤器部件6。这些气体排出孔8a、8b在锯齿状形成以外，还可以形成例如1列，通过2列、3列等多列形成，也可以获得同样的效果。
再者，气体发生剂4的表面积的总和(A)相对于这些气体排出孔8a、8b的开口面积的总和(At)的比率(A/At)通常为超过1300～2000以下。在比率(A/At)不在上述范围的情况下，有时使用的气体发生剂难以燃烧，再者，在超过2000的情况下，由于气体发生器的强度、成本、重量增加，所以在气体发生器的制造方面等不利。另外，在常温、高温、低温时的各温度区域，为了实现气体产生的稳定化，作为这些气体排出孔8a、8b，需要设置多个不同孔径。其孔径最好为2种以上。
本实施方式中的气体排出孔8a、8b为大小2种孔径，呈锯齿状地排列为2列。这些气体排出孔8a、8b的小孔8a的小孔径D1和大孔8b的大孔径D2的比D1/D2为0.1～1.0，优选为0.2～0.8，0.3～0.6更优。通过使大小2种气体排出孔8a、8b的关系为这种关系，在各温度区域可以进行稳定的气体产生。
再者，关于上述大小2种气体排出孔8a、8b间的距离，壳体3的筒部轴向的距离d、小孔径D1·大孔径D2的关系最好如下所示。
d≥(D1+D2)/2由此，如上所述，在壳体3内产生的气体不集中而排出，所以可靠地抑制过滤器部件6的损伤。再者，可以大范围使用过滤器部件6，可以效率更高地利用过滤器部件6。
再者，如图1所示，这大小2种气体排出孔8a、8b被粘贴在筒部9内周部的带状铝、钢、不锈钢等带状条的破裂部件11封闭。由此，燃烧室5内的空间被密封。该筒部9的长度h优选为5mm以上，5mm～30mm更优，10mm～30mm为特别优选。这是因为，由此可以使用带状条作为破裂部件11，并且可以容易且可靠地粘贴破裂部件11。
另外，该破裂部件11的厚度最好为0.01mm～0.3mm。再者，设置为根据上述大小2种气体排出孔8a、8b的孔径不同，其强度有所不同。具体来说，最好设为气体排出孔的孔径越小破裂部件11的强度越高。
在上述气体排出孔的孔径越小上述破裂部件的强度越高时，用上述孔径的比率表示上述破裂部件的强度的情况下，可以视为T1/T2＝D2/D1。
在此，T1粘贴在具有小孔径D1的气体排出孔上的破裂部件的强度T2粘贴在具有大孔径D2的气体排出孔上的破裂部件的强度因此，关于在孔径不同的多个气体排出孔8a、8b上分别设置的上述破裂部件11的强度，最好调整上述破裂部件11的强度使T1/T2＝D2/D1成为2～8，优选为2.5～7，3～5更优。
由此，通过根据各气体排出孔8a、8b的孔径调整破裂部件11的强度来粘贴，可以在各温度区域，减小气体产生的性能差。
如图3所示，端板部10的短轴d1和长轴d2的比d1/d2的范围为1以上0.02以下，1以上0.1以下更优。通过取在这样的范围内，也可以充分经受在气体发生器内产生的气体带来的内压。再者，端板部10为曲率半径R的半球形，与筒部9的直径D的比D/R的范围最好为0.3～2。更优的范围是0.9～2。
由此，可以使气体发生器小型化。由此，通过使端板部为半球形或半椭圆球形，可以消除在燃烧室5中产生的气体的气压集中的部分。因此，在减少气体发生器的构成零件个数，使结构简易化的情况下，也可以尽量减小气体产生时壳体的变形。
由压接、焊接等接合在该闭合壳2上的起始壳1，与上述闭合壳2同样地，包括筒部13、和从筒部13连续形成的半球形的端板部14。另外，在端板部14的中心部，设置有点火机构7。
该起始壳1的端板部14也和上述闭合壳2的端板部10同样，短轴d1和长轴d2的比d1/d2的范围为1以上或0.02以下，1以上或0.1以下更优。由此，在起始壳1和闭合壳2接合为一体时，可以形成为大致球形或大致椭圆球形的壳体3。
如图1所示，设置在端板部14中心部的点火机构7，由周围具有多个导火孔15的有底内筒体16、填充在该内筒体16内的导火剂17、和设为与该导火剂17相接的点火器18构成。
内筒体16，以铆接固定等任意方法固定在点火机构保持部19上。另外，通过用焊接等任意方法把点火机构保持部19固定在端板部14上，由此将内筒体16固定在起始壳1上。再者，该内筒体16成为从形成在壳体3内的燃烧室5的一侧直至燃烧室5的大致中心的长筒状。另外，在其周围，沿内筒体16的轴向呈长孔状地形成多个导火孔15。这些导火孔15中，沿内筒体16的轴向彼此相邻的导火孔15，如图1所示锯齿状形成而不并列设置。因此，从该点火机构7喷出的热流可以高效地喷出至整个燃烧室5内。此外，这些导火孔15，可以不是长孔状，而是圆孔。再者，可以不锯齿状形成。
在由这些闭合壳2和起始壳1构成的壳体3内，沿筒部9、13的内壁设置过滤器部件6，配置在燃烧室5的周围。过滤器部件6通过使例如针织金属网、平织金属网、绉纹织金属线或卷绕金属线的集合体成形为圆环状来廉价制作。该过滤器部件6由分别设在闭合壳2和起始壳1的端板部10、14的内表面上的按压部件20、21压在壳体3的内壁侧。
在过滤器部件6的内周部填充有气体发生剂4。另外，成为这些气体发生剂4借助来自点火机构7的热流而燃烧的燃烧室5。
填充在燃烧室5内的气体发生剂4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、尿素衍生物和氨配合物中选择的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，可以举出例如碳酰肼、硝酸碳酰肼盐配合物、草酸二酰肼、硝酸肼盐配合物等。作为尿素衍生物，可以举出例如缩二脲。作为氨配合物，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，最好从四唑衍生物和胍衍生物中选择1种或2种以上，特别的优选硝基胍、硝酸胍、氰基胍、5-氨基四唑、硝酸氨基胍、碳酸胍。
气体发生剂4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，但是通常最好为重量比20～70％，重量比30～60％特别为优选。再者，根据添加到气体发生剂4中的氧化剂的种类，含氮化合物的配合比例的绝对数而不同。然而，如果含氮化合物的配合比例的绝对数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，如果含氮化合物的配合比例的绝对数等于或低于完全氧化理论量则产生气体中的微量NOx浓度增大。因此，最好为保持两者最佳平衡的范围。
作为氧化剂，最好为从包含选自碱金属、碱土金属、过渡金属、和铵的阳离子的硝酸盐、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，亚硝酸盐分子中的氧元素数减少或使容易向囊外排出的微粉状雾的生成等，从这些观点看最好为硝酸盐。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4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，绝对数而不同，但是最好为重量比30～80％的范围，特别的与上述CO和NOx浓度相关联最好为重量比40～75％。
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坏影响都可以使用。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、微晶纤维素、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、皂土、硅藻土、高岭土、二氧化硅、氧化铝等无机粘合剂。
粘合剂的配合比例在压制成形的情况下最好为重量比0～10％的范围，在挤压成形时最好为重量比2～15％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，产生气体的质量下降。再者，由于阻碍气体发生剂的燃烧，所以最好以最低量进行使用。特别的如果为超过重量比15％的量则需要增大氧化剂的相对存在比例，燃料的相对比例下降，可以实际应用的气体发生器系统的成立较为困难。
再者，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，使在气体发生器30内的过滤器部件6中的过滤变得容易而添加残渣形成剂。
作为残渣形成剂，可以举出从例如氮化硅、碳化硅、酸性白土、二氧化硅、皂土类、高岭土类等以铝硅酸盐为主要成分的天然产的粘土，合成云母、合成高岭石、合成蒙脱石等人工粘土，作为含水镁硅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，特别的，酸性白土更优。残渣形成剂的配合比例最好为重量比0～20％的范围，重量比2～10％的范围更优。如果过多则会导致线燃烧速度的下降和气体发生效率的下降，如果过少则不能充分发挥残渣形成能量。
作为气体发生剂4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，或包含硝酸胍、硝酸锶、碱式硝酸铜、酸性白土的气体发生剂。
再者，也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-1，2，4-三唑的合成炸药。燃烧调整剂的配合比例最好为重量比0～20％的范围，重量比2～10％的范围更优。如果过多则导致产生效率的下降，再者，如果过少则不能获得充分的燃烧速度。
以上所述构成的气体发生剂4，优选为压制成形或挤压成形得到的成形体，更优的是挤压成形体，作为其形状，可以举出圆片形(一般相当于作为医药用品的一个形状的片剂的形状)、圆柱形、筒形、盘形、或两端封闭的中空体形状，在筒形中，可以举出圆筒形，在圆筒形中，可以举出单孔圆筒形、多孔圆筒形。在两端封闭的中空体形状中，包括两端封闭的圆筒形。所谓的气体发生剂4的成形体两端封闭的状态，是指两端开放的孔被由外向内的两个力封闭的状态。孔在完全堵住、不堵住的状态下都可以。
说明该两端封闭的中空体形状的气体发生剂4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，最好为含有重量比为10～25％的水或溶剂，重量比为13～18％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最好为1.4mm～4mm，1.5mm～3.5mm更优，内径最好为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，分别切断为在封闭的凹处弯折，然后通过进行在通常50～60℃的范围干燥4～10小时，然后在通常105～120℃的范围干燥6～10小时的2阶段干燥，在端部封闭的状态下，可以获得在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的范围，最好为1.5～7mm的范围，2～6.5mm的范围更优。
再者，在定压条件下测定气体发生剂4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。
用于本实施方式的气体发生器的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，再者，优选的压力指数范围为n＝0.90以下，n＝0.75以下更优，n＝0.60以下进而更优，n＝0.60～0.30为特别优选。
再者，作为测定线燃烧速度的方法，一般列出绞合线燃烧装置法、小型马达法、密闭压力容器法。具体来讲，在压制成形为规定大小后，使用通过在表面涂敷限流片得到的试验片，由熔丝切断法等在高压容器中测定线燃烧速度。这时，以高压容器内压力为变量进行线燃烧速度测定，可以从上述Vielle式求得压力指数。
由于气体发生剂最好为非叠氮类气体发生剂，所以使用的原料对人体有害性小。再者，通过选择燃料成分、氧化剂成分，可以抑制产生气体单位摩尔的发热量，能够实现气体发生器的小型、轻质化。
再者，作为填充在内筒体16中的导火剂17，可以使用一般使用的包含下述组成物的物质。可以举出包含以B/KNO3为代表的金属粉和氧化剂的组成物；包含含氮化合物/氧化剂/金属粉的组成物；或与上述气体发生剂4同样的组成物等。作为含氮化合物，可以举出能够用作气体发生剂的燃料成分(氨基四唑、硝酸胍等)的化合物。作为氧化剂，可以举出例如硝酸钾、硝酸钠、硝酸锶等硝酸盐。
作为金属粉，可以举出例如硼、镁、铝、铝镁合金、钛、锆、钨等。作为优选组合，可以举出包含5-氨基四唑、硝酸钾、硼的组合、硝酸胍、硝酸钾、硼等。另外，也可以根据需要包含重量比0～10％的在气体发生剂中可以使用的成形用粘合剂。
再者，导火剂17的形状，可以列出粒状、颗粒状、圆片状(一般相当于医药用品的片剂的形状)、圆柱状、筒状或盘状等。在筒状中可以举出例如圆筒状，在圆筒状中可以举出例如单孔圆筒状、多孔圆筒状等。作为制造方法，可以举出例如粉末混合、造粒法(搅拌造粒、喷雾干燥造粒、挤压造粒、转动造粒、压缩造粒等)、打锭成形法等。
再者，在该燃烧室5的闭合壳2的端板部10侧，设置缓冲部件22。这些缓冲部件22由例如陶瓷纤维、发泡硅等形成，防止由振动等引起的填充在燃烧室5内的气体发生剂4的裂开等破坏。
本实施方式的气体发生器30，作为1筒式的气体发生器，主要用于使汽车副驾驶座用的气囊膨胀的气体发生器，各端板部14、10的底部间距离H最好在45mm～90mm的范围。该气体发生器组装入安装在副驾驶座侧的仪表板内的气囊模块中。另外，气体发生器30的点火机构7，连接在省略图示的车两侧连接器上。此外，也可以在驾驶座侧使用。也可以作为两筒式的气体发生器组装入气囊模块中。
在本实施方式的气体发生器中，即使在使气体发生器小型轻质化了的情况下，也可填充与现有技术相同量的气体发生剂，气体产生量不减少。再者，虽然可以得到与现有技术同等的气体产生量，但是可以实现小型轻质化的原因在于，由于在壳体上形成有端板部14、10，所以在壳体内部没有压力集中的部分，也可以充分经受较高压力，气体产生时壳体的变形极小。
如上所述，连接在汽车上的气体发生器30，通过例如撞击传感器检测到汽车撞击，由连接在点火机构7上的点火管点火回路使点火机构7动作(通电起火)，使燃烧室5内的气体发生剂4燃烧，由此产生高温气体。这时，虽然燃烧室5内压力上升，但是由于壳体3为大致球形，所以具有可以充分经受燃烧室5内的压力上升的强度，变形极小。
另外，燃烧室5内产生的高温气体，通过过滤器部件6，冲破破裂部件11而从气体排出孔8a、8b排出。在高温气体通过过滤器部件6时，进行气体的冷却和残渣的收集。再者，由于过滤器部件6设置在燃烧室5的大致整个区域，所以可以有效利用过滤器部件6。因此，可以排出被充分冷却且充分收集了残渣的气体。
进而，由于以多个孔径形成气体排出孔8a、8b，并且以强度不同的破裂部件堵住，所以在常温、低温、高温的各温度区域，可以显示稳定的气体产生特性。
参考例1(用于实施方式的气体发生器的两端封闭的中空体形状的气体发生剂的制造例)向重量比为硝酸胍43.5％、硝酸锶25％、碱式硝酸铜25％、酸性白土2.5％、聚丙烯酰胺4％的组成混合的组成物中，添加重量比3％的乙醇和重量比13％的水并混合，搅拌，制成搅拌块，由在出口具备内径2mm的冲模和外径0.5mm的内孔用销的挤压机，以挤压压力8MPa挤压，一边由传导带传导挤压为棒状的成形体，一边将其送出至成形用齿轮间，由成形用齿轮的凸齿以4.4mm的间隔形成凹部，并切断为在其凹部弯折后，在55℃的温度下干燥8小时，然后在110℃的温度下干燥8小时，从而制成气体发生剂。
此外，虽然在上述优选方式实施方式记载了本发明，但是本发明并不仅限定于此。应理解为还可以为不脱离本发明的精神和范围的各种实施方式。
权利要求
1.一种气体发生器，具有金属制壳体(3)，由起始壳(1)和闭合壳(2)形成；燃烧室(5)，形成在上述壳体(3)内，填充有由燃烧产生高温气体的气体发生剂(4)；过滤器部件(6)，配置在上述燃烧室(5)的周围；点火机构(7)，安装在上述壳体(3)中，使上述燃烧室(5)内的上述气体发生剂(4)着火燃烧；和多个气体排出孔(8a，8b)，形成在上述壳体(3)上，排出在上述燃烧室(5)中产生的气体，其特征在于，形成上述壳体(3)的起始壳(1)和闭合壳(2)的某一方或两方具有半球形或半椭圆球形的端板部(14，10)、和从上述端板部(14，10)连续形成的直径D的筒部(13，9)，上述筒部(13，9)的直径D与上述起始壳(1)和闭合壳(2)的各端板部(14，10)的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3，气体发生剂(4)的表面积的总和(A)相对于上述气体排出孔(8a，8b)的开口面积的总和(At)的比率(A/At)为超过1300且2000以下。
2.如权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，上述气体排出孔(8a，8b)的孔径为2种以上。
3.如权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，上述气体排出孔(8a，8b)排列为1列或多列。
4.如权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，上述气体排出孔(8a，8b)为大小2种孔径，且呈锯齿状地排列为2列，上述气体排出孔(8a，8b)的小孔径(D1)/大孔径(D2)的比(D1/D2)为0.1～1.0。
5.如权利要求4所述的气体发生器，其特征在于，在上述气体排出孔(8a，8b)呈锯齿状地排列为2列的情况下，各气体排出孔(8a，8b)的在上述壳体(3)轴向上的孔间距离d、小孔径D1·大孔径D2的关系为d≥(D1+D2)/2。
6.如权利要求1所述的气体发生器，其特征在于，上述气体排出孔(8a，8b)被破裂部件(11)堵住，上述破裂部件(11)为由铝、钢、不锈钢中的某一种制成的金属制板材。
7.如权利要求6所述的气体发生器，其特征在于，上述破裂部件(11)的厚度为0.01mm～0.3mm。
8.如权利要求6所述的气体发生器，其特征在于，上述破裂部件(11)设置为根据上述气体排出孔(8a，8b)的孔径不同而强度不同，上述气体排出孔(8a，8b)的孔径越小，上述破裂部件(11)的强度越高。
9.如权利要求6所述的气体发生器，其特征在于，关于在孔径各自不同的多个气体排出孔(8a，8b)上分别设置的上述破裂部件(11)的强度，视为T1/T2＝D2/D1，调整上述破裂部件的强度使T1/T2＝D2/D1为2～8，其中，T1粘贴在具有小孔径D1的气体排出孔上的破裂部件的强度T2粘贴在具有大孔径D2的气体排出孔上的破裂部件的强度。
全文摘要
本发明提供一种气体发生器(30)，具有金属制壳体(3)，由起始壳(1)和闭合壳(2)形成；燃烧室(5)，形成在上述壳体(3)内，且填充有由燃烧产生高温气体的气体发生剂(4)；过滤器部件(6)，配置在燃烧室(5)的周围；点火机构(7)，安装在壳体(3)中，使燃烧室(5)内的气体发生剂(4)着火燃烧；和多个气体排出孔(8a，8b)，形成在壳体(3)内，且排出在燃烧室(5)中产生的气体，形成壳体(3)的起始壳(1)和闭合壳(2)的某一方或两方都具有半球形或半椭圆球形的端板部(14，10)，和从端板部(14，10)连续形成的直径D的筒部(13，9)，筒部(13，9)的直径D与起始壳(1)和闭合壳(2)的各端板部(14，10)的底部间距离H的比H/D的范围为0.4～1.3，气体发生剂(4)的表面积的总和(A)相对于气体排出孔(8a，8b)的开口面积的总和(At)的比率(A/At)为超过1300～2000以下。
文档编号B60R21/264GK1863695SQ20048002918
公开日2006年11月15日 申请日期2004年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者斋藤哲雄, 道齐隆义, 末广昭彦, 真殿章吾 申请人:日本化药株式会社