TW436437B - Hybrid inflator for enhancing air/safety bag inflation performance - Google Patents
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Description
Λ7 ΙΠ 五、發明説明（，） (發明領域）_ ； 本發明整體上煤關於可充氣安全糸統之領域，具體言 之，傜關於混合充氣.器。 (發明之背景） 混合充氣器偽利用貯存，加壓之氣體及氣體産生推進 劑膨脹安全氣囊。汽車用之任何安金氣醭之首要設計考 量偽安金氣爨須在既定之時間内被膨脹既定量俾有效果 地蓮作。 使用於混合充氣器之氣體産生推進劑典型俗包含次级 炸藥及黏合劑糸統^ .增塑劑經常亦偽為推進劑公式之一 部份。使用於混合充氣器之推進劑公式之一値已知賁例 傜如H a m i 1 1: ο η氏等於美國專利第5，6 1 6 , 8 8 3號所掲示之 次级炸藥〇Χ(六氫化三硝三氮雜苯），GAP(縮水甘油骚氮 化物聚合物）之增塑劑及CAB(醋酸丁酸繼維素）黏合劑。 雖然這種公式做為安全氣鼗糸統之推進劑很有用，但是 ，發現在某種之環境條件，例如，長久曝露於高溫或榛 大之溫度變動下各個鬆散之推進劑顆粒會結塊，亦即結 合在=起，進而減少推進劑裝料之淨表面積。 經濟部中央標率局只工消仰合作社印奴 脱β.㈣修正 補充 436437 ---------}聚 II - f (請先閲讀背而之注意亊項再填寫本頁) 雖然推進劑顆粒之結塊不會造成推進劑之化學性之巨 大降解（例如，在1 Q T°C之溫度下放置4 0 [)小時後重量減 少不到0 . 2 2 ),但是卻顯示出推進劑之質量流動率，進 而安全氣琛之性能會受到表面積減少之影饗。鬆散之推 進劑顆粒與結塊之推進劑顆粒間之th較性能試驗顯示雖 然兩者皆逹到相同之尖峰壓力，但是，结塊之推進劑 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) /以圯枯（210)097^^ ) 經濟部中央標準局只工消f合作社印製 4364 37 Λ7 Η7 五、發明説明（> ) 顆粒傜以較慢之速率達到所要之尖峰顒力。在封閉之槽 内進行試驗時發現某些情形結塊之推進劑顆粒在被點火 .後於3Qmsec内産生5(1至lOilkpascal以下之壓力，此ρ顯 示結塊之推進劑顆粒邏盤皇！__氧__.||_之充氣速率_^無任何特 定理論之根據深信長時間曝露於高溫之推進劑顆粒會造 成GAP增塑劑和低熔點之醋酸丁酸缴維素黏合劑之齊聚物 一同移動，導致在推進劑顆粒之表面上産生較高濃度之 CAB黏合劑。在推進劑顆粒之表面上之高濃度之黏合劑會 使推進劑頼粒黏結成塊。已往之推進劑顆^粒公式上使用 之增塑劑僳造成推進劑頼粒表面上之高濃度黏合劑之解 手。 因環境條件使推進劑頼粒産生物理變化所導致之加壓 率之移動，在設計有效用又可靠之安全氣囊糸統時應加 予者慮。因此，安全氣囊条統最好具有縱使長時間曝露 於高溫及籟苛之熱循環（例如，在1 0 7 °C下曝露4 0 0小時， 或在1 Q 7 °C和-4 0 °C之溫度下曝露旣定小時，如ο比循這 定次一致加壓率之椎淮 劑顆粒。 (發明之概述） 本發明之一値塑態偽關於汽車可充氣安金氣曩条統用 之混合充氣器，此充氣器具有在經殹苛之環境調節後仍 能提供一致之性能率。混合充氣器具有用於貯放適當加 颳媒體，例如，流體及/或氣體之充氣器外殼，貯放用於 增大噴入可充氣安金糸統之氣弈之適宜推進劑之氣體産 —4 一 本紙張尺度適用中國囤家彳專i CNS ) Λ4«ί彳ft ( 2]〇x2y7々># ) (請先閲讀背而之注意事項再^寫本頁)
A7 436437 B7 五、發明説明（4 ) 生器及一 g動作時即點燃推進劑之點火總件。下述於封 閉槽内進行之兩艏試驗茌推進劑被點燃後約30msec時所 産生之摩力差約小於1 0 k p a : —種情形偽推進劑.皇_..先在 至少1 Q 7 °C之溫度下曝露至少4 0 0小時及/或經曝露於^至 少1 Q 7 °C之溫度下至少2小時接著在至少-4 Q°C之溫度下 曝露至少2小時之熱循環，並重複48個次；另一種情形 偽事先未接受前逑熱循環處理之標準推進劑在同等之條 件下進行試驗。另外，即使經過長時間曝露於上逑情況 下，推進劑之化學成份仍維持均質。於封閉槽之試驗上 ，在推進劑被點燃後約40®sec時充氣器在60L封閉槽内 産生之壓力至少為4〇0kpa。 於本發明之一個實例上，推進劑含有次级炸藥及黏合 劑条。次级·炸藥含有約74wtX至約85wt%之推進劑，而黏 合劑糸則含有約15wU至約26wt%2 _J|_劑。 黏合劑偽自聚丙烯酸酯，聚丁二烯，聚苯乙烯，聚丙烯腈， 聚氨基甲酸酯，聚已酸内酯，多元醇，聚乙二醇，多碩 酸酯，kraton(商標名稱），Estane(商標名稱），聚丙烯二 醇，聚氧化乙烯，及其等之混合物中選出〇其中蜜 酸酯#為最劑可1熱熟化或不被熱熟 化_。黏合劑最好含有熟化處所（c u r e s i t e ),此熟化處所 可^熟化劑或活化劑被處理成交鍵之聚合物。 本發明之另外實例，次级炸藥傜選自RDX(六氫化三硝三 氮雜苯），PETN (季戊四醇四硝酸酯），TAGN (三氨基硝酸胍） ,HMX (環四甲撐 urtzi. tane) ,ΝΤΟ(硝基三唑酮），TNAZ(三硝基氮雜環丁二 烯），NQ(硝基胭〉，及其等之混合物。次级炸藥最好偽為 RDX。下述之氣化劑，其之混合物及/或低共溶混合物亦 可與上逑之次级炸藥一起使用俾依所要之燃燒率或點火 之需求製作：AN(硝酸胺），ADM銨二硝醯胺）及GN (硝酸 本紙认尺度適川中阁阀家#枣（CNS ) Λ4規格（210X 297公麓） --------:J裝-----Ί,^ : - > (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經消部个夾榀"-而只^消资合作社印如 好"_部中央^^而..^工消贽合作乜卬^ 436437 A 7 B7 五、發明说明（4 ) 胍）。 本發明之S外實例之推進劑傜選自任何化學之富燃料 混合物，此混合物能在前面掲示之宠氣器之富氣氣之璟 境下維持燃燒。 本發明之推進劑大體上具有約0.Q1O时至約O.lOfl时， 最好為約0.Q23吋至約0. 053时之腹板厚度，且在進行封 閉槽試驗時被點火後約4Qrasec，能産生至少約40Qkpa之 壓力，而在壓力約4，0 率約為0 . 2 5时/秒 至約0.75时/秒，最好係約0.30时/秒至約0.60时/秒， 而約4 2 5吋/秒則更佳β 根據前面之概述，可瞭解本發明之一些特歡。混合充 氣器組態偽重複地滿足有關氣囊充氣之嚴苛之性能要求 。關於此點，推進劑傺由具有降低長時.間曝露Jt直_溫_._下 ，低熔點之移動之黏合劑齊聚觀之推進劑顆粒所組成。 結果，達成維持化學成份之均質性及減少推進劑顆粒之 結塊。尤有進者，推進琴增塑劑或其它相似之、 混合物。藉此，減少成份，再加上使用相 劑 < 合劑，_.1此可降_低推進進^混合充 氣器之成本》 本發明之其它優點及待徵將隨著下面參照附画所作之 詳細説明而更形清楚。 (附圖之簡述） 第1圖傑汽車之可充氣安全氣囊之示意圖； 第2A〜B国偽分別為混合充氣器之一個賁例之縱向斷 面圖及其之局部放大圖； -6 - 本紙張尺度適用中國國家榇準（。阳）六4規格（2!0乂 297公逄）
(誚先間讀背面之注意事項再填寫本頁J ________- ^11/^ _ I ι^ϋ - - ^ . ^^^^1 cu^. —1 - '可----- 經濟部中央標苹局負工消费合作社印敦 436437 λ7 Η7 五、發明説明（r ) 第3 A〜.1圖傑分別為標準推進劑與具有例1〜1 Q之成份 且曝露於駸苛之溫度條件下之推進劑在進行封閉槽試驗 後得出之壓力對時間之比較曲線； 一- 第4A〜C圖偽分別為標準推進劑與具有例11〜13之成份 且曝露於駸苛之溫度條件下之推進劑在進行封閉槽試驗 後得出之壓力對時間之比較曲線β (發明之詳逑> 下商將參照有助於説明本發明之各種之附圔细述本發 明。關於此點，本發明整體上傺關於汽車可充氣安全糸 統用之混合充氣器。亦即，本發明傺關於使用貯存，加 壓之氣體及氣體及/或熱産生推進劑之充氣器。核准給 Hamilton氏等之美國專利第5, 230 ,531號掲示各種塱式 之混合充氣器，前_^^41已讓渡給本專1.电_請之-受-譲人 ，該專利之全部内容被本ϋ畫m豊j 第1圖整體上示出汽車可充氣安全糸統之一锢實例。 可充氣安全糸統1 〇之主要組件包含偵測器1 4，充氣器2 6 ，及氣·18。當偵測器14偵測出需要膨賬氣囊18之情況 (例如減速度）時即送出信號至充氣器2 6以將氣體或其它 適宜之流體自充氣器26經導管22釋放進入安全氣囊18。 第2圖所示之充氣器30係為混合充氣器可用來代替第 1 _之可充氣安全糸統10之充氣器26。充氣器30含有瓶 或充氣器外殼34，此充氣器外殼34内含布適當時間送至 安金氣粟18(第1圖）之加壓媒體36及提供推進劑氣體以 增大噴入安全氣囊18之氣流之氣體産生器82(例如，産 -7 - 本紙依尺度適用中國國家標準（CNS ) AWL% ( 210X2<J7公疔） (請先閲讀背而之注意亊項再填寫本頁)
^36437 修正—-_補充 Μ 117 經濟部中央標準局貝工消贽合作社印？4 五、發明説明（t ) &熟俾膨腺加_媒體3 6及/或産生附加之氣體）。下面將 @逑，槍梨推迆劑（例如，高溫，富燃料之推進劑）可用 來形成放置在氣體産生器8 2内之推進劑顆粒90，另外可使 用至少一種悔氣（例如氬）及氧氣之混合物做為加壓媒體 3 6。本發明有關之一種或多種型態，最理想是加媵媒髖 &有約70 %至92¾克分子之愔性流體及約8¾至3(U克分子之 ，而約79¾至約30%之克分子之惰性流體及約10¾至約21¾ 克分子氧則更理想。 充氣器外殼34及氣體産生器82傺相互連接，氣體産生 #8 2偽設在充氣器外殼34内俾減少充氣器3〇所佔之空間 。更具體言之，中空擴散器3 8俗被溶接於中空穀66(例 如具有約1 . 25 "之直徑）之一端。中空擴散器38上設有多列之 貫穿之排出孔4 Μ例如，有8 D個排氣孔，毎孔之直徑約 為〇‘ 1〇〇__)此鑛散器38提供充氣器30”無推力輸出"，另外 在排出孔40附近設有篩58。封閉盤70傜被適宜地定位於 毂66内並被溶接於穀俥在初期限制加壓媒體36於充氣器 外殼34内。當需釋放加壓媒體36時具有實質為.錐型頭之 抛射~體.50則被推進穿過封閉盤70。質言之，抛射體50僳 定位在筒5 4内之封閉盤7 0之凸面制，當起動器4 6收到來 自可充氣之安全条統1〇(第1圖）之偵測器14之適當信號 而動作時則受此動作而被推進。環6 2係提供用於在點火 前初期將抛射體5 0限制於其位置。 孔口套筒Η傑被溶接於封閉盤？0及/或中空穀66之一端 孔口套筒74偽中空並設有多數之孔口 78(例如，四個孔 ~ 8 - ΡΓ浪尺；财醜抑:專（CNS ) ί 2ΙΟΧ297.ί\^ (请先Μ讀背而之注意亊項¢^寫本頁)
經濟部中央標挲局貝工消贽合作社印製 UM37命月曰^ :] ------— L<==="·-- —-------------------- 五、發明説明（？） 口 7 8，每撋孔口之育徑約為n ·2 D1")俾當封閉盤7 0被抛 射髖50衝破時使充氣器外殼34之內部與中空轂66和擴散器38 之内部之流體能相互流通。更甚者，氣體産生器8 2，更 具體言之，氣體産生器外殼8 6，傺被溶接於孔口套筒7 4 而完成宠氣器外殼34和氣體産生器82之互連。 氣體産生器外殼86内含許多推進劑顆粒90，這些推進 劑顆粒9G當被點燃時刖産生用於增大流入安全氣囊18 (第 1圖）之推進劑燃燒氣體。推進劑顆粒90傑被推進劑套筒 94限制於氣體産生器外殼86内，前逑推進劑套筒34傺藉 篩104及檔板1〇〇而與設在氣體産生器外殼86之末端96上 之氣體産生器進口噴嘴98分隔。下面將述及，推進劑顆 粒9 0可自檎型推進劑做成並係為”無煙"。雖傜如此，顆 粒9G僳為具有貫穿中心部之單孔之實質圖筒型。其它之 推進劑顆粒紐態亦適宜，但至少一部伪須依所使用之特 定之推進劑之化學公式而定》 單一（多數）之氣體産生器進口噴嘴98(例如，具有約 Ο.δΐβ"直徑之單一噴嘴98)偽設置在氣體産生器外殼86 之末~端96且大體上傜朝遠離封閉盤70之方向^氣體産生 器外殼86之側壁之週向上分隔設置多數之出口或排出噴’ 嘴2 Q 0 (例如，四悃噴嘴2 0 0配置成一"列"，每個噴嘴之 直徑約為0.221”）。雖然噴嘴200愈近出口愈能增強其動 作，但可改變這些噴嘴2〇0之軸向位置（大體上係定在氣_體產生 器外殼86之中間部份更甚者，可改變噴嘴2Q0之數目β ’藉 在氣體産生器外殼8 6之側壁上設置幾個排出噴嘴2 0 0及於 本紙張尺度適用中國國家枕準（CNS >八4圯枯（210X2^^1 - ^^^1 t^llm nf ^^^1 ^ -- - - - - ^ 1 1¾ _ 、-口一 * - * (坫先閱堵#而之注意事項再坑寫本頁) 經濟部中夾標洛局Η工消贤合作社印製 43 643 δ力歸0修正| Λ7 補充 Β7 . _____ —Γ..Ί_^_···| _丨 _ _ I ι_.ΓΤΤ I I — . ---··—-’·- ~ 五、發明説明（<?) 外殼86之末端96上設置一個氣體ii生器進口噴嘴98之這種組態’在： .推進劑顆粒90燃燒期間，加壓媒-36係經氣體產生器進口噴嘴98被引入 氣體産生器外殼86，接著在氣體産生器外殼8 6内之混合 氣體則經噴嘴2 0 0流出外殼8 6 ^具髖言之，沿箸氣體産 生器外殼86之轉壁流動之加壓媒體産生壓差藉以將加® .’媒體36經氣體產生器進口噴嘴98引入氣體產生器外殼86*這種情形 ，當産生某種.型式之推進劑氣體時會大幅地改善充氣器 30之性能，這點將於下面詳述β 氣體産生器82含有用於在適宜時間點燃推進劑頼粒 之黏火總件114。點火總件114傜在抛射體50及推進劑顆 粒90之間至少部分設在氣體産生器外殼86内且整體上含 有作動活塞1 2 4 ,及至少一個雷管起動注給器1 2 0及做為 作動器之點火/助力材料144。質言之，作動導件140接-合於巩口套筒7 4之端部及氣體産生器外殼8 6之内壁，，藉 此，作動導件140至少一部份之作用僳收容至少一部份 作動活寒124並導引此活塞β起動注給器把持器116接合 於作動導件140之一端且收容多數之傳統之雷管起動注 給器、20,這些雷管起動注給器你放置在實質地接近於點 火/肋力材料1 4 4之位置。點火/肋力材料1 4 4傺典型地藉 裝料蓋148而被保持在接近於雷管起動注給器120之附近。適 宜之點火/肋力材料1 4 4傜為具有8 9 5S R D X，1 1 %鋁粉，另加 〇 · U羥基丙基雛維素成份之R D X鋁肋力材料。在起動注 給器把持器1 1 6及推進劑套筒9 4之間設有扣件1 0 8及檔板 1. 1 2。.若氣體商生器外殼8 fi _皺縮，非溶接，而附裝於 -1. I)- 本紙张尺度適用中國國家;iiUV- ( CNS >以現估（2ΙΟΧ297.:Μί ) (请先Μ讀背而之注意事項洱填寫本頁) 一裝- 訂_ 43 6437
A 7 1Ϊ7 經浒部中央標洛局β工消资合作杜印製 五、發明説明（9 ) 孔口套筒Ή時氣體鹿生器外殼8 G在蓮轉期間會伸長。结 果，為了維持前逑構件之堅固之互動，例如，可放置波 形彈簧墊_ (未_示）在扣件108與檔板112之間。 作動活_ 1 2 4偽可滑動地設置於作動導件1 4 G内並含有 實質上與起動注給器1 2 G成一直線之連續邊緣突出構件 128。請瞭解亦可使用多數之突出構件（未丽示）替代賁 質連缡邊緣突出構件128。膜片式弾簧墊圏136係設置 在作動導件1 4 0及作動活整ί 2 4之間並接合（經間隔件1 2 6 ) 於兩者之各一部份俾於初期狀態保持作動活塞124與起動 注給器120分離。結果，降低因作動活塞124與起動.注給 器120之意外之接合而誤作動氣體産生器82。但是，俟拋 射體5 0通過封閉盤7 0後抛射體5 0施加於作動活塞1 2 4之能 :量係足夠大於膜片式彈簧墊圈136之阻力，進而使連續邊緣突出構件 128以充份之力接合起動注給器120俾點燃至少一偭起 勤注給器1 2 0。接箸旋即點燃點火/助力材料1 4 4 ,導致點 燃推進劑顆粒9 D。 在氣體産生器8 2動作期間，起動注給器1 2 0會沖蝕，進 而容'許蒴推進劑顆粒9 0之燃燒所産生之推進劑氣體流過 起動注給器1 2 0 ^推進劑氣體以這種方式之任何洩漏會 對充氣器30之性能之一致性有不良之效應。因此，疸些 氣體應作用在作動活塞124俾移動活塞124進入作動導件 ].4 0而與導件作.密封之接合。藉此對氣體産生器外殼9 0 提供密封作用而實質地限制氣體通過其間之任何洩漏。 因此，使推進劑氣體如所需地流經氣體產生器進口噴嘴98。 -11- 本紙乐尺度適川中國固家d- ( CNS )以/見怙（210χ2ι)7'>>^ ) (請先閲讀背而之注念事項再填样本頁)
43 6437 助· 6· _修正 年月曰 補充丨 A7 五、發明说明（β ) 總結充氣器3 G之動作，偵測器1 4 (第1圖）送出信號至 起動器4 6以推動抛射體5 0。拋射體5 0起初通過封閉盤7 0 以打開充氣器外殼3 4與安全氣囊ΓΜ第1圖）間之通路。 拋射體5 0持續前^直到撞繫作動活塞1 2 4 ,進而使附装於 活塞124上之突出緣邊128衝擊對準之起動注給器120之 至少之一。結果，點火/助力装料14 4點火，接著旋即點 燃推進劑顆粒9 顆粒9 (]在外殼8 (5内燃燒期間，加壓媒 體36則經設在外殼86之一端96上之進口噴嘴98自充氣器 外殼3 4被引入氣體産生器外殼8 6 這是藉加壓媒體3 6沿 箸氣體産生器外殼86之御壁流動所産生壓差而進行。加 壓媒體3 6之11引入”提高推進劑氣體和加壓媒體3 6在外殼 S6内之混合，這對加壓媒體36含有氣氣俾與含有大量之 一氣化碳及氫之推進劑氣體反應之情形更為需要，這點 將於下面詳述^雖然如此，氣體偽經外殼86之側壁上之 排出噴嘴20G而自氣體産生器外殼86排出。如此，藉混 合加壓媒體36和來自氣體産生器外殼86之燃燒産物而可 如所需地增大流至安全氣栽18之氣流。 經Μ部中戎i?'^-^h-T消抡合作打"來 {誚尤"讀背面之注意事項再4寫本頁) ίό上述，混合充氣器3Q可利用槍型推進劑做為推進劑 顆粒90之成份及至少一種惰氣及氣之混合物做為加壓媒 體3 6。槍型推進劑，如所使用者係為高溫，當燃料之推 進劑，如單基，雙基，三基推進劑及硝胺推進劑，如 LOVA(低易損性彈藥）推進劑或HELOVA (高能量，低易損 性彈藥）推進劑。更具體言之，傳統之槍型推進劑之燃 燒溫度範圍約2，5 0 (T k至約3 8 G 0° k，典型俗大於約 一 1 2 - 本紙张尺度適川屮囤國家梯準（CNS ) Λ4規格（2】〇Χ297公釐） Λ7 4 3 643 7 B7 五、發明説明（11 ) 3，OQ(T k,且為無過剩氣之富燃料者，這些推進劑産生 鉅量之C G及Η 2。從這些推進劑釋出之過剩燃料典型地需 要貯一存之氣體之5_罜2 ..5 .衷JL.子:百:分.比，或有時需15至4 0克 分子百分比之氧俾對C02及11 2〇執行反應平衡。 核准給Hamilton氏等之美國專利第5,53,889號掲示槍 型推進劑俗被使用於混合充氣器上，該專利己讓渡給本 專利申請之受譲人，因此該專利之全部内容被本發明採 做為參考。 已往發現在某些環境條件下，例如，曝露在至少約為 105°C之溫度下至少約1Q5小時，依前述Ham i&t ο η氏等之 專利之敘逑，槍型推進劑成份會産生不一致之性能率^ 例如，發現具有〇Χ(六氫三硝三氮雜苯）次级炸藥及GAP (縮水甘油疊氮化物聚合物）增塑劑及CAP(醋酸丁酸纖維 素）黏合劑之鬆散之推進劑，如Hamilton專利裡所掲示者 ，當在高溫下長時間曝露時會黏合在一起，進而形成一 锢或多傾結塊之推進劑顆粒。本發明所稱之'’鬆散推進 劑顆粒”傜指示黏合在一起之各個分開之推進劑顆粒，而 ”結~塊之推進劑顆粒”傜指在物理上已黏結在一起之鬆散 推進劑顆粒。推進劑顆粒之黏結造成推進劑顆粒之淨表 面積之減少。雖然無根據！何特定之理_論._，深僖___進劑 顆粒之淨表面積之減少傜造成推進劑顆粒之性能率ί亦 即加壓）之移動或降低。另外，亦深信推進劑顆粒經長 時曝露於高溫環境後産生之結塊現象傜由於存在於推進 劑顆粒之表面上之低熔點黏合劑齊聚物之黏合所造成。 -1 3 - 本紙浓尺度通用中国國家標半（CNS ) Λ4規格（2!0Χ297公釐） 誚^間讀背'&之注意事項再瑱寫衣頁) 丨.：：©裝 經浐部中-""^^.^^消卟合作私卬^ ---,—亨-----------^-i ------I!
d 3 G 4 3 T
A7 B7 五、發明説明 這些原來I均勻地分散在所有推進劑顆粒之低溶點黏合 劑齊聚物當曝露於高溫時會移動，進而集中在推進劑顆 粒之外部表面，另外，滦信典型地存在於前述之推進劑 顆粒公式上之增塑劑之存在傺助長黏結之解手。在推進 劑顆粒之表面上之低溶點黏合劑齊聚物之集中造成推進 經浐部中JA-i?--^^,-Ji-T'消抡合作私卬製 粒推體粒劑 粒到率推 擊粒本進有 封調 顆個整顆進 顆達速.之。衝顆用推具 在度 劑整之劑推 劑能之塊力到劑使之出 指溫 進指粒進致 進皆慢結壓受進藉質得 俗及 推傺顆推導 推劑極現之當推現品而 ^ 間 盤^1'劑合而. 塊進以發pa粒逑發膠進 時 影㈣進混進 結推傺間ok顆前亦橡 ， B之 地㈣推之， 泛種粒期10劑加，似開 ^逑 isf 然述化 及兩顆驗於進增外有裂 r 下 大之雖前變 粒然劑試少推更另具而 =少· 會稱。在部 顆雖進之到，開。造撃 或至， 不所一但局。劑示推室50上裂性Μ 衝^到14 但明均，之化 顯之驗生式之定可到。旨受 』 ，發當變份變，t驗塊實産公粒不，受率 W 已 失本相改成大：®試結在會劑顆之式會壓 先 消。份未學鉅散率但。間進劑性公不加 1 劑 之份成上化之鬆壓，力期推進制粒粒.之=進 性成學質成質，加力壓氣合推預顆顆致之推 質學化實造性T之壓峰充混。可劑種一稱 .， 均化之可會理 D性峰光於之開之進這及所上 之之粒份上物U5較尖需粒逑裂率推，測明驗 粒體顆成式之述比之所顆前會壓之粒預發試 顆整劑學公粒詳之似達劑於 '亦加明顆可本槽 劑之進化之顆 間相到進 時之發劑更 閉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度诮州小囡國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公楚） 43 64 37 Λ7 H7 五、發明説明（〇 ) 節之一之處理： U )曝露在至少1 Q 7 °C之溫度下至少4 (5 M、時及 (請先間讀背而之注意事項再填寫本頁) (h )曝露在至少1 (Π 之溫度下至少2小時後接著在至少 -4 0 °C之溫度下至少2小時，如此循環4 8次； 於推進劑被點燃後約3 0 m s e c時所産生之壓力與未接受 上逑任何調節處理之標準推進劑在同等之情況下所産生 之壓力之差。此壓差傺小於約3 Q k p a ,小於1 0 k p a更佳， 而就統計學上言約〇 It a p則更佳。溫度循環重複進行至少 約4 8^。標準推進劑具有與這些在接受上述時間及溫度 調節處理前之推進劑實質上同等之成份及物理物質ο " 實質同等成份”條指用於所有目的之推進劑之化學成份 係相等，俾容許相同公式之不同枇次間之無可避免之變 化。”賁質同等物理性質’'傺指容許不同枇次間無可避免 之變化ο推進劑顆粒之性能率之一致性之決定不需在充 氣器外殼内執行。實驗室之試驗可替代用來模擬推進劑 顆粒在充氣室外殼内所産生之壓力。典型之簧驗步驟包 含點火，亦即，點燃放置在利用厚壁炸彈室做成之封閉 容器_内之推進劑並測定所産生之壓力。 大體上，對於可被使用於推進劑顆粒30之公式上之槍 經滴部中央標準局負工消货合作社印製 型推進劑，總顆粒重量（廳用於..乘客側）之範圍為約5公 - ·......... 克至約ί 5公克，但最好小於約1 5公克。這種情形，最好 使用約75公克至約175公克之加壓媒體36，此加壓媒體 3 G含有約1 (U至約3 I】％克分子之加壓媒體之氧。更具體言 之，當使用約145公克之加圈媒體：Ϊ6»含有約2U克分子 **15"*· 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Λ4現格（210X297公*) 436437
Λ7 H? 五、發明説明l·4* 公之 在 約 9 nj 5 ΰ ^ ^i 時 i*)1liE SIM 應 進 丨 Μ ^ ^ 電.Li氣 之gsG +7C之T 905 像 粒望％ 顆希 ， 劑時克 進側公 推駛纟 時駕 ，於 氣用 之應 约 至 克 公 約 偽為克 若可公 。量 5_ 克數彳 近 附 克 公 體 媒 壓 加 用 可 亦 量 之 劑 進 相 型 槍 之 2.述 約上 至 丨 tl"l 推 對 景 ΐ Pi 進至 ο J—< 為 約 圍 範 之 κϋ 比 逑 前 0 示 表 例 比 之 量 重 總 之 粒 顆 劑 者劑 解進 瞭推 可少 C 減 想而 理進 最 ， 傜高 15提 約劑 於進 大推 ，之 佳.熱 更較 8 Ϊ 1 用 至使 4 1 藉 約可 而例 ，比 ο 20此 質混 實之 體穎 氣新 出之 輸粒 之顆 ，劑有 進含 推比 型在 槍能 為器 因氣 ,充 點故 這 ， 於物 關粒 〇 顆 量的 用熱 需無 之上 充使 ， 使當 可， 0 度外量 溫另重 高。及 提貴寸 。愈尺 體高之 氣愈構 出度結 輸溫器 生髖氣 産氣充 下是少 但減 ..可 輕時 又劑 Φ'ii 成推 作型 器檢 氣用 度 溫 之 高 器 氣 充 式 合 出 輸 體 氣 總 用 可 亦合 份組 成之 1 6 劑 3 進體 推媒 之 述加 上及 體 氣總 劑之 進90 推粒 卽顆 亦劑 t進 對 子 分 克 之 示 表 例 bb 之 量 •lii 克之 之克 般粒 „ 顆 0劑 進 #cb 推 對 S3 子 分 為 劑 進 ► •II 推 至 子 克 公 罾八六.至ϋ Φ Η 出約分 輸圍克 ,範公 形之0.4 情例， 之tb子 劑之分 進量 推重 型總 槍之 克 公 經濟部中央榡华局月工消费合作社印% 約 而 UE 侄 更 子 分 克 公 體 氣 多 用 使 6 3 體 媒 0 Jn 為 少 至 。 用 佳使a川 係粒 則顆 子劑 分進 克推 公許 5 .容 其 ， ，始 氖初 及 0 氩能 ，功 氪多 "為 氬偽 含扮 包部 氣的 惰氣 之之 宜體 適媒 〇 _ C Π 公 。 劑佳 進最 推為 型 0 槍中 於進 助推 有之 供需 提所 * Ϊ 2 應 8 度器 物生 産鹿 燒體 燃氣 體少 氣減 之少 9 至 粒此 頼 。 劑源 淮熱 推之 顆脹 槍膨 與氣 氣惰 本紙張尺度適用中國國家·( CNS ) A^ML估（2丨OX2V7.»垃） 經浐部寸夾ii.4'-XJM.T消处合作社印狀 4.36437 ^ ‘ -- ' ··' — ________________一·---------- 五、發明说明（'") 劑量。另外，氣與推進劑燃燒産物之反應降低推進劑氣 體之任何目前之毒性位準至可接受之程度°例如，氣會 理想地將眈存乏二氣化碳之實質部份轉換成二氧化碳（ 例如轉換至少約85%之C〇成C〇2 )及將：6ϊ存之氣變成水 蒸氣（例如，將至少约8〇55之Η2轉換成Η2 〇) ’及使未燃燒 之磺氫化合物實質地消失（例如，消除至少7 5 %之碳氨化 合物）。藉此，上述之氣體産生器82之性能文幅地改善。 亦卽，含氧氣之媒體36藉沿箸氣體産生器外殼&6之倒壁 流動所産生之壓差經設在外殼86之末端上之進口噴嘴98 而被引入氣體産生器外殼86内，外殼86上設有排出噴嘴 200。結果，媒體36與氣體産生劑之C〇及富氫之燃燒産 物産生混合，進而銀幅地改善氣體産生劑之整體燃燒效 率，氣體産生劑之燃燒産物與富氣媒體36之混合’及推 進劑顆粒90之燃燒率β接著，.氣體則經設在外殼86之側 壁上之排出噴嘴2 0 0噴出。氣體産生器外殼86之上述組 態因此大幅地改善充氣器3 性能（例如’藉提高氣與 推進劑氣體之快速及有效率之混合 至-少一種惰氣之克分子量大體上介於約70¾至90%之間 ，而氧氣之克分子量大體上介於約10丨至3(]3£之間。但是 ，如上述，加壓媒體36可含有約70%至9U克分子量之惰 氣及約8%至30¾克分子量之氧。大體上，使用之氧氣量# 大於根據理論轉換之量。但是，一般亦不希望輸出氣體 (亦卽，推進劑氣體及加壓媒體之組合）中之氣氣超過2〇% 克分子》 "17" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. 本紙张尺度適用屮固國家標準（CNS )八4規格（210X297公t ) A 3 64 3 7 Λ7 H7 ' 五、發明説明（4 ) 充氣器3 Π可铋下述方式紐裝。首先，藉例如，1 )將檔 板1 Π ()及篩]Π 4插入氣體産生器外殼8 6接近排出端9 6 ; 2 ) 將推進劑套筒-9 4捅入氣體産生器外殼8 6 ; 3)將推進劑顆 粒90放人於推進劑套筒94内；4)將檔板112及扣件10δ插 入氣體産生器外殼8 6内位於推進劑套筒9 4相對於産生器 之排出端9 β之末端附近；5 )將起動注給器把持器1 1 6 ,連 同點火/肋力材料1 4 4及裝料蓋1 4 8插入氣體産生器外殼 δ(3;及G)將作動導件14t),beUeville墊圏136，及作動活 寨124插入氣體産生器外殼86，藉此完成組裝氣體産生器 8 2。然後，將各部相互連接，例如將氣體産生器外殼8 6 溶接於孔口套筒7 4，俟抛射體5 0及起動器4 6定位於擴散 器3 8内後將擴散器38溶接於毅66，將封閉盤70溶接於穀 6 (3及孔口套筒7 4之間，及將穀溶接於充氣器外殼3 4。在 上述結構不受損傷之情形下，可將媒體36引入充氣器外 殼34内。關於此點及若為多氣體之情形畤氬氣及氣氣可 經溶接於充氣器外殼3 4之末端之端塞而分別（亦即，首 先引入氬或其它惰氣，然後引入氣氣或順序倒反也可） 被弓Γ入充氣器外殼34内，或也可事先混合後才被引入。 經濟部中央標隼局員工消费合作社印梵 (請先閲讀背而之注念事項再琪寫本頁) 熱穩定之槍型推進被用摧」顆〜粒_9 時偽含有次級炸藥，亦即，若偽L 0 V A推進劑時則為硝胺 (RDX)。其它可用做為推進劑顆粒90之公式之次级炸藥 則含有其它之硝胺，亦即HMX (環四甲撐四硝胺），及TAGN (三氨苺硝酸胭）。下表1示出ΟϋΧ,ΗΜΧ,及PETN次级炸藥 之一些燃燒性質。 -1 8 - 436437 五、發明説明（π ) 一般為了達成一些彈道性質及長時間之熱穩定性之所 需之組合（例如，希望逹成LOVA推進劑之雙基推進劑之彈 道件質及長時間之老化性質或長時間之熱穩定性），次级炸 經濟部中央標準局貝工消费合作社印?ί 表 1 型式 火焰溫度ΓΚ)(於 3，OOOpsi下） 産生之燃燒氣體無過剩 之〇 2 (克分子％ ) RDX 3348 33% N 2 25% C0 2 3 % Η 2 〇 9% Η 2 8% CO a 剩餘之其它氣體 ΗΗΧ 334 0 33% Μ 2 25% CO 9% Η 2 8% CO 2 剩餘之其它氣體 ΡΕΤΝ 3444 19.5% C0 17% N 2 3% H a 30% Η 2 〇 24% CO 2 養可組合黏合劑条做為推進劑顆粒9 Q( 11混合推進劑”） 之公式。”黏合劑条"一詞偽指加於推進劑之一種或多種 -19- 本紙张尺度適m中國國家標卑（CNS ) Μ现枱（210X2们公兑） ---,-----Φ—, (站先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) -訂 43 64-37 經濟部中央標率局負工消f合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明（β ) 複合物，這呰複合物偽用於變更推進劑之物理，化學， 及/或彈道性質。有用之黏合劑条包含採用選..电ϋ 劑，增塑搜L，熟化劑，抗氣劑，穩定劑，不透明劑及其 _·. - . · 等之組....合之群之推進劑增添劑之這些糸。 混合充氣器30内之推進劑顆粒90之混合推進劑顯示出 良奸之彈道性質（亦即，在相當低之動作壓力下之燃燒率 及燃燒溫度）及顯示出可接受之長時間穩定性（例如，用於 評估長時間之熱穩定性之一種工業試驗傺為耐受（未點燃） 曝露於107 °C之溫度長達400小時之統計學上足夠之採樣 數量）〇另外之試驗偽充氣器耐受曝露於1 0 7 °C之溫度下 長達40小時而性能無降低到無法接受之程度。尤其是， 由混合推進劑形成之推進劑顆粒9Q傺在燃燒溫度約1,800 1至3,800 °K之範圍，燃燒率約為0.25吋/秒<0.64公分/ 秒）至0.75时/秒（1·9公分/秒}之範圍，及動作懕力（在氣 體産生器外殼86内之懕力）約為4,QQQpsi(27.6Mpa)下燃 燒。由混合推進劑形成之推進劑顆粒9G在燃燒溫度之範 圍約為1,80(1 °k至3,8Q0 ek,燃燒率之範圍約為0.3时/ 秒（(ί · 7 G公分/秒）至fl . 6 Q时/秒（1 . 5公分/秒），及動作壓 力約4 , Π 0 0 p S i ( 2 7 . G M p a )或低於4，0 0 0 p s i下燃燒則更理 想。 一般，混合推進劑公式含有約6 G w t %至9 0 w t %之次级炸 |藥及40wt:%至lQwt%之黏合劑务。更典型者，這些推進劑 公式含有約74wt3S至次级炸藥及約26wt%至約15wt!S 之黏合劑条〇推進劑公式含有約84wt%特定次级炸藥及約 -20- 本紙張尺度適用中國國家椋隼（CNS ) /以圯枯（2I0X 公兑） (请先閲讀背面之注意事項再填湾本頁)
A7 436437 B7 五、發明说明（>?) 1 6 w t %之黏合劑糸偽為最佳。其它微量（亦即，少於成份 之約2wt5S)之添加劑及無可避免之雜部亦存在於這些推 進劑之成份裡。 令人聚喜地發現推進劑顆粒公式使用本發明之黏合劑 經過高溫老化或熱循環調節後仍能得出一致之加壓率， 這些有用之黏合劑選自由聚丙烯酸酯，聚丁二烯，聚苯 乙烯，聚丙烯腈，聚氨基甲酸酯，聚已酸内酯，多元醇，聚 乙二醇，多硕酸酯，kraton®，Estane®，聚丙烯乙二醇，聚 氣化乙烯及其等之温合物組成之群中之聚物。而在這些 聚合物中聚丙烯酸酯傺特別有助於使推進亂顆粒具有一 致之性能率。 具有熟化處所之聚合物，如具有環氧熟化處所群之聚 丙烯酸酯，例如，可自^購得之1U_p_qJ聚 m醆酯彈性體级A R 5 3 L做為黏合劑傺特別有用。本發明 所稱之”熟化處所”僳指聚合物内存在之功能群，典型傺 在末端上，藉此功能群能進一步操控聚合物。熟化處所 (1ί先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· '-=5 經妒部中夾ι.ϊ.έΫ-^Jh-T消介合竹打印^ 物化j處 化.ilk化
熟高化 物較熟 化生 ， 氣産即 環而亦 之進 ， 在。物 存鏈合 上交複 酯行核 酸進親 烯能加 丙物添 聚合藉 ，聚可 例5IC 實酸物 個稀合 一 丙聚 之聚之 明使量 發所重 本處子 化分 本紙张尺度適;1]中阐國家標準（CNS ) Μ規格（210Χ297公浼） 436437 ΑΊ 1ΐ7 經濟部中央標準局只工消费合作社印^ 五、發明説明（ ) 1 1 劑 * 或 僅 加 熱 而 無 使 用 任 何 熟 化 劑 達 成 刖 述 之 交 銻 作 用 1 I 0 本 發 明 所 稱 之 π熟化劑” 指 與 聚 合 物 内 之 熟 化 處 所 反 1 1 應 之 複 合 物 〇 若 偽 環 氣 化 物 之 熟 化 處 所 時 熟 化 劑 m 啓 動 ί 先 1 連 鎖 反 應 1 進 而 形 成 交 鏈 之 聚 合 物 0 ΪΜ 是 因 環 氣 化 物 與 間 -ifi 1 I 熟 化 劑 進 行 反 應 所 産 生 之 醇 鹽 本 身 做 為 熟 化 劑 進 而 傳 播 背 而 1 I 之 1 交 鏈 反 應 使 敗 八Ί、 〇 有 肋 於 進 行 具 有 環 氣 熟 化 處 所 之 聚 P 烯 >王 意 1 € 事 I 酸 M=, 之 交 m 作 用 之 良 梦熟-it劑包含銨鹽 醇 鹽 > 胺 1 金 項. 再 屬 鹽 及 含 複 合 物 之 硫 〇 熟 化 劑 取 好 偽 選 自 由 銨 羧 酸 酯 填 % 本 J\ 裝 t > 如 銨 案 酸 丽 ， 銨 醋 酸 酯 9 m 酒 石 酸 酯 及 其 等 之 温 合 物 頁 I [ 組 成 之 群 〇 添 加 於 聚 合 物 ， 亦 即 黏 合 劑 使 進 行 交 鍵 之 1 1 熟 化 劑 之 量 俗 依 産 生 之 推 進 劑 之 所 要 之 物 理 及 據 機 m 性 質 1 而 定 但 曰 疋 » Qlwt%至約Q .5 1 訂 WU之推進劑， 約〇 .i wt S：至約 0 .3 w t X更佳， 而約0 .2 « t % 貝ij 為 最 佳 〇 1 1 不 似 刖 述 添 加 增 塑 劑 以 逹 到 所 要 之 物 理 及 Mt m 械 性 質 之 1 I 混 合 推 進 劑 公 式 * 本 發 明 之 混 合 推 進 劑 公 式 無 需 使 用 任 1 ：1 & I 何 之 增 塑 劑 卽 可 逹 到 所 需 物 理 及 m 械 性 質 〇 在 此 項 技 術 域 上 t 熟 知 m 添 加 增 塑 劑 於 聚 合 物 可 改 變 聚 合 物 之 1 1 物 理 及 機 械 性 質 C 但.本 發 谁劑之所要物理性 質 1 铺 選 擇 聚 合 物 及 交 鍵 量 而 達 成 〇 m 省 去 使 用 增 塑 劑 ) 可 1 | 製 成 經 老 化 處 理 仍 能 具 有 一 致 之 加 壓 之 推 進 劑 顆 粒 〇 ,! 無 任 何 特 定 之 理 論 根 據 深 信 逹 成 推 進 劑 顆 粒 之 ^- 致 加 1 ! 壓 傺 歸 因 於 聚 合 物 之 交 及 無 增 塑 劑 > 刖 者 之 交 鏈 作 用 降 低 了 低 溶 化 齊 聚 物 之 最 1 而 後 者 則 減 少 低 溶 化 齊 聚 1 1 I -2 2 - 1 1 1 本紙张尺度適用中國囷家棉苹（CNS ) Λ4現彳ft ( 2;〇Χ2π公邛） 436437 Λ7 B7 五、發明説明（/ ) 物集中於推進劑顆粒之表而上。 於本發明之另外實例上，推進劑顆粒公式包含抗氣劑 ，此抗氣劑使椎進劑顆粒具有較大之熱穩定性及抗氣性 。有用於本發明之^奸抗氧劑包含取代苯基，諸如BHT( 2,0-二-恃-丁蕋-4-甲基酚）及 Naugard 445(4,4’-雙對（ a，or-二甲基苄基）二苯胺）及其它目前银ί知之抗氣劑。 抗氣劑最好偽 Naugard445。 Naugard445偽美國 οοπηθοΐ-ί c u t 州， H i d d 1 e b u r y , Uni r 〇 y a 1 化 _ 學公 司出産 之抗氧.. 劑_ 之商標名稱。 .於本發明之另外實例上，推進劑公式包含穩定劑，諸 如乙基中定劑，二苯胺，間·苯二酚，akardite Π ,戊基 醇，尿素，礦脂，及甲基硝基苯胺。 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 雖然腹板厚（推進劑顆粒9Q之内外徑差之一半）偽依所 要之性能率而定，但是，一般，推進劑穎粒之腹板厚最 好為約Π. 010时至約0.10时。本發明之推進劑顆粒之腹 板厚為约0.023吋至約0.Q53时則更佳。推進劑顆粒之長 度係依所要之特定性能率及推進劑之腹板厚而變化。根 據宵、經驗之法則，推谁劑顆好約為推進劑 顆粒之腹板厚之_1〇倚。典.型地，本發"明之推進劑頼粒之 長度為約0.1 00时至約1.000时而約0.23时至約0.53时則 更佳。 推進劑頼粒90之混合推進劑公式用之黏合劑糸亦可包 含抗氣劑。例如，一呰黏合劑一 Μ曝露於空氣或氣即會 了解，進而影铹推進劑顆粒90之點燃。因此，可將抗氣 - 2 3 _ 本紙張尺度適用中國园家栉準（CNS >八4说估（210X2W公灯） 4 3 6 4* 3 7 a 7 __B7_^_ 五、發明説明（>-) 劑含於混合推進劑公式以防止聚合物之氣化性降解，進 而增加温合推進劑公式之長期穩定性。 具有所要彈道性質及提供足夠之適當之長期穩定性指 數之一種混合推進劑公式包含硝胺次级炸藥RDX(六氫化 三硝三氮雜苯）與含有聚丙烯酸酯，熟化劑苯酸銨及抗氧 劑Naugafd445之混合。一般，這種混合之推進劑公式可 包含至少約84wt%RDX,約15wt5S至約16wt%聚丙烯酸酯， 約O.lwt%至0.3wt5S苯酸銨及不超過約0.5wt%Naugard445 。這些概括之相對量提供混合推進劑所要之彈道及長期 之老化性質。但是，請瞭解如果藉_自此公式壓出而形成 推進劑顆粒時可能需要在指示之範圍内提純相對之I量〇 如果偽本文所逑之混合推進劑之情形，燃燒時會産生 大量之一氣化碩及氫（例如，3 5 !6 C 0及1 9 % Η 2 )。另外，藉 充氣器推進劑之燃燒形成之一氧·化碳及氫氣正常上 車可充氣之安全糸統言係無法接受。但是，當這些塱式之 混合推進劑被使用於混合充氣器30時加壓媒體36，如上 述含有氣，則在燃燒或燃燒後之反應期間將實質部份之 —€化碳及氫（例如換成無害之二氣化碩及水蒸 汽。使用貯存之氧氣俱特別需要，因其不必將氧氣源（ 例如，高氯酸鉀）含於混合推進劑公式内。尤有進者，推 進劑産生之燃燒氣體與貯存之氧氣間之放熱反應偽特別 需要，因其能提高推進劑之熱值，進而減少膨脹安全氣 甭所需之推進劑量。 混合推進劑當被含於推進劑顆粒9(3之公式内及使甩於 -2 4 - 木紙张尺度適州中囡囤家摞肀.（（、NS ) Λ4規格（210X2W公漦） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
'1T 4 3 6 4 3
Λ7 Π7 經濟部中央橾挲局貝工消资合作社印" 五、發明説明（4) 混合充氣器時對於槍型之推進劑可採上逑之數最且對於 推進劑顆粒9 η及加壓媒體3 β之相對數.最言，具體地含有 上逑顆粒。更甚者，對加壓媒體3 6言，氣及一種惰氣之 柙對數罱亦可被採用於本文所述之混合推進劑〇 下面幾個例進一步有助於説明含有次级炸藥及黏合劑 务之混合推進劑公式之有關特馓。如前述，所有"w t % "皆 表示重鼠百分比。 栩I - 1 下面之例説明本發明之推進劑公式在經長時間曝露於 高溫或重複熱循環後仍呈現性能，亦即加壓率，之一致 性0 . ' 製作含有至少約S3wt%KDX(六氫化三硝三氮雜苯）約15.5 只1:%聚丙締.酸酯，約0.2«1^苯酸銨，及約0.3 1^?；^1^3『(1 445及形成具有平均密度約1.64g/cc及平均腹板厚度約 0.023吋之柱形顆粒。將5. 6公克上逑成扮之推進劑顆粒 ,亦即試驗樣本，及145公克具有約2W之加壓媒體放入 具有0.194时孔口之充氣器内，接著在固定容積室，亦 即槽' 6 0]内燃燒。推進劑具有約2，2 2 8 ° k之燃燒溫度 '及顯示出可接受之彈道性質（亦卽，在4 0 0 (IP s i ( 2 7 . G MPa) 之壓力下之燃燒速率為0 . 8 5吋/秒（2 1 6公分/秒）。噴出 充氣器之平均總溫度偽小於8 D 0 °C ^標準之推進劑顆粒 之性能偽如第3A圖之筲線所示。産生之氣體含有約37.5¾ —氣化碳，約2 3 %氮，約2 7 5S氬，約1 (U水蒸氣及約2 . 5 %二 氣化碳。成份之長期熱穩定性經評估後可被接受。例如 -2 5 - 本紙张尺度適用中國國家棉準（CNS ) /\4见祜（210 X 297公垃） ---------1、^裝------,-訂 y/L·. (請先間讀背而之注意事項再填寫本頁) Λ7 H7 經 濟 部 中 央 標 準 局 F\ X 消 合 作 社 印 % 跑ί;,麟修正 43643^ "補充 五、發明説明（Μ ) ，推進劑本身曝霖於1 0 5 °C之溫度下1 0 5小時不會發火， 然後在固定之容積内燃燒，推進劑之性能如第3 A圔之虛 線所示宵質上未受熱處理之影错。推進劑之性能在經過 交替之熱循環，亦即在9 Q °C之溫度下總計曝露1 0 9小時 及在-4 Q°C下總計曝露8 9小時，後亦如第3 A画點線所示， 實質上不受熱及冷處理之影鬱。 例 本例示出具有不同腹板厚之本發明之推進劑顆粒之性 能之一致性。 除了使用G.δ公克具有0.028时之腹板厚之推進劑顆粒 外，所有的步驟皆例1者相同。標準推進劑顆粒之性能 曲線偽如第3Β圖之實绵所示^曝露於105 °C之溫度下經 105小時後推進劑之性能如第3B_之虛線所示簧質上不 受熱處理之影繼。經交替之熱循環處理，亦即在3trc之 溫度下曝露總計1 0 9小時及在-4 Q°C溫度下曝露總計8 9小 時，後推進劑之性能如第3B圖之點線所示，實質上不受 嚴苛之溫度之變化之影響。 例 本例示出經在溫度1 Q 7 °c下曝露4 0 0小時後本發明之推 進劑顆粒之性能之一致性。 除了使用5 . 7公克腹板厚為G . 0 2 3时之推進劑顆粒，1 4 5 公克之氣體及孔口尺寸為0.182之充氣器外，所有之步 驟皆與例1者相同。標準推進劑顆粒之性能曲線偽如第 3 C圖之實線所示。在1 Q 7°C之溫度下曝露4 Ο小時後推進 -2 6 - 本紙張尺度適爪中國國家掠準（CNS ) AWWA ( 2IOX297公玷） (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁)
43B437 Λ7 117 五、發明説明（<) 劑之性能傺如第3C圖之虛線所示，實質上不受熱處理之 影繼。 ---------- (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 例—:_A_ 本例示出經4 8次駸苛之溫度循環變化後本發明之推進 劑顆粒之性能仍顯出一致性。 除了使用5 . 7公克腹板厚為0 . G 2 3时之推進劑顆粒，1 4 5 公克之氣體及孔口大小為0 . 1 8 2时之充氣器外，所有之步 驟皆與例1者相同。標準之推進劑顆粒之性能曲線俗如 第：iD圖之實線所示^接受48次熱循環，亦即曝露在1Q7°C 溫度下2小時後接著在-4 0°C下2小時重複4 8次，後推進 劑之性能傜如第3J)圖之點線所示，實質.上不受駸苛之溫 度變化之影镖 俐-5 本例示出經曝露在1 〇 7 °C溫度下4 0 0小時後本發明之推 進劑顆粒之性能之一致性， 經濟部中央標苹局员工消費合作社印奴 除了使用6.2公克腹板厚為0.023时之推進劑顆粒，157 公克之氣體，及孔口大小為0 . 1 9 3时之充氣器外，所有 之步~驟皆與3者相同。標準推進劑頼粒之性能曲線傜如 第3S_之實線所示。在IQVC之溫度下曝露40Π小時後推 進劑之性能係如第3 ΙΪ圖之虛線所示。 例二i 本例示出在受到4 8次嚴苛之溫度變化循環後本發明之 推進劑顆粒之性能之一致性。 除了使用6 . 2公克腹板厚為0 . 0 2 3吋之推進劑顆粒，1 5 7 -27- 本紙張尺度適州中國國家棍隼（CNS ) Λ4规枯（2! Ο X 处） 經濟部中央標擎局負工消资合作社印聚 A 3 β 4 3 7 λ 7 1ί7 五、發明説明（4 ) 公克之氣體，及孔口大小為G . 1 g 3之充氣器外，所有之 步驟皆例4者相同^標準推進劑顆粒之性能曲線偽如第 3 F圖之實線所示^接受4 8次熱循環，亦即'，在1 (H °C之 溫度下曝露2小時後接著在-4 (TC之溫度下曝露2小時 4 8次，後推進劑之性能僳如第3 F圖之點線所示實質上不 受駸苛之溫度變化之影_。 刨.- ？ 本例示出在不同充氣器孔口尺寸下，本發明之推進劑 顆粒之性能之一致性。 除了使用腹板厚為0.023吋之推進劑顆粒，及充氣孔 口尺寸為0.173时外所有之步驟昏與例3者相同，標準 推進劑顆粒之性能曲線偽如第3G圖之實線所示。在107 UC溫度下曝露4QG小時後推進劑之性能傺如第3G圖虛線 所示，實質上不受熱處理之影響。
例-S 本例示出在不同充氣器孔口尺寸下，本發明之推進劑 顆粒之性能之一致性。 € 了使用腹板厚為〇 . d 2 3时之推進器顆粒及充氣器孔 口尺寸為0.173时外，所有之歩驟皆與例4者相同。標 準推進劑頼粒之性能曲線偽如第3H圖之實線所示。接受 4 8次熱循環，亦即在1 0 7 °C之溫度下曝露2小時後接箸在 -4 (TC之溫度下曝露2小時4 8次，推進劑之性能係如第 3 Η圖之點線所示，也實質上不受駸苛之溫度變化之影鹚 例-9 本紙張尺度適用中國國家掠準（CNS ) Λ4坭格（210X2^公筇） ·、^ς·^衣 * . . 訂 娘 (邻先間诮背而之注意事項存填商本頁) 經濟部中央標隼局员工消费合作社印％ -d36A37 Λ / H7 五、發明説明（w) 本例示出使用不同推進劑頼粒之最，本發明之推進劑 顆粒之件能之一致性 除了使用（K 4公克之推進劑顆粒外，所有之步驟皆與 例7者相同。檫準之推進劑顆粒之性能曲線偽如第3 I圖 之實線所示。在1 0 7 °C溫度下曝露4 0 (1小時後推進劑之性 能傺如第31圖之虛線所示，實質上不受熱處理之影遒。 例-1 0 本例示出使用不同推進劑顆粒數量，本發明之推進劑 顆粒之性能之一致性。 除了使用6.4公克之推進劑外，所有之步驟皆與例8者 相同。標準推進劑顆粒之性能曲線偽如第3 J圖之實線所 示。接受48次熱循環，亦即在1Q7°C之溫度下曝露2小時 後接著茌- 4(TC之溫度下曝露2小時48次，推進劑之性能 傜如第3J圖之點線所示，實質上不受駸苛之溫度變化之 影饗。 例-η 本例示出在長時間曝露於高溫後前述推進劑公式之性 能之、動。 製作含有約TewtXRDX,約11 .5wt%GAP(縮水甘油®化物 聚石物，增塑劑级），CAB(醋酸丁酸纖維素聚合物），及約 UMNA(甲基硝基苯胺）並形成平均密度約1.6857g/cc及平 均腹板厚約〇 . Q 2 3时之柱狀顆粒。接著將5 . 6公克之試驗 樣本放置於孔口尺寸為〇 . 1 9 4时之充氣器内，然後在固 定容積之槽内燃燒。試驗樣本之燃燒溫度約2 , 4 Ο (Γ k並 〜2 9 - 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) 枯（2]〇Χ297公片） (請先間讀背而之注意亊項再填寫本頁) ----r1k-------------------, j 訂：------ 經濟部中央標準局员工消f合作社印^ 43 64 37 Λ7 ίΠ ' 五、發明説明（彳） 顯示出可接受之彈道性質。標準之推進劑顆粒之性能係 如第4 Λ圖之贲線所示。推進劑氣體含有約3 7 % —氣化磺， 約2 5 S!氫，約2 5 %硝，约1. !U水蒸氣及約U二氣化碳。成份 之長期熱穩定性經評估後可接受但在推進劑之性能上産 生可觀之移動β例如，推進劑本身曝露於1 0 5 °C之溫度 下1 I) 5小時不會發火，但是，卻發現推進劑産生顯箸之 結塊，因此隨後放置於充氣器内並於槽内燃燒時推進劑 之性能則如第4 A圖之虛線所示，實質地受熱處理之影饗 。經曝露於9 (TC計1 Q 9小時及於-4 Q °C計8 3小時後推進劑 之性能偽如第4A圖之點線所示，實質地受熱及冷處理之 影響。 例1.2.. 本例示出經長時間曝露於高溫後前述推進劑公式之性 能之移動。 除了推進劑具有例1 1之成份及腹板厚為〇 . D 2 3时外所 有之步驟皆與例3者相同。標準之推進劑顆粒之性能曲 線傜如第4B圖之實線所示。在溫度下曝露4QG小 時後~推進劑之性能偽如第4B圖之虛線所示，因熱處理而 産生可觀之移動。 例-1 3 本例示出經48次嚴苛之溫度變化之循環（在107 °C下2 小時/在-4 (TC下2小時為一個循環）後前述推進劑成份之 性能之移動。 使用之步驟皆與例1 2者相同。標準推進劑顆粒之性能 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ΛΊ见格（210><297公/;.) (請先閲讀背而之·ΐϊ意事項再填K本頁) 訂 經濟部中央標準局另工消费合作社印狀 43 64 37 Λ7 Π7 五、發明説明（β ) 曲線偽如第4 C圖之黄線所示。接受4 8次熱循環，（；亦即曝 露在1 η 7 °C之溫度下2小時後在-4 [TC之溫度下2小時計4 8 次）後推進劑之性能俗如第4 C圖之點線所示，産生實質 之移動。 上逑之推進劑可使用於混合充氣器，如本文所逑者。 另外，混合充氣器整體上包含内存放加壓流體之加壓氣 .體害__，存放推進劑之氣體産生寧，點火器總件及爆破盤_ 加壓流體實質上含有惰性流體及氧。當，例如，産生某 一程度之振幅之加速度時推進劑即被點火總件點燃，進 而燃燒以産生與氧氣反應之氣體産生（例如，一氣化碩及 氫 >。一氣化碩及氫在加壓氣體下與氣反應而産生二氣化 碳及水蒸氣，同時增加氣體産生室内之壓力。然後，爆 破盤被擊穿而使二氣化碳，水蒸氣及惰氣噴入安全氣鼗 18(第1圖）。藉此，安全氣孬18(第1圖）被充氣。 本發明已説明如上。另外，本發明並非限定本發明為 本文所敘逑之形式。因此，與上述主旨及相關技術之技 巧或知識相稱之變化及變更皆不逾越本發明之範圍。上 逑之~一呰實例雖傷説明實用化本發明之最佳已知之模式 ，但熟悉此項技術者當可根據恃定應用所需對本發明施 予各種變更。申請專利範圍各項應包含己往技術所允許 之替選實例。 -31- (請先閲讀背而之注意事項异填寫本頁) - - -----------φ----- 、-fl 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 3 64 3 f年SP日修正 補充 A7 ， B7 五、發明説明（如） 元件符號說明： 10 可充氣安全系統 14 偵測器 18 安全氣珙 2 2 導管 26,30 充氣器 34 充氣器外殼 36 加壓媒體 '38 中空擴散器 40 排出孔 46 起動器 50 拋射體 54 筒 58 篩 62 環 66 中空轂 70 封閉盤 74 孔口套筒 78 孔口 82 氣體產生器 86 氣體産生器外殼 90 推進劑顆粒 94 推進劑顆粒套筒 -32- (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 89. 6.鑷修正 ^-3 0 4 3 7補充 A7 B7 4 3 6 五、發明説明（31 ) 9 8 氣 體 產 生 器 進 □ 噴嘴 96 末 端 100,112 擋 板 104 篩 108 扣 件 114 點 火 總 件 116 起 動 注 給 器 把 持 器 120 .起 動 注 給 器 124 作 動 活 塞 126 間 隔 件 128 連 續 邊 緣 突 出 構 件 1 36 膜 片 式 彈 簧 墊 片 140 作 動 導 件 144 點 火 / 助 力 材 料 148 藉 裝 料 蓋 200 出 □ 或 排 出 噴 嘴 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製- -33 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
Claims (1)
- A8 B8 C8 D8 436437 六、申請專利範圍 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 第871 16364號「用於增強安全氣囊充氣性能之混合充氣器」 專利案 (89年6月9日修正） A申請專利範圔： .1. 一種可充氣之安全系統用之混合充氣器，其包含： 充氣器外殼； 加壓媒體，存放於該充氣器外殼內； 氣體產生器，連接至該充氣器外殼； 推進劑，存放於該氣體產生器內；及 點火總件，用於點燃該推進劑，其連接至該充氣器 及該氣體產生器中之一者或二者； 其中在一封閉槽試驗，由遭受經下列時間及溫度條 件之一或二者之推進劑，在被點燃後29至31rasec時 所產生之壓力： (a) 在107 r或以上之溫度下經歷400小時或以上：及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (b) 在107 °C或以上之溫度下經歷2小時及在-40 TC或 以上之溫度經歷2小時，如此重複進行48次之溫 度循環， 與未遭受上述之時間及溫度條件處理之標準之推進 劑在同等之試驗條件下所產生之壓力，兩者間之差係 小於10.5 kp a，及該標準之推進劑具有與該推進劑遭 受該時間及溘度條件前之該推進劑者實質同等之成份 及物理物質 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公簸) A8 B8 C8 4364 37 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注^項再填寫本頁) 2. 如申請專利範圍第1項之混合充氣器，其中於進行該 封閉槽試驗，該推進劑在該氣體產生器內被點燃後在 35至45msec使壓力達到400 kpa或以上。 3. 如申請専利範圍第1項之混合充氣.器，其中該推進 劑含有次級炸藥及黏合劑。 4. 如申請專利範圍第3項之混合充氣器，其中該黏合劑 係選自由聚丙烯酸酯，聚丁二烯，聚苯乙烯，聚丙烯 腈，聚氨基甲酸酯，聚已酸內酯，多元醇，聚乙二醇 ，多碳酸醋，Kraton® ，Estone®，聚丙嫌乙二醇， 聚乙烯氧化物及其等之混合物組成之群* 5. 如申請専利範圍第3項之混合充氣器，其中該黏合劑 不含任何增塑劑。 6. 如申請専利範圍第1項之混合充氣器，其中該推進劑 含有多數推進劑顆粒，每個顆粒皆具有外徑及內徑， 於封閉槽試驗，每個該推進劑顆粒在3,500至 4,500psi之壓力下，從該外徑到該內徑之燃燒率係 0.25吋/秒至約0.65吋/秒。 經濟部智慧財產局員工消黄合作社印製 7. 如申請專利範圍第1項之混合充氣器，其中該推進劑 含有多數之推進劑顆粒，每個該推進劑顆粒之成份， 在遭受該時間及溫度條件之一或二者之後仍維持實質 之均質性。 8 .如申請專利範圍第1項之混合充氣器，其中該推進劑 含有多數之推進劑顆粒，每個該推進劑顆粒之腹板厚 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ( 2丨0X297公釐) A8 B8 C8 D8 436437 六、申請專利範圍 係爲0.0225吋至〇 . 0535吋。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 9. 一種可充氣之安全系統用之混合充氣器，其包含： 充氣器外殼； 加懕媒體，存放於該充氣器外殼內； 氣體產生器，接至該充氣器外殼； 推進劑，存放於該氣體產生器內；及 點火總件，用於點燃該推進劑，其連接至少一個該 充氣器及該氣體產生器；. 其中該推進劑在遭受到下述之時間及溫度條件之一 或二者後仍維持寅質之均質性：‘ (a)在107°C或以上之溫度下經歷400小時或以上；及 (b )在1 07 =0或以上之溫度下經歷2小時或以上後接著 在-40 °C或以上之溫度下經歷2小時，如此重複進 行48次之溫度循環》 1 0 .如申請專利範圍第9項之混合充，器，其中於封閉槽 試驗，該推進劑在被點燃後在35茔45msec使壓力達 到400kpa或以上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 11.如申請專利範圍第9項之混合充氣器，其中該推進劑 含有次級炸藥及黏合劑。 12 ·如申請專利範圍第11項之混合充氣器，其中該黏合 劑係選自由聚丙烯酸酯，聚丁二烯，聚苯乙烯，聚丙 烯腈，聚氨基甲酸酯，聚已酸內酯，多元醇，聚乙二 醇，多碳酸酯，K r a t 〇 n ® ，E s t a n e ® ，聚丙烯乙二醇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 BB 4 3 6437 g88 六、申請專利範圍 ，聚乙烯氧化物及其等之混合物組成之群^ 13. 如申請專利範圔第11項之混合充氣器，其中該黏合 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 劑含有聚丙烯酸酯。 14. 如申請專利範圍第9項之混合充氣器，其中該推進劑 含有多數推進劑顆粒，每個顆粒皆具有外徑及內徑， 於封閉槽試驗，每個該推進劑顆粒在3500至4500psi 之壓力下，從該外徑到該內徑之燃燒率係0.25吋/秒 至0 . 65吋/秒》 1 5 .如申請專利範圍第9項之混合充氣器，其中該推進劑 含有次級炸藥及黏合劑，該黏合劑不含任何增塑劑。 16.如申諝專利範圍第9項之混合充氣器，其中該推進劑 含有多數之推進劑顆粒，每個該推進劑顆粒之腹板厚 係爲0.0225吋至0.0535吋。 17· —種可充氣之安全系統用之混合充氣器，其包含： 充氣器外殻； 加厘媒體，存放於該充氣器外殻內； * 氣體產生器，接至該充氣器外殼； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 推進劑，存放於該氣體產生器內，其中該推進劑含 有二次級炸藥及黏合劑，而黏合劑係由具有熟化處所 之聚合物與熟化劑之反應衍生得者；及 點火總件，用於點燃該推進劑，其連接該充氣器及 該氣體產生器之一或二者。 18.如申請專利範圍第17項之混合充氣器，其中該黏合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 DS 436437 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 劑係選自由聚丙烯酸酯，聚丁二烯，聚苯乙烯，聚丙 烯腈，聚氨基甲酸酯，聚已酸內酯，多元醇，聚乙二 醇，多碳酸酯，Kraton®，Estane® ,聚巧烯乙二醇 ，聚乙烯氧化物及其等之混合物組成之群。 19. 如申請專利範圍第項之混合充氣器，其中該黏合 劑係聚丙烯酸酯》 20. 如申請専利範圍第17項之混合充氣器，其中該次級 炸藥係選自由RDX(六氫化三硝三氮雜苯），PETN(季戊 四醇四硝酸酯），TAGN(三氨基硝酸胍），及HMX<環四甲 撐四硝胺）總成之群。 2 1 .如申請專利範圍第1 7項之混合充氣器，其中該次級 及炸藥含有&S.5至86.5wt%之該推進劑，而該黏合劑 含有15.45至15.55wt%之該推進劑。 22. 如申請專利範圍第19項之混合充氣器，其中該黏合 劑含有聚丙烯酸酯彈性體* 23. 如申請專利範圍第19項之混合充氣器，其中該黏合 齊I包含具有熟化處所之聚丙烯酸脂之彈性體。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24·如申請專利範圍第23項之混合充氣器，其中該熟化 處所係爲環氧熱化處所，該推進劑含有熟化劑. 25 .如申請専利範圍第24項之混合充氣器，其中該熟化 劑係苯酸銨。 26.如申請専利範圍第25項之混合充氣器，其中該次級 炸藥係爲RDX ,該黏合劑係爲具有環氧熟化處所之聚丙 本紙張尺度逋用中固國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） AS Βδ C8 D8 436437 六、申請專利範園 烯酸酯之彈性體，及該熟化劑係爲苯酸銨。 27. 如申請専利範圍第26項之混合充氣器，其中該推進 劑含有83. 5至M. 5wt%RDX，15至16wt%聚丙烯酸酯及 0 · 1至0 · 3wt%苯酸銨。 28. 如申請專利範圍第27項之混合充氣器，其中推進劑 另含有做爲穩定劑之抗氧劑。 29. 如申請專利範圍第28項之混合充氣器，其中該抗氧 劑係4,4_-雙對（α，α -二甲基卞基）二苯胺β (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ΐ> IV! 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 -6- 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公嫠）
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