JPH0375289A - エアバック展開用ガス発生装置の着火薬 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衝突安全装置用の空気袋、救命袋。

ゴムポー十、脱出シェード等のエアバックをガスにより
展開するのに使用されるエアバック展開用ガス発生装置
に係わり、特に、ガス発生剤の燃焼のために使用される
着火薬に関する。

〔従来の技術〕

従来、乗用車において、その衝突時のショックから運転
者を保護するための衝突安全装置は、例えば、６０リツ
タ一程度の容積を持つエアバックと、このエアバックを
ガスにより展開するためのエアバック展開用ガス発生装
置とから槽底されており、乗用車の衝突時に、エアバッ
ク展開用ガス発生装置内に充填した火薬類、あるいはそ
の類似組成物からなるガス発生剤を点火燃焼させ、その
発生ガスによりエアバックを瞬時に展開して、運転者を
衝突から保護し、運転者の重大な負傷を防止するように
なっている。

従来、このようなエアバック展開用ガス発生装置として
は、例えば、特開昭５５−１１０６４２号公報に開示さ
れるものが知られている。

このガス発生装置では、ガス発生剤としてアジ化ナトリ
ウムと酸化鉄に硫黄および二硫化モリブデンを添加した
ベレットが使用されている。

このようなガス発生装置では、ガス発生装置が火災等の
高温環境下におかれた場合には、約３９０℃で装置内の
ガス発生剤の発火点を迎え、それ自身が発火することと
なる。

この時の反応速度は非常に速く、また、高温下では、容
器の強度も低下しているために、容器の破裂等を引き起
こし非常に危険である。

そして、これを避けるためには、ガス発生装置が通常お
かれている周囲温度よりは充分に高く、ガス発生剤の自
然発火温度よりは相当に低い中間範囲の温度に達した時
に作動してガス発生剤を発火させる発火機構が必要とな
る。

このような発火機構を備えたガス発生装置としては、例
えば、米国特許第４５６１６７５号公報に開示されるも
のが知られている。

このガス発生装置では、発火機構の発火剤には、黒色火
薬粒が使用され、これを金属箔容器内に収容してガス発
生剤を収容する容器内面に密着させる構成がとられてい
る。

すなわち、このガス発生装置は、自動車の衝突に対応し
て発火する点火器−着火薬−ガス発生剤の発火系と、高
温時における発火機構−着火薬−ガス発生剤の発火系の
２種類の発火系を有しており、発火機構の発火剤は、金
属箔容器内に独立して収容されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のエアバック展開用ガス
発生装置では、発火剤の収容される金属箔容器をガス発
生剤の容器に接着しているため、高温環境下では、接着
性能が低下し、金属箔容器が移動し、この金属箔容器に
外部環境の熱を確実に伝導することが困難になる虞があ
るという問題があった。

また、発火剤を通常の火薬系列から独立させているため
、ガス発生装置の構造が非常に複雑になるという問題が
あった。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、高温環
境下における自動発火機能および自動車の衝突時におけ
るガス発生剤の着火機能の両者を備えたエアバック展開
用ガス発生装置の着火薬を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

請求項１のエアバック展開用ガス発生装置の着火薬は、
容器内に収容されるガス発生剤の中央に配置されるエア
バック展開用ガス発生装置の着火薬において、前記ガス
発生剤の発火温度、または、前記容器の耐圧強度が大き
く低下する温度より低く、かつ、通常時に車内で起こり
うる最高の温度より高い発火温度を有する発火温度調整
物質を混入したものである。

請求項２のエアバック展開用ガス発生装置の着火薬は、
請求項１において、発火温度調整物質が、カルシュウム
、ストロンチューム、バリウムからなるアルカリ土類金
属のアジ化物の単体あるいはこれ等の混合物からなるも
のである。

請求項３のエアバック展開用ガス発生装置の着火薬は、
請求項１または２において、発火温度調整物質とマグネ
シウムとが四弗化エチレンと三弗化エチレンを粘結剤と
して凝集処理されているものである。

〔作　用〕

請求項１のエアバック展開用ガス発生装置の着火薬では
、車室内の温度が、ガス発生剤の発火温度、または、容
器の耐圧強度が大きく低下する温度より低く、かつ、通
常時に車内で起こりうる最高の温度より高くなった時に
着火薬が発火する。

請求項２のエアバック展開用ガス発生装置の着火薬では
、発火温度調整物質に、カルシュラム。

ストロンチューム、バリウムからなるアルカリ土類金属
のアジ化物の単体あるいはこれ等の混合物を使用したの
で、着火薬の燃焼により毒性ガスが発生することがない
。

請求項３のエアバック展開用ガス発生装置の着火薬では
、発火温度調整物質とマグネシウムとが四弗化エチレン
と三弗化エチレンを粘結剤として凝集処理されているの
で、フェルト状となり自由に移動することがない。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明
する。

第１図は、本発明のエアバック展開用ガス発生装置の着
火薬の一実施例を使用したエアバック展開用ガス発生装
置を示している。

図において符号４１は、ガス発生剤４３が収容される燃
焼室を示している。

この燃焼室４１の中央には、ガス発生剤４３を燃焼する
ための点火器４５および着火薬４７が配置されており、
また、燃焼室４１の内周に沿って燃焼室フィルタ４９が
配置されている。

また、燃焼室４１を囲繞して燃焼室フィルタ４９を通過
したガスを流入する充気室５１が、環状に配置されてい
る。

そして、この充気室５１内には、上部フィルタ５３とガ
ス濾過フィルタ５５とからなる充気室フィルタが収容さ
れている。また、充気室５１には、ガス濾過フィルタ５
５を通過したガスをエアバックに流出するためのガス流
出口５７が配置されている。

さらに、この実施例では、燃焼室４１が、ハウジング本
体５９の有底筒状部６１と、この開口部に電子ビーム溶
接６３される蓋部材６５により形成されている。

そして、ハウジング本体５９は、第２図および第３図に
示すように、有底筒状部６１と、この有底筒状部６１の
開口部に外側に向けて一体に形成されるフランジ部６７
と、このフランジ部６７の外周からハウジング本体５９
の底面部６９側に向けて折曲される外筒部７１とから形
成されている。

この外筒部７１の先端には、外側に向けて第２のフラン
ジ部７３が一体形成されており、このフランジ部７３に
は、エアバックを取り付けるための取付孔７５が形成さ
れている。

そして、充気室５１は、第１図に示したように、ハウジ
ング本体５９の外筒部７１および有底筒状部６１をハウ
ジング本体５９の底面部６９側から掩い部材７７により
掩い、この掩い部材７７を外筒部７１および有底筒状部
６１に電子ビームあるいはレーザビーム等の溶接７９．
８０により溶接接合することにより形成されている。

なお、この実施例では、掩い部材７７は、第４図に示す
ように、横断面り字形状をしており、−端がハウジング
本体５９の外筒部７１の内側に嵌挿され、他端に形成さ
れる折曲部８１の内周がハウジング本体５９の有底筒状
部６１の外周に当接されている。

なお、ハウジング本体５９の有底筒状部６１には、所定
角度を置いて、例えば、１８個のオリフィス８２が形成
されており、また、掩い部材７７には、所定角度を置い
て、例えば、１８個のガス流出口５７が形成されている
。

また、この実施例では、ハウジング本体５９゜蓋部材６
５および掩い部材７７は、それぞれアル電ニウムにより
形成されている。

燃焼室４１内における点火器４５および着火薬４７の外
側には、５枚のガス発生剤４３が配置されており、この
実施例では、各ガス発生剤４３は、中央に貫通孔の形成
される環状板状に形成されている。

なお、各ガス発生剤４３は、着火性を向上するため、両
端面が薄く中心部が厚い太鼓状、あるいは、両端面部だ
けを面取りした、中心部が平坦な形状にすることが望ま
しく、必要によっては、中心から所定の角度で２〜４分
割しても良い。

また、このガス発生剤４３は、例えば、アンカソーダ６
２重量％、酸化鉄２８重量％、過塩素酸カリ８重量％、
ハンダガラス２重量％を含有しており、例えば、これ等
の組成の粒状物１８グラムを計量し、円環状の成形金型
に充填し、４０〜６０トンの圧力で加圧成形することに
より製造される。

これ等のガス発生剤４３は、積層され、中央に形成され
る貫通孔には、点火器４５および着火薬４７が配置され
ている。

また、各ガス発生剤４３の間には、セパレータ８３が配
置されている。

これ等のセパレータ８３は、例えば、ステンレス製の２
０〜３０番の針金を用いた円環状の金網からなり、ガス
発生剤４３の着火性を向上し、また、ガス発生剤４３の
排気通路の確保を可能にしている。

この実施例では、これ等のガス発生剤４３．セパレータ
８３１着火薬４７および燃焼室フィルタ４９は、ガス発
生剤４３および着火薬４７の吸湿を防止するため、密封
容器８５により囲繞されている。

この密封容器８５は、難燃性の熱可塑性プラスチック、
例えば、ポリプロピレン、ガラス繊維入リナイロン等、
並びに、難燃性の熱硬化樹脂、例えば、エポキシ、フェ
ノール樹脂等からなり、上蓋８６を下ＭＢ２に嵌挿した
状態で超音波接合あるいはホットメルト溶着により密封
されている。

密封容器８５の上ｌｌ８６の中央には、ガス発生剤４３
の貫通孔側に陥没し、点火器４５を収容するための凹部
８８が形成されている。

以上のように構成されたエアバック展開用ガス発生装置
では、点火器４５に電気が通電されると、着火薬４７が
燃焼し、この燃焼により、ガス発生剤４３が燃焼し、こ
のガス発生剤４３のガスは、燃焼室４１の内周に沿って
配置される燃焼室フィルタ４９を通り、充気室５１内に
流入した後、上部フィルタ５３に流入し、仕切板８９に
衝突し、反転した後、ガス濾過フィルタ５５により浄化
され、ガス流出口５７を通りエアバック内に流入し、例
えば、０．０６秒程度の短時間でエアバックが充分に膨
張される。

しかして、この実施例では、ガス発生剤４３の中央に配
置される着火薬４７には、ガス発生剤４３の発火温度、
または、ハウジング本体５９の耐圧強度が大きく低下す
る温度より低く、かつ、通常時に車内で起こりうる最高
の温度より高い発火温度を有する発火温度調整物質が混
入されている。

そして、この発火温度調整物質は、カルシュウム、スト
ロンチューム、バリウムからなるアルカリ土類金属のア
ジ化物の単体あるいはこれ等の混合物から形成されてい
る。

そして、さらに、発火温度調整物質とマグネシウムとが
四弗化エチレンと三弗化エチレンを粘結剤として凝集処
理されている。

すなわち、この実施例の着火薬４７は、例えば、アジ化
バリウム５０重量％、マグネシウム２８重量％、四弗化
エチレン１８重量％、三弗化エチレン４重量％からなる
綿状着火薬であり、例えば、１．１ｇの着火薬を使用す
ると、発熱量が１９４０力ロリー／ｇ、ガス発生量が４
１ｃｃ／ｇであり、従来の硼素−硝酸カリウムの着火薬
の発熱１１７９０力ロリー／ｇ、ガス発生量が７９ｃｃ
／ｇに比較して、発熱量が高く、ガス発生量が低いため
、ガス発生剤４３が割れず、かつ、時間遅れのない性能
を得ることができる。

なお、この着火薬４７は、以下述べるようにして製造さ
れる。

すなわち、例えば、重量３００ｇの着火薬４７を得るた
めには、三弗化エチレン１２ｇをトルエンで溶解した中
に、マグネシウム８４ｇを入れ、このマグネシウムを充
分に湿らせ、この湿ったマグネシウムに、四弗化エチレ
ン５４ｇ、アジ化バリウム１５０ｇを入れて混合し、次
に１２メツシユのふるいを５回通し乾燥し、この乾燥後
にミキサーで撹拌して綿状の着火薬を得ることができる
。

なお、アジ化バリウム、アジ化カルシュウム。

アジ化ストロンチュームの量が増加するに従い発火温度
が低くなるが、本発明者が実験で得た発火温度を第１表
ないし第３表に示す。

第１表ないし第３表において、Ａはアジ化バリウムを、
Ｂはマグネシウムを、Ｃは四弗化エチレンを、Ｄは三弗
化エチレンを、Ｅはアジ化カルシェウムを、Ｆはアジ化
ストロンチェームの重量％を示している。

第３表 （以下余白） しかして、以上のように構成されたエアバック展開用ガ
ス発生装置の着火薬では、ガス発生剤４３の発火温度、
または、ハウジング本体５９の耐圧強度が大きく低下す
る温度より低く、かつ、通常時に車内で起こりうる最高
の温度より高い発火温度を有する発火温度調整物質を混
入したので、車室内の温度が、ガス発生剤４３の発火温
度、または、ハウジング本体５９の耐圧強度が大きく低
下する温度より低く、かつ、通常時に車内で起こりうる
最高の温度より高くなった時に着火薬４７が確実に発火
することとなり、高温環境下における自動発火機能およ
び自動車の衝突時におけるガス発生剤の着火機能の両者
を備えたエアバック展開用ガス発生装置の着火薬を容易
に得ることが可能となる。

そして、このような着火薬４７を使用することにより、
従来使用されていたスチール製のハウジングをアルミニ
ウム製のハウジングにすることが可能となり、ガス発生
装置の軽量化を図ることが可能となる。

すなわち、従来アルよニウム製のハウジングは、スチー
ル製のハウジングに比較して比較的低温で劣化していた
が、本発明の場合には、劣化する前に着火薬４７が発火
することとなるため、アルミニウム製のハウジングを使
用することが可能となる二 また、以上のように構成されたエアバック展開用ガス発
生装置の着火薬では、発火温度調整物質に、カルシュウ
ム、ストロンチューム、バリウムからなるアルカリ土類
金属のアジ化物の単体あるいはこれ等の混合物を使用し
たので、着火薬４７の燃焼により毒性ガスが発生するこ
とがない。

さらに、以上のように構成されたエアバック展開用ガス
発生装置の着火薬では、発火温度調整物質とマグネシウ
ムとが四弗化エチレンと三弗化エチレンを粘結剤として
凝集処理されているので、フェルト状となり、固まるた
め、自由に移動することがなく、ガス発生剤４３の中央
部に容易に配置することが可能となる。

すなわち、従来の着火薬では、着火薬が粒子状であるた
め、その分散を防止するため、着火薬を穴明き管内に収
容し、さらに、この穴明き管を開裂性の金属箔で覆う必
要があり、着火薬を収容するための構造が非常に複雑に
なるという問題があったが、本発明の着火薬では、着火
薬４７が分散することがほとんど無いため、ガス発生剤
４３の中央部に着火薬４７を直橿配置することが可能と
なる。

また、以上のように構成されたエアバック展開用ガス発
生装置の着火薬では、ガス発生剤４３の中央部に着火薬
４７を直接充填したので、ガス発生剤４３の破壊の虞、
異常燃焼の虞、および、着火性にばらつきが生じる虞を
確実に解消することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように請求項１のエアバック展開用ガス発生
装置の着火薬では、ガス発生剤の発火温度、または、容
器の耐圧強度が大きく低下する温度より低く、かつ、通
常時に車内で起こりうる最高の温度より高い発火温度を
有する発火温度調整物質を混入したので、車室内の温度
が、ガス発生剤の発火温度、または、容器の耐圧強度が
大きく低下する温度より低く、かつ、通常時に車内で起
こりうる最高の温度より高くなった時に着火薬が確実に
発火することとなり、高温環境下における自動発火機能
および自動車の衝突時におけるガス発生剤の着火機能の
両者を備えたエアバック展開用ガス発生装置の着火薬を
容易に得ることができる。

また、請求項２のエアバック展開用ガス発生装置の着火
薬では、発火温度調整物質に、カルシュウム、ストロン
チューム、バリウムからなるアルカリ土類金属のアジ化
物の単体あるいはこれ等の混合物を使用したので、着火
薬の燃焼により毒性ガスが発生することがない。

さらに、請求項３のエアバック展開用ガス発生装置の着
火薬では、発火温度調整物質とマグネシウムとが四弗化
エチレンと三弗化エチレンを粘結剤として凝集処理され
ているので、フェルト状となり、固まるため、自由に移
動することがなく、ガス発生剤４３の中央部に容易に配
置することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエアバック展開用ガス発生装置の着火
薬の一実施例を有するエアバック展開用ガス発生装置を
示す縦断面図である。 第２図は第１図のハウジング本体を示す縦断面図である
。 第３図は第２図のハウジング本体の上面図である。 第４図は第１図の掩い部材を示す縦断面図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 燃焼室 ガス発生剤 点火器 着火薬 燃焼室フィルタ 充気室 ガス流出口 ハウジング本体。 第２図 ＷＥ３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器内に収容されるガス発生剤の中央に配置され
   るエアバック展開用ガス発生装置の着火薬において、前
   記ガス発生剤の発火温度、または、前記容器の耐圧強度
   が大きく低下する温度より低く、かつ、通常時に車内で
   起こりうる最高の温度より高い発火温度を有する発火温
   度調整物質を混入したことを特徴とするエアバック展開
   用ガス発生装置の着火薬。
2. （２）発火温度調整物質が、カルシュウム、ストロンチ
   ューム、バリウムからなるアルカリ土類金属のアジ化物
   の単体あるいはこれ等の混合物からなることを特徴とす
   る請求項１記載のエアバック展開用ガス発生装置の着火
   薬。
3. （３）発火温度調整物質とマグネシウムとが四弗化エチ
   レンと三弗化エチレンを粘結剤として凝集処理されてい
   ることを特徴とする請求項１または２記載のエアバック
   展開用ガス発生装置の着火薬。