JPH05213148A

JPH05213148A - エアバッグ用インフレータ

Info

Publication number: JPH05213148A
Application number: JP4019970A
Authority: JP
Inventors: Naoki Miyata; 直樹宮田; Hirohisa Kuribayashi; 浩久栗林
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1992-02-05
Filing date: 1992-02-05
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】従来のインフレータに比較して簡単な構造で
しかも着火遅れが発生しない構造のエアバッグ用インフ
レータを提供すること。又、火炎遭遇時等にどの位置か
ら加熱されても確実に自動発火する安全性の高いエアバ
ッグ用インフレータを提供すること。【構成】中央部に穴を有するリング状のガス発生剤成
形体を多数積層して形成したガス発生剤の積層体と、前
記積層体の一端側に、第１の着火薬７と点火装置１１を
配置し、他の端面に第２の着火薬９を配置して、フィル
ター２，４を前記ガス発生剤の積層体を囲んで配置し、
これを外容器１に内蔵させてなるエアバッグ用インフレ
ータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エアバッグ用インフレ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】車輌が衝突などの事故に遭遇した際に、
搭乗者を保護するための安全装置として、エアバッグと
呼ばれるものが知られている。このエアバッグは、事故
時車輌が急停止ないし急減速したとき、ステアリングホ
イールやインストルメントパネル等に組み込まれたバッ
グをガス発生剤の燃焼により発生したガスで膨脹させて
エアクッションとなし、これが搭乗者と車輌構造物との
間に介在してこれらの間の二次的衝突を防ぎ、搭乗者を
保護しようとするものである。

【０００３】通常エアバッグは、バッグ、それを収納す
るカバーと、ガス発生剤、及びそれに点火する点火装置
をふくむインフレータから構成されている。このような
インフレータとして、USP4,380,346に円筒状外容器の中
心部に外容器よりは細い円筒状容器に着火薬を収納し、
その片端に点火装置を設置し、更にその周辺にガス発生
剤を、更にその外側にフィルターを配置してなる構造の
インフレータが提案されている。この時のガス発生剤は
ペレット状であって、着火薬容器の周囲に充填されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】円筒状外容器の中心部
に外容器よりは細い円筒状容器に着火薬をいれ、その片
端に点火装置を設置し、更にその周辺にガス発生剤を、
更にその外側にフィルターを配置してなる構造のインフ
レータでは、中心部に着火薬を入れるための特別な容器
を設置する必要がありガス発生剤室の環境シールが難し
く、構造が複雑であるとともに、製造工程も複雑な物と
なる。

【０００５】又、エアバッグ用インフレータは、作動後
時間的な遅れなく瞬時に大量のガスを発生することを要
する。しかし、上記のような従来のインフレータではイ
グナイターがインフレータの片側にのみ設置されてお
り、容器の軸方向に伝火する構造となっているため、イ
グナイターによるガス発生剤全体の点火に時間的ずれを
生じ、最大ガス圧力に到達するまでの時間が遅れ、した
がって、バッグの膨脹による衝撃の吸収が十分に達成さ
れないおそれがある。ことに、助手席用のエアバッグは
車輌構造上より大容量とする必要があることから、この
ような危険性が一層大きくなる。

【０００６】他方、エアバッグ用インフレータは、大量
のガス発生に伴う高圧力に十分耐えるよう設計されなけ
ればならない。このため、従来はガス発生器用容器は重
量の大きい耐圧構造のスチール製が一般的であった。し
かし、近年省エネルギーの要請の高まりにより車輌の軽
量化が推進される状況の中で、エアバッグ装置に対して
も軽量化の要望が増大している。これに対応して、すで
にエアバッグ用ガス発生器の容器にアルミニウムを使用
することが提案されている。

【０００７】ところが、アルミニウムの使用は軽量化と
いう点ではスチール製と比べて有益であるが、その代わ
りアルミニウム製容器にはスチール製容器には見られな
い高温時における重大な欠陥が現れることが指摘されて
いる。

【０００８】すなわち、ガス発生器が火災などにより高
温雰囲気に置かれたとき、通常約３４０℃程度でガス発
生剤は自動発火するが、そのような高温下ではアルミニ
ウムの機械的強度が低下しているので、アルミニウム製
容器ではガス発生剤の燃焼による高圧力に耐えることは
できず、破裂して小片を飛散させるという非常に危険な
状態に至る。

【０００９】この問題点を解決するため、本出願人はす
でに特定温度範囲で自動着火する点火薬を用いたインフ
レータを提案している（特願平３−２６３７１５号）。

【００１０】しかし、このようなインフレータにおいて
も点火装置を片側にのみ設置した場合、設置しない側か
ら加熱されたときには設計通りに自動着火機能が働かな
いことがある。

【００１１】そこで、本発明は、こうした実情の下に従
来のものに比較して簡単な構造でしかも着火遅れが発生
しない構造のエアバッグ用インフレータを提供すること
を目的とし、又、火災時、外容器材料が加熱されたと
き、どの位置から加熱されてもインフレ−タ容器が強度
低下をきたす高温に至たる前に確実に自動発火してガス
発生剤に点火することができ、高温環境下においても安
全で信頼性が高く、かつそのための特別の部品の増加や
組み立て工程数の増加を伴うことのないエアバッグ用イ
ンフレータを提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討し
た結果、点火装置の設置構造を工夫することにより上記
課題を解決できることを知見し、本発明に至った。

【００１３】すなわち、本発明は、中央部に穴を有する
リング状のガス発生剤成形体を多数積層して形成したガ
ス発生剤の積層体と、前記積層体の一端側に、第１の着
火薬と点火装置を配置し、他の端面に第２の着火薬を配
置して、フィルターを前記ガス発生剤の積層体を囲んで
配置し、これを外容器に内蔵させてなるエアバッグ用イ
ンフレータである。

【００１４】本発明は、着火薬をガス発生剤積層体の両
端部に設置することが最も重要であり、インフレータ各
構成要素については特に制限はない。例えば外容器はス
チール製でもアルミニウム製でもよい。しかしエアバッ
グの軽量化のためにはアルミニウム製外容器を用いるこ
とが好ましい。これにはアルミニウム又はアルミニウム
合金が使用される。アルミニウム合金としては、例え
ば、Ｍｇ合金系(JIS 5083)、Ｍｇ−Ｓｉ合金系(JIS 606
1)、Ｚｎ系合金(JIS 7075)等が好ましい。アルミニウム
製容器を使用した場合、インフレータが火災などに遭遇
した際の安全性を配慮するならば、着火薬としてはアル
ミニウムが強度低下を来たすに至る前の比較的低温で自
動発火するものを使用することが好ましい。例えば、15
0〜300℃で3分以内に自動発火し、ただちに確実にガス
発生剤に点火することができるものである。これにより
アルミニウム製容器を使用したガス発生器が火災遭遇時
の危険を回避することができる。

【００１５】なお、アルミニウム合金では、粒界変化に
よって強度低下が起こるために、高温でアルミニウム容
器が通常長時間経時すると強度低下するが、そのような
高温であっても短時間ならば耐圧力をもつことができ
る。

【００１６】この様な作用を持つ着火薬の好ましい例と
しては、Ａ．含硫黄バインダ−、Ｂ．過塩素酸アンモニ
ウムよりなる火薬を挙げることができる。Ａ成分の含硫
黄バインダ−としては、例えばポリサルファイド樹脂、
含硫黄ポリブタジエン、及びプレポリマ−等がある。特
に好ましいのはポリサルファイド樹脂で、これは両末端
メルカプト基を有する液状ポリマ−であり、分子量が10
00程度がよく、例えば

【００１７】

【化１】

【００１８】（ｎ＝3〜10）が挙げられる。

【００１９】Ｂ成分の過塩素酸アンモニウムは、アルミ
ニウム製容器を使用する場合の点火薬成分として特に好
適である。この成分はアルミニウムが強度低下する約 2
30℃で溶融状態となりそれ以上の温度では不安定となり
反応性に富むがその温度以下では非常に安定である。こ
の点米国特許４，５６１，６７５号や４，８５８，９５
１号で自動発火薬として用いられるニトロセルロースに
比べて大きな利点である。ニトロセルロースは貯蔵安定
性が悪く、経時とともに信頼性が低下する。又、上記
Ａ、Ｂ成分に必要に応じて燃焼性金属粉Ｃ成分を添加す
ることができる。Ｃ成分の燃焼性金属粉としては、例え
ばＡｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉが好まし
い。これらは金属単体、合金、金属間化合物、あるいは
それらの混合物のいずれの状態でも用いることができ
る。金属粉の粒径は 1〜50μが好ましい。合金として
は、例えばＡｌ−Ｍｇ合金、Ｚｒ−Ｎｉ合金が好まし
い。又、金属間化合物としては、例えばＺｒＢ、ＦｅＳ
ｉ等が好ましい。このＣ成分の金属粉は、点火薬が発火
したとき高温の熱粒子となってガス発生剤に付着し、た
だちにガス発生剤を燃焼させることができる。特にガス
発生剤の着火性が不良な場合有効である。

【００２０】上記点火薬は重量比でＡ：Ｂ：Ｃ＝ 5〜4
0：40〜90： 0〜30で用いることが好ましく、特に5〜3
0：50〜85：5〜20がより好ましい。上記点火薬には必要
に応じて安定剤、硬化剤、硬化促進剤、タキファイヤ、
エポキシ樹脂、可塑性、硫黄等の架橋剤、Ｃｒ、Ｃｕ、
Ｆｅ等の化合物で過塩素酸アンモニウムの分解触媒等を
添加することができる。また、一般的な組成は共立出版
「火薬ハンドブック」の93頁にも記載されている。

【００２１】

【作用】本発明の作用について、図１に基づいて説明す
る。

【００２２】図１は本発明のインフレータの構造を模式
的に示す断面図である。(6) のガス発生剤は、中央部に
穴があり、多数枚積層して筒体状になっており、(5) の
ガス発生剤室に収納されている。中央部の穴には何も収
納されていない。(8) が第１着火薬室であって、第１着
火薬(7)がガス発生剤室とはアルミニウムの隔壁(12)で
隔てられてガス発生剤室の端面に配置されている。一
方、ガス発生剤室の他端面には(10)の第２着火薬室が設
置されており、内部に第２着火薬(9) が収納されてい
る。本インフレータの作動時には、(11)の点火装置が点
火され(7) が着火すると同時に、燃焼エネルギーが(6)
の中央の穴を走って(10)に点火し、(7)と(10)の燃焼エ
ネルギーを合わせてガス発生剤に点火する構造になって
いる。なお、前記両着火薬は同種のものでも又異なった
ものでもかまわないが、同種のものが好ましい。(6)の
中央部が空隙であること、及び(7)と(10)がガス発生剤
の筒体の両端面の近傍に設置されているため、両者はほ
ぼ同時に着火する事ができ、かつガス発生剤室内での火
の回りをガス発生剤の伝火によらずにすむので着火遅れ
を少なくする事が可能である。

【００２３】また、(7)と(9)にある一定温度になったら
自動発火する性質を着火薬自体に付加したとき、(9) の
側から加熱されたときにも外容器の強度が低下するまで
に自動発火できるようになっている。一方、従来のよう
に例えば(7) の位置に片側のみに着火薬を設置した場合
には、(9) の側から加熱された場合外容器の強度が低下
するまでに確実に自動発火させることはできない。

【００２４】

【実施例】図１は、外容器の形状が細長い円筒状容器で
あるインフレータであり、その中心軸を含む断面で見た
断面図である。外容器(1) は、円筒状容器に鏡板状の底
板(14)と、頭部に点火装置ハウジング(15)を取り付けた
もので、多数のガス流出孔(17)を設けてある。ガス発生
剤成形体(6) は、金属アザイドと適当な酸化剤とを主成
分とするガス発生剤の粉体を円板状に加圧成形した物で
あり、中央部に穴があいている。ガス発生剤成形体は全
て同じ形状に作られており、ガス発生剤容器(5) に収納
されたときに中央部の穴が(15)から(14)に貫通するよう
になっている。ガス発生剤室はそれ自体が密閉された容
器になっており、頭部に隔壁１(12)、底部に隔壁２(13)
を有している。図では、隔壁１及びガス発生剤室の側壁
と第１着火薬室は一体の成形体になっている。インフレ
ータの頭部に装着する第１着火薬(7)は、第１着火薬室
(8)に収納されており、ガス発生剤室とは隔壁１ (12)
により隔離されている。また、第１着火薬室(8) の頭部
は金属箔を張り付けることによって密閉されている。さ
らに第１着火薬室は点火装置(11)に密着できるように外
面にねじを切り、点火装置ハウジングに嵌合されてい
る。一方、第２着火薬(9) は、第２着火薬室(10)に収納
されており、(10)の開口部は金属箔(16)を張り付けるこ
とによって密閉されている。第２着火薬室は(5) の底部
にある隔壁２(13)に近接して設置されている。ここでは
第一着火薬室とガス発生剤室及び第二着火薬室とガス発
生剤室は隔壁で隔離されているとしているが、これは本
発明の一例にすぎず、隔壁で隔離される事は必須ではな
い。例えば、第一着火薬室、第二着火薬室、ガス発生剤
室各々が個別の容器になった場合、又は、隔壁を有する
形との組合せも可能であり、又、各々の室が別々の室に
なるような隔離要素がなくても成立する。第１着火薬と
第２着火薬は同じ物であり、外容器の材質であるアルミ
ニウムの強度が著しく低下する温度よりも低い温度で自
動的に発火する着火薬を選んである。この性質が有効に
利用できるように第１着火薬室は点火装置ハウジング(1
5)と、また第２着火薬室は底板(14)と良好に密着できる
形状になっている。内フィルター(4)、内筒(3)、外フィ
ルター(2) は内側からこの順に同心円上にガス発生剤室
(5) を囲むように設置されており、最も外側に外容器
(1)がある。

【００２５】作動時には、点火装置によって、第１着火
薬(7) が点火される。その燃焼エネルギーが隔壁１(1
2)、ガス発生剤(6) の中央の穴部を走って隔壁２(13)、
第２着火薬室(10)の金属箔(16)を破って第２着火薬室(1
0)に至り、第２着火薬(9) に点火する。ガス発生剤(6)
は、第１着火薬(7)及び第２着火薬(9) の燃焼エネルギ
ーによって点火され、ガスが発生し、内フィルター
(4)、内筒(3)、外フィルター(2)の順に通過し、残渣を
ろ過されて、外容器の穴を通過して外部へ出る。外部へ
出たガスはバッグの中に導入されてバッグを膨らませ
る。

【００２６】なお、本発明に用いられる点火薬はＭｇ−
テフロン、Ｂ−ＫＮＯ₃含硫黄バインダー、過塩素酸ア
ンモンからなる物等従来よく用いられている物であり、
特に含硫黄バインダー、過塩素酸アンモンからなる物で
含硫黄バインダーがポリサルファイド樹脂である物が望
ましい。

【００２７】

【発明の効果】

１．中央部に穴を有するガス発生剤成型体をガス発生剤
とし、それを多数積層した物の片側に第１着火薬と点火
装置を配置し、かつもう一方の端面に第２着火薬を配置
し、第１着火薬の発火エネルギーで第２着火薬に着火さ
せ、両者の着火薬の発火エネルギーでガス発生剤に着火
させるため、片側の端面に唯一の着火薬を配置した場合
に比べてガス発生剤成型体の着火の時間的な分布が小さ
くなり、着火遅れが少なくなる。

【００２８】２．第１着火薬と第２着火薬が同じ物とし
た場合、製造上の工程の複雑さがなくなる。

【００２９】３．第１着火薬と第２着火薬が同じ物とし
た場合、製造において薬の取り違いによる製造ミスが少
なくなる。

【００３０】４．第１着火薬と第２着火薬とをインフレ
ータの長手方向の両端面に設置する事ができるため、両
着火薬が外部温度上昇時の自動着火機能を持っている場
合、温度上昇位置がインフレータのどの位置であっても
作動遅れがなく自動着火させることができ、安全性が高
い。

【００３１】５．点火装置は高エネルギーの火薬を含む
ため、この火災がフィルター層、特にセラミック繊維や
細線金網等の強度の弱い材料に触れるとそれらが溶融し
てしまってフィルター自身の強度を弱め、フィルター効
果が低減する。特に着火薬を１カ所に設置すると着火薬
の入っている側のフィルターの損傷が激しい。しかし本
発明では２カ所に分散されるためフィルターの損傷の程
度を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインフレータの構成を示す断面説明
図。

【符号の説明】

１外容器２外フィルター３内筒４内フィルター５ガス発生剤容器（ガス発生剤室）６ガス発生剤７第１着火薬８第１着火薬室９第２着火薬１０第２着火薬室１１点火装置１２隔壁１１３隔壁２１４底板１５点火装置ハウジング１６金属箔１７ガス流出孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中央部に穴を有するリング状のガス発生
剤成形体を多数積層して形成したガス発生剤の積層体
と、前記積層体の一端側に、第１の着火薬と点火装置を
配置し、他の端面に第２の着火薬を配置して、フィルタ
ーを前記ガス発生剤の積層体を囲んで配置し、これを外
容器に内蔵させてなるエアバッグ用インフレータ。
【請求項２】第１着火薬と第２着火薬とが同一材料か
ら構成される請求項１記載のエアバッグ用インフレー
タ。
【請求項３】外容器の材質がアルミニウムであり、第
１着火薬と第２着火薬が、アルミニウムの強度が低下す
る温度以下で自動的に発火する性質を有する請求項１又
は２記載のエアバッグ用インフレータ。