JPH08301683A

JPH08301683A - エアバッグ用ガス発生器

Info

Publication number: JPH08301683A
Application number: JP7135804A
Authority: JP
Inventors: Akira Iwama; 彬岩間; Masataka Shimoda; 正隆霜田; Nobuo Tsujikado; 信男辻角; Takashi Shikasumi; 孝鹿住
Original assignee: Nippon Koki Co Ltd
Current assignee: Nippon Koki Co Ltd
Priority date: 1995-05-09
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 1996-11-19

Abstract

(57)【要約】【目的】エアバッグのガス発生剤として用いられてい
るアジ化ナトリウム配合物の難点を一挙に改善すること
ができるエアバッグ用ガス発生器を提供することを目的
とするものである。【構成】請求項１は、過酸化水素の含有率が６４．５
重量％以下の水溶液であって、融点が１２７℃以下であ
る主剤を収容した主剤容器と、過酸化水素の分解触媒を
収容した分解触媒容器と、この分解触媒容器内に取り付
けられた点火具と、前記点火具、分解触媒容器、主剤容
器の順に収容するとともに主剤容器の上方にガス噴出部
を備えたガス発生器本体とで構成されていることを特徴
とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗用車，トラック，二
輪車，その他の乗物の搭乗者が不幸にして衝突事故や自
損事故に遭遇したとき、人体を危害から守るエアバッグ
に用いられるガス発生器に係り、詳しくは、過酸化水素
を利用したエアバッグ用のガス発生器である。

【０００２】

【従来の技術】近年、道路を走行する乗物の数量は世界
的な規模でみると増加の一途を辿っていて、関係各方面
の努力にも拘わらず交通事故の発生はなかなか減少しな
いのが実状である。そこで、不幸にして衝突，自損によ
って強い衝撃が人体に加わったとき、搭乗者が致命的な
傷害を受けないで済むようエアバッグの取付が普及しつ
つある。

【０００３】このガス発生源は、アジ化ナトリウム粉に
同じく粉状の過塩素酸塩，金属酸化物，金属硫化物等を
配合，加圧成型し、モジュールに収納した固体ガス発生
器で加速度センサーが強い衝撃を検出すれば直ちに発火
しエアバッグを急速に展開させる役割を担っている。現
在、この系統の配合物がガス発生剤の主流になってい
て、これから生成する窒素ガスはエアバッグ用ガスとし
て適した物性を持つといわれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然し、アジ化ナトリウ
ム配合物には幾つかの欠点もある。先ず、取扱者の血圧
を降下させる作用があり、大量製産工場における職場の
環境保全に強い規制が敷かれ、廃車時の処理に多額の経
費が必要になる。燃焼時に少量ながら酸化ナトリウム，
過酸化トリウムが副生飛散し、眼や呼吸器を害すること
がある。それらの化合物は、水と反応して発火する。

【０００５】更に、深刻な問題はアジ化ナトリウムの発
火，燃焼性についてはまだ研究と情報が十分にはなく、
アジ化ナトリウムの製造とその配合物の混合，成型過程
における発火危険性に対する完壁な対策が立ち後れてい
ることである。アジ化ナトリウムは、水や酸に接触する
と猛毒で爆発感度が高いアジ化水素（ＨＮ₃）が発生す
るといわれている。

【０００６】アジ化ナトリウムに代わるガス発生剤とし
てテトラゾール化合物が期待されているが、これも製造
上の危険が完全に払拭されたわけではなく、燃焼ガスに
は極く微量とはいえシアン系ガスが含まれる。その他の
代替物質も一酸化炭素を多量に発生する等の欠点があ
る。一方、特開昭５６ー８８８０４号公報には、過酸化
水素水溶液を用いたガス発生器が開示されている。

【０００７】これは、上述したエアバッグのガス発生剤
として用いられているアジ化ナトリウム配合物の難点を
解決するものである。処で、エアバッグは車に搭載され
ているため、車の置かれている厳しい環境下でも同じ性
能を有することが必要不可欠である。即ち、低温側でー
３０℃、高温側で＋８０℃の範囲で性能を保証する必要
がある。

【０００８】これに対してガス発生剤として使用される
過酸化水素は、その濃度によって物性が変化し沸点、疑
固点に変化を受ける。このため、特開昭５６ー８８８０
４号公報に開示されている過酸化水素水溶液の含有率５
重量％〜３０重量％のものでは、低温環境下で凍るとい
うトラブルが発生し、低温でのガス発生能力はなくなっ
てしまう。

【０００９】又、エアバッグ用ガス発生器はエアバッグ
を膨らませるという目的を持っている。このエアバッグ
は衝突から約３０〜４０ｍｓｅｃで完全展開する必要が
ある。このためには、過酸化水素水溶液を用いたガス発
生剤は、３０〜４０ｍｓｅｃで分解反応を終了する必要
がある。これに対し、過酸化水素はその濃度によって分
解速度が変化する性質を持っている。過酸化水素の濃度
は分解反応のパラメータであり、濃度が高くなると共に
分解速度も速くなる。このことからも特開昭５６‐８８
８０４号公報に開示された過酸化水素の含有率５重量％
〜３０重量％のものでは、３０〜４０ｍｓｅｃでの分解
反応終了は不可能である。

【００１０】そのため、この特開昭５６ー８８８０４号
公報に開示されてある発明では、３０秒以内に８０％の
膨張率を得ると記載するに止まっており、これでは、自
動車用のエアバッグのガス発生器としては全く使用でき
ないものとなる。即ち、自動車用のエアバッグを展開し
て乗員を保護するためには、少なくとも５０ｍｓｅｃ以
内に分解反応を終了しガスを発生させ、エアバッグを１
００％展開させていなければならないからである。

【００１１】本発明は斯かる従来の問題点を解決するた
めになされたもので、エアバッグのガス発生剤として用
いられているアジ化ナトリウム配合物の難点を一挙に改
善することができるエアバッグ用ガス発生器を提供する
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】請求項１の発明は、過酸
化水素の含有率が６４．５重量％以下の水溶液であっ
て、融点が１２７℃以下である主剤を収容した主剤容器
と、過酸化水素の分解触媒を収容した分解触媒容器と、
この分解触媒容器内に取り付けられた点火具と、外筒
と、前記点火具、分解触媒容器、主剤容器の順に収容す
るとともに主剤容器の上方にガス噴出部を備えたガス発
生器本体とで構成されていることを特徴とするものであ
る。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１において、主
剤は、過酸化水素の含有率が３５重量％〜６４．５重量
％の水溶液であることを特徴とするものである。請求項
３の発明は、請求項１において、主剤は、過酸化水素の
含有率が４０重量％〜６０重量％の水溶液であることを
特徴とするものである。請求項４の発明は、請求項１に
おいて、過酸化水素の分解触媒は、アルカリ金属又はア
ルカリ土類金属の過マンガン酸塩、アルカリ金属又は
金，白金，銀，銅から成るクロム酸塩、ランタノイド系
の酸化物、金，白金，銀，銅の粉末であることを特徴と
するものである。

【００１４】請求項５の発明は、請求項１において、点
火具は、発熱体とこの発熱体に取り付けた火薬とで構成
されていることを特徴とするものである。請求項６の発
明は、請求項１において、主剤容器とガス噴出部との間
には、噴出口を有する押さえ部材が配設されていること
を特徴とするものである。

【００１５】

【作用】過酸化水素の分解熱は、次式に示すとおり非常
に高いが、含有率が６４．５重量％以下の水溶液では液
全体を蒸発させるには至らないので、暴走反応が起こる
ことはない。Ｈ₂０₂ → Ｈ₂０＋０．５０₂＋９８．２ｋＪ図１は過酸化水素水溶液の濃度に対する生成ガスの組成
と温度の変化を示している。

【００１６】図中、実線で示されたＸ（Ｈ₂０），Ｘ
（０₂）は各濃度における分解ガスのモル濃度を示し、
Ｙ（Ｈ₂０），Ｙ（０₂）は体積百分率の濃度を示してい
る。又、図中に示された過酸化水素水溶液の濃度から分
解時におけるガスの状態を知ることができる。即ち、過
酸化水素の含有率が１１．５重量％以下では熱を与えら
れても気化せず液体の状態を保つ。又、過酸化水素の含
有率が６４．５重量％以上では水は加熱蒸気と成り、分
解ガス温度は急上昇することがわかる。例えば、過酸化
水素の含有率が１００重量％では分解ガス温度が１００
０℃近くを示す。

【００１７】然し、過酸化水素の含有率が１１．５重量
％〜６４．５重量％の範囲内では飽和水蒸気の状態で存
在し、常圧の場合を例にとれば水の高い蒸発潜熱によっ
て温度が抑制され、過酸化水素水溶液の分解ガス温度は
１００℃（飽和水蒸気温度）で頭打ちとなる。又、この
図１から圧力１０ａｔｍの状態であっても分解ガス温度
は２００℃程度に抑えられることが読み取れる。

【００１８】ここで使用している過酸化水素の含有率を
６０重量％とすれば、その分解ガス組成は１８重量％の
酸素を含む水蒸気と僅かな量の液体の水に限られるの
で、空気とほぼ同様な組成のクリーンなガスが発生する
ことがわかる。

【００１９】又、エアバッグの展開時の圧力は、大気圧
＋１ａｔｍ程度であるので、ガス温度も１１０℃以下に
抑えられる。このため、他ガス発生剤のように分解生成
物によりバッグ材を焼損する虞は全くなく、更に火炎も
発生しないことが特徴としてあげられる。図２は過酸化
水素水溶液の基本物性を示している。

【００２０】図中、（Ａ）は各濃度における沸点と比重
を示し、（Ｂ）は過酸化水素水溶液濃度と凝固点の変化
を示している。（Ｂ）からは過酸化水素の含有率が６０
重量％のところで凝固点の極小値を示すことがわかる。
インフレータは、車が置かれる厳しい低温環境であって
も一定性能を保つ必要がある。このため低温環境下にお
いても過酸化水素水溶液が凍るトラブルを避けることが
必要である。

【００２１】然しながら、図２の（Ｂ）は低温環境要件
値ー３０℃でも凍ることのないことを示している。図２
の（Ｂ）は横軸に過酸化水素の濃度、縦軸に温度が示さ
れ曲線は各々の含有率での凝固点を示しポイントを結ん
だものである。又、図中に示されている数値は代表的な
含有率での凝固点である。

【００２２】この図から過酸化水素の含有率６０重量％
のもので凝固点が極小値のー５５．４℃を示しているこ
とがわかる。これは過酸化水素の含有率６０重量％のも
のはー５５．４℃以上の環境下であれば凍らないことを
示している。又、過酸化水素の凝固点は過酸化水素の含
有率６０重量％を最小値として高濃度側及び低濃度側の
何れに進んでも凝固点はそれよりも高くなる。例えば、
過酸化水素の含有率５０重量％ではー５０．０℃、過酸
化水素の含有率７０重量％ではー４０．２℃となり、過
酸化水素の含有率３５重量％ではー３２．６℃となる。
従って、低温環境要件値ー３０℃を満足するために
は、過酸化水素の含有率が３５重量％以上でなければ凍
るトラブルを回避することができない。以上のことか
ら、過酸化水素の含有率は、３５重量％〜６４．５重量
％、好ましくは４０重量％〜６０重量％である。

【００２３】更に言うならば、過酸化水素の含有率が１
１．５重量％〜３０重量％の範囲では、過酸化水素は低
温環境下で、ガスを発生するという本来の目的を達成す
ることができないということがわかる。又、図２の
（Ａ）は沸点についても高温環境要件値＋８０℃に対し
過酸化水素の含有率が６０重量％では、沸点１２０℃と
問題のない値を示している。

【００２４】このことは過酸化水素水溶液がインフレー
タの環境温度に対して充分な許容範囲を持っていること
を示している。このように本発明に用いられる中濃度の
過酸化水素はエアバッグへの応用に際し密閉状態で貯
蔵、保存して濃度上昇が避けられる環境に置けば高い安
全性と安全を保証できる。

【００２５】前述したように、自動車用エアバッグを展
開して乗員を保護するためには、少なくとも５０ｍｓｅ
ｃ以内に分解反応を終了しガスを発生させ、エアバッグ
を１００％展開させていなければならない。本発明はこ
の分解速度を持たせた点に特徴がある。即ち、過酸化水
素の分解触媒として記述した請求項４の物質に点火薬、
伝火薬と呼ばれる火薬類を混合し、火薬の亜音速に近い
分解反応を用いて数ｍｓｅｃ以内に請求項４に示される
物質を過酸化水素内に拡散させる。火薬の燃焼熱と分解
触媒の拡散速度によって５０ｍｓｅｃ以内に分解を終了
させることができる。

【００２６】これは特開昭５６ー８８８０４号公報で開
示されたガス発生器のガス発生速度より１０００倍の速
さでガスを発生することを可能にしたものであり、速度
の観点から根本的な違いがある。

【００２７】

【実施例】次に、本発明を実施例により説明する。

【００２８】実施例１図３は、請求項１乃至６に係るエアバッグ用ガス発生器
の一実施例を示すものである。図において、１０はガス
発生器本体を表す。このガス発生器本体１０は、例え
ば、ＳＵＳ３０４のステンレス材から成り、フランジ
部１２とを有する外筒１１と、この外筒１１のフランジ
部１２に取り付けられて外筒１１の開口を閉鎖する頭部
金具２３と、この頭部金具２３の凹部２４に螺着される
頂部金具３３とを有する。

【００２９】外筒１１は、上部側に環状のフランジ部１
２を有し、下部側に段部１４を有し、この段部１４より
下方に突出する筒状体１５とを一体的に有する。フラン
ジ部１２には、ボルト挿通孔１７と、Ｏーリング等のシ
ール部材１９を装着する環状孔１８が設けられている。
又、外筒１１の内壁部１３の開口端１６には、頭部金具
２３の環状突起３１の外側部を嵌入させる収納部２０が
設けられている。この収容部２０の下部には、後述する
頭押さえキャップ９０を螺着するための雌螺子２１が設
けられている。

【００３０】頭部金具２３は、複数のノズル２５を底部
に形成した円筒状の凹部２４が中央部に設けられてい
る。凹部２４には、頂部金具３３を螺着するための雌螺
子部２５が形成されている。凹部２４の外周の環状壁部
３２には、外筒１１のフランジ部１２と同等の外径を有
する環状のフランジ部２６が一体的に設けられている。
フランジ部２６には、ボルト挿通孔２７と螺子挿通孔２
８が設けられている。

【００３１】凹部２４の外周の環状壁部３２には、フラ
ンジ部２６より上方にＯーリング等のシール部材３０を
装着する環状孔２９が設けられている。凹部２４の反対
側の面には、位置決め用の環状突起３１が設けられてい
る。

【００３２】頂部金具３３は、円筒状の本体３４と、こ
の本体３４の上部に設けた円錐形状のガス噴出部３４
と、本体３４の中央部に設けた貫通孔３５と、本体３４
の外周に設けられた雄螺子部３６とを有する。ガス噴出
部３４は、本体３４の上部側から円錐形状に突出する屋
根部３７と、この屋根部３７の斜面に設けた複数の小孔
から成るノズル部３８とで形成されている。ノズル部３
８は、エアバッグ４８の縦方向の衝撃を緩和するために
角度を持たしてある。

【００３３】そして、ガス噴出部３４と貫通孔３５との
間には空間部３９が形成されている。貫通孔３５には、
空間部３９に向かって多孔板４０、銅等の金網４１、多
孔板４０、円筒状の押さえ金具４２の順番で装着されて
いる。円筒状の押さえ金具４２は、外周に雄螺子４３を
設け、貫通孔３５の壁面に形成した雌螺子４４に螺着さ
れている。

【００３４】頭部金具２３と接する頂部金具３３の底面
には、Ｏーリング等のシール部材４６を装着する環状孔
４５が設けられている。頂部金具３３は、エアバッグ４
８を固定する取付金具４７によって脱落しないように固
定されている。取付金具４７は、頭部金具２３の環状壁
部３２の外側に密着すると共に、先端の環状係止爪部５
１によってガス噴出部３４の根本部に当接する。

【００３５】エアバッグ４８は、螺子５０によって頭部
金具２３と取付金具４７に固定されると共に、ボルト４
９によって外筒１１と頭部金具２３と取付金具４７に固
定される。一方、外筒１１内には、段部１４から開口端
１６に向けて分解触媒容器６０、主剤容器８０、押さえ
キャップ９０の順番で配設されている。

【００３６】分解触媒容器６０は、外形が断面Ｔ字型を
為すと共に中心部に断面Ｔ字型の貫通孔６２を有する本
体６１と、貫通孔６２内に充填される過酸化水素の分解
触媒６３とを有し、この過酸化水素の分解触媒６３の後
部には点火具６４が取り付けてある。本体６１は、外筒
１１の内壁部１３の内径とほぼ同径の外形を有する支持
固定部６５と、外筒１１の筒状体１５の内径とほぼ同径
の外形を有する軸部６６とを有する。

【００３７】支持固定部６５には、上下面に、Ｏーリン
グ等のシール部材６８を装着する環状孔６７とＯーリン
グ等のシール部材７０を装着する環状孔６９とが設けら
れている。軸部６６は、外筒１１の筒状体１５よりも長
く、分解触媒容器６０の装着時に外筒１１の筒状体１５
より突出する。軸部６６には、雄螺子７１が設けられて
いる。

【００３８】分解触媒容器６０の装着時に外筒１１の筒
状体１５より突出する軸部６６には、ロックナット７２
が螺着され、固定される。点火具６４は、通電により発
熱する発熱体に火薬類を取り付けたものである。発熱体
としては、例えば薄膜抵抗体、ニクロム線等が用いられ
る。火薬類としては、例えば黒色火薬、ロダン鉛、トリ
シネート等が用いられる。

【００３９】点火具６４は、軸部６６にロックナット７
４を螺着することによって、固定される。その脚線７３
は、ロックナット７４から引き出される。点火具６４
は、脚線７３を介して衝突事故や自損事故を関知する加
速度センサーからの信号に基づく作動指令により、点火
するようになっている。過酸化水素の分解触媒６３とし
ては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の過マンガン
酸塩、アルカリ金属又は金，白金，銀，銅から成るクロ
ム酸塩、ランタノイド系の酸化物、金，白金，銀，銅の
粉末がある。

【００４０】分解触媒容器６０の上部には、複数のノズ
ル７６を設けた圧力調整板７５が載置されている。圧力
調整板７５の上には、スタータキャップ７７が被せてあ
る。スタータキャップ７７にもノズル７８が設けられて
いる。スタータキャップ７７の上には、過酸化水素の含
有率が６４．５重量％以下の水溶液であって、融点が１
２７℃以下である主剤８１を収容した主剤容器８０が載
置されている。

【００４１】主剤容器８０は、例えばポリエチレン等の
合成樹脂から成る袋に主剤８１を充填した後、頭部がカ
シメ又は熱等により封着されている。主剤容器８０の上
には、押さえキャップ９０が螺着されている。押さえキ
ャップ９０は、図３及び図４に示すように、断面逆Ｔ字
型を為す筒状体である。下部の縁部９１には、外筒１１
の内壁部１３に設けた雌螺子部２０に螺合する雄螺子部
９２が設けられている。天井部９４は閉鎖され、側壁部
には複数の噴出口９３が設けられている。

【００４２】次に、本実施例に係るエアバッグ用ガス発
生器の組立について説明する。先ず、分解触媒容器６０
を軸部６６から外筒１１内に挿入する。次に、外筒１１
の突出体１５から突出する軸部６６にロックナット７２
を螺着して分解触媒容器６０を外筒１１内の段部１４上
に確実に支持固定する。この際、分解触媒容器６０に
は、過酸化水素の分解触媒６３と点火具６４は予め装填
されてある。又、分解触媒容器６０には、上部に圧力調
整板７５とスタータキャップ７７が被せてある。

【００４３】次に、点火具の脚線７３側にロックナット
７４を軸部６６に螺着して点火具６４の脱落を防止す
る。このロックナット７４によって、分解触媒容器６０
の軸部６６の端部と点火具６４の端部が、確実に閉鎖さ
れる。ロックナット７４から突出する脚線７３は、図示
しない制御装置へ連絡する。ここで、過酸化水素の分解
触媒６３としては、過マンガン酸カリウム系分解触媒、
点火具６４の点火剤としては黒色火薬とボロン／硝酸カ
リウムと過塩素酸アンモニウム系固体推進薬を用いた。
黒色火薬には分解触媒を過酸化水素水溶液中に急速分散
させる役割も担わせている。

【００４４】次に、スタータキャップ７７上に、過酸化
水素の含有率が６４．５重量％以下の水溶液であって、
融点が１２７℃以下である主剤８１を収容した主剤容器
８０が載置されている。次に、主剤容器８０の上には、
押さえキャップ９０が外周に設けた雄螺子９２を外筒１
１の内壁面１３に設けた雌螺子２０に螺着させることに
よって、固定される。

【００４５】次に、外筒１１の開口側を頭部金具２３で
閉塞し、ボルト４９で固定する。ここで、頭部金具２３
には、その凹部２４内に頂部金具３３が螺着されると共
にエアバッグ４８を取り付ける。又、エアバッグ４８の
上方には、取付金具４７が取り付けられると共にこれら
を螺子５０を介して固定している。以上によって、図３
に示すエアバッグ用ガス発生器の組立が完了する。

【００４６】次に、このエアバッグ用ガス発生器の作用
を説明する。通常は、主剤容器８０は、完全密封されて
いるので、どのような状態においても外部へ漏れること
がない。又、主剤容器８０は、上下をスタータキャップ
７７及び押さえキャップ９０により固定されているの
で、振動が発生しても主剤容器８０は位置ずれを起こす
虞がない。

【００４７】そこで、衝突事故や自損事故により、これ
を関知する加速度センサーからの信号に基づく作動指令
にて脚線７３を介して点火具６４が点火されると、分解
触媒容器６０に伝火し、その熱と衝撃によって主剤容器
８０が破られる。同時に、分解触媒容器６０内の分解触
媒６３が外筒１１内に拡散し、拡散された分解触媒６３
と過酸化水素とが接触し、過酸化水素が分解を開始し、
水と酸素ガスを発生する。

【００４８】発生した酸素ガスは、押さえキャップ９０
の噴出口９３を介して押さえキャップ９０と外筒１１の
内壁部１３との間の空間１００を経由して、頭部金具２
３のノズル２５から頂部金具３３の貫通孔３５へ流入す
る。貫通孔３５では、多孔板４０、金網４１及び多孔板
４０から成るフィルタによって未反応成分を除去した
後、空間部３９内へ酸素ガスを導き、ガス噴出部３４の
ノズル部３８からエアバッグ４８内へ侵入させる。

【００４９】かくして、エアバッグ４８は膨張される。
尚、過酸化水素の分解速度は、点火薬の種類と量、分解
触媒の種類、粒度、溶液中への分散効率で制御される。
図６は、本実施例における生成ガスの圧力，温度曲線を
示すものである。図において、は圧力、は温度を示
している。

【００５０】の圧力曲線から明らかなように、点火信
号を送ってから約５０ｍｓｅｃ後に圧力が最大となり、
最高圧力は２．５ＭＰａに達するというデータが得られ
た。一方、の温度曲線から明らかなように、点火信号
を送ってから約１５０ｍｓｅｃ後に、最高温度は約２０
０℃に達するというデータが得られた。以上から、過酸
化水素６０重量％の水溶液５５ｍｌは６０リットルのエ
アバッグを急速膨張させるのに充分な量であることが確
認できた。

【００５１】尚、上記実施例では、過酸化水素の含有率
６０重量％の水溶液を５５ｍｌ用いた場合について説明
したが、本発明はこれに限定するものではないことは、
上述した作用の説明から明らかである。実施例２実施例１に示されたエアバッグ用ガス発生器を用い、温
度環境下における圧力の出力特性を確認した。ガス発生
器及びその組み立て方法は実施例１に示されたものと全
く同様である。

【００５２】本実施例は、過酸化水素含有率３０重量％
品と６０重量％品を使用し行った。実施例１に示された
組立て方法によって組み立てたガス発生器をー３０℃の
低温槽に放置した。４時間以上放置の後、取り出し５分
以内に圧力上昇試験に供した。図７は各濃度における圧
力上昇試験の結果を示している。この結果から明らかな
ようにー３０℃の低温環境下においても含有率６０重量
％の過酸化水素水溶液は常温と同等のタンク圧力を出力
できることがわかる。

【００５３】これに対して含有率３０重量％品は３００
ｍｓｅｃ程度で圧力が立ち上がりはじめ、低温でのエア
バッグ用ガス発生器としての性能は有さないことがわか
った。この結果は先に記述した作用でも明らかなよう
に、使用可能な範囲が過酸化水素含有率３５重量％以上
のものに限定されることを示している。実施例３実施例１に示されたエアバッグ用ガス発生器を用いて、
実際に使用されているエアバッグの展開試験を行った。

【００５４】試験に際し、主剤容器８０内の試料量（過
酸化水素含有量６０重量％）７０ｍｌ、点火具６４の成
分は黒色火薬０．２ｇ粉状及び粒状、ペレット状ボロン
／硝酸カリウム０．６ｇ、過塩素酸アンモニウム系固体
推進薬０．３ｇ、過酸化水素の分解触媒６３として過マ
ンガン酸カリウム０．７ｇとした。又、エアバッグ４８
の容量は、６０リットル、ガス噴出部３４のノズル部３
８の径１５ｍｍとした。エアバッグ４８は、通常のエア
バッグと同様にたたみ、テープで二カ所固定した。

【００５５】図８乃至図１５にその結果を示す。図は、
１秒間に２５０コマ撮影可能な高速度ビデを用いて撮影
したバッグ展開写真を示す。通電より３２ｍｓｅｃで縦
方向への展開が最大を迎え、４０ｍｓｅｃでエアバッグ
４８の振動がほぼ終了する。４８ｍｓｅｃ〜５６ｍｓｅ
ｃで、エアバッグ４８の展開が完了し、形状が一定化し
fill timeを迎える。

【００５６】６４ｍｓｅｃ以降、形状は安定し、１００
ｍｓｅｃ程度経過すると、エアバッグ４８がしぼんでく
ることが判った。エアバッグ４８展開後のガスは、クリ
ーンであり特異な臭い等も無かった。又、当然ではある
が、エアバッグ４８にアルカリ金属のアジ化物を使った
時の刺激臭もなかった。

【００５７】この試験により、５０ｍｓｅｃ以内にエア
バッグ４８は９０％展開しており、過酸化水素を用いた
ガス発生器で市販のエアバッグ用ガス発生器と同等の時
間でエアバッグを展開できることが証明できた。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、請求項１乃至６に記載さ
れた発明によれば、含有率が６４．５重量％を越えない
過酸化水素水溶液を主剤として採用し、適切な点火剤と
触媒の選定、その急速分解を可能にするモジュールの設
計による長期に亘る使用寿命を保証したエアバッグ・シ
ステムを構築することができる。

【００５９】即ち、本発明における特筆すべき長所は、
燃焼（分解）生成物が酸素と水蒸気のみと人体に全く無
害な過酸化水素の特性を活用し実用上の難点を克服した
ところにある。従って、含有率が６４．５重量％を越え
ない過酸化水素水溶液を用いたガス発生器から流れ出す
ガス温度は圧力上昇のために相当上がるにしても２５１
℃以下となるので、他のガス発生剤のように、分解生成
物によリ布製のエアバッグ材を焼損する虞は全くない。

【００６０】又、火炎が発生せず、エアバッグ表面の温
度も１６７℃程度と低いので、分解ガスの水蒸気と酸素
によリ火傷を被ることも起こらない。

【図面の簡単な説明】

【図１】過酸化水素水溶液の濃度に対する生成ガスの組
成と温度の変化を示す図である。

【図２】過酸化水素水溶液の基本特性を示す図である。

【図３】請求項１乃至請求項６に係るエアバッグ用ガス
発生器の第一実施例を示す断面図である。

【図４】図２におけるエアバッグ用ガス発生器の平面図
である。

【図５】図２におけるエアバッグ用ガス発生器の押さえ
キャップの斜視図である。

【図６】図３のエアバッグ用ガス発生器の生成ガスの圧
力、温度曲線を示す図である。

【図７】請求項１乃至請求項６に係るエアバッグ用ガス
発生器の第二実施例の各濃度における圧力上昇試験（ー
３０℃）の結果を示す図である。

【図８】実施例３におけるバッグ展開写真で、２０ｍｓ
ｅｃの状態を示す。

【図９】実施例３におけるバッグ展開写真で、２４ｍｓ
ｅｃの状態を示す。

【図１０】実施例３におけるバッグ展開写真で、３２ｍ
ｓｅｃの状態を示す。

【図１１】実施例３におけるバッグ展開写真で、４０ｍ
ｓｅｃの状態を示す。

【図１２】実施例３におけるバッグ展開写真で、４８ｍ
ｓｅｃの状態を示す。

【図１３】実施例３におけるバッグ展開写真で、５６ｍ
ｓｅｃの状態を示す。

【図１４】実施例３におけるバッグ展開写真で、６４ｍ
ｓｅｃの状態を示す。

【図１５】実施例３におけるバッグ展開写真で、８２ｍ
ｓｅｃの状態を示す。

【符号の説明】

１０ガス発生器本体１１外筒２３頭部金具２４凹部３３頂部金具３４ガス噴出部３８ノズル部４０多孔板４１金網４２押さえ金具４７取付金具４８エアバッグ６０分解触媒容器６３過酸化水素の分解触媒６４点火具６６軸部８０主剤容器８１主剤９０押さえキャップ９３噴出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】過酸化水素の含有率が６４．５重量％以
下の水溶液であって、融点が１２７℃以下である主剤を
収容した主剤容器と、過酸化水素の分解触媒を収容した
分解触媒容器と、この分解触媒容器内に取り付けられた
点火具と、前記点火具、分解触媒容器、主剤容器の順に
収容するとともに主剤容器の上方にガス噴出部を備えた
ガス発生器本体とで構成されていることを特徴とするエ
アバッグ用ガス発生器。
【請求項２】請求項１において、主剤は、過酸化水素
の含有率が３５重量％〜６４．５重量％の水溶液である
ことを特徴とするエアバッグ用ガス発生器。
【請求項３】請求項１において、主剤は、過酸化水素
の含有率が４０重量％〜６０重量％の水溶液であること
を特徴とする請求項１記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項４】請求項１において、過酸化水素の分解触
媒は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の過マンガン
酸塩、アルカリ金属又は金，白金，銀，銅から成るクロ
ム酸塩、ランタノイド系の酸化物、金，白金，銀，銅の
粉末であることを特徴とするエアバッグ用ガス発生器。
【請求項５】請求項１において、点火具は、発熱体と
この発熱体に取り付けた火薬とで構成されていることを
特徴とするエアバッグ用ガス発生器。
【請求項６】請求項１において、主剤容器とガス噴出
部との間には、噴出口を有する押さえ部材が配設されて
いることを特徴とするエアバッグ用ガス発生器。