JP2005199867A - エアバッグ用ガス発生器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ガス排出孔を有するハウジング、衝撃によって作動する点火手段、着火燃焼してエアバッグ膨張用のガスを発生させるガス発生剤を備えるガス発生器であって、当該ガス発生剤は、ハウジング内に区画された1又は2以上の燃焼室内に充填され、且つ少なくとも何れかの燃焼室内には、異なる燃焼温度を生じさせる少なくとも2種類のガス発生剤が共に充填されているガス発生器。
【選択図】 図1
Description
ガス発生器の小型化のためには、クーラント・フィルタをより簡素なものとすることができるように、燃焼温度の低いガス発生剤を使用することが望ましい。このような燃焼温度の低いガス発生剤を使用した場合には、更にガス発生剤の燃焼に際してNOxなどのガス成分を低減させることも可能であることから、一層望ましいものとなる。
従って、ガスのクリーン化ならびにガス発生器を軽量化することと、作動の確実性を確保することとは、ガス発生剤の着火性及び燃焼性において相反する技術的課題となっている。
また、何れか又は全ての燃焼室を仕切り板で仕切る際には、前記連通孔を有する仕切り板で仕切る他、更に、ガス発生剤の燃焼によって変形、移動、破壊、消尽する等により、仕切られた空間同士を連通させるものとして形成された適宜クッション部材で仕切ることもできる。かかるクッション部材は、例えば樹脂材料その他の適宜材料を用いて、設置される燃焼室の断面形状に合致する平板形状に形成するほか、当該燃焼室内に配置され得るような適宜立体形状に形成することができる。勿論このクッション部材には、仕切った空間同士を連通させる連通孔を形成することもできる。また、この仕切り部材やクッション部材においては、連通孔を形成する以外にも、燃焼室を区画する部材との間に隙間を形成するような寸法に形成し、その隙間(例えば、燃焼室内壁面と仕切り部材の縁部との間に生じる隙間など)を連通孔の代わりとすることもできる。
そして本発明のガス発生器では、同じ燃焼室内に充填される、異なる燃焼温度を生じさせるガス発生剤の全体の充填量や相互の充填割合を調整することにより、ガス発生器の出力調整を容易に行うことができる。
(a)約25〜55重量%、好ましくは30〜40重量%のニトログアニジン
(b)約40〜65重量%、好ましくは45〜65重量%の硝酸ストロンチウム
(c)約1〜20重量%、好ましくは3〜7重量%の酸性白土
(d)約3〜12重量%、好ましくは4〜12重量%のバインダ
そしてかかる燃焼温度の高い第1及び第2ガス発生剤は、例えば、外径0.8〜4.0mm、長さ0.8〜4.0mmのペレット状に形成したもの、或いは外径1.2〜6.0mm、長さ0.8〜6.0mmであって、内径0.5〜2.0mmの貫通孔を有する単孔円筒状に形成することができる。
更に、この燃焼温度の高い第1及び第2ガス発生剤としては、特許第3247929号公報に示されているようなガス発生剤を使用することができ、係るガス発生剤には、例えば以下の表1に示すガス発生剤が含まれる。
(a)燃料としての有機化合物を、好ましくは5〜60質量%、より好ましくは10〜60質量%、更に好ましくは10〜55質量%;
(b)含酸素酸化剤を成分10〜85質量%で、好ましい実施態様において、この(b)成分は、(b−1)酸化剤(塩基性金属硝酸塩、硝酸塩、硝酸アンモニウムから選ばれる少なくとも1種の酸化剤)を、好ましくは10〜85質量%、より好ましくは20〜70質量%、更に好ましくは30〜60質量%、及び(b−2)酸化剤(過塩素酸塩及び塩素酸塩から選ばれる少なくとも1種の酸化剤)を、好ましくは0.5〜20質量%、より好ましくは1〜10質量%、更に好ましくは1〜5質量%からなる。
(c)水酸化アルミニウムを、好ましくは0.1〜20質量%、より好ましくは3〜15質量%、更に好ましくは4〜10質量%。
かかるガス発生剤としては、例えば以下に示す組成物を示すことができる。
(配合例1)
(a)硝酸グアニジン 30〜60質量%
(b)塩基性硝酸銅 30〜60質量%
(c)水酸化アルミニウム 3〜10質量%
(配合例2)
(a)硝酸グアニジン又はメラミン
(b−1)塩基性硝酸銅
(b−2)過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム及び過塩素酸アンモニウムから選ばれる少なくとも1種の過塩素酸塩
(c)水酸化アルミニウム。
(配合例3)
(a)硝酸グアニジン又はメラミン
(b−1)塩基性硝酸銅
(b−2)塩素酸ナトリウム又は塩素酸カリウム
(c)水酸化アルミニウム。
更に、上記(a)〜(c)成分に対して、(d)成分及び(e)成分のいずれか一方又は両方を配合して成る組成物を使用することもできる。
(d)バインダを、好ましくは20質量%以下、より好ましくは0.5〜10質量%、更に好ましくは1〜7質量%;
(e)金属酸化物、金属炭酸化物から選ばれる添加剤を、好ましくは20質量%以下、より好ましくは1〜15質量%、更に好ましくは3〜10質量%。
かかるガス発生剤としては、例えば以下に示す組成物を示すことができる。
(配合例4)
(a)ニトログアニジン
(b)塩基性硝酸銅
(c)水酸化アルミニウム
(d)グアガム。
(配合例5)
(a)メラミン
(b)塩基性硝酸銅
(c)水酸化アルミニウム
(d)カルボキシメチルセルロースナトリウム塩又はグアガム。
(配合例6)
(a)硝酸グアニジン
(b)塩基性硝酸銅
(c)水酸化アルミニウム
(d)カルボキシメチルセルロースナトリウム塩又はグアガム。
上記燃焼温度の低い第1及び第2ガス発生剤は、外径1.2〜6.0mm、長さ0.8〜6.0mmであって、内径0.5〜2.0mmの貫通孔を有する単孔円筒状に形成したものを使用することができる。
更に、燃焼温度の低い第1及び第2ガス発生剤としては、以下の表2に示すガス発生剤を使用することもできる。
そして燃焼温度の低い第1及び第2ガス発生剤として好ましいのは、以下に示す(a)〜(c)成分を含有し、更に冷却剤としての水酸化アルミニウムを0.1〜20質量%、好ましくは3〜15質量%、特に好ましくは4〜10質量%含有する。
(a)燃料としての硝酸グアニジンを5〜60質量%、好ましくは10〜60質量%、特に好ましくは10〜55質量%、
(b)酸化剤としての塩基性硝酸銅を10〜85質量%、好ましくは20〜70質量%、特に好ましくは60〜60質量%、
(c)バインダーとしてのカルボキシメチルセルロースナトリウム塩20質量%以下、好ましくは1〜15質量%、特に好ましくは3〜10質量%、
燃焼温度の高い第1ガス発生剤:0.5〜15g、好ましくは、1〜15g、特に好ましくは1.5〜15g
燃焼温度の低い第1ガス発生剤:3〜150g、好ましくは、7〜150g、特に好ましくは12〜150g
燃焼温度の高い第2ガス発生剤:0.5〜15g、好ましくは、1〜15g、特に好ましくは1.5〜15g
燃焼温度の低い第2ガス発生剤:1〜50g、好ましくは、2〜50g、特に好ましくは3〜50g
図1に示すエアバッグ用ガス発生器を製作した。詳細は次のとおりである。
(1)ガス発生剤の使用量
燃焼温度の高い第1ガス発生剤: 7g
燃焼温度の低い第1ガス発生剤:90g
燃焼温度の高い第2ガス発生剤:15g
燃焼温度の低い第2ガス発生剤:20g
(2)ガス発生剤の形状及び組成
<燃焼温度の高い第1及び第2ガス発生剤>
外径1.5mm、長さ1.5mmのペレット状で、以下の組成からなる(燃焼温度2200℃;発生ガス量2.5モル/100g)。
ニトログアニジン34.4質量%
硝酸ストロンチウム55.6質量%
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩10.0質量%
<燃焼温度の低い第1及び第2ガス発生剤>
外径4.5mm、内径1.2mm、長さ4mmの貫通孔を有する単孔円筒状で、以下の組成からなる(燃焼温度1200℃)。
硝酸グアニジン41質量%
塩基性硝酸銅49質量%
カルボキシメチルセルロースナトリウム塩5質量%以下
水酸化アルミニウム5質量%
11 ハウジング
12 ディフューザシェル
13 クロージャシェル
14 溶接部
17,18 ガス排出孔
20 第1燃焼室
20a 燃焼温度の高い第1ガス発生剤
20b 燃焼温度の低い第1ガス発生剤
25 第2燃焼室
25a 燃焼温度の高い第2ガス発生剤
25b 燃焼温度の低い第2ガス発生剤
31,32 点火器
33 点火器カラー
35 アルミニウムカップ
40 隔壁
55 リテーナ
65 フィルタ
66 遮蔽板
96 仕切板
98 リテーナ
Claims (7)
- ガス排出孔を有するハウジング、ガス発生器の作動開始手段としての点火手段、着火燃焼してエアバッグ膨張用のガスを発生させるガス発生剤を備えるガス発生器であって、
当該ガス発生剤は、ハウジング内に区画された1又は2以上の燃焼室内に充填され、且つ少なくとも何れかの燃焼室内には、異なる燃焼温度を生じさせる少なくとも2種類のガス発生剤が共に充填されているガス発生器。 - 同一燃焼室内に配置される少なくとも2種類のガス発生剤の内、燃焼温度の高いガス発生剤は、燃焼温度の低いガス発生剤を着火燃焼させ得る量で、且つその充填量を任意に調整できるようにして充填される請求項1に記載のエアバッグ用ガス発生器。
- 同一燃焼室内に配置される少なくとも2種類のガス発生剤は、同一の燃焼室内において、それぞれの種類毎に連通孔を有する仕切り部材で仕切って充填される請求項1又は2に記載のエアバッグ用ガス発生器。
- 前記仕切り部材は、それが配置される燃焼室内に充填される各ガス発生剤の量に相応して、当該燃焼室内を仕切るものとして設置される請求項1〜3の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
- 前記ハウジング内に区画された1又は2以上の燃焼室は、その中に充填されたガス発生剤を着火燃焼させる点火手段に応じて区画されており、何れか一の燃焼室内に充填された1又は2種類以上のガス発生剤は、何れか一の点火手段によって着火燃焼される請求項1〜4の何れか一項に記載のエアバッグ用ガス発生器。
- 前記点火手段が、作動電流により着火する電気式点火器のみからなり、前記少なくとも2種類のガス発生剤のうちの燃焼温度の高い方のガス発生剤は、該電気式点火器の作動により直接着火される位置に配置される請求項1〜5の何れか一項に記載のエアバッグ用ガス発生器。
- 前記異なる燃焼温度を生じさせる少なくとも2種類のガス発生剤の内、最も燃焼温度の高いガス発生剤の燃焼温度は1700〜3000℃であり、最も燃焼温度の低いガス発生剤の燃焼温度は1000〜1700℃である請求項1〜6の何れか一項に記載のエアバッグ用ガス発生器。
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