JP4493790B2 - Gas generator with automatic ignition function - Google Patents

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JP4493790B2 JP2000071538A JP2000071538A JP4493790B2 JP 4493790 B2 JP4493790 B2 JP 4493790B2 JP 2000071538 A JP2000071538 A JP 2000071538A JP 2000071538 A JP2000071538 A JP 2000071538A JP 4493790 B2 JP4493790 B2 JP 4493790B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス発生剤が自動発火機能を有しており、別途自動発火機能を有する材料を用いる必要がないエアバッグ用ガス発生器に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車を始め各種車両等に搭載されているエアバッグシステムは、車両が高速で衝突した際に、ガスによって急速に膨張したエアバッグ(袋体)で搭乗者を支持し、搭乗者が慣性によりハンドルや前面ガラス等の車両内部の硬い部分に激突して負傷すること等を防ぐことを目的とする。このようなエアバッグシステムは、通常、車両の衝突によって作動してガス発生剤を燃焼させてガスを放出するガス発生器と、ガスを導入して膨張するエアバッグとから構成されている。このガス発生器におけるガス発生剤の燃焼は、衝突時の衝撃を検知したセンサの指令に基づくシステムの作動によって機械的又は電気的点火手段が作動し、直接又はエンハンサ剤(伝火薬)の燃焼を介してなされるものである。
【0003】
このようにガス発生器は車両の衝突によって作動するものであるので、車両の衝突によらない車両火災等の緊急事態が生じた場合には作動しない。よって、車両火災等によりガス発生器の周囲温度がガス発生剤の発火点以上の温度まで上昇した場合、ガス発生剤が発火燃焼(爆発)する恐れがある。このとき、ガス発生器の外殻容器の耐熱性が低く、ガス発生剤の発火点が高い場合、周囲温度の上昇によって外殻容器が変形するなどして強度が低下し、その後ガス発生剤が爆発したときには、その爆発圧力によって外殻容器が破壊され飛散して人体を傷つけてしまう恐れがある。
【0004】
このような事態の発生を防止して安全性を確保するため、従来、伝火薬中には周囲温度の上昇に伴い、機械的又は電気的点火手段が関与することなく、つまりガス発生器が作動することなく自動的に発火する自動発火機能を有する材料(自動発火材料)が配置されている。例えば、従来は自動発火材料としてニトロセルロース(発火点170℃)が使用されており、車両火災等の場合には、ガス発生器の外殻容器の強度が低下する以前の低い温度で自動発火して伝火薬を燃焼させ、同時にガス発生剤を燃焼させている。
【0005】
しかし、ニトロセルロースは耐熱性が悪いため、長期間(車両の使用年数であり、通常は数年〜10数年)経過する間に分解劣化してしまい、自動発火機能を発揮しない恐れもある。また、自動発火材料を使用する場合には、それに伴うガス発生器重量の増加や製造コストの増加も生じるため、かかる点からも改善の余地がある。
【0006】
本発明は、長期間経過後においても自動発火機能を維持して車両火災等の緊急事態における安全性を確保でき、同時にガス発生器の軽量化や製造コストの抑制も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。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来のように別途ニトロセルロース等の自動発火材料を配置する方法に替え、ガス発生剤自体に自動発火機能を付与することにより、上記課題を解決したものである。即ち本発明は、機械的又は電気的点火手段が関与しない自動発火機能を有するガス発生剤を用いたエアバッグ用ガス発生器を提供するものである。
【0008】
本発明における「機械的又は電気的点火手段が関与しない自動発火機能」とは、周囲温度の上昇によって自然発火する機能である。ここで「発火する周囲温度(即ち、ガス発生剤の発火温度に相当する)」とは、エアバッグ用ガス発生器、特に外殻容器(ハウジング)との関連で上記課題を解決できる温度であり、具体的には、エアバッグ用ガス発生器の外殻容器の強度が低下しない程度の温度である。なお、以下において「自動発火機能」というときは、「機械的又は電気的点火手段が関与しない自動発火機能」を意味するものとする。
【0009】
本発明における「エアバッグ用ガス発生器」は、ガスの供給源がガス発生剤だけのパイロタイプ(火工式)のものであれば、各種乗り物の運転席のエアバック用ガス発生器、助手席のエアバック用ガス発生器、サイドエアバック用ガス発生器のほか、インフレータブルカーテン用ガス発生器、ニーボルスター用発生器、インフレータブルシートベルト用ガス発生器、チューブラーシステム用ガス発生器、プリテンショナー用ガス発生器にも適用できる。
【0010】
本発明で用いるガス発生剤は、110℃で400時間保持した場合における重量減少率が2.0重量%以下、好ましくは1.0重量%以下、より好ましくは0.5重量%以下で、かつ前記条件で保持後も自動発火機能が維持されているものが望ましい。
【0011】
本発明で用いるガス発生剤は、発火点が好ましくは200℃以下、より好ましくは200〜175℃のものを使用することが望ましい。
【0012】
本発明で用いるガス発生剤は、グアニジン誘導体及び塩基性金属硝酸塩を含有するもの又はグアニジン誘導体、塩基性金属硝酸塩及び添加剤を含有するものが望ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
まず図1に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図1は、本発明のエアバッグ用ガス発生器の縦断面図であり、特に運転席側に配置するのに適した構造となっている。
【0014】
このガス発生器は、ガス排出口を有するディフューザシェル1と、該ディフューザシェルと共に内部収容空間を形成するクロージャシェル2とを接合してなるハウジング3内に、略円筒形状の内筒部材4を配置して、その外側を第一の燃焼室5aとしている。
【0015】
また、内筒部材4の内側には段欠き部6を設け、段欠き部6に略平板円形の隔壁7を配置しており、この隔壁で内筒部材4内を更に2室に画成し、ディフューザシェル側に第二の燃焼室5b、クロージャシェル側に点火手段収容室8を形成している。
【0016】
その結果、このガス発生器では、第一の燃焼室5aと第二の燃焼室5bとは、ハウジング3内に同心円に設けられて、該ハウジングの半径方向に隣接している。この第一及び第二の燃焼室内には、衝撃をうけて作動した点火手段によって燃焼し、燃焼ガスを発生するガス発生剤9a,9bが収容され、点火手段収容室8内には、衝撃によって作動する点火手段が収容されている。
【0017】
第一の燃焼室5aと第二の燃焼室5bとを画成する内筒部材4には貫通孔10が設けられており、この貫通孔はシールテープ11により閉塞されている。但しこのシールテープ11は、ガス発生剤が燃焼すると破裂することから、両燃焼室は、該貫通孔10により連通することができる。このシールテープ11は第一の燃焼室5aのガス発生剤9aの燃焼によっては破れず、第二の燃焼室5bのガス発生剤9bが燃焼した時に破れるように、その材質や厚さを調整する必要がある。本実施の形態では厚さ40μmのステンレス製のシールテープを用いている。また、貫通孔10は、ガス排出口26よりも開口面積を広げており燃焼室5b内の内部圧力をコントロールする機能は有していない。
【0018】
本実施の形態では、点火手段収容室8はイニシエータカラー13と隔壁7との間の空間により画成されており、何れか1つの点火器12b(以下、「第二の点火器」とする)を包囲するように略円筒形状の分離筒14を配置して、その外側に第一の伝火薬収容室15a、内側に第二の伝火薬収容室15bが画成され、そして各収容室内に、点火器12a、12bと、該点火器と共に点火手段を構成する伝火薬16a、16bとが収容されている。この形態では、点火手段収容室8には各伝火薬収容室を除いた残余の空間は存在していない。その結果、点火手段収容室8は、第一の伝火薬収容室15aと第二の伝火薬収容室15bの二つに区分され、点火器と共に点火手段を構成する伝火薬16a,16bは、各点火器12a,12b毎に確実に区分されることとなる。
【0019】
第一の伝火薬収容室15aは、その中に収容された伝火薬16aが燃焼すると、内筒部材4に形成された伝火孔17を閉塞するシールテープ18が破裂して第一の燃焼室5aと連通し、多孔のガス発生剤9aを着火・燃焼させる。第二の伝火薬収容室15bは、その中に収容された伝火薬16bが燃焼すると、隔壁7に形成された伝火孔19を閉塞するシールテープ20が破裂して第二の燃焼室5bと連通し、単孔のガス発生剤9bを着火・燃焼させる。この第二の燃焼室5b内で発生した燃焼ガスは、内筒部材4のディフューザシェル1側に設けられた貫通孔10を通り第一の燃焼室5a内に流入する。よって、このガス発生器は、作動に際して、第一の点火器12aが着火作動したときの火炎は、その収容室15a内にある伝火薬16aを着火・燃焼させ、その火炎が内筒部材4に形成された伝火孔17を通り、収容室15aの半径方向に位置する第一の燃焼室5a内に収容された7孔のガス発生剤9aを着火燃焼させる。
【0020】
図1に示すガス発生器では、作動性能を安定化するために第二の点火器12bと第一の点火器12aが同時に着火することはあるが、前者12bが後者12aよりも先に作動することはない。つまり第二の燃焼室5bに収容されたガス発生剤9bは、第一の燃焼室5aに収容されたガス発生剤9aと同時か、或いは遅れて燃焼する。第一の燃焼室5aのガス発生剤9aが第二のガス発生剤9bよりも先に燃焼する場合、シールテープ11は第一のガス発生剤9aの燃焼によっては破れず、第二のガス発生剤9bの燃焼のみによって破れる。
【0021】
また、図1に示すガス発生器では、イニシエータカラー13と隔壁7との間に配置される分離筒14は、隔壁7の下面とイニシエータカラー13の上面に分離筒14の外形に相当する穴部を設け、それぞれの穴部に分離筒14の上端又は下端を嵌入して配置されている。このように分離筒14を配置していることにより、何れか一の伝火薬燃焼室内で発生する伝火薬の火炎が、他の伝火薬収容室内の伝火薬を直接燃焼させることはなく、2つの燃焼室内に収容されたガス発生剤は、それぞれ異なる区分の伝火薬が燃焼した火炎により着火・燃焼される。即ち、通常、該分離筒14内(即ち第二の伝火薬収容室内)で伝火薬が燃焼した場合には、その燃焼によって生じるガスの圧力は、分離筒14を半径方向に押し広げるようにも働くこととなるが、分離筒14を配置することにより、分離筒14の上下端部はそれぞれが嵌入する穴部の周壁に確実に支持されていることとなり、単に分離筒14を隔壁7とイニシエータカラー13との間で挟持した場合に比べ、より確実に伝火薬の燃焼ガス・火炎の漏洩を阻止することができる。
【0022】
点火手段は、センサーが衝撃を感知することに基づいて出力される作動信号によって作動する2つの電気着火式点火器(12a,12b)を含んで構成されており、該点火器同士は、1つのイニシエータカラー13に互いに平行に、その頭部を突起させて設けられている。このように1つのイニシエータカラー13に2つの点火器(12a,12b)を設けることにより、2つの点火器はイニシエータカラー13に固定されて単一の部材となり、ガス発生器への組付けが容易となる。特にこの図に示すガス発生器では、イニシエータカラー13を内筒部材4内に挿入可能な大きさとすることにより、2つの点火器(12a,12b)を設けたイニシエータカラー13を内筒部材4内に挿入した後、内筒部材4の下端をかしめてイニシエータカラー13を固定することにより、点火器を容易且つ確実に固定することができる。また、2つの点火器(12a,12b)をイニシエータカラー13に配置する際には、それぞれの点火器の向きを容易に規制することができる。
【0023】
また、ハウジング3内には、ガス発生剤(9a,9b)の燃焼によって発生した燃焼ガスを浄化・冷却するための共通のクーラント・フィルタ22が配設されており、そのディフューザシェル1側の内周面は、クーラント・フィルタ22の端面とディフューザシェル1天井部内面との間を燃焼ガスが通過することのない様に、ショートパス防止部材23で覆われている。
【0024】
クーラント・フィルタ22の外側には、燃焼ガスの通過などによるクーラント・フィルタ22の膨出を抑止するための外層24を配置している。この外層24は、例えば積層金網体を用いて形成するほか、周壁面に複数の貫通孔を有する多孔円筒状部材、或いは所定巾の帯状部材を環状にしたベルト状抑止層を用いて形成することもできる。
【0025】
更に外層24の外側には、燃焼ガスがフィルタ22の全面を通過することができるように、間隙25が形成されている。ディフューザシェル1に形成されるガス排出口26は、外気の進入を阻止するためシールテープ27で閉塞されている。このシールテープ27は、ガスを放出する際に破裂する。シールテープ27は外部の湿気からガス発生剤を保護するのが目的であり、燃焼内圧などの性能調整には全く影響を与えるものではない。
【0026】
この実施形態においてガス発生剤9a、9bとしては、自動発火機能を付与するため、(a)グアニジン誘導体及び(b)塩基性金属硝酸塩を含有するもの又は(a)グアニジン誘導体、(b)塩基性金属硝酸塩及び(c)添加剤を含有するものを用いる。なお、本実施形態においては、シールテープ11はガス発生剤9bの燃焼によってのみ破裂するものであるため、ガス発生剤9bは前記した自動発火機能を有するガス発生剤にする必要があるが、ガス発生剤9aは自動発火機能を有していても有していなくてもよい。
【0027】
(a)成分のグアニジン誘導体としては、グアニジン、モノ、ジ又はトリアミノグアニジン硝酸塩、硝酸グアニジン、炭酸グアニジン、ニトログアニジン(NQ)、ジシアンジアミド(DCDA)及びニトロアミノグアニジン硝酸塩から選ばれる1種以上が挙げられ、これらの中でもニトログアニジン、ジシアンジアミドが好ましい。
【0028】
(b)成分の塩基性金属硝酸塩は、一般に次のような式で示される一連の化合物である。また、さらに水和水を含む化合物も存在する場合がある。式中、Mは金属を、x’は金属数を、y、y’はNO3イオン数を、z’はOHイオン数を、nはM(NO3y部分に対するM(OH)z部分の比を示すものである。
【0029】
M(NO3y・nM(OH)z又はMx'(NO3y'(OH)z'
前記式に相当するものの例としては、金属Mとして銅、コバルト、亜鉛、マンガン、鉄、モリブデン、ビスマス、セリウムを含む、Cu2(NO3)(OH)3、Cu3(NO3)(OH)5・2H2O、Co2(NO3)(OH)3、Zn2 (NO3)(OH)3、Mn(NO3)(OH)2、Fe4(NO3)(OH)11・2H2O、Bi(NO3)(OH)2、Ce(NO33(OH)・3H2Oが挙げられる。
【0030】
(b)成分の塩基性金属硝酸塩としては、塩基性硝酸銅(BCN)、塩基性硝酸コバルト、塩基性硝酸亜鉛、塩基性硝酸マンガン、塩基性硝酸鉄、塩基性硝酸モリブデン、塩基性硝酸ビスマス及び塩基性硝酸セリウムから選ばれる1種以上が挙げられ、これらの中でも塩基性硝酸銅が好ましい。
【0031】
ガス発生剤が(a)及び(b)成分を含有するものである場合、(a)成分の含有量は5〜60重量%が好ましく、15〜55重量%がより好ましい。(b)成分の含有量は40〜95重量%が好ましく、45〜85重量%がより好ましい。
【0032】
ガス発生剤が(a)、(b)成分を含有するものである場合の好ましい一実施形態としては、(a)ニトログアニジン及び(b)塩基性硝酸銅を含有するものが挙げられる。この場合の含有量は(a)ニトログアニジン30〜70重量%及び(b)塩基性硝酸銅30〜70重量%が好ましい。
【0033】
(c)成分の添加物としては、カルボキシメチルセルロース(CMC)、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩(CMCNa)、カルボキシメチルセルロースカリウム塩、カルボキシメチルセルロースアンモニウム塩、酢酸セルロース、セルロースアセテートブチレート(CAB)、メチルセルロース(MC)、エチルセルロース(EC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、エチルヒドロキシエチルセルロース(EHEC)、ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、カルボキシメチルエチルセルロース(CMEC)、微結晶性セルロース、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミドのアミノ化物、ポリアクリルヒドラジド、アクリルアミド・アクリル酸金属塩共重合体、ポリアクリルアミド・ポリアクリル酸エステル化合物の共重合体、ポリビニルアルコール、アクリルゴム、グアガム、デンプン、シリコーン、二硫化モリブデン、酸性白土、タルク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、ステアリン酸カルシウム、シリカ、アルミナ、ケイ酸ナトリウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ヒドロタルサイト、マイカ、金属酸化物、金属水酸化物、金属炭酸塩、塩基性金属炭酸塩及びモリブデン酸塩から選ばれる1種以上が挙げられる。
【0034】
(c)成分の金属酸化物としては、酸化銅、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化コバルト、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化ニッケル及び酸化ビスマスから選ばれる1種以上が挙げられ、金属水酸化物としては、水酸化コバルト、水酸化アルミニウムから選ばれる1種以上が挙げられ、金属炭酸塩及び塩基性金属炭酸塩としては、炭酸カルシウム、炭酸コバルト、塩基性炭酸亜鉛、塩基性炭酸銅、塩基性炭酸コバルト、塩基性炭酸鉄、塩基性炭酸ビスマス、塩基性炭酸マグネシウムから選ばれる1種以上が挙げられ、モリブデン酸塩としては、モリブデン酸コバルト及びモリブデン酸アンモニウムから選ばれる1種以上が挙げられる。これらの(c)成分の化合物は、スラグ形成剤及び/又はバインダーとしての働きをすることができる。
【0035】
ガス発生剤の着火性を高める場合には、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩及びカリウム塩が好ましく、これらの中でもナトリウム塩がより好ましい。
【0036】
ガス発生剤が(a)、(b)、(c)成分を含有するものである場合の好ましい一実施形態としては、(a)ニトログアニジン、(b)塩基性硝酸銅及び(c)カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を含有するものが挙げられる。この場合の含有量は、(a)ニトログアニジン15〜55重量%、(b)塩基性硝酸銅45〜70重量%及び(c)カルボキシメチルセルロースナトリウム塩0.1〜15重量%が好ましい。
【0037】
ガス発生剤が(a)、(b)、(c)成分を含有するものである場合の好ましい他の実施形態としては、(a)ニトログアニジン、(b)塩基性硝酸銅及び(c)グアガムを含有するものが挙げられる。この場合の含有量は、(a)ニトログアニジン20〜60重量%、(b)塩基性硝酸銅35〜75重量%及び(c)グアガム0.1〜10重量%が好ましい。
【0038】
ガス発生剤は所望の形状に成型することができ、単孔円柱状、多孔円柱状又はペレット状の成型体にすることができる。これらの成型体は、ガス発生剤に水又は有機溶媒を添加混合し、押出成型する方法(単孔円柱状、多孔円柱状の成型体)又は打錠機等を用いて圧縮成型する方法(ペレット状の成型体)により製造することができる。
【0039】
本実施形態のガス発生器は、通常の作動時においては、下記のようにして伝火薬(エンサハンサ剤)16a、16b及びガス発生剤9a、9bが燃焼してガスを発生させる。
【0040】
本実施形態のガス発生器は、点火手段収容室8内であって分離筒14の外に配置された第一の点火器12aが作動すると、第一の伝火薬収容室15a内に収容された伝火薬16aが着火・燃焼し、その火炎が内筒部材4の伝火孔17を通って、第一の燃焼室5a内に収容された7孔を有する多孔円筒状の第一のガス発生剤9aを燃焼させる。
【0041】
また、分離筒14に包囲される第二の点火器12bが、第一の点火器12aと同じか或いは遅れて作動すると、第二の伝火薬収容室15b内に収容された伝火薬16bが着火・燃焼し、その火炎は第二の燃焼室5b内に収容された単孔円筒状の第二のガス発生剤9bを着火・燃焼させる。
【0042】
その結果、2つの点火器(12a,12b)の着火タイミングを調整する、つまり第一の点火器の作動後に第二の点火器を作動させるか、或いは第一の点火器と第二の点火器を同時に作動させるかにより、ガス発生器の出力形態(作動性能)を任意に調整することができ、衝突時の車両の速度や環境温度など様々な状況において、後述のエアバッグ装置とした場合に於けるエアバッグの展開を最大限適正なものとすることができる。
【0043】
特にこの図に示すガス発生器では、各燃焼室(5a,5b)毎に形状の異なるガス発生剤(9a,9b)が使用されており、第一の燃焼室5aには多孔円筒状の第一のガス発生剤9aが、第二の燃焼室5bには単孔円筒状の第二のガス発生剤9bがそれぞれ収容されている。また、各燃焼室(5a,5b)に収容されるガス発生剤の量も異なり、第一の燃焼室5a内には35g、第二の燃焼室5b内には6gのガス発生剤(9a,9b)がそれぞれ収容されている。その結果、このガス発生器では、より的確にその出力形態を調整することが可能となっている。
【0044】
また、本実施形態のガス発生器は、車両火災等の緊急事態においては、下記のようにして伝火薬(エンサハンサ剤)16a、16b及びガス発生剤9a、9bが燃焼して安全を確保する。
【0045】
車両火災等によりガス発生器の周囲温度が上昇した場合、周囲温度がガス発生剤9bの発火点(例えば、約200℃)に到達したとき、ガス発生剤9bが着火燃焼し、それに伴ってシールテープ11、20が破裂してガス発生剤9a及び伝火薬16bを燃焼させ、更にガス発生剤9aの燃焼に伴ってシールテープ18が破裂して伝火薬16aを燃焼させる。これはガス発生剤9bのみが自動発火機能を有している場合であり、ガス発生剤9aも自動発火機能を有している場合には、ガス発生剤9a、9bが共に自動発火して、伝火薬16a、16bを燃焼させる。従って、ハウジング材料としてアルミニウムのように融点が低い(約660℃)材料を使用した場合でも、ハウジングの強度が低下する前にガス発生剤や伝火薬が燃焼するので、高い周囲温度によりハウジングの強度が低下した後にようやくガス発生剤の発火点に到達するということによって、ガス発生剤の燃焼でハウジング自体が破裂飛散することが防止される。
【0046】
次に、図2に基づいて本発明の他実施形態を説明する。図2は、本発明のエアバッグ用ガス発生器の縦断面図であり、特に運転席側に配置するのに適した構造となっている。本実施の形態は、燃焼室が一つのガス発生器である。
【0047】
このガス発生器は、ガス排出口を有するディフューザシェル1と、ディフューザシェルと共に内部収容空間を形成するクロージャシェル2とを接合してなるハウジング3内に、略円筒形状の内筒部材113を配置して、その外側を燃焼室122とし、その内側を点火手段収容室155としている。その結果、このガス発生器では、燃焼室122と点火手段収容室155とは、ハウジング3内に同心円に設けられて、該ハウジングの半径方向に隣接している。この燃焼室内には、衝撃をうけて作動した点火手段によって燃焼し、燃焼ガスを発生するガス発生剤106が収容され、点火手段収容室155内には、衝撃によって作動する点火手段が収容されている。点火手段収容室155内には、イニシエータカラー114を介して点火器104が設置され、伝火手段収容室123内に伝火薬105が収容され、点火手段収容室155内には残余の空間160が存在している。図2中、107はクーラント・フィルタ、109は間隙、111はガス排出孔、125はシールテープ、126は連通孔、150はショートパス防止部材を示す。
【0048】
本実施形態においては、ガス発生剤106として、上記したような自動発火機能を有するガス発生剤を使用する。従って、車両火災等の緊急事態には、周囲温度の上昇によりガス発生剤106が自動発火する。ガス発生剤の燃焼温度は約2000℃と高温なので、その燃焼熱によりエンハンサ剤や点火薬は遅れて着火・燃焼する。
【0049】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。
(1)重量減少率
ガス発生剤(但し、燃料のみ)40gをアルミニウム製容器に入れ、総重量を測定し、(総重量−アルミニウム製容器重量)を試験前のサンプル重量とした。サンプルの入ったアルミニウム製容器を、SUS製厚肉容器(内容積118.8ml)に入れて蓋をした後、110℃の恒温槽に入れた。この時、ゴムパッキンとクランプを使用して容器が密閉状態になるようにした。所定時間経過後にSUS製厚肉容器を恒温槽から取り出し、容器が室温にもどってから蓋を開け、中からアルミニウム製容器を取り出した。アルミニウム製容器ごとの総重量を測定し、(総重量−アルミニウム製容器重量)を試験後のサンプル重量とした。そして、試験前後の重量変化を比較して重量減少率を求めることにより耐熱性を評価した。重量減少率は、〔(試験前のガス発生剤重量−試験後のガス発生剤重量)/試験前のガス発生剤重量〕×100から求めた。
実施例1
ニトログアニジン/塩基性硝酸銅/グアガム=44.2/52.8/3.0(重量%)からなる組成のガス発生剤を製造し、発火温度、重量減少率を測定した。発火温度はクルップ式発火点測定器で測定し、60秒発火点で表示した。その結果、発火温度は、粉砕状態のガス発生剤(粉砕薬)が193℃、圧伸状態のガス発生剤(圧伸薬)が201℃であり、重量減少率は、110℃で214時間経過時点が0.27%、110℃で408時間経過時点が0.45%であった。
【0050】
この結果から明らかなとおり、本発明のガス発生器で用いるガス発生剤は発火温度が低いため、車両火災の場合には、ハウジングが熱により劣化する以前に自動発火することが明らかである。更に重量減少率が小さいことから明らかであるとおり、長期間経過後においても耐熱性が低下しないので、自動発火機能が損なわれることがない。
【0051】
【発明の効果】
本発明のエアバッグ用ガス発生器は、ガス発生剤が自動発火機能を有しており、前記機能が長期間損なわれることがないので、安全性及び信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のエアバッグ用ガス発生器の一実施形態の縦断面図である。
【図2】 本発明のエアバッグ用ガス発生器の他実施形態の縦断面図である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas generator for an air bag in which a gas generating agent has an automatic ignition function and does not require the use of a material having an automatic ignition function.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Airbag systems installed in various vehicles, including automobiles, support passengers with airbags (bags) that are rapidly inflated by gas when the vehicle collides at high speed. The purpose is to prevent injuries and the like by crashing into hard parts such as the front glass and the like inside the vehicle. Such an air bag system is generally composed of a gas generator that is activated by a vehicle collision to burn a gas generating agent and release gas, and an air bag that expands by introducing gas. In this gas generator, the combustion of the gas generating agent is performed by operating the system based on the command of the sensor that detects the impact at the time of collision, and the combustion of the direct or enhancer (transfer agent) is activated by the operation of the system. It is made through
[0003]
As described above, the gas generator is activated by the collision of the vehicle. Therefore, the gas generator does not operate when an emergency such as a vehicle fire not caused by the collision of the vehicle occurs. Therefore, when the ambient temperature of the gas generator rises to a temperature equal to or higher than the ignition point of the gas generating agent due to a vehicle fire or the like, the gas generating agent may ignite and burn (explode). At this time, when the heat resistance of the outer shell container of the gas generator is low and the ignition point of the gas generating agent is high, the strength decreases due to deformation of the outer shell container due to an increase in the ambient temperature. When an explosion occurs, the outer shell container may be destroyed and scattered by the explosion pressure, which may injure the human body.
[0004]
In order to prevent the occurrence of such a situation and ensure safety, conventionally, the gas generator is operated without any mechanical or electrical ignition means involved in the transfer charge as the ambient temperature rises. A material (automatic ignition material) having an automatic ignition function that automatically ignites without being arranged is arranged. For example, nitrocellulose (ignition point 170 ° C) has been conventionally used as an auto-ignition material. In the case of a vehicle fire, the auto-ignition is performed at a low temperature before the strength of the outer shell container of the gas generator is reduced. The charge is burned and the gas generating agent is burned at the same time.
[0005]
However, since nitrocellulose has poor heat resistance, it degrades and degrades over a long period of time (the number of years the vehicle has been used, usually several to 10 to several years), and there is a possibility that the automatic ignition function may not be exhibited. Moreover, when using an auto-ignition material, the accompanying increase in the weight of the gas generator and the increase in manufacturing cost also occur, so there is room for improvement from this point.
[0006]
The present invention is a gas generator for an air bag that can maintain an automatic ignition function even after a long period of time and ensure safety in an emergency such as a vehicle fire, and at the same time, can reduce the weight of the gas generator and reduce manufacturing costs. The purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above-mentioned problems by providing an automatic ignition function to the gas generating agent itself instead of the conventional method of arranging an automatic ignition material such as nitrocellulose. That is, the present invention provides a gas generator for an air bag using a gas generating agent having an automatic ignition function that does not involve mechanical or electrical ignition means.
[0008]
The “automatic ignition function that does not involve mechanical or electrical ignition means” in the present invention is a function that spontaneously ignites when the ambient temperature rises. Here, the “ambient temperature at which ignition occurs (that is, corresponding to the ignition temperature of the gas generating agent)” is a temperature that can solve the above-described problem in relation to a gas generator for an air bag, particularly an outer shell container (housing). Specifically, the temperature is such that the strength of the outer shell container of the gas generator for an air bag does not decrease. In the following, “automatic ignition function” means “automatic ignition function not involving mechanical or electrical ignition means”.
[0009]
The “airbag gas generator” in the present invention is a gas generator for an air bag in the driver's seat of various vehicles, as long as the gas supply source is of a pyro type (pyrotechnic) with only a gas generating agent. In addition to gas generators for seat airbags and gas generators for side airbags, gas generators for inflatable curtains, generators for knee bolsters, gas generators for inflatable seat belts, gas generators for tubular systems, pretensioners It can also be applied to industrial gas generators.
[0010]
The gas generating agent used in the present invention has a weight reduction rate of 2.0% by weight or less when held at 110 ° C. for 400 hours, preferably 1.0% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, and It is desirable that the automatic ignition function is maintained even after holding under the above conditions.
[0011]
The gas generating agent used in the present invention preferably has an ignition point of 200 ° C. or lower, more preferably 200 to 175 ° C.
[0012]
The gas generating agent used in the present invention is preferably one containing a guanidine derivative and a basic metal nitrate, or one containing a guanidine derivative, a basic metal nitrate and an additive.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a gas generator for an air bag according to the present invention, which is particularly suitable for being arranged on the driver's seat side.
[0014]
In this gas generator, a substantially cylindrical inner cylinder member 4 is disposed in a housing 3 formed by joining a diffuser shell 1 having a gas discharge port and a closure shell 2 that forms an internal housing space together with the diffuser shell. And the outside is used as the first combustion chamber 5a.
[0015]
Further, a stepped portion 6 is provided inside the inner cylindrical member 4, and a substantially flat circular partition wall 7 is arranged in the stepped portion 6, and the inner cylindrical member 4 is further divided into two chambers by this partition wall. A second combustion chamber 5b is formed on the diffuser shell side, and an ignition means accommodation chamber 8 is formed on the closure shell side.
[0016]
As a result, in this gas generator, the first combustion chamber 5a and the second combustion chamber 5b are provided concentrically in the housing 3 and are adjacent to each other in the radial direction of the housing. In the first and second combustion chambers, gas generating agents 9a and 9b that generate combustion gas are burned by the ignition means that operates under impact, and the ignition means storage chamber 8 receives shock. Actuating ignition means is housed.
[0017]
A through hole 10 is provided in the inner cylindrical member 4 that defines the first combustion chamber 5 a and the second combustion chamber 5 b, and the through hole is closed by a seal tape 11. However, since the seal tape 11 bursts when the gas generating agent burns, both the combustion chambers can communicate with each other through the through hole 10. The material and thickness of the seal tape 11 are adjusted so that the seal tape 11 is not broken by the combustion of the gas generating agent 9a in the first combustion chamber 5a but is torn when the gas generating agent 9b in the second combustion chamber 5b is burned. There is a need. In this embodiment, a stainless steel seal tape having a thickness of 40 μm is used. Further, the through hole 10 has an opening area larger than that of the gas discharge port 26 and does not have a function of controlling the internal pressure in the combustion chamber 5b.
[0018]
In the present embodiment, the ignition means accommodating chamber 8 is defined by a space between the initiator collar 13 and the partition wall 7, and any one igniter 12b (hereinafter referred to as "second igniter"). A substantially cylindrical separation tube 14 is disposed so as to surround the first transfer charge storage chamber 15a on the outer side, the second transfer charge storage chamber 15b on the inner side, and in each storage chamber, The igniters 12a and 12b and the charge transfer agents 16a and 16b that constitute the ignition means together with the igniters are accommodated. In this embodiment, there is no remaining space in the ignition means accommodation chamber 8 except for the respective charge transfer agent accommodation chambers. As a result, the ignition means storage chamber 8 is divided into two parts, a first transfer charge storage room 15a and a second transfer charge storage room 15b, and the transfer charge 16a and 16b constituting the ignition means together with the igniter are Thus, the igniters 12a and 12b are surely divided.
[0019]
  In the first charge transfer chamber 15a, when the charge transfer 16a accommodated therein burns, the seal tape 18 that closes the transfer hole 17 formed in the inner cylinder member 4 is ruptured, and the first combustion chamber. The porous gas generant 9a is ignited and burned in communication with 5a. When the transfer charge 16b accommodated in the second transfer charge storage chamber 15b burns, the seal tape 20 that closes the transfer transfer hole 19 formed in the partition wall 7 is ruptured, and the second combustion chamber 5b and The single-hole gas generating agent 9b is ignited and burned in communication. This second combustion chamber5bThe combustion gas generated inside flows into the first combustion chamber 5a through the through-hole 10 provided on the diffuser shell 1 side of the inner cylinder member 4. Therefore, when this gas generator is operated, the flame when the first igniter 12a is ignited ignites and burns the charge transfer agent 16a in the storage chamber 15a, and the flame is applied to the inner cylinder member 4. The seven-hole gas generating agent 9a housed in the first combustion chamber 5a positioned in the radial direction of the housing chamber 15a through the formed heat transfer holes 17 is ignited and burned.
[0020]
In the gas generator shown in FIG. 1, the second igniter 12b and the first igniter 12a may be ignited at the same time in order to stabilize the operation performance, but the former 12b operates before the latter 12a. There is nothing. That is, the gas generating agent 9b accommodated in the second combustion chamber 5b burns simultaneously with or behind the gas generating agent 9a accommodated in the first combustion chamber 5a. When the gas generating agent 9a in the first combustion chamber 5a burns before the second gas generating agent 9b, the seal tape 11 is not broken by the combustion of the first gas generating agent 9a, and the second gas generation It is broken only by the combustion of the agent 9b.
[0021]
In the gas generator shown in FIG. 1, the separation cylinder 14 disposed between the initiator collar 13 and the partition wall 7 has a hole corresponding to the outer shape of the separation cylinder 14 on the lower surface of the partition wall 7 and the upper surface of the initiator collar 13. And the upper end or the lower end of the separation cylinder 14 is fitted into each hole. By arranging the separation cylinder 14 in this way, the flame of the transfer charge generated in one of the transfer charge combustion chambers does not directly burn the transfer charge in the other transfer charge storage chambers. The gas generating agent accommodated in the combustion chamber is ignited and burned by a flame in which different types of explosives are burned. That is, normally, when the transfer charge burns in the separation cylinder 14 (that is, in the second transfer charge storage chamber), the pressure of the gas generated by the combustion also causes the separation cylinder 14 to expand in the radial direction. Although the separation cylinder 14 is arranged, the upper and lower end portions of the separation cylinder 14 are surely supported by the peripheral walls of the holes into which the separation cylinder 14 is inserted, and the separation cylinder 14 is simply attached to the partition wall 7 and the initiator. Compared with the case where it is sandwiched between the collar 13, it is possible to more reliably prevent leakage of the combustion gas / flame of the charge transfer agent.
[0022]
The ignition means includes two electric ignition igniters (12a, 12b) that are activated by an activation signal that is output based on sensing of an impact by the sensor. The initiator collars 13 are provided with their heads protruding in parallel with each other. By providing two igniters (12a, 12b) in one initiator collar 13 in this way, the two igniters are fixed to the initiator collar 13 and become a single member, and can be easily assembled to the gas generator. It becomes. In particular, in the gas generator shown in this figure, the initiator collar 13 provided with two igniters (12a, 12b) is placed in the inner cylinder member 4 by making the initiator collar 13 into a size that can be inserted into the inner cylinder member 4. After the insertion, the igniter can be easily and reliably fixed by crimping the lower end of the inner cylinder member 4 to fix the initiator collar 13. Further, when the two igniters (12a, 12b) are arranged on the initiator collar 13, the direction of each igniter can be easily regulated.
[0023]
Further, a common coolant filter 22 for purifying and cooling the combustion gas generated by the combustion of the gas generating agent (9a, 9b) is disposed in the housing 3, and the inner side of the diffuser shell 1 side thereof is disposed. The peripheral surface is covered with a short path preventing member 23 so that the combustion gas does not pass between the end surface of the coolant / filter 22 and the inner surface of the diffuser shell 1 ceiling.
[0024]
An outer layer 24 for preventing the coolant / filter 22 from expanding due to the passage of combustion gas is disposed outside the coolant / filter 22. The outer layer 24 is formed by using, for example, a laminated wire mesh body, or by using a porous cylindrical member having a plurality of through holes on the peripheral wall surface, or a belt-like restraining layer in which a belt-like member having a predetermined width is formed in an annular shape. You can also.
[0025]
Further, a gap 25 is formed outside the outer layer 24 so that the combustion gas can pass through the entire surface of the filter 22. The gas discharge port 26 formed in the diffuser shell 1 is closed with a seal tape 27 to prevent the outside air from entering. The seal tape 27 is ruptured when gas is released. The purpose of the seal tape 27 is to protect the gas generating agent from external moisture, and it does not affect the performance adjustment such as the combustion internal pressure at all.
[0026]
In this embodiment, as the gas generating agents 9a and 9b, in order to provide an automatic ignition function, (a) a guanidine derivative and (b) a basic metal nitrate-containing substance or (a) a guanidine derivative, (b) a basic substance The one containing metal nitrate and (c) additive is used. In this embodiment, since the seal tape 11 is ruptured only by the combustion of the gas generating agent 9b, the gas generating agent 9b needs to be a gas generating agent having an automatic ignition function as described above. The generating agent 9a may or may not have an automatic ignition function.
[0027]
Examples of the component (a) guanidine derivative include one or more selected from guanidine, mono-, di- or triaminoguanidine nitrate, guanidine nitrate, guanidine carbonate, nitroguanidine (NQ), dicyandiamide (DCDA), and nitroaminoguanidine nitrate. Of these, nitroguanidine and dicyandiamide are preferred.
[0028]
The basic metal nitrate as component (b) is a series of compounds generally represented by the following formula. Further, there may be a compound further containing water of hydration. In the formula, M is a metal, x 'is the number of metals, and y and y' are NO.ThreeThe number of ions, z 'is the number of OH ions, and n is M (NOThree)yM (OH) for the partzThe ratio of the parts is shown.
[0029]
M (NOThree)y・ NM (OH)zOr Mx '(NOThree)y '(OH)z '
Examples of those corresponding to the above formula include Cu, cobalt, zinc, manganese, iron, molybdenum, bismuth, cerium as the metal M, Cu2(NOThree) (OH)Three, CuThree(NOThree) (OH)Five・ 2H2O, Co2(NOThree) (OH)Three, Zn2(NOThree) (OH)Three, Mn (NOThree) (OH)2, FeFour(NOThree) (OH)11・ 2H2O, Bi (NOThree) (OH)2, Ce (NOThree)Three(OH) ・ 3H2O is mentioned.
[0030]
As the basic metal nitrate of component (b), basic copper nitrate (BCN), basic cobalt nitrate, basic zinc nitrate, basic manganese nitrate, basic iron nitrate, basic molybdenum nitrate, basic bismuth nitrate and 1 or more types chosen from basic cerium nitrate are mentioned, Among these, basic copper nitrate is preferable.
[0031]
When the gas generating agent contains the components (a) and (b), the content of the component (a) is preferably 5 to 60% by weight, and more preferably 15 to 55% by weight. The content of the component (b) is preferably 40 to 95% by weight, and more preferably 45 to 85% by weight.
[0032]
A preferable embodiment in which the gas generating agent contains components (a) and (b) includes those containing (a) nitroguanidine and (b) basic copper nitrate. The content in this case is preferably (a) 30 to 70% by weight of nitroguanidine and (b) 30 to 70% by weight of basic copper nitrate.
[0033]
As an additive of the component (c), carboxymethyl cellulose (CMC), carboxymethyl cellulose sodium salt (CMCNa), carboxymethyl cellulose potassium salt, carboxymethyl cellulose ammonium salt, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate (CAB), methyl cellulose (MC), Ethyl cellulose (EC), hydroxyethyl cellulose (HEC), ethyl hydroxyethyl cellulose (EHEC), hydroxypropyl cellulose (HPC), carboxymethyl ethyl cellulose (CMEC), microcrystalline cellulose, polyacrylamide, polyacrylamide amination, polyacryl hydrazide, Acrylamide / acrylic acid metal salt copolymer, polyacrylamide / polyacrylic acid ester compound Copolymer, polyvinyl alcohol, acrylic rubber, guar gum, starch, silicone, molybdenum disulfide, acid clay, talc, bentonite, diatomaceous earth, kaolin, calcium stearate, silica, alumina, sodium silicate, silicon nitride, silicon carbide, hydro One or more selected from talcite, mica, metal oxide, metal hydroxide, metal carbonate, basic metal carbonate and molybdate can be mentioned.
[0034]
Examples of the metal oxide of component (c) include one or more selected from copper oxide, iron oxide, zinc oxide, cobalt oxide, manganese oxide, molybdenum oxide, nickel oxide, and bismuth oxide. , One or more selected from cobalt hydroxide and aluminum hydroxide, and as the metal carbonate and basic metal carbonate, calcium carbonate, cobalt carbonate, basic zinc carbonate, basic copper carbonate, basic cobalt carbonate 1 type or more chosen from basic iron carbonate, basic bismuth carbonate, and basic magnesium carbonate is mentioned, As a molybdate, one or more sorts chosen from cobalt molybdate and ammonium molybdate are mentioned. These compounds of component (c) can function as a slag forming agent and / or a binder.
[0035]
In order to enhance the ignitability of the gas generating agent, carboxymethyl cellulose sodium salt and potassium salt are preferable, and among these, sodium salt is more preferable.
[0036]
As a preferred embodiment when the gas generating agent contains components (a), (b) and (c), (a) nitroguanidine, (b) basic copper nitrate and (c) carboxymethylcellulose What contains a sodium salt is mentioned. The content in this case is preferably (a) nitroguanidine 15 to 55% by weight, (b) basic copper nitrate 45 to 70% by weight, and (c) carboxymethylcellulose sodium salt 0.1 to 15% by weight.
[0037]
Other preferred embodiments when the gas generating agent contains components (a), (b) and (c) include (a) nitroguanidine, (b) basic copper nitrate and (c) guar gum. The thing containing is mentioned. The content in this case is preferably (a) 20 to 60% by weight of nitroguanidine, (b) 35 to 75% by weight of basic copper nitrate and (c) 0.1 to 10% by weight of guar gum.
[0038]
The gas generating agent can be molded into a desired shape, and can be formed into a single-hole cylindrical shape, a porous cylindrical shape, or a pellet-shaped molded body. These molded products are prepared by adding water or an organic solvent to the gas generating agent, mixing and extruding (single-hole cylindrical or porous cylindrical molded body) or compression molding using a tableting machine (pellet). Shaped molded body).
[0039]
In the normal operation of the gas generator according to the present embodiment, the explosives (enhancer agents) 16a and 16b and the gas generating agents 9a and 9b are burned to generate gas as follows.
[0040]
The gas generator of the present embodiment was accommodated in the first explosive charge accommodating chamber 15a when the first igniter 12a disposed in the ignition means accommodating chamber 8 and outside the separation cylinder 14 was activated. The first transfer agent 16a is ignited and burned, and the flame passes through the transfer hole 17 of the inner cylinder member 4 and has a porous cylindrical first gas generating agent having seven holes accommodated in the first combustion chamber 5a. 9a is burned.
[0041]
Further, when the second igniter 12b surrounded by the separation cylinder 14 is operated in the same or delayed manner as the first igniter 12a, the transfer charge 16b accommodated in the second transfer charge accommodating chamber 15b is ignited. Combustion, and the flame ignites and burns the single-hole cylindrical second gas generating agent 9b accommodated in the second combustion chamber 5b.
[0042]
As a result, the ignition timing of the two igniters (12a, 12b) is adjusted, that is, the second igniter is operated after the first igniter is operated, or the first igniter and the second igniter are operated. The output form (operation performance) of the gas generator can be adjusted arbitrarily depending on whether the two are operated at the same time. In various situations such as the vehicle speed and environmental temperature at the time of collision, It is possible to optimize the deployment of the air bag at the maximum.
[0043]
In particular, in the gas generator shown in this figure, gas generating agents (9a, 9b) having different shapes are used for the respective combustion chambers (5a, 5b), and the first combustion chamber 5a has a porous cylindrical second shape. One gas generating agent 9a is accommodated in the second combustion chamber 5b and a single-hole cylindrical second gas generating agent 9b is accommodated therein. Further, the amount of the gas generating agent accommodated in each combustion chamber (5a, 5b) is also different, and 35 g in the first combustion chamber 5a and 6 g in the second combustion chamber 5b (9a, 5b). 9b) is accommodated respectively. As a result, in this gas generator, it is possible to adjust the output form more accurately.
[0044]
Moreover, the gas generator of this embodiment ensures safety by burning the transfer agents (enhancer agents) 16a and 16b and the gas generating agents 9a and 9b in the following manner in an emergency such as a vehicle fire.
[0045]
When the ambient temperature of the gas generator rises due to a vehicle fire or the like, when the ambient temperature reaches the ignition point (for example, about 200 ° C.) of the gas generant 9b, the gas generant 9b is ignited and burned, and the seal is accordingly produced. The tapes 11 and 20 are ruptured to burn the gas generating agent 9a and the transfer agent 16b, and further, the seal tape 18 is ruptured and burns the transfer agent 16a as the gas generating agent 9a is burned. This is a case where only the gas generating agent 9b has an automatic ignition function, and when the gas generating agent 9a also has an automatic ignition function, the gas generating agents 9a and 9b are both automatically ignited, The transfer charge 16a, 16b is burned. Therefore, even when a material having a low melting point (about 660 ° C.) such as aluminum is used as the housing material, the gas generating agent and the transfer agent are burned before the strength of the housing is reduced. Since the ignition point of the gas generating agent is finally reached after the decrease of the gas, the housing itself is prevented from bursting and scattering due to the combustion of the gas generating agent.
[0046]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the gas generator for an air bag of the present invention, and has a structure particularly suitable for being arranged on the driver's seat side. In the present embodiment, the combustion chamber is a single gas generator.
[0047]
In this gas generator, a substantially cylindrical inner cylinder member 113 is disposed in a housing 3 formed by joining a diffuser shell 1 having a gas discharge port and a closure shell 2 that forms an internal housing space together with the diffuser shell. The outside is a combustion chamber 122 and the inside is an ignition means accommodation chamber 155. As a result, in this gas generator, the combustion chamber 122 and the ignition means accommodation chamber 155 are provided concentrically within the housing 3 and are adjacent to each other in the radial direction of the housing. In this combustion chamber, a gas generating agent 106 that burns and generates combustion gas is accommodated by the ignition means that operates under impact, and in the ignition means accommodation chamber 155, ignition means that operates by impact is accommodated. Yes. The igniter 104 is installed in the ignition means accommodation chamber 155 via the initiator collar 114, the transfer agent 105 is accommodated in the transfer means accommodation chamber 123, and the remaining space 160 is in the ignition means accommodation chamber 155. Existing. In FIG. 2, 107 is a coolant filter, 109 is a gap, 111 is a gas discharge hole, 125 is a seal tape, 126 is a communication hole, and 150 is a short path preventing member.
[0048]
In the present embodiment, as the gas generating agent 106, a gas generating agent having an automatic ignition function as described above is used. Accordingly, in an emergency such as a vehicle fire, the gas generating agent 106 is automatically ignited by an increase in the ambient temperature. Since the combustion temperature of the gas generating agent is as high as about 2000 ° C., the enhancer agent and ignition agent are ignited and burned with a delay due to the combustion heat.
[0049]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these.
(1) Weight reduction rate
40 g of a gas generating agent (however, only fuel) was placed in an aluminum container, the total weight was measured, and (total weight-aluminum container weight) was taken as the sample weight before the test. The aluminum container containing the sample was placed in a SUS thick-walled container (internal volume 118.8 ml), capped, and then placed in a thermostatic chamber at 110 ° C. At this time, a rubber packing and a clamp were used so that the container was sealed. After a lapse of a predetermined time, the SUS thick container was taken out from the thermostatic bath, the lid was opened after the container returned to room temperature, and the aluminum container was taken out from the inside. The total weight of each aluminum container was measured, and (total weight-aluminum container weight) was taken as the sample weight after the test. And the heat resistance was evaluated by comparing the weight change before and after the test to determine the weight reduction rate. The weight reduction rate was obtained from [(gas generating agent weight before test−gas generating agent weight after test) / gas generating agent weight before test] × 100.
Example 1
A gas generating agent having a composition of nitroguanidine / basic copper nitrate / guam gum = 44.2 / 52.8 / 3.0 (% by weight) was produced, and the ignition temperature and the weight reduction rate were measured. The ignition temperature was measured with a Krupp ignition point measuring device and displayed as the ignition point for 60 seconds. As a result, the ignition temperature was 193 ° C. for the pulverized gas generant (pulverizing agent), 201 ° C. for the gas generant (extensive agent) in the stretched state, and the weight reduction rate was 110 ° C. for 214 hours. The time point was 0.27% and the time point after 408 hours at 110 ° C. was 0.45%.
[0050]
As is clear from this result, since the gas generating agent used in the gas generator of the present invention has a low ignition temperature, it is clear that in the case of a vehicle fire, it automatically ignites before the housing deteriorates due to heat. Furthermore, as is clear from the small weight loss rate, the heat resistance does not decrease even after a long period of time, so the automatic ignition function is not impaired.
[0051]
【The invention's effect】
In the gas generator for an air bag of the present invention, the gas generating agent has an automatic ignition function, and the function is not impaired for a long period of time. Therefore, safety and reliability can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a gas generator for an air bag according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the gas generator for an air bag of the present invention.

Claims (1)

ガス排出口(26)を有するディフューザシェル(1)と、ディフューザシェル(1)と共に内部収容空間を形成するクロージャシェル(2)とを接合してなるハウジング(3)内に略円筒形状の内筒部材(4)が配置され、その外側が第一の燃焼室(5a)となっており、
内筒部材(4)の内部が隔壁(7)で2室に画成されることで、ディフューザシェル(1)側に第二の燃焼室(5b)、クロージャシェル(2)側に点火手段収容室(8)が形成されており、
点火手段収容室(8)内には、衝撃によって作動する第一の点火器(12a)と第二の点火器(12b)が収容され、
第一燃焼室(5a)内には、衝撃をうけて作動した第一の点火器(12a)によって燃焼し、燃焼ガスを発生する第一のガス発生剤(9a)が収容され、
第二の燃焼室(5b)内には、衝撃をうけて作動した第二の点火器(12b)によって燃焼し、燃焼ガスを発生する第二のガス発生剤(9b)が収容されており、
少なくとも第二の燃焼室(5b)の第二のガス発生剤(9b)が、
(a)燃料5〜60重量%及び(b)酸化剤40〜95重量%を含んでおり、
(a)成分の燃料が、グアニジン、モノ、ジ又はトリアミノグアニジン硝酸塩、硝酸グアニジン、炭酸グアニジン、ニトログアニジン(NQ)、ジシアンジアミド(DCDA)及びニトロアミノグアニジン硝酸塩から選ばれる1種以上のグアニジン誘導体であり、(b)成分の酸化剤が塩基性硝酸銅であり、車両火災によりガス発生器の周囲温度が上昇したとき、第二の点火器(12b)が作動することなく自然発火する自動発火機能を有しているものである、ガス発生器。
A substantially cylindrical inner cylinder in a housing (3) formed by joining a diffuser shell (1) having a gas discharge port (26) and a closure shell (2) that forms an internal housing space together with the diffuser shell (1) The member (4) is arranged, the outside is the first combustion chamber (5a),
The inner cylinder member (4) is divided into two chambers by the partition wall (7), so that the second combustion chamber (5b) is housed on the diffuser shell (1) side and the ignition means is housed on the closure shell (2) side. Chamber (8) is formed,
In the ignition means accommodation chamber (8), a first igniter (12a) and a second igniter (12b) that are activated by an impact are accommodated,
In the first combustion chamber (5a), the first gas generating agent (9a) that burns by the first igniter (12a) that operates under impact and generates combustion gas is housed.
The second combustion chamber (5b) contains a second gas generating agent (9b) that is burned by a second igniter (12b) that has been operated by impact and generates combustion gas.
At least the second gas generant (9b) in the second combustion chamber (5b)
(A) 5 to 60% by weight of fuel and (b) 40 to 95% by weight of oxidant,
(A) The component fuel is at least one guanidine derivative selected from guanidine, mono-, di- or triaminoguanidine nitrate, guanidine nitrate, guanidine carbonate, nitroguanidine (NQ), dicyandiamide (DCDA) and nitroaminoguanidine nitrate. Yes, automatic ignition function that spontaneously ignites without the second igniter (12b) operating when the oxidizing agent of component (b) is basic copper nitrate and the ambient temperature of the gas generator rises due to a vehicle fire A gas generator.
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