JPH042541A

JPH042541A - エアバッグガス発生器用フィルター

Info

Publication number: JPH042541A
Application number: JP2106081A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Honda; 正明本多; Keishichi Komatsu; 啓七小松; Mitsuo Nishimoto; 西本　満夫; Tetsuya Nishi; 西　徹也; Kazuhiko Mikami; 三上　和彦; Akira Tsuda; 明津田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1992-01-07

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〕この発明は、自動車などの衝突時に、人体保護用エアバ
ッグを膨張展開させて運転者や乗員にかかる衝撃を吸収
する自動車用エアバッグ装置に使用されるガス発生器用
のフィルターに関するものである。

〔従来の技術とその課題〕

自動車用エアバッグ装置は、衝突時の圧力検知装置と、
ハングを膨張させるだめのガス発生器と、バッグとによ
って構成され、衝突時に、運転者や乗員にかかる衝撃を
吸収する装置として最近注目されている。

ところで、ガス発生器は、ガス発生剤（例えばアジ化ソ
ーダと酸化銅の混合物）を点火燃焼させ、発生したガス
を、フィルターを通してバッグに導くようになっており
、ガス発生器のフィルターには次のような重要な役割が
ある。

まず、第一に、ガス発生剤の燃焼によって発生するガス
以外の有害成分を捕集して、バッグ内に導かないように
する役割がある。

すなわち、バッグは、膨張後、シボツク吸収と脱出のた
めに、徐々に縮む必要があり、バッグにはガスの逃がし
孔が設けられ、バングに有害男゛スが導かれると、この
孔から出て人体に害を与えるからである。例えば、ガス
発生剤としてアジ化ソーダを用いた場合には、次の反応
式によってナトリウム金属やナトリウム酸化物といった
有害成分が発生する。

２　ＮａＮ＝　＋　ＣｕＯ→３　Ｎｚ　＋Ｃｕ＋Ｎａｚ
Ｏ第二に、ガス発生器の燃焼室からのガスの放出速度を
適度にして、バッグの膨らむ速度をコントロールする役
割がある。

すなわち、バッグが膨らむ速さは、ガス発生剤の燃焼速
度と、フィルターからのガス流動特性によって決まるか
らである。ガス発生剤の燃焼速度は、ガス発生剤の種類
、組成、量の他に燃焼時の圧力によって決まり、燃焼室
内の圧力は反応したガス発生剤の量だけではなく、フィ
ルターを通してのガスの流出にも影響される。このよう
に、ガス発生剤の反応速度と、フィルターの流動抵抗は
、互いに相関作用を及ぼしながら、バッグへのガス流動
特性を決めることになる。したがって、フィルターの流
動特性を精密にコントロールすることは、バッグの適正
な膨張速度を実現するために不可欠である。

従来、エアハング用ガス発生器のフィルターとしては、
目開きの異なる金網や金属繊維を積層した物が用いられ
ている。

ところが、金網や金属繊維を積層した物では、エアバン
グ用発生器に要求されるガスの流動特性を満足させるた
めには、目開きや多孔度を、有害成分の捕集特性を満足
させるために要求されるよりも大きく取る必要がある。

したがって、従来は、ガスの流動特性は満足できても、
有害成分の捕集特性は必ずしも満足できないという問題
があった。

また、従来から、エアバッグガス発生器フィルターは、
−船釣にリング状に形成されることが多いが、多層の金
網を重ね合わせてリング状に形成することは手間がかか
り、成形した端面において金網のほつれが生じやすく、
組立てにくいという問題もあった。

そこで、この発明は、エアバッグガス発生器のフィルタ
ーとして、流動特性を適度にコントロールすることがで
き、しかも有害成分の捕集特性のよいものを得ることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の課題を解決するために、エアバッグ
ガス発生器のフィルターとして、三次元網状構造多孔体
を、圧縮成形することにより、空孔径およびガス流動抵
抗をコントロールしたものを使用しようとするものであ
る。

第１図はこの発明においてフィルターとして用いようと
する三次元網状構造多孔体の構造を示している。

三次元綱状構造多孔体は、連結する骨格と、ポケット状
の空間からなる多孔質体であり、多孔率が高いため、ガ
ス流動抵抗が極めて小さい割に、−旦ポケット状の空孔
に捕捉された粒子は空孔から脱離しにくいため固形物の
捕集性能が金網や金属繊維成形体より研れている。

このような三次元網状構造多孔体は、例えば、特公昭５
７−３９３１７号公報、特公昭５７−５８７７号公報に
示される様に、連通気孔を持つ発泡樹脂に導電処理を施
した後、電気メツキすることによって製造できる。

したがって、このような製造法でできる三次元網状構造
多孔体は目開きや多孔度に制限がある。

すなわち、目開きは用いる発泡樹脂の目開きおよび電気
メツキ時のつき回り性によって制限され、通常３００−
以下のものを得るのは困難である。また、圧損値も５ｍ
肉厚で、大気圧下、風速３ｍ／ｓｅｃで通常２０　踵Ｈ
ｚ　Ｏ以下と極めて小さい。

一方、エアバッグガス発生器において、アジ化ソーダ（
ＮａＮｓ）を含むガス発生剤を燃焼させた時、ナトリウ
ム酸化物を主体とした粒径約０．５〜１〇−の有害粒子
が約３０〜５０ｇ程度発生する。人体の安全を考えた場
合、これらの有害粒子はできる限りフィルターによって
捕捉することが望まれるが、最大でもガス発生器からの
流出量を１ｇ以下に抑える必要がある。このためには１
μ以上の有害粒子をほぼ完全に捕捉することが必要であ
る。

本発明者らは、三次元網状構造多孔体を圧縮成形して、
粒子捕捉性能を調べた結果、最大孔径２０−以下とすれ
ば、１−以上の粒子をほぼ完全に捕捉できることを見出
した。ここで、最大孔径はＪＩＳＢ−８３５６に示され
るバブルポイント圧力から計算された値である。

また、フィルターに要求される圧損値の適正値は、使わ
れるエアバッグの部所（運転者用であるか同乗者用であ
るか）や、エアバッグの構造によって一定ではない。す
なわち、運転者用エアバッグは、通常運転ハンドル中央
部にセットされ、エアバッグの展開はハンドルと、運転
者の空間で行われる必要がある。一方、同乗者用エアバ
ッグは、通常ダツシュボード下部にセットされ、エアバ
ッグガス発生器用フィルターの展開はダツシュボード下
部から同乗者までのより広い空間で行われる必要がある
。また、ガス発生器の構造、特に発生ガスがフィルター
を通ってバッグに導かれる経路は各種ある。いずれの場
合も最終的に必要になるのは、ハングへのガス供給速度
が適当な幅の中に収まることである。

第３図は、エアバッグ用ガス発生器のバッグへのガス供
給速度すなわちガス排出孔からのガス排出速度の要求特
性の一例である。もちろんガス排出速度の要求特性は使
用するガス発生剤の種類、量やハングの大きさ、車の大
きさ、バッグ材質などにより変わる物で一定ではない。

このガス排出速度を満足させるための三次元網状構造多
孔体からなるフィルターの圧損値は、運転者用としては
、大気圧下、流量１ボ３／ｍｉｎで２００〜２０００ｍ
ＨｔＯの範囲が、同乗者用としては同条件で２０〜２０
０鵬Ｈ，０の範囲が適正値である。

この圧損値を適正幅におさえるためには当然フィルター
の孔径をある程度にしておく必要がある。

通常用いられるフィルターの厚み２〜１０■であること
からみて、フィルターの最大孔径は５−以上でないとこ
の圧損値を適正幅に収めることができない。

圧縮成形の具体的方法としては、一般にエアバッグ用ガ
ス発生器のフィルターが円筒状であることから考えて、
引抜加工、静圧成形やスエジング加工の中から選択する
ことができる。

この発明において、用いられる三次元網状構造多孔体の
材質としては、ニッケルやこれを合金化したニッケルク
ロム合金、ニッケルクロム鉄合金が強度や耐熱性の面か
ら通している。

また、用いる三次元網状構造多孔体は必要に応して骨格
の太さをコントロールして強度を確保することが望まし
い。

（実施例〕第２図に、運転者用のガス発生器の一例を示す。

このガス発生器は、円盤形のケーシング１内の中心に、
点火剤２と点火栓３を収容し、その外側に設けたガス発
生側収容室にガス発生剤４を収容し、このガス発生剤４
の燃焼ガスを、ケーシング１の外周側壁に形成したガス
流出口５から流出するようになっており、ケーシング１
の外周側壁の内側に、上記ガス流出口５を覆うリング状
のフィルター６を設置している。

上記第２図のガス発生器において、ガス発生剤４として
、アジ化ナトリウム（Ｎａｐｓ）と酸化銅（Ｃｕｂ）の
混合体を直径３閣、高さ２．５閣のペレットにしたもの
を合計量９５ｇ使用し、フィルター６として各種のもの
を使用して燃焼実験を行った。各種フィルター６の特性
は第１表に示すとおりであり、第４図にガス排出速度の
測定結果を示す。

この実験において使用したフィルター６は、素材が、実
施例１〜３と比較例１．２については、ニッケルークロ
ム製の三次元網状構造多孔体（商品名セルメット、住友
電工製）であり、比較例３については、１５０メンシユ
のＳＵＳ金網を１０枚重ね合わせたものであり、それぞ
れ外径が１２５閣、高さが２１閣である。また、厚さに
ついてはそれぞれ第１表に示すとおりである。

第１表上記第１表と第４図において、比較例１は圧損値が高い
ため、ガス発生速度が下限値を下まわり、比較例２は最
大孔径が大き過ぎるため、フィルターを通過する固形物
量が適正値をはずれている。

また、比較例３と実施例２の比較でわかる欅に、三次元
網状構造多孔体を用いたフィルターは同−圧損値とすれ
ば、はぼ同一ガス発生速度が得られるが、フィルター通
過固形物量に関しては三次元網状構造多孔体フィルター
の方が優れている。

次に、第５図に、同乗者用のガス発生器の一例を示す。

このガス発生器は、円筒形のケーシング１１の軸心に点
火剤１２と点火栓１３を収容し、その外側にガス発生剤
１４とフィルター１６とを順次巻き付けたような構造に
なっており、ガス流出口１５はケーシング１１の軸心方
向に沿って設けられている。

上記第５図のガス発注器において、ガス発生剤として、
アジ化ナトリウムと酸化銅の混合体を合計２５０ｇ使用
し、第２表に示す外径６ｈｍの各種のフィルター１６を
使用して燃焼実験を行った。各種の特性は第２表に示す
とおりであり、第６図にガス排出速度の測定結果を示す
。

第２表と第６図において、比較例４は、ガス排出速度は
満足するが、固形物通過量が多いという結果になってい
る。

〔発明の効果〕以上のように、この発明によれば、エアバッグ用ガス発
生器のフィルターとして、流動特性を適度にコントロー
ルすることができ、しかも有害成分の捕集特性のよいも
のが得られる。

また、三次元綱状構造多孔体は、金網のように端面がほ
つれることがないので、成形が容易であり、組立てやす
いという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は三次元網状構造多孔体の拡大図、第２図及び第
５図はそれぞれエアバッグ用ガス発生器の一例を示す断
面図、第３図はエアバッグ用ガス発生器のバッグへのガ
ス供給速度を示すグラフ、第４図及び第６図はそれぞれ
ガス排出速度を示すグラフである。１．１１・・・・・・ケーシング、２．１２・・・・・・点火剤、３．１３・・・・・・点
火栓、４．１４・・・・・・ガス発生剤、５．１５・・・・・・ガス流出口、６．１６・・・・・・フィルター

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮成形により流動特性を調整した三次元網状構
造多孔体からなることを特徴とするエアバッグガス発生
器用フィルター。
（２）最大目開きが５〜２０μｍで、圧損値が大気圧下
、流量１ｍ＾３／ｍｉｎで２００〜２０００ｍｍＨ＿２
Ｏの範囲となるよう圧縮成形した三次元網状構造多孔体
からなることを特徴とする請求項１記載のエアバッグガ
ス発生器用フィルター。
（３）最大目開きが５〜２０μｍで、圧損値が大気圧下
、流量１ｍ＾３／ｍｉｎで２０〜２００ｍｍＨ＿２Ｏの
範囲となるよう圧縮成形した三次元網状構造多孔体から
なることを特徴とする請求項１記載のエアバッグガス発
生器用フィルター。