JPH04342637A - 自動発火装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス自動発生器が外部
から火炎等で加熱されたときに、所定の温度で発火する
自動発火装置を備えた乗り物の乗員保護装置のためのガ
ス発生装置において、外部からの加熱に対する熱感知力
を高めると共に、一次発火剤から二次発火剤またはガス
発生剤への着火の確実性を高めたガス発生器の自動発火
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、乗り物の衝突時等において乗員の
安全を確保するために、ガス発生器で発生させたガスで
エアバッグを膨張させる乗り物の乗員保護装置が知られ
ている。このガス発生器は、例えば、ガス発生剤が発火
剤を有する点火装置と共にガス発生器ケーシング内に収
納された構造になっている。このガス発生器ケーシング
は、通常、軽量化等の要請から、アルミニュウム合金等
の軽金属または軽量材料が使用されるが、この材料は高
温度に加熱されると機械的強度が低下する。従って、こ
のような材料を使用したガス発生器において、衝突時に
点火装置により発火剤を発火させ、続いてガス発生剤を
発火してガスを発生させる通常の場合には特に問題は生
じないが、例えば、車両火災や焼却による自動車等の廃
棄処理において、通常では発生しない外部からの加熱の
際に、発火剤あるいはガス発生剤の発火温度がガス発生
器ケーシングの機械的強度が低下する温度より高ければ
、ガス発生器ケーシングの機械的強度が低下した後に発
火するため、ガス発生器内に生じた圧力によってガス発
生器ケーシングが破壊され、破片となって四散する危険
があった。

【０００３】この問題に対して、例えば、アメリカ合衆
国特許第４，５６１，６７５号明細書には、金属箔から
なる一つの独立した部材としての容器（金属ケーシング
）に機械的強度が低下しない約１７７℃の温度で自然発
火する一次発火剤が内包され、この容器が耐熱性接着剤
あるいはクッションによりガス発生器ケーシングの内側
に固定され、かつ一次発火剤が約３４３℃で発火する二
次発火剤あるいはガス発生剤の方向に向けられた構造を
有する自動発火装置に関する技術が開示されている。

【０００４】また、例えば、特開平２−７４４４１号公
報においても、約１６０℃〜１８０℃の周辺温度で発火
する一次発火剤を内包する一次発火剤ケーシングが断熱
材を介してガス発生剤ケーシングの開口部に嵌め込まれ
た構造を有する自動発火装置に関する技術が開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記アメリカ合衆国特
許第４，５６１，６７５号明細書記載の従来技術では、
ガス発生器ケーシングと容器とが独立した別の部材であ
り、これら二つが耐熱性接着剤あるいはクッションによ
り機械的に固定された構造であるため、ガス発生器が外
部から火炎等により加熱されたとき、熱はガス発生器ケ
ーシング、耐熱性接着剤あるいはクッション、容器を介
して一次発火剤へ伝達されるため、熱伝導が悪いという
欠点を有する。また、万一ガス発生器ケーシングと容器
との間に隙間が生じた場合、熱伝導がさらに悪くなるた
め一次発火剤が発火するまでの時間が長くなり、それに
よってガス発生器ケーシングの機械的強度が低下する温
度に到達した後に発火し、内圧によってガス発生器ケー
シングが破壊され、破片となって四散するという危険が
生じることがあった。

【０００６】一方、上記特開平２−７４４４１号公報記
載の従来技術では、一次発火剤ケーシングが成型部材及
び板状断熱材を介在させてガス発生器ケーシングに嵌め
込まれているため、各部材の熱膨張の差により自然環境
下における温度サイクルで、これらの部材の境界面にお
ける気密性が低下し、このために二次発火剤が吸湿し、
作動が必要なときにガス発生器が不動作となる欠点があ
った。

【０００７】そこで本発明は、乗り物の乗員保護装置の
ためのガス発生器において、外部からの加熱に対する熱
感知力を高めることができると共に、吸湿性を防止して
発火剤またはガス発生剤に安全かつ確実に着火できる自
動発火装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の自動発火装置は、ガス発生器ケーシング本
体内に、二次発火剤を内包する気密保持容器を有する点
火装置と、発火によりガスを発生させるガス発生剤とを
収容した乗り物の乗員保護装置のためのガス発生装置に
おいて、前記ガス発生器ケーシング本体には、その外側
に開口部を有する凹部と該開口部を閉塞する密閉部材と
で空間が形成され、この空間内に前記二次発火剤より低
い温度で発火する一次発火剤が内包されているものであ
る。

【０００９】上記発明において、好ましい態様としては
、凹部と密閉部材とで形成される空間は、二次発火剤を
内包する気密保持容器に対向する位置に形成され、前記
一次発火剤の発火に伴う空間内の圧力上昇により前記凹
部底部を破壊し、気密保持容器の一部を破って二次発火
剤に着火するものである。

【００１０】また、凹部と密閉部材とで形成される空間
は、ガス発生剤に対向する位置に形成され、前記一次発
火剤の発火に伴う空間内の圧力上昇により前記凹部底部
を破壊し、ガス発生剤に着火するものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、ガス発生器ケーシング本体の
凹部と密閉部材とで形成される空間に、二次発火剤より
低い温度で発火する一次発火剤を内包しているため、ガ
ス発生器ケーシング本体が外部から加熱される際には、
熱が直接に一次発火剤に伝達され、外部からの温度上昇
に対して敏感になり熱感知力が高められる。従って、温
度が高くなると機械的強度が低下する材料をガス発生器
ケーシングに使用する場合には、この機械的強度が低下
する温度より低い温度で一次発火剤を発火させることで
、二次発火剤またはガス発生剤に安全かつ確実に着火で
きる。また、発火剤は密閉部材や気密保持部材で密閉さ
れているため、ガス発生器ケーシング本体内を通過する
湿分は皆無であり、作動が必要なときにガス発生器が不
動作となることが無くなる。

【００１２】凹部と密閉部材とで形成される空間を、二
次発火剤を内包する気密保持容器に対向する位置に形成
すれば、外部からの加熱による一次発火剤の着火で凹部
内の圧力が上昇して凹部底部が破壊し、この気密保持容
器の一部を破って二次発火剤が容易に着火する。従って
、一次発火剤から二次発火剤への着火は極めて信頼性の
高いものとなる。

【００１３】また、凹部と密閉部材とで形成される空間
を、ガス発生剤に対向する位置に形成すれば、一次発火
剤の着火で凹部内の圧力が上昇して凹部底部が破壊し、
ガス発生剤に直接着火させることができる。

【００１４】なお、乗り物の衝突等の通常の動作時には
、点火装置による二次発火剤の着火により、ガス発生剤
が着火して、ガスが発生する。また、この通常の動作時
に発生した熱量によりガス発生器ケーシング本体の温度
が上昇し、一次発火剤が発火して消滅するため、後に薬
剤として残ることがなく安全である。

【００１５】

【実施例】以下において、本発明を図示の一実施例によ
り具体的に説明する。図１は本発明第１実施例のガス発
生器の断面図、図２は図１の自動発火装置部分の拡大断
面図である。

【００１６】これらの図において、本発明実施例の乗り
物の乗員保護装置のためのガス発生器１０は、内部でガ
スを発生させるガス発生器ケーシング本体１２を備えて
いる。このガス発生器ケーシング本体１２は、その外形
がほぼ円柱形で、アルミニュウム合金等の温度が高くな
ると機械的強度が低下する軽量材料から形成されている
。このガス発生器ケーシング本体１２の中央部には、点
火装置１４を構成するコンセント１６と点火具１８とが
設けられ、この点火具１８の先端部側に対応する部分に
は、円筒状の点火室２０が形成され、この点火室２０内
に、二次発火剤２２を内包した機密保持容器２４が収納
されている。この機密保持容器２４は、厚さが例えば５
０〜１５０μｍ程度のアルミニュウム箔から形成されて
おり、二次発火剤２２の気密を保持し吸湿を防止してい
る。コンセント１６は、導線２６、２８を介してバッテ
リ３０と乗り物の衝突時等に動作する衝撃センサ３２と
に接続されるようになっており、衝撃センサ３２の動作
によりバッテリ３０から点火に必要な電流が点火具１８
に供給される。

【００１７】上記ガス発生器ケーシング本体１２の点火
室２０及び点火具１８の周囲には、円環状のガス発生室
３４が形成されており、このガス発生室３４内に例えば
、アジ化ナトリウムと硝酸カリウムからなる粒状又はタ
ブレット状のガス発生剤３６が収納されている。そして
、点火室２０とガス発生室３４との間は、着火孔３８に
より連通されている。また、上記ガス発生器ケーシング
本体１２のガス発生室３４周囲には、円環状にフィルタ
室４０が形成されており、この内部にフィルタ４２が収
納されている。そして、ガス発生室３４とフィルタ室４
０とは、ガス通過孔４４で連通され、かつフィルタ室４
０と外部とはガス放出孔４６で連通されている。フィル
タ室４０内側のガス通過孔４４部分は、湿気の流入を防
止する封止板４８により封止されている。ガス放出孔４
６は、ガス発生器ケーシング本体１２の周囲に多数形成
されており、このガス放出孔４６から放出されたガスが
、図示しないエアバッグに供給される。

【００１８】上記気密保持容器２４に対向するガス発生
器ケーシング本体１２部分には、自動発火装置５０が設
けられている。すなわち、点火具１８と反対側のガス発
生器ケーシング本体１２部分は、やや肉厚に形成され、
その部分には外側に向けた開口部５２を有する円柱状の
凹部５４が形成されており、この凹部５４とその開口部
５２に嵌合される密閉部材５６とで形成される空間５８
内に一次発火剤６０が内包されている。この一次発火剤
６０は、ガス発生器ケーシング本体１２が機械的強度が
低下する温度より低い温度で発火する無煙火薬等が使用
される。凹部５４の深さは、ガス発生器ケーシング本体
１２の肉厚に制限されるため、５〜１０ｍｍ程度が実用
的であるが、特に６〜７ｍｍ程度が好ましい。凹部５４
の径については自由に設定できるが、径が大きいとガス
発生器ケーシング本体１２の耐圧強度設計に不利であり
、逆に径が小さいと一次発火剤６０の量が少なくなるた
め、５〜１０ｍｍ程度が実用的であるが、特に７〜８ｍ
ｍ程度が好ましい。凹部底部６２の肉厚は、自動発火装
置５０の機能に影響する。すなわち、肉厚が厚すぎると
空間５８内の圧力上昇によっても破壊されず、そのため
に二次発火剤２２を着火できない。一方、肉厚が薄すぎ
ると機械加工が困難となる。これらのことから凹部底部
６２の肉厚は、０．３〜１．５ｍｍ程度が実用的である
が、特に０．５〜１．０ｍｍ程度が好ましい。密閉部材
５６は、凹部５４の開口部５２に嵌め込んで外れない嵌
合度が好ましく、圧入嵌合あるいはねじ式のいずれでも
採用できる。また、密閉部材５６の材質は、ステンレス
等の耐蝕性の金属、ポリカーボネート等の樹脂、アルミ
ニューム等の軽金属を自由に選択できるが、アルミニュ
ーム及びステンレスが実用的である。

【００１９】他の構造の自動発火装置５０としては、例
えば、図３に示すように、凹部５４の深さと同程度の長
さの円柱状の密閉部材６４に凹部状の空間６６を形成し
、この空間６６内に一次発火剤６０を収納したものを、
凹部５４に圧入嵌合してもよい。さらに、図４に示すよ
うに、必要に応じて強固な保持力を得るためにガス発生
器ケーシング本体１２の開口部５２周囲にカシメ部６８
を形成して、密閉部材６４の外れを防止するようにして
もよい。

【００２０】なお、図中７０は、ガス発生器ケーシング
本体１２の外側に形成されたフランジ部であり、ガス発
生器１０はこのフランジ部７０において、図示しない乗
り物の所定部分に取り付けられる。

【００２１】上記構成のガス発生器１０によれば、通用
の動作、つまり乗り物の衝突時には、衝撃センサ３２が
動作し、バッテリ３０から電流が導線２６，２８を通っ
てコンセント１６から点火具１８に供給され、この点火
具１８の発火により点火室２０内の気密保持容器２４の
一部を破って二次発火剤２２が着火する。この二次発火
剤２２の火炎は、さらに気密保持容器２４の他の一部を
破って着火孔３８を通り、ガス発生室３４内のガス発生
剤３６を着火させる。そして、このガス発生剤３６の燃
焼により発生したガスは、封止板４８を破ってガス発生
室３４からガス通過孔４４を通ってフィルタ室４０に入
り、さらにフィルタ４２を通って残渣が除去された後、
ガス放出孔４６からガス発生器１０外に放出される。こ
の放出ガスは、図示しないエアバッグを膨張させること
で、乗員が乗り物の衝突による危険から保護される。

【００２２】次に、ガス発生器１０のガス発生器ケーシ
ング本体１２が外部から加熱される場合、例えば、焼却
による自動車の廃棄処理において通常では発生しない外
部からの加熱の際には、ガス発生器ケーシング本体１２
が機械的強度が低下する温度以下の温度で、自動発火装
置５０の一次発火剤６０が発火し、凹部５４内の圧力が
高まり、凹部底部６２が破壊され、気密保持容器２４の
一部を破って二次発火剤２２が着火する。以下の動作は
、通常の場合と同様にガス発生剤３６が着火し、ガスが
発生し、残渣が除去されたガスが、ガス放出孔４６から
ガス発生器１０外に放出される。この場合、一次発火剤
６０は、ガス発生器ケーシング本体１２の凹部５４と密
閉部材５６（６４）とで形成される空間５８（６６）に
内包されているため、外部から加えられた熱はガス発生
器ケーシング本体１２に直接伝達され、温度上昇に対し
て敏感になり熱感知力が高められる。また、ガス発生器
ケーシング本体１２には、湿気が流通する開口部分がな
いため、通過する湿分は皆無であり、二次発火剤２２が
吸湿し、作動が必要なときにガス発生器１０が不動作と
なることが無くなる。さらに、本実施例では、一次発火
剤６０の燃焼ガスで凹部底部６２が破壊されるため、こ
の破壊された凹部底部６２のエッジにより気密保持容器
２４の一部が確実に破れ、露出された二次発火剤２２は
容易に着火し、一次発火剤６０から二次発火剤２２への
着火は極めて信頼性の高いものとなる。一方、通常の動
作、つまり、例えば自動車の衝突時には、上述の点火具
１８、二次発火剤２２、ガス発生剤３６と順次発火する
が、一連の動作中に発生した熱量によりガス発生器ケー
シング本体１２の温度が徐々に上昇し、一次発火剤６０
の発火温度に達した時点で一次発火剤６０のみが発火し
て消滅するため、後に薬剤として残ることがなく安全で
ある。

【００２３】上記構造のアルミニュウム合金製のガス発
生器ケーシング本体１２に、直径が７ｍｍ、深さ７ｍｍ
の凹部５４に、一次発火剤６０としてクルップ試験にお
いて４秒発火点が１７５℃である無煙火薬５０ｍｇを収
納し、直径７ｍｍ、長さ５．５ｍｍのアルミニュウム合
金製の密閉部材５６を嵌め込み一次発火剤６０を内包さ
せ、また、二次発火剤２２を厚さ１００μｍのアルミニ
ュウム箔からなる気密保持容器２４に内包させたガス発
生器１０を２個製作した。凹部底部６２の肉厚は、０．
７ｍｍとした。このうちの１個をガス発生器１０の外部
周辺から火炎により加熱したところ、ガス発生器ケーシ
ング本体１２は、破壊することなく作動した。他の１個
のガス発生器１０を通常の方法で、点火具１８から発火
させ作動させた後、冷却させて分解した結果、凹部底部
６２は破壊分離しており、かつ一次発火剤６０は発火し
ており、通常の動作においても一次発火剤６０が消滅す
ることが判明した。一方、本発明実施例による自動発火
装置を設置しないガス発生器を外部から同様に加熱した
ところ、ガス発生器ケーシング本体は破壊した。このこ
とから本発明による自動発火装置の効果が確認された。

【００２４】図５は本発明第２実施例のガス発生器の断
面図であり、この実施例のガス発生器１０は、上記第１
実施例と同様の自動発火装置５０’が、ガス発生剤３６
に対向するガス発生器ケーシング本体１２に形成された
ものである。すなわち、やや肉厚に形成されたガス発生
室３４に対応するガス発生器ケーシング本体１２部分に
は、上記と同様の開口部５２’を有する凹部５４’が形
成され、凹部５４’とその開口部５２’に嵌合される密
閉部材５６’とで形成される空間５８’内に一次発火剤
６０’が収納されている。そして、凹部底部６２’の肉
厚は、第１実施例と同様に形成され、またその他の構成
は、第１実施例と同様である。

【００２５】上記構成のガス発生器では、一次発火剤６
０’の発火に伴う空間５８’内の圧力上昇により凹部底
部６２’が破壊し、ガス発生剤３６に直接着火させるこ
とができ、かつ上記１実施例と同様の結果が得られた。

【００２６】なお、上記各実施例において、一次発火剤
６０、６０’は、少なくともガス発生器ケーシング本体
１２の機械的強度が低下しない温度で自然発火する薬剤
が選択され、ガス発生器ケーシング本体１２の材料もア
ルミニュウム合金を含む軽金属あるいは軽量材料等が適
用される。このガス発生器ケーシング本体１２の形状、
点火室２０やガス発生室３４の配置や大きさ等も任意に
でき実施例に限定されない。

【００２７】また、自動発火装置５０，５０’の凹部５
４，５４’は、それぞれ二次発火剤２４を内包する気密
保持容器２２に対向する位置、またはガス発生剤３６に
対向する位置のいずれか一方に形成されているが、両方
とも形成されていてもよく、また外部から熱を受け易く
、二次発火剤２４あるいはガス発生剤３６を容易に着火
できる任意の位置に形成されていればよく、形状も任意
にできる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、一
次発火剤をガス発生器ケーシング本体に外側に開口部を
有する凹部と密閉部材とが形成する空間内に設置するこ
とによって、ガス発生器の外部から加熱された場合の熱
感知力が高まると共に、吸湿性を防止して一次発火剤か
ら二次発火剤またはガス発生剤へ安全かつ確実に着火で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例のガス発生器の断面図である
。

【図２】図１の自動発火装置部分の拡大断面図である。

【図３】本発明実施例の凹部部分の変形例を示す断面図
である。

【図４】本発明実施例の凹部部分の変形例を示す断面図
である。

【図５】本発明第２実施例のガス発生器の断面図である
。

【符号の説明】 １０　　ガス発生器 １２　　ガス発生器ケーシング本体 １４　　点火装置 １６　　コンセント ２０　　点火室 ２２　　二次発火剤 ２４　　気密保持容器 ３４　　ガス発生室 ３６　　ガス発生剤 ３８　　着火孔 ４０　　フィルタ室 ４２　　フィルタ ４４　　ガス通過孔 ４６　　ガス放出孔 ５０，５０’　　自動発火装置 ５２，５２’　　開口部 ５４，５４’，６４　　密閉部材 ５８，５８’，６６　　空間 ６０，６０’　　一次発火剤 ６２，６２’　　凹部底部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ガス発生器ケーシング本体内に、二次
   発火剤を内包する気密保持容器を有する点火装置と、発
   火によりガスを発生させるガス発生剤とを収容した乗り
   物の乗員保護装置のためのガス発生装置において、前記
   ガス発生器ケーシング本体には、その外側に開口部を有
   する凹部と該開口部を閉塞する密閉部材とで空間が形成
   され、この空間内に前記二次発火剤より低い温度で発火
   する一次発火剤が内包されていることを特徴とする自動
   発火装置。
2. 【請求項２】　　前記凹部と密閉部材とで形成される空
   間は、二次発火剤を内包する気密保持容器に対向する位
   置に形成され、前記一次発火剤の発火に伴う空間内の圧
   力上昇により前記凹部底部を破壊し、気密保持容器の一
   部を破って二次発火剤に着火することを特徴とする請求
   項１記載の自動発火装置。
3. 【請求項３】　　前記凹部と密閉部材とで形成される空
   間は、ガス発生剤に対向する位置に形成され、前記一次
   発火剤の発火に伴う空間内の圧力上昇により前記凹部底
   部を破壊し、ガス発生剤に着火することを特徴とする請
   求項１記載の自動発火装置。