JPH05229397A

JPH05229397A - エアバッグ用ガス発生器

Info

Publication number: JPH05229397A
Application number: JP4158212A
Authority: JP
Inventors: Tadamasa Harada; 忠昌原田; Midori Sakamoto; 緑坂元; Tadahiro Fujita; 忠宏藤田
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】作動初期には確実に緩やかなガス発生を行い
搭乗者を傷つけず信頼性の高い又高温環境下においても
安全で信頼性が高いエアバッグ用ガス発生器を提供す
る。【構成】 (1) 内部に燃焼室３を有する容器２、燃焼室
内のガス発生剤５及びイグナイター７から成るエアバッ
グ用ガス発生器１において、ガス発生剤の少なくとも一
部を複数枚の板状成形体の重ね合わせ構造で形成し、隣
接する板状成形体の重ね合わせ面に密着面と非密着面が
形成されるように板状成形体に凸部と凹部を設け、かつ
密着部が離反しないように押さえる押さえ部材６を設け
たことを特徴とする。 (2) ガス発生器の容器をアルミニウムで形成し、イグナ
イターに内蔵される着火薬として１５０〜３００℃で３
分以内に発火する含硫黄バインダー／過塩素酸アンモン
を主たる成分とする着火薬２１を用いることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエアバッグ用ガス発生器
に関する。より詳しくは本発明は内部に燃焼室を有する
容器、燃焼室内に収容されたガス発生剤及びイグナイタ
ーを含んで成るエアバッグ用ガス発生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】車輌が衝突などの事故に遭遇した際に、
搭乗者を保護するための安全装置として、エアバッグ装
置と呼ばれるものが知られている。このエアバッグ装置
は、事故時車輌が急停止ないし急減速したとき、ステア
リングホィールやインストルメントパネル等に組み込ま
れたエアバッグをガス発生剤の燃焼により発生したガス
で膨脹、展開させてエアクッションとなし、これが搭乗
者と車輌構造物との間に介在してこれらの間に二次的衝
突を防ぎ、搭乗者を保護しようとするものである。

【０００３】前記エアバッグを膨脹、展開させてガスを
発生させるガス発生器としては、各種の構成のもので用
いられているが、特公平２−３３６４６号公報、特開平
１−２３０４９１号公報に開示されているように、ガス
発生器の内部にガス発生剤の成形品を充填し、イグナイ
ターにより着火してガス発生剤を同時に燃焼させるのが
一般的であった。又前記イグナイターによるガス発生剤
の同時燃焼を容易にするためにガス発生剤を板状成形体
に成形し、その板状成形体の表面に凹凸を設けたガス発
生器が特開平２−８８４８７号公報に開示され、イグナ
イターのまわりにバネを配置して、燃焼容易性と耐振動
性を向上させるガス発生器がＵＳ．ＰＮｏ．４２４９６
７３に開示されている。

【０００４】しかしこれら公知の方式のガス発生器で
は、特に助手席に取付けるエアバッグ装置に用いる場合
に、作動時初期に大量に発生するガスによってエアバッ
グがその収納容器から急激に飛び出すため、かえって乗
員を傷つけるなどの不都合があった。とりわけエアバッ
グ装置収納場所付近に子供がいた場合、エアバッグの作
動で跳ね飛ばされるおそれもあった。この様な不都合を
解消するため、作動初期時の緩やかなガス発生方法につ
いて既にいくつかの改良技術が提案されている。例え
ば、ガス発生室を二室（特開平３−５４８号）又は複数
（特公昭５８−５４８５３号）に区分し、少量のガス発
生剤を先行燃焼させる方法、ガス排出孔面積を変えて燃
焼圧力をコントロールし、燃焼速度を順次大きくさせる
方法（特公昭６３−１２１８号）がある。

【０００５】しかしながら、複数室のガス発生装置は部
品点数が多く、組み立て工程が複雑で、しかも一室から
他室への伝火の信頼性が低いという問題点があり、又、
燃焼圧力を変える方法は圧力シールの信頼性が低く、部
品の加工に精度を必要とするなどといった問題点を有し
ている。

【０００６】一方、エアバッグ装置用ガス発生器は、作
動後瞬時に大量のガスを発生することを要し、それに伴
う高圧力に十分耐えるよう設計されなければならない。
このため、従来はガス発生器用容器は重量の大きい耐圧
構造のスチール製が一般的であった。しかし、近年省エ
ネルギーの要請の高まりにより車輌の軽量化が推進され
る状況の中で、エアバッグ装置に対しても軽量化の要望
が増大している。これに対応して、すでにエアバッグ用
ガス発生器の容器にアルミニウムを使用することが提案
されている。

【０００７】ところが、アルミニウムの使用は軽量化と
いう点ではスチール製と比べて有益であるが、その代わ
りアルミニウム製容器にはスチール製容器には見られな
い高温時に重大な欠陥が現れることが指摘されている。

【０００８】すなわち、ガス発生器が火災などにより高
温雰囲気に置かれたとき、通常約３４０℃〜４００℃程
度でガス発生剤は自動発火するが、そのように高温下で
はアルミニウムの機械的強度が低下しているので、アル
ミニウム製容器ではガス発生剤の燃焼による高圧力に耐
えることはできず、エアバッグの膨脹と同時又は膨脹に
先じて破裂して小片を飛散させるという非常に危険な状
態に至る。

【０００９】この問題点を解決するための提案もなされ
ている。例えばＵＳＰ４，５６１，６７５には、アルミ
ニウムが強度低下を来すことのない１７７℃（３５０°
Ｆ）程度の比較的低温で自動発火する点火薬をイグナイ
ターに隣接して配設したガス発生器が開示されている。

【００１０】これは、約１７７℃で前記の自動発火薬が
発火して、着火薬を点火し、次いでこれによりガス発生
剤が点火されるというものである。１７７℃程度の温度
においてはアルミニウム容器は十分な耐圧力を保持して
いるので、容器が破損して小片を飛散させることはな
い。しかし、このガス発生器には自動発火薬のための別
の容器が必要となり、そのためのコスト増加及び組み立
て作業工程の増加を招くという欠点がある。

【００１１】又、別の提案として、自動発火薬とブース
ター薬との均質混合物を点火器内に充填したものがある
（ＵＳＰ４，８５８，９５１）。しかし、こうしたタイ
プにあっては、外部から加熱されたとき、まず自動発火
すべき自動発火薬がブースター薬と混合されていること
によりイグナイタ−壁に接触しているとは限らないた
め、これが必ずしも最初に作動せず、信頼性に欠けると
いう問題がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、作動時初期には再現性よく確実に緩やかなガス発生
を行うことができ、搭乗者を傷つけることなく事故時の
衝撃から保護することができる信頼性の高いエアバッグ
用ガス発生器を提供することである。

【００１３】本発明の第２の目的は、火災時、ガス発生
器のアルミニウム製容器材料が加熱されて強度低下をき
たす高温に至る前に確実に自動発火してガス発生剤に点
火することができ、高温環境下においても安全で信頼性
が高く、かつ、そのための別個の自動発火薬容器などの
部品の増加や組み立て工程数の増加を伴うことのないガ
ス発生器を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討し
た結果、ある条件下でガス発生剤成形体の表面にわずか
な凹凸を設けて積層充填して、該成形体相互に密着部と
非密着部とを形成することが有効であることを知見し、
本発明に至った。

【００１５】すなわち、本発明の第１の目的は、内部に
燃焼室を有する容器、燃焼室内に収容されたガス発生剤
及びイグナイターを含んで成るエアバッグ用ガス発生器
であって、前記ガス発生剤の少なくとも一部を複数枚の
板状成形体の重ね合わせ構造で形成し、隣接する板状成
形体の重ね合わせ面に密着面と非密着面が形成されるよ
うに板状成形体に凸部と凹部を設け、かつ、前記密着面
が少なくとも着火せしめられるときまでは離反しないよ
うに押さえる押さえ部材を設けたことを特徴とするエア
バッグ用ガス発生器によって達成される。

【００１６】前記板状成形体の形状は、燃焼室の形状に
合わせて種々の形状を採用することができる。例えば、
板状成形体を中心に主ガス通路用孔を有するドーナツ状
形状にすることができる。又、前記隣接する板状成形体
間の凹部も各種の形状にすることができる。例えば、凹
部を主ガス通路用孔から半径方向外側に向けて延びるリ
ング形状、ドーナツ状形状の板状成形体の外側から中心
に向けて延びるリング形状、あるいは主ガス通路用孔か
ら半径方向外側に向けて延びる複数本の溝に形成するこ
とができる。前記溝が外側に向って延びる扇状に広がる
形状にしてもよく、又、溝が主ガス通路用孔から外側に
貫通するように構成してもよい。

【００１７】重ね合わせ面の非密着面の間隔が０．０５
〜０．５ｍｍであり、重ね合わせ部の全面積に対する非
密着部の面積比率が５〜７０％であると好ましい。

【００１８】又、押さえ部材がガス発生剤に対して、押
さえ力０．０５〜１０Ｋｇ／ｃｍ²になるように形成さ
れたバネの直径か又は板厚が５ｍｍ以下の金属製バネで
あると好ましく、その際押さえ部材の近傍に燃焼性物質
成形体を配設するとより好ましい。

【００１９】本発明の第２の目的を達成するためには、
本発明者は、鋭意検討した結果、イグナイターに充填す
る着火薬自体に高温下アルミニウム容器が十分な耐圧力
を保持している間に自動発火する特定組成の着火薬を使
用することが有効であることを知見し、本発明に至っ
た。

【００２０】すなわち、本発明の第２の目的は、内部に
燃焼室を有する容器、燃焼室内に収容されたガス発生剤
及びイグナイターを含んで成るエアバッグ用ガス発生器
であって、前記容器をアルミニウムで形成し、前記イグ
ナイターに内蔵される着火薬として１５０〜３００℃で
３分以内に発火する含硫黄バインダ−および過塩素酸ア
ンモンを主たる成分とする着火薬を用いることを特徴と
するエアバッグ用ガス発生器によって達成される。

【００２１】着火薬が含硫黄バインダーおよび過塩素酸
アンモンから成り、さらに含硫黄バインダーがポリサル
ファイド樹脂であると好ましい。又、前記着火薬にＡ
ｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉよりなる群から
選ばれる金属の単体、合金、金属間化合物の粉末がさら
に添加されていると好ましい。

【００２２】最初に、本発明の第１目的を達成するガス
発生器一例を図面図１〜図１０を参照して以下説明す
る。

【００２３】図１は、本発明のガス発生器１の構成を説
明する断面説明図である。図１中、２は容器、２ｃは容
器胴面２ａに設けたガス流出孔、３はガス燃焼室、４は
ガス燃焼室に設けた燃焼室ガス出口、５はガス発生剤板
状成形体（円板状）、６は前記成形体押さえ部材、７は
イグナイター、８はガスパス部材、９は内フィルター、
１０は外フィルター、１１は容器胴面２ａを端面２ｂに
溶接する溶接部、１３はガス流路、Ａは燃焼ガス流（ガ
スは、図の例では下側の燃焼室ガス出口４から吹出し、
ガス流路１３もしくは外フィルター１０の中を円周方向
に迂回し、上側のガス流出穴２から発生器外へ出てエア
バッグを膨脹、展開させる）、Ｂはガス発生剤成形体移
動スペースである。

【００２４】２０はイグナイターキャップ、２１は着火
薬、２２は点火薬を示す。イグナイターキャップ２０
は、中央部に火炎吐出孔２３を有し、通常火炎吐出孔２
３は、内側からシールされている。

【００２５】また、押さえ部材６（ここでは、コイル状
バネが使用されている）と、ガス発生剤５の間には、ガ
ス発生剤５の表面の損傷を防ぐために、クッション材２
４を配置する。クッション材としては、セラミックペー
パー等が好ましい。

【００２６】８のガスパス部材は、ガス通過可能な部材
であればよく、金網の積層体が好ましい。内フィルター
９は、燃焼室の内側に配置され、燃焼ガス流の冷却と、
残渣捕集を行う。通常、粗い例えば、１２〜６０＃程度
の金網積層体、または金属メッシュ体のプレス成型品を
用いる。

【００２７】ガス燃焼室に設けられた燃焼室ガス出口４
は、その穴径、個数はガス発生剤５の燃焼特性により決
定されるが、ガス出口４から出た燃焼ガスが、直接容器
２外に出ない様に容器に設けたガス流出孔２ｃと重なら
ない様に設計される。

【００２８】外フィルター１０は、金属金網とセラミッ
クフィルターの巻回品で構成され、金網は２０＃〜１０
０＃、セラミックフィルターは、アルミナシリケート系
がよく、必要に応じて、焼結された金属不織布を使用す
ることもできる。

【００２９】図２〜図８を参照して本発明のガス発生器
に用いられるガス発生剤板状成形体の各種の態様を説明
する。

【００３０】図２は図１に示したガス発生器に用いられ
るガス発生剤板状成形体５の重ね合わせ構造を示す軸断
面図であり、図３は図２の線III−IIIによる横断面図で
ある。この板状成形体５は中心に主ガス通路用孔２８を
有するドーナツ状形状に作られており、かつ、隣接する
板状成形体との間に密着面２５が形成されると共に非密
着面２６が形成され、それによって凹部２９が隣接する
板状成形体の主ガス通路用孔２８側に形成される。板状
成形体５の寸法は用いられるガス発生器１の用途によっ
て異なるが、一例をあげればｄ₁＝９ｍｍ、ｄ₂＝２２ｍ
ｍ、ｄ₃＝３４ｍｍ、厚さＷ＝３．２ｍｍである。

【００３１】図５に示す板状成形体５ａでは凹部２９ａ
は板状成形体５ａの外側に設けられており、したがって
密着面２５ａは主ガス通路用孔２８側に形成され、非密
着面２６ａは板状成形体５ａの外側を流れる主ガス通路
孔２８ａに面して形成される。

【００３２】図２〜図４に示す板状成形体の凹部は共に
リング状に形成されている。しかし凹部を図５に示すよ
うに複数本の溝３０で形成してもよい。この溝３０は図
５に示すように平行な溝であってもよく、図６に示すよ
うに主ガス通路用孔２８から外側に向って扇状に延びる
溝３０ａでもよい。又、図７に示すように溝が主ガス通
路用孔２８から外側に貫通する孔３０ｂであってもよ
い。さらに又図８に示すように特別に板状成形体の中心
に主ガス通路用孔２８を設けずに互いに交叉する溝３０
ｃだけで構成してもよい。これらの板状成型体は、所定
形状に加工された杆と、所定量計量されたガス発生剤を
１〜３ｔ／ｃｍ²のプレス圧でプレスすることにより容
易に得ることができる。

【００３３】次に本発明のガス発生器の作動を図１及び
図２を参照して説明する。

【００３４】点火電流がイグナイター７に流れると、点
火薬２２、続いて着火薬２１が燃焼し、熱ガス、熱粒子
がシールを破って火炎吐出口２３から燃焼室３に流入す
る。この熱ガス、熱粒子によって、まず該成形体の密着
部２５を除くガス発生剤表面の燃焼が始まる。このとき
非密着面２６（面積Ａｌ）も燃焼し、燃焼ガスが中央穴
方向に出口２７（出口２７の面積Ａｐ）を通して流れ
る。このときＡｌ／Ａｐが大きい場合、すなわち、非密
着面の燃焼面積に比べて出口面積が小さい場合（通常こ
のＡｌ／Ａｐが１０以上、好ましくは２０〜２００）非
密着面２６内部の圧力Ｐｌが中央孔２８内の圧力Ｐｏよ
りも大きくなり、ガス発生剤成形体の密着面を引き離す
力（Ｆ）が働く。このＦは、Ａｌ／Ａｐ＜１０では非常
に小さく、又＜２０でも小さすぎる場合もある。又２０
０を越えると非密着面の幅が小さくなりすぎて成形体の
製作が困難となる場合がある。燃焼初期においてはこの
力Ｆに打ち勝って押さえ部材が押さえているが、この押
さえ部材が発生ガスによる加熱で押さえ力が減少する
か、もしくはＦが大きい場合複数の板状成形体は端から
１枚づつ順次剥がれて密着部の面の燃焼が始まり、燃焼
面積が増加してガス発生速度が増加する。したがって成
形体が移動できるスペースが燃焼室内において必要であ
る。ガス発生剤板状成形体移動スペースＢは充填される
ガス発生剤の個数に依存する。例えば、５０枚であれば
１０ｍｍ程度である。このように燃焼面積が時間につれ
て順次増加するため、ガス発生量が増すことになり、初
期の段階における緩やかなガス発生が実現される。なお
燃焼ガスが図１におけるガス流路Ａに沿って、燃焼室ガ
ス出口４を通り、外フィルター１０を通過して、ガス流
出孔２ｃより外部（エアバッグ）に放出される。

【００３５】本発明のガス発生器の最も特徴ある構成
は、ガス発生剤の表面に凹部（したがって凸部）を設け
ることにより、部分的に圧力の不均一部を作り、ガス発
生剤の板状積層体を一枚づつ自動的に剥がれるようにし
て燃焼面積を増加させることにある。

【００３６】密着面の燃焼が始まると、燃焼面積が増加
し、ガス発生速度が増加し、燃焼室圧力が増加する。こ
の圧力上昇によりガス発生剤の燃焼速度も増加し、更に
ガス発生量も増す。このため高圧に耐えるような肉厚の
厚い（従って重い）容器を必要とするようになる。これ
を防止するため、圧力指数（通常燃焼速度ｒ、圧力ｐの
関係はｒ＝ａｐⁿで表される。ａは定数、ｎは圧力指
数）が小さいガス発生剤の使用が好ましい。通常ＮａＮ
₃を主成分とするガス発生剤の圧力指数ｎは０．１〜
０．８の範囲にあるが、この圧力指数は好ましくは０．
６以下、更に好ましくは０．３５以下のものがよい。ま
た通常インフレータには環境シールを行うとともに、点
火初期に圧力がある程度上昇するまでガスをシールして
おくための圧力シールが設けられている（これによって
点火を十分行わせる）。この圧力シールはインフレータ
圧力がある一定の値になると破裂しガスが出るようにな
っているが、この破壊圧力が異なる圧力シール（例えば
特公昭６３−１２１８号）を設け、高圧になると付加的
に設けた高圧破裂用の圧力シールが作動して圧力を一定
以上に上げない手段を組合わせることも有効である。

【００３７】図９は、図１における成形体押さえ部材６
として凹面円板形状の多孔板バネを使用した例を示すも
のである。又、図１０は図１において燃焼性物質成形体
１２を用いた例で、この成形体はイグナイターにより点
火されて高温粒子を発生し、ガス発生剤への着火を助け
るとともに押さえ部材を加熱して押さえ力を減少させる
作用を有する。

【００３８】本発明において、使用する上記ガス発生剤
それ自体はエアバッグ用に供されているものであれば特
に制限なく使用することができるが、前記のように圧力
指数の小さいものが好ましい。又、上記燃焼性物質成形
体についても上記の機能を有するものであれば公知のも
のが使用でき、例えばマグネシウムテフロン、Ｂ／ＫＮ
Ｏ₃等テルミット型火薬を用いることができる。ガス発
生剤の押さえ部材としては通常のステンレス、アルミニ
ウム、形状記憶合金、鉄等の金属製コイルバネ、板バネ
などで燃焼ガスで加熱されて（好ましくは１２０〜１０
００℃の範囲で）バネの弾性を失うものあるいはアルミ
メッシュ、ハニカム等熱溶融して押さえ力を失うもので
あれば使用できる。

【００３９】本発明においては、非密着部の幅ｈは０．
０５〜０．５ｍｍとするのが好ましい。０．０５ｍｍ未
満では非密着部が密着部と同等となり、０．５ｍｍを越
えるとＦが小さくなり過ぎるようになる。この非密着部
の幅の設計は、ガス発生剤の燃焼速度に依存するガス発
生剤の厚み、あるいは直径によっても左右されるが、ガ
ス発生剤の厚みの２０％以下が好ましい。又、重ね合わ
せ部の全面積（密着部と非密着部の全面積）のうち非密
着部が５〜７０％とするのが好ましい。５％未満ではＦ
が小さすぎ、７０％を越えると初期ガス発生量が多すぎ
るようになり、所期の目的を達成することができなくな
る。又、ガス発生剤成形体の押さえ部材の押さえ力は
０．０５〜１０Ｋｇ／ｃｍ²が好ましい。０．０５Ｋｇ
／ｃｍ²未満では押さえ力が弱すぎ、インフレータの振
動などで成形体の破壊がおこるようになり、又、１０Ｋ
ｇ／ｃｍ²を越えると密着部の分離が遅くなりすぎる。
その線径又は板厚は５ｍｍ以下とするのが好ましい。５
ｍｍを越えると加熱による弾性力減少に長時間を要す。

【００４０】次に本発明の第２の目的を達成するための
ガス発生器について説明する。

【００４１】このガス発生器のアルミニウム容器はアル
ミニウム又はアルミニウム合金を用いて作られる。アル
ミニウム合金としては、例えば、Ｍｇ合金系（ＪＩＳ
５０８３）、Ｍｇ−Ｓｉ合金系（ＪＩＳ６０６１）、
Ｚｎ系合金（ＪＩＳ７０７５）等が好ましい。

【００４２】本発明においてイグナイターに充填される
着火薬は、ガス発生器が火災等の高温雰囲気に置かれた
とき、アルミニウム製容器がその温度上昇により著しく
強度低下をきたす以前の十分な耐圧力保持している間に
１５０〜３００℃で３分以内に自動発火し、ただちに確
実にガス発生剤に着火することができるものである。こ
れによりアルミニウム製容器を使用したガス発生器が火
災遭遇時の危険を回避することができる。

【００４３】なお、アルミニウム合金では、粒界変化に
よって強度低下が起こるために、高温でアルミニウム容
器が長時間経時すると強度低下するが、そのような高温
であっても短時間ならば耐圧力をもつことができる。

【００４４】このような作用を持つ本発明の着火薬の好
ましい例としては、Ａ．含硫黄バインダー、Ｂ．過塩素
酸アンモニウムよりなる火薬組成物を挙げることができ
る。Ａ成分の含硫黄バインダーとしては、例えば多ハロ
ゲン化物と多硫化アルカリとの縮合によるポリ有機多硫
化物、プロピレンサルファイド等環状サルファイドの開
環重合体等のポリサルファイド樹脂、含硫黄ポリブタジ
エン等の含硫黄重合体及びこれらのプレポリマー等が挙
げられる。特に好ましいのはポリ有機多硫化物のポリサ
ルファイド樹脂で、これは両末端メルカプト基を有する
液状ポリマーであり、分子量が１０００程度がよく、例
えば、

【００４５】

【化１】

【００４６】（ｎ＝３〜１０）が挙げられる。

【００４７】Ｂ成分の過塩素酸アンモニウムは、アンモ
ニウム製容器を使用する場合の着火薬成分として特に好
適である。この成分はアルミニウムが強度低下する約２
３０℃で過塩素酸アンモニウムの相転移があり、それ以
上の温度では不安定となり反応性に富むが、その温度以
下では非常に安定である。この点前記米国特許で自動発
火薬として用いられるニトロセルロースに比べて大きな
利点である。ニトロセルロースは貯蔵安定性が劣り、経
時とともに分解しやすい。更に本発明の着火剤組成物は
ニトロセルロースに比べ、ガス発生剤に対する着火力も
強く、それ自体が着火薬として使用できる。又、上記
Ａ、Ｂ成分に必要に応じて燃焼性金属粉Ｃ成分を添加す
ることができる。Ｃ成分の燃焼性金属粉としては、例え
ば、Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉが好まし
い。これらは金属単体、合金、金属間化合物、あるいは
それらの混合物のいずれの状態でも用いることができ
る。金属粉の粒径は１〜５０μが好ましい。合金として
は、例えばＡｌ−Ｍｇ合金、Ｚｒ−Ｎｉ合金が好まし
い。又、金属間化合物としては、例えばＺｒＢ、ＦｅＳ
ｉ等が好ましい。このＣ成分の金属粉は、着火薬が発火
したとき高温の熱粒子となってガス発生剤に付着し、た
だちにガス発生剤を燃焼させることができる。特にガス
発生剤の着火性が不良な場合有効である。

【００４８】本発明において、上記点火薬は重量比で
Ａ：Ｂ：Ｃ＝５〜４０：４０〜９０：０〜３０で用いる
ことが好ましく、特に５〜３０：５０〜８５：５〜２０
がより好ましい。上記点火薬には必要に応じて安定剤、
硬化剤、硬化促進剤、タキファイヤ、エポキシ樹脂、可
塑性、硫黄等の架橋剤、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ等の化合物で
過塩素酸アンモニウムの分解触媒等を添加することがで
きる。また、一般的な組成は共立出版「火薬ハンドブッ
ク」の９３頁にも記載されている。

【００４９】本発明の第２目的を達成するガス発生器に
用いる着火薬は、前述したとおりアルミニウム製容器が
発生ガス圧に十分耐えられる強度を保持している比較的
低温において自動発火するものである。

【００５０】この点が本発明において最も重要な事項で
ある。従来、着火薬として例えば、Ｍｇ−テフロン、Ｂ
−ＫＮＯ₃等が用いられているが、これらはいずれも４
００℃程度の高温で発火するものであり、その温度では
アルミニウム容器の強度が低下して発生ガスに耐えられ
ず破裂・飛散するという極めて危険状態に至ることはす
でに述べた。

【００５１】前記低温自動発火薬を用いるＵＳＰ４，５
６１，６７５に開示されているガス発生器にしても着火
薬としては従来用いられてきた高温発火性のものを使用
している。

【００５２】これに対して、本発明で用いる上記の着火
薬は、１５０〜３００℃で３分以内に発生する火薬を着
火薬として用いる。好ましくは１８０〜２５０℃で２分
以内に発火するものが選択される。さらに言うまでもな
く、本発明の着火薬を低温自動発火薬としてＵＳＰ４，
５６１，６７５、ＵＳＰ４，８５８，９５１の態様で使
用することも可能である。

【００５３】又、本発明の着火薬は外部の熱に敏感に反
応できるように容易に外部から加熱される位置、すなわ
ち、点火薬を充填した点火器ハウジングがガス発生器容
器の一部をなすか又はその壁に接触するのが好ましく、
その間に断熱層が存在する場合にもごく薄い層とする。
このように着火薬自体をアルミニウムが十分耐圧力を保
持している温度領域で自動発火する火薬から選択して前
記アルミニウム製容器の重大問題を克服するという技術
的思想は本発明独自のものである。こうした技術思想に
より本発明においては、前記米国特許に開示のガス発生
器のように自動発火剤のための特別な容器を必要としな
いので、余分な部品や組立作業工程を増加させることな
く、アルミニウム製ガス発生器の安全性を高めることが
できる。

【００５４】次に図１１を用いて本発明の着火薬組成物
の作用を詳細に説明する。

【００５５】図１１は、本発明のガス発生器３１の構成
を説明する断面説明図である。図１１中、３２はアルミ
製容器、７ａはイグナイタ−、３３はイグナイタ−を保
持する保持具、３４は点火するためのヒュ−ズ、３５は
ガス発生剤（ここではペレット状）、３６は点火用ピ
ン、３７は燃焼室を区画する内筒（ここでは伸縮性を持
たせるために２部品から構成されている）、３８は内筒
に設けられたガス出口（作動前は、アルミ箔等でシ−ル
されている）、３９は内フィルタ、４０ａは下フィルタ
（３９、４０ａとも、８〜６０＃程度の金網積層体又は
金属メッシュ体のプレス成型品を用いる）、４０は外フ
ィルタ（金属金網とセラミックフィルタ−の巻回品で構
成され、金網は２０〜１００＃セラミックフィルタ−は
アルミナシリケ−ト系がよく、必要に応じて焼結された
金属不織布を使用することもできる）。

【００５６】このガス発生器３１は、まず、ピン３６に
所定の電流が流れると、ヒュ−ズ３４が加熱され、点火
薬２２が発火する。次に着火薬２１が発火し、着火薬２
１の火炎（熱ガス及び熱粒子）は火炎吐出口４１を通っ
てガス発生剤３５に着火する。ガス発生剤３５の燃焼ガ
ス（含む残渣）は、内フィルタ３９で冷却、濾過された
後、ガス出口３８を通り、下フィルタ４０ａと外フィル
タ４０で細かい残渣を濾過及びガス冷却されて系外に排
出される。

【００５７】このガス発生器３１が、外部から火事等に
より加熱された場合、本発明の着火薬２１がアルミ容器
３２、イグナイタ−キャップ２０ａを介しての熱伝達に
より加熱され、自動発火し、容器破壊を防ぐ。

【００５８】なお、上記のとおり本発明のアルミニウム
製ガス発生器は、着火薬が重要であり、他のガス発生
剤、フィルターなどは特に制限されるものではない。

【００５９】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳述する。

【００６０】バインダー組成ポリサルファイド樹脂（チオコ−ル社Ｌｐ３３）１００重量部硫黄１パラキノンジオキシム（硬化剤）７硬化助剤５タッキファイア（可撓性付与剤、例えばエポキシ樹脂＋反応促進剤）５着火薬組成物過塩素酸アンモン６４重量部アルミニウム（粒径２０μ）１５上記バインダー組成２１以上の組成からなる着火薬組成物を調整した。

【００６１】本発明の着火薬組成物、まず、バインダ−
成分を事前に十分に混合し、次にアルミニウムと過塩素
酸アンモンを添加後、混合、所定の形状に造粒される。
造粒後、約８０℃で４日間加硫して得られる。造粒性が
悪い場合には、ＳｉＯ₂等の不活性粒子を添加するとよ
い。

【００６２】この点火薬について自動発火条件を測定し
た。その結果は以下に示す。

【００６３】発火温度（℃）２１５２３０２５０２８０発火時間（秒）３００＜３１１５６この着火薬１．５ｇ顆粒状とし、図１１に示すアルミニ
ウム製ガス発生器に充填し、たき火中に入れたところ自
動発火し、ガス発生器容器は破壊しなかった。なお、前
記着火薬は図１に示す構造を有するガス発生器で容器を
アルミニウム製にした場合に対しても用いることができ
る。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１目的
を達成するガス発生器は、作動初期においては緩やかな
ガス発生を行い、あまりに急激なエアバッグの飛び出し
によって搭乗者を傷つけることなく、事故の際の衝撃か
ら搭乗者を確実に保護することができる信頼性の高いも
のである。また、本発明の第２目的を達成するガス発生
器では、ブースター薬と混合されたタイプとは異なり、
外部よりの加熱に際し必ず着火薬が加熱され、設定温度
で確実に自動発火する。したがって、本発明のアルミニ
ウム製ガス発生器は、火災等の高温雰囲気下におかれて
も容器が破壊し破片が飛散するという危険を確実に回避
することができ、しかもそのために余分の部品を必要と
せず、又組立作業工程も増加することもないという特徴
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるガス発生器の一実施例を示す軸断
面図である。

【図２】図１に示したガス発生器に用いられるガス発生
剤板状成形体の積層態様例の一例を示す軸断面図であ
る。

【図３】図２の線III−IIIによる横断面である。

【図４】ガス発生剤板状成形体の他の例を示す略示図で
あって、図４（Ａ）は軸断面図、図４（Ｂ）は横断面図
である。

【図５】ガス発生剤板状成形体のさらに他の例を示す略
示図であって、図５（Ａ）は軸断面図、図５（Ｂ）は横
断面図である。

【図６】ガス発生剤板状成形体のさらに他の例を示す略
示横断面図である。

【図７】ガス発生剤板状成形体のさらに他の例を示す略
示横断面図である。

【図８】ガス発生剤板状成形体のさらに他の例を示す略
示横断面図である。

【図９】本発明によるガス発生器の他の実施例を示す部
分軸断面図である。

【図１０】本発明によるガス発生器のさらに他の実施例
を示す部分軸断面図である。

【図１１】本発明による構成を用いることができるガス
発生器の一例を示す軸断面図である。

【符号の説明】

１…ガス発生器２…容器２ａ…容器胴面２ｂ…容器端面２ｃ…ガス流出孔３…ガス燃焼室３ａ…ガス燃焼室壁４…燃焼室ガス出口５…ガス発生剤板状成形体６，６ａ…押さえ部材７…イグナイター８…ガスパス部材９…内フィルター１０…外フィルター１１…溶接部１２…燃焼性物質成形体１３…ガス流路２０…イグナイターキャップ２１…着火薬２２…点火薬２３…火炎吐出孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部に燃焼室を有する容器、燃焼室内に
収容されたガス発生剤及びイグナイターを含んで成るエ
アバッグ用ガス発生器において、前記ガス発生剤の少な
くとも一部を複数枚の板状成形体の重ね合わせ構造で形
成し、隣接する板状成形体の重ね合わせ面に密着面と非
密着面が形成されるように板状成形体に凸部と凹部を設
け、かつ、前記密着部が離反しないように押さえる押さ
え部材を設けたことを特徴とするエアバッグ用ガス発生
器。
【請求項２】前記板状成形体が中心に主ガス通路用孔
を有するドーナツ状形状に成形されている請求項１記載
のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項３】前記隣接する板状成形体間の凹部が主ガ
ス通路用孔から半径方向外側に向けて延びるリング形状
に形成されている請求項２記載のエアバッグ用ガス発生
器。
【請求項４】前記隣接する板状成形体間の凹部がドー
ナツ状形状の板状成形体の外側から中心に向けて延びる
リング形状に形成されている請求項２記載のエアバッグ
用ガス発生器。
【請求項５】前記隣接する板状成形体間の凹部が主ガ
ス通路用孔から半径方向外側に向けて延びる複数本の溝
として形成されている請求項２記載のエアバッグ用ガス
発生器。
【請求項６】前記溝が主ガス通路用孔から外側に向っ
て扇状に広がる形状である請求項５記載のエアバッグ用
ガス発生器。
【請求項７】前記溝が主ガス通路用孔から外側に貫通
する請求項６記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項８】非密着面の幅が０．０５〜０．５ｍｍで
あり、重ね合わせ部の全面積に対する非密着面の面積比
率が５〜７０％である請求項１記載のエアバッグ用ガス
発生器。
【請求項９】押さえ部材が、押さえ力０．５〜１０Ｋ
ｇ／ｃｍ²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１０】押さえ部材が金属性バネであることを
特徴とする請求項９記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項１１】押さえ部材が融点１０００℃以下であ
ることを特徴とする請求項９記載のエアバッグ用ガス発
生器。
【請求項１２】押さえ部材の近傍に燃焼性物質成形体
を配設する請求項１記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項１３】内部に燃焼室を有する容器、燃焼室内
に収容されたガス発生剤及びイグナイターを含んで成る
エアバッグ用ガス発生器において、前記容器をアルミニ
ウムで形成し、前記イグナイターに内蔵される着火薬と
して１５０〜３００℃で３分以内に発火する含硫黄バイ
ンダー／過塩素酸アンモンを主たる成分とする着火薬を
用いることを特徴とするエアバッグ用ガス発生器。
【請求項１４】含硫黄バインダーがポリサルファイド
樹脂である請求項１３のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項１５】Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｒ、
Ｎｉよりなる群から選ばれる金属の単体、合金、金属間
化合物の粉末をさらに添加してなる請求項１３記載のエ
アバッグ用ガス発生器。