JPH0524502A

JPH0524502A - インフレータ

Info

Publication number: JPH0524502A
Application number: JP3187541A
Authority: JP
Inventors: Noritaka Kurauchi; 憲孝倉内; Koichi Iwata; 幸一岩田; Kazuo Sawada; 和夫澤田; Yoshihiro Nakai; 由弘中井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1991-07-26
Filing date: 1991-07-26
Publication date: 1993-02-02
Anticipated expiration: 2015-12-04
Also published as: JP3114258B2

Abstract

(57)【要約】【目的】有毒成分を含まないガスを、爆発性物質を用
いずに大量に発生させるインフレータを提供する。【構成】インフレータ２の内部を金属膜６で仕切り、
その上部に可燃性物質７を貯留し、下部に加熱器１２を
設ける。コンデンサ１４による通電によって金属膜６を
溶融し、加熱器１２により可燃性物質７を燃焼させて、
ガスを発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車のエアバッグ
装置において、エアバッグに膨張用ガスを供給するイン
フレータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエアバッグ装置は、衝突の検出
装置と、エアバッグを膨張させるガスを発生するインフ
レータと、エアバッグとによって構成され、衝突時に、
エアバッグに膨張させて運転者や乗員にかかる衝撃を吸
収するようになっている。

【０００３】従来のインフレータは、図５に示すよう
に、外壁にガス放出孔２２を設けたケース２１内に、ア
ジ化アルカリ金属と金属酸化物の混合物からなるガス発
生剤２３と、点火装置２４を収納した構造となってお
り、点火装置２４は、点火用薬剤２５と、衝撃検出装置
からの信号によって作動するイグナイター２６とから形
成されている。この構造では、イグナイター２６により
点火用薬剤２５に点火し、その熱エネルギーによりガス
発生剤２３を燃焼させて瞬間的にＮ₂ガスを発生させ、
ガス放出孔からエアバッグに導入する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、アジ化アル
カリ金属を用いたガス発生剤２３は、４ＮａＮ₃＋Ｏ₂
→２Ｎａ₂Ｏ＋６Ｎ₂の反応式によって窒素ガスを発生
させるが、副生成物であるＮａ₂Ｏが人体に対して極め
て有害な特性がある。しかし、エアバッグは、膨張後、
ショック吸収と脱出のために徐々に縮む必要があるとこ
ろから、ガス逃がし孔を設けて余分なガスを逃がすよう
にしているが、このようなバック内に有害成分が導入さ
れると、その孔から有害成分が出て人体に害を与えると
いう問題があった。

【０００５】また、従来のエアバッグ装置では、ガス発
生剤を瞬時に燃焼させるために、点火用薬剤２５に火薬
等の爆発性のある物質を用いているが、このような爆発
性物質は、取扱いに危険が伴うために組付け作業等の安
全性に問題がある。加えて、自動車に装着した状態で
は、誰れにでも爆発性物質が手に入れられる危険性があ
り、その防護に問題がある。

【０００６】この発明は、上記の問題に鑑みてなされた
もので、その第１の目的は、有害な成分を含まないガス
を大量に発生させることができるインフレータを提供す
ることである。

【０００７】また、第２の目的は、爆発性物質を用いず
にガスを発生できるインフレータを提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するため、この発明は、燃焼ガスを発生する可燃性物質
の貯留部と、その可燃性物質の加熱手段とを具備した構
造としたものである。

【０００９】上記の可燃性物質としては、揮発性の軽質
石油を用いることができる。

【００１０】また、上記の構造において、加熱手段が、
酸素供給源を備えるようにしてもよい。

【００１１】この酸素供給源としては、加熱手段の周囲
に配置される熱分解性の酸素発生剤を用いることができ
る。

【００１２】一方、第２の目的を達成するため、この発
明は、上記加熱手段を、電源と、通電によって発熱する
発熱体とから構成したものである。

【００１３】上記の電源としては、電気２重層コンデン
サを用いることができる。

【００１４】

【作用】上記の第１の手段においては、衝撃の検出信号
により、加熱手段を作動させて可燃性物質を加熱し、燃
焼ガスを発生させる。

【００１５】このような可燃性物質の燃焼ガスは、ＣＯ
₂やＨ₂ Ｏであり、有害な成分が含まれないため、外部
に流出しても人体に害を与えない。

【００１６】この可燃性物質には、引火しやすい物質が
用いられるが、特にガソリン等の揮発性の高い軽質石油
製品を用いると、高温発生装置を必要とせずに低い加熱
温度で簡単に引火し、燃焼によって大量のガスを発生さ
せるため、エアバッグを短時間で膨張させることができ
る。

【００１７】また、加熱中に、酸素供給源から加熱手段
により積極的に酸素を供給すると、可燃性物質を効率よ
く燃焼させることができ、短時間で大量のガスを発生さ
せることができる。

【００１８】この場合、酸素供給源として、加熱手段の
周囲に熱分解性の酸素発生剤を配置するようにすると、
加熱手段の発熱と共にその加熱部の周囲に活性な酸素を
発生させることができるため、可燃性物質と酸素との混
合性が良くなり、燃焼効率を大きく向上させることがで
きる。

【００１９】一方、第２の手段においては、電源により
発熱体を通電して発熱させ、発生するジュール熱により
可燃性物質を加熱する。

【００２０】このように通電によって発熱させる構造で
は、爆発性物質を用いる場合のような危険性がなく、ま
た、スイッチ等の作動によって瞬時に発熱体を発熱させ
ることができるため、速応性の良いガス発生が行なえ
る。また、通電する電流の大きさによって発熱量を変化
できるので、発生させるガス量のコントロールが容易に
できる利点がある。

【００２１】上記の電源には、電池やコンデンサ等の通
常の電源を用いることができるが、電気２重層コンデン
サを用いると、軽量かつコンパクトな形状で大容量の電
気を貯留することができ、インフレータの小型化を図る
ことができる。

【００２２】

【実施例】以下、添付図面に基づいて実施例を説明す
る。

【００２３】図１に示すように、エアバッグ装置１は、
インフレータ２とエアバッグ３とを、連通管４で連結
し、その連通管４の内部に、ガス中の微細な塵などを除
去するフィルタ５を収納して構成される。

【００２４】インフレータ２の内部は、図２及び図３に
示すように、薄い金属膜６によって上下に仕切られ、そ
の金属膜６の上部を、可燃性物質７の貯留部８としてい
る。また、金属膜６の下側には、複数の金属線９を並列
状に配列した発熱体１０と、電源回路１１とから成る加
熱器１２が配置され、その発熱体１０の周囲に、熱分解
性の酸素発生剤１３の粉末が充填されている。

【００２５】上記電源回路１１は、電気２重層コンデン
サ１４と、衝突時の圧力変化等を検出する衝撃検出器
（図示省略）の信号によって作動するスイッチ１５とか
ら成り、その回路１１の端部が発熱体１０の金属線９と
金属膜６に並列接続されている。

【００２６】上記のような構造で成るエアバッグ装置１
においては、スイッチ１５を入れてコンデンサ１４から
金属膜９と発熱体１０に電流が流れると、発熱体１０が
発熱し、酸素発生剤１３が熱分解して活性な酸素が発生
すると共に、金属膜６が溶融して可燃性物質７が発熱体
１０上に落下する。このため、可燃性物質７は、発熱体
１０による加熱と、発生した酸素により瞬時に燃焼して
ガスを発生させ、そのガスがエアバッグ３に流入してバ
ッグを膨張させる。

【００２７】（実験例）次に、上記の装置を用いて行な
ったバッグ膨張実験について説明する。実験では、エア
バッグ３の内容量を３０リットルとし、インフレータ２
の貯留部８に、可燃性物質７として４０ｇのガソリンを
収納した。また、酸素発生剤１３として６６０ｇのＣｕ
Ｏの粉末を使用し、そのＣｕＯの粉末によって発熱体１
０の全体を覆うようにした。

【００２８】また、金属膜６に、厚み２μｍのアルミニ
ウム箔を使用し、発熱体１０を形成する５本の金属線９
には、線径６０μｍ、長さ４０μｍのアルミニウム線を
使用した。

【００２９】以上のような準備を行なった上で、電源回
路１１に設けた抵抗等によって電気２重層コンデンサ１
４から金属膜に２Ａ、発熱体１０の各金属線９に１Ａの
電流が流れるように設定し、衝撃検出器に模擬的な衝撃
を与えてスイッチ１５を作動させた。

【００３０】このスイッチ１５の作動により、ほとんど
即座に発熱体１０の金属線９が発熱して、それと接触す
るＣｕＯの粉末から瞬時に酸素が発生し、ほぼ同時に金
属膜６が溶融し、ガソリン７が発熱体１０の上に落下し
て瞬時に引火した。このガソリン７の燃焼ガスは、連通
管４を通ってエアバッグ３に導入され、バッグを急激に
膨張させた。

【００３１】図４は、この膨張テストでのエアバッグ内
の圧力変化を示したもので、スイッチ１５の作動後２０
〜３０ｍｓｅｃでバッグ３は最大の内圧を示し、６０ｍ
ｓｅｃ前後で完全な展開形状まで膨張した。

【００３２】また、膨張したエアバッグ３内部のガスを
分析すると、ほとんどがＣＯ₂であり、有害な成分は含
まれていなかった。

【００３３】なお、上記の実験例では、可燃性物質７に
ガソリンを用いたが、他の揮発性の高い石油製品等を利
用してもよい。

【００３４】また、可燃性物質と酸素の混合について
も、上記の方法に限定されるものではなく、例えば、イ
ンフレータに開閉弁を介して活性酸素を収納した酸素ボ
ンベを接続し、発熱体の加熱と同時に展開弁を開いて酸
素を導入させるようにしてもよい。

【００３５】

【効果】以上のように、この発明の第１の手段において
は、可燃性物質を燃焼させてガスを発生させるので、人
体に無害なガスでエアバッグを膨張させることができ、
安全なエアバッグ装置を実現することができる。

【００３６】また、第２の手段によれば、通電による熱
で可燃性物質を加熱するので、爆薬等の爆発性物質を燃
焼させる場合のような危険がなく、安全性に優れた装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例のエアバッグ装置を示す正面図

【図２】同上のインフレータの内部構造を示す縦断正面
図

【図３】図２のIII −III 線に沿った断面図

【図４】エアバッグの内部圧力の変化を示すグラフ

【図５】従来のインフレータの内部構造を示す斜視図

【符号の説明】１エアバッグ装置２インフレータ３エアバッグ６金属膜７可燃性物質８貯留部１０発熱体１１電源回路１２加熱器１３酸素発生剤１４電気２重層コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中井由弘大阪市此花区島屋一丁目１番３号住友電気工業株式会社大阪製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼ガスを発生する可燃性物質の貯留部
と、その可燃性物質の加熱手段とを具備したインフレー
タ。
【請求項２】上記可燃性物質が、揮発性の軽質石油で
ある請求項１に記載のインフレータ。
【請求項３】上記加熱手段が、酸素発生源を備えた請
求項１又は２に記載のインフレータ。
【請求項４】上記酸素供給源が、加熱手段の周囲に配
置される熱分解性の酸素発生剤である請求項３に記載の
インフレータ。
【請求項５】上記加熱手段が、電源と、通電によって
発熱する発熱体とから成る請求項１乃至４のいずれかに
記載のインフレータ。
【請求項６】上記電源が、電気２重層コンデンサであ
る請求項５に記載のインフレータ。