JPH07117617A - 車両乗員拘束具組立体 - Google Patents
車両乗員拘束具組立体Info
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- JPH07117617A JPH07117617A JP6070696A JP7069694A JPH07117617A JP H07117617 A JPH07117617 A JP H07117617A JP 6070696 A JP6070696 A JP 6070696A JP 7069694 A JP7069694 A JP 7069694A JP H07117617 A JPH07117617 A JP H07117617A
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- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06D—MEANS FOR GENERATING SMOKE OR MIST; GAS-ATTACK COMPOSITIONS; GENERATION OF GAS FOR BLASTING OR PROPULSION (CHEMICAL PART)
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- C06D5/06—Generation of pressure gas, e.g. for blasting cartridges, starting cartridges, rockets by reaction of two or more solids
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 混合物の燃焼特性の再現性を高め、かつ燃焼
率を改善する。 【構成】 車両乗員拘束具組立体１２は、車両乗員拘束
具２０とハウジング１４とハウジング内のガス発生混合
物１６とガス発生混合物を点火する点火器１８と車両乗
員拘束具内にガスを導くガス流手段２２とを備えてい
る。車両乗員拘束具は、好ましくはエアバッグである。
ガス発生材料１６は、（ａ）アルカリ金属アジ化物かア
ルカリ土属金属アジ化物か又はアジ化アルミニウムと、
（ｂ）ガンマ形態の酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）である金属酸化
物からなる。金属酸化物は、金属アジ化物に関してほぼ
化学量論的な量か又は化学量論的に若干上回る量がガス
発生混合物内に存在する。
率を改善する。 【構成】 車両乗員拘束具組立体１２は、車両乗員拘束
具２０とハウジング１４とハウジング内のガス発生混合
物１６とガス発生混合物を点火する点火器１８と車両乗
員拘束具内にガスを導くガス流手段２２とを備えてい
る。車両乗員拘束具は、好ましくはエアバッグである。
ガス発生材料１６は、（ａ）アルカリ金属アジ化物かア
ルカリ土属金属アジ化物か又はアジ化アルミニウムと、
（ｂ）ガンマ形態の酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）である金属酸化
物からなる。金属酸化物は、金属アジ化物に関してほぼ
化学量論的な量か又は化学量論的に若干上回る量がガス
発生混合物内に存在する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エアバッグのような車
両乗員拘束具のためのガス発生器及びガス発生器内で用
いられるガス発生混合物に関する。
両乗員拘束具のためのガス発生器及びガス発生器内で用
いられるガス発生混合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】エアバッグやシートベルト用プリテンシ
ョナなどの車両乗員拘束具を作動させるためのガス発生
用に多数のガス発生混合物が提案されてきた。特にエア
バッグに対しては、窒素のような不活性ガスを生成する
混合物が好まれてきた。
ョナなどの車両乗員拘束具を作動させるためのガス発生
用に多数のガス発生混合物が提案されてきた。特にエア
バッグに対しては、窒素のような不活性ガスを生成する
混合物が好まれてきた。
【０００３】アルカリ金属アジ化物燃料と一又はそれ以
上の燃料用酸化剤とからなる固形の窒素発生混合物につ
いて優れた成果が挙げられている。これらの材料からな
る混合物は、燃焼時に他の反応生成物とともに窒素ガス
を発生する。ガス発生材料を含む金属アジ化物のための
好ましい酸化剤の一つに、金属酸化物がある。特に好ま
しい金属酸化物は、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）である。酸化鉄
は、商業的に容易に入手可能であり、他の金属酸化物よ
りも安価であり、ガス発生材料を製造するときにより簡
単に扱えるという理由から好まれている。
上の燃料用酸化剤とからなる固形の窒素発生混合物につ
いて優れた成果が挙げられている。これらの材料からな
る混合物は、燃焼時に他の反応生成物とともに窒素ガス
を発生する。ガス発生材料を含む金属アジ化物のための
好ましい酸化剤の一つに、金属酸化物がある。特に好ま
しい金属酸化物は、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）である。酸化鉄
は、商業的に容易に入手可能であり、他の金属酸化物よ
りも安価であり、ガス発生材料を製造するときにより簡
単に扱えるという理由から好まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】車両乗員拘束具用のガ
ス発生混合物の調合でアジ化ナトリウムに混合して古く
から使用されてきた酸化鉄の形態は、アルファ酸化鉄で
ある。米国特許第４，９０２，０３６号は、この酸化鉄
が比較的高効率のガス出力能力を有するものの、その最
大の潜在能力に到達するには酸化剤を含むガス発生材料
用燃焼率促進剤の追加がしばしば必要になることを開示
している。
ス発生混合物の調合でアジ化ナトリウムに混合して古く
から使用されてきた酸化鉄の形態は、アルファ酸化鉄で
ある。米国特許第４，９０２，０３６号は、この酸化鉄
が比較的高効率のガス出力能力を有するものの、その最
大の潜在能力に到達するには酸化剤を含むガス発生材料
用燃焼率促進剤の追加がしばしば必要になることを開示
している。
【０００５】米国特許第４，６０４，１５１号には、ア
ジ化ナトリウムを含むガス発生材料で酸化剤が酸化鉄で
ある材料の燃焼率及び反応熱を、酸化剤が酸化ニッケル
（ＮｉＯ2）か又は酸化銅（ＣｕＯ）である同様又は類
似の混合物と比較することが開示されている。特に、６
５．５％のアジ化ナトリウムと３０％の酸化鉄と４．５
％の過塩素酸アンモニウムを有する混合物は、４１０カ
ロリー／グラムの反応熱と１０００気圧で１．３０イン
チ／秒の燃焼率を有する。対照的に、酸化ニッケルを３
０％含む同様の混合物は、４５６カロリー／グラムの反
応熱と１０００気圧で１．４６インチ／秒の燃焼率を有
する。６１％のアジ化ナトリウムと３４，５％の酸化銅
と４．５％の過塩素酸アンモニウムを含む混合物は、４
８７．８カロリー／グラムの反応熱と１０００気圧で
２．２４インチ／秒の燃焼率を有する。
ジ化ナトリウムを含むガス発生材料で酸化剤が酸化鉄で
ある材料の燃焼率及び反応熱を、酸化剤が酸化ニッケル
（ＮｉＯ2）か又は酸化銅（ＣｕＯ）である同様又は類
似の混合物と比較することが開示されている。特に、６
５．５％のアジ化ナトリウムと３０％の酸化鉄と４．５
％の過塩素酸アンモニウムを有する混合物は、４１０カ
ロリー／グラムの反応熱と１０００気圧で１．３０イン
チ／秒の燃焼率を有する。対照的に、酸化ニッケルを３
０％含む同様の混合物は、４５６カロリー／グラムの反
応熱と１０００気圧で１．４６インチ／秒の燃焼率を有
する。６１％のアジ化ナトリウムと３４，５％の酸化銅
と４．５％の過塩素酸アンモニウムを含む混合物は、４
８７．８カロリー／グラムの反応熱と１０００気圧で
２．２４インチ／秒の燃焼率を有する。
【０００６】米国特許第４，２４３，４４３号はまた、
アジ化ナトリウムと酸化鉄との反応を開示している。こ
の特許は特に、使用した酸化鉄としてα−Ｆｅ2Ｏ3を特
定している。この特許は、この酸化鉄についての一つの
問題が、試験につぐ試験を重ねたときの燃焼特性の再現
性にあることを開示している。この特許は、酸化鉄にニ
ッケルを添加することを提案しており、無添加酸化鉄を
含む混合物の上を行くニッケル添加酸化鉄を含む混合物
の燃焼率の実質的な改善を示すデータを開示している。
アジ化ナトリウムと酸化鉄との反応を開示している。こ
の特許は特に、使用した酸化鉄としてα−Ｆｅ2Ｏ3を特
定している。この特許は、この酸化鉄についての一つの
問題が、試験につぐ試験を重ねたときの燃焼特性の再現
性にあることを開示している。この特許は、酸化鉄にニ
ッケルを添加することを提案しており、無添加酸化鉄を
含む混合物の上を行くニッケル添加酸化鉄を含む混合物
の燃焼率の実質的な改善を示すデータを開示している。
【０００７】米国特許第４，６９８，１０７号は、アル
カリ金属アジ化物と酸化鉄とを含むガス発生混合物の粒
状体や球粒に点火促進被膜を付すことを開示している。
被膜は、点火器による被膜の信頼できる点火を保証する
構成要素を含んでいる。被膜の構成要素の燃焼は熱伝導
をもたらし、ガス発生粒状体又は球粒を点火する。
カリ金属アジ化物と酸化鉄とを含むガス発生混合物の粒
状体や球粒に点火促進被膜を付すことを開示している。
被膜は、点火器による被膜の信頼できる点火を保証する
構成要素を含んでいる。被膜の構成要素の燃焼は熱伝導
をもたらし、ガス発生粒状体又は球粒を点火する。
【０００８】他の点火促進被膜は、米国特許第４，２４
４，７５８号と第４，３９０，３８０号とに開示されて
いる。
４，７５８号と第４，３９０，３８０号とに開示されて
いる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、車両乗員拘束
具組立体に内蔵される。組立体は、膨張可能な車両乗員
拘束具とハウジングとハウジング内のガス発生材料とガ
ス発生材料点火用点火器と発生したガスを車両乗員拘束
具内に導くガス流手段とからなる。本発明の好ましい実
施例では、車両乗員拘束具はエアバッグである。ガス発
生材料は、アルカリ金属アジ化物かアルカリ土類金属ア
ジ化物か又はアジ化アルミニウムと、ガンマ形態の酸化
鉄（Ｆｅ2Ｏ3）である金属酸化物からなる。金属酸化物
は、金属アジ化物に関してほぼ化学量論的な量もしくは
化学量論的な量を若干上回る量がガス発生材料内に存在
する。
具組立体に内蔵される。組立体は、膨張可能な車両乗員
拘束具とハウジングとハウジング内のガス発生材料とガ
ス発生材料点火用点火器と発生したガスを車両乗員拘束
具内に導くガス流手段とからなる。本発明の好ましい実
施例では、車両乗員拘束具はエアバッグである。ガス発
生材料は、アルカリ金属アジ化物かアルカリ土類金属ア
ジ化物か又はアジ化アルミニウムと、ガンマ形態の酸化
鉄（Ｆｅ2Ｏ3）である金属酸化物からなる。金属酸化物
は、金属アジ化物に関してほぼ化学量論的な量もしくは
化学量論的な量を若干上回る量がガス発生材料内に存在
する。
【００１０】本発明のガス発生混合物はまた、結合剤と
して当業界内でよく知られた他の構成要素と、グラファ
イト繊維やガラス繊維のような強化材料と、無機過塩素
酸塩や硝酸塩のような燃焼促進剤とを備えている。
して当業界内でよく知られた他の構成要素と、グラファ
イト繊維やガラス繊維のような強化材料と、無機過塩素
酸塩や硝酸塩のような燃焼促進剤とを備えている。
【００１１】
【実施例】図を参照するに、本発明になる車両乗員拘束
具組立体１２は、ハウジング１４を備えている。ハウジ
ング１４は、ガス発生混合物１６を収容している。ガス
発生混合物１６は、ガス発生混合物１６に作動可能に関
連付けられた点火器１８によって点火される。導電線１
９が、電源と車両の衝突といった出来事に応答するセン
サとを含む電気回路から点火器１８に電流を導く。組立
体１２はまた、車両乗員拘束具２０を備えている。ガス
流手段２２が、ハウジング１４内でのガス発生混合物の
燃焼により生成されたガスを運ぶ。ガス流手段２２は、
ガスを冷却するため冷却面２４例えば複数の網目スクリ
ーンを有してもよい。網目スクリーンに加え、冷却面２
４は、ガス流から粒子を濾過するための濾過面を備える
ことができる。そうした濾過面は、ガス流を濾過するだ
けでなくガス流を冷却するよう機能する。
具組立体１２は、ハウジング１４を備えている。ハウジ
ング１４は、ガス発生混合物１６を収容している。ガス
発生混合物１６は、ガス発生混合物１６に作動可能に関
連付けられた点火器１８によって点火される。導電線１
９が、電源と車両の衝突といった出来事に応答するセン
サとを含む電気回路から点火器１８に電流を導く。組立
体１２はまた、車両乗員拘束具２０を備えている。ガス
流手段２２が、ハウジング１４内でのガス発生混合物の
燃焼により生成されたガスを運ぶ。ガス流手段２２は、
ガスを冷却するため冷却面２４例えば複数の網目スクリ
ーンを有してもよい。網目スクリーンに加え、冷却面２
４は、ガス流から粒子を濾過するための濾過面を備える
ことができる。そうした濾過面は、ガス流を濾過するだ
けでなくガス流を冷却するよう機能する。
【００１２】好ましい車両乗員拘束具は、衝突が発生し
たときに車両乗員を拘束するよう膨張可能とされたエア
バッグである。本発明にて使用できる他の乗員拘束具
は、膨張可能なシートベルトやシートベルトプリテンシ
ョナである。
たときに車両乗員を拘束するよう膨張可能とされたエア
バッグである。本発明にて使用できる他の乗員拘束具
は、膨張可能なシートベルトやシートベルトプリテンシ
ョナである。
【００１３】本発明は、いかなる特定の形状の車両乗員
拘束具にも限定されない。本発明のガス発生混合物とと
もに用いるのに適した形状は、Zanderらに対する米国特
許第４，９０２，０３６号に開示されている。この特許
に開示された組立体は、車両を巻き込んだ衝突が発生し
たときに車両内装との衝突から乗員を保護するため、車
両乗員と車両内装との間にエアバッグを位置決めする手
段を備えている。組立体は、車両の操舵輪の中に組み込
むことができる。ハウジングを含むガス発生器が、十分
な量のガス状燃焼生成物を生成してエアバッグを膨張さ
せる。ハウジングは、ハウジング内に軸方向に位置決め
される点火器を有する。ガス発生混合物は、点火器の周
囲にドーナツ状に配置される。点火器が点火すると、点
火器からの反応生成物がガス発生混合物を点火する。
拘束具にも限定されない。本発明のガス発生混合物とと
もに用いるのに適した形状は、Zanderらに対する米国特
許第４，９０２，０３６号に開示されている。この特許
に開示された組立体は、車両を巻き込んだ衝突が発生し
たときに車両内装との衝突から乗員を保護するため、車
両乗員と車両内装との間にエアバッグを位置決めする手
段を備えている。組立体は、車両の操舵輪の中に組み込
むことができる。ハウジングを含むガス発生器が、十分
な量のガス状燃焼生成物を生成してエアバッグを膨張さ
せる。ハウジングは、ハウジング内に軸方向に位置決め
される点火器を有する。ガス発生混合物は、点火器の周
囲にドーナツ状に配置される。点火器が点火すると、点
火器からの反応生成物がガス発生混合物を点火する。
【００１４】従来の点火器が、Zanderらの特許第４，９
０２，０３６号に図示されている。この点火器は、スク
イブを備えている。スクイブは、点火可能な燃焼材料か
らなる小さな起爆素子を含んでいる。導電線によりスク
イブは通電される。通電は、車両の衝突のような出来事
に応答するセンサが電源を含む電気回路を閉路するとき
になされる。電流は、燃焼材料を点火する熱を発生す
る。点火器はまた、硝酸ホウ素カリウムのような急速燃
焼材料を収容した缶を有する。急速燃焼材料は、燃焼材
料からなる小さな起爆素子によって点火される。急速燃
焼材料の点火により、ガス発生混合物を点火するのに必
要なしきい値エネルギがもたらされる。こうしたしきい
値エネルギを生成することのできる他の点火システム
は、公知である。
０２，０３６号に図示されている。この点火器は、スク
イブを備えている。スクイブは、点火可能な燃焼材料か
らなる小さな起爆素子を含んでいる。導電線によりスク
イブは通電される。通電は、車両の衝突のような出来事
に応答するセンサが電源を含む電気回路を閉路するとき
になされる。電流は、燃焼材料を点火する熱を発生す
る。点火器はまた、硝酸ホウ素カリウムのような急速燃
焼材料を収容した缶を有する。急速燃焼材料は、燃焼材
料からなる小さな起爆素子によって点火される。急速燃
焼材料の点火により、ガス発生混合物を点火するのに必
要なしきい値エネルギがもたらされる。こうしたしきい
値エネルギを生成することのできる他の点火システム
は、公知である。
【００１５】ハウジング１４内のガス発生混合物１６
は、どんな望みの形状をも有する粒状体や球粒の形をと
ることができる。粒状体や球粒の適当な形状の例が、米
国特許第４，６９８，１０７号とまた前述の米国特許第
４，９０２，０３６号にも示されている。
は、どんな望みの形状をも有する粒状体や球粒の形をと
ることができる。粒状体や球粒の適当な形状の例が、米
国特許第４，６９８，１０７号とまた前述の米国特許第
４，９０２，０３６号にも示されている。
【００１６】米国特許第４，６９８，１０７号では、粒
状体は、筒状の外装と軸方向に延びる孔とを伴った概ね
円盤状の形状を有する。軸方向に延びる孔は、点火器を
受け入れ、また点火器の燃焼生成物を受け入れるように
も設計されている。複数の粒状体が、積み重ねた関係に
配置されている。粒状体の全ての孔は、整合させてあ
る。各粒状体は、概ね平坦な両端面と、そのような端面
上にあって粒状体を他から若干離間させる突起とを有す
る。各粒状体はまた、軸方向に延びる孔とは平行だが軸
方向に延びる孔の周りに環状又は同心環状に配列された
複数の流路を有する。粒状体のこの形状は、ガス発生材
料の一様な燃焼を促進する。
状体は、筒状の外装と軸方向に延びる孔とを伴った概ね
円盤状の形状を有する。軸方向に延びる孔は、点火器を
受け入れ、また点火器の燃焼生成物を受け入れるように
も設計されている。複数の粒状体が、積み重ねた関係に
配置されている。粒状体の全ての孔は、整合させてあ
る。各粒状体は、概ね平坦な両端面と、そのような端面
上にあって粒状体を他から若干離間させる突起とを有す
る。各粒状体はまた、軸方向に延びる孔とは平行だが軸
方向に延びる孔の周りに環状又は同心環状に配列された
複数の流路を有する。粒状体のこの形状は、ガス発生材
料の一様な燃焼を促進する。
【００１７】幾分か似た形状が、米国特許第４，９０
２，０３６号に示されている。ここでの粒状体は、筒状
の外装と軸方向に延びる孔とを伴った概ねトロイダル
（円錐曲線回転面体）形の円盤に似た形状を有する。複
数の粒状体はまたスタック内に配列れており、これによ
り軸方向に延びる全ての孔は整合される。点火器が少な
くとも幾つかの粒状体内に適合、すなわち粒状体の整合
された孔に沿って燃焼生成物を導いて粒状体を点火する
よう配置されている。
２，０３６号に示されている。ここでの粒状体は、筒状
の外装と軸方向に延びる孔とを伴った概ねトロイダル
（円錐曲線回転面体）形の円盤に似た形状を有する。複
数の粒状体はまたスタック内に配列れており、これによ
り軸方向に延びる全ての孔は整合される。点火器が少な
くとも幾つかの粒状体内に適合、すなわち粒状体の整合
された孔に沿って燃焼生成物を導いて粒状体を点火する
よう配置されている。
【００１８】アスピリンの錠剤に似た形状の円形ペレッ
ト内にガス発生混合物を圧入することもまた、提案され
てきた。そうしたペレットは孔や流路を一切もたない
が、詰め込まれてただしランダムに配向されてトロイダ
ル形の燃焼室内に配置される。
ト内にガス発生混合物を圧入することもまた、提案され
てきた。そうしたペレットは孔や流路を一切もたない
が、詰め込まれてただしランダムに配向されてトロイダ
ル形の燃焼室内に配置される。
【００１９】本発明の粒状体は、ガス発生混合物の構成
要素を混合し、次に混合された構成要素を所望形状に圧
入することにより作られる。好ましくは、粒状体は湿式
プロセスを用いることにより混合及び圧入される。この
プロセスでは、構成要素は水やエタノールのような液媒
に混合されてスラリーを形成する。スラリーは、半乾燥
され、続いて所定の形状を有するプレス機又は詰め込み
機を用いて所望の形状に形成される。さもなくば、ガス
発生材料は、乾式プロセスを用いることにより調合する
ことができ、そこではガス発生混合物の構成要素は乾燥
混合され、かつ乾いたままの形状で所望形状に詰め込ま
れる。
要素を混合し、次に混合された構成要素を所望形状に圧
入することにより作られる。好ましくは、粒状体は湿式
プロセスを用いることにより混合及び圧入される。この
プロセスでは、構成要素は水やエタノールのような液媒
に混合されてスラリーを形成する。スラリーは、半乾燥
され、続いて所定の形状を有するプレス機又は詰め込み
機を用いて所望の形状に形成される。さもなくば、ガス
発生材料は、乾式プロセスを用いることにより調合する
ことができ、そこではガス発生混合物の構成要素は乾燥
混合され、かつ乾いたままの形状で所望形状に詰め込ま
れる。
【００２０】本発明のガス発生混合物は、主要構成要素
として、アルカリ金属アジ化物又はアルカリ土類金属ア
ジ化物からなる。好ましいアルカリ金属アジ化物は、ア
ジ化ナトリウム（ＮａＮ3）である。他に用いることの
できるアルカリ金属アジ化物には、アジ化カリウムとア
ジ化リチウムがある。用いることのできるアルカリ土類
金属アジ化物は、アジ化カルシウムとアジ化バリウムと
アジ化ストロンチウムとアジ化マグネシウムである。ア
ジ化アルミニウムのような金属アジ化物もまた用いるこ
とができる。
として、アルカリ金属アジ化物又はアルカリ土類金属ア
ジ化物からなる。好ましいアルカリ金属アジ化物は、ア
ジ化ナトリウム（ＮａＮ3）である。他に用いることの
できるアルカリ金属アジ化物には、アジ化カリウムとア
ジ化リチウムがある。用いることのできるアルカリ土類
金属アジ化物は、アジ化カルシウムとアジ化バリウムと
アジ化ストロンチウムとアジ化マグネシウムである。ア
ジ化アルミニウムのような金属アジ化物もまた用いるこ
とができる。
【００２１】本発明の混合物の他の主要な構成要素は、
ガンマ酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）である。ガンマ酸化鉄
は、酸化鉄の形をしており、それは八面体と四面体の両
方の格子上の原子間隙間上にランダムに配置された鉄イ
オンＦｅIII+を伴う酸化イオンの立体密集列からなる。
それはまた、「マグヘマイト」としても知られている。
それは、Ｆｅ3Ｏ4（マグネタイト）を注意深く酸化すな
わちＦｅＯ（ＯＨ）（うろこ鉄鉱）の変態の一つを加熱
することにより得られる。ガンマ酸化鉄の粉末は、通常
約０．４〜０．８ミクロンと７〜８対１のアスペクト比
をもった針状の形状を有する。それは、摂氏約１４７０
〜１４８０度の融点を有する。その主要な用途の一つ
は、磁気テープ製造用の磁性材料にある。ガンマ酸化鉄
は、いくつかの製造元から商業的に入手可能である。例
えば、Miles社から商標名「Bayferrox」のもとで市場に
出荷されている。
ガンマ酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3）である。ガンマ酸化鉄
は、酸化鉄の形をしており、それは八面体と四面体の両
方の格子上の原子間隙間上にランダムに配置された鉄イ
オンＦｅIII+を伴う酸化イオンの立体密集列からなる。
それはまた、「マグヘマイト」としても知られている。
それは、Ｆｅ3Ｏ4（マグネタイト）を注意深く酸化すな
わちＦｅＯ（ＯＨ）（うろこ鉄鉱）の変態の一つを加熱
することにより得られる。ガンマ酸化鉄の粉末は、通常
約０．４〜０．８ミクロンと７〜８対１のアスペクト比
をもった針状の形状を有する。それは、摂氏約１４７０
〜１４８０度の融点を有する。その主要な用途の一つ
は、磁気テープ製造用の磁性材料にある。ガンマ酸化鉄
は、いくつかの製造元から商業的に入手可能である。例
えば、Miles社から商標名「Bayferrox」のもとで市場に
出荷されている。
【００２２】古くから、ガス発生混合物内に用いられて
きた酸化鉄は、アルファ酸化鉄である。前述の米国特許
第４，２４３，４４３号は、アルファ酸化鉄と、特許の
４欄と５欄で、酸化剤としてアルファ酸化鉄を含むガス
発生混合物に対する試験につぐ試験から燃焼特性の再現
性とに特に言及している。ガス発生混合物内のアルファ
酸化鉄に関する難しさは、前述の他の特許においても言
及されてきた。米国特許第４，９０２，０３６号と第
４，６０４，１５１号は、その例である。
きた酸化鉄は、アルファ酸化鉄である。前述の米国特許
第４，２４３，４４３号は、アルファ酸化鉄と、特許の
４欄と５欄で、酸化剤としてアルファ酸化鉄を含むガス
発生混合物に対する試験につぐ試験から燃焼特性の再現
性とに特に言及している。ガス発生混合物内のアルファ
酸化鉄に関する難しさは、前述の他の特許においても言
及されてきた。米国特許第４，９０２，０３６号と第
４，６０４，１５１号は、その例である。
【００２３】本発明では、発明者は、ガス発生混合物内
ではガンマ酸化鉄の方がアルファ酸化鉄とは異なる価値
ある挙動をし、点火に関して遥かに信頼性をもたらすこ
とを発見した。
ではガンマ酸化鉄の方がアルファ酸化鉄とは異なる価値
ある挙動をし、点火に関して遥かに信頼性をもたらすこ
とを発見した。
【００２４】好ましくは、本発明のガス発生混合物内に
はガンマ酸化鉄と金属アジ化物が、互いにほぼ化学量論
的比率で存在するとよい。より好ましくは、金属アジ化
物がアジ化ナトリウムであれば、ガンマ酸化鉄とアジ化
ナトリウムは約２９〜４０％のガンマ酸化鉄に約７１〜
６０％のアジ化ナトリウムの重量比で存在する。２９％
のガンマ酸化鉄に７１％のアジ化ナトリウムの重量比で
は、ガンマ酸化鉄とアジ化ナトリウムは本質的には以下
の式（１）に従って反応する。
はガンマ酸化鉄と金属アジ化物が、互いにほぼ化学量論
的比率で存在するとよい。より好ましくは、金属アジ化
物がアジ化ナトリウムであれば、ガンマ酸化鉄とアジ化
ナトリウムは約２９〜４０％のガンマ酸化鉄に約７１〜
６０％のアジ化ナトリウムの重量比で存在する。２９％
のガンマ酸化鉄に７１％のアジ化ナトリウムの重量比で
は、ガンマ酸化鉄とアジ化ナトリウムは本質的には以下
の式（１）に従って反応する。
【００２５】 ６ＮａＮ3＋Ｆｅ2Ｏ3→２Ｆｅ＋３Ｎａ2Ｏ＋９Ｎ2 ３８％のガンマ酸化鉄に６２％のアジ化ナトリウムの重
量比では、ガンマ酸化鉄とアジ化ナトリウムは本質的に
は以下の式（２）に従って反応し、ナトリウムと鉄の複
酸化物を与える。
量比では、ガンマ酸化鉄とアジ化ナトリウムは本質的に
は以下の式（２）に従って反応し、ナトリウムと鉄の複
酸化物を与える。
【００２６】４ＮａＮ3＋Ｆｅ2Ｏ3→（Ｎａ2Ｏ）2・Ｆ
ｅＯ＋６Ｎ2＋Ｆｅ 式（１），（２）の両方の反応において、幾らかの遊離
ナトリウムを形成することが可能である。式（２）内
に、例えば４０％ほどのガンマ酸化鉄といった化学量論
的に過剰のガンマ酸化鉄が存在すると、米国特許第４，
０６２，７０８号の教えるところと同様、反応中に液体
ナトリウム（liquid sodium）は一切形成されない。
ｅＯ＋６Ｎ2＋Ｆｅ 式（１），（２）の両方の反応において、幾らかの遊離
ナトリウムを形成することが可能である。式（２）内
に、例えば４０％ほどのガンマ酸化鉄といった化学量論
的に過剰のガンマ酸化鉄が存在すると、米国特許第４，
０６２，７０８号の教えるところと同様、反応中に液体
ナトリウム（liquid sodium）は一切形成されない。
【００２７】ガス発生粒子内の粒子の粒寸は、本発明を
決定付ける側面ではない。広くは、粒子が約１０〜２０
ミクロンの寸法範囲内にあることが好ましい。約１ミク
ロンよりも小さな粒子を有するガス発生混合物は、余り
に早急な燃焼率すなわち点火性をもたらしそうである。
約２０ミクロンよりも寸法の大きな粒子は、点火不能で
あろう。
決定付ける側面ではない。広くは、粒子が約１０〜２０
ミクロンの寸法範囲内にあることが好ましい。約１ミク
ロンよりも小さな粒子を有するガス発生混合物は、余り
に早急な燃焼率すなわち点火性をもたらしそうである。
約２０ミクロンよりも寸法の大きな粒子は、点火不能で
あろう。
【００２８】本発明の混合物は、結合剤やグラファイト
繊維や燃焼率促進剤のような他の構成要素を含むことが
できる。ベントナイトは適当な結合剤である。好ましい
グラファイト繊維は、３〜１５ミクロンの平均径と４０
〜１２５×１０-3インチの長さを有する。そうしたグラ
ファイト繊維は、ガス発生粒状体や球粒に強度を付加す
る。適切な燃焼率促進剤は、当業界内で公知であり、過
塩素酸カリウムや過塩素酸アンモニウムや硝酸ナトリウ
ムといった無機過塩素酸塩或いは硝酸塩を含んでいる。
本発明の好ましいガス発生混合物は、アジ化ナトリウム
とガンマ酸化鉄に加え、０〜５重量パーセントのベント
ナイトと約２〜６重量パーセントのグラファイト繊維を
含んでいる。
繊維や燃焼率促進剤のような他の構成要素を含むことが
できる。ベントナイトは適当な結合剤である。好ましい
グラファイト繊維は、３〜１５ミクロンの平均径と４０
〜１２５×１０-3インチの長さを有する。そうしたグラ
ファイト繊維は、ガス発生粒状体や球粒に強度を付加す
る。適切な燃焼率促進剤は、当業界内で公知であり、過
塩素酸カリウムや過塩素酸アンモニウムや硝酸ナトリウ
ムといった無機過塩素酸塩或いは硝酸塩を含んでいる。
本発明の好ましいガス発生混合物は、アジ化ナトリウム
とガンマ酸化鉄に加え、０〜５重量パーセントのベント
ナイトと約２〜６重量パーセントのグラファイト繊維を
含んでいる。
【００２９】以下の実施例は、本発明を説明するもので
ある。
ある。
【００３０】実施例 ２つのガス発生混合物を用意する。第１のガス発生混合
物は、混合番号１２３として特定されており、アルファ
酸化鉄を含んでいる。第２のガス発生混合物は、混合番
号１２５として特定されており、ガンマ酸化鉄を含んで
いる。アルファ酸化鉄は、Harcross Pigments社から商
品名Ｋ ４１６として市場に出荷されている。ガンマ酸
化鉄は、Miles社から商標名「Bayferrox」として市場に
出荷されている。使用するガンマ酸化鉄の等級は、商品
名「ＰＫ ５２１０」を有するものである。
物は、混合番号１２３として特定されており、アルファ
酸化鉄を含んでいる。第２のガス発生混合物は、混合番
号１２５として特定されており、ガンマ酸化鉄を含んで
いる。アルファ酸化鉄は、Harcross Pigments社から商
品名Ｋ ４１６として市場に出荷されている。ガンマ酸
化鉄は、Miles社から商標名「Bayferrox」として市場に
出荷されている。使用するガンマ酸化鉄の等級は、商品
名「ＰＫ ５２１０」を有するものである。
【００３１】両混合体１２３，１２５は、以下の組成を
有する。
有する。
【００３２】 混合物は、米国特許第４，９０２，０３６号に開示され
たのと同様の形状を有する試験インフレータ内で試験し
た。混合物は、４，９０２，０３６号特許の粒状体と同
様のトロイダル形を有する粒状体に圧縮されている。イ
ンフレータは、タンク内圧力計測手段を有するタンクに
接続されている。インフレータ内のガス発生混合物のた
めの燃焼時間とＰＡＲＲボンベ内の反応熱とを計測する
手段もまた備わっている。反応熱は、ガス発生混合物が
１グラム当たり発生するカロリー数である。
たのと同様の形状を有する試験インフレータ内で試験し
た。混合物は、４，９０２，０３６号特許の粒状体と同
様のトロイダル形を有する粒状体に圧縮されている。イ
ンフレータは、タンク内圧力計測手段を有するタンクに
接続されている。インフレータ内のガス発生混合物のた
めの燃焼時間とＰＡＲＲボンベ内の反応熱とを計測する
手段もまた備わっている。反応熱は、ガス発生混合物が
１グラム当たり発生するカロリー数である。
【００３３】各混合物は、華氏−２０度，７０度，１５
０度の３つの異なる環境温度において試験されている。
各温度において、３個のサンプルを試験した。各サンプ
ルごとに、タンク圧力が３つの時間経過すなわち、点火
から０〜４０ｍｓ後と点火から４０〜７０ｍｓ後と点火
から７０〜１００ｍｓ後において採取された。燃焼時間
と反応熱もまた採取した。
０度の３つの異なる環境温度において試験されている。
各温度において、３個のサンプルを試験した。各サンプ
ルごとに、タンク圧力が３つの時間経過すなわち、点火
から０〜４０ｍｓ後と点火から４０〜７０ｍｓ後と点火
から７０〜１００ｍｓ後において採取された。燃焼時間
と反応熱もまた採取した。
【００３４】結果は、以下の表１に与えられる。見出し
「インフレータ結果」の下の数値は、気圧を単位とする
タンク圧力計測値である。見出し「燃焼時間」の下の数
値は、ミリ秒が単位である。各温度において試験された
サンプルは、「１ｓｔ（第１回）」、「２ｎｄ（第２
回）」、「３ｒｄ（第３回）」と呼び分けている。
「インフレータ結果」の下の数値は、気圧を単位とする
タンク圧力計測値である。見出し「燃焼時間」の下の数
値は、ミリ秒が単位である。各温度において試験された
サンプルは、「１ｓｔ（第１回）」、「２ｎｄ（第２
回）」、「３ｒｄ（第３回）」と呼び分けている。
【００３５】
【表１】 各欄の底辺には、平均圧力値が表示記号ｘの右側に与え
られている。
られている。
【００３６】表１から分かるように、ガンマ酸化鉄は、
ほぼ改良されたタンク圧力計測値を示す。例えば、華氏
７０度では、アルファ酸化鉄を含む混合物が、時間経過
０〜４０と４０〜７０ミリ秒とに対して４８８と１６９
８気圧の平均タンク圧力読み取り値を有するのに対し、
ガンマ酸化鉄は、同じ環境温度及び時間経過で８８７と
２０５６気圧の読み取り値を与える。上記の表に与えら
れた他の圧力読み取り値は、相応するごとくガンマ酸化
鉄を含む混合物の方が良好であった。
ほぼ改良されたタンク圧力計測値を示す。例えば、華氏
７０度では、アルファ酸化鉄を含む混合物が、時間経過
０〜４０と４０〜７０ミリ秒とに対して４８８と１６９
８気圧の平均タンク圧力読み取り値を有するのに対し、
ガンマ酸化鉄は、同じ環境温度及び時間経過で８８７と
２０５６気圧の読み取り値を与える。上記の表に与えら
れた他の圧力読み取り値は、相応するごとくガンマ酸化
鉄を含む混合物の方が良好であった。
【００３７】さらに、華氏７０度では、アルファ酸化鉄
を含む混合物が４４ミリ秒の燃焼時間を有するのに対
し、ガンマ酸化鉄を含む混合物は３０．９ミリ秒の燃焼
時間を有していた。１０ミリ秒の燃焼時間の改善は、重
要な価値をもつと考えられる。
を含む混合物が４４ミリ秒の燃焼時間を有するのに対
し、ガンマ酸化鉄を含む混合物は３０．９ミリ秒の燃焼
時間を有していた。１０ミリ秒の燃焼時間の改善は、重
要な価値をもつと考えられる。
【００３８】個々の混合物に対する燃焼時間もまた測定
された。アルファ酸化鉄を含む混合物は、３２８カロリ
ー／グラムの平均反応熱を示したのに対し、ガンマ酸化
鉄を含む混合物は、３５６カロリー／グラムの平均反応
熱を示した。反応熱における約３０カロリー／グラムの
増加もまた、重要な価値をもつと考えられる。
された。アルファ酸化鉄を含む混合物は、３２８カロリ
ー／グラムの平均反応熱を示したのに対し、ガンマ酸化
鉄を含む混合物は、３５６カロリー／グラムの平均反応
熱を示した。反応熱における約３０カロリー／グラムの
増加もまた、重要な価値をもつと考えられる。
【００３９】上記のデータから、ガンマ酸化鉄を含むガ
ス発生混合物は、相当に良好な挙動を示すことが分か
る。さらに、ガンマ酸化鉄を含む混合物がアルファ酸化
鉄を含む混合物と同じ処理上の利点をもたらすことが分
かった。
ス発生混合物は、相当に良好な挙動を示すことが分か
る。さらに、ガンマ酸化鉄を含む混合物がアルファ酸化
鉄を含む混合物と同じ処理上の利点をもたらすことが分
かった。
【００４０】本発明の上記の記述から、当業者は改良と
変形と修正とを想起するであろう。当業界内でのそうし
た改良と変形と修正は、添付の特許請求の範囲によって
覆われるよう意図されている。
変形と修正とを想起するであろう。当業界内でのそうし
た改良と変形と修正は、添付の特許請求の範囲によって
覆われるよう意図されている。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、金属酸化物としてガン
マ酸化鉄を用いることにより、ガス発生混合物の燃焼特
性の再現性を高め、かつ燃焼率を改善することができ
る。
マ酸化鉄を用いることにより、ガス発生混合物の燃焼特
性の再現性を高め、かつ燃焼率を改善することができ
る。
【図１】本発明になる車両乗員拘束具の概略図である。
１２ 車両乗員拘束具組立体 １４ ハウジング １６ ガス発生混合物 １８ 点火器 ２０ 車両乗員拘束具 ２２ ガス流手段
Claims (7)
- 【請求項１】 （ａ） 車両乗員拘束具と、（ｂ） ハ
ウジングと、（ｃ） ハウジング内のガス発生混合物
と、（ｄ） ガス発生混合物を点火する点火器と、
（ｅ） 前記ハウジングから前記車両乗員拘束具にガス
を導くガス流手段とを備え、 前記ガス発生混合物は、金属酸化物と、アルカリ金属ア
ジ化物とアルカリ土類金属アジ化物とアジ化アルミニウ
ムからなるグループから選択された金属アジ化物とを含
み、金属酸化物がガンマ酸化鉄である、 ことを特徴とする車両乗員拘束具組立体。 - 【請求項２】 請求項１記載の拘束具組立体において、 前記ガンマ酸化鉄と前記金属アジ化物は、ほぼ化学量論
的比率でガス発生混合物内に存在する、 ことを特徴とする前記拘束具組立体。 - 【請求項３】 請求項２記載の拘束具組立体において、 前記金属アジ化物はアジ化ナトリウムであり、前記ガス
発生混合物は、ガンマ酸化鉄とアジ化ナトリウムがガン
マ酸化鉄対アジ化ナトリウムの重量比で約２９対７１な
いし４０対６０で含まれる、 ことを特徴とする前記拘束具組立体。 - 【請求項４】 請求項３記載の拘束具組立体において、 ガス発生混合物内にはガンマ酸化鉄が化学量論的量を若
干上回って含まれており、ガンマ酸化鉄とアジ化ナトリ
ウムとが本質的には ４ＮａＮ3＋Ｆｅ2Ｏ3→（Ｎａ2Ｏ）2・ＦｅＯ＋６Ｎ2＋
Ｆｅ なる式に従って反応する、 ことを特徴とする前記拘束具組立体。 - 【請求項５】 請求項１記載の拘束具組立体において、 前記ガス発生混合物はまた、燃焼率促進剤を含む、 ことを特徴とする前記拘束具組立体。
- 【請求項６】 請求項１記載の拘束具組立体において、 前記ガス発生混合物はまた、粒状体又は球粒の形をして
いる、 ことを特徴とする前記拘束具組立体。 - 【請求項７】 請求項１記載の拘束具組立体において、 前記車両乗員拘束具は、エアバッグである、 ことを特徴とする前記拘束具組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US044939 | 1993-04-08 | ||
| US08/044,939 US5382050A (en) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | Gas generator for vehicle occupant restraint |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07117617A true JPH07117617A (ja) | 1995-05-09 |
| JP2514782B2 JP2514782B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=21935152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6070696A Expired - Lifetime JP2514782B2 (ja) | 1993-04-08 | 1994-04-08 | 車両乗員拘束具組立体 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5382050A (ja) |
| EP (1) | EP0619284B1 (ja) |
| JP (1) | JP2514782B2 (ja) |
| KR (1) | KR0137726B1 (ja) |
| DE (1) | DE69401231T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007129611A1 (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | 安全部品を作動させるためのガスアクチュエータ用ガス発生剤組成物およびそれを用いたガスアクチュエータ用ガス発生器 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3247929B2 (ja) | 1995-11-14 | 2002-01-21 | ダイセル化学工業株式会社 | ガス発生剤組成物 |
| US6007736A (en) * | 1996-05-15 | 1999-12-28 | Be Intellectual Property | Oxygen generating compositions catalyzed by copper and nickel oxides |
| US6497774B2 (en) | 1996-07-22 | 2002-12-24 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gas generant for air bag |
| US6527886B1 (en) | 1996-07-22 | 2003-03-04 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Gas generant for air bag |
| US5847315A (en) * | 1996-11-29 | 1998-12-08 | Ecotech | Solid solution vehicle airbag clean gas generator propellant |
| FR2772750B1 (fr) * | 1997-12-22 | 2000-01-28 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Composition pyrotechnique generatrice de gaz propres, a faible teneur en oxyde d'azote, et pastilles d'une telle composition |
| DE19932466A1 (de) * | 1999-07-12 | 2001-01-18 | Trw Airbag Sys Gmbh & Co Kg | Azidfreie gaserzeugende Zusammensetzung |
| DE10135774A1 (de) * | 2001-07-23 | 2003-02-13 | Nico Pyrotechnik | Pyrotechnischer Frühanzündsatz zur führzeitigen Auslösung von passiven Sicherheitseinrichtungen in Kraftfahrzeugen |
| JP3972628B2 (ja) * | 2001-10-23 | 2007-09-05 | 日本油脂株式会社 | ガス発生剤組成物及びガス発生器 |
| US20070175155A1 (en) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Plasti-Fab Ltd. | Form for concrete walls |
| NL2027858B1 (en) | 2021-03-29 | 2022-10-12 | Exxfire Bv | A nitrogen gas generator |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1894750A (en) * | 1929-05-17 | 1933-01-17 | Baudisch Oskar | Gamma ferric oxide and method of making same |
| US2244758A (en) * | 1938-12-06 | 1941-06-10 | Gilbert Hyde Chick | Orthopedic table |
| US2560970A (en) * | 1947-07-11 | 1951-07-17 | Columbian Carbon | Production of gamma-ferric oxide hydrate and gamma-ferric oxide |
| US3931040A (en) * | 1973-08-09 | 1976-01-06 | United Technologies Corporation | Gas generating composition |
| DE2551921A1 (de) * | 1974-11-29 | 1976-08-12 | Eaton Corp | Gaserzeugendes azid-verbindungsgemisch |
| CA1087851A (en) * | 1978-07-17 | 1980-10-21 | Lechoslaw A.M. Utracki | Gas generating composition |
| US4246051A (en) * | 1978-09-15 | 1981-01-20 | Allied Chemical Corporation | Pyrotechnic coating composition |
| US4390380A (en) * | 1980-03-31 | 1983-06-28 | Camp Albert T | Coated azide gas generating composition |
| US4604151A (en) * | 1985-01-30 | 1986-08-05 | Talley Defense Systems, Inc. | Method and compositions for generating nitrogen gas |
| US4698107A (en) * | 1986-12-24 | 1987-10-06 | Trw Automotive Products, Inc. | Gas generating material |
| US4902036A (en) * | 1988-01-19 | 1990-02-20 | Talley Automotive Products, Inc. | Deflector ring for use with inflators with passive restraint devices |
| US5034070A (en) * | 1990-06-28 | 1991-07-23 | Trw Vehicle Safety Systems Inc. | Gas generating material |
-
1993
- 1993-04-08 US US08/044,939 patent/US5382050A/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-30 DE DE69401231T patent/DE69401231T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-30 EP EP94105051A patent/EP0619284B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-06 KR KR1019940007127A patent/KR0137726B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-04-08 JP JP6070696A patent/JP2514782B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007129611A1 (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | 安全部品を作動させるためのガスアクチュエータ用ガス発生剤組成物およびそれを用いたガスアクチュエータ用ガス発生器 |
| JP2007297252A (ja) * | 2006-05-02 | 2007-11-15 | Nippon Kayaku Co Ltd | 安全部品を作動させるためのガスアクチュエータ用ガス発生剤組成物およびそれを用いたガスアクチュエータ用ガス発生器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0619284B1 (en) | 1996-12-27 |
| KR0137726B1 (ko) | 1998-05-15 |
| US5382050A (en) | 1995-01-17 |
| EP0619284A1 (en) | 1994-10-12 |
| JP2514782B2 (ja) | 1996-07-10 |
| DE69401231D1 (de) | 1997-02-06 |
| DE69401231T2 (de) | 1997-07-17 |
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