JPS6357258B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はガス発生器に係り、殊に自動車エアバ
ツグ用ガス発生器であつて錠又は粒に成形された
固体ガス発生剤を緩衝材と共に装填してなる耐振
動性の高いガス発生器に関する。 自動車用エアバツグは衝突時に乗員を安全に保
護するデバイスとして最近特に注目されているが
限られた車室内の空間でバツグを展開せしめるに
十分な量のガスを常時、しかも安全に貯えておく
ためには高圧ガスボンベ乃至は液化ガス等を用い
るよりは固体ガス発生剤を用いるのが有利であ
る。さらに固体ガス発生剤の形状としては、ブロ
ツク状タブレツト乃至ペレツト状、或は粉末状乃
至顆粒状など種々のタイプが考えられるがブロツ
ク状のものは短時間に或る一定のガス発生パター
ンを得ることがなかなか困難であり、また粉末、
顆粒状の場合は嵩比重が往々にして小に過ぎるた
めガス発生剤はタブレツト状乃至ペレツト状にし
てゼネレータに装填することがしばしば行なわれ
ている。 第１図はたとえば特願昭51−38041号（特開昭
52−121242号公報参照）“ガスバツグ用ガス発生
器”に記載されたガス発生器の構成を示したもの
であるが、ガス発生剤１は錠剤に成形され、これ
らを取まくセパレートリング中央、縦に位置する
スクイブホルダ、上方より外包するデイクユーザ
ーカツプ、および下方よりデイクユーザーカツプ
と係合して外包するベースの形成する空間に収納
されている。本ガス発生器は自動車のステアリン
グホイールの中央部にセツトされ使用されるので
あるが当然自動車走行時には絶えまのない振動に
さらされるために、エアバツグが常に確実に作用
するためには該ガスゼネレータ並びにその構成部
品は自動車に関して予想される全ての振動モード
に対し十分な安定性を保持していなくてはなら
ず、錠剤自体もまたその例外とはなり得ない。特
に錠乃至粒剤が振動によつて破壊された場合はガ
ス発生剤１の表面積が増加して当初設定のガス発
生パターンが変化するのみならず甚だしい場合に
は振動燃焼をひきおこしてガス発生器が破壊する
場合もある。 本発明者等は錠剤状のガス発生剤１を用いたエ
アバツク用ガス発生器において特に振動による上
記錠剤１の破壊防止のためにステンレス鋼繊維製
のフエルトを緩衝材２として使用することが極め
て有効であることを見出した。 即ち、本発明はエアバツグ用ガス発生器の薬室
内に錠乃至粒状のガス発生剤１と共に上記ステン
レス鋼フエルトを緩衝材２として組合わせて装填
し錠剤自体ひいてはガス発生器の耐震性を向上さ
せることを目的とするものである。このステンレ
ス鋼フエルトがこの目的に対して特に有用なのは
下記の諸点である。 (1) 有毒ガスの発生がないこと 通常の有機質繊維製緩衝剤を用いた場合、ガ
ス発生剤の分解に際して生ずる高温のために緩
衝剤自体が分解して有毒な一酸化炭素を多量に
発生する。またナイロン、アクリル繊維等の場
合には一酸化炭素以外に酸化窒素さらにはシア
ンガスの生成も必至である。 (2) 機械的特性が秀れていること ガラス繊維製のマツト、グラスウール、アス
ベストフアイバー等を緩衝剤に用いる時は有毒
ガス発生のおそれは少ないが機械的強度が十分
でなく比較例において述べる様に自動車に積載
した場合を想定した振動シユミレーシヨン試験
において殆ど粉末化してしまう。 この場合、当然緩衝剤としての意味を失なう
だけでなく、錠剤１等表面に無機質粉末がまぶ
された状態になつて均一な着火が妨げられガス
発生パターンも変化する。 ステンレス鋼フエルトではこの様な現象が完
全に回避され有効に作用することが確認され
た。 (3) ガス冷却剤としての効用 ガス発生剤が分解する燃焼室の温度は一般に
1000℃以上と推定され、これがそのままエアバ
ツグに導かれた場合はバツグが熱的に破壊され
るとともに乗員に火傷を与える危険がある。従
つて一般にエアバツク用ガス発生器においては
何らかの方法でこのガスを冷却することが必要
で例えば第１図に示したガス発生器は３，４の
金網積層体にガスを通過せしめることで熱交換
を行ない冷却の機能を持たせている。緩衝剤２
としてのステンレス鋼フエルトは同じくガス冷
却剤としても有効であり、薬室にこれを充填す
ることによつて薬室容積を増さねばならぬ場合
であつてもその分、薬室外の冷却剤量を減らす
ことができ、全体としてのガス発生器の寸法を
拡大する必要がない。 本発明の目的に合致したステンレス製フエルト
はたとえば「ナスロン」の商標で日本精線(株)より
市販されており、これは８〜12ミクロン径のステ
ンレス鋼繊維をからみ合わせ密度0.3〜3.5ｇ／cm³
ていどのフエルト状に仕上げたものである。 本発明者らが試験に供し得たものは次のような
ものであつた。

【表】 上記の何れもが後記するように本発明の目的を
必要ていど達成しうるが上記(ハ)が最も好ましいも
のであつた。 尚これらフエルトのステンレス鋼の平均繊維長
は38〜150mmで１インチ当り10〜12クリンプ数の
捲縮が与えられたものである。このフエルトは高
い強度と十分な可撓性を有しており、本発明の目
的とする用途に使用した場合、振動によつて幾分
ほぐされた上記フエルトの繊維は錠剤を個々に包
みこみ極めて有効にその振動による摩耗或は破壊
から保護する。 充填する緩衝材の量は、少なすぎると固体ガス
発生剤の破壊防止効果を充分に発揮しないので、
好ましくは固体ガス発生剤１立方センチメートル
に対して0.05立方センチメートル以上とする。ま
た、本願発明が所期の作用効果を奏するために
は、上記緩衝材が錠剤又は粒剤の長さの３〜５倍
の間隔をもつて薬室内均一にほぼ等間隔に配置さ
れ、その空間に占める固体のガス発生剤の割合が
40〜45％であることが必要である。 実施例 １ 図１に示した自動車エアバツグ用ガス発生器
（運転席用）薬室内にアジ化ナトリウム系ガス発
ペレツト87ｇ（105立方センチメートル）を充填
し、さらに図中に示した様に緩衝剤として日本精
線製ナスロンフエルト−ステンレス繊維径８ミク
ロン目付500ｇ／m²厚み1.5mm−を外径65mmφ内径
15mmφのドーナツ様に切抜いたもの３枚（14立方
センチメートル）を第１図に示すように装填し
た。固体ガス発生剤１立方センチメートルに対し
て、緩衝材の充填量が0.13立方センチメートルで
ある。このガス発生器を振動試験機にセツトし、
常温においてX.Y.Z軸方向に関し１軸８時間、33
Hz、4.4Gの振動を印加し、合計24時間を経過せ
しめた。 この場合、84.9ｇの錠剤１（97.6％）は未破壊
のまま薬室内に保存され緩衝材が極めて有効に作
用したことが証明され、ガス発生のパターンも振
動試験を行なわなかつたものと比較して殆ど変り
のないものであつた。 因みに本発明にかかる緩衝材を全く用いない場
合には同一の振動試験条件下において錠剤１の50
％以上が破壊した。 ペレツトの形は第２図のようで、Ｄ＝7.5mm、
Ｈ＝５mm、ｔ＝2.9mmであつて、その真比重は
1.96、100mlの容器を用いて測定した見掛比重は
0.83であつた。空間に占めるペレツトの割合は
0.83／1.96×100＝42.3％である。また、ガス発生
器の高さは特願昭51−38041号の記載と同じで50
mmであり、従つて緩衝材の間隔は50／３＝16.7
mm、ペレツト長さに対して16.7／５＝3.3倍であ
る。 比較例 実施例１と同一の条件で「ナスロンフエルト」
の代替として、グラスウール又は平織ガラスクロ
スを用いた場合には、上記と仝一の振動試験条件
下では殆ど微粉末状態にまで崩壊してしまい、緩
衝剤としての用をなさず装填錠剤もまた30％以上
が破壊した。 実施例 ２ 実施例１に記載したと仝じガスゼネレータを２
ｍの高さから１ｍ×１ｍ×厚さ16mmの鉄板上に垂
直に落下せしめ錠剤１の破壊状況を調査した所、
次の結果が得られ、同じく「ナスロン」フエルト
の有効な緩衝性能が確認された。（第３図参照）

【表】 因みに本発明にかかる緩衝剤を全く用いず、
Y₂方向に同じ条件で落下させた場合のペレツト
破壊率は30％以上であつた。 実施例 ３ 第４図に示す自動車エアバツグ用ガス発生器
（助手席用）薬室内に前記錠剤400ｇ（482立方セ
ンチメートル）を２cmの厚さの層に分割充填しそ
の間に実施例１と同じ「ナスロン」ステンレス鋼
フエルトを外径48mmφ、内径22mmφのドーナツツ
様に切抜いたもの14枚（30立方センチメートル）
を緩衝剤として装填した。固体ガス発生剤１立方
センチメートルに対して、緩衝剤の充填量が0.06
立方センチメートルである。上記実施例と同様条
件下で振動試験を実施した結果386ｇの錠剤
（96.77％）は未破壊のままであり、ガス発生のパ
ターンも振動試験を行なわなかつたものと較べて
差は見出せなかつた。緩衝材の間隔は20mm、ペレ
ツト長さに対して20／５＝4.0倍である。

【図面の簡単な説明】

第１図はガス発生器の一例を示す縦断面図、第
２図は錠剤等の一例を示す正面図、第３図はガス
発生器の一例の正面図であつて落下試験の各方向
を示してある。第４図は別の助手席用ガス発生器
の一例を示す縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 錠剤又は粒剤に成形された固体のガス発生剤
   とステンレス鋼繊維を成型したフエルト状シート
   よりなる緩衝材とが薬室内に装填され、上記緩衝
   材が錠剤又は粒剤の長さの３〜５倍の間隔をもつ
   て薬室内均一にほぼ等間隔に配置され、その空間
   に占める固体のガス発生剤の割合が40〜45％であ
   り、かつ固体ガス発生剤１立方センチメートルに
   対して、上記緩衝材の充填量が0.05立方センチメ
   ートル以上であることを特徴とするガス発生器。 ２ フエルト状シートが直径８〜12ミクロン、平
   均繊維長38〜150ミリメートルのステンレス鋼繊
   維よりなるウエブであつてニードルパンチ法によ
   つて製造された厚さ１ミリメートル以上、密度が
   厚さ１ミリメートル面積１立方メートル当り300
   〜3500グラムのフエルト状シートである特許請求
   の範囲第１項記載のガス発生器。