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JP2006168669A - Gas generator for airbag - Google Patents

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JP2006168669A
JP2006168669A JP2004367541A JP2004367541A JP2006168669A JP 2006168669 A JP2006168669 A JP 2006168669A JP 2004367541 A JP2004367541 A JP 2004367541A JP 2004367541 A JP2004367541 A JP 2004367541A JP 2006168669 A JP2006168669 A JP 2006168669A
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JP
Japan
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gas
surface area
air bag
airbag
gas generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2004367541A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Hirooka
正人 廣岡
Naoki Matsuda
直樹 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication of JP2006168669A publication Critical patent/JP2006168669A/en
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Abstract

【課題】 乗員の拘束性能が良いエアバッグ用ガス発生器の提供。
【解決手段】 エアバッグの膨張媒質であるガス源となるガス発生剤成形体6が収容された燃焼室28と、前記燃焼室に接続された、ガスをエアバッグ中に排出させるために用いる1つの点火手段4とを有するエアバッグ用ガス発生器であり、 ガス発生剤成形体が、表面積(単位発生モル数当たりの表面積)が異なる2種類の成形体が均一に分散混合された混合物であり、 表面積が大きなガス発生剤成形体の合計表面積Sと、表面積が小さなガス発生剤成形体の合計表面積Sとの比率(S:S)が、1.01:1〜1.3:1である、エアバッグ用ガス発生器。
【選択図】図3
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas generator for an air bag with good occupant restraining performance.
SOLUTION: A combustion chamber 28 in which a gas generating agent molded body 6 serving as a gas source which is an inflation medium of an airbag is accommodated, and a gas connected to the combustion chamber and used for discharging gas into the airbag. A gas generator for an air bag having two ignition means 4, wherein the gas generant molded body is a mixture in which two types of molded bodies having different surface areas (surface areas per unit number of moles generated) are uniformly dispersed and mixed. The ratio (S 1 : S 2 ) between the total surface area S 1 of the gas generant molded body having a large surface area and the total surface area S 2 of the gas generant molded body having a small surface area is from 1.01 to 1.3. A gas generator for an air bag, which is 1:
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、エアバッグ用ガス発生器に関する。   The present invention relates to a gas generator for an air bag.

衝撃から乗員を保護するエアバッグシステムのエアバッグは、1枚の布を縫製して作るものであるため、エアバッグ内に排出された膨張ガスが縫い目から漏れる場合がある。   An airbag of an airbag system that protects an occupant from an impact is made by sewing one piece of cloth, so that the inflation gas discharged into the airbag may leak from the seam.

また、運転席及び助手席用のエアバッグには、乗員がエアバッグに接触したときにクッション性を持たせるため、ガス抜き用のベントホールが形成されているが、乗員の体重が重い場合には、ベントホールから過度にガスが抜けてしまい、底付き状態(乗員の接触により、エアバッグが潰れて乗員を受け止める性能が十分に発揮できず、乗員がエアバッグを取り付けている車両構造物に当たってしまうような状態)となって、乗員の拘束性能が低下するおそれもある。   The airbag for the driver's seat and the passenger's seat has a vent hole for venting to give cushioning when the occupant comes into contact with the airbag. The gas is exhausted excessively from the vent hole, and the bottomed state (the air bag is crushed by contact with the occupant and the performance of receiving the occupant cannot be sufficiently exerted, and the occupant hits the vehicle structure to which the air bag is attached In such a situation, the occupant's restraining performance may be reduced.

このように縫い目やベントホールからガスが漏出した場合(ガスが抜け出た場合)、ガスの補充なしには十分な拘束性能を維持することは難しい。更にガスが抜けない場合でも、ガスの供給状態によっては、大柄な体格の乗員の場合には十分な拘束性能が得られ難いこともある。   Thus, when gas leaks from the seam or vent hole (when gas escapes), it is difficult to maintain sufficient restraint performance without replenishing the gas. Further, even when gas cannot escape, depending on the gas supply state, it may be difficult to obtain sufficient restraint performance for a passenger with a large physique.

特許文献1には、異なるタイミングでガスを発生するガス発生器が開示され、特許文献2には、50msecでガスを発生させる第1火薬と、数秒でガスを発生させる第2火薬を有するガス発生器が開示され、特許文献3には、固形物10を迅速に燃焼させてガスを発生させた後、加圧ガスを徐々に発生させるガス発生器が開示されている。
特開2003−81050 特開2003−220925 USP6,237,950
Patent Document 1 discloses a gas generator that generates gas at different timings, and Patent Document 2 discloses a gas generator having a first explosive that generates gas in 50 msec and a second explosive that generates gas in several seconds. A gas generator is disclosed in which a solid gas 10 is burned quickly to generate gas and then a pressurized gas is gradually generated.
JP 2003-81050 A JP2003-220925A USP 6,237,950

特許文献1〜3では、エアバッグの縫い目から漏れ出るガス、及びベントホールから漏れ出たガスに起因する課題を解決することについての開示はない。   In patent documents 1-3, there is no indication about solving the problem resulting from the gas which leaks from the seam of an airbag, and the gas which leaked from the vent hole.

本発明は、エアバッグシステムの作動時において、膨張したエアバッグからガスが漏れ出すことによる、乗員の拘束性能の低下を防止することを課題とするものである。   An object of the present invention is to prevent a reduction in the restraining performance of an occupant due to gas leaking from an inflated airbag during operation of the airbag system.

本発明は、課題の解決手段として、
エアバッグの膨張媒質であるガス源と、ガスをエアバッグ中に排出させるために用いる1つの点火手段とを有するエアバッグ用ガス発生器であり、
前記エアバッグ用ガス発生器の出力性能を、60Lタンク試験(20℃)により得られる時間(横軸)及び60Lタンク圧力(縦軸)の変化を示す曲線X(図1)により評価するとき、
前記エアバッグ用ガス発生器の出力性能が、タンク内圧立ち上がり開始時(P)から最大圧力(Pmax)に至るまでの間において、タンク内圧立ち上がり開始から同一又は近似した角度(図1中のa)で上昇し、途中で角度(図1中のa2、a3、a4等)を徐々に減少させながら上昇した後に最大圧力に到達するような曲線Xで示されるものである、エアバッグ用ガス発生器を提供する。
As a means for solving the problems, the present invention
A gas generator for an air bag having a gas source that is an inflation medium of the air bag and one ignition means used for discharging the gas into the air bag;
When the output performance of the gas generator for an air bag is evaluated by a curve X (FIG. 1) showing changes in time (horizontal axis) and 60 L tank pressure (vertical axis) obtained by a 60 L tank test (20 ° C.),
The output performance of the gas generator for an air bag is the same or approximate angle from the start of the tank internal pressure rise (P 0 ) until the maximum pressure (P max ) from the start of the tank internal pressure rise (P 0 ). For an airbag, which is indicated by a curve X that rises at a 1 ) and reaches the maximum pressure after rising while gradually decreasing the angle (a 2, a 3, a 4, etc. in FIG. 1). A gas generator is provided.

60Lタンク試験により得られる曲線X(タンク圧カーブ)は、ガス発生器の出力変化を示すものでもあり、実施例1及び比較例1に準じて得られたものである。   A curve X (tank pressure curve) obtained by the 60 L tank test also shows a change in the output of the gas generator, and is obtained according to Example 1 and Comparative Example 1.

図1の曲線Yのようにタンク圧カーブがグラフ中の横線に対してほぼ同一角度(例えば、b=b=b=b)で徐々に上昇して行く場合、エアバッグも一定速度で膨張することになる。しかし、最大圧(最大出力=Pmax)到達まで一定の割合でガスを発生させると、最大圧(最大出力)以降はガスの発生が終了してしまうため、エアバッグから漏れた分のガスの供給は期待できない。 When the tank pressure curve gradually rises at substantially the same angle (for example, b 1 = b 2 = b 3 = b 4 ) with respect to the horizontal line in the graph as shown by the curve Y in FIG. 1, the airbag is also constant. It will expand at a speed. However, if gas is generated at a constant rate until the maximum pressure (maximum output = P max ) is reached, gas generation ends after the maximum pressure (maximum output). Supply cannot be expected.

しかし、図1の曲線Xで示される作動状態では、タンク圧カーブが作動開始から同一又は近似した角度aである程度の出力を発揮し(図1の点A)、途中で角度(a、a、a等)を徐々に減少させながら上昇する。このため、角度a乃至aの間にエアバッグの内圧が高められ、エアバッグは乗員を拘束する準備が整った状態となる。その後、ベントホールからの排出、あるいは乗員の接触と共にガスが漏れ出るようになった後でも、ガスは徐々にではあるが供給されている(図1における角度a〜Pmax)。よって、エアバッグから漏出したガスを補うことができるため、底付き状態になることはない。 However, in the operating state indicated by the curve X in FIG. 1, the tank pressure curve exhibits a certain output at an angle a 1 that is the same or approximate from the start of operation (point A in FIG. 1), and the angle (a 2 , a 3, raised while gradually reducing a 4, etc.). For this reason, the internal pressure of the airbag is increased during the angles a 1 to a 2 , and the airbag is ready to restrain the occupant. Thereafter, the gas is gradually supplied even after the gas leaks with the exhaust from the vent hole or the contact of the occupant (angles a 4 to P max in FIG. 1). Therefore, since the gas leaked from the airbag can be supplemented, there is no bottomed state.

なお、図1の点Aでは、最大の出力を呈してはいない。これは、この点Aで乗員がエアバッグに接触してもある程度のクッション性をもたせるために、出力に余裕を持たせているためであり、乗員の保護性能は、更にその後に引き続いて発生される追加のガス(角度a以降)によって十分に維持されている。即ち、本発明のガス発生器では、点Aで示される変曲点が、従来のガス発生器の出力カーブの最大値Pmaxよりも時間的に早いタイミングで現れることが好ましい。 In addition, at the point A of FIG. 1, the maximum output is not exhibited. This is because, in order to provide a certain degree of cushioning even when the occupant comes into contact with the airbag at this point A, there is a margin in the output, and the occupant's protection performance is subsequently generated. It is maintained sufficiently by the addition of gas (angle a 3 or later) that. That is, in the gas generator of the present invention, it is preferable that the inflection point indicated by the point A appears at a time earlier than the maximum value P max of the output curve of the conventional gas generator.

本発明のガス発生器は、運転席用のエアバッグシステム、助手席用のエアバッグシステムに使用することができるが、運転席用のエアバッグシステムの場合、乗員がエアバッグに接触するタイミングは、点火器への電流印加(図1の横軸0のところ)から40msec前後であるから、変曲点Aは、20〜50msecの範囲に存在することが好ましく、30〜45msecの範囲に存在することがより好ましい。そして、図1に示すタンク内の圧力カーブにおいて、点火器への電流印加から40msec後の出力が、最大出力(Pmax)の60〜90%であることが好ましい。 The gas generator of the present invention can be used for an airbag system for a driver's seat and an airbag system for a passenger's seat. In the case of an airbag system for a driver's seat, the timing at which an occupant contacts the airbag is Since the current application to the igniter (at the horizontal axis 0 in FIG. 1) is about 40 msec, the inflection point A is preferably in the range of 20 to 50 msec, and is in the range of 30 to 45 msec. It is more preferable. And in the pressure curve in the tank shown in FIG. 1, it is preferable that the output after 40 msec from the current application to the igniter is 60 to 90% of the maximum output (P max ).

一方、助手席用のエアバッグシステムの場合、点火器への電流印加後45msec前後で乗員がエアバッグに接触するものであるから、図1の点Aで示される変曲点が電流印加後25〜60msec、更に35〜50msecに存在することが好ましい。そして、電流印加後から45msecにおける出力は、最大出力(Pmax)の60〜90%であることが好ましい。 On the other hand, in the case of an airbag system for a passenger seat, the occupant comes into contact with the airbag about 45 msec after the current is applied to the igniter. Therefore, the inflection point indicated by point A in FIG. It is preferably present at ˜60 msec, more preferably at 35-50 msec. And it is preferable that the output in 45 msec after an electric current application is 60 to 90% of the maximum output ( Pmax ).

エアバッグの展開初期(エアバッグに乗員が接触を開始する時点)から十分に膨張している場合、底付き状態は生じないが、乗員がエアバッグに接触したときに乗員への影響が考えられること(エアバッグの膨張圧力が過大なため、乗員が受ける反動が大きくなる可能性があること)の点で問題がある。   If the airbag is fully inflated from the initial stage of deployment (when the occupant starts to contact the airbag), the bottomed state does not occur, but the occupant may be affected when the occupant contacts the airbag. There is a problem in that the reaction pressure received by the occupant may increase because the inflation pressure of the airbag is excessive.

反対に一定のガス発生率(図1の曲線Y)でのガス発生剤では、エアバッグ展開初期に乗員拘束体勢が整わず、エアバッグの底付きが発生した場合、それを改善する状態までにエアバッグ内部圧力を立て直すことが難しいという問題がある。   On the other hand, with the gas generating agent at a constant gas generation rate (curve Y in FIG. 1), if the occupant restraint posture is not adjusted at the initial stage of the airbag deployment, and the bottom of the airbag occurs, the state is improved. There is a problem that it is difficult to reset the pressure inside the airbag.

つまり、本発明のエアバッグ用ガス発生器は、このような2つの問題を解決して、乗員の拘束性能を高めたことが、従来のガス発生器になかった最大の特徴である。   In other words, the gas generator for an air bag according to the present invention is the greatest feature that the conventional gas generator does not have.

本発明は、課題の他の解決手段として、
エアバッグの膨張媒質であるガス源となるガス発生剤成形体が収容された燃焼室と、前記燃焼室に接続された、ガスをエアバッグ中に排出させるために用いる1つの点火手段とを有するエアバッグ用ガス発生器であり、
ガス発生剤成形体が、表面積(単位発生モル数当たりの表面積)が異なる2種類の成形体が均一に分散混合された混合物であり、
表面積が大きなガス発生剤成形体の合計表面積Sと、表面積が小さなガス発生剤成形体の合計表面積Sとの比率(S:S)が、1.01:1〜1.3:1である、エアバッグ用ガス発生器を提供する。
The present invention provides other means for solving the problems,
A combustion chamber in which a gas generant molded body serving as a gas source that is an inflation medium of the airbag is housed; and one ignition means connected to the combustion chamber and used to discharge gas into the airbag. A gas generator for an air bag,
The gas generant molded product is a mixture in which two types of molded products having different surface areas (surface area per unit generated mole number) are uniformly dispersed and mixed,
The ratio (S 1 : S 2 ) of the total surface area S 1 of the gas generant molded body having a large surface area to the total surface area S 2 of the gas generant molded body having a small surface area is from 1.01: 1 to 1.3: 1 is a gas generator for an air bag.

本発明において、ガス発生剤成形体の表面積をいうときは、全て「単位発生モル数当たりの表面積」を意味する。「単位発生モル数当たりの表面積」は、1モルのガスを発生するガス発生剤成形体の表面積を意味する。   In the present invention, when referring to the surface area of the gas generant molded article, all means "surface area per unit number of moles generated". “Surface area per unit number of moles generated” means the surface area of a gas generant molded product that generates 1 mole of gas.

表面積が大きなガス発生剤成形体と表面積が小さなガス発生剤成形体は、均一に分散混合されているから、ガス発生器が作動したときには、表面積の相違に拘わらず、同時に燃焼が開始される。   The gas generant molded body having a large surface area and the gas generant molded body having a small surface area are uniformly dispersed and mixed. Therefore, when the gas generator is operated, combustion is simultaneously started regardless of the difference in surface area.

そして、燃焼が進行して行くと、表面積が大きなガス発生剤成形体の方が早く燃焼が完了し、表面積が小さなガス発生剤成形体の燃焼が遅れて完了する。   As the combustion proceeds, the gas generating agent molded body having a larger surface area completes the combustion earlier, and the gas generating agent molded body having the smaller surface area completes with a delay.

このような燃焼状態であることから、燃焼開始時には、全てのガス発生剤成形体が同時に燃焼を開始する。この燃焼過程は、図1のタンク圧カーブでいえば、角度a乃至aに相当する。 Since it is such a combustion state, at the time of a combustion start, all the gas generating agent molded objects start combustion simultaneously. This combustion process corresponds to the angles a 1 to a 2 in the tank pressure curve of FIG.

しかし、その後、大小のガス発生剤成形体で燃焼状態に差が生じ、表面積の大きなガス発生剤の燃焼が早く完了し(発生ガス量が多く)、表面積の小さなガス発生剤成形体の方の燃焼が遅く完了する(発生ガス量が少ない)。このように燃焼が進行して行くと、表面積の大きなガス発生剤成形体が先に燃え尽くすために全体としての発生ガス量が少なくなり、燃え残り部分の多い表面積の小さなガス発生剤成形体の方からのガス発生量のみとなる。   However, after that, there is a difference in the combustion state between the large and small gas generant compacts, and the combustion of the gas generant having a large surface area is completed quickly (a large amount of gas is generated). Combustion is completed late (small amount of gas generated). As combustion progresses in this way, the gas generant molded body with a large surface area burns out first, so the amount of gas generated as a whole decreases, and the gas generant molded body with a small surface area with a large amount of unburned parts becomes smaller. Only the amount of gas generated from the direction.

このため、図の1タンク圧カーブでいえば、角度a乃至a辺りまでは、表面積の大きなガス発生剤成形体の燃焼により発生したガスの影響が大きく、角度a乃至a以降は、表面積の小さなガス発生剤成形体の燃焼により発生したガスの影響が大きいことになる。 For this reason, in the one tank pressure curve in the figure, the influence of the gas generated by the combustion of the gas generating agent having a large surface area is large around the angles a 2 to a 3 , and after the angles a 3 to a 4 The influence of the gas generated by the combustion of the gas generating agent compact with a small surface area is large.

このように、表面積の大きい及び小さいガス発生剤成形体を各々特定の合計表面積になるように組み合わせることにより、燃焼により発生する単位時間当たりのガス量を制御することができ、エアバッグを所定圧力まで膨張させ、しかもエアバッグから漏れ出たガスを補充することができるので、乗員の拘束性能が高められる。   In this way, by combining the gas generating agent compacts having a large surface area and a small surface area so as to have a specific total surface area, the amount of gas per unit time generated by combustion can be controlled, and the airbag can be controlled at a predetermined pressure. Since the gas leaked from the airbag can be replenished, the restraining performance of the occupant is enhanced.

本発明は、課題の他の解決手段として、ガス発生剤成形体が、燃料成分としてグアニジン化合物を含有し、酸化剤として塩基性硝酸銅を含有するものである、請求項2記載のエアバッグ用ガス発生器を提供する。   The present invention provides the airbag according to claim 2, wherein the gas generating agent molded body contains a guanidine compound as a fuel component and basic copper nitrate as an oxidant as another means for solving the problem. A gas generator is provided.

本発明は、課題の他の解決手段として、ガス発生剤成形体が貫通孔を有するものである、請求項2又は3記載のエアバッグ用ガス発生器を提供する。   The present invention provides, as another means for solving the problems, a gas generator for an air bag according to claim 2 or 3, wherein the gas generant molded article has a through hole.

貫通孔を設けることにより、全体の大きさを変えずに表面積を調整することが容易になるほか、燃焼が進行した場合でも燃焼表面積が変化しにくいため、燃焼の開始から終了までの間、設計通りのガス発生状態を維持することができる。貫通孔は1つでも良いし、2又は3以上でもよい。   By providing a through-hole, it is easy to adjust the surface area without changing the overall size, and the combustion surface area is unlikely to change even when combustion progresses, so it is designed from the start to the end of combustion. The normal gas generation state can be maintained. There may be one through hole, or two or more.

本発明のエアバッグ用ガス発生器によれば、乗員の体格(体重)に拘わらず、安定した乗員の拘束性能を維持できる。   According to the gas generator for an air bag of the present invention, stable occupant restraint performance can be maintained regardless of the occupant's physique (weight).

本発明のエアバッグガス発生器は特に制限されるものではなく、周知の構造のものを用いることができ、例えば、図3に示すような、特開平10−95302号公報の図1と同じもの(但し、ガス発生体成形体6a、6bの表示は除く)を用いることができる。   The airbag gas generator of the present invention is not particularly limited, and a known structure can be used, for example, the same as that shown in FIG. 1 of JP-A-10-95302 as shown in FIG. (However, the display of the gas generator molded bodies 6a and 6b is excluded) can be used.

燃焼室20内には、固形ガス発生剤(ガス発生剤成形体)6a、6bが、均一に混合分散された状態で充填されている。このガス発生剤成形体6a、6bは、いずれも長さ方向に1つの貫通孔を有するもので、互いに同一組成であるが、1個当たりの表面積が異なるものである。   The combustion chamber 20 is filled with solid gas generating agents (gas generating agent molded bodies) 6a and 6b in a uniformly mixed and dispersed state. Each of the gas generant molded bodies 6a and 6b has one through-hole in the length direction, and has the same composition as each other, but has a different surface area per piece.

表面積が大きなガス発生剤成形体6aの合計表面積Sと、表面積が小さなガス発生剤成形体6bの合計表面積Sとの比率(S:S)は、1.01:1〜1.3:1である。 The ratio (S 1 : S 2 ) of the total surface area S 1 of the gas generating agent molded body 6a having a large surface area to the total surface area S 2 of the gas generating agent molded body 6b having a small surface area is 1.01: 1-1. 3: 1.

ガス発生剤成形体6a、6bの組成は特に制限されず、特開2004−155645号公報等に記載の公知のガス発生剤を用いることができるが、燃料成分としてグアニジン化合物を5〜60質量%、好ましくは10〜55質量%含有し、酸化剤として塩基性硝酸銅を95〜40質量%含有し、好ましくは90〜45質量%含有するものが望ましい。   The composition of the gas generating agent molded bodies 6a and 6b is not particularly limited, and a known gas generating agent described in JP-A No. 2004-155645 can be used, but the guanidine compound is used as a fuel component in an amount of 5 to 60% by mass. It is preferable to contain 10 to 55% by mass, 95 to 40% by mass of basic copper nitrate as an oxidizing agent, and preferably 90 to 45% by mass.

グアニジン化合物としては、グアニジン硝酸塩(硝酸グアニジン)、アミノグアニジン硝酸塩、ニトログアニジン、トリアミノグアニジン硝酸塩等が好ましい。   As the guanidine compound, guanidine nitrate (guanidine nitrate), aminoguanidine nitrate, nitroguanidine, triaminoguanidine nitrate and the like are preferable.

ガス発生剤成形体6a、6bは、必要に応じて、含有成分として、特開2004−155645号公報公報等に記載の公知のバインダ、各種添加剤を含有することができる。そのときの組成及び組成比も、前記公報に開示されたものを用いることができる。   The gas generant molded bodies 6a and 6b can contain known binders and various additives described in JP-A No. 2004-155645 as necessary, if necessary. As the composition and composition ratio at that time, those disclosed in the above publication can be used.

ガス発生剤成形体6a、6bは、本発明の課題を解決できるのであれば、組成(含有成分)、組成比(含有成分の比率)、充填量(合計質量)、形状等は同一でもよいし、異なっていてもよいが、同一組成及び同一組成比で、充填量及び表面積が異なっているものが好ましい。   The gas generating agent molded bodies 6a and 6b may have the same composition (containing component), composition ratio (content component ratio), filling amount (total mass), shape, etc., as long as the problems of the present invention can be solved. These may be different, but those having the same composition and the same composition ratio but different filling amounts and surface areas are preferred.

次に、本発明のエアバッグ用ガス発生器を組み込んだエアバッグシステムの動作を、図1、図3により説明する。図3は、運転席エアバッグシステムに使用する場合のガス発生器で、図1はそのときの出力カーブである。   Next, the operation of the airbag system incorporating the gas generator for an airbag according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows a gas generator for use in a driver airbag system, and FIG. 1 shows an output curve at that time.

車両の衝突時、点火器4が作動して、伝火薬5を着火燃焼させる。伝火薬5の着火燃焼により生じた火炎は、アルミニウムテープ52’を破って貫通孔54から燃焼室20内に流入して、ガス発生剤成形体6a、6bを着火燃焼させる。   When the vehicle collides, the igniter 4 operates to ignite and burn the transfer charge 5. The flame generated by the ignition combustion of the charge transfer agent 5 breaks the aluminum tape 52 'and flows into the combustion chamber 20 from the through hole 54, and ignites and burns the gas generating agent molded bodies 6a and 6b.

ガス発生剤成形体6a、6bの着火燃焼により発生したガスは、クーラント・フィルタ7を通ることで冷却され、燃焼残さが濾過された後に、アルミニウムテープ52を破ってガス排出口11から排出されて、エアバッグを膨張させる。   The gas generated by the ignition combustion of the gas generant molded bodies 6a and 6b is cooled by passing through the coolant / filter 7, and after the combustion residue is filtered, the aluminum tape 52 is broken and discharged from the gas discharge port 11. Inflate the airbag.

ガス発生剤成形体6a(表面積大)、ガス発生剤成形体6b(表面積小)は均一に分散混合された状態で充填されているので、同時に着火燃焼を開始してガスを発生する。このときのタンク圧カーブは、図1の角度a乃至aの範囲となり、エアバッグが膨張展開される。 Since the gas generating agent molded body 6a (large surface area) and the gas generating agent molded body 6b (small surface area) are filled in a uniformly dispersed and mixed state, ignition combustion starts simultaneously and gas is generated. The tank pressure curve at this time is in the range of angles a 1 to a 2 in FIG. 1, and the airbag is inflated and deployed.

更に燃焼が続くと、ガス発生剤成形体6a(表面積大)の方が、ガス発生剤成形体6b(表面積小)と比べると早期に燃焼が完了するので、図1のタンク圧カーブにおいては、角度a乃至a辺りまでは、ガス発生剤成形体6a(表面積大)の燃焼により発生するガスの影響の方が大きい。 If the combustion continues further, the gas generating agent molded body 6a (large surface area) is combusted earlier than the gas generating agent molded body 6b (small surface area), so in the tank pressure curve of FIG. until angle a 2 to a 3 around, the larger the influence of the gas generated by combustion of the gas generating agent molded body 6a (surface area is large).

その後、更に燃焼が続くと、ガス発生剤成形体6a(表面積大)が先に燃焼し尽くしてしまうが、燃え残りの多いガス発生剤成形体6b(表面積小)が燃焼を継続するので、図1のタンクカーブにおいては、角度a乃至a以降からPmaxまでは、ガス発生剤成形体6b(表面積小)の燃焼により発生するガスの影響の方が大きい。 Thereafter, if the combustion continues further, the gas generant molded body 6a (large surface area) will burn out first, but the gas generant molded body 6b (small surface area) with much unburned will continue to burn. in one of the tank curve, from the angle a 3 to a 4 and later to Pmax, the larger the influence of the gas generated by combustion of the gas generating agent molded article 6b (surface area small).

このように、図1のタンク圧カーブから明らかなとおり、ガス発生剤成形体6a、6bの表面積の相違による特有の燃焼状態により、タンク圧カーブ(エアバッグの内圧)は点Aまで立ち上がった後も少しずつ角度を小さくしながら増加していく。このため、車両の衝突時、エアバッグが瞬時に所定の膨張圧まで膨張した後、エアバッグの縫い目からガスが漏出したり、乗員の接触によりベントホールから過度にガスが抜け出たりした場合であっても、ガスが補充されるため、所定の膨張圧を維持して、乗員の拘束性能を維持することができる。   Thus, as is apparent from the tank pressure curve of FIG. 1, after the tank pressure curve (inner pressure of the airbag) rises to point A due to the specific combustion state due to the difference in surface area of the gas generant molded bodies 6a and 6b. Also gradually increase while decreasing the angle. For this reason, in the event of a vehicle collision, after the air bag is inflated instantaneously to a predetermined inflating pressure, gas leaks from the seam of the air bag or excessive gas escapes from the vent hole due to contact with the passenger. However, since the gas is replenished, the predetermined inflation pressure can be maintained and the restraint performance of the occupant can be maintained.

実施例1
図3のガス発生器を用い、周知の60Lタンク燃焼試験(例えば、特開2001−97176号公報の段落番号98等に開示されている試験方法)を行った。図2にタンク圧カーブを示す。
Example 1
A well-known 60 L tank combustion test (for example, a test method disclosed in paragraph No. 98 of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-97176) was performed using the gas generator of FIG. FIG. 2 shows a tank pressure curve.

(ガス発生器の構造)
・ガス排出口:直径2mm×21個
・クーランート・フィルタ質量:約50g
・点火器(点火薬):ZPP(ジルコニウム/過塩素酸カリウム)150mg
・伝火薬:ボロン硝石1.45g
(ガス発生剤成形体)
・ガス発生剤成形体6a(単孔円柱形状)
特開2004−155645号公報の実施例32のもの
外径4.5mm×内径1.2mm×長さ14mm〔29.6g,総表面積(S)213.7cm
・ガス発生剤成形体6b(単孔円柱形状)
特開2004−155645号公報の実施例32のもの
外径1.8mm×内径0.7mm×長さ11.9mm〔12.5g,総表面積(S)249.63cm
・ガス発生剤成形体6aの単位発生モル数当たりの表面積:ガス発生剤成形体6bの単位発生モル数当たりの表面積=1:2.5
・S:S=1:1.17
比較例1
実施例1と同一のガス発生器を用い、ガス発生剤成形体として、単孔円柱形状,外径4.5mm×内径1.2mm×長さ14mm(39.4g,総表面積313.5cm)を用い、同様の試験を行った。結果を図2に示す。
(Structure of gas generator)
・ Gas outlet: Diameter 2mm × 21 ・ Coolant filter mass: Approximately 50g
・ Ignition device (igniting agent): ZPP (zirconium / potassium perchlorate) 150mg
・ Explosive: 1.45 g of boron nitrate
(Gas generant molded product)
-Gas generant molded product 6a (single-hole cylindrical shape)
Example 32 of JP-A No. 2004-155645 outer diameter 4.5 mm × inner diameter 1.2 mm × length 14 mm [29.6 g, total surface area (S 1 ) 213.7 cm 2 ]
-Gas generant molded product 6b (single-hole cylindrical shape)
Example 32 of JP-A-2004-155645 outer diameter 1.8 mm × inner diameter 0.7 mm × length 11.9 mm [12.5 g, total surface area (S 2 ) 249.63 cm 2 ]
-Surface area per unit number of moles of gas generant molded body 6a: Surface area per unit number of moles of gas generant molded body 6b = 1: 2.5
S 1 : S 2 = 1: 1.17
Comparative Example 1
Using the same gas generator as in Example 1, as a gas generant molded body, a single-hole cylindrical shape, outer diameter 4.5 mm × inner diameter 1.2 mm × length 14 mm (39.4 g, total surface area 313.5 cm 2 ) A similar test was conducted using The results are shown in FIG.

図2から明らかなとおり、カーブX(実施例1)では、20msecまでの出力がカーブY(比較例1)よりも早く立ち上がっており、その後、緩やかに上昇していた。これは、30msec以降においても、ガスが徐々に排出されていることを示すものである。一方、カーブY(比較例1)では、50msec辺りまで同じような上昇カーブを示した。   As is clear from FIG. 2, in the curve X (Example 1), the output up to 20 msec rose earlier than the curve Y (Comparative Example 1), and then gradually increased. This indicates that the gas is gradually discharged even after 30 msec. On the other hand, the curve Y (Comparative Example 1) showed a similar rising curve up to around 50 msec.

よって、カーブX(実施例1)では、速やかにエアバッグが膨張され、その後において乗員とエアバッグの接触によりガスが漏出等した場合でも、ガスの十分な補充ができるので、乗員の拘束性能は低下せず、底付き状態になることはない。一方、カーブY(比較例1)では、エアバッグへのガスの供給速度に変化が少ないため、乗員がエアバッグと接触したときにガスが漏出した場合には、漏出したガスの補充が十分に行われないために、底付き状態になり、乗員の保護ができないおそれがある。   Therefore, in the curve X (Example 1), even if the air bag is quickly inflated and gas is leaked due to contact between the occupant and the air bag after that, sufficient gas can be replenished. It does not drop and does not become bottomed. On the other hand, in curve Y (Comparative Example 1), there is little change in the gas supply rate to the airbag. Therefore, if the gas leaks when the occupant comes into contact with the airbag, the leaked gas is sufficiently replenished. Since it is not performed, it may become a bottomed state and may not be able to protect passengers.

本発明のエアバッグ用ガス発生器の出力性能を示すタンク圧カーブのグラフ。The graph of the tank pressure curve which shows the output performance of the gas generator for airbags of this invention. 実施例1及び比較例1のエアバッグ用ガス発生器の出力性能を示すタンク圧カーブのグラフ。The graph of the tank pressure curve which shows the output performance of the gas generator for airbags of Example 1 and Comparative Example 1. FIG. エアバッグ用ガス発生器の軸方向断面図。The axial sectional view of the gas generator for airbags.

符号の説明Explanation of symbols

1 ディフューザシェル
2 クロージャシェル
3 ハウジング
4 点火器
5 伝火薬
6 固形ガス発生剤
7 クーラント・フィルタ
8 外周壁
9 間隙
10 周壁部
11 ガス排出口
12 円形部
13 突出円形部
14 軸方向曲折部
15 中央孔
16 中央筒部材
17 中央筒部材の一端側端面
18 曲折部の端面
19 フランジ部
20 フランジ部
21 レーザ溶接
22 電子ビーム溶接
23 点火手段収容室
24 点火器用保持部材
25 フランジ部
26 周壁部
27 かしめ部
28 燃焼室
29 外層
30 円形部
31 傾斜部
32 プレート部材
33 プレート部材
34 周壁部
35 中央孔
36 円形部
37 ハウジングの内面
38 クーラント・フィルタ端面
39 中央孔
40 上側端部開口
41 クーラント・フィルタの内周面
42 下側端部開口
43 反対側の端面
44 レーザ溶接
47 周壁部
49 段部
50 円形部
51 周壁部
52、52’ アルミニウムテープ
53 伝火薬容器
54 貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diffuser shell 2 Closure shell 3 Housing 4 Igniter 5 Transfer agent 6 Solid gas generating agent 7 Coolant filter 8 Outer peripheral wall 9 Gap 10 Peripheral wall part 11 Gas exhaust port 12 Circular part 13 Protruding circular part 14 Axial bending part 15 Central hole 16 Central cylinder member 17 End face of one end side of central cylinder member 18 End face of bent part 19 Flange part 20 Flange part 21 Laser welding 22 Electron beam welding 23 Ignition means accommodating chamber 24 Holding member for igniter 25 Flange part 26 Cavity part 27 Caulking part 28 Combustion chamber 29 Outer layer 30 Circular portion 31 Inclined portion 32 Plate member 33 Plate member 34 Peripheral wall portion 35 Central hole 36 Circular portion 37 Inner surface of housing 38 Coolant / filter end surface 39 Central hole 40 Upper end opening 41 Inner peripheral surface of coolant / filter 42 Lower end opening 43 Opposite Opposite end face 44 Laser welding 47 Peripheral wall part 49 Step part 50 Circular part 51 Peripheral wall part 52, 52 'Aluminum tape 53 Transfer charge container 54 Through hole

Claims (4)

エアバッグの膨張媒質であるガス源と、ガスをエアバッグ中に排出させるために用いる1つの点火手段とを有するエアバッグ用ガス発生器であり、
前記エアバッグ用ガス発生器の出力性能を、60Lタンク試験(20℃)により得られる時間(横軸)及び60Lタンク圧力(縦軸)の変化を示す曲線X(図1)により評価するとき、
前記エアバッグ用ガス発生器の出力性能が、タンク内圧立ち上がり開始時(P)から最大圧力(Pmax)に至るまでの間において、タンク内圧立ち上がり開始から同一又は近似した角度(図1中のa)で上昇し、途中で角度(図1中のa2、a3、a4等)を徐々に減少させながら上昇した後に最大圧力に到達するような曲線Xで示されるものである、エアバッグ用ガス発生器。
A gas generator for an air bag having a gas source that is an inflation medium of the air bag and one ignition means used for discharging the gas into the air bag;
When the output performance of the gas generator for an air bag is evaluated by a curve X (FIG. 1) showing changes in time (horizontal axis) and 60 L tank pressure (vertical axis) obtained by a 60 L tank test (20 ° C.),
The output performance of the gas generator for an air bag is the same or approximate angle from the start of the tank internal pressure rise (P 0 ) until the maximum pressure (P max ) from the start of the tank internal pressure rise (P 0 ). For an airbag, which is indicated by a curve X that rises at a 1 ) and reaches the maximum pressure after rising while gradually decreasing the angle (a 2, a 3, a 4, etc. in FIG. 1). Gas generator.
エアバッグの膨張媒質であるガス源となるガス発生剤成形体が収容された燃焼室と、前記燃焼室に接続された、ガスをエアバッグ中に排出させるために用いる1つの点火手段とを有するエアバッグ用ガス発生器であり、
ガス発生剤成形体が、表面積(単位発生モル数当たりの表面積)が異なる2種類の成形体が均一に分散混合された混合物であり、
表面積が大きなガス発生剤成形体の合計表面積Sと、表面積が小さなガス発生剤成形体の合計表面積Sとの比率(S:S)が、1.01:1〜1.3:1である、エアバッグ用ガス発生器。
A combustion chamber in which a gas generant molded body serving as a gas source that is an inflation medium of the airbag is housed; and one ignition means connected to the combustion chamber and used to discharge gas into the airbag. A gas generator for an air bag,
The gas generant molded product is a mixture in which two types of molded products having different surface areas (surface area per unit generated mole number) are uniformly dispersed and mixed,
The ratio (S 1 : S 2 ) of the total surface area S 1 of the gas generant molded body having a large surface area to the total surface area S 2 of the gas generant molded body having a small surface area is from 1.01: 1 to 1.3: 1 is a gas generator for an air bag.
ガス発生剤成形体が、燃料成分としてグアニジン化合物を含有し、酸化剤として塩基性硝酸銅を含有するものである、請求項2記載のエアバッグ用ガス発生器。   The gas generator for an air bag according to claim 2, wherein the gas generant molded article contains a guanidine compound as a fuel component and basic copper nitrate as an oxidant. ガス発生剤成形体が貫通孔を有するものである、請求項2又は3記載のエアバッグ用ガス発生器。
The gas generator for airbags of Claim 2 or 3 whose gas generating agent molded object has a through-hole.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015202825A (en) * 2014-04-16 2015-11-16 株式会社ダイセル gas generator

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