JP2001114064A - エアバッグ装置用ガス発生装置およびエアバッグ膨張方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低速、中速、高速の３つの膨張速度を正確に
制御する。 【解決手段】 第１の室３と第２の室４との間の第２閉
塞部材１３の破壊を、第１点火手段８の点火により第１
の室３内から通気孔１１を通じて第２の室４内へ導入さ
れた燃焼ガスの圧力により有底穴１３ｃの部分から小さ
く破壊する第１段階と、その後に第２点火手段１４を点
火させた場合に増大した第２の室４内の燃焼ガスの圧力
により大きく破壊する第２段階とに分ける。これによ
り、第１点火部材８のみによる単独点火モードと、第１
および第２点火部材８、１４を点火させる時間差点火モ
ードとの差が明確になり、膨張可変性が大きく、膨張速
度を正確に制御できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両等に搭載さ
れ、衝突時に乗員と車両構成部材との間に介在するエア
バッグにガス体を注入して膨脹させることにより乗員を
保護するエアバッグ装置用のガス発生装置およびエアバ
ッグ膨張方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エアバッグ装置は、固体推進薬燃
焼式、不活性ガス蓄圧式、蓄圧可燃性ガス燃焼式、およ
び固体推進薬燃焼式と不活性ガス蓄圧式を併用したハイ
ブリッド式等を用いたガス発生装置と、衝突センサによ
り検出された衝突の程度を判断してガス発生装置の起動
装置を起動させる起動信号発生回路等とから構成されて
いる。

【０００３】衝突時、起動信号がガス発生装置の起動装
置に印加されると、起動装置内の一部である点火部が発
熱し、スクイブ（導火爆管）の場合はこれにより起爆薬
が爆発し、起爆薬に近接して充填された火薬に点火され
る。固体推進薬燃焼式の場合、この時に発生する熱エネ
ルギによりガス発生剤に着火し、予め設計された速度で
燃焼して燃焼ガスを発生する。不活性ガス蓄圧式の場合
は、蓄圧ガス容器の封板が同様に起爆装置の爆発圧力に
より開封され、予め設計された速度でガスを発生する。
蓄圧可燃性ガス燃焼式の場合は、起爆装置または単なる
発熱部を有する点火器で蓄圧ガス自身を燃焼させること
により、予め設計された速度で燃焼ガスを発生する。ハ
イブリッド式は上記方式を組み合わせたものである。

【０００４】通常、この起動信号発生のタイミングは、
車速が通常の走行速度（２５〜６０ｋｍ／ｈ）で壁等の
障害物に衝突した場合に発信されるように予めプログラ
ムされている。この場合、規定された着座位置に、規定
された体重、身長等を有する乗員が搭乗しているという
設計条件等を前提にしている。また、どの方式にして
も、３０〜５０ｍｓ程度の短時間でエアバッグを膨脹展
開させ、乗員がハンドルまたはダッシュボードへ激突し
て肉体的損傷を被るのを防止できるように作られてい
る。

【０００５】さらに、最近では、着座位置や身体的条件
が前提条件と異なる乗員、例えば、子供や身長の低い乗
員に対しても対応できるように、エアバッグの膨脹速度
を乗員の体格や着座位置、車速等の諸条件に合わせて制
御可能なエアバッグ装置が提案されている。例えば、特
開平１０−２９７４１６公報に開示された発明は、可燃
性流体を充填され、それぞれ点火手段を有して、常態に
おいて隔壁に形成された連通孔を介して連通する第１の
室と第２の室とを有し、第１の室内の可燃性流体に点火
して、第１の室とエアバッグに通じるディフューザとの
間の第１閉塞部材を破壊するとともに、燃焼ガスを連通
孔を介して第２の室内に流入させて、第２の室内の可燃
性流体に着火して燃焼させ、第２の室内の圧力増加によ
り、第１の室と第２の室との間の第２閉塞部材を破壊し
て燃焼ガスを第１の室内に流出させる単独点火モード
と、第１の室内の可燃性流体の点火後に第２の室内の可
燃性流体に点火する時間差点火モードと、第１および第
２の室内の可燃性流体を同時に点火する同時点火モード
とを有し、低速、中速、高速の３つ以上の膨張速度が得
られるように構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のエアバッグ装置では、単独点火モードにおける第２
閉塞部材の破壊圧力、第２通気開口の面積が一定であっ
たため、膨張速度の可変性の拡大や正確な制御が難しい
という問題があった。本発明は、このような従来の問題
を解決するものであり、膨張可変性を大きくできるとと
もに、膨張速度を正確に制御することのできるエアバッ
グ装置用ガス発生装置およびエアバッグ膨張方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のエアバッグ装置用ガス発生装置は、充填さ
れた可燃性流体を収容して第１通気開口を介してディフ
ューザに連通する第１の室と、前記第1通気開口を閉塞
して前記第１の室内の所定の圧力で破壊する第１閉塞部
材と、可燃性流体を収容して前記第１の室よりも容積が
大きく、第２通気開口を介して前記第1の室と連通する
第２の室と、前記第２通気開口を閉塞して前記第２の室
内の異なる圧力で段階的に破壊する第２閉塞部材と、前
記第１の室と第２の室とを常に開放状態で連通する連通
孔と、前記第１の室内の可燃性流体に点火する第１点火
手段と、前記第２の室内の可燃性流体に点火する第２点
火手段とを備えたものであり、初めに第１点火手段の点
火により第１の室内から第２の室内へ導入された燃焼ガ
スの圧力により弱い方の通気開口の閉塞部材を破壊し、
次いで第２点火手段を点火させた場合に増大した第２の
室内の燃焼ガスの圧力により強い方の通気開口の閉塞部
材を破壊することにより、第２閉塞部材を、第２の室内
の異なる圧力で段階的に破壊することができ、膨張可変
性を大きくできるとともに、膨張速度を正確に制御でき
ることとなる。

【０００８】また、本発明のエアバッグ装置用ガス発生
装置は、前記第２閉塞部材が、前記第２の室側の面に、
大きさが前記第２通気開口面積以下で、深さが前記第２
閉塞部材の厚さの１／２以上の有底穴を有することを特
徴とするものであり、初めに第１点火手段の点火により
第１の室内から第２の室内へ導入された燃焼ガスの圧力
により有底穴の部分から破壊し、次いで第２点火手段を
点火させた場合に増大した第２の室内の燃焼ガスの圧力
により残りの部分を破壊することにより、第２閉塞部材
を、第２の室内の異なる圧力で段階的に破壊することが
でき、膨張可変性を大きくできるとともに、膨張速度を
正確に制御できることとなる。

【０００９】また、本発明のエアバッグ装置用ガス発生
装置は、前記第２閉塞部材が、前記第１の室側が凸のド
ーム形状を有し、ドーム形状の中心からある一定の範囲
内に脆弱部が形成されていることを特徴とするものであ
り、初めに第１点火手段の点火により第１の室内から第
２の室内へ導入された燃焼ガスの圧力により脆弱部を破
壊し、次いで第２点火手段を点火させた場合に増大した
第２の室内の燃焼ガスの圧力により残りの部分を破壊す
ることにより、第２閉塞部材を、第２の室内の異なる圧
力で段階的に破壊することができ、膨張可変性を大きく
できるとともに、膨張速度を正確に制御できることとな
る。

【００１０】また、本発明のエアバッグ装置用ガス発生
装置は、前記第２通気開口が異なる大きさの複数の通気
開口を有し、前記各通気開口が、同じ材質で同じ厚さの
第２閉塞部材により閉塞されていることを特徴とするも
のであり、初めに第１点火手段の点火により第１の室内
から第２の室内へ導入された燃焼ガスの圧力により大き
い方の通気開口の閉塞部材を破壊し、次いで第２点火手
段を点火させた場合に増大した第２の室内の燃焼ガスの
圧力により小さい方の通気開口の閉塞部材を破壊するこ
とにより、第２閉塞部材を、第２の室内の異なる圧力で
段階的に破壊することができ、膨張可変性を大きくでき
るとともに、膨張速度を正確に制御できることとなる。

【００１１】また、本発明のエアバッグ装置用ガス発生
装置は、前記第２通気開口が同じ大きさの複数の通気開
口を有し、前記各通気開口が、同じ材質で異なる厚さの
第２閉塞部材により閉塞されていることを特徴とするも
のであり、初めに第１点火手段の点火により第１の室内
から第２の室内へ導入された燃焼ガスの圧力により薄い
方の閉塞部材を破壊し、次いで第２点火手段を点火させ
た場合に増大した第２の室内の燃焼ガスの圧力により厚
い方の閉塞部材を破壊することにより、第２閉塞部材
を、第２の室内の異なる圧力で段階的に破壊することが
でき、膨張可変性を大きくできるとともに、膨張速度を
正確に制御できることとなる。

【００１２】また、本発明のエアバッグ膨張方法は、第
１の室内に充填された可燃性流体に第１点火手段により
点火し、着火した前記可燃性流体の燃焼ガスの圧力によ
り第１閉塞部材を破壊して第１通気開口を開放し、前記
燃焼ガスを前記第１通気開口を介してディフューザ内に
拡散させるとともに、前記燃焼ガスを連通孔を介して第
２の室内に導入して前記第２の室内の可燃性流体を着火
させ、前記着火した第２の室内の可燃性流体の燃焼ガス
の圧力により第２閉塞部材の一部を破壊して第２通気開
口の一部を開放し、次いで、前記第２の室内に向けて設
けられた第２点火手段を点火させることにより、前記第
２の室内の増大した燃焼ガス圧力により前記第２の閉塞
部材の残りの部分を破壊して前記第２通気開口を全て開
放することを特徴とするものであり、第２閉塞部材を、
第２の室内の異なる圧力で段階的に破壊することができ
るので、第１点火部材のみによる単独点火モードと、第
１および第２点火部材を点火させる時間差点火モードと
の差が明確になり、膨張可変性を大きくできるととも
に、膨張速度を正確に制御できることとなる。

【００１３】また、本発明のエアバッグ膨張方法は、第
１の室内に充填された可燃性流体に第１点火手段により
点火し、着火した前記可燃性流体の燃焼ガスの圧力によ
り第１閉塞部材を破壊して第１通気開口を開放し、前記
燃焼ガスを前記第１通気開口を介してディフューザ内に
拡散させるとともに、前記燃焼ガスを連通孔を介して第
２の室内に導入して前記第２の室内の可燃性流体を着火
させ、前記着火した第２の室内の可燃性流体の燃焼ガス
の圧力により第２閉塞部材の一部を破壊して第２通気開
口の一部を開放し、前記第２の室内の燃焼ガスを前記第
２通気開口の一部を介して前記第１の室内から前記ディ
フューザへ流出させる単独点火モードと、前記第１の室
内から第２の室内へ導入された燃焼ガスにより着火した
可燃性流体の圧力により前記第２閉塞部材の一部を破壊
して第１段階の燃焼ガス流出を実行し、次いで前記第２
の室内に向けて設けられた第２点火手段を点火させて第
２の室内の可燃性流体を着火させることにより、前記第
２の室内の燃焼ガスの圧力により前記第２の閉塞部材の
残りの部分を破壊して第２段階の燃焼ガス流出を実行す
る時間差点火モードと、前記第１点火部材および第２点
火部材をほぼ同時に点火させることにより、前記第１の
室および第２の室内の可燃性流体をほぼ同時に着火させ
て前記第１閉塞部材および第２閉塞部材の全てをほぼ同
時に破壊する同時点火モードとを含むことを特徴とする
ものであり、第２閉塞部材を、第２の室内の異なる圧力
で段階的に破壊することができるので、第１点火部材の
みによる単独点火モードと、第１および第２点火部材を
時間差をもって点火させる時間差点火モードと、第１お
よび第２点火部材を同時に点火させる同時点火モードと
の差が明確になり、膨張可変性を大きくできるととも
に、膨張速度を正確に制御できることとなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
エアバッグ装置用ガス発生装置の概略構成を示してい
る。図１において、円筒状の圧力容器１の内部は、隔壁
２により第１の室３と、これよりも大きい第２の室４と
に分割されている。第１の室３の外側端面には平たい円
筒部材５が接合されて、ディフューザ６が形成されてい
る。円筒部材５の周面には複数のガス噴出口７が形成さ
れている。また、第１の室３の外側端面には、第１点火
部材８が取り付けられるとともに、第１通気開口９が形
成され、第１通気開口９のディフューザ６側は、第１通
気開口塞ぐ第１閉塞部材１０が気密溶接されている。ま
た、隔壁２には、火炎が通過可能な小さな少なくとも１
つの連通孔１１と、第１通気開口９と同程度の大きさの
第２通気開口１２が形成されている。第２通気開口１２
は、その第１の室３側が第２閉塞部材１３により閉塞さ
れている。第２閉塞部材１３は、図２（ａ）に示すよう
に、同じ厚さの鋼鈑１３ａと１３ｂからなり、第２の室
４側の鋼鈑１３ｂには、第２通気開口１２の半分程度の
直径を有する挿通穴が形成されているが、その反対側を
鋼鈑１３ａにより塞がれているので有底穴１３ｃになっ
ている。このような第２閉塞部材１３は、第２通気開孔
１２の第１の室３側の周囲に形成された、第２閉塞部材
１３の厚さと同様な深さで、同様な直径の浚い部１２ａ
の中に周囲を気密溶接されている。なお、このような第
２閉塞部材１３は、板金のプレス加工または鍛造加工に
より一体構造として形成することもできる。圧力容器１
の第２の室４側の端面には、第２点火手段１４および充
填手段１５が取り付けられている。このようして構成さ
れたガス発生装置は、圧力容器１の第２の室４側の端面
を除いて、全体を角筒状のケーシング１６に気密に覆わ
れ、ケーシング１６の一方の側面には、ガス流出口１７
が形成されるとともに、エアバッグ１８が固定されてい
る。

【００１５】圧力容器１の内部には、充填手段１５によ
り、成分ガスである水素ガスと酸素および不活性ガスと
の混合ガスである可燃性ガス１９が充填された後、封止
される。充填手段１５により第２の室４内に充填された
可燃性ガス１９は、連通孔１１を通って第１の室３にも
充填され、不均一な状態で充填された成分ガスは、その
後、拡散によって混合し、均一な可燃性ガス１９とな
る。第１および第２点火手段８、１４は、２本の電極間
にフィラメントを溶接した点火電極をセラミック製絶縁
体で固定したものを金属ケース内にハーメチックシール
した点火ユニットを備え、この点火ユニットを円筒部材
の中に挿入して気密溶接したもので、点火電極にはリー
ド線が接続されて外部の起動信号発生回路に接続され
る。

【００１６】次に本実施の形態１における動作について
説明する。図示されない加速度検出回路が車両の急減速
を検出すると、それを判定回路が衝突によるものかどう
かを判定し、その信号により起動信号発生回路から起動
信号が発せられ、第１点火手段８の点火フィラメントが
発熱して、第１の室３の可燃性ガス１９が着火して燃焼
を開始する。この燃焼による温度上昇により、第１の室
３の圧力が増加し、その圧力が第１閉塞部材１０の開弁
設定圧を越えると、第１閉塞部材１０が破壊されて第１
の室３内の燃焼ガスが第１通気開口９を通ってディフュ
ーザ６内に拡散され、ディフューザ６のガス噴出口７お
よびガス流出口１７からエアバッグ１８へ導入され、エ
アバッグを膨脹させる。

【００１７】一方、第１の室３内の可燃性ガス１９の燃
焼によりその内部圧力が上昇するとと、その燃焼ガスが
連通孔１１を通って第２の室４内に流入し、第２の室４
内の可燃性ガス１９が着火して燃焼を開始する。この燃
焼による第２の室４内の圧力増加と、第１閉塞部材１０
の破壊による第１の室３内の圧力低下とにより、第２閉
塞部材１３の一部が破壊される。第２閉塞部材１３は、
図２（ａ）に示すように、第２の室４側に有底穴１３ｃ
を有するので、第２の室４内の燃焼ガスの圧力により、
有底穴１３ｃを中心としてその根元部分だけが残る状態
で破壊されて（中心から半径方向に亀裂が入って花びら
が開くような状態で）通気穴１３ｄが形成され、この通
気穴１３ｄを通じて第２の室４内の可燃性ガスが第１の
室３内に流出する。言い換えれば、このように動作する
ように、第２の閉塞部材１３の有底穴１３ｃの大きさや
深さを設定する。第１の室３に流入した燃焼ガスは、第
１通気開口９を通ってディフューザ６内に流入し、ディ
フューザ６のガス噴出口７およびガス流出口１７からエ
アバッグ１８へ導入され、エアバッグ１８を急激に膨張
させる。以上がこのガス発生装置の第１点火手段８のみ
を起動させた場合の単独点火モードである。

【００１８】次に、時間差点火モードについて説明す
る。時間差点火モードは、第１点火手段８を起動させた
後、所定時間後、例えば２０ｍｓ後に第２点火手段１４
を起動させるものである。上記した第１点火手段８のみ
を起動させる単独点火モードでは、連通孔１１から第２
の室４内に流入した燃焼ガスにより、第２の室４内の連
通孔１１付近の可燃性ガス１９から燃焼を開始し、その
燃焼ガスが徐々に反対側に伝搬されて、次第に圧力が増
加し、その過程で第２閉塞部材１３が図２（ａ）のよう
に破壊するようになっている。したがって、その後、第
２点火手段１４を起動させると、第２点火手段１４付近
の未燃焼の可燃性ガス１９が燃焼するので、第２の室４
内の圧力が急激に上昇して、第２閉塞部材１３が、図２
（ｂ）の破線で示すように、浚い部１２ａの溶接部分を
残してさらに大きく開き、図２（ａ）の通気穴１３ｄよ
りも大きな通気穴１３ｅとして開口し、第２の室４から
第１の室３へ大量の燃焼ガスが流出して、単独点火モー
ドよりも速くエアバッグ１８を膨脹させることができ
る。

【００１９】次に、同時点火モードについて説明する。
同時点火モードでは、例えば６０ｋｍ／ｈ以上の高速走
行中に衝突した場合、エアバッグの膨脹も瞬時に行わな
ければならないので、第１点火手段８と第２点火手段１
４とを同時に起動させる。これにより、第１の室３およ
び第２の室４内の可燃性ガス１９が同時に燃焼を開始す
るとともに、第１閉塞部材１０の破壊に続いて第２閉塞
部材１３も第２通気開口１２相当部分が直ちに破壊され
るので、燃焼ガスをエアバッグ１８へ素早く導入するこ
とができる。

【００２０】なお、第２点火手段１４を先に起動させた
後、第１点火手段８を起動させる別の時間差点火モード
も可能であり、この場合は、上記した時間差点火モード
とは反対に、まず第２点火手段１４により第２の室４内
の第２点火手段１４付近の可燃性ガス１９に着火して燃
焼させ、次いで、第１点火手段８を起動させて第１の室
３内の可燃性ガスを燃焼させ、その燃焼ガスを連通孔１
１を通じて第２の室４内の連通孔１１付近の可燃性ガス
に着火して燃焼させることになる。

【００２１】また、上記した単独点火モードは、第１点
火手段８のみを起動するものであるが、逆に、第２点火
手段１４のみを起動させる単独点火モードも可能であ
る。上記したように、第２閉塞部材１３が破壊されるの
は、第２の室４内の燃焼ガスによる第２の室４内の圧力
増加と、第１の室３内の燃焼ガスによる第１閉塞部材１
０の破壊による第１の室３内の圧力低下とによるので、
第１点火手段８を起動させないと、第１の室３内の圧力
低下が発生しないことになり、その分だけ第２の室４内
の燃焼ガスによる圧力増加を待たなければならないこと
になる。

【００２２】以上のような各動作モードを、衝突の強
度、乗員の着座位置および体格等を検出するセンサから
の信号を基に、コンピュータ回路が予め設定されたプロ
グラムに従って選択制御することにより、最適な条件で
エアバッグを膨脹させることができる。

【００２３】（実施の形態２）図３は本発明の実施の形
態２におけるガス発生装置の概略構成を示しており、図
１に示したガス発生装置と同じ部材には同じ符号を付し
て重複した説明は省略する。本実施の形態２が上記実施
の形態１と異なるのは、第２閉塞部材２１の形状のみで
ある。本実施の形態２における第２閉塞部材２１は、図
３（ｂ）に示すように、フランジ部２１ａとドーム部２
１ｂとドーム部２１ｂの所定領域に形成された十字形の
切り溝による脆弱部２１ｃ、または図３（ｃ）のように
円形の切り溝による脆弱部２１ｃ、または図３（ｄ）の
ように円形の薄肉部による脆弱部２１ｃとからなり、ド
ーム部２１ｂを第１の室３側に向けてフランジ部２１ａ
を隔壁２に気密溶接している。このようなドーム形状
は、第１の室３側の圧力による座屈荷重に対しては強
く、第２の室４側の圧力による引っ張り荷重にたいして
は弱い性質を有する。

【００２４】本実施の形態２における時間差点火モード
では、第１点火手段８を起動させて第１の室３内の可燃
性ガス１９を燃焼させると、第１閉塞部材１０が破壊さ
れて第１通気開口９が開通するとともに（この時点では
第２閉塞部材２１は開封されない）、連通孔１１から第
２の室４内に流入した燃焼ガスにより、第２の室４内の
可燃性ガス１９が燃焼を開始し、その燃焼ガスの圧力に
より、まず、第２閉塞部材２１の脆弱部２１ｃが破壊さ
れて、そこを通って第２の室４内の可燃性ガスが第１の
室３内に流出する。次いで、第２点火手段１４を起動さ
せると、第２の室４内の未燃焼の可燃性ガス１９が燃焼
するので、第２の室４内の圧力が急激に上昇して、第２
閉塞部材２１の残りの部分、すなわち第１通気開口１２
に相当する面積部分が破壊され、第２の室４から第１の
室３への燃焼ガスの流出速度が速まり、単独点火モード
よりも速くエアバッグ１８を膨脹させることができる。

【００２５】（実施の形態３）図４は本発明の実施の形
態３におけるガス発生装置の概略構成を示しており、図
１に示したガス発生装置と同じ部材には同じ符号を付し
て重複した説明は省略する。本実施の形態３が上記実施
の形態１と異なるのは、隔壁２に小さい直径の第２通気
開口３１Ａと、大きな直径の第２通気開口３１Ｂを有
し、各第２通気開口３１Ａ、３１Ｂが、同じ材質で同じ
厚さの第２閉塞部材３２Ａ、３２Ｂにより閉塞されてい
ることのみである。

【００２６】本実施の形態３における時間差点火モード
では、第１点火手段８を起動させて第１の室３内の可燃
性ガス１９を燃焼させると、第１閉塞部材１０が破壊さ
れて第１通気開口９が開通するとともに（この時点では
第２閉塞部材３２Ａ、３２Ｂは開封されない）、連通孔
１１から第２の室４内に流入した燃焼ガスにより、第２
の室４内の可燃性ガス１９が燃焼を開始し、その燃焼ガ
スの圧力により、まず、開弁圧の低い大面積の第２閉塞
部材３２Ｂが破壊されて、第２通気開口３１Ｂを通って
第２の室４内の可燃性ガスが第１の室３内に流出する。
次いで、第２点火手段１４を起動させると、第２の室４
内の未燃焼の可燃性ガス１９が燃焼するので、第２の室
４内の圧力が急激に上昇して、開弁圧の高い小面積の第
２閉塞部材３２Ａが破壊され、第２通気開口３１Ａおよ
び３１Ｂを通って第２の室４内の可燃性ガスが第１の室
３内に流出する。これにより、第２の室４から第１の室
３への燃焼ガスの流出速度が速まり、単独点火モードよ
りも速くエアバッグ１８を膨脹させることができる。

【００２７】（実施の形態４）図５は本発明の実施の形
態４におけるガス発生装置の概略構成を示しており、図
１に示したガス発生装置と同じ部材には同じ符号を付し
て重複した説明は省略する。本実施の形態４が上記実施
の形態１と異なるのは、隔壁２に同じ直径の第２通気開
口４１Ａ、４１Ｂを有し、一方の第２通気開口４１Ａ
は、同じ材質で厚さの薄い第２閉塞部材４２Ａにより閉
塞され、他方の第２通気開口４１Ｂは、同じ材質で厚さ
の厚い第２閉塞部材４２Ｂにより閉塞されていることの
みである。

【００２８】本実施の形態４における時間差点火モード
では、第１点火手段８を起動させて第１の室３内の可燃
性ガス１９を燃焼させると、第１閉塞部材１０が破壊さ
れて第１通気開口９が開通するとともに（この時点では
第２閉塞部材４２Ａ、４２Ｂは開封されない）、連通孔
１１から第２の室４内に流入した燃焼ガスにより、第２
の室４内の可燃性ガス１９が燃焼を開始し、その燃焼ガ
スの圧力により、まず、開弁圧の低い厚さの薄い第２閉
塞部材４２Ａが破壊されて、第２通気開口４１Ａを通っ
て第２の室４内の可燃性ガスが第１の室３内に流出す
る。次いで、第２点火手段１４を起動させると、第２の
室４内の未燃焼の可燃性ガス１９が燃焼するので、第２
の室４内の圧力が急激に上昇して、開弁圧の高い厚さの
厚い第２閉塞部材４２Ｂが破壊され、第２通気開口４１
Ａおよび４１Ｂを通って第２の室４内の可燃性ガスが第
１の室３内に流出する。これにより、第２の室４から第
１の室３への燃焼ガスの流出速度が速まり、単独点火モ
ードよりも速くエアバッグ１８を膨脹させることができ
る。

【００２９】（実施の形態５）図６は本発明の実施の形
態５におけるガス発生装置の概略構成を示しており、図
１に示したガス発生装置と同じ部材には同じ符号を付し
て重複した説明は省略する。本実施の形態５が上記実施
の形態１と異なるのは、第２閉塞部材５１が弾性を有
し、１点で隔壁２に溶接されていることのみである。

【００３０】本実施の形態５における時間差点火モード
では、第１点火手段８を起動させて第１の室３内の可燃
性ガス１９を燃焼させると、第１閉塞部材１０が破壊さ
れて第１通気開口９が開通するとともに（この時点では
弾性第２閉塞部材５１は開封されない）、連通孔１１か
ら第２の室４内に流入した燃焼ガスにより、第２の室４
内の可燃性ガス１９が燃焼を開始し、その燃焼ガスの圧
力により、まず、弾性第２閉塞部材５１が少しだけ押し
広げられて、そこを通って第２の室４内の可燃性ガスが
第１の室３内に流出する。次いで、第２点火手段１４を
起動させると、第２の室４内の未燃焼の可燃性ガス１９
が燃焼するので、第２の室４内の圧力が急激に上昇し
て、弾性第２閉塞部材５１がさらに押し広げられて、第
２の室４から第１の室３への燃焼ガスの流出速度が速ま
り、単独点火モードよりも速くエアバッグ１８を膨脹さ
せることができる。

【００３１】以上の各実施の形態において、圧力容器
１、第１の室３、第２の室４、ディフューザ６の形状お
よび配置は種々に変更可能である。例えば、圧力容器１
は、角筒状でもよく、図示のような長細いものではな
く、扁平なものであってもよい。また、隔壁２の変わり
に、円筒部材を用いて第２の室の中に第１の室を形成し
てもよい。その場合、第１の室と第２の室とを連通させ
る連通孔は円筒部材の周面にもうけてもよい。さらに、
第１閉塞部材１０、第２閉塞部材１３の形状および配置
位置も種々に変更可能であり、また点火条件や点火タイ
ミングも種々に変更可能である。

【００３２】なお、上記各実施の形態において使用され
る可燃性ガスの成分は、燃料ガスと支燃性ガスと不活性
ガスからなり、燃料ガスとしては水素が用いられるが、
水素の代わりにＣ_nＨ_2n+1、Ｃ_n Ｈ_2n系炭化水素（ｎ＝
１〜４）ガス単独および／またはそれらの混合ガス、ま
たは水素との混合ガスを用いてもよい。支燃性ガスとし
ては酸素が用いられる。不活性ガスとしてはアルゴンを
主としてリーク検出のためのヘリウムを含む混合ガスを
用いるが、アルゴン、ヘリウム、窒素または炭酸ガスの
単体、またはこれらの少なくとも２種類以上の混合ガス
が用いられる。可燃性ガスの組成としては、水素１０〜
１５vol.％、酸素１５〜２５vol.％、不活性ガス６０〜
７５vol.％の中から選択されるが、高速燃焼組成として
は水素１４〜１５vol.％、低速燃焼組成としては水素１
２〜１３vol.％が好ましい。充填圧力は１２〜３０ＭＰ
ａの中から選択され、通常燃焼速度仕様の場合は２０〜
３０ＭＰａ、遅い燃焼速度仕様の場合は１２〜２０ＭＰ
ａが好ましい。充填圧力を低くすると、それだけ圧力容
器の肉厚を薄くできるので、コストおよび重量の低減が
可能であるが、その反面、低速モードと中速モードとの
差別化が難しくなるので、本発明が特に威力を発揮する
ことになる。また、第１ガス発生手段における燃焼室の
容積Ｖ１と第２ガス発生手段における燃焼室の容積Ｖ２
の比は、Ｖ１＝Ｖ２ 、Ｖ１＞Ｖ２（Ｖ２＝０．３〜
０．８Ｖ１）、Ｖ１＜Ｖ２（Ｖ１＝０．３〜０．８Ｖ
２）の中から選択することも可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、上記実施の形態から明らかな
ように、第１の室と第２の室との間の第２閉塞部材の破
壊を、第１点火手段の点火により第１の室内から第２の
室内へ導入された燃焼ガスの圧力により破壊する第１段
階と、その後に第２点火手段を点火させた場合に増大し
た第２の室内の燃焼ガスの圧力により破壊する第２段階
とに分けたので、第１点火部材のみによる単独点火モー
ドと、第１および第２点火部材を点火させる時間差点火
モードとの差が明確になり、膨張可変性を大きくできる
とともに、膨張速度を正確に制御できるという効果を有
する。また、圧力容器内の充填圧力または燃焼圧力を低
くしても、膨張可変性を大きくできるとともに、膨張速
度を正確に制御できるので、圧力容器の低コスト化およ
び軽量化を実現できる。さらに、制御を正確に行えるた
め、未燃焼ガスの発生を十分に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるエアバッグ装置
用ガス発生装置の概略断面図

【図２】（ａ）本発明の実施の形態１における第２閉塞
部材の第１段階の破壊状態を示す拡大断面図 （ｂ）本発明の実施の形態１における第２閉塞部材の第
２段階の破壊状態を示す拡大断面図

【図３】（ａ）本発明の実施の形態２におけるエアバッ
グ装置用ガス発生装置の概略断面図 （ｂ）本発明の実施の形態２における第２閉塞部材の拡
大正面図 （ｃ）本発明の実施の形態２における別の第２閉塞部材
の拡大正面図 （ｄ）本発明の実施の形態２における別の第２閉塞部材
の拡大正面図

【図４】本発明の実施の形態３におけるエアバッグ装置
用ガス発生装置の概略断面図

【図５】本発明の実施の形態４におけるエアバッグ装置
用ガス発生装置の概略断面図

【図６】本発明の実施の形態５におけるエアバッグ装置
用ガス発生装置の概略断面図

【符号の説明】

１ 圧力容器 ２ 隔壁 ３ 第１の室 ４ 第２の室 ５ 円筒部材 ６ ディフューザ ７ ガス噴出口 ８ 第１点火手段 ９ 第１通気開口 １０ 第１閉塞部材 １１ 連通孔 １２ 第２通気開口 １３ 第２閉塞部材 １４ 第２点火手段 １５ 充填手段 １６ ケーシング １７ ガス流出口 １８ エアバッグ １９ 可燃性ガス ２１、３２Ａ、３２Ｂ、４２Ａ、４２Ｂ、５１ 第２閉
塞部材 ３１Ａ、３１Ｂ、４１Ａ、４１Ｂ 第２通気開口

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１２年７月４日（２０００．７．４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
エアバッグ装置用ガス発生装置の概略構成を示してい
る。図１において、円筒状の圧力容器１の内部は、隔壁
２により第１の室３と、これよりも大きい第２の室４と
に分割されている。第１の室３の外側端面には平たい円
筒部材５が接合されて、ディフューザ６が形成されてい
る。円筒部材５の周面には複数のガス噴出口７が形成さ
れている。また、第１の室３の外側端面には、第１点火
部材８が取り付けられるとともに、第１通気開口９が形
成され、第１通気開口９のディフューザ６側は、第１通
気開口を塞ぐ第１閉塞部材１０が気密溶接されている。
また、隔壁２には、火炎が通過可能な小さな少なくとも
１つの連通孔１１と、第１通気開口９と同程度の大きさ
の第２通気開口１２が形成されている。第２通気開口１
２は、その第１の室３側が第２閉塞部材１３により閉塞
されている。第２閉塞部材１３は、図２（ａ）に示すよ
うに、同じ厚さの鋼鈑１３ａと１３ｂからなり、第２の
室４側の鋼鈑１３ｂには、第２通気開口１２の半分程度
の直径を有する挿通穴が形成されているが、その反対側
を鋼鈑１３ａにより塞がれているので有底穴１３ｃにな
っている。このような第２閉塞部材１３は、第２通気開
孔１２の第１の室３側の周囲に形成された、第２閉塞部
材１３の厚さと同様な深さで、同様な直径の浚い部１２
ａの中に周囲を気密溶接されている。なお、このような
第２閉塞部材１３は、板金のプレス加工または鍛造加工
により一体構造として形成することもできる。圧力容器
１の第２の室４側の端面には、第２点火手段１４および
充填手段１５が取り付けられている。このようして構成
されたガス発生装置は、圧力容器１の第２の室４側の端
面を除いて、全体を角筒状のケーシング１６に気密に覆
われ、ケーシング１６の一方の側面には、ガス流出口１
７が形成されるとともに、エアバッグ１８が固定されて
いる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 露木 貢 神奈川県茅ヶ崎市下町屋一丁目１番１号 宮田工業株式会社内 (72)発明者 碓井 康 神奈川県茅ヶ崎市下町屋一丁目１番１号 宮田工業株式会社内 (72)発明者 河内 義和 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 小野 拓弘 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 Ｆターム(参考） 3D054 DD15 DD17 FF14 4G068 DA08 DB16 DB23 DD04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充填された可燃性流体を収容して第１通
   気開口を介してディフューザに連通する第１の室と、前
   記第1通気開口を閉塞して前記第１の室内の所定の圧力
   で破壊する第１閉塞部材と、可燃性流体を収容して前記
   第１の室よりも容積が大きく、第２通気開口を介して前
   記第1の室と連通する第２の室と、前記第２通気開口を
   閉塞して前記第２の室内の異なる圧力で段階的に破壊す
   る第２閉塞部材と、前記第１の室と第２の室とを常に開
   放状態で連通する連通孔と、前記第１の室内の可燃性流
   体に点火する第１点火手段と、前記第２の室内の可燃性
   流体に点火する第２点火手段とを備えたエアバッグ装置
   用ガス発生装置。
2. 【請求項２】 前記第２閉塞部材が、前記第２の室側の
   面に、大きさが前記第２通気開口面積以下で、深さが前
   記第２閉塞部材の厚さの１／２以上の有底穴を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載のエアバッグ装置用ガス発
   生装置。
3. 【請求項３】 前記第２閉塞部材が、前記第１の室側が
   凸のドーム形状を有し、前記ドーム形状の中心からある
   一定の範囲内に脆弱部が形成されていることを特徴とす
   る請求項１記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。
4. 【請求項４】 前記第２通気開口が異なる大きさの複数
   の通気開口を有し、前記各通気開口が、同じ材質で同じ
   厚さの第２閉塞部材により閉塞されていることを特徴と
   する請求項１記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。
5. 【請求項５】 前記第２通気開口が同じ大きさの複数の
   通気開口を有し、前記各通気開口が、同じ材質で異なる
   厚さの第２閉塞部材により閉塞されていることを特徴と
   する請求項１記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。
6. 【請求項６】 第１の室内に充填された可燃性流体に第
   １点火手段により点火し、着火した前記可燃性流体の燃
   焼ガスの圧力により第１閉塞部材を破壊して第１通気開
   口を開放し、前記燃焼ガスを前記第１通気開口を介して
   ディフューザ内に拡散させるとともに、前記燃焼ガスを
   連通孔を介して第２の室内に導入して前記第２の室内の
   可燃性流体を着火させ、前記着火した第２の室内の可燃
   性流体の燃焼ガスの圧力により第２閉塞部材の一部を破
   壊して第２通気開口の一部を開放し、次いで、前記第２
   の室内に向けて設けられた第２点火手段を点火させるこ
   とにより、前記第２の室内の増大した燃焼ガス圧力によ
   り前記第２の閉塞部材の残りの部分を破壊して前記第２
   通気開口を全て開放することを特徴とするエアバッグ膨
   張方法。
7. 【請求項７】 第１の室内に充填された可燃性流体に第
   １点火手段により点火し、着火した前記可燃性流体の燃
   焼ガスの圧力により第１閉塞部材を破壊して第１通気開
   口を開放し、前記燃焼ガスを前記第１通気開口を介して
   ディフューザ内に拡散させるとともに、前記燃焼ガスを
   連通孔を介して第２の室内に導入して前記第２の室内の
   可燃性流体を着火させ、前記着火した第２の室内の可燃
   性流体の燃焼ガスの圧力により第２閉塞部材の一部を破
   壊して第２通気開口の一部を開放し、前記第２の室内の
   燃焼ガスを前記第２通気開口の一部を介して前記第１の
   室内から前記ディフューザへ流出させる単独点火モード
   と、前記第１の室内から第２の室内へ導入された燃焼ガ
   スにより着火した可燃性流体の圧力により前記第２閉塞
   部材の一部を破壊して第１段階の燃焼ガス流出を実行
   し、次いで前記第２の室内に向けて設けられた第２点火
   手段を点火させて第２の室内の可燃性流体を着火させる
   ことにより、前記第２の室内の燃焼ガスの圧力により前
   記第２の閉塞部材の残りの部分を破壊して第２段階の燃
   焼ガス流出を実行する時間差点火モードと、前記第１点
   火部材および第２点火部材をほぼ同時に点火させること
   により、前記第１の室および第２の室内の可燃性流体を
   ほぼ同時に着火させて前記第１閉塞部材および第２閉塞
   部材の全てをほぼ同時に破壊する同時点火モードとを含
   むことを特徴とするエアバッグ膨張方法。