JP2001219809A - ハイブリッドインフレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス発生剤の燃焼性が改善されたハイブリッ
ドインフレータの提供。 【解決手段】 第２ガス発生室130とインフレータハウ
ジング102とを連通する第２連通孔135と、第２点火用イ
ニシエータ140とが離して配置されているので、第２ガ
ス発生剤134の燃焼が円滑になされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車両の膨張式
安全システムに関し、より詳しくはエアバッグを確実に
かつ迅速に膨張させることができるハイブリッドインフ
レータ及びそれを用いたエアバッグシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
両の膨張式安全システム用のインフレータの発展に伴
い、加圧ガスと固形ガス発生剤とを併用するハイブリッ
ドインフレータが注目されている。ハイブリッドインフ
レータにおいて、主たる設計要件はエアバッグが効果的
に作動するように所定の時間で所定の量だけ膨張させね
ばならないことであり、従来その構造について種々の提
案がなされている（例えば特開平８−２８２４２７号公
報参照）。かかるハイブリッドインフレータは自動車両
を対象とするため、自動車両の重量に影響を及ぼすイン
フレータの重量及び寸法も重要な設計要件となるが、機
能面から見た基本的な要件として、確実にかつ迅速に固
形ガス発生剤を燃焼させることが前提となる。

【０００３】本発明の目的は、インフレータの重量を増
加させることなく、エアバッグを確実にかつ迅速に膨張
させることができる多段膨張式ハイブリッドインフレー
タ及びそれを用いたエアバッグシステムを提供すること
である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のハイブリッドイ
ンフレータは、ガス発生室に収容されたガス発生手段を
点火するための点火手段と、ガス発生室とインフレータ
ハウジングとを連通する複数の連通孔との配置状態に特
徴を有するものであり、ガス発生室が１つのハイブリッ
ドインフレータ及びガス発生室が２又は３以上の多段膨
張式ハイブリッドインフレータに適用することができ
る。

【０００５】本発明は、インフレータハウジングと、イ
ンフレータハウジング内に収容されたガス発生器と、ガ
ス発生器に接続された点火手段を備えた点火手段室とを
有する、エアバッグを備えた車両の膨張式安全システム
のためのハイブリッドインフレータであって、前記イン
フレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充
填され、ガス発生器がガス発生手段を含むガス発生室を
有し、ガス発生室とインフレータハウジングとが複数の
連通孔により連通されており、前記複数の連通孔が点火
手段からインフレータハウジングの幅方向及び／又は長
さ方向に離して配置されているハイブリッドインフレー
タを適用する。

【０００６】上記発明はガス発生室が１つのハイブリッ
ドインフレータ（シングル型ハイブリッドインフレー
タ）であり、ガス発生室に接続された点火手段が、イン
フレータハウジングの長さ方向への中心軸に対して偏心
して配置されている場合において特に適している。

【０００７】また本発明は、インフレータハウジング
と、インフレータハウジング内に収容されたガス発生器
と、ガス発生器に接続された点火手段室とを有する、エ
アバッグを備えた車両の膨張式安全システムのためのハ
イブリッドインフレータであって、前記インフレータハ
ウジング内に不活性ガスを含む加圧媒質が充填され、ガ
ス発生器がそれぞれガス発生手段を含む第１ガス発生室
と第２ガス発生室とを有し、第１ガス発生室に第１点火
手段を備えた第１点火手段室が接続され、第２ガス発生
室に第２点火手段を備えた第２点火手段室が接続されて
おり、さらに第１ガス発生室とインフレータハウジング
とが複数の第１連通孔で連通され、第２ガス発生室とイ
ンフレータハウジングとが複数の第２連通孔により連通
されており、前記複数の第２連通孔が前記第２点火手段
からインフレータハウジングの幅方向及び／又は長さ方
向に離して配置されているハイブリッドインフレータを
提供する。

【０００８】上記発明は、ガス発生室が２つの多段膨張
式ハイブリッドインフレータ（デュアル型ハイブリッド
インフレータ）であり、ガス発生器が、第１点火手段室
の長さ方向延長上に配置され、第１ガス発生室と連通さ
れた伝火手段室を有しており、第２ガス発生室に接続さ
れた第２点火手段が、インフレータハウジングの長さ方
向への中心軸に対して偏心して配置されている場合に特
に適している。

【０００９】さらに上記のデュアル型ハイブリッドイン
フレータは、第１点火手段室と第２点火手段室が、イン
フレータハウジングの幅方向に並列にかつ隣接して配置
され、第１点火手段室がインフレータハウジングの長さ
方向の中心軸上に配置されている場合に特に適してい
る。

【００１０】上記各発明において、「前記複数の連通孔
（又は複数の第２連通孔）が点火手段（又は第２点火手
段）からインフレータハウジングの幅方向及び／又は長
さ方向に離して配置されている」とは、点火手段（又は
第２点火手段）を基準としたとき、複数の連通孔（又は
複数の第２連通孔）が幅方向に離れて配置されている、
長さ方向に離れて配置されている又は幅方向及び長さ方
向に離されて配置されている３つの形態を含んでいる。
なお、インフレータハウジングの幅方向とは、インフレ
ータハウジングの長さ方向への中心軸を基準として、イ
ンフレータハウジング壁に向かう方向を意味する。

【００１１】インフレータハウジングの幅方向に離して
配置する場合、複数の連通孔（又は複数の第２連通孔）
のすべてが、点火手段（又は第２点火手段）とインフレ
ータハウジングの幅方向に異なる方向になるように配置
されていることが望ましい。さらに、インフレータハウ
ジングの幅方向に異なる方向になるように配置されてい
る場合、複数の連通孔（複数の第２連通孔）のすべて
が、点火手段（又は第２点火手段）と幅方向に９０°以
上異なる方向になるように配置されていることが望まし
い。

【００１２】ハイブリッドインフレータにおいて、連通
孔（又は第２連通孔）と点火手段（又は第２点火手段）
が近接して配置されている場合、連通孔（又は第２連通
孔）付近のガス発生手段の燃焼は円滑になされるもの
の、連通孔（又は第２連通孔）から離れたガス発生手段
の燃焼が円滑になされない恐れがあるが、前記した配置
関係にすることより、すべてのガス発生手段の燃焼が円
滑かつ均等になされるようにできる。

【００１３】なお、本発明のハイブリッドインフレータ
においては、ガス発生剤の燃焼によるミストの外部流出
防止手段として、第１連通孔と第２連通孔のインフレー
タハウジングの幅方向への形成方向を異ならせる手段
や、少なくとも第１連通孔とそれに対向するインフレー
タハウジングとの間に、ガス流を阻害できる板状又は筒
状の阻害手段を設けることができる。

【００１４】上記各発明のハイブリッドインフレータに
おいては、下記の及びのとおり、ガス発生室に収容
するガス発生剤（ガス発生手段）（シングル型ハイブリ
ッドインフレータ）又は第１ガス発生室に収容する第１
ガス発生剤と第２ガス発生室に収容する第２ガス発生剤
（ガス発生手段）（デュアル型ハイブリッドインフレー
タ）は、インフレータハウジング内に充填する加圧媒質
の組成との関連で決定することができる。

【００１５】加圧媒質が酸素を含む組成の場合 加圧媒質は、酸素と、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガ
ス（本発明では窒素も不活性ガスに含まれるものとす
る）からなる組成にした場合、酸素はガス発生手段とし
てのガス発生剤の燃焼により生じた一酸化炭素や水素を
二酸化炭素や水蒸気に変換するように作用し、アルゴン
は加圧媒質の熱膨張を促進するように作用し、ヘリウム
を含有させておくと加圧媒質の漏れの検出が容易となる
ので、不良品の流通が防止されるため好ましい。なお、
酸素を含む加圧媒質の具体的組成は、使用するガス発生
剤の量や種類等に応じて決定されるが、酸素の含有量は
約８〜３０モル％が好ましい。加圧媒質の充填圧力（＝
インフレータハウジング内の圧力）は、好ましくは１
０，０００〜５０，０００ｋＰａ、より好ましくは３
０，０００〜５０，０００ｋＰａである。

【００１６】シングル型ハイブリッドインフレータ及び
デュアル型ハイブリッドインフレータにおけるガス発生
剤は、例えば、ガンプロペラントを用いることができ
る。ガンプロペラントとしては、シングルベースガンプ
ロペラント、ダブルベースガンプロペラント、トリプル
ベースガンプロペラントのほかに、二次爆薬、結合剤、
可塑剤、安定剤等からなるものを混合し、所望形状に成
型したものも使用できる。

【００１７】二次爆薬としては、ヘキサハイドロトリニ
トロトリアジン（ＲＤＸ）、シクロテトラメチレンテト
ラニトラミン（ＨＭＸ）、ペンタエリスリトールテトラ
ニトレイト（ＰＥＴＮ）、トリアミノグアニジンニトレ
イト（ＴＡＧＮ）等が挙げられる。例えば、二次爆薬と
してＲＤＸを用い、酸素のない雰囲気中、２０，６７０
ｋＰａの圧力下、燃焼温度３３４８Ｋで燃焼させた場
合、燃焼ガス中の生成ガスはｍｏｌｅ％で窒素３３％、
一酸化炭素２５％、水蒸気２３％、二酸化炭素８％及び
他のガス成分となる。

【００１８】結合剤としては、セルロースアセテート、
セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテー
トプロピオレート、エチルセルロース、ポリ酢酸ビニ
ル、アジドポリマー、ポリブタジエン、水素化ポリブタ
ジエン、ポリウレタン等が挙げられ；可塑剤としては、
トリメチロールエタントリニトレイト、ブタントリオー
ルトリニトレイト、ニトログリセリン、ビス（２，２−
ジニトロプロピル）アセタール／ホルマール、グリシジ
ルアジド、アセチルトリエチルシトレート等が挙げら
れ；安定剤は、エチルセントラライト、ジフェニルアミ
ン、レゾシノール等が挙げられる。

【００１９】二次爆薬と結合剤、可塑剤及び安定剤との
割合は、二次爆薬が約５０〜９０重量％、結合剤、可塑
剤及び安定剤の合計量が約１０〜５０重量％が好まし
い。

【００２０】上記した組成のガス発生剤は、常圧下では
燃焼しにくい場合があるが、本発明のハイブリッドイン
フレータのように内部があらかじめ高圧に保持されてい
る場合には、安定かつ円滑に燃焼させることができる。

【００２１】加圧媒質が酸素を含まない組成の場合 加圧媒質は、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス（本発
明では窒素も不活性ガスに含まれるものとする）からな
り、実質的に酸素を含まない組成にした場合、アルゴン
は加圧媒質の熱膨張を促進するように作用し、ヘリウム
を含有させておくと加圧媒質の漏れの検出が容易となる
ので、不良品の流通が防止されるため好ましい。加圧媒
質の充填圧力は、好ましくは１０，０００〜５０，００
０ｋＰａ、より好ましくは３０，０００〜５０，０００
ｋＰａである。

【００２２】シングル型ハイブリッドインフレータ及び
デュアル型ハイブリッドインフレータにおけるガス発生
剤は、例えば、燃料及び酸化剤又は燃料、酸化剤及びス
ラグ形成剤を含むものを、必要に応じて結合剤と共に混
合し、所望形状に成型したものを使用することができ、
このようなガス発生剤を用いた場合は、その燃焼により
発生するガスを、加圧媒質と共にエアバッグの膨張展開
に供することができる。特にスラグ形成剤を含むガス発
生剤を用いた場合は、インフレータから排出されるミス
トの量を大幅に低減できる。

【００２３】燃料としては、ニトログアニジン（Ｎ
Ｑ）、グアニジン硝酸塩（ＧＮ）、グアニジン炭酸塩、
アミノニトログアニジン、アミノグアニジン硝酸塩、ア
ミノグアニジン炭酸塩、ジアミノグアニジン硝酸塩、ジ
アミノグアニジン炭酸塩、トリアミノグアニジン硝酸塩
等のグアニジン誘導体等から選ばれる１又は２以上が好
ましい。また燃料として、テトラゾール及びテトラゾー
ル誘導体等から選ばれる１又は２以上のものも用いるこ
とができる。

【００２４】酸化剤としては、硝酸ストロンチウム、硝
酸カリウム、硝酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、酸
化銅、酸化鉄、塩基性硝酸銅等から選ばれる１又は２以
上が好ましい。酸化剤の配合量は、燃料１００重量部に
対して、好ましくは１０〜８０重量部、より好ましくは
２０〜５０重量部である。

【００２５】スラグ形成剤としては、酸性白土、タル
ク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、シリカ、ア
ルミナ、ケイ酸ナトリウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、
ヒドロタルサイト及びこれらの混合物から選ばれる１又
は２以上が好ましい。スラグ形成剤の配合量は、燃料１
００重量部に対して、好ましくは０〜５０重量部、より
好ましくは１〜１０重量部である。

【００２６】結合剤としては、カルボキシルメチルセル
ロースのナトリウム塩、ヒドロキシエチルセルロース、
デンプン、ポリビニルアルコール、グアーガム、微結晶
性セルロース、ポリアクリルアミド、ステアリン酸カル
シウム等から選ばれる１又は２以上が好ましい。結合剤
の配合量は、燃料１００重量部に対して、好ましくは０
〜３０重量部、より好ましくは３〜１０重量部である。

【００２７】上記した組成の加圧媒質とガス発生剤を使
用した場合、加圧媒質の量（Ａモル）とガス発生手段の
燃焼により発生するガス量（Ｂモル）とのモル比（Ａ／
Ｂ）が、好ましくは８／２〜１／９、より好ましくは８
／２〜３／７になるように調整することが望ましい。

【００２８】このようにハイブリッドインフレータ内に
充填された加圧媒質の量と、ガス発生剤の燃焼により発
生するガス量とのモル比を調整することにより、加圧媒
質の充填量を減少させることができる。よって、ハウジ
ングの容積を減少させた（即ち、ハウジングの長さ及び
／又は幅（直径）を減少させた）場合でも、加圧媒質の
充填圧力（＝ハウジングの内圧）を高めることなく、容
積を減少させる前と同圧に維持することができる。な
お、本発明のハイブリッドインフレータにおいては、加
圧媒質の重量（ａ）とガス発生手段の重量（ｂ）との重
量比（ａ／ｂ）は、好ましくは０．１〜７であり、より
好ましくは１〜７である。

【００２９】また上記したハイブリッドインフレータ
は、ガス発生手段の燃焼時における、次式：ｒｂ＝αＰ
ⁿ（式中、ｒｂ：燃焼速度、α：係数、Ｐ：圧力、ｎ：
圧力指数を示す）で規定される圧力指数が０．８未満の
ものにすることが望ましい。この圧力指数（ｎ）は、よ
り好ましくは０．２〜０．７、さらに好ましくは０．４
〜０．６にする。

【００３０】なお、圧力指数ｎは、圧力Ｐ₁（７０ｋｇ
／ｃｍ²）のポンプ内で燃焼速度ｒｂ１を測定し、圧力
Ｐ₂（１００ｋｇ／ｃｍ²）のポンプ内で燃焼速度ｒｂ２
を測定した後、ｒｂ₁＝αＰ₁ｎとｒｂ₂＝αＰ₂ ⁿの２式
から求めた。

【００３１】このように圧力指数（ｎ）を０．８未満に
した場合、ガス発生手段の燃焼初期における燃焼速度が
急激に上昇することが抑制されるので、ハウジング内圧
の上昇が小さい。このため、ハウジングの肉厚を減少さ
せた場合でも、十分な耐圧性を維持できる。また、ハウ
ジング内圧の上昇が小さい（即ち、内圧の変化が小さ
い）ためにガス発生手段の燃焼が安定して行われるの
で、ガス発生手段の燃え残りが生じることがない。

【００３２】本発明のハイブリッドインフレータにおい
ては、加圧媒質とガス発生剤の関係を上記の又はの
組合せにすることができるが、特にの組合せが望まし
い。

【００３３】さらに本発明は、衝撃センサ及びコントロ
ールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に
上記のハイブリッドインフレータとエアバッグが収容さ
れたモジュールケースとを備えたエアバッグシステムで
あって、エアバッグの膨張速度を調節できるように設定
されているエアバッグシステムを提供する。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を示した
図面により、本発明を詳しく説明する。図１はハイブリ
ッドインフレータ１００の一実施形態の長さ方向への断
面図、図２は図１の第１ガス発生室における幅方向への
断面図、図３は図１の第２ガス発生室における断面図で
ある。なお、本発明は、ガス発生室の複数の連通孔又は
第２ガス発生室の複数の第２連通孔と、点火手段又は第
２点火手段との配置状態に特徴を有するものであるた
め、図１〜図３、特に図１と図３に示すデュアル型ハイ
ブリッドインフレータの実施形態を説明することによ
り、シングル型ハイブリッドインフレータの実施形態も
実質的に説明されるものである。

【００３５】図１に示すように、インフレータハウジン
グ１０２は筒状の耐圧性容器からなり、内部空間１０３
は加圧媒質が充填され、高圧に保持されている。加圧媒
質は、通常はインフレータハウジング１０２の一端側に
接続されたボス１４５に形成された細孔１０７から充填
し、前記細孔は加圧媒質の充填後にシールピン１０９に
より閉塞する。インフレータハウジング１０２は、ディ
フューザ１８０側の端部近傍を除いた残部外形を均一径
の形状（くびれ等のないフラットな外形）にすることが
できる。

【００３６】ガス発生器１０８は、伝火手段室１１０、
その周囲において、インフレータハウジング１０２の長
さ方向に直列にかつ隣接して配置された第１ガス発生室
１２０と第２ガス発生室１３０とを有している。このガ
ス発生器１０８は、インフレータハウジング１０２内に
配置され、その長さ方向の一端において、ボス１４５に
溶接により固着されている。

【００３７】伝火手段室１１０は、筒状のハウジング１
１１から形成されており、ブースター剤（伝火薬）１１
２ａが充填されたブースターカップ１１６ａと第１閉鎖
手段としての第１破裂板１１９により閉鎖された第１連
通路を介して、第１点火用イニシエータ１１７に連結さ
れている。伝火手段室１１０は、伝火孔１１８により第
１ガス発生室１２０と連通されている。

【００３８】第１ガス発生室１２０は、伝火手段室１１
０の周囲に配置されており、筒状のハウジング１０５、
伝火手段室１１０のハウジング１１１、第１隔壁１２６
及び第２隔壁１３６から形成されており、内部に所要量
のガス発生手段としての第１ガス発生剤１２４が収容さ
れている。第１ガス発生室１２０とインフレータハウジ
ング１０２は、スクリーン１２７を介して複数の通孔１
２５により連通されている。

【００３９】次に、図２に基づいて、第１ガス発生室１
２０の第１連通孔１２５の配置について説明する。な
お、図２は、連通孔の配置関係を説明するためだけに用
いるもので、第１ガス発生室１２０の容積、形状等を示
すものではなく、スクリーン１２７は省略している。

【００４０】図２において、第１ガス発生室１２０に
は、それぞれインフレータハウジング１０２の幅方向に
異なる方向に４つの第１連通孔１２５ａ、１２５ｂ、１
２５ｃ、１２５ｄが形成されている。第１連通孔は、直
径５．４±０．２ｍｍのものをインフレータハウジング
１０２の円周方向に４個、長さ方向に２個、合計８個配
置することができる。なお、第１連通孔１２５ａ、１２
５ｂ、１２５ｃ、１２５ｄと伝火手段室１１０の複数の
伝火孔１１８は、インフレータハウジング１０２の幅方
向に異なる方向に配置されている。

【００４１】第２ガス発生室１３０は、筒状のハウジン
グ１０５、伝火手段室１１０のハウジング１１１、第２
隔壁１３６及びボス１４５（及び第２破裂板１３９）か
ら形成されており、その内部に所要量のガス発生手段と
しての第２ガス発生剤１３４が収容されている。第２ガ
ス発生室１３０とインフレータハウジング１０２は、ス
クリーン１３７を介して複数の通孔１３５により連通さ
れている。第２ガス発生室１３０は、ブースター剤１１
２ｂ（１１６ｂはブースターカップ）と第２閉鎖手段と
しての第２破裂板１３９により閉鎖された第２連通路を
介して、第２点火用イニシエータ１４０に連結されてい
る。

【００４２】第２点火用イニシエータ１４０は、第１点
火用イニシエータ１１７（第１点火手段室１１５）及び
伝火手段室１１０がインフレータハウジング１０２の長
さ方向への中心軸（図１中の一点鎖線）上に配置されて
いるため、前記中心軸に対して偏心して配置されてい
る。

【００４３】次に、図３に基づいて、本発明の特徴であ
る第２ガス発生室１３０の複数の第２連通孔１３５と第
２点火手段（第２点火用イニシエータ１４０）との配置
関係について説明する。なお、図３は、第２連通孔と第
２点火手段との配置関係を説明するためだけに用いるも
ので、第２ガス発生室１３０の容積、形状等を示すもの
ではなく、スクリーン１３７は省略している。

【００４４】図３において、第２ガス発生室１３０に
は、それぞれインフレータハウジング１０２の幅方向に
異なる方向に６つの第２連通孔１３５ａ、１３５ｂ、１
３５ｃ、１３５ｄ、１３５ｅ、１３５ｆが形成されてい
る。第２点火用イニシエータ１４０と第２連通孔１３５
ａ、１３５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄ、１３５ｅ、１３５
ｆとの配置関係は、第２点火用イニシエータ１０４と第
２連通孔１３５ａ、１３５ｆとはインフレータハウジン
グ１０２の幅方向に９０°異なる方向に配置され、同様
に第２連通孔１３５ｂ、１３５ｅとは幅方向に１２６°
異なる方向に配置され、第２連通孔１３５ｃ、１３５ｄ
とは幅方向に１６２°異なる方向に配置されている。第
２連通孔１３５は、直径６．０±０．２ｍｍのものをイ
ンフレータハウジング１０２の円周方向に合計６個配置
することができる。

【００４５】なお、図２及び図３における「幅方向」
は、各図中の基点Ｏ（インフレータハウジング１０２の
長さ方向への中心軸、即ち図１の一点鎖線と一致する）
から第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０の円
周に対する方向を意味するものである。

【００４６】第２ガス発生剤１３４の量は、第１ガス発
生剤１２４と同量又は第１ガス発生剤１２４の量よりも
多くしたり少なくしたりすることができ、形状及び組成
は同一でも異なっていてもよい。また、第１ガス発生室
１２０と第２ガス発生室１３０の容積は同一でも異なっ
ていてもよく、隔壁１２６と隔壁１３６により調整する
ことができる。

【００４７】上記のとおり、伝火手段室１１０が第１ガ
ス発生室１２０に連通され、第１ガス発生室１２０がイ
ンフレータハウジング１０２と連通されており、さらに
第２ガス発生室１３０がインフレータハウジング１０２
と連通されているため、伝火手段室１１０、第１ガス発
生室１２０及び第２ガス発生室１３０は、いずれも高
圧、即ちインフレータハウジング１０２内部（内部空間
１０３）と同じ圧力に保持されている。

【００４８】第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１
３０は、インフレータハウジング１０２の長さ方向に、
直列にかつ隣接して配置されている。このように直列に
配置することにより、ガス発生室を二つにした場合でも
ハイブリッドインフレータ全体の大きさをコンパクトに
し、重量増加を抑制できる。

【００４９】第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１
３０は、それぞれにおいて第１ガス発生剤１２４と第２
ガス発生剤１３４が燃焼して発生したガスがインフレー
タハウジング１０２に流入する経路が独立した経路とな
っている。即ち、第１ガス発生室１２０において発生し
たガスは、スクリーン１２７を介して第１連通孔１２５
からインフレータハウジング１０２に流入し、第２ガス
発生室１３０において発生したガスは、スクリーン１３
７を介して第２連通孔１３５からインフレータハウジン
グ１０２に流入する。

【００５０】また、第１ガス発生室１２０と第２ガス発
生室１３０は、第１ガス発生室１２０において発生した
ガスが、流入経路である第１連通孔１２５を通ってガス
流としてインフレータハウジング１０２内をディフュー
ザポート１８２方向に流れて行くとき、第２ガス発生室
１３０の流入経路である第２連通孔１３５は、第１ガス
発生室１２０の流入経路である第１連通孔１２５に対し
て前記ガス流の逆方向側に位置している。

【００５１】このようにして第１ガス発生室１２０と第
２ガス発生室１３０を配置することにより、第１ガス発
生室１２０の燃焼の影響を第２ガス発生室１３０に及ぼ
さないようにできる。このような配置は、特に加圧媒質
に酸素を含まない場合において、第１ガス発生室１２０
の燃焼による影響を第２ガス発生室１３０に及ぼさない
点で有効となる。なお、第１ガス発生室１２０と第２ガ
ス発生室１３０の配置順序は逆の順序でもよい。

【００５２】ボス１４５内に形成された点火手段室１１
４は、第１点火手段室１１５と第２点火手段室１４１を
有し、第１点火手段室は第１点火用イニシエータ１１７
を収容し、第２点火手段室は第２点火用イニシエータ１
４０を収容する。第１及び第２点火手段室は、イフレー
タハウジング１０２の幅方向に並列にかつ隣接して配置
することができる。

【００５３】第１点火用イニシエータ１１７と第２点火
用イニシエータ１４０は、イニシエータカラー１４３を
介してボス１４５に取り付けられており、ボス１４５
は、接合部位１４６においてインフレータハウジング１
０２に溶接等により固着されている。

【００５４】伝火手段室１１０の一端側には、Ｏ−リン
グ１７２を介して、伝火手段室１１０とインフレータハ
ウジング１０２の内部空間１０３の両方にまたがって、
作動時において主破裂板１７８を破壊するための図示し
た形状の発射体１７５が取り付けられている。図示する
ように、発射体１７５の先端部（主破裂板１７８側の部
分）は、内部空間１０３内に位置している。

【００５５】インフレータハウジング１０２の一端側に
はディフューザ１８０が連結されており、ディフューザ
１８０は、接合部位１８１において溶接により固着され
ている。ディフューザ１８０の発射体１７５に対向する
端部側には、作動前におけるディフューザポート１８２
への加圧媒質の移動経路を遮断する主閉鎖手段としての
主破裂板１７８が取り付けられている。よって、作動前
においては、この主破裂板１７８により、インフレータ
ハウジング１０２の内部空間１０３とガス流入空間１５
０とは完全に分離遮断されているので、加圧媒質の移動
は阻止される。

【００５６】ディフューザ１８０の他端側には、エアバ
ッグに加圧媒質を送り込むための複数のディフューザポ
ート１８２、微粒子を取り除くためのディフューザスク
リーン１８６が設けられ、外表面側にはエアバッグモジ
ュールと接続するためのスタッドボルト１９０が溶接に
より固着されている。

【００５７】ハイブリッドインフレータ１００におい
て、上記した各構成要素は、いずれも中心軸（図１中の
一点鎖線）に対して、幅方向に対称となるように配置さ
れていることが望ましいが、一部構成要素又は全ての構
成要素が前記の中心軸に対して偏心して配置されていて
もよい。

【００５８】本発明のハイブリッドインフレータにおい
ては、以下に示すように第１ガス発生室と第２ガス発生
室の配置関係を適宜変更することができる。

【００５９】例えば、インフレータハウジング１０２内
の両端に第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０
を対向するように配置することができる。この場合、加
圧媒質は第１ガス発生室１２０と第２ガス発生室１３０
の間の空間部に充填する。

【００６０】また例えば、インフレータハウジング１０
２内において、伝火手段室１１０の周囲に第１ガス発生
室１２０（又は第２ガス発生室１３０）を配置し、さら
に第１ガス発生室１２０の周囲に第２ガス発生室１３０
（又は第１ガス発生室１２０）を配置することができ
る。

【００６１】次に、本発明の他の実施形態を示す図４の
ハイブリッドインフレータ１００について説明する。図
４は長さ方向への断面図であり、図１と同一番号は図１
と同じものであることを示す。

【００６２】伝火手段室１１０の延長上にはアダプター
１７０が連結され、伝火手段室１１０とアダプター１７
０とを連通する開口部には、Ｏ−リング１７２を介し、
伝火手段室１１０とアダプター１７０の両方にまたがっ
て、作動時において主破裂板１７８を破壊するための図
示した形状の発射体１７５が取り付けられている。この
発射体１７５の先端部は、アダプター１７０の内部空間
１７６内に位置しており、前記内部空間１７６とインフ
レータハウジング１０２の内部空間１０３とは、アダプ
ター１７０のハウジング１０５の内側面に対向する面に
設けられた所要数のガス流入孔１６６のみによって連通
されている。図４の実施形態では、ハウジング１０５の
内側面とアダプター１７０の外側面とによりガス流路１
０５ａが形成されているので、内部空間１０３の加圧媒
質は、作動時において必ずガス流路１０５ａを通ってガ
ス流入孔１６６に流入することになる。図４に示すハイ
ブリッドインフレータ１００においても、第２連通孔１
３５と第２点火用イニシエータ１４０は図３と同様に配
置され、第１連通孔１２５も図２と同様に配置されてい
る。

【００６３】次に、図５に基づいて、第１連通孔と第２
連通孔の円周方向及び長さ方向への配置状態の一実施形
態を説明する。なお、図５はガス発生室１０８の概略斜
視図であり、理解を容易にするため、ハウジング１０５
の一部（第２ガス発生室１３０側）を切り欠いている。

【００６４】第１ガス発生室１２０の第１連通孔１２５
と第２ガス発生室１３０の第２連通孔１３５は、例えば
図５に示すようにして、円周方向及び長さ方向に配置す
ることができる。円周方向及び長さ方向に配置する連通
孔の数は特に限定されるものではなく、例えば円周方向
に２〜５個程度（図５中は３個）を配置することがで
き、長さ方向に１〜４個（図５中は４個）を配置するこ
とができる。また、上記した第１及び第２連通孔の孔径
は、円形とした場合に直径２〜１０ｍｍ程度にすること
ができる。

【００６５】図５に示すように第１連通孔１２５及び第
２連通孔１３５をインフレータハウジングの幅方向に異
なる方向（反対側）に配置した場合、ミストの外部への
流出防止効果が高いので好ましい。即ち、第１ガス発生
室１２０におけるガス発生剤１２４の燃焼により生じた
ミストを含むガス流が第１連通孔１２５から流出したと
き、このミスト（第１ミスト）を含むガス流は、第１連
通孔１２５に対向するインフレータハウジング１０２の
内壁面に衝突し、ミストは当該内壁面に付着する。その
後、ミスト量が減少されたガス流は、インフレータハウ
ジング１０２内をディフューザポート１８２に向かって
移動して行く。そして、続いて第２ガス発生室１３０に
おけるガス発生剤１３４の燃焼により生じたミストを含
むガス流は、第２連通孔１３５に対向するインフレータ
ハウジング１０２の内壁面に衝突し、ミストは当該内壁
面に付着する。その後、このガス流はインフレータハウ
ジング１０２内をディフューザポート１８２に向かって
移動して行くが、第１ミストが付着しているインフレー
タハウジング１０２の内壁面とは反対側を通過するの
で、第１ミストを飛散させることがない。

【００６６】本発明のエアバッグシステムは、衝撃セン
サ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段
と、モジュールケース内にハイブリッドインフレータ１
００とエアバッグが収容されたモジュールケースとを備
えたものである。ハイブリッドインフレータ１００は、
第１点火用イニシエータ１１７と第２点火用イニシエー
タ１４０側において作動信号出力手段（衝撃センサ及び
コントロールユニット）に接続し、エアバッグを取り付
けたモジュールケース内には、スタッドボルト１９０を
ねじ込むことにより接続固定する。そして、かかる構成
のエアバッグシステムにおいて、作動信号出力手段にお
ける作動信号出力条件を適宜設定することにより、衝撃
の程度に応じてガス発生量を調整し、エアバッグの膨張
速度を調整することができる。

【００６７】次に、図１〜図３を参照しながら、ハイブ
リッドインフレータ１００の動作を説明する。インフレ
ータハウジング１０２内に高圧充填された加圧媒質は、
ハイブリッドインフレータ１００の作動前において、そ
れぞれ第１連通孔１２５及び第２連通孔１３５で連通さ
れた第１ガス発生室１２０及び第２ガス発生室１３０に
流入し、さらに伝火孔１１８を経て伝火手段室１１０に
も流入しており、それらを高圧でかつ等圧に保持してい
る。また、発射体１７５は、同圧に保持された内部空間
１０３と伝火手段室１１０にまたがって取り付けられて
いるので、誤作動が防止される。

【００６８】車両の衝突時、作動信号出力手段により、
第１点火用イニシエータ１１７が作動点火し、第１破裂
板１１９（第１連通路１１３を形成しているボス１４５
に固着されている）を破って伝火手段室１１０内のブー
スター剤１１２を着火させ、高温のブースターガスを発
生させる。

【００６９】ブースターガスの発生により伝火手段室１
１０の内圧が高まると、その圧力によって押圧された発
射体１７５が移動し、鋭利な先端部分で主破裂板１７８
を破裂させる。このとき、一部のブースターガスは、主
破裂板１７８の破裂によってガス流入空間１５０に流入
する。

【００７０】ブースターガスの大部分は、伝火孔１１８
から第１ガス発生室１２０内に流入し、第１ガス発生剤
１２４を着火燃焼させて、所定量（第１ガス発生剤１２
４の充填量に応じた量）の高温燃焼ガスを発生させる。
このとき、第１ガス発生室１２０内は加圧媒質が流入し
て高圧に保持されているので第１ガス発生剤１２４の燃
焼は安定している。なお、伝火手段室１１０及び第１ガ
ス発生室１２０と、第２ガス発生室１３０とは、それぞ
れ筒状ハウジング１１１及び第２隔壁１３６により隔離
されているので、第２ガス発生剤１３４が着火燃焼する
ことはない。さらに、第１ガス発生室１２０の第１連通
孔１２５と第２ガス発生室１３０の第２連通孔１３５と
の配置状態も、第１ガス発生剤１２４の燃焼により第２
ガス発生剤１３４が着火燃焼しないように作用する。

【００７１】その後、この高温燃焼ガスが第１連通孔１
２５（１２５ａ〜１２５ｄ）から流入してインフレータ
ハウジング１０２内の圧力を高めるため、押圧された加
圧媒質は、破裂した主破裂板１７８を経てガス流入空間
１５０内に流入する。このようにしてガス流入空間１５
０内に流入した加圧媒質は、さらにディフューザスクリ
ーン１８６を経て、ディフューザポート１８２から噴射
され、エアバッグモジュールに取り付けられたエアバッ
グを膨張させる。

【００７２】さらに、第１点火用イニシエータ１３４の
作動と同時に又は僅かに遅れて（約１０〜４０ｍｓ）、
作動信号出力手段により第２点火用イニシエータ１４０
が作動点火し、第２破裂板１３９（第２連通路を形成す
るボス１４５に固着されている）を破って第２ガス発生
室１３０内の第２ガス発生剤１３４を着火燃焼させ、所
定量（第２ガス発生剤１３４の充填量に応じた量）の高
温燃焼ガスを発生させる。このとき、第２ガス発生室１
３０内は加圧媒質が流入して高圧に保持されているので
第２ガス発生剤１３４の燃焼は安定している。

【００７３】また、図１及び図３に示すように、第２点
火用イニシエータ１４０が第２連通孔１３５（１３５ａ
〜１３５ｆ）と離れて配置されているので、第２ガス発
生室１３０内の第２ガス発生剤１３４は均等に燃焼され
る。例えば、第２点火用イニシエータが図３中の１４
０’の位置に配置されているとすると、第２連通孔１３
５ｂ、１３５ｃ、１３５ｄ付近の第２ガス発生剤１３４
は円滑に燃焼するが、他の第２ガス発生剤１３４、特に
反対側（図３中の第２点火用イニシエータ１４０の位
置）の第２ガス発生剤１３４は燃焼しにくい場合があ
る。

【００７４】第２ガス発生剤１３４の燃焼により生じた
高温燃焼ガスは、第２連通孔１３５からインフレータハ
ウジング１０２内に流入して圧力を高め、押圧された残
部の加圧媒質は、破裂した主破裂板１７８を経てガス流
入空間１５０内に流入し、ディフューザポート１８２か
ら噴射され、さらにエアバッグを膨張させる。

【００７５】このように上記したハイブリッドインフレ
ータは、２段階で燃焼ガスを発生させることによって、
第１ガス発生室１２０の作用により、車両の衝突時にお
けるエアバッグ膨張動作の立ち遅れを防止するととも
に、第２ガス発生室１３０の作用により、インフレータ
ハウジング１０２内の加圧媒質を完全に排出して、安全
上十分な程度にまでエアバッグを瞬時に膨張させること
ができる。

【００７６】また、二つのガス発生室を有しているの
で、第１ガス発生室１２０のみから燃焼ガスを発生させ
たり、第１及び第２ガス発生室１２０、１３０から同時
に燃焼ガスを発生させたり、第１ガス発生室１２０と第
２ガス発生室１３０における燃焼ガス発生時間を所望間
隔に適宜調整するような実施形態にも対応することがで
きる。

【００７７】

【発明の効果】本発明のハイブリッドインフレータは、
二つのガス発生室を有していることにより、車両衝突時
におけるエアバッグの膨張展開をより円滑にかつ確実に
して、安全性を高めることができる。また、内部が高圧
に保持されているので、ガス発生剤の燃焼が安定化す
る。また、ガス発生室を二つにした場合でも、それらの
配置関係を調整することにより、ハイブリッドインフレ
ータ自体の容量及び重量の増加を抑制することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のハイブリッドインフレータの一実施
形態を示す縦断面図である。

【図２】 第１連通孔の配置状態を説明するための図１
の幅方向への断面図である。

【図３】 第２連通孔と点火手段の配置状態を説明する
ための図１の幅方向への断面図である。

【図４】 本発明のハイブリッドインフレータの他実施
形態を示す縦断面図である。

【図５】 第１連通孔と第２連通孔の配置状態を説明す
るための、ガス発生器の概略斜視図である。

【符号の説明】

１００ ハイブリッドインフレータ １０２ インフレータハウジング １１０ 伝火手段室 １１４ 点火手段室 １１５ 第１点火手段室 １１７ 第１点火用イニシエータ １２０ 第１ガス発生室 １２４ 第１ガス発生剤 １２５ 第１連通孔 １２５ａ〜１２５ｄ 第１連通孔 １３０ 第２ガス発生室 １３４ 第２ガス発生剤 １３５ 第２連通孔 １３５ａ〜１３５ｆ 第２連通孔 １４０ 第２点火用イニシエータ １４１ 第２点火手段室 １５０ ガス流入空間 １６０ 筒状部材 １６２ ガス流路 １７５ 発射体 １７８ 主破裂板 １８０ ディフューザ １８２ ディフューザポート １９０ スタッドボルト

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インフレータハウジングと、インフレー
   タハウジング内に収容されたガス発生器と、ガス発生器
   に接続された点火手段を備えた点火手段室とを有する、
   エアバッグを備えた車両の膨張式安全システムのための
   ハイブリッドインフレータであって、 前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧
   媒質が充填され、 ガス発生器がガス発生手段を含むガス発生室を有し、ガ
   ス発生室とインフレータハウジングとが複数の連通孔に
   より連通されており、 前記複数の連通孔が点火手段からインフレータハウジン
   グの幅方向及び／又は長さ方向に離れて配置されている
   ハイブリッドインフレータ。
2. 【請求項２】 前記ガス発生室に接続された点火手段
   が、インフレータハウジングの長さ方向への中心軸に対
   して偏心して配置されている請求項１記載のハイブリッ
   ドインフレータ。
3. 【請求項３】 インフレータハウジングと、インフレー
   タハウジング内に収容されたガス発生器と、ガス発生器
   に接続された点火手段室とを有する、エアバッグを備え
   た車両の膨張式安全システムのためのハイブリッドイン
   フレータであって、 前記インフレータハウジング内に不活性ガスを含む加圧
   媒質が充填され、 ガス発生器がそれぞれガス発生手段を含む第１ガス発生
   室と第２ガス発生室とを有し、第１ガス発生室に第１点
   火手段を備えた第１点火手段室が接続され、第２ガス発
   生室に第２点火手段を備えた第２点火手段室が接続され
   ており、 さらに第１ガス発生室とインフレータハウジングとが複
   数の第１連通孔で連通され、第２ガス発生室とインフレ
   ータハウジングとが複数の第２連通孔により連通されて
   おり、 前記複数の第２連通孔が前記第２点火手段からインフレ
   ータハウジングの幅方向及び／又は長さ方向に離れて配
   置されているハイブリッドインフレータ。
4. 【請求項４】 ガス発生器が、第１点火手段室の長さ方
   向延長上に配置され、第１ガス発生室と連通された伝火
   手段室を有しており、第２ガス発生室に接続された第２
   点火手段が、インフレータハウジングの長さ方向への中
   心軸に対して偏心して配置されている請求項３記載のハ
   イブリッドインフレータ。
5. 【請求項５】 第１点火手段室と第２点火手段室が、イ
   ンフレータハウジングの幅方向に並列にかつ隣接して配
   置され、第１点火手段室がインフレータハウジングの長
   さ方向の中心軸上に配置されている請求項３又は４記載
   のハイブリッドインフレータ。
6. 【請求項６】 第１点火手段室が第１ガス発生室とは第
   １連通路を介して連通し、かつ第１点火手段の作動前で
   は第１連通路は第１閉鎖手段によって閉鎖され、第２点
   火手段室が第２ガス発生室とは第２連通路を介して連通
   し、かつ点火手段の作動前では第２連通路は第２閉鎖手
   段によって閉鎖されている請求項３〜５のいずれか１記
   載のハイブリッドインフレータ。
7. 【請求項７】 前記複数の連通孔又は前記複数の第２連
   通孔のすべてが、前記点火手段又は前記第２点火手段と
   インフレータハウジングの幅方向に異なる方向になるよ
   うに配置されているものである請求項１〜６のいずれか
   １記載のハイブリッドインフレータ。
8. 【請求項８】 前記複数の連通孔又は前記複数の第２連
   通孔のすべてが、前記点火手段又は前記第２点火手段と
   インフレータハウジングの幅方向に９０°以上異なる方
   向になるように配置されている請求項１〜７のいずれか
   １記載のハイブリッドインフレータ。
9. 【請求項９】 第１ガス発生室と第２ガス発生室におい
   て発生したガスのインフレータハウジングへの流入経路
   がそれぞれ独立している請求項３〜８のいずれか１記載
   のハイブリッドインフレータ。
10. 【請求項１０】 第１ガス発生室において発生したガス
    が、独立した流入経路を通ってガス流としてインフレー
    タハウジング内を一方向に流れて行くとき、第２ガス発
    生室の流入経路が、第１ガス発生室の流入経路に対して
    前記ガス流の逆方向側に位置している請求項９記載のハ
    イブリッドインフレータ。
11. 【請求項１１】 第１ガス発生室と第２ガス発生室が、
    インフレータハウジングの長さ方向に直列にかつ隣接し
    て配置されている請求項３〜１０のいずれか１記載のハ
    イブリッドインフレータ。
12. 【請求項１２】 第１ガス発生室と第２ガス発生室が、
    インフレータハウジングの長さ方向に直列にかつ対向し
    て配置されている請求項３〜１０のいずれか１記載のハ
    イブリッドインフレータ。
13. 【請求項１３】 第１ガス発生室と第２ガス発生室が、
    インフレータハウジングの幅方向に並列にかつ隣接して
    又は離して配置されている請求項３〜１０のいずれか１
    記載のハイブリッドインフレータ。
14. 【請求項１４】 作動前において外部への排出口に至る
    加圧媒質の移動経路を遮断する主閉鎖手段が作動時にお
    いて破壊される請求項１〜１３のいずれか１記載のハイ
    ブリッドインフレータ。
15. 【請求項１５】 衝撃センサ及びコントロールユニット
    からなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項１〜１
    ４のいずれか１記載のハイブリッドインフレータとエア
    バッグが収容されたモジュールケースとを備えたエアバ
    ッグシステム。