JP2001239914A - エアバッグ用インフレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライバー席のエアバッグ用として好適な、
外形がコンパクトで、製造コストを低減できるエアバッ
グ用インフレータを提供する。 【解決手段】 このインフレータ１は、キャップ３とベ
ース２１の凹部の深さ方向（軸方向）にほぼ沿って広が
る隔壁（パイプ９，３９）によって燃焼室が隔離されて
いる。また、パイプ９、３９をキャップ３とベース２１
に溶接で固定するので、発火時のガス圧でキャップ３と
ベース２１が外に膨れてしまうことを抑制できる。各燃
焼室に個別にイニシエータ１３、２３及びプロペラント
が配置されているので、衝突の大きさに合わせて各室の
点火のタイミングを自由に設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアバッグを膨張
展開するためのガスを発生するインフレータに関する。
具体的には、複数の別々の燃焼室を有するタイプのエア
バッグインフレータに関する。特には、ドライバー席の
エアバッグ用として好適な、外形がコンパクトで、製造
コストを低減できるエアバッグ用インフレータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】複数の
ガス発生剤燃焼室を有するエアバッグインフレータは、
ＵＳＰ５，２１９，１７８号や特開平９−１３６６０４
号により公知である。そのようなエアバッグインフレー
タは、エアバッグ展開時のガス発生量を何段階かにコン
トロールでき、事故の重大さや乗員の状態に合わせた、
より好ましいエアバッグ展開を実現することができる。

【０００３】ドライバー席のエアバッグ（以下ＤｒＢと
略称する）は、通常、ステアリングホイール内に納めら
れる。そのため、通常のＤｒＢ用インフレータは、浅い
円筒形(ドラム形)をしており、ステアリングホイールの
軸芯の方向に円筒の軸方向を一致させて配置されてい
る。ステアリングホイール内のスペースは限られている
ので、ＤｒＢ用のインフレータも極力小型にすることが
求められる。このようなＤｒＢ用インフレータにおい
て、外形寸法をおさえながらガス発生剤(プロペラント)
燃焼室を複数に区分することは容易ではない。

【０００４】燃焼室を複数に区分する一つの考え方とし
ては、インフレータの燃焼室を軸方向に上下(ドライバ
ーから見て手前と奥)に分けることが考えられる。しか
し、その場合、燃焼室の隔壁の分だけインフレータの寸
法が厚くなる。また、ブースタープロペラント室のパイ
プと上下隔壁との溶接部が多くなって製作に手間がかか
る。

【０００５】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、ドライバー席のエアバッグ用として好
適な、外形がコンパクトで、製造コストを低減できるエ
アバッグ用インフレータを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記の課題を解決するため、本発明のエアバッグ用インフ
レータは、 いずれも凹状のベースとキャップが合わさ
って、内部にエアバッグ膨張ガス発生剤（プロペラン
ト）の燃焼室が形成されているエアバッグ用インフレー
タであって；該燃焼室が、上記ベース・キャップの凹部
の深さ方向（軸方向）にほぼ沿って広がる隔壁によって
複数の室に隔離されており、 各室に個別に点火装置
（イニシエータ）及びプロペラントが配置されているこ
とを特徴とする。

【０００７】燃焼室内が軸方向にほぼ沿って広がる隔壁
によって複数の室に隔離されているので、軸方向に対し
て垂直な隔壁で複数の室に隔離されているものと比べ
て、軸方向の厚さを薄くできる。また、構造がシンプル
で、溶接箇所が少なくて済むので、製作に手間がかから
ず、製造コストを低減できる。本発明のインフレータに
おいては、複数の燃焼室が完全に分離独立しているの
で、それぞれの室の点火のタイミングを自由に設定する
ことができる。衝突の激しさを加速度センサで測定し
て、第二室の点火時間を、例えば、軽い衝突時は、第一
室に遅れること１００ｍｓで点火し、大きな衝突時に
は、第一室と同時に点火するように設定することもでき
る。さらに、乗員の重量を勘案して第二燃焼室の点火の
タイミングをコントロールしても良い。

【０００８】本発明のインフレータにおいては、上記隔
壁を、上記軸方向に延びる筒状のもの（パイプ）とし、
該パイプの端部を上記ベース及びキャップの内面に溶接
することが好ましい。この構造ならば、パイプがベース
とキャップの内面をつなぐ柱の役目を果たすので、発火
時のガス圧がベースとキャップの内面にかかったとき
に、ベースとキャップが外に膨れてしまうことを抑制で
きる。

【０００９】本発明のインフレータにおいては、 上記
複数の燃焼室が、先に燃焼するプロペラントを収容した
第一室と、 後から燃焼するプロペラントを収容した第
二室とを含み、 第二室で発生するガスは、第二室の隔
壁の孔から第一室に出て、さらにインフレータ外に放出
され、 上記第二室隔壁の孔に、第一室のプロペラント
燃焼時に発生したガスを遮断する蓋が設けられているも
のとすることも好ましい。第二室を第一室内に配置で
き、ガスの噴出し孔等を共通化できるので、外形がさら
にコンパクトになる。

【００１０】以下、図面を参照しつつ説明する。図１
（Ａ）は、本発明の１実施例に係るエアバッグ用インフ
レータの内部構造を示す正面断面図であり、図１（Ｂ）
は、同エアバッグ用インフレータの内部構造を示す平面
断面図である。なお、以下の説明において、上下左右
は、各図における上下左右を指す。

【００１１】この実施例のインフレータ１は、ＤｒＢ用
であって、外形が浅い円筒形である。このインフレータ
は、以下の主要部を有する。 （１）インフレータのケーシングを構成するキャップ３
及びベース２１ （２）第一燃焼室４３ （３）第一燃焼室着火用のブースタープロペラント室４
５ （４）第二燃焼室４１ （５）ブースタープロペラント室４５内に配置された第
一燃焼室着火用イニシエータ２３ （６）第二燃焼室４１内に配置された第二燃焼室着火用
イニシエータ１３ （７）第一燃焼室４３の外周（キャップ３の内周）に沿
って配置された金網フィルター７

【００１２】キャップ３は、円盤状の天板３ａと、その
外周縁に沿って円筒状に立つ側板３ｉとからなる。天板
３ａと側板３ｉの間には、アール部３ｇが存在する。こ
のキャップ３は鋼板を絞り成形したものであり、内凹部
にプロペラント３１等を収容している。キャップ天板３
ａの外面（上面）３ｃは、車両の運転者に向いている。
キャップ天板３ａの内面３ｅには、パイプ３９やパイプ
９が溶接されている。

【００１３】キャップ側板３ｉには、複数のガス噴出孔
３ｋが形成されている。キャップ側板３ｉの下端部３ｍ
は、ベース２１の側板２１ｃの内面に嵌め込まれてい
る。両者は、溶接部４において、溶接固定されている。

【００１４】ベース２１も鋼板絞り成形品であって、円
盤状の底板２１ｇとその外周縁に沿って円筒状に立つ側
板２１ｃとからなる。底板２１ｇと側板２１ｃの間に
は、アール部２１ｅが存在する。ベース側板２１ｃの上
端縁は、外側へ張り出すフランジ部２１ａとなってい
る。このフランジ部２１ａ及び側板２１ｃ内に、上述の
キャップ側板下端部３ｍが嵌め込まれている。フランジ
部２１ａの根元の溶接部４において、キャップ３とベー
ス２１はリング状に隅肉溶接されている。ベース底板２
１ｇには、２箇所の孔２１ｍ及び２１ｒが形成されてい
る。両孔２１ｍ、２１ｒの周縁に沿って内側へ突出する
鍔２１ｔが形成されている。両孔２１ｍ、２１ｒ内に
は、パイプ９とパイプ３９が嵌め込まれている。各パイ
プ９、３９とベース底板２１ｇの間も隅肉溶接されてい
る（溶接部２２、溶接部３０）。

【００１５】パイプ９は、第二燃焼室４１を囲む隔壁を
構成している。パイプ９は、大径円筒側板９ｃと小径円
筒側板９ｉと、両者をつなぐテーパ部９ｇを有する。こ
のパイプ９は鋼管の成形品である。大径円筒側板９ｃの
内部は、円筒形の空間である第二燃焼室４１となってお
り、プロペラント（ガス発生剤）１２が収容されてい
る。パイプ大径円筒側板９ｃの上端部９ａは、キャップ
天板３ａの内面３ｅに溶接固定されている（溶接部１
０）。大径円筒側板９ｃには、複数のガス噴出孔９ｅが
形成されている。なお、図１（Ａ）において第一燃焼室
４１内の上部に示されているオートイグニッション５
は、車両火災時等の際に適当な温度で発火し、プロペラ
ントを着火させる着火剤である。

【００１６】大径円筒側板９ｃのガス噴出孔９ｅは、弁
板１１によって塞がれている。弁板１１は、バネ材から
なり、パイプ大径円筒側板９ｃの周りを鉢巻上に取り巻
いている。弁板１１の上記ガス噴出孔９ｅに対応する部
分には、内側に突出する突起１１ａが形成されている。
この突起１１ａがガス噴出孔９ｅに嵌まり込んで、弁板
１１がパイプ９の外周に固定されている。この弁板１１
は、第一燃焼室４３の燃焼ガスが第二燃焼室４１内に吹
き込まないように遮蔽する。また、この弁板１１にアク
リルやシリコーンのり剤をつけ、パイプ大径円筒側板９
ｃに接着しても良い。

【００１７】パイプ小径側板９ｉの内側には、イニシエ
ータ１３及びボアシール１５が配置されている。イニシ
エータ１３の下端部には、端子１９が設けられている。
この端子１９には、図示せぬエアバッグハーネスが接続
される。車両衝突時にエアバッグの点火信号が端子１９
に印加されると、イニシエータ１３が発火しプロペラン
ト１２に着火される。ボアシール１５は、イニシエータ
１３の下部を咥えて固定している。ボアシール１５の外
周には、Ｏリング１７が嵌め込まれている。ボアシール
１５は、パイプ小径円筒側板９ｉ内に嵌合固定されてい
る。小径円筒側板９ｉの下端部の鍔９ｋは、ボアシール
１５の底面をおさえている。

【００１８】もう一本のパイプ３９は、第一燃焼室４３
着火用のブースタープロペラント室４５を囲む隔壁を構
成している。パイプ３９は、円筒側板３９ｃを有する。
このパイプ３９も鋼管の成形品である。円筒側板３９ｃ
の内部は円筒形の空間であるブースタープロペラント室
４５となっており、ブースタープロペラント３３が収容
されている。なお、ブースタープロペラント３３は、ア
ルミニウム製のカップ３５内に包装されている。円筒側
板３９ｃの上端部３９ａは、キャップ天板３ａの内面３
ｅに溶接固定されている（溶接部３８）。円筒側板３９
ｃには、複数のガス噴出孔３９ｅが形成されている。

【００１９】パイプ３９の下半部には、パイプ９と同様
に、イニシエータ２３及びボアシール２５、Ｏリング２
９が配置されている。イニシエータ２３の下端部には、
端子２９が設けられている。この端子２９は、図示せぬ
エアバッグハーネスが接続されている。車両衝突時にエ
アバッグの点火信号が端子２９に印加されると、イニシ
エータ２３が発火しプロペラント３３に着火される。ボ
アシール２５は、イニシエータ２３の下部を咥えて固定
している。ボアシール２５の外周には、Ｏリング２７が
嵌め込まれている。ボアシール２５は、パイプ円筒側板
３９ｃ内に嵌合固定されている。円筒側板３９ｃの下端
部の鍔３９ｋは、ボアシール２５の底面をおさえてい
る。

【００２０】キャップ３の側板３ｉの内側には、リング
状の金網フィルター７が置かれている。同フィルター７
は、プロペラントの燃焼カスが外部に出ないように補足
するものである。また、燃焼ガスの温度を下げる役割も
果たす。ベース２１内には、スパッタシールド２０が配
置されている。スパッタシールド２０は、薄い鋼板であ
って、第一燃焼室４３の底を被っている。このスパッタ
シールド２０は、パイプ９、３９とベース２１とを溶接
する際に、火花がプロペラント３１にかからないように
するためのものである。スパッタシールド２０は、パイ
プ９やパイプ３９の通る孔を有する。

【００２１】つぎに、図１の実施例のインフレータの組
み立て手順について説明する。 （１）パイプ３９内にイニシエータ２３やブースタープ
ロペラント３３を入れる。同様にパイプ９内にイニシエ
ータ１７やプロペラント１２を入れる。また、パイプ９
の外側に弁板１１を被せておく。 （２）キャップ３に、パイプ３９やパイプ９を溶接す
る。 （３）キャップ３の中に、フィルター７及びメインプロ
ペラント３１を入れる。メインプロペラント３１の上
に、スパッタシールド２０を被せる。 （４）キャップ３にベース２１を被せる。そのとき、パ
イプ９やパイプ３９の下端部が、ベース２１の孔２１
ｍ、２１ｒから外へ顔を出す。ついで、ベース２１とキ
ャップ３の間の溶接部４を溶接する。さらに、パイプ
９、パイプ３９とベース２１の間の溶接部２２，３０を
溶接する。これで組み立て完了である。

【００２２】次に、図１の実施例のインフレータの作動
について説明する。第一燃焼室４３を燃焼させるには、
イニシエータ２３の端子２９に着火信号を印加し、イニ
シエータ２３を発火させる。イニシエータ２３が発火す
ると、ブースタープロペラント室４５内のブースタープ
ロペラント３３が着火し、高温のガスが、パイプ３９の
ガス噴出孔３９ｅから第一燃焼室４３に吹き出す。これ
により、第一燃焼室４３内のメインプロペラント３１の
発火し、エアバッグ膨張用のガスが発生する。この膨張
ガスは、フィルター７を通って、キャップのガス噴出孔
３ｋからエアバッグ（図示されず）内に吹き込まれる。
このとき、第二燃焼室４１内には、第一燃焼室４３の燃
焼ガスは、弁板１１が存在するために侵入できない。そ
のため、第一燃焼室４３が発火しても、第二燃焼室４１
内のプロペラント１２は発火しない。

【００２３】（２）第二燃焼室４１内のプロペラント１
２を燃焼させる際は、イニシエータ１３の端子１９に着
火信号を印加し、イニシエータ１３を発火させる。イニ
シエータ１３が発火すると、第二燃焼室４１内のプロペ
ラント１２が着火する。そのガスは、パイプ９のガス噴
出孔９ｅを通って、第一燃焼室４３に吹き出す。このと
き、弁板１１は、外側に押されてパイプ９から外れる。
第二燃焼室４１から出たガスは、第一燃焼室４３、フィ
ルター７を通って、キャップ３のガス噴出孔３ｋからイ
ンフレータ１外に噴出する。

【００２４】次に、第一燃焼室と第二燃焼室の作動タイ
ミングの例について説明する。まず、第一燃焼室は、車
両衝突センサの作動後、即点火する。一方、第二燃焼室
は、例えば軽衝突の場合、衝突検知後１００ｍｓ後に点
火する。これは、軽衝突時にはエアバッグ膨張時の圧力
が低くても十分だからである。中衝突時には、第二燃焼
室を衝突検知後２０ｍｓ後に点火する。重衝突時には、
第二燃焼室も衝突検知後、即座に点火する。なお、衝突
の軽・中・重は、衝突センサの検知する加速度の大きさ
に応じて判断する。さらに、乗員の体重を検知するセン
サを設け、乗員の体重に応じて、第二燃焼室の点火タイ
ミングを調整しても良い。

【００２５】図２は、第２実施例のインフレータの構成
を示す正面断面図である。図２において、図１の実施例
のインフレータと同様の部分には、図１の符号に１００
を加えた数字の符号を付している。図２の実施例が図１
の実施例と異なる主要な点は以下である。 （１）第二燃焼室１４１内にもアルミニウム製カップ１
１８が設けられている。これは、燃焼室１４１内を一定
圧力に達成させるためである。 （２）スパッタシールド１２０が、パイプ１０９の周り
にのみダイアフラム状に設けられている。これは、溶接
部１２２を溶接する際に、プロペラント１３１を点火し
ないように保護するためである。

【００２６】（３）第一燃焼室１４３の底部には、パイ
プ１０９を取り巻くようにクッション１６１が配置され
ている。このクッション１６１は、線鉄（金属）や樹脂
などからなり、プロペラント１３１をおさえるためのも
のである。 （４）第一燃焼室用のイニシエータのボアシール１２５
にフランジ部１２５ａが形成されている。このフランジ
部１２５ａは、ボアシール１２５とベース１２１とを固
定（溶接）する為の役目を果たす。この形のボアシール
１２５は、構造的に外側（手前側）に抜けないという利
点がある。

【００２７】以上２つのイニシエータの実施例を説明し
たが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。例えば、以下のような変更あるいは、追加構成を加
えることができる。 （１）以上２つのイニシエータの実施例において、第二
燃焼室隔壁（パイプ）９、１０９は、テーパ部９ｇ、１
０９ｇを有する段付構造をしている。しかし、本発明に
おいては、第二燃焼室隔壁（パイプ）９、１０９の形状
はこれに限定されず、径が一定のストレート円筒状にし
ても良い。 （２）以上２つのイニシエータの実施例において、キャ
ップ３、１０３と第二燃焼室隔壁（パイプ）９、１０９
や第一室着火室隔壁（パイプ）３９、１３９等を溶接に
より固着したが、それらの部材を一体成形により作成す
ることもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のエアバッグ用インフレータは、軸方向にほぼ沿って広
がる隔壁によって複数の室に隔離されているので、軸方
向に対して垂直な隔壁で複数の室に隔離されているもの
と比べて、軸方向の厚さを薄くできる。また、構造がシ
ンプルで、溶接箇所が少なくて済むので、製作に手間が
かからず、製造コストを低減できる。

【００２９】上記隔壁を、上記軸方向に延びる筒状のも
の（パイプ）とし、該パイプの端部を上記ベース及びキ
ャップの内面に溶接する場合には、パイプがベースとキ
ャップの内面をつなぐ柱の役目を果たすので、発生時の
ガス圧がベースとキャップの内面にかかったときに、ベ
ースとキャップが外に膨れてしまうことを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の１実施例に係るエアバッグ
用インフレータの内部構造を示す正面断面図である。
（Ｂ）は、同エアバッグ用インフレータの内部構造を示
す平面断面図である。

【図２】第２実施例のインフレータの構成を示す正面断
面図である。

【符号の説明】

１ インフレータ ３ キャ
ップ ３ａ 天板 ３ｃ 天板
外面 ３ｅ 天板内面 ３ｇ アー
ル部 ３ｉ 側板 ３ｋ ガス
噴出孔 ３ｍ 側板下端部 ４ 溶接
部 ５ オートイグニッション ７ 金網
フィルター ９ 第二燃焼室隔壁（パイプ） ９ａ 上端
部 ９ｃ 大径円筒側板 ９ｅ ガス
噴出孔 ９ｇ テーパ部 ９ｉ 小径
円筒側板 ９ｋ 鍔 １０ 溶接
部 １１ 弁板 １１ａ 突起 １２ プロペラント １３，２３ イ
ニシエータ １５，２５ ボアシール １７，２７ Ｏ
リング １９，２９ 端子 ２０ スパ
ッタシールド ２１ ベース ２１ａ フラ
ンジ部 ２１ｃ 側板 ２１ｅ アー
ル部 ２１ｇ 底板 ２１ｉ 底板
内面 ２１ｋ 底板外面 ２１ｍ、２１ｒ
孔 ２１ｐ、１２ｔ 鍔 ２２，３０ 溶
接部 ３１ メインプロペラント ３３ ブー
スタープロペラント ３５ アルミニウムカップ ３８ 溶接
部 ３９ 第一室着火室隔壁（パイプ）３９ａ 上端
部 ３９ｃ 円筒側板 ３９ｅ ガス
噴出孔 ３９ｋ 鍔 ４１ 第二
燃焼室 ４３ 第一燃焼室（メイン） ４５ ブー
スタープロペラント室 １０１ インフレータ １０３ キャ
ップ １０３ａ 天板 １０３ｃ 天板
外面 １０３ｅ 天板内面 １０３ｇ アー
ル部 １０３ｉ 側板 １０３ｋ ガス
噴出孔 １０３ｍ 側板下端部 １０４ 溶接
部 １０５，１０６ オートイグニッション １０７ 金網フィルター １０９ 第二
燃焼室隔壁（パイプ） １０９ａ 上端部 １０９ｃ 大径
円筒側板 １０９ｅ ガス噴出孔 １０９ｇ テー
パ部 １０９ｉ 小径円筒側板 １０９ｋ 鍔 １１０ 溶接部 １１１ 弁板 １１１ａ 突起 １１２ プロ
ペラント １１３，１２３ イニシエータ １１５，１２５
ボアシール １１７ Ｏリング １１８ アル
ミニウム製カップ １１９，１２９ 端子 １２０ スパッタシールド １２１ ベー
ス １２１ａ フランジ部 １２１ｃ 側板 １２１ｅ アール部 １２１ｇ 底板 １２１ｉ 底板内面 １２１ｋ 底板
外面 １２１ｍ 孔 １２１ｐ 鍔 １２２，１３０ 溶接部 １２５ａ フラ
ンジ部 １３１ メインプロペラント １３３ ブー
スタープロペラント １３５，１３６ アルミニウム製カップ １３９ 第一室着火室隔壁（パイプ） １３９ａ 上端
部 １３９ｃ 円筒側板 １３９ｅ ガス
噴出孔 １４１ 第二燃焼室 １４３ 第一
燃焼室（メイン） １４５ ブースタープロペラント室 １６１ クッ
ション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古賀 幸二 東京都港区六本木１丁目４番30号 タカタ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3D054 AA02 DD17 DD28 EE30 FF13 FF17 FF20 4G068 AA01 AB01 AC20 DA08 DB12 DB26

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 いずれも凹状のベースとキャップが合わ
   さって、内部にエアバッグ膨張ガス発生剤（プロペラン
   ト）の燃焼室が形成されているエアバッグ用インフレー
   タであって；該燃焼室が、上記ベース・キャップの凹部
   の深さ方向（軸方向）にほぼ沿って広がる隔壁によって
   複数の室に隔離されており、 各室に個別に点火装置（イニシエータ）及びプロペラン
   トが配置されていることを特徴とするエアバッグ用イン
   フレータ。
2. 【請求項２】 上記隔壁が、上記軸方向に延びる筒状の
   もの（パイプ）であり、 該パイプの端部と上記ベース及びキャップの内面とが溶
   接されていることを特徴とする請求項1記載のエアバッ
   グ用インフレータ。
3. 【請求項３】 上記複数の燃焼室が、先に燃焼するプロ
   ペラントを収容した第一室と、 後から燃焼するプロペラントを収容した第二室とを含
   み、 第二室で発生するガスは、第二室の隔壁の孔から第一室
   に出て、さらにインフレータ外に放出され、 上記第二室隔壁の孔に、第一室のプロペラント燃焼時に
   発生したガスを遮断する蓋が設けられていることを特徴
   とする請求項1記載のエアバッグ用インフレータ。