JP2002079902A - インフレータ - Google Patents
インフレータInfo
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- JP2002079902A JP2002079902A JP2000273803A JP2000273803A JP2002079902A JP 2002079902 A JP2002079902 A JP 2002079902A JP 2000273803 A JP2000273803 A JP 2000273803A JP 2000273803 A JP2000273803 A JP 2000273803A JP 2002079902 A JP2002079902 A JP 2002079902A
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- inflator
- gas
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- carbon dioxide
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- Air Bags (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 性能を低下させることなく、小型軽量化する
こと。 【解決手段】 インフレータ10は、ハウジング12内にＣ
Ｏ2を含む加圧媒質が充填されている。ＣＯ2は充填密度
を高くできるので、それに伴いハウジング12の寸法を小
さくできる。作動時の最大圧力が低下しないようにエア
バッグの膨張を促進させるための加圧媒質加熱用の燃焼
手段17を併用している。
こと。 【解決手段】 インフレータ10は、ハウジング12内にＣ
Ｏ2を含む加圧媒質が充填されている。ＣＯ2は充填密度
を高くできるので、それに伴いハウジング12の寸法を小
さくできる。作動時の最大圧力が低下しないようにエア
バッグの膨張を促進させるための加圧媒質加熱用の燃焼
手段17を併用している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種車両等に搭載
される、衝撃を受けたときに乗員を保護するためのエア
バッグ用に適したインフレータに関する。
される、衝撃を受けたときに乗員を保護するためのエア
バッグ用に適した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】自動車
両のエアバッグシステム用のインフレータには、エアバ
ッグを膨張させる手段として、ガス発生剤、液体燃料又
は笑気ガス等の液体ガスを用いたものがある。その他、
Fundamentals of a Stored Liquefied Gas Inflator（B
artＥ.Adams and Mohamed Ｅ.Labib，1999-01-1068）に
は、膨張手段として二酸化炭素を使用したインフレータ
が開示されている。このようなインフレータには、エア
バッグを膨張させるという機能を満たすと共に、車両自
体の軽量化の観点から小型軽量化が要求されている。
両のエアバッグシステム用のインフレータには、エアバ
ッグを膨張させる手段として、ガス発生剤、液体燃料又
は笑気ガス等の液体ガスを用いたものがある。その他、
Fundamentals of a Stored Liquefied Gas Inflator（B
artＥ.Adams and Mohamed Ｅ.Labib，1999-01-1068）に
は、膨張手段として二酸化炭素を使用したインフレータ
が開示されている。このようなインフレータには、エア
バッグを膨張させるという機能を満たすと共に、車両自
体の軽量化の観点から小型軽量化が要求されている。
【０００３】本発明は、より一層の小型軽量化ができる
インフレータを提供することを課題とする。
インフレータを提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題の解
決手段として、ハウジング中に二酸化炭素を含む加圧媒
質が充填され、更に加圧媒質を加熱するための燃焼手段
及び燃焼手段を燃焼させる点火手段を備えたインフレー
タを提供する。
決手段として、ハウジング中に二酸化炭素を含む加圧媒
質が充填され、更に加圧媒質を加熱するための燃焼手段
及び燃焼手段を燃焼させる点火手段を備えたインフレー
タを提供する。
【０００５】本発明において、加圧媒質は二酸化炭素単
独でもよいし、二酸化炭素と他のガスとを併用してもよ
い。加圧媒質として二酸化炭素と他のガスとを併用する
場合、加圧媒質中における二酸化炭素の含有量は、２０
ｍｏｌ％以上、好ましくは５０ｍｏｌ％以上、より好ま
しくは８０ｍｏｌ％以上である。
独でもよいし、二酸化炭素と他のガスとを併用してもよ
い。加圧媒質として二酸化炭素と他のガスとを併用する
場合、加圧媒質中における二酸化炭素の含有量は、２０
ｍｏｌ％以上、好ましくは５０ｍｏｌ％以上、より好ま
しくは８０ｍｏｌ％以上である。
【０００６】他のガスとしては、ヘリウム、アルゴン、
ネオン等の不活性ガスや窒素ガス、一酸化二窒素ガス
（笑気ガス）等を用いることができる。更に、加圧媒質
には、燃焼手段の燃焼効率を考慮して酸素を含有させる
こともでき、酸素の量は燃焼手段の種類に応じて決定さ
れるが、加圧媒質中、１ｍｏｌ％以上で最大で２５ｍｏ
ｌ％以下が好ましい。また、加圧媒質中に１〜１０ｍｏ
ｌ％程度のヘリウムを含有させると、ガス漏れ検査に有
効であるため好ましい。
ネオン等の不活性ガスや窒素ガス、一酸化二窒素ガス
（笑気ガス）等を用いることができる。更に、加圧媒質
には、燃焼手段の燃焼効率を考慮して酸素を含有させる
こともでき、酸素の量は燃焼手段の種類に応じて決定さ
れるが、加圧媒質中、１ｍｏｌ％以上で最大で２５ｍｏ
ｌ％以下が好ましい。また、加圧媒質中に１〜１０ｍｏ
ｌ％程度のヘリウムを含有させると、ガス漏れ検査に有
効であるため好ましい。
【０００７】加圧媒質の充填圧力は、４ＭＰａ以上にす
ることが好ましく、上限値は加圧媒質の組成により異な
るが、最大で２００ＭＰａにすることができる。
ることが好ましく、上限値は加圧媒質の組成により異な
るが、最大で２００ＭＰａにすることができる。
【０００８】二酸化炭素の充填密度は、９０％の液化二
酸化炭素を充填したとき、２３，４００ｍｏｌ／ｍ3で
あり、アルゴンの場合は充填圧力が３０ＭＰａであると
充填密度は１２，０００ｍｏｌ／ｍ3、ヘリウムの場合
は充填圧力が５０ＭＰａであると充填密度は１６，４０
０ｍｏｌ／ｍ3であるので、二酸化炭素を充填した場合
は、アルゴンを３０ＭＰａ充填した場合に比べて体積を
約５１％にすることができ、ヘリウムを５０ＭＰａ充填
した場合に比べて体積を約７０％にすることができる。
このため、インフレータハウジングの長さ又は直径を短
くして充填圧力を高めることができるので、全体として
小型軽量化ができる。
酸化炭素を充填したとき、２３，４００ｍｏｌ／ｍ3で
あり、アルゴンの場合は充填圧力が３０ＭＰａであると
充填密度は１２，０００ｍｏｌ／ｍ3、ヘリウムの場合
は充填圧力が５０ＭＰａであると充填密度は１６，４０
０ｍｏｌ／ｍ3であるので、二酸化炭素を充填した場合
は、アルゴンを３０ＭＰａ充填した場合に比べて体積を
約５１％にすることができ、ヘリウムを５０ＭＰａ充填
した場合に比べて体積を約７０％にすることができる。
このため、インフレータハウジングの長さ又は直径を短
くして充填圧力を高めることができるので、全体として
小型軽量化ができる。
【０００９】本発明で用いる燃焼手段は、燃焼ガスによ
ってエアバッグを膨張させることを目的とするものでは
なく、加圧媒質を加熱することでエアバッグの膨張を促
進するように作用するものである。よって、この燃焼手
段は前記作用をなすものであれば特に限定されず、硝酸
塩を主とする火薬（ボロン硝石等）、過塩素酸塩を主と
する火薬、無煙火薬等を用いることができる。
ってエアバッグを膨張させることを目的とするものでは
なく、加圧媒質を加熱することでエアバッグの膨張を促
進するように作用するものである。よって、この燃焼手
段は前記作用をなすものであれば特に限定されず、硝酸
塩を主とする火薬（ボロン硝石等）、過塩素酸塩を主と
する火薬、無煙火薬等を用いることができる。
【００１０】本発明のインフレータは、運転席のエアバ
ッグ用インフレータ、助手席のエアバッグ用インフレー
タ、サイドエアバッグ用インフレータ、インフレータ、
ニーボルスター用インフレータ、インフレータブルシー
トベルト用インフレータ、チューブラーシステム用イン
フレータ、プリテンショナー用インフレータ等の各種イ
ンフレータに使用できる。
ッグ用インフレータ、助手席のエアバッグ用インフレー
タ、サイドエアバッグ用インフレータ、インフレータ、
ニーボルスター用インフレータ、インフレータブルシー
トベルト用インフレータ、チューブラーシステム用イン
フレータ、プリテンショナー用インフレータ等の各種イ
ンフレータに使用できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図１は、本発明のインフレータ１
０の長さ方向への断面図である。
実施形態を説明する。図１は、本発明のインフレータ１
０の長さ方向への断面図である。
【００１２】インフレータハウジング１２は筒状の耐圧
性容器であり、内部空間１３には加圧媒質として二酸化
炭素（液体）が充填圧力４ＭＰａ以上で充填されてい
る。この二酸化炭素は、インフレータハウジング１２の
側面に設けた細孔から充填され、前記細孔は図中の４０
の通り、溶接によって閉じられている。
性容器であり、内部空間１３には加圧媒質として二酸化
炭素（液体）が充填圧力４ＭＰａ以上で充填されてい
る。この二酸化炭素は、インフレータハウジング１２の
側面に設けた細孔から充填され、前記細孔は図中の４０
の通り、溶接によって閉じられている。
【００１３】インフレータハウジング１２の一端側に
は、インフレータハウジング１２と一体に成形され、内
部空間１３内に突出して燃焼室ハウジング１５が設けら
れており、燃焼室ハウジング１５内には、燃焼手段１７
が充填された燃焼室１６が設けられている。この燃焼手
段１７は、燃焼ガスによって加圧媒質を加熱できる種類
及び量であれば特に限定されないが、例えば、ボロン硝
石のような火薬を数ｇ程度用いることができるほか、液
体燃料、気体燃料、液体燃料又は気体燃料と酸化剤の組
合せを用いることができる。
は、インフレータハウジング１２と一体に成形され、内
部空間１３内に突出して燃焼室ハウジング１５が設けら
れており、燃焼室ハウジング１５内には、燃焼手段１７
が充填された燃焼室１６が設けられている。この燃焼手
段１７は、燃焼ガスによって加圧媒質を加熱できる種類
及び量であれば特に限定されないが、例えば、ボロン硝
石のような火薬を数ｇ程度用いることができるほか、液
体燃料、気体燃料、液体燃料又は気体燃料と酸化剤の組
合せを用いることができる。
【００１４】燃焼室１６から内部空間１３に至る燃焼ガ
ス通路１９には、第１破裂板２０が設けられ、燃焼ガス
通路１９は途中で完全に遮断されているので、燃焼室１
６は常圧雰囲気に保持されている。
ス通路１９には、第１破裂板２０が設けられ、燃焼ガス
通路１９は途中で完全に遮断されているので、燃焼室１
６は常圧雰囲気に保持されている。
【００１５】燃焼室１６と接して点火手段としての点火
器２２が設けられ、点火器２２は、インフレータハウジ
ング１２の端部２３をかしめることで固定されている。
この点火器２２によって、インフレータハウジング１２
の一端は閉塞されている。
器２２が設けられ、点火器２２は、インフレータハウジ
ング１２の端部２３をかしめることで固定されている。
この点火器２２によって、インフレータハウジング１２
の一端は閉塞されている。
【００１６】インフレータハウジング１２の他端側に
は、ディフュザー部３０が設けられており、ディフュザ
ー部３０の側面部には、作動時に加圧媒質及び燃焼ガス
からなる混合ガス（以下「混合ガス」という）を外部に
放出するための所要数のガス排出口３１と、ガス排出口
３１を内側から覆うように設けられた金網製のフィルタ
３２を有している。よって、混合ガスは、必ずフィルタ
３２を通ってガス排出口３１から外部に放出される。
は、ディフュザー部３０が設けられており、ディフュザ
ー部３０の側面部には、作動時に加圧媒質及び燃焼ガス
からなる混合ガス（以下「混合ガス」という）を外部に
放出するための所要数のガス排出口３１と、ガス排出口
３１を内側から覆うように設けられた金網製のフィルタ
３２を有している。よって、混合ガスは、必ずフィルタ
３２を通ってガス排出口３１から外部に放出される。
【００１７】ディフュザー部３０から内部空間１３に至
る混合ガス通路３５には、第２破裂板３６が設けられ、
混合ガス通路３５は完全に遮断されているので、ディフ
ュザー部３０も常圧に保持されている。
る混合ガス通路３５には、第２破裂板３６が設けられ、
混合ガス通路３５は完全に遮断されているので、ディフ
ュザー部３０も常圧に保持されている。
【００１８】第２破裂板３６と内部空間１３との間に
は、インフレータハウジング１２と一体に成形され、内
部空間１３側に突出して混合ガス流入室３８が設けられ
ており、混合ガス流入室３８の側面には所要数の連通孔
３９が設けられている。
は、インフレータハウジング１２と一体に成形され、内
部空間１３側に突出して混合ガス流入室３８が設けられ
ており、混合ガス流入室３８の側面には所要数の連通孔
３９が設けられている。
【００１９】次に、インフレータ１０の動作について説
明する。車両搭載時、インフレータ１０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、ケース内に前記のインフレータ１０とエアバッグが
収容されたモジュールケース等と組み合わせたシステム
として設置される。そして、車両が衝撃を受けた場合、
前記システムの衝撃センサからの信号を受け、点火器２
２が作動し、燃焼手段１７が着火燃焼して発生した高温
の燃焼ガスによって、第１破裂板２０が破壊される。
明する。車両搭載時、インフレータ１０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、ケース内に前記のインフレータ１０とエアバッグが
収容されたモジュールケース等と組み合わせたシステム
として設置される。そして、車両が衝撃を受けた場合、
前記システムの衝撃センサからの信号を受け、点火器２
２が作動し、燃焼手段１７が着火燃焼して発生した高温
の燃焼ガスによって、第１破裂板２０が破壊される。
【００２０】そして、高温の燃焼ガスが内部空間１３に
流入し、加圧媒質（二酸化炭素）が加熱膨張されて内圧
が高められるため、混合ガスは連通孔３９から混合ガス
流入室３８内に流入して圧力を高め、それによって第２
破裂板３６が破壊される。そして混合ガスは、混合ガス
通路３５、フィルター３２を経てガス排出口３１から排
出され、エアバッグを膨張させる。
流入し、加圧媒質（二酸化炭素）が加熱膨張されて内圧
が高められるため、混合ガスは連通孔３９から混合ガス
流入室３８内に流入して圧力を高め、それによって第２
破裂板３６が破壊される。そして混合ガスは、混合ガス
通路３５、フィルター３２を経てガス排出口３１から排
出され、エアバッグを膨張させる。
【００２１】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳しく説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。
【００２２】実施例１ 図１で示す構造のインフレータを作製した。加圧媒質と
して二酸化炭素（液体）を充填圧力６ＭＰａ（充填密度
２３，４００ｍｏｌ／ｍ3；３８ｇ）で充填した。燃焼
手段は、ボロン硝石４．５ｇを用いた。このインフレー
タは、最大径３０ｍｍで、長さ１５０ｍｍであり、総重
量は３００ｇであった。このインフレータを用いた６０
Ｌタンク試験を行い、圧力カーブを測定した。結果を図
２に示す。
して二酸化炭素（液体）を充填圧力６ＭＰａ（充填密度
２３，４００ｍｏｌ／ｍ3；３８ｇ）で充填した。燃焼
手段は、ボロン硝石４．５ｇを用いた。このインフレー
タは、最大径３０ｍｍで、長さ１５０ｍｍであり、総重
量は３００ｇであった。このインフレータを用いた６０
Ｌタンク試験を行い、圧力カーブを測定した。結果を図
２に示す。
【００２３】比較例１ 二酸化炭素の替わりにアルゴンを用い、充填圧３０ＭＰ
ａ（充填密度１２，０００ｍｏｌ／ｍ3；４１ｇ）で、
実施例１と同じ構造のインフレータを作製した。このイ
ンフレータは、最大径３０ｍｍで、長さ２５０ｍｍであ
り、総重量は４００ｇであった。
ａ（充填密度１２，０００ｍｏｌ／ｍ3；４１ｇ）で、
実施例１と同じ構造のインフレータを作製した。このイ
ンフレータは、最大径３０ｍｍで、長さ２５０ｍｍであ
り、総重量は４００ｇであった。
【００２４】比較例２ 二酸化炭素の替わりにヘリウムを用い、充填圧５０ＭＰ
ａ（充填密度１６，４００ｍｏｌ／ｍ3；４．１ｇ）
で、燃焼手段を含まないインフレータを作製した。この
インフレータは、最大径３０ｍｍで、長さ２００ｍｍで
あり、総重量は２８０ｇであった。
ａ（充填密度１６，４００ｍｏｌ／ｍ3；４．１ｇ）
で、燃焼手段を含まないインフレータを作製した。この
インフレータは、最大径３０ｍｍで、長さ２００ｍｍで
あり、総重量は２８０ｇであった。
【００２５】比較例３ 加圧媒質として二酸化炭素を用い、燃焼手段を含まない
インフレータを作製した。充填圧力は６ＭＰａ（充填密
度２３，４００ｍｏｌ／ｍ3；４５ｇ）あった。このイ
ンフレータは、最大径３０ｍｍで、長さ１４０ｍｍであ
り、総重量は２８０ｇであった。このインフレータを用
いた６０Ｌタンク試験を行い、圧力カーブを測定した。
結果を図２に示す。
インフレータを作製した。充填圧力は６ＭＰａ（充填密
度２３，４００ｍｏｌ／ｍ3；４５ｇ）あった。このイ
ンフレータは、最大径３０ｍｍで、長さ１４０ｍｍであ
り、総重量は２８０ｇであった。このインフレータを用
いた６０Ｌタンク試験を行い、圧力カーブを測定した。
結果を図２に示す。
【００２６】図２から明らかなとおり、実施例１のイン
フレータは、最大圧力の到達時間が適度で、かつ最大圧
力の持続時間が長かった。一方、比較例３のインフレー
タは、燃焼手段を含まない分、実施例１よりも軽量化す
ることができたが、圧力が殆ど上昇しなかった。これ
は、圧力が急激に開放されることに伴って、インフレー
タハウジング内部が冷却状態になったためである。
フレータは、最大圧力の到達時間が適度で、かつ最大圧
力の持続時間が長かった。一方、比較例３のインフレー
タは、燃焼手段を含まない分、実施例１よりも軽量化す
ることができたが、圧力が殆ど上昇しなかった。これ
は、圧力が急激に開放されることに伴って、インフレー
タハウジング内部が冷却状態になったためである。
【００２７】
【発明の効果】本発明のインフレータは、全体を小型軽
量化することができると共に、周囲温度の変化に影響さ
れることなく、瞬時にかつ確実にエアバッグを膨張させ
ることができる。
量化することができると共に、周囲温度の変化に影響さ
れることなく、瞬時にかつ確実にエアバッグを膨張させ
ることができる。
【図１】 本発明のインフレータの長さ方向への断面
図。
図。
【図２】 実施例１、比較例３で行った６０Ｌタンク内
圧力試験における圧力の経時変化を示す図。
圧力試験における圧力の経時変化を示す図。
【符号の説明】 １０ インフレータ １２ インフレータハウジング ２０ 第１破裂板 ３０ ディフュザー部 ３６ 第２破裂板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D054 AA02 AA03 AA13 AA14 AA16 AA21 AA25 DD04 DD15 DD30 EE14 FF13 FF14 FF18 4G068 DA08 DB02 DB04 DB18 DB26
Claims (6)
- 【請求項１】 ハウジング中に二酸化炭素を含む加圧媒
質が充填され、更に加圧媒質を加熱するための燃焼手段
及び燃焼手段を燃焼させる点火手段を備えたインフレー
タ。 - 【請求項２】 加圧媒質中における二酸化炭素の含有量
が２０ｍｏｌ％以上である請求項１記載のインフレー
タ。 - 【請求項３】 加圧媒質が二酸化炭素と他のガスとの混
合物であり、他のガスが不活性ガス及び窒素ガスから選
ばれる１以上のガスである請求項１又は２記載のインフ
レータ。 - 【請求項４】 加圧媒質が二酸化炭素と他のガスとの混
合物であり、他のガスが一酸化二窒素ガスである請求項
１又は２記載のインフレータ。 - 【請求項５】 加圧媒質として、更に酸素を含有する請
求項１〜４のいずれか１記載のインフレータ。 - 【請求項６】 加圧媒質の充填圧力が４ＭＰａ以上であ
る請求項１〜５のいずれか１記載のインフレータ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273803A JP2002079902A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | インフレータ |
| TW90121015A TW552219B (en) | 2000-08-29 | 2001-08-27 | Inflator |
| US10/332,067 US7252303B2 (en) | 2000-08-29 | 2001-08-28 | Inflator |
| PCT/JP2001/007370 WO2002018182A1 (fr) | 2000-08-29 | 2001-08-28 | Dispositif de gonflage |
| CN01814788.7A CN1450964A (zh) | 2000-08-29 | 2001-08-28 | 气体发生器 |
| EP01958563A EP1314622A4 (en) | 2000-08-29 | 2001-08-28 | inflation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000273803A JP2002079902A (ja) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | インフレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002079902A true JP2002079902A (ja) | 2002-03-19 |
Family
ID=18759672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000273803A Pending JP2002079902A (ja) | 2000-08-29 | 2000-09-08 | インフレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002079902A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003104045A1 (ja) * | 2002-06-05 | 2003-12-18 | ダイセル化学工業株式会社 | インフレータ |
| US7052039B2 (en) | 2002-06-05 | 2006-05-30 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Inflator |
-
2000
- 2000-09-08 JP JP2000273803A patent/JP2002079902A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003104045A1 (ja) * | 2002-06-05 | 2003-12-18 | ダイセル化学工業株式会社 | インフレータ |
| US7052039B2 (en) | 2002-06-05 | 2006-05-30 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Inflator |
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