JP2002096705A - エアバッグ用ガス発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全性及び信頼性が高められたエアバック用
ガス発生器の提供。 【解決手段】 第一の燃焼室5aと第二の燃焼室5b間の連
通孔10が、粘着剤層を介した２枚重ねのシールテープ11
により閉塞されている。作動後、第一の燃焼室5aの内圧
の上昇によってシールテープ11は破裂せず、第二の燃焼
室5bの内圧の上昇によって容易に剥がれ落ちる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアバック用ガス
発生器及びそれを用いたエアバッグ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
を始め各種車両等に搭載されているエアバッグシステム
は、車両が高速で衝突した際に、ガスによって急速に膨
張したエアバッグ（袋体）で搭乗者を支持し、搭乗者が
慣性によりハンドルや前面ガラス等の車両内部の硬い部
分に激突して負傷すること等を防ぐことを目的とする。
このようなエアバッグシステムは、通常、車両の衝突に
よって作動してガスを放出するガス発生器と、ガスを導
入して膨張するエアバッグとから構成されている。

【０００３】かかるエアバッグシステムに使用するガス
発生器として、特開平8−207696号公報では、１つの点
火器で２種類のガス発生剤のカプセルを着火し、二段階
でガスを発生させるガス発生器が、米国特許第4,998,75
1号、米国特許第4,950,458号では、ガス発生器の作動機
能を規制するため二つの燃焼室を設けて、ガス発生剤の
燃え広がりにより二段階でガスを発生するガス発生器が
それぞれ提案されている。二つの燃焼室を設けたガス発
生器では、軽量化やコンパクト化のため、後で燃焼する
一つの燃焼室からのガス流路として、先に燃焼する他の
燃焼室を使用する形態のものがあり、この形態のガス発
生器の場合は、二つの燃焼室が連通孔により連通され、
連通孔は金属薄板で閉塞されている。かかる形態のガス
発生器の場合は、先の燃焼時には金属薄板は破れない
が、後の燃焼時には容易に剥がれるか又は破れる必要が
ある。

【０００４】また、ガス発生剤の種類によっては、着火
性を良くするため、最初の燃焼時におけるガス発生室内
の圧力をより高める必要があるが、この場合には、金属
薄板を燃焼室内の圧力の上昇に耐えるように設定すると
共に、後の燃焼時に容易に剥がれるように設定する必要
がある。

【０００５】本発明は、二つの燃焼室を設けたガス発生
器における安全性及び信頼性を確保すると共に、二段階
でガスを発生できるという特徴を安定かつ有効に発現で
きるエアバック用ガス発生器及びそれを用いたエアバッ
グ装置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】本発明は、２つの燃焼室
を有し、かつ２つの燃焼室相互を連通する連通孔を有す
る構造のエアバッグ用ガス発生器であれば適用すること
ができ、他の構造は特に限定されるものではない。

【０００７】本発明は、ガス排出口を有するハウジング
内に、衝撃によって作動する点火手段と、該点火手段に
よって着火・燃焼されエアバッグを膨張させるための燃
焼ガスを発生するガス発生手段とを含んで収容してなる
エアバッグ用ガス発生器であって、ハウジング内に、そ
れぞれガス発生手段が収容され、相互に連通する連通孔
を有する第一の燃焼室と第二の燃焼室が設けられてお
り、前記第一の燃焼室と第二の燃焼室との連通孔が、粘
着剤を介した複数枚重ねの金属薄板により閉塞されてい
るエアバック用ガス発生器を提供する。

【０００８】本発明において、連通孔は金属薄板により
第一の燃焼室内壁面側から閉塞されていることが好まし
い。

【０００９】第一の燃焼室と第二の燃焼室を連通する連
通孔は、連通孔の上に１枚目の金属薄板を粘着剤で貼り
付け（この粘着剤が「第１粘着剤層」となる）、１枚目
の金属薄板の上に２枚目の金属薄板を粘着剤により貼り
付け（この粘着剤が「第２粘着剤層」となる）、更に必
要に応じて３枚目以降の金属薄板が粘着剤層（この粘着
剤層が「第３粘着剤層」等になる）を介して貼り付けら
れて閉塞されている。１枚目の金属薄板は全面又は連通
孔に接する部分を除いた面に第１粘着剤層を有してお
り、２枚目以降の金属薄板は全面に第２粘着剤層（又は
第３、第４等の粘着剤層）を有していることが好まし
い。

【００１０】金属薄板及び粘着剤層の厚みは、ガス発生
手段の種類や量、連通孔の大きさ等に応じ、エアバッグ
用ガス発生器として適正に作動するように適宜決定され
るものであるが、例えば、複数枚の金属薄板（粘着剤を
除く）の総厚みは、好ましくは１０〜２００μｍ、より
好ましくは２０〜１００μｍにすることができ、各金属
薄板の厚みは、好ましくは５〜１００μｍ、より好まし
くは１０〜５０μｍ、更に好ましくは２５〜５５μｍに
することができる。また、第３粘着剤層以降の厚みも同
様に前記範囲内で選択できる。

【００１１】粘着剤層を第１及び第２粘着剤層とすると
き、第１粘着剤層の厚み及び第２粘着剤層の厚みは、そ
れぞれ好ましくは１０〜５０μｍ、より好ましくは２０
〜４０μｍにすることができる。

【００１２】このように第１及び第２粘着剤層等を介し
た複数枚の金属薄板で連通孔を閉塞した場合、第一の燃
焼室内のガス発生手段が燃焼して圧力が上昇し、金属薄
板全体に大きな圧力が加わったとき、複数枚の金属薄板
の総厚みが厚くなっているため、圧力の上昇によって破
裂することが防止される。１枚の金属薄板の厚みを２枚
分程度まで厚くした場合、圧力に対して破裂することは
ないが、金属薄板は連通孔が形成された部位の形状に合
わせて非平面状態、例えば曲面状に貼り付けられている
場合が多く、平面状に戻ろうとする力が粘着剤の粘着力
を上回って金属薄板が剥がれ落ちる恐れがあるので、本
発明のように複数枚の金属薄板を使用することで、剥が
れ落ちることが防止できる。

【００１３】また、第２の燃焼室内のガス発生手段が燃
焼して圧力が上昇したとき、第１粘着剤層の粘着力は前
記圧力よりも十分に小さいので、２枚の金属薄板は容易
に剥がれ落ちる。

【００１４】本発明のエアバッグ用ガス発生器は、特に
着火性の低いガス発生手段を第一の燃焼室に配置した場
合に、第１ガス発生室の圧力を高めて着火性を高めるこ
とができるので望ましい。

【００１５】本発明のエアバッグ用ガス発生器に適した
ガス発生手段としては、例えばグアニジン誘導体及び塩
基性金属硝酸塩を含有するガス発生剤、更にバインダ及
び／又はスラグ形成剤として作用する添加剤を含有する
ガス発生剤が挙げられる。

【００１６】本発明のエアバッグ用ガス発生器は、ガス
発生器で発生するガスを導入して膨張するエアバッグ
（袋体）と共にモジュールケース内に収容され、エアバ
ッグ装置となる。このエアバッグ装置は、衝撃センサが
衝撃を感知することに連動してガス発生器が作動し、ハ
ウジングのガス排出口から燃焼ガスを排出する。この燃
焼ガスはエアバッグ内に流入し、これによりエアバッグ
はモジュールカバーを破って膨出し、車両中の硬い構造
物と乗員との間に衝撃を吸収するクッションを形成す
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態に基
づき、本発明のエアバッグ用ガス発生器を説明する。

【００１８】図１は、本発明のエアバッグ用ガス発生器
の縦断面図であり、特に運転席側に配置するのに適した
構造となっている。

【００１９】このガス発生器は、ガス排出口を有するデ
ィフューザシェル１と、ディフューザシェル１と共に内
部収容空間を形成するクロージャシェル２とを接合して
なるハウジング３内に、略円筒形状の内筒部材４を配置
して、その外側を第一の燃焼室５ａとしている。

【００２０】また、内筒部材４の内側には段欠き部６を
設け、段欠き部６に略平板円形の隔壁７を配置してお
り、この隔壁７で内筒部材４内を更に２室に画成し、デ
ィフューザシェル１側（上部空間側）に第二の燃焼室５
ｂ、クロージャシェル２側（下部空間側）に点火手段収
容室８を形成している。

【００２１】その結果、このガス発生器では、第一の燃
焼室５ａと第二の燃焼室５ｂとは、ハウジング３内に同
心円に設けられて、ハウジング３の半径方向に隣接して
いる。この第１及び第二の燃焼室５ａ、５ｂ内には、衝
撃をうけて作動した点火手段によって燃焼し、燃焼ガス
を発生するガス発生剤９ａ、９ｂが収容され、点火手段
収容室８内には、衝撃によって作動する点火手段が収容
されている。

【００２２】第一の燃焼室５ａと第二の燃焼室５ｂとを
画成する内筒部材４には連通孔１０が設けられており、
この連通孔１０は、２枚重ねのシールテープ１１により
閉塞されている。この２枚重ねのシールテープは、それ
ぞれ厚みが４０μｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）テ
ープ（１枚のステンレス製テープの引張強度は５４ｋｇ
／ｍｍ²）であり、第１粘着剤層及び第２粘着剤層の厚
みはいずれも３０μｍである。

【００２３】点火手段は、センサーが衝撃を感知する事
に基づいて出力される作動信号によって作動する２つの
電気着火式点火器１２ａ,１２ｂを含んで構成されてお
り、点火器同士は、１つのイニシエータカラー１３に互
いに平行に、その頭部を突起させて設けられている。こ
のように１つのイニシエータカラー１３に２つの点火器
１２ａ,１２ｂを設けることにより、２つの点火器はイ
ニシエータカラー１３に固定されて単一の部材となり、
ガス発生器への組付けが容易となる。特にこの図に示す
ガス発生器では、イニシエータカラー１３を、内筒部材
４内に挿入可能な大きさとすることにより、２つの点火
器１２ａ,１２ｂを設けたイニシエータカラー１３を該
内筒４内に挿入した後、内筒部材４の下端をかしめてイ
ニシエータカラー１３を固定することにより、２つの点
火器を容易且つ確実に固定することができる。

【００２４】この実施の形態では、イニシエータカラー
１３と隔壁７との間の空間に、何れか１つの点火器１２
ｂ（以下、「第二の点火器」とする）を包囲するように
略円筒形状の分離筒１４を配置して、その外側に第一の
伝火薬収容室１５ａ、内側に第二の伝火薬収容室１５ｂ
を画成し、そして各収容室内に、点火器と、点火器と共
に点火手段を構成する伝火薬とを収容している。その結
果、点火器と共に点火手段を構成する伝火薬１６ａ、１
６ｂは、各点火器１２ａ、１２ｂ毎に確実に区分される
こととなる。

【００２５】この第一の伝火薬収容室１５ａは、その中
に収容された伝火薬１６ａが燃焼すると、内筒部材４に
形成された伝火孔１７を閉塞するシールテープ１８が破
裂して第一の燃焼室５ａと連通する。また第二の伝火薬
収容室１５ｂも、その中の伝火薬１６ｂが燃焼すると隔
壁７に形成された伝火孔１９を閉塞するシールテープ２
０が破裂して第二の燃焼室５ｂと連通する。よって、こ
のガス発生器は、作動に際して、第一の点火器１２ａが
着火（作動）したときの火炎は、その収容室１５ａ内に
ある伝火薬１６ａを着火・燃焼させ、その火炎が内筒部
材４に形成された伝火孔１７を通り、収容室１５ａの半
径方向に位置する第一の燃焼室５ａ内に収容された７孔
のガス発生剤９ａを着火燃焼させる。

【００２６】また第二の点火器１２ｂは、その収容室１
５ｂ内の第二の伝火薬１６ｂを着火・燃焼させ、その火
炎が収容室１５ｂの軸方向に設けられた伝火孔１９を通
り、その延長上にある第二の燃焼室５ｂ内に収容された
単孔のガス発生剤９ｂを着火・燃焼させる。この第二の
燃焼室９ｂ内で発生した燃焼ガスは、内筒部材４のディ
フューザシェル１側に設けられた連通孔１０を通り第一
の燃焼室５ａ内に流入する。

【００２７】図１に示すガス発生器では、作動性能を安
定化するために第二の点火器１２ｂと第一の点火器１２
ａが同時に着火することはあるが、前者１２ｂが後者１
２ａよりも先に作動することはない。つまり第二の燃焼
室５ｂに収容されたガス発生剤９ｂは、第一の燃焼室５
ａに収容されたガス発生剤９ａと同時か、或いは遅れて
燃焼する。

【００２８】また図１に示すガス発生器では、イニシエ
ータカラーと隔壁との間に配置される分離筒１４は、隔
壁７の下面とイニシエータカラー１３の上面に分離筒１
４の外形に相当する穴部２１を設け、それぞれの穴部に
分離筒１４の上端又は下端を嵌入して配置されている。
このように分離筒１４を配置していることにより、いず
れか一の伝火薬燃焼室内で発生する伝火薬の火炎が、他
の伝火薬収容室内の伝火薬を直接燃焼させることはな
く、２つの燃焼室内に収容されたガス発生剤は、それぞ
れ異なる区分の伝火薬が燃焼した火炎により着火・燃焼
される。即ち、通常、該分離筒１４内（即ち第二の伝火
薬収容室内）で伝火薬が燃焼した場合には、その燃焼に
よって生じるガスの圧力は、分離筒１４を半径方向に押
し広げるようにも働くこととなるが、分離筒１４の上下
端部はそれぞれが嵌入する穴部の周壁に確実に支持され
ていることとなり、単に分離筒を隔壁とイニシエータカ
ラーとの間で挟持した場合に比べ、より確実に伝火薬の
燃焼ガス・火炎の漏洩を阻止することができる。

【００２９】またハウジング３内には、ガス発生剤９
ａ、９ｂの燃焼によって発生した燃焼ガスを浄化・冷却
するための共通のクーラント・フィルタ２２が配設され
ており、そのディフューザシェル１側の内周面は、クー
ラント・フィルタ２２の端面とディフューザシェル１天
井部内面との間を燃焼ガスが通過することのないよう
に、ショートパス防止部材２３で覆われている。クーラ
ント・フィルタ２２の外側には、燃焼ガスの通過などに
よるフィルタ２２の膨出を抑止するための外層２４を配
置している。この外層２４は、例えば、積層金網体を用
いて形成する他、周壁面に複数の貫通孔を有する多孔円
筒状部材、或いは所定巾の帯状部材を環状にしたベルト
状抑止層を用いて形成することもできる。

【００３０】更に外層２４の外側には、燃焼ガスがフィ
ルタ２２の全面を通過することができるように、間隙２
５が形成されている。ディフューザシェルに形成される
ガス排出口２６は、外気の進入を阻止するためシールテ
ープ２７で閉塞されている。このシールテープ２７は、
ガスを放出する際に破裂する。シールテープ２７は外部
の湿気からガス発生剤を保護するのが目的であり、燃焼
内圧などの性能調整には全く影響を与えるものではな
い。

【００３１】本実施形態のガス発生器では、点火手段収
容室８内であって分離筒１４の外に配置された第一の点
火器１２ａが作動すると、第一の伝火薬収容室１５ｂ内
に収容された伝火薬１６ａが着火・燃焼し、その火炎が
内筒部材４の伝火孔１７を通って、第一の燃焼室５ａ内
に収容された７孔を有する多孔円筒状の第一のガス発生
剤９ａを燃焼させる。このとき、連通孔１０を閉塞する
２枚重ねのシールテープ１１は、シールテープの総厚み
による強度の向上と、主として第２粘着剤層の存在によ
るシールテープ自体の反発力の緩和により、破裂したり
剥がれ落ちたりすることなく、第１焼室５ａ内の圧力を
ガス発生剤９ａの着火燃焼が円滑になされる程度まで上
昇させることができる。

【００３２】また、分離筒１４に包囲される第二の点火
器１２ｂが、第一の点火器１２ａと同じか或いは遅れて
作動すると、第二の伝火薬収容室１５ｂ内に収容された
伝火薬１６ｂが着火・燃焼し、その火炎は第二の燃焼室
５ｂ内に収容された単孔円筒状の第二のガス発生剤９ｂ
を着火・燃焼させる。このとき、第二の燃焼室５ｂの内
圧の上昇によって、シールテープ１１は容易に剥がれ落
ち、連通孔１０により第二の燃焼室５ｂと第一の燃焼室
５ａが連通される。

【００３３】本実施形態のガス発生器においては、２つ
の点火器１２ａ、１２ｂの着火タイミングを調整する、
つまり第一の点火器の作動後に第二の点火器を作動させ
るか、或いは第一の点火器と第二の点火器を同時に作動
させるかにより、ガス発生器の出力形態（作動性能）を
任意に調整することができ、衝突時の車両の速度や環境
温度など様々な状況において、後述のエアバッグ装置と
した場合に於けるエアバッグの展開を最大限適正なもの
とすることができる。特にこの図に示すガス発生器で
は、各燃焼室５ａ、５ｂ毎に形状の異なるガス発生剤９
ａ、９ｂが使用されており、第一の燃焼室５ａには多孔
円筒状の第一のガス発生剤９ａが、第二の燃焼室５ｂに
は単孔円筒状の第二のガス発生剤９ｂがそれぞれ収容さ
れている。なお、ガス発生剤の形状、組成、組成比及び
量等は、勿論、所望の出力形態を得るために、適宜変更
することができる。

【００３４】本発明のエアバッグ用ガス発生器におい
て、連通孔１０を厚みが４０μｍのステンレス製（ＳＵ
Ｓ３０４）テープ（１枚のステンレス製テープの引張強
度は５４ｋｇ／ｍｍ²）２枚と、粘着剤（第１及び第２
粘着剤層の厚み各３０μｍ）により閉塞したとき、内圧
３０，０００ｋＰａ程度まで破裂したり剥がれ落ちたり
しない。よって、第一の燃焼室５ａにおいてガス発生剤
９ａとしてニトログアニジン２０〜６０重量％、塩基性
硝酸銅３５〜７５重量％及び（ｃ）グアガム０．１〜１
０重量％からなる図１に示す形状のものを用いたとき、
着火燃焼を円滑に行うことができる。２枚重ねのステン
レス製テープは、第二の燃焼室側からの圧力に対しては
剥がれ落ちる。

【００３５】本発明のエアバッグ用ガス発生器は、ガス
発生器、衝撃センサ、コントロールユニット、モジュー
ルケース、エアバッグからなるエアバッグ装置に適用す
ることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、一つの燃焼室内のガス
発生手段の着火燃焼により、他の燃焼室内のガス発生手
段が着火燃焼することが防止されるため、誤作動が防止
され、ガス発生器の安全性及び信頼性を高めることがで
きる。また、着火性の低いガス発生手段を用いた場合で
も、ガス発生手段の着火燃焼を円滑に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のガス発生器の一実施態様を示す縦断
面図。

【符号の説明】

３ ハウジング ５ａ 第一の燃焼室 ５ｂ 第二の燃焼室 ７ 隔壁 ９ａ 第一のガス発生剤 ９ｂ 第二のガス発生剤 １２ａ 第一の点火器 １２ｂ 第二の点火器 １３ イニシエータカラー ２２ クーラント・フィルタ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス排出口を有するハウジング内に、衝
   撃によって作動する点火手段と、該点火手段によって着
   火・燃焼されエアバッグを膨張させるための燃焼ガスを
   発生するガス発生手段とを含んで収容してなるエアバッ
   グ用ガス発生器であって、ハウジング内に、それぞれガ
   ス発生手段が収容され、相互に連通する連通孔を有する
   第一の燃焼室と第二の燃焼室が設けられており、前記第
   一の燃焼室と第二の燃焼室との連通孔が、粘着剤を介し
   た複数枚重ねの金属薄板により閉塞されているエアバッ
   ク用ガス発生器。
2. 【請求項２】 金属薄板が非平面状態で貼り付けられて
   いる請求項１記載のエアバッグ用ガス発生器。
3. 【請求項３】 粘着剤を除く複数枚の金属薄板の総厚み
   が１０〜２００μｍである請求項１又は２記載のエアバ
   ッグ用ガス発生器。
4. 【請求項４】 各金属薄板の厚みが５〜１００μｍであ
   る請求項１、２又は３記載のエアバッグ用ガス発生器。
5. 【請求項５】 連通孔周縁部分と１枚目の金属薄板とが
   接する面に設けられた第１粘着剤層の厚みが１０〜５０
   μｍである請求項１〜４のいずれか１記載のエアバッグ
   用ガス発生器。
6. 【請求項６】 １枚目の金属薄板と２枚目の金属薄板と
   が接する面に設けられた第２粘着剤層の厚みが１０〜５
   ０μｍである請求項１〜５のいずれか１記載のエアバッ
   グ用ガス発生器。
7. 【請求項７】 連通孔が、金属薄板により第一の燃焼室
   内壁面側から閉塞されている請求項１〜６のいずれか１
   記載のエアバッグ用ガス発生器。
8. 【請求項８】 エアバッグ用ガス発生器と、衝撃を感知
   して前記ガス発生器を作動させる衝撃センサと、前記ガ
   ス発生器で発生するガスを導入して膨張するエアバッグ
   と、前記エアバッグを収容するモジュールケースとを含
   み、前記エアバッグ用ガス発生器が請求項１〜７のいず
   れか１記載のエアバッグ用ガス発生器であるエアバッグ
   装置。