JP2002283948A - ガス発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス発生作動時の応力の局部的な集中が緩和
されたガス発生器と、このガス発生器を用いたエアバッ
グ装置を提供する。 【解決手段】 スクイブ６４により仕切部材５８内の点
火剤６８に点火され、この点火剤６８の反応ガスにより
ガス発生剤７０が反応し、ガスがフィルタ７２を通り、
ガス噴出口５２ｃから噴出する。仕切部材５８の下部は
下側ハウジング５４の開口５４ｅに圧入され、溶接され
ている。仕切部材５８の上端面は、上側ハウジング５２
の中央部５３Ａに溶接されている。この中央部５３Ａ
は、その周囲の周囲部５３Ｂよりも内方に突出してい
る。中央部５３Ａと周囲部５３Ｂとの間の境界部５３Ｃ
は斜面よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアバッグ装置に
組み込むのに好適なガス発生器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の高速移動体に設置されるエア
バッグ装置は、エアバッグと、インフレータと通称され
るガス発生器と、エアバッグを覆うモジュールカバー等
を備えている。自動車が衝突等の緊急事態に遭遇する
と、ガス発生器が作動してエアバッグが膨張し、乗員を
受け止める。

【０００３】第３図は従来のステアリングホイールの一
例を示す側面図、第４図は同正面図、第５図は第４図の
Ｖ−Ｖ線に沿う断面図、第６図はこのステアリングのエ
アバッグ装置に組み込まれたガス発生器の断面図であ
る。

【０００４】第３，４図の通り、ステアリングホイール
１０の内側領域にエアバッグ装置１４が設置されてい
る。符号１２はスポーク部を示す。

【０００５】第５図の通り、このエアバッグ装置１４
は、ブラケット１８によってステアリングに固定設置さ
れたリテーナ２０と、このリテーナ２０にガス導入口の
縁部が取り付けられたエアバッグ２２と、リテーナ２０
に取り付けられており、エアバッグ２２内にガスを噴出
するためのガス発生器（インフレータ）２４と、エアバ
ッグ２２を覆うモジュールカバー２６とを備えている。
このモジュールカバー２６の基端側は、リテーナ２０に
連結されている。

【０００６】第６図に示す通り、ガス発生器２４は、上
側ハウジング２７及び下側ハウジング２８よりなる外殻
体と、該外殻体内に設置された円筒状の仕切部材２９と
からなる容器を有する。仕切部材２９の一端は下側ハウ
ジング２８の底面の開口を通り、下方に突出している。
この開口の内周面と仕切部材２９の外周面とはレーザー
ビーム溶接等により溶接されている。仕切部材２９の端
面と上側ハウジング２７の内面とはプロジェクション溶
接により溶接されている。

【０００７】この仕切部材２９の内側に点火剤（ブース
タプロペラント）３０が収容され、仕切部材２９の外周
側にガス発生剤（メインプロペラント）３２が収容され
ている。

【０００８】この仕切部材２９の該一端にスクイブ３４
が設置され、スクイブコネクタ３６及びスクイブリード
線３８を介して該スクイブ３４に通電することにより点
火剤３０が点火されるように構成されている。この点火
剤３０が点火されると、ガスが仕切部材２９の開口４０
から噴出してガス発生剤３２が点火し、大量のガスが急
速に発生し、このガスがメッシュ等よりなるフィルタ４
２を通り、開口４４を通ってガス発生器２４外に噴出
し、エアバッグ２２を膨張させる。エアバッグ２２が膨
張するときにはモジュールカバー２６はテアラインに沿
って開裂し、エアバッグ２２は車両室内に大きく膨張す
る。このステアリングホイールは、ステアリングシャフ
トの上端の雄ネジ部４６及びナット４８によって固定さ
れている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のガス発生器
にあっては、ガス発生剤が点火されたときに容器の内圧
が増大し、上側ハウジング２７と仕切部材２９との結合
部に大きな応力が加えられる。即ち、第７図（ａ），
（ｂ）に模式的に示すように、ガス発生剤３２が反応す
ると、上側ハウジング２７には内部から大きなガス圧が
加えられ、２点鎖線２７’で示すように上側ハウジング
２７が外方に膨出しようとする。このため、上側ハウジ
ング２７のうち仕切部材２９が固着された部分の直近
に、矢印Ｆ_１，Ｆ_２で示す大きな応力が瞬間的に加えら
れる。この大きな応力に耐えるようにするために、上側
ハウジング２７を高強度材としたり、肉厚を大きくした
りする必要があり、コストアップやガス発生器の重量増
を招いていた。

【００１０】本発明は、このようなガス発生剤点火時の
大きな応力に十分に対抗できる容器を有したガス発生器
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のガス発生器は、
容器と、該容器内のガス発生剤と、該ガス発生剤に点火
するための点火器とを有するガス発生器であって、該容
器は、外殻体と、少なくとも一部が該外殻体内に配置さ
れた筒状の仕切部材とを備え、該仕切部材の内側と外周
側とにそれぞれガス発生剤収容室が区画形成されてお
り、該仕切部材の一端が外殻体の一方の側の内面に固着
され、他端側が外殻体の他方の側に固着されているガス
発生器において、該外殻体の一方の側は、該仕切部材の
近傍に補強部を有していることを特徴とするものであ
る。

【００１２】かかるガス発生器にあっては、外殻体の仕
切部材固着部分の近傍が補強されているため、ガス発生
剤の点火時に仕切部材と容器との結合部に大きな応力が
加えられても、この応力に十分に対抗できる。また、容
器を安価材としたり、肉薄軽量化したりすることもでき
る。

【００１３】本発明のガス発生器では、外殻体の該一方
の側は、中央部と、該中央部を取り巻く周囲部とを有
し、該中央部は該周囲部よりも外殻体の内方へ突出して
おり、前記仕切部材は該中央部の周縁近傍に固着されて
いることが好ましい。かかる構成とした場合、上記の応
力が該中央部と周囲部との境界部付近に広く分散される
ようになり、局部的な応力集中が緩和される。

【００１４】本発明では、該中央部と周囲部との境界部
は、該周囲部から離反して中央部に接近するほど外殻体
の内方に入り込む斜面となっていることが好ましい。か
かる構成とした場合、上記の応力が確実に広く分散され
る。また、容器に中央部と周囲部とをプレス成形等によ
って形成する場合、境界部の成形残留歪を全く又は殆ど
無くし、容器の強度上の弱点を無くすことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下第１，２図を参照して本発明
の実施の形態について説明する。第１図は本発明のガス
発生器の実施の形態を示す断面図（第２図のＩ−Ｉ線断
面図）、第２図はガス発生器の底面図である。第７図
（ｃ）は、このガス発生器の要部拡大断面図であり、前
記第７図（ｂ）と同様部分の断面を示している。

【００１６】このガス発生器５０は、上側ハウジング５
２及び下側ハウジング５４よりなる外殻体５６と、大部
分が外殻体５６内に配置され、一部が該外殻体５６から
突出した円筒状の仕切部材５８とで構成された容器６０
を有する。

【００１７】上側ハウジング５２は、略円板状の天板部
５２ａと、該天板部５２ａの周縁から下方に垂下する周
壁部５２ｂとを有しており、この周壁部５２ｂにガス噴
出口５２ｃが複数個設けられている。天板部５２ａは、
略円形の中央部５３Ａと、この中央部５３Ａを取り巻く
周囲部５３Ｂとからなり、中央部５３Ａは周囲部５３Ｂ
よりも外殻体５６の内方に突出している。この突出の程
度、即ち第１図の中央部５３Ａの深さｈは天板部５２ａ
の厚さの５０〜２００％程度が好ましい。

【００１８】なお、この実施の形態では、中央部５３Ａ
と周囲部５３Ｂとの境界部５３Ｃは、周囲部５３Ｂから
離反して中央部５３Ａに接近するほど外殻体５６の内方
に入り込む斜面となっている。この斜面の傾きθ（第７
図（ｃ）参照）は、２０〜７０°程度が好ましい。

【００１９】仕切部材５８は、この上側ハウジング５２
の周壁部５２ｂと同軸的に配置されており、該仕切部材
５８の上端面が天板部５２ａの中央部５３Ａの周縁近傍
部分に対しプロジェクション溶接等の溶接により固着さ
れている。但し、この固着は溶接に限定されるものでは
ない。この仕切部材５８の上部には、ガス噴出口５８ａ
が複数個設けられている。

【００２０】下側ハウジング５４は、略円板状の底板部
５４ａと、該底板部５４ａの周縁から上方に起立する周
壁部５４ｂとを有している。該周壁部５４ｂの上縁は外
方に向かって徐々に拡開し、フランジ部５４ｃに連なっ
ている。第５図の通り、このフランジ部５４ｃは、外殻
体５６の外周に張り出す略正方形状のものであり、その
４隅にボルト又はリベット等の挿通孔５４ｄが設けられ
ている。

【００２１】底板部５４ａの中央に円形の開口５４ｅが
設けられており、前記仕切部材５８が該開口５４ｅに挿
通されている。この開口５４ｅの端部から上方に環状部
６２が突設されている。この実施の形態では、環状部６
２は底板部５４ａにバーリング加工を施すことにより形
成されているが、環状部６２の形成方法はこれに限定さ
れるものではない。

【００２２】この仕切部材５８は、大部分が外殻体５６
内に配置され、下端近傍部分のみが該開口５４ｅを通っ
て下方に突出している。この仕切部材５８内の下部にス
クイブ６４が挿入されている。このスクイブ６４は、ス
クイブ本体６４ａと、このスクイブ本体６４ａに外嵌し
た略筒状のスクイブホルダ６４ｂとからなる。このスク
イブホルダ６４ｂの外周面にガスケット装着溝が設けら
れ、該ガスケット装着溝内にガスケット６４ｃが配置さ
れている。このガスケット６４ｃとしては、例えば耐熱
性のゴム等よりなるＯリングが用いられる。このガスケ
ット６４ｃが仕切部材５８の内周面に気密に接してい
る。

【００２３】仕切部材５８の下端には、内向き鍔部５８
ｂがカシメ加工等により形成され、スクイブホルダ６４
ｂの下端が該鍔部５８ｂに係止されている。図示は省略
するが、スクイブ６４の下端の端子６４ｄにスクイブコ
ネクタが接続される。

【００２４】この仕切部材５８内に、アルミニウム等の
低融点の金属などよりなるエンハーサカップ６６が配置
され、このエンハーサカップ６６内に点火剤（ブースタ
プロペラント）６８が配置されている。スクイブ６４に
通電されると、このブースタプロペラントが反応を開始
する。エンハーサカップ６６内の温度及びガス圧が十分
に高くなった段階で、エンハーサカップ６６が破れ、ガ
スがガス噴出口５８ａを通って噴出し、ガス発生剤（メ
インプロペラント）７０に吹き付けられ、該ガス発生剤
７０がガス発生反応を開始する。なお、点火剤及びガス
発生剤としてはアジ化ナトリウム等を用いることができ
るが、これに限定されるものではない。

【００２５】このガス発生剤７０は、仕切部材５８とフ
ィルタ７２との間に充填されている。このフィルタ７２
は、金属ワイヤのネットやメッシュをプレス成形等によ
り円環形に固めたものである。このフィルタ７２の外周
面に沿って、パンチングメタルなどの多孔板よりなる環
状のフィルタホルダ７４が配置されている。

【００２６】フィルタ７２の上部内周面と仕切部材５８
の上部との間には、中心孔付きの略円板状のフィルタ位
置決め部材７６が配置されている。

【００２７】仕切部材５８の下部には中心孔付きの略円
板状のスパッタシールド７８が外嵌しており、該スパッ
タシールド７８の上側にクッション８０が配置されてい
る。ガス発生剤７０は、これらのフィルタ位置決め部材
７６とクッション８０との間に配置されている。

【００２８】このガス発生器５０を製作するに際して
は、上側ハウジング５２の中央部５３Ａと仕切部材５８
とをプロジェクション溶接等により固着しておく。この
仕切部材５８内にエンハーサカップ６６、点火剤６８及
びスクイブ６４が挿入され、仕切部材５８の下端をカシ
メ加工して鍔部５８ｂを形成する。

【００２９】この上側ハウジング５２が第１図とは上下
逆の姿勢とされ、まずその中にフィルタ位置決め部材７
６と、フィルタホルダ７４付きのフィルタ７２とが設置
され、ガス発生剤７０が充填され、このガス発生剤７０
を押えるようにクッション８０及びスパッタシールド７
８が配置される。

【００３０】この上側ハウジング５２に対し下側ハウジ
ング５４が装着される。前記開口５４ｅ及び環状部６２
の内径は仕切部材５８の外径よりも若干小さく設定され
ており、仕切部材５８は環状部６２及び開口５４ｅに圧
入される。また、上側ハウジング５２の周壁部５２ｂも
下側ハウジング５４の周壁部５４ｂに圧入される。その
後、仕切部材５８と開口５４ｅとの当接部分及び周壁部
５２ｂ、５４ｂの当接部分をそれぞれレーザービーム溶
接する。この溶接に際しては、環状部６２の内周面も仕
切部材５８の外周面に当接しているので、溶接の溶け込
み深さ（仕切部材５８の軸心線と平行方向の溶接深さ）
を十分に大きく取ることができる。なお、前記スパッタ
シールド７８は、仕切部材５８と開口５４ｅの縁部とを
レーザービーム溶接する際のレーザー漏れ光がガス発生
剤７０に照射されることを防止すると共に、溶断物（ス
パッタ）がガス発生剤７０に触れることを防止してい
る。

【００３１】このように構成されたガス発生器５０は、
例えば前記第５図のようにエアバッグ装置に組み込まれ
る。第５図は運転席用エアバッグ装置であるが、このガ
ス発生器は助手席用、後席用、サイド用、頭部保護用な
ど各種のエアバッグ装置に適用できる。

【００３２】このガス発生器５０のスクイブ６４に通電
することにより、点火剤６８が点火され、発生したガス
が仕切部材５８の開口５８ａを通って噴出し、ガス発生
剤７０をガス発生反応させる。これにより、大量のガス
が発生し、このガスがフィルタ７２及び上側ハウジング
５２の開口５２ｃを通って噴出し、エアバッグを膨張さ
せる。

【００３３】このようにガスが発生する場合、第７図
（ｃ）の２点鎖線５２’の通り、上側ハウジング５２は
ガス圧によって外方に膨らみ出そうとし、これに伴って
仕切部材５８上端近傍の境界部５３Ｃ付近に大きな応力
が生じる。この場合、周囲部５３Ｂと境界部５３Ｃとの
繋がり部分から、境界部５３Ｃと中央部５３Ａとの繋が
り部分付近の広い範囲が少しずつ変形するようになり、
局部的に応力が集中しない。そのため、上側ハウジング
５２と仕切部材５８との連結部付近での応力が緩和され
る。従って、上側ハウジング５２として、高価な高強度
材を用いたり厚肉としたりすることが不要となり、コス
トダウンや重量減を図ることが可能となる。

【００３４】なお、この実施の形態にあっては、前記の
通り、仕切部材５８と下側ハウジング５４の開口５４ｅ
との溶接部分の溶接溶け込み深さが大きいので、仕切部
材５８と下側ハウジング５４との結合が強固であると共
に、この溶接界面からのガスリークが確実に防止され
る。また、この実施の形態にあっては、ガス発生器５０
がガスを発生させる場合、下側ハウジング５４の底板部
５４ａがガス圧によって第１図の下方に膨らみ出そうと
するが、環状部６２が底板部５４ａから上方に立ち上げ
られており、第３図の如く底板部５４ａが外方（矢印Ａ
方向）に膨らみ出すと環状部６２が開口５４ｅの中心方
向（矢印Ｂ方向）に突き出そうとし、仕切部材５８の外
周面に食い込もうとする。これにより、底板部５４ａと
仕切部材５８との結合が一層強固なものとなると共に、
仕切部材５８と開口５４ｅとの間からのガスリークが一
層確実に防止されるようになる。

【００３５】

【発明の効果】以上の通り、本発明によると、ガス発生
器のコストダウンや軽量化を図ることができる。また、
このガス発生器を用いたエアバッグ装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス発生器の実施の形態を示す断面図
である。

【図２】ガス発生器の底面図である。

【図３】ステアリングホイールの側面図である。

【図４】ステアリングホイールの正面図である。

【図５】図４のV−V線に沿う断面図である。

【図６】図５のエアバッグ装置のガス発生器を示す断面
図である。

【図７】上側ハウジングの断面図である。

【符号の説明】

１０ ステアリングホイール １４ エアバッグ装置 ２０ リテーナ ２２ エアバッグ ２４ ガス発生器 ２６ モジュールカバー ２７ 上側ハウジング ２８ 下側ハウジング ２９ 仕切部材 ３０ 点火剤 ３２ ガス発生剤 ３４ スクイブ ３６ スクイブコネクタ ３８ スクイブリード線 ５０ ガス発生器 ５２ 上側ハウジング ５２ａ 天板部 ５２ｂ 周壁部 ５３Ａ 中央部 ５３Ｂ 周囲部 ５３Ｃ 境界部 ５４ 下側ハウジング ５４ｅ 開口 ５６ 外殻体 ５８ 仕切部材 ６０ 容器 ６２ 環状部 ６４ スクイブ ６６ エンハーサカップ ６８ 点火剤 ７０ ガス発生剤 ７２ フィルタ ７４ フィルタ保持部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器と、該容器内のガス発生剤と、該ガ
   ス発生剤に点火するための点火器とを有するガス発生器
   であって、 該容器は、外殻体と、少なくとも一部が該外殻体内に配
   置された筒状の仕切部材とを備え、該仕切部材の内側と
   外周側とにそれぞれガス発生剤収容室が区画形成されて
   おり、 該仕切部材の一端が外殻体の一方の側の内面に固着さ
   れ、他端側が外殻体の他方の側に固着されているガス発
   生器において、 該外殻体の一方の側は、該仕切部材の近傍に補強部を有
   していることを特徴とするガス発生器。
2. 【請求項２】 請求項１において、該外殻体の該一方の
   側は、中央部と、該中央部を取り巻く周囲部とを有し、
   該中央部は該周囲部よりも外殻体の内方へ突出してお
   り、 前記仕切部材は該中央部の周縁近傍に固着されているこ
   とを特徴とするガス発生器。
3. 【請求項３】 請求項１において、該中央部と周囲部と
   の境界部は、該周囲部から離反して中央部に接近するほ
   ど外殻体の内方に入り込む斜面となっていることを特徴
   とするガス発生器。