JP2002326553A

JP2002326553A - ガス発生器

Info

Publication number: JP2002326553A
Application number: JP2001135787A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Suehiro; 昭彦末廣; Makoto Iwasaki; 誠岩崎; Koji Tanaka; 耕治田中
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 2001-05-07
Filing date: 2001-05-07
Publication date: 2002-11-12

Abstract

(57)【要約】【課題】ガス発生器の作動後において、ガス発生器の
ハウジングの少なくとも乗員側表面の温度上昇を抑制で
きるガス発生器を提供する。【解決手段】ハウジング（１）と、前記ハウジング
（１）内に装填され、燃焼によりガスを発生するガス発
生剤（７）と、前記ハウジング（１）に装着され、前記
ガス発生剤（７）を燃焼させる複数の点火器（８、９）
とを含んでなるガス発生器（Ｄ）であって、前記ハウジ
ング（１）の少なくとも乗員側の表面に断熱部材（３
０）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエアバッ
クを作動させるガス発生器に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を
保護するための安全装置の１つとして、エアバックが知
られている。このエアバックは、ガス発生器が発生する
多量の高温、高圧ガスにて作動するものである。

【０００３】ガス発生器は、その作動時間が数１０ｍｓ
という極めて短い時間であるが、多量のガス発生剤の燃
焼熱の伝導によって、ハウジング表面は高温になる。こ
のため、ガス発生器が作動後、若しくは作動中に、エア
バッグが表面に接触した場合、エアバッグが溶けて孔が
空き、この孔から高温ガスが放出されてしまうおそれが
ある。また、乗員の安全性を考慮した場合、ガス発生器
のハウジング表面の温度は高温にならないほうが好まし
い。

【０００４】特開２０００−１６２２６号公報には、ガ
ス発生器作動後のハウジング表面温度の温度上昇を抑制
できるガス発生器について開示されている。このガス発
生器は、ガス発生器のハウジングの下容器と上容器間に
伝熱規制手段を設け、ガス発生器作動後のハウジングの
乗員側の表面温度の上昇を抑制するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このガ
ス発生器は、伝熱規制手段を設けるため、ハウジングの
上容器と燃焼室間に空間形成材等を設けており、その構
造が複雑なものとなる。また、構造が複雑化することに
より、製造コストがかかるという問題もある。

【０００６】本発明は、ガス発生器の作動後において、
ガス発生器のハウジングの少なくとも乗員側表面の温度
上昇を抑制できるガス発生器を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の請求項１に記載のガス発生器は、ハウジング
と、前記ハウジング内に装填され、燃焼によりガスを発
生するガス発生剤と、前記ハウジングに装着され、前記
ガス発生剤を燃焼させる複数の点火器とを含んでなるガ
ス発生器であって、前記ハウジングの少なくとも乗員側
の表面に断熱部材が設けられているものである。ハウジ
ングの少なくとも乗員側の表面に断熱部材が設けられて
いるため、該表面の温度上昇が抑制される。このため、
ガス発生器から放出されるガスによって膨張するエアバ
ッグが、ガス発生器の作動中、或いは作動後に接触した
場合であっても、エアバッグが溶けて孔が空くというこ
とがなくなる。また、乗員の安全性も高まる。

【０００８】請求項２に記載のガス発生器は、請求項１
において前記断熱部材が、セラミックシート、発泡シリ
コン、カーボンシートのいずれか又はこれらを組み合わ
せたものからなるものである。断熱部材にセラミックシ
ート、発泡シリコン、カーボンシート等を使用すること
によって、ガス発生器のハウジングの燃焼熱による温度
上昇にも十分に耐え得ることができ、且つ断熱効果を発
揮しうるものである。また、これらの断熱部材をハウジ
ングの表面に任意の方法で設置するだけであるので、従
来から使用されているガス発生器の構造を変更する必要
もない。したがって、ガス発生器の構造が複雑化するこ
ともない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のガス発生器の実施
形態の一例を、図１に基づいて説明する。図１に、本発
明に係るガス発生器Ｄを示す。ガス発生器Ｄは、運転席
用エアバッグを膨張展開させるもので、短尺円筒状のハ
ウジング１と、ハウジング１内に装着される内筒材２
と、内筒材２内を上下２つの燃焼室３、４に画成する仕
切部材５と、各燃焼室３、４内にそれぞれ装着されるフ
ィルタ６及びガス発生剤７と、各燃焼室３、４内のガス
発生剤７をそれぞれ独立して燃焼させる点火器８、９と
を備えている。

【００１０】ハウジング１は、上容器１０と下容器１１
とで二重円筒構造にされている。このハウジング１は、
各容器１０、１１を突き合わせ溶接（例えば、摩擦圧
接）により接合することで、外筒１２及び内筒１３との
上下端を２つの蓋板１４、１５で閉鎖する構造である。
これで、ハウジング１の内部は、外筒１２と内筒１３間
の密閉空間Ｓ（環状空間）と、内筒１３内側の空間Ｓ１
とに画成される。そして、上容器１０の乗員側の表面
は、断熱部材３０によって被覆されている。

【００１１】断熱部材３０は、セラミックシート、発泡
シリコン、カーボンシート等のガス発生器Ｄの燃焼ガス
による温度上昇にも十分に耐えることができ、且つ断熱
効果を発揮しうるものが好ましい。これらセラミックシ
ート、発泡シリコン、カーボンシート等を単独又は組み
合わせて用いることができる。これによって、上容器１
０の乗員側の表面の温度上昇が抑制される。このため、
ガス発生器の作動中或いは作動後に、エアバッグがガス
発生器に接触することがあっても、エアバッグが溶けて
孔があくということがなくなる。また、乗員側の表面温
度が高温とならないため、ガス発生器作動後における安
全性が高まる。また、断熱部材３０の厚さは、断熱効果
が発揮できる程度であればよく、通常０．５〜２０ｍｍ
であり、セラミックシートであれば通常１〜５ｍｍ、発
泡シリコンであれば通常３〜１０ｍｍ、カーボンシート
であれば通常１〜５ｍｍとすることが好ましい。

【００１２】また、これら断熱部材３０は、樹脂による
接着等の任意の方法で上容器１０の表面に固定されてい
る。接着には、耐熱性の熱硬化性樹脂等を使用すること
ができる。また、これら耐熱性の熱硬化性樹脂を厚めに
塗布し、断熱部材３０の代わりとすることもできる。ま
た、断熱部材３０を耐熱性プラスチック等の剛性の素材
で構成する場合、ガス発生器へのネジ固定やはめ込み等
によって固定することもできる。

【００１３】ハウジング１の外筒１２には、密閉空間Ｓ
と外部（エアバッグ内）を連通する複数のガス放出孔１
２ａが形成され、これら各ガス放出孔１２ａは外筒１２
の上端側（上蓋板１４側）に開口し、ハウジング１の周
方向に所定間隔毎に配置されている。又各ガス放出孔１
２ａは外筒１２内周に貼着されたバーストプレート１６
にて閉鎖されている。バーストプレート１６は、例えば
アルミ等の金属箔で形成され、ハウジング１の防湿と内
圧調整の役割を果たす。

【００１４】又、内筒１３には、各空間Ｓ、Ｓ１を連通
する複数の導火孔１３ａが形成され、これら各導火孔１
３ａは内筒１３の上端側（上蓋板１４側）に開口し、ハ
ウジング１の周方向に所定間隔毎に配置されている。

【００１５】又、ハウジング１の下蓋板１５には、密閉
空間Ｓ内に突出する短尺内筒１８が一体形成されてい
る。短尺内筒１８はハウジング１（内筒１３）の軸心か
ら外筒１２側に偏心されて、外筒１２と内筒１３間に位
置している。又、下蓋板１５の外周縁には外筒１２の径
外側に沿って上蓋板１４側に延びるフランジ筒２１が形
成され、該フランジ筒２１のフランジ２２にエアバッグ
モジュール（エアバッグ、バッグカバー等からなる）の
リテーナ等（図示省略）が取り付けられる。

【００１６】又、ハウジング１内の密閉空間Ｓには、内
筒材２が装着されている。内筒材２は、例えば、多孔金
属板（パンチングメタル）やエクスパンディッドメタル
等を円筒状に成形して製作される。この内筒材２は、外
筒１２と短尺内筒１８間に装着され、下蓋板１５から上
蓋板１４近傍まで延在している。又内筒材２の上端は、
内筒１３外周に嵌め込まれた蓋板リング２３にて閉鎖さ
れている。これで、内筒材２は、密閉空間Ｓを外筒１２
側のガス通過空間Ｓ２（環状空間）と、内筒１３側の燃
焼空間Ｓ３（環状空間）とに画成している。尚、内筒材
２には、パンチングメタル等によって各空間Ｓ２、Ｓ３
を連通する複数のガス通過孔２ａを有している。

【００１７】内筒材２内の燃焼空間Ｓ３は、仕切部材５
によって上下２つの燃焼室３、４に画成されている。仕
切部材５は、各蓋板１４、１５と略平行として内筒材２
内に圧入され、燃焼空間Ｓ３内を所定の容積割合で各燃
焼室３、４に画成している。又、仕切部材５は内筒１３
外周に嵌め込まれて短尺内筒１８上側に位置決めされて
いる。

【００１８】そして、各燃焼室３、４内には、フィルタ
６が装着され、ガス発生剤７が装填されている。各フィ
ルタ６は、例えば、メリヤス編み金網や、平織りやクリ
ンプ織り金属線材の集合体を円筒状に成形することによ
って安価に製作される。各フィルタ６は、内筒材２と短
尺内筒１８間に装着され、燃焼室３内で仕切部材５から
蓋板リング２３まで延在し、又燃焼室４内で下蓋板１５
から仕切部材５まで延在している。又各燃焼室３、４の
フィルタ６内には、燃焼により高温ガスを発生するガス
発生剤７が装填され、その装填量は、エアバッグの膨張
展開を制御可能となす量に調整されている。

【００１９】ハウジング１の内筒１３、短尺内筒１８に
は、各点火器８、９がそれぞれ装着されている。

【００２０】各点火器８、９は、図示省略する電橋線
（抵抗発熱体）への通電により管体２５内に収納されて
いる着火薬を発火させるピン型スクイブを用いている。

【００２１】これら各点火器８、９は、コップ状の管体
２５と、管体２５内に収納される着火薬と、電橋線を通
電するためのリードピン２７、２８と、軸状の塞栓２９
とを備え、塞栓２９を管体２５内に嵌挿することで電橋
線と着火薬を接圧状態で封じている。電橋線は、管体２
５内で各リードピン２７、２８にそれぞれ接続され、該
各リードピン２７、２８間に架設されている。又、各リ
ードピン２７、２８は、管体２５内から塞栓２９を貫通
して管体２５反対側に突出している。管体２５には管体
２５内外に連通する発火孔が設けられている。尚、発火
孔は、着火薬の発火により破断されるスコアとして形成
されていてもよい。

【００２２】そして、各点火器８、９は、各リードピン
２７、２８の突出側から各内筒１３、１８内にそれぞれ
装着されて、管体２５を内筒１３内、又は燃焼室４内に
突出している。又各リードピン２７、２８は、各内筒１
３、１８内から下蓋板１５側に突出されて、車両側コネ
クタ３０に接続可能にされている。又点火器８は、内筒
１３内の伝火剤１７に対峙している。

【００２３】続いて、各点火器８、９は、内筒１３内に
突出するカシメ突起３１と、燃焼室４内に突出するカシ
メ突起３２とを径内方に折り曲げることで、各内筒１
３、１８にカシメ固定される。

【００２４】そして、各点火器８、９は、各リードピン
２７、２８への通電により電橋線を発熱させ、該発熱に
より着火薬を発火させる。この着火薬の火炎は、管体２
５の発火孔を通して内筒１３内、燃焼室４内に噴出され
る。

【００２５】尚、各点火器８、９は、ピン型スクイブの
他に、ピッグテイル型スクイブを用いることもできる。

【００２６】この様に構成される本実施形態例に係るガ
ス発生器Ｄは、ステアリングホイール内に装着されたエ
アバッグモジュールに組み込まれ、図示しない制御部に
接続される。

【００２７】制御部は、自動車の衝突を検出する衝突セ
ンサ（加速度センサ）と、各点火器８、９に通電する昇
圧回路と、バックアップコンデンサと、スクイブ（点火
器）駆動回路と、診断回路と、を備え、ガス発生装置全
体をマイクロコンピュータ４５で制御する。

【００２８】制御部に接続されたガス発生器Ｄは、衝突
センサが自動車の衝突を検出することで、スクイブ駆動
回路によって点火器８を作動（通電発火）して、伝火剤
１７を着火する。この伝火剤１７の火炎は、各導火孔１
３ａから燃焼室３（上側燃焼室）内に噴出されて、ガス
発生剤７を燃焼させることで、高温ガスを発生させる。
この時、ガス発生器Ｄの表面は高温となるが、乗員側の
表面は、断熱部材３０によって被覆されているため、こ
の熱をエアバッグやモジュールに伝熱するのを有効に防
止することができる。

【００２９】燃焼室３内で発生した高温ガスは、フィル
タ６内に流入し、ここでスラグ捕集と冷却を経て各ガス
通過孔２ａからガス通過空間Ｓ２内に流入する。そし
て、燃焼室３内での燃焼が進んで、ハウジング１内が所
定圧力に達すると、バーストプレート１６が破裂して、
ガス通過空間Ｓ２内で均一にされた清浄なガスが各ガス
放出孔１２ａからエアバッグ内に放出される。

【００３０】これで、エアバッグは、燃焼室３のみで発
生した少量のガスによって、緩やかに膨張展開を開始す
る。

【００３１】続いて、燃焼室３の燃焼開始後、制御部に
よって制御されたスクイブ駆動回路により微小時間差を
以て点火器９が作動（通電発火）すると、その火炎は燃
焼室４（下側燃焼室）内に噴出されて、ガス発生剤７を
燃焼させることで、高温ガスを発生させる。

【００３２】燃焼室４内で発生した高温ガスは、フィル
タ６内に流入し、ここでスラグ捕集と冷却を経てガス通
過空間Ｓ２内に流出する。そして、ガス通過空間Ｓ２に
流出したガスは、各ガス放出孔１２ａからエアバッグ内
に放出されるので、エアバッグは各燃焼室３、４から放
出される多量の清浄なガスによって急速な膨張展開に移
行される。

【００３３】この結果、エアバッグは、展開初期におい
て燃焼室３のみで発生した少量のガスにより緩やかに膨
張展開を開始し、微小時間後から、各燃焼室３、４で発
生した多量のガスにより急速に膨張展開することにな
る。

【００３４】尚、各点火器８、９の作動は、微小時間差
を以て行なうことを必ずしも要するものでなく、自動車
の衝突形態により適宜選択される。

【００３５】例えば、高速度での正面衝突や前方衝突の
如き危険度の高い衝突では、各点火器８、９を同時に作
動（通電発火）して、エアバッグを各燃焼室３、４で発
生した多量のガスにて急速に膨張展開させる。又、危険
度の中程度の衝突では、各点火器８、９を微小時間差を
以て作動（通電発火）して、エアバッグを展開初期にお
いて少量のガスで緩やかに膨張展開し、微小時間後に多
量のガスにて急速に膨張展開させる。更に、危険度の軽
程度の衝突では、例えば点火器８のみを作動（通電発
火）して、エアバッグを比較的長い時間をかけて少量の
ガスにて緩やかに膨張展開させる。

【００３６】この様に本実施形態例に係るガス発生器Ｄ
によれば、各点火器８、９の作動（通電発火）を選択す
ることで、発生するガス量を調整でき、エアバッグ膨張
展開を制御可能となせる。

【００３７】又、このようなガス発生器Ｄの作動中或い
は作動後にエアバッグがハウジングに接触するようなこ
とがある場合であっても、少なくともハウジング１の上
容器１０の表面に断熱部材３０が被覆されているため、
ガス発生剤７等の燃焼に伴うハウジング１の表面の温度
上昇が抑制され、エアバッグが溶けて孔が空いたりする
ことがなくなる。また、乗員等がガス発生器に接触した
場合であっても安全である。

【００３８】なお、本発明に係るガス発生器は、前述の
実施形態例に限定されるものではなく、助手席用や側面
衝突用エアバッグにも適用することが可能である。

【００３９】

【発明の効果】本発明のガス発生器では、ハウジングの
少なくとも乗員側の表面に断熱部材が設けられているた
め、ガス発生器の作動中或いは作動後に、エアバッグが
接触した場合であっても溶けて孔が空いたりすることが
なくなる。また、断熱部材を表面に接着等任意の方法で
設けた構造であるため、ガス発生器の構造が複雑化する
ことがなく、製造コストを抑えることが可能なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガス発生器の一実施形態例を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ハウジング３、４燃焼室７ガス発生剤８、９点火器（スクイブ）２５管体２７、２８リードピン２９塞栓３０断熱部材４０制御部４３検出手段４４制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中耕治兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化薬株式会社内Ｆターム(参考） 3D054 DD11 DD17 4G068 DA08 DB15 DC05 DD04 DD12 DD15 DD20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジング（１）と、前記ハウジング
（１）内に装填され、燃焼によりガスを発生するガス発
生剤（７）と、前記ハウジング（１）に装着され、前記
ガス発生剤（７）を燃焼させる複数の点火器（８、９）
とを含んでなるガス発生器（Ｄ）であって、前記ハウジング（１）の少なくとも乗員側の表面に断熱
部材（３０）が設けられているガス発生器。
【請求項２】前記断熱部材（３０）が、セラミックシ
ート、発泡シリコン、カーボンシートのいずれか又はこ
れらを組み合わせたものからなる請求項１に記載のガス
発生器。