JP2003034219A - エアバッグ用ガス発生器及びエアバッグ装置 - Google Patents

エアバッグ用ガス発生器及びエアバッグ装置

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JP2003034219A JP2001219916A JP2001219916A JP2003034219A JP 2003034219 A JP2003034219 A JP 2003034219A JP 2001219916 A JP2001219916 A JP 2001219916A JP 2001219916 A JP2001219916 A JP 2001219916A JP 2003034219 A JP2003034219 A JP 2003034219A
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Nobuyuki Oji
信之 大路
Sadahiro Nakajima
禎浩 中島
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所期の作動性能を確実に発揮するガス発生器
を提供すること。 【解決手段】 異なった圧力で開口する２種以上のガス
排出口を形成し、その内、最も低い圧力で開口する種類
のガス排出口を、点火手段に最も近いガス排出口、伝火
孔に最も近いガス排出口、又はハウジング軸方向高さの
中心位置に最も近いガス排出口とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、作動性能を最適な
ものとすることができるエアバック用ガス発生器及び、
これを用いたエアバック装置に関する。
【０００２】
【従来技術】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、該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、該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】ガス発生器は、ガス排出口を設けたハウジ
ング内に、作動信号を受領して作動する点火手段と、該
点火手段の作動によって着火されて燃焼し、エアバッグ
を膨張させるための作動ガスを生じさせるガス発生剤と
を含んで構成されている。
【０００４】このエアバッグは、ガス発生器から排出さ
れる作動ガスに依って膨張されることから、ガス発生器
内に於ける作動ガスの発生具合、即ちガス発生剤の燃焼
具合は、ガス発生器の作動性能に影響を与えることとな
る。そして、かかるガス発生器の作動性能は、常に所期
の作動性能を確実に享受できることが望ましいことか
ら、ガス発生剤も所期の通りに燃焼することが望まし
い。
【０００５】しかし、このガス発生剤の燃焼は、即ち化
学反応に依るものであることから、その燃焼具合（反応
速度）は、ガス発生剤の燃焼時に於ける気温など、各種
外部環境に依って影響を受けることも考えられる。即
ち、気温が４０℃近くの場合と、マイナス２０℃近くの
場合とでは、多少、ガス発生剤の燃焼具合が異なること
も考えられる。
【０００６】仮にガス発生剤の燃焼具合が外部環境によ
って影響を受ける場合、当該ガス発生剤の燃焼時（即ち
ガス発生器の作動時）における外部環境は、不確定な要
素となる。従って、ガス発生器に対して何等の工夫も施
さなければ、考えられる全ての環境に於いて同じ作動性
能を示すものでない限り、ガス発生器の作動性能も、そ
の作動時に於ける外部環境の影響を受けることが考えら
れる。つまり、ガス発生剤が燃焼した際のハウジング内
の圧力（以下「燃焼内圧」とする）を均等化し、燃焼性
能を安定化させることが困難である。
【０００７】また、従来に於いては、作動時初期の段階
に於いて、乗員に対してできる限り衝撃を与えないで作
動し、その後十分に乗員を拘束できる様に二段階で作動
するガス発生器も提供されている。これらは、特開平8
−207696号公報、米国特許第4,998,751号及び米国特許
第4,950,458号等にも開示されいる。
【０００８】しかしながらこの様なガス発生器では、各
段階で燃焼するガス発生剤の表面積と、その燃焼をコン
トロールするガス排出口の面積の比が全てにおいて好ま
しいものとなっていないため、ハウジングの内部圧力
は、一段目の燃焼では低すぎたり、二段目の燃焼では高
すぎたりと適正なコントロールができないか、或いは確
実にコントロールするには更なる改良が必要となってい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】依って本発明は、外部
環境に影響を受けないものとし、且つその機能を確実に
享受し得るエアバッグ用ガス発生器を提供するものであ
る。
【００１０】また、複数の段階に作動性能を調整するガ
ス発生器にあっては、容器の全体的な大きさを抑え、且
つ簡易な構造であって製造容易且つ軽量としながらも、
確実にその機能を享受しうるエアバッグ用ガス発生器を
提供するものである。
【００１１】更にガス発生剤が燃焼した際のハウジング
内圧力（以下「燃焼内圧」とする）を外部環境に依存す
ることなく均等化し、燃焼性能の安定化を確実にしたエ
アバッグ用ガス発生器を提供するものである。
【００１２】そしてかかるエアバッグ用ガス発生器を用
いたエアバッグ装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のエアバッグ用ガ
ス発生器は、開口する為に要求される圧力が異なってい
る二種類以上のガス排出口を設けたガス発生器であっ
て、それぞれの種類のガス排出口をガス発生器内（或い
はハウジング内）の圧力に応じて開口させることによ
り、当該ガス発生器内（或いはハウジング内）の圧力を
最適なものとし、ガス発生剤の燃焼具合、即ちガス発生
器の作動性能を最適なものとするものであり、且つ、ガ
ス排出口の配置個所を規制する事により、所期の設計通
りに、各種のガス排出口を開口させるものである。つま
り、二種以上のガス排出口の内、最も低い圧力で開口す
るガス排出口を最初に開口させるものである。
【００１４】即ち、本発明のエアバッグ用ガス発生器
は、複数のガス排出口を有するハウジング内に、作動信
号を受領して作動する点火手段と、該点火手段の作動に
依って着火・燃焼し作動ガスを生じさせるガス発生剤を
含んで収容し、該ガス排出口を閉塞手段で塞ぐと共に、
該閉塞手段がハウジング内部の圧力によって破裂してガ
ス排出口を開口させるエアバッグ用ガス発生器であっ
て、前記ハウジングには、異なった圧力で開口する２種
以上のガス排出口が形成されており、当該２種以上のガ
ス排出口の内、最も低い圧力で開口する種類のガス排出
口は、前記点火手段に最も近いガス排出口となるように
配置されていることを特徴とする。
【００１５】上記ガス発生器に於いては、点火手段を複
数設け、最も低い圧力で開口する種類のガス排出口は、
複数の点火手段の内、最も早いタイミングで作動する点
火手段に最も近いガス排出口であるエアバッグ用ガス発
生器とすることができる。
【００１６】また、本発明のガス発生器として、２種以
上のガス排出口の内、最も低い圧力で開口する種類のガ
ス排出口が、前記点火手段とガス発生剤とを区画する壁
面に設けられた伝火孔に最も近いガス排出口となるよう
に、ガス排出口を配置したエアバッグ用ガス発生器とす
ることもできる。
【００１７】このガス発生器に於いては、点火手段を複
数設け、隔壁は、複数の点火手段の内、最も早いタイミ
ングで作動する点火手段とガス発生剤とを区画するもの
として形成したエアバッグ用ガス発生器とすることもで
きる。
【００１８】更に、本発明のガス発生器として、２種以
上のガス排出口の内、最も低い圧力で開口する種類のガ
ス排出口は、ハウジングの軸方向高さの中心位置に最も
近いガス排出口となるように配置されているエアバッグ
用ガス発生器とすることもできる。
【００１９】即ち、上記ガス発生器に於いては、そのハ
ウジングには複数のガス排出口が形成されており、この
ガス排出口は、開口する為に要求される圧力の違いによ
り、二種類以上に分類する事ができる。そして本発明で
は、二種以上のガス排出口の内、最も低い圧力で開口す
る種類のガス排出口は、少なくとも前記の位置に設けら
れるものであり、また同一種類のガス排出口を同一円周
上に配列させることもできる。特にガス発生器ハウジン
グが筒状に形成される場合、同じ種類のガス排出口を同
一円周方向に並べて配置すると共に、それぞれの種類の
ガス排出口を軸方向に並べて配置することもできる。
【００２０】また、開口する圧力の違いによって分類さ
れる二種以上のガス排出口は、それぞれ又は何れかの種
類のガス排出口が、開口する圧力が同じである複数のガ
ス排出口からなる他、一つのガス排出口だけからなるも
のとすることができる。
【００２１】この異なる圧力で開口する二種以上のガス
排出口は、隣り合う種類のガス排出口について、開口す
る為に要求される圧力の比が、1.1／１以上、さらに好
ましくは４／１〜1.1／１とすることができる。
【００２２】ガス排出口の開口する圧力を異ならせる
為、その調整は、例えば、ガス排出口の開口面積、及び
閉塞手段の破裂圧の少なくとも一方を異ならせることに
よって行うことができる。即ち、２種以上のガス排出口
同士は、相互に、ガス排出口の開口面積、及び閉塞手段
の破裂圧の少なくとも一方を異ならせるものである。特
にガス排出口の開口面積を異ならせる場合には、全ての
ガス排出口を円形等の同一形状に形成すると共に、その
内径を異ならせることによって実施することもできる。
これらガス排出口の開口面積、及び閉塞手段の破裂圧
は、ガス発生剤の薬量または薬表面積に応じて変化させ
ることが望ましい。
【００２３】ガス排出口の開口する圧力をガス排出口の
開口面積により調整する場合、ハウジングに形成された
２種類以上のガス排出口のうち、その開口面積の大きさ
が隣り合うガス排出口に於いて、開口面積比が97／３〜
３／97であることが好ましい。ガス排出口が円形に形成
される場合、その開口面積はガス排出口の内径によって
調整することができる。例えば、ガス排出口の内径を１
〜８ｍｍ、又は1.2〜４ｍｍの間で変化させる。而して
前記ハウジングに形成された２種類以上のガス排出口の
うち、その開口径の大きさが隣り合う２種類の開口につ
いて、大径ガス排出口／小径ガス排出口の比が４／１〜
1.1／１であることが好ましい。この場合、当然の事な
がら、開口面積が最も大きい種類のガス排出口が、最も
低い圧力で開口する種類のガス排出口となる。
【００２４】またガス排出口の開口する圧力を閉塞手段
の破裂圧で調整する場合、この閉塞手段の破裂圧は、当
該閉塞手段を構成する材質や厚さなどによって調整する
ことができる。特に、閉塞手段の厚さを２種類以上に制
御する場合、前記厚さが異なる２種類以上の閉塞手段
は、その隣り合う厚さの比が1.1／１〜12／１であるこ
とが好ましい。この場合、当然の事ながら、最も破裂圧
力の小さい閉塞手段で閉塞された種類のガス排出口が、
最も低い圧力で開口する種類のガス排出口となる。
【００２５】ガス排出口が開口する圧力の調節を、２種
類以上に厚さが異なる閉塞手段で遮断した２種以上の排
出口の面積比が97／３〜３／97であるようにして行うこ
とができる。更に本発明に於いては、ガス排出口の開口
径および／または開口面積を２種類以上に制御すると共
に閉塞手段の厚さを２種類以上に制御することによって
も行うことができる。その場合も、ガス排出口が開口す
る圧力の調節を、２種以上に厚さが異なる閉塞手段で遮
断した２種以上の排出口の面積比が97／３〜３／97であ
るようにすることができる。
【００２６】通常、この閉塞部材としては、アルミニウ
ムやステンレス鋼などの各種金属を用いて形成されたテ
ープ部材を使用することができる。このテープ部材は、
シールテープとしてハウジングの内側から貼り付けるこ
とができ、貼り付けに際しては各種粘着剤や接着剤を用
いることができる。この閉塞手段は20μｍ〜200μｍの
厚さを有するシール層と５〜100μｍの厚さを有する接
着層、または粘着層とからなるシールテープであること
が好ましい。本発明に於いてシールテープの厚さとは、
このシール層と接着層又は粘着層とで構成されたものの
厚さのことである。
【００２７】シールテープなどの閉塞手段は、ガス発生
剤が燃焼した時のハウジング内の最大内部圧力（以下
「燃焼最大内圧」とする）を調整するものではない。即
ち、本発明のガス発生器に於いては、ガス発生剤の燃焼
時に於ける燃焼最大内圧の調整は、ガス排出口の開口面
積により調整される。その結果、シールテープが破裂し
た後に於いても、その開口面積とガス発生剤の燃焼性能
との関係によりハウジング内圧を調整することができ
る。また、この閉塞手段（特にシールテープの場合）
は、ハウジング内に湿気が進入するのを防止する防湿機
能も有していることが望ましいが、本発明に於いては、
ガス発生剤の様に防湿の必要性のある構成要素について
別途防湿手段を施す場合には、この閉塞手段は、専らそ
の破裂圧力が複数段階に調節されていれば十分である。
かかる別途防湿手段としては、例えばガス発生剤などの
場合には、それを防湿シートで包む等の手段がある。
【００２８】上記本発明を実施できるガス発生器は、ハ
ウジング内に燃焼室を設けて、当該燃焼室内にガス発生
剤と点火手段とを配置した所謂一筒式のガス発生器や、
該ハウジング内に内筒部材を配置して、その内側に点火
手段を配置する点火手段収容室を区画すると共に、その
外側にガス発生剤を収容する燃焼室とした所謂二筒式ガ
ス発生器、更に該ハウジング内にガス発生剤を収容する
燃焼室を二つ設けた多段式ガス発生器等、従来提供され
ている各種のガス発生器に於いて実施することができ
る。当然に、運転席側に配置するのに適した形状のガス
発生器であっても良く、また助手席側に配置するのに適
したガス発生器であっても良い。
【００２９】本発明のガス発生器では、上述の構成によ
り、ガス発生器の作動環境温度が異なっても、ハウジン
グ内部圧力の変化をおさえて、ガス発生剤の燃焼を安定
させることがる。
【００３０】更に、ハウジング内に複数の燃焼室を設
け、各燃焼室内のガス発生剤を、異なる点火手段によっ
て、同時又は時間差をつけて独立に着火・燃焼させるこ
とのできる多段式ガス発生器では、開口する圧力が異な
るガス排出口を２種以上設けることにより、ガス発生剤
が燃焼した際のハウジング内の圧力（以下「燃焼内圧」
とする）を均等化し、燃焼性能を安定化させることが可
能である。
【００３１】かかる多段式ガス発生器に於いて、例え
ば、開口面積が大きなガス排出口と小さなガス排出口が
開孔しており、大きなガス排出口は多段式ガス発生器の
作動最初の段階、即ち第１室のガス発生剤の着火で破
れ、小さい方のガス排出口は後段、即ち第２室のガス発
生剤の着火、或は２つの点火器が同時着火し両室のガス
発生剤が燃焼した時に、大きいガス排出口より遅れて又
は同時に開口するといった仕組を有する。本発明では各
燃焼室に於けるガス発生剤の充填量の違いもカバーする
ことを目的とする。 「作用」上記本発明のガス発生器では、例えば内圧100k
g/cm2で開口面積が大きなガス排出口が確実に開孔し、
内圧150kg/cm2以上になれば開口面積が小さなガス排出
口も開孔する如く形成される。依って、ハウジング内に
２つの燃焼室を設けて、第一のガス発生剤と第二のガス
発生剤を各燃焼室に分離して収容し、２以上の燃焼室内
で発生した作動ガスが共通のガス排出口から排出される
ようにする場合には、何れのガス発生剤の燃焼に際して
も、常に理想的な燃焼条件（例えば燃焼内圧等）で燃焼
させることができる。
【００３２】つまり、全てのガス排出口が最初から開口
すると、第一及び第二のガス発生剤が同時に燃焼する時
には適切な燃焼環境を実現可能となるが、第二のガス発
生剤が約30ミリ秒程度遅れて燃焼する場合には、その間
に第一のガス発生剤の燃焼ガスが放出されることから、
該第二のガス発生剤が燃焼する時の燃焼内圧は２つ同時
に燃焼した時に比べてやや低くなってしまい、第二のガ
ス発生剤が燃焼する上で最適な燃焼環境とはならない。
これを補うためにガス排出口の開口面積を小さく調整す
ると、10ミリ秒、20ミリ秒遅らせて第二のガス発生剤を
燃焼させた場合、或いは同時に燃焼させた場合には、そ
の燃焼時の圧力が高いものとなる。従って、最初から一
種類のガス排出口を一斉に開口させると、全ての燃焼モ
ードをカバーすることが困難となる。
【００３３】その結果、第一のガス発生剤が燃焼した時
の燃焼内圧は低く、第二のガス発生剤が燃焼した時の燃
焼内圧との間に大きな差が生じる。そこで、かかるガス
発生器に於いて、第一のガス発生剤が燃焼した時に開口
するガス排出口と、第二のガス発生剤が燃焼した時に開
口するガス排出口の様に、複数のガス排出口を、各ガス
発生剤の燃焼に応じて異なるタイミングで開口させるこ
とにより、各ガス発生剤を常に理想的な燃焼条件（燃焼
内圧）において燃焼させることができる。
【００３４】またハウジング内に設けられる燃焼室が１
つの場合であっても、ガス発生器の作動時に於ける外部
環境温度がより低温の場合には開口面積の大きいガス排
出口のみが開口し、当該外部環境温度が常温又は高温の
場合には開口面積の大きいガス排出口の他、開口面積の
小さいガス排出口も開口するようにすることで、より一
定した燃焼内圧を得ることができる。
【００３５】そして本発明では、かかるガス発生器の作
動を確実なものとする為、最も低い圧力で開口する種類
のガス排出口が、点火手段に最も近いガス排出口、或い
は点火手段が配置された空間とガス発生剤が配置された
空間とを区画する隔壁に設けられた伝火孔に最も近いガ
ス排出口、或いはハウジングの軸方向高さの中心位置に
最も近いガス排出口となるように、ガス排出口の形成位
置を調整するものである。そして、２つの燃焼室内で生
じる作動ガスの内、最初に生じる作動ガスは、当該２種
以上のガス排出口の内、最も低い圧力で開口する種類の
ガス排出口に到達することが望ましい。
【００３６】即ち、最初に作動する点火手段によって、
燃焼室内の隅に存在するガス発生剤が着火・燃焼された
場合、それによって生じた作動ガスは燃焼室内の端の方
からガス排出口に向かうこととなる。かかる場合、ガス
排出口を閉塞しているシールテープが確実に貼付されて
いない等、予期し得ない何らかの不都合が有る場合に
は、最初に開口すべきでないガス排出口が最初に開口す
ることも考えられる。そこで、本発明では、最初に開口
することが意図されているガス排出口、即ち最も低い圧
力で開口する種類のガス排出口の形成箇所を調整し、所
期の作動が確実に得られるようにするものである。
【００３７】上記のエアバッグ用ガス発生器は、該ガス
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。
【００３８】
【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。 「実施の形態１」図１は、第一の実施の形態を示すエア
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。
【００３９】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、該ディフューザシェルと共に内
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としている。また、該内
筒部材の内側には段欠き部を設け、該段欠き部に略平板
円形の仕切部材７を配置しており、この仕切部材７で該
内筒内を更に２室に画成し、ディフューザシェル１側に
第二の燃焼室5a、クロージャシェル２側に点火手段収容
室８を形成している。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、該ハウジングの半径方向に隣接
している。この第一及び第二の燃焼室内には、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。
【００４０】第一の燃焼室5aと第二の燃焼室5bとを画成
し、且つ第一の燃焼室5aと点火手段収容室８とを区画す
る隔壁の内筒部材４には貫通孔10が設けられており、こ
の貫通孔は、ガス発生剤の燃焼で破裂するシールテープ
11により閉塞されている。このシールテープ11は第二の
燃焼室5bのガス発生剤9bが燃焼した時にのみ破れるよう
に、その材質や厚さを調整する必要がある。本実施の形
態では厚さ40μmのステンレス製のシールテープを用い
ている。また貫通孔10は、燃焼室5b内の内部圧力をコン
トロールする機能は有していない。
【００４１】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、
該点火器同士は、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。２つの
点火器(12a,12b)を設けたイニシエータカラー13は内筒
部材４の下端をかしめることで、容易且つ確実に固定さ
れている。
【００４２】イニシエータカラー13と仕切部材７との間
の空間に、何れか１つの点火器12b（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、各収容室内に点火
器と、該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。これにより、伝火薬(16a,16b)は、各点火
器(12a,12b)毎に確実に区分されている。なお、この内
第２の伝火薬16aは省略することもできる。
【００４３】またハウジング３内には、ガス発生剤(9a,
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28との
間を燃焼ガスが通過することのない様に、ショートパス
防止部材23で覆われている。該クーラント・フィルタ22
の外側には、燃焼ガスの通過などによる該フィルタ22の
膨出を抑止するため、多孔円筒状の外層24を配置してい
る。また外層24の外側には、燃焼ガスが該フィルタ22の
全面を通過することができるように、間隙25が形成され
ている。
【００４４】そして、本発明のガス発生器では、ディフ
ューザシェル１に形成されるガス排出口の作用及びその
配置に特徴を有する。
【００４５】図１に示すガス発生器のディフューザシェ
ル１の周壁部には径の異なるガス排出口26a，26bが２種
類設けられている。本実施例では第１ガス排出口26aの
径はφ3.0mmで孔数は１０個、第２ガス排出口26bは径φ
２mmで孔数10個の構造を示している。径３ｍｍの開口は
0.071cm2の面積を有し、径２ｍｍの開口は0.031cm2の面
積を有し、それぞれ10個あると総開口面積は1.02cm2で
ある。径が隣り合う開口の開口径比は1.5である。開口
面積比は2.29／１である。
【００４６】そして、これらのガス排出口26a，26bは、
ガス発生剤の防湿を目的とするシールテープ27で閉塞さ
れている。本実施例に於いて、このシールテープ27は、
アルミシール層の厚さが50μｍ、接着層あるいは粘着層
の厚みが50μｍのものが使用されており、ガス発生器の
軸方向に並ぶ２種類のガス排出口を同時に塞いでもさら
に余裕のある幅で、各排出口26a，26bの上端、あるいは
下端から、シールテープの上端、或は下端まで２〜３mm
の余裕があることが望ましい。
【００４７】従って、第１及び第２ガス排出口は、同じ
破裂圧力のシールテープで閉塞されている。そして、第
１ガス排出口26aの径はφ3.0mmで、第２ガス排出口26b
は径φ2.0mmであることから、第１ガス排出口26aが、低
い圧力で開口する種類のガス排出口として形成されてい
る。
【００４８】各ガス排出口26a，26bは、同じ種類のガス
排出口同士（26a，26a……）は、ハウジングの周方向に
並べられており、異なる種類のガス排出口同士（26a，2
6b）は、ハウジングの軸方向に並んでいる。なお、本発
明の効果を得るためには、たとえば各々の排出口がハウ
ジング周方向に沿って千鳥状に配列されていても構わな
い。
【００４９】但し、本発明の効果を得るためには、最も
低い圧力で開口する種類のガス排出口である第１ガス排
出口26aは、その形成位置が調整される必要がある。即
ち、第１ガス発生剤が最初に燃焼し作動ガスを生じさせ
る場合、本実施例に示す如く、第１ガス排出口26aは、
点火手段に最も近いガス排出口となる位置、望ましくは
最も早いタイミングで作動する点火手段（即ち、第１点
火器に関する点火手段）に最も近いガス排出口となる位
置に形成するか、或いは点火手段が配置された空間（点
火手段収容室８）とガス発生剤が収容された空間（燃焼
室5a）とを区画する隔壁（即ち内筒部材４）に設けられ
た伝火孔（即ち第１伝火孔17）に最も近いガス排出口と
なる位置に形成するか、或いはハウジング３の軸方向高
さの中心位置に最も近いガス排出口となる位置に形成さ
れる必要がある。
【００５０】なお、当該第１ガス排出口26aは、第１ガ
ス発生剤9aの燃焼によって生じた作動ガスが最初に到達
するガス排出口となる位置、或いは第１ガス発生剤9aの
内最初に着火される部分（即ち、第１伝火孔17近傍のガ
ス発生剤）に最も近いガス排出口となる位置に形成する
こともできる。
【００５１】このように第１ガス排出口26aを配置する
ことにより、以下の作用・効果が得られる。
【００５２】即ち、図１に示すガス発生器では、第１点
火器からの火炎を第１燃焼室に伝える第１伝火孔17は、
図面上、内筒部材の下方に形成されている。このため、
第１伝火薬の火炎は第１燃焼室5a内のガス発生剤9aを下
の方から燃焼させる。その結果、第１ガス発生剤9aの燃
焼で発生した作動ガスは、第１伝火孔17からガス排出口
に向かうこととなり、この作動ガスは、ガス排出口を閉
塞するシールテープ27に下から向かうこととなる。この
時、シールテープの貼り方が十分でないことがあると、
先に開口すべきでないガス排出口を閉塞するシールテー
プが破れたり剥がれたりしてしまい、ハウジングの内部
圧力を正しく制御することができない。
【００５３】そこでガス排出口の種類に応じて、その配
置個所を規制し、点火手段に最も近いガス排出口の形成
位置、或いは点火手段が配置された空間とガス発生剤が
収容された空間（燃焼室5a）とを区画する隔壁（即ち内
筒部材４）に設けられた伝火孔（即ち第１伝火孔17）に
最も近いガス排出口の形成位置、或いはハウジング３の
軸方向高さの中心位置に最も近いガス排出口の形成位置
に、最初に開口することが意図されているガス排出口、
即ち、最も低い圧力で開口するガス排出口を設ける。
【００５４】この構造においてガス発生器が作動したと
き、例えば燃焼室5aの７孔ガス発生剤を着火させる点火
器通電後、30ｍsec等の時間をおいて燃焼室5bの単孔ガ
ス発生剤を着火させる点火器が作動した場合にはガス排
出口26aの開口面積（孔径と孔数）を燃焼室5aのガス発
生剤の燃焼表面積と相関させ、またガス排出口26bの開
口面積（孔径と孔数）を燃焼室5bのガス発生剤の燃焼表
面積と相関させることができる。
【００５５】本発明のガス発生器では、本実施例に示し
た様に開口面積の異なる排出口を２種類設け、各燃焼室
のガス発生剤の表面積と相関させることで、それぞれの
ガス発生剤の着火のタイミングに関係なく最適なエアバ
ッグの展開がえられる。ここではガス排出口の開口面積
を２種類としたが、さらに種類を増やし、シールテープ
の破裂圧力を多段階に調節することで環境温度による出
力性能の差を抑えることも可能となる。
【００５６】この様な本発明による効果は、例えば以下
のタンク燃焼試験によっても確認することができる。即
ち、ハウジング内部圧力の経時変化と、タンク内部圧力
の経時変化とを検討すれば、ガス発生器の作動性能やガ
ス排出口の開口具合を判断することができる。 ＜タンク燃焼試験＞内容積60リットルのSUS（ステンレ
ス鋼）製タンク内に、エアバッグ用ガス発生器を固定
し、室温においてタンクを密閉後、外部着火電気回路に
接続する。別にタンクに設置された圧力トランスデュー
サーにより、着火電気回路スイッチを入れた（着火電流
印加）時間を０として、タンク内の圧力上昇変化を時間
０〜200ミリ秒の間測定する。各測定データをコンピュ
ータ処理により最終的にタンク圧力／時間曲線として、
ガス発生器の作動性能を評価する曲線（以下「タンクカ
ーブ」とする）を得る。燃焼終了後はタンク内のガスを
一部抜き取り、CO及びNOx等のガス分析に供することも
できる。
【００５７】上記の様に形成されたガス発生器では、点
火手段収容室８内であって該分離筒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15a
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の第１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。また分離筒14に包囲される第二の点
火器12bが作動すると、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。その結果、第一の点火器を作動さ
せた後に第二の点火器を作動させるか、或いは第一と第
二の点火器を同時に作動させるかによって点火器(12a,1
2b)の着火タイミングを調整することで、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(9a,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。また各燃焼室(5a,5b)に収容される
ガス発生剤の量も異なり、第一の燃焼室5a内には35g、
第二の燃焼室5b内には6gのガス発生剤(9a,9b)がそれぞ
れ収容されている。その結果、このガス発生器では、よ
り的確にその出力形態を調整することが可能となってい
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。
【００５８】本発明によればこの様な２個以上の点火器
と２種類以上のガス排出口の組み合わせにより、ガス発
生器の作動時の内圧を均等化し、燃焼性能を安定化させ
ることが出来る。 「実施の形態２」図２は、第二の実施の形態を示すエア
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。この図に示すガ
ス発生器は、前記実施の形態１のガス発生器と異なり、
ハウジング内には一つの燃焼室が設けられている。
【００５９】即ち、この図に示すガス発生器では、ディ
フューザシェル101とクロージャシェル102とを接合して
なるハウジング内に、内筒部材104を配置して、その内
側に点火手段収容室108、外側に燃焼室105を画成してい
る。点火手段収容室108内には点火手段が配置されてお
り、この点火手段は、作動信号を受領して作動する点火
器と、該点火器の作動によって着火・燃焼する伝火薬11
6で構成されている。一方、燃焼室105内には、点火手段
の作動によって着火・燃焼されるガス発生剤109が充填
され、アンダープレート116に依って支持されている。
内筒部材104は、外向きフランジ状に形成された一端部
をディフューザシェル101の内面に接合して固定されて
おり、他端はかしめにより点火器112を固定している。
【００６０】燃焼室105の半径方向外側には、ガス発生
剤109の燃焼によって生じた作動ガスを冷却及び浄化す
るクーラント・フィルター22が配置され、その外周面は
多孔円筒状の外層124で支持されている。
【００６１】内筒部材104の周面には、伝火孔110が形成
されており、この伝火孔は、伝火薬116の燃焼によって
破裂するシールテープ111で閉塞されている。この伝火
孔110からは、点火器112の軸方向に配置される伝火薬11
6の火炎が噴出することから、当該伝火薬116の配置され
る範囲内に形成されることとなる。
【００６２】ハウジング103には、ハウジング内の圧力
によって開口する２種類のガス排出口(126a,126b)が形
成されている。各種類のガス排出口(126a,126b)は、そ
れが開口する為に必要な圧力が異なっている。ガス排出
口の開口は、当該ガス排出口を閉塞する閉塞手段、即ち
シールテープ127が破裂するか、或いは剥がれることに
よって行われる。
【００６３】本実施の形態では、これら二種類のガス排
出口(126a,126b)は、共に同じ破裂圧のシールテープ127
で閉塞されていることから、ガス排出口が開口する圧力
はその開口面積に依って決定付けられる。本実施の形態
では、第１ガス排出口126aの開口面積の方が、第２ガス
排出口126bの開口面積よりも大きく形成されている。従
って、このガス発生器では、第２ガス排出口126bよりも
第１ガス排出口126aの方が低い圧力で開口するガス排出
口であり、この第１ガス排出口126aが、第２ガス排出口
126bよりも早く開口するものとして設計されている。
【００６４】そして、この低い圧力で開口する第１ガス
排出口126aは、点火手段に最も近いガス排出口となる位
置、望ましくは最も早いタイミングで作動する点火手段
（即ち、第１点火器に関する点火手段）に最も近いガス
排出口となる位置に形成するか、或いは点火手段が配置
された空間とガス発生剤が収容された空間（燃焼室5a）
とを区画する隔壁（即ち内筒部材104）に設けられた伝
火孔（即ち伝火孔110）に最も近いガス排出口となる位
置に形成するか、或いはハウジング103の軸方向高さの
中心位置に最も近いガス排出口となる位置に形成されて
いる。
【００６５】なお、当該第１ガス排出口126aは、ガス発
生剤109の燃焼によって生じた作動ガスが最初に到達す
るガス排出口となる位置、或いはガス発生剤109の内最
初に着火される部分（即ち、伝火孔110近傍のガス発生
剤）に最も近いガス排出口となる位置に形成することも
できる。
【００６６】これによって、当該第１ガス排出口は、所
期に設計した通りに、ガス発生器の作動開始後、最初に
開口することとなる。 「実施の形態３」上記実施の形態１及び２では、ガス排
出口の開口面積によって、ガス排出口の開口する圧力を
調整した態様を示した。
【００６７】そこで本実施の形態では、ガス排出口の開
口する圧力の調整を、ガス排出口の閉塞手段、例えばシ
ールテープの破裂圧力によっても調整するものである。
【００６８】例えば、ガス排出口の開口面積を同じにす
ると共に、最も低い圧力で開口するガス排出口は、最も
破裂圧の低いシールテープで閉塞する事ができる。ガス
排出口を閉塞するシールテープの破裂圧力を、その厚さ
に依って調整する場合、より薄いシールテープを用いれ
ば、その破裂圧を低くすることができる。
【００６９】従って、この態様に於けるガス発生器で
は、薄く形成した等、破裂圧力の低いシールテープで閉
塞したガス排出口を、前記図１の第１ガス排出口（26
a）、又は図２の第１ガス排出口（126a）として配置す
ることができる。 「実施の形態４」図３は、前記ガス発生器を含んで構成
したエアバッグ装置の一実施形態を示す。
【００７０】このエアバッグ装置は、ガス発生器200
と、衝撃センサ201と、コントロールユニット202と、モ
ジュールケース203と、そしてエアバッグ204からなって
いる。ガス発生器200は、図１に基づいて説明したガス
発生器が使用されており、その作動性能は、ガス発生器
作動初期の段階において、乗員に対してできる限り衝撃
を与えないように調整されている。
【００７１】衝撃センサ201は、例えば半導体式加速度
センサからなることができる。この半導体式加速度セン
サは、加速度が加わるとたわむようにされたシリコン基
板のビーム上に４個の半導体ひずみゲージが形成され、
これら半導体ひずみゲージはブリッジ接続されている。
加速度が加わるとビームがたわみ、表面にひずみが発生
する。このひずみにより半導体ひずみゲージの抵抗が変
化し、その抵抗変化を加速度に比例した電圧信号として
検出するようになっている。
【００７２】コントロールユニット202は、点火判定回
路を備えており、この点火判定回路に前記半導体式加速
度センサからの信号が入力するようになっている。セン
サ201からの衝撃信号がある値を越えた時点でコントロ
ールユニット202は演算を開始し、演算した結果がある
値を越えたとき、ガス発生器200の点火器12に作動信号
を出力する。
【００７３】モジュールケース203は、例えばポリウレ
タンから形成され、モジュールカバー205を含んでい
る。このモジュールケース203内にエアバッグ204及びガ
ス発生器200が収容されてパッドモジュールとして構成
される。このパッドモジュールは、自動車の運転席側取
り付ける場合には、通常ステアリングホイール207に取
り付けられている。
【００７４】エアバッグ204は、ナイロン（例えばナイ
ロン66）、またはポリエステルなどから形成され、その
袋口206がガス発生器のガス排出口を取り囲み、折り畳
まれた状態でガス発生器のフランジ部に固定されてい
る。
【００７５】自動車の衝突時に衝撃を半導体式加速度セ
ンサ201が感知すると、その信号がコントロールユニッ
ト202に送られ、センサからの衝撃信号がある値を越え
た時点でコントロールユニット202は演算を開始する。
演算した結果がある値を越えたときガス発生器200の点
火器12に作動信号を出力する。これにより点火器12が作
動してガス発生剤に点火しガス発生剤は燃焼してガスを
生成する。このガスはエアバッグ204内に噴出し、これ
によりエアバッグはモジュールカバー205を破って膨出
し、ステアリングホイール207と乗員の間に衝撃を吸収
するクッションを形成する。
【００７６】
【発明の効果】本発明によれば、ガス発生器の作動時に
於ける外気温等、外部環境に影響を受けることなく作動
し、且つ、所期に設計した順序で２種以上のガス排出口
が開口することから、所期の作動性能を確実に享受し得
るガス発生器が実現する。
【００７７】また、複数の段階に作動性能を調整するガ
ス発生器にあっては、容器の全体的な大きさを抑え、且
つ簡易な構造であって製造容易且つ軽量としながらも、
確実にその機能を発揮するエアバッグ用ガス発生器が実
現する。
【００７８】更にガス発生剤が燃焼した際のハウジング
内圧力（以下「燃焼内圧」とする）を外部環境に依存す
ることなく均等化し、燃焼性能の安定化を確実したエア
バッグ用ガス発生器とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のガス発生器の一の実施態様を示す縦
断面図。
【図２】 本発明のガス発生器の他の実施態様を示す縦
断面図。
【図３】 本発明のエアバッグ装置の構成図。
【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 仕切部材 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 ２６ａ 第一のガス排出口 ２６ｂ 第二のガス排出口 ２７ シールテープ ２７ａ 第一のシールテープ ２７ｂ 第二のシールテープ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数のガス排出口を有するハウジング内
    に、作動信号を受領して作動する点火手段と、該点火手
    段の作動に依って着火・燃焼し作動ガスを生じさせるガ
    ス発生剤を含んで収容し、該ガス排出口を閉塞手段で塞
    ぐと共に、該閉塞手段がハウジング内部の圧力によって
    破裂してガス排出口を開口させるエアバッグ用ガス発生
    器であって、 前記ハウジングには、異なった圧力で開口する２種以上
    のガス排出口が形成されており、 当該２種以上のガス排出口の内、最も低い圧力で開口す
    る種類のガス排出口は、前記点火手段に最も近いガス排
    出口となるように配置されていることを特徴とするエア
    バッグ用ガス発生器。
  2. 【請求項２】複数のガス排出口を有するハウジング内
    に、作動信号を受領して作動する点火手段と、該点火手
    段の作動に依って着火・燃焼し作動ガスを生じさせるガ
    ス発生剤を含んで収容し、該ガス排出口を閉塞手段で塞
    ぐと共に、該閉塞手段がハウジング内部の圧力によって
    破裂してガス排出口を開口させるエアバッグ用ガス発生
    器であって、 前記ハウジングには、異なった圧力で開口する２種以上
    のガス排出口が形成されており、 当該２種以上のガス排出口の内、最も低い圧力で開口す
    る種類のガス排出口は、前記点火手段が配置された空間
    とガス発生剤が配置された空間とを区画する隔壁に設け
    られた伝火孔に最も近いガス排出口となるように配置さ
    れていることを特徴とするエアバッグ用ガス発生器。
  3. 【請求項３】複数のガス排出口を有するハウジング内
    に、作動信号を受領して作動する点火手段と、該点火手
    段の作動に依って着火・燃焼し作動ガスを生じさせるガ
    ス発生剤を含んで収容し、該ガス排出口を閉塞手段で塞
    ぐと共に、該閉塞手段がハウジング内部の圧力によって
    破裂してガス排出口を開口させるエアバッグ用ガス発生
    器であって、 前記ハウジングには、異なった圧力で開口する２種以上
    のガス排出口が形成されており、 当該２種以上のガス排出口の内、最も低い圧力で開口す
    る種類のガス排出口は、前記ハウジングの軸方向高さの
    中心位置に最も近いガス排出口となるように配置されて
    いることを特徴とするエアバッグ用ガス発生器。
  4. 【請求項４】前記点火手段は複数設けられており、前記
    の最も低い圧力で開口する種類のガス排出口は、前記複
    数の点火手段の内、最も早いタイミングで作動する点火
    手段に最も近いガス排出口である請求項１記載のエアバ
    ッグ用ガス発生器。
  5. 【請求項５】前記点火手段は複数設けられており、前記
    隔壁は、当該複数の点火手段の内、最も早いタイミング
    で作動する点火手段とガス発生剤とを区画するものであ
    る請求項２記載のエアバッグ用ガス発生器。
  6. 【請求項６】前記２種以上のガス排出口同士は、相互
    に、ガス排出口の開口面積及び閉塞手段の破裂圧の少な
    くとも一方が異なっている請求項１〜５の何れか一項記
    載のエアバッグ用ガス発生器。
  7. 【請求項７】前記２種以上のガス排出口は、各種類毎に
    同一円周上に揃えて配置している請求項１〜６の何れか
    一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
  8. 【請求項８】前記ガス発生剤は、ハウジング内に設けら
    れる燃焼室内に充填されており、前記点火手段は電気着
    火式点火器であって、該点火器は燃焼室内に配置されて
    いる請求項１〜７の何れか一項記載のエアバッグ用ガス
    発生器。
  9. 【請求項９】前記ハウジング内には、内筒部材を配置し
    て、その内側に点火手段を収容する点火手段収容室を区
    画すると共に、該内筒部材の半径方向外側には、ガス発
    生剤が充填される燃焼室が区画されている請求項１〜８
    の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
  10. 【請求項１０】前記ハウジング内には、ガス発生剤を充
    填する燃焼室が二つ以上設けられており、各燃焼室同士
    は相互に区画されている請求項１〜９の何れか一項記載
    のエアバッグ用ガス発生器。
  11. 【請求項１１】前記二つ以上の燃焼室内で発生した作動
    ガスは、共通のガス排出口から排出される請求項１０記
    載のエアバッグ用ガス発生器。
  12. 【請求項１２】前記２つの燃焼室内で生じる作動ガスの
    内、最初に生じる作動ガスは、前記２種以上のガス排出
    口の内、最も低い圧力で開口する種類のガス排出口に到
    達する請求項１０〜１２の何れか一項記載のエアバッグ
    用ガス発生器。
  13. 【請求項１３】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１〜１２の何れか
    一項記載のエアバッグ用ガス発生器であることを特徴と
    するエアバッグ装置。
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