JP2003146182A - Gas generator - Google Patents

Gas generator

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Publication number
JP2003146182A
JP2003146182A JP2001348190A JP2001348190A JP2003146182A JP 2003146182 A JP2003146182 A JP 2003146182A JP 2001348190 A JP2001348190 A JP 2001348190A JP 2001348190 A JP2001348190 A JP 2001348190A JP 2003146182 A JP2003146182 A JP 2003146182A
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JP
Japan
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gas
cylinder
housing
ignition means
gas generator
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Application number
JP2001348190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Yoshida
昌弘 吉田
Yoshiyuki Kishino
喜行 岸野
Ryoi Kodama
了意 児玉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to JP2001348190A priority Critical patent/JP2003146182A/en
Publication of JP2003146182A publication Critical patent/JP2003146182A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hybrid type gas generator capable of heating and releasing gas from a high pressure gas bomb as well as simultaneously satisfying miniaturization and simplification of a structure. SOLUTION: This gas generator is constituted by furnishing the bomb 1 loaded with high pressure gas, a cup type housing 4 with a donut type igniter 2 and an ignition means 3 stored in it, a rupture disc 6 to hold and seal pressure of the bomb 1 and an outer cylinder material 5 to connect and hold the bomb 1 and the housing 4 to each other so as to form a gas residing space 16 between the bomb 1 and the housing 4, and it constitutes its characteristic feature of releasing the gas from a gas releasing hole 17 provided on the outer cylinder material 5 by heating the gas heat-insulated, expanded and blown out from the bomb 1 by high temperature gas from the ignition means 3 and passing it through a filter material 10 provided along an inwall of the outer cylinder material 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のエアバッ
グ装置に用いられるガス発生器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas generator used in an automobile air bag system.

【0002】[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。従来、
このガス発生器がガスを発生する方式として、大きく分
けて2種類のものが知られている。1つは、発生するガ
スを全て固体のガス発生剤の燃焼により生成するパイロ
方式である。もう一つは、高圧のガスが保持されたボン
ベと、該ボンベ中の高圧のガスに熱を供給するための少
量の火薬組成物により大量の高温・高圧ガスを放出せし
めるハイブリット方式である。
2. Description of the Related Art An air bag is known as one of safety devices for protecting an occupant from an impact generated when a vehicle crashes. This airbag operates with a large amount of high-temperature, high-pressure gas generated by a gas generator. Conventionally,
There are roughly two types of known methods for generating gas with this gas generator. One is a pyro system in which all the generated gas is generated by burning a solid gas generating agent. The other is a hybrid system in which a large amount of high-temperature and high-pressure gas is released by a cylinder holding a high-pressure gas and a small amount of explosive composition for supplying heat to the high-pressure gas in the cylinder.

【0003】近年、ガス発生器に求められる性能とし
て、小型化があげられる。前者のパイロ方式のものは、
ガス発生器の小型化を実現するために、ガス発生器内の
ガス発生剤が、燃焼により生ずるガス発生モル数を増大
させることが必要となる。このガス発生剤のガス発生モ
ル数を増大させるガス発生剤組成物としては、その組成
物中に、燃料として硝酸グアニジンや、酸化剤として硝
酸アンモニウムを含むガス発生剤組成物が有効である。
例えば、特開平11−292678号公報のように、含
窒素有機化合物としてグアニジン誘導体、酸化剤として
相安定化硝酸アンモニウム、圧力指数調整剤、爆ごう抑
制剤として珪素化合物をそれぞれ含有するガス発生剤組
成物が開示されている。しかし、グアニジン誘導体や硝
酸アンモニウムを多量に含有するため、燃焼速度が非常
に遅く、ガス発生器において十分な燃焼性能を得るため
には、より高圧下でガス発生剤を燃焼させる必要があっ
た。また、ガス発生器作動時の内部圧力が増大するため
に、ガス発生器にはより高い強度が必要とされ、大型化
する。
In recent years, miniaturization can be mentioned as a performance required for a gas generator. The former pyro system is
In order to reduce the size of the gas generator, it is necessary for the gas generating agent in the gas generator to increase the number of moles of gas generated by combustion. As a gas generating composition for increasing the number of moles of gas generated by the gas generating agent, a gas generating composition containing guanidine nitrate as a fuel and ammonium nitrate as an oxidizing agent is effective in the composition.
For example, as in JP-A No. 11-292678, a gas generating composition containing a guanidine derivative as a nitrogen-containing organic compound, a phase-stabilized ammonium nitrate as an oxidizing agent, a pressure index adjusting agent, and a silicon compound as a detonation suppressing agent. Is disclosed. However, since the guanidine derivative and ammonium nitrate are contained in a large amount, the combustion speed is very slow, and in order to obtain sufficient combustion performance in the gas generator, it was necessary to burn the gas generating agent under higher pressure. In addition, since the internal pressure during operation of the gas generator is increased, the gas generator needs to have higher strength, resulting in an increase in size.

【0004】さらに、グアニジン誘導体や、硝酸アンモ
ニウムなど反応性の低い原料を組成として含むガス発生
剤組成物の場合、燃焼速度の遅さもさることながら、ガ
ス発生剤の着火性の低さも問題の一つである。エアバッ
クは、作動し始めてからエアバックが展開するまでの時
間が30〜60msほどであり、ガス発生器のわずかな
作動遅れであってもその影響は大きく、十分な性能が発
揮できない。ガス発生剤の着火性が低い場合、ガス発生
器内の点火器が発火しても、ガス発生剤の着火までにか
かる時間が長くなり、結果としてガス発生器の着火遅れ
を生じる。ガス発生器の伝火薬の薬量を多くすること
で、着火遅れの改善はある程度見込めるものの、着火薬
量が増加するために、ガス発生器自体の総発熱量が多く
なり、その結果、冷却・フィルター部材の重量が増加
し、ガス発生器はより大きなものとなる。
Further, in the case of a gas generant composition containing a guanidine derivative or a raw material having low reactivity such as ammonium nitrate as a composition, not only the slow burning rate but also the low ignitability of the gas generant is one of the problems. Is. The airbag has a time of about 30 to 60 ms from the start of operation to the deployment of the airbag, and even if the operation delay of the gas generator is small, the effect thereof is large and sufficient performance cannot be exhibited. When the ignitability of the gas generating agent is low, even if the igniter in the gas generator ignites, the time required for igniting the gas generating agent becomes long, resulting in a delay in ignition of the gas generator. Although the ignition delay can be improved to some extent by increasing the amount of transfer charge in the gas generator, the total amount of heat generated by the gas generator itself increases due to the increase in the amount of ignition charge, which results in cooling / cooling. The weight of the filter member is increased and the gas generator is larger.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一方、ハイブリッド方
式のものは、ガス発生剤が少量で済むため、小型化には
適している。しかしながら、高圧の状態でボンベ内のガ
スを保持する必要性から、一般的にガス発生器として1
5年もの耐用年数を経るうちに高圧ガスがボンベから抜
けていき、十分な性能を発揮できないおそれがある。こ
のため、ボンベ内のガスを長期にわたって密封する必要
から機械的な破壊強度が高く、シール性の高いラプチャ
ーディスクによってボンベを密封する必要がある。この
種のガス発生器としては、例えば、特開平8−2531
00号公報に示されるものがある。このガス発生器は、
高圧ガスが密閉されている第1の容器(ボンベ)のガス
の気密性を高める為に破壊強度の高い破裂ダイヤフラム
(ラプチャーディスク)を用い、この破裂ダイヤフラム
を燃焼室等を備えた第2の容器に設けられた中空のピス
トンを推進装入物(点火手段)の点火によって押し進め
て、第1の容器の破裂ダイヤフラムを確実に破裂させ、
第1の容器の高圧ガスを確実に放出するものである。こ
のように、確実に破裂ダイヤフラムを破壊することがで
きるが、中空ピストン等を設置する必要があり、ガス発
生器の構造が複雑化するという問題があった。
On the other hand, the hybrid type is suitable for miniaturization because it requires a small amount of gas generating agent. However, since it is necessary to hold the gas in the cylinder under high pressure, it is generally used as a gas generator.
High-pressure gas may escape from the cylinder within the service life of 5 years, and sufficient performance may not be exhibited. For this reason, it is necessary to seal the gas in the cylinder for a long period of time, and therefore it is necessary to seal the cylinder with a rupture disc having high mechanical fracture strength and high sealing property. As this type of gas generator, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-2531
There is one disclosed in Japanese Patent Publication No. 00. This gas generator is
A rupturable diaphragm (rupture disc) with high rupture strength is used to enhance the gas tightness of the first container (cylinder) in which high-pressure gas is sealed, and the rupturable diaphragm is used as a second container equipped with a combustion chamber or the like. The hollow piston provided in the first container is pushed forward by the ignition of the propelling charge (ignition means) to surely rupture the rupturable diaphragm of the first container,
The high-pressure gas in the first container is surely released. As described above, the rupturable diaphragm can be reliably destroyed, but it is necessary to install a hollow piston or the like, which causes a problem that the structure of the gas generator becomes complicated.

【0006】また、ボンベを確実に密閉するラプチャー
ディスクの破壊を、特開平8−253100号公報等に
示されるような中空ピストン等を使用して破壊するので
はなく、伝火薬剤の量を増やし点火手段を含む燃焼室内
の圧力を高めて破壊するものもある。しかしながら、伝
火薬剤の量を増やすため、伝火薬を収納する室が必要と
なり、ガス発生器の小型化が困難であった。また、この
場合、点火手段の点火と同時にラプチャーディスクを破
壊することも困難であった。
Further, the destruction of the rupture disc for reliably sealing the cylinder is not broken by using a hollow piston or the like as disclosed in JP-A-8-253100, but the amount of transfer charge is increased. Others increase the pressure in the combustion chamber including the ignition means to destroy it. However, in order to increase the amount of the transfer charge, a room for storing the transfer charge is required, which makes it difficult to downsize the gas generator. Further, in this case, it is difficult to destroy the rupture disk at the same time as the ignition of the ignition means.

【0007】また、この種のガス発生器では、ボンベ内
の高圧ガスが断熱膨張してボンベから噴出してくるた
め、ガスを加温して放出する必要があるが、上記のもの
は、ボンベからのガスを十分に加温することができない
という問題もあった。
Further, in this type of gas generator, the high-pressure gas in the cylinder is adiabatically expanded and ejected from the cylinder, so it is necessary to heat and release the gas. There was also a problem that the gas from the room could not be heated sufficiently.

【0008】本発明の目的は、小型化及び構造の簡易化
を同時に満足するともに、高圧ガスボンベからのガスを
加温して放出することができるハイブリッド方式のガス
発生器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a gas generator of a hybrid system capable of simultaneously satisfying the miniaturization and simplification of the structure and heating and discharging the gas from the high pressure gas cylinder.

【0009】[0009]

【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、高圧ガスが
装填されたボンベと、ドーナツ形状の伝火薬及び点火手
段が収納されたコップ状のハウジングと、前記ボンベの
圧力を保持するとともに密封するラプチャーディスク
と、前記ボンベと前記ハウジングとの間にガス滞留空間
を形成するように前記ボンベと前記ハウジングとを連結
保持する外筒材と、を備えてなり、前記ガス滞留空間
で、前記ボンベから断熱膨張して噴出するガスを前記点
火手段からの高温ガスで加温し、前記外筒材の内壁に沿
って設けられたフィルター材を通過させて、前記外筒材
に設けられているガス放出穴からガスを放出することを
特徴とする。上記構成によると、ボンベとハウジングと
の間に形成されたガス滞留空間で、ボンベから噴出して
くる断熱膨張ガスと、ハウジングに備えられた点火器か
らの高温ガスとが混合し、ボンベから噴出してくる断熱
膨張ガスが効率良く加温されて、ガス放出穴から放出さ
れる。
A gas generator according to claim 1 of the present invention for solving the above-mentioned problems contains a cylinder filled with high-pressure gas, a doughnut-shaped transfer charge and an ignition means. Cup-shaped housing, a rupture disk for holding and sealing the pressure of the cylinder, and an outer cylinder for connecting and holding the cylinder and the housing so as to form a gas retention space between the cylinder and the housing. And a filter provided along the inner wall of the outer cylinder member, in which the gas adiabatically expanded and ejected from the cylinder is heated by the high-temperature gas from the ignition means in the gas retention space. It is characterized in that the material is passed and gas is discharged from a gas discharge hole provided in the outer cylinder material. According to the above configuration, in the gas retention space formed between the cylinder and the housing, the adiabatic expansion gas ejected from the cylinder and the high temperature gas from the igniter provided in the housing are mixed and ejected from the cylinder. The incoming adiabatic expansion gas is efficiently heated and released from the gas release holes.

【0010】また、請求項2に記載のガス発生器は、請
求項1において、前記ラプチャーディスクが、前記点火
手段からの火炎力で破断されるものである。上記構成に
よると、ガス発生器の構造を簡易化するとともに、小型
化することが可能となる。また、ボンベから噴出する断
熱膨張ガスをさらに効率良く加温することができる。
The gas generator according to a second aspect is the gas generator according to the first aspect, wherein the rupture disk is broken by the flame force from the ignition means. According to the above configuration, the structure of the gas generator can be simplified and the size can be reduced. Further, the adiabatic expansion gas ejected from the cylinder can be heated more efficiently.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明に係るガス発生器の実施形
態の一例について、図面を参照しつつ説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of a gas generator according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0012】図1に本発明に係るガス発生器の実施形態
の一例の断面概略図を示す。図1において、ガス発生器
P1は、高圧ガスが収納されたボンベ1と、伝火薬2及
び点火手段3が収納されたコップ状のハウジング4と、
ボンベ1とハウジング4とを連結保持する外筒材5と、
外筒材5の内周に沿って設けられているフィルター材1
0で構成されている。
FIG. 1 shows a schematic sectional view of an example of an embodiment of a gas generator according to the present invention. In FIG. 1, a gas generator P1 includes a cylinder 1 in which high-pressure gas is stored, a cup-shaped housing 4 in which a transfer charge 2 and an ignition means 3 are stored,
An outer cylinder member 5 for connecting and holding the cylinder 1 and the housing 4,
Filter material 1 provided along the inner circumference of the outer tubular member 5
It consists of zero.

【0013】ボンベ1は、ステンレス、アルミニウム等
の金属からなり、有底の円筒形状をし、開口側は、2段
階で縮径されている。ボンベ1内には、アルゴンやヘリ
ウムガス等がエアバッグ等を膨張、作動させるに十分な
量(例えば、エアカーテンには0.8〜1.2モル等)
装填されており、圧力20MPa以上、好ましくは25
MPa以上に維持され、一端側の開口部をラプチャーデ
ィスク6を有するボンベキャップ23によって密封され
ている。
The cylinder 1 is made of a metal such as stainless steel or aluminum, has a bottomed cylindrical shape, and the opening side is reduced in diameter in two steps. Argon or helium gas in the cylinder 1 is in sufficient quantity to inflate and actuate the airbag or the like (for example, 0.8 to 1.2 mol for the air curtain).
Loaded, pressure 20 MPa or more, preferably 25
The pressure is maintained above MPa, and the opening on one end side is sealed by a cylinder cap 23 having a rupture disk 6.

【0014】ラプチャーディスク6の厚さは、点火手段
3で破断できる程度の厚さであれば特に限定はされな
い。好ましいラプチャーディスク6の厚さとしては、
0.05〜0.5mm、さらに好ましくは0.1〜0.
3mmである。
The thickness of the rupture disk 6 is not particularly limited as long as it can be broken by the ignition means 3. As a preferable thickness of the rupture disc 6,
0.05-0.5 mm, more preferably 0.1-0.
It is 3 mm.

【0015】ハウジング4は、コップ状をし、底部7と
側筒部8とからなる。このハウジング4は、底部7が側
筒部8よりも肉厚に形成されるとともに、その外周部に
段付部11が形成されている。また、燃焼室12内から
外部に向けて、開口する火炎放出口13が形成されてい
る。この火炎放出口13は、燃焼室12から外部に向け
て縮径されている。これによって、火炎力が高められる
とともに、放出する火炎をラプチャーディスク6の中心
部に集中することができる。また、火炎放出口13の底
部7側には図示していないがアルミニウム等からなる金
属製のシールテープが貼付されている。このシールテー
プは、燃焼室12内への水分等の侵入を防ぎ、燃焼室1
2内に収納される伝火薬2が湿気るのを防ぐものであ
る。また、このシールテープは、厚さ100μm以下で
あり、点火手段3の点火による火炎によって瞬時に溶か
され、火炎の進行の妨げとならないものである。
The housing 4 is cup-shaped and comprises a bottom portion 7 and a side tubular portion 8. In the housing 4, the bottom portion 7 is formed thicker than the side tubular portion 8, and the stepped portion 11 is formed on the outer peripheral portion thereof. Further, a flame discharge port 13 that opens from the inside of the combustion chamber 12 to the outside is formed. The flame outlet 13 is reduced in diameter from the combustion chamber 12 to the outside. As a result, the flame power can be increased and the emitted flame can be concentrated on the central portion of the rupture disc 6. Although not shown, a metal sealing tape made of aluminum or the like is attached to the bottom 7 side of the flame outlet 13. This seal tape prevents moisture and the like from entering the combustion chamber 12,
This is to prevent the transfer charge 2 contained in 2 from getting damp. Further, this seal tape has a thickness of 100 μm or less, and is instantly melted by the flame caused by the ignition of the ignition means 3 and does not hinder the progress of the flame.

【0016】図1に示すように、ハウジング4内には、
ドーナツ状(中空の円柱状)の伝火薬2、第1のクッシ
ョン材14、第2のクッション材15及び点火手段3を
カシメ固定したホルダ20の順に装填されている。これ
らは、ハウジング4の開口端部21を内側に折り曲げて
ホルダ20を押し付けるようにして固定されている。ド
ーナツ状の伝火薬2及びクッション材14,15によっ
て形成されるハウジング4内の中央部の空間は、燃焼室
12をなしている。第1、第2のクッション材14,1
5は、セラミックファイバー、シリコンフォーム等から
なり、伝火薬2と同様にドーナツ状に形成されている。
これらクッション材14,15は、伝火薬2が、振動等
によって破砕しないように、伝火薬2に伝わる振動を吸
収している。このドーナツ状の伝火薬2は、ドーナツ状
に成形された伝火薬を1又は2以上を積層して用いても
よく、より小径の粒状伝火薬を支持部材を介してドーナ
ツ状に配置してもよい。
As shown in FIG. 1, inside the housing 4,
A doughnut-shaped (hollow columnar) transfer charge 2, a first cushion material 14, a second cushion material 15, and a holder 20 to which the ignition means 3 is caulked and fixed are sequentially loaded. These are fixed by bending the open end 21 of the housing 4 inward and pressing the holder 20. A space at the center of the housing 4 formed by the doughnut-shaped transfer charge 2 and the cushion members 14 and 15 forms a combustion chamber 12. First and second cushion materials 14, 1
Reference numeral 5 is made of ceramic fiber, silicon foam or the like, and is formed in a donut shape like the transfer charge 2.
The cushion materials 14 and 15 absorb the vibration transmitted to the transfer charge 2 so that the transfer charge 2 is not crushed by vibration or the like. This doughnut-shaped transfer charge 2 may be formed by stacking one or two or more transfer charges formed in a donut shape, or a granular transfer charge having a smaller diameter may be arranged in a donut shape via a support member. Good.

【0017】点火手段3は、ハウジング4と同軸上に配
置され、底部7に形成された火炎放出口13と対面した
構造となる。このため、点火手段3からの火炎は燃焼室
12内で障害物に遮られることなく、火炎放出口13か
ら放出されるようになる。この点火手段3は、例えば、
ポリブチレンテレフタート、ポリエチレンテレフター
ト、ナイロン6、ナイロン66、ポリフェニレンスルフ
ィド、ポリフェニレンオキシド等の樹脂にガラス繊維等
を含有させたものからなる塞栓28が、金属製のホルダ
20にカシメ固定されている。
The ignition means 3 is arranged coaxially with the housing 4 and has a structure facing the flame outlet 13 formed in the bottom portion 7. Therefore, the flame from the ignition means 3 is discharged from the flame discharge port 13 without being blocked by the obstacle in the combustion chamber 12. The ignition means 3 is, for example,
An embolus 28 made of a resin such as polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, nylon 6, nylon 66, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, etc., containing glass fiber or the like is fixed to the metal holder 20 by caulking.

【0018】また、点火手段3は、10ccタンク中で
発火させた時の内圧上昇が3msec以内で4.7MP
a以上のものが好ましい。これによって、確実にラプチ
ャーディスク6を火炎力によって破断することができ
る。
The ignition means 3 has an internal pressure rise of 4.7 MPa within 3 msec when ignited in a 10 cc tank.
A or more is preferable. As a result, the rupture disc 6 can be reliably broken by the flame force.

【0019】このような火炎力を生成するために点火手
段3に装填されている着火薬としては、ジルコニウム
(Zr)、タングステン(W)、過塩素酸カリウム(K
ClO 4)を成分に持ち、バインダーとしてフッ素ゴム
やニトロセルロース等を用いたものを使用することが好
ましい。又、ジルコニウム、タングステン、過塩素酸カ
リウムの組成比(重量比)は、点火手段3の電橋線の発
熱によって充分に発火できるように決められ、例えば、
Zr:W:KClO4=3:3.5:3.5とする。ま
た、着火薬は、電橋線との接触(接触面積)を大きく
し、管体29と塞栓28の嵌挿時(点火手段3の組立
時)において電橋線を切断しない様に、粉状又は顆粒状
とすることが好ましい。さらに、着火薬の装填量は、適
宜設定することができ、噴出される火炎力を高めるのに
十分な量を装填することが好ましい。また、各成分の組
成比を調整して、高い火炎力となるようにすることもで
きる。
In order to generate such a flame force, an ignition hand
Zirconium is used as the ignition agent loaded in the stage 3.
(Zr), tungsten (W), potassium perchlorate (K
ClO Four) As a component and fluororubber as a binder
It is preferable to use those that use
Good In addition, zirconium, tungsten, perchloric acid
The composition ratio (weight ratio) of arium is determined by the ignition line 3 of the bridge line.
It is decided to ignite enough by heat, for example,
Zr: W: KClOFour= 3: 3.5: 3.5. Well
Also, the ignition powder has a large contact (contact area) with the bridge line.
Then, when the tube body 29 and the embolus 28 are fitted (the ignition means 3 is assembled).
In powder or granular form so as not to cut the bridge line at
It is preferable that In addition, the load of ignition powder is
It can be set appropriately to increase the flame power to be ejected.
It is preferable to load a sufficient amount. Also, the set of each component
It is also possible to adjust the composition ratio to obtain high flame power.
Wear.

【0020】塞栓28から突出する2本の電極ピン22
は、塞栓28の軸心と並列に配置されて、塞栓28内を
貫通している。又各電極ピン22は塞栓28のフランジ
部にて外側に湾曲する形状を有して、塞栓28の両端か
ら突出している。これら各電極ピン22としては、単一
の導電性棒材(ステンレス鋼、鉄・ニッケル合金等)で
形成する。また、各電極ピン22において、管体29内
で電橋線25が溶接等によって溶着されている。
Two electrode pins 22 protruding from the embolus 28
Are arranged in parallel with the axis of the embolus 28 and penetrate through the embolus 28. Each electrode pin 22 has a shape that is curved outward at the flange portion of the embolus 28 and projects from both ends of the embolus 28. Each of these electrode pins 22 is formed of a single conductive rod material (stainless steel, iron-nickel alloy, etc.). Further, in each electrode pin 22, a bridge wire 25 is welded in the tube body 29 by welding or the like.

【0021】伝火薬2は、発熱量が、4000J/g以
上、好ましくは5500J/g以上となるように、例え
ば、ボロン、硝酸カリウム、5−アミノテトラゾール、
無鉛火薬等を使用することができる。このような組成と
することによって、発熱量を、4000J/g以上、好
ましくは5500J/g以上とすることが可能となる。
ここで、発熱量が4000J/g未満の伝火薬の場合、
ボンベ1を密閉するラプチャーディスク6が破裂して、
放出されるガスが断熱膨張の為に低温化した場合に十分
に加熱することが困難となる。このため、伝火薬2の量
を多くする必要が生じ、ガス発生器P1の小型化が達成
できない。
The transfer charge 2 has a calorific value of 4000 J / g or more, preferably 5500 J / g or more, such as boron, potassium nitrate, 5-aminotetrazole,
Lead-free gunpowder or the like can be used. With such a composition, the calorific value can be 4000 J / g or more, preferably 5500 J / g or more.
Here, in the case of transfer charge having a calorific value of less than 4000 J / g,
The rupture disk 6 that seals the cylinder 1 bursts,
Due to adiabatic expansion of the released gas, it becomes difficult to heat it sufficiently when the temperature is lowered. For this reason, it is necessary to increase the amount of the transfer charge 2, and the gas generator P1 cannot be downsized.

【0022】図1に示すように、外筒材5は、ステンレ
ス、アルミニウム等の金属材料によって円筒状に形成さ
れ、一端側にハウジング4を嵌合し、ハウジング4に形
成されている段付部11にカシメ固定されている。外筒
材5の他端側は、ボンベ1の縮径された第1段部分19
と内接して嵌合され、溶接等によって溶着固定されてい
る。そして、このラプチャーディスク6と、ハウジング
4の底部7との間にガス滞留空間16が形成されてい
る。このガス滞留空間16の外周部、即ち、外筒材5の
内周部には、フィルター材10が配置されている。
As shown in FIG. 1, the outer tubular member 5 is formed of a metal material such as stainless steel or aluminum into a cylindrical shape. The housing 4 is fitted to one end of the outer tubular member 5, and a stepped portion is formed on the housing 4. It is fixed to 11 by caulking. The other end of the outer cylinder member 5 has a reduced diameter first step portion 19 of the cylinder 1.
It is inscribed and fitted in and is welded and fixed by welding or the like. A gas retention space 16 is formed between the rupture disc 6 and the bottom portion 7 of the housing 4. The filter material 10 is disposed on the outer peripheral portion of the gas retention space 16, that is, on the inner peripheral portion of the outer tubular member 5.

【0023】このフィルター材10は、例えば、メリヤ
ス編み金網、平織り金網やクリンプ織り金属線材の集合
体によって、外筒材5の内径と略同一な外径を有する円
筒状に成形されている。このフィルター材10が当接す
る部分の外筒材5の周囲には、所定間隔でガス放出穴1
7が形成されている。また、このフィルター材10は、
その内周部がボンベキャップ23の外周に接し、ボンベ
1からハウジング4に掛け渡され、ガス滞留空間16を
覆うようにして設置されている。これによって、ボンベ
からのガスは全てこのフィルター材10を通過してガス
放出穴17から放出されるようになる。
This filter material 10 is formed into a cylindrical shape having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the outer tubular member 5 by, for example, an assembly of knitted wire mesh, plain weave wire mesh and crimp woven metal wire. The gas release holes 1 are provided at predetermined intervals around the outer cylinder member 5 at the portion where the filter member 10 contacts.
7 are formed. In addition, this filter material 10
The inner peripheral portion thereof is in contact with the outer periphery of the cylinder cap 23, is stretched from the cylinder 1 to the housing 4, and is installed so as to cover the gas retention space 16. As a result, all the gas from the cylinder passes through the filter material 10 and is discharged from the gas discharge hole 17.

【0024】このように、ボンベ1とハウジング4は、
同一円筒からなる外筒材5によって、嵌合して固定され
ているため、それぞれの軸心を一にした同軸上に連結保
持される。これによって、点火手段3、火炎放出口1
3、ラプチャーディスク6の中心部が同軸となり、点火
手段3からの火炎がラプチャーディスク6の中心部に集
中的に当たることになる。
In this way, the cylinder 1 and the housing 4 are
Since they are fitted and fixed by the outer cylinder member 5 made of the same cylinder, they are connected and held coaxially with their respective axes aligned. Thereby, the ignition means 3 and the flame outlet 1
3. The center of the rupture disc 6 is coaxial, and the flame from the ignition means 3 is concentrated on the center of the rupture disc 6.

【0025】また、ボンベ1とハウジング4との間に形
成されるガス滞留空間16の外周を覆うようにフィルタ
ー材10が設けられているため、ガス滞留空間16で、
ボンベ1からのガスとハウジング4からの高温ガスとが
効率良く混合し、ガス放出穴17から放出されるように
なる。
Further, since the filter material 10 is provided so as to cover the outer periphery of the gas retention space 16 formed between the cylinder 1 and the housing 4, the gas retention space 16 is
The gas from the cylinder 1 and the high-temperature gas from the housing 4 are efficiently mixed and are discharged from the gas discharge hole 17.

【0026】次に、ガス発生器P1の作動を、図1によ
り説明する。なお、図1に示すガス発生器P1は、ハウ
ジング4の軸端側でエアバッグ装置に直接、又は間接的
に接続されているものとする。
Next, the operation of the gas generator P1 will be described with reference to FIG. The gas generator P1 shown in FIG. 1 is assumed to be directly or indirectly connected to the airbag device on the shaft end side of the housing 4.

【0027】衝突センサが自動車の衝突を検出すると、
図1に示すように、ガス発生器P1は、点火手段3を通
電発火させる。点火手段3の火炎は、端面24に設けら
れている、例えば十字状の切り欠き等に沿って破裂し、
点火手段3の端面24の中心部より燃焼室12内に噴出
される。燃焼室12を通過した火炎は、火炎放出口13
の絞りによって火炎力が高められ、火炎放出口13の出
口に設けられている金属製のシールテープを瞬時に溶か
してラプチャーディスク6の中心部に集中的にあたり、
ラプチャーディスク6を一気に破裂させる。ラプチャー
ディスク6から放出されたガスは、ガス滞留空間16に
流出してくる。この時、放出されたガスは、ガス滞留空
間16で断熱膨張するため、急激に温度が低下する。こ
のとき、ボンベ1から放出されたガスは、ガス滞留空間
16の周囲に設けられているフィルター材10のため、
一気にガス放出穴17から放出されることなく、一旦、
このガス滞留空間16内に滞留する。そして、後述する
点火手段3からの高温ガスと混合して加温される。
When the collision sensor detects an automobile collision,
As shown in FIG. 1, the gas generator P1 energizes and ignites the ignition means 3. The flame of the ignition means 3 bursts along, for example, a cross-shaped notch provided on the end face 24,
It is ejected into the combustion chamber 12 from the center of the end surface 24 of the ignition means 3. The flame that has passed through the combustion chamber 12 has a flame outlet 13
The flame force is increased by the restriction of No. 3, and the metal seal tape provided at the outlet of the flame discharge port 13 is instantly melted and concentrated on the central portion of the rupture disc 6,
The rupture disc 6 is burst at once. The gas released from the rupture disk 6 flows out into the gas retention space 16. At this time, the released gas undergoes adiabatic expansion in the gas retention space 16, so that the temperature drops sharply. At this time, the gas released from the cylinder 1 is the filter material 10 provided around the gas retention space 16,
Without being released from the gas release hole 17 at once,
The gas is retained in the gas retention space 16. Then, it is mixed with a high temperature gas from the ignition means 3 described later and heated.

【0028】一方、点火手段3からの火炎によって、燃
焼室12内の伝火薬2が燃焼する。これによって発生し
た高温の熱流は、ガス滞留空間16に流入し、ボンベ1
から放出された低温化したガスと混合する。ボンベ1か
ら放出されたガスは、これによって加熱され、高温ガス
となって、フィルター材10を通過して外筒材5に形成
されたガス放出穴17から放出される。これで、このガ
ス発生器P1に接続されているエアバッグは、各ガス放
出穴17から放出される清浄なガスによって、瞬時に、
膨張される。
On the other hand, the flame from the ignition means 3 burns the transfer charge 2 in the combustion chamber 12. The high-temperature heat flow generated thereby flows into the gas retention space 16 and the cylinder 1
It mixes with the cooled gas released from. The gas discharged from the cylinder 1 is heated by this, becomes a high temperature gas, passes through the filter material 10, and is discharged from the gas discharge hole 17 formed in the outer cylinder member 5. With this, the airbag connected to the gas generator P1 instantly receives the clean gas released from each gas release hole 17,
Is inflated.

【0029】このように、本発明のガス発生器P1によ
れば、伝火薬2の発熱量が、4000J/g以上、好ま
しくは5500J/gであるため、伝火薬2の装填量を
少なくでき、燃焼室12を小型化することができる。こ
れによって、ラプチャーディスク6と点火手段3との距
離を短くすることが可能となり、ラプチャーディスク6
と点火手段3とを対面構造とすることで、点火手段3の
火炎を直接ラプチャーディスク6に当てることができ
る。このため、従来のように、燃焼室内に収納された伝
火薬を燃焼して発生するガスによって燃焼室内の圧力を
高めることによってラプチャーディスクを破壊していた
場合に比べて、燃焼室の容量を小型化することが可能と
なる。
As described above, according to the gas generator P1 of the present invention, since the heat transfer amount of the transfer charge 2 is 4000 J / g or more, preferably 5500 J / g, the charge amount of the transfer charge 2 can be reduced, The combustion chamber 12 can be downsized. As a result, the distance between the rupture disc 6 and the ignition means 3 can be shortened, and the rupture disc 6 can be shortened.
By making the ignition means 3 and the ignition means 3 face each other, the flame of the ignition means 3 can be directly applied to the rupture disk 6. Therefore, the capacity of the combustion chamber can be reduced as compared with the conventional case where the rupture disk is destroyed by increasing the pressure in the combustion chamber by the gas generated by burning the transfer charge stored in the combustion chamber. Can be converted.

【0030】また、点火手段3で発生した火炎が、ラプ
チャーディスク6の中心部に集中して当たるように、ハ
ウジング4の底部7にガス放出穴13を形成しているた
め、従来のように、ピストン等の機械的手段を用いるこ
となく火炎によって、機械的に強度の高いラプチャーデ
ィスク6を使用した場合であっても、確実に破裂させる
ことができる。このため、ガス発生器P1の構造を簡易
なものとすることができる。
Further, the gas discharge hole 13 is formed in the bottom portion 7 of the housing 4 so that the flame generated by the ignition means 3 is concentrated and hits the central portion of the rupture disk 6, so that the conventional case is as follows. Even if the rupture disk 6 having high mechanical strength is used, the flame can be surely ruptured by the flame without using a mechanical means such as a piston. Therefore, the structure of the gas generator P1 can be simplified.

【0031】また、ボンベ1からハウジング4にかけて
ボンベ1とハウジング4の間に形成されるガス滞留空間
16を覆うようにフィルター材10が掛け渡されて設け
られているため、ボンベ1から噴出し、断熱膨張するガ
スを点火手段3からの高温ガスで効率良く加温すること
が可能となる。
Further, since the filter material 10 is provided so as to extend from the cylinder 1 to the housing 4 so as to cover the gas retention space 16 formed between the cylinder 1 and the housing 4, it is jetted from the cylinder 1, The adiabatically expanding gas can be efficiently heated by the high temperature gas from the ignition means 3.

【0032】なお、本発明のガス発生器P1は、エアバ
ッグはもちろんであるが、シートベルトプリテンショナ
等や、安全システムをトリガする事故の際に、自動車バ
ッテリーから車載電源網を切り離す切り離し安全スイッ
チとしても利用することができる。
The gas generator P1 of the present invention is, of course, not only an airbag, but also a disconnection safety switch for disconnecting the in-vehicle power supply network from the automobile battery in the event of an accident that triggers the safety system such as a seat belt pretensioner. Can also be used as

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明のガス発生器は、以上のように、
点火手段からの火炎によって高圧ガスが装填されている
ボンベの、シール性に優れた高い破壊強度を有するラプ
チャーディスクを破壊し、ボンベから放出される高圧ガ
スと、燃焼室で発生する高温ガスとを混合して、効率良
くボンベから噴出される断熱膨張するガスを加温し、放
出する構造である。このため、ラプチャーディスクを破
壊するのに、伝火薬量を増量したり、機械的な手段を使
用する必要もないことから、構造を簡易化できるととも
に、小型化を実現できる。また、十分に加温されたガス
を放出するハイブリッド方式のガス発生器とすることが
可能である。
As described above, the gas generator of the present invention has the following features.
The rupture disk having high breaking strength with excellent sealing property of the cylinder charged with high pressure gas by the flame from the ignition means is destroyed, and the high pressure gas released from the cylinder and the high temperature gas generated in the combustion chamber are separated. It is a structure that mixes and efficiently heats and adiabatically expands the gas ejected from the cylinder. Therefore, it is not necessary to increase the amount of transfer charge or use a mechanical means to destroy the rupture disk, so that the structure can be simplified and the size can be reduced. In addition, it is possible to use a gas generator of a hybrid system that releases a sufficiently heated gas.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るガス発生器の一実施形態例の断面
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a cross section of an embodiment of a gas generator according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

P1 ガス発生器 1 ボンベ 2 伝火薬 3 点火手段 4 ハウジング 5 外筒材 6 ラプチャーディスク 7 底部 8 側筒部 10 フィルター材 11 段部 12 燃焼室 13 火炎放出口 16 ガス滞留空間 17 ガス放出穴 P1 gas generator 1 cylinder 2 transfer charge 3 Ignition means 4 housing 5 Outer cylinder material 6 rupture disc 7 bottom 8 side tube 10 Filter material 11 steps 12 Combustion chamber 13 Flame outlet 16 gas retention space 17 Gas release hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児玉 了意 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内 Fターム(参考) 3D018 MA00 3D054 DD02 DD04 DD17 DD18 DD22 DD30 EE36 4G068 DA08 DB01 DB04    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Ryo Kodama             3903-39, Toyotomi-cho, Himeji-shi, Hyogo Prefecture             Himeji Factory of Yakuhin Co., Ltd. F-term (reference) 3D018 MA00                 3D054 DD02 DD04 DD17 DD18 DD22                       DD30 EE36                 4G068 DA08 DB01 DB04

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高圧ガスが装填されたボンベ(1)と、 ドーナツ形状の伝火薬(2)及び点火手段(3)が収納
されたコップ状のハウジング(4)と、 前記ボンベ(1)の圧力を保持するとともに密封するラ
プチャーディスク(6)と、 前記ボンベ(1)と前記ハウジング(4)との間にガス
滞留空間(16)を形成するように前記ボンベ(1)と
前記ハウジング(4)とを連結保持する外筒材(5)
と、を備えてなり、 前記ガス滞留空間(16)で、前記ボンベ(1)から断
熱膨張して噴出するガスを前記点火手段(3)からの高
温ガスで加温し、前記外筒材(5)の内壁に沿って設け
られたフィルター材(10)を通過させて、前記外筒材
(5)に設けられているガス放出穴(17)からガスを
放出することを特徴とするガス発生器。
1. A cylinder (1) charged with high-pressure gas, a cup-shaped housing (4) containing a donut-shaped transfer charge (2) and an ignition means (3), and the cylinder (1). A rupture disc (6) for holding and sealing pressure, and the cylinder (1) and the housing (4) so as to form a gas retention space (16) between the cylinder (1) and the housing (4). ) Outer cylinder material (5) for connecting and holding
In the gas retention space (16), the gas adiabatically expanded and ejected from the cylinder (1) is heated by the high temperature gas from the ignition means (3), and the outer cylinder material ( Gas generation, characterized in that the gas passes through a filter material (10) provided along the inner wall of (5) and is released from a gas release hole (17) provided in the outer tubular material (5). vessel.
【請求項2】 前記ラプチャーディスク(6)が、前記
点火手段(3)からの火炎力で破断される請求項1に記
載のガス発生器。
2. The gas generator according to claim 1, wherein the rupture disc (6) is broken by the flame force from the ignition means (3).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7360788B2 (en) 2004-06-14 2008-04-22 Takata Corporation Inflator and airbag apparatus
CN113661097A (en) * 2019-01-18 2021-11-16 日本化药株式会社 Gas generator
JP2022057417A (en) * 2020-09-30 2022-04-11 豊田合成株式会社 Wearing airbag device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7178831B2 (en) 2001-11-15 2007-02-20 Nippon Kayaku Kabushiki-Kaisha Gas generator
US7360788B2 (en) 2004-06-14 2008-04-22 Takata Corporation Inflator and airbag apparatus
CN113661097A (en) * 2019-01-18 2021-11-16 日本化药株式会社 Gas generator
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