JP2003226219A

JP2003226219A - インフレータ

Info

Publication number: JP2003226219A
Application number: JP2002264946A
Authority: JP
Inventors: Naoki Matsuda; 直樹松田; Yasunori Iwai; 保範岩井; Nobuyuki Katsuta; 信行勝田
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2003-08-12
Anticipated expiration: 2022-09-11
Also published as: JP3910897B2

Abstract

(57)【要約】【課題】燃焼残渣の排出量が抑制された、加圧ガスを
含むインフレータの提供。【解決手段】ガス発生剤36の燃焼ガス中の高温の燃焼
残渣は、ガス発生剤36の組成、第１破裂板40で隔離され
た燃焼ガスと加圧ガスとの温度差、燃焼ガスの壁面22ａ
等への衝突により、インフレータ10内に留まり、外部へ
の排出が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用のエアバ
ッグシステム用として適したインフレータに関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
用エアバッグシステムに用いられるインフレータには、
ガス発生剤の燃焼ガスのみを利用してエアバッグを膨張
させる方式のものと、ガス発生剤の燃焼ガスと加圧ガス
を利用してエアバッグを膨張させる方式のものがある。
いずれの方式においても、ガス発生剤が燃焼したときに
生じた燃焼残渣、例えばガス発生剤の成分に由来する粉
状の金属又は金属酸化物がエアバッグ内に排出されない
ことが求められる。このため、ガス発生剤の組成、イン
フレータの構造を変更して、燃焼残渣の発生を抑制する
試みがなされており、関連する先行技術として、特開平
９−７６８７０号公報、ＵＳＰ３，９６６，２２６号明
細書、ＵＳＰ４，０１８，４５７号明細書がある。

【０００３】本発明は、ガス発生剤とインフレータ構造
の両方を改善し、これらを組み合わせることで、相乗的
作用により、燃焼残渣のインフレータ外への排出量を抑
制できるインフレータを提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題の解
決手段として、ガス発生剤の燃焼による燃焼ガスと加圧
媒質によりエアバッグを膨張させる方式のインフレータ
であり、燃焼ガスを１又は２箇所以上の壁面に衝突さ
せ、燃焼ガスに含まれる燃焼残渣を前記１又は２箇所以
上の壁面に付着させる手段と、燃焼ガスと加圧媒質を接
触させ、燃焼ガスに含まれる燃焼残渣を温度差により冷
却凝固させる手段とを含んでおり、ガス発生剤の燃焼に
より生じる燃焼残渣の融点が、前記ガス発生剤から発生
するガスの排出温度以上のものであるインフレータを提
供する。

【０００５】更に本発明は、上記課題の他の解決手段と
して、ガス発生剤の燃焼による燃焼ガスと加圧媒質の作
用によりエアバッグを膨張させる方式のインフレータで
あり、燃焼ガスの流れ方向を変化させ、燃焼ガスに含ま
れる燃焼残渣を１又は２箇所以上の壁面に付着させる手
段と、燃焼ガスと加圧媒質を接触させ、燃焼ガスに含ま
れる燃焼残渣を温度差により冷却凝固させる手段とを含
んでおり、ガス発生剤の燃焼により生じる燃焼残渣の融
点が、前記ガス発生剤から発生するガスの排出温度以上
のものであるインフレータを提供する。

【０００６】上記各発明は、ガス発生剤の燃焼ガス中に
含まれている燃焼残渣を捕捉する手段を備えているた
め、下記の（１）〜（３）の作用効果が得られる。

【０００７】作用効果（１）ガス発生剤から発生するガスの排出温度と燃焼ガスに含
まれる燃焼残渣の融点とを関連づけることで、塊状（ス
ラグ状）の燃焼残渣の生成を促進させることができる。
ガス発生剤の排出ガス温度は、通常所定容量のタンク内
で燃焼させたときのタンク内圧力（実測値）と発生ガス
量、更に発生ガスの比熱から、例えば下記式より求める
ことができ（式中のＴ₂以外は計算等で求めることがで
きる）、残渣の融点の方が排出ガス温度よりも十分に高
くなる（１００℃以上、好ましくは５００℃以上）と、
燃焼残渣は固化して塊状（スラグ状）になり易く、イン
フレータ内に留まって、インフレータ外に放出されるこ
とが抑制される。

【０００８】

【数１】

【０００９】式中の記号の意味は次のとおりａ項：初期タンク内の空気の熱量ｂ項：排出ガス（タンク中に排出されたガス）の熱量ｃ項：インフレータ作動後（タンク中の初期空気と混合
後）のタンク内混合気体の熱量Ｃｖ₁：空気の平均比熱Ｍ₁：空気のモル数Ｔ₁：空気（作動前）温度Ｃｖ₂：排出ガスの平均比熱Ｍ₂：排出ガスのモル数Ｔ₂：排出ガス温度Ｔ₃：混合後のガス温度（理想気体の状態方程式より算
出）。

【００１０】作用効果（２）加圧媒質との温度差により燃焼ガスを冷却することで、
燃焼残渣を凝固させることができる。高温の燃焼ガスと
より温度の低い加圧媒質が接触すると、高温の燃焼残渣
は冷却凝固されて塊状（スラグ状）になり、インフレー
タ内に留まって、インフレータ外に放出されることが抑
制される。この作用効果（２）は、作用効果（１）との
相乗的作用により、更に高められる。

【００１１】作用効果（３）燃焼ガス流を壁面に衝突させることで、壁面に燃焼残渣
を付着させることができる。燃焼ガスに含まれている燃
焼残渣は高温状態であり、加圧媒質がより低温であるた
め、両者が接触した時点で燃焼残渣の凝固が起こること
は作用効果（２）と同様であるが、更に凝固が起こった
状態で壁面に衝突させることで、燃焼残渣が壁面に付着
され、インフレータ外へ排出される燃焼残渣量をより少
なくできる。この作用効果（３）は、作用効果（１）、
（２）との相乗的作用により、更に高められる。

【００１２】上記各発明においては、作用効果（１）〜
（３）を発現し易くするため、インフレータが、筒状の
加圧媒質室ハウジングにより外殻が形成され、加圧媒質
が充填された加圧媒質室と、前記加圧媒質室の一端側に
接続され、ガス発生器ハウジング内に収容された点火手
段とガス発生剤とを含むガス発生器と、前記加圧媒質室
の他端側に接続されたディフュザー部を有し、加圧媒質
室とガス発生器との間が第１破裂板で閉塞されており、
加圧媒質室とディフュザー部との間が第２破裂板で閉塞
されているものであり、更に第１破裂板に、側面及び端
面の少なくとも一方にガス噴出孔を有するキャップが加
圧媒質室側から被せられているものが好適である。

【００１３】このように加圧媒質室ハウジングとガス発
生器の間が第１破裂板で閉塞されているため、ガス発生
剤が燃焼したときでも、燃焼ガスと加圧媒質との十分な
温度差を確保し、燃焼残渣の凝固作用を発揮させること
ができる。このためインフレータが高温状態に置かれた
場合（例えば、インフレータを組み込んだエアバッグ装
置を自動車に搭載したときにおける夏期の車内）でも、
加圧媒質の温度はガス発生剤の排出ガス温度よりもはる
かに低い温度となり、燃焼残渣の凝固作用が発揮され
る。しかし、第１破裂板がない場合にはガス発生剤の燃
焼熱で加圧媒質が温められるので、加圧媒質と排出ガス
の温度差が小さくなり、燃焼残渣の凝固作用が弱められ
る。

【００１４】またガス発生剤は常圧下に存在しているの
で、高圧下に存在する場合に比べて圧力による劣化が小
さい。更に側面及び端面の少なくとも一方にガス噴出孔
を有するキャップを備えていることにより、燃焼ガスが
加圧媒質室ハウジングの壁面に衝突されやすくなる。な
お、燃焼残渣の捕集効果をより高めるため、第２破裂板
側にもキャップを設けることができる。

【００１５】また本発明は、上記課題の他の解決手段と
して、筒状の加圧媒質室ハウジングにより外殻が形成さ
れ、加圧媒質が充填された加圧媒質室と、前記加圧媒質
室の一端側に接続され、ガス発生器ハウジング内に収容
された点火手段とガス発生剤とを含むガス発生器と、前
記加圧媒質室の他端側に接続されたディフュザー部を有
するインフレータであり、加圧媒質室とガス発生器との
間が第１破裂板で閉塞されており、加圧媒質室とディフ
ュザー部との間が第２破裂板で閉塞されているものであ
り、第１破裂板に、ガス噴出孔を有するキャップが加圧
媒質室側から被せられ、更に下記の要件（ａ）〜（ｃ）
から選ばれる１以上を具備しているインフレータを提供
する。

【００１６】（ａ）加圧媒質室ハウジングの内壁面が粗
面であること；（ｂ）ガス噴出孔が、ガス噴出孔から噴出する燃焼ガス
が最短距離で加圧媒質室ハウジング内壁面に衝突しない
方向に開口していること；（ｃ）ガス噴出孔の近傍に障壁部材が配置され、ガス噴
出孔から噴出した燃焼ガスが障壁部材に衝突した後に移
動すること。

【００１７】上記発明では、要件（ａ）〜（ｃ）を具備
していることにより、作用効果（２）、（３）に加え
て、下記の（４）〜（６）の作用効果が得られる。

【００１８】作用効果（４）要件（ａ）のとおり、加圧媒質室ハウジングの内壁面が
粗面であると、粗面の凹凸部分に燃焼残渣が引っかかっ
て捕捉され易くなるため、インフレータ外への燃焼残渣
の放出が抑制される。

【００１９】このような作用効果（４）をより発現し易
くするため、要件（ａ）において、加圧媒質室を形成す
る加圧媒質室ハウジングの内壁面が、周方向に連続又は
不連続に形成された溝（好ましくは深さが０．１ｍｍ以
上、より好ましくは０．２ｍｍ以上）を有しているもの
が望ましい。このような溝を形成すると、溝の分だけハ
ウジング重量を軽量化することができる。

【００２０】作用効果（５）要件（ｂ）のとおり、キャップに設けられたガス噴射孔
の開口方向を規制することにより、燃焼ガスと壁面との
接触回数を多く（即ち、接触時間を長く）できるので、
燃焼残渣が壁面に付着し易くなるため、インフレータ外
の燃焼残渣の放出が抑制される。

【００２１】このような作用効果（５）をより発現し易
くするため、要件（ｂ）においては、ガス噴出孔がキャ
ップ側面に設けられ、かつガス発生器側に向かって開口
している形態；ガス噴出孔がキャップ側面に設けられ、
かつガス噴出孔からの燃焼ガスの噴出方向を周方向に規
制する部材が設けられている形態；ガス噴出孔がキャッ
プ端面に設けられ、かつガス噴出孔からの燃焼ガスの噴
出方向を周方向に規制する部材が設けられている形態に
することができる。

【００２２】作用効果（６）要件（ｃ）のとおり、ガス噴出孔から噴出した燃焼ガス
は障壁部材に衝突するので、まず燃焼残渣は障壁部材に
付着して捕捉され、障壁部材に衝突することで燃焼ガス
流が乱される結果、燃焼ガスと壁面との接触回数を多く
（即ち、接触時間を長く）できるため、実質的に作用効
果（５）も得られ、インフレータ外の燃焼残渣の排出が
抑制される。

【００２３】このような作用効果（６）をより発現し易
くするため、要件（ｃ）においては、下記の形態にする
ことができる。

【００２４】障壁部材が筒状のもので、一端側がキャッ
プの端面と一体となって閉塞され、他端側が開口され、
側面がキャップ側面に設けられたガス噴出孔と間隔をお
いて対向するように形成されたものであり、燃焼ガスが
筒状部材の側面内壁に衝突した後、開口部から移動する
形態。

【００２５】障壁部材が円板状のもので、キャップ端面
と一体となり、キャップ端面から加圧媒質室ハウジング
の内壁面方向に延ばされたものであり、キャップ側面に
設けられたガス噴出孔から噴出された燃焼ガスが、障壁
部材の周縁部に衝突した後、加圧媒質室ハウジング内壁
面と障壁部材の周縁部との隙間から移動する形態。

【００２６】障壁部材が円板状のもので、キャップ端面
と一体となり、キャップ端面から加圧媒質室ハウジング
の内壁面方向に延ばされ、周縁部が前記内壁面に当接さ
れたものであり、前記障壁部材の周縁部にはガス通過孔
が設けられ、かつガス通過孔からのガスの噴出方向を周
方向に規制する部材が設けられており、キャップ側面に
設けられたガス噴出孔から噴出した燃焼ガスが、前記ガ
ス通過孔から噴出される形態。

【００２７】上記発明のインフレータにおいては、要件
（ａ）と（ｂ）、要件（ａ）と（ｃ）、要件（ｂ）と
（ｃ）又は要件（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を具備すること
ができる。

【００２８】更に上記発明のインフレータにおいては、
キャップが、開口周縁部が外側に折り曲げられたフラン
ジ部を有しており、前記フランジ部においてガス発生器
ハウジングの一部をかしめることで固定されている形態
にすることができる。

【００２９】更に上記発明のインフレータにおいては、
加圧媒質室ハウジングの側面に、加圧媒質充填孔が形成
されており、加圧媒質を充填した後にピンにより閉塞さ
れた形態にすることができる。前記発明のインフレータ
においては、ピンが加圧媒質室内に突出されており、突
出部がガス発生剤の燃焼ガス流が衝突される長さを有し
ている形態にすることができる。このようにピンの突出
部分を或る程度の長さ確保することにより、ピン自体に
も燃焼ガスを衝突させて燃焼残渣を付着させることがで
きる。

【００３０】上記発明においても、ガス発生剤として、
ガス発生剤の燃焼により生じる燃焼残渣の融点が、前記
ガス発生剤から発生するガスの排出温度以上のものを用
いることにより、更に作用効果（１）を発現させること
ができる。

【００３１】上記発明においては、加圧媒質室ハウジン
グが、軸方向及び半径方向に対して対称形である形態に
することができる。このような対称形にすることによ
り、組み立て時に向きの調整が不要となるため、組み立
て作業が容易となる。

【００３２】上記発明においては、ガス発生器ハウジン
グと加圧媒質室ハウジングが抵抗溶接により接合されて
いる形態にすることができる。

【００３３】本発明で用いるガス発生剤は、下記のとお
り、加圧媒質の組成との関連で決定することができる。

【００３４】加圧媒質は、アルゴン、ヘリウム等の不活
性ガス（本発明では窒素も不活性ガスに含まれるものと
する）からなり、実質的に酸素を含まない組成にした場
合、アルゴンは加圧媒質の熱膨張を促進するように作用
し、ヘリウムを含有させておくと加圧媒質の漏れの検出
が容易となるので、不良品の流通が防止されるため好ま
しい。また、加圧媒質は酸素を含まないものが好ましい
が、ガス発生剤の燃焼を促進させるため、酸素を含ませ
ることもできる。酸素を含ませる場合の添加量は、１０
モル％以下が好ましく、５モル％以下がより好ましい。
加圧媒質の充填圧力は、好ましくは１０，０００〜７
０，０００ｋＰａ、より好ましくは３０，０００〜６
０，０００ｋＰａである。

【００３５】ガス発生剤は、例えば、燃料及び酸化剤、
燃料、酸化剤及びスラグ形成剤を含むものを、必要に応
じて結合剤と共に混合し、所望形状に成型したものを使
用することができ、このようなガス発生剤を用いた場合
は、その燃焼により発生するガスを、加圧媒質と共にエ
アバッグの膨張展開に供することができる。特にスラグ
形成剤を含むガス発生剤を用いた場合は、よりスラグを
形成し易くなるので、インフレータから排出されるミス
ト状の燃焼残渣の量を大幅に低減できる。ただし、充填
されるガス発生剤量が少なく、発生する残渣が少ないと
きには、スラグ形成剤は用いなくても良い。

【００３６】燃料としては、ニトログアニジン（Ｎ
Ｑ）、グアニジン硝酸塩（ＧＮ）、グアニジン炭酸塩、
アミノニトログアニジン、アミノグアニジン硝酸塩、ア
ミノグアニジン炭酸塩、ジアミノグアニジン硝酸塩、ジ
アミノグアニジン炭酸塩、トリアミノグアニジン硝酸塩
等のグアニジン誘導体等から選ばれる１又は２以上が好
ましい。また燃料として、テトラゾール及びテトラゾー
ル誘導体等から選ばれる１又は２以上のものも用いるこ
とができる。

【００３７】酸化剤としては、硝酸ストロンチウム、硝
酸カリウム、硝酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、酸
化銅、酸化鉄、塩基性硝酸銅等から選ばれる１又は２以
上が好ましい。

【００３８】スラグ形成剤としては、酸性白土、タル
ク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、シリカ、ア
ルミナ、ケイ酸ナトリウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、
ヒドロタルサイト及びこれらの混合物から選ばれる１又
は２以上が好ましい。

【００３９】結合剤としては、カルボキシルメチルセル
ロースのナトリウム塩、ヒドロキシエチルセルロース、
デンプン、ポリビニルアルコール、グアーガム、微結晶
性セルロース、ポリアクリルアミド、ステアリン酸カル
シウム等から選ばれる１又は２以上が好ましい。

【００４０】上記した組成の加圧媒質とガス発生剤を使
用した場合、加圧媒質の量（Ａモル）とガス発生剤の燃
焼により発生するガス量（Ｂモル）とのモル比（Ａ／
Ｂ）が、好ましくは０．２〜１０、より好ましくは０．
４〜４になるように調整することが望ましい。

【００４１】このように加圧媒質の量と、ガス発生剤の
燃焼により発生するガス量とのモル比を調整することに
より、インフレータ内圧の立ち上がり遅れが防止される
と共に、インフレータ内圧の過度の上昇が防止される。
このように、ガス発生剤の燃焼時におけるインフレータ
内圧を制御できるので、加圧媒質室ハウジングの容積を
減少させ（即ち、加圧媒質室ハウジングの長さ及び／又
は幅（直径）を減少させた）、その分だけ内圧が上昇し
た場合でも、燃焼時におけるインフレータ内圧が高くな
りすぎることが防止される。なお、本発明のインフレー
タにおいては、加圧媒質の重量（Ｘ）とガス発生剤の重
量（Ｙ）との重量比（Ｘ／Ｙ）は、好ましくは０．１〜
７であり、より好ましくは０．５〜５である。

【００４２】本発明で用いるガス発生剤としては、燃料
としてニトログアニジンを２０〜６０質量％含有し、酸
化剤を８０〜４０質量％含有するものを用いることがで
き、燃料としてニトログアニジンを３０〜４０重量％、
酸化剤として硝酸ストロンチウムを７０〜６０重量％含
有するものが好ましい。更に燃料、酸化剤に加えて、結
合剤（カルボキシメチルセルロースナトリウム等）、ス
ラグ形成剤（酸性白土等）を配合することができ、その
場合には、燃料２０〜６０重量％、酸化剤４０〜６５重
量％、結合剤３〜１２重量％（好ましくは４〜１２重量
％）、スラグ形成剤１〜２０重量％（好ましくは３〜７
重量％）が好ましい。

【００４３】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１により、１つ
の実施形態を説明する。図１は、インフレータの軸方向
の断面図である。

【００４４】インフレータ１０は、加圧媒質室２０と、
ガス発生器３０、ディフュザー部５０とを有している。

【００４５】加圧媒質室２０は、筒状の加圧媒質室ハウ
ジング２２により外殻が形成されており、アルゴン、ヘ
リウムの混合物からなる加圧媒質が充填されている。加
圧媒質室ハウジング２２は、軸方向及び半径方向に対し
て対称形となっているので、組み立て時に軸方向及び半
径方向への向きを調整する必要がない。

【００４６】加圧媒質室ハウジング２２の側面には、加
圧媒質の充填孔２４が形成されており、加圧媒質を充填
した後にピン２６により閉塞されている。ピン２６の先
端部２６ａは加圧媒質室２０内に突出されており、突出
部はガス発生剤の燃焼ガス流が衝突される長さを有して
いる。このピン２６の突出部の長さを調整することで、
ピン２６自体に燃焼ガスを衝突させて、燃焼残渣を付着
させることができる。図１においては、ピン２６の先端
部２６ａが対向する壁面２２ａに当接するまで延長する
ことができる。

【００４７】ガス発生器３０は、ガス発生器ハウジング
３２内に収容された点火手段（電気式点火器）３４とガ
ス発生剤３６とを含んでおり、加圧媒質室２０の一端側
に接続されている。ガス発生器ハウジング３２と加圧媒
質室ハウジング２２は、接合部４９において抵抗溶接さ
れている。インフレータ１０をエアバッグシステムに組
み込むとき、点火手段３４は、コネクタ、導線を介し
て、外部電源に接続される。

【００４８】ガス発生剤３６は、例えば、燃料であるニ
トログアニジン３４質量％、酸化剤である硝酸ストロン
チウム５６質量％、結合剤であるカルボキシメチルセル
ロースナトリウム１０重量％とからなるもの（排出ガス
温度７００〜１６３０℃）を用いることができる。この
組成のガス発生剤３６が燃焼したとき生じる燃焼残渣
は、酸化ストロンチウム（融点２４３０℃）である。こ
のため、燃焼残渣は溶融状態になることなく、塊状（ス
ラグ状）に固化される。

【００４９】加圧媒質室２０とガス発生器３０との間の
第１連通孔３８は、加圧媒質の圧力を受けて椀状に変形
した第１破裂板４０で閉塞されており、ガス発生器３０
内は常圧に保持されている。第１破裂板４０は、周縁部
４０ａにおいてガス発生器ハウジング３２に抵抗溶接さ
れている。

【００５０】第１破裂板４０には、ガス噴出孔４２を有
するキャップ４４が、加圧媒質室２０側から被せられて
いる。このキャップ４４は、第１破裂板４０を覆うこと
により、ガス発生剤３６の燃焼により生じた燃焼ガスが
必ずキャップ４４を経由してガス噴出孔４２から噴出さ
れるように取り付けられている。

【００５１】キャップ４４は、開口周縁部が外側に折り
曲げられたフランジ部４６を有しており、フランジ部４
６においてガス発生器ハウジング３２の一部（かしめ
部）４８をかしめることで固定されている。

【００５２】加圧媒質室２０の他端側には、加圧媒質及
び燃焼ガスを排出するガス排出孔５２を有するディフュ
ザー部５０が接続されており、ディフュザー部５０と加
圧媒質室ハウジング２２は、接合部５４において抵抗溶
接されている。ディフュザー部５０内には、燃焼残渣を
捕捉するため、必要に応じて金網等のフィルタを配置す
ることができる。

【００５３】加圧媒質室２０とディフュザー部５０との
間の第２連通孔５６は、加圧媒質の圧力を受けて椀状に
変形した第２破裂板５８で閉塞されており、ディフュザ
ー部５０内は常圧に保持されている。第２破裂板５８
は、周縁部５８ａにおいてディフュザー部５０に抵抗溶
接されている。

【００５４】次に、図１に示すインフレータ１０を自動
車に搭載したエアバッグシステムに組み込んだ場合の動
作を説明する。

【００５５】自動車が衝突して衝撃を受けたとき、作動
信号出力手段により、点火器３４が作動点火してガス発
生剤３６を燃焼させ、高温の燃焼ガスを発生させる。こ
のとき、ガス発生剤３６の燃焼により生じる燃焼残渣の
融点は、ガス発生剤３６から発生するガスの排出温度以
上であるので、燃焼残渣は溶融し難く、固形状態を保持
する。

【００５６】その後、高温の燃焼ガスによるガス発生器
３０内の圧力上昇により、第１破裂板４０が破壊され、
燃焼残渣を含む燃焼ガスはキャップ４４内に流入し、ガ
ス噴出孔４２から噴出される。このとき、加圧媒質室２
０内の加圧媒質と燃焼ガスとは温度差が大きいため、燃
焼ガスは急冷され、高温の燃焼残渣は冷却凝固されると
共に、キャップ４４の端面４４ａの内壁面にも燃焼残渣
は付着される。更に噴出された燃焼ガスは、加圧媒質室
ハウジング２２の内壁２２ａに衝突するので、燃焼残渣
は内壁面に付着し、インフレータ１０外に排出されにく
くなる。なお、残余の燃焼残渣の一部はピン２６にも付
着する。

【００５７】その後、加圧媒質室２０内の圧力上昇によ
り、第２破裂板５８が破壊されるので、加圧媒質及び燃
焼ガスは、第２連通孔５６を経て、ガス排出孔５２から
排出され、エアバッグを膨張させる。

【００５８】このような動作過程において、インフレー
タ１０は上記した作用効果（１）〜（３）を発揮するた
め、これらの相乗効果により、エアバッグ内に排出され
る燃焼残渣量が大幅に抑制される。実測したところで
は、図１の構造でキャップ４４がない場合、インフレー
タ１０外へ排出される燃焼残渣量が７００ｍｇであるの
に対し、図１の構造にすることで２００ｍｇに減少でき
た。更に図２に示すように、第２破裂板５８側にもキャ
ップ６４を設けることで、燃焼残渣の捕集効果をより高
めることができる。６２はガス噴出孔、６８はフランジ
部であり、フランジ部６８とカシメ部５９により、ディ
フュザー部５０に固定されている。

【００５９】（実施形態２）図３により、別の実施形態
を説明する。図３は、インフレータの軸方向の断面図で
ある。図３のインフレータ１００は、図１のインフレー
タ１０とほぼ同一構造のものであり、図３中、図１と同
じ番号は同じものを示す。以下、図１との構造の相違
と、構造の相違による作用効果の相違を説明する。

【００６０】図３のインフレータ１００では、加圧媒質
室ハウジング２２の内壁面２２ａが、周方向に連続又は
不連続に形成された、深さが約０．２ｍｍの溝を有して
いる。このため、燃焼ガス中の燃焼残渣が溝に引っかか
って捕捉されるため、作用効果（１）〜（３）に加え
て、作用効果（４）を発現することができる。更に、図
２に示すようにキャップ６４を備えた形態にすることも
できる。

【００６１】（実施形態３）図４により、別の実施形態
を説明する。図４は、インフレータの軸方向の断面図で
ある。図４のインフレータ２００は、図１のインフレー
タ１０とほぼ同一構造のものであり、図４中、図１と同
じ番号は同じものを示す。以下、図１との構造の相違
と、構造の相違による作用効果の相違を説明する。

【００６２】図４のインフレータ２００では、ガス噴出
孔４２がキャップ４４の側面に設けられ、かつガス発生
器３０側に向かって燃焼ガスが噴出するように開口して
いる。このため、ガス噴出孔４２から噴出された燃焼ガ
スは、加圧媒質室ハウジング２２の内壁面２２ａより先
に、かしめ部４８辺りに衝突するので、作用効果（１）
〜（３）に加えて、作用効果（５）を発現することがで
きる。なお、加圧媒質室ハウジング２２の内壁面２２ａ
を図３に示す形態としたときは、更に作用効果（４）も
発現することができる。また図２に示すようにキャップ
６４を備えた形態にすることもでき、キャップ６４を他
の実施形態のキャップ４４にすることもできる。

【００６３】（実施形態４）図５〜図７により、別の実
施形態を説明する。図５は、１つの実施形態のキャップ
の斜視図と平面図、図６は、他の実施形態のキャップの
斜視図と平面図、図７は、他の実施形態のキャップの斜
視図である。図５〜図７に示すキャップ４４は、図１、
図３、図４に示すインフレータ１０、１００、２００に
取り付けることができ、図２のインフレータにおいて、
キャップ６４を図５〜図７の形態にすることもできる。

【００６４】図５のキャップ４４は、ガス噴出孔４２が
キャップ側面４４ａに設けられおり、ガス噴出孔４２か
らの燃焼ガスの噴出方向を周方向に規制する部材（規制
部材）４５が設けられている。この規制部材４５は、平
面形状がＬ字型に形成されている。なお、規制部材４５
の向きは図５とは異なる方向であっても良い。

【００６５】このような規制部材４５が取り付けられて
いるため、ガス噴出孔４２から噴出された燃焼ガスは、
キャップ４４の周面に沿った方向に噴出されて渦流を形
成するので、作用効果（１）〜（３）に加えて、作用効
果（５）を発現することができる。なお、加圧媒質室ハ
ウジング２２の内壁面２２ａを図３に示す形態としたと
きは、更に作用効果（４）も発現することができる。

【００６６】図６のキャップ４４は、図５のＬ字状の規
制部材４５に替えて、平板状の規制部材４５が取り付け
られているものであり、図５のものと同じ作用効果が得
られる。

【００６７】図７のキャップ４４は、ガス噴出孔４２が
キャップ端面４４ｂに設けられており、ガス噴出孔４２
からの燃焼ガスの噴出方向を周方向に規制する部材（規
制部材）４５が設けられている。この規制部材４５は、
図５又は図６に示すものと同じものにすることができ
る。図７のキャップ４４を用いたインフレータは、図
５、図６のものと同じ作用効果が得られる。

【００６８】（実施形態５）図８により、別の実施形態
を説明する。図８は、インフレータの軸方向の断面図で
ある。図８のインフレータ３００は、図１のインフレー
タ１０とほぼ同一構造のものであり、図８中、図１と同
じ番号は同じものを示す。以下、図１との構造の相違
と、構造の相違による作用効果の相違を説明する。

【００６９】図８に示すインフレータ３００では、筒状
の障壁部材３１０が取り付けられている。この障壁部材
３１０は、一端側がキャップ端面４４ｂと一体となって
閉塞され、他端側が開口されたもので、側面３１１がキ
ャップ側面４４ａに設けられたガス噴出孔４２と間隔を
おいて対向するように形成されている。また図２に示す
ようにキャップ６４を備えた形態にすることもでき、キ
ャップ６４を他の実施形態のキャップ４４にすることも
できる。

【００７０】このような障壁部材３１０が取付られてい
るため、ガス噴出孔４２から噴出した燃焼ガスは、障壁
部材の側面３１１の内壁に衝突した後、開口部から移動
するため、作用効果（１）〜（３）に加えて、作用効果
（６）を発現することができる。なお、加圧媒質室ハウ
ジング２２の内壁面２２ａを図３に示す形態としたとき
は、更に作用効果（４）も発現することができる。

【００７１】（実施形態６）図９により、別の実施形態
を説明する。図９は、インフレータの軸方向の断面図で
ある。図９のインフレータ４００は、図１のインフレー
タ１０とほぼ同一構造のものであり、図９中、図１と同
じ番号は同じものを示す。以下、図１との構造の相違
と、構造の相違による作用効果の相違を説明する。

【００７２】図９に示すインフレータ４００では、円板
状の障壁部材４１０が取り付けられている。この障壁部
材４１０は、キャップ端面４４ｂと一体となり、キャッ
プ端面４４ｂから加圧媒質室ハウジング２２の内壁面２
２ａ方向に延ばされている。また図２に示すようにキャ
ップ６４を備えた形態にすることもでき、キャップ６４
を他の実施形態のキャップ４４にすることもできる。

【００７３】このような障壁部材４１０が取付られてい
るため、ガス噴出孔４２から噴出した燃焼ガスは障壁部
材４１０に衝突した後、加圧媒質室ハウジング２０の内
壁面２２ａと障壁部材の周縁部４１１との隙間から移動
するため、作用効果（１）〜（３）に加えて、作用効果
（６）を発現することができる。なお、加圧媒質室ハウ
ジング２２の内壁面２２ａを図３に示す形態としたとき
は、更に作用効果（４）も発現することができる。

【００７４】（実施形態７）図１０により、別の実施形
態を説明する。図１０は、インフレータの軸方向の断面
図である。図１０のインフレータ５００は、図１のイン
フレータ１０とほぼ同一構造のものであり、図１０中、
図１と同じ番号は同じものを示す。以下、図１との構造
の相違と、構造の相違による作用効果の相違を説明す
る。

【００７５】図１０に示すインフレータ５００では、円
板状の障壁部材５１０が取り付けられている。障壁部材
５１０は、キャップ端面４４ｂと一体となり、キャップ
端面４４ｂから加圧媒質室ハウジング２０の内壁面２２
ａ方向に延ばされ、周縁部５１１が内壁面２２ａに当接
されている。周縁部５１１には、図６と同様の形状のガ
ス通過孔５１２と規制手段５１３が設けられている。ま
た図２に示すようにキャップ６４を備えた形態にするこ
ともでき、キャップ６４を他の実施形態のキャップ４４
にすることもできる。

【００７６】このような障壁部材５１０が取付られてい
るため、ガス噴出孔４２から噴出した燃焼ガスは障壁部
材５１０に衝突した後、ガス通過孔５１２、規制手段５
１３を経て移動するため、作用効果（１）〜（３）に加
えて、作用効果（６）、（５）を発現することができ
る。なお、加圧媒質室ハウジング２２の内壁面２２ａを
図３に示す形態としたときは、更に作用効果（４）も発
現することができる。

【００７７】本発明のインフレータは、運転席のエアバ
ッグ用インフレータ、助手席のエアバッグ用インフレー
タ、サイドエアバッグ用インフレータ、カーテン用イン
フレータ、ニーボルスター用インフレータ、インフレー
タブルシートベルト用インフレータ、チューブラーシス
テム用インフレータ、プリテンショナー用インフレータ
等の各種インフレータに適用できる。

【００７８】

【発明の効果】本発明のインフレータによれば、ガス発
生剤の燃焼ガス中に含まれる燃焼残渣がインフレータ外
に排出されることを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インフレータの軸方向の断面図。

【図２】インフレータの軸方向の断面図。

【図３】インフレータの軸方向の断面図。

【図４】インフレータに用いるキャップの斜視図と平
面図。

【図５】インフレータに用いるキャップの斜視図と平
面図。

【図６】インフレータに用いるキャップの斜視図。

【図７】インフレータの軸方向の断面図。

【図８】インフレータの軸方向の断面図。

【図９】インフレータの軸方向の断面図。

【図１０】インフレータの軸方向の断面図。

【符号の説明】

１０インフレータ２０加圧媒質室２２加圧媒質室ハウジング３０ガス発生器３２ガス発生器ハウジング３４点火器３６ガス発生剤４０第１破裂板４２ガス噴出孔４４キャップ５０ディフュザー部５２ガス排出孔５８第２破裂板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス発生剤の燃焼による燃焼ガスと加圧
媒質によりエアバッグを膨張させる方式のインフレータ
であり、燃焼ガスを１又は２箇所以上の壁面に衝突さ
せ、燃焼ガスに含まれる燃焼残渣を前記１又は２箇所以
上の壁面に付着させる手段と、燃焼ガスと加圧媒質を接
触させ、燃焼ガスに含まれる燃焼残渣を温度差により冷
却凝固させる手段とを含んでおり、ガス発生剤の燃焼に
より生じる燃焼残渣の融点が、前記ガス発生剤から発生
するガスの排出温度以上のものであるインフレータ。
【請求項２】ガス発生剤の燃焼による燃焼ガスと加圧
媒質の作用によりエアバッグを膨張させる方式のインフ
レータであり、燃焼ガスの流れ方向を変化させ、燃焼ガ
スに含まれる燃焼残渣を１又は２箇所以上の壁面に付着
させる手段と、燃焼ガスと加圧媒質を接触させ、燃焼ガ
スに含まれる燃焼残渣を温度差により冷却凝固させる手
段とを含んでおり、ガス発生剤の燃焼により生じる燃焼
残渣の融点が、前記ガス発生剤から発生するガスの排出
温度以上のものであるインフレータ。
【請求項３】インフレータが、筒状の加圧媒質室ハウ
ジングにより外殻が形成され、加圧媒質が充填された加
圧媒質室と、前記加圧媒質室の一端側に接続され、ガス
発生器ハウジング内に収容された点火手段とガス発生剤
とを含むガス発生器と、前記加圧媒質室の他端側に接続
されたディフュザー部を有し、加圧媒質室とガス発生器
との間が第１破裂板で閉塞されており、加圧媒質室とデ
ィフュザー部との間が第２破裂板で閉塞されているもの
であり、更に第１破裂板に、側面及び端面の少なくとも
一方にガス噴出孔を有するキャップが加圧媒質室側から
被せられている請求項１又は２記載のインフレータ。
【請求項４】筒状の加圧媒質室ハウジングにより外殻
が形成され、加圧媒質が充填された加圧媒質室と、前記
加圧媒質室の一端側に接続され、ガス発生器ハウジング
内に収容された点火手段とガス発生剤とを含むガス発生
器と、前記加圧媒質室の他端側に接続されたディフュザ
ー部を有するインフレータであり、加圧媒質室とガス発
生器との間が第１破裂板で閉塞されており、加圧媒質室
とディフュザー部との間が第２破裂板で閉塞されている
ものであり、第１破裂板に、ガス噴出孔を有するキャッ
プが加圧媒質室側から被せられ、更に下記の要件（ａ）
〜（ｃ）から選ばれる１以上を具備しているインフレー
タ。（ａ）加圧媒質室ハウジングの内壁面が粗面であるこ
と。（ｂ）ガス噴出孔が、ガス噴出孔から噴出する燃焼ガス
が最短距離で加圧媒質室ハウジング内壁面に衝突しない
方向に開口していること。（ｃ）ガス噴出孔の近傍に障壁部材が配置され、ガス噴
出孔から噴出した燃焼ガスが障壁部材に衝突した後に移
動すること。
【請求項５】要件（ａ）において、加圧媒質室ハウジ
ングの内壁面が、周方向に連続又は不連続に形成された
溝を有しているものである請求項４記載のインフレー
タ。
【請求項６】溝の深さが０．２ｍｍ以上である請求項
４又は５記載のインフレータ。
【請求項７】要件（ｂ）において、ガス噴出孔がキャ
ップ側面に設けられ、かつガス発生器側に向かって開口
している請求項４〜６のいずれか１記載のインフレー
タ。
【請求項８】要件（ｂ）において、ガス噴出孔がキャ
ップ側面に設けられ、かつガス噴出孔からの燃焼ガスの
噴出方向を周方向に規制する部材が設けられている請求
項４〜６のいずれか１記載のインフレータ。
【請求項９】要件（ｂ）において、ガス噴出孔がキャ
ップ端面に設けられ、かつガス噴出孔からの燃焼ガスの
噴出方向を周方向に規制する部材が設けられている請求
項４〜６のいずれか１記載のインフレータ。
【請求項１０】要件（ｃ）において、障壁部材が筒状
のもので、一端側がキャップの端面と一体となって閉塞
され、他端側が開口され、側面がキャップ側面に設けら
れたガス噴出孔と間隔をおいて対向するように形成され
たものであり、燃焼ガスが筒状部材の側面内壁に衝突し
た後、開口部から移動する請求項４記載のインフレー
タ。
【請求項１１】要件（ｃ）において、障壁部材が円板
状のもので、キャップ端面と一体となり、キャップ端面
から加圧媒質室ハウジングの内壁面方向に延ばされたも
のであり、キャップ側面に設けられたガス噴出孔から噴
出された燃焼ガスが、障壁部材の周縁部に衝突した後、
加圧媒質室ハウジング内壁面と障壁部材の周縁部との隙
間から移動する請求項４〜９のいずれか１記載のインフ
レータ。
【請求項１２】要件（ｃ）において、障壁部材が円板
状のもので、キャップ端面と一体となり、キャップ端面
から加圧媒質室ハウジングの内壁面方向に延ばされ、周
縁部が前記内壁面に当接されたものであり、前記障壁部
材の周縁部にはガス通過孔が設けられ、かつガス通過孔
からのガスの噴出方向を周方向に規制する部材が設けら
れており、キャップ側面に設けられたガス噴出孔から噴
出した燃焼ガスが、前記ガス通過孔から噴出される請求
項４〜９のいずれか１記載のインフレータ。
【請求項１３】要件（ａ）と（ｂ）、要件（ａ）と
（ｃ）、要件（ｂ）と（ｃ）又は要件（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）を具備する請求項４〜１２のいずれか１記載のイ
ンフレータ。
【請求項１４】キャップが、開口周縁部が外側に折り
曲げられたフランジ部を有しており、前記フランジ部に
おいてガス発生器ハウジングの一部をかしめることで固
定されている請求項３〜１３のいずれか１記載のインフ
レータ。
【請求項１５】加圧媒質室を形成するハウジングが、
軸方向及び半径方向に対して対称形である請求項３〜１
４のいずれか１記載のインフレータ。
【請求項１６】加圧媒質室ハウジングの側面に、加圧
媒質充填孔が形成されており、加圧媒質を充填した後に
ピンにより閉塞されたものである請求項３〜１５のいず
れか１記載のインフレータ。
【請求項１７】ピンが加圧媒質室内に突出されてお
り、突出部がガス発生剤の燃焼ガス流が衝突される長さ
を有している請求項１６記載のインフレータ。
【請求項１８】ガス発生器ハウジングと加圧媒質室ハ
ウジングが抵抗溶接により接合されている請求項３〜２
１のいずれか１記載のインフレータ。
【請求項１９】ガス発生剤が、ガス発生剤の燃焼によ
り生じる燃焼残渣の融点が、前記ガス発生剤から発生す
るガスの排出温度以上のものである請求項４〜１８のい
ずれか１記載のインフレータ。
【請求項２０】ガス発生剤が、ニトログアニジン２０
〜６０質量％、酸化剤８０〜４０質量％を含有するもの
である請求項１〜１９のいずれか１記載のインフレー
タ。
【請求項２１】加圧媒質がアルゴンとヘリウムからな
る請求項１〜２０のいずれか１記載のインフレータ。
【請求項２２】加圧媒質のモル数（Ａ）と、ガス発生
剤の燃焼により発生するガスのモル数（Ｂ）の比（Ａ／
Ｂ）が０．２〜１０である請求項１〜２１のいずれか１
記載のインフレータ。