JP2007008205A - Filter for gas generator and gas generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の衝突事故時に乗員が受ける衝撃を緩和して乗員の安全を図るエアバッグシステムなどに用いられるガス発生器用フィルター及びこれを用いたガス発生器に関する。 The present invention relates to a filter for a gas generator used in an air bag system and the like for reducing the impact received by an occupant at the time of an automobile collision accident and improving the safety of the occupant, and a gas generator using the same.
自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するために、瞬時にエアバッグを展開させるガス発生器は、展開にあたりエアバッグが損傷を受けないように、ガス発生室でガス発生剤を燃焼させて発生した高温高圧のガスを冷却して適温にすると共に、該ガス中に含有されている金属酸化物を主成分とする高温のスラグ(残渣)を捕集してガスを清浄するという役割を持つフィルターを備えている。ガス発生剤の燃焼により発生したガスはフィルターの内側から外側へ通過し、フィルターの外側に沿ってハウジングに設けられた、複数個のガス通過孔を通って、ガス発生器からエアバッグ内へ流入し、エアバッグを展開する。 In order to protect the occupant from the impact caused by a car collision, the gas generator that instantly deploys the airbag is generated by burning the gas generating agent in the gas generation chamber so that the airbag is not damaged during deployment. A filter having a role of purifying the gas by cooling the high-temperature and high-pressure gas to an appropriate temperature and collecting high-temperature slag (residue) mainly composed of a metal oxide contained in the gas. It has. The gas generated by the combustion of the gas generating agent passes from the inside to the outside of the filter, and flows from the gas generator into the airbag through a plurality of gas passage holes provided in the housing along the outside of the filter. And deploy the airbag.
これらのようなガス発生器用のフィルター及びガス発生器には、例えば下記特許文献1〜3に開示されているものが挙げられる。特許文献1には、車両急減速時に燃焼してガスを発生するガス発生剤とこのガスを折り畳み状態の袋体内へ流入させるガス流入孔との間に介在し、前記ガス発生剤が燃焼することにより生じた固形物を除去するエアバッグ装置のインフレータ用フィルタであって、所定の剛性を有すると共に多数の孔が形成された環状のケースと、このケースの外周面に巻き付けられた金網と、を有することを特徴とするエアバッグ装置のインフレータ用フィルタと、これを用いたインフレータが開示されている。特許文献2には、筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保護内筒の外周に、セラミックファイバを紙状に抄造したセラミックシートを筒状に巻回したセラミックシート層を設け、その外周に金網緩衝体を筒状に積層し、更にその外周に筒壁に多数の貫通小孔を有する筒状の保護外筒を積層したことを特徴とするインフレータ用フィルターと、これを用いたインフレータが開示されている。特許文献3には、複数のガス放出孔を有する筒状のハウジングを備えたガス発生器であって、前記ハウジング内には、予め筒状に形成したバースト材を装入し、該バースト材にて前記ハウジングの全てのガス放出孔を閉鎖するとともに、前記バースト材には、筒状のフィルタ部材を配置し、該フィルタ部材内に、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤を充填してなり、前記バースト材は、前記ガス発生剤の燃焼による前記ハウジング内のガス圧上昇に伴って破られるものであることを特徴とするガス発生器が開示されている。
Examples of such filters and gas generators for gas generators include those disclosed in Patent Documents 1 to 3 below. Patent Document 1 discloses that the gas generating agent burns between a gas generating agent that generates gas by burning when the vehicle suddenly decelerates and a gas inflow hole that allows the gas to flow into the folded bag body. An inflator filter for an air bag device that removes solid matter generated by the above, an annular case having a predetermined rigidity and formed with a large number of holes, and a wire mesh wound around the outer peripheral surface of the case There are disclosed an inflator filter for an airbag device and an inflator using the same. In
しかし、特許文献1〜3に開示されているようなガス発生器用のフィルターでは、ガス発生量を低下させずに、さらに小型軽量化することが困難であった。 However, in the filter for a gas generator as disclosed in Patent Documents 1 to 3, it is difficult to further reduce the size and weight without reducing the amount of gas generated.
そこで、本発明は、構造が単純で、簡易且つ安価に量産でき、小型軽量化が可能なガス発生器用フィルターと、これを用いた小型軽量化が可能なガス発生器とを提供することを目的とするものである。 Therefore, the present invention has an object to provide a filter for a gas generator that has a simple structure, can be mass-produced easily and inexpensively, can be reduced in size and weight, and a gas generator that can be reduced in size and weight using the same. It is what.
前記課題を解決するための本発明のガス発生器用フィルターは、金属製のハウジングと、前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が収容された燃焼室と、前記ハウジングに装着され、前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段とを有してなるガス発生器に用いられる、前記燃焼室の周囲に配置され、前記燃焼室内で生じたガスが通過するガス発生器用フィルターであって、複数の貫通孔を有し、少なくとも一方の底面が開口した中空円筒と、前記中空円筒の外周に形成されたフィルター部材とを備え、前記中空円筒の両端が前記フィルター部材から軸方向に突き出していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a gas generator filter according to the present invention includes a metal housing, a combustion chamber formed in the housing and containing a gas generating agent that generates high-temperature gas by combustion, and the housing. A gas which is mounted around the combustion chamber and used for a gas generator having an ignition means for igniting and burning the gas generating agent in the combustion chamber and through which the gas generated in the combustion chamber passes A filter for a generator, comprising: a hollow cylinder having a plurality of through holes, at least one bottom surface of which is open; and a filter member formed on an outer periphery of the hollow cylinder, wherein both ends of the hollow cylinder are the filter members It protrudes in the axial direction from.
上記構成により、フィルター部材を小型軽量化できるので、構造が単純でありながら、簡易且つ安価に量産でき、小型軽量化されたガス発生器用フィルターを提供できる。また、ガス発生器に組み込まれた際、中空円筒によってガス発生剤の燃焼によるフィルター部材の損傷を軽減し、燃焼により生じた残渣のガス発生器外への流出を抑止できる。また、従来のフィルターでは、このフィルター内にガス発生剤を充填する時に、フィルターの上端部が、ガス発生剤がこぼれるのを防止する“堰”の役目を果たしていた。このため、フィルターの上下長は、ガス発生剤収容室の上下長に相当する長さが必要であった。すなわち、従来は、フィルター本来の役割である高温ガスの冷却及びガス発生器外への流出残渣量の低減に効果がない無駄な部分が構成されていた。本発明においては、中空円筒の両端のみが前記フィルター部材から軸方向に突き出している構成としているので、この両端のみが“堰”の役目を果たすことになる。その結果として、フィルター部材を軸方向に小型軽量化でき、ひいては、ガス発生器の小型軽量化をも図ることができる。さらに、ガス発生剤の収容量を多くするために、ハウジングを軸方向上下に拡大した場合であっても、本発明の場合、中空円筒のみを長くすれば十分であり、従来の様に、フィルター部材の軸方向上下を拡大する必要がないので、フィルター効果を維持したまま、重量を最小限に抑えることができる。 With the above configuration, the filter member can be reduced in size and weight, so that it is possible to provide a gas generator filter that is simple and inexpensive and can be mass-produced easily and at low cost. Further, when incorporated in the gas generator, damage to the filter member due to combustion of the gas generating agent can be reduced by the hollow cylinder, and a residue generated by the combustion can be prevented from flowing out of the gas generator. Further, in the conventional filter, when the gas generating agent is filled in the filter, the upper end of the filter serves as a “weir” that prevents the gas generating agent from spilling. For this reason, the vertical length of the filter needs to correspond to the vertical length of the gas generating agent storage chamber. That is, conventionally, a useless portion that is not effective in cooling the high-temperature gas, which is the original role of the filter, and reducing the amount of residue flowing out of the gas generator has been configured. In the present invention, since only the both ends of the hollow cylinder protrude in the axial direction from the filter member, only these both ends serve as “weirs”. As a result, the filter member can be reduced in size and weight in the axial direction, and as a result, the gas generator can be reduced in size and weight. Furthermore, even when the housing is expanded vertically in the axial direction in order to increase the amount of the gas generating agent, in the present invention, it is sufficient to lengthen only the hollow cylinder. Since it is not necessary to enlarge the vertical direction of the member, the weight can be minimized while maintaining the filter effect.
本発明のガス発生器用フィルターは、前記中空円筒の軸方向両端突出部には前記貫通孔を有していないことが好ましい。 It is preferable that the filter for gas generators of this invention does not have the said through-hole in the axial direction both ends protrusion part of the said hollow cylinder.
上記構成であれば、中空円筒の軸方向両端突出部外側及び軸方向両端突出部を蓋部材などで覆って塞ぐことにより、ガス発生剤が装填されている中空円筒内部と、ハウジングに形成されたガス放出孔のあるフィルター部材外部とが、フィルター部材を通過することでのみ導通しているので、ガス発生器に組み込んだ際には、ガス発生剤の燃焼により生じるガス及び残渣が必ずフィルター部材を通過することになり、フィルターによる冷却・残渣捕集効果が確実に得られる。また、中空円筒の軸方向両端突出部外側及び軸方向両端突出部を蓋部材などで覆って塞ぐことにより、金属製のハウジングが、点火後に容器内圧により変形した際においても、この変形量が中空円筒の軸方向両端突出部の貫通孔を有していない部分の軸方向長さよりも小さければ、ガス発生剤の燃焼により生じるガス及び残渣が必ずフィルター部材を通過することになり、フィルターによる冷却・残渣捕集効果が確実に得られる。 If it is the above-mentioned composition, it was formed in the inside of the hollow cylinder where the gas generating agent is loaded, and the housing by covering the axially opposite end protruding part outside and the axially opposite end protruding part of the hollow cylinder with a lid member or the like. Since the outside of the filter member with the gas discharge hole is electrically connected only by passing through the filter member, the gas and residues generated by the combustion of the gas generating agent must be surely attached to the filter member when incorporated in the gas generator. Passing through the filter, it is possible to reliably obtain the cooling and residue collecting effect by the filter. Further, by covering and closing the axially opposite end protruding parts outside and the axially opposite end protruding parts of the hollow cylinder with a lid member or the like, even when the metal housing is deformed by the internal pressure of the container after ignition, the deformation amount is hollow. If it is smaller than the axial length of the part that does not have a through-hole at both ends of the cylinder in the axial direction, the gas and residue generated by the combustion of the gas generating agent will always pass through the filter member. A residue collecting effect can be reliably obtained.
本発明のガス発生器用フィルターは、前記貫通孔をそれぞれ所望する形状、大きさ、及び位置に形成することにより、点火手段を有するガス発生器に組み込まれた際、前記点火手段から点火時に噴射される火炎を前記円筒の一部で遮って、前記フィルター部材を保護し、かつ、ガス流路を制御するものであることが好ましい。
貫通孔をそれぞれ所望する形状、大きさ、及び位置に調整することによって、前記点火手段から点火時に噴射される火炎が直接フィルター部材にあたり、フィルター部材の溶損を抑止できるとともに、ガス流路を制御することができ、効率のよいフィルター構成が可能となる。
The filter for a gas generator of the present invention is injected at the time of ignition from the ignition means when incorporated in the gas generator having the ignition means by forming the through holes in desired shapes, sizes, and positions, respectively. It is preferable that the flame is blocked by a part of the cylinder to protect the filter member and to control the gas flow path.
By adjusting the through-holes to the desired shape, size, and position, the flame injected from the ignition means directly hits the filter member, so that the filter member can be prevented from being melted and the gas flow path is controlled. Therefore, an efficient filter configuration is possible.
本発明のガス発生器用フィルターは、前記フィルター部材が、前記中空円筒の外周に形成された第1のろ過冷却部と、前記第1のろ過冷却部の外周にその軸方向の長さより短い長さになるように形成された第2のろ過冷却部とを備え、前記第1のろ過冷却部と前記第2のろ過冷却部とが軸方向両端突出部において階段形状を形成していることが好ましい。
上記構成のように、ガス発生器用フィルターの両端部を階段状に形成することで、ガス発生器のハウジングの内部側が曲線形状であっても、その形状に対応させることができるので、効率よくハウジング内に配置できるガス発生器用フィルターを提供できる。なお、上述における階段形状の前記第1ろ過部と前記第2ろ過部は、一体構造であっても同様の効果を得ることができる。
In the gas generator filter of the present invention, the filter member has a first filtration cooling section formed on the outer periphery of the hollow cylinder, and a length shorter than the axial length of the outer periphery of the first filtration cooling section. It is preferable that the 1st filtration cooling part and the 2nd filtration cooling part are formed in the axial direction both ends projecting step shape. .
By forming both ends of the filter for the gas generator in a stepped manner as in the above configuration, even if the inner side of the housing of the gas generator has a curved shape, it can correspond to the shape, so the housing can be efficiently A filter for a gas generator that can be disposed inside can be provided. In addition, even if the said 1st filtration part and said 2nd filtration part of the staircase shape in the above-mentioned are integral structures, the same effect can be acquired.
本発明のガス発生器用フィルターは、前記フィルター部材が、前記中空円筒の外周に線材を巻き付けることによって形成された巻線であることが好ましい。
上記構成によれば、簡易な構成であるので容易に製造できるとともに、フィルター性能の高いガス発生器用フィルターを提供できる。また、中空円筒の外周に線材を巻き付けることによって巻線が形成されているので、巻線からなるフィルター部材の形状が保持しやすい。また、中空円筒の外側に線材を巻き付けることによって、中空円筒とフィルター部材とが一体化できるため変形しにくくなるとともに、部品点数の削減が可能となる。
In the gas generator filter of the present invention, it is preferable that the filter member is a winding formed by winding a wire around the outer periphery of the hollow cylinder.
According to the said structure, since it is a simple structure, while being able to manufacture easily, the filter for gas generators with high filter performance can be provided. Moreover, since the winding is formed by winding a wire around the outer periphery of the hollow cylinder, the shape of the filter member made of the winding can be easily maintained. Further, by winding the wire around the outside of the hollow cylinder, the hollow cylinder and the filter member can be integrated, so that it is difficult to be deformed and the number of parts can be reduced.
本発明のガス発生器用フィルターは、前記フィルター部材が、複数の孔を有し且つ前記孔の周囲に突出部を有する金属板を、前記中空円筒の外周に巻き回して形成されたものであることが好ましい。
上記構成によれば、簡易な構成であるので容易に製造できるとともに、フィルター性能の高いガス発生器用フィルターを提供できる。
In the gas generator filter of the present invention, the filter member is formed by winding a metal plate having a plurality of holes and a protrusion around the hole around the outer periphery of the hollow cylinder. Is preferred.
According to the said structure, since it is a simple structure, while being able to manufacture easily, the filter for gas generators with high filter performance can be provided.
本発明のガス発生器用フィルターは、前記中空円筒が、金網又は多孔板を加工して形成されたものであることが好ましい。
簡易な構成であるので容易に製造できるとともに、安価なガス発生器用フィルターを提供できる。
In the gas generator filter of the present invention, the hollow cylinder is preferably formed by processing a wire mesh or a perforated plate.
Since it has a simple configuration, it can be easily manufactured and an inexpensive gas generator filter can be provided.
本発明のガス発生器は、イニシエータシェルとクロージャシェルとで形成される金属製のハウジングと、前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が収容された燃焼室と、前記燃焼室の周囲に配置されたフィルターと、前記フィルター部材を前記ハウジング内で保持するための保持部材と、前記ハウジングに装着され、前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、前記ハウジングに形成され、前記燃焼室で発生したガスを放出する複数のガス放出孔を有してなるガス発生器であって、前記フィルターが、上述のガス発生器用フィルターのいずれか1つであることが好ましい。
上記構成により、上述した各ガス発生器用フィルターの効果を有するガス発生器を提供できる。
The gas generator of the present invention includes a metal housing formed of an initiator shell and a closure shell, a combustion chamber formed in the housing and containing a gas generating agent that generates a high-temperature gas by combustion, A filter disposed around a combustion chamber, a holding member for holding the filter member in the housing, an ignition means attached to the housing and igniting and burning the gas generating agent in the combustion chamber; A gas generator formed in a housing and having a plurality of gas discharge holes for discharging the gas generated in the combustion chamber, wherein the filter is any one of the above-described filters for a gas generator. Is preferred.
By the said structure, the gas generator which has the effect of each filter for gas generators mentioned above can be provided.
本発明のガス発生器は、前記中空円筒は、周方向の帯状域に形成された第1貫通孔群と、前記第1貫通孔群と所定の距離を有した周方向の帯状域に形成された第2貫通孔群と、前記第1貫通孔群と前記第2貫通孔群との間に形成された貫通孔を有しない部分とを備え、前記点火手段は、点火された際に、前記貫通孔を有しない部分の方向に、火炎を噴射する伝火孔を備えていることが好ましい。
上記構成により、前記点火手段から点火時に噴射される火炎からフィルター部材を保護するので、フィルターの溶損を抑止でき、性能の低下を抑止できる。
In the gas generator according to the present invention, the hollow cylinder is formed in a first through-hole group formed in a circumferential belt-like region, and in a circumferential belt-like region having a predetermined distance from the first through-hole group. The second through-hole group, and a portion that does not have a through-hole formed between the first through-hole group and the second through-hole group, and when the ignition means is ignited, It is preferable that a fire transfer hole for injecting a flame is provided in the direction of the portion having no through hole.
With the above-described configuration, the filter member is protected from the flame that is injected from the ignition means at the time of ignition.
本発明のガス発生器は、前記保持部材が、前記中空円筒の軸方向両端突出部外周を保持し、かつ、前記中空円筒の両端の開口を封止する蓋部材であることが好ましい。
上記構成のように、保持部材によって中空円筒の両端部外周を保持しながら開口を封止するので、組立て性が向上できる。また、従来では、フィルターの内側に保持部材が挿入される構成であったため、ガス発生剤が割れてしまうという問題があったが、本発明によれば、組立て時にガス発生剤を割ってしまうことがないという効果をも奏する。
In the gas generator of the present invention, it is preferable that the holding member is a lid member that holds the outer periphery of the protruding portion at both ends in the axial direction of the hollow cylinder and seals the openings at both ends of the hollow cylinder.
As described above, the opening is sealed while holding the outer periphery of both ends of the hollow cylinder by the holding member, so that the assembling property can be improved. Further, conventionally, since the holding member was inserted inside the filter, there was a problem that the gas generating agent was broken, but according to the present invention, the gas generating agent is broken during assembly. There is also an effect that there is no.
なお、上述の軸方向両端突出部とは、中空円筒がフィルター部材に対して軸方向に上下に飛び出している部分を示している。また、上記保持部材が、この軸方向両端突出部の外周を保持する場合には、軸方向両端突出部を全て覆う必要はなく、軸方向に点火後のガス発生器のハウジング変形量以上覆ったものであれば良い。 In addition, the above-mentioned axial direction both ends protrusion part has shown the part which the hollow cylinder protrudes up and down to the axial direction with respect to the filter member. Further, when the holding member holds the outer periphery of the projecting portion at both ends in the axial direction, it is not necessary to cover all the projecting portions at both ends in the axial direction, and covers the amount of deformation of the housing of the gas generator after ignition in the axial direction. Anything is fine.
本発明の実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。図1は本発明の一実施形態に係るガス発生器用フィルターを示す断面図、図2は図1のガス発生器用フィルターに用いられている中空円筒を展開した図、図3は本発明に係るガス発生器用フィルターを用いたガス発生器の一例、図4は図3に示したガス発生器の外観図、図5は本発明に係るガス発生器用フィルターを用いたガス発生器の別例である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a sectional view showing a gas generator filter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a developed view of a hollow cylinder used in the gas generator filter of FIG. 1, and FIG. 3 is a gas according to the present invention. FIG. 4 is an external view of the gas generator shown in FIG. 3, and FIG. 5 is another example of the gas generator using the gas generator filter according to the present invention.
本実施形態におけるガス発生器用フィルター10(以下では、単にフィルター10と表すことがある)は、図1に示されているように、中空円筒1と、フィルター部材2とを備えている。
A gas generator filter 10 (hereinafter, simply referred to as a filter 10) in the present embodiment includes a hollow cylinder 1 and a
中空円筒1は、図2に示されているように、1枚の金属板9を、その長手方向が曲部となるように円筒状に加工して形成したものである。金属板9には、複数の貫通孔9Aが所望する位置に設けられ、孔を有しない帯状の領域9a、9c、9eと、孔を有する帯状の領域9b、9dが長手方向に形成されている。なお、貫通孔9Aが設けられる位置、その大きさ、及びその形状は、所望する性能に合わせて適宜変更される。例えば、ガス発生器における点火手段からの火炎を一部で遮りたいとき、貫通孔9Aが設けられる位置は、領域9cが火炎を遮ることができる位置に形成されるように、貫通孔9Aが領域9b、9dに設けられる(図2参照)。また、貫通孔9Aの領域9b、9dにおける配置構成としては、隣り合う貫通孔9A同士が交互にずれたもの(図2参照)や、規則正しい行列を形成するように並べられたものなどが挙げられる。
As shown in FIG. 2, the hollow cylinder 1 is formed by processing a single metal plate 9 into a cylindrical shape so that the longitudinal direction thereof is a curved portion. In the metal plate 9, a plurality of through
なお、金属板9には、例えばステンレス鋼、鉄、鋼などを使用することができる。また、中空円筒1は、金属板9のようなパンチングメタルだけでなく、エキスパンドメタル、金網であってもよい。 For the metal plate 9, for example, stainless steel, iron, steel or the like can be used. The hollow cylinder 1 may be not only a punching metal such as the metal plate 9 but also an expanded metal or a wire mesh.
フィルター部材2は、中空円筒1の外周に形成されたろ過冷却部2aと、ろ過冷却部2aの外周にその軸方向の長さより短い長さになるように形成されたろ過冷却部2bとを備えている。そして、ろ過冷却部2a、2bは、これらの軸方向両端部において2段の階段形状となるように、かつ、中空円筒1に加工された金属板9の領域9b、9c、9dを覆うように形成されている。したがって、中空円筒1とフィルター部材2とが一体と考えると、中空円筒1の両端がフィルター部材2の両端から軸方向に突き出した合計3段の階段形状を有するガス発生器用フィルター10となっている。なお、ろ過冷却部は領域9b、9dを覆うだけのものであってもよい。
The
なお、ろ過冷却部2a、2bは、例えば、メリヤス金網、平織金網などを加工したものや単なるエキスパンドメタル、貫通孔の周縁に突出部を備えたエキスパンドメタルなどを数回巻きつけたものであってもよいが、線材を用いて、ガスが一定量通過できるように所定の間隙を設けながら巻きつけて形成した巻線からなるものが好ましい。また、ろ過冷却部2bの周囲にさらにろ過冷却部を形成して、3段以上の階段形状を有するフィルター部材2としてもよいし、階段形状を有しないものであってもよい。また、ろ過冷却部2a、2bは、一体形成されているものであっても、それぞれ別に形成されたものであってもよい。
The filtration and
本実施形態によれば、フィルター部材2を小型軽量化できるので、構造が単純でありながら、簡易且つ安価に量産でき、小型軽量化されたガス発生器用フィルター10を提供できる。また、ガス発生器に組み込まれた際、中空円筒1によってガス発生剤の燃焼によるフィルター部材2の損傷を軽減し、燃焼により生じた残渣のガス発生器外への流出を抑止できる。さらに、簡易な構成であるので容易に製造できるとともに、フィルター性能が高いガス発生器用フィルター10を提供できる。
According to this embodiment, since the
また、保形強度について、本実施形態におけるフィルター10は従来の金属細線集合体のみを用いたフィルターと比較してはるかに優れたものである。従来の金属細線集合体のみを用いたフィルターでは、フィルター部材の保形強度が十分でないと、ガス圧を受けたときにフィルター部材が変形し、フィルター部材自身が損傷してしまう恐れがある。このようにフィルター部材が損傷してしまうと、例えばエアバッグシステムのガス発生器の部品として使用された場合、高温のスラグがエアバッグ内に漏れ、結果的にエアバッグが損傷し、エアバッグの機能が低下するだけではなく、乗員が火傷を負う危険性もある。こうした観点から、フィルター10において中空円筒1を内部側に用いて保形強度を確保することは肝要である。
Further, with respect to the shape retention strength, the
次に、ガス発生器用フィルター10を用いた本発明に係るガス発生器の一実施形態を示す。図3において、ガス発生器20は、エアバッグを膨張展開させるもので、イニシエータシェル3aをクロージャシェル3bに圧接、溶接等によって接合することにより形成される略球形状のハウジング3と、このハウジング3内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤4が装填された燃焼室5と、燃焼室5の周囲に配置されたガス発生器用フィルター10と、ハウジング3に装着され、燃焼室5内のガス発生剤4を着火燃焼させる点火手段6と、で構成されている。なお、イニシエータシェル3a及びクロージャシェル3bは、鉄、ステンレス、アルミニウム、鋼材等の金属製のものでできている。
Next, an embodiment of a gas generator according to the present invention using the
イニシエータシェル3aは、筒部3a1と、筒部3a1から連続して形成される半球形状の鏡板部3a2とで構成されている。そして、鏡板部3a2の中心部には、点火手段6が設けられている。この点火手段6は、周囲に複数の伝火孔11を有する有底の内筒体12と、この内筒体12内に装填された伝火剤13と、この伝火剤13に接するように設けられた点火器14とで構成されている。
The
内筒体12は、点火手段保持部15にカシメ固定等の任意の方法で固定されている。そして、内筒体12は、点火手段保持部15が鏡板部3a2に溶接等の任意の方法で固定されることで、イニシエータシェル3aに固定されている。また、この内筒体12は、ハウジング3内に形成されている燃焼室5の一端側から、燃焼室5の略中心に至る長筒状となっている。そして、その周囲には、複数の伝火孔11が、内筒体12の軸方向に沿って長孔状に形成されている。これら伝火孔11は、内筒体12の周方向に沿って相隣り合うもの同士が並設されている。なお、並設されないように周方向に沿ってジグザグに形成されていてもよく、この場合には、点火手段6から噴出する熱流は、燃焼室5内全体に効率良く噴出される。また、伝火孔11は、内筒体12の頂部に形成されていてもよい。さらに、これら伝火孔11は、丸孔でなくてもよく、長孔状であっても良い。
The
クロージャシェル3bは、筒部3b1と、筒部3b1から連続して形成される半球形状の鏡板部3b2と、筒部3b1から径外方に延びるフランジ部3b3とで構成されている。
クロージャシェル3bの筒部3b1には、その周囲に複数のガス放出孔7(図4においては、7a、7b)が、2列でジグザグに形成されていることが好ましい。ガス放出孔7が、ジグザグに形成されることで、ハウジング3内で発生したガスが、集中することなく放出されるため、フィルター部材2の損傷を抑制する。また、フィルター部材2を広い範囲で使用することも可能であり、フィルター部材2を効率良く利用することができる。これら、ガス放出孔7は、ジグザグに形成される以外にも、例えば、1列に形成されていても良く、2列、3列等の複数列形成することで、同様の効果を得ることもできる。
In the
なお、ガス放出孔7a、7bは、筒部3b1の内周部に貼り付けられた帯状のアルミニウム、鋼、ステンレス等の帯状テープのラプチャー部材8によって塞がれ、燃焼室5は密封されている。ラプチャー部材8は、その厚み及び強度が、ガス放出孔7a、7bの孔径やガス発生器20における所望される性能に応じて異なるように設けられている。
The
イニシエータシェル3aとクロージャシェル3bとで構成されるハウジング3内には、筒部3a1、3b1の内壁に沿って、燃焼室5の周囲に配置されたフィルター10が設けられている。このフィルター10における中空円筒1の両端部の外側周囲(孔の存在しない領域)及びろ過冷却部2aの両端面が、イニシエータシェル3a及びクロージャシェル3bの鏡板部3a2、3b2の内面にそれぞれ設けられている保持部材16,17によってそれぞれ固定保持されている。また、この保持部材16,17は、中空円筒1の両端部からガスが漏れないように閉塞するための部材でもある。なお、保持部材16,17は、中空円筒1の両端部の外側周囲(孔の存在しない領域)の外周を全て覆う必要はなく、点火後のガス発生器におけるハウジング変形量以上覆うものであれば良い。
In the housing 3 constituted by the
フィルター10の内周部には、ガス発生剤4が装填されている。そして、これらガス発生剤4が、点火手段6からの熱流によって燃焼する燃焼室5となっている。
A gas generating agent 4 is loaded on the inner periphery of the
次に、このガス発生器20の作動について説明する。ここでは、エアバッグシステムに搭載された場合を例に用いて説明する。衝突センサ(図示しない)が車両の衝突を検知すると、その衝突検知信号によって、点火手段6の点火器14が点火されて伝火剤13を着火し、その火炎が内筒体12の伝火孔11からガス発生剤4に向けて噴出され、ガス発生剤4が着火し、高温高圧ガスが発生する。このとき、中空円筒1において伝火剤13による火炎が当たる部分に貫通孔がないように設計されていれば、火炎がフィルター部材2に直接あたって損傷するといったことを防止できる。発生した高温高圧のガスはフィルター10内に流入し、フィルター部材2を半径方向及び周方向に渡って通過してフィルター部材2外周面とハウジング3内面との間の空間内に流入する。さらにガス発生剤4の燃焼が進み、ハウジング3内が所定圧力に達すると、各ガス放出孔7を閉塞しているラプチャー部材8が破裂し、フィルター部材2外周面とハウジング3内面との間の空間で均一圧にされた清浄ガスが、各ガス放出孔7からエアバッグ(図示しない)に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。尚、ガスはフィルター10内を流通する過程において、前述したように中空円筒1やフィルター部材2との衝突を繰り返しながら、次第に含有スラグ成分が除去され、冷却されて各ガス放出孔7からエアバッグ内に放出されることになる。
Next, the operation of the
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。従来のフィルターでは、このフィルター内にガス発生剤を充填する時に、フィルター全体の上端部が、ガス発生剤がこぼれるのを防止する“堰”の役目を果たしていた。このため、フィルターの上下長は、ガス発生剤収容室の上下長に相当する長さが必要であった。本発明においては、中空円筒1の両端のみが前記フィルター部材2から軸方向に突き出している構成としているので、この両端のみが堰の役目を果たすことになる。その結果として、フィルター部材2を軸方向に小型化でき、ひいては、ガス発生器20の小型化をも図ることができる。さらに、ガス発生剤の収容量を多くするために、ハウジングを軸方向上下に拡大した場合であっても、本発明の場合、中空円筒1のみを長くすれば十分であり、従来の様に、フィルターの軸方向上下を拡大する必要がないので、重量を最小限に抑えることができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained. In the conventional filter, when the gas generating agent is filled in the filter, the upper end portion of the entire filter serves as a “weir” that prevents the gas generating agent from spilling. For this reason, the vertical length of the filter needs to correspond to the vertical length of the gas generating agent storage chamber. In the present invention, since only the both ends of the hollow cylinder 1 protrude from the
また、保持部材16,17によって中空円筒1の両端が閉塞されており、中空円筒1の内部とフィルター部材2の外部とがフィルター部材を介してのみ導通しているので、ガス発生剤4の燃焼によって生じたガス及び残渣の直接的な流出を防止できる。
Further, both ends of the hollow cylinder 1 are closed by the holding
また、中空円筒1の貫通孔9Aをそれぞれ所望する形状、大きさ、及び位置に調整することによって、点火手段6から点火時に噴射される火炎からフィルター部材2を保護するように構成できるので、フィルター部材の溶損を抑止でき、フィルター性能の低下を抑止できるとともに、ガス流路を制御することができ、効率のよいフィルター構成が可能となる。
Further, by adjusting the through
また、ガス発生器用フィルター10の両端部を階段状に形成することで、図2に示すようにガス発生器20のハウジングの内部側が曲線形状であっても、その形状に対応させることができる。したがって、効率よくハウジング3内にガス発生器用フィルター10を配置できるので、性能を保持しつつガス発生器20の小型化を図ることができる。
Further, by forming both end portions of the
また、点火手段6が、中空円筒1の軸方向に火炎を噴射する伝火孔をさらに備えている場合には、点火手段の上方に存在するガス発生剤を、点火手段の周囲に存在するガス発生剤とほぼ同時に効率よく燃焼させることができる。 Further, when the ignition means 6 further includes a heat transfer hole for injecting a flame in the axial direction of the hollow cylinder 1, the gas generating agent present above the ignition means is replaced with the gas present around the ignition means. It can be efficiently burned almost simultaneously with the generating agent.
さらに、保持部材16、17によって中空円筒の両端部外周を保持しながら閉塞するので、ガス発生器20の組立て性が向上できる。また、従来では、フィルターの内側に保持部材が挿入される構成であったため、内部に収納されているガス発生剤が割れてしまうという問題があったが、本実施形態によれば、組立て時にガス発生剤を割ってしまうことがないという効果をも奏する。
Furthermore, since the holding
次に、本発明に係るガス発生器の別実施形態を示す。図5において、別実施形態に係るガス発生器40は、エアバッグを膨張展開させるもので、イニシエータシェル33aをクロージャシェル33bに圧接、溶接等によって接合することにより形成される略短円筒状のハウジング33と、このハウジング33内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤34が装填された燃焼室35と、燃焼室35の周囲に配置されたガス発生器用フィルター30と、ハウジング33に装着され、燃焼室35内のガス発生剤34を着火燃焼させる点火手段36と、で構成されている。なお、上述のガス発生器20において符号1〜8、10〜17がふられている各部材と、本実施形態において符号31〜38、40〜47がふられている各部材は、順に同様のものであるので、異なる点以外に関しては説明を省略することがある。
Next, another embodiment of the gas generator according to the present invention will be shown. In FIG. 5, a
ハウジング33は、イニシエータシェル33aとクロージャシェル33bとを備えてなり、略円盤形状となっている。イニシエータシェル33aは、筒部33a1と、筒部33a1から連続して形成される略皿形状の鏡板部33a2とで構成されている。そして、鏡板部33a2の中心部には、点火手段36が設けられている。この点火手段36は、周囲に複数の伝火孔41を有する有底の内筒体42と、この内筒体42内に装填された伝火剤43と、この伝火剤43に接するように設けられた点火器44とで構成されている。
The
クロージャシェル33bは、筒部33b1と、筒部33b1から連続して形成される略皿形状の鏡板部33b2と、筒部33b1から径外方に延びるフランジ部33b3とで構成されている。
ガス発生器用フィルター30は、上述の中空円筒1と同様に金属板9と同構成の金属板から形成された中空円筒31と、フィルター部材32とを備えている。フィルター部材32は、中空円筒31の外周に形成されており、ろ過機能を有している。中空円筒31に加工された金属板の所定領域(金属板9の領域9b、9c、9dと同様の領域)を覆うように形成されている。なお、フィルター部材32には、上述のフィルター部材2と同様の材料を用いることができる。
The
次に、本実施形態の作動について説明する。ここでは、エアバッグシステムに搭載された場合を例に用いて説明する。衝突センサ(図示しない)が車両の衝突を検知すると、その衝突検知信号によって、点火手段36の点火器44が点火されて伝火剤43を着火し、その火炎が内筒体42の伝火孔41からガス発生剤34に向けて噴出され、ガス発生剤34が着火し、高温高圧ガスが発生する。発生した高温高圧のガスはフィルター30内に流入し、フィルター部材32を半径方向及び周方向に渡って通過してフィルター部材32外周面とハウジング33内面との間の空間内に流入する。さらにガス発生剤34の燃焼が進み、ハウジング33内が所定圧力に達すると、各ガス放出孔37を閉塞しているラプチャー部材38が破裂し、フィルター部材32外周面とハウジング33内面との間の空間で均一圧にされた清浄ガスが、各ガス放出孔37からエアバッグ(図示しない)に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。尚、ガスはフィルター30内を流通する過程において、前述したように中空円筒31やフィルター部材32との衝突を繰り返しながら、次第に含有スラグ成分が除去され、冷却されて各ガス放出孔37からエアバッグ内に放出されることになる。
Next, the operation of this embodiment will be described. Here, the case where it is mounted on an airbag system will be described as an example. When a collision sensor (not shown) detects a vehicle collision, the
本実施形態によれば、ガス発生器20とほぼ同様の効果が得られる。ただし、ハウジング33の内部側にガス発生器20のような大きい曲線部はないため、ガス発生器用フィルター30の両端部を階段状に形成するような構成とする必要はないので、この点においてガス発生器20のような効果はない。
なお、本明細書において詳細には説明していない、点火器やガス発生剤、ハウジング等については、例えば、特開2005−53382号の様なものや上述の背景技術の欄に記載されている文献に開示されている様なものなどが用いられ、特に限定されない。
According to this embodiment, substantially the same effect as the
Note that an igniter, a gas generating agent, a housing, and the like, which are not described in detail in this specification, are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-53382 or the above-described background art. Those disclosed in the literature are used and are not particularly limited.
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や実施例に限定されるものではない。 The present invention can be changed in design without departing from the scope of the claims, and is not limited to the above-described embodiments and examples.
1、31 中空円筒
2、32 フィルター部材
2a、2b ろ過冷却部
3、33 ハウジング
3a、33a イニシエータシェル
3b、33b クロージャシェル
3b3、33b3 フランジ部
3a1、3b1、33a1、33b1 筒部
3a2、3b2、33a2、33b2 鏡板部
4、34 ガス発生剤
5、35 燃焼室
6、36 点火手段
7、37 ガス放出孔
7a、37a ガス放出孔
8、38 ラプチャー部材
9 金属板
9A 貫通孔
10、30 ガス発生器用フィルター
11、41 伝火孔
12、42 内筒体
13、43 伝火剤
14、44 点火器
15、45 点火手段保持部
16、17、46、47 保持部材
20、40 ガス発生器
1,31
Claims (10)
複数の貫通孔を側面に有し、少なくとも一方の底面が開口した中空円筒と、前記中空円筒の外周に形成されたフィルター部材とを備え、前記中空円筒の軸方向両端突出部が前記フィルター部材から軸方向に突き出していることを特徴とするガス発生器用フィルター。 A metal housing, a combustion chamber formed in the housing and containing a gas generating agent that generates a high-temperature gas by combustion, and an ignition that is attached to the housing and ignites and burns the gas generating agent in the combustion chamber A gas generator filter disposed around the combustion chamber and through which a gas generated in the combustion chamber passes, used in a gas generator comprising:
A hollow cylinder having a plurality of through-holes on a side surface and having at least one bottom surface opened; and a filter member formed on an outer periphery of the hollow cylinder, wherein both axial projecting portions of the hollow cylinder are formed from the filter member. A filter for a gas generator characterized by protruding in the axial direction.
前記第1のろ過冷却部と前記第2のろ過冷却部とが軸方向両端突出部のうちの少なくとも一方において階段形状を形成していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガス発生器用フィルター。 The filter member includes a first filtration cooling unit formed on the outer periphery of the hollow cylinder, and a second filter cooling unit formed on the outer periphery of the first filtration cooling unit so as to be shorter than the axial length thereof. And a filtration cooling part,
The said 1st filtration cooling part and the said 2nd filtration cooling part form the step shape in at least one of the axial direction both ends protrusion part, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. A filter for a gas generator according to 1.
前記ハウジング内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が収容された燃焼室と、
前記燃焼室の周囲に配置されたフィルターと、
前記フィルター部材を前記ハウジング内で保持するための保持部材と、
前記ハウジングに装着され、前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、
前記ハウジングに形成され、前記燃焼室で発生したガスを放出する複数のガス放出孔を有してなるガス発生器であって、
前記フィルターが、請求項1〜7のいずれか1項に記載のガス発生器用フィルターであることを特徴とするガス発生器。 A metal housing formed of an initiator shell and a closure shell;
A combustion chamber formed in the housing and containing a gas generating agent that generates a high-temperature gas by combustion;
A filter disposed around the combustion chamber;
A holding member for holding the filter member in the housing;
Ignition means mounted on the housing and igniting and burning the gas generating agent in the combustion chamber;
A gas generator formed in the housing and having a plurality of gas discharge holes for discharging the gas generated in the combustion chamber,
The gas generator according to any one of claims 1 to 7, wherein the filter is a filter for a gas generator.
前記点火手段は、点火された際に、前記貫通孔を有しない部分の方向に、火炎を噴射する伝火孔を備えていることを特徴とする請求項8に記載のガス発生器。 The hollow cylinder includes a first through-hole group formed in a circumferential belt-like region, a second through-hole group formed in a circumferential belt-like region having a predetermined distance from the first through-hole group, A portion having no through hole formed between the first through hole group and the second through hole group;
The gas generator according to claim 8, wherein the ignition means includes a heat transfer hole for injecting a flame in a direction of the portion not having the through hole when ignited.
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