JP2010221750A - エアバッグ用インフレータ - Google Patents

Abstract

【課題】発生初期のガス量を少なくする。
【解決手段】ハウジング２の内部に、少なくとも、イニシエータ３及びチューブ４を設けたエアバッグ用インフレータ１である。チューブ４の側壁に、火炎放出用のスリットを設けないようにする。中蓋１０には、チューブ４内に配置した着火薬５の火炎を放出する貫通孔１０ｂを設ける。前記火炎を、前記チューブの上端部よりも上方に迂回させ、ガス発生剤の上方から案内する。
【効果】少ないガス発生量が長時間安定した状態で継続するので、タンク圧力の初期上昇を抑制でき、エアバッグ点火時におけるエアバッグモジュールへのダメージや、乗員への加害性への影響が小さくなる。また、エアバッグの展開挙動が緩やかになるので、エアバッグモジュールの構成部品の簡略化が図れる。
【選択図】図１

Description

本発明は、安全装置として自動車に設置されるエアバッグに供給するガスを発生するインフレータに関するものである。

エアバッグ装置は、インフレータで発生したガスによりエアバッグを展開させることで、衝突の際の衝撃から乗員を保護するものである。

図５はシングルステージタイプのインフレータ１の構造の一例（例えば特許文献１）を説明する断面図である。２はディフューザ２ａとアダプター２ｂとベース２ｃによって構成されたハウジングであり、このハウジング２に、例えば以下の構成要素が内装されている。

３は電気信号によって点火するイニシエータ、４はこのイニシエータ３とガス発生剤７を区画するチューブであり、共にアダプター２ｂに取付けられている。また、前記チューブ４の内側には、着火薬５を収納したカップ６が配置されている。

前記ハウジング２の側壁部内周側にはフィルタ８が配置され、前記ディフューザ２ａの側壁に設けられたガス噴出孔２ａａにはアルミフォイル９が貼られている。

前記構成のインフレータ１における、ガス発生の流れを以下に説明する。
車両からの点火信号により前記イニシエータ３に点火し（図５のイ）、前記カップ６内の着火薬５を発火させる（図５のロからハ）。

着火薬５の発火により、カップ６及びチューブ４に設けたスリット６ａ，４ａを経て（図５のニ）火炎をガス発生剤７に放出し、ガス発生剤７に着火して燃焼させ（図５のホ）、瞬時に大量のガスを発生させる（図５のヘ）。

発生したガスは、ハウジング２の側壁部内周側に沿って配置されたフィルタ８を通って粉塵等を除去された後、ディフューザ２ａの側壁に設けられたガス噴出孔２ａａに貼られたアルミフォイル９を突き破って噴出し、エアバッグを展開させる。

前記構成のインフレータの場合における、ガス発生剤の燃焼時に発生するガス発生量と発生ガス温度は、図６及び図７に示されるように、初期のガス発生量が多く、ガス温度が高くなる。従って、これらガス発生量と発生ガス温度の積算によりインフレータ出力として表されるタンク圧力も、図８に示されるように、初期上昇が高くなる。

以上の結果、エアバッグ点火時におけるエアバッグモジュールへのダメージ、乗員への加害性への影響が大きくなって、タンク圧力の初期上昇の軽減が懸念されていた。

特開２００８−１０５６１８号公報

従来のインフレータは、作動初期の燃焼速度が速いので、インフレータ出力として表されるタンク圧力の初期上昇率（上昇速度）が高く（速く）なる。本発明が解決しようとする問題点は、従来のインフレータの場合、前記理由により、エアバッグ点火時におけるエアバッグモジュールへのダメージ、乗員への加害性への影響が大きくなるという点である。

本発明のエアバッグ用インフレータは、着火薬からガス発生剤に着火してガスを発生させるときの発生初期のガス量を少なくしてガスの発生を長時間に亘って行わせるために、以下の構成を採用することとしている。

すなわち、本発明のエアバッグ用インフレータは、
ハウジングの内部に、少なくとも、イニシエータ及びチューブを設けたエアバッグ用インフレータであって、
チューブ内に挿入した着火薬の発火により発生する火炎を、前記チューブの上端部よりも上方に迂回させ、ガス発生剤の上方から案内して当該ガス発生剤を燃焼させるようにしたことを最も主要な特徴としている。

本発明において、チューブ内で発生した火炎を、チューブの上端部よりも上方に迂回させ、ガス発生剤の上方から案内する手段としては、例えばチューブの側壁に火炎放出用のスリットを設けないようにし、中蓋には前記火炎を放出する貫通孔を設ければよい。

このようにすることで、ガス発生剤が着火部付近から外側に径方向に燃焼する従来に比べ、ガス発生剤の上方から下方に向けて燃焼するので、単位時間当たりの燃焼表面積が小さくかつ一定となって、少ないガス発生量が長時間一定状態で継続することになる。

本発明において、「上方」とは、ハウジング２のベース２ｃからディフューザ２ａに向かう方向を、「下方」とは、その逆の方向をいう。

本発明では、従来のインフレータに比べて、少ないガス発生量が長時間安定した状態で継続するので、タンク圧力の初期上昇を抑制でき、エアバッグ点火時におけるエアバッグモジュールへのダメージや、乗員への加害性への影響が小さくなる。一方で、乗員の拘束には十分なガス発生量を得ることができる。

また、エアバッグの展開挙動が緩やかになるので、エアバッグモジュールの構成部品の簡略化が図れる。

本発明のインフレータの構造の一例を示す断面図である。 チューブの斜視図で、（ａ）は本発明のチューブ、（ｂ）は従来のチューブである。 本発明の中蓋の斜視図である。 本発明と従来のインフレータにおけるガス発生剤の燃焼時に発生するガス発生量の予測図である。 シングルステージタイプのインフレータの構造の一例を示す断面図である。 図５のインフレータにおけるガス発生剤の燃焼時に発生するガス発生量を表した図である。 図５のインフレータにおけるガス発生剤の燃焼時に発生するガス温度を表した図である。 ガス発生量と発生ガス温度の積算によりインフレータ出力として表されるタンク圧力を表した図である。

本発明では、ガス発生初期のガス量を少なくするという目的を、チューブ内に挿入した着火薬の発火により発生する火炎を、チューブの上端部よりも上方に迂回させ、ガス発生剤の上方から案内して当該ガス発生剤を燃焼させるようにすることで実現した。

以下、本発明を実施するための形態例を、図１を用いて説明する。
発明者らは、タンク圧力の初期上昇が高くなるのを抑えるには、着火薬からガス発生剤に着火してガスを発生させるときの発生初期のガス量を少なくし、この少ないガス発生量を長時間安定した状態で継続させれば良いと考えた。

本発明は、上記の考えを実現したもので、発生初期のガス量を少なくし、この少ないガス発生量を長時間安定した状態で継続させる手段として、以下の構成を採用した。

すなわち、本発明は、チューブ内に挿入した着火薬の発火により発生する火炎を、チューブの上端部よりも上方に迂回させ、ガス発生剤の上方から案内して当該ガス発生剤を燃焼させるべく、例えばチューブ４を以下のように変更し、中蓋１０を加えた。

つまり、本発明では、図２（ｂ）に示す従来のチューブ４と異なり、図２（ａ）に示すように、側壁に火炎放出用のスリット４ａを設けないチューブ４を採用した。また、前記ハウジング２との間に前記火炎の迂回路となる隙間を設けるために、図１に示すように、フィルタ８とチューブ４とに中蓋１０を被せた。

チューブ４内に配置した着火薬５の火炎を前記隙間に導くために、中蓋１０には、図３に示すように、貫通孔１０ｂを設けている。なお、中蓋１０には、チューブ４の外周側と連通する位置にも貫通孔１０ａが設けられている。

このような、側壁に火炎放出用のスリット４ａを設けないチューブ４を使用すれば、イニシエータ３の点火（図１のイ）により、カップ６内で発火した着火薬５（図１のロからハ）の火炎は、チューブ４内を上昇する。

チューブ４内を上昇した火炎は、中蓋１０に設けた貫通孔１０ｂから、一旦、チューブ４の外側の隙間に放出される。チューブ４の外側の隙間に放出された火炎は、ディフューザ２ａに当たって反転し（図１のニ´）、貫通孔１０ａを通ってガス発生剤７を上方から燃焼させ（図１のホ）、ガスを発生させる（図１のヘ）。

以上の着火経路の場合、ガス発生剤７が着火部付近から外周側に向けて径方向に燃焼する従来に比べ、ガス発生剤７の上方から下方へと縦方向に燃焼することになる。従って、単位時間当たりの燃焼表面積が小さく、かつ一定となって、少ない発生量のガスが安定して長時間継続することになる。

このようなガス発生の場合、ガス発生初期における単位時間当たりのガス量は少なくなるが、長時間に亘って安定した状態を維持してガスが発生することになり、出力の急激な立ち上がりを抑制することができる。従って、エアバッグモジュールの構成部品の簡略化が図れて、コストダウンを実現することができる。

ちなみに、図１に示した発明品と、図５に示した従来品のガス発生量の予測線図を図４に示すが、図４より、本発明の場合は、出力の急激な立ち上がりを抑制できることが分かる。

本発明は上記の例に限らず、各請求項に記載された技術的思想の範疇に含まれるものであれば、適宜実施の形態を変更しても良い。

すなわち、以上で述べたエアバッグ用インフレータは、本発明の好ましい例であって、これ以外の実施態様も、各種の方法で実施または遂行できる。特に本願明細書中に限定する主旨の記載がない限り、本発明は添付図面に示した詳細な部品の形状、大きさ、および構成配置等に制約されるものではない。また、本願明細書の中に用いられた表現および用語は、説明を目的としたもので、特に限定される主旨のない限り、それに限定されるものではない。

例えば、図１の発明例では、カップ６に着火薬５を収納した例を示しているが、カップ６は必ずしも必要なものではない。

以上の本発明は、シングルステージタイプに限らず、ダグルステージタイプのインフレータにも適用できる。

１ インフレータ
２ ハウジング
２ａ ディフューザ
２ｂ アダプター
２ｃ ベース
３ イニシエータ
４ チューブ
５ 着火薬
７ ガス発生剤
１０ 中蓋
１０ｂ 貫通孔

Claims (4)

1. ハウジングの内部に、少なくとも、イニシエータ及びチューブを設けたエアバッグ用インフレータであって、
   チューブ内に挿入した着火薬の発火により発生する火炎を、前記チューブの上端部よりも上方に迂回させ、ガス発生剤の上方から案内して当該ガス発生剤を燃焼させるようにしたことを特徴とするエアバッグ用インフレータ。
2. 前記ハウジング内部に、発生したガスを外部に放出する際に発生する粉塵等を除去するフィルタと、前記フィルタと前記チューブとに被せ前記ハウジングとの間に前記火炎の迂回路となる隙間を設けることができる中蓋を備えることを特徴とする請求項１に記載のエアバッグ用インフレータ。
3. 前記中蓋には、チューブ内に配置した着火薬の火炎を放出する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項２に記載のエアバッグ用インフレータ。
4. 前記チューブは、側壁に火炎放出用のスリットが設けられていないことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のエアバッグ用インフレータ。

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