JP2012040943A - Gas generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗員保護装置に組み込まれるガス発生器に関し、より特定的には、自動車のステアリングホイール等に搭載されるエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関する。 The present invention relates to a gas generator incorporated in an occupant protection device, and more particularly to a gas generator incorporated in an airbag device mounted on a steering wheel or the like of an automobile.
従来、自動車等の乗員の保護の観点から、乗員保護装置であるエアバッグ装置が普及している。エアバッグ装置は、車両等衝突時に生じる衝撃から乗員を保護する目的で装備されるものであり、車両等衝突時に瞬時にエアバッグを膨張および展開させることにより、エアバッグがクッションとなって乗員の体を受け止めるものである。ガス発生器は、このエアバッグ装置に組み込まれ、車両等衝突時にコントロールユニット(作動器)からの通電によって点火器(スクイブ)を発火し、点火器において生じる火炎によりガス発生剤を燃焼させて多量の作動ガスを瞬時に発生させ、これによりエアバッグを膨張および展開させる機器である。なお、エアバッグ装置は、たとえば自動車のステアリングホイールやインストゥルメントパネル等に装備される。 2. Description of the Related Art Conventionally, airbag devices, which are occupant protection devices, have been widely used from the viewpoint of protecting occupants such as automobiles. The airbag device is equipped for the purpose of protecting the occupant from the impact generated when the vehicle or the like collides. The airbag is inflated and deployed instantaneously when the vehicle or the like collides, so that the airbag becomes a cushion of the occupant. It is to catch the body. The gas generator is incorporated in the airbag device, and igniters (squibs) are ignited by energization from the control unit (actuator) in the event of a vehicle collision, etc., and the gas generating agent is combusted by the flame generated in the igniter. Is a device that instantaneously generates the working gas and thereby inflates and deploys the airbag. Note that the airbag device is mounted on, for example, an automobile steering wheel or an instrument panel.
ガス発生器には、種々の構造のものが存在するが、特にステアリングホイール等に装備される運転席側エアバッグ装置に好適に利用されるガス発生器として、いわゆるディスク型ガス発生器がある。ディスク型ガス発生器は、軸方向の両端が閉塞された短尺円筒状のハウジングを有し、ハウジングの周壁にガス噴出口が設けられるとともにハウジングの内部にガス発生剤や点火器等が収容されてなるものである。 There are various types of gas generators, and there is a so-called disk-type gas generator as a gas generator suitably used for a driver side airbag device equipped on a steering wheel or the like. A disk-type gas generator has a short cylindrical housing closed at both ends in the axial direction, a gas outlet is provided on the peripheral wall of the housing, and a gas generating agent, an igniter, and the like are accommodated inside the housing. It will be.
このディスク型ガス発生器においては、点火器にて生じた火炎によって確実にガス発生剤が着火されることとなるように、ガス発生剤が収容された燃焼室と点火器との間に燃焼促進剤としての伝火薬(エンハンサ)が配置されることが一般的である。通常、伝火薬は、エンハンサカップと呼ばれるカップ状部材の内部に設けられた伝火室に収容され、この伝火室が点火器の点火部(スクイブカップ)に面するようにエンハンサカップが燃焼室内に突出した状態で配置される。このような構成のガス発生器が開示された文献として、たとえば特開2002−370607号公報(特許文献1)や、特開2008−183939号公報(特許文献2)等がある。 In this disk type gas generator, combustion is accelerated between the combustion chamber containing the gas generating agent and the igniter so that the gas generating agent is surely ignited by the flame generated in the igniter. It is common that an explosive (enhancer) as an agent is arranged. Usually, the charge transfer agent is contained in a transfer chamber provided inside a cup-shaped member called an enhancer cup, and the enhancer cup is placed in the combustion chamber so that the transfer chamber faces the ignition part (squib cup) of the igniter. It is arranged in a protruding state. As literatures that disclose such a gas generator, there are, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-370607 (Patent Document 1) and Japanese Patent Laid-Open No. 2008-183939 (Patent Document 2).
ここで、ガス発生器においては、エアバッグの膨張および展開に適した所望のガス出力が得られるように、ガス発生剤の燃焼が所望の燃焼特性を示すように設計されていることが重要である。そのためには、点火器にて生じた火炎エネルギーが制御性よくガス発生剤に伝達されることが重要であり、特に伝火薬による火炎エネルギーの伝達を制御することが重要である。 Here, in the gas generator, it is important that the combustion of the gas generating agent is designed to exhibit desired combustion characteristics so that a desired gas output suitable for inflation and deployment of the airbag can be obtained. is there. For this purpose, it is important that flame energy generated in the igniter is transmitted to the gas generating agent with good controllability, and in particular, it is important to control the transmission of flame energy by the transfer agent.
このため、上述の特許文献1に開示のガス発生器においては、たとえばステンレス合金製等の機械的強度の高いエンハンサホルダを使用し、このエンハンサホルダの所定位置に所定の大きさの開口を設けることにより、伝火薬の燃焼による火炎エネルギーの伝達を制御することとしている。 For this reason, in the gas generator disclosed in Patent Document 1 described above, an enhancer holder having a high mechanical strength such as a stainless alloy is used, and an opening of a predetermined size is provided at a predetermined position of the enhancer holder. Thus, the transmission of flame energy due to the combustion of the explosive charge is controlled.
しかしながら、上述のように開口を有するエンハンサホルダを使用した場合には、振動等によって伝火薬が燃焼室に移動したりガス発生剤が伝火室に移動したりすることを防止するために、シール部材によって開口を閉塞しておくことが必要である。通常、この開口を閉塞するシール部材としては、片面に粘着部材が塗布されたアルミニウム箔が使用されるが、このアルミニウム箔は非常に薄くその取扱いが困難であり、製造工程が煩雑になる問題がある。また、近年、自動車の軽量化がますます重要な課題となっているが、上述のようにステンレス合金製等の機械的強度の高いエンハンサホルダを使用した場合には、エンハンサホルダの重量が重くなり、ガス発生器全体としての重量が増加してしまう問題も有している。また、上述した特許文献1に開示される如くのエンハンサホルダを用いた場合には、伝火薬が着火した場合にもエンハンサホルダの頂壁部の少なくとも一部が残存する構成であるため、当該部分によって火炎エネルギーの伝達が阻害されてガス発生剤の着火遅れが生じ、ガス発生器の作動時におけるガス出力の遅延が生じてしまう問題がある。さらには、上述した特許文献1の図5に記載されている、従来のエンハンサホルダのように周方向および軸方向に沿って部分的に孔が設けられた形態を採用した場合には、伝火薬の火炎エネルギーが孔から直線的に伝わることでガス発生剤の一部分に対して火炎エネルギーが集中して伝達されることになってしまうため、火炎エネルギーを受け取るガス発生剤の状態により燃焼特性が大きく変化し、結果としてガス出力に大きなばらつきが生じてしまう問題も生じ得る。 However, when an enhancer holder having an opening as described above is used, in order to prevent the transfer agent from moving to the combustion chamber or the gas generating agent from moving to the transfer chamber due to vibration or the like, It is necessary to close the opening with a member. Normally, an aluminum foil with an adhesive member applied on one side is used as a sealing member that closes the opening. However, the aluminum foil is very thin and difficult to handle, and the manufacturing process becomes complicated. is there. In addition, in recent years, weight reduction of automobiles has become an increasingly important issue. However, when an enhancer holder with high mechanical strength such as a stainless steel alloy is used as described above, the weight of the enhancer holder increases. There is also a problem that the weight of the entire gas generator increases. Further, when the enhancer holder as disclosed in Patent Document 1 described above is used, at least a part of the top wall portion of the enhancer holder remains even when the transfer charge is ignited. As a result, the transmission of flame energy is hindered, causing a delay in ignition of the gas generating agent, resulting in a delay in gas output during operation of the gas generator. Furthermore, when adopting a form in which holes are partially provided along the circumferential direction and the axial direction as in the conventional enhancer holder described in FIG. Because the flame energy is transmitted in a straight line from the hole, the flame energy is concentrated and transmitted to a part of the gas generating agent, so the combustion characteristics are greatly affected by the state of the gas generating agent that receives the flame energy. There may be a problem that the gas output changes and as a result, the gas output varies greatly.
そのため、機械的強度が低く、伝火薬の着火に伴って破裂または溶融するように構成されたエンハンサカップを利用することが検討されている。このようなエンハンサカップを利用した場合には、予めエンハンサカップに開口を設ける必要がなく上述した開口の閉塞作業が不要となり、製造工程が大幅に容易化するメリットが得られる。また、機械的強度が低いエンハンサカップを利用することが可能となれば、エンハンサカップ自体を軽量化することも可能となり、ガス発生器全体としての軽量化が図られるばかりでなく、材料の使用量の低減に伴うコスト低減や資源の保護の観点からも非常に好適なものとなる。 Therefore, it has been studied to use an enhancer cup that has a low mechanical strength and is configured to burst or melt with the ignition of the transfer charge. When such an enhancer cup is used, it is not necessary to provide an opening in the enhancer cup in advance, and the above-described opening closing operation is not required, so that the manufacturing process can be greatly simplified. In addition, if an enhancer cup with low mechanical strength can be used, the enhancer cup itself can be reduced in weight, and not only the weight of the gas generator can be reduced, but also the amount of material used. From the viewpoints of cost reduction and resource protection accompanying the reduction of the cost, it is very suitable.
しかしながら、伝火薬が着火することによって伝火室内の圧力が高められてエンハンサカップが破裂したりその熱によって溶融したりするようにエンハンサカップの全体を脆弱に構成した場合には、伝火室内に生じた火炎が急速に燃焼室に流入してガス発生剤に伝達されることとなってしまう。そのため、ガス発生剤が急速に燃焼してしまうこととなり、ガス出力を所定時間にわたって持続させる等のガス出力の調整が非常に困難となってしまう。このように、エンハンサカップの全体を脆弱にした場合には、その機械的強度の低下に伴って伝火薬による火炎エネルギーの伝達の制御が非常に困難になるという課題が存在している。 However, if the entire enhancer cup is made weak so that the pressure in the transfer chamber is increased by the ignition of the transfer charge and the enhancer cup bursts or melts due to its heat, The generated flame rapidly flows into the combustion chamber and is transmitted to the gas generating agent. For this reason, the gas generating agent burns rapidly, and it becomes very difficult to adjust the gas output such as maintaining the gas output for a predetermined time. Thus, when making the whole enhancer cup weak, the subject that control of the transmission of the flame energy by a gunpowder becomes very difficult with the fall of the mechanical strength exists.
そこで、上記特許文献2に開示されるガス発生器においては、エンハンサカップを取り囲むように燃焼室に隔壁部を設けることで着火されたガス発生剤の燃え広がりが当該隔壁部によって制限されるようにすることにより、燃焼室内に収容されたガス発生剤の燃焼の進行を意図的に遅延させることとし、これによりガス発生剤の燃焼特性を調整可能にしている。
Therefore, in the gas generator disclosed in
しかしながら、上記特許文献2に開示のガス発生器とした場合には、ガス発生剤の燃え広がりを制限するための隔壁部を別途ガス発生器に具備させることが必要になり、当該隔壁部を設けた分だけガス発生器の重量が増加してしまう問題があった。また、燃焼室に隔壁部を設けた場合には、当該隔壁部が邪魔となり、ガス発生剤の充填工程においてガス発生剤を燃焼室に速やかに均等かつ密に充填する妨げとなってしまう問題もあった。さらには、燃焼室に隔壁を設けた場合には、ガス発生剤が燃焼することによって生じる圧力によって隔壁部に意図しない変形を生じる場合があり、その結果、ガス発生器の出力特性にばらつきが生じてしまう問題もあった。したがって、上記特許文献2に開示のガス発生器は、軽量化の観点や製造作業の容易化、燃焼特性の制御性の観点から、依然としてその改善の余地のあるものであった。
However, in the case of the gas generator disclosed in
したがって、本発明は、上述した問題点を解決すべくなされたものであり、伝火薬による火炎エネルギーの伝達が好適に制御可能で、安価にかつ容易に製造することができる軽量で出力特性にばらつきの生じないガス発生器を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the transmission of flame energy by the transfer agent is suitably controllable, and can be manufactured at low cost and easily with a variation in output characteristics. It aims at providing the gas generator which does not produce.
本発明に基づくガス発生器は、ハウジングと、点火器と、カップ状部材とを備えている。上記ハウジングは、軸方向の端部を閉塞する天板部および底板部と、ガス噴出口が設けられた周壁部とによって構成された短尺筒状の部材からなり、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に含んでいる。上記点火器は、上記底板部に取付けられ、作動時において着火する点火薬が収容された点火部を含んでいる。上記カップ状部材は、伝火薬が収容された伝火室を内部に含み、上記点火部に上記伝火室が面するように上記燃焼室内に向けて突出するように配置された有底筒状の単一の部材からなる。上記カップ状部材は、上記伝火室と上記燃焼室とを区画する側壁部に、上記点火器の作動に伴う上記伝火薬の燃焼により破裂または溶融する薄肉の脆弱部と、上記点火器の作動に伴う上記伝火薬の燃焼によっても破裂および溶融せずに残存する厚肉の非脆弱部とを有している。上記脆弱部は、上記カップ状部材の軸方向における上記側壁部の途中位置に上記カップ状部材の周方向に沿って環状に設けられ、上記非脆弱部によって上記カップ状部材の軸方向に沿って挟み込まれて位置している。 The gas generator based on this invention is provided with the housing, the igniter, and the cup-shaped member. The housing is composed of a short cylindrical member composed of a top plate portion and a bottom plate portion that closes the end portion in the axial direction, and a peripheral wall portion provided with a gas outlet, and combustion in which a gas generating agent is accommodated Contains chambers inside. The igniter includes an igniter that is attached to the bottom plate and contains an igniting agent that ignites during operation. The cup-shaped member includes a heat transfer chamber in which a charge transfer material is accommodated, and has a bottomed cylindrical shape disposed so as to protrude toward the combustion chamber so that the heat transfer chamber faces the ignition part. It consists of a single member. The cup-shaped member includes a thin fragile portion that bursts or melts due to combustion of the explosive agent accompanying the operation of the igniter, and a side wall portion that divides the transfer chamber and the combustion chamber. And a thick non-fragile portion that remains without being ruptured and melted by the combustion of the above-mentioned transfer charge. The fragile portion is provided in an annular shape along the circumferential direction of the cup-shaped member at an intermediate position of the side wall portion in the axial direction of the cup-shaped member, and along the axial direction of the cup-shaped member by the non-fragile portion. It is sandwiched and located.
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記脆弱部が、上記カップ状部材の上記側壁部の外周面に設けられた溝によって構成されていることが好ましい。 In the gas generator based on the said invention, it is preferable that the said weak part is comprised by the groove | channel provided in the outer peripheral surface of the said side wall part of the said cup-shaped member.
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記脆弱部が設けられた上記途中位置が上記カップ状部材の軸方向に沿って上記点火部よりも上記天板部側に位置するように、上記カップ状部材が構成されていることが好ましい。 In the gas generator according to the present invention, the intermediate position where the fragile portion is provided is positioned closer to the top plate portion than the ignition portion along the axial direction of the cup-shaped member. The cup-shaped member is preferably configured.
上記本発明に基づくガス発生器にあっては、上記カップ状部材が、アルミニウム製またはアルミニウム合金製のプレス成形品であることが好ましい。 In the gas generator according to the present invention, the cup-shaped member is preferably a press-formed product made of aluminum or aluminum alloy.
本発明によれば、伝火薬による火炎エネルギーの伝達が好適に制御可能で、安価にかつ容易に製造することができる軽量で出力特性にばらつきの生じないガス発生器とすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can be set as the light-weight gas generator which does not produce dispersion | variation in the light weight which can control suitably the transmission of the flame energy by a transfer powder, can be manufactured cheaply and easily.
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、自動車のステアリングホイール等に搭載されるエアバッグ装置に組み込まれる、いわゆるディスク型ガス発生器に本発明を適用した場合を示すものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiment shows a case where the present invention is applied to a so-called disk-type gas generator incorporated in an airbag apparatus mounted on a steering wheel of an automobile.
図1は、本発明の実施の形態におけるガス発生器の模式断面図である。まず、図1を参照して、本実施の形態におけるガス発生器の構造について説明する。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a gas generator according to an embodiment of the present invention. First, with reference to FIG. 1, the structure of the gas generator in this Embodiment is demonstrated.
図1に示すように、本実施の形態におけるガス発生器1Aは、軸方向の両端が閉塞された短尺円筒状のハウジングを有しており、このハウジングの内部に各種の構成部品が収容されている。ハウジングは、それぞれが有底筒状に形成されたイニシエータシェル10およびクロージャシェル20を組み合わせることによって形成されている。より具体的には、イニシエータシェル10は、底板部11と周壁部12とを有しており、クロージャシェル20は、天板部21と周壁部22とを有しており、これらイニシエータシェル10とクロージャシェル20の開口端同士が面するように組み合わされることにより、その内部に各種の構成部品が収容される空間が形成されている。
As shown in FIG. 1, the
イニシエータシェル10およびクロージャシェル20は、いずれもステンレス鋼や鉄鋼、アルミニウム合金、ステンレス合金等の金属製の部材にて構成される。より具体的には、イニシエータシェル10およびクロージャシェル20は、それぞれ一枚の板状または一片のブロック状の金属部材から、各部分に相当する金型等を使用して鍛造加工、絞り加工、プレス加工等を組み合わせることによって加圧流動の繰り返しによって成形される。また、イニシエータシェル10およびクロージャシェル20の接合には、電子ビーム溶接やレーザー溶接、摩擦圧接等が好適に利用される。
Each of the
イニシエータシェル10の底板部11の略中央部には、保持部13が形成されている。この保持部13は、点火器30が挿入されることで当該点火器30を保持するための部位である。具体的には、保持部13に設けられた開口に点火器30の端子ピン32が挿通するように点火器30が保持部13にイニシエータシェル10の内側から取付けられ、この状態において保持部13の先端に設けられたかしめ部14aが点火器30側に向かってかしめることにより、点火器30がイニシエータシェル10の保持部13にかしめ固定されている。なお、ハウジングの外部に露出するように配置された端子ピン32には、点火器30とコントロールユニットとを結線するためのハーネスのコネクタ(図示せず)が接続される。
A holding
点火器30は、火炎を発生させるための点火装置であり、点火部31と上述の端子ピン32とを含んでいる。点火部31は、その内部に、作動時において着火する点火薬と、この点火薬を燃焼させるための抵抗体とを含んでいる。端子ピン32は、点火薬を着火させるために点火部31に接続されている。
The
より詳細には、点火器30は、一対の端子ピン32が挿通されてこれを保持する基部と、基部上に取付けられたスクイブカップとを備えており、スクイブカップ内に挿入された端子ピン32の先端を連結するように抵抗体(ブリッジワイヤ)が取付けられ、この抵抗体を取り囲むようにまたはこの抵抗体に接するようにスクイブカップ内に点火薬が充填されている。抵抗体としては一般にニクロム線等が利用され、点火薬としては一般にZPP(ジルコニウム・過塩素酸カリウム)、ZWPP(ジルコニウム・タングステン・過塩素酸カリウム)、鉛トリシネート等が利用される。スクイブカップは、一般に金属製またはプラスチック製である。
More specifically, the
衝突を検知した際には、端子ピン32を介して抵抗体に所定量の電流が流れる。抵抗体に所定量の電流が流れることにより、抵抗体においてジュール熱が発生し、点火薬が燃焼を開始する。燃焼により生じた高温の火炎は、点火薬を収納しているスクイブカップを破裂させる。抵抗体に電流が流れてから点火器30が作動するまでの時間は、抵抗体にニクロム線を利用した場合には一般に2ミリ秒以下である。
When a collision is detected, a predetermined amount of current flows through the resistor via the
点火器30と保持部13との間には、シール部材33が介在されている。シール部材33は、点火器30と保持部13との間に生じる隙間を気密に封止することによって後述する伝火室44を密閉するためのものであり、点火器30を保持部13にかしめ固定する際に上記隙間に挿入される。シール部材33としては、十分な耐熱性および耐久性の材料からなるものを利用することが好ましく、たとえばエチレンプロピレンゴムの一種であるEPDM樹脂製のOリング等を利用することが好適である。なお、別途、シール部材33が介装される部分に液状のシール剤を塗布しておけば、さらに伝火室44の密閉性を高めることができる。
A
イニシエータシェル10の保持部13には、点火器30を覆うように有底筒状のカップ状部材としてのエンハンサカップ40が固定されている。エンハンサカップ40は、頂壁部41、側壁部42およびフランジ部43を有しており、その内部に伝火薬34が収容された伝火室44を含んでいる。エンハンサカップ40は、伝火室44と後述する燃焼室50とを区画するための部材であり、一枚の板状または一片のブロック状の金属部材をプレス加工することによって形成されたプレス成形品からなる。
An
エンハンサカップ40は、単一の部材(すなわち一部品)にて構成されており、その内部に設けられた伝火室44が点火部31に面するように保持部13に固定されている。より具体的には、保持部13に設けられたかしめ部14bによってエンハンサカップ40のフランジ部43がかしめられることにより、エンハンサカップ40が保持部13に固定されている。
The
エンハンサカップ40は、頂壁部41および側壁部42のいずれにも開口を有しておらず、エンハンサカップ40がイニシエータシェル10の保持部13に固定された状態において、その内部に設けられた伝火室44を完全に密閉している。このエンハンサカップ40は、点火器30が作動することによって伝火薬34が着火された場合に伝火室44内の圧力上昇や発生した熱の伝導に伴ってその一部が破裂または溶融するものであり、その機械的強度は従来のステンレス合金製のエンハンサカップに比べて低いものである。エンハンサカップ40の材質としては、好適には金属が利用され、プレス加工の際の成形性の観点や軽量化の観点から、特にアルミニウムやアルミニウム合金等が好適に利用される。
The
エンハンサカップ40の側壁部42には、薄肉の脆弱部42aと、厚肉の一対の非脆弱部42b,42cとが設けられている。より具体的には、脆弱部42aは、エンハンサカップ40の側壁部42の外周面に周方向に沿って延びるように環状の溝が設けられることによって形成されたエンハンサカップ40の薄肉の部位にて構成されており、非脆弱部42b,42cは、当該環状の溝が設けられていないエンハンサカップ40の厚肉の部位にて構成されている。
The
薄肉の脆弱部42aは、エンハンサカップ40の軸方向における側壁部42の途中位置(頂壁部41の上面を基準とした場合にその高さが図中に示すhとなる位置)に設けられている。これに対し、一方の非脆弱部42bは、上記途中位置からエンハンサカップ40の側壁部42のフランジ部43側の軸方向端部にまで達するように設けられており、他方の非脆弱部42cは、上記途中位置からエンハンサカップ40の側壁部42の頂壁部41側の軸方向端部にまで達するように設けられている。以上により、薄肉の脆弱部42aは、エンハンサカップ40の軸方向に沿って厚肉の一対の非脆弱部42b,42cによって挟み込まれて位置している。なお、本実施の形態におけるガス発生器1Aにおいては、脆弱部42aが設けられる位置をエンハンサカップ40の軸方向の頂壁部41寄りの位置としている。
The thin
ここで、脆弱部42aは、その厚みが非脆弱部42b,42cに比して薄く形成されることにより、点火器30の作動に伴う伝火薬34の燃焼によって破裂または溶融するように構成されている。一方、非脆弱部42b,42cは、その厚みが脆弱部42aに比して厚く形成されることにより、点火器30の作動に伴う伝火薬34の燃焼によっても破裂および溶融せずに残存するように構成されている。
Here, the
なお、上述した脆弱部42aの厚みt2および非脆弱部42b,42cの厚みt3,t4は、使用される伝火薬34の種類や充填量等に基づいて適宜調節されるものであるが、その一例を以下に示す。たとえば、上記脆弱部42aの厚みt2は、エンハンサカップ40をアルミニウム製またはアルミニウム合金製とした場合には、1.0mm以下とされ、好ましくは0.5mm以下とされ、さらに好ましくは0.3mm以下とされる。一方、上記非脆弱部42b,42cの厚みt3,t4は、エンハンサカップ40をアルミニウム製またはアルミニウム合金製とした場合には、脆弱部42aの厚みt2よりも小さいことを条件に、0.5mm以上1.2mm以下とされ、好ましくは0.5mm以上1.0mm以下とされ、さらに好ましくは0.6mm以上0.9mm以下とされる。なお、エンハンサカップ40の頂壁部41の厚みt1は、特に制限されるものではないが、プレス成形の際の成形性を考慮した場合には、非脆弱部42b,42cの厚みt3,t4と同等程度とされることが好ましい。
In addition, although the thickness t2 of the
伝火室44に充填された伝火薬34は、点火器30が作動することによって生じた火炎によって点火され、燃焼することによって熱粒子を発生する。伝火薬34としては、後述するガス発生剤51を確実に燃焼開始させることができるものであることが必要であり、一般的には、B/KNO3等に代表される金属粉/酸化剤からなる組成物などが用いられる。伝火薬34は、粉状のものや、バインダによって所定の形状に成形されたもの等が利用される。バインダによって成形された伝火薬の形状としては、たとえば顆粒状、円柱状、シート状、球状、単孔円筒状、多孔円筒状、タブレット状など種々の形状がある。
The
イニシエータシェル10およびクロージャシェル20からなるハウジングの内部の空間のうち、上述のエンハンサカップ40が配置された部分を取り巻く空間には、ガス発生剤51が収容される燃焼室50が位置している。より具体的には、上述のエンハンサカップ40は、ハウジングの内部に形成された燃焼室50内に突出して配置されており、このエンハンサカップ40の頂壁部41の外表面に面する部分および側壁部42の外表面に面する部分に設けられた空間が燃焼室50として構成されている。ここで、本実施の形態におけるガス発生器1Aにおいては、燃焼室50のうち、エンハンサカップ40の側壁部42の外表面に面する部分の空間にのみ、ガス発生剤51が収容されている。
A
また、燃焼室50を取り巻く空間には、ハウジングの内周に沿ってフィルタ55が配置されている。フィルタ55は、筒状の形状を有しており、その中心軸はハウジングの軸方向と実質的に合致するように配置されている。
A
ガス発生剤51は、点火器30によって点火された伝火薬34が燃焼することによって生じた熱粒子によって着火され、燃焼することによってガスを発生させるものである。ガス発生剤51は、非アジド系ガス発生剤を用いることが好ましく、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成形体として形成される。燃料としては、たとえばトリアゾール誘導体、テトラゾール誘導体、グアニジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体等またはこれらの組み合わせが利用される。具体的には、たとえばニトログアニジンや硝酸グアニジン、シアノグアニジン、5−アミノテトラゾール等が好適に利用される。また、酸化剤としては、たとえばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニアから選ばれたカチオンを含む硝酸塩等が利用される。硝酸塩としては、たとえば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が好適に利用される。また、添加剤としては、バインダやスラグ形成剤、燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばカルボキシメチルセルロースの金属塩、ステアリン酸塩等の有機バインダや、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土等の無機バインダが好適に利用可能である。スラグ形成剤としては窒化珪素、シリカ、酸性白土等が好適に利用可能である。また、燃焼調整剤としては、金属酸化物、フェロシリコン、活性炭、グラファイト等が好適に利用可能である。
The
ガス発生剤51の成形体の形状には、顆粒状、ペレット状、円柱状等の粒状のもの、ディスク状のものなど様々な形状のものがある。また、円柱状のものでは、成形体内部に孔を有する有孔状(たとえば単孔筒形状や多孔筒形状等)の成形体も利用される。これらの形状は、ガス発生器1Aが組み込まれるエアバッグ装置の仕様に応じて適宜選択されることが好ましく、たとえばガス発生剤51の燃焼時においてガスの生成速度が時間的に変化する形状を選択するなど、仕様に応じた最適な形状を選択することが好ましい。また、ガス発生剤51の形状の他にもガス発生剤51の線燃焼速度、圧力指数などを考慮に入れて成形体のサイズや充填量を適宜選択することが好ましい。
The shape of the molded body of the
フィルタ55は、たとえばステンレス鋼や鉄鋼等の金属線材を巻き回して焼結したものや、金属線材を編み込んだ網材をプレス加工することによって押し固めたもの、あるいは孔あき金属板を巻き回したもの等が利用される。ここで、網材としては、具体的にはメリヤス編みの金網や平織りの金網、クリンプ織りの金属線材の集合体等が利用される。また、孔あき金属板としては、たとえば、金属板に千鳥状に切れ目を入れるとともにこれを押し広げて孔を形成して網目状に加工したエキスパンドメタルや、金属板に孔を穿つとともにその際に孔の周縁に生じるバリを潰すことでこれを平坦化したフックメタル等が利用される。この場合において、形成される孔の大きさや形状は、必要に応じて適宜変更が可能であり、同一金属板上において異なる大きさや形状の孔が含まれていてもよい。なお、金属板としては、たとえば鋼板(マイルドスチール)やステンレス鋼板が好適に利用でき、またアルミニウム、銅、チタン、ニッケルまたはこれらの合金等の非鉄金属板を利用することもできる。
The
フィルタ55は、燃焼室50にて発生した作動ガスがこのフィルタ55中を通過する際に、作動ガスが有する高温の熱を奪い取ることによって作動ガスを冷却する冷却手段として機能するとともに、作動ガス中に含まれる残渣(スラグ)等を除去する除去手段としても機能する。したがって、作動ガスを十分に冷却し、かつ残渣が外部に放出されないようにするためには、燃焼室50内にて発生した作動ガスが確実にフィルタ55中を通過するようにすることが必要である。
When the working gas generated in the
フィルタ55に対面する部分のクロージャシェル20の周壁部22には、ガス噴出口23が複数設けられている。このガス噴出口23は、フィルタ55を通過した作動ガスをハウジングの外部に導出するためのものである。クロージャシェル20の周壁部22のフィルタ55側に位置する主面には、上記ガス噴出口23を閉塞するようにシール部材24が貼付されている。このシール部材24としては、片面に粘着部材が塗布されたアルミニウム箔等が利用される。これにより、燃焼室50の気密性が確保されている。
A plurality of
ハウジングの内部の空間のうち、クロージャシェル20の天板部21側の端部には、フィルタ55の上端をハウジングに固定するためのクロージャシェル側保持部材52が配置されている。クロージャシェル側保持部材52は、クロージャシェル20の天板部21に当接する部位と、フィルタ55の上端部分の内周面に当接する部位とを有している。このクロージャシェル側保持部材52の内部には、燃焼室50内に収容されたガス発生剤51に接触するようにクッション材53が配置されている。このクッション材53は、成形体からなるガス発生剤51が振動等によって粉砕されることを防止する目的で設けられるものであり、好適にはセラミックスファイバの成形体や発泡シリコン等が利用される。
A closure shell
一方、ハウジングの内部の空間のうち、イニシエータシェル10の底板部11側の端部には、フィルタ55の下端をハウジングに固定するためのイニシエータシェル側保持部材54が配置されている。イニシエータシェル側保持部材54は、イニシエータシェル10の底板部11の内底面に当接する部位と、フィルタ55の下端部分の内周面に当接する部位とを有している。
On the other hand, an initiator shell
これらクロージャシェル側保持部材52およびイニシエータシェル側保持部材54は、たとえば単一の金属製板状部材をプレス加工等することによって形成されたものであり、好適には普通鋼や特殊鋼等の鋼板(たとえば、冷間圧延鋼板(SPCC)やステンレス鋼板(SUS304)等)が用いられる。クロージャシェル側保持部材52およびイニシエータシェル側保持部材54は、上述のように金属製板状部材の一部を折り曲げることによって形成されたものであるため、クロージャシェル側保持部材52およびイニシエータシェル側保持部材54はそれぞれ適度な弾性を有している。そのため、クロージャシェル側保持部材52およびイニシエータシェル側保持部材54は、それぞれフィルタ55の内周面に適度に圧接触することになり、これによりフィルタ55がハウジングに保持されて固定されることになる。また、クロージャシェル側保持部材52およびイニシエータシェル側保持部材54のそれぞれは、フィルタ55の上端とクロージャシェル20の天板部21との間の隙間およびフィルタ55の下端とイニシエータシェル10の底板部11との間の隙間からのガスの流出を防止する機能も果たしている。
The closure shell
次に、図1を参照して、本実施の形態におけるガス発生器1Aの組立作業の要領について説明する。
Next, with reference to FIG. 1, the procedure for assembling the
まず、イニシエータシェル10の保持部13にシール部材33を添接して点火器30をかしめ固定する。そして、内部に伝火薬34が収容されたエンハンサカップ40をイニシエータシェル10の保持部13にかしめ固定する。次いで、イニシエータシェル側保持部材54およびフィルタ55をイニシエータシェル10の内底面に向けて挿入配置する。
First, the
そして、フィルタ55の内側にガス発生剤51を充填し、クッション材53を介装したクロージャシェル側保持部材52をフィルタ55の上端部分に内挿する。その後、ガス噴出口23がシール部材24によって閉塞されたクロージャシェル20をイニシエータシェル10に対して被せ、イニシエータシェル10とクロージャシェル20とを溶接する。以上により、図1に示す構造のガス発生器1Aの組立てが完了する。
Then, the
ここで、本実施の形態におけるガス発生器1Aにおいては、エンハンサカップ40に開口が設けられていないため、エンハンサカップ40の内部に設けられた伝火室44に伝火薬34を充填する工程が非常に容易に行なえる。これは、ガス発生器1Aの作動時において、エンハンサカップ40の一部が破裂または溶融するようにエンハンサカップ40自体が機械的強度が低い脆弱な部材にて構成されているためである。すなわち、上述した特許文献1に開示されるような開口を有するエンハンサホルダを用いた場合に必要であった、伝火薬を充填するためにエンハンサカップに設けられた開口を閉塞する作業が不要になるため、製造工程を大幅に簡素化することができる。
Here, in the
図2は、本実施の形態におけるガス発生器の作動時におけるカップ状部材の挙動を示す模式断面図である。次に、この図2を参照して、本実施の形態におけるガス発生器の作動時における動作について説明する。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the behavior of the cup-shaped member during operation of the gas generator in the present embodiment. Next, with reference to this FIG. 2, the operation | movement at the time of the action | operation of the gas generator in this Embodiment is demonstrated.
本実施の形態におけるガス発生器1Aが搭載された車両が衝突した場合には、車両に別途設けられた衝突検知手段によって衝突が検知され、これに基づいて点火器30が作動する。伝火室44に収容された伝火薬34は、点火器30が作動することによって生じた火炎によって点火されて燃焼し、多量の熱粒子を発生させる。この伝火薬34の燃焼により、エンハンサカップ40内の圧力が高まるとエンハンサカップ40の脆弱部42aがその圧力または熱によって破裂または溶融し、上述の熱粒子が燃焼室50に流れ込む。このとき、エンハンサカップ40の非脆弱部42b,42cは、破裂および溶融することなく残存することになり、このうちの非脆弱部42cを含むエンハンサカップ40の頂壁部41側の端部は、伝火室44の内圧上昇に伴ってクロージャシェル21側に向けて吹き付けられることになる。
When a vehicle on which the
流れ込んだ熱粒子により、燃焼室50に収容されたガス発生剤51が着火されて燃焼し、多量の作動ガスを発生させる。燃焼室50にて発生した作動ガスは、フィルタ55中を通過し、その際フィルタ55によって熱が奪われて冷却されるとともに作動ガス中に含まれる残渣がフィルタ55によって除去される。フィルタ55を通過した後の作動ガスは、ハウジングの外周縁部に流れ込み、その後、クロージャシェル20の周壁部22に設けられたガス噴出口23からハウジングの外部へと噴出される。噴出されたガスは、ガス発生器1Aに隣接して設けられたエアバッグの内部に導入され、エアバッグを膨張および展開する。
The
以下においては、図1および図2を参照して、本実施の形態におけるガス発生器1Aとした場合に、伝火薬による火炎エネルギーの伝達が好適に制御可能となる仕組みについて説明する。
Below, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, when it is set as the
図1に示すように、本実施の形態におけるガス発生器1Aにおいては、エンハンサカップ40の軸方向における側壁部42の途中位置の厚みt2を他の部位に比較して薄肉とすることによって脆弱部42aを構成し、エンハンサカップ40の側壁部42の残る部分の厚みt3,t4を上記脆弱部42aの厚みt2よりも厚肉とすることによって非脆弱部42b,42cを構成している。ここで、脆弱部42aが設けられる位置は特に制限されるものではないが、エンハンサカップ40の軸方向に沿って点火器30の点火部31よりもクロージャシェル20の天板部21側とされることが好ましい。すなわち、エンハンサカップ40の頂壁部41の上面を基準とした場合の当該途中位置の高さhが、上記上面を基準とした場合の点火部31の上面の高さHよりも小さい値をとる(すなわちh<Hの条件を満たす)ことが好ましい。
As shown in FIG. 1, in the gas generator 1 </ b> A according to the present embodiment, the weakened portion is obtained by making the thickness t <b> 2 at the midway position of the
このように構成することにより、図2に示すように、点火器30の作動によって伝火薬34が燃焼した状態において、エンハンサカップ40の脆弱部42aのみが破裂または溶融し、非脆弱部42b,42cが破裂および溶融せずに残存することになり、このうちの非脆弱部42cを含むエンハンサカップ40の頂壁部41側の端部が、伝火室44の内圧上昇に伴ってクロージャシェル21側に向けて吹き付けられて移動することになる。その結果、燃焼室50内に流入する火炎が、非脆弱部42bと移動後の非脆弱部42cとの間に生じる隙間によって絞られることになり、エンハンサカップ40に隣接するガス発生剤51のすべてが一度に同時に着火されることがなくなり、ガス発生剤51の燃え広がりが当該隙間を中心として放射状に進行することになる。なお、このガス発生剤51の燃え広がりを図2中において破線矢印にて模式的に表わしている。
With this configuration, as shown in FIG. 2, only the weakened
ここで、非脆弱部42bと移動後の非脆弱部42cとの間に生じる隙間の軸方向の大きさd(図2参照)は、非作動時におけるエンハンサカップ40の頂壁部41の上面とクロージャシェル21の内面(より詳細には、クロージャシェル側保持部材52の下面)との間の距離D(図1参照)と、脆弱部42aの軸方向の大きさw(図1参照)とによって決まる。したがって、エンハンサカップ40に脆弱部42aと非脆弱部42b,42cとを設け、これら脆弱部42aおよび非脆弱部42b,42cが設けられる位置および大きさならびにエンハンサカップ40の頂壁部41とクロージャシェル21の内面との間の距離等を予め適宜調節することにより、ガス発生剤51が急速に燃焼することを防止してその燃焼の進行を意図的に遅延させることができ、ガス出力を所定時間にわたって持続させる等のガス出力の調整を仕様に応じて最適化することが非常に容易に行なえることになる。
Here, the axial size d (see FIG. 2) of the gap generated between the
また、エンハンサカップ40の側壁部42をすべて薄肉に構成した場合には、伝火薬34の燃焼によってエンハンサカップ40が破裂または溶融した際の衝撃がフィルタ55に加わってフィルタ55が損傷してしまうおそれがあるが、本実施の形態におけるガス発生器1Aの如くエンハンサカップ40の側壁部42に非脆弱部42b,42cを設けることにより、このようなフィルタ55に加わる衝撃が緩和されてその損傷が未然に防止される効果も得られる。
Further, when all the
また、上記構成を採用することにより、脆弱部42aが伝火薬34の着火時において破裂または溶融することで非脆弱部42cを含むエンハンサカップ40の頂壁部41寄りの端部が、非脆弱部42bから脱離してハウジングの天板部21側に向けて移動することになるため、上述した特許文献1に開示される如くのエンハンサホルダを用いた場合に生じるガス出力の遅延が生じることもない。さらに、図1に示すように、エンハンサカップ40の側壁部42に環状に脆弱部42aを設けることにより、伝火薬34の着火時においてエンハンサカップ40の側壁部42に周方向に沿って連続して上記隙間が形成されることになるため、伝火薬34の火炎エネルギーが当該環状の隙間を介してガス発生剤51に伝達されることになる。そのため、火炎エネルギーの伝達面積を十分に広く確保することが可能となり、ガス出力にばらつきが生じることを効果的に抑制することができる。
In addition, by adopting the above configuration, the end portion near the
また、上記構成を採用することにより、上述した特許文献2に開示される如くの隔壁部を燃焼室に設ける必要もないため、出力特性にばらつきが生じることも未然に防止できる。
Further, by adopting the above configuration, it is not necessary to provide the partition wall as disclosed in
以上において説明したように、本実施の形態におけるガス発生器1Aとすることにより、伝火薬による火炎エネルギーの伝達が好適に制御可能で、かつ安価にかつ容易に製造することができる軽量で出力特性にばらつきの生じないガス発生器とすることができる。
As described above, by using the
以上において説明した本実施の形態においては、脆弱部42aをエンハンサカップ40の頂壁部41寄りの位置に配置した場合を例示した。しかしながら、上述したように、当該脆弱部42aが設けられる位置や当該脆弱部42aの軸方向の大きさを適宜調節することにより、ガス発生剤51の燃焼の進行を意図的に遅延させてこれを適宜調節することが可能である。以下においては、当該脆弱部が設けられる位置を上述した位置と異なる位置にするとともに、当該脆弱部の軸方向の大きさを異なる大きさにした場合を、本実施の形態の変形例として例示する。図3は、本実施の形態の変形例に係るガス発生器を示す模式断面図であり、図4、本実施の形態の変形例に係るガス発生器の作動時におけるカップ状部材の挙動を示す模式断面図である。
In this Embodiment demonstrated above, the case where the
図3に示す本変形例に係るガス発生器1Bにおいては、上述した本実施の形態におけるガス発生器1Aに比べ、脆弱部42aが設けられる位置をエンハンサカップ40の軸方向の略中央部寄りの位置に配置するとともに、脆弱部42aの軸方向における大きさをより大きくしている。このように構成した場合には、図4に示すように、上述した本実施の形態におけるガス発生器1Aとした場合に比べ、非脆弱部42bと移動後の非脆弱部42cとの間に生じる隙間が形成される位置が点火器30寄りの位置となるとともに、当該隙間の大きさがより大きくなり、ガス発生剤51の燃え広がりが大きくなる。そのため、本変形例に係るガス発生器1Bとすることにより、上述した本実施の形態におけるガス発生器1Aに比べて異なるガスの出力特性を示すことになる。なお、このガス発生剤51の燃え広がりを図4中において破線矢印にて模式的に表わしている。
In the gas generator 1B according to this modification shown in FIG. 3, the position where the weakened
このように構成した場合にも、非脆弱部42b,42cが破裂および溶融せずに残存することにより、エンハンサカップ40に隣接するガス発生剤51のすべてが一度に同時に着火されることがなくなり、ガス発生剤51が急速に燃焼することを防止してその燃焼の進行を意図的に遅延させることができる。
Even when configured in this manner, the
以上において説明したように、本願発明によれば、エンハンサカップに設けられる脆弱部の位置や軸方向の大きさを適宜変更することで伝火薬によるエネルギーの伝達を制御することが可能となり、所望のガス出力が得られるガス発生器とすることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to control the transmission of energy by the transfer charge by appropriately changing the position of the weakened portion provided in the enhancer cup and the size in the axial direction, and a desired It can be set as the gas generator from which a gas output is obtained.
(検証試験)
図5および図6は、実施例1,2および比較例に係るガス発生器をそれぞれ試作し、これらを作動させることによって本発明を適用することでどの程度ガス発生剤の燃焼特性を調整することが可能になるかを検証した試験の結果を示すグラフである。図5に示すグラフは、縦軸にタンク内圧力[kPa]を、横軸に時間[ms]をとったものであり、図6に示すグラフは、縦軸にガス噴出口からの作動ガスの噴出量[mol/s]を、横軸に時間[ms]をとったものである。また、図7は、比較例に係るガス発生器の構造を示す模式断面図である。
(Verification test)
5 and 6 show how to adjust the combustion characteristics of the gas generant by applying the present invention by prototyping the gas generators according to Examples 1 and 2 and Comparative Example, respectively, and operating them. It is a graph which shows the result of the test which verified whether it became possible. The graph shown in FIG. 5 shows the tank internal pressure [kPa] on the vertical axis and the time [ms] on the horizontal axis, and the graph shown in FIG. 6 shows the working gas from the gas outlet on the vertical axis. The ejection amount [mol / s] is obtained by taking time [ms] on the horizontal axis. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a gas generator according to a comparative example.
検証試験においては、本発明に基づいた実施例1,2に係るガス発生器および本発明に基づかない比較例に係るガス発生器を準備し、これらを所定容量の気密に封止されたタンク内に設置してそれぞれを作動させてその際のタンク内圧力を経時的に測定することで個々のガス発生器の出力性能を評価した。その際、作動ガスの噴出量については、タンク内圧力の変化から気体の状態方程式に基づいてこれを算出した。使用したタンクの容量は、60リットルであり、雰囲気温度は、室温環境下(約23℃)とした。なお、実施例1,2および比較例においては、同種の伝火薬およびガス発生剤を同量使用し、エンハンサカップの形状以外の構造はすべて共通の構造とした。 In the verification test, a gas generator according to Examples 1 and 2 based on the present invention and a gas generator according to a comparative example not based on the present invention were prepared, and these were installed in a hermetically sealed tank of a predetermined capacity. The output performance of each gas generator was evaluated by measuring the pressure in the tank with the passage of time. At that time, the amount of the working gas ejected was calculated based on the gas state equation from the change in the tank pressure. The capacity of the tank used was 60 liters, and the ambient temperature was a room temperature environment (about 23 ° C.). In Examples 1 and 2 and the comparative example, the same amount of the same type of transfer agent and gas generating agent was used, and the structures other than the shape of the enhancer cup were all the same.
比較例に係るガス発生器としては、図7に示す構造のガス発生器1Xを使用した。すなわち、比較例に係るガス発生器1Xにおいては、エンハンサカップ40として側壁部42がすべて脆弱な部位となるように構成されたもの(すなわち、伝火薬34の燃焼によっても破裂または溶融しない非脆弱部を有さないもの)を使用した。当該比較例に係るガス発生器1Xにおいては、側壁部42のすべての部位が脆弱に構成されているため、ガス発生剤51の燃え広がりが伝火室44の上端部、略中央部および下端部のすべてを中心として放射状に進行することになる。なお、このガス発生剤51の燃え広がりを図7中において破線矢印にて模式的に表わしている。
As the gas generator according to the comparative example, a gas generator 1X having a structure shown in FIG. 7 was used. That is, in the gas generator 1X according to the comparative example, the
実施例1に係るガス発生器においては、上述した図1に示す構造において、アルミニウム製のエンハンサカップ40を使用し、脆弱部42aの厚みt2を0.3mmとし、非脆弱部42b,42cの厚みt3,t4をいずれも1.0mmとした。脆弱部42aが設けられる位置については、図1に示す高さhが6.0mmとなる位置とし、脆弱部42aの軸方向の大きさについては、図1に示す大きさwが2.2mmとなる大きさとした。なお、エンハンサカップ40の軸方向に沿った全長は21.5mmとし、その内径は14.0mmとした。また、頂壁部41の厚みt1は、1.2mmとし、フランジ部43の厚みは、1.0mmとした。
In the gas generator according to the first embodiment, the
実施例2に係るガス発生器においては、上述した図1に示す構造において、アルミニウム製のエンハンサカップ40を使用し、脆弱部42aの厚みt2を0.3mmとし、非脆弱部42b,42cの厚みt3,t4をいずれも1.0mmとした。脆弱部42aが設けられる位置については、図1に示す高さhが9.0mmとなる位置とし、脆弱部42aの軸方向の大きさについては、図1に示す大きさwが2.2mmとなる大きさとした。なお、エンハンサカップ40の軸方向に沿った全長は21.5mmとし、その内径は14.0mmとした。また、頂壁部41の厚みt1は、1.2mmとし、フランジ部43の厚みは、1.0mmとした。
In the gas generator according to the second embodiment, the
比較例に係るガス発生器においては、上述した図7に示す構造において、アルミニウム製のエンハンサカップ40を使用し、側壁部42の厚みt4を0.15mmとした。なお、エンハンサカップ40の軸方向に沿った全長は21.5mmとし、その内径は14.0mmとした。また、頂壁部41の厚みt1は、0.15mmとし、フランジ部43の厚みは、0.18mmとした。
In the gas generator according to the comparative example, in the structure shown in FIG. 7 described above, the
図5に示すように、実施例1および実施例2においては、比較例ほど急峻な圧力の立ち上がりが生じず、なだらかな圧力の立ち上がりが生じていることが分かる。すなわち、図6に示すように、実施例1および実施例2においては、比較例に比べ、作動ガスの単位時間当たりの噴出量が最大となる時刻以降においても、比較的高いガス噴出量が一定時間にわたって得られることが分かる。加えて、図5および図6に示すように、脆弱部42aが設けられる位置を調整することにより、圧力の立ち上がりの度合いを容易に制御することが可能であることも分かる。
As shown in FIG. 5, in Example 1 and Example 2, it can be seen that the pressure rise is not as steep as the comparative example, and the pressure rises gently. That is, as shown in FIG. 6, in Example 1 and Example 2, a relatively high gas ejection amount is constant after the time when the working gas ejection amount per unit time becomes maximum as compared with the comparative example. It can be seen that it can be obtained over time. In addition, as shown in FIGS. 5 and 6, it can be seen that the degree of pressure rise can be easily controlled by adjusting the position where the weakened
以上の検証試験の結果から、本発明を適用することにより、燃焼室内におけるガス発生剤の燃焼の進行を意図的に遅延させることができ、そのためエアバック装置の仕様に応じて最適化されたガス出力を有するガス発生器を容易に製作することができることが裏付けられた。 From the results of the above verification test, by applying the present invention, it is possible to intentionally delay the progress of the combustion of the gas generating agent in the combustion chamber, so that the gas optimized according to the specifications of the airbag device It was confirmed that a gas generator having an output can be easily manufactured.
なお、図5に示すように、実施例1および実施例2に係るガス発生器とすることにより、比較例に係るガス発生器とした場合に比べて、作動ガスの単位時間当たりの噴出量の最大値(すなわち、時刻10ms前後における作動ガスの噴出量)が低く抑えられていることが確認された。これは、実施例1および実施例2に係るガス発生器とすることにより、ハウジングに加えられる圧力が必要以上に大きくなることが効果的に抑制できていることを意味している。実際に、上記検証試験後(すなわち作動後)の実施例1,2および比較例に係るガス発生器のハウジングの軸方向に沿った変形量を実測したところ、実施例1に係るガス発生器においては、その変形量が比較例に係るガス発生器の変形量の約70%に低減され、実施例2に係るガス発生器においては、その変形量が比較例に係るガス発生器の変形量の約80%に低減されていることが確認された。 In addition, as shown in FIG. 5, by using the gas generator according to Example 1 and Example 2, the amount of the working gas ejected per unit time is higher than when the gas generator according to the comparative example is used. It was confirmed that the maximum value (that is, the working gas ejection amount around 10 ms) was kept low. This means that the gas generator according to the first and second embodiments can effectively suppress the pressure applied to the housing from becoming larger than necessary. Actually, the amount of deformation along the axial direction of the housing of the gas generators according to Examples 1 and 2 and the comparative example after the verification test (that is, after the operation) was actually measured. In the gas generator according to Example 1, The amount of deformation is reduced to about 70% of the amount of deformation of the gas generator according to the comparative example. In the gas generator according to Example 2, the amount of deformation is the amount of deformation of the gas generator according to the comparative example. It was confirmed that it was reduced to about 80%.
したがって、上述した本実施の形態およびその変形例の如くのガス発生器とすることにより、作動時におけるハウジングの意図しない変形を抑制できるという副次的なメリットが得られることになり、またその分だけハウジングの厚みを薄型化することでガス発生器全体としての軽量化を図ることができるというメリットも得られることになる。 Therefore, by using the gas generator as in the above-described embodiment and its modifications, a secondary merit that unintentional deformation of the housing during operation can be suppressed can be obtained. Only by reducing the thickness of the housing, it is possible to obtain a merit that the gas generator as a whole can be reduced in weight.
以上において説明した本発明の実施の形態およびその変形例においては、本発明をいわゆるディスク型ガス発生器に適用した場合を例示して説明を行なったが、本発明の適用対象はこれに限られるものではない。 In the above-described embodiment of the present invention and its modifications, the case where the present invention is applied to a so-called disk-type gas generator has been described as an example, but the scope of application of the present invention is limited to this. It is not a thing.
このように、今回開示した上記実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 As described above, the above-described embodiment and its modifications disclosed herein are illustrative in all respects and are not restrictive. The technical scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1A,1B ガス発生器、10 イニシエータシェル、11 底板部、12 周壁部、13 保持部、14a,14b かしめ部、20 クロージャシェル、21 天板部、22 周壁部、23 ガス噴出口、24 シール部材、30 点火器、31 点火部、32 端子ピン、33 シール部材、34 伝火薬、40 エンハンサカップ、41 頂壁部、42 側壁部、42a 脆弱部、42b,42c 非脆弱部、43 フランジ部、44 伝火室、50 燃焼室、51 ガス発生剤、52 クロージャシェル側保持部材、53 クッション材、54 イニシエータシェル側保持部材、55 フィルタ。 1A, 1B Gas generator, 10 Initiator shell, 11 Bottom plate part, 12 Peripheral wall part, 13 Holding part, 14a, 14b Caulking part, 20 Closure shell, 21 Top plate part, 22 Peripheral wall part, 23 Gas outlet, 24 Seal member , 30 igniter, 31 ignition part, 32 terminal pin, 33 seal member, 34 transfer charge, 40 enhancer cup, 41 top wall part, 42 side wall part, 42a fragile part, 42b, 42c non-fragile part, 43 flange part, 44 Fire transfer chamber, 50 combustion chamber, 51 gas generating agent, 52 closure shell side holding member, 53 cushion material, 54 initiator shell side holding member, 55 filter.
Claims (4)
前記底板部に取付けられ、作動時において着火する点火薬が収容された点火部を含む点火器と、
伝火薬が収容された伝火室を内部に含み、前記点火部に前記伝火室が面するように前記燃焼室内に向けて突出するように配置された有底筒状の単一の部材からなるカップ状部材とを備え、
前記カップ状部材は、前記伝火室と前記燃焼室とを区画する側壁部に、前記点火器の作動に伴う前記伝火薬の燃焼により破裂または溶融する薄肉の脆弱部と、前記点火器の作動に伴う前記伝火薬の燃焼によっても破裂および溶融せずに残存する厚肉の非脆弱部とを有し、
前記脆弱部は、前記カップ状部材の軸方向における前記側壁部の途中位置に前記カップ状部材の周方向に沿って環状に設けられ、前記非脆弱部によって前記カップ状部材の軸方向に沿って挟み込まれて位置している、ガス発生器。 A short cylindrical housing that includes a combustion chamber in which a gas generating agent is housed, and is constituted by a top plate portion and a bottom plate portion that close the end portion in the axial direction, and a peripheral wall portion provided with a gas jet port;
An igniter including an igniter that is attached to the bottom plate and contains an igniting agent that ignites during operation;
From a single member with a bottomed cylindrical shape that includes a heat transfer chamber in which a charge transfer material is contained, and is disposed so as to protrude toward the combustion chamber so that the heat transfer chamber faces the ignition part. A cup-shaped member
The cup-shaped member has a thin fragile portion that bursts or melts due to combustion of the explosive agent in accordance with the operation of the igniter, and a side wall portion that partitions the transfer chamber and the combustion chamber, and the operation of the igniter A thick non-fragile portion that remains without rupturing and melting even by the combustion of the above-mentioned transfer charge,
The fragile portion is provided in an annular shape along the circumferential direction of the cup-shaped member at an intermediate position of the side wall portion in the axial direction of the cup-shaped member, and along the axial direction of the cup-shaped member by the non-fragile portion. A gas generator located between the two.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014034757A1 (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | 日本化薬株式会社 | Gas generator |
CN110944879A (en) * | 2017-07-20 | 2020-03-31 | 株式会社大赛璐 | Gas generator |
JP2021024459A (en) * | 2019-08-07 | 2021-02-22 | 日本化薬株式会社 | Gas generator |
WO2022158276A1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | 日本化薬株式会社 | Gas generator |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004217059A (en) * | 2003-01-15 | 2004-08-05 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generator |
JP2007015675A (en) * | 2005-06-08 | 2007-01-25 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generator for airbag |
-
2010
- 2010-08-19 JP JP2010183744A patent/JP2012040943A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004217059A (en) * | 2003-01-15 | 2004-08-05 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generator |
JP2007015675A (en) * | 2005-06-08 | 2007-01-25 | Daicel Chem Ind Ltd | Gas generator for airbag |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014034757A1 (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | 日本化薬株式会社 | Gas generator |
JP2014046704A (en) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Nippon Kayaku Co Ltd | Gas generator |
US9199603B2 (en) | 2012-08-29 | 2015-12-01 | Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha | Gas generator |
CN110944879A (en) * | 2017-07-20 | 2020-03-31 | 株式会社大赛璐 | Gas generator |
US11173868B2 (en) | 2017-07-20 | 2021-11-16 | Daicel Corporation | Gas generator |
JP2021024459A (en) * | 2019-08-07 | 2021-02-22 | 日本化薬株式会社 | Gas generator |
JP7249237B2 (en) | 2019-08-07 | 2023-03-30 | 日本化薬株式会社 | gas generator |
WO2022158276A1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | 日本化薬株式会社 | Gas generator |
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