JP2012040943A - Gas generator - Google Patents

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Kazushige Takayanagi
一重 高柳
Satoshi Aoyanagi
聡 青柳
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas generator, which can suitably control the transfer of flame energy by the use of a transfer charge, can be fabricated inexpensively and easily, has a light weight and dose not cause fluctuations in output characteristics.SOLUTION: The gas generator 1A includes: a short and cylindrical housing, in which the both ends consisting of an initiator shell 10 and a closure shell 20 are closed; an igniter 30 attached to the initiator shell 10; and an enhancer cup 40 made of a single member in a cylindrical shape having a bottom, in which the transfer charge 34 to be ignited by the igniter 30 is stored. The enhancer cup 40 has, on a side wall part 42: a thin weak part 42a which is ruptured or melted by combustion of the transfer charge 34 accompanying the operation of the igniter 30; and thick non-weak parts 42b, 42c which remain without being ruptured or melted even by the combustion of the transfer charge 34 accompanying the operation of the igniter 30; wherein the weak part 42a is located so as to be put between the non-weak parts 42b, 42c along the axial direction of the enhancer cup 40.

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 Patent Document 2, by providing a partition wall in the combustion chamber so as to surround the enhancer cup, the spread of the ignited gas generant is restricted by the partition wall. This intentionally delays the progress of the combustion of the gas generating agent accommodated in the combustion chamber, thereby making it possible to adjust the combustion characteristics of the gas generating agent.

特開2002−370607号公報JP 2002-370607 A 特開2008−183939号公報JP 2008-183939 A

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 Patent Document 2, it is necessary to separately provide the gas generator with a partition wall for restricting the spread of the gas generating agent, and the partition wall is provided. There was a problem that the weight of the gas generator increased by the amount. Further, when the partition portion is provided in the combustion chamber, the partition portion becomes an obstacle, and there is a problem in that the gas generating agent is quickly and uniformly filled in the combustion chamber in the gas generating agent filling step. there were. Furthermore, when a partition is provided in the combustion chamber, unintentional deformation may occur in the partition due to the pressure generated by the combustion of the gas generating agent, resulting in variations in the output characteristics of the gas generator. There was also a problem. Therefore, the gas generator disclosed in Patent Document 2 still has room for improvement from the viewpoints of weight reduction, ease of manufacturing work, and controllability of combustion characteristics.

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.

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。It is a schematic cross section of a gas generator in an embodiment of the present invention. 本発明の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。It is a schematic cross section which shows the behavior of the cup-shaped member at the time of the action | operation of the gas generator in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の変形例に係るガス発生器の模式断面図である。It is a schematic cross section of the gas generator which concerns on the modification of embodiment of this invention. 本発明の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。It is a schematic cross section which shows the behavior of the cup-shaped member at the time of the action | operation of the gas generator which concerns on the modification of embodiment of this invention. 実施例および比較例に係るガス発生器の性能試験を行なった結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having performed the performance test of the gas generator which concerns on an Example and a comparative example. 実施例および比較例に係るガス発生器の性能試験を行なった結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having performed the performance test of the gas generator which concerns on an Example and a comparative example. 比較例に係るガス発生器の模式断面図である。It is a schematic cross section of the gas generator concerning a comparative example.

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 gas generator 1A according to the present embodiment has a short cylindrical housing closed at both ends in the axial direction, and various components are accommodated inside the housing. Yes. The housing is formed by combining an initiator shell 10 and a closure shell 20 each formed in a bottomed cylindrical shape. More specifically, the initiator shell 10 has a bottom plate portion 11 and a peripheral wall portion 12, and the closure shell 20 has a top plate portion 21 and a peripheral wall portion 22. By being combined so that the open ends of the closure shell 20 face each other, a space for accommodating various components is formed therein.

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 initiator shell 10 and the closure shell 20 is made of a metal member such as stainless steel, steel, an aluminum alloy, or a stainless alloy. More specifically, the initiator shell 10 and the closure shell 20 are each forged, drawn, or pressed from a single plate or piece of block-like metal member using a die or the like corresponding to each part. By combining processing and the like, molding is performed by repeated pressurization and flow. For joining the initiator shell 10 and the closure shell 20, electron beam welding, laser welding, friction welding, or the like is preferably used.

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 portion 13 is formed at a substantially central portion of the bottom plate portion 11 of the initiator shell 10. The holding unit 13 is a part for holding the igniter 30 when the igniter 30 is inserted. Specifically, the igniter 30 is attached to the holding unit 13 from the inside of the initiator shell 10 so that the terminal pin 32 of the igniter 30 is inserted into the opening provided in the holding unit 13. The igniter 30 is caulked and fixed to the holding portion 13 of the initiator shell 10 by caulking the caulking portion 14 a provided at the tip toward the igniter 30 side. A harness connector (not shown) for connecting the igniter 30 and the control unit is connected to the terminal pin 32 disposed so as to be exposed to the outside of the housing.

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 igniter 30 is an ignition device for generating a flame, and includes an ignition unit 31 and the terminal pin 32 described above. The ignition unit 31 includes therein an igniting agent that ignites during operation and a resistor for burning the igniting agent. The terminal pin 32 is connected to the ignition unit 31 in order to ignite the igniting agent.

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 igniter 30 includes a base portion through which a pair of terminal pins 32 are inserted and held, and a squib cup attached to the base portion, and the terminal pins 32 inserted into the squib cup. A resistor (bridge wire) is attached so as to connect the tips of the squib cups, and an igniting agent is filled in the squib cup so as to surround the resistor or in contact with the resistor. Nichrome wire or the like is generally used as the resistor, and ZPP (zirconium / potassium perchlorate), ZWPP (zirconium / tungsten / potassium perchlorate), lead tricinate, or the like is generally used as the igniting agent. The squib cup is generally made of metal or plastic.

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 terminal pin 32. When a predetermined amount of current flows through the resistor, Joule heat is generated in the resistor, and the ignition agent starts burning. The high temperature flame generated by the combustion ruptures the squib cup containing the igniting agent. The time from when the current flows through the resistor until the igniter 30 is activated is generally 2 milliseconds or less when a nichrome wire is used as the resistor.

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 seal member 33 is interposed between the igniter 30 and the holding unit 13. The seal member 33 is for hermetically sealing a gap generated between the igniter 30 and the holding unit 13 to hermetically seal a transfer chamber 44 described later, and the igniter 30 is caulked to the holding unit 13. When it is fixed, it is inserted into the gap. The seal member 33 is preferably made of a material having sufficient heat resistance and durability. For example, an O-ring made of EPDM resin, which is a kind of ethylene propylene rubber, is preferably used. In addition, if the liquid sealing agent is separately applied to the portion where the sealing member 33 is interposed, the sealing performance of the fire transfer chamber 44 can be further improved.

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 enhancer cup 40 as a bottomed cylindrical cup-shaped member is fixed to the holding portion 13 of the initiator shell 10 so as to cover the igniter 30. The enhancer cup 40 has a top wall portion 41, a side wall portion 42, and a flange portion 43, and includes a fire transfer chamber 44 in which a charge transfer agent 34 is accommodated. The enhancer cup 40 is a member for partitioning the fire transfer chamber 44 and a combustion chamber 50 described later, and is a press-formed product formed by pressing a single plate-shaped or one-piece block-shaped metal member. Consists of.

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 enhancer cup 40 is composed of a single member (that is, one part), and is fixed to the holding unit 13 so that the heat transfer chamber 44 provided in the enhancer cup 40 faces the ignition unit 31. More specifically, the enhancer cup 40 is fixed to the holding portion 13 by caulking the flange portion 43 of the enhancer cup 40 by the caulking portion 14 b provided in the holding portion 13.

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 enhancer cup 40 has no opening in either the top wall portion 41 or the side wall portion 42, and the enhancer cup 40 is fixed to the holding portion 13 of the initiator shell 10 and the transmission provided in the enhancer cup 40. The fire chamber 44 is completely sealed. The enhancer cup 40 ruptures or melts partly with the increase in pressure in the transfer chamber 44 and the conduction of generated heat when the transfer powder 34 is ignited by the operation of the igniter 30. The mechanical strength is lower than that of a conventional stainless steel enhancer cup. As the material of the enhancer cup 40, metal is preferably used, and aluminum, aluminum alloy, and the like are particularly preferably used from the viewpoints of formability and weight reduction during press working.

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 side wall portion 42 of the enhancer cup 40 is provided with a thin fragile portion 42a and a pair of thick non-fragile portions 42b and 42c. More specifically, the fragile portion 42a is a thin portion of the enhancer cup 40 formed by providing an annular groove on the outer peripheral surface of the side wall portion 42 of the enhancer cup 40 so as to extend along the circumferential direction. The non-fragile portions 42b and 42c are configured by a thick portion of the enhancer cup 40 in which the annular groove is not provided.

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 fragile portion 42a is provided at an intermediate position of the side wall portion 42 in the axial direction of the enhancer cup 40 (a position where the height is h shown in the figure when the upper surface of the top wall portion 41 is used as a reference). Yes. In contrast, one non-fragile portion 42b is provided so as to reach from the midway position to the axial end of the side wall portion 42 of the enhancer cup 40 on the flange 43 side, and the other non-fragile portion 42c The intermediate wall is provided so as to reach the axial end on the top wall 41 side of the side wall 42 of the enhancer cup 40 from the midway position. As described above, the thin fragile portion 42 a is positioned between the pair of thick non-fragile portions 42 b and 42 c along the axial direction of the enhancer cup 40. In the gas generator 1A in the present embodiment, the position where the fragile portion 42a is provided is a position closer to the top wall portion 41 in the axial direction of the enhancer cup 40.

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 fragile portion 42a is configured to be ruptured or melted by the combustion of the charge transfer 34 accompanying the operation of the igniter 30 by being formed thinner than the non-fragile portions 42b and 42c. Yes. On the other hand, the non-fragile portions 42b and 42c are formed so as to be thicker than the fragile portion 42a, so that the non-fragile portions 42b and 42c remain without being ruptured and melted by the combustion of the charge transfer agent 34 accompanying the operation of the igniter 30. It is configured.

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 weak part 42a mentioned above and the thickness t3, t4 of the non-fragile parts 42b and 42c are suitably adjusted based on the kind, filling amount, etc. of the explosive 34 used, the example Is shown below. For example, when the enhancer cup 40 is made of aluminum or aluminum alloy, the thickness t2 of the fragile portion 42a is 1.0 mm or less, preferably 0.5 mm or less, and more preferably 0.3 mm or less. It is said. On the other hand, when the enhancer cup 40 is made of aluminum or aluminum alloy, the thicknesses t3 and t4 of the non-fragile portions 42b and 42c are 0.5 mm or more on condition that the thickness t2 is smaller than the thickness t2 of the fragile portion 42a. It is set to 1.2 mm or less, preferably 0.5 mm to 1.0 mm, and more preferably 0.6 mm to 0.9 mm. The thickness t1 of the top wall portion 41 of the enhancer cup 40 is not particularly limited. However, in consideration of the formability during press molding, the thicknesses t3 and t4 of the non-fragile portions 42b and 42c It is preferable that the degree is equivalent.

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 explosive charge 34 filled in the heat transfer chamber 44 is ignited by a flame generated by the operation of the igniter 30 and burns to generate hot particles. The charge transfer agent 34 must be capable of reliably starting the combustion of a gas generating agent 51 to be described later. Generally, from the metal powder / oxidant represented by B / KNO 3 or the like. The composition etc. which become are used. As the explosive charge 34, a powdery one, a one formed into a predetermined shape by a binder, or the like is used. Examples of the shape of the charge transfer agent formed by the binder include various shapes such as a granular shape, a columnar shape, a sheet shape, a spherical shape, a single-hole cylindrical shape, a porous cylindrical shape, and a tablet shape.

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 combustion chamber 50 in which the gas generating agent 51 is accommodated is located in a space surrounding the portion where the above-described enhancer cup 40 is disposed in the space inside the housing formed of the initiator shell 10 and the closure shell 20. More specifically, the above-described enhancer cup 40 is disposed so as to protrude into a combustion chamber 50 formed inside the housing, and a portion and a side wall facing the outer surface of the top wall portion 41 of the enhancer cup 40. A space provided in a portion facing the outer surface of the portion 42 is configured as a combustion chamber 50. Here, in the gas generator 1 </ b> A in the present embodiment, the gas generating agent 51 is accommodated only in the space of the combustion chamber 50 that faces the outer surface of the side wall portion 42 of the enhancer cup 40.

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 filter 55 is disposed in the space surrounding the combustion chamber 50 along the inner periphery of the housing. The filter 55 has a cylindrical shape, and the center axis thereof is disposed so as to substantially coincide with the axial direction of the housing.

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 gas generating agent 51 is ignited by the heat particles generated by the combustion of the charge transfer agent 34 ignited by the igniter 30, and generates gas by burning. The gas generating agent 51 is preferably a non-azide gas generating agent, and is generally formed as a molded body containing a fuel, an oxidant, and an additive. As the fuel, for example, a triazole derivative, a tetrazole derivative, a guanidine derivative, an azodicarbonamide derivative, a hydrazine derivative, or a combination thereof is used. Specifically, for example, nitroguanidine, guanidine nitrate, cyanoguanidine, 5-aminotetrazole and the like are preferably used. In addition, as the oxidizing agent, for example, nitrate containing a cation selected from alkali metals, alkaline earth metals, transition metals, and ammonia is used. As the nitrate, for example, sodium nitrate, potassium nitrate and the like are preferably used. In addition, examples of the additive include a binder, a slag forming agent, and a combustion adjusting agent. As the binder, for example, an organic binder such as a metal salt of carboxymethyl cellulose or a stearate, or an inorganic binder such as synthetic hydroxytalcite or acidic clay can be suitably used. As the slag forming agent, silicon nitride, silica, acid clay, etc. can be suitably used. Moreover, as a combustion regulator, a metal oxide, ferrosilicon, activated carbon, graphite, etc. can be used suitably.

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 gas generating agent 51 includes various shapes such as a granular shape, a pellet shape, a granular shape such as a cylindrical shape, and a disk shape. In addition, in the cylindrical shape, a porous (for example, a single-hole cylindrical shape or a porous cylindrical shape) having a hole in the molded body is also used. These shapes are preferably selected as appropriate according to the specifications of the airbag apparatus in which the gas generator 1A is incorporated. For example, a shape in which the gas generation rate changes with time during the combustion of the gas generating agent 51 is selected. It is preferable to select an optimal shape according to the specifications. In addition to the shape of the gas generating agent 51, it is preferable to appropriately select the size and filling amount of the molded body in consideration of the linear combustion rate, the pressure index, etc. of the gas generating agent 51.

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 filter 55 is, for example, one obtained by winding and sintering a metal wire such as stainless steel or steel, one obtained by pressing a net material knitted with a metal wire, or by winding a perforated metal plate. Things are used. Here, as the net material, specifically, a knit metal mesh, a plain weave metal mesh, an assembly of crimped metal wires, or the like is used. In addition, as a perforated metal plate, for example, expanded metal that has been cut into a zigzag pattern on the metal plate and expanded to form a hole and processed into a mesh shape, or a hole is formed in the metal plate and at that time A hook metal or the like obtained by flattening the burr generated at the periphery of the hole is used. In this case, the size and shape of the hole to be formed can be appropriately changed as necessary, and holes of different sizes and shapes may be included on the same metal plate. In addition, as a metal plate, a steel plate (mild steel), a stainless steel plate, for example can be used suitably, and nonferrous metal plates, such as aluminum, copper, titanium, nickel, or these alloys, can also be utilized.

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 combustion chamber 50 passes through the filter 55, the filter 55 functions as a cooling means that cools the working gas by taking high-temperature heat of the working gas, and in the working gas. It also functions as a removing means for removing the residue (slag) and the like contained in. Therefore, in order to sufficiently cool the working gas and prevent the residue from being discharged to the outside, it is necessary to ensure that the working gas generated in the combustion chamber 50 passes through the filter 55. is there.

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 gas outlets 23 are provided on the peripheral wall 22 of the portion of the closure shell 20 that faces the filter 55. The gas outlet 23 is for leading the working gas that has passed through the filter 55 to the outside of the housing. A seal member 24 is affixed to the main surface located on the filter 55 side of the peripheral wall portion 22 of the closure shell 20 so as to close the gas ejection port 23. As the sealing member 24, an aluminum foil or the like having an adhesive member applied on one side is used. Thereby, the airtightness of the combustion chamber 50 is ensured.

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 side holding member 52 for fixing the upper end of the filter 55 to the housing is disposed at the end of the closure shell 20 on the top plate portion 21 side in the space inside the housing. The closure shell side holding member 52 has a portion that comes into contact with the top plate portion 21 of the closure shell 20 and a portion that comes into contact with the inner peripheral surface of the upper end portion of the filter 55. A cushion member 53 is disposed inside the closure shell side holding member 52 so as to come into contact with the gas generating agent 51 accommodated in the combustion chamber 50. The cushion material 53 is provided for the purpose of preventing the gas generating agent 51 made of a molded body from being pulverized by vibration or the like, and a ceramic fiber molded body, foamed silicon, or the like is preferably used.

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 side holding member 54 for fixing the lower end of the filter 55 to the housing is disposed at the end of the initiator shell 10 on the bottom plate portion 11 side in the space inside the housing. The initiator shell side holding member 54 has a portion that contacts the inner bottom surface of the bottom plate portion 11 of the initiator shell 10 and a portion that contacts the inner peripheral surface of the lower end portion of the filter 55.

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 side holding member 52 and the initiator shell side holding member 54 are formed by, for example, pressing a single metal plate-like member, and preferably steel plates such as ordinary steel and special steel. (For example, a cold rolled steel plate (SPCC), a stainless steel plate (SUS304), etc.) is used. Since the closure shell side holding member 52 and the initiator shell side holding member 54 are formed by bending a part of the metal plate-like member as described above, the closure shell side holding member 52 and the initiator shell side holding member 54 are held. Each member 54 has appropriate elasticity. Therefore, the closure shell side holding member 52 and the initiator shell side holding member 54 are in appropriate pressure contact with the inner peripheral surface of the filter 55, whereby the filter 55 is held and fixed by the housing. . Each of the closure shell side holding member 52 and the initiator shell side holding member 54 includes a gap between the upper end of the filter 55 and the top plate portion 21 of the closure shell 20 and the lower end of the filter 55 and the bottom plate portion 11 of the initiator shell 10. It also functions to prevent the outflow of gas from the gap between the two.

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 gas generator 1A in the present embodiment will be described.

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 igniter 30 is caulked and fixed by attaching the seal member 33 to the holding portion 13 of the initiator shell 10. Then, the enhancer cup 40 in which the transfer charge 34 is accommodated is caulked and fixed to the holding portion 13 of the initiator shell 10. Next, the initiator shell side holding member 54 and the filter 55 are inserted and arranged toward the inner bottom surface of the initiator shell 10.

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 gas generating agent 51 is filled inside the filter 55, and the closure shell side holding member 52 having the cushion material 53 interposed is inserted into the upper end portion of the filter 55. Thereafter, the closure shell 20 whose gas outlet 23 is closed by the seal member 24 is placed on the initiator shell 10, and the initiator shell 10 and the closure shell 20 are welded together. Thus, the assembly of the gas generator 1A having the structure shown in FIG. 1 is completed.

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 gas generator 1A according to the present embodiment, since the enhancer cup 40 is not provided with an opening, the process of filling the transfer chamber 44 provided in the enhancer cup 40 with the transfer agent 34 is extremely necessary. Easy to do. This is because the enhancer cup 40 itself is composed of a fragile member having low mechanical strength so that a part of the enhancer cup 40 is ruptured or melted during operation of the gas generator 1A. That is, the operation | work which obstruct | occluded the opening provided in the enhancer cup in order to fill with a charge is unnecessary when using the enhancer holder which has an opening as disclosed by the patent document 1 mentioned above. Therefore, the manufacturing process can be greatly simplified.

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 gas generator 1A according to the present embodiment is mounted collides, the collision is detected by a collision detection unit provided separately in the vehicle, and the igniter 30 is operated based on this. The charge transfer agent 34 accommodated in the transfer chamber 44 is ignited and burned by the flame generated by the operation of the igniter 30, and generates a large amount of heat particles. When the pressure in the enhancer cup 40 increases due to the combustion of the charge transfer agent 34, the weakened portion 42 a of the enhancer cup 40 is ruptured or melted by the pressure or heat, and the above-described hot particles flow into the combustion chamber 50. At this time, the non-fragile portions 42b and 42c of the enhancer cup 40 will remain without being ruptured and melted, and the end portion on the top wall 41 side of the enhancer cup 40 including the non-fragile portion 42c is As the internal pressure of the heat transfer chamber 44 increases, the air is blown toward the closure shell 21 side.

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 gas generating agent 51 accommodated in the combustion chamber 50 is ignited and burned by the flowing heat particles, and a large amount of working gas is generated. The working gas generated in the combustion chamber 50 passes through the filter 55. At that time, heat is taken away by the filter 55 and cooled, and the residue contained in the working gas is removed by the filter 55. The working gas after passing through the filter 55 flows into the outer peripheral edge of the housing, and then is ejected from the gas ejection port 23 provided in the peripheral wall portion 22 of the closure shell 20 to the outside of the housing. The jetted gas is introduced into an airbag provided adjacent to the gas generator 1A, and the airbag is inflated and deployed.

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 gas generator 1A in this Embodiment, the mechanism in which transmission of the flame energy by a transfer agent becomes controllable suitably 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 side wall portion 42 in the axial direction of the enhancer cup 40 thinner than other portions. The non-fragile portions 42b and 42c are configured by forming a thickness 42a and making the remaining portions t3 and t4 of the side wall portion 42 of the enhancer cup 40 thicker than the thickness t2 of the weakened portion 42a. Here, the position at which the fragile portion 42 a is provided is not particularly limited, but is closer to the top plate portion 21 side of the closure shell 20 than the ignition portion 31 of the igniter 30 along the axial direction of the enhancer cup 40. It is preferable. That is, the height h of the intermediate position when the upper surface of the top wall portion 41 of the enhancer cup 40 is used as a reference is smaller than the height H of the upper surface of the ignition unit 31 when the upper surface is used as a reference. (That is, satisfying the condition of h <H).

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 portion 42 a of the enhancer cup 40 is ruptured or melted in the state where the transfer charge 34 is burned by the operation of the igniter 30, and the non-fragile portions 42 b and 42 c. Of the enhancer cup 40 including the non-fragile portion 42c, the end of the enhancer cup 40 on the side of the closure shell 21 as the internal pressure rises. It will be blown toward and move. As a result, the flame flowing into the combustion chamber 50 is throttled by the gap generated between the non-fragile portion 42b and the moved non-fragile portion 42c, and all of the gas generating agent 51 adjacent to the enhancer cup 40 is obtained. Are not ignited simultaneously at the same time, and the spread of the gas generating agent 51 proceeds radially around the gap. Note that the spread of the gas generating agent 51 is schematically represented by broken-line arrows in FIG.

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 non-fragile portion 42b and the moved non-fragile portion 42c is the upper surface of the top wall portion 41 of the enhancer cup 40 during non-operation. Depending on the distance D (see FIG. 1) between the inner surface of the closure shell 21 (more specifically, the lower surface of the closure shell-side holding member 52) and the axial size w (see FIG. 1) of the fragile portion 42a. Determined. Therefore, the enhancer cup 40 is provided with the fragile portion 42a and the non-fragile portions 42b and 42c, the position and size of the fragile portion 42a and the non-fragile portions 42b and 42c, and the top wall portion 41 and the closure shell of the enhancer cup 40. By appropriately adjusting the distance between the inner surface of the gas generator 21 and the like in advance, the gas generating agent 51 can be prevented from rapidly burning and the progress of the combustion can be intentionally delayed. It is very easy to optimize the adjustment of the gas output according to the specification, such as sustaining over a period of time.

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 side wall portions 42 of the enhancer cup 40 are configured to be thin, an impact when the enhancer cup 40 is ruptured or melted due to combustion of the transfer powder 34 may be applied to the filter 55 and the filter 55 may be damaged. However, by providing the non-fragile portions 42b and 42c on the side wall portion 42 of the enhancer cup 40 as in the gas generator 1A in the present embodiment, the impact applied to the filter 55 is mitigated and the damage is not caused. The effect which is prevented by this is also obtained.

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 top wall portion 41 of the enhancer cup 40 including the non-fragile portion 42c due to the fragile portion 42a bursting or melting when the transfer charge 34 is ignited becomes a non-fragile portion. Since it is detached from 42b and moves toward the top plate portion 21 side of the housing, there is no delay in gas output that occurs when the enhancer holder as disclosed in Patent Document 1 described above is used. . Furthermore, as shown in FIG. 1, by providing the annular weak portion 42a on the side wall 42 of the enhancer cup 40, the side wall 42 of the enhancer cup 40 is continuously provided along the circumferential direction when the transfer charge 34 is ignited. Since the gap is formed, the flame energy of the charge transfer agent 34 is transmitted to the gas generating agent 51 through the annular gap. Therefore, it is possible to secure a sufficiently large flame energy transmission area, and to effectively suppress variations in gas output.

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 Patent Document 2 in the combustion chamber, so that it is possible to prevent the output characteristics from varying.

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 gas generator 1A in the present embodiment, it is possible to suitably control the transmission of the flame energy by the charge transfer agent, and it is possible to produce light weight and output characteristics that can be easily and inexpensively manufactured. It is possible to provide a gas generator in which no variation occurs.

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 weak part 42a was arrange | positioned in the position near the top wall part 41 of the enhancer cup 40 was illustrated. However, as described above, by appropriately adjusting the position where the fragile portion 42a is provided and the axial size of the fragile portion 42a, the progress of the combustion of the gas generating agent 51 is intentionally delayed. It is possible to adjust appropriately. In the following, a case where the position where the fragile portion is provided is set to a position different from the above-described position and the size of the fragile portion in the axial direction is set as a different size will be exemplified as a modification of the present embodiment. . FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a gas generator according to a modification of the present embodiment. FIG. 4 shows the behavior of the cup-shaped member during operation of the gas generator according to the modification of the present embodiment. It is a schematic cross section.

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 portion 42a is provided is closer to the substantially central portion in the axial direction of the enhancer cup 40 than the gas generator 1A in the present embodiment described above. While arrange | positioning in a position, the magnitude | size in the axial direction of the weak part 42a is made larger. In the case of such a configuration, as shown in FIG. 4, it is generated between the non-fragile portion 42b and the moved non-fragile portion 42c as compared with the case of the gas generator 1A in the present embodiment described above. The position where the gap is formed becomes a position closer to the igniter 30, the size of the gap becomes larger, and the spread of the gas generating agent 51 becomes larger. Therefore, by using the gas generator 1B according to this modification, the output characteristics of the gas different from those of the gas generator 1A in the present embodiment described above are shown. Note that the spread of the gas generating agent 51 is schematically represented by broken-line arrows in FIG.

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 non-fragile portions 42b and 42c remain without being ruptured and melted, so that all of the gas generating agent 51 adjacent to the enhancer cup 40 is not ignited at the same time, It is possible to prevent the gas generating agent 51 from burning rapidly and to intentionally delay the progress of the combustion.

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 enhancer cup 40 is configured such that the side wall portion 42 is a fragile portion (that is, a non-fragile portion that is not ruptured or melted by the combustion of the explosive 34). Used). In the gas generator 1X according to the comparative example, since all the portions of the side wall portion 42 are configured to be fragile, the spreading of the gas generating agent 51 is caused by the upper end portion, the substantially central portion, and the lower end portion of the fire transfer chamber 44. It progresses radially around everything. Note that the spread of the gas generating agent 51 is schematically represented by broken-line arrows in FIG.

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 enhancer cup 40 made of aluminum is used in the structure shown in FIG. 1 described above, the thickness t2 of the fragile portion 42a is 0.3 mm, and the thicknesses of the non-fragile portions 42b and 42c. t3 and t4 were both 1.0 mm. The position where the fragile portion 42a is provided is a position where the height h shown in FIG. 1 is 6.0 mm, and the size in the axial direction of the fragile portion 42a is 2.2 mm as shown in FIG. It became the size. In addition, the full length along the axial direction of the enhancer cup 40 was 21.5 mm, and the inner diameter was 14.0 mm. Moreover, the thickness t1 of the top wall part 41 was 1.2 mm, and the thickness of the flange part 43 was 1.0 mm.

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 enhancer cup 40 made of aluminum is used in the structure shown in FIG. 1 described above, the thickness t2 of the fragile portion 42a is 0.3 mm, and the thicknesses of the non-fragile portions 42b and 42c. t3 and t4 were both 1.0 mm. The position where the fragile portion 42a is provided is a position where the height h shown in FIG. 1 is 9.0 mm, and the size in the axial direction of the fragile portion 42a is 2.2 mm as shown in FIG. It became the size. In addition, the full length along the axial direction of the enhancer cup 40 was 21.5 mm, and the inner diameter was 14.0 mm. Moreover, the thickness t1 of the top wall part 41 was 1.2 mm, and the thickness of the flange part 43 was 1.0 mm.

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 aluminum enhancer cup 40 was used, and the thickness t4 of the side wall portion 42 was set to 0.15 mm. In addition, the full length along the axial direction of the enhancer cup 40 was 21.5 mm, and the inner diameter was 14.0 mm. Moreover, the thickness t1 of the top wall part 41 was 0.15 mm, and the thickness of the flange part 43 was 0.18 mm.

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 portion 42 a is provided.

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)

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、ガス発生剤が収容された燃焼室を内部に含む短尺筒状のハウジングと、
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.
前記脆弱部が、前記カップ状部材の前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、請求項1に記載のガス発生器。   The gas generator according to claim 1, wherein the fragile portion is configured by a groove provided on an outer peripheral surface of the side wall portion of the cup-shaped member. 前記途中位置が前記カップ状部材の軸方向に沿って前記点火部よりも前記天板部側に位置するように、前記カップ状部材が構成されている、請求項1または2に記載のガス発生器。   The gas generation according to claim 1 or 2, wherein the cup-shaped member is configured such that the intermediate position is positioned on the top plate portion side of the ignition portion along the axial direction of the cup-shaped member. vessel. 前記カップ状部材は、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、請求項1から3のいずれかに記載のガス発生器。   The gas generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the cup-shaped member is a press-molded product made of aluminum or aluminum alloy.
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