JP2012240552A - エアバッグ装置用インフレータ - Google Patents

Abstract

【課題】 エアバッグ装置のインフレータのガス発生剤の燃焼により発生した塵をフィルタを必要とせずに除去する。
【解決手段】 ガス発生剤３９が燃焼して発生したガスは、インナケーシング３０およびアウタケーシング２９間の環状のガス通路３１に流入して旋回し、アウタケーシング２９のガス噴出口２９ｃから噴出してエアバッグを展開させる。ガス発生剤３９の燃焼により発生した塵４５を含むガスがガス通路３１で旋回する際に、ガスよりも重い塵４５が遠心力で径方向外側に移動し、アウタケーシング２９の内周壁面に形成された集塵室４４に捕捉されるため、塵４５を含むガスがエアバッグに供給されてベントホールから車室内に排出されるのを防止することができる。フィルタを必要とせずにガスから塵４５を分離することができるので、インフレータ２３の部品点数を削減して小型軽量化することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、ガス発生剤を収納した円筒状のインナケーシングと、前記インナケーシングの外周を囲むように配置された円筒状のアウタケーシングとの間に環状のガス通路を形成し、ガス発生剤の燃焼により発生したガスは前記インナケーシングの開口から前記ガス通路に供給され、前記ガス通路の内部を軸線まわりに旋回した後に前記アウタケーシングのガス噴出口からエアバッグの内部に供給されるエアバッグ装置用インフレータに関する。

エアバッグ装置のインフレータのガス発生剤が燃焼してガスを発生するとき、ガス発生剤の残滓が塵となってガスと共にエアバッグに供給されてしまうのを防止するために、ガスに混入した塵を分離して除去する必要がある。

下記特許文献１には、ガス発生剤４が燃焼して発生したガスをワイヤ成形ネット（フィルタ）８を通過させて塵を除去した後、接線方向に形成した入口スリット１５から渦室２５の内部に供給することで、あるいはスパイラル状通路３２ａ，３２ｂを介して渦室２５に供給することで、ワイヤ成形ネット（フィルタ）８で除去しきれなかった塵を遠心力で分離した後、渦室２５の中心に開口する潜入管１８を介してエアバッグに供給するものが記載されている。

また下記特許文献２には、円筒状のインナケース１９およびアウタケース２８の間に形成したガス案内部１２，４４を流れるガスを、円弧状の区画部２２，２６や螺旋状の線状材４２によって案内して旋回流を発生させ、ガスに含まれる塵を遠心力でインナケース１９あるいはアウタケース２８の壁面に付着させて分離するものが記載されている。

特表平１１−５０７８９１号公報 特開２００９−３９６６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載された発明は、ガス発生剤４の燃焼により発生した塵を主としてワイヤ成形ネット８により捕捉するものと考えられ、ワイヤ成形ネット８を設けた分だけ部品点数が増えて重量やコストが増加する問題がある。またワイヤ成形ネット８で除去しきれなかった塵は、旋回流が発生する渦室２５において遠心力で分離されるが、分離された塵は渦室２５の壁面に付着したものだけが除去され、壁面に付着しなかった多くの塵がエアバッグの内部に供給されてしまう可能性がある。

また特許文献２に記載された発明も、インナケース１９およびアウタケース２８の間に形成したガス案内部１２，４４を旋回流となって流れるガスから遠心力で分離した塵は、インナケース１９あるいはアウタケース２８の壁面に付着して除去されるだけなので、壁面に付着しなかった多くの塵がエアバッグの内部に供給されてしまう可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エアバッグ装置のインフレータのガス発生剤の燃焼により発生した塵をフィルタを必要とせずに除去することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ガス発生剤を収納した円筒状のインナケーシングと、前記インナケーシングの外周を囲むように配置された円筒状のアウタケーシングとの間に環状のガス通路を形成し、前記ガス発生剤の燃焼により発生したガスは前記インナケーシングの開口から前記ガス通路に供給され、前記ガス通路の内部を軸線まわりに旋回した後に前記アウタケーシングのガス噴出口からエアバッグの内部に供給されるエアバッグ装置用インフレータであって、前記アウタケーシングの内周壁面に、前記ガス通路を流れるガスに含まれる塵を捕集する集塵室を形成したことを特徴とするエアバッグ装置用インフレータが提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記集塵室は、前記アウタケーシングの内周壁面から径方向内向き、かつ軸線方向の前記インナケーシングの開口側に向かって延びる環状部材で構成されることを特徴とするエアバッグ装置用インフレータが提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記インナケーシングの外周壁面あるいは前記アウタケーシングの内周壁面に螺旋状の突起を形成したことを特徴とするエアバッグ装置用インフレータが提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記インナケーシングの開口は軸線を中心とする径方向に対して傾斜していることを特徴とするエアバッグ装置用インフレータが提案される。

また請求項５に記載された発明によれば、請求項１〜請求項４の何れか１項の構成に加えて、前記アウタケーシングのガス噴出口は前記エアバッグの展開方向に向かって軸線方向に開口することを特徴とするエアバッグ装置用インフレータが提案される。

尚、実施の形態の第１ガス通路３１は本発明のガス通路に対応する。

請求項１の構成によれば、ガス発生剤が燃焼して発生したガスは、インナケーシングおよびアウタケーシング間の環状のガス通路に流入して旋回した後、アウタケーシングのガス噴出口から噴出してエアバッグを展開させる。ガス発生剤の燃焼により発生した塵を含むガスがガス通路で旋回する際にガスよりも重い塵が遠心力で径方向外側に移動し、アウタケーシングの内周壁面に形成された集塵室に捕集されるため、塵を含むガスがエアバッグに供給されてベントホールから車室内に排出されるのを防止することができる。フィルタを必要とせずにガスから塵を分離することができるので、インフレータの部品点数を削減して小型軽量化することができる。

また請求項２の構成によれば、アウタケーシングの内周壁面から径方向内向き、かつ軸線方向のインナケーシングの開口側に向かって延びる環状部材で集塵室を構成したので、ガスに含まれる塵を集塵室に確実に捕集することができる。

また請求項３の構成によれば、インナケーシングの外周壁面あるいはアウタケーシングの内周壁面に螺旋状の突起を形成したので、ガス通路を流れるガスを確実に旋回させることができる。

また請求項４の構成によれば、インナケーシングの開口は軸線を中心とする径方向に対して傾斜しているので、前記開口からガス通路に噴出するガスを確実に旋回させることができる。

また請求項５の構成によれば、アウタケーシングのガス噴出口はエアバッグの展開方向に向かって軸線方向に開口するので、ガス噴出口から噴出するガスをエアバッグに効率的に供給して速やかな展開を可能にできるだけでなく、強度の低いエアバッグの取付部に高温のガスが直接当たらないようにして損傷を防止することができる。

自動車の車室前部の斜視図。（第１の実施の形態） 図１の２−２線拡大断面図。（第１の実施の形態） 図２の３−３線拡大断面図。（第１の実施の形態） 図３の４−４線断面図。（第１の実施の形態） インフレータの分解斜視図。（第１の実施の形態） 前記図３に対応する図。（第２の実施の形態） 図６の７−７線断面図。（第２の実施の形態） インフレータの分解斜視図。（第２の実施の形態）

以下、図１〜図５に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１に示すように、運転席シート１１の前方に配置されたステアリングホイール１２の内部に、運転席用のエアバッグモジュール１３が収納される。

図２に示すように、ステアリングホイール１２は、ステアリングシャフト１４の後端にナット１５で固定されたボス部１６と、ボス部１６に固定されたフロントカバー１７と、フロントカバー１７の後面にボルト１８…で固定されたリヤカバー１９と、フロントカバー１７から放射状に延びる複数のスポーク部２０…と、スポーク部２０…の外周に連なるステアリングホイール本体部２１とを備える。リヤカバー１９の内周面にリテーナ２２がボルト１８…で共締めされており、このリテーナ２２にエアバッグモジュール１３が支持される。リヤカバー１９の内面には薄肉のティアライン１９ａが形成される。

エアバッグモジュール１３は、ガス発生剤の燃焼によりガスを発生するインフレータ２３と、基布を袋状に縫製して構成したエアバッグ２４と、エアバッグ２４の開口部２４ａを固定する固定リング２５とを備える。リテーナ２２の後面に、インフレータ２３のフランジ部２８ｃと固定リング２５とが重ね合わされ、ボルト２６…およびナット２７…で締結される。このとき、インフレータ２３のフランジ部２８ｃの後面と固定リング２５の前面との間にエアバッグ２４の開口部２４ａが挟まれて固定される。

図３〜図５に示すように、ステアリングホイール１２の内部に設けられるエアバッグモジュール１３用のインフレータ２３は、軸線Ｌを中心とする円板状の底壁部２８ａと、底壁部２８ａの外周から軸線Ｌ方向に立ち上がる環状の側壁部２８ｂと、側壁部２８ｂの外周から径方向外側に延びるフランジ部２８ｃとで構成された本体ケーシング２８を備えており、本体ケーシング２８の側壁部２８ｂの内周壁面に有底円筒状のアウタケーシング２９の開口部が結合されるとともに、本体ケーシング２８の底壁部２８ａに有底円筒状のインナケーシング３０の開口部が結合される。

軸線Ｌを共有するアウタケーシング２９の側壁部２９ａおよびインナケーシング３０の側壁部３０ａ間には環状の第１ガス通路３１が形成されるとともに、アウタケーシング２９の底壁部２９ｂおよびインナケーシング３０の底壁部３０ｂ間には、第１ガス通路３１の下流側に連なる円形の第２ガス通路３２が形成される。

インナケーシング３０の内部には、第１チューブ３３および第２チューブ３４が収納される。第１チューブ３３は、内部に着火剤３５を収納した着火剤容器３６と、着火剤容器３６の一端に設けられて本体ケーシング２８の底壁部２８ａに固定される取付部３７と、取付部３７に支持されて着火剤３５に臨むスクイブ３８とを備える。同様に、第２チューブ３４は、内部に着火剤３５を収納した着火剤容器４０と、着火剤容器４０の一端に設けられて本体ケーシング２８の底壁部２８ａに固定される取付部４１と、取付部４１に支持されて着火剤３５に臨むスクイブ４２とを備える。第１チューブ３３の容積は第２チューブ３４の容積よりも大きく設定されている。

第１チューブ３３の着火剤容器３６および第２チューブ３４の着火剤容器４０には、着火剤３５の燃焼により発生した火炎をインナケーシング３０の内部に収納したガス発生剤３９に伝播する複数の開口３６ａ…，４０ａ…が形成される。またインナケーシング３０の側壁部３０ａの本体ケーシング２８寄りの位置には、その内部から第１ガス通路３１にガスを排出する複数の開口３０ｃ…が形成される。インナケーシング３０の開口３０ｃ…は軸線Ｌを中心とする径方向に対して円周方向に傾斜している。またアウタケーシング２９の底壁部２９ｂには、ガスの旋回方向に長軸の方向を整列させた複数の楕円形のガス噴出口２９ｃ…が形成される。

アウタケーシング２９の側壁部２９ａの内周壁面における底壁部２９ｂ寄りの位置に、環状部材４３が固定される。環状部材４３は固定部４３ａおよび隔壁部４３ｂを備えており、固定部４３ａがアウタケーシング２９の側壁部２９ａの内周壁面に固定されることで、隔壁部４３ｂが、径方向内側およびインナケーシング３０の開口３０ｃ…側に向かって第１ガス通路３１内に突出する。そして環状部材４３の隔壁部４３ｂとアウタケーシング２９の内周壁面との間に環状の集塵室４４が形成される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

自動車が衝突して所定値以上の加速度が検出されると、制御手段からの指令でインフレータ２３の第１、第２チューブ３３，３４のスクイブ３８，４２に通電され、着火剤容器３６，４０に収納した着火剤３５が燃焼して火炎が発生する。この火炎は着火剤容器３６，４０の開口３６ａ…，４０ａ…からインナケーシング３０の内部のガス発生剤３９に伝播し、ガス発生剤３９が燃焼することでガスが発生する。衝突の態様によってエアバッグ２４の適切な展開速度が異なるため、第１、第２チューブ３３，３４を所定の順番かつ所定の時間差で作動させたり、同時に作動させたりすることで、ガスの発生速度を変化させてエアバッグ２４の展開速度を制御することができる。

ガス発生剤３９の燃焼によって発生したガスは、インナケーシング３０の開口３０ｃ…を通過して第１ガス通路３１に流入する。このとき、インナケーシング３０の開口３０ｃ…は径方向に対して傾斜しており、かつ開口３０ｃ…は第１ガス通路３１の軸線Ｌ方向の本体ケーシング２８側に位置しているため、第１ガス通路３１内のガスは螺旋状の旋回流となって軸線Ｌ方向に流れ、第２ガス通路３２に流入する。第２ガス通路３２内を旋回するガスはアウタケーシング２９の底壁部２９ｂのガス噴出口２９ｃ…から軸線Ｌ方向に噴出し、折り畳み状態のエアバッグ２４の内部に流入して該エアバッグ２４を車室内に展開させる。

ガス発生剤３９が燃焼する際に発生した燃え滓は塵４５となってガスに混入するため、塵４５を含むガスがエアバッグ２４に流入してベントホールから排出されると、車室内が塵４５によって汚染される可能性がある。本実施の形態では、第１ガス通路３１をガスが旋回流となって流れるとき、ガスよりも重い塵４５は遠心力で径方向外側のアウタケーシング２９の内周壁面に沿って流れるため、その過程で環状部材４３の隔壁部４３ｂとアウタケーシング２９の内周壁面との間に形成された集塵室４４に捕集され、インフレータ２３から外部に流出することが防止される。

以上のように、本実施の形態によれば、ガス発生剤３９の燃焼により発生した塵４５を含むガスが第１ガス通路３１で旋回する際に、ガスよりも重い塵４５が遠心力で径方向外側に移動してアウタケーシング２９の内周壁面に形成された集塵室４４に捕集されるため、塵４５を含むガスがエアバッグ２４に供給されてベントホールから車室内に排出されるのを防止することができる。従って、フィルタを必要とせずにガスから塵４５を分離することが可能となり、インフレータ２３の部品点数を削減して小型軽量化することができる。

また集塵室４４をアウタケーシング２９の内周壁面から径方向内向き、かつ軸線Ｌ方向のインナケーシング３０の開口３０ｃ…側に向かって延びる環状部材４３で構成したので、ガスに含まれる塵４５を集塵室４４に確実に捕捉することができる。

しかもアウタケーシング２９のガス噴出口２９ｃ…はエアバッグ２４の展開方向に向かって軸線Ｌ方向に開口するので、ガス噴出口２９ｃ…から噴出するガスをエアバッグ２４に効率的に供給して速やかな展開を可能にすることができるだけでなく、本体ケーシング２８に固定されるために応力が集中し易いエアバッグ２４の開口部２４ａに発生直後の高温のガスが接触し難くし、その開口部２４ａの損傷を防止することができる。

次に、図６〜図８に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第２の実施の形態は、インナケーシング３０の側壁部３０ａの外周壁面に螺旋状のリブ３０ｄを突設したもので、このリブ３０ｄにより、第１ガス通路３１を流れるガスに一層確実に旋回流を発生させ、ガスに含まれる塵４５に強い遠心力を作用させて集塵室４４による捕集効果を高めることができる。

また環状部材４３の隔壁部４３ｂは、アウタケーシング２９の側壁部２９ａの内周壁面から径方向内向きに延びた後に、軸線Ｌ方向の開口３０ｃ…側に延びているため、集塵室４４に一旦捕集された塵４５を該集塵室４４に確実に閉じ込め、集塵室４４による捕集効果を更に高めることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では螺旋状の突起３０ｄをインナケーシング３０の外周壁面に形成しているが、それをアウタケーシング２９の内周壁面に形成しても良い。

２４ エアバッグ
２９ アウタケーシング
２９ｃ アウタケーシングのガス噴出口
３０ インナケーシング
３０ｃ インナケーシングの開口
３０ｄ 突起
３１ 第１ガス通路（ガス通路）
３９ ガス発生剤
４３ 環状部材
４４ 集塵室
４５ 塵
Ｌ 軸線

Claims (5)

1. ガス発生剤（３９）を収納した円筒状のインナケーシング（３０）と、前記インナケーシング（３０）の外周を囲むように配置された円筒状のアウタケーシング（２９）との間に環状のガス通路（３１）を形成し、前記ガス発生剤（３９）の燃焼により発生したガスは前記インナケーシング（３０）の開口（３０ｃ）から前記ガス通路（３１）に供給され、前記ガス通路（３１）の内部を軸線（Ｌ）まわりに旋回した後に前記アウタケーシング（２９）のガス噴出口（２９ｃ）からエアバッグ（２４）の内部に供給されるエアバッグ装置用インフレータであって、
   前記アウタケーシング（２９）の内周壁面に、前記ガス通路（３１）を流れるガスに含まれる塵（４５）を捕集する集塵室（４４）を形成したことを特徴とするエアバッグ装置用インフレータ。
2. 前記集塵室（４４）は、前記アウタケーシング（２９）の内周壁面から径方向内向き、かつ軸線（Ｌ）方向の前記インナケーシング（３０）の開口（３０ｃ）側に向かって延びる環状部材（４３）で構成されることを特徴とする、請求項１に記載のエアバッグ装置用インフレータ。
3. 前記インナケーシング（３０）の外周壁面あるいは前記アウタケーシング（２９）の内周壁面に螺旋状の突起（３０ｄ）を形成したことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のエアバッグ装置用インフレータ。
4. 前記インナケーシング（３０）の開口（３０ｃ）は軸線（Ｌ）を中心とする径方向に対して傾斜していることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のエアバッグ装置用インフレータ。
5. 前記アウタケーシング（２９）のガス噴出口（２９ｃ）は前記エアバッグ（２４）の展開方向に向かって軸線（Ｌ）方向に開口することを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載のエアバッグ装置用インフレータ。

Images