JP2013067359A - ハイブリッドインフレーター - Google Patents

Abstract

【課題】作動時におけるガス発生剤の着火性が良好で、かつ、燃焼ガスと加圧ガスとを均等に混合させた状態で、外部に吐出可能なハイブリッドインフレーターを提供すること。
【解決手段】ハイブリッドインフレーター１は、略中央に略円筒状の内側壁１５からなるガス混合室３７を配置させ、ガス混合室３７の外周側を全周にわたって囲むように、内部に加圧ガスＰＧを封入させたガス封入室２２を、配置させている。ガス封入室２２が、単独ガス封入部２３と、加圧ガス雰囲気下でガス発生剤を内部に充填させたガス発生剤収納部２７と、を備える。単独ガス封入部２３とガス発生剤収納部２７とは、燃焼ガスを単独ガス封入部２３内に流入可能な流入部３５を有した区画壁１７によって区画される。単独ガス封入部２３とガス混合室３７とを連通する連通孔３８が、内側壁１５の周方向に沿った方向側で流入部３５から離れて配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、作動時に、点火装置の着火により発生する燃焼ガスと、封入済みの加圧ガスと、の混合ガスを、ガス吐出口から吐出させる構成とされて、外形形状を略円板状としたディスクタイプのハイブリッドインフレーターに関する。

従来、ハイブリッドインフレーターとしては、ガス発生剤を充填させたガス発生剤収納室を、中央に配置させ、ガス発生剤収納室の外周側に、加圧ガスを封入させたガス封入室を、配置させた構成のものがあった。この従来のハイブリッドインフレーターでは、ガス発生剤収納室とガス封入室とを連通する連通路は、作動前には第１の破裂板により閉塞されており、点火装置の作動時において、ガス発生剤が燃焼して発生する燃焼ガスによる内圧上昇時に、第１の破裂板が作動して、燃焼ガスが連通路を経て、ガス封入室内に流入し、加圧ガスと燃焼ガスとからなる混合ガスが、第２の破裂板を破裂させて、ガス吐出口から外部へ吐出される構成であった（例えば、特許文献１参照）。

特表平６−５０８３２０号公報

しかし、従来のハイブリッドインフレーターでは、ガス発生剤収納室は、第１の破裂板により、ガス封入室と区画されて、内圧を大気圧と同一としていることから、点火装置の作動時におけるガス発生剤の着火性が良好でない場合があり、ガス発生剤の着火性を向上させる点に、改善の余地があった。

また、従来のハイブリッドインフレーターでは、混合ガスは、ガス封入室から、断面略逆Ｔ字形状の流出路を経て、ガス吐出口から外部へ吐出される構成であることから、燃焼ガスと加圧ガスとを均等に混合できず、加圧ガスを充分に昇温させた状態で、ガス吐出口から外部へ吐出させる点に課題があった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、作動時におけるガス発生剤の着火性が良好で、かつ、燃焼ガスと加圧ガスとを均等に混合させた状態で、外部に吐出可能なハイブリッドインフレーターを提供することを目的とする。

本発明に係るハイブリッドインフレーターは、作動時に、点火装置の着火により発生する燃焼ガスと、封入済みの加圧ガスと、の混合ガスを、ガス吐出口から吐出させる構成とされて、外形形状を略円板状としたディスクタイプのハイブリッドインフレーターであって、
略中央に、軸方向を中心軸に略沿わせた略円筒状の内側壁に周囲を囲まれて構成されて燃焼ガスと加圧ガスとを混合させるガス混合室と、ガス吐出口を有した吐出室と、を、中心軸に沿って直列的に配置させ、
ガス混合室の外周側を全周にわたって囲むように、内部に加圧ガスを封入させたガス封入室を、配置させる構成とし、
ガス封入室が、
内部に前記加圧ガスのみを封入させている単独ガス封入部と、
加圧ガス雰囲気下において、燃焼時に燃焼ガスを発生可能なガス発生剤を内部に充填させたガス発生剤収納部と、
を備える構成として、
単独ガス封入部とガス発生剤収納部とは、着火時の燃焼ガスを単独ガス封入部内に流入可能な流入部を有した区画壁によって、相互に区画され、
ガス発生剤収納部内に配置される点火装置が、作動時に破裂する第１破裂板によって、ガス発生剤収納部と区画して配置され、
ガス混合室と吐出室との間に、第２破裂板によって閉塞される流出孔が配設されるとともに、第２破裂板が、ガス混合室内で昇温された混合ガスの圧力により破裂する構成とされ、
単独ガス封入部とガス混合室とを連通する連通孔が、内側壁に形成されるとともに、ガス発生剤収納部から流入する燃焼ガスを、単独ガス封入部内を経て連通孔からガス混合室内へ流入可能に、内側壁の周方向に沿った方向側で、流入部から離れた位置に配置されていることを特徴とする。

本発明のハイブリッドインフレーターでは、ガス発生剤を充填させているガス発生剤収納部が、ガス封入室内に配置されており、加圧ガス雰囲気下に置かれている。そして、このガス発生剤収納部は、点火装置とは、第１破裂板によって区画される構成である。すなわち、本発明のハイブリッドインフレーターでは、ガス発生剤収納部の内圧が、ガス封入室の内圧と同一で、大気圧よりも高圧下にあることから、点火装置の作動時におけるガス発生剤の着火性が、従来のハイブリッドインフレーターよりも良好となる。そのため、点火装置の作動によって、第１破裂板が破裂し、ガス発生剤が一旦燃焼を開始すれば、ガス発生剤全体を迅速に燃焼させることができて、ガス封入室における単独ガス封入部内の加圧ガスを迅速に昇温させることができ、第２破裂板の破裂後に、ガス吐出口から、混合ガスを迅速に吐出させることができる。

また、本発明のハイブリッドインフレーターでは、ガス発生剤収納部と単独ガス封入部とを区画する区画壁に形成される流入部が、単独ガス封入部とガス混合室とを連通させるように内側壁に形成される連通孔と、内側壁の周方向に沿った方向側で、離れて配置されていることから、流入部を経て単独ガス封入部内に流入する燃焼ガスを、ダイレクトに連通孔側へ向かうことを抑制して、単独ガス封入部内に確実に流入させることができて、単独ガス封入部内に封入される加圧ガスを円滑に昇温させることができる。さらに、本発明のハイブリッドインフレーターでは、単独ガス封入部内に流入した燃焼ガスと、単独ガス封入部内に封入される加圧ガスと、を、連通孔を経てガス混合室内に流入させた後、吐出室のガス吐出口から外部に吐出させる構成である。そのため、燃焼ガスと加圧ガスとは、連通孔により一旦流れを狭められた状態で、ガス混合室内に流入し、その後、ガス混合室内で拡散されることから、ガス混合室内で、燃焼ガスと加圧ガスとを均等に混合させることができ、加圧ガスを十分に昇温させることができる。

したがって、本発明のハイブリッドインフレーターでは、作動時におけるガス発生剤の着火性が良好で、かつ、燃焼ガスと加圧ガスとを均等に混合させた状態で、外部に吐出させることができる。

また、本発明のハイブリッドインフレーターでは、連通孔が、ガス混合室とガス封入室（単独ガス封入部）とを区画する略円筒状の内側壁に、形成されていることから、ガス混合室内に流入する燃焼ガスと加圧ガスとは、連通孔に対向して配置されるガス混合室（内側壁）の内側面に当たって偏向された後、吐出室に向かうこととなり、ガス混合室（内側壁）の内側面により、燃焼ガスに含まれる残渣を捕捉することができる。そのため、本発明のハイブリッドインフレーターでは、残渣を極力除去した状態で、ガス吐出口から、燃焼ガスと加圧ガスとの混合ガスを吐出させることができる。

さらに、本発明のハイブリッドインフレーターにおいて、ガス発生剤収納部を構成する区画壁の外形形状を、ガス混合室の外周側を囲むような略円弧状として、流入部を構成する流入孔を、内側壁の周方向に沿った方向の両端側に配設させるとともに、点火装置を、ガス発生剤収納部における内側壁の周方向に沿った方向の中央付近に、配設させて構成し、
連通孔を、内側壁の周方向に沿った方向側において、流入孔間の略中央となる位置に、配置させる構成とすることが好ましい。

上記構成のハイブリッドインフレーターでは、ガス発生剤収納部を構成する区画壁が、流入孔を、内側壁の周方向に沿った方向側の両端側に配設させ、点火装置を、内側壁の周方向に沿った方向側の中央付近に配設させていることから、作動時に、ガス発生剤を内側壁の周方向に沿った方向側の中央側から迅速に燃焼させることができて、ガス発生剤が燃焼して発生する燃焼ガスを、内側壁の周方向の両端側の流入孔から、バランスよく、単独ガス封入部内に流入させることができる。また、上記構成のハイブリッドインフレーターでは、連通孔が、内側壁の周方向に沿った方向側において、流入孔間の略中央となる位置に、配置されていることから、各流入孔から流入した燃焼ガスは、単独ガス封入部の内側面に沿って流れ、単独ガス封入部とガス混合室とを連通する連通孔付近で相互にぶつかり合うような態様となる。そして、相互にぶつかり合って混ざり合った状態の燃焼ガスが、連通孔を経て、ガス混合室内に流入することとなり、ガス混合室内において、加圧ガスと燃焼ガスとを、一層均等に混合させることが可能となる。

本発明の一実施形態であるハイブリッドインフレーターの縦断面図である。 実施形態のハイブリッドインフレーターの斜視図である。 実施形態のハイブリッドインフレーターの概略横断面であり、図１のIII−III部位に対応する。 実施形態のハイブリッドインフレーターの概略縦断面であり、図３のIV−IV部位に対応する。 実施形態のハイブリッドインフレーターの作動時の状態を順に示す縦断面図である。 実施形態のハイブリッドインフレーターの作動時の状態を示す横断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明すると、実施形態のハイブリッドインフレーター（以下、単に「インフレーター」と省略する）１は、図１〜４に示すように、外形形状を略円板状としたディスクタイプとされるもので、円柱状のハウジング３の内部において、中心に、ガス混合室３７と吐出室４０とを配置させ、ガス混合室３７の周囲に、ガス混合室３７の周囲を全周にわたって囲むようにガス封入室２２を配置させて、構成されている。ガス封入室２２は、単独ガス封入部２３とガス発生剤収納部２７とを備えるもので、ガス発生剤収納部２７と単独ガス封入部２３とは流入部としての流入孔３５を介して相互に連通され、単独ガス封入部２３とガス混合室３７とは連通孔３８を介して相互に連通されている。

なお、実施形態では、特に断らない限り、ハウジング３の中心軸Ｏ（図１参照）に沿った方向を上下方向とし、ハウジング３における後述する天板部５側を上方、底板部１２側を下方として、説明する。

ハウジング３は、それぞれ、鋼等の金属素材からなるカップ状の天井側部４と底側部１１とを備えて構成されている。

ハウジング３の上部側を構成する天井側部４は、円板状の天板部５と、天板部５の外周縁から下方へ円筒状に延びる周壁部８と、を備えて構成されている。天板部５の中央には、円柱状に上方へ突出する突出部６が、配設されている。突出部６は、吐出室４０の外壁を構成するものであり、突出部６における円筒状の周壁６ａには、ハウジング３の中心軸Ｏの直交方向に混合ガスＭＧを吐出する円形に開口した複数のガス吐出口４１が、形成されている。実施形態の場合、ガス吐出口４１は、図１，２に示すように、ハウジング３の中心軸Ｏを中心として放射状に４個形成されている。周壁部８の下端には、外方へ突出するフランジ部９が配設され、フランジ部９には、インフレーター１を所定箇所に取り付けるための取付孔９ａが、形成されている。ハウジング３の下部側を構成する底側部１１は、円板状の底板部１２と、底板部１２の外周縁から上方へ円筒状に延びる周壁部１３と、を備えて構成されている。底板部１２において、外周縁近傍となる位置（実施形態の場合、図１，３において後述する内側壁１５の左側となる位置）には、ガス発生剤収納部２７内に配置される点火装置としてのスクイブ２９を、周縁で保持させるための貫通孔１２ａが、形成されている。また、底側部１１において、底板部１２の外周縁から上方に延びる周壁部１３は、先端１３ａを、天井側部４のフランジ部９の下面９ｂに溶接されている。

ハウジング３内における中央には、図１，３，４に示すように、軸心を中心軸Ｏと一致させるようにして、略円筒状の内側壁１５が、配置されている。この内側壁１５は、ガス混合室３７を構成するもので、鋼等の金属素材から形成されている。内側壁１５は、実施形態の場合、内径寸法を、突出部６の外径寸法より僅かに大きく設定されており、突出部６の直下において、上下両端側を、ハウジング３における天板部５と底板部１２とにそれぞれ溶接により連結されて、ハウジング３内に配置されている。この内側壁１５において、ガス発生剤収納部２７から、内側壁１５の周方向に沿った方向側で離れた領域（実施形態の場合、図１における右端側）には、略円形の開口１５ａが、貫通して形成されている。詳細には、この開口１５ａは、中心を、内側壁１５において、図３における前後の中央と略一致させるようにして、形成されている（図３参照）。すなわち、開口１５ａは、内側壁１５の軸直交方向に沿って、内側壁１５の軸心側に向かうように開口されている。また、この開口１５ａは、内径寸法を、内側壁１５の内径寸法より小さくするように、開口されている。この開口１５ａは、単独ガス封入部２３とガス混合室３７とを連通する連通孔３８を構成するもので、実施形態の場合、図１に示すように、内側壁１５の下端近傍となる領域を除いて、上下方向に沿って３個並設されている。そして、実施形態のインフレーター１では、ハウジング３内における内側壁１５の外周側の領域が、加圧ガスＰＧを封入させたガス封入室２２を構成することとなる。

また、ハウジング３内において、連通孔３８から離れた領域（実施形態の場合、図１，３における左側の領域）には、外形形状を、ガス混合室３７を構成する内側壁１５の外周側における左側半分を囲むような略半円弧状としたカップ１７が、配置されている。このカップ１７は、ガス発生剤収納部２７を構成するもので、板金素材から形成されて、有底として上方を開口させて構成されるとともに、上下方向に略沿って配設される側壁１８を、内側壁１５と、ハウジング３の周壁部８，１２と、に近接させ、かつ、下端側を閉塞する底壁１９を、ハウジング３の底板部１２より上方に位置させ、底板部１２との間に隙間を有するように、構成されている。また、このカップ１７は、ガス発生剤収納部２７と単独ガス封入部２３とを区画する区画壁を構成している。このカップ１７の底壁１９と底板部１２との間の隙間は、スクイブ２９の後述するホルダ３１を挿入させるための隙間である。そして、ホルダ３１の配置位置を除いた領域には、底壁１９と底板部１２との間の隙間を埋めるような板金素材からなるスペーサ２１が、配置されている（図４参照）。カップ１７における底壁１９において、内側壁１５（ハウジング３）の周方向の略中央となる位置には、周囲を後述する第１破裂板３３に覆われた状態のスクイブ２９を挿通可能な挿通孔１９ａが、形成されている（図１参照）。また、カップ１７の上方側の開口は、図１，４に示すように、別体の金属製の蓋体２０により閉塞されている。この蓋体２０は、カップ１７内に充填されるガス発生剤２８を押えて、カップ１７内でのガス発生剤２８の移動を抑制するためのものである。

カップ１７の側壁１８において、内側壁１５の周方向に沿った方向側の両端１８ａ，１８ｂ側には、図３に示すごとく、側壁１８を貫通するように、開口１８ｃが形成されている。詳細には、カップ１７は、ハウジング３の中心軸Ｏを通る図３における左右方向に沿った線を中心として前後で対称形とされるもので（図３参照）、カップ１７の側壁１８（区画壁）において、内側壁１５の周方向の両端１８ａ，１８ｂは、水平方向側の断面形状を、図３における右側に突出させるような略半円弧状として構成されており、先端を、内側壁１５（ハウジング３）の中心軸Ｏより右方であって、かつ、内側壁１５の右縁よりも右方に突出せず、内側壁１５の右縁より僅かに左方となる位置に、配置されている（図３参照）。そして、この両端１８ａ，１８ｂに形成される開口１８ｃは、カップ１７内に充填されるガス発生剤２８を挿通不能な大きさとして、かつ、側壁１８の先端側に、それぞれ、上下方向に沿って複数個形成されている。実施形態の場合、各開口１８ｃは、図３における前後で対称となるように、形成されている。これらの開口１８ｃは、ガス発生剤２８が燃焼して発生する燃焼ガスＦＧを単独ガス封入部２３内に流入可能な流入部としての流入孔３５を、構成するものである。そして、連通孔３８（開口１５ａ）は、前述したごとく、中心を内側壁１５の前後の中央に一致させるようにして、ハウジング３（内側壁１５）の周方向に沿った方向側において、流入孔３５，３５間の略中央となる位置に、配置されている。すなわち、各流入孔３５と連通孔３８とは、内側壁１５の周方向に沿った方向側で相互に離隔するように、それぞれ、各中心と中心軸Ｏとを通る線の交差角度αを、７６°程度とされて（図３参照）、内側壁１５（ハウジング３）の中心軸Ｏ側から見て周方向にずれた位置に、配置されている。そのため、実施形態のインフレーター１では、各流入孔３５から流出した燃焼ガスＦＧは、ダイレクトに連通孔３８側に向かって流れず、ハウジング３における周壁部８，１３の内周面に沿って単独ガス封入部２３内を流れることとなる（図６参照）。

実施形態のインフレーター１では、上述したごとく、ハウジング３内において、内側壁１５の外周側の領域（天板部５、底板部１２、周壁部８，１３、及び、内側壁１５により囲まれる領域）が、内部に加圧ガスＰＧを封入させたガス封入室２２を構成しており、ガス封入室２２は、内側壁１５の内側の領域からなるガス混合室３７の外周側を全周にわたって囲んでいる。実施形態の場合、ガス封入室２２内に封入される加圧ガスＰＧとしては、アルゴン等の不活性ガスが使用されている。また、実施形態の場合、ガス封入室２２に封入される加圧ガスＰＧは、１０〜３５ＭＰａの内圧で封入されている。

そして、実施形態のインフレーター１では、ハウジング３と内側壁１５とカップ１７とにより周囲を囲まれる領域が、ガス封入室２２において、加圧ガスＰＧのみを封入させた単独ガス封入部２３を構成することとなる（図１，３参照）。すなわち、単独ガス封入部２３は、内側壁１５（ガス混合室３７）の右側半分の外周側を囲むような略半円弧状の領域から、構成されている。さらに換言すれば、実施形態のインフレーター１では、図３に示すように、ガス混合室３７（内側壁１５）の外周側におけるガス封入室２２の領域を、カップ１７に囲まれた領域から構成されるガス発生剤収納部２７と、単独ガス封入部２３と、によって、二分して、ガス混合室３７の外周側を、ガス発生剤収納部２７と単独ガス封入部２３とにより囲んでいる構成である。なお、実施形態のインフレーター１では、単独ガス封入部２３（ガス封入室２２）とガス混合室３７とは連通孔３８により連通されていることから、加圧ガスＰＧは、ガス封入室２２内のみならず、ガス混合室３７内にも充満されている。また、ハウジング３の底板部１２において、単独ガス封入部２３を構成する領域には、加圧ガスＰＧをガス封入室２２に封入するために開口した封入口２４と、加圧ガスＰＧの封入後に封入口２４を塞ぐ封止ピン２５と、が、配設されている（図１参照）。

カップ１７に囲まれる領域から構成されるガス発生剤収納部２７内には、加圧ガスＰＧ雰囲気下において、図１に示すように、燃焼時に燃焼ガスＦＧを発生可能なガス発生剤２８が、充填されるとともに、ガス発生剤２８に点火可能な点火装置としてのスクイブ２９が、配置されている。なお、図３，４では、ガス発生剤を省略しているが、ガス発生剤２８は、カップ１７内の全域にわたって、充填されている。

ガス発生剤２８としては、燃焼時に燃焼ガスＦＧを発生可能な所定の薬剤を、所定形状に成形したものを使用可能である。詳細には、ガス発生剤２８としては、燃焼時に加圧ガスＰＧを昇温可能な火炎を発生させつつ、窒素ガス等の燃焼ガスＦＧを発生可能とされる通常のインフレーターにおいてガス発生剤として用いられる非アジ化系のガス発生剤を使用することができ、具体的には、グアニジン系、アミノテトラゾール系、トリアジン系、ヒドラジン系、トリアゾール系、アゾジカルボンアミド系、ビテトラゾール系等のものを使用することができる。なお、実施形態のインフレーター１では、ガス発生剤２８と加圧ガスＰＧとの充填比率は、ガス発生剤２８を燃焼させて発生する燃焼ガスＦＧと、加圧ガスＰＧと、のモル比を、燃焼ガスＦＧ／加圧ガスＰＧ＞１とするように、設定されている。

スクイブ２９は、実施形態の場合、図３に示すように、カップ１７（ガス発生剤収納部２７）における内側壁１５（ハウジング３）の周方向に沿った方向側の略中央となる位置に配置されるもので、スクイブ本体３０と、スクイブ本体３０を保持するホルダ３１と、を備えている（図１参照）。スクイブ本体３０は、ガス発生剤収納部２７内に充填されるガス発生剤２８に点火可能にガス発生剤２８側に配置される点火部３０ａと、点火部３０ａからハウジング３の中心軸Ｏに沿って下方に延びる一対の導電性ピン３０ｂと、を備えている。このスクイブ本体３０は、点火部３０ａにおけるガス発生剤２８側となる上面側を露出させ、かつ、導電性ピン３０ｂをインフレーター１外となる下方に露出させるように、ホルダ３１に保持されている。ホルダ３１は、点火部３０ａ側に配置される大径部３１ａと、大径部３１ａから下方に伸びて導電性ピン３０ｂの外周側を覆う円筒状のカバー部３１ｂと、を備えている。カバー部３１ｂは、外径寸法を大径部３１ａより小径とされて、下方を開口させて構成されている。このホルダ３１は、カバー部３１ｂを貫通孔１２ａから突出させつつ、大径部３１ａを貫通孔１２ａ周縁に保持させるようにして、ハウジング３の底板部１２に保持される構成である。

また、実施形態のインフレーター１では、スクイブ２９は、作動時に破裂する第１破裂板３３によって、周囲を覆われ、ガス発生剤収納部２７と区画して、配置されている。第１破裂板３３は、ガス発生剤収納部２７内の気密性を確保して、スクイブ２９とハウジング３との間の隙間から加圧ガスＰＧが漏れるのを防止するために配置されている。詳細には、第１破裂板３３は、点火部３０ａの作動時に破裂可能な薄肉の金属板から構成されるもので、図１に示すように、スクイブ本体３０における点火部３０ａからホルダ３１の大径部３１ａにかけての外周側を、略全面にわたって隙間なく覆うように、構成されている。

そして、ガス発生剤収納部２７は、上述したごとく、カップ１７の側壁１８（区画壁）に形成される開口１８ｃからなる流入孔３５により、単独ガス封入部２３と連通されている。

ガス混合室３７は、上述したごとく、内側壁１５と、ハウジング３における天板部５及び底板部１２と、により囲まれる領域から、構成される。また、ガス混合室３７は、内側壁１５に形成される開口１５ａからなる連通孔３８により、単独ガス封入部２３と連通されており、作動前の状態では、内部に加圧ガスＰＧが充満されている。

吐出室４０は、上述したごとく、天板部５の突出部６内の領域から構成されるもので、ガス混合室３７の直上に配置されて、複数（実施形態の場合４個）のガス吐出口４１を備えて構成されている。そして、吐出室４０は、ガス混合室３７との間に、金属製の第２破裂板４３によって閉塞される流出孔４２を配設させている。流出孔４２は、突出部６における下端側の領域から構成されるもので、ガス混合室３７内で昇温された混合ガスＭＧの圧力の作用時に、第２破裂板４３を破裂させることにより、開口することとなる。

次に、実施形態のインフレーター１の製造について説明する。ハウジング３における天井側部４の突出部６の下端近傍には、予め、流出孔４２を塞ぐように、第２破裂板４３を溶接させておく。まず、ハウジング３における底側部１１の底板部１２に、内側壁１５の下端側を溶接により連結させる。次いで、予め第１破裂板３３により周囲を覆われた状態のスクイブ２９を、ホルダ３１のカバー部３１ｂを貫通孔１２ａに挿通させるようにして、底板部１２に載置させ、また、スペーサ２１も底板部１２に載置させる。そして、カップ１７を、底壁１９に形成される挿通孔１９ａにスクイブ２９を挿通させるようにして、スペーサ２１上に載置させる。その後、上側の開口から、カップ１７内にガス発生剤２８を充填させ、上方から蓋体２０を被せて、カップ１７の開口を閉塞させる。次いで、ハウジング３における天井側部４を上方から被せ、底側部１１における周壁部１３の先端１３ａをフランジ部９に溶接させると同時に、内側壁１５の上端を天板部５に溶接させる。なお、実施形態のインフレーター１の製造には、摩擦溶接が用いられている。

その後、底板部１２に形成される封入口２４から、ガス封入室２２内に加圧ガスＰＧを封入させた後、封入口２４を封止ピン２５により塞げば、インフレーター１を製造することができる。

実施形態のインフレーター１では、スクイブ２９の作動時、まず、図５のＡに示すように、第１破裂板３３が破裂して、ガス発生剤収納部２７内のガス発生剤２８が着火されて燃焼し、燃焼ガスＦＧを発生させる。この燃焼ガスＦＧは、図６に示すように、流入孔３５を経て単独ガス封入部２３内に流入することとなり、単独ガス封入部２３内の加圧ガスＰＧが昇温されることとなる。そして、昇温された加圧ガスＰＧと燃焼ガスＦＧとが、連通孔３８を経てガス混合室３７内に流入し、ガス混合室３７内で混合されることとなり、ガス混合室３７内の混合ガスＭＧが昇温されて、内圧を高められると、第２破裂板４３を破裂させることとなり、図５のＢに示すように、混合ガスＭＧが、流出孔４２を経て、吐出室４０のガス吐出口４１から外部に吐出されることとなる。

そして、実施形態のインフレーター１では、ガス発生剤２８を充填させているガス発生剤収納部２７が、ガス封入室２２内に配置されており、加圧ガスＰＧ雰囲気下に置かれている。そして、このガス発生剤収納部２７は、点火装置としてのスクイブ２９とは、第１破裂板３３によって区画される構成である。すなわち、実施形態のインフレーター１では、ガス発生剤収納部２７の内圧が、ガス封入室２２の内圧と同一で、大気圧よりも高圧下にあることから、スクイブ２９の作動時におけるガス発生剤２８の着火性が、従来のハイブリッドインフレーターよりも良好となる。そのため、スクイブ２９の作動によって、第１破裂板３３が破裂し、ガス発生剤２８が一旦燃焼を開始すれば、ガス発生剤２８全体を迅速に燃焼させることができて、ガス封入室２２における単独ガス封入部２３内の加圧ガスＰＧを迅速に昇温させることができ、第２破裂板４３の破裂後に、ガス吐出口４１から、混合ガスＭＧを迅速に吐出させることができる。

また、実施形態のインフレーターで１は、ガス発生剤収納部２７と単独ガス封入部２３とを区画するカップ１７（区画壁）の側壁１８に形成される流入部としての流入孔３５が、単独ガス封入部２３とガス混合室３７とを連通させるように内側壁１５に形成される連通孔３８と、内側壁１５の周方向に沿った方向側で離れて配置されていることから、流入孔３５を経て単独ガス封入部２３内に流入する燃焼ガスＦＧを、ダイレクトに連通孔３８側へ向かうことを抑制して、単独ガス封入部２３内に確実に流入させることができて、単独ガス封入部２３内に封入される加圧ガスＰＧを円滑に昇温させることができる。詳細には、実施形態のインフレーター１では、流入孔３５から流出した燃焼ガスＦＧは、ダイレクトに連通孔３８側に流れず、ハウジング３における周壁部８，１３の内周面に沿って単独ガス封入部２３内を流れることとなる（図６参照）。さらに、実施形態のインフレーター１では、単独ガス封入部２３内に流入した燃焼ガスＦＧと、単独ガス封入部２３内に封入される加圧ガスＰＧと、を、連通孔３８を経てガス混合室３７内に流入させた後、吐出室４０のガス吐出口４１から外部に吐出させる構成である。そのため、燃焼ガスＦＧと加圧ガスＰＧとは、連通孔３８により一旦流れを狭められた状態で、ガス混合室３７内に流入し、その後、ガス混合室３７内で拡散されることから、ガス混合室３７内で、燃焼ガスＦＧと加圧ガスＰＧとを均等に混合させることができ、加圧ガスＰＧを十分に昇温させることができる。

したがって、実施形態のインフレーター１では、作動時におけるガス発生剤２８の着火性が良好で、かつ、燃焼ガスＦＧと加圧ガスＰＧとを均等に混合させた状態で、外部に吐出させることができる。

また、実施形態のインフレーター１では、連通孔３８が、ガス混合室３７とガス封入室２２（単独ガス封入部２３）とを区画する略円筒状の内側壁１５に、形成されていることから、ガス混合室３７内に流入する燃焼ガスＦＧと加圧ガスＰＧとは、図５のＢに示すように、連通孔３８に対向して配置されるガス混合室３７（内側壁１５）の内側面１５ｂに当たって偏向された後、吐出室４０に向かうこととなり、ガス混合室３７（内側壁１５）の内側面１５ｂにより、燃焼ガスＦＧに含まれる残渣を捕捉することができる。そのため、実施形態のインフレーター１では、残渣を極力除去した状態で、ガス吐出口４１から、燃焼ガスＦＧと加圧ガスＰＧとの混合ガスＭＧを吐出させることができる。特に、実施形態のインフレーター１では、吐出室４０内に、上方に向かうように流入した混合ガスＭＧは、吐出室４０の上方を覆う壁部の下面に当たって偏向された状態で、ガス吐出口４１から水平方向に沿うようにして吐出されることとなり、この吐出室４０の上端側下面においても、残渣を捕捉することができる。

さらに、実施形態のインフレーター１では、ガス発生剤収納部２７を構成する区画壁（カップ１７）の外形形状を、ガス混合室３７の外周側を囲むような略円弧状として、流入孔３５（開口１８ｃ）を、内側壁１５（ハウジング３）の周方向に沿った方向側の両端１８ａ，１８ｂ側に配設させて構成し、スクイブ２９を、ガス発生剤収納部２７における内側壁１５（ハウジング３）の周方向に沿った方向側の中央付近に配設させている。そのため、実施形態のインフレーター１では、作動時に、ガス発生剤２８を内側壁１５（ハウジング３）の周方向に沿った方向側の中央側から迅速に燃焼させることができて、ガス発生剤２８が燃焼して発生する燃焼ガスＦＧを、内側壁１５（ハウジング３）の周方向に沿った方向側の両端１８ａ，１８ｂ側に形成される流入孔３５から、バランスよく、単独ガス封入部２３内に流入させることができる。また、実施形態のインフレーター１では、単独ガス封入部２３とガス混合室３７とを連通する連通孔３８が、内側壁１５（ハウジング３）の周方向に沿った方向側において、流入孔３５，３５間の略中央となる位置に、配置されていることから、各流入孔３５，３５から流入した燃焼ガスＦＧ，ＦＧは、単独ガス封入部２３の内側面（周壁部８，１３の内側面）に沿って流れ、連通孔３８付近で相互にぶつかり合うような態様となる（図６のＢ参照）。そして、相互にぶつかり合って混ざり合った状態の燃焼ガスＦＧが、連通孔３８を経て、ガス混合室３７内に流入することとなり、ガス混合室３７内において、加圧ガスＰＧと燃焼ガスＦＧとを、一層均等に混合させることが可能となる。

勿論、このような点を考慮しなければ、スクイブを、ガス発生剤収納部におけるハウジング（内側壁）の周方向に沿った方向側の中央に配置させなくともよく、ガス発生剤収納部を構成する区画壁において、ハウジング（内側壁）の周方向に沿った方向側の一方の端部のみに、流入孔を配置させる構成としてもよい。また、流入孔が、ガス発生剤収納部を構成する区画壁において、ハウジングの周方向に沿った方向側の両端側に配置される構成であっても、内側壁に形成される連通孔を、どちらか一方の流入孔に接近させるように、配置させてもよい。

なお、実施形態のインフレーター１では、ガス発生剤収納部２７を構成するカップ１７（区画壁）の外形形状を、ガス混合室３７（内側壁１５）の外周側を囲むような略半円弧状としているが、このカップ１７（区画壁）の外形形状は、ガス発生剤２８と加圧ガスＰＧとの封入比率によって適宜変更可能であり、例えば、ガス発生剤２８の封入量が少ない場合には、カップ１７（区画壁）は、半円より小さな円弧状となり、ガス発生剤２８の封入量が多い場合には、カップ１７（区画壁）は、半円より大きな円弧状となる。

また、実施形態のインフレーター１では、ガス発生剤収納部と単独ガス封入部とが、ガス封入室の領域を放射状に区画して、構成されているが、ガス発生剤収納部と単独ガス封入部との区画の仕方は、これに限られるものではなく、例えば、ガス封入室の領域を、ハウジングの軸方向に沿った上下で区画して、ガス発生剤収納部と単独ガス封入部とを区画してもよく、また、ガス封入室の領域を、ハウジングの軸直交方向に沿った内外で区画して、ガス発生剤収納部と単独ガス封入部とを区画してもよい。

さらに、実施形態のインフレーター１では、ガス発生剤収納部を構成するカップ１７を、板金製として、側壁１８における内側壁１５（ハウジング３）の周方向に沿った方向側の両端１８ａ，１８ｂ側に、流入孔３５を構成する開口１８ｃを配置させているが、カップを構成する材料や、流入孔（流入部）の配置位置はこれに限られるものではなく、例えば、カップを連通孔と周方向に沿った方向側で離れた位置に配置させる構成であれば、カップを、パンチングメタルや燃焼ガスの発生時に消失しない金網等から形成し、カップの側壁（区画壁）の略全域から、燃焼ガスを単独ガス封入部内に流入させる構成としてもよい。

１…ハイブリッドインフレーター、
３…ハウジング、
１５…内側壁、
１７…カップ、
１８…側壁（区画壁）
２２…ガス封入室、
２３…単独ガス封入部、
２７…ガス発生剤収納部、
２８…ガス発生剤、
２９…スクイブ（点火装置）、
３３…第１破裂板、
３５…流入孔（流入部）、
３７…ガス混合室、
３８…連通孔、
４０…吐出室、
４１…ガス吐出口、
４２…流出孔、
４３…第２破裂板、
ＦＧ…燃焼ガス、
ＰＧ…加圧ガス、
ＭＧ…混合ガス。

Claims (2)

1. 作動時に、点火装置の着火により発生する燃焼ガスと、封入済みの加圧ガスと、の混合ガスを、ガス吐出口から吐出させる構成とされて、外形形状を略円板状としたディスクタイプのハイブリッドインフレーターであって、
   略中央に、軸方向を中心軸に略沿わせた略円筒状の内側壁に周囲を囲まれて構成されて前記燃焼ガスと前記加圧ガスとを混合させるガス混合室と、前記ガス吐出口を有した吐出室と、を、中心軸に沿って直列的に配置させ、
   前記ガス混合室の外周側を全周にわたって囲むように、内部に前記加圧ガスを封入させたガス封入室を、配置させる構成とし、
   該ガス封入室が、
   内部に前記加圧ガスのみを封入させている単独ガス封入部と、
   前記加圧ガス雰囲気下において、燃焼時に前記燃焼ガスを発生可能なガス発生剤を内部に充填させたガス発生剤収納部と、
   を備える構成として、
   前記単独ガス封入部と前記ガス発生剤収納部とは、着火時の前記燃焼ガスを前記単独ガス封入部内に流入可能な流入部を有した区画壁によって、相互に区画され、
   前記ガス発生剤収納部内に配置される前記点火装置が、作動時に破裂する第１破裂板によって、前記ガス発生剤収納部と区画して配置され、
   前記ガス混合室と前記吐出室との間に、第２破裂板によって閉塞される流出孔が配設されるとともに、前記第２破裂板が、前記ガス混合室内で昇温された前記混合ガスの圧力により破裂する構成とされ、
   前記単独ガス封入部と前記ガス混合室とを連通する連通孔が、前記内側壁に形成されるとともに、前記ガス発生剤収納部から流入する前記燃焼ガスを、前記単独ガス封入部内を経て前記連通孔から前記ガス混合室内へ流入可能に、前記内側壁の周方向に沿った方向側で、前記流入部から離れた位置に配置されていることを特徴とするハイブリッドインフレーター。
2. 前記ガス発生剤収納部を構成する前記区画壁が、外形形状を、前記ガス混合室の外周側を囲むような略円弧状として、前記流入部を構成する流入孔を、前記内側壁の周方向に沿った方向の両端側に配設させるとともに、前記点火装置を、前記ガス発生剤収納部における前記内側壁の周方向に沿った方向の中央付近に、配設させて構成され、
   前記連通孔が、前記内側壁の周方向に沿った方向側において、前記流出孔間の略中央となる位置に、配置されていることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドインフレーター。

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