JP2016190580A - Gas generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等に搭載される乗員保護装置としてのエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関し、より特定的には、長尺円筒状の外形を有するいわゆるシリンダ型のガス発生器に関する。 The present invention relates to a gas generator incorporated in an airbag device as an occupant protection device mounted on an automobile or the like, and more particularly to a so-called cylinder type gas generator having a long cylindrical outer shape.
シリンダ型のガス発生器においては、車両等への搭載性の改善の要求が非常に強く、その小型軽量化が重要な課題となっている。そのため、近年においては、シリンダ型のガス発生器の主要構成部品であるハウジング及びフィルタといった比較的重量の重い部品を小型かつ軽量の部品に変更する試みがなされている。その一つに、強度部品であるハウジングを、従来利用されていたステンレス鋼又は鉄鋼等からなる部材から、SPCEに代表される圧延鋼板又はSTKMに代表される電縫管の軸方向端部の一方をクロージング処理して有底円筒状に成形された金属製の成形品等の小径のプレス成形品に変更する試みが検討されている(例えば、下記特許文献1参照)。 In a cylinder-type gas generator, there is an extremely strong demand for improvement in mountability to a vehicle or the like, and the reduction in size and weight is an important issue. Therefore, in recent years, an attempt has been made to change relatively heavy components such as a housing and a filter, which are main components of a cylinder-type gas generator, to small and lightweight components. One of them is that one of the axial ends of a rolled steel plate represented by SPCE or an ERW pipe represented by STKM is used for a housing which is a strength component from a conventionally used member made of stainless steel or steel. Attempts to change to a small-diameter press-molded product such as a metal molded product formed into a bottomed cylindrical shape by closing the substrate (for example, see Patent Document 1 below).
しかしながら、近年、自動車等の燃費をより向上する等様々な理由のために、ガス発生器には、従来と同様の強度を有したまま、さらなる軽量化が望まれている。 However, in recent years, for a variety of reasons such as further improving the fuel efficiency of automobiles and the like, further reduction in weight is desired for the gas generator while maintaining the same strength as in the past.
そこで、本発明は、十分な強度を持ちながら、従来よりもさらに軽量化されたガス発生器を提供することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a gas generator that has a sufficient strength and is lighter than the conventional one.
(1) 本発明のガス発生器は、筒状部材に密封されたガス発生剤が燃焼することで作動ガスが生成される作動ガス生成室と、前記作動ガス生成室で生成された作動ガスが通過するフィルタが収容されたフィルタ室と、を内部に含んでいる長尺円筒状のハウジングと、点火薬を内包しており、前記ハウジングの軸方向の一端部に配置され、前記燃焼室内の前記筒状部材を破断又は溶融させて、前記筒状部材内部の前記ガス発生剤を着火燃焼させることが可能なガス発生剤点火手段と、前記ハウジングの軸方向の他端部に配置されている閉塞部材と、を備え、前記ハウジングは、樹脂と繊維束又は繊維糸とを用いて長尺円筒状に成型してなる繊維強化部材からなるものであり、前記フィルタ室は、前記作動ガス生成室よりも前記ハウジングの軸方向の他端部側に位置し、前記ハウジングの前記フィルタ室を規定する部分の周壁部には、前記フィルタを通過した作動ガスを外部に噴出するための複数のガス噴出口が設けられ、前記ガス発生剤点火手段と前記ハウジングの一端部との間、及び、前記閉塞部材と前記ハウジングの他端部との間が閉塞されるように、前記ガス発生剤点火手段及び前記閉塞部材の少なくとも一部が前記ハウジングの両端部によって覆われるとともに、前記ガス発生剤点火手段及び前記閉塞部材が前記ハウジングに固定されていることを特徴とする。 (1) The gas generator of the present invention includes a working gas generation chamber in which a working gas is generated by burning a gas generating agent sealed in a cylindrical member, and a working gas generated in the working gas generation chamber. A long cylindrical housing containing a filter chamber in which a passing filter is accommodated, and an igniting agent, and disposed at one end in the axial direction of the housing. Gas generating agent igniting means capable of igniting and burning the gas generating agent inside the cylindrical member by breaking or melting the cylindrical member, and a closure disposed at the other axial end of the housing And the housing is made of a fiber reinforced member formed into a long cylindrical shape using a resin and a fiber bundle or fiber yarn, and the filter chamber is formed from the working gas generation chamber. Also the shaft of the housing A plurality of gas jets for ejecting the working gas that has passed through the filter to the outside are provided on a peripheral wall portion of a portion that defines the filter chamber of the housing. At least one of the gas generating agent igniting means and the closing member is closed between the gas generating agent igniting means and one end of the housing, and between the closing member and the other end of the housing. And the gas generating agent ignition means and the closing member are fixed to the housing.
上記(1)の構成によれば、十分な強度を持ちながら、従来よりもさらに軽量化されたガス発生器を提供できる。 According to the configuration of (1) above, it is possible to provide a gas generator that is lighter than the conventional one while having sufficient strength.
(2) 上記(1)のガス発生器においては、前記ガス発生剤点火手段の外側端部又は前記閉塞部材の外側端部に、少なくとも2段の段付部が形成されており、前記段付部のうち少なくとも前記縁部を含む第1段部分を、前記ハウジングの端部が覆っていることが好ましい。 (2) In the gas generator according to (1), at least two stepped portions are formed at an outer end portion of the gas generating agent ignition means or an outer end portion of the closing member. It is preferable that an end portion of the housing covers a first step portion including at least the edge portion among the portions.
上記(2)の構成によれば、ガス発生剤点火手段の外側端部又は前記閉塞部材の外側端部を確実に保持することができるとともに、段付部における第1段部分までを覆うだけでよいので、ハウジング両端部の形成を行いやすくなり、製造が容易なガス発生器を提供できる。 According to the configuration of (2) above, the outer end of the gas generating agent ignition means or the outer end of the closing member can be securely held and only the first step portion of the stepped portion is covered. Since it is good, it becomes easy to form both ends of the housing, and a gas generator that is easy to manufacture can be provided.
(3) 上記(1)又は(2)のガス発生器においては、前記ガス噴出口が、前記ハウジングの成型後に形成されたものであることが好ましい。 (3) In the gas generator of (1) or (2), it is preferable that the gas outlet is formed after the housing is molded.
上記(3)の構成によれば、ハウジングを成型後にガス噴出口を形成するので、製造が容易である。また、成型後のハウジングは繊維強化部材からなり、十分な強度を有しているので、例えば、切削又はパンチングによってガス噴出口を開口したとしても、型崩れが発生しないようにガス噴出口を打ち抜き形成することができる。 According to the configuration of (3) above, the gas ejection port is formed after the housing is molded, so that the manufacture is easy. In addition, the molded housing is made of a fiber reinforced member and has sufficient strength. For example, even if the gas outlet is opened by cutting or punching, the gas outlet is punched so as not to lose its shape. Can be formed.
(4) 上記(1)〜(3)のガス発生器においては、前記ハウジング内に、前記作動ガス生成室と前記フィルタ室とを内部に包含する内筒部材がさらに設けられており、前記内筒部材には、前記ガス噴出口の位置に対応する開口部が設けられていることが好ましい。 (4) In the gas generator of the above (1) to (3), an inner cylinder member that includes the working gas generation chamber and the filter chamber inside is further provided in the housing. The cylindrical member is preferably provided with an opening corresponding to the position of the gas ejection port.
上記(4)の構成によれば、樹脂と繊維束又は繊維糸とを用いてハウジングを形成する際の土台とすることができ、容易にハウジングを形成することができる。また、ハウジングのガス噴出口の位置に対応する開口部が内筒部材に予め設けられているので、作動時に発生したガスを確実に放出することができる。 According to the configuration of (4) above, the housing can be easily formed by using a resin and a fiber bundle or fiber yarn as a base when forming the housing. Moreover, since the opening part corresponding to the position of the gas jet nozzle of a housing is previously provided in the inner cylinder member, the gas generated at the time of an operation | movement can be discharge | released reliably.
(5) 上記(4)のガス発生器においては、前記内筒部材の軸方向の両端部に切り欠き部が形成されており、前記ガス発生剤点火手段及び前記プラグには、前記切り欠き部に嵌合する嵌合部が設けられていることが好ましい。 (5) In the gas generator of the above (4), notches are formed at both ends in the axial direction of the inner cylinder member, and the notches are formed in the gas generating agent ignition means and the plug. It is preferable that a fitting portion to be fitted is provided.
上記(5)の構成によれば、切り欠き部を基準として内筒部材に設けられた開口部の位置を決めておくことができるので、内筒部材の周囲にハウジングを成型した後であっても、内筒部材に設けられた開口部の位置を容易に把握することが可能となる。これにより、ハウジングを成型した後であっても、ハウジングのガス噴出口を容易に開口形成することができる。 According to the configuration of (5) above, since the position of the opening provided in the inner cylinder member can be determined with reference to the notch, after the housing is molded around the inner cylinder member, Moreover, it becomes possible to grasp | ascertain the position of the opening part provided in the inner cylinder member easily. Thereby, even after the housing is molded, the gas outlet of the housing can be easily formed as an opening.
(6) 上記(2)〜(5)のガス発生器においては、前記段付部に嵌合する孔部を中心に有し、前記段付部とともに前記ハウジングの端部を挟み込むリング状部材が設けられていることが好ましい。 (6) In the gas generator of the above (2) to (5), a ring-shaped member that has a hole portion that fits in the stepped portion as a center and sandwiches an end portion of the housing together with the stepped portion. It is preferable to be provided.
上記(6)の構成によれば、ハウジングの端部を、ガス発生剤点火手段の外側端部又は閉塞部材の外側端部に強固に固定することができる。 According to the configuration of (6) above, the end of the housing can be firmly fixed to the outer end of the gas generating agent ignition means or the outer end of the closing member.
(7) 上記(6)のガス発生器においては、前記段付部に嵌合した前記リング状部材を周囲から中心方向へかしめ固定していることが好ましい。ここで、「かしめ固定」とは、一方の対象物の外部周囲から中心に向けて押圧力を均等に加えて、一方の対象物の内部に位置する他方の対象物に向かって均等に縮径させて固定することをいう。 (7) In the gas generator of the above (6), it is preferable that the ring-shaped member fitted to the stepped portion is fixed by caulking from the periphery toward the center. Here, “caulking and fixing” means that a pressing force is evenly applied from the outside periphery of one object toward the center, and the diameter is uniformly reduced toward the other object located inside the one object. Let it be fixed.
上記(7)の構成によれば、リング状部材を、ガス発生剤点火手段の段付部又は閉塞部材の段付部に確実に固定することができる。 According to the structure of said (7), a ring-shaped member can be reliably fixed to the step part of a gas generating agent ignition means or the step part of a closure member.
(8) 上記(1)〜(7)のガス発生器においては、前記ハウジングを成型するのに使用される前記樹脂が熱硬化性樹脂であり、前記熱硬化性樹脂を用いる場合の硬化温度は、前記ガス発生剤及び前記点火薬の発火点以下もしくは融点以下であることが好ましい。 (8) In the gas generators of the above (1) to (7), the resin used for molding the housing is a thermosetting resin, and the curing temperature when the thermosetting resin is used is as follows. The gas generating agent and the igniting agent preferably have an ignition point or lower or a melting point or lower.
上記(8)の構成によれば、安全にハウジングを形成することができる。 According to the configuration of (8) above, the housing can be formed safely.
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係るシリンダ型のガス発生器の内部構造を示す模式断面図である。図2(a)は、図1のガス発生器における閉塞部材周囲の拡大断面図である。図3は、図1のガス発生器の製造工程の一例を示す図である。以下においては、図1〜図3を参照して、本発明の第1実施形態に係るシリンダ型のガス発生器の内部構造について説明する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the internal structure of a cylinder-type gas generator according to a first embodiment of the present invention. Fig.2 (a) is an expanded sectional view around the closure member in the gas generator of FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of the gas generator of FIG. Below, with reference to FIGS. 1-3, the internal structure of the cylinder type gas generator which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
(ガス発生器100の構成)
ガス発生器100は、長尺略円柱状の外形を有しており、ハウジング10と、ハウジング10の一方の開口端に取付けられているホルダ20と、ハウジング10の他方の開口端を閉塞するようにハウジング10の他端部に取付けられている閉塞部材12と、を含んでいる。
(Configuration of gas generator 100)
The
ハウジング10は、軸方向の両端に開口を有する長尺の円筒状の部材からなり、熱硬化性樹脂と、ガラス繊維又は炭素繊維などからなる繊維束又は繊維糸とを用いて、後述する製造工程を経て成型された繊維強化部材(繊維強化複合材料を主成分とする部材)からなるものである。ここで、使用することができる熱硬化性樹脂の代表例としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられ、これらを単体、もしくは混合物として使用してもよい。また、ハウジング10の閉塞部材12が取付けられた側の端部近傍の周壁には、ガス噴出口11が設けられている。このガス噴出口11は、ガス発生器100の内部において発生したガスを外部に噴出するための孔であり、ハウジング10の周方向および軸方向に沿って複数個設けられている。
The
閉塞部材12は、ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム合金、又はステンレス合金等の金属製であって、所定の厚みを有する円盤状の部材からなり、第1段部12a及び第2段部12bを含む段付部を有している。そして、図1及び図2(a)に示したように、閉塞部材12の側面、第1段部12aの表面及び第2段部12bの側面は、ハウジング10の一端部に覆われているとともに、ハウジング10の一端部に固定されている。また、閉塞部材12の第1段部12a及び第2段部12bは、リング状部材13とともに、ハウジング10の一端部を挟み込んでいる。なお、リング状部材13は、外部から第2段部12bに向けてかしめ固定されている。
The
ホルダ20は、ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム合金、又はステンレス合金等の金属製であって、ハウジング10の軸方向と同方向に延びる中空開口部21を有する筒状の部材からなり、第1段部20a及び第2段部20bを含む段付部を有している。そして、図1に示したように、ホルダ20の側面及び外側端面が、ハウジング10の他端部に覆われているとともに、ハウジング10の他端部に固定されている。また、ホルダ20の第1段部20a及び第2段部20bは、リング状部材14とともに、ハウジング10の他端部を挟み込んでいる。なお、リング状部材14は、外部から第2段部20bに向けてかしめ固定されている。
The
図1に示すように、ハウジング10の軸方向の一端部(すなわち、ホルダ20寄りの部分)には、点火手段としての点火器50と、が配置されている。なお、点火器50及び点火器50を固定するホルダ20は、後述する粒状のガス発生剤30を燃焼させるための火炎を発生させる点火手段としての機能を有している。
As shown in FIG. 1, an
点火器50は、ホルダ20の中空開口部21に内挿されてかしめ固定されている。より詳細には、ホルダ20は、ハウジング10の内部の空間に面する側の端部にかしめ部(図示せず)を有しており、点火器50が中空開口部21に内挿されてホルダ20に当て留めされた状態で当該かしめ部をかしめることにより、点火器50がホルダ20に挟持されて点火器50がホルダ20に固定されている。
The
より具体的には、点火器50は、一対の端子ピン52を挿通・保持する基枠と、基枠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52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又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、一般に金属製又はプラスチック製である。
More specifically, the
衝突を検知した際には、端子ピン52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、この熱を受けて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50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
図1に示すように、ハウジング10の内部空間には、燃焼室17とフィルタ室18とが設けられている。燃焼室17には、ガス発生剤30が内部に密封されているアルミニウム製のカップ部材31が収容されている。このカップ部材31は、薄い金属製の有底のカップ体と、蓋に相当する略円盤状のカバー部材とで構成されており、ガス発生器100の作動時には、点火薬の火炎の熱粒子及び高温ガスによって、該カバー部材又は該カップ体の底部のうち点火器50側にある方が破断又は溶融されるものである。
As shown in FIG. 1, a
ガス発生剤30は、点火器50によって点火されることによって生じた火炎によって着火され、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30は、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成型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、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、たとえば塩基性硝酸銅等の塩基性硝酸塩、過塩素酸アンモニウム又は過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩、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、スラグ形成剤、又は燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばヒドロキシプロピレンメチルセルロース等のセルロース誘導体、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、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。ここで、例えば、ガス発生剤30の組成物が、硝酸グアニジン/塩基性硝酸銅/過塩素酸カリウムであり、このガス発生剤30を構成する硝酸グアニジン/塩基性硝酸銅/過塩素酸カリウムの重量組成比が順に55:39:6であるような場合、本ガス発生剤組成顆粒のクルッブ4秒待ち発火点は約230℃付近である。また、各成分それぞれの融点及び分解温度についてであるが、硝酸グアニジンは約215℃に融点を有し、塩基性硝酸銅は約220℃に融点を有しており、また、過塩素酸カリウムは400℃以上で分解する特性を持つ。よって、ハウジング10の成型に用いられる熱硬化性樹脂の硬化温度は、約200℃以下であることが好ましい。このように、ハウジング10の成型に用いられる熱硬化性樹脂は、該樹脂の硬化温度と、使用されるガス発生剤組成物の発火点、融点及び分解温度とを比較して、選択決定される。
The
ガス発生剤30の成型体の形状には、顆粒状、ペレット状、円柱状、ディスク状など様々な形状のものがある。また、成型体内部に孔を有する有孔状(たとえば単孔筒形状又は多孔筒形状等)の成型体も利用される。
The shape of the molded body of the
図1に示すように、フィルタ室18は、上述のハウジング10の周壁に設けられたガス噴出口11を介して外部と通じている。また、フィルタ室18内には、中心に略円柱状の空間40aを有した円筒状の部材からなるフィルタ40が収容されている。また、このように円筒状の部材からなるフィルタ40を利用すれば、作動時においてフィルタ室18を流動する作動ガスの流動抵抗が低く抑えられ、効率的なガスの流動が実現可能となる。フィルタ40は、たとえばステンレス鋼或いは鉄鋼等の金属からなる線材、又は、網材を巻き回したもの或いはプレス加工することによって押し固めたもの等が利用される。具体的には、メリヤス編みの金網、平織りの金網、又はクリンプ織りの金属線材の集合体等が利用される。フィルタ40は、燃焼室17にて発生したガスがこのフィルタ40中を通過する際に、ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってガスを冷却する冷却手段として機能するとともに、ガス中に含まれるスラグ等を除去する除去手段としても機能する。ここで、フィルタ40の一変形例として、金属からなる略円筒状又はすり鉢状の部品を組み合わせて形成した迷路状流路を有したフィルタを使用してもよい。これにより、作動ガスの進路を様々な方向に変更させることができるので、ガスの冷却及びスラグの除去を行うことが可能である。
As shown in FIG. 1, the
なお、ガス発生器100のホルダ20が配置された方の端部には、雌型コネクタ(不図示)が取付けられる。この雌型コネクタは、ガス発生器100とは別途設けられる衝突検知手段からの信号を伝達するハーネスの雄型コネクタが接続される部位である。雌型コネクタには、必要に応じてショーティングクリップ(不図示)が取付けられる。このショーティングクリップは、ガス発生器100の搬送時等において静電放電等によってシリンダ型のガス発生器100が誤動作することを防止するために取付けられるものであり、エアバッグ装置への組付け段階においてハーネスの雄型コネクタが雌型コネクタに挿し込まれることによってその端子ピン52への接触が解除されるものである。
A female connector (not shown) is attached to the end of the
(ガス発生器100の製造工程)
次に、図3を参照して、本発明の第1実施形態に係るシリンダ型のガス発生器の製造工程について説明する。
(Manufacturing process of the gas generator 100)
Next, with reference to FIG. 3, the manufacturing process of the cylinder type gas generator which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
まず、図3(a)に示すように、ハウジング10の基体となる繊維強化複合材料からなるプリプレグシート10Aの上に、図3(a)紙面左から順に、ホルダ20及び点火器50(図示せず)などを含む点火手段、カップ部材31、フィルタ40、閉塞部材12を一列に並べる。続いて、プリプレグシート10Aを、一列に並べた上記点火手段、カップ部材31、フィルタ40、閉塞部材12の外周に巻き回して筒状にする。次に、プリプレグシート10Aの一端を、図1に示したような形状となるように、ホルダ20の第1段部20a及び第2段部20bを覆うように折り曲げる。また、プリプレグシート10Aの他端を、図1及び図2(a)に示した形状となるように、閉塞部材12の第1段部12a及び第2段部12bを覆うように折り曲げる。ここで、プリプレグシート10Aに用いた樹脂が熱硬化性樹脂である場合、ガス発生剤30及び点火薬の発火点以下且つ融点以下で熱硬化させ、ハウジング10を成型する。次に、リング状部材14をハウジング10の一端、リング状部材13をハウジング10の他端に嵌合し(図3(b)参照)、リング状部材13、14の各周囲から中心方向へかしめ固定する(図3(c)参照)。その後、ガス噴出口11を切削などにより形成する。
First, as shown in FIG. 3A, a
ここで、プリプレグシート10Aは、平織り、綾織りなどどのような織り方をしているもの(クロス材(織物プリプレグ))であってもよいし、繊維を一方向に揃えたもの(UD材(一方向性プリプレグ))であってもよい。また、プリプレグシート10Aには、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの各種繊維のうち少なくとも1つを含んだものを使用することができる。プリプレグシート10Aは、これらの繊維を織り込んだものに樹脂を含浸して半硬化させることで作製できる。
Here, the
また、上述のハウジング10の成型工程は一般的にシートワインディング法と呼ばれる種類のものであるが、ハウジング10の成型方法は、この工法に限られない。例えば、連続した炭素繊維に樹脂を染み込ませたものを芯金に巻きつけて、筒状に成形する方法(フィラメントワインディング法)、ガラス繊維を用いるのであれば、ガラス繊維と樹脂との混合物を対象物に吹き付けて成型する方法など、公知の様々な成型方法を用いて、ハウジング10を成型することができる。
Further, the molding process of the
次に、以上において説明したガス発生器100の作動時における動作について説明する。本実施の形態におけるガス発生器100が組み込まれたエアバッグ装置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50が作動する。点火器50が作動すると、点火薬の燃焼によって点火器50内の圧力が上昇し、これによって点火器50の先端が破裂し、火炎が点火器50の先端から外部へと流出する。カップ部材31のホルダ20側の底面は、上述の火炎によって破断又は溶融され、該火炎はガス発生剤30へと至る。
Next, the operation | movement at the time of the action | operation of the
流れ込んだ熱粒子により、ガス発生剤30は着火されて燃焼し、多量のガスを発生させる。このガス発生剤30の燃焼により、カップ部材31の閉塞部材12側の底面が破断又は溶融するとともに燃焼室17内の圧力が上昇し、これによって発生したガスがフィルタ室18へと流れ込む。そして、流れ込んだガスは、フィルタ40を経由して所定の温度にまで冷却される。冷却された多量のガスは、ガス噴出口11からガス発生器100の外部へと噴出される。ガス噴出口11から噴出されたガスは、エアバッグの内部に導かれてエアバッグを膨張・展開させる。
The
(ガス発生器100の主な特徴)
本実施形態によれば、ハウジング10に十分な強度を持たせながら、従来よりもさらに軽量化することができる。したがって、従来よりも軽量化されたガス発生器を提供できる。
(Main features of the gas generator 100)
According to the present embodiment, it is possible to further reduce the weight of the
また、軽量化されているハウジング10の両端部によって、ホルダ20の第1段部20a及び第2段部20bと、閉塞部材12の第1段部12a及び第2段部12bと、を覆って、ハウジング10の両端部を閉塞するとともに、確実にホルダ20及び閉塞部材12を固定することができる。
Moreover, the
さらに、閉塞部材12の第1段部12a及び第2段部12bが、リング状部材13とともにハウジング10の一端部を挟み込み、また、ホルダ20の第1段部20a及び第2段部20bは、リング状部材14とともにハウジング10の他端部を挟み込んでいるので、より確実にハウジング10の両端部を閉塞するとともに、ホルダ20及び閉塞部材12を強固に固定することができる。
Furthermore, the
加えて、リング状部材13が、外部から第2段部12bに向けてかしめ固定されているとともに、リング状部材14が、外部から第2段部20bに向けてかしめ固定されている。これにより、リング状部材13、14を、ホルダ20又は閉塞部材12により確実に固定することができる。
In addition, the ring-shaped
<第2実施形態>
図4は、(a)が一部を断面で表した本発明の第2実施形態に係るガス発生器の内部構造を示す模式断面図、(b)が本発明の第2実施形態に係るガス発生器の内筒部材を示す側面図である。図5(a)は、図3のガス発生器における閉塞部材周囲の拡大断面図である。以下においては、図4及び図5を参照して、本発明の第1実施形態に係るシリンダ型のガス発生器の内部構造について説明する。なお、本実施形態における符号の下2桁が、第1実施形態の部位の符号と同じ場合は、特に示さない限り、同様の部位であるので、その説明を省略することがある。
Second Embodiment
4A is a schematic cross-sectional view showing the internal structure of a gas generator according to the second embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a partial cross-sectional view, and FIG. It is a side view which shows the inner cylinder member of a generator. Fig.5 (a) is an expanded sectional view around the closure member in the gas generator of FIG. Below, with reference to FIG.4 and FIG.5, the internal structure of the cylinder type gas generator which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, when the last two digits of the code | symbol in this embodiment are the same as the code | symbol of the site | part of 1st Embodiment, since it is the same site | part unless otherwise indicated, the description may be abbreviate | omitted.
(ガス発生器200の構成)
第2実施形態に係るガス発生器200は、図4に示したように、アルミニウム又は鉄等の金属製の内筒部材160が、ハウジング110内部に設けられている点で、第1実施形態に係るガス発生器100と主に異なっている。具体的に説明すると、図4に示したように、内筒部材160は、ホルダ120などを有した点火手段、カップ部材131が内包されている燃焼室117、フィルタ140が内包されているフィルタ室118、及び閉塞部材112、を内部に包含する、比較的薄い厚みの筒状部材である。また、内筒部材160は、フィルタ室118の位置に合わせて形成された長細い複数の開口部161と、複数の開口部161のうち1つの位置と対応する位置に形成された切り欠き部162、163とを有している。
(Configuration of gas generator 200)
As shown in FIG. 4, the
複数の開口部161は、ハウジング110の長さ方向に並んだ複数のガス噴出口111の位置に対応するように、内筒部材160の軸を中心として所定角度ごと(例えば、30°ごと、60°ごと)に且つ所定間隔を空けて形成されている。
The plurality of
切り欠き部162は、図4(b)に示したように、ホルダ120に設けられた凸状の嵌合部120cが嵌合可能な形状になっている。また、切り欠き部163は、図4(b)に示したように、閉塞部材112に設けられた凸状の嵌合部112cが嵌合可能な形状になっている。
As shown in FIG. 4B, the
(ガス発生器200の製造工程)
フィルタ140を開口部161の位置に合わせて内筒部材160内部に挿入するとともに、カップ部材131を内筒部材160内部のフィルタ140に隣接する位置に装填する。次に、図4(b)に示したように、嵌合部112cが切り欠き部163に嵌合するように閉塞部材112を内筒部材160に挿入するとともに、嵌合部120cが切り欠き部162に嵌合するようにホルダ120を内筒部材160に挿入する。その後、第1実施形態と同様のプリプレグシートを内筒部材160の外周に巻き回して筒状にする。このとき、切り欠き部162又は切り欠き部163の位置を把握しておく。次に、プリプレグシートの一端を、図4(a)に示したような形状となるように、ホルダ120の第1段部120a及び第2段部120bと、内筒部材160の一端部160aとを覆うように折り曲げる。また、プリプレグシートの他端は、図4(a)及び図5(a)に示したような形状となるように、閉塞部材112の第1段部112a及び第2段部112bと、内筒部材160の他端部160bとを覆うように折り曲げる。ここで、プリプレグシートに用いた樹脂が熱硬化性樹脂である場合、ガス発生剤130及び点火薬の発火点以下且つ融点以下で熱硬化させ、ハウジング110を成型する。次に、リング状部材114をハウジング110の一端、リング状部材113をハウジング110の他端に嵌合した後、第1実施形態と同様に、リング状部材113、114の各周囲から中心方向へかしめ固定する。その後、先ほど予め把握しておいた内筒部材160の開口部161の位置に合わせて、ガス噴出口111を切削などにより形成する。
(Manufacturing process of gas generator 200)
The
(ガス発生器200の主な特徴)
本実施形態によれば、第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。また、樹脂と繊維束又は繊維糸とを用いてハウジング110を形成する際の土台とすることができ、容易にハウジング110を形成することができる。また、ハウジング110のガス噴出口111の位置に対応する開口部161が内筒部材160に予め設けられているので、作動時に発生したガスを確実に放出することができる。
(Main features of gas generator 200)
According to this embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be achieved. Moreover, it can be used as the base at the time of forming the
さらに、切り欠き部162又は切り欠き部163の位置を基準として内筒部材160に設けられた開口部161の位置を決めておくことができるので、内筒部材160の周囲にハウジング110を成型した後であっても、内筒部材160に設けられた開口部161の位置を容易に把握することが可能となる。これにより、ハウジング110を成型した後であっても、ハウジング110のガス噴出口111を容易に開口形成することができる。また、内筒部材160の開口部161の位置は、例えば、2本の端子ピン152の向きとの関係を予め決めておいて、これを基準に判定したり、或いは、ホルダ120又は閉塞部材112の決まった位置に予めマーキングを施しておいたり、一部を変形させる(窪みなどを形成する)ことなどしておいて、位置基準を形成しておき、これを基準に判定することとしてもよい。
Furthermore, since the position of the
また、ガス発生器200の作動時にフィルタ140が高温になることがあったとしても、フィルタ140とハウジング110とが直接接触することを防ぎ、作動後に高温になった場合のフィルタ140でハウジング110が焼損することを防止できる。また、内筒部材160の開口部161は、内筒部材160の厚みに相当する空間が形成されるため、ガス噴出口111を外部から切削などにより形成する場合においても、フィルタ140を破損することなく確実に形成することができる。
Further, even when the
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described based on drawing, it should be thought that a specific structure is not limited to these embodiment. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
例えば、第1実施形態のガス発生器100の他端部における変形例として、図2(b)〜(e)に示したものが挙げられる。具体的に説明すると、図2(b)に示したように、ハウジング72の端部で、フィルタ73に隣接した閉塞部材70における第1段部70aまでだけ覆い、リング状部材71と第1段部70aとの間でハウジング72の端部を挟み込むものであってもよい。また、図2(b)においては、リング状部材71を第2段部70bにかしめ固定するものであってもよい。また、図2(b)の変形例として、リング状部材71がないものであってもよい。
For example, what was shown in Drawing 2 (b)-(e) is mentioned as a modification in the other end of
また、図2(c)に示したように、フィルタ77に隣接した閉塞部材74の段付部を第1段部74a、第2段部74b、第3段部74cの3段状として、第3段部74cの側部までハウジング75の端部で覆い、ハウジング75の端部の外部形状と合致する内部形状を有したリング状部材76と、閉塞部材74との間でハウジング75の端部を挟み込むものであってもよい。また、図2(c)においては、リング状部材76を閉塞部材74中心方向に縮径させ、ハウジング75の端部にかしめ固定するものであってもよい。また、図2(c)においては、閉塞部材74の段付部を第1段部74a、第2段部74b、第3段部74cの3段状としたが、4段以上のものであってもよい。また、これに合わせて、リング状部材76の内部形状を4段以上のものとして、閉塞部材74との間でハウジング75の端部を挟み込むこととしてもよい。
Further, as shown in FIG. 2C, the stepped portion of the blocking
また、図2(d)に示したように、フィルタ78に隣接した閉塞部材79の第1段部79aの縁部79cのみハウジング80の端部で覆い、第2段部79bにはハウジング80の端部が接触しない構成としてもよい。また、図2(d)の変形例として、第2段部79bがないものであってもよい。
2D, only the
また、図2(e)に示したように、フィルタ81に隣接した閉塞部材82の側部に環状溝部82aを形成し、環状溝部82aまでハウジング83の端部で覆う構成としてもよい。
Further, as shown in FIG. 2E, an
また、図2(b)〜(e)と同様に、第1実施形態のガス発生器100の一端部(ホルダ周囲)側を変形してもよい。
Moreover, you may deform | transform the one end part (holder periphery) side of the
また、第2実施形態のガス発生器200の他端部における変形例として、図5(b)〜(e)に示したものなどが挙げられる。具体的に説明すると、図5(b)に示したように、ハウジング72の端部で、フィルタ173に隣接した閉塞部材170における第1段部170aまでだけ覆い、リング状部材171と、第1段部170a及び内筒部材169における他端部169bとの間で、ハウジング172の端部を挟み込むものであってもよい。ここで、閉塞部材170は、第2実施形態における嵌合部112cと同様の嵌合部170cを有している。また、図5(b)においては、リング状部材171を第2段部170bにかしめ固定するものであってもよい。また、図5(b)の変形例として、リング状部材171がないものであってもよい。
Moreover, what was shown to FIG.5 (b)-(e) etc. are mentioned as a modification in the other end part of the
また、図5(c)に示したように、フィルタ177に隣接した閉塞部材174の段付部を第1段部174a、第2段部174b、第3段部174cの3段状として、第3段部174cの側部までハウジング175の端部で覆い、ハウジング175の端部の外部形状と合致する内部形状を有したリング状部材176と、閉塞部材174及び内筒部材168における他端部168bとの間で、ハウジング175の端部を挟み込むものであってもよい。ここで、閉塞部材174は、第2実施形態における嵌合部112cと同様の嵌合部174dを有している。また、図5(c)においては、リング状部材176を閉塞部材174中心方向に縮径させ、ハウジング175の端部にかしめ固定するものであってもよい。また、図5(c)においては、閉塞部材174の段付部を第1段部174a、第2段部174b、第3段部174cの3段状としたが、4段以上のものであってもよい。また、これに合わせて、リング状部材176の内部形状を4段以上のものとして、閉塞部材174との間でハウジング175の端部を挟み込むこととしてもよい。
Further, as shown in FIG. 5C, the stepped portion of the blocking
図5(d)に示したように、フィルタ178に隣接した閉塞部材179の第1段部179aの縁部179c及び内筒部材167の他端部167bのみハウジング80の端部で覆い、第2段部179bにはハウジング180の端部が接触しない構成としてもよい。ここで、閉塞部材179は、第2実施形態における嵌合部112cと同様の嵌合部179dを有している。また、図5(d)の変形例として、第2段部179bがないものであってもよい。
As shown in FIG. 5D, only the
図5(e)に示したように、フィルタ181に隣接した閉塞部材182(図5(e)においては一部を断面図で示す。)の側部に環状溝部182aを形成し、内筒部材184における他端部184b及び環状溝部182aまでハウジング183の端部で覆う構成としてもよい。ここで、閉塞部材182は、第2実施形態における嵌合部112cと同様の嵌合部182cを有している。
As shown in FIG. 5E, an
なお、図5(b)〜(e)と同様に、第2実施形態のガス発生器200の一端部(ホルダ周囲)側を変形してもよい。
In addition, you may deform | transform the one end part (holder circumference | surroundings) side of the
なお、上記各実施形態のガス発生器においては、必要に応じて、点火器の先端部周辺とカップ部材との間に伝火薬(例えば、BKNO3(ボロン・硝酸カリウム)、THPP(水素化チタン・過塩素酸カリウム)等)が装填されていてもよい。 In the gas generator of each of the above-described embodiments, if necessary, a transfer agent (for example, BKNO 3 (boron / potassium nitrate), THPP (titanium hydride. Potassium perchlorate) etc.) may be loaded.
また、図示しないが、上記各実施形態においては、上記伝火薬が内部に装填されているカップ状の伝火薬収容部材を点火器の先端部を覆うようにホルダに設けてもよい。これにより、点火器の作動時に発生する火炎による熱エネルギーを確実にカップ部材の底面付近まで伝火させ、より容易にカップ部材の底面を破断又は溶融することができる。 Moreover, although not shown in figure, in each said embodiment, you may provide a holder with the cup-shaped transfer charge accommodating member by which the said transfer charge is loaded inside so that the front-end | tip part of an igniter may be covered. Thereby, the heat energy by the flame which generate | occur | produces at the time of the action | operation of an igniter can be reliably transmitted to the bottom face vicinity of a cup member, and the bottom face of a cup member can be fractured | ruptured or fuse | melted more easily.
10、72、75、80、83、110、172、175、180、183 ハウジング
10A プリプレグシート
11、111 ガス噴出口
12、70、74、79、82、112、170、174、179、182 閉塞部材
12a、20a、70a、74a、79a、112a、120a、170a、174a、179a 第1段部
12b、20b、70b、74b、79b、112b、120b、170b、174b、179b 第2段部
13、14、71、76、113、114、171、176 リング状部材
17、117 燃焼室
18、118 フィルタ室
20、120 ホルダ
21 中空開口部
30、130 ガス発生剤
31、131 カップ部材
40、73、77、78、81、140、173、177、178、181 フィルタ
50、150 点火器
52、152 端子ピン
74c、174c 第3段部
79c、179c 縁部
82a、182a 環状溝部
100、200 ガス発生器
112c、120c、170c、174d、179d、182c 嵌合部
160、167、168、169、184 内筒部材
160a 一端部
160b、167b、168b、169b、184b 他端部
161 開口部
162、163 切り欠き部
10, 72, 75, 80, 83, 110, 172, 175, 180, 183
Claims (8)
点火薬を内包しており、前記ハウジングの軸方向の一端部に配置され、前記燃焼室内の前記筒状部材を破断又は溶融させて、前記筒状部材内部の前記ガス発生剤を着火燃焼させることが可能なガス発生剤点火手段と、
前記ハウジングの軸方向の他端部に配置されている閉塞部材と、
を備え、
前記ハウジングは、樹脂と繊維束又は繊維糸を用いて長尺円筒状に成型してなる繊維強化部材からなるものであり、
前記フィルタ室は、前記作動ガス生成室よりも前記ハウジングの軸方向の他端部側に位置し、
前記ハウジングの前記フィルタ室を規定する部分の周壁部には、前記フィルタを通過した作動ガスを外部に噴出するための複数のガス噴出口が設けられ、
前記ガス発生剤点火手段と前記ハウジングの一端部との間、及び、前記閉塞部材と前記ハウジングの他端部との間が閉塞されるように、前記ガス発生剤点火手段及び前記閉塞部材の少なくとも一部が前記ハウジングの両端部によって覆われるとともに、前記ガス発生剤点火手段及び前記閉塞部材が前記ハウジングに固定されていることを特徴とするガス発生器。 A working gas generation chamber in which a working gas is generated by burning a gas generating agent sealed in a cylindrical member; a filter chamber in which a filter through which the working gas generated in the working gas generation chamber passes; A long cylindrical housing containing
Igniting and containing the igniting agent, disposed at one end of the housing in the axial direction, rupturing or melting the cylindrical member in the combustion chamber, and igniting and burning the gas generating agent inside the cylindrical member Gas generating agent ignition means capable of
A closing member disposed at the other axial end of the housing;
With
The housing is made of a fiber reinforced member formed into a long cylindrical shape using a resin and a fiber bundle or fiber thread,
The filter chamber is located on the other end side in the axial direction of the housing from the working gas generation chamber,
The peripheral wall portion of the portion defining the filter chamber of the housing is provided with a plurality of gas ejection ports for ejecting the working gas that has passed through the filter to the outside.
At least the gas generating agent igniting means and the closing member are closed between the gas generating agent igniting means and one end of the housing and between the closing member and the other end of the housing. A gas generator characterized in that a part thereof is covered by both end portions of the housing, and the gas generating agent ignition means and the closing member are fixed to the housing.
前記段付部のうち少なくとも前記縁部を含む第1段部分を、前記ハウジングの端部が覆っていることを特徴とする請求項1に記載のガス発生器。 At least two stepped portions are formed at the outer end of the gas generating agent ignition means or the outer end of the closing member,
The gas generator according to claim 1, wherein an end portion of the housing covers a first step portion including at least the edge portion of the stepped portion.
前記内筒部材には、前記ガス噴出口の位置に対応する開口部が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のガス発生器。 In the housing, an inner cylinder member that includes the working gas generation chamber and the filter chamber inside is further provided,
The gas generator according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner cylinder member is provided with an opening corresponding to a position of the gas ejection port.
前記ガス発生剤点火手段及び前記プラグには、前記切り欠き部に嵌合する嵌合部が設けられていることを特徴とする請求項4に記載のガス発生器。 Notches are formed at both ends in the axial direction of the inner cylinder member,
The gas generator according to claim 4, wherein the gas generating agent ignition means and the plug are provided with a fitting portion that fits into the notch portion.
前記熱硬化性樹脂を用いる場合の硬化温度を用いる場合の可塑化温度は、前記ガス発生剤及び前記点火薬の発火点以下もしくは融点以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のガス発生器。 The resin used to mold the housing is a thermosetting resin;
The plasticization temperature in the case of using the curing temperature in the case of using the thermosetting resin is lower than the ignition point or lower than the melting point of the gas generating agent and the igniting agent. The gas generator according to item 1.
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WO2022138134A1 (en) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 日本化薬株式会社 | Gas generator |
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- 2015-03-31 JP JP2015072093A patent/JP2016190580A/en active Pending
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WO2022138134A1 (en) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | 日本化薬株式会社 | Gas generator |
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