JP3615761B2 - ガス発生装置 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は一般的に、乗物の乗員抑動システムで用いるためのガス発生装置又は膨張装置に関する。
自動車のエアバッグの加圧のオンセット率には、所定位置から外れる乗物の乗員が傷付くのを防ぐために、厳しい要求が付されている。加圧が制御できない強烈なオンセット率では、エアバッグの過剰に急激な膨張が乗員に衝撃を与えるので望ましくない。本発明の思想の本質は、膨張装置の点火器に近い推進剤の粒子が、点火器で作られる衝撃波によって砕ける、すなわち破砕されやすく、この結果ガス発生のオンセット率の著しい増大が生じるということの発見にある。
発明の概要
上記問題点は、点火器に近接離間した関係の衝撃波障壁を利用する本発明により解決される。すなわち、衝撃波を減衰させて、それをもって最初のガス発生に対して時間差を導入することなく推進剤粒子の破砕を最少限にするのである。
そこで本発明によるガス発生装置は、中心軸線およびハウジングの側壁に長手方向に間隔を置いて設けられる複数個のガス放出孔を有する長形の円筒形のハウジングと、該ハウジングと同軸線上に設けられ、その側壁に長手方向に間隔を置いて設けられる複数個の孔および開放された端部を有する長形の円筒形の推進剤管と、推進剤に点火するために前記ハウジングの一端に設けられ、該ハウジングの軸線と同軸の中心軸線および前記推進剤管の開放端と整合連通して配置された放出端を有する円筒形の点火器と、前記推進剤管の中に置かれる複数個の推進剤の粒子から成る推進剤装薬、および、前記推進剤管の中で前記推進剤粒子の間に設置され、それら粒子を長手方向に離間した第１の部分と第２の部分とに分割する円形の衝撃波減衰円盤とを備える。前記衝撃波減衰円盤は前記点火器の放出端から約10mmから約50mm離間され、前記ハウジングの中心軸線に対して直角に延在する。前記衝撃波減衰円盤は、半径方向に分散されて配置され、前記ハウジングの軸線と平行に延在する複数個の孔を有し、そこで、前記点火器から前方へ放出された火炎は、前記第１部分の前記推進剤粒子を通過し、前記衝撃波減衰円盤の孔を通過し、前記第２部分の推進剤粒子を通過して自由に動く一方で、前記点火器から放射される衝撃波は前記衝撃波減衰円盤により減衰され、これによって前記第２部分の推進剤粒子の破砕を阻止する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の衝撃波バリヤを有する膨張装置の断面図である。
第２図は第１図の矢印２方向に見た図面である。
第３図は膨張装置の比較圧力曲線のグラフである。
好適な実施例の詳細な説明
図面に示されるように、本発明の実施例に従うと、自動車のエアバッグのためのガス発生装置、すなわち膨張装置10は、例えばアルミニウム鍛造品とされるハウジング12を備え、このハウジング12には複数個のガス放出オリフィス14が設けられている。ハウジングには一端に一体蓋16を有し、そして他端は開放されていて端部蓋20が嵌込まれている。端部蓋20は中心ボア22を有し、このボア22内に従来の点火器24を受け入れている。点火器24は、この装置の中に収容されている爆薬の電気点火を容易に行うための１対の電気導線26と28を備えている。
円筒形の推進剤管30の一端32は端部蓋20によって支持され、他端34がハウジング12の閉鎖端部分すなわち一体蓋16によって支持されている。
推進剤管30は複数個の比較的小さい孔36を備え、これらによって管30の約25から約40％が開放されている。孔36は本発明の実施例では直径1.6mm（約0.063インチ）である。推進剤管30の内側には破裂フォイル38が備えられ、この破裂フォイル38は、推進剤管30内部に置かれた複数の推進剤粒子40を通る火炎の前方伝播と圧力の増加を制御する。
推進剤管30はスラグ除去スクリーン42で取囲まれ、このスラグ除去スクリーン42は、ワイヤ直径0.58mm（約0.023インチ）の20メッシュワイヤの１つ又はそれ以上の層を有する。推進剤管30の周囲に隔壁管44がスラグ除去スクリーン42から半径方向に離間してはめ込まれ、もってスラグ除去スクリーン42の半径方向の外方にプレナム46を画成する。隔壁管44は複数個の比較的大きい孔48を備え、そして最終フィルタスクリーン50によって取囲まれている。
推進剤40より発生されたガスは推進剤管30からこの内部の孔36を通って出て、スラグ除去スクリーン42を通過し、そしてスラグ除去スクリーン42と隔壁管44の半径方向内壁との間の空間によって画成されるプレナム46に入る。この後、ガスは隔壁管44の孔48および最終フィルタスクリーン50とを通って半径方向の外方に流れ、そしてハウジング12のオリフィス14を通って出ていく。留意すべきは、従来の推進剤粒子40の寸法は、直径9.53mm（約0.375インチ）であり、そして厚さは3.3mm（約0.13インチ）ということである。推進剤粒子40の平均破砕強さは約20kPag（2.9psig）である。
上記寸法の従来の推進剤粒子40が点火器24からの衝撃波によって砕ける、すなわち破砕されることが見い出された。推進剤粒子40が破砕されてより小さな粒子になると、燃焼が加速されて、この結果、急速で時として制御不可能な過剰な圧力上昇が生じる。
本発明によれば、この問題点は点火器24に近接して離間して、例えば点火器24の出口ノズル62から10mmから50mmの個所に衝撃波障壁60を導入することによって解決される。障壁60は内部に複数個の孔64を有し、これら孔64は、点火器24で作られた衝撃波を減衰させるが、火炎を前方へ通過させることができ、これによって推進剤粒子40の燃焼で発生したガスはその点火効率を維持するのである。
第３図に示されるように、最初の30ミリ秒におけるエアバッグの膨張圧力の過剰な上昇が曲線70で示されている。この急激な圧力上昇は、推進剤粒子40の破砕により生じ、この結果高い燃焼ガスオンセット率が生じる。しかし、本発明によれば、推進剤管30の最初の25mmから75mm（約0.98インチから約2.95インチ）の所で衝撃波障壁60が使用された場合、推進剤粒子40の破砕は最少化され、この結果、推進剤の燃焼開始を遅延させること無しに、曲線72に示されるような望ましい「低いオンセット」曲線を得ることができる。
ここに本発明の好適な実施例を開示したが、本発明にはなお、請求の範囲から逸脱せずに様々な変化形が可能であることを理解すべきである。

Claims (1)

1. 中心軸線およびその側壁に長手方向に離間された複数個のガス放出孔を有する長形の円筒形のハウジングと、
   該ハウジングと同軸上に設けられ、その側壁に長手方向に離間された複数個の孔および開放端を有する長形の円筒形の推進剤管であって、主推進剤室として機能する推 進剤管と、
   推進剤点火用に前記ハウジングの一端に設けられ、該ハウジングの軸線と同軸な中心軸線を有し、前記推進剤管の開放端と整合して連通する放出端を有する円筒形の点火器と、
   前記推進剤管の中に置かれ、複数個の推進剤粒子から成る推進剤装薬と、
   前記推進剤管の中で前記推進剤粒子の間に設置され、もって前記推進剤粒子を前記主推進剤室内で長手方向に離間した第１の部分と第２の部分とに分割する円形の衝撃波減衰円盤とを備えたガス発生装置において、
   前記衝撃波減衰円盤は前記点火器の放出端から１0mmから５0mm離間され、前記ハウジングの中心軸線に対して直角に延在し、前記衝撃波減衰円盤はさらに、その内部に半径方向に分散して配置されるとともに、前記ハウジングの軸線に平行に延在する複数個の孔を有し、それにより前記点火器から前方へ放射された火炎が、前記推進剤粒子の前記第１の部分を通過し、前記衝撃波円盤の孔を通過し、前記第２部分の前記推進剤粒子を通過して自由に動く一方、前記点火器から放射された衝撃波が前記衝撃波減衰円盤により減衰されて、前記第２部分の前記推進剤粒子の破砕を阻止するようになされたガス発生装置。

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