JP5226983B2 - インフレータ及びこれを用いた車両用エアバッグ装置 - Google Patents

Description

本発明は、作動することによりガスを発生するディスクタイプのインフレータ及びこれを用いた車両用エアバッグ装置に関する。

下記特許文献１には、運転席用のエアバッグ装置に搭載される扁平円柱形状の所謂ディスクタイプのインフレータが開示されている。この種のディスクタイプのインフレータでは、軸芯部に配置されたスクイブ（点火装置）が作動することにより、スクイブの外周部に充填されたガス発生剤が燃焼し、大量のガスが発生する。発生したガスはアッパケースの周壁部に形成された複数のガス噴出口から噴出されて、折り畳み状態のエアバッグ内に流入される。

ここで、従来、ガス発生剤を燃焼させてガスを発生させるタイプのインフレータの場合、ガス発生剤が燃焼した際の燃焼残渣（以下、「ミスト」と称す。）を除去すると共に高温のガスを冷却するために、環状に巻かれたクーラント・フィルタをアッパケースの内周部に配設していた。このため、インフレータが径方向に大型化すると共にインフレータの重量が増加するという課題があった。

この課題を解決するために、クーラント・フィルタを廃止した所謂フィルタレス構造のインフレータが開発されている（特許文献２、３参照）。簡単に説明すると、インフレータの燃焼室内にはガス発生剤が充填されており、更にその外周部には縦断面視でＬ字状となるガス流路を形成するための流路形成部材が同心円状に配設されている。この構成によれば、ガスが流れる方向が変更される度にガス発生剤のミストが壁面に付着して除去されると共にエアバッグ内に流入されるガス自体も冷却される。
特開２００６−７６５５８号公報 実用新案登録３１２２２５８号公報 実用新案登録３１２２２５９号公報 特開２００１−３４１６１０号公報（図１、図５、段落番号［００６４］） 特表２００７−５０８９７９号公報

しかしながら、上記特許文献２、３に開示された技術による場合、ガスの温度を下げるため及びミストを除去するためにガス流路形成部材等の新たな部品が必要になる。このため、ガス流路形成部材を同心円状に配置するとなるとインフレータが径方向に大型化し、又ガス流路形成部材を設置する分、インフレータの重量も増加する。従って、この先行技術では、インフレータの径方向への小型軽量化という課題が充分には解決されておらず、この点において上記インフレータは改良の余地がある。

なお、特許文献４には、助手席用エアバッグ装置に適用される円柱状のインフレータが開示されている。このインフレータでは、円筒状のインフレータハウジングの軸芯部に細長い円筒状に形成されたガス発生器ハウジングが配設されている。このガス発生器ハウジングの内周側にガス発生剤が充填されており、ガス発生剤が燃焼すると、ガス発生器ハウジングの周壁部に形成された複数の連通孔を介してガスがガス発生器ハウジングからインフレータハウジングの内周面に吹き付けられてからインフレータの外部へ噴出されるようになっている。このインフレータによればガスの冷却及びミストの除去も期待できるが、元々助手席用エアバッグ装置に適用されることを前提としているため、軸方向寸法が長い。従って、軸方向寸法が元々短いディスクタイプのインフレータにそのまま適用することは困難である。

本発明は上記事実を考慮し、ディスクタイプにおいて、ガス冷却性能及びミスト除去性能を確保すると共に、インフレータの径方向への小型軽量化を図ることができるインフレータ及びこれを用いた車両用エアバッグ装置を得ることが目的である。

請求項１の発明に係るインフレータは、ガス噴出孔が形成された周壁部と該周壁部の軸方向の端部を閉止する一対の底壁部とを含んで構成されたインフレータケースと、該インフレータケース内に装着された点火装置と、該インフレータケース内に設けられた燃焼室内に収容され、該点火装置により着火されて燃焼することによりガスを発生するガス発生剤と、前記インフレータケースの内側でかつ前記燃焼室の周囲に形成されると共に、該燃焼室から発生したガスを該インフレータケースの底壁部及び周壁部の内側面に沿って前記ガス噴出孔へ導くガス流路と、前記インフレータケースの内側面で前記ガス流路とされる範囲の一部又は全部に設けられ、ガス流れに乱流を生じさせるための乱流発生手段と、を有することで、フィルタを使用しない構成とされ、さらに、前記燃焼室において前記インフレータケースの底壁部と対向する位置には、該燃焼室と前記ガス流路とを隔成する隔壁が配置されていると共に、前記隔壁には、燃焼室とガス流路とを連通する連通孔及び該隔壁と対向する前記底壁部との間を流れるガスをスクロール流にするフィン形状部が設けられている、ことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のインフレータにおいて、前記フィン形状部は前記隔壁の一般面から前記底壁部側へ隆起する傾斜部を備えており、かつ該傾斜部に前記連通孔が形成されている、ことを特徴とする。

請求項３の発明に係る車両用エアバッグ装置は、請求項１又は請求項２に記載されたインフレータと、該インフレータが取り付けられてこれを支持するベース部材と、該ベース部材に折り畳み状態で固定され、インフレータからのガスの供給を受けて膨張するエアバッグと、折り畳み状態の前記エアバッグをベース部材との間に格納すると共にバッグ膨張圧が所定値に達するとエアバッグドアを展開させてエアバッグを膨出させるエアバッグカバーと、を有することを特徴とする。

請求項１記載の本発明によれば、インフレータケース内には燃焼室が設けられており、燃焼室内にガス発生剤が収容されている。そして、点火装置が作動してガス発生剤が燃焼すると、大量のガスが燃焼室で発生する。発生したガスは、インフレータケースの内側でかつ燃焼室の周囲に形成されたガス流路を通って、インフレータケースの周壁部に形成されたガス噴出孔からインフレータの外部へ噴出される。

ここで、本発明では、インフレータケースの内側面で前記ガス流路とされる範囲の一部又は全部に乱流発生手段を設けたので、ガスはガス流路を流れる際に乱流が生じる。この乱流が生ずることにより、ガスの滞留時間（熱交換時間）が長くなり、インフレータケースから流動抵抗を受ける時間も長くなる。また、乱流が生じることにより、ガスとインフレータケースとの接触面積も増加する。これらのことから、燃焼室で発生した高温のガスの冷却が促進されると共に、ガスに含まれるミストがインフレータケースの内側面に効果的に付着される。

上記より、本発明によれば、新たな部品を特別に追加することなく、ガスの冷却とミストの除去を行うことができる。つまり、従来使用されていた環状に巻かれたフィルタの機能を他の部品で賄うことが可能となり、その結果、フィルタを廃止することができる。

また、本発明によれば、燃焼室で発生したガスは隔壁に形成された連通孔を通ってガス流路に流入し、ガス噴出孔へ向けて流れていく。このとき、隔壁に形成されたフィン形状部によってガスの流れがスクロール流にされる。このため、ガスとインフレータケースとの接触時間が長くなる。その結果、高温のガスとインフレータケースとの熱交換が促進されると共に、ガス中に含まれるミストがより一層インフレータケースの内側面に付着される。

請求項２記載の本発明によれば、フィン形状部が隔壁の一般面からインフレータケースの底壁部側へ隆起する傾斜部を備えており、かつ該傾斜部に上記連通孔を設けたので、ガスはフィン形状部の傾斜部からダイレクトに噴出されてそのままスクロール流を形成する。従って、一旦ガスをインフレータケースの内側面に垂直に当ててからフィン形状部でスクロール流にする場合に比し、スクロール流を作り易い。

請求項３記載の本発明によれば、インフレータが作動すると、折り畳み状態でベース部材に固定されたエアバッグ内へガスが流入される。このため、エアバッグは膨張し、エアバッグカバーの内側面に所定のバッグ膨張圧をかける。このバッグ膨張圧が所定値に達するとエアバッグカバーが備えるエアバッグドアが展開され、エアバッグが膨出される。

ここで、本発明では、請求項１又は請求項２に記載されたインフレータを用いているので、小型軽量な車両用エアバッグ装置が得られる。例えば、車両用エアバッグ装置が運転席用エアバッグ装置の場合には、ステアリングホイールのホイールパッド内に運転席用エアバッグ装置が装着される関係で、ステアリングホイールの径方向にも軸方向にも設置スペースは少ない。このような場合に、本発明を適用することにより、少なくとも径方向に小型軽量化されたインフレータを用いることができるので、運転席用エアバッグ装置を軽量でコンパクトなものにすることができる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係るインフレータは、ディスクタイプにおいて、ガス冷却性能及びミスト除去性能を確保すると共に、インフレータの径方向への小型軽量化を図ることができるという優れた効果を有する。

さらに、請求項１記載の本発明に係るインフレータは、ガスをより一層冷却することができると共にガス中のミストをより一層除去することができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係るインフレータは、簡単な構成でスクロール流を効率良く作り出すことができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の車両用エアバッグ装置は、エアバッグ装置全体の小型軽量化を図ることができるという優れた効果を有する。

〔第１実施形態〕
以下、図１〜図６を用いて、本発明に係るインフレータ及びこれを備えた車両用エアバッグ装置の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印Ｘは乗員側方向を示しており、矢印Ｙは反乗員側方向を示している。

図４には、車両用エアバッグ装置としての運転席用エアバッグ装置を備えたステアリングホイールの正面図が示されている。また、図３には、当該運転席用エアバッグ装置の縦断面図（図４の３−３線断面図）が示されている。これらの図に示されるように、このステアリングホイール１０は３本スポークタイプのステアリングホイールとされており、環状のリム部１２と、リム部１２の軸芯部に配置された図示しないハブと、リム部１２とハブとを連結する３本のスポーク部１４と、リム部１２の中心部に配置されたホイールパッド１６と、を備えている。

上記ホイールパッド１６内には、運転席用エアバッグ装置１８が配設されている。図３に示されるように、運転席用エアバッグ装置１８は、概略的には、図示しないハブに支持されたベース部としてのベースプレート２０と、ホイールパッド１６の一部として形成されベースプレート２０と対向する位置に設けられたエアバッグドア２２と、ベースプレート２０の中央部に形成された円形の貫通孔２７に反乗員側から挿入されたインフレータ２４と、ベースプレート２０とエアバッグドア２２との間に折り畳み状態で格納されたエアバッグ２６と、を主要部として構成されている。

ベースプレート２０は高強度の金属材料によって構成されている。インフレータ２４は、後述するインフレータケース４０のアッパケース３６をベースプレート２０の貫通孔２７内へ反乗員側から挿入させ、アッパケース３６の後述する取付部３６Ｄ（図２参照）を図示しないボルト及びナットで締結することによりベースプレート２０に固定されている。また、エアバッグ２６の開口部２８の内側にはリングプレート（広義には、エアバッグ固定部材として把握される要素である。）３０が配置されており、このリングプレート３０から反乗員側へ向けて突出された複数の図示しないボルトがエアバッグ２６の開口部２８の周縁部及びベースプレート２０の貫通孔２７の周縁部を貫通し、ベースプレート２０の反乗員側から図示しないナットが螺合されることにより、エアバッグ２６の開口部２８がリングプレート３０とベースプレート２０との間に挟持された状態で固定されるようになっている。なお、ベースプレート２０の貫通孔２７の周囲にエアバッグ２６の開口部２８を配置し、貫通孔２７の反乗員側にインフレータ２４の後述するアッパケース３６の取付部３６Ｄを配置し、リングプレート３０から突出するボルトとナットでエアバッグ２６の開口部２８、インフレータ２４のアッパケース３６の取付部３６Ｄをベースプレート２０に共締めするようにしてもよい。

また、上述したエアバッグ２６は、運転席用エアバッグ装置１８自体の組付作業が完了するまで、所定の折り畳み形状を保持するように保護布３２で覆われている。さらに、ホイールパッド１６の裏面側（反乗員側の面）には略Ｈ形状等の薄肉部等によって構成された破断部３４が形成されている。これにより、エアバッグドア２２が上下に展開するようになっている。

以下、図１及び図２を用いて、本実施形態の要部であるインフレータ２４の構造について詳細に説明する。

図１には、図３に示されるインフレータ２４の拡大縦断面図が示されている。また、図２には、当該インフレータ２４の分解斜視図（後述するガス発生剤５２、５４は除く。）が示されている。

これらの図に示されるように、インフレータ２４は、組付状態で乗員側に配置されるアッパケース３６と、反乗員側に配置されるロアケース３８と、から成る金属製のインフレータケース４０を備えている。アッパケース３６は深底の有底円筒形状に形成されており、組付状態で乗員側に配置される底壁部３６Ａと、底壁部３６Ａの周縁部から反乗員側へ立ち上げられた周壁部３６Ｂと、周壁部３６Ｂの反乗員側端部から半径方向外側へ屈曲されたフランジ部３６Ｃと、フランジ部３６Ｃの周方向４箇所から半径方向外側へ延出された取付部３６Ｄ（図２参照）と、によって構成されている。また、ロアケース３８は浅底の略皿状に形成されており、アッパケース３６の底壁部３６Ａに対向して平行に配置される底壁部３８Ａと、底壁部３８Ａから傾斜部３８Ｂを経て半径方向外側へ延出されたフランジ部３８Ｃと、によって構成されている。ロアケース３８のフランジ部３８Ｃにアッパケース３６のフランジ部３６Ｃが当接状態で配置され、この状態でフランジ部３６Ｃ、３８Ｃ同士が溶接されることにより、アッパケース３６とロアケース３８とが一体化されてインフレータケース４０が構成されている。

上述したインフレータケース４０の軸芯部には、スクイブ（点火装置）４２が配設されている。スクイブ４２は略円柱形状に形成されており、反乗員側の端部に位置する円盤状の装着部４２Ａと、この装着部４２Ａよりも一回り大径の基部４２Ｂと、基部４２Ｂの軸芯部から乗員側へ向けて突出する小径の点火部４２Ｃと、を備えている。このうち、装着部４２Ａがロアケース３８の軸芯部に形成された円形の貫通孔４４に嵌合されることにより、スクイブ４２がロアケース３８の軸芯部に位置決めされた状態で装着されている。なお、スクイブ４２は図示しないエアバッグＥＣＵに接続されており、図示しないエアバッグセンサによる検知信号に基づいてエアバッグＥＣＵが運転席用エアバッグ装置１８を作動させるか否かを判定し、エアバッグＥＣＵがエアバッグ作動と判定すると所定電流がスクイブ４２に通電されるようになっている。

上記スクイブ４２の軸長はインフレータケース４０の軸方向寸法の略半分程度とされており、点火部４２Ｃの外周部には、金属製かつ有底円筒状のリテーナ４６が被嵌されている。リテーナ４６の底部４６Ａは、アッパケース３６の底壁部３６Ａに当接されている。また、リテーナ４６の周壁部４６Ｂには周方向に所定の間隔で複数の連通孔４８が形成されており、更に連通孔４８の外周面にはリテーナ４６の内圧が所定値以上になると破れるシール５０が貼られて密閉されている。このリテーナ４６の内部には後述するガス発生剤５４と同一構成のガス発生剤５２が充填されており、後述するガス発生剤５４に火炎を伝播するエンハンサとしての役目を果たしている。

ここで、上述したインフレータケース４０内には、有底円筒形状に形成された金属製の保持部材６０が配設されている。保持部材６０は、外径がアッパケース３６の内径よりも幾分小さく設定された円筒形状の周壁部６２と、この周壁部６２の反乗員側の開口端部を閉塞する円板状の隔壁６４と、によって構成されている。

隔壁６４の周縁部６４Ａは環状に乗員側へ立ち上げられており、周壁部３６Ｂの反乗員側の開口端部の内側に挿入された状態で固定されている。また、隔壁６４の軸芯部には円形の膨出部６４Ｂが形成されており、更に膨出部６４Ｂの軸芯部には取付孔６６が形成されている。この取付孔６６内へスクイブ４２の点火部４２Ｃが反乗員側から挿入され、膨出部６４Ｂに基部４２Ｂが装着される（納まる）ようになっている。そして、スクイブ４２が装着された保持部材６０をアッパケース３６内へ挿入し、ロアケース３８の貫通孔４４にスクイブ４２の装着部４２Ａを嵌合させると、保持部材６０の周壁部３６Ｂの乗員側の端部がアッパケース３６の底壁部３６Ａの反乗員側の面に当接され、スクイブ４２を介して保持部材６０が所定の位置に位置ずれしないように配設されるように各部の寸法が決められている。

上述した保持部材６０が装着された状態において保持部材６０とリテーナ４６との間に形成された環状の空間が燃焼室６８とされ、この燃焼室６８内にガス発生剤５４が充填されて保持されている。なお、この実施形態では、燃焼室６８がアッパケース３６の底壁部３６Ａの内側面、保持部材６０（の周壁部６２、隔壁６４）、リテーナ４６の周壁部４６Ｂによって隔成されている。

さらに、保持部材６０が組付けられた状態では、保持部材６０の隔壁６４とロアケース３８の底壁部３８Ａとの間にリング板状の空間（第１流路７０）が形成されている。また、保持部材６０の周壁部６２とアッパケース３６の周壁部３６Ｂとの間には、環状の空間（第２流路７２）が形成されている。これらの第１流路７０と第２流路７２とは、ロアケース３８の傾斜部３８Ｂの形成位置で相互に連通されており、両者でガス流路７４を形成している。アッパケース３６の周壁部３６Ｂにおいて第２流路７２と接する位置には、アッパケース３６の周方向に所定の間隔で複数のガス噴出孔７６が形成されている。なお、ガス噴出孔７６はシール７８によって閉塞されている。

上記アッパケース３６のガス噴出孔７６は、インフレータ２４の燃焼室６８の軸方向中間位置（図１の一点鎖線Ｐ）よりも乗員側にδだけオフセットした位置に配置されている。また、保持部材６０の隔壁６４には、燃焼室６８と第１流路７０とを連通する多数の連通孔８０が形成されている。すなわち、保持部材６０におけるガス噴出孔７６の配置側（オフセット側）と反対側に位置する隔壁６４に、当該隔壁６２を板厚方向に垂直に貫通する連通孔８０が形成されている。

なお、ガス噴出孔７６が燃焼室６８の軸方向中間位置（一点鎖線Ｐ）よりも乗員側にδだけオフセットした位置に形成されているのは、インフレータ２４がベースプレート２０の貫通孔２７内へ反乗員側から挿入されて、エアバッグ２６の開口部２８をリングプレート３０で挟持した状態でベースプレート２０に締結固定する関係で、ガス噴出方向（ガス噴出孔７６を通る半径方向外側）上にリングプレート３０等の部材が存在しないようにするため（ガスと部材との干渉回避のため）である。

さらに、上述したロアケース３８の乗員側の面（底壁部３８Ａと傾斜部３８Ｂの乗員側の面）には、乱流発生手段としての多数のディンプル８１が形成されている。ディンプル８１は平面視で円形の凹部として構成されており、ロアケース３８の底壁部３８Ａ、傾斜部３８Ｂの全部（全域）に均等に分散して配置されている。つまり、ディンプル８１は、ガス流路７４の形成範囲（即ち、ガス流路７４として用いられる範囲）の一部に形成されている。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

前面衝突すると、図示しないエアバッグセンサによって前面衝突したことが検知され、エアバッグＥＣＵに検知信号が出力される。エアバッグＥＣＵでは、運転席用エアバッグ装置１８を作動させるか否かを判定し、「運転席用エアバッグ装置作動」と判定すると、スクイブ４２に所定の電流が通電される。これにより、まずスクイブ４２の直上に配置されたガス発生剤５２が燃焼し、リテーナ４６の内圧が高められる。リテーナ４６の内圧が所定値に達すると、連通孔４８を塞いでいるシール５０が破断し、火炎が燃焼室６８内へ伝播される。これにより、保持部材６０内に充填されたガス発生剤５４が燃焼し、ミスト８２（図１参照）を含んだ高温のガスが大量に発生する。燃焼室６８内で発生したミスト８２を含んだ高温のガスは、保持部材６０の隔壁６４に形成された多数の連通孔８０を通って、ガス流路７４の第１流路７０内へと流入される（このときのガスの流れを矢印Ａで示す。）。

各連通孔８０はスクイブ４２の軸線に対して平行に隔壁６４に穿設されているので、ガスはロアケース３８の底壁部３８Ａの内側面に垂直に当たってから第１流路７０内を通り、第２流路７２内へと流れていく。つまり、ガスは、燃焼室６８の周りをインフレータケース４０の内側面に沿って流れていく。この過程で、高温のガスがインフレータケース４０と熱交換して冷却されると共に、ガス中に含まれるミスト８２がロアケース３８の底壁部３８Ａに付着して取り除かれる。その後、第２流路７２を通ったガスは、シール７８を破断させアッパケース３６の周壁部３６Ｂに形成されたガス噴出孔７６からインフレータ２４外へ噴出される（このときのガスの流れを矢印Ｂで示す。）。

なお、上記の如くしてインフレータ２４から発生したガスは折り畳み状態のエアバッグ２６内へ流入され、エアバッグ２６を膨張させる。エアバッグ２６のバッグ膨張圧が所定値以上になると、保護布３２が破断されると共にエアバッグドア２２の裏面側に形成された破断部３４が破断してエアバッグドア２２が前後に展開される。その結果、エアバッグ２６が乗員側へ膨出され、ステアリングホイール１０側へ慣性移動する乗員の頭部を含む上体を受け止める。

ここで、本実施形態では、燃焼室６８の周りにガス流路７４を設定するだけでなく、ロアケース３８の底壁部３８Ａ及び傾斜部３８Ｂに多数のディンプル８１を形成したので、隔壁３８の連通孔８０から噴出されたガスが第１流路７０を流れる際に、ディンプル８１の形成位置にてガス流に乱流（このときのガスの流れを矢印Ｒで示す。）が生じる。この乱流が生ずることにより、ガスの滞留時間（熱交換時間）が長くなり、ロアケース３８から流動抵抗を受ける時間も長くなる。また、乱流が生じることにより、ガスとロアケース３８との接触面積も増加する。これらのことから、燃焼室６８で発生した高温のガスの冷却が促進されると共に、ガスに含まれるミスト８２がロアケース３８の内側面に効果的に付着される。

上記より、本実施形態によれば、新たな部品を特別に追加することなく、ガスの冷却とガスに含まれるミスト８２の除去を行うことができる。図５には、従来の一般的なディスクタイプのインフレータ９０の縦断面図が示されている。この図に示されるように、従来のインフレータ９０では、スクイブ９２に装着されるリテーナ９４の軸方向両端部に円板状のプレート９６、９８が上下二枚装着されており、上下のプレート９６、９８の外周部に環状に巻かれたフィルタ９９が配設されていた。このため、インフレータ９０が径方向外側へ大型化する欠点があった。しかし、本実施形態に係るインフレータ２４によれば、ガス流路７４並びに第１流路７０に配置されたディンプル８１がフィルタ９９の機能を賄うので、フィルタ９９を廃止することができる。その結果、ディスクタイプのインフレータにおいて、ガス冷却性能及びミスト除去性能を確保すると共に、径方向への小型軽量化を図ることができる。

この効果（インフレータの小型軽量化）は、運転席用エアバッグ装置１８には特に有効である。すなわち、運転席用エアバッグ装置１８の場合、ステアリングホイール１０のホイールパッド１６内に運転席用エアバッグ装置１８が装着される関係で、ステアリングホイール１０の径方向及び軸方向のいずれの方向にも設置スペースは少ない。このような場合に、上記構成のインフレータ２４を適用することにより、運転席用エアバッグ装置１８を軽量でコンパクトなものにすることができる。

また、ロアケース３８の内側面に多数のディンプル８１を形成することにより、ガス流路７４の第１流路７０を流れるガス流に乱流を発生させる構成としたので、ロアケース３８ひいてはインフレータ２４の製作が比較的容易である。従って、インフレータ２４の製造コストを削減することができる。また、ディンプル８１の大きさ、深さ、個数や配列等を変更することにより、乱流の生じ方を調整することができる。従って、乱流の生じ方を比較的容易に最適化することができる。

なお、上述した実施形態では、ロアケース３８の内側面に凹部であるディンプル８１を形成したが、これに限らず、図６に示されるように、ロアケース３８の内側面に多数の凸状のブランブル１００を設けてもよい。このようなブランブル１００であっても、ガス流に乱流を生じさせることができる。また、ロアケース３８の内側面に凹部と凸部を組み合わせて配置してもよい。

〔第２実施形態〕
以下、図７〜図１０を用いて、本発明に係るインフレータ及びこれを備えた車両用エアバッグ装置の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図７及び図８に示されるように、この第２実施形態に係るインフレータ１１０では、インフレータケース１１２のロアケース３８は前述した第１実施形態と同一に構成されているが、アッパケース１１４が軸方向に長く形成されている（図１と図７を比較参照）。逆に言えば、この第２実施形態では、第１実施形態のインフレータ２４よりも軸方向寸法が大きいインフレータ１１０を搭載するスペースがある運転席用エアバッグ装置を想定している。

アッパケース１１４が軸方向に長くなったことから、このインフレータ１１０では、ガス噴出孔７６が燃焼室１１６の軸方向中間位置（一点鎖線Ｐ’）上に配置されている。つまり、第１実施形態と異なり、ガス噴出孔７６は、燃焼室１１６の軸方向中間位置からインフレータケース軸方向にオフセットしていない構造になっている。

また、保持部材１１８は、外径がアッパケース１１４の内径よりも幾分小さく設定されかつ乗員側の端部が閉止された有底円筒形状の本体部１１９と、この本体部１１９の反乗員側の開口端部を閉塞する円板状の隔壁１２０と、によって構成されている。なお、この実施形態では、本体部１１９が周壁部１１９Ａと底壁部１１９Ｂとによって一体形成されているが、周壁部１１９Ａと底壁部１１９Ｂとを別部品化して両者を一体化してもよい。なお、本体部１１９の底壁部１１９Ｂの軸芯部には、リテーナ４６の周壁部４６Ｂに当接状態で装着されるようにＵ字状断面の装着部１１９Ｂ’が形成されている。

上記保持部材１１８がインフレータケース１１２内に組付けられた状態では、反乗員側に配置された隔壁１２０とロアケース３８の底壁部３８Ａとの間にリング板状の空間（第３流路１２２）が形成されていると共に、本体部１１９の底壁部１１９Ｂとアッパケース１１４の底壁部１１４Ａとの間にもリング板状の空間（第４流路１２４）が形成されている。さらに、本体部１１９の周壁部１１９Ａとアッパケース１１４の周壁部１１４Ｂとの間には、環状の空間（第５流路１２６）が形成されている。第３流路１２２と第５流路１２６とは相互に連通されており、両者でロア側ガス流路１２８を形成している。また、第４流路１２４と第５流路１２６とは相互に連通されており、両者でアッパ側ガス流路１３０を形成している。ロア側ガス流路１２８の流路長とアッパ側ガス流路１３０の流路長とは略同一に設定されている。

さらに、上述したロアケース３８の乗員側の面（底壁部３８Ａと傾斜部３８Ｂの乗員側の面）並びにアッパケース１１４の底壁部１１４Ａの内側面には、前述した第１実施形態と同様構成の多数のディンプル８１が形成されている。

ここで、上述した隔壁１２０の底壁部１２０Ａには、反乗員側へ膨出するフィン形状部１３２が一体に形成されている。なお、図８には、フィン形状部１３２を見やすくするために隔壁１２０を反転させたものと隔壁１２０を反転させていないものと両方描いている。また、図８及び図９に示されるように、フィン形状部１３２は、底壁部１２０Ａの貫通孔６６を中心として周方向に所定の間隔で複数個形成されている。

このフィン形状部１３２は、隔壁１２０の中心に向かうにつれて隆起量が少なくなるように底壁部１２０Ａの一般面から反乗員側へ膨出されている。また、フィン形状部１３２の縦断面形状は三角形状を成しており、又半径方向外側に位置して隆起量が最大になる部分でもその高さがロアケース３８の底壁部３８Ａの内側面に接触しない程度の高さに設定されている。さらに、フィン形状部１３２を隔壁１２０の軸方向に見た場合の稜線１３４は直線ではなく、湾曲した曲線になっている。また、フィン形状部１３２は隔壁１２０の周方向に二つの傾斜面１３２Ａ、１３２Ｂを備えているが、周方向に同じ方向を向く一方の傾斜面１３２Ａには複数個の連通孔８０が形成されている。

一方、保持部材１１８の本体部１１９の底壁部１１９Ｂにも、同様構成のフィン形状部１３２が形成されている。

（作用・効果）
上記構成によれば、スクイブ４２に通電されると、リテーナ４６内のガス発生剤５２が燃焼し、次いでリテーナ４６の連通孔４８を介して火炎が燃焼室１１６内へ伝播され、燃焼室１１６内に収容されたガス発生剤５４が燃焼して大量のガスが発生する。

このガスの半分は、反乗員側の隔壁１２０の連通孔８０を通って第３流路１２２に流入されてから、第５流路１２６へ流れてガス噴出孔７６からインフレータ１１０外へ噴出される。ガスの残りの半分は、乗員側に配置された本体部１１９の底壁部１１９Ｂの連通孔８０を通って第４流路１２４に流入されてから、第５流路１２６へ流れてガス噴出孔７６からインフレータ１１０外へ噴出される。つまり、この第２実施形態では、流路始端からガス噴出孔７６までの流路長が等しいガス流路が二系統（ロア側ガス流路１２８及びアッパ側ガス流路１３０）形成される。この二系統のガス流路に沿ってガスが流れる過程で、前述した第１実施形態と同様の原理によって、ガスとロアケース３８及びアッパケース１１４とで熱交換されて冷却されると共に、ガスに含まれるミスト８２がロアケース３８の底壁部３８Ａ及びアッパケース１１４の底壁部１１４Ａに付着して除去される。

上記より、本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様に、新たな部品を特別に追加することなく、ガスの冷却とミスト８２の除去を行うことができる。つまり、従来使用されていた環状に巻かれたフィルタ９９（図５参照）の機能を他の部品で賄うことが可能となり、その結果、ディスクタイプのインフレータにおいて、ガス冷却性能及びミスト除去性能を確保すると共に、径方向への小型軽量化を図ることができる。

加えて、本実施形態においても、燃焼室６８の周りにロア側ガス流路１２８及びアッパ側ガス流路１３０を設定するだけでなく、ロアケース３８の底壁部３８Ａ及び傾斜部３８Ｂ並びにアッパケース１１４の底壁部１１４Ａに多数のディンプル８１を形成したので、隔壁１２０及び本体部１１９の底壁部１１９Ｂの連通孔８０から噴出されたガスが第３流路１２２及び第４流路１２４を流れる際に、ディンプル８１の形成位置にてガス流に乱流（このときのガスの流れを図７に矢印Ｒで示す。）が生じる。この乱流が生ずることにより、ガスの滞留時間（熱交換時間）が長くなり、ロアケース３８及びアッパケース１１４から流動抵抗を受ける時間も長くなる。また、乱流が生じることにより、ガスとロアケース３８、アッパケース１１４との接触面積も増加する。これらのことから、燃焼室６８で発生した高温のガスの冷却が促進されると共に、ガスに含まれるミスト８２がロアケース３８及びアッパケース１１４の内側面に効果的に付着される。

さらに、本実施形態では、上記ロア側ガス流路１２８及びアッパ側ガス流路１３０の設定及びディンプル８１の設定に加え、保持部材１１８の隔壁１２０及び本体部１１９の底壁部１１９Ｂにフィン形状部１３２を設定したので、ロア側ガス流路１２８の第３流路１２２及びアッパ側ガス流路１３０の第４流路１２４を流れるガスをスクロール流にすることができる。このため、ガス流がスクロール流でないものと比べて、ガスとロアケース３８の底壁部３８Ａ及びアッパケース１１４の底壁部１１４Ａとの接触時間が長くなる。その結果、高温のガスとロアケース３８の底壁部３８Ａ及びアッパケース１１４の底壁部１１４Ａとの熱交換が促進されると共に、ガス中に含まれるミスト８２がより一層ロアケース３８の底壁部３８Ａ及びアッパケース１１４の底壁部１１４Ａの内側面に付着される。その結果、本実施形態によれば、ガスをより一層冷却することができると共にガス中のミスト８２をより一層除去することができる。

加えて、本実施形態では、フィン形状部１３２が三角形断面形状を成しており、一方の傾斜面１３２Ａに燃焼室１１６からのガスを噴出する連通孔８０を形成したので、図９に示されるように、連通孔８０から噴出されたガス（図９に矢印Ｇでこれを示す。）は、ダイレクトにインフレータケース１１２の略周方向に吹出されてスクロール流を形成する。従って、一旦ガスをロアケース３８の底壁部３８Ａ及びアッパケース１１４の底壁部１１４Ａの内側面に垂直に当ててからフィン形状部でスクロール流にする（この場合のフィン形状部はガスの流れを偏向させるためのガイド部として機能する）場合に比し、スクロール流を作り易い。従って、本実施形態によれば、簡単な構成でスクロール流を効率良く作り出すことができる。

なお、上述した第２実施形態では、ガス流路がロアケース３８の底壁部３８Ａ側とアッパケース１１４の底壁部１１４Ａ側の双方に形成されるインフレータ１１０であったため、フィン形状部１３２を隔壁１２０の底壁部１２０Ａと本体部１１９の底壁部１１９Ｂの双方に形成したが、これに限らず、図１０に示されるように、保持部材６０の周壁部６２の反乗員側の開放端部にのみ隔壁１２０が配置されて乗員側の開放端部には隔壁が配置されていない第１実施形態に対して本発明を適用してもよい。

〔実施形態の補足説明〕
上述した実施形態では、運転席用エアバッグ装置１８に本発明に係るインフレータを適用したが、これに限らず、助手席用エアバッグ装置等、他の車両用エアバッグ装置に本発明に係るインフレータを適用してもよい。

また、上述した実施形態では、前面衝突時にインフレータ２４、１１０が作動するものとして説明したが、これに限らず、プリクラッシュセンサ等の衝突予知手段を搭載したシステムに本発明に係るインフレータ及びこれを備えた車両用エアバッグ装置を適用してもよく、その場合は、前面衝突予知時にインフレータが作動することになる。

さらに、上述した実施形態では、隔壁６４、１２０、本体部１１９の底壁部１１９Ｂに板厚方向に貫通する連通孔８０を形成したが、これに限らず、連通孔の軸線がインフレータ２４、１１０、本体部１１９の底壁部１１９Ｂの軸線側へ傾いた（傾斜した）連通孔を設けてもよい。この場合、ガスがインフレータケース４０、１１２の軸芯部側へ一旦寄せられてから再びガス噴出孔７６側へ向かうので、実質的な流路長が長くなり、冷却性能及びミスト除去性能が高められる利点がある。

さらに、上述した第１実施形態では、保持部材６０、アッパケース３６の底壁部３６Ａ、リテーナ４６の周壁部４６Ｂといった三つの要素で燃焼室６８を隔成しており、第２実施形態では、保持部材１１８とリテーナ４６の周壁部４６Ｂといった二つの要素で燃焼室１１６を隔成しているが、これに限らず、保持部材のみで燃焼室を隔成する構成を採ってもよい。例えば、第１実施形態であれば、保持部材６０の軸芯部にリテーナ４６を一体化して、周壁部６２の乗員側の開放端部に連通孔が形成されていない隔壁を蓋として被せる構成を採ってもよい。同様に、第２実施形態であれば、保持部材１１８の隔壁１２０にリテーナ４６を一体化して、保持部材１１８の乗員側の開放端部に連通孔８０が形成された隔壁１２０を被嵌する構成を採ってもよい。

また、上述した実施形態では、アッパケース３６、１１４の周壁部３６Ｂ、１１４Ｂの内側面にディンプル８１等の乱流発生手段を設定しなかったが、これに限らず、これらの周壁部３６Ｂ、１１４Ｂの内側面にも乱流発生手段を設定してもよい。この場合が請求項１の「インフレータケースの内側面でガス流路とされる範囲の全部に」乱流発生手段が設けられた場合に相当する。

さらに、上述した第２実施形態では、フィン形状部１３２の一方の傾斜面１３２Ａに連通孔８０が形成されていたが、フィン形状部とは別個に連通孔８０を形成する構成を採ってもよい。

第１実施形態に係るインフレータを示す拡大縦断面図である。 図１に示されるインフレータ（ガス発生剤の図示は省略）の分解斜視図である。 図１に示されるインフレータを備えた運転席用エアバッグ装置の概略縦断面図（図４の３−３線断面図）である。 図３に示される運転席用エアバッグ装置を備えたステアリングホイールの正面図である。 第１実施形態に係るインフレータの効果を説明するための対比例に係るインフレータの拡大縦断面図である。 図２に示されるロアプレートの変形例を示す斜視図である。 第２実施形態に係るインフレータを示す図１に対応する拡大縦断面図である。 図７に示される保持部材の分解斜視図である。 図８に示される隔壁の裏面図である。 第１実施形態にフィン形状部を設定した第２実施形態の変形例に係り、図２に対応するインフレータ（ガス発生剤の図示は省略）の分解斜視図である。

符号の説明

１６ ホイールパッド（エアバッグカバー）
１８ 運転席用エアバッグ装置（車両用エアバッグ装置）
２０ ベースプレート（ベース部）
２２ エアバッグドア
２４ インフレータ
２６ エアバッグ
３６Ａ 底壁部
３６Ｂ 周壁部
３８Ａ 底壁部
４０ インフレータケース
４２ スクイブ（点火装置）
５４ ガス発生剤
６０ 保持部材
６４ 隔壁
６８ 燃焼室
７４ ガス流路
７６ ガス噴出孔
８０ 連通孔
８１ ディンプル（乱流発生手段）
８２ ミスト
１００ ブランブル（乱流発生手段）
１１０ インフレータ
１１２ インフレータケース
１１４Ａ 底壁部
１１４Ｂ 周壁部
１１６ 燃焼室
１１８ 保持部材
１２０ 隔壁
１２８ ロア側ガス流路（ガス流路）
１３０ アッパ側ガス流路（ガス流路）
１３２ フィン形状部
１３２Ａ 一方の傾斜面（傾斜部）

Claims (3)

1. ガス噴出孔が形成された周壁部と該周壁部の軸方向の端部を閉止する一対の底壁部とを含んで構成されたインフレータケースと、
   該インフレータケース内に装着された点火装置と、
   該インフレータケース内に設けられた燃焼室内に収容され、該点火装置により着火されて燃焼することによりガスを発生するガス発生剤と、
   前記インフレータケースの内側でかつ前記燃焼室の周囲に形成されると共に、該燃焼室から発生したガスを該インフレータケースの底壁部及び周壁部の内側面に沿って前記ガス噴出孔へ導くガス流路と、
   前記インフレータケースの内側面で前記ガス流路とされる範囲の一部又は全部に設けられ、ガス流れに乱流を生じさせるための乱流発生手段と、
   を有することで、フィルタを使用しない構成とされ、
   さらに、前記燃焼室において前記インフレータケースの底壁部と対向する位置には、該燃焼室と前記ガス流路とを隔成する隔壁が配置されていると共に、
   前記隔壁には、燃焼室とガス流路とを連通する連通孔及び該隔壁と対向する前記底壁部との間を流れるガスをスクロール流にするフィン形状部が設けられている、
   ことを特徴とするインフレータ。
2. 前記フィン形状部は前記隔壁の一般面から前記底壁部側へ隆起する傾斜部を備えており、かつ該傾斜部に前記連通孔が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載のインフレータ。
3. 請求項１又は請求項２に記載されたインフレータと、
   該インフレータが取り付けられてこれを支持するベース部材と、
   該ベース部材に折り畳み状態で固定され、インフレータからのガスの供給を受けて膨張するエアバッグと、
   折り畳み状態の前記エアバッグをベース部材との間に格納すると共にバッグ膨張圧が所定値に達するとエアバッグドアを展開させてエアバッグを膨出させるエアバッグカバーと、
   を有することを特徴とする車両用エアバッグ装置。

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