JPH02155858A

JPH02155858A - エアバック展開用ガス発生装置の燃焼室

Info

Publication number: JPH02155858A
Application number: JP63309092A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kobari; 小針　紘一; Junichi Kishimoto; 淳一岸本; Koichi Uechi; 上地　幸一
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Nippon Koki Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Nippon Koki Co Ltd
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1988-12-05
Publication date: 1990-06-14
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JP2598813B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、衝突安全装置用の空気袋、救命袋。

ゴムボート脱出シュート等のエアバックをガスにより展
開するのに使用されるエアバック展開用ガス発生装置に
係わり、特にその燃焼室の構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、乗用車において、その衝突時のショックから運転
者を保護するための衝突安全装置は、例えば、６０リツ
ターの容積を持つエアバックと、このエアバックをガス
により展開するためのエアバック展開用ガス発生装置と
から構成されており、乗用車の衝突時に、エアバック展
開用ガス発生装置内に充填した火薬類、あるいはその類
似組成物からなるガス発生剤を点火燃焼させ、その発生
ガスによりエアバックを瞬時に展開して、運転者を衝突
から保護し、運転者の重大な負傷を防止するようになっ
ている。

第８図は、特開昭５５−１１０６４２号公報に開示され
る従来のエアバック展開用ガス発生装置を示すもので、
図において符号１１は、多数のベレット状のガス発生剤
１３が収容される燃焼室を示している。

この燃焼室１１の中央には、ガス発生剤１３を燃焼する
ための点火器１５および着火薬１７が配置されており、
また、燃焼室１１の内周に沿って燃焼室フィルタ１９が
配置されている。

燃焼室１１を囲繞して燃焼室フィルタ１９を通過したガ
スを流入する充気室２１が、環状に配置されている。

そして、この充気室２１内には、充気室フィルタ２３が
収容されており、また、充気室２１には、充気室フィル
タ２３を通過したガスをエアバックに流出するためのガ
ス流出口２５が配置されている。

このようなエアバック展開用ガス発生装置では、点火器
１５に電気が通電されると、着火薬１７が燃焼し、この
燃焼により、ガス発生剤１３が燃焼し、このガス発生剤
１３のガスが、燃焼室１１の内周に沿って配置される燃
焼室フィルタ１９を通り、充気室２１内に流入した後、
充気室フィルタ２３により浄化され、ガス流出口２５を
通りエアバック内に流入し、例えば、０．０４秒程度の
短時間でエアバックが充分に膨張される。

〔発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような従来のエアバック展開用ガス
発生装置では、燃焼室１１内に、多数の顆粒、あるいは
、ペレット状のガス発生剤１３が充填されているため、
その空隙率が非常に大きく、この結果、燃焼室１１の体
積が大きくなり、エアバック展開用ガス発生装置の小型
化を図ることが非常に困難であるという問題があった。

すなわち、例えば、自動車のハンドル等に組み込まれる
エアバック展開用ガス発生装置では、組み込み性および
外観等を向上するために、従来から、エアハック展開用
ガス発生装置の小型化を図ることが強く要望されていた
が、このような理由から小型化を図ることが非常に困難
であった。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、燃焼室
の容積を従来より大幅に低減することのできるエアバッ
ク展開用ガス発生装置の燃焼室を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のエアバック展開用ガス発生装置の燃焼室は、中
央に点火器および着火薬を配置するとともに、これ等の
外側に複数のガス発生剤を配置してなるエアバック展開
用ガス発生装置の燃焼室において、前記各ガス発生剤を
、中央に貫通孔の形成される環状板状に形成するととも
に、これ等のガス発生剤を積層し、中央に形成される前
記貫通孔に前記点火器および着火薬を配置してなるもの
である。

なお、必要により、各ガス発生剤の間には、セパレータ
が配置される。

〔作　用〕

本発明のエアバック展開用ガス発生装置の燃焼室では、
燃焼室内に配置される各ガス発生剤が、中央に貫通孔の
形成される環状板状に形成されるとともに、これ等のガ
ス発生剤が積層され、中央に形成される貫通孔に点火器
および着火薬が配置され、点火器に電気が通電され着火
薬が着火されると、ガス発生剤が燃焼し、燃焼ガスが発
生ずる。

また、必要により、各ガス発生剤の間には、セパレータ
が配置され、ガス発生剤の着火性と燃焼ガスの排気通路
が確保される。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例について説明
する。

第１図および第２図は、第３図のエアバック展開用ガス
発生装置のガス発生剤の詳細を示しており、第３図は、
本発明のエアバック展開用ガス発生装置の燃焼室の一実
施例を備えたエアバック展開用ガス発生装置を示してい
る。

第３図において符号４１は、ガス発生剤４３が収容され
る燃焼室を示している。

この燃焼室４１の中央には、ガス発生剤４３を燃焼する
ための点火器４５および着火薬４７が配置されており、
また、燃焼室４１の内周に沿って燃焼室フィルタ４９が
配置されている。

また、燃焼室４１を囲繞して燃焼室フィルタ４９を通過
したガスを流入する充気室５１が、環状に配置されてい
る。

そして、この充気室５１内には、上部フィルタ５３とガ
ス濾過フィルタ５５とからなる充気室フィルタが収容さ
れている。また、充気室５１には、ガス濾過フィルタ５
５を通過したガスをエアバックに流出するためのガス流
出口５７が配置されている。

なお、この実施例では、燃焼室４１が、ハウジング本体
５９の有底筒状部６１と、この開口部に電子ビーム溶接
６３される蓋部材６５により形成されている。

そして、ハウジング本体５９は、第４図および第５図に
示すように、有底筒状部６１と、この有底筒状部６１の
開口部に外側に向けて一体に形成されるフランジ部６７
と、このフランジ部６７の外周からハウジング本体５９
の底面部６９側に向けて折曲される外筒部７１とから形
成されている。

この外筒部７１の先端には、外側に向けて第２のフラン
ジ部７３が一体形成されており、このフランジ部７３に
は、エアバックを取り付けるための取付孔７５が形成さ
れている。

そして、充気室５１は、第３図に示したように、ハウジ
ング本体５９の外筒部７１および有底筒状部６１をハウ
ジング本体５９の底面部６９側から掩い部材７７により
掩い、この掩い部材７７を外筒部７１および有底筒状部
６１に電子ビームあるいはレーザビーム等の溶接７９．
８０により溶接接合することにより形成されている。

なお、この実施例では、掩い部材７７は、第６図に示す
ように、横断面り字形状をしており、端がハウジング本
体５９の外筒部７１の内側に嵌挿され、他端に形成され
る折曲部８１の内周が７’ｔウジング本体５９の有底筒
状部６１の外周に当接されている。

なお、ハウジング本体５９の有底筒状部６１には、所定
角度を置いて、例えば、１８個のオリフィス８２が形成
されており、また、掩い部材７７には、所定角度を置い
て、例えば、１８個のガス流出口５７が形成されている
。

また、この実施例では、ハウジング本体５９゜蓋部材６
５および掩い部材７７ば、それぞれステンレス鋼により
形成されている。

しかして、この実施例では、燃焼室４１内における点火
器４５および着火薬４７の外側には、５〜６枚のガス発
生剤４３が配置されており、この実施例では、各ガス発
生剤４３は、第１図および第２図に示すように、中央に
貫通孔４４の形成される環状板状に形成されている。

そして、各ガス発生剤４３は、着火性を向上するため、
ガス発生剤４３の内周部および外周部に円弧状の面取り
部４６が形成され、これ等の間が平坦な形状にされてい
る。

また、このガス発生剤４３は、例えば、アンカソーダ６
２重量％、酸化鉄２８重量％、過塩素酸カリ８重量％、
ハンダガラス２重量％を含有しており、例えば、これ等
の組成の粒状物１８グラムを計量し、円環状の成形金型
に充填し、４０〜６０トンの圧力で加圧成形する。

これ等のガス発生剤４３は、積層され、中央に形成され
る貫通孔には、点火器４５および着火薬４７が配置され
ている。

また、各ガス発生剤４３の間には、セパレータ８３が配
置されている。

これ等のセパレータ８３は、例えば、ステンレス製の１
０〜５０番の針金を用いた円環状の金網からなり、ガス
発生剤４３の着火性を向上し、また、ガス発生剤４３の
排気連路の確保を可能にしている。

この実施例では、これ等のガス発生剤４３．セパレータ
８３２着火薬４７および燃焼室フィルタ４９は、ガス発
生剤４３および着火薬４７の吸湿を防止するため、密封
容器８５により囲繞されている。

この密封容器８５は、難燃性の熱可塑性プラスチック、
例えば、ポリプロピレン、ガラス繊維入リナイロン、ポ
リカーボネート、ポリアセクール。

ポリサルホン、ポリエチレンテレフタレート等並びに難
燃性の熱硬化樹脂、例えば、エポキシ、フェノール樹脂
、ポリフェニルサルファイドあるいはアルミニウムから
なり、上蓋８６を下蓋８７に嵌挿した状態で超音波接合
あるいはボットメルト溶着により密封されている。この
場合、アルミニウムは巻き締め、接着あるいは電子ビー
ム溶接により密封される。

密封容器８５の上蓋８６の中央には、ガス発生剤４３の
貫通孔側に陥没し、点火器４５を収容するための凹部８
８が形成されている。

ガス発生剤４３の中央には、着火薬４７が充填されてお
り、この実施例では、着火薬４７は、マグネシウムと四
弗化エチレンとを三弗化塩化エチレンの粘結剤により凝
集処理して形成されている。

この着火薬４７は、例えば、マグネシウム６０重量％、
四弗化エチレン４０重量％と外割りで弗化塩化エチレン
７．５重量％からなる綿状着火薬であり、例えば、１．
１ｇの着火薬を使用すると、発熱量が１９４０カロ’）
−／ｇ、ガス発生量が４１ｃｃ／ｇであり、従来の硼素
−硝酸カリウムの着火薬の発熱量１７９０カロリー／ｇ
、ガス発生量が７９ｃｃ／ｇに比較して、発熱量が高く
、ガス発生量が低いため、ガス発生剤４３が割れず、か
つ、時間遅れのない性能を得ることができる。

なお、この着火薬４７は、以下述べるようにして製造さ
れる。

すなわち、例えば、重量３００ｇの着火薬４７を得るた
めには、三弗化塩化エチレン１４．２ｇをトルエンで溶
解した中に、マグネシウム１８０ｇを入れ、このマグネ
シウムを充分に湿らせ、この湿ったマグネシウムに四弗
化エチレン１２０ｇを入れて混合し、次に１２メツシユ
のふるいを５回通し乾燥し、この乾燥後にミキサーで撹
拌して綿状の着火薬を得ることができる。

第７図は、従来使用されている金属ホウ素と硝酸カリウ
ムを混合した着火薬と、上述の着火薬４７を使用した場
合の燃焼室４１の燃焼圧力を比較したグラフである。

すなわち、図の縦軸は、それぞれの着火薬を使用して同
一のガス発生剤４３を燃焼室４１内で燃焼した時の燃焼
室４１の圧力を示しており、この図からＢ＋ＫＮＯ３の
着火薬による圧力が２１８ｋｇ　／　ｃ＋］であり、マ
グネシウム、四弗化エチレン及び三弗化塩化エチレン（
Ｍｇ−Ｔｅ）からなる着火薬４７で燃焼させた時の圧力
は１３０　ｋｇ／ｃＪとなっている。

これは、Ｂ＋ＫＮＯ３の着火薬は、着火薬のガス発生量
が多く、点火時の初期圧力が高いため、ガス発生剤４３
が割れ、これにより、燃焼圧力が高く、また、燃焼時間
が短くなっている。

一方、Ｍｇ−Ｔｅからなる着火薬４７では、波形は、圧
力も低く、割れのない正常な燃焼圧力波形を得ることが
できる。

すなわち、この実施例では、ガス発生剤４３が環状をし
ているため、第７図に示した従来のエアパック展開用ガ
ス発生装置と同様の着火方法を用いると、ガス発生剤４
３が破壊され、異常燃焼を起こし易く、また、破壊に至
らない時でも、着火性にばらつきが生じていたが、この
実施例では、ガス発生剤４３の中心に直接マグネシウム
をテフロンで凝集処理して形成され着火薬４７を充填し
たので、ガス発生剤４３の破壊の戊を確実に解消できる
。

密封容器８５内には、ガス発生剤４３を囲繞して、燃焼
室フィルタ（第１フイルタ）４９が配置されている。

この燃焼室フィルタ４９は、例えば、網目の大きさが１
０〜３５番のステンレス製の金網をガス発生剤の周囲に
巻回して構成されており、以下に述べる機能を有する。

■ガス発生剤４３の燃焼ガス温度を低下させ、フィルタ
による燃焼生成物の捕捉を容易にする機能。

■振動、衝撃に対する緩衝材として作用する機能。すな
わち、ガス発生剤４３が割れると、ガス発生剤４３の表
面積が大きくなり、異常燃焼することとなるが、この燃
焼室フィルタ４９により、エアハック展開用ガス発生装
置を乗用車等に組み込むまでの間における落下事故、あ
るいは、乗用車に装着された後の長期間の振動によるガ
ス発生剤４３の割れが防止される。

■燃焼生成物の捕捉機能。

■ガス発生剤４３の保持と燃焼ガスの排出経路を確保す
る機能。排出経路がないとハウジング内が高圧力になり
破壊する虞がある。

充気室５１内は、仕切板８９により上下に分割されてお
り、仕切板８９の上部には、上部フィルタ（第２フイル
タ）５３が、下部には、ガス濾過フィルタ（第３フイル
タ）５５が配置されている。

仕切板８９は、例えば、ステンレス、アルミニウム等の
部材からなり、掩い部材７７の内周面に圧入されている
。この仕切板８９は、燃焼室フィルタ４９を通過して充
気室５１内に流入した燃焼ガスが、上部フィルタ５３に
流入した後、この燃焼ガスの流れを変更し、ガス濾過フ
ィルタ５５に導く作用をする。

上部フィルタ５３は、ハウジング本体５９に形成される
オリフィス８２に相対して配置されており、例えば、ス
テンレス製デミスタ−金網をリング状金型によりプレス
成形して形成されている。

この上部フィルタ５３は、オリフィス８２から噴出した
高流速の燃焼ガスをスラグスクリーンに衝突させること
により、この高流速の燃焼ガスを乱流とし、金網に燃焼
ガス残渣を付着させる作用をする。

ガス濾過フィルタ５５は、燃焼ガスをエアバックが焼損
しない程度にまで冷却し、また、燃焼ガスに含まれる燃
焼残渣を除去し、エアバックに無害の窒素ガスのみを供
給する機能を有しており、内側から順に細目金網、金属
繊維焼結布、無機繊維質シート、金属繊維焼結布２畳み
織り金網および細目金網を層状に重ね巻きして形成され
ている。

ここで、細目金網は、例えば、１０〜４５番のステンレ
ス製の金網を筒状に複数回巻回して構成されており、燃
焼ガスを冷却することにより、エアバックを適性に膨張
させるために必要なガス量の調整をする作用をする。

畳み織り金網は、例えば、ステンレス製の金網からなり
、金属焼結布の外周に巻回されガスを乱流にし分散する
作用をする。

無機繊維質シートは、金属繊維焼結布を介して畳み織り
金網の内周に巻回され、この実施例においては、ガス中
に含有され、刺激臭の元になる酸化ナトリウムおよびナ
トリウム金属の微粉末を濾過する作用をする。

この無機繊維質シートの内側および外側に隣接して金属
繊維焼結布が巻回されており、この金属繊維焼結布およ
び畳み織り金網は、無機繊維質シートがガス流により破
壊されるのを防止する作用をする。

なお、金属繊維焼結布は、例えば、線径４〜８ミクロン
メートルのステンレス線条を５００　ｇ／ボで使用して
、厚さ０．２〜１．０ｍｍになるように圧縮焼結して構
成されており、空隙率は、６５〜９０％である。

また、ガス濾過フィルタ５５の上下には、ガス濾過フィ
ルタ５５からのガス漏れを防止するために、パツキン９
１が配置されている。

このパツキン９１は、燃損を防止するため、シリコンゴ
ム等の耐熱性、難燃性のものが使用されており、板厚は
、０．６〜２．０ｍｍとされている。

点火器４５は、蓋部材６５の中心に形成される貫通孔に
螺合されるプラグ９３により支持されており、プラグ９
３の中心には、シール部材９５が充填されている。

以上のように構成されたエアバック展開用ガス発生装置
では、点火器４５に電気が通電されると、着火薬４７が
燃焼し、この燃焼により、ガス発生剤４３が燃焼し、こ
のガス発生剤４３のガスは、燃焼室４１の内周に沿って
配置される燃焼室フィルタ４９を通り、充気室５１内に
流入した後、上部フィルタ５３に流入し、仕切板８９に
衝突し、反転した後、ガス濾過フィルタ５５により浄化
され、ガス流出口５７を通りエアバック内に流入し、例
えば、０．０４秒程度の短時間でエアバックが充分に膨
張される。

しかして、以上のように構成されたエアバ・ンク展開用
ガス発生装置の燃焼室では、各ガス発生剤４３を、中央
に貫通孔４４の形成される環状板状に形成するとともに
、これ等のガス発生剤４３を積層し、中央に形成される
貫通孔４４に点火器４５および着火薬４７を配置したの
で、従来のように、燃焼室４１内に多数の顆粒、あるい
は、ベレット状のガス発生剤４３を充填する場合に比較
して、その空隙率を大幅に低減することができ、この結
果、燃焼室４１の体積が減少し、エアバンク展開用ガス
発生装置の小型化を図ることが容易に可能となる。

また、以上のように構成されたエアハック展開用ガス発
生装置の燃焼室では、ガス発生剤４３の間にセパレータ
８３を配置したので、ガス発生剤４３の着火性と燃焼ガ
スの排気通路を充分に確保することが可能となる。

また、この実施例では、ハウジングを、ハウジング本体
５９、蓋部材６５と掩い部材６５とにより構成し、これ
等を相互に溶接で固着するようにしたので、燃焼室４１
の構造とあいまってエアハック展開用ガス発生装置を従
来より大幅に小型化することが可能となる。

なお、以上述べた実施例では、ガス発生剤４３の内周部
および外周部に円弧状の面取り部４６を形成した例につ
いて説明したが、本発明はかかる実施例に限定されるも
ので塘なく、例えば、内周部と外周部とが薄くこれ等の
間が厚い太鼓状としても良いことは勿論である。

また、以上述べた実施例では、ガス発生剤４３を円環状
に形成した例について説明したが、本発明はかかる実施
例に限定されるものではなく、例えば、必要によっては
、中心から所定の角度で２〜４分割しても良いことは勿
論である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、燃焼室内に充填され
る各ガス発生剤を、中央に貫通孔の形成される環状板状
に形成するとともに、これ等のガス発生剤を積層し、中
央に形成される貫通孔に点火器および着火薬を配置した
ので、従来のように、燃焼室内に多数の顆粒、あるいは
、ベレット状のガス発生剤　　を充填する場合に比較し
て、その空隙率を大幅に低減することができ、この結果
、燃焼室の体積が減少し、エアパック展開用ガス発生装
置の小型化を図ることが容易に可能となる。

また、本発明では、ガス発生剤の間にセパレータを配置
したので、ガス発生剤の着火性と燃焼ガスの排気通路を
充分に確保することが可能となり、また、セパレータに
よって、燃焼ガスを冷却し、燃焼残渣を除去できるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第３図のガス発生剤を示す縦断面図である。第２図は第１図のガス発生剤の」二面図である。第３図は本発明のエアバック展開用ガス発生装置の燃焼
室の一実施例を備えたエアパック展開用ガス発生装置を
示す縦断面図である。第４図は第３図のハウジング本体を示す縦断面図である
。第５図は第３図のハウジング本体の上面図である。第６図は第３図の掩い部材を示す縦断面図である。第７図は着火薬の性能を示すグラフである。第８図は従来のエアバック展開用ガス発生装置を示す縦
断面図である。〔主要な部分の符号の説明〕４１・・・燃焼室４３・・・ガス発生剤４４・・・貫通孔４５・・・点火器４７・・・着火薬４９・・・燃焼室フィルタ５１・・・充気室５７・・・ガス流出口５９・・・ハウジング本体６１・・・有底筒状部６９・・・底面部６７・・・フランジ部７１・・・外筒部７７　・・掩い部材８３　・・セパレータ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）中央に点火器および着火薬を配置するとともに、
これ等の外側に複数のガス発生剤を配置してなるエアバ
ック展開用ガス発生装置の燃焼室において、前記各ガス
発生剤を、中央に貫通孔の形成される環状板状に形成す
るとともに、これ等のガス発生剤を積層し、中央に形成
される前記貫通孔に前記点火器および着火薬を配置して
なることを特徴とするエアバック展開用ガス発生装置の
燃焼室。
（２）各ガス発生剤の間には、セパレータが配置されて
いる請求項１記載のエアバック展開用ガス発生装置の燃
焼室。