JPH06509303A - 接合点が周設されたガス発生器 - Google Patents

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】 接合点が周設されたガス発生器 本発明は、乗員を衝撃から保護するエアバッグのためのガス発生器に関するもの であり、詳しくは新規の外殻構造を有するガス発生器に関するものである。

従来技術 従来のガス発生器では、ハウジング内のガス発生装置により発生されたガスをエ アバッグに導入するめだ、ハウジングに複数のガス噴出口が形成されている。こ の噴出口は一般的に、ガス発生器のハウジング製造の際にプレスでハウジングを 剪断したりプレス抜きしたり切削して形成される。剪断や切削の後には鋳はりの 除去を行う必要かある。このような加工は余分な時間を必要とし、機械類、部品 、労力のためにコストかかかる。

Ｌｅｉｓｉｎｇ、　ｅｔ　ａｌ、による米国特許第３．５３２，３６０号には、 ハウジング、ガス発生部、クーラント室、膨張エアバッグか設けられたガス発生 器が開示されている。ハウジングはほぼ椀状で底壁と側壁とを備えている。ガス 発生器は、孔が穿設された一枚の板と、ガス発生剤か燃焼したときの圧力で破裂 する仕切板とによってエアバッグと隔てられている。燃焼混合気は、エアバッグ 内に送られた後も、エアバッグを完全に膨張させるまで燃焼し続ける。

Ｌｅｉｓｉｎｇ、　ｅｔ　ａｌ、による米国特許第３，６１８．９８０号に開示 されているガス発生器には、伝火薬と、この伝火薬により発生したガスによって 膨張するバッグとか設けられている。また、燃焼する伝火薬がガス発生器からバ ッグ内に移動しないようにするためのわな装置も設けられている。わな装置は、 伝火薬を割れ目に向かわせるデフレクタも具備している。割れ目によって各物質 は、それが収められている室の壁に吹き付けられてほぼ円を描き、これにより伝 火薬は効率良く燃焼する。反応粒子はその質量と移動速度のために完全燃焼する まで室の中に保持される。ガス発生器に設けられた二つのハウジングは、複数の 固定具によって相互に連結されている。

Ｈａｓｓによる米国特許第３．６３２，１．３３号の膨張エアバッグは、点火さ れると、集中／分散ノズルの集中端部とさらに膨張エアバッグとに送られる高速 ガス流を発生させるガス発生器を備えている。

高速ガス流は、ガス発生器外部からエアバッグ内にガスを流入させる働きも持っ ている。

５ｃｈｎｅｉｔｅｒ　ｅｔ　ａｌ、による米国特許第３，９８５，０７６号に開 示されているガス発生器は、環状の室を構成する内側ハウジングおよび外側ハウ ジングと、ガス発生剤に包囲された中央点火手段とを備えている。複数の孔が周 設された内側ハウジングは外側ハウジングとねじで嵌合するようになっている。

ガス発生剤は点火時に破裂する仕切板で囲まれている。この結果上しるガスは、 固形物用フィルタ、ｐＨ中和剤、冷却器を通過して、最後には膨張構造物に流入 する。

Ａｄａｍｓ　ｅｔ　ａ［、による米国特許第４，２９６，０８４号には、下側の 凹状ハーフシェルとこれにねじで取り付けられる上側の凸状ハーフソエルとを有 するハウジングから成る、ガス発生方法およびその装置が開示されている。ハウ ジング内には、ガス発生剤を有する燃焼室と、点火器と、燃焼室内の第一フィル タ手段と、燃焼室の外側の第二フィルタ手段とが設けられている。第一フィルタ 手段は、燃焼室から燃焼物質の流出を遅らせるため燃焼プロセスの温度になると 膨張して粘着性となる織物から成っている。

Ｎｉ１ｓｓｏｎ、　ｅｔ　ａｌ、の米国特許第４，２７８．６３８号のガス発生 器ニはハウジングが設けられ、このハウジングは、点火装置を備えた中央管状ハ ウジング部と、これを包囲するガス発生剤を備えた反応室と、これを包囲するフ ィルタとを有している。このガス発生器には反応室の一部を構成するＳ字形の壁 部が設けられ、ガスはこの壁部に穿設された孔を通過して膨張室に送られる。

Ａｄａｍｓ、　ｅｔ　ａｔ、による米国特許第４，５３０，５１６号に開示され ているのは、相互に溶接固定される上部シェルおよび下部シェルと、ハウジング の中央に取り付は固定された鋼製の長形中央固定部材とから成る、膨張エアバッ グが装着使用されるガス発生器である。

ハウジングは、点火充電装置を備えた中空の円筒形有孔部材を有している。中央 固定部材の周囲には、ガス発生剤が設けられた環状室か形成されている。ガス発 生剤が燃焼すると、ガスは円を描いてスクリーンフィルタとディフューザスクリ ーンを通過し、ハウジングの出口を介してエアバッグへと流入する。

Ａｄａｍｓ、　ｅｔ　ａｌ、の米国特許第４．５４７．３４２号には、相互に溶 着される上部シェルと下部シェルとから成るハウジングを有する、膨張エアバッ グが装着使用されるガス発生器が開示されている。ハウジング内には、それぞれ が室を構成する同軸のシリンダが三本、一体形成されている。ガス発生剤は燃焼 室に設けられている。ガス発生剤が点火されると、ガスは、内側スクリーンフィ ルタバックを通って半径方向外側に流れ、燃焼室出口を通る。ガスはここで塞ぎ 止められてデフレクタリングによって下向きに方向を変え、さらにデフレクタリ ングと外側スクリーンバックとの間を半径方向外側に流れて外側スクリーンバッ クを通過し、最後にハウジング内の出口穴から流出する。

Ｂｏｌｌｅａｕによる米国特許第４．５７８．２４７号には、溶接固定されて点 火室と外室とを構成する第一および第二の同軸シリンダをそれぞれ有する二つの サブアセンブリが設けられたハウジングから成るガス発生器が開示されている。

外室は、軸方向に設けられた三つの室に分けられ、第一の室には燃料が、第二お よび第三の室には冷却手段並びにフィルタ手段が設けられている。

Ｈｉｌｌの米国特許第４，５９０，０４１号に開示されたガス発生器では、ガス 発生剤の球粒の持続時間の安定性を向上させるとともに球粒の劣化を抑えるため ガス発生剤が加圧状態に保持される。圧力は球粒にスプリングバイアスされた板 によって加えられる。

Ｃｕｎｎｊｎｇｈａｍの米国特許第４，９４３．０８６号のガス発生器には、外 側シェルとこれに溶接固定された内側シェルとから成るハウジングか設けられて いる。シェルによって構成されたハウジングの内部は、外側ディフユーザ室の内 側燃焼室となっている。点火剤はハウジングの構成部材のいずれにも固定されて いない容器に収められているため、容器に多数の孔を穿設することができ、また は燃焼室に流入するガスの拡散パターンがいろいろ選択できる。これにより、ス クイブか点火粉末に直接発火して点火かより確実となるので、点火粉末か充填さ れる点火カップが不必要となる。

ミゾグチによる日本特許第ＪＰ６３−３０１１４４号に開示されているエアバッ グの構造は、格子の形状または多数の柱から成る形状であるため、エアバッグを 膨張させるのに必要な空気を減らすことができる。

コウギョウによる日本特許！ＪＰ４７−３００４５号には、衝撃後に加速された 物体を受け入れるための一つの部材によって連結された一連の管状インフレータ から成り、衝撃吸収のための急激膨張装置が開示されている。

トヨタ自動車による日本特許第ＪＰ５０−１６０５７号に開示されているエアバ ッグは、エアバッグの形状を維持するため、格子または波の形状の固定接続部に よって連結された内側および外側の被膜を存している。

発明の目的と要約 本発明のエアバッグ用ガス発生器は、それぞれがフランジを有する第一および第 二の外殻から成るハウジングと、ハウジング内に配設されたガス発生装置と、エ アバッグを膨張させて乗員を衝撃から保護するためガス発生装置からのガスをエ アバッグに導入する噴出口とを存している。

本発明のガス発生器の特徴は、第一外殻のフランジと第二外殻のフランジとを所 定間隔て接合または固定することにより形成されたフランジ部を、ハウジングか 有することである。このようにしてそれぞれのフランジが接合された接合部分と 、隣接する接合部分の間に形成された、フランジが当接しているだけの当接部分 とにより、外殻とうしが相互に固定されているのである。当接部分はガス噴出口 を構成し、ハウジング内のガス圧により開く。

フランジ部はハウジング内側の継ぎ目部分に凹所を有し、この凹所にソール部材 が配設されることが望ましい。シール部材は突起状のシールで１．第一および第 二外殻のフランジのいずれかに形成され、断面がＶ字形であると好都合である。

また、０リングやガスケットをシール部材とすることもできる。

したがって本発明の目的は、製造時に必要な機械加工工程を減らすことのできる ガス発生器を提供することである。

本発明の別の目的は、製造時に必要な機械加工工程を減らすことによって低コス トで製造できる、エアバッグ用ガス発生器を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、ガス発生器内の燃焼ガスの圧力蓄積によってガス発 生器のハウジングに形成されるガス噴出口を通って、燃焼ガスかエアバッグに流 入する、エアバッグ用ガス発生器を提供することである。

図面の簡単な説明 本発明の上記およびその他の目的は、以下の「発明の詳細な説明」および添付図 面を参照することにより当該技術分野の熟練者には明らかとなろう。添付図面に おいて、 図１は、本発明によるガス発生器の一実施例の断面図である。

図２は、図１のガス発生器の上面図である。

図３は、本発明によるガス発生器の別の実施例の断面図である。

図４は、本発明によるガス発生器の別の実施例の断面図である。

図５は、本発明によるガス発生器の別の実施例の斜視図である。

発明の詳細な説明 図１は本発明によるガス発生器の一実施例である。ガス発生器の全体には参照番 号８か付けられている。ガス発生器８のハウジングは第一外殻すなわちディフュ ーザシェルＩＯと第二外殻すなわちクロージャシェル３０とから成っている。デ ィフューザシェル１０とクロージャシェル３０のそれぞれには、円形部１２．３ ２と円形部の外周部に形成された周壁１４．３４とを有している。

参照番号２０のフランジは周壁１４，３４の縁部に形成されている。フランジ２ ０はディフューザジェルフランジ１６とクローシャンエルフランジ３６とから成 っている。フランジ１６と３６とはスポット溶接等の適当な手段により、相互に 所定の間隙をあけてフランジ部２０の周方向に部分的に接合されている。

図２に示すように、フランジ部２０はフランジが互いに接合された接合部分２２ と、隣接する接合部分どうしの間に形成された、フランジが当接しているだけの 当接部分２４とを存している。当接部分２４はガス噴出口を構成する。この噴出 口は通常は閉じた状態であるが、ハウジング内部で発生した燃焼ガスの圧力によ って開く。

これによりハウジングの内部と図示されないエアバッグの内部とが連通ずるため 、燃焼ガスはガス噴出口を通ってエアバッグに流入できる。

点火装置収容室４０はハウジング内に雌ねじ部材４６と雄ねじ部材４７とによっ て形成される。雌ねじ部材４６は雄ねじ部材４７にねじで螺合して、ディフュー ザシェルＩＯとクロージャシェル３０とを固定する。エンハンサ（伝火薬）５６ と点火装置を構成するスクイブ５４とは、ともに点火装置収容室４０に配設され る。伝火薬５６は雌ねじ部材４６に、スクイブ５４は雄ねじ部材４７に設けられ ている。雌ねじ部材４６にはまた、伝火薬５６の火炎を燃焼室５０に伝える開口 部５７が形成されている。

燃焼室５０は点火装置収容室４０の外側に位置している。燃焼室５０は円筒形で 点火装置収容室４０を囲繞している。燃焼室５０の外周部分にはフィルタ４２が 配設されている。フィルタ４２と雌ねし部材４６との間に位置する燃焼室５０に は、ガス発生剤が充填される図示されないリング状キャニスタ容器が設けられて いる。

衝撃を受けて図示されないセンサか作動すると、スクイブ５４が発火して伝火薬 ５６が点火され、高温高圧の火炎が発生する。炎は開口部５７を通過して、ガス 発生剤が充填されたキャニスタ容器の壁を突破し、容器内部のガス発生剤に点火 する。キャニスタ容器内で発生したガスはキャニスタ容器の壁を突破してフィル タ４２を通過し、さらにフランジ部２０の当接部分２４を開かせる。これにより ガス噴出口か形成されハウジング内部とエアバッグ内部とが連通ずるので、燃焼 ガスはガス噴出口を通ってエアバッグ内に噴出する。

（図１の矢印Ａ） 図３は本発明の別の実施例におけるガス発生器１０８の断面図である。図会体に おいて同様の参照番号は同様の部材を示す。ガス発生器＋０８には、ハウジング 内部の継ぎ目部分に凹所１３８が形成されたフランジ部１２０か設けられる。凹 所１３８は、ディフューザシェル＋１０とクロージャシェル１３０のそれぞれの フランジ１１６．１３６に形成された軸方向に凹状の周面から構成される。ディ フューザシェル＋１０のフランジ１１６の凹状周面には、Ｖ字断面を有するナイ フ端のような突起状シール１３９が取り付けられる。

シール＋３９の端部は当接するフランジ１３６の凹状周面と密着して、ハウジン グ内部を周囲から密封している。ナイフ端１３９は軟弱なためガス発生剤が爆発 するとすぐに燃え尽きてしまう。凹所１３８に複数のナイフ端１３９を設けるこ とも可能である。

図４に示された本発明による別の実施例のガス発生器２０８では、ハウジングを 密封するため凹所２３８に０字リング２３７が設けられている。この構造ではハ ウジング内部に気密シールが形成される。

同様にガスケットをシールとして使用することもできる。

本発明による実施例のすべてにおいて、ハウジングに開口部を形成しなくてもよ いので、剪断加工や切削加工のような機械加工は不必要である。さらに、一般的 には剪断加工や切削加工の後に必要となる鋳はり除去も行わなくて済む。この結 果、ガス発生器の構成部品のコストが安くなり、労力および時間も節約できる。

ハウジングのフランジ部周辺にシール部材が配設されるので、ハウジング内部に 気密シールが形成される。そのためエアバッグ内に各部材が収容されてから時間 が経っても、エアバッグは正常に機能する。

ガス噴出口の容量はハウジング内部のガス圧に比例するので、ガス噴出口が安全 弁として機能する。したがって内部のガス圧が異常に上昇する危険はない。また 、ガス発生器の内圧が調節されるため、容器の設計が容易でガス発生器の小型化 や軽量化が可能である。

フランジ相互を強固な接合と緩い当接の両方の部分によって接続させるための手 段としては、画部分を溶接、スポット溶接、リベット結合、ボルト締め、かしめ 等を用いることができるが、これらに限定されない。

図５のように、本発明のガス発生器の周縁部を、ガス噴出口を確実に形成するた めスカラップ（はたて貝）の形状とすることもできる。この実施例では、ディフ ューザシェル３１０とクロージャシェル３１２のそれぞれのスカラップ状フラン ジ３２０によって、ガス噴出口の一部またはその全部が構成される。スカラップ 状のディフューザノニルフランジ３１６とクロージャジェルフランジ３３６には 、山部３６２，３６１とその間に形成された谷部３６４，３６３とかそれぞれ設 けられている。谷部どうしは、接合点３２２において適切な手段により接合され る。山部どうしの間には孔３５６が形成される。一般的に孔３５６はフランジの 全体にわたって延びている。図示されない遮蔽ストリップをガス噴出口に配設す ることもでき、これはガス発生剤が燃焼すると即座に吹き飛ぶようになっている 。

以上、本発明の詳細な説明してきたが、この説明は発明の趣旨および範囲を限定 するものではない。特許証による保護を申請する範囲は以下の「特許請求の範囲 」に示す。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．フランジを有する第一外殻とフランジを有する第二外殻とから成るハウジン グと、 ハウジング内に配設されるガス発生装置と、ガス発生装置からのガスをエアバッ グに導入するガス噴出口と、第一外殻のフランジと第二外殻のフランジとを接合 する複数の接合部分と、 接合部分の間に形成された、フランジが相互に当接しているだけの当接部分と、 から成るエアバッグ用ガス発生器において、衝撃を受けるとガス発生器から発生 されたガスによりフランジの当接部分が開いてガス噴出口が形成され、ガス発生 器からのガスがエアバッグに流入する。
2. ２．フランジ部のハウジング内部側に凹所が形成されてこの凹所にシール部材が 配設される請求項１に記載の装置。
3. ３．第一外殻と第二外殻のいずれかに形成されたＶ字断面を有するナイフ端シー ルからシール部材が成る請求項２に記載の装置。
4. ４．シール部材がＯ字リングまたはガスケットである請求項２に記載の装置。
5. ５．接続手段がガス発生器の周囲に設けられた復数のスポット溶接から成る請求 項１に記載の装置。
6. ６．接続手段が接続強度の異なる部分を有する溶接から成る請求項１に記載の装 置。
7. ７．接続手段がガス発生器のフランジ上に周方向に設けられたリベットから成る 請求項１に記載の装置。
8. ８．接続手段がガス発生器の周囲に設けられたボルトから成る請求項１に記載の 装置。
9. ９．接続手段がガス発生器周囲の複数箇所において施された第一および第二フラ ンジのかしめ加工から成る請求項１に記載の装置。
10. １０．ハウジング内部を周囲から密封するために第一および第二外殻のフランジ の接続部分に設けられた密封ストリップをさらに含む請求項１に記載の装置。
11. １１．ともにフランジを備える第一外殻と第二外殻とを有するハウジングと、 ハウジング内に配設されたガス発生装置と、第一外殻のフランジを第二外殻のフ ランジに接合してハウジングを閉鎖するとともに、接続の強度に変化を持たせた 接続手段と、から成るガス発生器において、 衝撃を受けるとガス発生装置から発生したガスによるガス圧がハウジング内で高 まり、ついに接合部分のうち接続の弱い部分からガスが噴出してエアバッグ内に 流入する、ガス発生器。
12. １２．フランジ部がハウジング内部側の継ぎ目部分に凹所を有するとともに、こ の凹所にシール部材が配設される請求項１１に記載の装置。
13. １３．第一外殻と第二外殻のいずれかに形成されたＶ字断面を有するナイフ端シ ールからシール部材が成る請求項１２に記載の装置。
14. １４．シール部材がＯ字リングまたはガスケットである請求項１２に記載の装置 。
15. １５．接続手段がガス発生器の周囲に設けられた複数のスポット溶接から成る請 求項１１に記載の装置。
16. １６．接続手段が接続強度の異なる部分を有する溶接から成る請求項１１に記載 の装置。
17. １７．接続手段がガス発生器のフランジ上に周方向に設けられたリベットから成 る請求項１１に記載の装置。
18. １８．接続手段がガス発生器の周縁に設けられたボルトから成る請求項１１に記 載の装置。
19. １９．接続手段がガス発生器周縁の複数箇所において施された第一および第二フ ランジのかしめから成る請求項１１に記載の装置。
20. ２０．複数の山部と谷部とを有するスカラップ状縁部を備えたフランジが設けら れた第一外殻と、複数の山部と谷部とを有するスカラップ状縁部を備えたフラン ジが設けられた第二外殻とから成るハウジングと、 ハウジング内に配設されたガス発生装置と、ガス発生装置からのガスをエアバッ グに導入するガス噴出口と、フランジの谷部どうしが対向した状態で第一外殻の フランジを第二外殻のフランジに接合する複数の接合部分と、フランジの山部ど うしの間に形成された複数の孔と、第一外殻と第二外殻のフランジの間に形成さ れた孔を密封する密封ストリップと、 から成るエアバッグ用ガス発生器において、衝撃を受けるとガス発生器により発 生したガスがフランジの孔を通過して密封シールを吹き飛ばし、ガス発生器から エアバッグに流入する。