JPH0667711B2

JPH0667711B2 - エアバック展開用ガス発生装置

Info

Publication number: JPH0667711B2
Application number: JP63309091A
Authority: JP
Inventors: 實林; 三俊松藤; 栄高橋; 幸一上地
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1988-12-05
Publication date: 1994-08-31
Anticipated expiration: 2009-08-31
Also published as: JPH02155857A

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リッタ
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５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、多数のペ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ム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および充気室21を形成するハウ
ジング27が、ベース29の外周に形成される雄螺子部31
を、カバー33の内周に形成される雌螺子部35に螺合して
結合されているため、螺子部31,35の板厚が増大し、ひ
いては、カバー33およびベース29の板厚が増大し、エア
バック展開用ガス発生装置の重量が増大するとともに、
そ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、エアバック展開用
ガス発生装置の重量を低減し、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軽量，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、軽量か
つ小型のエアバック展開用ガス発生装置を提供すること
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は、ガス発生剤
が収容される燃焼室と、この燃焼室の中央に配置された
前記ガス発生剤を燃焼するための点火器および着火薬
と、前記燃焼室の内周に沿って配置される燃焼室フィル
タと、前記燃焼室を囲繞して環状に配置され前記燃焼室
フィルタを通過したガスを流入する充気室と、この充気
室内に収容される充気室フィルタと、前記充気室に形成
され前記充気室フィルタ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を備えたエアバック展開用ガ
ス発生装置において、前記燃焼室を、ハウジング本体の
有底筒状部と、この開口部に溶接される蓋部材により形
成するとともに、前記ハウジング本体を、前記有底筒状
部と、この有底筒状部の開口部に外側に向けて一体に形
成されるフランジ部と、このフランジ部の外周から前記
ハウジング本体の前記底面部側に向けて折曲される外筒
部とから形成し、前記充気室を、前記外筒部および前記
筒状部をハウジング本体の前記底面部側から掩い部材に
より掩うことにより形成し、さらに、この掩い部材を前
記外筒部および筒状部に溶接接合してなるものである。

〔作用〕

本発明のエアバック展開用ガス発生装置では、燃焼室
が、ハウジング本体の有底筒状部と、この開口部を遮蔽
する蓋部材により形成される。

そして、ハウジング本体が、有底筒状部と、この有底筒
状部の開口部に外側に向けて一体に形成されるフランジ
部と、このフランジ部の外周からハウジング本体の底面
部側に向けて折曲される外筒部とから形成される。

そして、充気室が、外筒部および筒状部をハウジング本
体の底面部側から掩い部材により掩い、この掩い部材を
外筒部および筒状部に溶接接合することにより形成され
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図ないし第３図は、第４図のエアバック展開用ガス
発生装置のハウジングの詳細を示しており、第４図は、
本発明のエアバック展開用ガス発生装置の一実施例を示
している。

第４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55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。

しかして、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１図および第２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４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を電子ビームある
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３図に示すよ
うに、横断面Ｌ字形状をしており、一端がハウジング本
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の内周がハウジング本体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65お
よび掩い部材77は、それぞれステンレス鋼により形成さ
れている。

なお、オリフィス82の数は、性能に応じて10〜20個にす
ることが可能であり、材質はステンレス鋼に限らずアル
ミニウム材または炭素鋼材を使用することも可能であ
る。また、オリフィス82は、円や楕円あるいは長方形と
いった形のものでも可能であり、さらに、同一円周上に
配置する外に、複数の列に穴をあけ、チャンバーの強度
を向上することも可能である。

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、中央に貫通孔の形成されてい
る環状板状に形成されている。

なお、ガス発生剤43は、要求性能に応じて１〜８枚にす
ることが可能である。また、各ガス発生剤43は、着火性
を向上するため、両端面が薄く中心部が厚い太鼓状、あ
るいは、両端面部だけを面取りした、中心部が平坦な形
状にすることが望ましく、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。

また、このガス発生剤43は、例えば、アジカソーダ62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20〜
30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の排気通路の
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83,
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，ガラス繊維入りナイロン，ポリ
カーボネート，ポリアセタール，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性樹脂、
例えば、エポキシ，フェノール樹脂，ポリフェニルパー
オキサ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ホットメルト
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88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％と外割りで三弗化塩化エチレン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カロリー／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が衝撃的な圧力および加熱により割れず、か
つ、時間遅れのない性能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５図に示した従来のエアバック展開用ガス
発生装置と同様の着火方法を用いると、ガス発生剤43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の中心に直接マガネシウムをテフ
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の破壊の虞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フィルタ）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10〜
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、エアバ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フィルタ）53
が、下部には、ガス濾過フィルタ（第３フィルタ）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
ス製デミスター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，畳み織
り金網，金属繊維焼結布，無機繊維質シート，金属繊維
焼結布，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、20〜30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、エアバックを適正に膨張させ
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、細目金網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
金網の外周に巻回され、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
び骨み織り金網は、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500g／m²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、パッキン91が配
置されている。

このパッキン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より支持されており、プラグ93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ック展開用ガ
ス発生装置では、燃焼室41を、ハウジング本体59の有底
筒状部61と、この開口部に溶接される蓋部材65により形
成するとともに、ハウジング本体59を、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とから形成し、さらに、充気室51を、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により掩うことにより形成
し、さらに、この掩い部材77をハウジング本体59の外筒
部71および有底筒状部61に溶接接合したので、従来のよ
うに、ハウジングを雄螺子部と雌螺子部との螺合により
結合する必要がなくなり、これにより、ハウジング本体
59および掩い部材77の板厚を従来より大幅に低減するこ
とが可能となり、軽量かつ小型のエアバック展開用ガス
発生装置を提供することが可能となる。

また、この実施例では、ハウジング本体59への蓋部材65
の固着を電子ビーム溶接63により行ない、また、ハウジ
ング本体59への掩い部材77の固着を電子ビーム溶接ある
いはレーザビーム溶接等の溶接79,80により行なってい
るため、溶接時に着火薬47等が高温になることを確実に
防止することができる。

すなわち、ハウジング本体59への蓋部材65の溶接は、発
火しやすい発火剤および着火薬47を組み込んだ後に行な
うため、アークを集中させて溶接部部材の融込みを可能
な限り小さくする必要がある。

そして電子ビーム溶接により溶接する場合には、高真空
中で溶接するため、何等かのトラブルにより、ビームが
ガス発生剤43側に外れて発火しても、電子ビームの電源
を切ることにより、燃焼は持続せず、安全に作業するこ
とができる。また、ビームが局部に集中しているため、
溶接される容器の周辺温度上昇が小さく、安全性が確保
できる。

さらに、この実施例では、掩い部材77を、横断面Ｌ字形
状に形成し、その一端をハウジング本体59の外筒部71の
内側に嵌挿し、他端に形成される折曲部81の内周を有底
筒状部61に当接したので、掩い部材77は、外筒部71の内
側と、折曲部71とにより確実に保持されることとなり、
掩い部材77を、ハウジング本体59に強固に固着すること
が可能となる。

また、この実施例では、ガス発生剤43を環状の板状に
し、これ等を積層するようにしたので、燃焼室41の必要
体積を従来より大幅に低減することが可能となり、ハウ
ジングの形状とあいまってエアバ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。

さらに、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、異常燃焼圧力が生じた時には、ドライバ
ー側と反対側に配置される蓋部材65が外れるため容器が
ドライバー側に飛散することがなく安全性を充分に確保
することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、燃焼室を、ハウジン
グ本体の有底筒状部と、この開口部に溶接される蓋部材
により形成するとともに、ハウジング本体を、有底筒状
部と、この有底筒状部の開口部に外側に向けて一体に形
成されるフランジ部と、このフランジ部の外周からハウ
ジング本体の底面部側に向けて折曲される外筒部とから
形成し、充気室を、外筒部および筒状部をハウジング本
体の底面部側から掩い部材により掩うことにより形成
し、さらに、この掩い部材を外筒部および筒状部に溶接
接合したので、従来のように、ハウジングを雄螺子部と
雌螺子部との螺合により結合する必要がなくなり、これ
により、ハウジング本体および掩い部材の板厚を従来よ
り大幅に低減することが可能となり、軽量かつ小型のエ
アバック展開用ガス発生装置を提供することが可能にな
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第４図のハウジング本体を示す縦断面図であ
る。第２図は第１図のハウジング本体の上面図である。第３図は第４図の掩い部材を示す縦断面図である。第４図は本発明のエアバック展開用ガス発生装置の一実
施例を示す縦断面図である。第５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 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。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上地幸一埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (56)参考文献特公昭62−5094（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガス発生剤が収容される燃焼室と、この燃
焼室の中央に配置され前記ガス発生剤を燃焼するための
点火器および着火薬と、前記燃焼室の内周に沿って配置
される燃焼室フィルタと、前記燃焼室を囲繞して環状に
配置され前記燃焼室フィルタを通過したガスを流入する
充気室と、この充気室内に収容される充気室フィルタ
と、前記充気室に形成され前記充気室フィルタを通過し
たガスをエアバックに流出するためのガス流出口を備え
たエアバック展開用ガス発生装置において、前記燃焼室
を、ハウジング本体の有底筒状部と、この開口部に溶接
される蓋部材により形成するとともに、前記ハウジング
本体を、前記有底筒状部と、この有底筒状部の開口部に
外側に向けて一体に形成されるフランジ部と、このフラ
ンジ部の外周から前記ハウジング本体の前記底面部側に
向けて折曲される外筒部とから形成し、前記充気室を、
前記外筒部および前記筒状部をハウジング本体の前記底
面部側から掩い部材により掩うことにより形成し、さら
に、この掩い部材を前記外筒部および筒状部に溶接接合
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。
【請求項２】蓋部材は、ハウジング本体に電子ビーム溶
接により溶接されている請求項１記載のエアバック展開
用ガス発生装置。