JPH0737356B2 - エアバツク展開用ガス発生装置 - Google Patents

エアバツク展開用ガス発生装置

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JPH0737356B2
JPH0737356B2 JP62029339A JP2933987A JPH0737356B2 JP H0737356 B2 JPH0737356 B2 JP H0737356B2 JP 62029339 A JP62029339 A JP 62029339A JP 2933987 A JP2933987 A JP 2933987A JP H0737356 B2 JPH0737356 B2 JP H0737356B2
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紘一 小針
公春 佐藤
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    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/30Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow with means to draw ambient air into the flow line and mix such air with the inflation fluid

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展開するのに用いら
れるガス発生装置に係り、特にエアバックの展開に必要
なガスの不足分を空気によって補充できるエアバック展
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、60リッターの容積
を持つエアバックと、このエアバックを展開するガス発
生器とから構成され、そして、乗用車の衝突時にガス発
生器内に充填した火薬類、あるいはその類似組成物から
成るガス発生剤を点火燃焼し、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ことになっている。
この時、エアバックの展開に要するガス発生剤は70〜10
0gであり、このガス発生剤を収容するガス発生器本体の
全重合は600〜1100gである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来のエアバック展開用ガス発生装置で
は、エアバックの展開をガス発生剤燃焼の発生ガスのみ
によって行なうものであるため、60リッターの容積を持
つエアバックであっても、その展開に要するガス発生剤
の使用量は、70〜100gと比較的多く、これに伴いガス発
生器本体の燃焼室容積が大きくなり、ガス発生器が比較
的大形且つ重量化してしまうほか、比較的量の多いガス
発生剤が燃焼することにより、ガス温度及びガス発生器
本体の温度が高くなり、火傷などの危険性がある。
然るに、ガス発生剤の使用量を少なくすれば、ガス発生
器の小形化,軽量化が可能であるが、その反面ガス発生
量が減少するため、エアバックの展開が不十分となり、
衝突安全装置としての機能が低下してしまう。従って、
その不足分を空気等により補充する必要が生じてくる。
そこで、高圧ガスにより空気を吸い込む空気エゼクタ、
あるいは蒸気エゼクタをガス発生器に組み込むことが考
えられるが、この種のエゼクタは、その一次高圧ガスの
圧力が10kg/cm2以下と低圧であるため、衝突安全装置用
エアバックのように数10ミリ秒の間に多量の空気を吸い
込み得るようにするには、エゼクタ自体を大きくしなけ
ればならない。これに伴いガス発生器が大形且つ重量化
してしまい、自動車のエアバック用として使用すること
は不可能である。
〔発明の目的〕
本発明の上記のような問題点を解決するためになされた
もので、エアバックの展開に支障を来すことなくガス発
生剤の使用量を減少させ、且つ小形,軽量で安全性の高
い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。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明に係るエアバック展開用ガス発生装置は、エアバ
ック連結側が開口されたハウジング本体と、このハウジ
ング本体内の中央部に形成されガス発生剤と燃焼するこ
とで高圧ガスを発生させる燃焼室と、上記ハウジング本
体内の開口側にその内壁から所望間隔離して同心に配置
することによりリング状の混合室を形成すると共に、上
記燃焼室からの高圧ガスを上記混合室へ導入するための
隔壁と、上記隔壁による混合室への高圧ガス導入部に設
けられ、上記混合室へ開口側へ向け高圧ガスを高速噴射
するリング状のノズルと、上記ノズルに沿って上記ハウ
ジング本体に形成された空気吸入口とを備えたものであ
る。
〔発明の作用〕
本発明においては、燃焼室内のガス発生剤が燃焼する
と、その燃焼により発生する高圧ガスはリング状のノズ
ルから混合室内にその開方向に向け噴出されるため、エ
ゼクタ作用により空気が空気吸入口から混合室内に吸入
される。この吸入空気はガスと混合しガスを冷却してエ
アバック内に流入し、エアバックを展開する。
このようにノズル及び空気吸入口をハウジング本体の外
周側に形成するから、噴出ガスのエゼクタ作用による外
部空気を積極的に多量に吸入することができ、これに伴
いガス発生剤の使用量が削減され、そして燃焼室の小容
積化に伴いガス発生装置の小形化,軽量化を可能にす
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図及び第2図について説
明する。
第1図及び第2図において、1は一端が閉塞され、他端
が開放されたハウジング本体で、小径円筒部2と、この
円筒部2の開口端にフランジ部3を介して連設した大径
円筒部4とから構成され、上記フランジ部3には長孔か
ら成る複数の空気吸入口5がリング状に配列して穿設さ
れていると共に、大径円筒部4の内周壁面4aはフランジ
部3から開口端側に行くに従い拡径されるテーパ面に形
成されている。また、6は大径円筒部4の外周に一体に
形成したフランジで、このフランジには図示しないエア
バックの開口が取り付けられるようになっている。
上記ハウジング本体1内の閉塞部中央に同心に形成した
ねじ部7には、一端が閉塞された円筒体8の開口が螺着
されており、この円筒体8は燃焼室9を形成するもの
で、その閉塞側周壁には、多数の燃焼ガス流出孔10が全
周に亘って穿設されている。燃焼室9内には、アジ化ナ
トリウムと硝酸ナトリウムあるいは過塩素酸カリウム等
の酸化剤から成る組成物などを顆粒状もしくはペレット
状したガス発生剤(図示せず)が収納される。また、11
はねじ部7の中央に装着したガス発生剤点火器である。
第1図において、符号12は、上記ハウジング本体1の大
径円筒部4の内側に位置して、上記円筒体8の外周部
に、そのガス流出孔10を取り囲むように同心に配置され
た円筒状の隔壁で、この円筒外壁12のフランジ13は円筒
体8の閉塞側外周に溶接により一体に接合されていると
共に、隔壁12の内側には、ガス中の燃焼残渣を濾過する
フィルタ14が設けられ、更に隔壁12の外周壁面12aは上
記大径円筒部4の内周壁面4aと平行なテーパ面に形成さ
れ、この内周壁面4aと外周壁面12aは、燃焼ガスと吸入
口5から吸い込まれる空気との混合室15を形成するもの
である。また、ハウジング本体1の空気吸入口5と近接
するフランジ部3の内周角部と、これに対向する円筒状
隔壁12の開口端縁部間には、高圧の燃焼ガスを絞って上
記混合室15内へ高速で噴出するノズル16がリング状に形
成されている。
なお、空気吸入口5の全断面積とノズル16のスロート断
面積の比は少なくとも10以上に設定され、50以上である
ことが望ましい。また、内周壁面4aと外周壁面12aとで
形成される混合室15の長さLと、両周壁面間の間隔Dと
の比L/Dは、1〜8に設定され、特に5〜7の時、最も
空気の流入量比が大きくなる。
上記のように構成されたガス発生装置において、ガス発
生剤が点火器11により着火され、燃焼室9内で燃焼する
と、燃焼ガスが発生し、その圧力は50〜200kg/cm2とな
る。この高圧ガスは流出孔10から円筒体12内へ流出し、
フィルタ14を通過する間にガス中の固体残渣が除去さ
れ、そしてノズル16から混合室15内へ高速噴出される。
この時、高速ガス流によって、空気吸入口5の混合室15
への開口部分Aが大気圧以下に大きく減圧されるため、
自動車内の空気が空気吸入口5から多量に吸い込まれ
る。この吸入空気はノズル16から噴出する高温高圧のガ
スと混合室15内に混合することにより、ガスは冷却さ
れ、この開口15aからエアバック(図示せず)内に吐出
することでエアバックを瞬時(数10ミリ秒)に展開す
る。
なお、燃焼室9の圧力が低い程、吸入空気量と燃焼ガス
量の比が大きくなるが、燃焼室9内の圧力が低い時に
は、エアバックへの総混合ガス流入速度が小さくなり、
エアバックの展開が遅くなるので、数10ミリ秒の短時間
で車のステアリング空間内にエアバックを完全展開させ
るためには、燃焼室9の圧力を50〜200kg/cm2にするこ
とが好ましく、また、空気吸入口5の全断面積とノズル
16のスロート全断面積との比を50以上にする。更に、L/
Dの比を5〜7にすることが好ましい。このようにする
と、空気の混合率が高くなり、燃焼ガスの冷却、強いて
はガス発生装置自体の冷却が有効となって、ガス温度及
びガス発生装置の温度が下がり、且つ火傷等の危険性が
なくなって安全性が向上されると共に、ガス発生剤の使
用量も減少し、これに伴いガス発生装置の小形化及び軽
量化が可能になる。
更に、エアバック展開時は車内の空気を吸入するため、
従来のようにエアバックが展開することにより車内圧力
が上昇するのを防止できる。また、ガス発生剤の使用量
の減少に伴いコストダウンも可能になる。
また、従来のガス発生装置により、60リッターの容積を
持つ運転手席用エアバックを展開するためには、70〜10
0gの発生剤を必要としたが、本実施例のガス発生装置に
よれば、空気を積極的に吸入するためガス発生剤は20〜
30gでエアバックを完全展開することが確認されてい
る。
なお、本発明におけるガス発生装置は、上記実施例に示
す構造のものに限定されない。
また、本発明のガス発生装置は、自動車の運転手席用エ
アバックのみに限らず、バック展開のため、より多量の
ガスを必要とする助手席用エアバックや救命袋,ゴムボ
ート,脱出シート等の膨張展開のガス発生装置にも応用
することができる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、ハウジング本体の中央部
にガス発生剤の燃焼室を設け、外周側に空気吸入口及び
ガス噴出用ノズル及び吸入空気の噴出ガスの混合室をリ
ング状に形成したものであるから、ガス発生装置の動作
時に外部空気を積極的に多量に吸入することができ、こ
れに伴いガス発生剤の使用量がバック展開に不十分なも
のであっても、エアバックの展開に必要なガス量を充分
に確保することができると共に、ガス発生剤の使用量の
減少は燃焼室の小容積化につながり、これに伴い装置の
小形化,軽量化が可能になり、且つガスと空気とを混合
してエアバック内に流入し得るから、ガス温度が低下
し、安全性の向上が図れると言う効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るエアバック展開用ガス発生装置の
一実施例を示す縦断側面図、第2図はその平面図であ
る。 1……ハウジング本体、5……空気吸入口、8……円筒
体、9……燃焼室、10……ガス流出孔、11……点火器、
12……隔壁、15……混合室、16……ノズル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エアバック連結側が開口されたハウジング
    本体と、このハウジング本体内の中央部に形成されガス
    発生剤を燃焼することで高圧ガスを発生させる燃焼室
    と、上記ハウジング本体内の開口側にその内壁から所望
    間隔離して同心に配置することによりリング状の混合室
    を形成すると共に、上記燃焼室からの高圧ガスを上記混
    合室へ導入するための隔壁と、上記隔壁による混合室へ
    の高圧ガス導入部に設けられ上記混合室へ開口側へ向け
    高圧ガスを高速噴出するリング状のノズルと、上記ノズ
    ルに沿って上記ハウジング本体に形成された空気吸入口
    とを備えて成るエアバック展開用ガス発生装置。
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