JPH0958394A - エアバッグ装置用ガス発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 移動部材の運動を機敏に行なわせ、封止部材
の破断を確実に行なわせ、また大量のガスを発生させる
エアバッグ装置用ガス発生装置を提供する。 【構成】 エアバッグ装置用ガス発生装置の移動部材の
先端に、前記封止部材に当接してこの封止部材を破断す
る少なくとも一部が円弧形状の切刃部を設けるととも
に、封止部材をして、この封止部材の破断時に前記移動
部材の切刃部が当接する位置又はその近傍で断面形状を
変化させる。また、ガス発生剤でガスを発生させ、この
ガスと圧縮ガス格納容器からのガスとを混合室で混合
し、ディフューザ管で残さを除去してエアバッグ中に放
出するようにする。これにより、切刃部が当接した部分
において剪断が瞬時に行なわれるとともに、より大量の
ガスを、適切な温度状態でエアバッグに送り込むことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、乗り物のエアバッグ装
置に好適に使用され得るガス発生装置、特に圧縮ガス源
と、ガス発生剤によるガスとの混合ガスを用いたエアバ
ッグ装置用ガス発生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エアバッグを膨らませる方法としては、
ガスボンベのガス圧を利用し、衝撃感知により先端を鋭
利にした切り矢によってガスボンベの封板を突き刺して
ガスを噴出させ、これをエアバッグ内に送り込む方法
や、あるいは電気ヒータによる火薬の爆発力を利用して
ガス発生剤を化学反応によりガス化させる方法等が知ら
れている。このうちガスボンベのガス圧を利用してガス
を噴出させ、これをエアバッグ内に送り込む方法を採用
した従来のエアバッグ装置用ガス発生装置としては、図
１３に示すものがある。図１３において、符号１は固定
板２にビス止めされた本体を表し、この本体１にはガス
ボンベ３を装着するためのシリンダ室４が形成されてい
る。ガスボンベ３の上端開口部には封板５が取り付けら
れており、このガスボンベ３はシリンダ室４の下方部に
装着される。また、シリンダ室４の下方部には固定板２
に向けてガスボンベ３内のガスを噴出させる噴出口６が
形成されているとともに、シリンダ室４の内部にはピス
トン７が配置されている。さらに、固定板２の、本体１
とは反対側（すなわち、裏側）には、前記噴出口６に連
通するエアバッグ８が取り付けられている。ピストン７
は、シリンダ室４の内部においてスプリング９によっ
て、開栓作動時の移動方向とは逆の向きに付勢支持され
ている。また、図１３には示してないが、本体１の、シ
リンダ室４に連通する部分には起爆部材が設けられてい
る。

【０００３】このような構成において、車両の衝突等を
図示外の衝撃センサが感知し、起爆部材を起動させてシ
リンダ室４に爆圧を付加すると、ピストン７のヘッドが
これを受けてピストン７をシリンダ室４内において下方
に瞬時的に圧し下げ、その先端部によりガスボンベ３の
封板５を突き破る。これにより、ガスボンベ３内のガス
が噴出し、その圧力とスプリング９の弾性力によりピス
トン７を殆ど反動的にシリンダ室４の上方に向けて復帰
させる。ガスボンベ３から噴出されたガスは、シリンダ
室９から噴出口６を通って固定板２の裏側へ噴出され、
折りたたまれているエアバッグ８を瞬時に膨らませる。

【０００４】

【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グ装置用ガス発生装置にあっては、
ガス噴出作動時にピストン７が封板５を破った後直ちに
元の位置へ復帰して、ガスボンベ３からのガスの噴出を
妨げないという基本構成は有するものの、ガス噴出特性
を最適化する際の設計自由度をさらに向上することが求
められるようになってきた。また、ガスボンベ３からエ
アバッグ８へガスを噴出している間に、ガスボンベ３の
方ではガスの断熱膨張が生じて温度が下がり、ガスの噴
出力が低下するという傾向もあった。

【０００５】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、本発明の第１の目的は、封板の破断を確実に行なわ
せることができるエアバッグ装置用ガス発生装置を提供
することである。

【０００６】また、本発明の他の目的は、移動部材のピ
ストン運動を機敏かつ確実に行なわせることのできるエ
アバッグ装置用ガス発生装置を提供することである。

【０００７】さらに、本発明の他の目的は、ガス噴出中
のガスボンベの温度低下を最大限に抑制することができ
るエアバッグ装置用ガス発生装置を提供することであ
る。

【０００８】そして、これらによりトータルとして、エ
アバッグ内へのガスの噴出特性が確実に最適化可能なエ
アバッグ装置用ガス発生装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、圧縮ガスを封止部材により封止しながら
格納した圧縮ガス格納容器と、入力信号に対応して起動
されエネルギを印加可能なエネルギ印加手段と、前記エ
ネルギ印加手段により印加されたエネルギを受けて移動
し前記圧縮ガス格納容器の封止部材を破断する移動部材
とを有し、前記移動部材による前記封止部材の破断によ
り前記圧縮ガス格納容器からガスをエアバッグ中に放出
するエアバッグ装置用ガス発生装置の、前記移動部材の
先端に、前記封止部材に当接してこの封止部材を破断す
る少なくとも一部が円弧形状の切刃部を設けるととも
に、前記封止部材をして、この封止部材の破断時に前記
移動部材の切刃部が当接する位置又はその近傍で断面形
状を変化させたことを要旨とする。この封止部材の、移
動部材の切刃部が当接する位置の近傍における断面形状
変化は、不連続に行なわれていることが好ましい。

【００１０】また、本発明の別の態様では、前記態様に
加えて、エネルギ印加手段により印加されたエネルギを
受けガスを発生するガス発生剤と、圧縮ガス格納容器か
ら放出されたガスと前記ガス発生剤から発生したガスと
を混合する混合室とを設け、前記混合室で混合されたガ
スをエアバッグ中に放出するようにしたことを要旨とす
る。

【００１１】また、本発明の別の態様では、圧縮ガス格
納容器からのガスが、ガス発生剤からのガスよりも早く
混合室中に放出されるよう移動部材の構造およびその移
動ストロークを調整したことを要旨とする。

【００１２】また、本発明の別の態様では、移動部材の
切刃部は１２０度乃至３００度の角度にわたる円弧形
状、または略半円形状であり、この切刃部は、圧縮ガス
格納容器側に向かって鋭角となっていることが好まし
い。また、封止部材の変化せしめられた断面形状の例と
しては、封止部材の対応する部分を移動部材側に向かっ
て凸形状に成形したものがある。また移動部材の切刃部
が円弧形状であることにより、封止部材は、圧縮ガス格
納容器からのガスの放出時に、前記切刃部の円弧形状の
内側に対応した部分の少なくとも一部が前記移動部材の
切刃部の円弧形状の外側に対応した部分と接続してい
る。

【００１３】さらに、本発明の別の態様では、移動部材
と封止部材との間に、前記移動部材の静止時に前記移動
部材を保持し、かつ前記移動部材の移動時にその移動を
実質的に妨げることのない保持部材が備えてある。ま
た、ガス発生剤と混合室との間に金属製メッシュ部材を
設けてもよい。

【００１４】また、本発明の別の態様では、圧縮ガス格
納容器が複数設けられ、前記複数の圧縮ガス格納容器の
各封止部材に対応した移動部材の各切刃部の円弧形状の
大きさが互いに異なるように設定してもよい。また、こ
の複数圧縮ガス格納容器タイプのエアバッグ装置用ガス
発生装置において、移動部材を単一の移動部材とし、前
記単一の移動部材に複数の切刃部が設けられており、さ
らに、前記単一の移動部材と複数の圧縮ガス格納容器と
の相対位置を規定する位置決め部材を設けてもよい。

【００１５】また、単一圧縮ガス格納容器或いは複数圧
縮ガス格納容器タイプを問わず、圧縮ガス格納容器近傍
に、フィルタ部材を内蔵し開口を圧縮ガス容器に向けた
ディフューザ手段を設けることもできる。また、封止部
材は、ガス発生装置の不作動時において圧縮ガス容器内
の圧力が異常に上昇したとき、一部が他の部分よりも先
に破断するように成形することもできる。

【００１６】

【作用】本発明は前記構成により、移動部材の先端に、
前記封止部材に当接してこの封止部材を破断する少なく
とも一部が円弧形状の切刃部を設けるとともに、前記封
止部材をして、この封止部材の破断時に前記移動部材の
切刃部が当接する位置又はその近傍で断面形状を変化さ
せたため、前記切刃部が封止部材に当接してこの封止部
材を破断（剪断による破断）するとき、圧縮ガス容器内
の高圧ガス圧力により封止部材の断面形状が変化せしめ
られた耐力の低い部分に応力集中が起こっているから切
刃部が当接した部分において剪断が瞬時に行なわれる。
この当接した部分の剪断による破断部分は、封止部材の
断面変化する形状に沿って延び、封止部材に作用するガ
ス圧力と、封止部材の耐力とがつりあった時点で破断の
進行は停止し、一方で封止部材はガスの流出方向に平行
に押し上げられ、放出ガスの流れを妨害することなく留
まる。前記応力集中は、封止部材の、移動部材の切刃部
が当接する位置又はその近傍における断面形状変化が不
連続に行なわれている場合においてより効果的に発生
し、封止部材の剪断も円滑に行なわれる。これによって
圧縮ガス容器から高圧ガスが放出される。

【００１７】また、本発明の別の態様では、前記態様に
加えて、エネルギ印加手段により印加されたエネルギを
受けガスを発生するガス発生剤と、圧縮ガス格納容器か
ら放出されたガスと前記ガス発生剤から発生したガスと
を混合する混合室とを設け、前記混合室で混合されたガ
スをエアバッグ中に放出するようにしたことにより、よ
り大量のガスを、適切な状態で（高温過ぎることなく）
エアバッグに送り込むことができる。この場合におい
て、圧縮ガス格納容器からのガスが、ガス発生剤からの
ガスよりも早く混合室中に放出されるよう移動部材の構
造およびその移動ストロークを調整してあれば、前記ガ
スのエアバッグ内への噴出が良好に行なわれる。

【００１８】また、移動部材の切刃部は１２０度乃至３
００度の角度にわたる円弧形状、または略半円形状であ
り、この切刃部は、圧縮ガス格納容器側に向かって鋭角
に成形すれば、封止部材の対応する部分の破断が円滑に
行なえる。また、移動部材の切刃部が円弧形状であるこ
とにより、封止部材は、圧縮ガス格納容器からのガスの
放出時に、前記切刃部の円弧形状の内側に対応した部分
の少なくとも一部が前記移動部材の切刃部の円弧形状の
外側に対応した部分と接続させ、封止部材の一部を他の
部分と切り離すことなく破断することができるから、圧
縮ガス格納容器からのガス放出時に封止部材の破断片が
飛び散ってガス通路を塞ぐ虞はない。しかも、封止部材
の変化せしめられた断面形状の例としては、封止部材の
対応する部分を移動部材側に向かって凸形状に成形した
場合は封止部材の破断による破断片部分の起き上がりが
良好に行なわれる。

【００１９】さらに、移動部材と封止部材との間に保持
部材が備えてある場合は、ガス発生装置が作動していな
いときにおける誤動作が防止される。また、ガス発生剤
と混合室との間に金属製メッシュ部材を設けた場合はガ
ス発生剤の燃焼時に生じる残さ（燃えかす）が濾過され
るのと同時に、発生ガスの燃焼を促すことができる。

【００２０】また、本発明の別の態様では、圧縮ガス格
納容器が複数設けられ、前記複数の圧縮ガス格納容器の
各封止部材に対応した移動部材の各切刃部の略半円形状
の大きさが互いに異なるように設定すれば、個々の圧縮
ガス格納容器からの単位時間当りのガス放出量を異なら
せエアバッグの膨張速度を調整することができる。そし
て、複数圧縮ガス格納容器タイプのエアバッグ装置用ガ
ス発生装置において、移動部材を単一の移動部材とし、
この単一の移動部材に複数の切刃部を設けることにより
構造をより簡素化でき、さらに、前記単一の移動部材と
複数の圧縮ガス格納容器との相対位置を規定する位置決
め部材を設けることにより、移動部材を正しい径路に沿
って移動させることが可能となる。

【００２１】また、単一圧縮ガス格納容器或いは複数圧
縮ガス格納容器タイプを問わず、圧縮ガス格納容器近傍
に、フィルタ部材を内蔵し開口を圧縮ガス容器に向けた
ディフューザ手段を設けることにより前記ガス発生剤の
燃焼時に生じる残さの濾過作用をより完全に行なえると
ともに、ディフューザ手段から流出するガス（ガス発生
剤の燃焼により発生したガスが含まれているから高温で
ある）を圧縮ガス格納容器の方へ向けることにより、こ
の圧縮ガス格納容器を暖め、断熱膨張による温度低下を
防止することができる。また、封止部材は、ガス発生装
置の不作動時において圧縮ガス容器内の圧力が異常に上
昇したとき、一部が他の部分よりも先に破断するように
成形することにより、ガス発生装置が作動していないと
きにおける車両火災等の他の事故に際して圧縮ガス格納
容器の爆発を防止することができる。

【００２２】前記したような本発明の種々の特徴、およ
びその他の特徴は図面を参照して行なう以下の説明によ
り一層明らかになる。

【００２３】

【実施例】

（実施例１）図１および図２は本発明によるエアバッグ
装置用ガス発生装置の第１の実施例を示す断面図であ
る。このうち図１はガス発生装置が不使用（或いは不作
動）の状態を示し、図２はガス発生装置が作動してエア
バッグを膨張させた状態を示す図である。図１におい
て、符号１１はガス発生装置を収容するケースであり、
その先端部分にはエアバッグ１２を取り付ける固定板１
３が固定取り付けされている。１４はケース１１の内部
に収容されるガス発生装置の本体を表し、この本体１４
には圧縮ガス格納容器としてのガスボンベ１５を装着す
るためのシリンダ室１６が形成されている。ガスボンベ
１５にはアルゴン等の不活性ガスが高圧充填してあり、
その上端開口部には封止部材としての封板１７が取り付
けられている。このガスボンベ１５はシリンダ室１６の
下方部にねじ込みその他の方法で装着される。また、シ
リンダ室１６の外側周囲には壁部１８によって隔絶さ
れ、内部にガス発生剤２０を収容するとともに、このガ
ス発生剤２０を燃焼させる燃焼室１９が形成されてい
る。また本体１４のシリンダ室１６下方部にはガスボン
ベ１５内のガスを放出させる第１の噴出口２１（図１
中、本体１４に斜め下方に向けて延びている）が形成さ
れているとともに、シリンダ室１６の内部には移動部材
としてのピストン２２が配置されている。

【００２４】ピストン２２は、シリンダ室１６の内部に
摺動可能に配置され、その先端部分にはピストン２２の
端面から先方（図１中、下方）すなわちガスボンベ１５
の封板１７の方へ向けて突出する切刃部２３が設けられ
ている。シリンダ室１６の壁部１８にはこの壁部から半
径方向内方へ突出したストッパ１８ａが設けられ、シリ
ンダ室１６の内部で摺動するピストン２２を受け止めて
その移動ストロークを決定している。そして、このスト
ッパ１８ａとピストン２２との間には、ガス発生装置の
不作動時において、ピストン２２をガスボンベ１５に取
り付けられた封板１７から離間した位置に保持する保持
部材３３が介装されている。この保持部材３３は、薄肉
の樹脂や金属を変形しやすい構造に成形したり、或いは
中空構造や多孔質構造に成形して成っている。

【００２５】また、シリンダ室１６と燃焼室１９とは壁
部１８に開設された開口２４によって連通されている。
この開口２４は、通常の状態ではピストン２２によって
閉塞されており、このピストン２２がシリンダ室１６内
を下方へ移動して切刃部２３が封板１７に当接し、この
封板１７を破断した後に開放せしめられるよう、開口２
４の位置とピストン２２の長さ寸法およびこのピストン
２２の移動ストロークが設定されている。ケース１１は
先端側ケース片１１ａと、基端側ケース片１１ｂとの両
分割体を継ぎ目２５で結合させた構造を有し、基端側ケ
ース片１１ｂの内部中央部に設けたフランジ部２６と、
本体１４の中央部に設けられた壁部１８の長さ寸法を適
切に設定することにより、先端側ケース片１１ａと、基
端側ケース片１１ｂとを結合させたときに両部材間に隙
間が形成されて開口２４とすることができる。または、
前記フランジ部２６または壁部１８、或いはその両方に
わたって貫通孔を開設して開口２４とすることもでき
る。さらに、本体１４の燃焼室１９下方部には、ガス発
生剤２０により発生されたガスを放出させる第２の噴出
口２７（図１中、本体１４に垂直方向下方に向けて延び
ている）が形成されている。

【００２６】ケース１１とこのケース１１内に収容配置
されたガスボンベ１５との間は空間となっており、ガス
ボンベ１５から放出されたガスと前記ガス発生剤２０に
より発生されたガスとを混合する混合室２８が形成され
ている。そして前記第１の噴出口２１および第２の噴出
口２７はともに出口が混合室２８に連通している。ま
た、ケース１１とエアバッグ１２とは、ケース１１の先
端部分がエアバッグ１２内に挿入された状態で固定結合
されており、ケース１１の先端には放出口２９が複数個
形成されている。燃焼室１９内においては、第２の噴出
口２７の入口手前部分にメッシュ３０部材が設置されて
いる。また、混合室２８内においては、放出口２９の手
前部分にメッシュ部材３１が設置されている。この実施
例において、メッシュ部材３０、３１は金属製のものが
使用されている。

【００２７】さらに、本体１４に設けられた第２の噴出
口２７の入口（燃焼室１９側）には第１のシール部材３
４が装填される一方、出口（混合室２８側）には第２の
シール部材３５が装填されている。これらのシール部材
３４、３５は、例えばアルミニウム製の薄いシート、或
いはその他の金属フィルムテープ等からなり、このシー
トやフィルムテープを前記第２の噴出口２７の入口およ
び出口を塞ぐように接着剤で本体１４に貼着して構成す
る。このように、シール部材３４、３５を装填すること
により、燃焼室１９は混合室２８から機密を保たれた独
立の空間として保持されるからガス発生剤２０が長い時
間使用されなくても一定の性能（或いは特性）を保つこ
とができる。また、第１のシール部材３４はかなり大き
な圧力（一例としては６０気圧程度）にも耐えることが
でき、ガス発生剤２０の着火時の圧力を蓄えてその着火
性をよくする役目も有している。一方、第２のシール部
材３５は前記燃焼室１９の機密保持の目的で取り付けら
れるもので、小さな圧力（一例としては２〜３気圧）で
引き裂かれる。なお、第２のシール部材３５は第１の噴
出口２１の混合室２８側出口にも装填されこの出口を塞
いでいる。さらに、本体１４の、シリンダ室１６の上端
部分或いは基端側ケース片１１ｂの中央部分にはエネル
ギ印加手段としての起爆部材３２が設けられている。こ
の起爆部材３２は車両に取り付けられた衝突センサに電
気的に接続されている。

【００２８】なお、ここで封板１７の構成について説明
する。この封板１７は、この封板の破断時に前記ピスト
ン２２の切刃部２３が当接する位置或いはその近傍で変
化する断面形状を有する。このような封板１７の断面形
状の変化状態は、例えば図３に示すように、封板１７の
周辺部分には環状の平板部３６が成形される一方、中央
部分には、断面形状がピストン２２側に向かって曲率半
径Ｒでドーム形に盛り上がった凸形部３７が成形される
ことにより実現されている。また、図３の事例では、平
板部３６から凸形部３７にかけての境界部分で断面形状
変化は不連続に行なわれており、この境界部分にピスト
ン２２の切刃部２３が当接するようになっている。この
図に示すように、封板１７の、ピストン２２の切刃部２
３が当接する位置の近傍における断面形状変化が不連続
に行なわれていることにより、封板１７に切刃部２３が
当接したときの応力集中が効果的に生じる。また封板１
７にさらに加工を施すことにより、図４に示すように、
封板１７の凸形部３７の頂点部分に、その他の部分より
も薄肉の窪み部３８が設けられている。図５には、窪み
部３８を設けた封板１７の一例を斜視図で示す。この窪
み部３８を設けることにより、ガス発生装置の不作動時
において車両火災等によりガスボンベ１５内の圧力が異
常に上昇したとき、この窪み部３８が他の部分よりも先
に破断して圧縮ガスを放出し、ガスボンベ１５の爆発を
防止する。

【００２９】次に、ピストン２２に取り付けた切刃部２
３の構成について説明する。切刃部２３は、図６に示す
ように、断面円形の筒状体を長手方向に切断したものと
同様な基本構造（彫刻刀の丸形の刃に類似する構造）を
有する。この切刃部２３は、図７に示すように、例えば
断面が１２０度乃至３００度の角度にわたる円弧形状で
あり、その一例としては略半円形状がある。なお、切刃
部２３の断面形状は円弧以外の形状であってもよい。ま
た、この切刃部２３の先端は、図８に示すように封板１
７側に向かって鋭角に成形され、封板１７に当接してこ
の封板１７を剪断作用により破断し得る構造になってい
る。なお、切刃部２３はピストン２２に対して着脱自在
に設けられており、必要に応じて各種の切刃部（円弧の
角度が異なったり、円弧以外の断面形状の切刃部であっ
たり、又は一部に直線部を含んだ断面形状の切刃部等）
を交換できるようになっている。

【００３０】かかる構成を有するエアバッグ装置用ガス
発生装置の動作について説明する。まずガス発生装置が
不作動時においては、ピストン２２はシリンダ室１６の
上方位置に保持されており、切刃部２３とガスボンベ１
５の封板１７とは図９（ａ）に示す位置関係にある。こ
の状態下で車両の衝突センサ−からの電気信号が印加さ
れると、起爆部材３２が作動する。起爆部材３２の爆発
で生じた高圧ガスのエネルギにより、ピストン２２がガ
スボンベ１５の方向に押し出され、このピストン２２を
保持していた保持部材３３を押し潰し或いは破壊して封
板１７めがけて突進する。前記ピストン２２には着脱自
在の円弧状の切刃部２３が備えられているから、ピスト
ン２２の突進により、先ず切刃部２３が封板１７の平板
部３６と凸形部３７の境界部分に当接する。これにより
前記境界部分には応力集中が生じ、そして鋭角に成形し
た切刃部２３の先端が食い込み、封板１７を円弧状に剪
断する。封板１７の一部が円弧状に剪断されると、封板
１７の残りの円弧状封止部はガスボンベ１５内部の高圧
ガスの圧力の作用により引き裂かれ、封板１７は、図９
（ｂ）に示すように一部をガスボンベ１５側に連結され
た状態で、ほぼ完全に開封される。これにより、高圧の
ガスは第１の噴出口２７を通り、この第１の噴出口２７
の出口を塞いでいる第２のシール部材３５のを破り、混
合室２８に流出しはじめる。

【００３１】ガスボンベ１５の封板１７が開封された
後、ピストン２２はさらに一定のストロークだけ移動す
る。このさらなる移動によって、ピストン２２はシリン
ダ室１６と燃焼室１９とを連通する開口２４を開放す
る。これにより、起爆部材３２からの火炎が開口２４を
通して燃焼室１９内のガス発生剤２０に届き、ガス発生
剤２０に着火する。燃焼室１９はガス発生剤２０の燃焼
熱によって高温高圧となるが、第１のシール部材３４が
燃焼室１９内が６０気圧程度になるまで耐えるためガス
発生剤２０の燃焼は充分に行なわれる。そして、燃焼室
１９内が所定の圧力に達したところで第１のシール部材
３４が破壊され、燃焼ガスは第２の噴出口２７から混合
室２８内に流出し、すでに混合室２８内に流出している
不活性圧縮ガスと混合される。燃焼ガスは燃焼室１９内
で第１のシール部材３４に隣接して設けられたメッシュ
部材３０を通過することにより完全燃焼を促される。ま
た、メッシュ部材３０は、このメッシュ部材３０に燃焼
ガスの熱が奪われることにより、放出される燃焼ガスの
温度を低下させること、および燃焼残さを捕獲するフィ
ルターとしての役目を有する。

【００３２】第２の噴出口２７から放出された燃焼ガス
はガスボンベ１５と、ガスボンベ１５の周囲を覆うケー
ス１１とで形成された混合室２８に充満され、圧縮ガス
の断熱膨脹による放出で温度低下したガスボンベ１５を
暖め、放出速度を助けながら、ケース１１の先端に設け
られた放出口２９を経てエアバッグ１２を膨脹させる。
スモ−クの原因となる燃焼残さを捕獲するため、混合室
２８の一部にもメッシュ部材３１が設けてあるため燃焼
ガスは２重に濾過作用を受ける。なおこの実施例では、
メッシュ部材３１は放出口２９の入口付近に取り付けて
あるが、他の場所、例えば第２の噴出口２７の出口付近
に取り付けてもよい。

【００３３】（実施例２）図１０乃至図１２は本発明に
よるエアバッグ装置用ガス発生装置の第２の実施例を示
す断面図である。このうち図１０はガス発生装置が不作
動時の状態を示す正面断面図であり、図１１はガス発生
装置が不作動時の状態を示す側面断面図であり、図１２
はガス発生装置が作動してエアバッグを膨張させた状態
を示す正面断面図である。この実施例に係るガス発生装
置はガスボンベ１５を複数（この実施例では２本）有し
ている点、およびこの態様に沿った構成を有する点を除
けば前記第１の実施例に係るガス発生装置と基本的に同
様の構成を有し、また同様な作動を行なうため、第１の
実施例と同じ部分には同一の符号を付してある。

【００３４】図１０において、符号５１はガス発生装置
を収容するケースであり、先端側ケース片５１ａと基端
側ケース片５１ｂとから構成される。５２は先端側ケー
ス片５１ａの先端部分に結合され、この先端側ケース片
５１ａと反対側にエアバッグ１２を取り付ける固定板で
ある。５３は先端側ケース片５１ａと基端側ケース片５
１ｂとの間に挟持され２本のガスボンベ１５を一定の間
隔をおいて支持する仕切板である。５４は基端側ケース
片５１ｂの上端を塞ぐ蓋部材である。そして、基端側ケ
ース片５１ｂと仕切板５３と蓋部材５４とによってガス
発生装置の本体５０が構成される。

【００３５】この本体５０には内部上端部分に、車両に
取り付けられた衝突センサに電気的に接続された起爆部
材３２を設置するとともに、起爆部材３２に隣接した下
方に移動部材としてのピストン５６を摺動可能に収容す
るシリンダ室５５が形成されている。ガスボンベ１５に
はアルゴン等の不活性ガスが高圧充填してあり、その上
端開口部には封止部材としての封板１７が取り付けられ
ている。このガスボンベ１５は仕切板５３の所定の位置
にねじ込みその他の方法で装着される。また、シリンダ
室５５の外側周囲には壁部１８によって隔絶され、内部
にガス発生剤２０を収容するとともに、このガス発生剤
２０を燃焼させる燃焼室１９が形成されている。そし
て、本体５０内の燃焼室１９の下側には、基端側ケース
片５１ｂと仕切板５３とによって画成された混合室６０
が形成されている。そして燃焼室１９と混合室６０とは
第３の噴出口５８によって連通されているとともに、ガ
スボンベ１５の上端開口部は混合室６０に直接通じてい
る。

【００３６】ピストン５６の先端部分にはピストン５６
の端面から２本のガスボンベ１５の各封板１７の方へ向
けて突出する２つの切刃部５６が設けられている。この
ように２つの切刃部５６を設けるため、ピストン５６は
断面略逆Ｔ字型の構造に成形されている。そして、仕切
板５３の所定の場所にはピン５９が植設されている一
方、ピストン５６のピン５９に対応する部位には、この
ピン５９が貫通する孔６５が形成されており、前記ピン
５９と貫通孔６５とによりピストン５６をシリンダ室５
５に沿って正しく摺動させるガイド部材を構成してい
る。また、仕切板５３とピストン５６との間には、ガス
発生装置の不作動時において、ピストン５６をガスボン
ベ１５に取り付けられた封板１７から離間した位置に保
持する保持部材６１が介装されている。この保持部材６
１は、例えばプラスチック等の変形しやすい材料で製作
された中空のＯ−リング等から構成され、前記ピン５９
に装着されている。また、シリンダ室５５と燃焼室１９
とは壁部１８に開設された開口２４によって連通されて
いる。この開口２４は、通常の状態ではピストン５６に
よって閉塞されており、このピストン５６がシリンダ室
５５内を下方へ移動して切刃部５６が封板１７に当接
し、この封板１７を破断した後に開放せしめられるよ
う、開口２４の位置とピストン５６の長さ寸法およびこ
のピストン５６の移動ストロークが設定されている。

【００３７】ケース５１とこのケース５１内に収容配置
されたガスボンベ１５との間は空間となっており、ガス
ボンベ１５から放出されたガスと前記ガス発生剤２０に
より発生されたガスとが混合された後に導入される誘導
室６２が形成されている。この誘導室６２内のケース５
１壁部とガスボンベ１５との間にできた空間部分には混
合室６０からの混合ガスを誘導室６２へ導くディフュー
ザ管６３が設けられている。このディフューザ管６３
は、誘導室６２内を上下方向にほぼ上端から下端まで延
びる断面円形状の筒体から構成され、このディフューザ
管６３の側面にはそれぞれのガスボンベ１５に向けて通
孔６４が形成されている。通孔６４は各ガスボンベ１５
に対し長手方向ほぼ全体にわたってガスを吹き付けられ
るよう、ディフューザ管６３の長手方向に一定の間隔を
おいて複数個形成されている。そして、ディフューザ管
６３の内部において、前記通孔６４の手前にはフィルタ
ーメッシュ６９が設置されている。ディフューザ管６３
は、このディフューザ管６３に流入したホットな混合ガ
スを或る程度冷却するとともに、内蔵されたフィルター
メッシュ６９を経てスモ−ク成分となる燃焼残さを捕獲
しながら、ガスボンベ１５に対向して設けられた通孔６
４よりガスボンベ１５に向かってガスを噴き出させるた
めに設けられている。

【００３８】また、ケース５１とエアバッグ１２とは、
ケース５１の先端部分に取り付けられた固定板５２を介
して連結されており、固定板５２には放出口６８が複数
個形成されている。燃焼室１９内においては、第３の噴
出口５８の入口手前部分にメッシュ３０部材が設置され
ている。また、誘導室６２内においては、放出口６８の
手前部分にメッシュ部材６７が設置されている。この実
施例において、メッシュ部材６６、６７は金属製のもの
が使用されている。

【００３９】さらに、前記第１の実施例におけると同
様、本体５０に設けられた第３の噴出口５８の入口には
第１のシール部材３４が装填される一方、出口には第２
のシール部材３５が装填されている。

【００４０】なお、ガスボンベ１５に取り付けた封板、
およびピストン５６に設けられた切刃部５７の構造およ
び変形例については、前記第１の実施例における各構造
および変形例と同じである。

【００４１】かかる構成を有するエアバッグ装置用ガス
発生装置の動作について説明する。車両の衝突センサ−
からの電気信号により、起爆部材３２が作動する。起爆
部材３２の爆発で生じた高圧ガスのエネルギにより、ピ
ストン５６がガスボンベ１５の方向に押し出され、この
ピストン５６を保持していた保持部材６１を押し潰し或
いは破壊して封板１７めがけて突進する。このピストン
５６の運動はピン５９および貫通孔６５により構成され
たガイド部材によって案内されるから、２個の切刃部５
７を有するピストン５６は決められた経路を真っ直ぐに
進む。前記ピストン５６には着脱自在の円弧状の切刃部
５７が２個備えられているから、ピストン５６の突進に
より、先ず切刃部５７が各ガスボンベ１５の封板１７の
平板部３６と凸形部３７の境界部分に当接する。これに
より前記境界部分には応力集中が生じて鋭角に成形した
切刃部５７の先端が食い込み、封板１７を円弧状に剪断
する。封板１７の一部が円弧状に剪断されると、封板１
７の残りの円弧状封止部はガスボンベ１５内部の高圧ガ
スの圧力の作用により引き裂かれ、封板１７はほんの一
部をガスボンベ１５側に残して、ほぼ完全に開封され
る。これにより、高圧のガスは直接混合室６０に流出し
はじめる。

【００４２】ガスボンベ１５の封板１７が開封された
後、ピストン５６はさらに一定のストロークだけ移動す
る。このさらなる移動によって、ピストン５６はシリン
ダ室５５と燃焼室１９とを連通する開口２４を開放す
る。これにより、起爆部材３２からの火炎が開口２４を
通して燃焼室１９内のガス発生剤２０に届き、ガス発生
剤２０に着火する。燃焼室１９はガス発生剤２０の燃焼
熱によって高温高圧となるが、第１のシール部材３４が
燃焼室１９内が６０気圧程度になるまで耐えるためガス
発生剤２０の燃焼は充分に行なわれる。そして、燃焼室
１９内が所定の圧力に達したところで第１のシール部材
３４が破壊され、燃焼ガスは第３の噴出口５８から混合
室６０内に流出し、すでに混合室６０内に流出している
不活性圧縮ガスと混合される。燃焼ガスは燃焼室１９内
で第１のシール部材３４に隣接して設けられたメッシュ
部材６６を通過することにより完全燃焼を促される。ま
た、メッシュ部材６６は、このメッシュ部材６６に燃焼
ガスの熱が奪われることにより、放出される燃焼ガスの
温度を低下させること、および燃焼残さを捕獲するフィ
ルターとしての役目を有する。

【００４３】第３の噴出口５８から放出された燃焼ガス
はガスボンベ１５間に設けられた混合室６０に充満さ
れ、混合室６０に連通した円筒状ディフューザ管６３に
流入する。ディフューザ管６３に流入したホットな混合
ガスは、内蔵されたフィルターメッシュ６９を経てスモ
−ク成分となる燃焼残さを捕獲しながら、ガスボンベ１
５に対向して設けられた通孔６４よりガスボンベ１５に
向かって噴き出させられる。これにより、混合ガスは、
圧縮ガスの断熱膨脹よる温度低下したガスボンベ１５を
暖め、ガスの放出を助けるとともに、自らは燃焼ガス中
に含まれる微細な固形残さを冷えたガスボンベ１５の外
壁面に付着させることにより除去することが可能とな
る。通孔６４より噴き出した、適度の混合ガスは誘導室
６２内を通って放出口６８より放出され、エアバッグ１
２を膨脹させる。スモ−クの原因となる燃焼残さを捕獲
するため、誘導室６２の一部にもメッシュ部材６７が設
けてあるため燃焼ガスは２重に濾過作用を受ける。なお
この実施例では、メッシュ部材６７は放出口６８の入口
付近に取り付けてあるが、他の場所、例えば混合室１９
内の第３の噴出口５８の出口付近に取り付けてもよい。
又、ディフューザは、ボンベを複数ではなく一本のみ用
いた以外、例えば本実施例の構成と同様なガス発生装置
においても、もちろん適用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
エアバッグ装置用ガス発生装置の移動部材の先端に、前
記封止部材に当接してこの封止部材を破断する少なくと
も一部が円弧形状の切刃部を設けるとともに、封止部材
をして、この封止部材の破断時に前記移動部材の切刃部
が当接する位置又はその近傍で断面形状を変化させたた
め、前記切刃部が封止部材に当接してこの封止部材を破
断するとき、ガスボンベの高圧ガスの作用により封止部
材の断面形状が変化せしめられた部分に応力集中が起っ
ているから、切刃部当接部以外の部分を残して、切刃部
が当接した部分において剪断が瞬時に行なわれる。これ
によって圧縮ガス容器から高圧ガスが確実に放出され、
所望のガスの噴出特性を得ることができる。

【００４５】また、前記態様に加えて、エネルギ印加手
段により印加されたエネルギを受けガスを発生するガス
発生剤と、圧縮ガス格納容器から放出されたガスと前記
ガス発生剤から発生したガスとを混合する混合室とを設
け、前記混合室で混合されたガスをエアバッグ中に放出
するようにしたことにより、より大量のガスを、適切な
状態で（高温過ぎることなく）エアバッグに送り込むこ
とができる等種々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるエアバッグ装置用
ガス発生装置の不作動時の状態を示す正面断面図

【図２】前記第１の実施例によるエアバッグ装置用ガス
発生装置の作動時の状態を示す正面断面図

【図３】前記第１の実施例におけるガスボンベの開口部
に取り付けられる封板の一構成例を説明する要部拡大断
面図

【図４】前記第１の実施例におけるガスボンベの開口部
に取り付けられる封板の他の構成例を説明する要部拡大
断面図

【図５】図４に示す封板を拡大して示す斜視図

【図６】前記第１の実施例におけるピストンに取り付け
られる切刃部の一構成例を示す斜視図

【図７】図６に示す切刃部を、図６中矢印Ａ方向に見た
端面図

【図８】図６に示す切刃部を、図６中矢印Ｂ方向に見た
側面図

【図９】（ａ）ガス発生装置が不作動時における切刃部
と封板との位置関係を示す斜視図（ｂ）ガス発生装置が
作動時において切刃部が封板を破断した状態を示す斜視
図

【図１０】本発明の第２の実施例によるエアバッグ装置
用ガス発生装置の不作動時の状態を示す正面断面図

【図１１】本発明の第２の実施例によるエアバッグ装置
用ガス発生装置の不作動時の状態を示す側面断面図

【図１２】本発明の第２の実施例によるエアバッグ装置
用ガス発生装置の作動時の状態を示す正面断面図

【図１３】従来のエアバッグ装置用ガス発生装置の不作
動時の状態を示す正面断面図

【符号の説明】

１１、５１ ケース １２ エアバッグ １３、５２ 固定板 １４、５０ 本体 １５ ガスボンベ（圧縮ガス格納容器） １６、５５ シリンダ室 １７ 封板（封止部材） １８ 壁部 １９ 燃焼室 ２０ ガス発生剤 ２１、２７、５８ 噴出口 ２２、５６ ピストン（移動部材） ２３、５７ 切刃部 ２４ 開口 ２８、６０ 混合室 ２９、６８ 放出口 ３０、３１、６６、６７ メッシュ部材 ３２ 起爆部材（エネルギ印加手段） ３３、６１ 保持部材 ３４、３５ シール部材 ３６ 平板部 ３７ 凸形部 ３８ 窪み部 ６３ ディフューザ管 ６４ 通孔 ６９ フィルターメッシュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 碓井 康 神奈川県茅ヶ崎市下町屋一丁目１番１号 宮田工業株式会社内

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧縮ガスを少なくとも一部に設けられた
   封止部材により封止しながら格納した圧縮ガス格納容器
   と、入力信号に対応して起動されエネルギを印加可能な
   エネルギ印加手段と、前記エネルギ印加手段により印加
   されたエネルギを受けて移動し前記圧縮ガス格納容器の
   封止部材の少なくとも一部を破断可能な移動部材とを有
   し、前記移動部材による前記封止部材の破断により前記
   圧縮ガス格納容器からガスをエアバッグ中に放出するエ
   アバッグ装置用ガス発生装置であって、前記移動部材
   は、前記封止部材に当接してこの封止部材を破断する少
   なくとも一部が円弧形状の切刃部を有し、前記封止部材
   は、前記封止部材の破断時に前記移動部材の切刃部が当
   接する位置またはその近傍で変化する断面形状を有する
   エアバッグ装置用ガス発生装置。
2. 【請求項２】 さらに、エネルギ印加手段により印加さ
   れたエネルギを受けガスを発生するガス発生剤と、圧縮
   ガス格納容器から放出されたガスと前記ガス発生剤から
   発生したガスとを混合する混合室とを有し、前記混合室
   で混合されたガスをエアバッグ中に放出する請求項１記
   載のエアバッグ装置用ガス発生装置。
3. 【請求項３】 圧縮ガス格納容器からのガスが、ガス発
   生剤からのガスよりも早く混合室中に放出されることを
   特徴とする請求項２記載のエアバッグ装置用ガス発生装
   置。
4. 【請求項４】 移動部材の切刃部は１２０度乃至３００
   度の角度にわたる円弧形状であり、この切刃部は、圧縮
   ガス格納容器側に向かって鋭角となっている請求項１か
   ら３のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装
   置。
5. 【請求項５】 移動部材の切刃部の円弧形状は、略半円
   形状であり、前記略半円形状の切刃部は、圧縮ガス格納
   容器側に向かって鋭角となっている請求項１から３のい
   ずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。
6. 【請求項６】 封止部材の断面形状は、移動部材側に向
   かって凸形状に成形されていることを特徴とする請求項
   １から５のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生
   装置。
7. 【請求項７】 封止部材は、圧縮ガス格納容器からのガ
   スの放出時に、移動部材の切刃部の円弧形状の内側に対
   応した部分の少なくとも一部が前記移動部材の切刃部の
   円弧形状の外側に対応した部分と接続している請求項１
   から６のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装
   置。
8. 【請求項８】 移動部材と封止部材との間には、前記移
   動部材の静止時に前記移動部材を保持し、かつ前記移動
   部材の移動時にその移動を実質的に妨げることのない保
   持部材を有する請求項１から７のいずれかに記載のエア
   バッグ装置用ガス発生装置。
9. 【請求項９】 ガス発生剤と混合室との間に金属製メッ
   シュ部材を有する請求項２から７のいずれかに記載のエ
   アバッグ装置用ガス発生装置。
10. 【請求項１０】 圧縮ガス格納容器が複数設けられ、前
    記複数の圧縮ガス格納容器の各封止部材に対応した移動
    部材の各切刃部の円弧形状の大きさが互いに異なる請求
    項１から９のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発
    生装置。
11. 【請求項１１】 移動部材は単一の移動部材であり、前
    記単一の移動部材に複数の切刃部が設けられており、さ
    らに、前記単一の移動部材と複数の圧縮ガス格納容器と
    の相対位置を規定する位置決め部材を有する請求項１０
    記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。
12. 【請求項１２】 さらに、フィルタ部材を内蔵し開口を
    圧縮ガス容器に向けたディフューザ手段を有する請求項
    ２から１１のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発
    生装置。
13. 【請求項１３】 封止部材は、ガス発生装置の不作動時
    において圧縮ガス容器内の圧力が異常に上昇したとき、
    一部が他の部分よりも先に破断するように成形されてい
    ることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載
    のエアバッグ装置用ガス発生装置。
14. 【請求項１４】 封止部材の、移動部材の切刃部が当接
    する位置又はその近傍における断面形状変化は、不連続
    に行なわれていることを特徴とする請求項１から１３の
    いずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。