JPH10181513A - エアバッグ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 小型でもエアバッグの展開性能及び展開時の
エアバッグの損傷防止性能に優れたエアバッグ装置を提
供する。 【解決手段】 エアバッグ１５と、ガス発生剤１１，該
ガス発生剤の燃焼により発生するガス及びスラグの冷却
と捕集を行う冷却フィルタ部材６，７，該ガス発生剤を
発火させるための点火器３１を夫々ハウジング２内に内
蔵したインフレータ１とを備えるエアバッグ装置であ
り、インフレータ１内の冷却フィルタ部材６，７は発生
スラグの一部のみを捕集し、該スラグの残部はハウジン
グ２に形成された開口部１０からエアバッグ内に噴出す
るようにし、噴出ガス中に含まれるスラグのうち比較的
粒径の大きいスラグを開口部１０とエアバッグ１５との
間に配置したスラグ捕集部材１３で捕集し、比較的粒径
の小さい残部のスラグはガス流と共にエアバッグ内に供
給してガスの急速冷却を阻止するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の衝突事故
等による衝撃から運転者及び乗員の安全を確保するため
のエアバッグ装置であって、特に、小型ながらエアバッ
グの展開性能及び展開時のエアバッグの損傷防止性能に
優れた新規な概念に基づくインフレータを用いたエアバ
ッグ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のインフレータの基本構造は、エア
バッグを展開させるための作動流体である高圧ガスを発
生するガス発生剤と、該ガス発生剤を燃焼させてガス化
するために該ガス発生剤に点火する点火器及びエンハン
サと、ガス発生剤の燃焼により生成する高温の燃えカス
であるスラグを捕集し同時にガスの冷却を行うための冷
却フィルタ部材とをハウジングに内蔵し、通電による点
火器，エンハンサへの着火、これに続くがス発生剤の急
速な燃焼が起こり、生成した高圧ガスよりスラグが除去
された比較的クリーンなガスが、ハウジング外壁開口部
からエアバッグ内に噴出し、バッグを展開させる様にし
ている。

【０００３】又、その具体的な構造設計に際しては、バ
ッグを確実に展開するという機能性を確保するための配
慮がなされている。具体的には、噴出ガスは、大気圧に
打ち勝ってバッグを膨張させるだけの圧力に達する様に
燃焼状態を確保するためにガス発生剤の種類，量等を決
定すると同時に、高温の燃焼ガスやスラグがバッグに直
接当たってバッグ自体を燃焼，溶融させない様に、スラ
グのインフレータ外への流出を防止すると共に、燃焼ガ
スについては冷却後、バッグ内に噴出する様にしてい
る。ここでスラグ捕集とガスの冷却の役割を担うのは、
冷却フィルタ部材である。

【０００４】即ち、従来のインフレータでは、インフ
レータ内部でスラグをできる限り除去する事，噴出ガ
スがバッグに直接当たっても損傷を与えない程度にガス
を冷却する事を設計条件となし、この条件を達成するに
充分な量の冷却フィルタ部材をハウジング内に配置して
いる。特に、アジ化ナトリウムをガス発生剤として使用
する従来法においては、このアジ化ナトリウムが燃焼す
ると、人体及び環境に極めて有害な酸化ナトリウムが生
成するので、スラグ中にはこの有害物質が含まれてい
る。この有害物を可及的に除去することは、前記フィル
タ部材の重要な役目となっており、このために十分な量
の冷却フィルタ部材がインフレータ内に配置されてい
る。上記，の考え方は、アジ化系ガス発生剤から、
テトラゾール類その他の含窒素有機化合物系ガス発生剤
に変わっても、インフレータ設計思想の中心となってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この十分な量
の冷却フィルタ部材を内蔵している事が、却って不都合
となっている面もある。即ち、スラグの捕集と噴出ガス
の冷却により、噴出ガスの圧力低下をもたらす事であ
る。この事を、インフレータの作動開始から終了までの
時間（ｔ）と噴出ガスの質量速度（ｇ／ｓｅｃ，以下
「Ｍｆ」と表記する）との関係を示した図６に基づいて
説明する。全てのインフレータは、ガス発生剤が時間ｔ
０で点火されるとＭｆは急速に増加し、最高値（Ｍｆ
ｐ）に達した後、短時間で減少する。ここで、ガス発生
剤の量に比して冷却フィルタ部材の量が多く、噴出ガス
が過冷却された場合には、図中一点鎖線で示した様に、
適正な展開を得るために必要な基準ガス質量流量（Ｍｆ
ｓ）に達する事なくエアバッグの展開が終了し、エアバ
ッグは不完全展開となる。一方、十分なガス発生剤を装
填した従来の一般的な例（図中点線で図示）において
は、冷却フィルタ部材での冷却に抗して前記Ｍｆｓを越
えたＭｆが得られる様に設計されている。このＭｆｓを
越えた期間（ｔ１）は、エアバッグが所定の展開状態に
ある事を示しているが、エアバッグの所定展開時間（ｔ
１）は、比較的短いものとなっている。ところが、初期
段階から高いガス質量速度（Ｍｆ）が得られれば（図中
実線で図示）、基準値（Ｍｆｓ）を越える時間（ｔ２）
は相対的に長くなり、安定したエアバッグの展開が得ら
れる事が分かる。

【０００６】従って、実線で示した様に、エアバッグを
速やかに高い圧力で展開させ、且つエアバッグとして有
効に機能し得るＭｆｓ以上の流速を長時間に亘って維持
できる様なインフレータが好ましいと言える。そこで、
この好ましい形態を実現する方策として、多量のガス発
生剤を使用する方策が考えられるが、この方策は、イン
フレータの大型化を招き好ましくない。

【０００７】又、ガス発生剤の増量は、スラグ発生量の
増加となって現れ、ハウジングの容量を一定とした場合
には、ガス発生剤の増量分だけ冷却フィルタ部材が減少
する事になってしまい、スラグの除去が十分にはでき
ず、バッグに熱損傷を及ぼし易くなる。特にインフレー
タに対しては、常に小型化，軽量化への要請が強く、で
きるだけ小さなインフレータで、より大きな容量のバッ
グを展開させたいとの要望が恒常的に存在するため、ハ
ウジングの容量を小さくする方向が趨勢である。

【０００８】一方、この問題に対しては、冷却フィルタ
部材のスラグ除去効率を改善する方策が考えられるが、
良好な燃焼条件を維持しながらスラグの除去効率を高め
る様な冷却フィルタ部材の開発は容易ではない。

【０００９】又、他の方策として、ガス発生量が同じで
もスラグの発生量がより少ないガス発生剤、或いはもっ
と積極的に、スラグの発生量が少なくてガス発生量の大
きなガス発生剤を採用する事、つまりガス発生剤そのも
のを改善する方策も種々提案されている。しかし、この
場合には別の問題がある。即ち、ガス発生量の大きなガ
ス発生剤は、一般に発熱量も多く、冷却バランスがとり
難く、適切な燃焼条件を確保する事が困難であり、時に
は燃焼が高温になり、このため溶融した冷却フィルタ部
材の一部が外部に流出してバッグに著しい損傷を及ぼす
恐れがある等、ガス発生剤そのものの開発も容易ではな
い。

【００１０】一方、ガス発生剤をアジ化系以外のものに
限ると、スラグの有害性が著しく低下するという事情が
ある。即ち、近年、開発実用化が進められているテトラ
ゾール類等の含窒素有機化合物を燃料とし、アルカリ金
属或いはアルカリ土類金属系の酸化剤とする非アジ化系
のガス発生剤においては、不可避的に発生する炭酸ガス
と酸化剤由来の金属酸化物とが反応して炭酸塩を生成
し、無害化されるという事情がある。

【００１１】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、上記の諸問題を一
挙に解消し、小型でありながらエアバッグの展開性能及
び展開時のエアバッグの損傷防止性能に優れたインフレ
ータを提供する点にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の諸
問題を解決するに当たり、先ずガス発生剤の量を増やす
という観点からではなく、ガス発生剤の量は変えずにＭ
ｆを大きくする方策を種々な角度から検討した。又、バ
ッグに熱損傷が発生するときのミクロ的な観察も併せて
行った。

【００１３】この結果、従来ではバッグ損傷の原因が、
高温ガスそのもの又は主として高温ガスがバッグに直接
当たる点に存在すると考えられ、この解決策として、ガ
スの温度を下げる事を目的とした各種の工夫を行う事が
常識とされてきたが、その常識は必ずしも当たっていな
い事が判明した。

【００１４】即ち、ガスそのものは熱容量が小さいた
め、高温のガスが直接バッグに当たっても、熱集中が発
生し難く且つ高温ガスからの熱伝達でバッグに影響が出
る前にバッグが展開し、その後直ちにバッグに形成され
ているベントホールから放出されて、特に問題のないこ
とが分かった。むしろ、損傷の原因となっていたのは、
熱容量の大きい、高温の溶融スラグであり、しかも比較
的重い即ち比較的粒径の大きいスラグほど、エアバッグ
に熱損傷を起こし易い事が判明した。

【００１５】そこで、本発明者らは、従来の、スラグの
流出許容量として、例えば２ｇ以下に抑える事を当然の
目的としてフィルタ部材の配置設計がなされていた考え
を覆し、むしろスラグをある程度積極的にガスと共に放
出して大きな値のＭｆを得る事によって、スラグの持つ
エネルギをもバッグ展開に積極的に利用すると共に、上
記した如きバッグに害を及ぼす比較的粒子の大きな高温
スラグ、即ちエアバッグとインフレータとが最短距離で
対峙する部分に集中するスラグだけを除去する様な工夫
ができれば、上述した諸問題を一挙に解決でき、また前
述のように非アジ化系のガス発生剤においても発生する
スラグの低有害性という特長（長所）を生かし、安全面
からも十分実用に適するとの結論に達し、本発明を完成
した。

【００１６】即ち、上記目的を達成するための本発明の
エアバッグ装置は、エアバッグと、これを展開させるた
めのガス発生剤，該ガス発生剤の燃焼により発生するガ
ス及びスラグの冷却と捕集を行う冷却フィルタ部材，該
ガス発生剤を発火させるための点火器を夫々ハウジング
内に内蔵したインフレータとを備えてなるエアバッグ装
置であって、前記インフレータ内の冷却フィルタ部材は
前記発生スラグの一部のみを捕集し、該スラグの残部は
前記ハウジングに形成された開口部からエアバッグ内に
噴出する様になし、前記噴出スラグのうち比較的粒径の
大きなスラグをエアバッグと前記開口部との間で捕集す
る様になし、残部の比較的粒径の小さなスラグは、ガス
流と共にエアバッグ内にに供給してガスの急速な冷却を
阻止する様にしたエアバッグ装置である。即ち、インフ
レータ内の冷却フィルタ部材によるスラグ捕集を不完全
なものとし、インフレータからの噴出ガス流中に、積極
的にスラグを含有させる様にした点に大きな特徴を有し
ている。尚、上記比較的粒径の大きなスラグの捕集手段
としては、スラグ冷却捕集用の冷し金部材を、前記ハウ
ジングの外壁近傍部で且つ前記開口部から噴出するスラ
グ含有ガス流と接触する位置に配置し、該スラグ含有ガ
ス流中の相対的に粒径の大きなスラグを前記冷し金部材
に付着させて除去する方式がある。

【００１７】これにより、インフレータから噴出した高
温のガスとインフレータ内部で意図的に捕集されなかっ
た高温スラグの内、比較的粒径の大きなものは、エアバ
ッグに到達する前に、インフレータ外部に配置された熱
容量の大きな冷し金部材に衝突して、効率よく捕集さ
れ、冷却される。即ち、粒径の比較的大きな高温スラグ
或いは溶融金属を含んだ重い高温スラグだけが冷し金部
材の表面で固化して付着する事により捕集される。従っ
て、バッグの損傷を引き起こす最大の原因となる粒径の
大きなスラグ、即ち、粒径が大きく、その結果熱容量の
大きな高温スラグをガスから分離し、バッグと触れる前
に冷し金部材で除去する様にしている。そして、残りの
熱容量の比較的小さい高温スラグは積極的にガスに同伴
（伴流）させているのである。

【００１８】一方、ガスは冷し金部材に当たっても、冷
し金部材の表面積は、インフレータ内に配置された冷却
フィルタ部材に比べるとはるかに小さく、つまりガスと
の伝熱面積が非常に小さいので、熱エネルギの損失が非
常に小さい。加えて、前述した様にガス中には熱容量の
小さな高温スラグを比較的多く同伴（伴流）しているた
め、この微細高温スラグが熱源となってガス温の低下を
防ぎ、ガスの保有する内部エネルギ、つまりバッグの展
開に必要な十分な圧力エネルギが、噴出ガス中に保有さ
れたままバッグ中に流入する事になる。

【００１９】この結果、従来のインフレータに比べる
と、インフレータで発生するガスエネルギが効率的に活
用される事になり、少ないガス発生剤で十分な展開圧が
得られる事になる。換言すれば、ガス発生剤の量が同じ
であれば、より高い展開圧が得られるインフレータとな
っており、従って本発明によれば、インフレータの小型
化を一層促進することが可能となる。更に、ガス中の微
細スラグの有する熱容量は、ガスの熱容量に比べて相当
大きなものであるから、外界との接触により冷却されて
温度の低下をきたすガスに熱補給を行うことになり、こ
の結果、ガス温度とガス圧の急速な低下が阻止され、図
６の実線で示した様に、エアバッグの緩衝材として有効
に機能するＭｆｓ以上のガス流出速度が、長時間に亘っ
て維持される事になる。

【００２０】又、本発明の他のものは、上記発明におけ
る開口部から噴出するスラグ含有ガスのスラグ保有量を
２〜１０ｇになる様にインフレータ内の冷却フィルタ部
材の充填量を調整したものである。２ｇは、噴出ガス中
にスラグを同伴させてスラグの熱容量を熱源として利用
し、ガスの内部熱エネルギの増加という効果を有効に発
揮させるために最低限必要な量である。一方１０ｇを超
えると、最早インフレータとして安全許容基準（スラグ
中に含まれる有害成分の車室内放出許容基準）を満足で
きなくなる虞れが生じるからである。

【００２１】又、本発明の他のものは、上記発明におけ
る冷し金部材と開口部から噴出するスラグ含有ガスとの
接触により、冷し金部材で捕集されるスラグ量が１〜２
ｇ，捕集効率で１０〜３０％となる様にしたものであ
る。この範囲であれば、上記発明の効果を確実に享受で
きる一方、この範囲を超えると、噴出ガス中の熱源とし
てのスラグ同伴量が少なくなり、バッグを展開させ様と
するガスの内部エネルギーの効率的増加につながり難
く、又、上記範囲を下回る場合には、比較的熱容量の大
きい大型スラグを完全には捕集できず、時にはバッグ損
傷の虞れもあり得るからである。

【００２２】又、本発明の他のものは、前記冷し金部材
の上端が、ハウジング外壁開口部の下端を通る水平軸を
基準にして、上下方向に−４５°〜＋４５°の範囲内に
位置する様に、該冷し金部材を配置して冷し金部材と噴
出ガス流との接触を行なわせる様にしたものである。噴
出されるガスは、燃焼ガスとスラグとの混層流である
が、ミクロ的な観察では、粒子径の大きな大径のスラグ
ほど混層流の下側を浮遊しながら流れており、ガス噴出
後、大径のスラグほど手前側に落下する傾向にある事を
考慮し、この大径スラグを確実に捕集するための冷し金
部材の好適な配置として、前記角度が選定されている。
又この範囲であれば、スラグ捕集効率をガス発生剤の種
類と燃焼条件の変化に対応させて調整するに当たり、イ
ンフレータへの要求仕様を大きく変化させる事なく容易
に対処できる事になる。尚、インフレータの小型化，軽
量化の観点からは、−４５°〜−２０°の範囲内に設定
する事が好ましい。

【００２３】又、本発明の他のものは、前記冷し金部材
における噴出ガスとの接触面を粗面に形成したものであ
り、これにより、熱容量の比較的大きなスラグが表面に
付着し易くする事ができ、スラグの捕集効果を上げるこ
とができる。又、その分、冷し金部材の配置面積の節約
につながり、ひいては軽量化に資することになる。尚、
粗面の形成方法としては、表面そのものを粗くする以外
に表面に金網等を添設することによっても可能である。
勿論、これらの手段に限定されるものではない。

【００２４】又、本発明の他のものは、前記冷し金部材
における噴出ガスの接触面が、水平面から３０°〜１２
０°の傾斜角度を有する様にしたものであり、これによ
ってバッグを展開させようとする高圧ガスの持つ熱エネ
ルギーの損失を少なくして、バッグの展開のための仕事
量に有効に変換させるためのものであり、特に、ガス流
を適切に方向付けするという観点からは６０°〜１００
°の傾斜角度とする事が好ましい。

【００２５】又、本発明の他のものは、前記冷し金部材
を、ハウジング外壁開口部からの水平距離にして４０ｍ
ｍ以内の位置に取付配置する様にしたものであり、４０
ｍｍを超える場合は、バッグとインフレータとの連結、
つまりエアバッグ装置の組立が困難となるからである。

【００２６】又、本発明の他のものは、前記冷し金部材
の配置形態として、冷し金部材を、ハウジング構造のサ
イドフランジに直接的に又はインフレータ・エアバッグ
連結部材を介して間接的にサイドフランジに取り付ける
様にしたものである。これにより、インフレータの小型
化を更に容易にしている。

【００２７】又、本発明は、前記ガス発生剤として、発
熱量が２０００ジュール／ｇ以上、好ましくは２０００
〜４５００ジュール／ｇの非アジ化系の含窒素有機化合
物を使用する場合に特に有効なものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に
係るエアバッグ装置の要部を示すもので、エアバッグの
展開した状態を示す要部断面説明図である。図１におい
て、インフレータ１は内筒３と外筒４とを有する二重短
管円筒状のハウジング２を備えており、ハウジング２の
内部の内筒３内に点火室Ｐが形成され、又内筒３と外筒
４の間には、燃焼室Ｇ，冷却フィルタ室Ｆが形成されて
いる。尚、３１は点火器、３２はエンハンサである。

【００２９】燃焼室Ｇと冷却フィルタ室Ｆとの境界部に
は、インナーウォール５が配置され、冷却フィルタ室Ｆ
には冷却フィルタ部材６，７が配置されている。この場
合、冷却フィルタ部材６で主に冷却効果を高め、冷却フ
ィルタ部材７でスラグの捕集効果を上げるようにしてい
る。又、点火室Ｐ，燃焼室Ｇ，冷却フィルタ室Ｆは、開
口部８，９で連通され、更に冷却フィルタ室Ｆとインフ
レータ１の外部とは開口部１０で連通されている。

【００３０】冷却フィルタ部材６，７の両者の装填量
は、ガス発生剤としての非アジ化系ガス発生剤１１が燃
焼したときに発生するスラグ相当量の５０〜７０％程度
だけ捕集できる容積分に設定されている。換言すると、
開口部１０から噴出するガスに、２〜１０ｇ程度のスラ
グが積極的に同伴されるように冷却フィルタ部材６，７
の装填量が決定されている。

【００３１】ハウジング２のサイドフランジ１２には、
ハウジング２の外周面近傍に冷し金部材１３が立設され
ている。この冷し金部材１３は、後述する様に噴出ガス
中の熱容量の大きなスラグを冷却捕集するものであるの
で、付着スラグによって容易に温度が上がらない様に、
捕集予定スラグ量に対して充分大きな熱容量を有する様
に設計されているが、表面積はそれほど大きくする必要
はない。又、冷し金部材１３の上端は、開口部１０の下
端を通る水平軸とほぼ一致している。

【００３２】次に、インフレータの作動を図１により説
明する。衝突信号を受けて通電された点火器３１の点火
によって非アジ化系ガス発生剤１１が燃焼する。発生し
た高温で且つ多量のスラグを含むガスは、冷却フィルタ
部材６，７を通過して開口部１０からバッグ１５内に噴
出される。この場合、冷却フィルタ部材６，７は、前述
の様にガス発生剤１１が燃焼したときに発生するスラグ
相当量の５０〜７０％程度だけ捕集できる量しか装填さ
れていない。即ち、開口部１０を通過するガス中には積
極的にスラグを２〜１０ｇ程度同伴させる構造となって
いる。このため、この状態のままのガスをバッグ１５内
に直接放出すれば、バッグ１５を確実に損傷することに
なってしまう。

【００３３】そこで、図示のインフレータでは、インフ
レータ内部の冷却フィルタ部材６，７で意図的に捕集さ
れなかった高温のスラグは、インフレータ外部にある熱
容量の大きい冷し金部材１３に衝突して効率よく冷却さ
れ、この時、比較的大径の溶融スラグ或いは溶融金属を
含んだ大径スラグだけが冷し金部材１３に付着し、固化
することにより捕集される。即ち、エアバッグ１５の損
傷を引き起こす最大の原因となる熱容量の大きな大径ス
ラグのみをガスから分離し、バッグ１５に付着する前に
冷し金部材１３で除去する様に構成されている。そし
て、残りの比較的小径の熱容量の小さな高温のスラグ
は、ガスに依然として同伴（浮遊）されたままである。

【００３４】一方、ガスは冷し金部材１３に当たって
も、該冷し金部材１３の表面積がインフレータ１内に配
置された冷却フィルタ部材６，７よりもはるかに小さ
く、つまり伝熱面積が非常に小さいので、ガスからの熱
移動は少なくエネルギの損失が非常に小さい。この事に
加え、前述した様にガス中には熱容量の小さな（しかし
乍らガスに比べて熱容量の大きな）微細な高温スラグを
比較的多く同伴しているため、このガスに比べて熱容量
の大きなスラグが熱源となってガス温の急激な低下を防
ぎ、従って圧力低下も少なくてガスの保有エネルギ即ち
バッグの展開に必要なエネルギを維持した状態となり、
図６の実線で示した様な、緩衝機能を長時間に亘って維
持できる事になる。

【００３５】この結果、ガス発生剤１１の装填量が従来
のインフレータに比べて少ない状態でも十分な展開圧が
得られるインフレータとなっており、逆に言えば、ガス
発生剤１１の装填量が同じであれば、より高い展開圧が
得られるインフレータである。従って本発明のインフレ
ータは、小型化の要請に容易に対応することが可能であ
る。

【００３６】冷し金部材１３の配置構成としては、ハウ
ジング２の外壁からの距離が最大４０ｍｍの範囲内でハ
ウジング２から離れるにつれて、冷し金部材１３の上端
が低くなる様に設定すればよい。具体的には、図２に示
す様に冷し金部材１３の上端が開口部１０を通る水平軸
を基準にして上下方向に−４５°〜＋４５°の範囲内、
好ましくは−４５°〜−２０°の範囲内に存在する様に
配置すればよい。

【００３７】これにより、ガス噴出後、前下がりに落下
していく粒径の大きいスラグだけを効率よく捕集し、粒
径の小さいスラグは積極的にガスに同伴させ、ガスには
冷し金部材１３による影響が殆ど及ばない様にする事が
できる。又、この様な冷し金部材１３は粒径の大きいス
ラグの捕集効率を適切に変更できる構成であるため、イ
ンフレータの種々の要求仕様に容易に対処できる汎用性
の高いものとなる。又、冷し金部材１３を開口部１０か
らの水平距離にして４０ｍｍ以内の位置に取付配置する
限り、バッグとインフレータとの連結、つまりエアバッ
グ装置の組立上の問題が生じる事もない。

【００３８】又、図３に示す様に、冷し金部材１３にお
ける噴出ガスの接触面１３ａが水平面から３０°〜１２
０°、好ましくは６０°〜１００°傾斜させ、開口部１
０からの噴出ガス流を適切に方向付けできる構成とする
事により、バッグ１５を展開させようとするガスの有す
る熱エネルギーの低下を避けて噴出ガスをバッグの展開
のための仕事エネルギーに有効に変換させる事ができ
る。

【００３９】又、冷し金部材１３としては、図１に示す
様に、ハウジング２のサイドフランジ１２に直接配置す
る以外に、インフレータ・バッグ連結部材を介して間接
的にサイドフランジ１２に取り付けても良い。図４及び
図５（ａ）〜（ｃ）における冷し金部材２１，２２，２
３，２４がその例である。即ち、これらの冷し金部材２
１〜２４はいずれも、図１におけるボルト１６の押さえ
金部材１８と冷し金部材１３とが丁度一体となった形態
例であり、ボルト・ナット（２５，２６），（２７，２
８），（２９，３０），（３１，３２）により、サイド
フランジ１２に取り付けられている。尚、３３は補強布
である。

【００４０】又、図４に示す冷し金部材２１の断面形状
は、Ｌ字形であるが、Ｕ字形として図５（ａ）に示す様
にインフレータ１に近い側の立上がり部分を切り取った
構成としたり、又、図５（ｂ）に示す様にインフレータ
１に遠い側の立上がり部分を切り取った構成としたり、
更には図５（ｃ）に示す様にＵ字形のままとする等、自
由に変更可能である。更に、スラグ捕集部材としては、
上述の冷し金部材の他に、他の形状構造のものを採用
し、それをインフレータの開口部とエアバッグとの間に
配置してもよい事は言うまでもない。

【００４１】又、図１のインフレータ１では、ガス発生
剤１１として非アジ化系のガス発生剤を使用する例を示
したが、その中でも、即ちテトラゾール類，トリアゾー
ル類，カルボンアミド類，ジシアンジアミド類，グアニ
ジン類等々の今日までに提案されている各種の含窒素有
機化合物であって、発熱量が２０００ジュール／ｇ以上
の高発熱ガス発生剤を用いる場合には、これを従来の様
に、インフレータ内で充分冷却してエアバッグ内に噴出
させようとすると、多量の冷却フィルタ部材が必要にな
り、インフレータが大型化せざるを得ないが、本発明に
よれば、高温のスラグを同伴したままエアバッグ内に噴
出させる事ができるから、インフレータの小型化が実現
できる点で特に有利となる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、イ
ンフレータから噴出した高温のガスとインフレータ内部
で意図的に捕集されなかった高温のスラグは、インフレ
ータ外部に設置された熱容量の大きな冷し金部材等のス
ラグ捕集部材に衝突して、効率よく冷却捕集される事に
なる。この時、比較的粒径の大きな溶融スラグ或いは溶
融金属を含んだ溶融スラグだけが冷し金部材に付着し、
固化する事によって捕集されるので、バッグの損傷を引
き起こす最大の原因となる粒径の大きなスラグをガスか
ら分離し、バッグに到達する前に冷し金部材で除去され
る事になる。この結果、残部の粒径の比較的小さなスラ
グは、積極的にガスに浮遊同伴される事になる。

【００４３】一方、ガスは冷し金部材に衝突しても、冷
し金部材の表面積がインフレータ内に配置された冷却フ
ィルタ部材よりもはるかに小さく、つまりガスとの伝熱
面積が非常に小さいので、ガスの熱エネルギの損失は非
常に小さい。この事に加え、前述した様にガス中には粒
径の小さいスラグを比較的多く浮遊同伴しているため、
ガスに比して熱容量の大きな微細スラグが、言わば熱源
となってガス温の低下を阻止し、圧力の低下を阻止する
ので、ガスのバッグの展開に必要なエネルギーを豊富に
確保することができる。

【００４４】従って、ガス発生剤の装填量が、従来のイ
ンフレータに比べて少ない状態でも十分なバッグ展開圧
が得られるインフレータとなっており、換言すれば、ガ
ス発生剤の装填量が同じであれば、より高いバッグ展開
圧のインフレータが得られる事になる。従って本発明に
係るインフレータによれば、小型化の要請に容易に対応
することができる。

【００４５】又、インフレータの開口部から噴出するス
ラグ含有ガス中のスラグ量を、２〜１０ｇになる様に、
インフレータ中の冷却フィルタ部材の量を調整すれば、
更に一層上記効果が発揮され、エアバッグの安全許容基
準（スラグ中に含まれる有害成分の車室内放出許容基
準）をも十分に満足できるインフレータとする事ができ
る。

【００４６】更に、冷し金部材と開口部から噴出するス
ラグ含有ガスとの接触により、冷し金部材で捕集される
スラグ量が、１〜２ｇで捕集効率で１０〜３０％となる
様に冷し金部材を設計すれば、前記効果は一層顕著にな
る。特に、比較的粒径の大きなスラグは完全に捕集でき
るので、バッグ損傷のおそれも確実に解消する事ができ
る。

【００４７】又、冷し金部材の上端が、ハウジング外壁
開口部の下端を通る水平軸を基準にして上下方向に−４
５°〜＋４５°の範囲内に存在する様に配置する事によ
り、該冷し金部材と噴出ガス流との接触確率を大とな
し、ガス噴出後、前下がりに落下していく粒径の大きな
スラグを効率よく確実に捕集する事ができる。一方、ガ
スは、冷し金部材による冷却の影響が殆ど及ばず、高温
高圧のエネルギを維持したままバッグ中に流入する。更
に、インフレータも、種々の要求に容易に対処できる汎
用性の高いものとすることができ、加えて、バッグとイ
ンフレータとの連結、つまりエアバッグ装置の組立上の
問題が生じることもない。

【００４８】又、冷し金部材における噴出ガスとの接触
面を粗面に形成する事により、その表面へのスラグ付着
効率が高くなる。又、冷し金部材における噴出ガスの接
触面を水平面から３０°〜１２０°の傾斜角度を有する
様になす事により、バッグを展開させようとするガスの
有する熱エネルギをなるべくロスさせる事なく、噴出ガ
スをバッグの展開のための仕事エネルギに有効に変換さ
せることができる。

【００４９】又、冷し金部材をハウジング外壁開口部か
らの水平距離にして４０ｍｍ以内の位置に取付配置する
事により、組立面でも何の心配のないインフレータとす
ることができる。更に、冷し金部材の配置形態として、
冷し金部材を、ハウジング構造のサイドフランジに直接
的に又はインフレータ・エアバッグ連結部材を介して間
接的にサイドフランジに取り付ける事により、インフレ
ータの小型化の要請に応えると共に組立作業の自由度も
確保する事が可能となる。

【００５０】又、ガス発生剤として、発熱量が２０００
〜４５００ジュール／ｇの発熱量が大きな非アジ化系ガ
ス発生剤を使用しても、インフレータ内の冷却フィルタ
部材の充填量を増加させる事なく小型・軽量のインフレ
ータを得る事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るエアバッグ装置の構
成及び作動を示す要部断面説明図である。

【図２】冷し金部材の配置範囲を開口部との関係で示す
要部説明図である。

【図３】冷し金部材の傾斜配置状態を示す要部説明図で
ある。

【図４】冷し金部材をインフレータ・バッグ連結部材を
介してインフレータのサイドフランジに間接的に取り付
ける構成を示す要部説明図である。

【図５】冷し金部材をインフレータに間接的に配置する
変形例であり、（ａ）は冷し金部材として、断面Ｕ字形
の部分のうち、インフレータに近い側の立上がり部分を
切り取った構成、（ｂ）は反対にインフレータに遠い側
の立上がり部分を切り取った構成、（ｃ）はＵ字形のま
まの構成をそれぞれ示す要部説明図である。

【図６】インフレータのガス流量の時間的変化を示すグ
ラフであり、実線は本発明の例を示し、点線は従来例を
示している。

【符号の説明】

１ インフレータ ２ ハウジング ３ 内筒 ４ 外筒 ５ インナーウォール ６，７ 冷却フィルタ部材 ８，９，１０ 開口部 １１ ガス発生剤 １２ サイドフランジ １３，２１，２２，２３，２４ 冷し金部材 １５ エアバッグ ２５，２７，２９，３１ ボルト ２６，２８，３０，３２ ナット ３１ 点火器 ３２ エンハンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐宗 高 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内センサー・テクノロ ジー株式会社姫路テクニカルセンター内 (72)発明者 宮本 典久 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内センサー・テクノロ ジー株式会社姫路テクニカルセンター内 (72)発明者 菊地 大 兵庫県姫路市豊富町豊富3903−39 日本化 薬株式会社姫路工場内センサー・テクノロ ジー株式会社姫路テクニカルセンター内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアバッグ（１５）と、これを展開させ
   るためのガス発生剤（１１），該ガス発生剤（１１）の
   燃焼により発生するガス及びスラグの冷却と捕集を行う
   冷却フィルタ部材（６，７），該ガス発生剤（１１）を
   発火させるための点火器（３１）を夫々ハウジング
   （２）内に内蔵したインフレータ（１）とを備えてなる
   エアバッグ装置であって、 前記インフレータ（１）内の冷却フィルタ部材（６，
   ７）は前記発生スラグの一部のみを捕集し、該スラグの
   残部は前記ハウジング（２）に形成された開口部（１
   ０）からエアバッグ内に噴出する様になし、 前記噴出ガス中に含有されるスラグのうち比較的粒径の
   大きなスラグを、前記開口部（１０）とエアバッグ（１
   ５）との間に配置したスラグ捕集部材（１３）で捕集
   し、 前記噴出ガス中の相対的に粒径の小さな残部のスラグ
   は、ガス流と共にエアバッグ内に供給してガスの急速な
   冷却を阻止する様にした事を特徴とするエアバッグ装
   置。
2. 【請求項２】 前記スラグ捕集部材は、前記ハウジング
   （２）の外壁近傍部で且つ前記開口部（１０）から噴出
   するスラグ含有ガス流と接触する位置に配置された冷し
   金部材（１３）であり、前記スラグ含有ガス流中の相対
   的に粒径の大きなスラグを該冷し金部材（１３）に付着
   させて除去する様にしてなる請求項１に記載のエアバッ
   グ装置。
3. 【請求項３】 前記開口部（１０）から噴出するスラグ
   含有ガス流中のスラグ保有量が、２〜１０ｇである請求
   項１又は２に記載のエアバッグ装置。
4. 【請求項４】 前記冷し金部材（１３）と前記開口部
   （１０）から噴出するスラグ含有ガスとの接触により、
   冷し金部材（１３）で冷却捕集されるスラグ量が、１〜
   ２ｇであり且つその捕集効率が１０〜３０％である請求
   項３に記載のエアバッグ装置。
5. 【請求項５】 前記冷し金部材（１３）の上端が、ハウ
   ジング（２）の開口部（１０）の下端を通る水平軸を基
   準にして、上下方向に−４５°〜＋４５°の範囲内に存
   在する様に配置してなる請求項４に記載のエアバッグ装
   置。
6. 【請求項６】 前記冷し金部材（１３）の上端が、ハウ
   ジング（２）の開口部（１０）の下端を通る水平軸を基
   準にして上下方向に−４５°〜−２０°の範囲内に存在
   する様に配置してなる請求項５記載のエアバッグ装置。
7. 【請求項７】 前記冷し金部材（１３）における噴出ガ
   スとの接触面が粗面に形成されたものである請求項４乃
   至請求項６記載のいずれか１項に記載のエアバッグ装
   置。
8. 【請求項８】 前記冷し金部材（１３）における噴出ガ
   スの接触面が水平面から３０°〜１２０°の傾斜角度を
   有するものである請求項４乃至請求項７のいずれか１項
   に記載のエアバッグ装置。
9. 【請求項９】 前記冷し金部材（１３）の傾斜角度が、
   ６０〜１００°の範囲のものである請求項８に記載のエ
   アバッグ装置。
10. 【請求項１０】 前記冷し金部材（１３）がハウジング
    （２）の開口部（１０）からの水平距離にして４０ｍｍ
    以内の位置に取付配置されたものである請求項２乃至請
    求項９のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
11. 【請求項１１】 前記冷し金部材（１３）は、ハウジン
    グ構造（２）のサイドフランジ（１２）に直接的に又は
    インフレータ・エアバッグ連結部材（１６，１７）を介
    して間接的に該サイドフランジ（１２）に取り付けられ
    たものである請求項２乃至請求項１０のいずれか１項に
    記載のエアバッグ装置。
12. 【請求項１２】 前記ガス発生剤（１１）が、発熱量が
    ２０００ジュール／ｇ以上の非アジ化系のガス発生剤で
    ある請求項２乃至請求項１１のいずれか１項に記載のエ
    アバッグ装置。