JPH10297418A - エアバッグ展開用ガス発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容量の小さいフィルタでガスの濾過と冷却を
十分に行う。エアバッグの展開速度を緩やかにする。ガ
ス発生器の各部に加わる力を低減してフィルターが損傷
するのを防止する。溶接時の熱により、ガス発生剤が発
火するのを防止する。 【解決手段】 カップ部材と蓋部材でハウジングを構成
し、その中に、ディスク形状の、セパレータとフィルタ
ーとガス発生剤を収容した保持部材を積層して配置す
る。セパレータをメタルラスで構成し、様々な方向にガ
スが移動できる空間をフィルターの下方に形成する。フ
ィルター内部でガスが一部分に集中するのを防ぐ。ハウ
ジングの下部を２重カップ構造にして、空間を形成す
る。カップ状部材の一部の径を大きくしてその内壁とガ
ス発生剤との間に断熱部を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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
ッグを自動展開するために利用される、駆動ガスの発生
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、乗用車において、その衝突時の
衝撃から乗員を保護するための衝突安全装置は、従来よ
り例えば、６０リッターの容積を持つエアバッグと、こ
のエアバッグを自動展開するためにそれに供給される駆
動ガスを発生するガス発生装置とで構成されている。

【０００３】つまり、乗用車の衝突時に、エアバッグ展
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、それによ
って発生するガスをエアバッグ内の空間に送り込むこと
により、瞬時にエアバッグを展開し、乗員を衝突時の衝
撃から保護する。この種のガス発生装置の従来技術とし
ては、例えば実開平６−３９６３１号公報、特開平７−
２８５４１１号公報、特開平８−１７５３１３号公報が
知られている。

【０００４】実開平６−３９６３１号公報には、図１３
に示す装置が開示されている。この装置の場合、２つの
２重円筒状部材を突き合わせて摩擦溶接することで、こ
れらを一体化し、それによって中央部に円形の空間５０
を、その周囲に環状の空間４９を形成してある。そし
て、環状の空間４９には、アルミ箔カップに封入された
ガス発生剤３６、冷却部材３７Ａ，３７Ｂ及びフィルタ
ー３８を収納し、中央部の空間５０には、伝火剤及び点
火器３５を収納してある。

【０００５】また、環状の空間４９は、ここに設けられ
た仕切り板５１によって、複数の空間（上部、下部、内
側、外側）に仕切られている。上部の内側空間にはガス
発生剤３６が、下部空間には冷却部材３７Ａがそれぞれ
配置され、上部の外側空間には冷却部材３７Ｂとフィル
ター３８が、整流板５３を介して積層状態でガス放出孔
に面して配置されている。

【０００６】この技術では、構造上、内部空間の利用効
率が比較的高くなり、ガス発生器が小型化される。ま
た、ガス発生剤が、フィルターを介して溶接位置から離
れた位置に配置されているため、溶接時にその熱によっ
てガス発生剤が発火するのを防止しうる。また、特開平
７−２８５４１１号公報には、図１４に示す装置が開示
されている。この装置の場合、外筒部７９とフランジ部
７７及びオリフィス５６を形成する有底筒状のハウジン
グ本体６５と、この本体と嵌合する有底筒状の外側筒状
部８５を有しガス流出口が形成される覆い部材６９と、
前記ハウジング本体の開口上方に蓋をする蓋部材６７
と、前記覆い部材６９の外側筒上部８５を前記ハウジン
グ本体６５の外筒部７９に固定することで、燃焼室４１
及び充気室５７を構成している。

【０００７】この技術では、覆い部材に高い寸法精度が
要求されないので、寸法管理が容易になる。また、多大
な溶接の工数を減らすことができる。また、特開平８−
１７５３１３号公報には、図１５に示す装置が開示され
ている。この装置の場合、変形可能な拡散器１６が、ハ
ウジングの上方部分に取り付けられている。そしてこの
拡散器は頂部８０を備える。この拡散器は更に、円筒状
側壁８２を備え、この円筒状側壁８２は上方のハウジン
グ部分２４に８４で示される位置で溶接される。また、
円筒状側壁８２には、複数の拡散器出口開口部１８が形
成されている。

【０００８】そして、燃焼混合ガスが出口オリフィス４
０を通過するときに、頂部パネル８０が出口オリフィス
４０から離れる方向に持ち上げられる。また、拡散器１
６の変形により、拡散器出口開口部１８を通って燃焼混
合ガスを送り出す通路が生成される。拡散器１６が変形
することにより、流出ガスのエネルギーの一部が吸収さ
れるので、エアバッグへの圧力の導入速度が遅くなり、
かくしてエアバッグの初期膨張が緩やかになる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記実開平６−３９６
３１号公報のガス発生器の場合、その構造上、単位面積
当たりのガス流量が多くなるため、フィルターによる残
渣補修効率が低くなるのは避けられない。また、仕切部
材や整流板等の要素が必要であり、部品数が多く、製造
コストの上昇も避けられない。

【００１０】さらに、ガス発生剤の燃焼ガスが仕切部材
のガス流通口から集中して、高温、高速のまま冷却部材
に流入するので、フィルターの濾過に偏りが生じ、ま
た、フィルターに損傷が生じる虞もある。フィルターに
損傷が生じると、以前に捕捉された残渣の一部が、後続
ガス流の力により、その損傷した網目を通って流出する
ので、それを予防するためには、更なる濾過機構を追加
しなければならない。

【００１１】特開平７−２８５４１１号公報のガス発生
器の場合、その構造上、ガス発生器の小型化が難しい。
また、燃焼室からのガスがオリフィスに集中し、高速、
高温でフィルターに流入するので、フィルターが損傷し
やすく、損傷部から残渣が漏れるのを防止できない。特
開平８−１７５３１３号公報のガス発生器の場合、エア
バッグの初期膨張を緩やかにするためにハウジングの構
造が複雑になり、更に拡散器のような特別な付加機構も
必要とするので、部品数が増大し、製品の大型化、コス
トの上昇等を招くのは避けられない。

【００１２】従って本発明は、次に示す点を目的とす
る。容量の小さいフィルターを用いて、ガスの濾過及び
冷却を十分に行う。ガス発生剤の燃焼によって生じるガ
スの、最大燃焼圧力を低く抑えるとともに、圧力保持時
間を長くして、エアバッグの展開を適度に緩やかにし、
かつ展開に必要なエネルギーを十分確保してエアバッグ
の展開を確実にする。

【００１３】ガス発生器の各部に加わる力を低減して、
フィルターなどに損傷が発生するのを防止する。構造を
簡素化して、装置を小型化する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１では、ガス発生
剤、点火手段及び濾過手段を有するエアバッグ展開用ガ
ス発生装置において、一方の側に開口部を、他方の側に
底部をそれぞれ有し、ガス流通口を形成する有底筒状の
燃焼室カップ部材と、前記点火手段の挿入部を有し、前
記燃焼室カップ部材に蓋をしてハウジング本体を形成す
る上部蓋部材と、前記燃焼室カップ部材内に前記点火手
段により燃焼ガスを生成するガス発生剤と、薄板で構成
され、前記ガス発生剤を特定の空間内に保持する保持部
材と、前記ガス発生剤の燃焼により生じたガスを濾過
し、冷却する板状のフィルター部材と、複数の開口と凹
凸が規則的に配列されて板状に形成され、前記フィルタ
ー部材を保持するセパレータとを積層して配列し、前記
上部蓋部材と前記燃焼室カップ部材との接合部に近接す
る位置で、前記燃焼室カップ部材の内壁と前記保持部材
の外側壁面との間に、断熱部を形成した。

【００１５】請求項２では、請求項１記載のエアバッグ
展開用ガス発生装置において、前記燃焼室カップ部材の
開口部の径を、その底部よりも大きく形成して、前記断
熱部の空間を形成した。請求項３では、ガス発生剤、点
火手段及び濾過手段を有するエアバッグ展開用ガス発生
装置において、一方の側に開口部を、他方の側に底部を
それぞれ有し、ガス流通口を形成する有底筒状の燃焼室
カップ部材と、前記点火手段の挿入部を有し、前記燃焼
室カップ部材に蓋をしてハウジング本体を形成する上部
蓋部材と、一方の側に前記燃焼室カップ部材の開口部の
径よりも大きい開口部が、他方の側に底部が形成され、
ガス流出口を形成する下部カップ部材と、燃焼室カップ
部材内に前記点火手段により燃焼ガスを生成するガス発
生剤と、薄板で構成され、前記ガス発生剤を特定の空間
内に保持する保持部材と、前記ガス発生剤の燃焼により
生じたガスを濾過し、冷却する板状のフィルター部材
と、複数の開口と凹凸が規則的に配列されて板状に形成
され、前記フィルター部材を保持するセパレータとを積
層して配列し、前記下部カップ部材の中に前記燃焼室カ
ップ部材を入れてそれらを重ね合わせた状態で、それら
の一部分を固定して２重カップ部を形成し、前記上部蓋
部材と前記下部カップ部材との接合部に近接する位置
で、前記燃焼室カップ部材の内壁と前記保持部材の外側
壁面との間に、断熱部を形成した。

【００１６】請求項４では、前記燃焼室カップ部材の、
前記下部カップ部材との間で空間が形成される部分に、
複数のガス流通口を形成した。請求項５では、前記ガス
流通口を平面部に配置し、このガス流通口に、前記ガス
発生剤の燃焼により発生するガスによって破断する、密
閉シールを貼着した。請求項６では、前記保持部材が、
一方の側に開口部、他方の側に底部をそれぞれ有する有
底筒状に形成され、前記底部の中央部には、点火手段を
通すための貫通孔が形成された。

【００１７】請求項７では、 前記セパレータを、ステ
ンレスもしくはアルミニウムのメタルラスで構成した。

【００１８】（作用） （請求項１）点火手段によりガス発生剤が燃焼すると、
燃焼で発生するガスによりガス発生剤を保持する空間の
圧力が高まり、ガス発生剤を保持する薄板の保持部材が
破断し、空間内の圧力が解放され、ガスが所定の経路を
通って、エアバッグに供給される。

【００１９】しかし、一気に圧力の解放が生じるのでは
なく、保持部材が徐々にフィルター部材に入り込むよう
にして破断が生じるので、圧力の解放は比較的緩やかで
ある。つまり、一般的にフィルター部材は、内部に隙間
が多いので撓みやすく、これと重ねて配置されている保
持部材の衝撃エネルギーの一部は、フィルター部材によ
って吸収される。従って、エアバッグが展開時に乗員に
衝撃を与えるのを防止できる。

【００２０】また、ガス発生剤の燃焼で生じるガスの流
れは特定の部分に集中しやすい。ガスの流れが局部的に
集中すると、フィルター部材などに損傷が生じやすく、
燃焼残渣を捕捉し難くなる。すなわち、フィルター部材
の直後（下流）にガスを通すための小さなノズルがある
場合、例えば図１２（ａ）に示すように、ガスはフィル
ター部材中の最短経路（抵抗の小さい流路）を通ってノ
ズルに向かおうとするので、フィルター部材の中で実際
に利用されるのは一部分だけになり、そこにガスが集中
する。

【００２１】請求項１では、フィルター部材を保持する
セパレータが、それの開口と凹凸により、空間を形成す
る。ガスはこの空間を様々な方向に自由に移動できるの
で、フィルター部材のどの位置を通る場合でも、それの
厚み方向に向かうのが、最も抵抗が小さく、例えば図１
２（ｂ）に示すように、ガスはフィルター部材の中を均
等に流れる。

【００２２】これにより、フィルター部材の全域が均等
に利用されるので、比較的小さなフィルター部材であっ
ても、高い効率で濾過と冷却を行う事ができる。また、
局部的に大きな圧力が加わることもなく、フィルター部
材の損傷が生じにくい。組立時に溶接により大きな熱が
ガス発生剤に加わると、ガス発生剤が発火し、この装置
が使用不能になってしまう。しかし、上部蓋部材と燃焼
室カップ部材とを溶接する場合、燃焼室カップ部材の内
壁と前記保持部材の外側壁面との間に断熱部が形成され
ているので、この断熱部で熱が遮断され、保持部材内の
ガス発生剤の発火が阻止される。

【００２３】（請求項２）請求項１と同様であるが、次
の点で違いがある。燃焼室カップ部材の開口部の径をそ
の底部よりも大きく形成してあるので、この燃焼室カッ
プ部材の壁面と、ガス発生剤を保持する保持部材との間
隙を大きくすることができ、断熱部の空間が広くなるの
で断熱性能が高くなる。

【００２４】（請求項３）請求項１と同様であるが、次
の点で違いがある。装置のハウジングの一部分が、燃焼
室カップ部材と下部カップ部材とを重ね合わせた２重構
造になっている。そして、燃焼室カップ部材と下部カッ
プ部材との間に、ガスを通す空間を形成することができ
る。この空間を利用して、ガスの流路や圧力を容易に制
御することができる。

【００２５】例えば、燃焼により生じた高速のガス流
を、一旦、下部カップ部材で受け止めてから、ガスの流
路を変更することにより、ガスの推力を抑制してからエ
アバッグに供給する事ができる。また燃焼室カップ部材
と下部カップ部材との間の空間は、断熱機能を持ち、ガ
ス発生剤の燃焼により発生した熱が、装置外部のエアバ
ッグに直接伝わるのを防止するので、熱によるエアバッ
グの破損を避けることができる。

【００２６】（請求項４）燃焼室カップ部材内のガス発
生剤で発生したガスは、燃焼室カップ部材に開口された
複数のガス流通孔を介して、燃焼室カップ部材と下部カ
ップ部材との間に形成された空間に移動し、この空間内
で推力が十分に低減されてエアバッグに導かれる。

【００２７】（請求項５）密閉シールは、ガス発生剤が
吸湿するのを防止するために設けられており、ガス発生
剤の燃焼時に、発生したガスの力で破断し、ガス流通口
を開く。エアバッグの展開動作を安定化し、かつ確実な
展開を実現するためには、一定の圧着力で密閉シールを
貼り付ける必要がある。

【００２８】ガス流通口が平面に面して形成されている
ので、この部分に密閉シールを貼り付けるのは容易であ
り、常に一定の圧着力で貼り付けることができる。従っ
て、エアバッグの安定した展開動作が実現する。 （請求項６）点火手段が中央部に配置され、その周囲を
囲むようにガス発生剤が配置されるので、点火手段から
ガス発生剤への安定した伝火が実現し、エアバッグの確
実な展開が期待できる。

【００２９】（請求項７）メタルラスは、網状に形成さ
れた金属板であり、多数の開口及び凹凸が規則的に配列
されている。特に、厚み方向に対して傾斜した面が各網
目に形成されているので、メタルラスの厚み方向に向か
うガス流は、斜面に当たって向きが変わる。これによっ
て、ガス流は特定の部分に集中せず分散される。従っ
て、フィルター部材を通るガス流はより均一化される。

【００３０】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）この実施の形態は、全ての請求項
に対応する。エアバッグ展開用のガス発生器の正面図を
図１に、平面図を図２にそれぞれ示し、縦断面を拡大し
て図３に示す。まず概略を説明すると、図１、図２及び
図３に示すように、有底筒状の下部カップ部材２とその
開口部２ａを塞ぐようにかぶせた上部蓋部材３とで装置
全体のハウジングが形成されている。

【００３１】このハウジングの下側は、下部カップ部材
２と燃焼室カップ部材１とを重ね合わせた２重構造にな
っている。燃焼室カップ部材１も、概略で有底筒状に形
成されており、開口周辺部１ａは底面周辺部１ｂよりも
径が大きく、底面部１ｃの中央には外側に突き出た凸部
１ｄが形成されている。下部カップ部材２の周壁には、
均等な間隔で１０個の流出口２ｄが形成されている。ハ
ウジングの内部で発生したガスがこの流出口２ｄから流
出し、図示しないエアバッグの内空間に供給されてエア
バッグが展開される。

【００３２】ハウジングの中央部には、有底筒状のセン
ターポール６と点火器ホルダー７が配置されている。点
火器ホルダー７に保持された点火器１４によって、セン
ターポール６の内空間に充填された着火薬５ａに着火す
る。着火薬５ａが着火すると、この火がガス発生剤１２
に伝わり、ガス発生剤１２が燃焼してガスが発生する。
燃焼室カップ部材１は、その凸部１ｄが下部カップ部材
２の底面内壁２ｅと当接し、開口周辺部１ａの外周面が
下部カップ部材２の開口周辺部２ｃ内壁面と当接する状
態に配置され、この近傍の接合部Ｙの位置でレーザビー
ムにより溶接される。

【００３３】また、下部カップ部材２と上部蓋部材３と
は、接合部Ｘで溶接され、上部蓋部材３と点火器ホルダ
ー７とは接合部Ｚで溶接される。燃焼室カップ部材１の
内部に配置されたガス発生剤１２は、大きな熱を受ける
と発火する可能性があるが、この例では燃焼室カップ部
材１の開口周辺部１ａの径が底面周辺部１ｂよりも大き
く、断熱部（空間）Ｒが形成されているため、溶接時に
誤ってガス発生剤１２が燃焼するのを防ぐことができ
る。

【００３４】燃焼室カップ部材１を底面から見た状態を
図４に示す。図４に示すように、燃焼室カップ部材１の
底面部１ｃの平面には、凸部１ｄの周囲を囲むように、
貫通孔である６個の流通口１ｆが等間隔で形成してあ
る。燃焼室カップ部材１の流通口１ｆの各々には、アク
リル系粘着テープを流通口１ｆの径よりも少し大きい円
形に加工したものを、密閉シール４として外側から貼り
付け、図３に示すように流通口１ｆを塞いである。

【００３５】下部カップ部材２は、その内径が、燃焼室
カップ部材１の開口周辺部１ａの外径よりも僅かに大き
く形成されている。そして、この下部カップ部材２の中
へ燃焼室カップ部材１をその底面部１ｃ側から差し込ん
で、凸部１ｄの底部外側１ｅが下部カップ部材２の底面
内壁２ｅと当接する状態で、接合部Ｙの部分を溶接し、
燃焼室カップ部材１と下部カップ部材２を一体化してあ
る。これらの一体化により、装置のハウジングが部分的
に２重構造になっている。燃焼室カップ部材１と下部カ
ップ部材２との間には空間２０が形成されている。

【００３６】上部蓋部材３は、一方の側（３ａ）に開口
が形成され、他方の側に底部３ｃが形成された有底筒状
体であり、開口周辺部３ａから外側に屈曲して一体に形
成されたフランジ部３ｄを備えている。上部蓋部材３の
底部３ｃの中央部には、中央貫通孔３ｅが形成されてお
り、この部分に点火のための構成要素が配置されてい
る。すなわち、ステンレス製のセンターポール６によっ
て保持される点火器１４、点火器ホルダー７及び着火薬
組体５が、上部蓋部材３の中央部に配置されている。

【００３７】センターポール６は、上側が開口し、下側
に底部６ｃが形成された有底円筒状に形成されている。
ガス発生剤１２の位置に近い開口周辺部６ａには、着火
薬組体５に収容されている着火薬５ａの燃焼をガス発生
剤１２に伝火するための、流通孔６ｄが複数形成されて
いる。そしてこのセンターポール６は、燃焼室カップ部
材１の凸部１ｄの中央部に配置されている。

【００３８】点火器ホルダー７は、上部７ａと下部７ｂ
で互いに径が異なる円筒形状であり、点火器１４を装着
するための貫通孔が上部７ａと下部７ｂ各々の中央に形
成されている。また、点火器ホルダー７には、それをセ
ンターポール６上に載置するための段部７ｃが形成され
ている。着火薬組体５は、アルミニウム製の薄板で形成
された薄板カップ５ｂと、その中に収容された着火薬５
ａで構成されている。この着火薬組体５は、センターポ
ール６の底面周辺部６ｂに配置されている。

【００３９】燃焼室カップ部材１の内部には、流通口１
ｆと対向する位置に、ガスが流通できる空間を形成する
ために、ディスク形状のセパレータ１０を配置してあ
る。この例では、厚みが１．３ｍｍのセパレータ１０を
２枚重ねて使用している。

【００４０】セパレータ１０の平面図を図５に示し、セ
パレータ１０の網目１０ｂの１つの近傍を拡大した状態
を図６に示し、図６のVII−VII線から見た断面を図７に
示す。また、図３の一部分を拡大して図８に示す。セパ
レータ１０は、図５に示すように、外径を円形に整形し
た網目構造の板であり、この例では、東邦ラス工業株式
会社製のメタルラスを用いて構成してある。寸法は、図
６及び図７において、厚みＴが０．５ｍｍ、幅Ｗが０．
７ｍｍ、網目の短手方向の幅ＳＷが４ｍｍ、長手方向の
幅ＬＷが８ｍｍになっている。

【００４１】センターポール６を通すために、セパレー
タ１０の中央部には中央貫通孔１０ａが形成されてい
る。図７に示すように、網目を構成する板材１０ｃの面
は、セパレータ１０の面の方向（図７における縦方向）
に対して傾斜している。また全体としては、凹凸状にセ
パレータ１０の面が形成されている。このため、セパレ
ータ１０の存在する空間に進入するガス流は、図８に矢
印で示すように様々な方向に向きを変えながら進行す
る。このため、ガスの流れが空間の一部分に集中するこ
とがなくなる。

【００４２】図３に示すように、セパレータ１０のほぼ
全面を覆う形でその上にフィルター１１が載置してあ
る。このフィルター１１は、次のようにして構成してあ
る。線径０．５ｍｍの筒状のメリヤス織り金網を必要な
長さに切断し、これに巻き軸を入れ、筒形状の両端部か
ら中央部まで丸める。この後、丸められた金網を、整形
治具に入れ平打ちプレスして、中央貫通孔１１ａを有す
る円盤状に形成してある。

【００４３】このフィルター１１の上面に重ねて、薄板
状の保持部材８が配置してある。保持部材８は、平板状
保持部材８Ａと、円筒状保持部材９で構成してある。前
者は、アルミ箔を円形に整形し、中央部に貫通孔８ａを
形成して構成されている。後者は、円筒形状に構成され
ている。また、平板状保持部材８Ａは、フィルター１１
上面のほぼ全面を覆う大きさに形成されている。円筒状
保持部材９は、平板状保持部材８Ａの上に載置されてい
る。

【００４４】平板状保持部材８Ａを形成するアルミ箔の
厚みとしては、０．０５から０．２ｍｍ程度が適当であ
る。なお、円筒状保持部材９と平板状保持部材８Ａとを
一体にしてカップ状に構成してもよい。その場合でも、
保持部材８の大きさは、フィルター１１上面のほぼ全域
を覆うような大きさにするのが望ましい。

【００４５】保持部材８の内部には、錠剤のガス発生剤
１２を収容してある。なおガス発生剤としては、例えば
アジカソーダを主成分として構成したものが、従来より
一般に知られている。しかし、本発明では、これに限ら
ず、非アジド系基剤を有効成分とするガス発生剤を用い
ても良い。保持部材８の上面に更に重ねて、クッション
部材１３が配置されている。このクッション部材１３
は、セラミックペーパーを円盤状に形成し、その中央部
に貫通孔を形成したものである。このクッション部材１
３は、ガス発生剤１２の隙間によって発生するガタを取
るため、更に接合部Ｚを溶接する際の熱がガス発生剤１
２に伝わらないよう遮断するために設けてある。

【００４６】実際にガス発生器を組み立てる場合には、
上述のように、燃焼室カップ部材１の内空間に、セパレ
ータ１０、フィルター１１、保持部材８、ガス発生剤１
２及びクッション部材１３を順番に積層し、その後、こ
れらの上面を上部蓋部材３で覆い、上部蓋部材３と下部
カップ部材２とを接合部Ｘの位置で溶接し固定する。こ
の状態で、上部蓋部材３の底部内側３ｇが、クッション
部材１３と当接するので、クッション部材１３とその下
方のガス発生剤１２が固定される。

【００４７】次に、上部蓋部材３の中央貫通孔３ｅか
ら、点火器組体１５を挿入し、着火薬組体５の上部表面
５ｃに、点火器１４の底部１４ａが近接するように配置
する。そして、点火器ホルダー７の外周壁７ｄと上部蓋
部材３の中央貫通孔３ｅの近傍の接合部Ｚの部分を溶接
して固定する。

【００４８】図３に示した装置の構成要素について、そ
の材質をまとめて説明する。燃焼室カップ部材１，下部
カップ部材２及び上部蓋部材３はステンレス製、密閉シ
ール４はアクリル系樹脂（又はアルミニウム）製、薄板
カップ５ｂはアルミニウム製、センターポール６及び点
火器ホルダー７はステンレス製、保持部材８はアルミニ
ウム製、セパレータ１０及びフィルター１１はステンレ
ス製、クッション部材１３はセラミック製である。

【００４９】次に、ガス発生器の動作について説明す
る。点火器１４が作動すると、着火薬組体５の着火薬５
ａに点火し、着火薬５ａの火が、センターポール６の流
通口６ｄを通して、保持部材８内に収容されたガス発生
剤１２に伝わり、ガス発生剤１２が発火する。ガス発生
剤１２の燃焼により、高温で高速のガスが発生し、この
力で保持部材８の平板状保持部材９を破断されるので、
発生したガスは、平板状保持部材９からフィルター１１
を通り、セパレータ１０の部分に形成された空間を通っ
て、流通口１ｆに至る。

【００５０】更に、ガスは流通口１ｆを閉塞する密閉シ
ール４を破断して、下部カップ部材２の底面内壁２ｅに
ぶつかり、下部カップ部材２の外周方向に向きを変えて
移動し、下部カップ部材２の周面に形成された流出口２
ｄから流出し、エアバッグの内空間に供給される。また
ここで、平板状保持部材８Ａがフィルター１１のほぼ全
面と接するように構成してあるので、平板状保持部材８
Ａが破断される際には、ガスによって、平板状保持部材
８Ａの全面が少しずつ破られながら、フィルター１１に
入り込むような現象になるので、平板状保持部材８Ａか
らの圧力の解放は、比較的緩やかになる。

【００５１】燃焼圧力（ガスのマスフローとほぼ同じ変
化を示す）とタンク圧力（エアバッグ内圧力）の時系列
変化を図９に示す。図９において、実線が図３の装置の
特性を示し、点線は従来のノズルクロージャと呼ばれる
方式の特性を示している。図９を参照すると、図３の装
置では、燃焼圧力の立ち上がりが比較的緩やかであり、
また高い圧力が比較的長い期間持続することが分かる。
これによりエアバッグの展開動作が適度に緩やかにな
り、エアバッグの展開時に乗員に加わる衝撃が緩和され
る。

【００５２】また、セパレータ１０がフィルター１１の
ほぼ全面に接するように配置してあるので、燃焼によっ
て生じる高いガス圧からフィルターを保護し、フィルタ
ーの強度を維持することができる。セパレータ１０の部
分にできる空間では、ガスが様々な方向に移動できるの
で、図１２（ｂ）に示すように、フィルターを通るガス
流が均一な分布状態になり、フィルターの全域を有効に
利用できる。従って、小型のフィルターでも高い濾過及
び冷却性能が得られる。

【００５３】また、ガス発生剤１２を収容する保持部材
８、フィルター１１及びセパレータ１０を板状（ディス
ク状）に形成し、これらを１列に積層してあるので、ガ
ス発生剤による最大燃焼圧力を低く抑えると共に、圧力
保持時間を長くするのに効果がある。これにより、エア
バッグの展開を緩やかにできる。なお、セパレータ１０
の構造や寸法については、個々に示したものに限定され
るのではなく、機能的にガス流が様々な方向に移動でき
る空間を形成するものであれば代用しうる。また、ここ
では２枚のセパレータを重ねて用いたが、セパレータの
数を１つにしたり、その厚みを変えても良い。

【００５４】（第２の実施の形態）この実施の形態は、
請求項１，請求項２，請求項４，請求項５，請求項６及
び請求項７に対応する。この形態のガス発生器の構成を
図１０に示す。なお、図３に示した装置と同一の要素に
ついては同一の符号を付けて示してある。図３の構成に
対して変更された部分を主体に説明する。

【００５５】図１０の装置では、図３の下部カップ部材
２は省略され、燃焼室カップ部材１Ｂと上部蓋部材３と
が直接、嵌合されている。また、燃焼室カップ部材１Ｂ
の形状は、図３の燃焼室カップ部材１に比べて簡略化さ
れている。ガスが通る流通口１ｆは、燃焼室カップ部材
１Ｂの周面に形成されている。更に、流通口１ｆを覆う
密閉シール４は、燃焼室カップ部材１Ｂの内周面に貼り
付けてある。この例では、ガス発生剤の燃焼時にガスの
流通を妨げないように、密閉シール４の材質として樹脂
を用いている。

【００５６】また、図３の空間２０が存在しないので、
フィルター１１下方の空間を広くするために、この例で
は、燃焼室カップ部材１Ｂの底部とフィルター１１との
間に、セパレータ１０を４枚積層して配置してある。 （第３の実施の形態）この実施の形態は、請求項１，請
求項４，請求項５，請求項６及び請求項７に対応する。

【００５７】この形態のガス発生器の構成を図１１に示
す。なお、図３及び図１０に示した装置と同一の要素に
ついては同一の符号を付けて示してある。図３または図
１０の構成に対して変更された部分を主体に説明する。
この例では、燃焼室カップ部材１Ｃの形状が、図１０の
燃焼室カップ部材１Ｂよりも更に簡略化され、単純な有
底筒状体に形成されている。図１０の装置と同様に、フ
ィルター１１下方の空間を広くするために、この例で
は、燃焼室カップ部材１Ｃの底部とフィルター１１との
間に、セパレータ１０を４枚積層して配置してある。

【００５８】また、燃焼室カップ部材１Ｃの内周壁とガ
ス発生剤１２との間に、断熱部Ｒの空間を形成するため
に、保持部材８の外周面の直径をフィルター１１のそれ
よりも２ｍｍ程度小さくしてある。

【００５９】

【発明の効果】

（請求項１）請求項１では、フィルター部材を保持する
セパレータが、それの開口と凹凸により、空間を形成す
る。ガスはこの空間を様々な方向に自由に移動できるの
で、フィルター部材のどの位置を通る場合でも、それの
厚み方向に向かうのが、最も抵抗が小さく、例えば図１
２（ｂ）に示すように、ガスはフィルター部材の中を均
等に流れる。

【００６０】これにより、フィルター部材の全域が均等
に利用されるので、比較的小さなフィルター部材であっ
ても、高い効率で濾過と冷却を行う事ができる。また、
局部的に大きな圧力が加わることもなく、フィルター部
材の損傷が生じにくい、という効果がある。組立時に溶
接により大きな熱がガス発生剤に加わると、ガス発生剤
が発火し、この装置が使用不能になってしまう。しか
し、上部蓋部材と燃焼室カップ部材とを溶接する場合、
燃焼室カップ部材の内壁と前記保持部材の外側壁面との
間に断熱部が形成されているので、この断熱部で熱が遮
断され、保持部材内のガス発生剤の発火が阻止される、
という効果もある。

【００６１】（請求項２）請求項１と同様であるが、更
に、燃焼室カップ部材の開口部の径をその底部よりも大
きく形成してあるので、この燃焼室カップ部材の壁面
と、ガス発生剤を保持する保持部材との間隙を大きくす
ることができ、断熱部の空間が広くなって断熱性能が高
くなる点で、より効果的である。

【００６２】（請求項３）請求項１と同様であるが、更
に、装置のハウジングの一部分が、燃焼室カップ部材と
下部カップ部材とを重ね合わせた２重構造になってい
る。そして、燃焼室カップ部材と下部カップ部材との間
に、ガスを通す空間を形成することができる。この空間
を利用して、ガスの流路や圧力を容易に制御することが
できる。

【００６３】例えば、燃焼により生じた高速のガス流
を、一端下部カップ部材で受け止めてから、ガスの流路
を変更することにより、ガスの推力を抑制してからエア
バッグに供給する事ができる、という効果が得られる。
また、燃焼室カップ部材と下部カップ部材との間の空間
は、断熱機能を持ち、ガス発生剤の燃焼により発生した
熱が、装置外部のエアバッグに直接伝わるのを防止する
ので、熱によるエアバッグの破損を避けることができ、
非常に効果がある。

【００６４】（請求項４）燃焼室カップ部材内のガス発
生剤で発生したガスは、燃焼室カップ部材に開口された
複数のガス流通孔を介して、燃焼室カップ部材と下部カ
ップ部材との間に形成された空間に移動し、この空間内
で推力が十分に低減されてエアバッグに導かれる。従っ
て、エアバッグを緩やかに展開させる点で効果的であ
る。

【００６５】（請求項５）ガス流通口が平面に面して形
成されているので、この部分に密閉シールを貼り付ける
のは容易であり、常に一定の圧着力で貼り付けることが
できる。従って、エアバッグの安定した展開動作が実現
する。 （請求項６）点火手段が中央部に配置され、その周囲を
囲むようにガス発生剤が配置されるので、点火手段から
ガス発生剤への安定した伝火が実現し、エアバッグの確
実な展開が期待できる。

【００６６】（請求項７）メタルラスは、網状に形成さ
れた金属板であり、多数の開口及び凹凸が規則的に配列
されている。特に、厚み方向に対して傾斜した面が各網
目に形成されているので、メタルラスの厚み方向に向か
うガス流は、斜面に当たって向きが変わる。これによっ
て、ガス流は特定の部分に集中せず分散される。従っ
て、フィルター部材を通るガス流がより均一化され、非
常に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ガス発生器の構成例を示す正面図である。

【図２】図１の装置の平面図である。

【図３】図１の装置の縦断面図である。

【図４】図１の装置の燃焼室カップ部材を示す底面図で
ある。

【図５】図１の装置のセパレータを示す平面図である。

【図６】図５のセパレータの一部を示す拡大図である。

【図７】図６のVII−VII線断面図である。

【図８】図３の一部分を拡大して示す拡大図である。

【図９】圧力の変化を示すグラフである。

【図１０】ガス発生器の縦断面図である。

【図１１】ガス発生器の縦断面図である。

【図１２】フィルター中のガスの流れを示す模式図であ
る。

【図１３】従来のガス発生器の構成を示す断面図であ
る。

【図１４】従来のガス発生器の構成を示す断面図であ
る。

【図１５】従来のガス発生器の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１，１Ｂ，１Ｃ 燃焼室カップ部材 １ａ 開口周辺部 １ｂ 底面周辺部 １ｃ 底面部 １ｄ 凸部 １ｅ 底部外側 １ｆ 流通口 ２ 下部カップ部材 ２ａ 開口部 ２ｂ 有底部 ２ｃ 開口周辺部 ２ｄ 流出口 ２ｅ 底面内壁 ３ 上部蓋部材 ３ａ 開口部 ３ｂ 底部 ３ｃ 底部 ３ｄ フランジ部 ３ｅ 中央貫通孔 ３ｆ 有底部内壁部 ３ｇ 底部内側 ４ 密閉シール ５ 着火薬組体 ５ａ 着火薬 ５ｂ 薄板カップ ５ｃ 上部表面 ６ センターポール ６ａ 開口周辺部 ６ｂ 底面周辺部 ６ｃ 底部 ６ｄ 流通口 ６ｅ 開口上部 ７ 点火器ホルダー ７ａ 上部 ７ｂ 下部 ７ｃ 段部 ７ｄ 外周壁 ８ 保持部材 ８ａ 貫通孔 ８Ａ 平板状保持部材 ９ 円筒状保持部材 ９ａ 外周側壁 １０ セパレータ １０ａ 中央貫通孔 １１ フィルター １１ａ 中央貫通孔 １２ ガス発生剤 １３ クッション部材 １４ 点火器 １４ａ 底部 １５ 点火器組体 ２０ 空間 Ｒ 断熱部 Ｘ，Ｙ，Ｚ 接合部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス発生剤、点火手段及び濾過手段を有
   するエアバッグ展開用ガス発生装置において、 一方の側に開口部を、他方の側に底部をそれぞれ有し、
   ガス流通口を形成する有底筒状の燃焼室カップ部材と、 前記点火手段の挿入部を有し、前記燃焼室カップ部材に
   蓋をしてハウジング本体を形成する上部蓋部材と、 前記燃焼室カップ部材内に前記点火手段により燃焼ガス
   を生成するガス発生剤と、 薄板で構成され、前記ガス発生剤を特定の空間内に保持
   する保持部材と、 前記ガス発生剤の燃焼により生じたガスを濾過し、冷却
   する板状のフィルター部材と、 複数の開口と凹凸が規則的に配列されて板状に形成さ
   れ、前記フィルター部材を保持するセパレータとを積層
   して配列し、前記上部蓋部材と前記燃焼室カップ部材と
   の接合部に近接する位置で、前記燃焼室カップ部材の内
   壁と前記保持部材の外側壁面との間に、断熱部を形成し
   たことを特徴とするエアバッグ展開用ガス発生装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のエアバッグ展開用ガス発
   生装置において、前記燃焼室カップ部材の開口部の径
   を、その底部よりも大きく形成して、前記断熱部の空間
   を形成したことを特徴とする、エアバッグ展開用ガス発
   生装置。
3. 【請求項３】 ガス発生剤、点火手段及び濾過手段を有
   するエアバッグ展開用ガス発生装置において、 一方の側に開口部を、他方の側に底部をそれぞれ有し、
   ガス流通口を形成する有底筒状の燃焼室カップ部材と、 前記点火手段の挿入部を有し、前記燃焼室カップ部材に
   蓋をしてハウジング本体を形成する上部蓋部材と、 一方の側に前記燃焼室カップ部材の開口部の径よりも大
   きい開口部が、他方の側に底部が形成され、ガス流出口
   を形成する下部カップ部材と、 燃焼室カップ部材内に前記点火手段により燃焼ガスを生
   成するガス発生剤と、 薄板で構成され、前記ガス発生剤を特定の空間内に保持
   する保持部材と、 前記ガス発生剤の燃焼により生じたガスを濾過し、冷却
   する板状のフィルター部材と、 複数の開口と凹凸が規則的に配列されて板状に形成さ
   れ、前記フィルター部材を保持するセパレータとを積層
   して配列し、前記下部カップ部材の中に前記燃焼室カッ
   プ部材を入れてそれらを重ね合わせた状態で、それらの
   一部分を固定して２重カップ部を形成し、前記上部蓋部
   材と前記下部カップ部材との接合部に近接する位置で、
   前記燃焼室カップ部材の内壁と前記保持部材の外側壁面
   との間に、断熱部を形成したことを特徴とするエアバッ
   グ展開用ガス発生装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のエアバッグ展開用ガス発
   生装置において、前記燃焼室カップ部材の、前記下部カ
   ップ部材との間で空間が形成される部分に、複数のガス
   流通口を形成したことを特徴とする、エアバッグ展開用
   ガス発生装置。
5. 【請求項５】 請求項１，請求項２，請求項３又は請求
   項４のいずれか記載のエアバッグ展開用ガス発生装置に
   おいて、前記ガス流通口を平面部に配置し、このガス流
   通口に、前記ガス発生剤の燃焼により発生するガスによ
   って破断する、密閉シールを貼着したことを特徴とする
   エアバッグ展開用ガス発生装置。
6. 【請求項６】 請求項１，請求項２，請求項３，請求項
   ４又は請求項５のいずれか記載のエアバッグ展開用ガス
   発生装置において、前記保持部材が、一方の側に開口
   部、他方の側に底部をそれぞれ有する有底筒状に形成さ
   れ、前記底部の中央部には、点火手段を通すための貫通
   孔が形成されたことを特徴とするエアバッグ展開用ガス
   発生装置。
7. 【請求項７】 請求項１，請求項２，請求項３，請求項
   ４，請求項５又は請求項６のいずれか記載のエアバッグ
   展開用ガス発生装置において、前記セパレータを、ステ
   ンレスもしくはアルミニウムのメタルラスで構成した事
   を特徴とするエアバッグ展開用ガス発生装置。