JPH10297419A

JPH10297419A - ガス発生器

Info

Publication number: JPH10297419A
Application number: JP9113722A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kanda; 神田　　剛; Yoshiyuki Kishino; 善行岸野; Kenichi Nagahashi; 賢一長橋; Seigo Taguchi; 征吾田口; Masaru Kikuchi; 大菊地
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1997-05-01
Filing date: 1997-05-01
Publication date: 1998-11-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、エアバッグに放出されるガスの放
出速度，ガス圧，燃焼速度等の特性管理が容易で、非ア
ジ化系有機化合物をガス発生剤とするガス発生器に対し
て特に有効なガス発生器を提供する事を目的とする。【解決手段】長尺筒状の外筒５に、フィルタ部材３，
ガス発生剤２の順に装填し、外筒５の端部に点火装置４
を挿入配置する。そして、外筒５の内面に、外筒５の軸
方向に沿って１以上の凹溝１６を形成し、且つ凹溝１６
内に多数のガス放出孔５ａを形成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアバッグを展開
させるガスを発生するガス発生器に係わり、特に助手席
用又は側突用のエアバッグを展開するための長尺筒状の
ガス発生器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】助手席用又は側突用エアバッグは、近年
その適用範囲が普通乗用車のみならず軽自動車にも広が
りつつある。助手席用エアバッグ装置は、狭いインスト
ルメントパネルの空間内に設置され、又、側突用エアバ
ッグ装置は、座席シートの背もたれ側部或いは車体のピ
ラー部空間内に設置されるが、いずれも極めて狭い空間
であるので、この空間内にエアバッグやガス発生器を配
置する必要性から、ガス発生器の一層の小型化，小径化
が求められている。

【０００３】従来のこの種のガス発生器としては、図３
に示す様に、複数のガス放出孔５１ａを有する外筒５１
とこの外筒５１の開口端に摩擦圧接される蓋部材５２と
でハウジング５０を構成し、ハウジング内には内筒５５
が挿入配置されている。内筒５５内には、ガス発生剤５
６が所定量装填され、内外筒間の環状空間内には、前記
外筒５１に形成されているガス放出孔５１ａを閉塞する
筒状バーストプレート５３と筒状フィルタ部材５４が配
置されている。この筒状フィルタ部材５４は、ハウジン
グ５０の小径化のため、可能な限り隙間なく密に充填さ
れている。又、前記蓋部材５２には、衝突センサの衝突
検知により点火する点火具５７と、この点火具５７で着
火される伝火剤５８とからなる点火装置５９が配置され
ている。

【０００４】ガス発生器は、衝突センサの衝突検知によ
って点火装置５９を作動し、伝火剤５８の火炎を内筒５
５内のガス発生剤５６に噴出させ、この火炎でガス発生
剤５６を燃焼させ、多量の高温ガスを急激に発生させ
る。ハウジング５０内で発生した多量の高温ガスは、内
筒５５の各ガス通過孔５５ａから筒状フィルタ部材５４
内に流入し、ここで高温のガスは、冷却とスラグ捕集を
経て、ハウジング５０の内圧上昇に伴って破られたバー
ストプレート５３の各ガス放出孔５１ａからエアバッグ
内に放出され、エアバッグを急速に膨張展開させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、係る従来
のガス発生器においては、ハウジング５０の小型化，小
径化のために、ハウジング５０内に、比較的隙間なく密
着させて筒状フィルタ部材５４を挿入しているが、この
筒状フィルタ部材５４の外周面が、装着時の変形或いは
ガス発生器作動時の内圧による変形によって、各ガス放
出孔５１ａの開口を塞いでしまうおそれがある。又、フ
ィルタ部材５４自体にも粗密が存在する事は避けられな
いので、フィルタ部材５４の外周面に位置しているバー
ストプレート５３に作用するガス圧には一種の不均衡が
生じ、その結果、バーストプレートの破断状態が各ガス
放出孔５１ａの場所によって異なったり、或いは、破断
が行われない部分が生じる場合がある。このため、ガス
放出孔のガス通過抵抗が各ガス放出孔によって変化し、
或いは又、ハウジング内のガス圧やエアバッグに放出さ
れるガスの放出特性等に変化が生じ、ガス発生器の燃焼
特性管理が困難なものとなっていた。更に、各ガス放出
孔５１ａからのガス放出が不均一であると、極端な場合
には、エアバッグがいびつに展開し、乗員保護機能が不
十分となるのみならず、場合によってはいびつな展開に
よって乗員に障害を与える恐れすら生じる事になる。

【０００６】又、ガス発生剤５６は、従来のアジ化ソー
ダ等を主成分とするアジ化金属化合物系のガス発生剤か
ら、近年は、毒性が低くスラグ生成量の少ない窒素含有
有機化合物、例えば、テトラゾール系化合物，グアニジ
ン系化合物，カルボンアミド系化合物等を燃料成分とす
る非アジ化系有機化合物系に移りつつある。この非アジ
化系有機化合物の場合には、燃焼特性上、ガス放出孔５
１ａを小径化することが多いが、一方燃焼の圧力依存性
も高いので、上述したバーストプレートの不均一破断に
よるガス発生剤の燃焼管理の困難性は一層増大する事に
なる。

【０００７】本発明は、この問題を解決するためになさ
れたもので、エアバッグに放出されるガスの放出速度，
ガス圧，燃焼速度等の特性管理が容易で、非アジ化系有
機化合物をガス発生剤とするガス発生器に対して特に有
効なガス発生器を提供する事を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明のガス発生器では、長尺筒状の外筒の内側に
円筒状のフィルタ部材を有し、該フィルタ部材の内側に
ガス発生剤が装填され、その端部には点火装置が挿入配
置されてなるガス発生器において、前記外筒の内面に、
該外筒の軸方向に沿って１以上の凹溝が形成され、且
つ、該凹溝内に多数のガス放出孔を形成しているもので
ある。これにより、フィルタ部材がハウジング内面に密
着して緻密に充填されている場合においても、該凹溝内
で一旦均圧化されたガスが、各ガス放出孔から放出され
るので、各ガス放出孔のガス放出速度は均一となり、エ
アバッグがいびつに展開するのを防止する事が可能とな
る。

【０００９】又、前記ガス放出孔を閉塞するため、バー
ストプレートを前記凹溝内に配置する事により、ガス放
出孔から放出されるガスは一旦凹溝内で均圧化されて、
均一速度で放出される様になるためエアバッグも、所期
の設計通りに展開させる事が可能となる。特に、このバ
ーストプレートを金属箔のテープで形成する事により前
記凹溝内へのバーストプレートの貼着が容易となって製
造コストを低減させる事が可能となる。

【００１０】尚、前記凹溝は、前記ハウジングの鍛造成
形の工程で同時に形成するのが好ましく、これにより、
加工コストの低減と工数の低減により、製作時間の短縮
化とコストの低減を行う事が可能となる。

【００１１】更に、前記フィルタ部材の内側に、ガス通
過孔が軸方向に１列以上配列された内筒を配置し、該内
筒の前記ガス通過孔と前記凹溝との位置関係を、前記外
筒及び内筒の軸方向に直交する断面において、前記凹溝
同士を結ぶ直線と、前記ガス通過孔同士或いは複数列の
ガス通過孔の中間点同士を結ぶ直線とが互いに直交する
関係となす事により、前記凹溝との協同作用により、フ
ィルタ部材のスラグ捕集効率及びガス冷却効率を高める
事も可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係るガ
ス発生器について、図１及び図２に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るガス発生器の断面構造を示すもの
で、ガス発生器Ｘは、円筒状のハウジング１と、該ハウ
ジング１内に収納されるガス発生剤２，フィルタ部材３
及び点火装置４とを主要部品として構成されている。該
ハウジング１は、一端が開口された有底の外筒５と、こ
の外筒５の開口を覆う蓋部材６とで構成されており、蓋
部材６の外周端部に形成された環状リブ６ａと外筒５の
開口先端を突き合わせて摩擦圧接接合して密閉空間Ａを
形成する構造とされている。ハウジング１内には、外筒
５との間で環状空間Ｂを画成する内筒８が収納されてお
り、この環状空間Ｂ内に、外筒５の内周面と内筒８の外
周面との間にほぼ隙間なく密着させた状態で円筒状フィ
ルタ部材３が収納されている。１５は外筒５の底部５ｂ
に配置され、ガス発生剤２，内筒８及びフィルタ部材３
に対するクッション部材である。

【００１３】外筒５の周面には、エアバッグ（図示しな
い）に通じる多数のガス放出孔５ａが形成されており、
各ガス放出孔５ａはハウジング１の周方向に角度１８０
度を隔てて２つのガス放出孔列ｒ１，ｒ２として配置さ
れ、各孔列ｒ１，ｒ２は、ハウジング１の軸方向に延び
ている。該ガス放出孔列ｒ１，ｒ２の外筒内面には、凹
溝１６が形成されており、各ガス放出孔５ａは、この凹
溝１６の部分に穿設されている。この凹溝１６は、図２
に示す様に、外筒５の外周側に所定深さＨを有して密閉
空間Ａに開口する断面凹形状であって、外筒５の内周廻
りの幅Ｔがガス放出孔５ａの直径Ｄより大きくしてあ
る。凹溝１６の溝内には、アルミニウム等の金属箔で形
成したテープ状バーストレート７が配置されており、こ
れによってガス放出孔５１ａを閉塞している。このバー
ストプレート７は、密閉空間Ａ内の防湿と燃焼速度調整
のための内圧調整を行う役割を果たすものである。又、
テープ状のバーストプレートとする事によって、そのコ
ストを低減させ且つその貼着作業性を向上させる事も期
待できる。

【００１４】次に、フィルタ部材３は、多孔ステンレス
円筒等の耐熱性多孔円筒で形成された内側支持筒３ａと
外側支持筒３ｂとの間にステンレス金網等の耐熱性金属
金網を積層体を配置し、これらを一体化した長尺円筒体
であり、必要に応じて焼結固化されたものが使用され
る。係るフィルタ部材の構造としては、既に種々のもの
が存在し且つ新たに提案されているので、本発明では、
この構造には特にこだわらないが、予め長尺円筒体に成
形されているものが使用される。

【００１５】次に、内筒８には、内部にガス発生剤２が
装填されており、この周面に円筒状のフィルタ部材３に
連通する多数のガス通過孔８ａが開口している。各ガス
通過孔８ａは、ハウジング１の軸方向に亘って配置され
ており、図２に示す様に、各ガス通過孔８ａの軸中心ａ
を前記ガス放出孔５ａの軸中心ｂに直交させて相互に相
対しないように形成されている。尚、本例では、図２に
示されている通り、ガス通過孔８ａは、上下に各２列配
置されており、この場合には、上側列の中心と下側列の
中心とを通る線を軸中心ａとしているが、ガス通過孔８
ａが上下各１列の場合には、該ガス通過孔８ａは１８０
°の位置に配置され、その中心を通る線を軸中心ａとす
る事はいうまでもない。尚、前記内筒８は、所定量のガ
ス発生剤装填空間を確保し、且つ、ガス発生剤の充填状
態を安定に保つためのものであるが、前述の通りフィル
タ部材３として、内側に多孔円筒３ａを有するものが用
いられる場合、或いは、焼結等により予め円筒体に成形
されているものが使用される場合には、この内筒８は省
略する事も可能である。

【００１６】一方、ハウジング１の蓋部材６には、伝火
剤９と図示しない衝突センサの衝突検知によって発火す
る点火具１０（電気雷管）とからなる点火装置４が装着
されている。伝火剤９は蓋部材６の凸部６ｂに嵌め込ま
れた鍔付きキャップ部材１１内に収納されて凸部６ｂと
隙間ｈを隔てて対峙している。該キャップ部材１１の鍔
部１１ｂは、フィルタ３の軸端を閉塞する環状シール部
材１２の一端を支持する様に延在しており、この先端１
１ａは、外筒５と蓋部材６との圧接時に形成される外筒
５のバリ５ｃに当接して固定されている。キャップ部材
１１の凸部１１ｃは内筒８内に挿入されており、伝火剤
９から発生する高温の着火炎を、ガス発生剤２に伝える
貫通孔１１ｃが形成されている。点火具１０は、蓋部材
６に嵌め込まれて伝火剤９と隙間ｈを隔てて対峙する様
にカシメて固定されている。

【００１７】次に、ガス発生器Ｘの作動について図１に
基づいて説明する。衝突センサ（図示しない）が車両の
衝突を検知すると、その検知信号によって点火装置４の
点火具１０を点火し、続いて伝火剤９を着火させて、高
温の火炎をキャップ部材１１の貫通孔１１ｄから内筒８
内に噴出し、この火炎でガス発生剤２を着火して高温ガ
スを発生させる。ガス発生剤２の燃焼により発生した高
温ガスは、内筒８の各ガス通過孔８ａから環状フィルタ
部材３に流入し、該フィルタ部材３の周方向に亘って通
過することでスラグ捕集と冷却を経て、バーストプレー
ト７に至る。その後、ガス発生剤２の燃焼が進み密閉空
間Ａ内が所定圧力（内圧）に達すると、各ガス孔列ｒ
１，ｒ２の凹溝１６部を閉塞しているバーストプレート
７がガス内圧で破られて、筒状フィルタ部材３と各凹溝
１６とが連通される。そして、フィルタ部材３でスラグ
捕集と冷却を経た清浄ガスは、凹溝１６内で均圧化され
て各ガス放出孔５ａからエアバッグに略均一に放出さ
れ、エアバッグを所期の設計通りに膨張展開させる。

【００１８】以上の様に、本実施形態におけるガス発生
器によれば、外筒５の内面に軸方向の凹溝１６を形成
し、この凹溝１６内に多数のガス放出孔５ａを形成して
ガス孔列ｒ１，ｒ２を形成し、各凹溝１６の内面をテー
プ状のバーストプレート７で閉塞する様にしているの
で、ハウジング１の内圧上昇によりバーストプレート７
が破られると、フィルタ部材３から各凹溝１６内にガス
が流入し、ここで均圧化されて各ガス放出孔５ａから流
出する事になる。従って、ガスの流れは各ガス放出孔に
対して略均一となり、ガスの通過抵抗も略一定となる。
従って、筒状フィルタ部材３を隙間なく密着する様に内
外筒間に充填し、ガス発生器Ｘの小型化を図っても、エ
アバッグ中に放出されるガスの放出特性やガス発生器内
圧等のガス発生器の特性管理が容易となる。

【００１９】又、ガス発生剤２を、従来のアジ化系金属
化合物に代えて、窒素含有有機化合物を主成分とする非
アジ化系有機化合物を用いる場合には、その燃焼特性ゆ
えに前記ガス放出孔５ａを小径にする傾向があるが、こ
の場合にも、問題なく凹溝１６で均圧化したガスを各ガ
ス放出孔５ａより放出させる事ができるので、小径化に
よってガス発生器内圧が上昇し易くなる事に対して、そ
の安定化を図る事が容易となり、安全を確保する点から
も望ましいものがある。

【００２０】又、外筒５の内面に円周方向の溝を形成し
て前記軸方向の各凹溝１６間を連通する様にしておけ
ば、凹溝１６が複数状形成されている場合にも、各凹溝
内のガス圧が一層均圧化され、全てのガス放出孔からの
ガス放出条件が略同一になるので、性能安定化の面で一
層好ましいものとなる。

【００２１】又、本発明のガス発生器の材質をアルミニ
ウムとなし、外筒５を鍛造により成形する場合には、前
記凹溝１６を鍛造工程で同時に成形する事も可能であ
り、加工工程の簡略化を行う事が可能である。

【００２２】尚、本発明は、長尺筒状ガス発生器であれ
ば、その適用対象は任意であり、助手席用エアバッグ装
置，側突用エアバッグ装置の他、後部座席用エアバッグ
装置等の長尺筒状ガス発生器を用いるエアバッグ装置の
全てに適用する事が可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述した様に、本発明のガス発生器
によれば、以下の如き効果が期待出来る。即ち、外筒５
の内面に軸方向に沿って凹溝１６を形成し、該凹溝内に
ガス放出孔５ａを形成しているので、フィルタ部材を通
ったガスは、フィルタ部材のガス通過抵抗に不同があっ
たとしても、先ず該凹溝１６内に流入して均圧化され、
均圧化された状態でガス放出孔から放出されるために、
ガス放出孔からのガス放出条件は略同一となり、エアバ
ッグのいびつな展開が阻止され、適正に展開させる事が
可能となる。

【００２４】又、ガス放出孔は前記凹溝内に形成されて
いるので、前記内外円筒間の環状空間内にフィルタ部材
を隙間なく内外筒面に密着させて装着しても、該フィル
タ部材によってガス放出孔が閉塞されて流路変動を生じ
る事がなく、フィルタ部材を従前以上に密に充填する事
が可能となり、その結果、ガス発生器の小径化，小型化
を図る事が一層容易となる。更に、窒素含有有機化合物
を主成分とする非アジ化系有機化合物をガス発生剤と使
用する場合でも、フィルタ部材によるガス放出孔の閉塞
の心配がないので、ガス発生器としての安全性を確保す
る事が容易となる。

【００２５】又、バーストプレートをテープ状にして前
記凹溝内に貼着する事は、バーストプレート自体のコス
ト低減のみならず、バーストプレートの貼着作業をも容
易にして一層のコスト低減に寄与する事が期待される。

【００２６】更に、ハウジングをアルミニウムの鍛造加
工によって成形する場合には、前記凹溝も同時に加工可
能となり、加工工数の削減とコスト低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエアバッグ装置用ガス発生器の一
例を示す断面図である。

【図２】図１のＩーＩ断面図である。

【図３】従来の助手席エアバッグ装置用ガス発生器の断
面図である。

【符号の説明】

１ハウジング２ガス発生剤３筒状のフィルタ４点火装置５ａガス放出孔６蓋部材７バーストプレート８内筒８ａガス通過孔１６凹溝

フロントページの続き (72)発明者岸野善行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)発明者長橋賢一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)発明者田口征吾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

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺筒状の外筒（５）の内側に円筒状の
フィルタ部材（３）を有し、該フィルタ部材の内側に
は、ガス発生剤（２）が装填され、その端部には点火装
置（４）が挿入配置されてなるガス発生器において、前記外筒（５）の内面に、該外筒の軸方向に沿って１以
上の凹溝（１６）が形成され、且つ、該凹溝（１６）内
に多数のガス放出孔（５ａ）が形成されている事を特徴
とするガス発生器。
【請求項２】前記凹溝（１６）内に、前記ガス放出孔
（５ａ）を閉塞する様にバーストプレート（７）を配置
してなる請求項１に記載のガス発生器。
【請求項３】前記バーストプレート（７）がテープ状
の金属箔で形成されたものである請求項１又は２に記載
のガス発生器。
【請求項４】前記外筒（５）は、一端が閉塞され他端
が開放された円筒体であり、該開口端部には、前記点火
装置（４）を内蔵した蓋部材（６）が摩擦圧接して固着
され、該蓋部材の内側先端部を覆う様に嵌合された鍔付
きキャップ部材（１１）の該鍔部（１１ｂ）が、前記外
筒（５）と蓋部材（６）との摩擦圧接時に生じる内側バ
リ（５ｂ）に当接して保持固定されている請求項１乃至
３のいずれかに記載のガス発生器。
【請求項５】前記外筒（５）は鍛造加工によって成形
されたものであり、該鍛造加工工程で前記凹溝（１６）
を形成してなる請求項１乃至４のいずれかに記載のガス
発生器。
【請求項６】前記フィルタ部材（３）の内側に、ガス
通過孔（８ａ）が軸方向に１列以上配列された内筒
（８）が配置されており、該内筒（８）の前記ガス通過
孔（８ａ）と前記凹溝（１６）との位置関係は、前記外
筒（５）及び内筒（８）の軸方向に直交する断面におい
て、前記凹溝同士を結ぶ直線と、前記ガス通過孔同士或
いは複数列のガス通過孔の中間点同士を結ぶ直線とが互
いに直交する関係にある請求項１乃至５のいずれかに記
載のガス発生器。
【請求項７】前記ガス発生剤（２）が、窒素含有有機
化合物を主成分とする非アジ化系有機化合物である請求
項１乃至６のいずれかに記載のガス発生器。