JPH11500082A - 車両乗員保護装置のための金属薄板構造のガス発生器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、同心構造による、車両乗員保護装置のための金属薄板構造のガス発生器であって、点火装置及び点火剤（１）を備えた点火室を取り囲んで、ガス発生剤（３）を備えた燃焼室（２）が配置されていて、燃焼室（２）が膨張室（４）によって取り囲まれている形式のものに関する。重量が軽量で構造が小さく、製造コストを安価なものにするために、また良好なリサイクル性を得るために、燃焼室（２）と膨張室（４）とを形成する金属薄板部分を成形技術だけによって互いに結合することが提案されている。

Description

【発明の詳細な説明】 車両乗員保護装置のための金属薄板構造のガス発生器 本発明は、請求項１の上位概念に記載した車両乗員保護装置のための金属薄板 構造のガス発生器に関する。 このような形式の、本発明の上位概念に記載したガス発生器は、ドイツ連邦共 和国特許公開第４１２１０３９号明細書により公知である。この公知のガス発生 器は、同心的に構成されていて、この場合、点火装置及び点火剤を備えた点火室 を巡って、ガス発生剤を備えた燃焼室が配置されていて、燃焼室は膨張室によっ て取り囲まれている。膨張室内には集塵室と冷却／膨張室とが収容されている。 流出開口を介して燃焼室から出るガスは、一次流と二次流とに分けられる。一次 流は、集塵室内に押し込まれ、一方、清浄されたガスは冷却／フィルタ室を介し てエアバッグのガスポケット内に案内される。流出するガスの速度が上昇するこ とによって、高い分離効率が得られる。これは、ガスの固有の流出エネルギーに よって得られる。 本発明の課題は、請求項１の上位概念に記載したガス発生器を改良して、構造 が小さく、製造コストが安価で、軽量でしかも良好なリサイクル性が得られるよ うなものを提供することである。 本発明によればこの課題は、燃焼室と膨張室とを形成する金属薄板部分が成形 技術だけによって互いに結合されていることによって解決された。 成形技術としては、フランジ(flanging;縁曲げ)加工、すえ込み加工、リベッ ト締め、よろめきリベット締め(wobble riveting)、コーキング、プレス及びリ ーマ仕上げ(reaming)が挙げられる。 各金属薄板を成形技術だけによって結合することによって、安価な製造コスト で、同時に小さい構造、また軽量の重量が得られる。しかも良好なリサイクル性 によって処分が保証される。 本発明の有利な実施例によれば、燃焼室が２つの部分より形成されていて、内 側の部分が、一端部で直角に曲げられた底部材を備えた円筒形の内壁より成って いて、外側の部分が、一端部で直角に曲げられた蓋部材を備えた円筒形の外壁よ り成っている。 また本発明によれば、点火室が予成形された点火部材であって、該点火部材が 、燃焼室の内側の部分の円筒形の内壁内に配置されている。これによって、少な い構成部分で非常にコンパクトな構造形状が得られる。 金属薄板は、本発明によれば例えば有利には約１．０から１．５ｍｍの壁厚を 有する特殊鋼1.4301若しくは1.4303である。 また、ガス発生剤は有利な形式で、燃焼室内で、完 全に密閉された点火剤容器内に配置されている。この点火剤容器は、有利にはア ルミニウムより成っていて、押出し成形法又は深絞り法で製造され、外部の湿気 に対する完全なシール性が保証されている。点火剤容器の壁厚は、有利には０． ２から０．５ｍｍである。 燃焼室と膨張室との間に、渦を発生するアウトレット開口が配置されている。 このアウトレット開口は有利には、燃焼室の外側の部分の円筒形の外壁のカウル 状(cowl-shaped)の突起部として構成されている。この突起部は、燃焼室壁部を 切断して隆起させることによって形成される。これによって、従来技術に対して 、付加的な構成部が省かれる。 有利な形式で、膨張室が、アウトレット開口に接続された分離室と流れ方向で 見てこの分離室の下に配置されたフィルタ室とから成っており、流出するガスが 、分離室からフィルタ室へ移行する際に約１８０°変向するようになっている。 このような突然の変向によって、流出するガスの回転によって生ぜしめられた強 い遠心力と協働して、方向転換しない液状の及び固形の粒子の大部分が、ガス流 から分離される。 有利には、フィルタ室はフィルタによって満たされている。これによってガス をさらに濾過し冷却することができる。 本発明の有利な実施例によれば、一方の長手方向壁が、燃焼室壁部（つまり燃 焼室の外側の部分の円筒形 の外壁）に関連して傾斜して配置されており、流出するガスの流れ方向で見て直 径減少部が形成されている。これによって流出するガスの必要な速度上昇が得ら れる。 さらに濾過するために、分離室の壁部はフィルタによって覆われている。この フィルタは、有利には編まれた又は織られたワイヤ・クロース(wire cloth)より 成っている。 本発明によるガス発生器は、有利には車両用の、つまり自動車の運転者側のた めのガス発生器として適している。 本発明の別の特徴は図面に基づいて以下に説明されている。 図１は、本発明によるガス発生器の断面図、 図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図、 図３は、変化実施例の固定形式による点火部材の断面図、 図４は、変化実施例による膨張室の断面図を示す。 図１及び図２には、同軸的な構造形式の自動車乗員保護装置のための金属薄板 構造の、本発明によるガス発生器が示されている。点火部材９を取り囲んで燃焼 室２と膨張室４とが配置されている。これらの室２，４は、もっぱら成形技術に よって特殊鋼から製造されている。 燃焼室２は、２つの金属薄板部分つまり内側の部分 ５と外側の部分６とから組み立てられている。内側の部分５は、一端部が直角に 折り曲げられている底部材７を備えた円筒形の内壁より成っている。外側の部分 ６は、一端部が直角に折り曲げられている蓋部材８を備えた外壁より成っている 。これらの部分５，６は、縁曲げ加工によって互いに結合されている。燃焼室２ の内部には点火部材９が配置されている。このために保持プレート１７が壁部内 で燃焼室２を取り囲んでおり、この燃焼室２に点火部材９が当接している。点火 部材９はスリーブ３０を介して固定されていて、このスリーブ３０は、フランジ （縁曲げ部）によって点火部材９に押し付けられている。内側の部分５とスリー ブ３０とは、有利な形式で溶接によって互いに結合されている。 図３には、挿入された点火部材９を備えた燃焼室２の内側の部分５が、図１に 対して拡大した縮尺で示されている。ここでは、固定は、内側の部分５の壁部を クリンチング(clinching)によってつまり点状に半径方向で、点火部材９の凹部 内に押し付けることによって行われる。 点火部材９は従来技術であって、プラグに接続するためのソケット１９と、電 子制御装置への接続部とから成っている。点火部材９の内部には、図示していな い点火ブリッジが配置されている。この点火ブリッジは、電圧が供給されると点 火部材を点火し、この点火 部材は点火剤１を点火する。 燃焼室２内には点火剤容器１０が配置されており、この点火剤容器１０は、蓋 ２０を備えた環状の鉢状部材から成っている。鉢状部材と蓋２０とは、折り畳み 結合によって互いに結合されている。シールするために、シール領域は、例えば アクリレート接着剤(acrylate adhesive)等のコーティングを備えている。点火 剤容器１０内には、推進剤のペレットの形状のガス発生剤３が収容されている。 さらに、容積補償装置２１とワイヤ・クロース２２とが配置されており、このワ イヤ・クロースは、アウトレット開口１１が閉鎖されるのを阻止する。このため に、ワイヤ・クロース２２は、点火剤容器１０の壁部から所定の間隔を保って配 置されていて、点火剤容器１０の全長に亙って延びている。 燃焼室２の内側の部分５内には孔２３が配置されており、これらの孔２３は、 点火部材９の点火炎を燃焼室２内に侵入させることができる。点火部材９が最初 に点火した後、その点火炎は、点火剤容器１０を貫いてガス発生剤３を点火する 。所定の破裂圧力に達すると燃焼室２のアウトレット開口１１のところで点火剤 容器１０が開放する。このアウトレット開口１１は、カウル(cowl)状の隆起部若 しくはセグメント開口として有利には方形形状で又は円の切片状の形状で外方に 押しつけられ、これによって燃焼室２からガスが接線 方向で流出する。有利にはアウトレット開口１１は外周部に一様に分配して配置 されている。 燃焼室２に隣接して膨張室４が配置されており、この膨張室４は、分離室１２ とフィルタ室１３とから成っている。流出するガスは、アウトレット開口１１か ら分離室１２に達し、ここで螺旋状に底部プレートに向かってガイドされる。底 部プレートの領域内でガス流は、突然約１８０°だけ変向せしめられ、開口２６ を介してフィルタ室１３内に達する。このフィルタ室１３内にはフィルタ構造体 １４が充填されている。この場合、開口２６は、垂直方向から水平方向への移行 部の直後に配置されている。回転によって生ぜしめられた高い遠心力に関連して 、方向転換を行わない液状の及び固形の粒子の大部分は、ガス流から分離される 。 このようにしてガス流から分離された液状の及び固形の粒子は、分離室１２の 外周壁に設けられたフィルタ１６としての編まれた又は織られたワイヤ・クロー ス内に捕られる。ガスは、さらに濾過及び冷却するために、フィルタ室１３内の フィルタ１４を貫流し、アウトレット開口２４を介してエアバッグ内に流入する 。フィルタ１４は、有利には、冷却のための粗い、織られたワイヤ・クロースと 、微細な濾過のためのブレード織りされた(braided)繊維とから構成されている 。 図４には、膨張室４の特別な構成が示されている。燃焼室２のアウトレット開 口１１に向き合う、フィルタ室１３の長手方向壁１５は、燃焼室壁（燃焼室２の 外側の部分６の円筒形の外側壁）に関連して斜めに配置されており、この場合、 流出するガスの流れ方向に直径減少部が形成されている。長手方向壁１５は、ス ペーサフランジ２５上に位置しており、このスペーサフランジ２５内には開口２ ３も配置されている。スペーサフランジ２５並びに長手方向壁１５は、簡単に膨 張室内に挿入されている。 図１に示されているように、図４に示した実施例においても、膨張室４は、２ つの金属薄板つまり底部金属薄板２７と周囲部材２８とから成って成っている。 この周囲部材２８は曲げられた蓋２９を備えている。 図示のガス発生器は、次のような利点を特徴としている。 −フランジ（縁曲げ）加工、すえ込み加工等の成形加工によって、安価な費用 で各金属薄板部分を結合することができる。 −鋼薄板を使用することによってコンパクトで軽量な構造が得られる。 −ガス流を回転運動に置き換える、セグメント開口からの接線方向の流出流が 、ガス蒸気の突然の変向に関連して、強い分離を生ぜしめ、簡単なフィルタ構造 の使用を可能にする。 −フィルタのケーシングのための材料としてもっぱら例えば特殊鋼１．４３０ １を使用することによって良好なリサイクリング可能性が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．同心構造による、車両乗員保護装置のための金属薄板構造のガス発生器で あって、点火装置及び点火剤（１）を備えた点火室を取り囲んで、ガス発生剤（ ３）を備えた燃焼室（２）が配置されていて、燃焼室（２）が膨張室（４）によ って取り囲まれている形式のものにおいて、 燃焼室（２）と膨張室（４）とを形成する金属薄板部分が成形技術だけによっ て互いに結合されていることを特徴とする、車両乗員保護装置のための金属薄板 構造のガス発生器。 ２．燃焼室（２）が２つの部分（５，６）より形成されていて、内側の部分（ ５）が、一端部で直角に曲げられた底部材（７）を備えた円筒形の内壁より成っ ていて、外側の部分（６）が、一端部で直角に曲げられた蓋部材（８）を備えた 円筒形の外壁より成っている、請求項１記載のガス発生器。 ３．金属薄板部分が鋼薄板である、請求項１又は２記載のガス発生器。 ４．点火室が予成形された点火部材（９）であって、該点火部材（９）が、燃 焼室（２）の内側の部分（５）の円筒形の内壁内に配置されている、請求項１か ら３までのいずれか１記載のガス発生器。 ５．ガス発生剤（３）が燃焼室（２）内で、完全に 密閉された点火剤容器（１０）内に配置されている、請求項１から４までのいず れか１項記載のガス発生器。 ６．燃焼室（２）と膨張室（４）との間に、渦を発生するアウトレット開口（ １１）を備えたガス発生器が配置されており、前記アウトレット開口（１１）が 、燃焼室（２）の外側の部分（６）の円筒形の外壁のカウル状の突起部として構 成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のガス発生器。 ７．膨張室（４）が、アウトレット開口（１１）に接続された分離室（１２） と、流れ方向で見てこの分離室の下に配置されたフィルタ室（１３）とから成っ ており、流出するガスが、分離室（１２）からフィルタ室（１３）へ移行する際 に約１８０°変向する、請求項１から６までのいずれか１項記載のガス発生器。 ８．フィルタ室（１３）がフィルタ（１４）によって満たされている、請求項 ７記載のガス発生器。 ９．フィルタ室（１３）の長手方向壁（１３）が、アウトレット開口（１１） に向き合って位置している、請求項７又は８記載のガス発生器。 10．一方の長手方向壁（１５）が、燃焼室壁部つまり燃焼室（２）の外側の部 分（６）の円筒形の外壁に関連して傾斜して配置されており、流出するガスの流 れ方向で見て直径減少部が形成されている、請求項９記載のガス発生器。 11．分離室（１２）の壁部がフィルタ（１６）によって覆われている、請求項 ７から１０までのいずれか１項記載のガス発生器。