JPH1178763A

JPH1178763A - ガス発生器

Info

Publication number: JPH1178763A
Application number: JP9238773A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kikuchi; 大菊地; Seigo Taguchi; 征吾田口; Kenichi Nagahashi; 賢一長橋
Original assignee: Kobe Steel Ltd; Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd; Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】非アジ化系の有機化合物系ガス発生剤を使用
した場合でも有効に機能し、エアバッグのタイミング良
い展開が可能な、小型化，軽量化かつ低コスト化された
ガス発生器を提供する。【解決手段】多数のガス放出孔（５ａ）を有する長円
筒状のハウジング（１）内に、その軸中心から含窒素有
機化合物系ガス発生剤（２）及び円筒状のフィルタ部材
（３）を順次配置し、端部に点火装置（４）を装着して
なるガス発生器において、前記点火装置（４）から発生
する火炎が、前記フィルタ部材（３）に接触しないよう
に、該火炎を取り囲むようなマスク部材（２０）を、前
記フィルタ部材（３）の点火装置（４）近傍内面に配置
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、エアバッグ展開用
のガス発生器に関し、特に、含窒素有機化合物系ガス発
生剤を用いた、主として助手席用又は側突用に使用され
る長尺円筒状のガス発生器の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エアバッグ装置は、運転席のみならず助
手席にも標準装備化されつつあり、このため助手席用の
エアバッグの展開に使用するガス発生器に対しても、小
型化，軽量化，低コスト化の要請が高まっている。従来
のこの種助手席用ガス発生器の構造は、長尺円筒内の長
軸中心線に対して同心円状に、中心部から伝火剤，ガス
発生剤，フィルタ部材が順次配置された、所謂“中心着
火方式”であったが、小型化，軽量化，低コスト化対策
の一環として、伝火剤を、中心部長軸方向全長に亘って
配置する代わりに、長尺円筒の端面に配置した所謂“端
面着火方式”が提案されている。

【０００３】この構造は、その模式概念図である図６を
参照して説明すれば、長尺円筒状のハウジング６１の内
側に、同じく長尺状の円筒状フィルタ部材６３が配置さ
れ、このフィルタ部材６３の内側に、ガス発生剤６２が
直接収納され、更にハウジング６１の一端には、スクイ
ブ６４と伝火剤６５とからなる点火装置６６が装着され
た構造となっている。即ち、このタイプのガス発生器で
は、フィルター部材６３の内側空間内は、全てガス発生
剤６２の装填部とされ、その一端部に点火装置６６が装
着されており、しかも、フィルタ部材６３とガス発生剤
６２との境界面を仕切る内筒等の部品も省略して、小型
化、軽量化を達成したものである。

【０００４】一方、ガス発生剤は、これまでは主として
アジ化金属化合物が使用されてきたが、その有害性の問
題から、最近ではテトラゾール系化合物，トリアゾール
系化合物，アミド系化合物，グアニジン系化合物等の含
窒素有機化合物系ガス発生剤（有機化合物系ガス発生
剤）に変わりつつあるが、有機化合物系ガス発生剤の種
類によっては、アジ化系ガス発生剤では起こり得なかっ
た新たな問題が生じてきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】即ち、従来のガス発生
器は、ガス発生剤として基本的にアジ化系化合物を使用
する前提で設計されているため、非アジ化系の有機化合
物系ガス発生剤を使用した場合には、ガス発生剤の特性
の相違により新たな現象が生じている。具体的には、前
記図６に示した端面着火方式の構造を簡素化したガス発
生器においては、ガス発生剤６２とフィルタ部材６３と
が直接接触しているため、フィルタ部材６３が熱吸収体
として作用して着火性能が低下する傾向が認められた。
即ち、点火装置６６が作動してキャップ部材６７の中央
の開口６７ａから噴出した火炎の熱エネルギの何割か
が、点火装置６６近傍のフィルタ部材６３に吸収され、
ガス発生剤６２への着火が遅れ気味になるという問題で
ある。

【０００６】ガス発生剤６２がアジ化系化合物の場合に
は、アジ化系化合物の特性として、着火性が極めて良好
であるので、フィルタ部材の吸熱作用による着火性能の
低下は全く問題にはならなかった。ところが、有機化合
物系ガス発生剤の場合には、一般にアジ化系化合物に比
べて着火性に劣り、特にテトラゾール系化合物をガス発
生剤に使用する場合には、着火性能の低下は顕著である
ので、前記ガス発生剤６２とフィルタ部材６３とが直接
接触する構造における端面着火方式のガス発生器におい
ては、点火装置６６からの着火エネルギがフィルタ部材
６３によって吸収される結果、着火遅れが生じ易く、こ
れは、エアバッグの展開時期の遅れにも繋がり、基本的
な問題としてクローズアップされてきた。

【０００７】この解決策として、従来の如く、ハウジン
グ中心部に、その全長に亘って点火装置に連なる伝火剤
を配置し、着火用の火炎をハウジング中心部の全長に亘
って発生・噴出させる方式に戻す事も考えられるが、こ
れでは、ガス発生器に求められている小型化，軽量化，
低コスト化が達成できない事になる。

【０００８】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的とする処は、ガス発生器に要求され
ている小型化，軽量化，低コスト化の条件を満足しつ
つ、更に、無害な含窒素有機化合物系のガス発生剤を使
用した場合でも、着火性の良好なガス発生器を提供する
点にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、その特徴とする処は、多
数のガス放出孔を有する長円筒状のハウジング内に、そ
の軸中心からガス発生剤及び円筒状のフィルタ部材を順
次配置し、一端部に点火装置を装着してなるガス発生器
において、前記ガス発生剤が含窒素有機化合物系ガス発
生剤であり、且つ前記点火装置から噴出する火炎が前記
フィルタ部材に直接接触しないように、該火炎を取り囲
むようなマスク部材を、前記フィルタ部材の点火装置の
近傍内面に配置してなるものである。

【００１０】係る構成により、点火装置からガス発生剤
装填部に流入した火炎は、ガス発生剤ペレットの隙間か
らフィルタ部材に向かっても、前記マスク部材によって
フィルタ部材との接触が防止されているので、火炎の熱
エネルギがフィルタ部材内に流入して該フィルタ部材の
加熱に利用される事なく、火炎の熱エネルギの全てがガ
ス発生剤の着火に有効に使用される事になる。この結
果、着火性に劣る有機化合物系ガス発生剤を用いた場合
でも、着火の安定性を確保することができ、従って、エ
アバッグをタイミング良く展開することが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係るガス発生器の実施形
態について、以下に図面を参照しつつ説明する。先ず、
図１は、本発明に係るガス発生器Ｘの縦断面図であり、
図２は、その横断面図であって、両図において、ガス発
生器Ｘは、円筒体をなすハウジング１と、該ハウジング
１内に配置される含窒素有機化合物系ガス発生剤ペレッ
ト（以下、単に「ガス発生剤」という。）２，フィルタ
部材３及び点火装置４とを、主要構成部品として構成さ
れている。ガス発生器Ｘのハウジング１は、長尺で一端
が開口された有底円筒形状の外筒５と、該外筒５の開口
端を覆う蓋部材６とで構成されており、該蓋部材６の外
周縁部に形成された環状リブ６ａと外筒５の開口先端と
を突き合わせて摩擦圧接するによって、密閉空間を形成
する構造となっている。ハウジング１内には、その軸中
心から径外方向に向かってフィルタ部材３と網目部材１
３とが順次配置されており、該網目部材１３により外筒
５の内周面とフィルタ部材３の外周面との間にガス通過
空間Ｇが形成されている。又、フィルタ部材３の内側に
は、ガス発生剤２がフィルタ部材３の内面に接触する様
に、直に装填されており、点火装置４側の内面には、予
め円筒状のマスク部材２０を添設している。１５は、外
筒５の底部に配置された、ガス発生剤２，フィルタ部材
３に対するクッション材である。

【００１２】外筒５には、エアバッグ（図示せず）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の軸方向に延びて、周方向に
角度１８０度の間隔を隔てた複数のガス孔列ｒ１〜ｒ６
に夫々形成されている（図２参照）。又、各ガス放出孔
５ａの各ガス孔列ｒ１〜ｒ６は、ハウジング１の軸方向
に対して、各ガス放出孔５ａが形成された有孔部分α
と、該ガス放出孔５ａが形成されない無孔部分βとが交
互に現れるように外筒５に形成されている。７は薄板帯
状のバーストプレートであって、ガス孔列ｒ１〜ｒ３又
はｒ４〜ｒ６毎の各ガス放出孔５ａを閉塞する様に外筒
５の内周面に貼着されている。

【００１３】フィルタ部材３は、ハウジング１の軸方向
に積層された２つのフィルタユニット３Ａで構成されて
おり、網目部材１３の内側に密着して挿入されている。
フィルタユニット３Ａとしては、公知のフィルタ素材が
使用可能である。又、フィルタユニット３Ａの長さ寸法
Ｌは、網目部材３内に積層された際に相互に接触する積
層境界面Ｚが、各ガス放出孔５ａの無孔部分βに位置す
る様な寸法、即ち、外筒５のガス放出孔５ａの位置と積
層境界面Ｚの位置が異なる様な位置関係になる様に設計
しておくことが好ましい。これにより、複数のフィルタ
ユニット３Ａを積層してフィルタ３を構成しても、ガス
発生剤２の燃焼による高温ガスが、積層境界面Ｚから直
接エアバッグに放出されることがなく、必ず外筒５の内
周面に衝突してスラグを該外筒５の内周面に付着除去す
ることができ、清浄ガスをガス通過空間Ｇからエアバッ
グに放出することができる。

【００１４】網目部材１３は、網目が粗くて安価な金網
（例えば平織金網）を用いて円筒体に成形したものが望
ましい。この網目部材１３の各網目の山部と谷部が夫々
外筒５の内周面とフィルタ部材３の外周面に接触して、
所定のガス通過空間Ｇを形成する様に設定されている。
これにより、ガス通過空間Ｇ内には、図２に示す様に網
目を通して縦横に連通したガス通路１７が形成されてお
り、各フィルタユニット３Ａからガス通過空間Ｇ内に流
入したガスは、ここで均圧化されて、ハウジング１のガ
ス放出孔５ａから均一に外部に放出される事になる。
又、網目部材１３の一端はクッション材１５により閉塞
され、且つ他端は蓋部材６側からフィルタユニット３Ａ
を閉鎖するクッション材１２により閉塞されて、ガス通
過空間Ｇを外部から密閉している。クッション材１２，
１５としては、シリコン発泡体やセラミックファイバ等
の成形物が好適である。

【００１５】ハウジング１の蓋部材６には、伝火剤９と
点火具１０（電気雷管）とからなる点火装置４が備えら
れている。点火装置４の伝火剤９は、フィルタ部材３内
に挿入される蓋部材６の凸部６ｂと隙間ｈを隔てる様に
配置されて、蓋部材６に嵌め込まれるキャップ部材１１
によってガス発生剤２から区画されている

【００１６】キャップ部材１１の筒部１１ａの突入側
（図では左側）は、マスク部材２０と密着し、筒部１１
ａの根元側（図では右側）はクッション材１２まで延び
て密着しており、更にその延長部であるフランジ部１１
ｂの先端１１ｅが外筒５と蓋部材６の突き合わせ圧接時
に形成される外筒５のバリ５ｂに当接して固定されてい
る。キャップ部材１１の平板頭部１１ｃには、着火炎を
ガス発生剤２に伝える開孔１１ｄが形成されている。点
火装置４の点火具１０は、蓋部材６に嵌め込まれてキャ
ップ部材１１の内側に収納された伝火剤９に隙間ｈだけ
離れて相対峙するようにカシメ固定されている。

【００１７】次に、このガス発生器Ｘの作動について説
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、その衝突検知信号によって点火装置４の点火具
１０が点火されて伝火剤９を着火し、キャップ部材１１
の開孔１１ｄから火炎がガス発生剤２に向けて噴出さ
れ、ガス発生剤２を着火して大量のガスを発生させる事
になる。このとき、火炎の一部が、ガス発生剤２のペレ
ット間の隙間を通ってフィルター３に向かっても、開孔
１１ｄから距離Ｓの位置まではマスク部材２０がフィル
タ部材３を遮蔽しているため、マスク部材２０に当たっ
た火炎は、フィルタ部材３を通過する事なく反射してガ
ス発生剤２に向かって戻ってくる結果、従来はフィルタ
部材３に流入してフィルタ部材の加熱に浪費されていた
火炎（熱エネルギ）も、全て有効にガス発生剤の着火に
利用され、初期のガス発生剤着火面積を大きくして、安
定したガス発生剤の着火が可能となる。同時に、初期に
おいて着火されたガス発生剤２から発生した高温ガスの
内、フィルタ部材３に向かった高温ガスも、同様に、フ
ィルタ部材の加熱に熱エネルギを消費される事なく、他
のガス発生剤の着火エネルギとして有効に使用される事
になり、連鎖的にガス発生剤の着火が進行する事にな
る。

【００１８】従って、本来着火性が余り良くない有機化
合物系ガス発生剤２であっても、確実に着火し、燃焼を
開始させることができる。尚、或る程度以上の面積が一
旦着火すると、発生する高温ガスによって、燃焼は急速
に進行するので、フィルタ部材３の他の部分を通って高
温ガスが流出しても、最早ガス発生剤の燃焼には全く問
題はない。フィルタ部材３に流入した高温ガスは、ここ
で、スラグ捕集と冷却を受けて、網目部材１３で形成さ
れたガス通過空間Ｇに流入して均一化される。

【００１９】こうして、ガス発生剤２の燃焼が進み、所
定の時間内にハウジング１内が所定圧力に達すると、バ
ーストプレート７が破裂してガス通過空間Ｇで均圧化さ
れている清浄ガスは、各ガス放出孔５ａから均一にエア
バッグに向けて勢いよく放出され、タイミング良くエア
バッグを急速に膨張展開させる事になる。

【００２０】この様に、本実施形態のガス発生器Ｘによ
れば、点火装置４の伝火剤からガス発生剤２装填部に噴
出される火炎の内、点火装置４近傍のフィルタ部材３に
向かった火炎は、該フィルタ部材３を覆っているマスク
部材２０によって跳ね返されて再度ガス発生剤２に向か
って流れてくるので、火炎のフィルタ部材３内への流入
と、これによるフィルタ部材３の加熱のためのエネルギ
使用が防止され、火炎の熱エネルギの全量がガス発生剤
２の着火のために使われる事になり、端面着火方式であ
っても、着火性に劣る有機化合物系ガス発生剤２に対し
ても、確実に着火させる事が可能となる。

【００２１】しかも、本実施形態では、前記マスク部材
２０は単純な薄肉円筒体であり、これを、点火装置４を
保持したキャップ部材１１とフィルタ部材３との間に介
在させ、キャップ部材１１をフィルタ部材３内に圧入す
る事によって、マスク部材を保持させる構成にしている
ので、その構造も簡単であり、従来の如き構造が複雑で
且つコストの掛かる中心着火方式に戻す事なく、着火性
を改善する事が可能となる。

【００２２】又、図１ではマスク部材２０が円筒状のも
のを例示したが、図３に示す様に、底部中央が比較的大
きく開口しているカップ形状部材３０の底部３０ａが、
前記キャップ部材１１の平板頭部１１ｃに当接すると共
に、側部円筒部３０ｂがフィルタ部材３の内面に当接す
るような形状のマスク部材を配置した構成とする事も可
能である。又、このカップ状部材３０の変形例として、
図４に示す様に、底部中央の開口が比較的小さいカップ
状部材４０を採用することも可能である。更にこの様な
底部を有するマスク部材を用いると、ガス発生室からフ
ィルタ部材の端面に向かうバイパス流の防止機能をも保
持させる事が可能となる。

【００２３】更に、図１におけるマスク部材２０や図２
及び図３におけるカップ形状部材３０，４０とキャップ
部材１１とを夫々一体化した部材で構成することも可能
である。例えば、図５に示す様に、筒体５０ａに仕切り
壁５０ｂを設けると共に、この仕切り壁５０ｂの中央に
開口５０ｃを設けることで構成できる。この場合には図
１〜図４に示す実施形態で得られる効果に加えて、マス
ク部材単独品の配置という組立作業を省略できる分だ
け、生産性を向上させる事ができ、製作コストの低減化
に貢献する事も可能である。尚、「一体化」とは、図示
の様に単一部材からなるものの他、独立したマスク部材
とキャップ部材を予め固着して一体化したものを含む意
味である。

【００２４】尚、図１〜図５のガス発生器は、あくまで
代表的な実施形態を例示したに過ぎず、着火系の構成を
はじめ、ハウジングの構成やフィルターの配置構成等は
図示例に限定されるものではない。要は、図６に示す基
本的構造を有する長尺円筒型ガス発生器であって、有機
化合物系ガス発生剤を使用する場合の全てに有効である
事はいうまでもない。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明においては、
ハウジング内に、その軸中心から有機化合物系ガス発生
剤及び円筒状のフィルタ部材を配置し、端部に点火装置
を装着してなるガス発生器において、点火装置から発す
る火炎を取り囲むようなマスク部材を前記フィルタ部材
の点火装置側近傍内面に配置しているので、点火装置が
作動して伝火剤から発生した火炎の内、ガス発生剤ペレ
ットの隙間からフィルタ部材に向かった火炎や、ガス発
生剤の着火により該ガス発生剤から発生した高温のガス
の内フィルタ部材に向かった高温ガスは、マスク部材に
よって遮られているので、フィルタ部材内に流入してフ
ィルタ部材の加熱に消費される事が防止される結果、点
火装置からの火炎の熱エネルギの全量及びガス発生剤の
着火初期に発生する高温ガスの全量がガス発生剤の着火
のために使用される事になる。この結果、着火性に劣る
有機化合物系ガス発生剤であっても、安定且つ確実に着
火させる事が可能となり、エアバッグをタイミング良く
展開する事が可能となる。

【００２６】又、本発明で使用するマスク部材の構造
は、円筒形状或いはカップ状の単純な形状をした部材で
あり、しかも、これを点火装置近傍のフィルタ部材に嵌
め込むだけで容易に着火性が改善されるので、ハウジン
グの軸中心に沿って全長に亘る伝火剤を配置する従来の
複雑且つ高価な中心点火方式を採用する事なく、安価且
つ簡便に着火性の改善が達成される結果、有害なアジ化
系ガス発生剤に代わって、着火性に劣る有機化合物系ガ
ス発生剤の適用が可能となり、エアバッグ装置の総合的
な安全性も改善される事になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るガス発生器の一実施形態を示す断
面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明に係るガス発生器の他の実施形態を示す
断面図である。

【図４】図３に示すガス発生器の変形例を示す断面図で
ある。

【図５】本発明に係るガス発生器のさらに他の実施形態
を示す要部断面図である。

【図６】従来の長尺円筒型ガス発生器の基本的構造を説
明するための断面図である。

【符号の説明】

１ハウジング２ガス発生剤３フィルタ部材３Ａフィルタユニット４点火装置５外筒６蓋部材７バーストプレート９伝火剤１０点火具１１キャップ部材２０マスク部材３０，４０カップ形状部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多数のガス放出孔（５ａ）を有する円筒
状ハウジング（１）内に、その軸中心からガス発生剤
（２）及び円筒状のフィルタ部材（３）を順次配置し、
一端部に点火装置（４）を装着してなるガス発生器にお
いて、前記ガス発生剤（２）が、含窒素有機化合物系ガス発生
剤であり、且つ前記点火装置（４）から噴出する火炎が
前記フィルタ部材（３）と接触しないように、該火炎を
取り囲むようなマスク部材（２０）を、前記フィルタ部
材（３）の点火装置（４）近傍内面に配置してなること
を特徴とするガス発生器。
【請求項２】前記点火装置（４）は、前記フィルタ部
材（３）の内面に沿って突入する筒部（１１ａ）と先端
の平板頭部（１１ｃ）とを有するキャップ部材（１１）
と、前記円筒状ハウジング（１）の一端部を閉塞する蓋
部材（６）とによって保持されている請求項１に記載の
ガス発生器。
【請求項３】前記マスク部材（２０）は、円筒形状を
しており、その端部は前記キャップ部材（１１）の前記
筒部（１１ａ）と前記フィルター部材（３）との間に挿
入保持されているものである請求項２に記載のガス発生
器。
【請求項４】前記マスク部材は、底部（３０ａ，４０
ａ）に開口を有し、側部円筒部（３０ｂ，４０ｂ）を有
するカップ状部材（３０，４０）であり、該カップ状部
材の底部（３０ａ，４０ａ）は、前記キャップ部材（１
１）の平板頭部（１１ｃ）に接して配置され、前記側部
円筒部（３０ｂ，４０ｂ）は、前記フィルタ部材（３）
内面に接して配置されているものである請求項２に記載
のガス発生器。
【請求項５】前記マスク部材（２０）と前記キャップ
部材（１１）とが一体化されているものである請求項３
又は４に記載のガス発生器。