JPH1178764A

JPH1178764A - エアバッグ用ガス発生器

Info

Publication number: JPH1178764A
Application number: JP9238774A
Authority: JP
Inventors: Takashi Saso; 高佐宗
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】耐熱性，耐圧性に優れ、小型・軽量であり、
かつ一層安全で安価なガス発生器でありながら、同時に
種々の非アジ化系ガス発生剤にも好適なガス発生器を提
供する。【解決手段】天盤（１ａ）と側筒部（１ｂ）が耐熱金
属板のプレス加工により成形されてなる上蓋（１）と、
底盤（２ａ）と側筒部（２ｂ）が耐熱金属板のプレス加
工により成形されてなる下蓋（２）とが、それぞれ側筒
部（１ｂ）、（２ｂ）同士を摩擦圧接することにより固
定されてハウジング（３）が形成されると共に、下蓋
（２）又は上蓋（１）には、ハウジング（３）の外部か
ら摩擦圧接によるバリ形成部（１ｄ，２ｄ）を囲うよう
に立ち上がってさらに水平外向きに延設されるフランジ
部（４ｄ）を有するホルダ部材（４）が固設され、さら
に、ハウジング（３）内には、その中心部から点火器
（７）、ガス発生剤（１１）及びフィルター部材（８）
が順次配置されてなる構成とした。

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
のエアバッグ装置に用いられるガス発生器に関し、特に
非アジ化系ガス発生剤の適用に好適な、耐熱性，耐圧性
に優れた小型・軽量のガス発生器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から汎用されているガス発生器の代
表的なものとしては、図３に示すように、上蓋２１と下
蓋２２とが摩擦圧接により接合されて（図中符号２５，
２６は摩擦圧接部を示す。）ハウジング２３が形成さ
れ、その内部空間内には内筒２４が配置されたいわゆる
２筒型のガス発生器が知られている（登録実用新案公報
第３０１９９１７号参照）。この従来の汎用型ガス発生
器において、上蓋２１は、内筒２４が一体的に成形され
た有蓋二重管構造であり、又、下蓋２２側は、摩擦圧接
時のバリの形成を阻害することなく点火器２９を固定で
きる様に、内筒２４の摩擦圧接部２５の内周側に環状空
間３１を有する点火器取付部３０が形成されている。

【０００３】この様な複雑な形状構造を確保するため
に、ハウジング部材としては、成形性の良いアルミニウ
ム合金が使用されている。又、ガス発生剤２７として
は、主にアジ化ソーダ等のアジ化金属化合物が使用され
ている。これは、燃焼制御が容易であるというアジ化金
属化合物特有の利点に着目したものであるが、その一方
では、水分の存在下で有害なガスを発生するという欠点
をも有しており、特に環境性や安全性に対する要請が一
層高まりつつある今日では、ガス発生剤も、これに対応
すべく非アジ化系もの、つまりテトラゾール系化合物，
トリアゾール系化合物，グアニジン系化合物，各種アミ
ド系化合物の如き窒素含有有機化合物を主成分としたガ
ス発生剤（有機化合物系ガス発生剤）を採用する方向に
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、係る有機化
合物系ガス発生剤の場合には、アジ化系ガス発生剤に比
べて燃焼時の温度，圧力がより上昇し易い特性を有して
いる。このため、適用可能な非アジ化系ガス発生剤の種
類もごく少数に限られ、広く非アジ化系ガス発生剤を使
用しようとしても、従来のアルミ合金製ガス発生器では
耐熱性，耐圧性の点で限界があった。

【０００５】又、図３に示すアルミ合金製ガス発生器で
は、上蓋２１の成形後に、内筒２４に複数の伝火孔２４
ａを形成する事になるが、内側に存在する内筒２４に小
径の貫通孔を複数且つ方向自由に設けることは容易では
なく、又、下蓋２２においても、複雑な形状の点火器取
付部３０を形成する必要がある。更に、アルミ合金製ゆ
えにその耐圧性を考慮して、上蓋２１や下蓋２２の応力
集中部分ほど厚肉に形成されるが、この場合の肉厚を部
分的に変えるための切削作業も手間の掛かる作業であっ
た。

【０００６】この様に、図３に示すアルミ合金製のガス
発生器の製作には、多くの工数と煩雑な作業が必要とな
り、加えて上蓋２１や下蓋２２の基本形状は鍛造により
付与されているが、この成形法の実施もコスト面でマイ
ナス要因となっている。更にハウジング２３の基本構造
が２筒式である点も、煩雑な製作工程を必要とし、マイ
ナス要因となっている。

【０００７】更に、図３に示すアルミ合金製ガス発生器
については、エアバッグ展開時の安全性も考慮を要する
事項であった。これは、ガス発生器を車体に固定するリ
テーナ（図示せず）は、下蓋２２のフランジ２２ａに固
着されており、エアバッグの展開時に作用するエアバッ
グ展開反力は、ガス発生器を上方から押さえ込む様な下
向きの力となるが、下蓋２２に設けられたフランジ２２
ａのみによって、これを保持する事になるため、フラン
ジ部２２ａには強度上の工夫が必要であった。更に、図
３の如く、下蓋２２にフランジ２２ａを形成したガス発
生器においては、ガス発生剤の燃焼によってガス発生器
内部には、上蓋２１と下蓋２２とを離反させる様な力が
作用するする事になるが、フランジ２２ａを有する下蓋
２２は、車体側に固定されているので、摩擦圧接部２
５，２６に接続不良が存在し、ガス圧によってこれが破
断すると、乗員側に位置している上蓋２１が、乗員に向
かって飛んで来る虞れがある。この回避策として、安全
率を見込んで下蓋２２や摩擦圧接部２５，２６を厚肉化
してより頑丈にする事も一つの解決策ではあるが、それ
では小型，軽量化，低コスト化に反し、コスト高となっ
てしまう。

【０００８】本発明は、上述の諸問題を一挙に解決すべ
くなされたものであり、具体的には有機化合物系ガス発
生剤に好適なガス発生器であって、耐熱性，耐圧性に優
れ、小型・軽量で、且つ一層安全で安価なガス発生器を
提供することを目的とするものである。

【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、天
盤と、その全周縁から下方に延設され且つ多数のガス放
出孔が設けられてなる側筒部とからなる耐熱金属板のプ
レス加工により成形された上蓋と、底盤と、その全周縁
から上方に延設された側筒部とからなる耐熱金属板のプ
レス加工により成形された下蓋とを有し、前記上蓋と下
蓋の各側筒部同士を摩擦圧接により接合してハウジング
を形成すると共に、前記下蓋又は上蓋のいずれか一方に
は、前記ハウジングの前記摩擦圧接によるバリ形成部を
外部から囲う様に立ち上がると共に水平外向きに延設し
たフランジ部を有するホルダ部材が固設され、前記ハウ
ジング内には、その中心部から点火器，ガス発生剤及び
フィルタ部材が順次配置されてなるものである。

【００１０】これにより、均一な肉厚の１枚の耐熱性金
属板からプレス加工のみによって上蓋及び下蓋が形成さ
れ、しかもハウジング構造が１筒式であるため、従来の
アルミ合金製ガス発生器では構造上必須であった内筒そ
のものが不要になると共に、内筒への伝火孔の形成作業
も不要となって、小型，軽量化及びコスト低減化の実現
が可能となる。又、耐熱性金属板としては、板厚の最適
なものを選定するだけで容易に耐圧性を付与させること
ができるので、燃焼時にはアジ化系ガス発生剤に比べて
高温，高圧になり易い有機化合物系ガス発生剤の適用が
容易となる。

【００１１】更に、エアバッグ展開時にエアバック展開
力の反力として作用する下向き外力を、ホルダ部材によ
って吸収する構造として、エアバッグの展開安定性を保
証している。

【００１２】尚、前記耐熱性金属板としてはステンレス
鋼板を適用する事によって、このプレス加工の過程で、
上蓋のガス放出孔の打ち抜きも行えるので、従来のアル
ミ合金に比べて安価な材料を用いることと相まって、こ
の点からも製造コストの低減が期待できる。

【００１３】又、下蓋よりも上蓋の耐熱性金属板の板厚
を薄めにしておくと、ガス発生時の内圧によるガス発生
器の変形が上蓋に生じ易くなるが、この事によって、内
筒をなくした事による下蓋の変形を抑え、ひいては、ス
テアリング部との干渉を回避して乗員側への反転飛来を
回避し、一層安全性の高いガス発生器となす事が出来
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガス発生器の
実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発
明のガス発生器の１例を示す模式断面図である。同図に
おいて、ガス発生器Ｇ１は、上蓋１と下蓋２とが摩擦圧
接され、内部に仕切り壁のない空洞を有するいわゆる１
筒式のハウジング構造をしている。具体的には、上蓋１
は、天盤１ａと側筒部１ｂとからなる有底円筒状部材で
あり、側筒部１ｂには多数のガス放出孔１ｃが設けられ
ている。この上蓋１は、ステンレス鋼板のプレス成形に
よって得られる。一方、下蓋２は、底盤２ａと側筒部２
ｂとからなる有底円筒状部材であり、底盤２ａの中央に
は後述の点火器を取り付けるための開口２ｃが設けられ
ている。この下蓋２も、ステンレス鋼板のプレス成形に
よって得られる。これら上蓋１の側筒部１ｂと下蓋２の
側筒部２ｂの各先端面同士が摩擦圧接されてハウジング
３が形成されている。

【００１５】下蓋２には、底盤２ａから側筒部２ｂを囲
繞する様にして圧入され、且つ摩擦圧接によるバリ形成
部１ｄ，２ｄを囲む様に立ち上がり、更に水平外向きに
折れるフランジ部４ｄを有するホルダ部材４が、その基
部４ａで底盤２ａに溶接固定されている。図中符号の４
ｅは、ホルダ部材４の基部４ａと底盤２ａとの溶接部を
示し、４ｂは、円筒部、４ｃはバリ囲い部を夫々示して
いる。かくしてホルダ部材４は、フランジ部４ｄをエア
バッグモジュールのリテーナにボルト・ナットで締結す
る事により、ハウジング３をエアバッグモジュールに簡
単に取り付ける事ができ、併せてバッグ展開時（ガス発
生器作動時）にフランジ部４ｄに作用する下向き外力
を、主にホルダ部材４全体で受ける構成となっている。

【００１６】上蓋１，下蓋２及びホルダ部材４の材質
は、同一のステンレス鋼板で形成する事が望ましい。
又、板厚を、上蓋１よりも下蓋２の方を厚くしておく
と、ガス発生器Ｇ１の作動時の内圧上昇による変形が上
蓋１で起こり易く、下蓋２で起こり難くなる。この結
果、ガス発生器Ｇ１が作動した場合に、ハウジング３に
生じる変形が、元来変形に対する許容量が大きいバッグ
展開側の上蓋１に集中的に起き易くなるので、車体固定
側の下蓋２の変形は小さくなり、エアバッグの安全性が
向上する。

【００１７】又、下蓋２の底盤２ａには、その中央部に
開口２ｃが設けられており、この開口２ｃには、予め点
火器用ホルダ５のホルダ座５ａにパッキン６を介して配
置され、カシメ固定された点火器７が挿入されて溶接固
定されている。

【００１８】ハウジング３の内部には、外周下側に環状
凸部８ａが形成されたフィルタ部材８が、下蓋２の側筒
部２ｂ内に圧入固定されている。又、フィルタ部材８の
内側には、上面をクッション部材９と押さえ蓋１０によ
って保持された状態で、ガス発生剤１１が装填されてい
る。又、フィルタ部材８の内側下端には、断面Ｌ字形の
リング部材１２が当接配置されている。これらの押さえ
蓋１０やリング部材１２は、共にガス発生器Ｇ１が作動
した時に生じるハウジング３の変形によって生じるハウ
ジング内面とフィルタ部材との隙間から、発生ガスが流
出するのを防止する役目を果たす。

【００１９】尚、上蓋１の側筒部１ｂに設けられた多数
のガス放出孔１ｃの内側には、シール用部材（アルミ箔
部材）１３が貼着され、点火器用ホルダ５のホルダ座５
ａに添設されたパッキン６とでハウジング３内の気密性
を確保している。

【００２０】次に、図２は、本発明のガス発生器の他の
例を示す模式断面図であり、図１に示したガス発生器Ｇ
１と異なる点は、ホルダ部材に関する構成にある。即
ち、図２において、ホルダ部材１４は、ハウジング３の
外部から摩擦圧接によるバリ形成部１ｄ，２ｄを囲繞す
る様に立ち上がるスカート部１４ａの上側が、上蓋１の
側筒部１ｂにスポット溶接１４ｃにより固着され、更
に、その先端側（上端側）が水平外向きに延設され、フ
ランジ部１４ｂが形成されている。ホルダ部材１４以外
のガス発生器に関する構成は、図１例と全く同一であ
る。同図のガス発生器Ｇ２におけるホルダ部材１４の果
たす役割（作用効果）は、図１のガス発生器Ｇ１の場合
と同様であるが、更に、摩擦圧接部に不良があってガス
発生時に上下蓋部材が破断した場合であっても、乗員側
に位置する上蓋１にホルダ部材１４が固定され、このホ
ルダ部材１４のフランジ１４ｂに車体側のリテーナが固
定されているので、下蓋２が下方に吹き飛ぶ事はあって
も、上蓋が乗員側に飛んで来る事が避けられる利点があ
る。

【００２１】次に、図１に示すガス発生器Ｇ１の組立作
業の要領を同図に基づき説明する。先ず、ホルダ部材４
内に下蓋２を圧入した後、ホルダ部材４の先端部４ａを
下蓋２に溶接固定する。続いて、点火器用ホルダ５を底
盤２ａの開口２ｃに挿入配置し、溶接固定した後、パッ
キン６を介して点火器７をカシメ固定する。続いて円筒
状のフィルタ部材８を下蓋２の側筒部２ｂ内に圧入固定
し、次に、圧入されたフィルタ部材８の内側下端にリン
グ部材１２を圧入して当接させた後、空間Ｓ内に所定量
のガス発生剤１１を装填し、続いて、その上部にクッシ
ョン材９及び押さえ蓋１０を載置する。最後に、上蓋１
を被せ、側筒部１ｂの下端が下蓋２の側筒部２ｂの上端
面に適切に載置されていることを確認し、この状態で、
下蓋２を把持（固定）し、上蓋１を下蓋２に対して押し
つけながら回動させて摩擦圧接すれば、図１のガス発生
器が得られる。

【００２２】又、図２に示すガス発生器Ｇ２の組立作業
に際しては、まずホルダ部材１４以外のガス発生器を上
記の要領で組み立て、最後にホルダ部材１４を上蓋１の
側筒部１ｂの下側にスポット溶接する事もかのうであ
る。

【００２３】次に、ガス発生器の動作を図１に示すガス
発生器Ｇ１で代表的に説明する。車両内に設置された衝
突検知装置が、車両の衝突を検知すると、その検知信号
によって点火器７を点火し、その着火炎によってガス発
生剤１１を着火して、ガス発生剤の燃焼による高圧ガス
の発生が開始される。ハウジング内のガス圧が上昇して
所定の圧力に達すると、シール部材１３が破裂し、ガス
放出孔１ｃから高温高圧のガスが噴出し、エアバッグ１
５を瞬時に膨張展開させる。

【００２４】エアバッグ１５の膨張展開時には、エアバ
ッグ１５内の圧力が図中Ａ矢印方向に作用する。つま
り、ハウジング３を下方に押し下げる方向に外力が作用
することになる。この場合、この外力は、ホルダ部材先
端４ａとその溶接部４ｅとで受け止められ、従って、ハ
ウジングの脱落やガスリークもなく、エアバッグの正常
な動作を保証しうる。又、上蓋１が下蓋２よりも薄いス
テンレス鋼板を使用している関係上、上蓋１が下蓋２よ
り外側方向により大きく変形し、この結果、特にした蓋
２がステアリングホイール側に膨らむ事によるステアリ
ングホイールとの干渉、それに伴うハウジングの乗員側
への反転飛来が防止される事になる。

【００２５】尚、ガス発生剤１１の燃焼時に発生するス
ラグは、フィルタ部材８を通過する過程で冷却されて捕
集され、清浄なガスとなってエアバッグに供給される。
燃焼開始後は、ハウジング３内は、瞬時にして高温高圧
になるが、ハウジング構造材（上蓋１及び下蓋２）は、
ステンレス鋼板等のように従来のアルミ合金に比して高
強度の耐熱性金属板であって、耐圧性を考慮した適切な
板厚寸法のものを選択して構成されているので、従来の
アルミニウム合金製のハウジングでは使用困難であった
有機化合物系ガス発生剤であっても適用が容易となり、
適用可能なガス発生剤の種類を拡大でき、ガス発生器の
設計が容易となる。

【００２６】尚、本発明で使用される有機化合物系ガス
発生剤としては、テトラゾール系化合物，トリアゾール
系化合物，アゾジカルボニンアミド系化合物，グアニジ
ン系化合物等の含窒素有機化合物を燃料とし、これに硝
酸塩，オキソハロゲン酸塩等の酸化物を添加混合してな
るガス発生剤が代表的なものである。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のエアバッ
グ用ガス発生器によれば、均一な肉厚の１枚の耐熱性金
属板からプレス加工のみによって上蓋及び下蓋が形成さ
れ、しかもハウジング構造が１筒式であるため、従来の
アルミ合金製ガス発生器の強度構造上不可欠であった内
筒自体が不要となる事は勿論、内筒への伝火孔の形成作
業も不要となり、従って、小型，軽量化と共にコスト低
減をも同時に達成する事が可能となる。又、耐熱性金属
板としては、板厚の最適なものを選定するだけで容易に
耐圧性を付与させることができるので、燃焼時の内圧が
高圧となり易い有機化合物系ガス発生剤全般について適
用が容易となる。

【００２８】更に、エアバッグ展開時の下向き外力は、
いわばハウジングの補強部材であるホルダ部材によっ
て、その略全てが吸収されて、安定なエアバッグの作動
を保証される事になる。

【００２９】尚、前記耐熱性金属板としてはステンレス
鋼板が最も代表的であり、このプレス加工の過程で、上
蓋のガス放出孔の打ち抜きも行えるので、従来のアルミ
合金に比べて安価な材料を用いることと相まって、この
点からも製造コストの低減化を図ることが可能となる。

【００３０】又、下蓋よりも上蓋の耐熱性金属板の板厚
を薄くしておくと、作動時の発生ガスの内圧によるガス
発生器の変形が上蓋に生じ易くなり、この結果、下蓋の
ステアリングホイール部との干渉が回避される事になる
ので、ハウジングの乗員側への反転飛来の懸念を解消す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガス発生器の一例の全体構成を示す模
式断面図である。

【図２】本発明のガス発生器の他の例の全体構成を示す
模式断面図である。

【図３】従来のガス発生器の模式断面図である。

【符号の説明】

１上蓋１ａ天盤１ｂ側筒部１ｃガス放出孔２下蓋２ａ底盤２ｂ側筒部３ハウジング４，１４ホルダ部材４ａ基部４ｂ筒部４ｃバリ囲い部４ｄ，１４ｂフランジ部４ｅ溶接部５点火器用ホルダ７点火器８フィルタ部材８ａ環状凸部９クッション部材１０押さえ蓋１１ガス発生剤１４ａスカート部１４ｃスポット溶接部Ｇ１，Ｇ２ガス発生器Ｓ空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】天盤（１ａ）と、その全周縁から下方に
延設され且つ多数のガス放出孔（１ｃ）が設けられてな
る側筒部（１ｂ）とからなる耐熱金属板のプレス加工に
より成形された上蓋（１）と、底盤（２ａ）と、その全
周縁から上方に延設された側筒部（２ｂ）とからなる耐
熱金属板のプレス加工により成形された下蓋（２）とを
有し、前記上蓋（１）と下蓋（２）の各側筒部（１ｂ，２ｂ）
同士を摩擦圧接により接合してハウジング（３）を形成
すると共に、前記下蓋（２）又は上蓋（１）のいずれか一方には、前
記ハウジング（３）の前記摩擦圧接によるバリ形成部
（１ｄ，２ｄ）を外部から囲う様に立ち上がると共に水
平外向きに延設したフランジ部（４ｄ）を有するホルダ
部材（４）が固設され、前記ハウジング（３）内には、その中心部から点火器
（７），ガス発生剤（１１）及びフィルタ部材（８）が
順次配置されてなることを特徴とするエアバッグ用ガス
発生器。
【請求項２】前記ホルダ部材（４）が、前記下蓋
（２）の底盤（２ａ）から側筒部（２ｂ）を覆う様にし
て装着固定され、且つ前記ハウジングの摩擦圧接による
バリ形成部（１ｄ，２ｃ）を囲う様に立ち上がると共に
水平外向きに延設したフランジ部（４ｄ）を有してなる
ものである請求項１記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項３】前記ホルダ部材（４）が、前記バリ形成
部（１ｄ，２ｃ）を囲う様に立ち上がって上蓋（１）の
側筒部（１ｂ）に装着固定され、更に、その先端側が水
平外向きに延設したフランジ部（４ｄ）を有してなるも
のである請求項１記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項４】前記上蓋（１）には、前記下蓋（２）よ
りも板厚の薄い耐熱性金属板が使用されている請求項１
乃至請求項３のいずれか１項に記載のエアバッグ用ガス
発生器。
【請求項５】前記耐熱性金属板が、ステンレス鋼板で
ある請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のエア
バッグ用ガス発生器。
【請求項６】ガス発生剤（１１）が、含窒素有機化合
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
乃至請求項５のいずれか１項に記載のエアバッグ用ガス
発生器。