JPWO2005014345A1 - ガス発生器 - Google Patents
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Abstract
Description
[課題を解決するための手段及び効果]
前記ハウジングは、イニシエータシェルとクロージャシェルとで形成される金属製のハウジングである。前記ハウジング内に燃焼室が形成されている。前記ガス発生剤は前記燃焼室に装填されており、燃焼により高温ガスを発生する。複数のガス放出孔が前記ハウジングに形成され、前記燃焼室で発生したガスを放出する。
前記フィルタ部材は、前記燃焼室の周囲に配置されている。前記点火手段は、前記ハウジングに装着され前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる。
上記構成によれば、部品点数を少なくでき、簡易な構造とできるため、ガス発生器の小型化、製造コストの大幅な低減が可能となる。更に、部品点数が少なく、簡易な構造であっても、燃焼室内でガス発生剤の燃焼により発生したガスによってハウジング内の圧力が高まった場合、ハウジングの変形を抑制することができる。また、複数のガス放出孔を設けることによって、燃焼室から放出される高温ガスを安定して供給することができる。
比率A/Atが、上記範囲外の場合、用いるガス発生剤が燃焼しにくいことがあり、また、2000を越える場合は、ガス発生器の強度、コスト、重量が増えるので、ガス発生器の製造面等において不利である。
前記ガス放出孔が、1列又は複数列に配列されていることが好ましい。
前記ガス放出孔が、大小2種類の孔径で、2列にジグザグ状に配列されてなり、前記ガス放出孔の小孔径D1と大孔径D2との比D1/D2が、0.1以上1.0以下の範囲が好ましい。
前記ガス放出孔が2列にジグザグ状に配列している場合において、各ガス放出孔の前記ハウジングの軸方向の孔間距離dと、小孔径D1・大孔径D2との関係が次のようであることが好ましい。
d≧(D1+D2)/2
前記ラプチャー部材の厚みが、0.01mm以上0.3mm以下の範囲が好ましい。
前記ラプチャー部材は、前記ガス放出孔の孔径に応じて、その強度が異なるように設けられ、前記ガス放出孔の孔径の小さいものほど前記ラプチャー部材の強度が高くなるように設けられていることが好ましい。
ここで、
T1:小さい孔径D1を有するガス放出孔に貼付されているラプチャー部材の強度
T2:大きい孔径D2を有するガス放出孔に貼付されているラプチャー部材の強度。
そこで、それぞれに孔径が異なる複数のガス放出孔にそれぞれ設けられている前記ラプチャー部材の強度に関して、T1/T2=D2/D1が2以上8以下となるように前記ラプチャー部材の強度が調整されていることが好ましい。
図1に本発明に係るガス発生器の実施形態の一例であるガス発生器30の断面図を示す。図1において、ガス発生器30は、エアバッグを膨張展開させるもので、ハウジング3と、ガス発生剤4と、フィルタ部材6と、点火手段7とを有する。
前記フィルタ部材6は、前記燃焼室5の周囲に配置されている。前記点火手段7は、前記ハウジング3に装着され前記燃焼室5内の前記ガス発生剤4を着火燃焼させる。
また、イニシエータシェル1とクロージャシェル2とが接合されて形成されるハウジング3は、イニシエータシェル1とクロージャシェル2の各鏡板部14,10の底部間距離Hと、筒部9,13の直径Dとの比H/Dが、通常0.4以上1.3以下、好ましくは0.6以上1.3以下である。
d≧(D1+D2)/2
これによって、前述したように、ハウジング3内で発生したガスが、集中することなく放出されるため、フィルタ部材6の損傷を確実に抑制する。また、フィルタ部材6を広い範囲で使用することができ、フィルタ部材6をより一層、効率良く利用することができる。
ここで、
T1:小さい孔径D1を有するガス放出孔に貼付されているラプチャー部材の強度
T2:大きい孔径D2を有するガス放出孔に貼付されているラプチャー部材の強度
このように、ラプチャー部材11の強度を各ガス放出孔8a,8bの孔径に応じて調整されて貼付することによって、各温度域において、ガス発生の性能差を小さくすることが可能となる。
これによって、ガス発生器を小型化することが可能となる。このように、鏡板部を半球形状または半楕円球形状とすることによって、燃焼室5で発生するガスのガス圧力が集中する部分をなくすことができる。このため、ガス発生器の構成部品点数を少なくし、構造を簡易なものとした場合であっても、ガス発生時にハウジングの変形を極めて小さくすることができる。
r=aPn
ここで、rは線燃焼速度、aは定数、Pは圧力、nは圧力指数を示す。この圧力指数nは、Y軸の燃焼速度の対数に対するX軸の圧力の対数プロットによる勾配を示すものである。
(実施形態のガス発生器に使用する両端が閉鎖された中空体形状のガス発生剤の製造例)
硝酸グアニジン43.5重量%、硝酸ストロンチウム25重量%、塩基性硝酸銅25重量%、酸性白土2.5重量%、ポリアクリルアミド4重量%の組成で混合した組成物に、エタノール3重量%と、水13重量%を加えて混合、混練し、混練塊にして、出口に内径2mmのダイスと外径0.5mmの内孔用ピンを備えた押出機にて、押出圧8MPaで押出して、押出棒状の成型体を引取りベルトで引取りながら、成型用歯車間に送り出し、成型用歯車の凸歯によって4.4mmの間隔で窪み部分を形成するようにし、その窪み部分で折るようにして切断した後、55℃で8時間乾燥し、次いで110℃で8時間乾燥し、ガス発生剤とした。
H 底部間距離
h 筒部の長さ
d 孔間距離
D1 小孔径
D2 大孔径
1 イニシエータシェル
2 クロージャシェル
3 ハウジング
4 ガス発生剤
5 燃焼室
6 フィルタ部材
7 点火手段
8a 小径のガス放出孔
8b 大径のガス放出孔
9 筒部
10 鏡板部
11 ラプチャー部材
12 フランジ部
13 筒部
14 鏡板部
15 伝火孔
16 内筒体
17 伝火剤
18 点火器
19 点火手段保持部
20,21 押え部材
22 クッション部材
30 ガス発生器
Claims (9)
- イニシエータシェル(1)とクロージャシェル(2)とで形成される金属製のハウジング(3)と、
前記ハウジング(3)内に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤(4)が装填された燃焼室(5)と、
前記燃焼室(5)の周囲に配置されたフィルタ部材(6)と、
前記ハウジング(3)に装着され前記燃焼室(5)内の前記ガス発生剤(4)を着火燃焼させる点火手段(7)と、
前記ハウジング(3)に形成され、前記燃焼室(5)で発生したガスを放出する複数のガス放出孔(8a,8b)を有してなるガス発生器(30)であって、
前記ハウジング(3)を形成するイニシエータシェル(1)とクロージャシェル(2)のいずれか一方又は両方が、半球形状又は半楕円球形状の鏡板部(14,10)と前記鏡板部(14,10)から連続して形成される直径Dの筒部(13,9)を有し、前記筒部(13,9)の直径Dと前記イニシエータシェル(1)とクロージャシェル(2)の各鏡板部(14,10)の底部間距離Hとの比H/Dの範囲が、0.4以上1.3以下であり、
前記ガス放出孔(8a,8b)の開口面積の総和(At)に対するガス発生剤(4)の表面積の総和(A)の比率(A/At)が1300を超え、2000以下であるガス発生器。 - 前記ガス放出孔(8a,8b)の孔径が2種類以上である請求項1に記載のガス発生器。
- 前記ガス放出孔(8a,8b)が、1列又は複数列に配列されている請求項1に記載のガス発生器。
- 前記ガス放出孔(8a,8b)が、大小2種類の孔径で、2列にジグザグ状に配列されてなり、前記ガス放出孔(8a,8b)の小孔径(D1)/大孔径(D2)の比(D1/D2)が、0.1以上1.0以下である請求項1に記載のガス発生器。
- 前記ガス放出孔(8a,8b)が2列にジグザグ状に配列している場合において、各ガス放出孔(8a,8b)の前記ハウジング(3)の軸方向の孔間距離dと、小孔径D1・大孔径D2との関係が
d≧(D1+D2)/2
である請求項4に記載のガス発生器。 - 前記ガス放出孔(8a,8b)はラプチャー部材(11)によって塞がれており、前記ラプチャー部材(11)が、アルミニウム、鋼、ステンレスのいずれかからなる金属製の板材である請求項1に記載のガス発生器。
- 前記ラプチャー部材(11)の厚みが、0.01mm以上0.3mm以下である請求項6に記載のガス発生器。
- 前記ラプチャー部材(11)は、前記ガス放出孔(8a,8b)の孔径に応じて、その強度が異なるように設けられ、前記ガス放出孔(8a,8b)の孔径の小さいものほど前記ラプチャー部材(11)の強度が高くなるように設けられている請求項6に記載のガス発生器。
- それぞれに孔径が異なる複数のガス放出孔(8a,8b)にそれぞれ設けられている前記ラプチャー部材(11)の強度に関し、
T1/T2=D2/D1とみなして、
T1/T2=D2/D1が2以上8以下となるように前記ラプチャー部材の強度が調整されている請求項6に記載のガス発生器。
ここで、
T1:小さい孔径D1を有するガス放出孔に貼付されているラプチャー部材の強度
T2:大きい孔径D2を有するガス放出孔に貼付されているラプチャー部材の強度
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