WO1998049034A1

WO1998049034A1 - Dispositif de production de gaz destine a un coussin gonflable et procede de gonflage de ce coussin

Info

Publication number: WO1998049034A1
Application number: PCT/JP1998/001896
Authority: WO
Inventors: Kiyoshi Yamamori; Takuhiro Ono; Yoshikazu Kawauchi; Shigeru Takeyama; Norimasa Eto; Hiroyuki Takahashi; Yasushi Usui
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.; Miyata Industry Co., Ltd.
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 1998-11-05
Also published as: US6607213B2; DE69841012D1; US20020038948A1; JPH10297416A; EP0978423A1; EP0978423A4; EP0978423B1

Description

明細書

エアバッグ装置用ガス発生装置及びエアバッグ膨張方法技術分野

本発明は、車両等に搭載され、衝突時に乗員と車両構成部材との間で膨張させることにより乗員を保護するエアバッグ装置用のガス発生装置およびエアバッグ膨張方法に関するものである。背景技術

従来のエアバッグ装置は、ガス発生装置と、衝突センサにより検出された衝突の程度を判断してこのガス発生装置の起動装置を起動させる起動信号発生回路等とから構成されている。このガス発生装置は、固体推進薬燃焼式、不活性ガス蓄圧式、蓄圧可燃性ガス燃焼式、および固体推進薬燃焼式と蓄圧可燃性ガス燃焼式を併用したハイブリッド式と呼ばれるものがある。

衝突時、起動信号がガス発生装置の起動装置に印加されると、起動装置内の一部である点火部が発熱し、スクイブ（導火爆管）の場合はこれにより起爆薬が爆発し、起爆薬に近接して充填された火薬に点火される。

固体推進薬燃焼式のガス発生装置は、この時に発生する熱エネルギによりガス発生剤に着火し、予め設計された速度で燃焼して燃焼ガスを発生する。

不活性ガス蓄圧式のガス発生装置は、蓄圧ガス容器の封板が同様に起爆装置の爆発圧力により開封され、予め設計された速度でガスを発生する。

蓄圧可燃性ガス燃焼式及びハイプリッド式のガス発生装置は、起爆装置または単なる発熱部を有する点火器で蓄圧ガス自身を燃焼させることにより、予め設計された速度で燃焼ガスを発生する。

通常、この起動信号発生のタイミングは、車速が通常の走行速度（2 5〜6 0 k m / h ) で壁等の障害物に衝突した場合に発信されるように予めプログラムされている。この場合、規定された着座位置に、規定された体重、身長等を有する乗員が搭乗していることを設計の条件としている。また、どの方式にしても、 4 0〜5 O m s程度の短時間でエアバッグを膨脹展開させ、乗員がハンドルまたはダッシュボードへ激突して肉体的損傷を被るのを防止できるように作られている。しかしながら、上記従来のエアバッグ装置は、エアバッグの膨脹状態が一定であるため、着座位置や身体的条件が設計条件と異なる乗員の場合、特に子供や身長の低い乗員に対しては、エアバッグが乗員を守るどころか、逆に乗員に被害を与えることが最近報告されている。このため、エアバッグの膨脹特性を乗員の体格や着座位置、車速等の諸条件に対応して制御可能なエアバッグ装置の実現が望まれている。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、エアバッグ装置用の蓄圧可燃性ガス燃焼式のガス発生装置において、燃焼ガス量や燃焼ガス噴き出しタイミング等を制御することのできるエアバッグ装置用ガス発生装置を提供することを目的とする。発明の開示

本発明の請求項 1に記載の発明は、可燃性流体を充填した後に密封される充填手段と、充填された可燃性流体を収容して第 1閉塞部材により閉塞された第 1通気開口を有する第 1の室と、可燃性流体を収容して前記第 1の室よりも容積が大きく、前記第 1の室と連通可能な第 2閉塞部材により閉塞された第 2通気開口を有する第 2の室と、前記第 1の室を形成する壁の一部に形成されて前記第 1の室と第 2の室とを連通する少なくとも 1つの連通孔と、前記第 1の室内の可燃性流体に点火する第 1点火手段と、前記第 2の室内の可燃性流体に点火する第 2点火手段と、前記第 1通気開口を介して前記第 1の室と連通可能なディフューザとを備えたエアバッグ装置用ガス発生装置であり、複数の点火手段の点火タイミングの組み合わせによって、燃焼ガスの噴き出し速度を制御することにより、種々の条件に対応した最適なェアバッグの膨脹展開を実現することができる。

本発明の請求項 2に記載の発明は、可燃性流体を充填した後に密封される充填手段と、充填された可燃性流体を収容して閉塞部材により閉塞された通気開口を有する単室と、前記単室内の可燃性流体に異なる位置で点火する第 1点火手段および第 2点火手段と、前記第 1点火手段を囲むように形成されて前記単室内と連通する少なくとも 1つの連通孔を有する点火予備室と、前記通気開口を介して前記単室に連通可能なディフューザとを備えたエアバッグ装置用ガス発生装置であり、複数の点火手段の点火タイミングの組み合わせによって、燃焼ガスの噴き出し速度を制御することにより、種々の条件に対応した最適なエアバッグの膨脹展開を実現することができる。

本発明の請求項 3に記載の発明は、前記第 2点火手段を囲むように形成されて前記第 2の室内と連通する少なくとも 1つの連通孔を有する点火予備室を備えた請求項 1記載のェアバッグ装置用ガス発生装置であり、請求項 1記載の発明の作用に加え、点火予備室により可燃性流体を素早く燃焼させることができる。本発明の請求項 4に記載の発明は、前記第 2点火手段を囲むように形成されて前記単室内と連通する少なくとも 1つの連通孔を有する点火予備室を備えた請求項 2記載のェアバッグ装置用ガス発生装置であり、請求項 2記載の発明の作用に加え、点火予備室により可燃性流体を素早く燃焼させることができる。

本発明の請求項 5に記載の発明は、第 1のガス発生手段と第 2のガス発生手段とディフューザとを備え、前記第 1および第 2のガス発生手段は、可燃性流体を充填した後に密封される充填手段と、充填された可燃性流体を収容して閉塞部材により閉塞された通気開口を有する単室と、前記単室内の可燃性流体に点火する点火手段とをそれぞれ備え、前記ディフューザは、前記通気開口を介して前記単室に連通可能なエアバッグ装置用ガス発生装置であり、 2つのガス発生手段のガス収容容積、充填圧力、ガス組成を同じにするかまたは異なるようにし、かつ 2 つの点火手段の起動タイミングの組み合わせによって、燃焼ガスの噴き出し量および噴き出し速度等を制御することにより、種々の条件に対応した最適なェアバッグの膨脹展開を実現することができる。

本発明の請求項 6に記載の発明は、第 1のガス発生手段と第 2のガス発生手段とディフューザとを備え、前記第 1および第 2のガス発生手段は、可燃性流体を充填した後に密封される充填手段と、充填された可燃性流体を収容して閉塞部材により閉塞された通気開口を有する単室と、前記単室内の可燃性流体に点火する点火手段と、前記点火手段を囲むように形成されて前記単室内と連通する少なくとも 1つの連通孔を有する点火予備室とをそれぞれ備え、前記ディフューザは、前記通気開口を介して前記単室に連通可能なエアバッグ装置用ガス発生装置であり、 2つのガス発生手段のガス収容容積、充填圧力、ガス組成を同じにするかまたは異なるようにし、かつ 2つの点火手段の起動タイミングの組み合わせによつて、燃焼ガスの噴き出し量および噴き出し速度等を制御することにより、種々の条件に対応した最適なエアバッグの膨脹展開を実現することができる。

本発明の請求項 7に記載の発明は、第 1のガス発生手段と第 2のガス発生手段とディフユ一ザとを備え、前記第 1および第 2のガス発生手段は、可燃性流体を充填した後に密封される充填手段と、充填された可燃性流体を収容して閉塞部材により閉塞された通気開口を有する単室と、前記単室内の可燃性流体に点火する点火手段とをそれぞれ備え、前記第 2のガス発生手段は、さらに前記点火手段を囲むように形成されて前記単室内と連通する少なくとも 1つの連通孔を有する点火予備室を備え、前記ディフューザは、前記通気開口を介して前記単室に連通可能なエアバッグ装置用ガス発生装置であり、 2つのガス発生手段のガス収容容積、充填圧力、ガス組成を同じにするかまたは異なるようにし、かつ 2つの点火手段の起動タイミングの組み合わせによって、燃焼ガスの噴き出し量および噴き出し速度等を制御することにより、種々の条件に対応した最適なェアバッグの膨脹展開を実現することができる。

本発明の請求項 8に記載の発明は、前記第 1のガス発生手段の単室と前記第 2 のガス発生手段の単室のそれぞれの容積、前記第 1のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体のガス圧力と前記第 2のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体のガス圧力、又は前記第 1のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体の組成と前記第 2のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体の組成とが、実質的に同一であるエアバッグ装置用ガス発生装置であり、容器の容積、可燃性流体の圧力、可燃性流体の組成を制御することにより、燃焼ガスの噴き出し量および噴き出し速度を制御することができる。

本発明の請求項 9に記載の発明は、前記第 1のガス発生手段の単室と前記第 2 のガス発生手段の単室のそれぞれの容積、前記第 1のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体のガス圧力と前記第 2のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体のガス圧力、又は前記第 1のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体の組成と前記第 2のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体の組成とが、実質的に異なるエアバッグ装置用ガス発生装置であり、容器の容積、可燃性流体の圧力、可燃性流体の組成を制御することにより、燃焼ガスの噴き出し量および噴き出し速度を制御することができる。

本発明の請求項 1 0に記載の発明は、前記可燃性流体が、燃料ガスと支燃性ガスと不活性ガスとを含む請求項 1、請求項 2、請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装置であり、入手の容易な可燃性流体を使用することができる。

本発明の請求項 1 1に記載の発明は、前記点火手段のうち、いずれか一方のみを点火させる請求項 1、請求項 2、請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のェァバッグ装置用ガス発生装置であり、一方のみを点火させることにより、燃焼ガスの噴き出し量および噴き出し速度等を制御することができ、種々の条件に対応した最適なエアバッグの膨脹展開を実現することができる。

本発明の請求項 1 2に記載の発明は、 2つの前記点火手段の点火タイミングを異ならせた請求項 1、請求項 2、請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装置であり、点火タイミングを制御することにより、燃焼ガスの噴き出し量および噴き出し速度等を制御することができ、種々の条件に対応した最適なエアバッグの膨脹展開を実現することができる。

本発明の請求項 1 3に記載の発明は、 2つの前記点火手段の点火タイミングを同時にした請求項 1、請求項 2、請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装置であり、点火タイミングを制御することにより、燃焼ガスの噴き出し量および噴き出し速度等を制御することができ、種々の条件に対応した最適なェアバッグの膨脹展開を実現することができる。

本発明の請求項 1 4に記載の発明は、請求項 1、請求項 2、請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装置を用いてエアバッグを膨張させるエアバッグ膨張方法であり、点火タイミングを制御することにより、燃焼ガスの噴き出し量および噴き出し速度等を制御することができ、種々の条件に対応した最適なエアバッグの膨脹展開を実現することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の第 1の実施の形態におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の部分断面図、

図 2は、本発明の第 2の実施の形態におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の部分断面図、

図 3は、本発明の第 3の実施の形態におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の部分断面図、

図 4は、本発明の第 4の実施の形態におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の部分断面図、

図 5は、本発明の第 5の実施の形態におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の部分断面図、

図 6 ( a ) は、本発明の第 1の実施の形態におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の部分断面図、

同図（b ) は、同図（a ) の A— A線に沿う横断面図

図 7は、本発明の第 1の実施の形態におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の部分断面図、

図 8 ( a ) は、本発明の第 1の実施の形態におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の部分断面図、

同図（b ) は、同図（a ) の A— A線に沿う横断面図である。発明を実施するための最良の形態

(実施の形態 1 )

図 1は本発明の実施の形態 1におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の構成を示すものである。図 1において、有底円筒状の第 1容器部材 1の閉塞側底部には, 充填手段 2および第 2点火手段 3が取り付けられている。充填手段 2は、先端部に小孔を設けた板 2 aを有し、内部を着火防止室 2 bとしたプラグ部材 2 cを第 1容器部材 1にねじ込んでから気密溶接される。そして充填手段 2は、水素ガスなどの可燃性ガス 1 9と、酸素および不活性ガスの混合ガスを充填した後、封止ねじ 2 dにより内部を一時的に封止し、封止板 2 eをプラグ部材 2 cに気密溶接する。第 2点火手段 3は、 2本の電極間にフィラメントを溶接した点火電極 3 a をセラミック製絶縁体 3 bで固定したものをフランジ付き金属ケース 3 c内に保持した点火ユニットを備えている。そして第 2点火手段 3は、この点火ユニットを円筒部材 3 dの中に挿入して気密のためにハーメチックシールするとともに、円筒部材 3 dと金属ケース 3 cのフランジ部とを気密溶接し、さらに円筒部材 3 dの空間部にノイズ電流除去用のフェライトビーズ 3 eを揷入し、点火電極 3 a とリード線 3 f との接続部を封止樹脂で固着したものであり、円筒部材 3 dを第 1容器部材 1にねじ込んでから気密溶接され、リード線 3 ίには図示されない起動信号発生回路が接続される。

第 1容器部材 1の開放側端部には蓋部材 4が溶接され、その内部空間が第 2の室 5になっている。蓋部材 4の內側には、小さな有底円筒状の第 2容器部材 6の開放側端部が予め溶接されて、その内部空間が第 1の室 7になっている。第 2容器部材 6の壁面部には、火炎が通過可能な大きさの少なくとも 1つの連通孔 8が形成され、第 2容器部材の底部には第 2通気開口 9が形成されている。このガス発生装置の組み立て完了後に充填手段 2から第 2の室 5に充填された成分ガスは、連通孔 8を通って第 1の室 7にも充填される。この不均一な状態で充填された成分ガスは、その後、拡散によって混合し、均一な可燃性ガス 1 9となる。第 2通気開口 9の内側には、円板状の第 2閉塞部材 1 0が溶接されている。蓋部材 4にはまた、第 2通気開口 9に対向する壁面に第 1通気開口 1 1が形成され、その外側には第 1通気開口 1 1を塞ぐ第 1閉塞部材 1 2が気密溶接されている。

第 1閉塞部材 1 2は、第 1点火手段 1 3の点火電極 1 3 aを保持したセラミック製絶縁体 1 3 bとともに気密のためにハーメチックシールされた金属ケース 1 3 c と兼用になっており、共に点火ユニットを構成し、第 1閉塞部材 1 2である金属ケース 1 3 cのフランジ部外周部が、第 2通気開口 1 1を塞ぐように蓋部材 4に気密溶接されている。蓋部材 4にはまた、円筒部材 1 4が溶接され、その周壁面には複数のガス噴出口 1 5が形成されている。円筒部材 1 4は、その内周面に沿って金属メッシュ 1 6が配設された後、第 1点火部材 1 3を取り付けるための取付穴 1 7 aを有する蓋部材 1 7が溶接されて、ディフューザ 1 8が形成される。そして、その取付穴 1 7 aに第 1点火手段 1 3の円筒部材 1 3 dを溶接し、この円筒部材 1 3 dにフヱライトビーズ 1 3 eを挿入し、点火電極 1 3 a とリ一ド線 1 3 f との接続部を封止樹脂で固着する。リード線 1 3 f は、第 2点火手段 3と同様に図示されない起動信号発生回路に接続される。なお、第 1通気開口 1 1および第 1閉塞部材 1 2は、第 1点火手段 1 3と別々に設けてもよい。

次に本実施の形態における動作について説明する。図示されない加速度検出回路が車両の急減速を検出すると、それを判定回路が衝突によるものかどうかを判定し、その信号により起動信号発生回路から起動信号が発せられ、第 1点火手段 1 3の点火電極 1 3 aのフイラメントが発熱して、第 1の室 7内の可燃性ガス 1 9が着火して燃焼を開始する。この燃焼による温度上昇により、第 1の室 7内の圧力が増加し、その圧力が第 1閉塞部材 1 2の開弁設定圧を越えると、第 1閉塞部材 1 2が破壊されて第 1の室 7内の燃焼ガスが第 1通気開口 1 1を通ってディフューザ 1 8内に拡散され、ディフューザ 1 8のガス噴出口 1 5から図示しないエアバッグへ導入され、エアバッグを膨脹させる。

一方、第 1の室 7内の可燃性ガス 1 9の燃焼によりその内部圧力が上昇すると、その燃焼ガスが連通孔 8を通って第 2の室 5内に流入し、第 2の室 5内の可燃性ガス 1 9が着火して燃焼を開始する。この燃焼による第 2の室 5内の圧力増加と、第 1閉塞部材 1 2の破壊による第 1の室 7内の圧力低下とにより、第 2閉塞部材 1 0が破壊されて、第 2の室 5内の燃焼ガスが第 2通気開口 9および第 1通気開口 1 1を通ってディフューザ 1 8内に流入し、ディフューザ 1 8のガス噴出口 1 5からエアバッグへ導入される。

以上がこのガス発生装置の第 2点火手段 3を起動させない場合の動作モードであり、これを第 1の単独点火モードと呼ぶことにする。本実施の形態では、第 1 点火手段 1 3および第 2点火手段 3の点火タイミングを制御することにより、 1 つの同時点火モードと 2つの時間差点火モードと 2つの単独点火モードの 5種類の動作モードを得ることができる。

同時点火モードでは、例えば 6 0 k mZ h以上の高速走行中に衝突した場合、エアバッグの膨脹も瞬時に行わなければならないので、第 1点火手段 1 3と第 2 点火手段 3を同時に起動させる。これにより、第 1の室 7および第 2の室 5内の可燃性ガス 1 9が同時に燃焼を開始するとともに、第 1閉塞部材 1 2の破壊に続いて第 2閉塞部材 1 0も直ちに破壊されるので、燃焼ガスをエアバッグへ素早く導入することができる。

第 1の時間差点火モードは、第 1点火手段 1 3を起動させた後、第 2点火手段 3を起動させるものである。第 1点火手段 1 3のみを起動させる第 1の単独点火モードでは、連通孔 8から第 2の室 5内に流入した燃焼ガスにより、第 2の室 5 内の第 1の室 7側の可燃性ガスから燃焼を開始し、その燃焼ガスが徐々に反対側に伝搬されて、次第に圧力が増加するようになっている。したがって、第 1点火手段 1 3の起動後、第 2点火手段 3を起動させることにより、第 2の室 5内の可燃性ガスの燃焼を速めることができ、それだけ速く第 2閉塞部材 1 0を破壊することができるので、同時点火モードよりは遅いが、エアバッグを素早く膨脹させることができる

第 2の時間差点火モードは、第 2点火手段 3を起動させた後、第 1点火手段 1 3を起動させるもので、上記第 1の時間差点火モードとは反対に、まず第 2点火手段 3により第 2の室 5内の可燃性ガス 1 9に着火して燃焼させ、燃焼ガスを第 1の室 7側に伝搬させるとともに、第 1点火手段 1 3を起動させて第 1の室 7内の可燃性ガスを燃焼させ、その燃焼ガスを連通孔 9を通して第 2の室 5内の可燃性ガスに着火して燃焼させるもので、第 1の時間差点火モードょりも遅い速度でエアバッグを膨脹させることができる。

第 2の単独点火モードは、第 1点火手段 1 3を起動させずに、第 2点火手段 3 のみを起動させるものである。上記したように、第 2閉塞部材 1 0が破壊されるのは、第 2の室 5内の燃焼ガスによる第 2の室 5内の圧力増加と、第 1の室 7内の燃焼ガスによる第 1閉塞部材 1 2の破壊による第 1の室 7内の圧力低下とによるので、第 1点火手段 1 3を起動させないと、第 1の室 7内の圧力低下が発生しないことになり、その分だけ第 2の室 5内の燃焼ガスによる圧力増加を待たなければならず、最も遅い速度でエアバッグを膨脹させることができる。

このような動作モードを、衝突の強度、着座位置および体格等を検出するセンサからの信号を基に、コンピュータ回路が予め設定されたプログラムに従って選択制御することにより、最適な条件でェァバッグを膨脹させることができる。以上のように、本実施の形態によれば、第 1の室 7に第 1点火手段 1 3および第 2の室 5に第 2点火手段 3を有するので、これら点火手段の点火タイミングを制御することにより、燃焼ガスの噴き出し速度を制御することができ、種々の条件に適応したエアバッグ装置用ガス発生装置を実現することができる。

(実施の形態 2 )

図 2は本発明の実施の形態 2におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の構成を示すものである。実施の形態 1 と同様な部材には同じ符号を付してある。有底円筒状の第 1容器部材 ₃ 1の閉塞側底部には、充填手段 2および第 2点火手段 3が取り付けられている。第 1容器部材 3 1の開放側端部には蓋部材 3 2が溶接され、その内部空間が単室 3 3になっている。蓋部材 3 2には、通気開口 3 4が形成され、その外側に閉塞部材 3 5が溶接されている。蓋部材 3 2にはまた、貫通穴を有する保持部材 3 6が固定され、その単室 3 3側の端部には小さな有底円筒部材である第 2容器部材 3 7の開放側端部が固定され、その内部空間が点火予備室 3 8になっている。第 2容器部材 3 7の閉塞側底部には開口 3 9が形成され、この開口 3 9を連通孔 4 0 aを有する封板 4 0が塞いでいる。この封板 4 0は、点火予備室 3 8の燃焼を確実にするものであり、安全弁的役割を有するものであるが、必ずしも必要なものではなく、第 2容器部材 3 7の閉塞側底部に直接連通孔 4 0 aを設けてもよい。このガス発生装置の組み立て完了後に充填手段 2から実施の形態 1の場合と同様に、まず水素ガスが所定量だけ単室 3 3内に充填されるが、同時に連通孔 4 0 aを通って点火予備室 3 8にも充填される。次に、酸素ガスと不活性ガスとの混合ガスが所定量だけ単室 3 3内に充填される。この場合、後から充填された混合ガスに押された水素ガスは、点火予備室 3 8内に高濃度で偏在する。充填後、前記 2つの室のガスは連通孔 4 0 aを介して相互に拡散することにより均一化される。

保持部材 3 6の他方の端部には、第 1点火手段 1 3が溶接され、先端部間にフイラメントを溶接された点火電極 1 3 aを点火予備室 3 8に向けている。第 1点火手段 1 3は、点火電極 1 3 aを保持したセラミック製絶縁体 1 3 bとこれを保持する金属ケース 1 3 cとが、保持部材 3 6にハーメチックシールされるとともに、金属ケース 1 3 cのフランジ部が保持部材 3 6に気密溶接されている。蓋部材 3 2にはまた、円筒部材 1 4が溶接され、その周壁面には複数のガス噴出口 1 5が形成されている。円筒部材 1 4は、その内周面に沿って金属メッシュ 1 6が配設された後、蓋部材 1 7が溶接されてディフューザ 1 8が形成される。第 1点火手段 1 3の真上の蓋部材 1 7の天井部に取り付けられた円筒部材 1 3 dには、フェライトビ一ズ 1 3 eが揷入され、点火電極 1 3 a とリード線 1 3 f との接続部が封止樹脂で固着される。リード線 1 3 f は、第 2点火手段 3と同様に、図示されない起動信号発生回路に接続される。

次に本実施の形態における動作について説明する。図示されない加速度検出回路が車両の急減速すなわち衝突等を検出すると、その信号により前記と同様に第 1点火手段 1 3の点火電極 1 3 aのフィラメントが発熱して、点火予備室 3 8内の可燃性ガス 1 9に着火して燃焼を開始する。点火予備室 3 8は容積が小さいので、すぐに圧力が増加して連通孔 4 0 aから燃焼ガスが単室 3 3内に噴き出されて単室 3 3内の可燃性ガス 1 9に着火する。単室 3 3内の圧力が閉塞部材 3 5の開弁設定圧を越えると、閉塞部材 3 5が破壊されて単室 3 3内の燃焼ガスが通気開口 3 4を通ってディフューザ 1 8内に拡散され、ディフューザ 1 8のガス噴出口 1 5から図示しないエアバッグへ導入され、エアバッグを膨脹させる。

以上がこのガス発生装置の第 2点火手段 3を起動させない場合の動作モードであるが、本実施の形態でも、上記実施の形態 1 と同様に、第 1点火手段 1 3および第 2点火手段 3の点火タイミングを制御することにより、 1つの同時点火モードと 2つの時間差点火モードと 2つの単独点火モードを得ることができる。

(実施の形態 3 )

図 3は本発明の実施の形態 3におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の構成を示すものである。本実施の形態は、上記した実施の形態 1の第 2点火手段 3に、実施の形態 2の点火予備室 3 8と同様な点火予備室 4 1を設けたものであり、その他は実施の形態 1 と同じ構成を有するので、同じ構成要素には同じ符号を付して説明は省略する。

本実施の形態では、実施の形態 1における作用効果に加え、点火予備室 4 1を有する第 2点火手段 3により可燃性ガスの着火燃焼を速めることができる。

(実施の形態 4 )

図 4は本発明の実施の形態 4におけるェアバッグ装置用ガス発生装置の構成を示すものである。実施の形態 1 と同様な部材には同じ符号を付してある。有底円筒状の容器部材 2 1の閉塞側底部には、充填手段 2および第 2点火手段 3が取り付けられている。容器部材 2 1の開放側端部には蓋部材 2 2が溶接され、その内部空間が単室 2 3になっている。蓋部材 2 2の中央部には、通気開口 2 4が形成され、その外側に閉塞部材 2 5が溶接されている。閉塞部材 2 5は、第 1点火手段 1 3の点火電極 1 3 aを保持したセラミック製絶縁体 1 3 bとともに気密のためにハーメチックシ一ルされた金属ケース 1 3 c と兼用になっており、共に点火ュニットを構成し、閉塞部材 2 5である金属ケース 1 3 cのフランジ部外周部が、通気開口 2 4を塞ぐように蓋部材 2 2に気密溶接されている。蓋部材 2 2にはまた、円筒部材 1 4が溶接され、その周壁面には複数のガス噴出口 1 5が形成されている。円筒部材 1 4は、その内周面に沿って金属メッシュ 1 6が配設された後、蓋部材 1 7が溶接されて、ディフユ一ザ 1 8が形成される。そして、蓋部材 1 7 に第 1点火手段 1 3の円筒部材 1 3 dを溶接し、この円筒部材 1 3 dにフェライトビ一ズ 1 3 eを挿入し、点火電極 1 3 a とリード線 1 3 f との接続部を封止樹脂で固着する。リード線 1 3 f は、第 2点火手段 3と同様に、図示されない起動信号発生回路に接続される。また通気開口 1 1および第 1閉塞部材 1 2は、第 1 点火手段 1 3と別々に設けてもよい。なお、本実施の形態は、第 2点火手段 3に、実施の形態 3の点火予備室 3 8と同様な点火予備室 4 1を設けたものである。次に本実施の形態における動作について説明する。図示されない加速度検出回路が車両の急减速すなわち衝突等を検出すると、前記と同様にその信号により第 1点火手段 1 3の点火電極 1 3 aのフィラメントが発熱して、単室 2 3内の可燃性ガス 1 9に着火して燃焼を開始する。この燃焼による温度上昇により、単室 2 3内の圧力が増加し、その圧力が閉塞部材 2 5の開弁設定圧を越えると、閉塞部材 2 5が破壊されて単室 2 3内の燃焼ガスが通気開口 2 4を通ってディフューザ 1 8内に拡散され、ディフユ一ザ 1 8のガス噴出口 1 5から図示しないエアバッグへ導入され、エアバッグを膨脹させる。

以上がこのガス発生装置の第 2点火手段 3を起動させない場合の動作モードであるが、本実施の形態 2でも、上記実施の形態 1 と同様に、第 1点火手段 1 3および第 2点火手段 3の点火タイミングを制御することにより、 1つの同時点火モードと 2つの時間差点火モードと 2つの単独点火モードを得ることができる。また、本実施の形態 4では、点火予備室 4 1を有する第 2点火手段 3により可燃性ガスの着火燃焼を速めることができる効果を有する。

(実施の形態 5 )

図 5は本発明の実施の形態 5におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の構成を示すものである。本実施の形態は、上記した実施の形態 3の第 2点火手段 3に、実施の形態 3の点火予備室 3 8と同様な点火予備室 4 1を設けたものであり、その他は実施の形態 3と同じ構成を有するので、同じ構成要素には同じ符号を付して重複した説明は省略する。

本実施の形態では、実施の形態 2における作用効果に加え、点火予備室 4 1を有する第 2点火手段 3により可燃性ガスの着火燃焼を速めることができる。

(実施の形態 6 )

図 6は本発明の実施の形態 6におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の構成を示すものである。図 6において、 7 6は第 1のガス発生手段、 7 7は第 2のガス発生手段であり、これらの間にディフューザ 6 6が配置され、全体が軸方向（長軸方向）に直列に配列されている。第 1のガス発生手段 7 6において、有底円筒状の容器部材 7 1の閉塞側底部には、通気開口 7 2およびこれを外側から閉塞する閉塞部材 7 3が設けられている。容器部材 7 1の開放側端部には蓋部材 7 4が溶接され、その内部空間が単室 7 5になっている。蓋部材 7 4には、充填手段 6 2および点火手段 6 3が取り付けられている。第 2のガス発生手段 7 7は、第 1 のガス発生手段 7 6と全く同一の構成を有するが、ディフユ一ザ 6 6に対する組み立てに際しては、第 1のガス発生手段 7 6に対し、通気開口 7 2が対面しないように長軸上で約 1 8 0度回転した状態で溶接される。ディフューザ 6 6は、第 1容器部材 7 1 と同径の円筒部材 6 7とその両側の第 1容器部材 7 1の底部とにより構成され、その周面には複数のガス噴出口 6 8が形成されるとともに、その内周面には金属メッシュ 6 9が配設される。なお、ディフューザ 6 6を構成する円筒部材 6 7の中央部に、前記と同様に閉塞部材 7 3の飛散を防止するためのメッシュ状の仕切板を設けてもよい。

次に本実施の形態の動作について説明する。図示されない加速度検出回路が車両の急減速すなわち衝突等を検出すると、その信号により前記と同様に第 1のガス発生手段 7 6が動作する。すなわち、その点火手段 6 3により単室 7 5内の可燃性ガスが着火して燃焼し、この燃焼による温度上昇により単室 7 5内の圧力が増加し、閉塞部材 7 3が破壊され、単室 7 5内の燃焼ガスが通気開口 7 2を通つてディフューザ 6 6内に拡散され、ディフューザ 6 6のガス噴出口 6 8からエアバッグへ導入され、エアバッグを膨脹させる。

以上が第 1のガス発生手段 7 6のみを起動させた場合の動作モードであるが、本実施の形態でも、第 1のガス発生手段 7 6と第 2のガス発生手段 7 7を同時に起動させる場合と、第 1のガス発生手段 7 6と第 2のガス発生手段 7 7をどちらかを先にタイミングをずらして起動させる場合と、第 1のガス発生手段 7 6と第 2のガス発生手段 7 7のどちらか一方のみを起動させる場合とで、燃焼ガスの噴き出し速度を制御することができる。さらに、 2つのガス発生手段 7 6、 7 7におけるガス収容容積、ガス充填圧力、ガス組成等を互いに異ならせることにより、上記動作モードにおける燃焼ガスの噴き出し速度および噴き出し量をさらに変化させることができ、さらに細かな制御が可能となる。

(実施の形態 7 )

図 7は本発明の実施の形態 7におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の構成を示すものである。実施の形態 6と同様な部材には同じ符号を付してある。図 7において、 9 0は第 1のガス発生手段であり、 9 1は第 2のガス発生手段であり、これらの間にディフューザ 6 6が配置され、全体が軸方向（長軸方向）に直列に配列されている。第 1のガス発生手段 9 0において、有底円筒状の容器部材 8 1 の閉塞側底部には、通気開口 8 2およびこれを外側から閉塞する閉塞部材 8 3が設けられている。容器部材 8 1の開放側端部には、蓋部材 8 4が溶接され、その内部空間が単室 8 5になっている。点火手段 6 3の円筒部材 6 3 dには、単室 8 5側に小さな有底円筒部材 8 6の開放側端部が固定され、その内部空間が点火予備室 8 7になっている。有底円筒部材 8 6の閉塞側底部には開口 8 8が形成され、この開口 8 8を連通孔 8 9 aを有する封板 8 9が塞いでいる。この封板 8 9は、点火予備室 8 7が異常に高圧になるのを防止する安全弁であるが、必ずしも必要なものではなく、有底円筒部材 8 6の閉塞側底部に直接連通孔 8 9 aを設けてもよい。第 2のガス発生手段 9 1は、第 1のガス発生手段 9 0と全く同一の構成を有するが、ディフューザ 6 6に対する組み立てに際しては、第 1のガス発生手段 9 0に対し、通気開口 8 2が対面しないように長軸上で約 1 8 0度回転した状態で溶接される。なお、ディフューザ 6 6を構成する円筒部材 6 7の中央部に、前記と同様に閉塞部材 8 3の飛散を防止するためのメッシュ状の仕切板を設けてもよい。このガス発生装置の組み立て完了後にそれぞれ充填手段 6 2から単室 8 5 内に成分ガスが順次充填され、拡散によって各室内に均一化される。

次に本実施の形態における動作について説明する。図示されない加速度検出回路が車両の急減速すなわち衝突等を検出すると、その信号により前記と同様に第ェのガス発生手段 ₉ 0が動作する。すなわち、その点火手段 6 3により点火予備室 8 7内の可燃性ガスが着火して燃焼を開始する。点火予備室 8 7は容積が小さいので、すぐに圧力が増加して封板 8 9の連通孔 8 9 aから燃焼ガスが単室 8 5 内の可燃性ガスに着火燃焼する。単室 8 5内の圧力が増加すると閉塞部材 8 3が破壊され、単室 8 5内の燃焼ガスが通気開口 8 2を通ってディフューザ 6 6内に拡散され、ディフユ一ザ 6 6のガス噴出口 6 8からエアバッグへ導入され、エアバッグを膨脹させる。

以上が第 1のガス発生手段 9 0のみを起動させた場合の動作モードであるが、本実施の形態でも、上記実施の形態 7と同様に、第 1のガス発生手段 9 0と第 2 のガス発生手段 9 1を同時に起動させる場合と、第 1のガス発生手段 9 0と第 2 のガス発生手段 9 1をどちらかを先にタイミングをずらして起動させる場合と、第 1のガス発生手段 9 0と第 2のガス発生手段 9 1のどちらか一方のみを起動させる場合とで、燃焼ガスの噴き出し速度を制御することができる。さらに、 2つのガス発生手段 9 0、 9 1におけるガス収容容積、ガス充填圧力、ガス組成等を互いに異ならせることにより、上記動作モードにおける燃焼ガスの噴き出し速度および噴き出し量をさらに変化させることができ、さらに細かな制御が可能となる。

(実施の形態 8)

図 8は本発明の実施の形態 8におけるエアバッグ装置用ガス発生装置の概略構成を示すものである。本実施の形態は、実施の形態 6における第 1のガス発生手段 7 6と実施の形態 7における第 2のガス発生手段 9 1 とを、ディフューザ 6 6 を間にして軸方向に直列に連結したものであり、実施の形態 6および 7と同様な作用効果を有する。

上記各実施の形態において使用される可燃性ガスの成分は、燃料ガスと支燃性ガスと不活性ガスからなる。燃料ガスとしては水素が用いられるが、水素の代わりに C_n H_{2n +} i, Cn H_2n系炭化水素（n = l〜4) ガス単独および Zまたはそれらの混合ガス、または水素との混合ガスを用いてもよい。支燃性ガスとしては酸素が用いられる。不活性ガスとしてはアルゴンを主としてリ一ク検出のためのヘリウムを含む混合ガスを用いるが、アルゴン、ヘリウム、窒素または炭酸ガスの単体、またはこれらの少なくとも 2種類以上の混合ガスが用いられる。可燃性ガスの組成としては、水素 1 0〜1 5νο1· %、酸素 1 5〜2 5vol. %、不活性ガス 6 0〜 7 5 vol. %の中から選択されるが、高速燃焼組成としては水素 1 4〜 1 5vol. %、低速燃焼組成としては水素 1 2〜 1 3 vol. %が好ましい。充填圧力は 1 5〜3 0MP aの中から選択され、通常燃焼速度仕様の場合は 2 0〜3 OMP a、遅い燃焼速度仕様の場合は 1 5〜2 OMP aが好ましい。充填圧力およびガスの組成は、要求されるエアバッグの膨張特性とガス容量、容器寸法等から決まるが、例えば前記実施の形態 1から 6に示す単室構造のものでは、水素約 1 4vo 1. %、酸素約 1 8vol. %、残りが不活性ガスで、充填圧力は約 24MP aが好ましい。また、第 1点火手段における燃焼室の容積 Vi と第 2点火手段における燃焼室の容積 V ₂ の比は、 V = V₂ 、 Vi > V₂ (V₂ = 0. 3〜0. 8 V! ) 、 Vi く V₂ (V i = 0. 3〜0. 8 V₂ ) の中から選択される。産業上の利用可能性

上記実施の形態から明らかなように、第 1の構成として、連通した 1つまたは複数の燃焼室を有するガス発生装置内に、可燃性ガスを個別に点火可能な複数の点火手段を設け、複数の点火手段の点火のタイミングの組み合わせによって燃焼ガスの噴き出し速度を制御するようにしたものであり、また第 2の構成として、 1つのガス発生装置を、第 1のガス発生手段と第 2のガス発生手段に分割し、各ガス発生手段に少なくとも 1つの点火手段を設けるとともに、 2つのガス発生手段のガス収容容積、充填圧力、ガス組成を同じかまたは異なるようにし、かつ 2 つの点火手段の起動タイミングの組み合わせによって、燃焼ガスの噴き出し量および噴き出し速度等を制御するようにしたものであり、衝突センサ回路が検出した衝突時の種々の状況に対応可能なエアバッグ装置用ガス発生装置を実現することができる。

Claims

請求の範囲

1 可燃性流体を充填した後に密封される充填手段と、充填された可燃性流体を収容して第 1閉塞部材により閉塞された第 1通気開口を有する第 1の室と、可燃性流体を収容して前記第 1の室よりも容積が大きく、前記第 1の室と連通可能な第 2閉塞部材により閉塞された第 2通気開口を有する第 2の室と、前記第 1の室を形成する壁の一部に形成されて前記第 1の室と第 2の室とを連通する少なくとも 1つの連通孔と、前記第 1の室内の可燃性流体に点火する第 1点火手段と、前記第 2の室内の可燃性流体に点火する第 2点火手段と、前記第 1通気開口を介して前記第 1の室と連通可能なディフューザとを備えたエアバッグ装置用ガス発

2 可燃性流体を充填した後に密封される充填手段と、充填された可燃性流体を収容して閉塞部材により閉塞された通気開口を有する単室と、前記単室内の可燃性流体に異なる位置で点火する第 1点火手段および第 2点火手段と、前記第 1 点火手段を囲むように形成されて前記単室内と連通する少なくとも 1つの連通孔を有する点火予備室と、前記通気開口を介して前記単室に連通可能なディフューザとを備えたエアバッグ装置用ガス発生装置。

3 前記第 2点火手段を囲むように形成されて前記第 2の室内と連通する少なくとも 1つの連通孔を有する点火予備室を備えた請求項 1記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。

前記第 2点火手段を囲むように形成されて前記単室内と連通する少なくとも 1つの連通孔を有する点火予備室を備えた請求項 2記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。

5 第 1のガス発生手段と第 2のガス発生手段とディフューザとを備え、前記第 1および第 2のガス発生手段は、可燃性流体を充填した後に密封される充填手段と、充填された可燃性流体を収容して閉塞部材により閉塞された通気開口を有する単室と、前記単室内の可燃性流体に点火する点火手段とをそれぞれ備え、前記ディフューザは、前記通気開口を介してそれぞれの前記単室に連通可能なエアバッグ装置用ガス発生装置。

6 第 1のガス発生手段と第 2のガス発生手段とディフューザとを備え、前記第 1および第 2のガス発生手段は、可燃性流体を充填した後に密封される充填手段と、充填された可燃性流体を収容して閉塞部材により閉塞された通気開口を有する単室と、前記単室内の可燃性流体に点火する点火手段と、前記点火手段を囲むように形成されて前記単室内と連通する少なくとも 1つの連通孔を有する点火予備室とをそれぞれ備え、前記ディフューザは、前記通気開口を介してそれぞれの前記単室に連通可能なェアバッグ装置用ガス発生装置。

7 第 1のガス発生手段と第 2のガス発生手段とディフューザとを備え、前記第 1および第 2のガス発生手段は、可燃性流体を充填した後に密封される充填手段と、充填された可燃性流体を収容して閉塞部材により閉塞された通気開口を有する単室と、前記単室内の可燃性流体に点火する点火手段とをそれぞれ備え、前記第 2のガス発生手段は、さらに前記点火手段を囲むように形成されて前記単室内と連通する少なくとも 1つの連通孔を有する点火予備室を備え、前記ディフユ一ザは、前記通気開口を介してそれぞれの前記単室に連通可能なェアバッグ装置用ガス発生装置

8 前記第 1のガス発生手段の単室と前記第 2のガス発生手段の単室のそれぞれの容積、前記第 1のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体のガス圧力と前記第 2のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体のガス圧力、又は前記第 1のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体の組成と前記第 2のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体の組成とが、実質的に同一である請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。

9 前記第 1のガス発生手段の単室と前記第 2のガス発生手段の単室のそれぞれの容積、前記第 1のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体のガス圧力と前記第 2のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体のガス圧力、又は前記第 1のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体の組成と前記第 2のガス発生手段の単室内に充填される可燃性流体の組成とが、実質的に異なる請求項 5 から請求項 7のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。

1 0 前記可燃性流体が、燃料ガスと支燃性ガスと不活性ガスとを含む請求項 1、請求項 2、請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のェアバッグ装置用ガス発生

1 1 前記点火手段のうち、いずれか一方のみを点火させる請求項 1、請求項 2 請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のェアバッグ装置用ガス発生装置。 1 2 2つの前記点火手段の点火タイミングを異ならせた請求項 1、請求項 2、請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のェアバッグ装置用ガス発生装置。

1 3 2つの前記点火手段の点火タイミングを同時にした請求項 1、請求項 2、請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装置。

1 4 請求項 1、請求項 2、請求項 5から請求項 7のいずれかに記載のエアバッグ装置用ガス発生装置を用いてエアバッグを膨張させるェアバッグ膨張方法。