WO2015163122A1 - インフレータ - Google Patents

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WO2015163122A1
WO2015163122A1 PCT/JP2015/060693 JP2015060693W WO2015163122A1 WO 2015163122 A1 WO2015163122 A1 WO 2015163122A1 JP 2015060693 W JP2015060693 W JP 2015060693W WO 2015163122 A1 WO2015163122 A1 WO 2015163122A1
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WO
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ignition means
rupturable plate
chamber
rod
fragile
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小林睦治
山▲崎▼征幸
福本健二
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株式会社ダイセル
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Definitions

  • the present invention relates to an inflator that can be used in an airbag device.
  • An inflator that uses pressurized gas has a structure in which pressurized gas is stored inside a bottle whose opening is closed with a rupturable plate. At the time of operation, it is a mechanism that breaks the rupturable plate and discharges the pressurized gas to the outside of the bottle.
  • US-A No. 2012/0187667 discloses a gas generator having a rupturable plate 20 in which fragile portions 22 are radially formed on one side (see FIG. 1).
  • DE-T5 No. 112006001682 includes a rupturable plate 7 (see FIG. 4) having a fragile portion formed in a cross shape on one side, a rupturable plate 9 (see FIG. 5) having a fragile portion formed radially on both sides, and on one side.
  • a rupturable plate 9 in which weak portions are formed radially (however, no weak portion is formed in the center) is disclosed.
  • FIGS. 8 and 9 it is shown that the rupturable plate 7 (FIG.
  • JP-A No. 2009-292238 describes a rupture disc with scores formed on both sides and an inflator using the rupture disc. If a rupture disc having such a score is used, the rupture disc will be broken into large triangular pieces during operation. No longer flows in (paragraph 0050).
  • DISCLOSURE OF THE INVENTION Invention 1 of the present invention comprises: It has an ignition means chamber that contains an igniter and has a gas discharge port, and a pressurized gas chamber filled with pressurized gas in a bottle, The space between the ignition means chamber and the pressurized gas chamber is closed with a rupturable plate, In the ignition means housing that forms the ignition means chamber, The chamber is separated into two chambers in the axial direction by a partition wall provided with a rod portion serving as a means for breaking the rupturable plate, On the first end side of the ignition means housing, it has a combustion chamber in which an electric igniter is attached to the opening on the first end side, The second end side of the ignition means housing opposite to the first end has a diffuser chamber in which a gas discharge port is formed, The circular rupturable plate is A peripheral fixing portion fixed to one of the bottle and the ignition means housing, and an inner circular non-fixing portion excluding the peripheral fixing portion; Three or more bottles extending toward the center on the first surface side facing the bottle side
  • Invention 2 of the present invention comprises It has an ignition means chamber that contains an igniter and has a gas discharge port, and a pressurized gas chamber filled with pressurized gas in a bottle, The space between the ignition means chamber and the pressurized gas chamber is closed with a rupturable plate,
  • the ignition means housing that forms the ignition means chamber The chamber is separated into two chambers in the axial direction by a partition wall provided with a rod portion serving as a means for breaking the rupturable plate,
  • On the first end side of the ignition means housing it has a combustion chamber in which an electric igniter is attached to the opening on the first end side,
  • the second end side of the ignition means housing opposite to the first end has a diffuser chamber in which a gas discharge port is formed
  • the circular rupturable plate is A peripheral fixing portion fixed to one of the bottle and the ignition means housing, and an inner circular non-fixing portion excluding the peripheral fixing portion; In the circular non-fixed portion on the first surface side facing the bottle side, a fragile portion is formed in the
  • the rod moves in the axial direction under the gas pressure generated by the operation of the ignition means, and the rod portion collides with the rupturable plate, the rod
  • An inflator is provided in which a portion hits all of the end points of the second weakened portion and causes the rupturable plate to be cleaved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in the axis X direction of an inflator of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the rupturable plate used in the inflator of FIG. 1 as viewed from the weakened portion side in FIG. 1A, and in FIG. 2B, for explaining a range where the weakened portion is not formed in (a). It is a side view for demonstrating the cleavage direction when the rupture disc of (a) in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view seen from the fragile portion side of a rupturable plate which is another embodiment used in the inflator of FIG. 1 in (a), and in FIG. 3 (b), the second fragile portion is formed in (a).
  • FIG. 4A is a plan view of a rod portion used in the inflator of FIG. 1 in FIG. 4A
  • FIG. 4B is a plan view of a rod portion having a shape different from that in FIG.
  • the present invention provides an inflator using a rupturable plate that can open a closed portion of a pressurized gas-filled space without causing debris.
  • the bottle-shaped housing (which becomes the pressurized gas filling space) is filled with a gas such as argon or helium at a high pressure, and the gas outlet is closed with a bursting plate.
  • a gas such as argon or helium at a high pressure
  • the gas outlet is closed with a bursting plate.
  • the inflator of the present invention is characterized in that a material having a specific weak part is used as the rupturable plate.
  • the thickness of the rupturable plate used in the inflator is preferably 0.20 to 2.0 mm, more preferably 0.20 to 1.0 mm, and further preferably 0.20 to 0.50 mm.
  • the rupturable plate excludes a peripheral fixing portion (an annular portion including the periphery of the circular rupturable plate) fixed to a constituent member of the inflator (one of the bottle and the ignition means housing) and a peripheral fixing portion. And a circular non-fixed portion.
  • the rupturable plate has a fragile portion formed of a groove only in the circular non-fixed portion on the first surface side facing the bottle side.
  • the fragile portion includes three or more grooves that extend toward the center around the first surface of the circular non-fixed portion or the vicinity thereof, and whose end point does not reach the center of the circular non-fixed portion. Is.
  • the vicinity position of the periphery means that it does not have to be in contact with the periphery of the circular non-fixed portion (the boundary between the peripheral fixed portion and the circular non-fixed portion), for example, 1 to 2 mm from the periphery It is a position far away.
  • Three or more grooves are formed at equal intervals in the circumferential direction, preferably 3 to 8, and more preferably 4 to 8. All the grooves have the same length, but there may be a difference of about several percent when the average value of the lengths of all the grooves is used as a reference.
  • the rupturable plate When the rupturable plate is curved by receiving the load of the pressurized gas filled in the bottle, since the weak portion (groove) is not formed in the center where the load is concentrated, the pressure resistance is improved, When an external force is applied intensively from the opposite side to the radially inner portion of the fragile portion (groove) of the rupturable plate, the rupture disc is easily broken.
  • the groove forming the fragile portion may be formed continuously in the radial direction or may be formed discontinuously (for example, in a dotted line shape).
  • the cross-sectional shape in the width direction of the groove forming the fragile portion can be V-shaped, U-shaped, semicircular, trapezoidal, or the like.
  • the width of the groove is not particularly limited and can be, for example, about the same as the depth.
  • the rupturable plate is destroyed by the combination of the ignition means and the rod portion serving as the destruction means of the partition wall.
  • the partition wall and the rod portion may be integral or a combination of different members.
  • the ignition means includes an electric igniter, a combination of an electric igniter and a charge transfer agent, a combination of an electric igniter and a gas generating agent, and the like.
  • the rod part should just be a thing which can apply a pressure with respect to a rupturable plate.
  • the cross-sectional shape of the rod part (the cross-sectional shape of the tip part of the rod part that collides with the rupturable plate) and the size of the rod part can hit at least all the end points of the groove (fragile part) formed in the rupturable plate during operation. And size.
  • the cross-sectional shape of the rod portion may be a circle, a polygon, or another shape (for example, a cross shape).
  • the cross-sectional shape of the rod part (the cross-sectional shape of the tip part of the rod part that collides with the rupturable plate) is a circle, connect the maximum cross-sectional area (a2) in the radial direction and the end points of three or more grooves forming the weak part
  • the relationship with the area (a1) of a formed circle (a circle in which no groove is formed) satisfies a2 ⁇ a1.
  • a2 / a1 is preferably in the range of 1 to 1.2. If a1 and a2 satisfy the above relationship, the rod portion penetrating the rupturable plate always comes into contact with the end point of the groove (fragile portion), so that the rupturable plate is easily broken during operation.
  • the cross-sectional shape of the rod portion (the cross-sectional shape of the tip portion of the rod portion that collides with the rupturable plate) is a polygon, it can be a polygon corresponding to the number of grooves (the number of end points).
  • the cross-sectional shape of the rod part (the cross-sectional shape of the tip part of the rod part that collides with the rupturable plate) is made triangular or square.
  • three vertices or four vertices can hit three end points or four end points.
  • the cross-sectional shape of the rod part (the cross-sectional shape of the tip part of the rod part that collides with the rupturable plate) is a cross that can hit the four end points.
  • a fragile part consisting of 3 grooves (3 end points) or 6 grooves (6 end points) each of the 3 end points or 6 The shape can hit the end point.
  • the rod part can be cleaved in a petal shape by applying pressure to the center of the rupturable plate using a rod part having a sharp tip part, and the tip part is flat or spherical.
  • a rod that can be cleaved into a petal shape by applying pressure to a part or the whole of the fragile portion of the rupturable plate can be used.
  • the rod portion preferably has a pointed portion at the tip.
  • the rod part having a pointed portion at the tip part includes a rod having a spherical recess formed on the tip surface of the stick, a stick having an arrowhead at the tip of the stick, and the tip of the stick in an oblique direction.
  • a cut shape or the like can be used.
  • the partition wall moves in the axial direction under the pressure of the ignition means, and when the rod part collides with the rupture disk, the rupture disk is cut at the fragile part, and the boundary between the fixed part and the non-fixed part By bending at the part, it is cleaved into a petal shape, and the discharge path of the pressurized gas is opened. At this time, the rod part is applied to all end points of the fragile part, so that the cleavage proceeds from the vicinity of the end point toward the start point.
  • “hang” includes not only the case where the outer edge of the rod portion coincides with the end point but also the case where the outer edge of the rod portion is positioned slightly closer to the start point than the end point.
  • the bottle-shaped housing (which becomes the pressurized gas filling space) is filled with a gas such as argon or helium at a high pressure, and the gas outlet is closed with a bursting plate.
  • a gas such as argon or helium at a high pressure
  • the gas outlet is closed with a bursting plate.
  • the inflator of the present invention is characterized in that a material having a specific weak part is used as the rupturable plate.
  • the thickness of the rupturable plate used in the inflator is preferably 0.20 to 2.0 mm, more preferably 0.20 to 1.0 mm, and further preferably 0.20 to 0.50 mm.
  • the rupturable plate excludes a peripheral fixing portion (an annular portion including the periphery of the circular rupturable plate) fixed to a constituent member of the inflator (one of the bottle and the ignition means housing) and a peripheral fixing portion. And a circular non-fixed portion.
  • the rupturable plate has a fragile portion including a first fragile portion and a second fragile portion in a polygon formed only on the circular non-fixed portion on the first surface side facing the bottle side.
  • the polygon may be a regular polygon or may not be a regular polygon, but can be cleaved into a petal shape of a triangle (regular triangle or isosceles triangle) by having a fragile portion during operation. Is.
  • a 1st weak part consists of a groove
  • a 2nd weak part consists of a groove
  • the center of the polygon is the area center when it is not a regular polygon.
  • All the second fragile portions have the same length, but there may be a difference of about several percent when the average value of the lengths of all the second fragile portions is used as a reference. For this reason, in the polygon, a plurality of substantially triangular shapes are formed by the first fragile portion and the second fragile portion, with the first fragile portion serving as the base and the second fragile portion serving as the remaining two sides.
  • substantially triangular indicates that a perfect triangle is not formed because the second weakened portions that form at least two sides are not in contact with each other at the central portion of the rupturable plate.
  • the regular polygon is a “polygon having the same side length and the same corner size” in mathematical definition. There may be an error of several percent that does not affect the normal cleavage of the rupturable plate, and the angles and dimensions are slightly different as long as the effect of the present invention is obtained. May be.
  • the first fragile portion and the second fragile portion are formed of grooves, and in the portion where the first fragile portion and the second fragile portion are formed, the thickness of the rupturable plate is reduced by the depth of the groove.
  • the depth (h1) of the first fragile portion and the depth (h2) of the second fragile portion satisfy the relationship of h1 ⁇ h2. Therefore, when receiving the same load, the second fragile portion is more easily cleaved.
  • the ratio (h1 / T) of the depth (h1) of the first fragile portion made of the groove to the thickness (T) of the rupturable plate without the first fragile portion is preferably 0.05 to 0.50, preferably 0.10 to 0 .40 is more preferable, and 0.10 to 0.30 is more preferable.
  • the ratio (h2 / T) of the depth (h2) of the second fragile portion made of the groove to the thickness (T) of the rupturable plate without the second fragile portion is preferably 0.20 to 0.60, preferably 0.30 to 0 .50 is more preferred, and 0.35 to 0.50 is even more preferred.
  • the width of the groove is not particularly limited and can be, for example, approximately the same as the depth.
  • the grooves forming the first fragile portion and the second fragile portion may be formed continuously or discontinuously (for example, dotted lines).
  • the second fragile portion may be a continuous groove and the first fragile portion may be a discontinuous groove.
  • the cross-sectional shape in the width direction of the grooves forming the first fragile portion and the second fragile portion can be V-shaped, U-shaped, semicircular, trapezoidal, or the like.
  • the cross-sectional shape can be changed between the first fragile portion and the second fragile portion, such as making the first fragile portion V-shaped and the second fragile portion rectangular. What is necessary is just to adjust the depth and width
  • the rupturable plate is destroyed by the combination of the ignition means and the rod portion serving as the destruction means of the partition wall.
  • the partition wall and the rod portion may be integral or a combination of different members.
  • the ignition means includes an electric igniter, a combination of an electric igniter and a charge transfer agent, a combination of an electric igniter and a gas generating agent, and the like.
  • the rod part should just be a thing which can apply a pressure with respect to a rupturable plate.
  • the cross-sectional shape of the rod part (the cross-sectional shape of the tip part of the rod part that collides with the rupturable plate) and the size of the rod part are capable of hitting at least all the end points of the second fragile part formed on the rupturable plate and It is a magnitude
  • the rod portion preferably has a pointed portion at the tip.
  • a rod part with a sharp tip which can be cleaved like a petal by applying pressure to the center of the rupturable plate
  • a rod part with a flat or spherical tip And what can be made to cleave in the shape of a petal by applying a pressure to the whole weak part of a rupture disk can be used.
  • the rod part having a pointed portion at the tip part includes a rod having a spherical recess formed on the tip surface of the stick, a stick having an arrowhead at the tip of the stick, and the tip of the stick in an oblique direction.
  • a cut shape or the like can be used.
  • the cross-sectional shape of the rod portion is a circle, and the area (a1) of the circle formed by connecting the maximum cross-sectional area (a2) in the radial direction and the end point of the groove of the second weakened portion is a2 / a1 is in the range of 1 to 1.2.
  • the inflator When the inflator is activated, when the partition wall is moved in the axial direction under the pressure of the breaking means and collides with the rod part rupturable plate, the rupturable plate is cut at the second fragile portion and bent at the first fragile portion. Then, it is cleaved like a petal, and the discharge path of the pressurized gas is opened. At this time, when the rod portion hits all the end points of the second weakened portion, the cleavage proceeds from the vicinity of the end point toward the start point.
  • the fragile part When the overall shape of the fragile part is a triangle, it is cleaved into three triangular petals, when it is a quadrilateral, it is cleaved into four triangular petals, and when it is hexagonal, six triangular petals Cleave.
  • FIG. 1 The inflator 100 shown in FIG. 1 will be described.
  • the rupturable plate 1 shown in FIG. 2A or the rupturable plate 10 shown in FIG. 3A can be used.
  • an inflator housing is formed from a bottle 101 and a cylindrical ignition means housing 111.
  • the inside of the bottle 101 is a pressurized gas chamber (pressurized gas filling space) 102 filled with a gas such as argon or helium at a high pressure.
  • a pressurized gas chamber pressurized gas filling space
  • a gas such as argon or helium at a high pressure.
  • 103 is a pin for closing the hole filled with gas. The pin 103 is welded together with the bottle 101 after gas filling.
  • An opening on the second end 111 b side (bottle 101 side) of the cylindrical ignition means housing 111 is fixed by welding to the opening of the bottle 101.
  • An electric igniter 150 is fitted into the opening of the first end 111a opposite to the second end 111b of the cylindrical ignition means housing 111, and the outer diameter of the peripheral wall 112 on the second end 111b side. Is fixed by being deformed so as to be small.
  • An annular flat portion 113 formed radially inward is formed in the opening on the second end 111b side of the cylindrical ignition means housing 111, and the rupturable plate 1 (or rupture plate 1) is formed on the annular flat portion 113.
  • the plate 10) is fixed by welding.
  • the opening of the pressurized gas chamber (pressurized gas filling space) 102 is closed by the rupturable plate 1 (or rupturable plate 10).
  • the rupturable plate 1 will be described with reference to FIGS.
  • the rupturable plate 1 is a disc having a thickness (T) of 0.30 mm.
  • the rupturable plate 1 is made of stainless steel, nickel alloy steel, low carbon steel or the like.
  • the rupturable plate 1 has a peripheral fixed portion 2a fixed to the annular flat portion 113 and a circular non-fixed portion 2b excluding the peripheral fixed portion 2a.
  • the circular unfixed portion 2b on one side of the rupturable plate 1 is extended toward the center with the periphery of the circular unfixed portion 2b as a starting point 4a, and the end point 4b does not reach the center of the circular unfixed portion 2b 6
  • It has a fragile portion 5 consisting of four grooves (depth 0.12 mm) 4.
  • the six grooves 4 forming the fragile portion 5 have a V-shaped cross-sectional shape in the width direction, and are radially formed at equal intervals in the circumferential direction in the circular non-fixed portion 2b.
  • the six end points 4b do not reach the portion including the center of the circular non-fixed portion 2b. Since the length from the starting point 4a of 6 points to the ending point 4b of 6 points is the same in each fragile part 5, as shown in FIG. 2B, a circle indicated by a broken line passing through the end point 4b of 6 points The groove 4 (fragile portion 5) is not formed in the circle 8 surrounded by the circumference (including the center of the circular non-fixed portion 2b).
  • yen 8 in FIG.2 (b) is for demonstrating the range in which the groove
  • a broken line is a broken line which shows the boundary of the peripheral fixed part 2a and the circular non-fixed part 2b.
  • the weak portion 5 (groove 4) does not intersect (has no intersection point) at the center (the range surrounded by the circle 8), and the load is concentrated even if it is curved. There is no. Therefore, the overall strength (pressure resistance) can be maintained at a high level. As shown in FIG.
  • the rupturable plate 1 is such that the surface on which the fragile portion 5 is formed faces the pressurized gas chamber 102 with respect to the constituent member of the inflator (annular flat portion 113 shown in FIG. 1). Fixed to. At this time, the gas is bent toward the ignition means housing 111 by the filling gas pressure in the pressurized gas chamber 102. In operation, the peripheral fixed portion 2a and the circular non-fixed portion receive pressure from the surface opposite to the surface on which the fragile portion 5 is formed (pressure or load from the direction of the arrow generated by the operation of the ignition means). It bends in the boundary part with 2b, and it opens by opening in the petal shape because the weak part 5 is torn.
  • the rupturable plate 10 is a disc having a thickness (T) of 0.30 mm.
  • the rupturable plate 10 is made of stainless steel, nickel alloy steel, low carbon steel, or the like.
  • the rupturable plate 10 has a peripheral fixing portion 12a fixed to the annular flat surface portion 113 and a circular non-fixing portion 12b excluding the peripheral fixing portion 12a.
  • a regular hexagonal fragile portion 13 is formed in the circular non-fixed portion 12 b on the first surface side (bottle 101 side) of the rupturable plate 10.
  • channel (depth h2 0.12mm).
  • the 2nd weak part 14 and the 1st weak part 15 are formed from the groove
  • the 2nd weak part 14 is formed in the range from the start point 14a which is a vertex of a regular hexagon to the end point 14b extended toward the center of a regular hexagon (circular unfixed part 12b).
  • the starting point 14a is on the circumference of the circular non-fixed portion 12b (the boundary between the peripheral fixed portion 12a and the circular non-fixed portion 12b), but does not need to be in contact with the circumference of the circular non-fixed portion 12b. It may be a position close to the circumference (for example, a position about 1 to 2 mm away from the circumference).
  • the six end points 14b do not reach the portion including the center of the regular hexagon.
  • the rupturable plate 10 is such that the surface on which the fragile portion 13 is formed faces the pressurized gas chamber 102 with respect to the inflator component (annular flat portion 113 shown in FIG. 1). Fixed to. At this time, the gas is bent toward the ignition means housing 111 by the filling gas pressure in the pressurized gas chamber 102. However, during operation, it receives pressure from the surface opposite to the surface where the fragile portion 5 is formed (pressure or load from the direction of the arrow generated by the operation of the ignition means), and bends at the first fragile portion 15, When the second fragile portion 14 is torn, it opens by being cleaved into a petal shape.
  • the inside of the cylindrical ignition means housing 111 closed at both ends is an ignition means chamber 120.
  • the ignition means chamber 120 is separated into a combustion chamber 121 and a diffuser chamber 122 by a convex partition wall 130.
  • the convex partition wall 130 is not particularly limited as long as it can separate the combustion chamber 121 and the diffuser chamber 122.
  • the convex partition wall 130 shown in FIG. 1 includes an outer peripheral wall portion 131 in contact with the inner peripheral surface 111c of the ignition means housing 111, and an annular support portion 132 having a fixing hole 132a for supporting and fixing the rod portion 140.
  • the inner peripheral wall portion 133 is formed with a plurality of through holes 134 connecting the outer peripheral wall portion 131 and the annular support portion 132.
  • the convex partition wall 130 is fixed by press-fitting the outer peripheral wall 131 into the ignition means housing 111.
  • the combustion chamber 121 is filled with a required amount of the gas generant molded body 123 in contact with the igniter 150.
  • the through hole 134 of the convex partition wall 130 is closed from the inside by a cup-shaped closing member 125 disposed in the combustion chamber 121 for the purpose of moisture prevention.
  • the cup-shaped closing member 125 has the same shape as the internal shape of the convex partition wall 130, and is fitted into the convex partition wall 130 from the combustion chamber 121 side to close the through hole 134.
  • a part of the cup-shaped closing member 125 is attached so that the combustion chamber 121 becomes airtight by a method such as applying a known sealing agent to the inner peripheral surface 111c of the ignition means housing 111.
  • the diffuser chamber 122 has a plurality of gas discharge ports 117 formed in the ignition means housing 111 near the annular flat surface portion 113. Inside the plurality of gas discharge ports 117, an annular filter 118 is fixed in a state of being sandwiched between the annular flat portion 113 and the protruding portion 119 in the axial direction. The diffuser chamber 122 is in communication with the external atmosphere via the gas discharge port 117 and the annular filter 118.
  • the rod part 140 is located in the diffuser chamber 122.
  • the rupturable plate 1 (or rupturable plate 10) has a peripheral edge fixing portion with respect to the annular flat surface portion 113 from the pressurized gas chamber 102 side so that the fragile portion 5 (fragile portion 13) is on the pressurized gas chamber 102 side. 2a (or peripheral edge fixing portion 12a) is fixed by welding.
  • the rupturable plate 1 (or rupturable plate 10) and the tip of the rod portion 140 are close to each other but are not in contact with each other.
  • the center of the rupturable plate 1 (or rupturable plate 10), the central axis of the rod portion 140, and the central axis X of the inflator 100 are coincident.
  • the rod portion 140 shown in FIG. 1 is as shown in FIG. 4A, and has a sharp tip portion 141, a shaft portion 142, and a projection portion 143, and the projection portion 143 fixes the convex partition wall 130. It is fixed by being fitted into the hole 132a.
  • the distal end portion 141 of the rod portion 140 is a member in which the end surface of the shaft portion 142 is recessed in a spherical shape, and the peripheral edge of the end surface becomes a sharp portion and protrudes toward the rupturable plate 1.
  • the rod portion 140 is not limited to that shown in FIG. 4 (a). In addition to those shown in FIGS. 4 (b) and 4 (c), the tip portion is not sharp and the tip portion is flat or convex.
  • the rod part 240 shown in FIG. 4B has an arrowhead tip part 241, a shaft part 242 and a projection part 243.
  • the rod portion 340 shown in FIG. 4C has a sharp tip portion 341 having a tip portion of the shaft portion 242 cut in an oblique direction, a shaft portion 342 and a projection portion 343.
  • the inflator 100 shown in FIG. When attaching, the protrusion 343 is fitted into the fixing hole 132a of the convex partition wall 130 and fixed.
  • the rod portions 140, 240, and 340 shown in FIGS. 4A to 4C may have a hollow structure from the viewpoint of weight reduction as long as the necessary strength can be maintained.
  • the rod portions 140 and 340 of c) may have a cylindrical structure.
  • Each of the rod portions 140 shown in FIG. 4 has a circular cross-sectional shape.
  • a2 is the radial cross-sectional area of the shaft portions 142 and 342, and in the rod portion 240 of FIG. 4 (b), a2 is the arrowhead tip 241. The cross-sectional area of the maximum diameter portion.
  • the rupturable plate is the rupturable plate 10 in FIG.
  • the combination of the igniter 150, the gas generating agent molded body 123, and the rod portion 140 functions as a breaking means for the rupturable plate 10 shown in FIG.
  • the rupturable plate 1 shown in FIG. 2 (a) can be used instead of the rupturable plate 10 shown in FIG. 3 (a), and the rod portion 140 shown in FIG. 1 and FIG.
  • the rupturable plate 10 continues to receive the high pressure from the pressurized gas chamber 102 and maintains the curved state as shown in FIG. 1, but as shown in FIG.
  • the second fragile portion 4 is not formed in the central portion (the range surrounded by the circle 18) where the deformation amount is maximum, and the pressure resistance is maintained at a high level.
  • the igniter 150 is operated to ignite and burn the gas generating agent molded body 123 to generate combustion gas in the combustion chamber 121.
  • the pressure in the combustion chamber 121 rises, whereby the cup-shaped closing member 125 is ruptured to open the through hole 134, and a part of the combustion gas flows into the diffuser chamber 122.
  • the combustion gas flowing into the diffuser chamber 122 passes through the annular filter 118 and is then discharged from the gas discharge port 117 to inflate the airbag.
  • the convex partition wall 130 moves to the bottle 101 side.
  • the convex partition wall 130 is fixed by a shallow protrusion formed on the inner peripheral surface 111c of the ignition means housing 111 before the operation, but the outer peripheral wall 131 moves beyond the protrusion due to pressure.
  • the rod portion 140 also moves in the axial direction, and the tip portion 141 collides with the rupturable plate 10. In this case, the rod portion hits all end points of the second fragile portion of the fragile portion 10.
  • the cross-sectional shape of the rod portion 140 is a circle, the maximum cross-sectional area (a1) in the radial direction of the rod portion 140 and a regular hexagon in which the second fragile portion 4 of the rupturable plate 10 is not formed (circular unfixed)
  • the groove depth (h1) of the first fragile portion 15 and the groove depth (h2) of the second fragile portion 14 are h1 ⁇ h2.
  • the six first weakened portions 15 that are the bases of the equilateral triangle 16 are bent without breaking, so that the rupturable plate 10 is in the direction of the pressurized gas chamber 102. Is opened in a triangular petal shape (see FIG. 3C).
  • the first fragile portion 15 is formed on the surface where the rupturable plate 10 is cleaved and is easily cleaved. For this reason, the pressurized gas chamber 102 and the diffuser chamber 122 are communicated, and the pressurized gas passes through the annular filter 118 together with the combustion gas, and is then discharged from the gas discharge port 117 to inflate the airbag.
  • the first fragile portion 15 is easily bent and the second fragile portion 14 is easily cleaved. Is easy to open, and fragments of the rupturable plate 10 are not generated, and the load required for the tearing of the rupturable plate 10 can be kept low. For this reason, the amount of the gas generating agent molded body 123 filled in the ignition means chamber 120 and the output of the igniter 150 can be reduced, and the entire inflator 100 can be reduced in size and weight.
  • the annular filter 118 is for capturing combustion residues in the combustion gas generated from the gas generant molded body 123 and for cooling the combustion gas. For this reason, a filter is unnecessary if the inflator which uses the rupture disk of the present invention and does not use the gas generant molded body, or a residue or heat generated from the gas generant molded body is low.

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Abstract

　本発明は、　ガス排出口を有している点火手段室と、加圧ガスを充填した加圧ガス室との間が破裂板で閉塞されており、　前記点火手段室を形成する点火手段部ハウジング内が、　ロッド部を備えた隔壁によって軸方向に２室に分離されており、　前記点火手段部ハウジングの第１端部側には、点火器を配置した燃焼室を有し、反対側の第２端部側には、ガス排出口が形成されたディフューザ室を有しており、　前記円形の破裂板が、　周縁固定部と、その内側の円形非固定部とを有しており、　前記ボトル側の第１面側に、円形非固定部の周辺またはその近傍位置を始点として中心に向かって延び、終点が中心まで到達していない３本以上の溝からなる脆弱部を有し　前記ロッド部が、　前記隔壁に固定され、前記破裂板方向に延ばされ、前記点火器の作動で発生したガス圧により前記破裂板に衝突し、前記ロッド部が前記脆弱部の終点の全てに当たって前記破裂板を開裂させる、インフレータである。

Description

インフレータ
　本発明は、エアバッグ装置に使用できるインフレータに関する。
背景技術
　加圧ガスを利用するインフレータは、開口部が破裂板で閉塞されたボトル内部に加圧ガスが貯蔵された構造である。作動時には、破裂板を破壊して加圧ガスをボトル外部に排出する機構となっている。
　この種のインフレータを、エアバッグを用いた人員拘束装置に組み合わせた場合、破裂板の破壊で発生した破片によってエアバッグがダメージを受けないように、破片が外部に排出されないような構造にすることが必要である。そのため、フィルタを配置して破片を捕捉したり、予め破裂板に脆弱部を形成して、破片を生じさせずに破壊させたりする工夫がなされている。
　また破裂板を開裂させガスの排出経路を確保するために、開裂後は開裂部分が十分に開口した状態を維持することが望まれる。
　ＵＳ－Ａ　Ｎｏ． ２０１２／０１８７６６７には、一面側に放射状に脆弱部２２が形成された破裂板２０を有するガス発生器が開示されている（図１参照）。
　ＤＥ－Ｔ５　Ｎｏ． １１２００６００１６８２には、一面側に十字状に脆弱部が形成された破裂板７（図４参照）、両面側に全体として放射状に脆弱部が形成された破裂板９（図５参照）、一面側に放射状に脆弱部が形成された（但し、中心部には脆弱部は形成されていない）破裂板９（図７参照）が開示されている。図８、図９のインフレータでは、点火装置を作動させたときの圧力のみで破裂板７（図４）が破壊されることが示されている。
　ＪＰ－Ａ　Ｎｏ． ２００９－２９２２３８には、両面側にスコアが形成された破裂板と、それを使用したインフレータが記載されている。このようなスコアを有する破裂板を使用すると、作動時において破裂板は三角形の大きな破片に破壊されることから、破片がガスの排出途中で捕捉されることで、インフレータ外に出て、エアバッグ内に流入することがなくなる（段落番号００５０）。
発明の開示
　本発明の発明１は、
　点火器が収容されガス排出口を有している点火手段室と、ボトル内に加圧ガスが充填された加圧ガス室を有しており、
　点火手段室と加圧ガス室の間が破裂板で閉塞されており、
　前記点火手段室を形成する点火手段部ハウジング内が、
　前記破裂板の破壊手段となるロッド部を備えた隔壁によって軸方向に２室に分離されており、
　前記点火手段部ハウジングの第１端部側には、前記第１端部側の開口部に電気式点火器が取り付けられた燃焼室を有し、
　前記点火手段部ハウジングの前記第１端部と反対側の第２端部側には、ガス排出口が形成されたディフューザ室を有しており、
　前記円形の破裂板が、
　前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方に対して固定された周縁固定部と、前記周縁固定部を除いた内側の円形非固定部とを有しており、
　前記ボトル側に面した第１面側に、円形非固定部の周辺またはその近傍位置を始点として中心に向かって延ばされ、終点が前記円形非固定部の中心まで到達していない３本以上の溝からなる脆弱部を有しており、
　前記点火手段部ハウジング側の第２面側には前記脆弱部が形成されていないものであり、
　前記隔壁が有する破壊手段となるロッド部が、
　前記隔壁に固定され、前記破裂板方向に延ばされたものであり、前記点火手段の作動により発生したガス圧を受けて前記隔壁が軸方向に移動して、前記ロッド部が前記破裂板に衝突したときに、前記ロッド部が前記脆弱部の終点の全てに当たって前記破裂板を開裂させる、インフレータを提供する。
　本発明の発明２は、
　点火器が収容されガス排出口を有している点火手段室と、ボトル内に加圧ガスが充填された加圧ガス室を有しており、
　点火手段室と加圧ガス室の間が破裂板で閉塞されており、
　前記点火手段室を形成する点火手段部ハウジング内が、
　前記破裂板の破壊手段となるロッド部を備えた隔壁によって軸方向に２室に分離されており、
　前記点火手段部ハウジングの第１端部側には、前記第１端部側の開口部に電気式点火器が取り付けられた燃焼室を有し、
　前記点火手段部ハウジングの前記第１端部と反対側の第２端部側には、ガス排出口が形成されたディフューザ室を有しており、
　前記円形の破裂板が、
　前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方に対して固定された周縁固定部と、前記周縁固定部を除いた内側の円形非固定部とを有しており、
　前記ボトル側に面した第１面側の円形非固定部において多角形内に脆弱部が形成されており、
　前記脆弱部が、
　前記多角形の周辺を形成する溝からなる第１脆弱部と、
　前記多角形の全ての頂点を始点として前記多角形の中心に向かって延ばされ、終点が前記多角形の中心まで到達していない溝からなる第２脆弱部を有しており、
　前記第１脆弱部が底辺となり、前記第２脆弱部が残部の二辺となる複数の略三角形が形成されているものであり、
　前記第１脆弱部の深さ（ｈ１）と前記第２脆弱部の深さ（ｈ２）がｈ１＜ｈ２の関係を満たしており、
　前記第２脆弱部が同じ長さであり、前記点火手段の作動により発生したガス圧を受けて前記隔壁が軸方向に移動して、前記ロッド部が前記破裂板に衝突したときに、前記ロッド部が前記第２脆弱部の終点の全てに当たって前記破裂板を開裂させる、インフレータを提供する。
　本発明は、以下の詳細な説明と添付された図面により、さらに完全に理解されるものであるが、これらはただ説明のため付されるものであり、本発明を制限するものではない。
図１は、本発明のインフレータの軸Ｘ方向断面図である。 図２は、（ａ）において、図１のインフレータで使用する破裂板の脆弱部側から見た平面図、（ｂ）において、（ａ）において脆弱部が形成されていない範囲を説明するための図、（ｃ）において、（ａ）の破裂板が開裂するときの開裂方向を説明するための側面図である。 図３は、（ａ）において、図１のインフレータで使用する別実施形態である破裂板の脆弱部側から見た平面図、（ｂ）において、（ａ）において第２脆弱部が形成されていない範囲を説明するための図、（ｃ）において、（ａ）の破裂板が開裂するときの開裂方向を説明するための側面図である。 図４は、（ａ）において、図１のインフレータで使用しているロッド部の平面図、（ｂ）及び（ｃ）において、（ａ）とは異なる形状のロッド部の平面図である。
発明の詳細な説明
　本発明は、破片を生じさせることなく加圧ガス充填空間の閉塞部分を開口させることができる破裂板を使用したインフレータを提供する。
　インフレータが加圧ガスをガス源とする場合には、ボトル形状のハウジング内（加圧ガス充填空間となる）にアルゴンやヘリウムなどのガスが高圧充填されており、ガス出口が破裂板で閉塞されている。
　本発明のインフレータは、前記破裂板として特定の脆弱部を有しているものを使用していることが特徴である。
　インフレータで使用している破裂板の厚みは、０．２０～２．０ｍｍが好ましく、０．２０～１．０ｍｍがより好ましく、０．２０～０．５０ｍｍがさらに好ましい。
　破裂板は、前記インフレータの構成部材（前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方）に対して固定される周縁固定部（円形破裂板の周辺を含む環状部分）と、周縁固定部を除いた円形非固定部とを有している。
　破裂板は、ボトル側に向いた第１面側の円形非固定部のみに溝からなる脆弱部を有している。
　脆弱部は、円形非固定部の第１面の周辺またはその近傍位置を始点として中心に向かって延ばされ、終点が前記円形非固定部の中心まで到達していない３本以上の溝からなるものである。前記周辺の近傍位置とは、円形非固定部の周辺（周縁固定部と円形非固定部の境界部）に接触してなくてもよいことを意味するものであり、例えば前記周辺から１～２ｍｍ程度離れた位置である。
　溝は周方向に等間隔で３本以上形成されており、好ましくは３～８本、より好ましくは４～８本である。
　全ての溝は同じ長さであるが、全ての溝の長さの平均値を基準としたとき、数％程度の違いはあってもよい。
　破裂板は、ボトルに充填された加圧ガスの荷重を受けて湾曲したときに、最も荷重が集中する中心部に脆弱部（溝）が形成されていないことから、耐圧性が高められると共に、前記破裂板の脆弱部（溝）の終点よりも半径方向内側の部分に対して、反対面側から集中的に外力が加えられたときには、破壊されやすくなる。
　脆弱部を形成している溝は、放射方向に連続的に形成されていてもよいし、不連続（例えば点線状）に形成されていてもよい。
　脆弱部を形成している溝の幅方向の断面形状は、Ｖ字状、Ｕ字状、半円形状、台形状などにすることができる。
　溝の幅は特に制限されず、例えば深さと同程度にすることができる。
　作動時において、破裂板は点火手段と隔壁が有する破壊手段となるロッド部の組み合わせにより破壊される。隔壁とロッド部は一体であっても別部材を組み合わせたものであってもよい。
　点火手段は、電気式点火器、電気式点火器と伝火薬の組み合わせ、電気式点火器とガス発生剤の組み合わせなどからなるものである。
　ロッド部は、破裂板に対して圧力を加えることができるものであればよい。
　ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）や大きさは、作動時において、少なくとも破裂板に形成された溝（脆弱部）の全ての終点に当たることができる形状および大きさである。
　ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）は、円、多角形、その他の形状（例えば、十字状）であってもよい。
　ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）が円の場合、半径方向の最大断面積（ａ２）と脆弱部を形成する３本以上の溝の終点を結んで形成される円（溝が形成されていない円）の面積（ａ１）との関係は、ａ２≧ａ１を満たすようにする。またａ２／ａ１は、１～１．２の範囲であることが好ましい。
　ａ１とａ２が上記の関係を満たしていると、破裂板を貫通したロッド部と溝（脆弱部）の終点が必ず接触するため、作動時において破裂板が容易に破壊される。
　ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）が多角形の場合には、溝の本数（終点の数）に応じた多角形にすることができる。
　例えば、３本または４本の溝（３つの終点または４つの終点）からなる脆弱部の場合、ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）を三角形または四角形にして、３つの頂点または４つの頂点が３つの終点または４つの終点に当たるようにすることができる。
　また、例えば、４本の溝（４つの終点）からなる脆弱部の場合、ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）は、４つの終点に当たることができる十字状にすることができ、３本の溝（３つの終点）または６本の溝（６つの終点）からなる脆弱部の場合には、前記十字状と同様に、それぞれの３つの終点または６つの終点に当たることができる形状にすることができる。
　また、ロッド部は、先端部が鋭利な形状であるロッド部を使用して、破裂板の中心に圧力を加えることで花弁状に開裂させることができるもの、先端部が平坦面または球面であるロッド部を使用して、破裂板の脆弱部の一部あるいは全体に圧力を加えることで花弁状に開裂させることができるものなどを使用することができる。
　ロッド部は、先端部に尖った部分を有しているものが好ましい。
　先端部に尖った部分を有しているロッド部としては、棒の先端面に球面状の凹部が形成されたもの、棒の先端に矢尻を有しているもの、棒の先端が斜め方向に切断された形状のものなどを使用することができる。
　インフレータの作動時には、点火手段の作動による圧力を受けて隔壁が軸方向に移動して、ロッド部が破裂板に衝突したとき、破裂板が脆弱部において切断され、固定部と非固定部の境界部分において折れ曲がることで花弁状に開裂して、加圧ガスの排出経路が開放される。このときロッド部が脆弱部の全ての終点に掛かることで、終点近傍から始点に向かって開裂が進む。ここで言う「掛かる」とはロッド部の外縁が終点に一致する場合のみではなく、終点よりもわずかに始点よりに位置する場合も含む。
　脆弱部の本数が３本であるときは３枚の三角形状の花弁状に開裂し、４本であるときは４枚の三角形状の花弁状に開裂し、６本であるときは６枚の三角形状の花弁状に開裂する。
　インフレータが加圧ガスをガス源とする場合には、ボトル形状のハウジング内（加圧ガス充填空間となる）にアルゴンやヘリウムなどのガスが高圧充填されており、ガス出口が破裂板で閉塞されている。
　本発明のインフレータは、前記破裂板として特定の脆弱部を有しているものを使用していることが特徴である。
　インフレータで使用している破裂板の厚みは、０．２０～２．０ｍｍが好ましく、０．２０～１．０ｍｍがより好ましく、０．２０～０．５０ｍｍがさらに好ましい。
　破裂板は、前記インフレータの構成部材（前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方）に対して固定される周縁固定部（円形破裂板の周辺を含む環状部分）と、周縁固定部を除いた円形非固定部とを有している。
　破裂板は、ボトル側に向いた第１面側の円形非固定部のみに形成された多角形内に第１脆弱部と第２脆弱部からなる脆弱部を有している。
　前記多角形は、正多角形でもよいし、正多角形でなくてもよいが、作動時において、脆弱部を有していることによって三角形（正三角形または二等辺三角形）の花弁状に開裂できるものである。
　第１脆弱部は、多角形の周辺を形成する溝からなるものである。
　第２脆弱部は、始点が前記多角形の全ての頂点であり、終点が前記多角形の中心まで到達していない溝からなるものである。前記多角形の中心は、正多角形でない場合には、面積中心である。
　全ての第２脆弱部は同じ長さであるが、全ての第２脆弱部の長さの平均値を基準としたとき、数％程度の違いはあってもよい。
　このため、前記多角形内には、第１脆弱部と第２脆弱部によって、第１脆弱部が底辺となり、第２脆弱部が残部の二辺となる複数の略三角形が形成されている。ここで「略三角形」は、少なくとも二辺をなす第２脆弱部同士が破裂板の中心部分では接していないことから、完全な三角形が形成されていないことを示している。
　なお、脆弱部が形成されている多角形が正多角形であるとき、正多角形は、数学的な定義では「辺の長さおよび角の大きさがすべて等しい多角形」であるが、前記の辺の長さと角の大きさについては、破裂板の正常な開裂に影響しない程度の数％の誤差があってもよく、本発明の効果が得られる限りは、角度や寸法が多少異なっていてもよい。
　第１脆弱部と第２脆弱部は溝からなるものであり、第１脆弱部と第２脆弱部が形成されている部分では、溝の深さ分だけ破裂板の厚みが小さくなっている。
　第１脆弱部の深さ（ｈ１）と第２脆弱部の深さ（ｈ２）がｈ１＜ｈ２の関係を満たしている。したがって同一荷重を受けた場合、第２脆弱部のほうが開裂しやすい。
　溝からなる第１脆弱部の深さ（ｈ１）の第１脆弱部のない破裂板の厚み（Ｔ）に対する比（ｈ１／Ｔ）は０．０５～０．５０が好ましく、０．１０～０．４０がより好ましく、０．１０～０．３０がさらに好ましい。
　溝からなる第２脆弱部の深さ（ｈ２）の第２脆弱部のない破裂板の厚み（Ｔ）に対する比（ｈ２／Ｔ）は０．２０～０．６０が好ましく、０．３０～０．５０がより好ましく、０．３５～０．５０がさらに好ましい。
　第１脆弱部と第２脆弱部における破裂板の厚み（それぞれの脆弱部の深さ）の比を調整することで、より容易に破裂板を花弁状に開裂させることができるようになる。
　なお、溝の幅は特に制限されず、例えば深さと同程度にすることができる。
　第１脆弱部と第２脆弱部を形成している溝は、それぞれ連続的に形成されていてもよいし、不連続（例えば点線状）に形成されていてもよい。第２脆弱部を連続溝、第１脆弱部を不連続な溝にしてもよい。
　第１脆弱部と第２脆弱部を形成している溝の幅方向の断面形状は、Ｖ字状、Ｕ字状、半円形状、台形状などにすることができる。第１脆弱部をＶ字状にして、第２脆弱部を矩形状にするなど、断面形状を第１脆弱部と第２脆弱部で変えることもできる。
　第１脆弱部と第２脆弱部を形成している溝の深さと幅は、破裂板として必要な強度を維持したままで開裂できるように調整すればよい。
　作動時において、破裂板は点火手段と隔壁が有する破壊手段となるロッド部の組み合わせにより破壊される。隔壁とロッド部は一体であっても別部材を組み合わせたものであってもよい。
　点火手段は、電気式点火器、電気式点火器と伝火薬の組み合わせ、電気式点火器とガス発生剤の組み合わせなどからなるものである。
　ロッド部は、破裂板に対して圧力を加えることができるものであればよい。
　ロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）や大きさは、作動時において、少なくとも破裂板に形成された第２脆弱部の全ての終点に当たることができる形状および大きさであり、上記したロッド部の断面形状（破裂板に衝突するロッド部の先端部の断面形状）や大きさと同様にすることができる。
　ロッド部は、先端部に尖った部分を有しているものが好ましい。
　例えば、先端部が鋭利な形状であるロッド部を使用して、破裂板の中心に圧力を加えることで花弁状に開裂させることができるもの、先端部が平坦面または球面であるロッド部を使用して、破裂板の脆弱部全体に圧力を加えることで花弁状に開裂させることができるものなどを使用することができる。
　先端部に尖った部分を有しているロッド部としては、棒の先端面に球面状の凹部が形成されたもの、棒の先端に矢尻を有しているもの、棒の先端が斜め方向に切断された形状のものなどを使用することができる。
　また好ましくは、ロッド部の断面形状が円であり、その半径方向の最大断面積（ａ２）と前記第２脆弱部の溝の終点を結んで形成される円の面積（ａ１）が、ａ２／ａ１が１～１．２の範囲である。
　インフレータの作動時には、破壊手段の作動による圧力を受けて隔壁が軸方向に移動して、ロッド部破裂板に衝突したとき、破裂板が第２脆弱部において切断され、第１脆弱部において折れ曲がることで花弁状に開裂して、加圧ガスの排出経路が開放される。このときロッド部が第２脆弱部の全ての終点に当たることで、終点近傍から始点に向かって開裂が進む。
　脆弱部の全体形状が三角形であるときは３枚の三角形の花弁状に開裂し、四角形であるときは４枚の三角形の花弁状に開裂し、六角形であるときは６枚の三角形の花弁状に開裂する。
発明の実施の形態
　＜図１に示すインフレータ100＞
　図１に示すインフレータ100を説明する。インフレータ100は、図２（ａ）に示す破裂板１または図３（ａ）に示す破裂板１０を使用することができる。
　インフレータ100は、ボトル101と筒状の点火手段部ハウジング111からインフレータハウジングが形成されている。
　ボトル101内は、アルゴンやヘリウムなどのガスが高圧で充填された加圧ガス室（加圧ガス充填空間）102となっている。103は、ガスを充填した孔を閉塞するためのピンである。ピン103は、ガス充填後、ボトル101と一緒に溶接されている。
　筒状の点火手段部ハウジング111の第２端部111b側（ボトル101側）の開口部が、ボトル101の開口部に対して溶接固定されている。
　筒状の点火手段ハウジング111の第２端部111bと反対側の第１端部111aの開口部には、電気式点火器150が嵌め込まれ、第２端部111b側の周壁部112の外径が小さくなるように変形加工されることで固定されている。
　筒状の点火手段部ハウジング111の第２端部111b側の開口部には、半径方向内側に形成された環状平面部113が形成されており、環状平面部113には破裂板１（または破裂板１０）が溶接固定されている。
　破裂板１（または破裂板１０）により加圧ガス室（加圧ガス充填空間）102の開口部が閉塞されている。
　図２（ａ）～（ｃ）により破裂板１を説明する。
　破裂板１は、厚み（Ｔ）が０．３０ｍｍの円板である。
　破裂板１は、ステンレス鋼、ニッケル合金鋼、低炭素鋼などからなるものである。
　破裂板１は、環状平面部113に対して固定される周縁固定部２ａと周縁固定部２ａを除いた円形非固定部２ｂとを有している。
　破裂板１の一面側の円形非固定部２ｂには、円形非固定部２ｂの周辺を始点４ａとして中心に向かって延ばされ、終点４ｂが円形非固定部２ｂの中心まで到達していない６本の溝（深さ0.12mm）４からなる脆弱部５を有している。
　脆弱部５を形成する６本の溝４は、幅方向の断面形状がＶ字形状のものであり、円形非固定部２ｂ内において周方向に等間隔に放射状に形成されている。
　６点の終点４ｂは、円形非固定部２ｂの中心を含む部分には達していない。
　６点の始点４ａから６点の終点４ｂまでの長さは、それぞれの脆弱部５で同じであることから、図２（ｂ）に示すように、６点の終点４ｂを通る破線で示す円周で囲まれた円８（円形非固定部２ｂの中心を含んでいる）内には溝４（脆弱部５）が形成されていない。
　なお、図２（ｂ）中の円８を示す破線は、溝４（脆弱部５）が形成されていない範囲を説明するためのものであり、脆弱部を示すものではなく、始点４ａを結ぶ破線は、周縁固定部２ａと円形非固定部２ｂの境界を示す破線である。
　脆弱部５における破裂板１の厚み（ｔ２＝Ｔ）の脆弱部５（溝４）の深さ（ｈ２）の比（ｈ２／Ｔ＝0.12／0.30）は０．４０である。
　破裂板１は、中心部（円８で囲まれた範囲）には脆弱部５（溝４）が交わっておらず（交点を有しておらず）、湾曲をしても荷重が集中することがない。このため全体の強度（耐圧性）を高いレベルで維持することができる。
　破裂板１は、図２（ｃ）に示すようにインフレータの構成部材（図１に示す環状平面部１１３）に対して、脆弱部５が形成されている面が加圧ガス室102に向くように固定される。このとき加圧ガス室102の充填ガス圧によって点火手段部ハウジング111側へ湾曲する。
　作動時には脆弱部５が形成されている面と反対側の面からの圧力（点火手段が作動することで生じた矢印方向からの圧力または荷重）を受けて、周縁固定部２ａと円形非固定部２ｂとの境界部分において折れ曲がり、脆弱部５が裂けることで花弁状に開裂することで開口する。
　次に、図３（ａ）～（ｃ）により破裂板１０を説明する。
　破裂板１０は、厚み（Ｔ）が０．３０ｍｍの円板である。
　破裂板１０は、ステンレス鋼、ニッケル合金鋼、低炭素鋼などからなるものである。
　破裂板１０は、環状平面部113に対して固定される周縁固定部１２ａと、周縁固定部１２ａを除いた円形非固定部１２ｂとを有している。
　破裂板１０の第１面側（ボトル１０１側）の円形非固定部１２ｂ内には、正六角形の脆弱部１３が形成されている。
　脆弱部１３は、正六角形の周辺を形成する溝（深さｈ１＝0.06mm）からなる第１脆弱部１５と、正六角形の全ての頂点から正六多角形の中心に向かって形成された６本の溝（深さｈ２＝0.12mm）からなる第２脆弱部１４を有している。
　第２脆弱部１４と第１脆弱部１５は、幅方向の断面形状がＶ字形状の溝から形成されている。
　第２脆弱部１４は、正六角形の頂点である始点１４ａから、正六角形（円形非固定部１２ｂ）の中心に向かって延ばされた終点１４ｂまでの範囲に形成されている。始点１４ａは、円形非固定部１２ｂの円周上（周縁固定部１２ａと円形非固定部１２ｂの境界部）にあるが、円形非固定部１２ｂの円周に接している必要はなく、前記円周に近接した位置（例えば、円周から１～２ｍｍ程度離れた位置）でもよい。
　６点の終点１４ｂは、正六角形の中心を含む部分には達していない。
　６本の第２脆弱部１４の始点１４ａから終点１４ｂまでの長さは、それぞれの脆弱部１３で同じであることから、図３（ｂ）に示すように、６点の終点１４ｂを通る破線で示す円周で囲まれた円１８（正六角形の中心を含んでいる）内には第２脆弱部１４が形成されていない。なお、図３（ｂ）中の円１８を示す破線は、第２脆弱部１４が形成されていない範囲を説明するためのものであり、脆弱部を示すものではなく、始点１４ａを結ぶ破線は、周縁固定部１２ａと円形非固定部１２ｂの境界を示す破線である。
　図３（ａ）では、第１脆弱部１５が底辺となり、第２脆弱部１４が残部の二辺となる、正六角形の中心側の二辺が閉じられていない略正三角形１６が６個形成されている。
　第１脆弱部１５における破裂板１０の厚み（ｔ１＝Ｔ）と第１脆弱部１５の深さ（ｈ１）の比（ｈ１／Ｔ＝0.06/0.30）は０．２０である。
　第２脆弱部１４における破裂板１０の厚み（ｔ２＝Ｔ）の第２脆弱部１４の深さ（ｈ２）の比（ｈ２／Ｔ＝0.12／0.30）は０．４０である。
　破裂板１０は、中心部（円１８で囲まれた範囲）に脆弱部が形成されていないため（第２脆弱部の交点が存在しないため）、湾曲をしても荷重が集中することがない。このため全体の強度（耐圧性）を高いレベルで維持することができる。
　破裂板１０は、図３（ｃ）に示すようにインフレータの構成部材（図１に示す環状平面部113）に対して、脆弱部１３が形成されている面が加圧ガス室102に向くように固定される。このとき加圧ガス室102の充填ガス圧によって点火手段部ハウジング111側へ湾曲する。しかし作動時には脆弱部５が形成されている面と反対側の面からの圧力（点火手段が作動することで生じた矢印方向からの圧力または荷重）を受けて、第１脆弱部１５において折れ曲がり、第２脆弱部１４が裂けることで花弁状に開裂することで開口する。
　両端側が閉塞された筒状の点火手段部ハウジング111の内部は、点火手段室120となっている。
　点火手段室120内は、凸状隔壁130により燃焼室121とディフューザ室122に分離されている。
　凸状隔壁130は、燃焼室121とディフューザ室122を分離できるものであればよく、形状は特に制限されるものではない。
　図１に示す凸状隔壁130は、点火手段部ハウジング111の内周面111cに当接された外側周壁部131と、ロッド部140を支持固定するための固定孔132aを有する環状支持部132と、外側周壁部131と環状支持部132を接続する、複数の貫通孔134が形成された内側周壁部133を有している。
　凸状隔壁130は、外側周壁部131が点火手段部ハウジング111に対して圧入されることで固定されている。
　燃焼室121内には、点火器150と接触した状態で所要量のガス発生剤成形体123が充填されている。
　凸状隔壁130の貫通孔134は、防湿目的から、燃焼室121内に配置されたカップ状の閉塞部材125により内側から閉塞されている。
　カップ状の閉塞部材125は、凸状隔壁130の内部形状と同じ形状のものであり、凸状隔壁130に対して燃焼室121側から嵌め込まれ、貫通孔134が閉塞されている。
　またカップ状の閉塞部材125の一部は、点火手段部ハウジング111の内周面111cに対して公知のシーリング剤を塗布するなどの方法で、燃焼室121が気密になるよう取り付けられている。
　ディフューザ室122は、環状平面部113の近傍の点火手段部ハウジング111に形成された複数のガス排出口117を有している。
　複数のガス排出口117の内側には、環状平面部113と突起部119軸方向に挟み込まれた状態で環状フィルタ118が固定されている。
　ディフューザ室122は、ガス排出口117と環状フィルタ118を介して外部雰囲気と連通されている。
　ロッド部140は、ディフューザ室122内に位置している。
　破裂板１（または破裂板１０）は、脆弱部５（脆弱部１３）が加圧ガス室102側になるようにして、加圧ガス室102側から、環状平面部113に対して周縁固定部２ａ（または周縁固定部１２ａ）が溶接固定されている。
　破裂板１（または破裂板１０）とロッド部１４０の先端部は近接しているが、接触していない。
　破裂板１（または破裂板１０）の中心、ロッド部140の中心軸、インフレータ100の中心軸Ｘは一致している。
　図１に示すロッド部140は、図４（ａ）に示すものであり、鋭利な先端部141と、軸部142と突起部143を有しており、突起部143が凸状隔壁130の固定孔132aに嵌め込まれることで固定されている。
　ロッド部140の先端部141は、軸部142の端面が球面状に窪んだものであり、端面の周縁が鋭利部となり破裂板１方向に突出したものである。
　ロッド部140は図４（ａ）に示すものに限定されるものではなく、図４（ｂ）、（ｃ）に示すもののほか、先端部が尖っておらず、先端部が平坦面や凸状の球面であるものでもよい。
　図４（ｂ）に示すロッド部240は、矢尻先端部241と、軸部242と突起部243を有しており、図１のインフレータ100に取り付けるときは、突起部243が凸状隔壁130の固定孔132aに嵌め込まれて固定される。
　図４（ｃ）に示すロッド部340は、軸部242先端部分が斜め方向に切断された鋭利な先端部341と、軸部342と突起部343を有しており、図１のインフレータ100に取り付けるときは、突起部343が凸状隔壁130の固定孔132aに嵌め込まれて固定される。
　図４（ａ）～（ｃ）のロッド部140、240、340は、必要な強度を維持できるものであれば、軽量化の観点から中空構造のものでもよいし、図４（ａ）、（ｃ）のロッド部140、340は筒構造のものでもよい。
　図４に示すロッド部１４０はいずれも断面形状が円である。ロッド部１４０の半径方向の最大断面積（ａ２）と図２（ｂ）の円８（または図３（ｂ）の円１８）（脆弱部が形成されていない円）の面積（ａ１）との関係は、ａ２／ａ１＝１である。
　ａ１とａ２が前記関係を満たしていると、ロッド部140が破裂板１０に衝突したとき、ロッド部140は、少なくとも溝４の終点４ｂ（第２脆弱部１４の終点１４ｂ）に衝突することになるため、終点４ｂから始点４ａに向かって開裂が発生し、破裂板１（破裂板１０）の破壊がより容易になる。
　なお、図４（ａ）、（ｃ）のロッド部140、340では、ａ２は軸部142、342の半径方向断面積となり、図４（ｂ）のロッド部240では、ａ２は矢尻先端部241の最大径部分の断面積となる。
　次に、図１に示すインフレータ100をエアバッグ装置に使用したときの動作を説明する。破裂板は図３の破裂板１０とする。
　図１に示すインフレータ100では、点火器150、ガス発生剤成形体123、ロッド部140の組み合わせが、図３（ａ）に示す破裂板１０の破壊手段として機能する。
　なお、図３（ａ）に示す破裂板１０に代えて図２（ａ）に示す破裂板１を使用することもでき、図１、図４（ａ）に示すロッド部140に代えて、図４（ｂ）に示すロッド部240、図４（ｃ）に示すロッド部340を使用することもできる。
　作動前には、破裂板１０は加圧ガス室102からの高圧を受け続け図１に示すような湾曲状態を維持することになるが、図３（ｂ）に示すように、破裂板１０は、変形量が最大となる中心部（円１８で囲まれた範囲）に第２脆弱部４が形成されておらず耐圧性が高いレベルで維持されている。
　作動時には、点火器150が作動してガス発生剤成形体123を着火燃焼させ、燃焼室121内に燃焼ガスを発生させる。
　それにより燃焼室121内の圧力が上昇することで、カップ状の閉塞部材125が破裂して貫通孔134が開口され、ディフューザ室122内に燃焼ガスの一部が流入する。
　ディフューザ室122内に流入した燃焼ガスは、環状フィルタ118を通った後、ガス排出口117から排出され、エアバッグを膨張させる。
　またそれと同時に、残りの燃焼ガスにより燃焼室121内の圧力が上昇すると、凸状隔壁130がボトル101側に移動する。
　凸状隔壁130は、作動前は点火手段部ハウジング111の内周面111cに形成されていた浅い突起部によって固定されているが、圧力によって外側周壁部131が突起部を越えて移動する。
　そして、ロッド部140も軸方向に移動して、先端部141が破裂板１０に衝突する。この場合、ロッド部が脆弱部１０の第２脆弱部の全ての終点に当たっている。ロッド部140の断面形状が円であることから、ロッド部140の半径方向の最大断面積（ａ１）と、破裂板１０の第２脆弱部４が形成されていない正六多角形（円形非固定部１２ａ）の中心を含む円１８の面積（ａ１）は、ａ２／ａ１＝１の関係を満たしている。
　このため、ロッド部140は、少なくとも第２脆弱部１４の終点１４ｂに衝突することになるため、終点１４ｂから始点１４ａに向かって第２脆弱部１４が開裂しやすく、破裂板１０の破壊がより容易になる。
　さらにロッド部140が破裂板１０に衝突したとき、第１脆弱部１５の溝の深さ（ｈ１）と第２脆弱部１４の溝の深さ（ｈ２）がｈ１＜ｈ２であるため、破裂板１０の６本の第２脆弱部１４は容易に開裂するが、正三角形１６の底辺となる６本の第１脆弱部１５は開裂せずに折れ曲がるため、破裂板１０は加圧ガス室102方向に三角形の花弁状に開裂されて開口される（図３（ｃ）参照）。第１脆弱部１５は、破裂板１０が開裂する方の面に形成されており、開裂しやすい。
　このため、加圧ガス室102とディフューザ室122が連通され、加圧ガスも燃焼ガスと共に環状フィルタ118を通った後、ガス排出口117から排出され、エアバッグを膨張させる。
　このように図３（ａ）に示す破裂板１０をインフレータ100の破裂板として使用したときは、第１脆弱部１５は容易に折れ曲がり、第２脆弱部１４は容易に開裂するため、破裂板１０の開口が容易であり、かつ破裂板１０の破片が生じることもないし、破裂板１０の開裂に要する荷重を低く抑えることができる。
　このため、点火手段室120に充填するガス発生剤成型体123の量や点火器150の出力を小さくできるようになり、インフレータ100全体を小型軽量化できる。
　なお、環状フィルタ118は、ガス発生剤成形体123から発生した燃焼ガス中の燃焼残渣の捕捉作用や燃焼ガスの冷却作用をするためのものである。このため、本発明の破裂板を使用し、かつガス発生剤成形体を使用しないインフレータや、ガス発生剤成形体から発生する残渣や熱が低いものであれば、フィルタは不要である。
　本発明を以上のように記載した。当然、本発明は様々な形の変形をその範囲に含み、それらの変形は本発明の範囲から逸脱するものではない。また当該技術分野における通常の知識を有する者が明らかに本発明の変形とみなすであろうすべては、以下に記載する請求項の範囲内にある。

Claims (6)

  1. 　点火器が収容されガス排出口を有している点火手段室と、ボトル内に加圧ガスが充填された加圧ガス室を有しており、
    　点火手段室と加圧ガス室の間が破裂板で閉塞されており、
    　前記点火手段室を形成する点火手段部ハウジング内が、
    　前記破裂板の破壊手段となるロッド部を備えた隔壁によって軸方向に２室に分離されており、
    　前記点火手段部ハウジングの第１端部側には、前記第１端部側の開口部に電気式点火器が取り付けられた燃焼室を有し、
    　前記点火手段部ハウジングの前記第１端部と反対側の第２端部側には、ガス排出口が形成されたディフューザ室を有しており、
    　前記円形の破裂板が、
    　前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方に対して固定された周縁固定部と、前記周縁固定部を除いた内側の円形非固定部とを有しており、
    　前記ボトル側に面した第１面側に、円形非固定部の周辺またはその近傍位置を始点として中心に向かって延ばされ、終点が前記円形非固定部の中心まで到達していない３本以上の溝からなる脆弱部を有しており、
    　前記点火手段部ハウジング側の第２面側には前記脆弱部が形成されていないものであり、
    　前記隔壁が有する破壊手段となるロッド部が、
    　前記隔壁に固定され、前記破裂板方向に延ばされたものであり、前記点火手段の作動により発生したガス圧を受けて前記隔壁が軸方向に移動して、前記ロッド部が前記破裂板に衝突したときに、前記ロッド部が前記脆弱部の終点の全てに当たって前記破裂板を開裂させる、インフレータ。
  2. 　点火器が収容されガス排出口を有している点火手段室と、ボトル内に加圧ガスが充填された加圧ガス室を有しており、
    　点火手段室と加圧ガス室の間が破裂板で閉塞されており、
    　前記点火手段室を形成する点火手段部ハウジング内が、
    　前記破裂板の破壊手段となるロッド部を備えた隔壁によって軸方向に２室に分離されており、
    　前記点火手段部ハウジングの第１端部側には、前記第１端部側の開口部に電気式点火器が取り付けられた燃焼室を有し、
    　前記点火手段部ハウジングの前記第１端部と反対側の第２端部側には、ガス排出口が形成されたディフューザ室を有しており、
    　前記円形の破裂板が、
    　前記ボトルおよび前記点火手段部ハウジングのいずれか一方に対して固定された周縁固定部と、前記周縁固定部を除いた内側の円形非固定部とを有しており、
    　前記ボトル側に面した第１面側の円形非固定部において多角形内に脆弱部が形成されており、
    　前記脆弱部が、
    　前記多角形の周辺を形成する溝からなる第１脆弱部と、
    　前記多角形の全ての頂点を始点として前記多角形の中心に向かって延ばされ、終点が前記多角形の中心まで到達していない溝からなる第２脆弱部を有しており、
    　前記第１脆弱部が底辺となり、前記第２脆弱部が残部の二辺となる複数の略三角形が形成されているものであり、
    　前記第１脆弱部の深さ（ｈ１）と前記第２脆弱部の深さ（ｈ２）がｈ１＜ｈ２の関係を満たしており、
    　前記第２脆弱部が同じ長さであり、前記点火手段の作動により発生したガス圧を受けて前記隔壁が軸方向に移動して、前記ロッド部が前記破裂板に衝突したときに、前記ロッド部が前記第２脆弱部の終点の全てに当たって前記破裂板を開裂させる、インフレータ。
  3. 　前記溝からなる第１脆弱部の深さ（ｈ１）の前記第１脆弱部のない破裂板の厚み（Ｔ）に対する比（ｈ１／Ｔ）が０．０５～０．５０の範囲であり、
    　前記溝からなる第２脆弱部の深さ（ｈ２）の前記第２脆弱部のない破裂板の厚み（Ｔ）に対する比（ｈ２／Ｔ）が０．２０～０．６０の範囲であり、
    　さらにｈ１＜ｈ２の関係を満たしている、請求項２記載のインフレータ。
  4. 　前記ロッド部の断面形状が円であり、その半径方向の最大断面積（ａ２）と前記脆弱部の溝の終点を結んで形成される円の面積（ａ１）が、ａ２／ａ１が１～１．２の範囲である、請求項１のインフレータ。
  5. 　前記ロッド部の断面形状が円であり、その半径方向の最大断面積（ａ２）と前記第２脆弱部の溝の終点を結んで形成される円の面積（ａ１）が、ａ２／ａ１が１～１．２の範囲である、請求項２のインフレータ。
  6. 　前記ロッド部が、先端部に尖った部分を有しているものである、請求項１～５のいずれか１項記載のインフレータ。
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