WO2024043064A1 - ガス発生器 - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
- B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
- B60R21/16—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
- B60R21/26—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
- B60R21/264—Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
Definitions
- the present invention relates to a gas generator incorporated in an airbag device as an occupant protection device mounted on an automobile or the like, and more specifically to a so-called cylinder-type gas generator having an elongated cylindrical outer shape.
- a long cylindrical housing in a cylinder-type gas generator is generally configured such that at least one end thereof is closed with a holder having an ignition part (for example, see Patent Document 1 below).
- Patent Document 1 there are many paths through which air passes between the internal space filled with the gas generating agent in the housing and the outside of the housing, so that the gas generating agent in the housing deteriorates due to moisture absorption. There are concerns. Further, in Patent Document 2, an O-ring or a sealing material is used to suppress moisture absorption of the gas generating agent in the housing. However, members such as O-rings or sealing materials often need to be provided for each path through which the air passes, which tends to increase the number of parts. Such an increase in the number of parts poses a problem in that it complicates the assembly process of the gas generator.
- an object of the present invention is to provide a gas generator which can suppress the deterioration of the gas generating agent in the housing due to moisture absorption, and which can reduce the number of parts and is easy to assemble. be.
- the gas generator of the present invention accommodates a working gas generation chamber in which working gas is generated by combustion of a gas generating agent, and a filter through which the working gas generated in the working gas generation chamber passes.
- a filter chamber in which working gas is generated by combustion of a gas generating agent, and a filter through which the working gas generated in the working gas generation chamber passes.
- a filter chamber in which working gas is generated by combustion of a gas generating agent, and a filter through which the working gas generated in the working gas generation chamber passes.
- a filter chamber and an elongated cylindrical housing containing an igniter; the housing is disposed at one end in the axial direction of the housing, and is configured to ignite the gas generating agent in the working gas generating chamber.
- a substantially cylindrical first forming part having a gas generating agent igniter that can be combusted, a holding part that holds the gas generating agent igniting means inside the housing;
- a connector is provided integrally with the first forming portion on a side opposite to the working gas generation chamber side, and is fitted with a connector for energizing the gas generating agent igniting means on the side opposite to the holding position of the gas generating agent igniting means.
- a holder having a substantially cylindrical second forming part having a fitable fitting part and fixed to one end in the axial direction of the housing; and a bottomed cylindrical member having a cylindrical part.
- the cylindrical portion covers at least a portion of the gas generating agent ignition means on the side of the working gas generation chamber and at least a portion of a side surface of the first forming portion, and the cylindrical portion covers an inner wall of the housing and the first forming portion.
- a side cover provided to be sandwiched between a side surface of the first forming section, and at least a portion of the housing at a position corresponding to a side surface of the first forming section covered by the side cover;
- a portion of the side surface of the holder corresponding to the portion and a portion of the side surface of the holder corresponding to the portion are welded and fixed in an annular shape along the circumferential direction of the housing.
- the end of the side cover on the side of the working gas generation chamber has a bottom part, and is connected to the bottom part, and is connected to the bottom part in the axial direction of the housing. It is preferable that a tapered portion whose diameter decreases toward the other end is formed.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the internal structure of a gas generator according to an embodiment of the present invention, partially shown in cross section.
- 2 is a partially enlarged sectional view of FIG. 1.
- FIG. FIG. 3 is a diagram showing the state of FIG. 2 before welding and fixing.
- FIG. 2 is a sectional view showing an example of the side cover of FIG. 1.
- FIG. 2 is a sectional view showing an example of the side cover of FIG. 1.
- FIG. FIG. 2 is a sectional view showing an example of the side cover of FIG. 1.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the internal structure of a gas generator according to an embodiment of the present invention, partially shown in cross section.
- FIG. 2 is a partially enlarged sectional view of FIG. 1.
- FIG. FIG. 3 is a diagram showing the state of FIG. 2 before welding and fixing.
- FIG. 2 is a sectional view showing an example of the side cover of FIG. 1.
- FIG. FIG. 2 is a sectional view showing an example of the
- FIGS. 1 to 3 the internal structure of a cylinder-type gas generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
- the gas generator 100 has an elongated, substantially cylindrical outer shape, and includes a housing 10, a holder 20 attached to one open end of the housing 10, and a holder 20 attached to one open end of the housing 10. It includes a closing member 12 attached to the other end of the housing 10 so as to close the other open end, and a side cover 51 that covers a part of the holder 20 and a part of the igniter 50.
- the housing 10 is made of a long cylindrical member having openings at both ends in the axial direction.
- the closing member 12 is made of a disc-shaped member having a predetermined thickness, and has a welded fixing portion 60 on its circumferential surface.
- the welded fixing part 60 is annularly welded and fixed to the outer periphery of one end of the housing 10, thereby forming an annular shape along the circumferential direction on the circumferential surface of the closing member 12.
- a gas outlet 11 is provided in the peripheral wall near the end of the housing 10 on the side where the closing member 12 is attached.
- the gas ejection ports 11 are holes for ejecting gas generated inside the gas generator 100 to the outside, and a plurality of gas ejection ports 11 are provided along the circumferential direction and the axial direction of the housing 10.
- the closing member 12 is made of metal such as stainless steel, iron steel, aluminum alloy, or stainless alloy, and is a substantially disk-shaped member having a predetermined thickness.
- the holder 20 includes a first forming part 20a having a holding part 26 that holds the igniter 50 inside the housing 10, and a first forming part 20a having a holding part 26 that holds the igniter 50 on the opposite side from the holding position of the igniter 50. , has a connector (not shown) for energizing the igniter 50 and a second forming part 20b having a fitting part 21 that can be fitted, and is fixed to one end of the housing 10 on the ignition chamber 19 side.
- the holder 20 is a substantially cylindrical member made of metal such as stainless steel, iron steel, aluminum alloy, or stainless alloy.
- the first forming portion 20a is welded to the side surface portion 22 for sandwiching the end of the side cover 51 on the igniter 50 side with the inner wall of the housing 10. It has a positioning part 23 used for positioning the end of the housing 10 on the igniter 50 side before fixing and positioning the end of the side cover 51 on the igniter 50 side.
- the side surface portion 22 is formed to have an outer diameter smaller than the outer diameter of the second forming portion 20b.
- the positioning portion 23 is also a portion that forms a step shape together with the side surface portion 22 and the side surface portion 24 of the second forming portion 20b before welding and fixing.
- the second forming portion 20b is integrally provided with the first forming portion 20a on the side opposite to the working gas generation chamber 17 side of the first forming portion 20a.
- the side cover 51 includes a bottom portion 51a, a tapered portion 51b having one end connected and fixed to the bottom portion 51a, and a third portion having one end connected and fixed to the other end of the tapered portion 51b.
- a first cylindrical part 51c an igniter contact part 51d whose one end is connected and fixed to the other end of the first cylindrical part 51c, and a igniter contact part 51d whose one end is connected and fixed to the other end of the igniter contact part 51d.
- 2 cylindrical portions 51e are cylindrical portions 51e.
- the bottom portion 51a When the side cover 51 is activated, the bottom portion 51a is broken, and the tapered portion 51b collects the flame emitted from the tip of the igniter 50, and the direction of the flame can be directed toward the working gas generation chamber 17 side. It is a directional member that can be used. Note that a fragile portion (such as a recess provided on the external surface) may be formed in the bottom portion 51a so that the bottom portion 51a is easily broken during operation.
- the diameter of the bottom portion 51a and the angle of the tapered portion 51b with respect to the axial direction of the first cylindrical portion 51c are determined by the output or size of the igniter 50, and the side cover so that the bottom portion 51a breaks during operation. It can be changed as appropriate in consideration of the material used for 51 (stainless steel, iron steel, aluminum alloy, stainless alloy, etc.).
- examples of the diameter of the bottom portion 51a and the angle of the tapered portion 51b with respect to the axial direction of the first cylindrical portion 51c are shown in FIGS. 4 to 6. 4 to 6 will be described below, but since the symbols having the same last two digits are the same, the explanation may be omitted. Also, parts that are not particularly explained are the same as those in this embodiment, so the explanation may be omitted.
- the angle of the tapered portion 151b with respect to the axial direction of the first cylindrical portion 151c is 25°
- the diameter ( ⁇ D) of the bottom portion 151a is the angle of the tapered portion 151b with respect to the axial direction of the first cylindrical portion 151c. It can be determined based on various factors, such as the diameter of the first cylindrical part 151c, the distance from the first cylindrical part 151c to the bottom part 151a, the output or size of the igniter, and the material used for the side cover 151.
- the diameter ( ⁇ D) of the bottom portion 151a may be formed to be between 4 mm and 5 mm.
- the angle of the tapered portion 251b with respect to the axial direction of the first cylindrical portion 251c is 45°
- the angle of the tapered portion 351b with respect to the axial direction of the first cylindrical portion 351c is 60°. be.
- the diameters of the bottom parts 251a, 351a of the side covers 251, 351 shown in FIGS. 5 and 6 are the angle of the tapered part with respect to the axial direction of the first cylindrical part, and It can be determined by various factors, such as the diameter of the first cylindrical part, the distance from the first cylindrical part to the bottom, the output or size of the igniter, and the material used for the side cover.
- the diameter of the bottom portion 51a is assumed to be constant, and the taper may be adjusted depending on various factors such as the output size of the igniter 50 and the material used for the side cover 51.
- the angle of the portion 51b with respect to the axial direction of the first cylindrical portion 51c may be changed as appropriate.
- the tapered portion 51b is a portion formed to decrease in diameter from the working gas generation chamber 17 side toward the filter chamber 18 side (the other end side in the axial direction of the housing 10).
- the first cylindrical portion 51c is a directional portion that can direct the direction of the flame toward the working gas generation chamber 17, and has an inner diameter that is the same or approximately the same as the outer diameter of the squib cup 50a of the igniter 50. It is a cylindrical part with a
- the igniter abutting portion 51d is a portion that abuts the igniter 50 and is clamped and fixed together with the holder 20.
- the second cylindrical portion 51e is a cylindrical portion that is sandwiched between the inner wall of the housing 10 and the side surface portion 22, and has an end at the welded fixing portion 62. portion is welded and fixed to the housing 10 and the holder 20.
- This welding fixing part 62 is attached to the housing 10 from the state shown in FIG.
- the housing 10 is formed into an annular shape along the circumferential direction. Due to this welded fixing portion 62, the passage of air between the inside of the working gas generation chamber 17 and the outside is more restricted than in the past.
- the end portion of the second cylindrical portion 51e is a portion that comes into contact with the positioning portion 23 before welding and fixing.
- the igniter 50 as a means for igniting the gas generating agent 30 is disposed at one end of the housing 10 in the axial direction (that is, at a portion closer to the holder 20). Note that the igniter 50 and the holder 20 that fixes the igniter 50 have a function as an ignition means for generating a flame for burning the granular gas generating agent 30 described later.
- the igniter 50 is inserted into the holding part 26 of the first forming part 20a, and is fixed to the holder 20 side by a side cover 51. More specifically, as described above, by welding and fixing the end of the side cover 51 to the housing 10 and the holder 20, the igniter contacting part 51d of the side cover 51 and the holder 20 (especially the holding part 26) are connected. It is fixed by being sandwiched between the two.
- the igniter 50 includes a base frame through which a pair of terminal pins 52 are inserted and held, and a squib cup 50a mounted on the base frame, and a terminal inserted into the squib cup 50a.
- a resistor bridge wire
- ignition powder is filled in the squib cup 50a so as to surround or be in contact with the resistor.
- Nichrome wire or the like is generally used as the resistor, and ZPP (zirconium/potassium perchlorate), ZWPP (zirconium/tungsten/potassium perchlorate), lead tricinate, etc. are generally used as the igniter.
- the squib cup 50a may be filled with not only the igniter but also a transfer charge, but the transfer charge that can be placed at the same time as the ignition charge includes metals/oxidizing agents such as boron/potassium nitrate, etc.
- metals/oxidizing agents such as boron/potassium nitrate, etc.
- a composition consisting of titanium hydride/potassium perchlorate, a composition consisting of boron/5-aminotetrazole/potassium nitrate/molybdenum trioxide, etc. are used.
- Squib cups are generally made of metal or resin.
- a predetermined amount of current flows through the resistor via the terminal pin 52.
- Joule heat is generated in the resistor, and upon receiving this heat, the ignition powder starts to burn.
- the high temperature flame generated by the combustion ruptures the squib cup 50a containing the igniter.
- the time from when current flows through the resistor until the igniter 50 is activated is 2 milliseconds or less when a nichrome wire is used as the resistor.
- the internal space of the housing 10 accommodates a working gas generation chamber 17 in which a gas generating agent 30 is loaded, a filter chamber 18 in which a filter 40 is housed, and a coiled spring 35.
- An ignition chamber 19 is provided.
- the working gas generation chamber 17 and the filter chamber 18 are separated by a partition member 31.
- An AI agent 32 having an auto-ignition (AI) function that automatically ignites without depending on the operation of the igniter 50 and a gas generating agent 30 are disposed on the side of the working gas generation chamber 17 of the partition member 31, which will be described later. ing.
- AI auto-ignition
- the gas generating agent 30 is disposed between the coiled spring 35 and the cover member 33, is ignited by the flame generated by the igniter 50, and is burned to generate gas It is an integrally molded product that generates Further, the gas generating agent 30 is generally formed as a molded body containing a fuel, an oxidizing agent, and an additive.
- a fuel for example, triazole derivatives, tetrazole derivatives, guanidine derivatives, azodicarbonamide derivatives, hydrazine derivatives, etc., or combinations thereof are used.
- nitroguanidine, guanidine nitrate, cyanoguanidine, 5-aminotetrazole, etc. are preferably used.
- oxidizing agents include basic metal hydroxides such as basic copper nitrate and basic copper carbonate, perchlorates such as ammonium perchlorate and potassium perchlorate, alkali metals, and alkaline earth metals. Nitrates containing cations selected from , transition metals, and ammonia are used. As the nitrate, for example, sodium nitrate, potassium nitrate, etc. are preferably used. Further, examples of the additive include a binder, a slag forming agent, a combustion modifier, and the like.
- binder for example, cellulose derivatives such as hydroxypropylene methyl cellulose, metal salts of carboxymethyl cellulose, organic binders such as stearate, and inorganic binders such as synthetic hydroxytalcite and acid clay can be suitably used.
- slag forming agent silicon nitride, silica, acid clay, etc. can be suitably used.
- metal oxides, ferrosilicon, activated carbon, graphite, etc. can be suitably used.
- the coiled spring 35 is wound spirally in the ignition chamber 19 along the inner wall of the housing 10 facing the outer periphery of the side cover 51 so that the overall appearance resembles a cylindrical shape. It is formed. Further, the coiled spring 35 is provided so that one end is in contact with the outer surface of the side cover 51 and the other end is in contact with the gas generating agent 30 to apply an elastic force to the gas generating agent 30. It is being Due to this bias, the gas generating agent 30 is fixed within the housing 10 so as to be sandwiched between the coiled spring 35 and the cover member 33.
- the cover member 33 may be any disc-shaped member made of metal or alloy, as long as it partitions the AI agent 32 and the gas generating agent 30 from coming into contact with each other. For example, it may be provided with a plurality of holes or may have no holes.
- the partition member 31 is approximately bowl-shaped, and although not shown, there is a score line (score) near the center of the bottom so that it is easy to break when a predetermined pressure is applied. is provided. Further, the side surface of the partition member 31 is welded and fixed in an annular shape in the circumferential direction of the housing 10 at a welded and fixed part 61 .
- the filter chamber 18 communicates with the outside via the gas outlet 11 provided in the peripheral wall of the housing 10 described above. Further, a filter 40 made of a cylindrical member having a substantially cylindrical space 40a in the center is housed in the filter chamber 18. Further, by using the filter 40 made of a cylindrical member in this manner, the flow resistance of the working gas flowing through the filter chamber 18 during operation can be suppressed to a low level, and efficient gas flow is possible.
- a wire made of metal such as a stainless steel or steel, or one that is pressed by wrapping or pressing the net material. Specifically, stockinette-knitted wire mesh, plain-woven wire mesh, or an assembly of crimp-woven metal wires is used.
- the filter 40 functions as a cooling means for cooling the gas by removing high-temperature heat contained in the gas when the gas generated in the working gas generation chamber 17 passes through the filter 40. It also functions as a removal means for removing slag, etc.
- a filter having a maze-like flow path formed by combining substantially cylindrical or mortar-shaped parts made of metal may be used. Thereby, the course of the working gas can be changed in various directions, so that it is possible to cool the gas and remove slag.
- a female connector (not shown) is attached to the second forming portion 20b.
- This female connector is a part to which a male connector of a harness that transmits a signal from a collision detection means provided separately from the gas generator 100 is connected.
- a retainer (not shown) is attached to the female connector. This retainer is installed to prevent the cylinder-type gas generator 100 from malfunctioning due to electrostatic discharge, etc. when the gas generator 100 is transported, and is attached to the harness during the assembly stage to the airbag device.
- the male connector is inserted into the female connector, its contact with the terminal pins 52 is released.
- the operation of the gas generator 100 described above during operation will be described.
- the collision is detected by collision detection means separately provided in the vehicle, and based on this, the igniter 50 is activated.
- the igniter 50 is activated, the pressure inside the igniter 50 increases due to combustion of the igniter, which causes the tip of the squib cup 50a of the igniter 50 to burst, and the flame spreads from the tip of the squib cup 50a of the igniter 50 to the side cover 51. leaks into the inside of.
- the bottom part 51a of the side cover 51 is split open, and the gas generating agent 30 in the container 34 is ignited and burned, resulting in a large amount of flame. Generate gas.
- the flames tend to blow out toward the back of the working gas generation chamber 17 (toward the filter chamber 18 side).
- the combustion of the gas generating agent 30 increases the pressure within the working gas generating chamber 17, which causes the partition member 31 to cleave and the gas flows into the filter chamber 18.
- the folded portion of the substantially bowl-shaped partition member 31 can prevent gas from flowing between the filter 40 and the inner wall of the housing 10, so that the gas can be released to the outside without passing through the filter 40. This prevents you from being exposed. In this way, the gas flowing into the filter chamber 18 is cooled to a predetermined temperature via the filter 40. A large amount of cooled gas is ejected from the gas ejection port 11 to the outside of the gas generator 100 . The gas ejected from the gas ejection port 11 is guided into the inside of the airbag and inflates and deploys the airbag.
- the vicinity of the end of the side cover 51 is welded and fixed to form the welded fixing part 62, but the present invention is not limited to this.
- the middle portion of the second cylindrical portion 51e of the side cover 51 and the side portion 22 of the housing 10 and the holder 20 may be fixed by welding.
- the second cylindrical portion 51e of the side cover 51 does not have to be long enough to come into contact with the positioning portion 23. However, in this case, it is necessary that the end portion or the middle portion of the second cylindrical portion 51e of the side cover 51 is securely welded and fixed to the housing 10 and the side portion 22 of the holder 20.
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Abstract
【課題】従来よりも、ハウジング内のガス発生剤の吸湿による劣化を抑制可能であるとともに、部品点数を削減可能で組立が容易なガス発生器を得る。 【解決手段】ガス発生器１００は、ハウジング１０と、ハウジング１０の一方の開口端に取付けられているホルダ２０と、ハウジング１０の他方の開口端を閉塞するようにハウジング１０の他端部に取付けられている閉塞部材１２と、ホルダ２０の一部および点火器５０の一部を覆う側面カバー５１と、を含む。側面カバー５１は、ハウジング１０の内壁と側面部２２とに挟み込まれた状態で、溶接固定部６２において、端部がハウジング１０およびホルダ２０に溶接固定されている。溶接固定部６２は、側面カバー５１に覆われた側面部２２に対応する位置において、ハウジング１０の外部からハウジング１０の周方向に沿って溶接加工を行うことにより、ハウジング１０の周方向に沿って環状に形成される。
Description
本発明は、自動車等に搭載される乗員保護装置としてのエアバッグ装置に組み込まれるガス発生器に関し、より特定的には、長尺円筒状の外形を有するいわゆるシリンダ型のガス発生器に関する。
シリンダ型のガス発生器における長尺円筒状のハウジングは、少なくとも一方の端部が点火部を有したホルダで閉塞される構成となることが一般的である（例えば、下記特許文献１参照）。
上記特許文献１においては、ハウジング内のガス発生剤が充填される内部空間と、ハウジング外部との間に、空気が通過する経路が多数存在するため、ハウジング内のガス発生剤の吸湿による劣化が懸念される。また、上記特許文献２においては、ハウジング内のガス発生剤の吸湿を抑制すべく、Ｏリングまたはシール材などを用いている。しかしながら、Ｏリングまたはシール材などの部材は、上述の空気が通過する経路ごとに設ける必要があることが多く、部品点数が増加しやすくなる。このような部品点数の増加は、ガス発生器の組立工程を煩雑なものにしてしまうという問題がある。
そこで、本発明は、従来よりも、ハウジング内のガス発生剤の吸湿による劣化を抑制可能であるとともに、部品点数を削減可能で組立が容易なガス発生器を提供することを目的とするものである。
（１） 本発明のガス発生器は、ガス発生剤が燃焼することで作動ガスが生成される作動ガス生成室と、前記作動ガス生成室で生成された作動ガスが通過するフィルタが収容されたフィルタ室と、を内部に含んでいる長尺円筒状のハウジングと、点火薬を内包しており、前記ハウジングの軸方向の一端部に配置され、前記作動ガス生成室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させることが可能なガス発生剤点火手段と、前記ガス発生剤点火手段を前記ハウジングの内部側で保持する保持部を有した略筒状の第１形成部と、前記第１形成部の前記作動ガス生成室側と反対側において前記第１形成部に一体的に設けられ、前記ガス発生剤点火手段の保持位置と反対側において、前記ガス発生剤点火手段に通電するためのコネクタを嵌合可能な嵌合部を有した略筒状の第２形成部とを有し、前記ハウジングの軸方向の一端部に固定されているホルダと、筒状部を有した有底筒状部材であって、前記ガス発生剤点火手段の少なくとも前記作動ガス生成室側の部分と、前記第１形成部の側面の少なくとも一部とを覆うとともに、前記筒状部が前記ハウジングの内壁と前記第１形成部の側面とに挟まれるように設けられた側面カバーと、を備え、前記ハウジングのうち前記側面カバーに覆われた前記第１形成部の側面に対応する位置の少なくとも一部分と、前記側面カバーのうち前記一部分に対応する部分と、前記ホルダの側面のうち前記一部分に対応する部分と、が、前記ハウジングの周方向に沿って環状に溶接固定されていることを特徴とする。
（２） 上記（１）のガス発生器においては、前記側面カバーの前記ホルダ側の端部の位置に沿って、前記溶接固定がなされていることが好ましい。
（３） 上記（１）又は（２）のガス発生器においては、前記側面カバーの前記作動ガス生成室側の端部には、底面部と、前記底面部に接続され、前記ハウジングの軸方向の他端部側に向かって縮径するテーパー部と、が形成されていることが好ましい。
上記各構成によれば、従来よりも、ハウジング内のガス発生剤の吸湿を抑制可能であるとともに、組立が容易なガス発生器を提供することができる。
以下、図１～図３を参照して、本発明の実施の形態に係るシリンダ型のガス発生器の内部構造について説明する。
（ガス発生器１００の構成）
図１に示したように、ガス発生器１００は、長尺略円柱状の外形を有しており、ハウジング１０と、ハウジング１０の一方の開口端に取付けられているホルダ２０と、ハウジング１０の他方の開口端を閉塞するようにハウジング１０の他端部に取付けられている閉塞部材１２と、ホルダ２０の一部および点火器５０の一部を覆う側面カバー５１と、を含んでいる。
図１に示したように、ガス発生器１００は、長尺略円柱状の外形を有しており、ハウジング１０と、ハウジング１０の一方の開口端に取付けられているホルダ２０と、ハウジング１０の他方の開口端を閉塞するようにハウジング１０の他端部に取付けられている閉塞部材１２と、ホルダ２０の一部および点火器５０の一部を覆う側面カバー５１と、を含んでいる。
ハウジング１０は、軸方向の両端に開口を有する長尺の円筒状の部材からなる。閉塞部材１２は、所定の厚みを有する円盤状の部材からなり、その周面に溶接固定部６０を有している。この溶接固定部６０は、ハウジング１０の一端部の外周部に環状に溶接固定されることにより、閉塞部材１２の周面に周方向に沿って環状に形成されている。また、ハウジング１０の閉塞部材１２が取付けられた側の端部近傍の周壁には、ガス噴出口１１が設けられている。このガス噴出口１１は、ガス発生器１００の内部において発生したガスを外部に噴出するための孔であり、ハウジング１０の周方向及び軸方向に沿って複数個設けられている。
閉塞部材１２は、ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム合金、又はステンレス合金等の金属製であって、所定の厚みを有する略円盤状の部材からなる。
ホルダ２０は、図１および図２に示したように、点火器５０をハウジング１０の内部側で保持する保持部２６を有した第１形成部２０ａと、点火器５０の保持位置と反対側において、点火器５０に通電するためのコネクタ（図示せず）と嵌合可能な嵌合部２１を有した第２形成部２０ｂとを有し、ハウジング１０における点火室１９側の一端部に固定されている。また、ホルダ２０は、ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム合金、又はステンレス合金等の金属製の略筒状の部材である。
また、図３に示したように、溶接固定を行う前において、第１形成部２０ａは、ハウジング１０の内壁とともに側面カバー５１の点火器５０側の端部を挟み込むための側面部２２と、溶接固定を行う前のハウジング１０の点火器５０側の端部の位置決め、および、側面カバー５１の点火器５０側の端部の位置決めを行うために用いられる位置決め部２３と、を有している。側面部２２は、第２形成部２０ｂの外径よりも小さい外径となるように形成されている。また、位置決め部２３は、溶接固定を行う前において、側面部２２と、第２形成部２０ｂの側面部２４とともに階段形状を形成する部位でもある。また、第２形成部２０ｂは、第１形成部２０ａの作動ガス生成室１７側と反対側において、第１形成部２０ａに一体的に設けられている。
側面カバー５１は、図１～図３に示したように、底部５１ａと、底部５１ａに一端が接続固定されているテーパー部５１ｂと、テーパー部５１ｂの他端に一端が接続固定されている第１筒状部５１ｃと、第１筒状部５１ｃの他端に一端が接続固定されている点火器当接部５１ｄと、点火器当接部５１ｄの他端に一端が接続固定されている第２筒状部５１ｅと、を備えている。この側面カバー５１は、作動時において底部５１ａが破断され、点火器５０の先端部から放出される火炎をテーパー部５１ｂによって集約するとともに、当該火炎の方向を作動ガス生成室１７側に向けることができる指向性部材である。なお、底部５１ａには、脆弱部（外部表面に設けた凹部など）を形成しておき、作動時に底部５１ａが破断しやすくなるようにしておいてもよい。
また、作動時において底部５１ａが破断するように、底部５１ａの径の大きさ、および、テーパー部５１ｂの第１筒状部５１ｃの軸方向に対する角度は、点火器５０の出力またはサイズ、側面カバー５１に使用される材料（ステンレス鋼、鉄鋼、アルミニウム合金、又はステンレス合金等）などを考慮して、適宜変更可能である。たとえば、底部５１ａの径の大きさ、および、テーパー部５１ｂの第１筒状部５１ｃの軸方向に対する角度は、図４～図６に示した例が挙げられる。以下、図４～図６について説明するが、下二桁が同じ番号の符号は、同様のものであるので、説明を省略することがある。また、特に説明しない部分に関しては、本実施形態と同様であるので、説明を省略することがある。
図４では、テーパー部１５１ｂの第１筒状部１５１ｃの軸方向に対する角度は２５°であり、底部１５１ａの径（ΦＤ）は、テーパー部１５１ｂの第１筒状部１５１ｃの軸方向に対する角度、第１筒状部１５１ｃの径、第１筒状部１５１ｃから底部１５１ａまでの距離、点火器の出力またはサイズ、側面カバー１５１に使用される材料など、様々な要因によって決定することができる。たとえば、底部１５１ａの径（ΦＤ）は、４ｍｍ～５ｍｍのいずれかの大きさとなるように形成してもよい。
また、図５では、テーパー部２５１ｂの第１筒状部２５１ｃの軸方向に対する角度は４５°であり、図６では、テーパー部３５１ｂの第１筒状部３５１ｃの軸方向に対する角度は６０°である。図５および図６に示した側面カバー２５１、３５１の底部２５１ａ、３５１ａの径は、図４に示した側面カバー１５１の場合と同様、テーパー部の第１筒状部の軸方向に対する角度、第１筒状部の径、第１筒状部から底部までの距離、点火器の出力またはサイズ、側面カバーに使用される材料など、様々な要因によって決定することができる。
また、図４～図６とは、別に、底部５１ａの径の大きさを一定のものとして、点火器５０の出力の大きさ、側面カバー５１に使用される材料など、様々な要因によって、テーパー部５１ｂの第１筒状部５１ｃの軸方向に対する角度を適宜変更するものとしてもよい。
テーパー部５１ｂは、作動ガス生成室１７側からフィルタ室１８側（ハウジング１０の軸方向の他端部側）へ向かって縮径するように形成された部位である。
第１筒状部５１ｃは、火炎の方向を作動ガス生成室１７側に向けることができる指向性部位であって、点火器５０のスクイブカップ５０ａの外径と同径またはほぼ同径の内径を有した筒状の部位である。
点火器当接部５１ｄは、図１および図２に示したように、点火器５０に当接し、ホルダ２０とともに挟み込んで固定するための部位である。
第２筒状部５１ｅは、図１および図２に示したように、筒状の部位であって、ハウジング１０の内壁と側面部２２とに挟み込まれた状態で、溶接固定部６２において、端部がハウジング１０およびホルダ２０に溶接固定されている。この溶接固定部６２は、側面カバー５１に覆われた側面部２２に対応する位置（本実施形態では、側面部２２のホルダ２０側の端部）において、図３の状態から部位６２Ａにおいてハウジング１０の周方向に沿って溶接加工を行うことにより、図２に示したように、ハウジング１０の周方向に沿って環状に形成されるものである。この溶接固定部６２によって、作動ガス生成室１７内と外部との空気の通過経路は、従来よりも制限される。なお、第２筒状部５１ｅの端部は、図３に示したように、溶接固定を行う前において、位置決め部２３に当接する部位である。
ガス発生剤３０の点火手段としての点火器５０は、図１に示すように、ハウジング１０の軸方向の一端部（すなわち、ホルダ２０寄りの部分）に配置されている。なお、点火器５０及び点火器５０を固定するホルダ２０は、後述する粒状のガス発生剤３０を燃焼させるための火炎を発生させる点火手段としての機能を有している。
図１および図２に示すように、点火器５０は、第１形成部２０ａの保持部２６に内挿され、側面カバー５１によってホルダ２０側に固定されている。より詳細には、上述したように、側面カバー５１の端部がハウジング１０およびホルダ２０に溶接固定されることによって、側面カバー５１の点火器当接部５１ｄとホルダ２０（特に保持部２６）とで挟み込んだ状態で固定している。
点火器５０は、より具体的には、一対の端子ピン５２を挿通かつ保持する基枠と、基枠上に取付けられたスクイブカップ５０ａとを備えており、スクイブカップ５０ａ内に挿入された端子ピン５２の先端を連結するように抵抗体（ブリッジワイヤ）が取付けられ、この抵抗体を取り囲むように又はこの抵抗体に接するようにスクイブカップ５０ａ内に点火薬が充填されている。抵抗体としては一般にニクロム線等が利用され、点火薬としては一般にＺＰＰ（ジルコニウム・過塩素酸カリウム）、ＺＷＰＰ（ジルコニウム・タングステン・過塩素酸カリウム）、鉛トリシネート等が利用される。なお、スクイブカップ５０ａ内には、点火薬だけでなくさらに伝火薬を充填してもよいが、点火薬と同時に配置され得る伝火薬としては、ホウ素/硝酸カリウム等に代表される金属/酸化剤からなる組成物、水素化チタン/過塩素酸カリウムからなる組成物、又は、ホウ素/５-アミノテトラゾール/硝酸カリウム/三酸化モリブデンからなる組成物等が用いられる。スクイブカップは、一般に金属製又は樹脂製である。
衝突を検知した際には、端子ピン５２を介して抵抗体に所定量の電流が流れる。抵抗体に所定量の電流が流れることにより、抵抗体においてジュール熱が発生し、この熱を受けて点火薬が燃焼を開始する。燃焼により生じた高温の火炎は、点火薬を収納しているスクイブカップ５０ａを破裂させる。抵抗体に電流が流れてから点火器５０が作動するまでの時間は、抵抗体にニクロム線を利用した場合には２ミリ秒以下である。
図１に示すように、ハウジング１０の内部空間には、ガス発生剤３０が装填されている作動ガス生成室１７と、フィルタ４０が収容されているフィルタ室１８と、巻きバネ３５が収容されている点火室１９と、が設けられている。作動ガス生成室１７とフィルタ室１８とは、仕切り部材３１によって仕切られている。
後述する仕切り部材３１の作動ガス生成室１７側には、点火器５０の作動によらずに自動発火するオートイグニッション（ＡＩ）機能を有するＡＩ剤３２と、ガス発生剤３０と、が配設されている。
ガス発生剤３０は、図１に示したように、巻きバネ３５とカバー部材３３との間に配設され、点火器５０によって点火されることによって生じた火炎によって着火され、燃焼することによってガスを発生させる一体成型物である。また、ガス発生剤３０は、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成型体として形成される。燃料としては、たとえばトリアゾール誘導体、テトラゾール誘導体、グアニジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体等又はこれらの組み合わせが利用される。具体的には、たとえばニトログアニジン、硝酸グアニジン、シアノグアニジン、５－アミノテトラゾール等が好適に利用される。また、酸化剤としては、たとえば、塩基性硝酸銅や塩基性炭酸銅等の塩基性金属水酸化物、過塩素酸アンモニウム又は過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニアから選ばれたカチオンを含む硝酸塩等が利用される。硝酸塩としては、たとえば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が好適に利用される。また、添加剤としては、バインダ、スラグ形成剤、又は燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばヒドロキシプロピレンメチルセルロース等のセルロース誘導体、カルボキシメチルセルロースの金属塩、ステアリン酸塩等の有機バインダ、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土等の無機バインダが好適に利用可能である。スラグ形成剤としては窒化珪素、シリカ、酸性白土等が好適に利用可能である。また、燃焼調整剤としては、金属酸化物、フェロシリコン、活性炭、グラファイト等が好適に利用可能である。
巻きバネ３５は、図１に示したように、点火室１９において、側面カバー５１の外周と対向するハウジング１０内壁に沿って、外観全体として筒形状に相似するように、らせん状に巻き回して形成されている。また、巻きバネ３５は、一端部が側面カバー５１の外表面に当接しているとともに、他端部がガス発生剤３０に当接して、ガス発生剤３０に弾性力を付勢するように設けられている。この付勢により、ガス発生剤３０は、ハウジング１０内において、巻きバネ３５とカバー部材３３とに挟まれるようにして固定される。
ＡＩ機能を有するＡＩ剤３２は、ガス発生剤３０よりも低い温度で自動発火するので、ガス発生器１００が組み込まれたエアバッグ装置などが装備された車両等において万が一火災等が発生した場合、外部から加熱されることによるガス発生器１００の異常動作の誘発を防ぐことができる。これにより、ガス発生器１００が組み込まれたエアバッグ装置などが装備された車両等において万が一火災等が発生した場合、ＡＩ剤３２の自動発火より先にガス発生剤３０が燃焼してしまうことをより防止することができる。なお、カバー部材３３は、金属または合金などからなる円盤状の部材であって、ＡＩ剤３２とガス発生剤３０とが接触しないように仕切っているものであれば、どのようなものであってもよく、たとえば、複数の穴が設けられていてもよいし、穴がないものでもよい。
仕切り部材３１は、図１および図２に示したように、略お椀形状のものであって、図示しないが、底部中央付近には所定の圧力が加わると破断しやすいように切り込み線（スコア）が設けられている。また、仕切り部材３１は、溶接固定部６１において、ハウジング１０の周方向に側面部が環状に溶接固定されている。
図１に示すように、フィルタ室１８は、上述のハウジング１０の周壁に設けられたガス噴出口１１を介して外部と通じている。また、フィルタ室１８内には、中心に略円柱状の空間４０ａを有した円筒状の部材からなるフィルタ４０が収容されている。また、このように円筒状の部材からなるフィルタ４０を利用すれば、作動時においてフィルタ室１８を流動する作動ガスの流動抵抗が低く抑えられ、効率的なガスの流動が可能である。フィルタ４０は、たとえばステンレス鋼或いは鉄鋼等の金属からなる線材、又は、網材を巻き回したもの或いはプレス加工することによって押し固めたもの等が利用される。具体的には、メリヤス編みの金網、平織りの金網、又はクリンプ織りの金属線材の集合体等が利用される。フィルタ４０は、作動ガス生成室１７にて発生したガスがこのフィルタ４０中を通過する際に、ガスが有する高温の熱を奪い取ることによってガスを冷却する冷却手段として機能するとともに、ガス中に含まれるスラグ等を除去する除去手段としても機能する。ここで、フィルタ４０の一変形例として、金属からなる略円筒状又はすり鉢状の部品を組み合わせて形成した迷路状流路を有したフィルタを使用してもよい。これにより、作動ガスの進路を様々な方向に変更させることができるので、ガスの冷却及びスラグの除去を行うことが可能である。
なお、第２形成部２０ｂには、雌型コネクタ（不図示）が取付けられる。この雌型コネクタは、ガス発生器１００とは別途設けられる衝突検知手段からの信号を伝達するハーネスの雄型コネクタが接続される部位である。雌型コネクタには、リテーナ（図示せず）が取付けられる。このリテーナは、ガス発生器１００の搬送時等において静電放電等によってシリンダ型のガス発生器１００が誤動作することを防止するために取付けられるものであり、エアバッグ装置への組付け段階においてハーネスの雄型コネクタが雌型コネクタに挿し込まれることによってその端子ピン５２への接触が解除されるものである。
次に、以上において説明したガス発生器１００の作動時における動作について説明する。本実施の形態におけるガス発生器１００が組み込まれたエアバッグ装置が搭載された車両が衝突した場合には、車両に別途設けられた衝突検知手段によって衝突が検知され、これに基づいて点火器５０が作動する。点火器５０が作動すると、点火薬の燃焼によって点火器５０内の圧力が上昇し、これによって点火器５０のスクイブカップ５０ａ先端が破裂し、火炎が点火器５０のスクイブカップ５０ａ先端から側面カバー５１の内部へと流出する。
このようにして流れ込んだ火炎を側面カバー５１のテーパー部５１ｂにより集約させつつ、側面カバー５１の底部５１ａを開裂させて、さらに収容器３４内におけるガス発生剤３０を着火して燃焼させ、多量のガスを発生させる。このとき、当該火炎が集約しているので、作動ガス生成室１７の奥側（フィルタ室１８側）へ火炎が噴出しやすくなっている。このガス発生剤３０の燃焼により、作動ガス生成室１７内の圧力が上昇し、これによって仕切り部材３１を開裂させて、該ガスはフィルタ室１８へと流れ込む。なお、略お椀形状の仕切り部材３１の折り返し部分によって、フィルタ４０とハウジング１０の内壁との間にガスが流入しないようにすることができるので、該ガスがフィルタ４０を通過せずに外部に放出されてしまうことを防止している。このようにして、フィルタ室１８へ流れ込んだガスは、フィルタ４０を経由して所定の温度にまで冷却される。冷却された多量のガスは、ガス噴出口１１からガス発生器１００の外部へと噴出される。ガス噴出口１１から噴出されたガスは、エアバッグの内部に導かれてエアバッグを膨張・展開させる。
（ガス発生器１００の主な特徴）
本実施の形態によれば、作業が容易である溶接固定部６２の形成によって、作動ガス生成室１７内と外部との空気の通過経路は、従来よりも制限される。したがって、従来よりも、ハウジング内のガス発生剤３０の吸湿による劣化を抑制可能であるとともに、組立が容易なガス発生器１００を提供できる。
本実施の形態によれば、作業が容易である溶接固定部６２の形成によって、作動ガス生成室１７内と外部との空気の通過経路は、従来よりも制限される。したがって、従来よりも、ハウジング内のガス発生剤３０の吸湿による劣化を抑制可能であるとともに、組立が容易なガス発生器１００を提供できる。
また、Ｏリングまたはシール材などの部材を必要としないので、従来よりも部品点数の削減が可能である。
以上、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施の形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
上記実施形態においては、側面カバー５１の端部付近を溶接固定し、溶接固定部６２を形成したが、これに限られない。たとえば、側面カバー５１の第２筒状部５１ｅの途中部分と、ハウジング１０およびホルダ２０の側面部２２とを溶接固定するようにしてもよい。
また、側面カバー５１の第２筒状部５１ｅが位置決め部２３と接触するほどの長さでなくてもよい。ただし、この場合、側面カバー５１の第２筒状部５１ｅの端部または途中部分が、確実にハウジング１０およびホルダ２０の側面部２２と、に溶接固定されていることが必要である。
１０ ハウジング
１１ ガス噴出口
１２ 閉塞部材
１７ 作動ガス生成室
１８ フィルタ室
１９ 点火室
２０ ホルダ
２０ａ 第１形成部
２０ｂ 第２形成部
２１ 嵌合部
２２ 側面部
２３ 位置決め部
２４ 側面部
２６ 保持部
３０ ガス発生剤
３１ 仕切り部材
３２ ＡＩ剤
３３ カバー部材
３４ 収容器
３５ 巻きバネ
４０ フィルタ
４０ａ 空間
５０ 点火器
５０ａ スクイブカップ
５１、１５１、２５１、３５１ 側面カバー
５１ａ、１５１ａ、２５１ａ、３５１ａ 底部
５１ｂ、１５１ｂ、２５１ｂ、３５１ｂ テーパー部
５１ｃ、１５１ｃ、２５１ｃ、３５１ｃ 第１筒状部
５１ｄ、１５１ｄ、２５１ｄ、３５１ｄ 点火器当接部
５１ｅ、１５１ｅ、２５１ｅ、３５１ｅ 第２筒状部
５２ 端子ピン
６０、６１、６２ 溶接固定部
１００ ガス発生器
１１ ガス噴出口
１２ 閉塞部材
１７ 作動ガス生成室
１８ フィルタ室
１９ 点火室
２０ ホルダ
２０ａ 第１形成部
２０ｂ 第２形成部
２１ 嵌合部
２２ 側面部
２３ 位置決め部
２４ 側面部
２６ 保持部
３０ ガス発生剤
３１ 仕切り部材
３２ ＡＩ剤
３３ カバー部材
３４ 収容器
３５ 巻きバネ
４０ フィルタ
４０ａ 空間
５０ 点火器
５０ａ スクイブカップ
５１、１５１、２５１、３５１ 側面カバー
５１ａ、１５１ａ、２５１ａ、３５１ａ 底部
５１ｂ、１５１ｂ、２５１ｂ、３５１ｂ テーパー部
５１ｃ、１５１ｃ、２５１ｃ、３５１ｃ 第１筒状部
５１ｄ、１５１ｄ、２５１ｄ、３５１ｄ 点火器当接部
５１ｅ、１５１ｅ、２５１ｅ、３５１ｅ 第２筒状部
５２ 端子ピン
６０、６１、６２ 溶接固定部
１００ ガス発生器
Claims (3)
- ガス発生剤が燃焼することで作動ガスが生成される作動ガス生成室と、前記作動ガス生成室で生成された作動ガスが通過するフィルタが収容されたフィルタ室と、を内部に含んでいる長尺円筒状のハウジングと、
点火薬を内包しており、前記ハウジングの軸方向の一端部に配置され、前記作動ガス生成室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させることが可能なガス発生剤点火手段と、
前記ガス発生剤点火手段を前記ハウジングの内部側で保持する保持部を有した略筒状の第１形成部と、前記第１形成部の前記作動ガス生成室側と反対側において前記第１形成部に一体的に設けられ、前記ガス発生剤点火手段の保持位置と反対側において、前記ガス発生剤点火手段に通電するためのコネクタを嵌合可能な嵌合部を有した略筒状の第２形成部とを有し、前記ハウジングの軸方向の一端部に固定されているホルダと、
筒状部を有した有底筒状部材であって、前記ガス発生剤点火手段の少なくとも前記作動ガス生成室側の部分と、前記第１形成部の側面の少なくとも一部とを覆うとともに、前記筒状部が前記ハウジングの内壁と前記第１形成部の側面とに挟まれるように設けられた側面カバーと、
を備え、
前記ハウジングのうち前記側面カバーに覆われた前記第１形成部の側面に対応する位置の少なくとも一部分と、前記側面カバーのうち前記一部分に対応する部分と、前記ホルダの側面のうち前記一部分に対応する部分と、が、前記ハウジングの周方向に沿って環状に溶接固定されていることを特徴とするガス発生器。 - 前記側面カバーの前記ホルダ側の端部の位置に沿って、前記溶接固定がなされていることを特徴とする請求項１に記載のガス発生器。
- 前記側面カバーの前記作動ガス生成室側の端部には、
底面部と、
前記底面部に接続され、前記ハウジングの軸方向の他端部側に向かって縮径するテーパー部と、
が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガス発生器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022135382A JP2024031681A (ja) | 2022-08-26 | 2022-08-26 | ガス発生器 |
| JP2022-135382 | 2022-08-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024043064A1 true WO2024043064A1 (ja) | 2024-02-29 |
Family
ID=90013097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2023/028835 WO2024043064A1 (ja) | 2022-08-26 | 2023-08-07 | ガス発生器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2024031681A (ja) |
| WO (1) | WO2024043064A1 (ja) |
Citations (10)
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| JPH11321541A (ja) * | 1998-03-19 | 1999-11-24 | Oea Inc | 挿入部材付きの膨らませ器起爆装置 |
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-
2022
- 2022-08-26 JP JP2022135382A patent/JP2024031681A/ja active Pending
-
2023
- 2023-08-07 WO PCT/JP2023/028835 patent/WO2024043064A1/ja unknown
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024031681A (ja) | 2024-03-07 |
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