(57)【要約】【課題】エアバッグのファーストインパクトと膨張時間の維持を両立させることができるインフレータを得る。【解決手段】車両に装備されたエアバッグにガスを供給して展開させるインフレータ１００において、ガス噴出口１ｆが設けられ、イニシエーター５により着火されてガスを発生するガス発生剤７が封入された第１室１ｅと、前記第１の室１ｅのガス噴出口１ｆとガス発生剤７との間に介在し、該ガス発生剤７の燃焼熱を吸収するとともに燃え滓を捕捉するフィルター８と、前記第１室１ｅと流量調整部材２で仕切られ、圧縮ガス６が封入された第２室１ｄと、前記流量調整部材２の調整孔２ａの閉塞部材２ｂであって、前記ガス発生剤７の膨張圧により破断又は除去されて前記調整孔２ｂを開口する閉塞部材２ｂと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装備されたエアバッグにガスを供給して展開させるインフレータにおいて、
ガス噴出口が設けられ、イニシエーターにより着火されてガスを発生するガス発生剤が封入された第１室と、
前記第１の室のガス噴出口とガス発生剤との間に介在し、該ガス発生剤の燃焼熱を吸収するとともに燃え滓を捕捉するフィルターと、
前記第１室と流量調整部材で仕切られ、圧縮ガスが封入された第２室と、
前記流量調整部材の調整孔の閉塞部材であって、前記ガス発生剤の膨張圧により破断又は除去されて前記調整孔を開口する閉塞部材と、
を備えることを特徴とするインフレータ。
【請求項２】
前記第１、第２室は、筒状筐体内に形成されており、
前記ガス噴出孔は、該筒状筐体の外周部に径方向を向くように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のインフレータ。
【請求項３】
前記フィルターは筒状に形成され、前記第１室の内壁に密着させて設置されていることを特徴とする請求項２に記載のインフレータ。
【請求項４】
前記圧縮ガスには、亜酸化窒素ガスが含まれていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインフレータ。
【請求項５】
前記エアバッグは、車室の側部において展開可能なカーテンエアバッグであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインフレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両（自動車）に装備され、車両のロールオーバー（横転）時などに乗員を拘束するカーテンエアバッグなどのエアバッグを、膨張・展開させるインフレータ（ガス発生器）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の安全性の目的でエアバッグを膨張させるために用いられ、点火手段（イニシエーター）を備えた本体と、該本体に接続され且つ圧縮ガスを収容するリザーバ（ガス室）とを具備し、該リザーバが初期段階では閉塞されている放出オリフィスを備えるガスジェネレータ（インフレータ）において、上記本体が、リザーバ内に収容されている所定量のガスに組み合わされて５０ミリ秒以内の期間でエアバッグを膨張させることができる所定量のガスを生成することができる第１の火薬と、第１の火薬の燃焼後に数秒の期間に亘ってエアバッグを膨張させた状態に維持するのに十分なガスを生成することができる第２の火薬とを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−８１０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の技術によれば、ガスの放出オリフィスが、圧縮ガスを収容するリザーバの、火薬を収容する本体の反対側に直接設けられているので、第１の火薬により５０ミリ秒以内の期間でエアバッグを膨張させるように放出オリフィスの孔径を設定すると、第２の火薬による圧縮ガスの放出時間が短くなってしまい、第２の火薬による圧縮ガスの放出時間が長くなるように、放出オリフィスの孔径を小さくすると、第１の火薬によるファーストインパクト（エアバッグの初期急速展開）が弱くなってしまう。そのため、エアバッグのファーストインパクトと膨張時間の維持を両立させるのが難しい、という問題があった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、エアバッグのファーストインパクトと膨張時間の維持を両立させることができるインフレータを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１記載のインフレータは、車両に装備されたエアバッグにガスを供給して展開させるインフレータにおいて、ガス噴出口が設けられ、イニシエーターにより着火されてガスを発生するガス発生剤が封入された第１室と、前記第１の室のガス噴出口とガス発生剤との間に介在し、該ガス発生剤の燃焼熱を吸収するとともに燃え滓を捕捉するフィルターと、前記第１室と流量調整部材で仕切られ、圧縮ガスが封入された第２室と、  前記流量調整部材の調整孔の閉塞部材であって、前記ガス発生剤の膨張圧により破断又は除去されて前記調整孔を開口する閉塞部材と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載のインフレータにおいて、前記第１、第２室は、筒状筐体内に形成されており、前記ガス噴出孔は該筒状筐体の外周部に径方向を向くように形成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の本発明は、請求項２記載のインフレータにおいて、前記フィルターは筒状に形成され、前記第１室の内壁に密着させて設置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のインフレータにおいて、前記圧縮ガスには、亜酸化窒素ガスが含まれていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の本発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のインフレータにおいて、前記エアバッグは、車室の側部において展開可能なカーテンエアバッグであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の本発明によれば、エアバッグのファーストインパクトと膨張時間の維持を両立させることができる。
【００１１】
請求項２記載の本発明によれば、第１室のガス発生剤によるガスを急速に噴出させ、第２室の圧縮ガスをゆっくりと噴出させることができる。
【００１２】
請求項３記載の本発明によれば、フィルターの面積を最大にし、ガス発生剤によるガスの通過抵抗を小さくしてファーストインパクトを強くすることができる。
【００１３】
請求項４記載の本発明によれば、亜酸化窒素ガスがフィルターの熱により分解（２Ｎ２０→２Ｎ２＋０２）され、総ガスモルが分解前の約１．５倍になるので、筐体をコンパクト化することができる。
【００１４】
請求項５記載の本発明によれば、カーテンエアバッグのファーストインパクトと膨張時間の維持を両立させることができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明のインフレータの一実施の形態を示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態のインフレータ１００は、例えば車室の側部において展開可能なカーテンエアバッグ（図示せず）用のインフレータに適しているものである。その筐体は、一端に半球状の底部１ａが形成され他端に開口部１ｂが形成され、中間部に狭窄部１ｃが形成された、試験管に似た円筒状の筒状筐体１となっている。
【００１７】
筒状筐体１の狭窄部１ｃには、開口部１ｂ側から挿入された流量調整部材としてのオリフィス板２が気密に固定されている。オリフィス板２の中央部には、通気抵抗となる調整孔としてのオリフィス２ａが形成されている。オリフィス２ａの直径は約１ｍｍであり、閉塞部材としての厚さ０．４ｍｍ程度の金属薄板２ｂにより閉塞されている。
【００１８】
筒状筐体１は、オリフィス板２により、第１室１ｄと第２室１ｅとに仕切られる。第１室１ｅの開口部１ｂ寄りには、径方向を向く四つのガス噴出孔１ｆが形成されている。第１室１ｅには、全長に亘って多数のガス孔３ａが形成された内筒３が挿入されている。内筒３の直径は、筐体１の直径の１／２程度であり、内筒３の一端はオリフィス板２に係止され、他端は筐体１の開口部１ｂを塞ぐ口金４に係止されている。
【００１９】
第２室１ｄには、ヘリウムガス、アルゴンガス、窒素ガス、空気、炭酸ガス、亜酸化窒素などの圧縮ガス（２００〜３００ｋＰａ）６が封入され、第１室１ｅの内筒３の中にはガス発生剤７が封入され、内筒３の外側には、ガス発生剤７の燃焼熱を吸収・蓄熱するとともに、ガス発生剤７の燃え滓を捕捉するフィルター８が挿入されている。
【００２０】
フィルター８は金属製の網目素材により円筒状に形成され、第１室の内壁に密着させて設置されている。口金４には、イニシエーター（点火装置）５が気密に装着されている。圧縮ガス６は、第２室１ｄに設けられた図示しない注入孔から注入される。
【００２１】
図２は、イニシエーター点火直後の状態を示す断面図であり、図３は、イニシエーター点火略１秒後の状態を示す断面図であり、図４は、カーテンエアバッグの内圧−時間特性を示す図である。次に、これら図２〜図４を参照して、実施の形態のインフレータ１００の作用について説明する。車両が衝突したり横転したりすると、図示しないセンサがこれを検知し、イニシエーター５に電気信号が送信され、イニシエーター５が点火する。
【００２２】
イニシエータ５の点火により、図２に示すように、ガス発生剤７に着火し、ガス発生剤７が燃焼して高温高圧のガスが発生する。発生したガスは、内筒３のガス孔３ａ及び面積の広いフィルター８を、大きな通過抵抗を受けずに通り、筒状筐体１のガス噴出孔１ｆから噴出する。図４に示すように、イニシエータ５の着火の約４０ｍｓｅｃ後に、ファーストインパクトとして、カーテンエアバッグの内圧を略５０ｋＰａに上昇させ膨張、展開させる。
【００２３】
上記の作用と同時に、ガス発生剤７により発生した第１室１ｅの３００ｋＰａ以上の膨張圧により、図２に示すように、オリフィス２ａを閉塞している金属薄板２ｂが破断又は除去され、第２室１ｄに封入された圧縮ガス６がオリフィス２ａの流れ抵抗を受けて流速を調整され、図３に示すように、第１室１ｅにゆっくりと流入する。
【００２４】
第１室１ｅに流入した圧縮ガス６は、ガス発生剤７の燃え滓で目詰まりして流れ抵抗を増大させたフィルター８の抵抗を受けてさらに減速され、また、ガス発生剤７の燃焼熱を蓄熱したフィルター８の熱を受けて熱膨張しながら、ロールオーバー用のガスとして、カーテンエアバッグ内に流入する。
【００２５】
図４に示すように、カーテンエアバッグは、圧縮ガス６の低速の流入により、内圧を略５０ｋＰａから徐々に低下させながら、イニシエータ５の点火から６ｓｅｃ以上の時間、２５ｋＰａ以上の内圧に維持される（ロールオーバー用）。
【００２６】
圧縮ガス６に、亜酸化窒素ガス（Ｎ２０）を含ませると、フィルター８の熱により分解（２Ｎ２０→２Ｎ２＋０２）され、総ガスモルが分解前の約１．５倍になるので、筐体１をコンパクト化することができる。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態のインフレータ１００は、ファーストインパクト性能を満足させるためのガス発生剤７によるガス供給と、ロールオーバー性能を満足させるための圧縮ガス６によるガス供給とが、機能として分離されている２段階カーテンエアバッグインフレータとなっていて、各性能に必要なガスを必要な量だけ必要な時間供給することが可能である。その結果、エアバッグへの負荷が軽減される。
【００２８】
また、ファーストインパクト後も長時間に亘り、エアバッグにガスを供給し続けることができるので、エアバッグ縫製部のシール材を無くすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のインフレータの実施の形態を示す断面図である。
【図２】イニシエーター点火直後の状態を示す断面図である。
【図３】イニシエーター点火略１秒後の状態を示す断面図である。
【図４】カーテンエアバッグの内圧−時間特性を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  筒状筐体
１ａ  底部
１ｂ  開口部
１ｃ  狭窄部
１ｄ  第２室
１ｅ  第１室
１ｆ  ガス噴出孔
２  オリフィス板（流量調整部材）
２ａ  オリフィス（調整孔）
２ｂ  金属薄板（閉塞部材）
３  内筒
３ａ  ガス孔
４  口金
５  イニシエーター
６  圧縮ガス
７  ガス発生剤
８  フィルター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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