(57)【要約】【課題】作動開始の確実性を十分確保すると共に、更なる部材の追加をもたらすことなく設計通の作動性能が得られるエアバッグ用ガス発生器の提供。【解決手段】第１ガス発生室と加圧媒質収容室との間に、第１開口部を閉塞する第１破裂板を破壊する突起部を備えた移動体を設け、第２開口部及びこれを閉塞する第２破裂板を、第１破裂板を破壊する移動体の的中部分から外れた位置に設けたエアバッグ用ガス発生器。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス発生器ハウジング内に、加圧媒質が充填された加圧媒質収容室を設けると共に、加圧媒質収容室から区画された複数のガス発生室を備える、車両の膨張式安全システムに使用されるエアバッグ用ガス発生器であって、
加圧媒質収容室は、それぞれのガス発生室に対応する開口部を備えると共に、各開口部は破裂板で閉塞されており、
ガス発生器は、少なくとも何れか１のガス発生室（第１ガス発生室）に対応する開口部（第１開口部）を閉塞している破裂板（第１破裂板）を破壊する移動体を備えており、
前記第１ガス発生室は、その内部のガスを放出する単一のガス放出口を有し、
前記移動体は、第１破裂板に対向する突起部を備えると共に、第１破裂板から離間して配置されており、
他の開口部（第２開口部）及びこれを閉塞する破裂板（第２破裂板）は、加圧媒質収容室内において、推進する移動体の的中部分から外れた位置に設けられているエアバッグ用ガス発生器。
【請求項２】
前記移動体の的中部分は、加圧媒質収容室内における、移動体と第１破裂板とを結ぶ延長線上に存在する請求項１記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項３】
前記突起部は球形又は尖形であり、移動体はこの突起部を第１破裂板に対向して配置されている請求項１又は２記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項４】
前記加圧媒質収容室は柱状に形成され、その一端部に第１開口部、反対端部に第２開口部が形成されている請求項１〜３の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項５】
前記移動体は、第１ガス発生室内に生じた圧力によって飛翔し、第１破裂板を破壊すると共に加圧媒質収容室内に突入する請求項１〜４の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項６】
前記複数のガス発生室には、作動信号を受けて作動する点火器、又はこの点火器と点火器の作動によって燃焼するガス発生剤が配置される請求項１〜５の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項７】
前記第１ガス発生室と加圧媒質収容室との間にはガス出口室が設けられており、ガス出口室の周方向には、複数のガス排出口が形成されている請求項１〜６の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項８】
前記ガス出口室には、リテーナが固定して設けられており、このリテーナは前記移動体を保持している請求項７記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項９】
前記ガス放出口の中心と、移動体の中心と、第１破裂板の中心とがほぼ同一線上に配列されている請求項１〜８の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項１０】
前記移動体は、前記単一のガス放出口に対向又は嵌合して配置されている請求項１〜９の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項１１】
前記複数のガス発生室の内、他のガス発生室（第２ガス発生室）に対応する開口部（第２開口部）を閉塞する破裂板（第２破裂板）は、第２ガス発生室から放出されるガスの熱又は圧力によって破壊される請求項１〜１０の何れか一項記載のエアバッグ用ガス発生器。
【請求項１２】
衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に請求項１〜１１のいずれか１記載のエアバッグ用ガス発生器と、エアバッグが収容されたモジュールケースとを備えたエアバッグシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、確実にエアバッグを膨張させることができ、且つ設計通りの作動性能を確実に得ることのできるエアバッグ用ガス発生器及びそれを用いたエアバッグシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自動車両の膨張式安全システムに使用されるガス発生器の発展に伴い、加圧ガスとガス発生剤を併用するハイブリッド型のガス発生器が注目されている。このハイブリッド型のガス発生器は、加圧ガスを密閉状態に収容し、作動時に於いては密閉した加圧ガスを開放及び放出し、更に固形ガス発生剤からの燃焼ガスも合わせてエアバッグを膨張させるものである。
【０００３】
かかるハイブリッド型のガス発生器は、必要時において確実に作動する必要があることから、ハウジング内部に充填された加圧ガスの密閉状態を開放する為の機構を確実に作用させることが必要となる。多くの場合、加圧ガスの密閉手段としては破裂板が用いられており、密閉状態の開放にはこの破裂板を破裂させることによって行われている。そして破裂板の破裂には、通常、固形のガス発生剤の燃焼により生じた火炎（または熱、以下同じ）やガスにより上昇された加圧ガス収容空間内の圧力、飛翔体や移動体などによる密閉部材の破損、あるいは点火器の作動の際に発生する衝撃波、火炎、ガスなどが用いられている。この内、破裂板を確実に破壊し、ガス発生器の作動を確実なものとする上では、特に飛翔体や移動体などを用いて密閉部材を破壊することが望ましいものとなる。
【０００４】
また近年では、このハイブリッド型のガス発生器に関し、作動時においてより安全に乗員を拘束することができるように、衝撃に応じてエアバッグの膨張具合を調整できるものも提供されている。かかるガス発生器は、具体的には別個独立して作動させることのできる２つの点火器を含むと共に、それぞれの点火器に対応する破裂板を設け、主点火器の作動により主破裂板が破裂するとガスの放出が開始し、補助的な点火器が作動すると放出されるガス量が増加するものとして構成されているのが一般的である。そして、主破裂板の破壊には、上記の通り確実な作動を担保する為に、飛翔体や移動体を用いるものも提供されている。
【０００５】
更に加圧ガスを用いてエアバッグの膨張具合を調整できるものとして、固形ガス発生剤を収容する複数の燃焼室を配置したハイブリッド型ガス発生器も知られている。
【０００６】
例えば独国特許公報（ＤＥ１９９３３５５１Ａ１）には、相互に影響することなく正確に所定の時点で点火することができる２つの装薬を備えたハイブリッド型膨張装置が示されている。このハイブリッド型膨張装置は、圧縮ガスを収容するガス室の開口を破裂板で塞ぎ、そのガス室の両側に装薬を設けてなり、ガス室開口を閉鎖しておくための閉鎖手段を、装薬の燃焼によりピストン（栓体）を押して除去するものとなっている。
【０００７】
しかし、この文献に示されているピストン（栓体）は、作動前から破裂板に接している状態であり、移動体を押しやるのに相当なエネルギー（圧力）が必要である。そのため移動体が移動しにくくなって、破裂板の除去を確実に行うのが困難となり、場合によっては装薬室の内圧が異常に上昇し、ハウジングを破壊させる可能性がある。特に破裂板の除去を確実に行い、エアバッグ用ガス発生器の作動確実性を高めることは、その用途との関係に於いて極めて重要である。
【０００８】
また、衝撃に応じてエアバッグの膨張具合を調整する場合、ガス発生器は設計通りに作動させる事が重要であり、そのためには、それぞれの点火器に対応して設けられた破裂板が、対応する点火器の作動にのみ由来して破壊され、意図せず破壊されないことが必要である。
【０００９】
そして、ガス発生器の構造の複雑化は製造工程や製造コストの増加をもたらし、またガス発生器の容積の増大は配置スペースとの関係で不都合を生じさせることから、ガス発生器の構造の複雑化や容器の増大も避ける必要がある。
【００１０】
しかし、上記全ての要求を満たすものは未だ提供されていない。
【００１１】
依って本発明は、作動開始の確実性を十分確保すると共に、更なる部材の追加をもたらすことなく確実に設計通の作動性能が得られるエアバッグ用ガス発生器及びそれを用いたエアバッグシステムを提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るエアバッグ用ガス発生器は、破裂板を破壊する突起部を備えた移動体を用い、且つ移動体に対して十分な移動エネルギーを付与することによって確実に破裂板（第１破裂板）を破壊することができるものとし、更に他の破裂板（第２破裂板）の形成位置を規定して、これが第１破裂板を破壊した後の移動体によって破壊されることのないようにしたものである。
【００１３】
即ち本発明に係るエアバッグ用ガス発生器は、ガス発生器ハウジング内に、加圧媒質が充填された加圧媒質収容室を設けると共に、加圧媒質収容室から区画された複数のガス発生室を備える、車両の膨張式安全システムに使用されるエアバッグ用ガス発生器であって、
加圧媒質収容室は、それぞれのガス発生室に対応する開口部を備えると共に、各開口部は破裂板で閉塞されており、
ガス発生器は、少なくとも何れか１のガス発生室（第１ガス発生室）に対応する開口部（第１開口部）を閉塞している破裂板（第１破裂板）を破壊する移動体を備えており、
前記第１ガス発生室は、その内部のガスを放出する単一のガス放出口を有し、
前記移動体は、第１破裂板に対向する突起部を備えると共に、第１破裂板から離間して配置されており、
他の開口部（第２開口部）及びこれを閉塞する破裂板（第２破裂板）は、加圧媒質収容室内において、推進する移動体の的中部分から外れた位置に設けられていることを特徴とする。
【００１４】
加圧媒質収容室を封止する破裂板（第１破裂板）を破壊させるために移動体が使用されている。この移動体は、第１破裂板から離れて配置されており、望ましくは、第１ガス発生室に設けられるガス放出口に対向させて設けるか、或いはガス放出口内に嵌合させて設ける。この状態でガス発生器が作動したときには、ガス放出口からのガスが有効に移動体に作用する。即ち第１ガス発生室中のガスが集中的に移動体に供給されることになるため、移動体が第１破裂板へ向けて押しやられる際のエネルギーロスが少ない。更に本構成のガス発生器では、移動体が第１破裂板に衝突する際には初速度を有している（即ち、ある程度の速度で第１破裂板に衝突する）ことになるため、第１破裂板の破壊を確実に行うことができる。
【００１５】
そして、他の開口部（第２開口部）及びこれを閉塞する破裂板（第２破裂板）を、第１破裂板を破壊した後の移動体の的中部分から外れた位置に設けていることから、前記突起部を有する移動体の衝突を避け、意図しない開口を防ぐことができる。ここで本明細書中、第２開口部とは前記移動体に対向する開口部（第１開口部）以外の全ての開口部のことであり、第１開口部以外の開口部を２つ以上備える場合には、この２以上の全ての開口部が第２開口部に該当する。
【００１６】
また移動体の的中部分とは、第１破裂板を刺突した移動体が加圧媒質収容室内を通過して的中することになる加圧媒質収容室を区画する内壁面の部分（一部分）のことであり、加圧媒質収容室を区画する内壁面の内、移動体が衝突する部分のことである。特にこの的中部分を、加圧媒質収容室内における、移動体と第１破裂板とを結ぶ延長線上に存在するものとして形成すれば、第２開口部及びこれを閉塞する第２破裂板の配置個所の選定（即ち、的中部分から外れる位置の選定）を容易に行うことができる。望ましくは、第２開口部及びこれを閉塞する第２破裂板は、この的中部分のみならず、的中部分の近傍も避けて形成される。
【００１７】
従って、上記本発明によれば、第１破裂板を確実に破裂させることを可能としながらも、第２破裂板の意図しない破裂を阻止できるという、相反する効果を同時に兼ね備えたエアバッグ用ガス発生器が実現する。
【００１８】
例えば、燃焼により燃焼ガスを発生する固形ガス発生剤を第１ガス発生室、および第２ガス発生室に収容するハイブリッド型ガス発生器の場合、第１ガス発生室のガス発生剤を燃焼させた後、（例えば４０ｍｓｅｃ後）に第２ガス発生室のガス発生剤を燃焼させるような場合において、第２破裂板が当該的中部分に存在していると、移動体が第２破裂板に衝突して、第２破裂板を破壊し、第２開口部を開口させることになる。従って、第１ガス発生室のガス発生剤を着火してから例えば４０ｍｓｅｃ後に第２ガス発生室中のガス発生剤を点火しても、第２開口部が開口している限り、第２ガス発生室中の圧力が低い状態で燃焼する事になり、規定時間内に燃焼が完了しないばかりか、場合によっては圧力不足状態での燃焼により、ＣＯ、ＮＯｘなどの好ましくないガス成分を増加させることにもなる。
【００１９】
また第１ガス発生室、及び第２ガス発生室に可燃性ガスと膨張ガスを含む場合、同じように第１ガス発生室側の圧力で飛翔した移動体が第２破裂板を破裂させ、第２開口部を開口させる。この場合衝突規模が小さく、第１ガス発生室のみの作動で十分ガスが供給されているにもかかわらず、第２ガス発生室からの追加のガスが発生し、バッグの膨張速度、膨張度が大きくなり、乗員に過大なインパクトを与えることとなる。
【００２０】
本発明のガス発生器に依れば、第２破裂板が移動体によって破壊されることはなくなり、意図しない第２開口部の開口を阻止できるため、上記、好ましくないガス成分が増加する、又は乗員に過大なインパクトを与える等のような不都合をなくすことができる。
【００２１】
前記加圧媒質収容室は柱状に形成にすることができ、例えば円柱状の他、三角柱、四角柱その他の多角柱形状にする事ができる。特に円柱状とする事により加圧媒質収容室を画成する部材の強度を向上させることができる。柱状に形成された加圧媒質収容室にあっては、その両端部に前記開口部を形成することが望ましい。
【００２２】
ガス発生室には、作動信号を受けて作動する点火器を配置する他、更に点火器と点火器の作動によって燃焼するガス発生剤とを配置する事ができる。もちろん前述の如く、加圧ガスと可燃性ガスとの混合物など、固形のガス発生剤以外のものでガスを発生させるものであっても良い。この場合、ガス放出口には、これらの混合ガスを封止する部材を配置し、可燃性のガスが点火器の作動によって燃焼し、加圧ガスを暖め第１ガス発生室、および第２ガス発生室の圧力を高める。第１ガス発生室の圧力が高まれば、ガス放出口を封止する部材を破り、加圧媒質収容室に流れ込む。ガス発生剤を含んで配置する場合、加圧媒質の充填量を少なくすることができ、これにより加圧媒質充填圧力を減らすことができる。またハウジングの肉厚を薄くすることができ、全体として重量を低減することができる。特に移動体が第１ガス発生室内に生じた圧力によって飛翔し、第１破裂板を破壊すると共に加圧媒質収容室内に突入するものとした場合には、第１ガス発生室にガス発生剤を含んで収容すれば、移動体を飛翔させるために、より十分な圧力を生じさせることができる。また移動体の飛翔を第１ガス発生室内に生じた圧力で行い、第１破裂板を破壊することにより、複雑な構造を要せずしてガス発生器の作動確実性を向上させることができる。
【００２３】
上記の通り、第１ガス発生室にはガス発生剤を含ませて配置することが望ましく、この場合には第１ガス発生室と加圧媒質収容室との間に、ガス出口室を設けることが望ましい。かかるガス排出空間を設ければ、第１開口部から流入する加圧媒質と、第１ガス発生室から流入するガス発生剤の燃焼によって生じたガスとの混和を効果的に行うことができ、その後、ガス出口室の周方向に形成された複数のガス排出口から排出されることになるので望ましいものとなる。
【００２４】
ガス出口室を設ける場合、この空間にリテーナを固定して設け、このリテーナで前記移動体を保持する事ができる。更にガス放出口の中心と、移動体の中心と、第１破裂板の中心とをほぼ同一線上に配列させると、移動体の飛翔方向を特定でき、第２開口部を設ける位置を特定しやすくなる。また、ガス放出口の中心と移動体の中心とを合わせることにより、ガス放出口から放出されるガスが効果的に移動体に作用することができる。このガス放出口は、ガス発生器の作動開始前に於いては、防湿目的のシールテープで閉じておくことが望ましい。
【００２５】
また移動体は、第１ガス発生室に設けられたガス放出口内に保持し、加圧媒質収容室と第１ガス発生室との間に設けることもできる。
【００２６】
第２開口部は、前記第１ガス発生室以外の他の全てのガス発生室（第２ガス発生室）側に存在する開口部であり、この第２開口部を閉塞する破裂板（第２破裂板）は、第２ガス発生室内に充填されたガス発生剤の燃焼によって生じる圧力で破壊することが望ましい。
【００２７】
本発明において、移動体による第１破裂板の破壊によって開口する第１開口部から加圧媒質が放出され、これがガス排出口からハウジング外に排出される場合には、第２ガス発生室内で生じるガスは、一旦加圧媒質収容室内に流入し、加圧媒質収容室内に加圧媒質が残っている場合は、この加圧媒質を熱膨張させて、その後第１開口部から排出されることになる。この第２ガス発生室内で生じるガスはエアバッグを膨張させる上で補助的なものとして、又は排出ガス量を調整する為に使用されることから、排出されるガス量を幅広く調整する為に、第２ガス発生室にもガス発生剤を設けることが望ましい。
【００２８】
本発明で使用することのできる加圧媒質は、従来公知の気体状のものを使用する他、更に液体状のものも使用する事ができる。気体状の加圧媒質としては、例えばアルゴン、ヘリウム等の不活性ガス（本発明では窒素も不活性ガスに含まれるものとする）などを使用することができる。この場合、アルゴンは加圧媒質の熱膨張を促進するように作用し、ヘリウムを含有させておくと加圧媒質の漏れの検出が容易となるので、不良品の流通を防止することができる。また液体状の加圧媒質としては、二酸化炭素や一酸化二窒素も用いることができる。
【００２９】
またガス発生室に充填することのできるガス発生剤としては、例えば、燃料及び酸化剤を含むもの、又は燃料、酸化剤及びスラグ形成剤を含むものを、必要に応じて結合剤と共に混合し、所望形状に成型したものを使用することができる。このようなガス発生剤を用いた場合は、燃焼により発生するガスを、加圧媒質と共にエアバッグの膨張展開に供することができる。特にスラグ形成剤を含むガス発生剤を用いた場合は、よりスラグを形成し易くなるので、ガス発生器からエアバッグに向けて排出されるミスト状の燃焼残渣の量を大幅に低減できる。ただし、充填されるガス発生剤量が少なく、発生する残渣が少ないときには、スラグ形成剤は用いなくても良い。
【００３０】
燃料としては、ニトログアニジン（ＮＱ）、グアニジン硝酸塩（ＧＮ）、グアニジン炭酸塩、アミノニトログアニジン、アミノグアニジン硝酸塩、アミノグアニジン炭酸塩、ジアミノグアニジン硝酸塩、ジアミノグアニジン炭酸塩、トリアミノグアニジン硝酸塩等のグアニジン誘導体等から選ばれる１又は２以上が好ましい。また燃料として、テトラゾール及びテトラゾール誘導体等から選ばれる１又は２以上のものも用いることができる。
【００３１】
酸化剤としては、硝酸ストロンチウム、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、過塩素酸カリウム、酸化銅、酸化鉄、塩基性硝酸銅等から選ばれる１又は２以上が好ましい。
【００３２】
スラグ形成剤としては、酸性白土、タルク、ベントナイト、ケイソウ土、カオリン、シリカ、アルミナ、ケイ酸ナトリウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ヒドロタルサイト及びこれらの混合物から選ばれる１又は２以上が好ましい。
【００３３】
結合剤としては、カルボキシルメチルセルロースのナトリウム塩、ヒドロキシエチルセルロース、デンプン、ポリビニルアルコール、グアーガム、微結晶性セルロース、ポリアクリルアミド、ステアリン酸カルシウム等から選ばれる１又は２以上が好ましい。
【００３４】
上記本発明のガス発生器の説明において、第１ガス発生室は、ガス発生器作動時に於いて移動体を動かす為の圧力を生じさせるガス発生室、又はガス発生器のガス排出口側に設けられたガス発生室とも定義でき、第１開口部は移動体によって開口される開口部、加圧媒質を放出する開口部、又はガス発生器のガス排出口側に設けられた開口部とも定義でき、第１破裂板は、移動体によって破壊される破裂板、又はガス発生器のガス排出口側に設けられた破裂板とも定義できる。
【００３５】
そして第２ガス発生室は、ガス発生器作動に際して加圧媒質収容室内に流入するガスを生じさせるガス発生室、第１ガス発生室と同時か或いは僅かに遅れてガスを生じさせるガス発生室、又は加圧媒質を膨張させるか補助的に作用するガスを生じさせるガス発生室とも定義でき、第２開口部は、前記第２ガス発生室のガスを加圧媒質収容室に導く開口部、又は第２ガス発生室内の圧力により開口する開口部とも定義でき、第２破裂板は第２開口部を閉塞する破裂板、又は第２ガス発生室の圧力により破裂する破裂板とも定義できる。
【００３６】
また本発明では、前記課題の他の解決手段として、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、ケース内に上記したエアバッグ用ガス発生器と、エアバッグが収容されたモジュールケースとを備えたエアバッグシステムを提供する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は以下に示す実施の形態に限定されるものではない。
〔実施の形態１〕
図１は、点火器及びガス発生室を２つ備えた所謂ディユアル型のエアバッグ用ガス発生器であって、特に加圧媒質と固形のガス発生剤とを用いてなるハイブリッド型のガス発生器２００の軸方向断面図である。
【００３８】
ハイブリッド型ガス発生器２００は、加圧媒質を収容する筒状のガス発生器ハウジング１２と、ガス発生器ハウジング１２の両端側に設けられた第１及び第２ガス発生室２０、４０と、第１及び第２点火手段収容室２５、４５と、ガス発生器ハウジング１２と第１ガス発生室２０との間に設けられたディフュザー部３０とからなる。このディフュザー部３０内はガス出口室として機能することになる。本実施の形態では、加圧媒質には、液化ガス（例えば液化ＣＯ２）が用いられている。これらの各室は、２以上のハウジングにより外殻が形成され、各ハウジングが溶接等の固着手段で一体化されていてもよいし、各室を１つのハウジング、例えばガス発生器ハウジング１２内に収容することもできる。
【００３９】
第１ガス発生室２０は、第１ガス発生室ハウジング２４により外殻が形成されており、内部には所要量の第１ガス発生剤２１が充填されている。第１ガス発生室２０の容積は、第１ガス発生剤２１の量に応じ、所要数の孔２２ａを有するリテーナー２２を移動させることで調整されている。
【００４０】
第１ガス発生室２０内をリテーナー２２で区画することによって、第１点火器２６を収容する第１点火手段収容室２５が確保されている。第１点火手段収容室２５は、第１ガス発生室ハウジング２４により外殻が形成されており、第１点火器２６はカラー２７に嵌め込んで固定されている。２８はＯリング、２９はコネクタである。
【００４１】
ディフュザー部３０は、ディフュザー部ハウジング３１により外殻が形成されており、ガス発生器ハウジング１２の端面と第１ガス発生室ハウジング２４の端面で塞がれて形成されている。ディフュザー部ハウジング３１の周壁には、所要数のガス排出口３２が設けられている。
【００４２】
ディフュザー部３０の内部には、第１破裂板３８を破壊するための移動体が設けられている。この実施例では球形の突起部を備えるボール状破壊手段３４が使用されており、これは環状支持部材３５で支持されて固定されている。ボール状破壊手段３４は、第１破裂板３８と同じ材質の金属からなり、その径は、第１破裂板３８が破壊された後の開口部の径よりも小さくなるように設定されている。
【００４３】
環状支持部材３５は、図２に示すように断面が略Ｗ字状のもので金属のような弾性部材から形成されており、中央筒６０と環状周壁６１とを有し、環状周壁６１の先端には、Ｕ字状に折り曲げられて環状折曲部６２が形成されている。環状支持部材３５は、中央筒６０の環状基部６６がガス発生器ハウジング１２の端面に当接され、環状折曲部６２においてディフュザー部ハウジング３１の内壁面を押圧することで固定されている。
【００４４】
中央筒６０は、第１破裂板３８に向かって段々と径を大きくしたフラスコ状のものであり、ボール状破壊手段３４は、中央筒６０の弾性により押圧支持されている。このため、ボール状破壊手段３４が脱離したときは、中央筒６０はボール状破壊手段３４を第１破裂板３８に正確に導く誘導路の役目をすると共に、中央筒６０は自らの弾性により径ｄが小さくなるように変形するので、第１破裂板３８を破壊した後のボール状破壊手段３４が中央筒６０から飛び出て、ガス放出口２３を閉塞し、その結果ガス流路を閉塞することが防止される。
【００４５】
環状周壁６１には、所要数のガスの通過孔６３が設けられており、このガス通過孔６３は、液化ガス及び燃焼ガスを通過させると共に、破壊された第１破裂板３８の破片を取り除くフィルタとしての作用をする。
【００４６】
第１ガス発生室２０とディフュザー部３０とは、第１ガス発生室ハウジング２４に設けられたガス放出口２３で連通されるものであり、このガス放出口２３はシールテープ３７で閉塞されている。このシールテープ３７により、ガス排出口３２から侵入した湿気が第１ガス発生室２０内に侵入することが防止される。
【００４７】
ガス放出口２３は１つであり、このボール状破壊手段３４は、単一のガス放出口３２の近傍に配置され、第１破裂板３８から離れた状態で配置されている。このことから第１ガス発生室内のガスは全てこの単一のガス放出口３２から排出され、効率よくボール状破壊手段３４に衝突し、これを第１破裂板３８のほうへ飛翔させ破裂させる。これにより第１破裂板３８へ相当な速度で衝突するため、第１破裂板３８の破壊を確実に行うことができる。さらにこのボール状破壊手段３４が球状の突起部を備えて形成されていることから、後述の第１破裂板３８の破壊に際して、圧力を極小面積に集中させることができることとなり、その結果第１破裂板３８を確実に破壊することができるものとなる。
【００４８】
加圧媒質収容室１４は、ガス発生器ハウジング１２、第１破裂板３８、第２ガス発生室ハウジング４４及び第２破裂板５１で囲まれ、その中に液化ガスが密閉状態に保持されている。この空間１４内に充填された液化ガス（加圧媒質）は、第１破裂板３８が破壊されて第１開口部１０が開口することによって開放され、ハウジング外部に排出されることになる。液化ガスは、シールピン５２で閉塞する前の充填孔から充填され、充填孔は、液化ガスの充填後にシールピン５２の部分を溶接することで塞がれる。特に液化ガスとして液化二酸化炭素を用いる場合は、二酸化炭素の臨界温度（これ以上の温度ではいくら圧力をかけても凝集しない温度）が３１℃であり、充填圧力や環境温度によっては液化せず、気体のままで存在する場合がある。二酸化炭素が液化しているときには、例えば第１、第２ガス発生室に固形ガス発生剤を使用した場合、それらの燃焼熱によって瞬時に気化してエアバッグ膨張用の膨張流体となる。
【００４９】
ディフュザー部３０とガス発生器ハウジング１２の加圧媒質収容室１４とは、第１破裂板３８が破壊されることでガス発生器ハウジング１２端部に設けられた第１開口部１０（この開口部の径は、ボール状破壊手段３４の径よりも大きい。）が開口し、連通することになる。第１破裂板３８はガス発生器ハウジング１２に溶接固着されている。
【００５０】
第２ガス発生室４０は、第２ガス発生室ハウジング４４により外殻が形成されており、内部には所要量の第２ガス発生剤４１が充填されている。第２ガス発生室４０の容積は、第２ガス発生剤４１の量に応じ、所要数の孔４２ａを有するリテーナー４２を移動させることで調整されている。
【００５１】
第２ガス発生室４０内には、リテーナー４２で区画された第２点火手段収容室４５が設けられている。第２点火手段収容室４５は、第２ガス発生室ハウジング４４により外殻が形成されており、内部には、カラー４７に嵌め込んだ第２点火器４６が収容されている。４８はＯリング、４９はコネクタである。
【００５２】
第２ガス発生室４０と、加圧媒質（液化ガス）が充填された加圧媒質収容室（液化ガス充填空間）１４とは、第２ガス発生室ハウジング４４に設けられた第２開口部５０で連通されるものであり、この第２開口部５０は第２破裂板５１で閉塞されている。第２破裂板５１は第２ガス発生室ハウジング４４に溶接固着されている。
【００５３】
本発明においては、この第２開口部５０及びこれを閉塞する第２破裂板５１は、第１破裂板を破壊する移動体（ボール状破壊手段３４）の的中部分から外れた位置に設けられている。
【００５４】
即ち、この実施の形態に於いて、ボール状破壊手段３４は、このボール状破壊手段３４と正対する位置に設けられたガス放出口２３から噴出する第１ガス発生室２０内の圧力を受けて移動する。この為、ボール状破壊手段３４は、第１破裂板３８を破壊した後、加圧媒質収容室１４内をすすみ、最終的にガス放出口２３、最初にボール状破壊手段３４を設置した場所、及び第１破裂板３４の延長線上に存在する、第２ガス発生室ハウジング４４側の加圧媒質収容室側端面に衝突することになる（この衝突箇所が移動体の的中部分に該当する）。従って、第２開口部５０及びこれを閉塞する第２破裂板５１を、ボール状破壊手段３４が衝突する部分から外れる位置、具体的にはガス発生器ハウジング１２の軸心から偏心する位置に形成することで、第２開口部５０が、意図せずボール状破壊手段３４によって開口されてしまうといった不具合をなくす事ができる。
【００５５】
特にこの実施の形態に於いては、ボール状破壊手段３４とガス放出口２３とは正対する位置関係に設けられ、且つ両者はガス発生器ハウジング１２の軸心となる位置に形成されていることから、飛翔したボール状破壊手段３４が衝突する部分（即ち的中部分）を容易に特定することができ、第２開口部５０及びこれを閉塞する第２破裂板５１の配置個所の選定を容易に行うことができる。
【００５６】
ハイブリッド型ガス発生器２００は、エアバッグの膨張手段として、加圧媒質とガス発生剤の燃焼ガスを併用するものであり、特に加圧媒質として液化ガスを用いる場合であって、燃焼ガスにより液化ガスの気化を促進し、ハイブリッド型ガス発生器２００の作動性能を高めるものである。この膨張手段として、加圧媒質収容室１４には所要量の二酸化炭素等の液化ガスが充填され、第１及び第２ガス発生室２０、４０には、それぞれ所要量の非アジド系ガス発生剤からなる第１及び第２ガス発生剤２１、４１が充填されている。
【００５７】
ガス発生剤２１、４１は、燃料としてトリアジン誘導体、テトラゾール誘導体、トリアゾール誘導体、グアニジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体及びヒドラジン誘導体から選ばれる１又は２以上を含み、酸化剤として硝酸アンモニウムを含んでいるものが好ましい。より具体的には、硝酸グアニジン／硝酸アンモニウム／硝酸カリウム／添加物系（バインダ、添加物）、ニトログアニジン／相安定化硝酸アンモニウム／添加物系（バインダ、添加物）を用いることできる。
【００５８】
次に、図１、図２により、ハイブリッド型ガス発生器２００を組み込んだエアバッグシステムの動作を説明する。
【００５９】
車両の衝突時、コントロールユニットからの作動信号を受け、第１点火器２６が作動し、第１ガス発生室２０内の第１ガス発生剤２１を燃焼させる。発生した燃焼ガスはシールテープ３７を破ってガス放出口２３から噴出し、ボール状破壊手段３４を押圧して移動させる。燃焼ガスによる圧力を受けたボール状破壊手段３４は、環状支持部材３５から脱離して第１破裂板３８に衝突し、その突起部の作用により確実に第１破裂板３８を破壊した後、液化ガス充填空間１４に飛び込んで、ガス放出口２３、最初にボール状破壊手段３４を設置した場所、及び第１破裂板３４の延長線上に存在する、第２ガス発生室ハウジング４４側の加圧媒質収容室側端面（的中部分）に衝突する。この時、第２破裂板は、この的中部分から外れる位置、具体的にはガス発生器ハウジング１２の軸心から偏心する位置に形成されていることから、ボール状破壊手段３４の衝突によっては破壊されないものとなっている。的中部分に衝突したボール状破壊手段３４は自重によりガスの噴出圧力に抗して加圧媒質収容室１４内に留まる。
【００６０】
液化ガス充填空間１４内への高温の燃焼ガスの流入による温度上昇と、第１破裂板３８の破壊による加圧媒質収容室１４内の急激な減圧により、充填された液化ガスは直ちに気化し、環状支持部材３５の中央筒６０、環状周壁のガス通過孔６３を経て、ガス排出口３２から排出されエアバッグを膨張させる。なお、ボール状破壊手段３４が脱離したとき、環状支持部材３５の中央筒６０は内側に変形して径ｄを狭くするので、液化ガス充填空間１４内に飛び込んだボール状破壊手段３４が、中央筒６０から飛び出してガス放出口２３を塞ぎ、ガス排出口３２へのガス流路を閉塞することはない。
【００６１】
同様にコントロールユニットからの作動信号を受け、第１点火器２６の作動から僅かに遅れて第２点火器４６が作動し、第２ガス発生室４０内の第２ガス発生剤４１を燃焼させる。発生した燃焼ガスは第２開口部５０に流入し、第２破裂板５１を破壊して加圧媒質収容室１４内に流入し、残部の液化ガスと共にガス排出口３２から排出され、エアバッグを膨張させる。
【００６２】
このように上記のハイブリッド型ガス発生器２００は、２段階で燃焼ガスを発生させることによって、第１ガス発生室２０の作用により、車両の衝突時におけるエアバッグ膨張動作の立ち遅れを防止するとともに、第２ガス発生室４０の作用により、ガス発生器ハウジング１２内の加圧媒質を完全に排出して、安全上十分な程度にまでエアバッグを瞬時に膨張させることができる。また、二つのガス発生室を有し、両者を完全に独立させて作動させることができるので、第１ガス発生室２０のみから燃焼ガスを発生させたり、第１ガス発生室２０と第２ガス発生室４０における燃焼ガス発生時間を所望間隔に適宜調整するような実施形態にも対応することができる。
〔実施の形態２〕
図３により、第２の実施形態を説明する。図３は、点火器及びガス発生室が２つのデュアル型エアバッグ用ガス発生器であって、特に加圧媒質と固形のガス発生剤とを用いてなるハイブリッド型のガス発生器３００の軸方向の断面図である。このハイブリッド型ガス発生器３００と図１のハイブリッド型ガス発生器２００とは、燃焼ガスの排出経路の構成とディフュザー部３０の内部構成が異なるが、他の構成は同一であるため、同一の構成部分には同一番号を付して説明を略し、異なる構成部分のみを説明する。なお、ディフュザー部３０内のガス排出口３２に面した位置には、第１破裂板３８、第２破裂板５１、第３破裂板８０の破片がエアバッグ中に流入することを防止するためのフィルタ（金網、パンチドメタル等）を設置することができる。
【００６３】
ガス発生室ハウジング２４に設けられたガス放出口２３と、液化ガス充填空間１４とは、筒状の燃焼ガス導入管７５で連通されており、ガス発生室２０で生じた燃焼ガスは、直接ディフュザー部３０には流入せず、液化ガス充填空間１４内に流入した後にディフュザー部３０に流入する。
【００６４】
燃焼ガス導入管７５の一端側開口部７６は、ガス発生室２０内への湿気の侵入を防止できる程度の押圧力で、ガス放出口２３を囲むようにガス発生室ハウジング２４の端面に当接されている。燃焼ガス導入管７５の他端側開口部７７は液化ガス充填空間１４内に位置しており、開口部７７は第１破裂板３８で気密状態に閉塞されている。燃焼ガス導入管７５とガス発生器ハウジング１２のディフュザー部３０側端面とは、溶接部７８において溶接されている。
【００６５】
燃焼ガス導入管７５内には、ボール状破壊手段３４が挿入されている。燃焼ガス導入管７５の内径とボール状破壊手段３４の径は、作動前にはボール状破壊手段３４の移動が禁止され、かつ作動時にはガス発生室２０で生じた燃焼ガスの圧力を受け、容易に移動できるように調整されている。
【００６６】
ガス発生器ハウジング１２のディフュザー部３０側端面には、所要数の開口部８１、８２が設けられており、それらは第３破裂板８０で閉塞されている。この第３破裂板８０で閉塞された開口部８１、８２が、液化ガス充填空間１４内の液化ガスと燃焼ガスのディフュザー部３０への排出経路となる。これらの開口部８１、８２の径は、ボール状破壊手段３４の径よりも小さくなるように設定されている。
【００６７】
次に、図３により、ハイブリッド型ガス発生器３００を組み込んだエアバッグシステムの動作を説明する。
【００６８】
車両の衝突時、コントロールユニットからの作動信号を受け、第１点火器２６が作動し、第１ガス発生室２０内の第１ガス発生剤２１を燃焼させる。発生した燃焼ガスはガス放出口２３から燃焼ガス導入管７５内に流入して、ボール状破壊手段３４を押圧する。特にこの実施の形態では、ボール状破壊手段３４は、加圧媒質収容室１４の途中まで燃焼ガス導入管７５によって案内されることから、加圧媒質収容室１４内における飛翔方向が特定することになり、的中部分の特定も容易に行うことができる上、加圧媒質（液化ガス）との混合が十分に行われ、液化ガスの気化が更に促進される。
【００６９】
図３に示す構造では、燃焼ガス導入管７５内にボール状破壊手段３４が配置されており、作動前はボール状破壊手段３４が導入管７５内でガタつかないように破壊手段３４の外径と導入管７５の内径を調整している。そして第１ガス発生室２０内で発生したガスにより破壊手段３４を移動させて、第１破裂板３８を破壊させる構造であり、第１ガス発生室２０からの高圧ガスが、加圧媒質収容室１４の加圧媒質（液化ガス）と十分接触するために収容室１４内に向かって伸びているが、導入管７５が長いと、ボール状破壊手段３４の移動の際に抵抗になり、第１破裂板３８が破れにくくなることが考えられるため、導入管７５の内径を加圧媒質収容室３８に向かうにつれて徐々に大きくすると、破壊手段３４が移動する際の抵抗にならないため、好ましい。
【００７０】
燃焼ガスによる圧力を受けたボール状破壊手段３４は、燃焼ガス導入管７５内を移動し、第１破裂板３８に衝突し、その突起部の作用により確実に第１破裂板３８をした後、液化ガス充填空間１４に飛び込んで、ガス放出口２３、最初にボール状破壊手段３４を設置した場所、及び第１破裂板３４の延長線上に存在する、第２ガス発生室ハウジング４４の加圧媒質収容室側端面（的中部分）に衝突する。この時、第２破裂板は、この的中部分から外れる位置、具体的にはガス発生器ハウジング１２の軸心から偏心する位置に形成されていることから、ボール状破壊手段３４の衝突によっては破壊されないものとなっている。
【００７１】
第１破裂板３８の破壊により、高温の燃焼ガスが液化ガス充填空間１４内に流入するため、前記空間１４内は圧力及び温度が上昇され、この圧力及び温度の上昇により、第３破裂板８０が破壊される。この第３破裂板８０の破壊により、加圧媒質収容室１４内は急激に減圧されるため、充填された液化ガスは直ちに気化し、開口部８１、８２からディフュザー部３０内に流入し、ガス排出口３２から排出されエアバッグを膨張させる。なお、ボール状破壊手段３４は自重により、ガスの噴出圧力に抗して液化ガス充填空間１４内に留まる。
【００７２】
同様にコントロールユニットからの作動信号を受け、第１点火器２６の作動から僅かに遅れて第２点火器４６が作動し、第２ガス発生室４０内の第２ガス発生剤４１を燃焼させる。発生した燃焼ガスは第２開口部５０に流入し、第２破裂板５１を破壊して加圧媒質収容室１４内に流入し、残部のガスと共にガス排出口３２から排出され、エアバッグを膨張させる。
【００７３】
このように上記のハイブリッド型ガス発生器３００は、２段階で燃焼ガスを発生させることによって、第１ガス発生室２０の作用により、車両の衝突時におけるエアバッグ膨張動作の立ち遅れを防止するとともに、第２ガス発生室４０の作用により、ガス発生器ハウジング１２内の加圧媒質を完全に排出して、安全上十分な程度にまでエアバッグを瞬時に膨張させることができる。また、二つのガス発生室を有しているので、第１ガス発生室２０のみから燃焼ガスを発生させたり、第１ガス発生室２０と第２ガス発生室４０における燃焼ガス発生時間を所望間隔に適宜調整するような実施形態にも対応することができる。
〔実施の形態３〕
次に、第１破裂板３８を破壊する為の移動体として使用される破壊手段として、異なる形態のものを採用した実施形態を図４〜図６により説明する。図４〜図６に示される各破壊手段３４は、いずれも第１破裂板３８と同じ材質の金属からなる。これらの図４〜図６に示す実施形態は、図１及び図３に示すハイブリッド型ガス発生器に対して適用することができる。以下においては、図１に示すハイブリッド型ガス発生器２００に対して適用した場合について説明する。
【００７４】
図４の実施形態において、第１破裂板３８のボール状破壊手段３４は、第１ガス発生室ハウジング２４とディフュザー部ハウジング３１とを連通するためのガス放出口２３内に保持されている。このとき、第１ガス発生室ハウジング２４はステンレス等の金属で形成されるものであるため、ボール状破壊手段３４の径をガス放出口２３の径よりも僅かに小さい程度に設定することにより、ボール状破壊手段３４はガス放出口２３の内周面から押圧保持される。ボール状破壊手段３４は、接着剤を用いて固定しても良い。ボール状破壊手段３４は、図１に示すシールテープ３７と同様の防湿作用もする。
【００７５】
環状部材７０は、所要数のガス通過孔７１を有しており、ボール状破壊手段３４の誘導路及びガス流路を形成すると共に、破壊された第１破裂板３８の破片がエアバッグ内に流入することを防止するフィルタ機能を発揮する。
【００７６】
図５の実施形態では、第１破裂板３８を破壊する為の移動体である破壊手段として、尖形の突起部を備えた矢尻状破壊手段３４を用いているほかは、図４の実施形態と同様のものである。矢尻破壊手段３４は、フランジ状の基部３４ａを有しており、ガス放出口２３に設けられた段差部２３ａにフランジ状の基部３４ａが接着剤で貼り付けられている。矢尻状破壊手段３４のフランジ状の基部３４ａは、図１に示すシールテープ３７と同様の防湿作用もする。矢尻状破壊手段３４の先端であって、第１破裂板３８に対向する部分に形成された尖形部（突起部）は、圧力を極小面積に集中させることができることから、確実に第１破裂板３８を破壊することができる。
【００７７】
図６の実施形態では、第１破裂板３８を破壊する為の移動体である破壊手段として、図５のものに類似した尖形の突起部を備えた矢尻状破壊手段３４を用いているが、ガス放出口２３への取付方法が異なっている。図６の矢尻状破壊手段３４は、矢尻部側の径に比べて基部側の径が小さく設定されており、基部側からガス放出口２３に嵌め込まれている。このとき、矢尻状発射体３４は、ガス放出口２３の径と基部側の径とを調整することで押し込んで固定しても良いし、接着剤を用いて固定しても良い。矢尻状破壊手段３４は、図１に示すシールテープ３７と同様の防湿作用もする。この矢尻状破壊手段３４も、先端の第１破裂板３８に対向する部分には尖形部（突起部）が形成され、この尖形部によって圧力を極小面積に集中させることができることから、確実に第１破裂板３８を破壊することができる。
【００７８】
また、図６の実施形態では、図４、図５に示す環状部材７０に替えて、矢尻状破壊手段３４の誘導路及びガス流路を形成する第１環状部材７０ａと、ガス通過孔７１を有し、フィルタ機能を発揮する第２環状部材７０ｂの組み合わせからなるものを用いている。
【００７９】
図４〜図６の実施形態のハイブリッド型ガス発生器は、図１のハイブリッド型ガス発生器２００と同様の動作により、エアバッグを膨張させる。図５の実施形態において、矢尻状破壊手段３４のフランジ状基部３４ａは、燃焼ガスに押圧されたときに引きちぎれ、残部の矢尻部が発射されて第１破裂板３８に衝突して破壊する。
【００８０】
本発明のエアバッグシステムは、衝撃センサ及びコントロールユニットからなる作動信号出力手段と、モジュールケース内にハイブリッド型ガス発生器２００又は３００とエアバッグが収容されたモジュールとを備えたものである。ハイブリッドガス発生器２００又は３００は、点火器２６（又は第１点火器２６と第２点火器４６）側において作動信号出力手段（衝撃センサ及びコントロールユニット）に接続し、エアバッグを取り付けたモジュールケース内には、スタッドボルトをねじ込むことにより接続固定する。そして、かかる構成のエアバッグシステムにおいて、作動信号出力手段における作動信号出力条件を適宜設定することにより、衝撃の程度に応じてガス発生量を調整し、エアバッグの膨張速度を調整することができる。
【００８１】
本発明のエアバッグ用ガス発生器は、運転席のエアバッグ用ガス発生器、助手席のエアバッグ用ガス発生器、サイドエアバッグ用ガス発生器、カーテン用ガス発生器等の各種ガス発生器に適用できる。
【００８２】
【発明の効果】
本発明によれば、作動開始の確実性を十分確保すると共に、更なる部材の追加をもたらすことなく設計通の作動性能を得ることができるエアバッグ用ガス発生器及びそれを用いたエアバッグシステムが提供される。
【００８３】
また、第１破裂板を確実に破裂させることを可能としながらも、第２破裂板の意図しない破裂を阻止できるという、相反する効果を同時に兼ね備えたエアバッグ用ガス発生器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド型ガス発生器の軸方向への断面図。
【図２】図１の環状支持部材の拡大図。
【図３】他実施形態のハイブリッド型ガス発生器の軸方向への断面図。
【図４】図１又は図３の他実施形態の部分断面図。
【図５】図１又は図３の他実施形態の部分断面図。
【図６】図１又は図３の他実施形態の部分断面図。
【符号の説明】
２００、３００　ハイブリッド型ガス発生器
１２　ガス発生器ハウジング
２０　第１ガス発生室
２１　第１ガス発生剤
２６　第１点火器
３０　ディフュザー部
４０　第２ガス発生室
４１　第２ガス発生剤
４６　第２点火器
【図１】
2004026025.tif 000003
【図２】
2004026025.tif 000004
【図３】
2004026025.tif 000005
【図４】
2004026025.tif 000006
【図５】
2004026025.tif 000007
【図６】
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