(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアバッグ（１５）と、これを展開させるためのガス発生剤（１１）、該ガス発生剤（１１）の燃焼により発生するガス及びスラグの冷却と捕集を行う冷却フィルタ部材（６，７）、該ガス発生剤（１１）を発火させるための点火器（３１）を夫々ハウジング（２）内に内蔵したインフレータ（１）とを備えてなるエアバッグ装置であって、
前記インフレータ（１）内の冷却フィルタ部材（６，７）は前記発生スラグの一部のみを捕集し、該スラグの残部は前記ハウジング（２）に形成された開口部（１０）からエアバッグ内に噴出する様になし、
前記噴出ガス中に含有されるスラグのうち比較的粒径の大きなスラグを、前記開口部（１０）とエアバッグ（１５）との間に配置したスラグ捕集部材（１３）で捕集し、
前記スラグ捕集部材は、前記ハウジング（２）の外壁近傍部で且つ前記開口部（１０）から噴出するスラグ含有ガス流と接触する位置に配置された冷し金部材（１３）であり、
前記冷し金部材（１３）において、冷却捕集されるスラグ量が１〜２ｇとなり、且つ、前記開口部（１０）から噴出するスラグ含有ガス中のスラグを捕集する効率が１０〜３０％となるよう、前記冷し金部材（１３）と前記開口部（１０）から噴出するスラグ含有ガスとを接触させるために、前記冷し金部材（１３）の上端が、ハウジング（２）の開口部（１０）の下端を通る水平軸を基準にして上下方向に−４５°〜−２０°の範囲内に存在する様に配置されてなり、
前記噴出ガス中の相対的に粒径の小さな残部のスラグは、ガス流と共にエアバッグ内に供給してガスの急速な冷却を阻止する様にした事を特徴とするエアバッグ装置。
【請求項２】
前記冷し金部材（１３）における噴出ガスの接触面が水平面から３０°〜１２０°の傾斜角度を有するものである請求項１に記載のエアバッグ装置。
【請求項３】
前記冷し金部材（１３）の傾斜角度が、６０〜１００°の範囲のものである請求項１又は２に記載のエアバッグ装置。
【請求項４】
前記冷し金部材（１３）がハウジング（２）の開口部（１０）からの水平距離にして４０ｍｍ以内の位置に取付配置されたものである請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
【請求項５】
前記冷し金部材（１３）は、ハウジング構造（２）のサイドフランジ（１２）に直接的に又はインフレータ・エアバッグ連結部材（１６，１７）を介して間接的に該サイドフランジ（１２）に取り付けられたものである請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
【請求項６】
前記ガス発生剤（１１）が、発熱量が２０００ジュール／ｇ以上の非アジ化系のガス発生剤である請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のエアバッグ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の衝突事故等による衝撃から運転者及び乗員の安全を確保するためのエアバッグ装置であって、特に、小型ながらエアバッグの展開性能及び展開時のエアバッグの損傷防止性能に優れた新規な概念に基づくインフレータを用いたエアバッグ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインフレータの基本構造は、エアバッグを展開させるための作動流体である高圧ガスを発生するガス発生剤と、該ガス発生剤を燃焼させてガス化するために該ガス発生剤に点火する点火器及びエンハンサと、ガス発生剤の燃焼により生成する高温の燃えカスであるスラグを捕集し同時にガスの冷却を行うための冷却フィルタ部材とをハウジングに内蔵し、通電による点火器，エンハンサへの着火、これに続くがス発生剤の急速な燃焼が起こり、生成した高圧ガスよりスラグが除去された比較的クリーンなガスが、ハウジング外壁開口部からエアバッグ内に噴出し、バッグを展開させる様にしている。
【０００３】
又、その具体的な構造設計に際しては、バッグを確実に展開するという機能性を確保するための配慮がなされている。具体的には、噴出ガスは、大気圧に打ち勝ってバッグを膨張させるだけの圧力に達する様に燃焼状態を確保するためにガス発生剤の種類，量等を決定すると同時に、高温の燃焼ガスやスラグがバッグに直接当たってバッグ自体を燃焼，溶融させない様に、スラグのインフレータ外への流出を防止すると共に、燃焼ガスについては冷却後、バッグ内に噴出する様にしている。ここでスラグ捕集とガスの冷却の役割を担うのは、冷却フィルタ部材である。
【０００４】
即ち、従来のインフレータでは、▲１▼インフレータ内部でスラグをできる限り除去する事，▲２▼噴出ガスがバッグに直接当たっても損傷を与えない程度にガスを冷却する事を設計条件となし、この条件を達成するに充分な量の冷却フィルタ部材をハウジング内に配置している。特に、アジ化ナトリウムをガス発生剤として使用する従来法においては、このアジ化ナトリウムが燃焼すると、人体及び環境に極めて有害な酸化ナトリウムが生成するので、スラグ中にはこの有害物質が含まれている。この有害物を可及的に除去することは、前記フィルタ部材の重要な役目となっており、このために十分な量の冷却フィルタ部材がインフレータ内に配置されている。上記▲１▼，▲２▼の考え方は、アジ化系ガス発生剤から、テトラゾール類その他の含窒素有機化合物系ガス発生剤に変わっても、インフレータ設計思想の中心となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この十分な量の冷却フィルタ部材を内蔵している事が、却って不都合となっている面もある。即ち、スラグの捕集と噴出ガスの冷却により、噴出ガスの圧力低下をもたらす事である。この事を、インフレータの作動開始から終了までの時間（ｔ）と噴出ガスの質量速度（ｇ／ｓｅｃ，以下「Ｍｆ」と表記する）との関係を示した図６に基づいて説明する。全てのインフレータは、ガス発生剤が時間ｔ０で点火されるとＭｆは急速に増加し、最高値（Ｍｆｐ）に達した後、短時間で減少する。ここで、ガス発生剤の量に比して冷却フィルタ部材の量が多く、噴出ガスが過冷却された場合には、図中一点鎖線で示した様に、適正な展開を得るために必要な基準ガス質量流量（Ｍｆｓ）に達する事なくエアバッグの展開が終了し、エアバッグは不完全展開となる。一方、十分なガス発生剤を装填した従来の一般的な例（図中点線で図示）においては、冷却フィルタ部材での冷却に抗して前記Ｍｆｓを越えたＭｆが得られる様に設計されている。このＭｆｓを越えた期間（ｔ１）は、エアバッグが所定の展開状態にある事を示しているが、エアバッグの所定展開時間（ｔ１）は、比較的短いものとなっている。ところが、初期段階から高いガス質量速度（Ｍｆ）が得られれば（図中実線で図示）、基準値（Ｍｆｓ）を越える時間（ｔ２）は相対的に長くなり、安定したエアバッグの展開が得られる事が分かる。
【０００６】
従って、実線で示した様に、エアバッグを速やかに高い圧力で展開させ、且つエアバッグとして有効に機能し得るＭｆｓ以上の流速を長時間に亘って維持できる様なインフレータが好ましいと言える。そこで、この好ましい形態を実現する方策として、多量のガス発生剤を使用する方策が考えられるが、この方策は、インフレータの大型化を招き好ましくない。
【０００７】
又、ガス発生剤の増量は、スラグ発生量の増加となって現れ、ハウジングの容量を一定とした場合には、ガス発生剤の増量分だけ冷却フィルタ部材が減少する事になってしまい、スラグの除去が十分にはできず、バッグに熱損傷を及ぼし易くなる。特にインフレータに対しては、常に小型化，軽量化への要請が強く、できるだけ小さなインフレータで、より大きな容量のバッグを展開させたいとの要望が恒常的に存在するため、ハウジングの容量を小さくする方向が趨勢である。
【０００８】
一方、この問題に対しては、冷却フィルタ部材のスラグ除去効率を改善する方策が考えられるが、良好な燃焼条件を維持しながらスラグの除去効率を高める様な冷却フィルタ部材の開発は容易ではない。
【０００９】
又、他の方策として、ガス発生量が同じでもスラグの発生量がより少ないガス発生剤、或いはもっと積極的に、スラグの発生量が少なくてガス発生量の大きなガス発生剤を採用する事、つまりガス発生剤そのものを改善する方策も種々提案されている。しかし、この場合には別の問題がある。即ち、ガス発生量の大きなガス発生剤は、一般に発熱量も多く、冷却バランスがとり難く、適切な燃焼条件を確保する事が困難であり、時には燃焼が高温になり、このため溶融した冷却フィルタ部材の一部が外部に流出してバッグに著しい損傷を及ぼす恐れがある等、ガス発生剤そのものの開発も容易ではない。
【００１０】
一方、ガス発生剤をアジ化系以外のものに限ると、スラグの有害性が著しく低下するという事情がある。即ち、近年、開発実用化が進められているテトラゾール類等の含窒素有機化合物を燃料とし、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属系の酸化剤とする非アジ化系のガス発生剤においては、不可避的に発生する炭酸ガスと酸化剤由来の金属酸化物とが反応して炭酸塩を生成し、無害化されるという事情がある。
【００１１】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記の諸問題を一挙に解消し、小型でありながらエアバッグの展開性能及び展開時のエアバッグの損傷防止性能に優れたインフレータを提供する点にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の諸問題を解決するに当たり、先ずガス発生剤の量を増やすという観点からではなく、ガス発生剤の量は変えずにＭｆを大きくする方策を種々な角度から検討した。又、バッグに熱損傷が発生するときのミクロ的な観察も併せて行った。
【００１３】
この結果、従来ではバッグ損傷の原因が、高温ガスそのもの又は主として高温ガスがバッグに直接当たる点に存在すると考えられ、この解決策として、ガスの温度を下げる事を目的とした各種の工夫を行う事が常識とされてきたが、その常識は必ずしも当たっていない事が判明した。
【００１４】
即ち、ガスそのものは熱容量が小さいため、高温のガスが直接バッグに当たっても、熱集中が発生し難く且つ高温ガスからの熱伝達でバッグに影響が出る前にバッグが展開し、その後直ちにバッグに形成されているベントホールから放出されて、特に問題のないことが分かった。むしろ、損傷の原因となっていたのは、熱容量の大きい、高温の溶融スラグであり、しかも比較的重い即ち比較的粒径の大きいスラグほど、エアバッグに熱損傷を起こし易い事が判明した。
【００１５】
そこで、本発明者らは、従来の、スラグの流出許容量として、例えば２ｇ以下に抑える事を当然の目的としてフィルタ部材の配置設計がなされていた考えを覆し、むしろスラグをある程度積極的にガスと共に放出して大きな値のＭｆを得る事によって、スラグの持つエネルギをもバッグ展開に積極的に利用すると共に、上記した如きバッグに害を及ぼす比較的粒子の大きな高温スラグ、即ちエアバッグとインフレータとが最短距離で対峙する部分に集中するスラグだけを除去する様な工夫ができれば、上述した諸問題を一挙に解決でき、また前述のように非アジ化系のガス発生剤においても発生するスラグの低有害性という特長（長所）を生かし、安全面からも十分実用に適するとの結論に達し、本発明を完成した。
【００１６】
即ち、上記目的を達成するための本発明のエアバッグ装置は、エアバッグと、これを展開させるためのガス発生剤，該ガス発生剤の燃焼により発生するガス及びスラグの冷却と捕集を行う冷却フィルタ部材，該ガス発生剤を発火させるための点火器を夫々ハウジング内に内蔵したインフレータとを備えてなるエアバッグ装置であって、前記インフレータ内の冷却フィルタ部材は前記発生スラグの一部のみを捕集し、該スラグの残部は前記ハウジングに形成された開口部からエアバッグ内に噴出する様になし、前記噴出スラグのうち比較的粒径の大きなスラグをエアバッグと前記開口部との間で捕集する様になし、残部の比較的粒径の小さなスラグは、ガス流と共にエアバッグ内にに供給してガスの急速な冷却を阻止する様にしたエアバッグ装置である。即ち、インフレータ内の冷却フィルタ部材によるスラグ捕集を不完全なものとし、インフレータからの噴出ガス流中に、積極的にスラグを含有させる様にした点に大きな特徴を有している。
尚、上記比較的粒径の大きなスラグの捕集手段としては、スラグ冷却捕集用の冷し金部材を、前記ハウジングの外壁近傍部で且つ前記開口部から噴出するスラグ含有ガス流と接触する位置に配置し、該スラグ含有ガス流中の相対的に粒径の大きなスラグを前記冷し金部材に付着させて除去する方式がある。
【００１７】
これにより、インフレータから噴出した高温のガスとインフレータ内部で意図的に捕集されなかった高温スラグの内、比較的粒径の大きなものは、エアバッグに到達する前に、インフレータ外部に配置された熱容量の大きな冷し金部材に衝突して、効率よく捕集され、冷却される。即ち、粒径の比較的大きな高温スラグ或いは溶融金属を含んだ重い高温スラグだけが冷し金部材の表面で固化して付着する事により捕集される。従って、バッグの損傷を引き起こす最大の原因となる粒径の大きなスラグ、即ち、粒径が大きく、その結果熱容量の大きな高温スラグをガスから分離し、バッグと触れる前に冷し金部材で除去する様にしている。そして、残りの熱容量の比較的小さい高温スラグは積極的にガスに同伴（伴流）させているのである。
【００１８】
一方、ガスは冷し金部材に当たっても、冷し金部材の表面積は、インフレータ内に配置された冷却フィルタ部材に比べるとはるかに小さく、つまりガスとの伝熱面積が非常に小さいので、熱エネルギの損失が非常に小さい。加えて、前述した様にガス中には熱容量の小さな高温スラグを比較的多く同伴（伴流）しているため、この微細高温スラグが熱源となってガス温の低下を防ぎ、ガスの保有する内部エネルギ、つまりバッグの展開に必要な十分な圧力エネルギが、噴出ガス中に保有されたままバッグ中に流入する事になる。
【００１９】
この結果、従来のインフレータに比べると、インフレータで発生するガスエネルギが効率的に活用される事になり、少ないガス発生剤で十分な展開圧が得られる事になる。換言すれば、ガス発生剤の量が同じであれば、より高い展開圧が得られるインフレータとなっており、従って本発明によれば、インフレータの小型化を一層促進することが可能となる。更に、ガス中の微細スラグの有する熱容量は、ガスの熱容量に比べて相当大きなものであるから、外界との接触により冷却されて温度の低下をきたすガスに熱補給を行うことになり、この結果、ガス温度とガス圧の急速な低下が阻止され、図６の実線で示した様に、エアバッグの緩衝材として有効に機能するＭｆｓ以上のガス流出速度が、長時間に亘って維持される事になる。
【００２０】
又、本発明の他のものは、上記発明における開口部から噴出するスラグ含有ガスのスラグ保有量を２〜１０ｇになる様にインフレータ内の冷却フィルタ部材の充填量を調整したものである。２ｇは、噴出ガス中にスラグを同伴させてスラグの熱容量を熱源として利用し、ガスの内部熱エネルギの増加という効果を有効に発揮させるために最低限必要な量である。一方１０ｇを超えると、最早インフレータとして安全許容基準（スラグ中に含まれる有害成分の車室内放出許容基準）を満足できなくなる虞れが生じるからである。
【００２１】
又、本発明の他のものは、上記発明における冷し金部材と開口部から噴出するスラグ含有ガスとの接触により、冷し金部材で捕集されるスラグ量が１〜２ｇ，捕集効率で１０〜３０％となる様にしたものである。この範囲であれば、上記発明の効果を確実に享受できる一方、この範囲を超えると、噴出ガス中の熱源としてのスラグ同伴量が少なくなり、バッグを展開させ様とするガスの内部エネルギーの効率的増加につながり難く、又、上記範囲を下回る場合には、比較的熱容量の大きい大型スラグを完全には捕集できず、時にはバッグ損傷の虞れもあり得るからである。
【００２２】
又、本発明の他のものは、前記冷し金部材の上端が、ハウジング外壁開口部の下端を通る水平軸を基準にして、上下方向に−４５°〜＋４５°の範囲内に位置する様に、該冷し金部材を配置して冷し金部材と噴出ガス流との接触を行なわせる様にしたものである。噴出されるガスは、燃焼ガスとスラグとの混層流であるが、ミクロ的な観察では、粒子径の大きな大径のスラグほど混層流の下側を浮遊しながら流れており、ガス噴出後、大径のスラグほど手前側に落下する傾向にある事を考慮し、この大径スラグを確実に捕集するための冷し金部材の好適な配置として、前記角度が選定されている。又この範囲であれば、スラグ捕集効率をガス発生剤の種類と燃焼条件の変化に対応させて調整するに当たり、インフレータへの要求仕様を大きく変化させる事なく容易に対処できる事になる。尚、インフレータの小型化，軽量化の観点からは、−４５°〜−２０°の範囲内に設定する事が好ましい。
【００２３】
又、本発明の他のものは、前記冷し金部材における噴出ガスとの接触面を粗面に形成したものであり、これにより、熱容量の比較的大きなスラグが表面に付着し易くする事ができ、スラグの捕集効果を上げることができる。又、その分、冷し金部材の配置面積の節約につながり、ひいては軽量化に資することになる。尚、粗面の形成方法としては、表面そのものを粗くする以外に表面に金網等を添設することによっても可能である。勿論、これらの手段に限定されるものではない。
【００２４】
又、本発明の他のものは、前記冷し金部材における噴出ガスの接触面が、水平面から３０°〜１２０°の傾斜角度を有する様にしたものであり、これによってバッグを展開させようとする高圧ガスの持つ熱エネルギーの損失を少なくして、バッグの展開のための仕事量に有効に変換させるためのものであり、特に、ガス流を適切に方向付けするという観点からは６０°〜１００°の傾斜角度とする事が好ましい。
【００２５】
又、本発明の他のものは、前記冷し金部材を、ハウジング外壁開口部からの水平距離にして４０ｍｍ以内の位置に取付配置する様にしたものであり、４０ｍｍを超える場合は、バッグとインフレータとの連結、つまりエアバッグ装置の組立が困難となるからである。
【００２６】
又、本発明の他のものは、前記冷し金部材の配置形態として、冷し金部材を、ハウジング構造のサイドフランジに直接的に又はインフレータ・エアバッグ連結部材を介して間接的にサイドフランジに取り付ける様にしたものである。これにより、インフレータの小型化を更に容易にしている。
【００２７】
又、本発明は、前記ガス発生剤として、発熱量が２０００ジュール／ｇ以上、好ましくは２０００〜４５００ジュール／ｇの非アジ化系の含窒素有機化合物を使用する場合に特に有効なものである。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るエアバッグ装置の要部を示すもので、エアバッグの展開した状態を示す要部断面説明図である。図１において、インフレータ１は内筒３と外筒４とを有する二重短管円筒状のハウジング２を備えており、ハウジング２の内部の内筒３内に点火室Ｐが形成され、又内筒３と外筒４の間には、燃焼室Ｇ，冷却フィルタ室Ｆが形成されている。尚、３１は点火器、３２はエンハンサである。
【００２９】
燃焼室Ｇと冷却フィルタ室Ｆとの境界部には、インナーウォール５が配置され、冷却フィルタ室Ｆには冷却フィルタ部材６，７が配置されている。この場合、冷却フィルタ部材６で主に冷却効果を高め、冷却フィルタ部材７でスラグの捕集効果を上げるようにしている。又、点火室Ｐ，燃焼室Ｇ，冷却フィルタ室Ｆは、開口部８，９で連通され、更に冷却フィルタ室Ｆとインフレータ１の外部とは開口部１０で連通されている。
【００３０】
冷却フィルタ部材６，７の両者の装填量は、ガス発生剤としての非アジ化系ガス発生剤１１が燃焼したときに発生するスラグ相当量の５０〜７０％程度だけ捕集できる容積分に設定されている。換言すると、開口部１０から噴出するガスに、２〜１０ｇ程度のスラグが積極的に同伴されるように冷却フィルタ部材６，７の装填量が決定されている。
【００３１】
ハウジング２のサイドフランジ１２には、ハウジング２の外周面近傍に冷し金部材１３が立設されている。この冷し金部材１３は、後述する様に噴出ガス中の熱容量の大きなスラグを冷却捕集するものであるので、付着スラグによって容易に温度が上がらない様に、捕集予定スラグ量に対して充分大きな熱容量を有する様に設計されているが、表面積はそれほど大きくする必要はない。又、冷し金部材１３の上端は、開口部１０の下端を通る水平軸とほぼ一致している。
【００３２】
次に、インフレータの作動を図１により説明する。衝突信号を受けて通電された点火器３１の点火によって非アジ化系ガス発生剤１１が燃焼する。発生した高温で且つ多量のスラグを含むガスは、冷却フィルタ部材６，７を通過して開口部１０からバッグ１５内に噴出される。この場合、冷却フィルタ部材６，７は、前述の様にガス発生剤１１が燃焼したときに発生するスラグ相当量の５０〜７０％程度だけ捕集できる量しか装填されていない。即ち、開口部１０を通過するガス中には積極的にスラグを２〜１０ｇ程度同伴させる構造となっている。このため、この状態のままのガスをバッグ１５内に直接放出すれば、バッグ１５を確実に損傷することになってしまう。
【００３３】
そこで、図示のインフレータでは、インフレータ内部の冷却フィルタ部材６，７で意図的に捕集されなかった高温のスラグは、インフレータ外部にある熱容量の大きい冷し金部材１３に衝突して効率よく冷却され、この時、比較的大径の溶融スラグ或いは溶融金属を含んだ大径スラグだけが冷し金部材１３に付着し、固化することにより捕集される。即ち、エアバッグ１５の損傷を引き起こす最大の原因となる熱容量の大きな大径スラグのみをガスから分離し、バッグ１５に付着する前に冷し金部材１３で除去する様に構成されている。そして、残りの比較的小径の熱容量の小さな高温のスラグは、ガスに依然として同伴（浮遊）されたままである。
【００３４】
一方、ガスは冷し金部材１３に当たっても、該冷し金部材１３の表面積がインフレータ１内に配置された冷却フィルタ部材６，７よりもはるかに小さく、つまり伝熱面積が非常に小さいので、ガスからの熱移動は少なくエネルギの損失が非常に小さい。この事に加え、前述した様にガス中には熱容量の小さな（しかし乍らガスに比べて熱容量の大きな）微細な高温スラグを比較的多く同伴しているため、このガスに比べて熱容量の大きなスラグが熱源となってガス温の急激な低下を防ぎ、従って圧力低下も少なくてガスの保有エネルギ即ちバッグの展開に必要なエネルギを維持した状態となり、図６の実線で示した様な、緩衝機能を長時間に亘って維持できる事になる。
【００３５】
この結果、ガス発生剤１１の装填量が従来のインフレータに比べて少ない状態でも十分な展開圧が得られるインフレータとなっており、逆に言えば、ガス発生剤１１の装填量が同じであれば、より高い展開圧が得られるインフレータである。従って本発明のインフレータは、小型化の要請に容易に対応することが可能である。
【００３６】
冷し金部材１３の配置構成としては、ハウジング２の外壁からの距離が最大４０ｍｍの範囲内でハウジング２から離れるにつれて、冷し金部材１３の上端が低くなる様に設定すればよい。具体的には、図２に示す様に冷し金部材１３の上端が開口部１０を通る水平軸を基準にして上下方向に−４５°〜＋４５°の範囲内、好ましくは−４５°〜−２０°の範囲内に存在する様に配置すればよい。
【００３７】
これにより、ガス噴出後、前下がりに落下していく粒径の大きいスラグだけを効率よく捕集し、粒径の小さいスラグは積極的にガスに同伴させ、ガスには冷し金部材１３による影響が殆ど及ばない様にする事ができる。又、この様な冷し金部材１３は粒径の大きいスラグの捕集効率を適切に変更できる構成であるため、インフレータの種々の要求仕様に容易に対処できる汎用性の高いものとなる。又、冷し金部材１３を開口部１０からの水平距離にして４０ｍｍ以内の位置に取付配置する限り、バッグとインフレータとの連結、つまりエアバッグ装置の組立上の問題が生じる事もない。
【００３８】
又、図３に示す様に、冷し金部材１３における噴出ガスの接触面１３ａが水平面から３０°〜１２０°、好ましくは６０°〜１００°傾斜させ、開口部１０からの噴出ガス流を適切に方向付けできる構成とする事により、バッグ１５を展開させようとするガスの有する熱エネルギーの低下を避けて噴出ガスをバッグの展開のための仕事エネルギーに有効に変換させる事ができる。
【００３９】
又、冷し金部材１３としては、図１に示す様に、ハウジング２のサイドフランジ１２に直接配置する以外に、インフレータ・バッグ連結部材を介して間接的にサイドフランジ１２に取り付けても良い。図４及び図５（ａ）〜（ｃ）における冷し金部材２１，２２，２３，２４がその例である。即ち、これらの冷し金部材２１〜２４はいずれも、図１におけるボルト１６の押さえ金部材１８と冷し金部材１３とが丁度一体となった形態例であり、ボルト・ナット（２５，２６），（２７，２８），（２９，３０），（３１，３２）により、サイドフランジ１２に取り付けられている。尚、３３は補強布である。
【００４０】
又、図４に示す冷し金部材２１の断面形状は、Ｌ字形であるが、Ｕ字形として図５（ａ）に示す様にインフレータ１に近い側の立上がり部分を切り取った構成としたり、又、図５（ｂ）に示す様にインフレータ１に遠い側の立上がり部分を切り取った構成としたり、更には図５（ｃ）に示す様にＵ字形のままとする等、自由に変更可能である。更に、スラグ捕集部材としては、上述の冷し金部材の他に、他の形状構造のものを採用し、それをインフレータの開口部とエアバッグとの間に配置してもよい事は言うまでもない。
【００４１】
又、図１のインフレータ１では、ガス発生剤１１として非アジ化系のガス発生剤を使用する例を示したが、その中でも、即ちテトラゾール類，トリアゾール類，カルボンアミド類，ジシアンジアミド類，グアニジン類等々の今日までに提案されている各種の含窒素有機化合物であって、発熱量が２０００ジュール／ｇ以上の高発熱ガス発生剤を用いる場合には、これを従来の様に、インフレータ内で充分冷却してエアバッグ内に噴出させようとすると、多量の冷却フィルタ部材が必要になり、インフレータが大型化せざるを得ないが、本発明によれば、高温のスラグを同伴したままエアバッグ内に噴出させる事ができるから、インフレータの小型化が実現できる点で特に有利となる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、インフレータから噴出した高温のガスとインフレータ内部で意図的に捕集されなかった高温のスラグは、インフレータ外部に設置された熱容量の大きな冷し金部材等のスラグ捕集部材に衝突して、効率よく冷却捕集される事になる。この時、比較的粒径の大きな溶融スラグ或いは溶融金属を含んだ溶融スラグだけが冷し金部材に付着し、固化する事によって捕集されるので、バッグの損傷を引き起こす最大の原因となる粒径の大きなスラグをガスから分離し、バッグに到達する前に冷し金部材で除去される事になる。この結果、残部の粒径の比較的小さなスラグは、積極的にガスに浮遊同伴される事になる。
【００４３】
一方、ガスは冷し金部材に衝突しても、冷し金部材の表面積がインフレータ内に配置された冷却フィルタ部材よりもはるかに小さく、つまりガスとの伝熱面積が非常に小さいので、ガスの熱エネルギの損失は非常に小さい。この事に加え、前述した様にガス中には粒径の小さいスラグを比較的多く浮遊同伴しているため、ガスに比して熱容量の大きな微細スラグが、言わば熱源となってガス温の低下を阻止し、圧力の低下を阻止するので、ガスのバッグの展開に必要なエネルギーを豊富に確保することができる。
【００４４】
従って、ガス発生剤の装填量が、従来のインフレータに比べて少ない状態でも十分なバッグ展開圧が得られるインフレータとなっており、換言すれば、ガス発生剤の装填量が同じであれば、より高いバッグ展開圧のインフレータが得られる事になる。従って本発明に係るインフレータによれば、小型化の要請に容易に対応することができる。
【００４５】
又、インフレータの開口部から噴出するスラグ含有ガス中のスラグ量を、２〜１０ｇになる様に、インフレータ中の冷却フィルタ部材の量を調整すれば、更に一層上記効果が発揮され、エアバッグの安全許容基準（スラグ中に含まれる有害成分の車室内放出許容基準）をも十分に満足できるインフレータとする事ができる。
【００４６】
更に、冷し金部材と開口部から噴出するスラグ含有ガスとの接触により、冷し金部材で捕集されるスラグ量が、１〜２ｇで捕集効率で１０〜３０％となる様に冷し金部材を設計すれば、前記効果は一層顕著になる。特に、比較的粒径の大きなスラグは完全に捕集できるので、バッグ損傷のおそれも確実に解消する事ができる。
【００４７】
又、冷し金部材の上端が、ハウジング外壁開口部の下端を通る水平軸を基準にして上下方向に−４５°〜＋４５°の範囲内に存在する様に配置する事により、該冷し金部材と噴出ガス流との接触確率を大となし、ガス噴出後、前下がりに落下していく粒径の大きなスラグを効率よく確実に捕集する事ができる。一方、ガスは、冷し金部材による冷却の影響が殆ど及ばず、高温高圧のエネルギを維持したままバッグ中に流入する。更に、インフレータも、種々の要求に容易に対処できる汎用性の高いものとすることができ、加えて、バッグとインフレータとの連結、つまりエアバッグ装置の組立上の問題が生じることもない。
【００４８】
又、冷し金部材における噴出ガスとの接触面を粗面に形成する事により、その表面へのスラグ付着効率が高くなる。又、冷し金部材における噴出ガスの接触面を水平面から３０°〜１２０°の傾斜角度を有する様になす事により、バッグを展開させようとするガスの有する熱エネルギをなるべくロスさせる事なく、噴出ガスをバッグの展開のための仕事エネルギに有効に変換させることができる。
【００４９】
又、冷し金部材をハウジング外壁開口部からの水平距離にして４０ｍｍ以内の位置に取付配置する事により、組立面でも何の心配のないインフレータとすることができる。更に、冷し金部材の配置形態として、冷し金部材を、ハウジング構造のサイドフランジに直接的に又はインフレータ・エアバッグ連結部材を介して間接的にサイドフランジに取り付ける事により、インフレータの小型化の要請に応えると共に組立作業の自由度も確保する事が可能となる。
【００５０】
又、ガス発生剤として、発熱量が２０００〜４５００ジュール／ｇの発熱量が大きな非アジ化系ガス発生剤を使用しても、インフレータ内の冷却フィルタ部材の充填量を増加させる事なく小型・軽量のインフレータを得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るエアバッグ装置の構成及び作動を示す要部断面説明図である。
【図２】冷し金部材の配置範囲を開口部との関係で示す要部説明図である。
【図３】冷し金部材の傾斜配置状態を示す要部説明図である。
【図４】冷し金部材をインフレータ・バッグ連結部材を介してインフレータのサイドフランジに間接的に取り付ける構成を示す要部説明図である。
【図５】冷し金部材をインフレータに間接的に配置する変形例であり、（ａ）は冷し金部材として、断面Ｕ字形の部分のうち、インフレータに近い側の立上がり部分を切り取った構成、（ｂ）は反対にインフレータに遠い側の立上がり部分を切り取った構成、（ｃ）はＵ字形のままの構成をそれぞれ示す要部説明図である。
【図６】インフレータのガス流量の時間的変化を示すグラフであり、実線は本発明の例を示し、点線は従来例を示している。
【符号の説明】
１  インフレータ
２  ハウジング
３  内筒
４  外筒
５  インナーウォール
６，７  冷却フィルタ部材
８，９，１０  開口部
１１  ガス発生剤
１２  サイドフランジ
１３，２１，２２，２３，２４  冷し金部材
１５  エアバッグ
２５，２７，２９，３１  ボルト
２６，２８，３０，３２  ナット
３１  点火器
３２  エンハンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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