(57)【要約】本発明のガス発生器Ｓは、長尺円筒状のハウジング１内を、仕切板体２により燃焼室１６及び冷却濾過室１７とに画成する。燃焼室１６内には、燃焼により高温ガスを発生させるガス発生剤５を装填し、冷却濾過室内１７には高温ガスのスラグ捕集及び冷却を行うフィルタ材３を装着する。ハウジング１の蓋部材９には燃焼室１６内のガス発生剤５を着火燃焼させる点火手段７を装着してなる。ガス発生器Ｓでは、ハウジング１を燃焼室１６内に突出して環状突起６を形成する。この環状突起６は、燃焼室１６側から仕切板体２を押圧しつつフィルタ材３とで挟持する。
2001074631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端を閉鎖した長尺円筒状のハウジングと、前記ハウジングの内周に嵌挿され、該ハウジング内を軸方向に燃焼室及び冷却濾過室とに画成する仕切板体と、前記燃焼室内に装填され、燃焼により高温ガスを発生させるガス発生剤と、前記冷却濾過室内に装着され、前記ハウジングの軸端部及び前記仕切板体との間にわたって配置されるフィルタ材と、前記燃焼室側から前記仕切板体を前記フィルタ材とで挟持する、前記ハウジングを前記燃焼室内に突出して形成される突起と、前記ハウジングに装着され、前記燃焼室内の前記ガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、を備えてなることを特徴とするガス発生器。
【請求項２】
前記突起が、前記ハウジングの全周にわたって形成される環状突起であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガス発生器。
【請求項３】
前記フィルタ材は、前記ハウジングの軸方向に貫通する燃焼穴を有する円筒状に形成し、該燃焼穴内に前記ガス発生剤を装填したことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガス発生器。
【請求項４】
前記仕切板体は、前記ハウジングの内周及び前記フィルタ材の外周に嵌挿される外筒支持材を有するコップ形状に形成したことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のガス発生器。
【請求項５】
前記仕切板体に、前記燃焼室内、前記フィルタ材の燃焼穴内の少なくとも一方に突出する内筒材を形成し、該内筒材を通して前記燃焼室内及び前記フィルタ材の燃焼穴内とを連通したことを特徴とする請求の範囲第４項に記載のガス発生器。
【請求項６】
前記仕切板体に、前記燃焼室内に突出する内筒材を形成し、該内筒材を通して前記燃焼室内及び前記フィルタ材内とを連通したことを特徴とする請求の範囲第４項に記載のガス発生器。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、側面衝突用又は助手席用のエアバッグを膨張展開させるのに好適なガス発生器に関する。
背景技術
側面衝突用のエアバッグを膨張展開させるガス発生器の一例としては、第５図に示すものがある。第５図のガス発生器は、両端を閉鎖した長尺円筒状のハウジング５１を備えている。ハウジング５１の内部には、仕切リング材５２が装着されている。仕切リング材５２は、ハウジング１の内周に嵌挿されて、ハウジング５１内を燃焼室５３及び冷却濾過室５４とに画成している。この仕切リング材５２の外周には、ハウジング５１の環状突起５５を嵌め込む環状溝５６が形成されている。環状突起５５は、ハウジング５１の外周に絞り加工を施すことで、環状溝５６内に突出して形成される。この環状突起５５は、環状溝５６内の形状に倣って嵌め込まれ、仕切リング材５２をハウジング５１内に位置決め固定する。燃焼室５３内には、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤５７が装填されている。冷却濾過室５４内には、円筒状のフィルタ材５８が装着されている。また、ハウジング５１の軸端部には、燃焼室５３内のガス発生剤５７を着火燃焼させる点火手段５９が装着されている。
このガス発生器においては、衝突センサーからの衝突検出信号により点火手段５９を通電発火させて、この火炎を燃焼室５３内に噴出する。燃焼室５３内では、噴出された火炎によりガス発生剤５７が着火燃焼され、多量の高温ガスを発生させる。燃焼室５３内で発生した高温ガスは、所定内圧で破裂プレート６０を破裂し、仕切リング材５２内を通ってフィルタ材５８の内周内に流出される。そして、高温ガスは、フィルタ材５８内に流入し、ここでスラグ捕集及び冷却を経て、ハウジング５１の各ガス放出孔５１ａからエアバッグ内に放出される。エアバッグは、各ガス放出孔５１ａから放出される多量の清浄なガスにより急速に膨張展開される。
従来のガス発生器では、ハウジング５１の環状突起５５を仕切リング材５２の環状溝５６内に嵌め込むことで、仕切リング材５２をハウジング５１内に位置決め固定する構造を採用している。従って、仕切リング材５２では、環状溝５６を形成するため、ハウジング５１の軸方向の寸法を厚くする必要がある。このため、ハウジング５１においても、仕切リング材５２を装着するため、軸方向の寸法を長くする必要があり、ガス発生器全体が大型化する。また、仕切リング材５２を厚くすること、及びハウジング５１を長くすることは、ガス発生器を重くし、製造コストも抑えることができない。
近年、ガス発生器の技術分野では、軽量、低価格、及び小型化のガス発生器が要求されつつある。この観点からして、従来のガス発生器では、軽量、低価格、及び小型化のものを提供することが困難である。
本発明の目的は、軽量、低価格、及び小型化のガス発生器を提供することにある。
発明の開示
本発明のガス発生器は、主として側面衝突用又は助手席用のエアバッグを膨張展開させるもので、長尺円筒状のハウジング内を、仕切板体により燃焼室及び冷却濾過室とに画成する。燃焼室内には、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤を装填し、冷却濾過室内には高温ガスのスラグ捕集及び冷却を行うフィルタ材を装着する。ハウジングの軸端部には、燃焼室内のガス発生剤をハウジングの軸端側から着火燃焼させる点火手段を装着してなる。
そして、本発明のガス発生器では、ハウジングを燃焼室内に突出することで突起を形成する。この突起は、燃焼室側から仕切板体を押圧しつつフィルタ材とで挟持するものである。なお、突起は、ハウジングの外周に絞り加工を施すことで形成することが好ましい。また、突起はフィルタ材を挟持できれば、１ヶ所のみでもよいが、２ヶ所以上設けるのが好ましく、更には、ハウジング全周にわたって突出する環状突起がより好ましい。
これにより、仕切板体は、突起、好ましくは環状突起及びフィルタ材との間で挟持されて、ハウジング内に位置決め固定されるので、該仕切板体の厚さを最小限のものにできる。即ち、仕切板体は、燃焼室の燃焼による内圧や高温ガスの熱に耐えうる最小限の厚さにできる。
また、ガス発生器の組立ては、ハウジングに突起、好ましくは環状突起を形成した後、仕切板体をハウジングの内周に嵌挿して突起、好ましくは環状突起に当接させる。この状態で、燃焼室内にガス発生剤を装填し、及び冷却濾過室内にフィルタ材を装着する。続いて、ハウジングの両端部を閉鎖することで、仕切板体を突起、好ましくは環状突起及びフィルタ材との間で挟持する。ガス発生器の組立は、予め突起、好ましくは環状突起をハウジングに形成することで、簡単な作業で行うことができる。
また、本発明となるガス発生器では、フィルタ材を、ハウジングの軸方向に貫通する燃焼穴を有する円筒状に形成し、該燃焼穴内にガス発生剤を装填してなる。
これにより、ガス発生剤を装填するための容積を、フィルタ材内に確保することができ、ハウジングの軸方向の長さを短くできる。
また、本発明となるガス発生器では、仕切板体を、外筒支持材を有するコップ状に形成したものである。
これにより、仕切板体は、外筒支持材により、フィルタ材のハウジングの径方向への移動を規制しつつ、ハウジング及びフィルタ材との間に環状のガス通過空間を形成する。このガス通過空間は、フィルタ材内から流出する清浄なガスを均一化して、エアバッグ内への放出を可能とする。
また、ガス発生器の組立では、予めコップ状の仕切板体をフィルタ材に装着することでユニット化でき、このユニットをハウジング内に嵌挿するだけで、フィルタ材の装着、及び仕切板体の位置決め固定を行える。
また、本発明となるガス発生器では、仕切板体に、燃焼室内又は／及びフィルタ材の燃焼穴内に突出する内筒材を形成し、内筒材を通して燃焼室内及び燃焼穴内とを連通するものである。
これにより、燃焼室内で発生した高温ガス、火炎などを、内筒材からフィルタ材の燃焼穴内に集中して導入できる。
また、本発明となるガス発生器では、仕切板体に、燃焼室内に突出する内筒材を形成し、内筒材を通して燃焼室内及びフィルタ材内とを連通するものである。
これにより、燃焼室内で発生した高温ガス、火炎などを、内筒材からフィルタ材内に集中して導入できる。
発明を実施するための最良の形態
本発明の実施形態におけるガス発生器について、第１図〜第３図を参照して説明する。
第１図〜第３図に示すガス発生器Ｓは、主として側面衝突用のエアバッグを膨張展開させるものである。ガス発生器Ｓは、長尺円筒状のハウジング１と、仕切板体２と、フィルタ材３と、ガス発生剤５と、環状突起６及び点火手段７とを備えている。このガス発生器Ｓでは、仕切板体２を、環状突起６及びフィルタ材３とで挟持することで、ハウジング１内に位置決め固定する構造を採用する。
ハウジング１は、両端が開口する外筒材８と、外筒材８の各開口側を閉鎖する蓋部材９，１０とで構成される。このハウジング１は、各蓋部材９，１０を外筒材８内の各開口側に嵌挿して、外筒材８の各開口側の外周回りに絞り加工を施すことで、内部に密封空間Ｐを形成する構造である。絞り加工は、外筒材８の各開口側を各蓋部材９，１０の環状溝１１内に嵌め込み、該環状溝１１内のシール材１２を弾接することで、ハウジング１内を密封する。外筒材８には、密封空間Ｐ及びエアバッグ内とを連通する複数のガス放出孔８ａが形成されている。各ガス放出孔８ａは、ハウジング１の軸方向の中程より蓋部材１０側（フィルタ材２が配置されている部位）に形成され、外筒材８の周方向及び軸方向に所定間隔ごとに開口している（第２図参照）。これら各ガス放出孔８ａは、ハウジング１の内周に貼着されたバーストプレート２０によって閉鎖されている。このバーストプレート２０は、アルミ等の金属箔によって形成され、ハウジング１内の防湿と内圧調整の役割を果たす。また、蓋部材１０にはハウジング１内に開口する支持穴１９が形成されている。なお、外筒材８や各蓋部材９，１０としては、スチール、ステンレス、メッキ付きスチール等の金属部材に代表される剛性素材で形成するのが好ましい。
仕切板体２は、外筒支持材１３と、外筒支持材１３の一端を閉鎖する仕切板１４とを一体形成することで、円筒コップ形状にされている。仕切板１４には、外筒支持材１３内に開口するガス穴１５が形成されている。この仕切板体２は、外筒支持材１３をハウジング１の内周に嵌挿することで、ハウジング１内の軸方向の中程に装着される。また、外筒支持材１３は、蓋部材１０側に突出してハウジング１の内周に嵌挿され、フィルタ材３の外周に嵌挿可能な状態にされている。これで、仕切板体２によって、ハウジング１の密封空間Ｐ内は軸方向に燃焼室１６及び冷却濾過室１７とに画成されている。燃焼室１６は、仕切板体２より蓋部材９側に形成されている。冷却濾過室１７は仕切板体２より蓋部材１０側に形成されている。また、仕切板体２の外筒支持材１３及び仕切板１４の厚さｔは、ハウジング１の内圧上昇及び高温ガス、火炎の熱等に耐えうる最小限のものとする。この仕切板体２としては、板厚ｔのスチール板材等をプレス成形することにより製造する。
フィルタ材３は、燃焼穴２３を有する円筒状に形成されて、冷却濾過室１７内に装着される。このフィルタ材３の外周には、フィルタ支持材１８が設けられており、フィルタ材３は、フィルタ支持材１８内に一体化されて、仕切板体２及びハウジング１の軸端部となる蓋部材１０との間にわたって配置される。また、フィルタ材３の各軸端部３Ａ，３Ｂは、仕切板体２の外筒支持材１３内及び支持穴１９内に嵌挿することで支持されている。これで、フィルタ材３は、フィルタ支持材１８及びハウジング１との間で環状のガス通過空間Ｐ１を形成する。また、フィルタ材３の燃焼穴２３は、ハウジング１の軸方向に貫通して仕切板体２のガス穴１５に連通している。さらに、フィルタ材３は、仕切板体２の外筒支持材１３によりハウジング１の径方向の移動が規制されている。また、フィルタ材３を外筒支持材１３により支持することで、フィルタ材３及びフィルタ支持材１８とバーストプレート２０とが接触することをなくしている。なお、フィルタ支持材１８には、フィルタ材３内及びガス通過空間Ｐ１とを連通する複数のガス通過孔１８ａが形成されている。
ガス発生剤５は、燃焼により高温ガスを発生させるもので、燃焼室１６内及びフィルタ材３の燃焼穴２３内に連続して装填されている。これにより、燃焼室１６が主となる第１燃焼室として機能し、また、フィルタ材３の燃焼穴２３が副となる第２燃焼室として機能する。また、ガス発生剤５は、クッション材２１により振動による粉状化が防止されている。クッション材２１は、ガス発生剤５及び押え材２２との間に装着されている。このクッション材２１には、点火手段７からの火炎の威力を遅延なく、確実にガス発生剤５に伝達するための十字状の切欠きが形成されている。クッション材２１としては、シリコンゴムやシリコン発泡体等の弾性材で形成する。
環状突起６は、ハウジング１の外周回りに絞り加工を施すことで形成される。絞り加工は、ハウジング１の燃焼室１６側であって、仕切板体２の近傍部位を燃焼室１６内に突出することで環状突起６を形成する（第１図参照）。この環状突起６は、燃焼室１６側から仕切板１４を押圧しつつフィルタ材３の軸端３ａとで挟持することで、該仕切板体２をハウジング１内の軸方向の中程に位置決め固定させる。また、環状突起６は、仕切板１４との押圧により、該仕切板１４でフィルタ材３の軸端３ａを閉鎖すると共に、ガス通過空間Ｐ１を燃焼室１６から密封する。さらに、環状突起６は、仕切板１４との押圧により、フィルタ材３の燃焼室１６側への移動を規制する。
点火手段７は、通電発火する点火具のみで構成され、ハウジング１内から蓋部材９に装着される。また、点火手段７は、燃焼室１６側に突出して、押え材２２を通してクッション材２１に当接している。この点火手段７は、衝突センサーからの衝突検出信号により通電発火される。
次に、ガス発生器Ｓの作動を説明する。
衝突センサーが自動車の衝突を検出すると、ガス発生器Ｓは、点火手段７を通電発火させる。点火手段７の火炎は、クッション材２１を破裂、開口した後、燃焼室１６内に噴出されて、ガス発生剤５をハウジング１の軸端部となる蓋部材９側から強制的に着火燃焼させる。これで、燃焼室１６内には、多量の高温ガスが発生する。
燃焼室１６内で発生した高温ガス、火炎等などは、仕切板体２によりガス穴１５内に導かれ、フィルタ材３の燃焼穴２３内に流出する。このとき、高温ガス、火炎などは、環状突起６及び仕切板１４との押圧により、直接、フィルタ材３の軸端３ａ及びガス通過空間Ｐ１に流れることなく、フィルタ材３の燃焼穴２３内に導かれる。
フィルタ材３の燃焼穴２３に流出した高温ガス、火炎などは、仕切板材２側から順次、フィルタ材３内に流入し、ここでスラグ捕集及び冷却を経て、ガス通過空間Ｐ１内に流出される。これと同時に、フィルタ材３の燃焼穴２３内のガス発生剤５を仕切板体２側から順次着火燃焼させる。ハウジング１内での燃焼が進んで、ハウジング１内が所定圧力まで上昇すると、バーストプレート２０が破裂して、ガス通過空間Ｐ１内で均一にされた清浄なガスが各ガス放出孔８ａからエアバッグ内に放出される。これで、エアバッグは、各ガス放出孔８ａから放出される多量の清浄なガスにより、急速に膨張展開される。
このように、本発明のガス発生器Ｓでは、仕切板１４を環状突起６及びフィルタ材３の軸端３ａとで挟持することで、仕切板体２をハウジング１内に位置決め固定する構造を採用する。従って、仕切板体２の厚み寸法ｔは、燃焼室１６の所定内圧や高温ガスの熱等に耐えうる最小限のものにできる。この結果、ガス発生器Ｓは、仕切板体２の厚さのみならず、ハウジング１の軸方向の長さを短くすることができ、軽量、低価格及び小型化のものを提供可能となる。
また、フィルタ材３の燃焼穴２３内にガス発生剤５を装填することで、ガス発生剤５の装填容積を、フィルタ材３内に確保することができ、ハウジング１の軸方向の長さを短くできる。
さらに、仕切板材２を、外筒支持材１３及び仕切板１４とでコップ状に形成することで、フィルタ材３とユニット化でき、ガス発生器Ｓの組み立て工程の簡素化を図ることが可能となる。すなわち、ガス発生器Ｓの組立ては、ハウジング１に環状突起６を形成した後、仕切板体２をハウジング１の内周に嵌挿し、環状突起６に当接することで、ハウジング内を燃焼室１６及び冷却濾過室１７に画成する。そして、ガス発生器Ｓは、燃焼室１６内にガス発生剤５を装填し、冷却濾過室１７内にフィルタ材３を装着した後、外筒材８の各開口側を各蓋部材９，１０で閉鎖することで、組み立てられる。この組立て工程においては、予めコップ状の仕切板体２をフィルタ材３の軸端部３Ａに嵌挿することでユニット化となし、このユニットをハウジング１内に嵌挿することができる。このように、ガス発生器Ｓの組立ては、予め環状突起６を形成した後、ガス発生剤５を装填、フィルタ材３を装着することで、簡単な作業で行うことができる。特に、仕切板体２及びフィルタ材３をユニット化することで、ガス発生器Ｓの組立て工程の簡素化を図れる。
また、仕切板材２をコップ状となすことで、フィルタ材３のハウジング１の径方向の移動を規制できると共に、ハウジング１及びフィルタ材３との間にガス通過空間Ｐ１を形成できる。ガス通過空間Ｐ１を形成することは、フィルタ材３内から流出する清浄なガスを均一化でき、各ガス放出孔８ａからエアバッグ内に放出するガス量を均一なものにすることが可能となる。これにより、エアバッグは、偏りなくスムーズに膨張展開される。そして、コップ状の仕切板体２によりフィルタ材３、フィルタ支持材１８を支持することで、フィルタ材３及びフィルタ支持材１８とバーストプレート２０との接触をなくして、バーストプレート２０の破損などを防止できる。
また、本発明のガス発生器Ｓでは、第４図に示す構成を採用できる。
第４図において、ガス発生器Ｓは、仕切板体２に内筒材３５を形成したものである。内筒材３５は、仕切板１４に形成され、ガス穴１５の内周縁回りから燃焼室１６内に突出している。
そして、燃焼室１６内で発生した高温ガス、火炎などは、燃焼室１６内に突出する内筒材３５により、該内筒材３５内に集中して流れる。これにより、燃焼室１６内で発生した高温ガス、火炎などを、内筒材３５、ガス穴１５を通してフィルタ材２の燃焼穴２３内に集中噴出させて、燃焼穴２３内のガス発生剤５を瞬時に、効率よく燃焼させられる。また、燃焼室１６内での高温ガス、火炎などを、内筒材３５内に集中させることで、内筒材３５の外周回りへの流量を低減できる。これにより、高温ガスなどによる仕切板１４の熱伝達が抑制され、もってフィルタ材３の軸端３ａへの熱溶融などの影響を緩和できる。
なお、仕切板体２としては、内筒材３５を燃焼室１６内に突出するものに限定されず、フィルタ材２の燃焼穴２３内に突出するもの、燃焼室１６内及びフィルタ穴内のいずれにも突出するものも採用できる。また、内筒材３５の突出量は、燃焼室１６内、及びフィルタ穴内でのガス発生剤５の燃焼に影響を与えないものとする。さらに、内筒材３５の内外径に、環状突起１６を形成するのに影響を与えないものとする。
なお、本発明のガス発生器Ｓでは、第１図〜第４図に示すものに限定されず、例えば、次のような形態を採用することができる。
（１）仕切板体２としては、ガス穴１５を有する仕切板１４のみからなるもの、仕切板１４及び内筒材３５からなる構成を採用できる。
（２）フィルタ材３は、フィルタ支持材１８を用いることなく、コップ状の仕切板体２で直接支持する構成を採用できる。
（３）フィルタ材３の燃焼穴２３内にガス発生剤５を装填しない構成を採用できる。
（４）フィルタ材３としては、円筒状のもののみならず、円柱状のものを採用できる。
（５）外筒材８は、一端が閉鎖された有底のものを用いることができる。
（６）外筒材８及び各蓋部材９，１０とは、絞り加工の他に、溶接などを用いて一体化することもできる。
（７）環状突起６は、ハウジング１の軸方向の中程に形成するものに限らず、ハウジング１の軸方向の任意部位に形成することもできる。これで、燃焼室１６及び冷却濾過室１７との容積割合を変更可能とする。
（８）ガス発生器Ｓは、インストルメントパネル内に装着される助手席用のエアバッグを膨張展開させるものに適用できる。
（９）点火手段には必要に応じてエンハンサー剤を採用することができる。
産業上の利用可能性
本発明のガス発生器によれば、ガス発生器、仕切板体の厚さのみならず、ハウジングの軸方向の長さを短くすることができ、軽量、低価格及び小型化のものを提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施形態におけるガス発生器を示す断面図である。第２図は、第１図のＡ−Ａ断面図である。第３図は、第１図のＢ−Ｂ断面図である。第４図は、本発明の実施形態における変形例のガス発生器を示す断面図である。第５図は、従来のガス発生器を示す断面図である。
【図１】
2001074631.tif 000003
【図２】
2001074631.tif 000004
【図３】
2001074631.tif 000005
【図４】
2001074631.tif 000006
【図５】
2001074631.tif 000007
【国際調査報告】
2001074631.tif 000008
2001074631.tif 000009
2001074631.tif 000010