JP2598816B2

JP2598816B2 - エアバック展開用ガス発生装置のガス濾過フィルタ

Info

Publication number: JP2598816B2
Application number: JP63309095A
Authority: JP
Inventors: 淳一岸本; 孝春戸倉; 美智雄塩田; 幸一上地
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-12-05
Filing date: 1988-12-05
Publication date: 1997-04-09
Anticipated expiration: 2012-04-09
Also published as: JPH02155861A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、衝突安全装置用の空気袋，救命袋，ゴムボ
ート，脱出シュート等のエアバックを燃焼ガスにより展
開するのに使用されるエアバック展開用ガス発生装置に
係わり、特に、エアバック内に供給される燃焼ガスを濾
過するためのガス濾過フィルタに関する。

〔従来の技術〕

従来、乗用車において、その衝突時のショックから運
転者を保護するための衝突安全装置は、例えば、60リッ
ターの容積を持つエアバックと、このエアバックをガス
により展開するためのエアバック展開用ガス発生装置と
から構成されており、乗用車の衝突時に、エアバック展
開用ガス発生装置内に充填した火薬類、あるいはその類
似組成物からなるガス発生剤を点火燃焼させ、その発生
ガスによりエアバックを瞬時に展開して、運転者を衝突
から保護し、運転者の重大な負傷を防止するようになっ
ている。

第８図は、特開昭55-110642号公報に開示される従来
のエアバック展開用ガス発生装置を示すもので、図にお
いて符号11は、多数のペレット状のガス発生剤13が収容
される燃焼室を示している。

この燃焼室11の中央には、ガス発生剤13を燃焼するた
めの点火器15および着火薬17が配置されており、また、
燃焼室11の内周に沿って燃焼室フィルタ19が配置されて
いる。

燃焼室11を囲繞して燃焼室フィルタ19を通過したガス
を流入する充気室21が、環状に配置されている。

そして、この充気室21内には、充気室フィルタ23が収
容されており、また、充気室21には、充気室フィルタ23
を通過したガスをエアバックに流出するためのガス流出
口25が配置されている。

このようなエアバック展開用ガス発生装置では、点火
器15に電気が通電されると、着火薬17が燃焼し、この燃
焼により、ガス発生剤13が燃焼し、このガス発生剤13の
ガスが、燃焼室11の内周に沿って配置される燃焼室フィ
ルタ19を通り、充気室21内に流入した後、充気室フィル
タ23により浄化され、ガス流出口25を通りエアバック内
に流入し、例えば、0.06秒程度の短時間でエアバックが
充分に膨張される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のエアバック展開用ガ
ス発生装置では、充気室21内に収容されるガス濾過フィ
ルタ23が、必ずしも、燃焼ガスに対する冷却，分散，濾
過等の機能を充分に有していることは言えず、従来か
ら、燃焼ガスを、確実に冷却，分散，濾過することので
きるエアバック展開用ガス発生装置のガス濾過フィルタ
が要望されていた。

また、高温かつ高速な燃焼ガスが瞬時にエアバック内
に流出するため、フィルタを燃焼ガスが流出する際の通
気抵抗を低くして、冷却，分散，濾過することのできる
ものが要望されていた。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、燃焼
ガスを、確実に冷却，分散，濾過することのできるエア
バック展開用ガス発生装置のガス濾過フィルタを提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のエアバック展開用ガス発生装置のガス濾過フ
ィルタは、ガスを冷却するとともにガスを乱流にし分散
するために筒状に複数回巻回された細目金網と、この細
目金網の外周に巻回されガス中に含有される微粉末を濾
過する無機繊維質シートと、この無機繊維質シートの内
側および外側に隣接して巻回され無機繊維質シートがガ
ス流により破壊されるのを防止するための金属繊維焼結
布と、前記外側の金属繊維焼結布の外側に巻回されガス
を乱流にし分散し、かつ、前記金属繊維焼結布をバック
アップしフィルタの強度を向上するための畳み織り金網
と、この畳み織り金網の外側に巻回されガスを冷却しフ
ィルタの強度を向上するための細目金網とを備えたもの
である。

〔作用〕

本発明のエアバック展開用ガス発生装置のガス濾過フ
ィルタでは、細目金網により、主に、燃焼ガスが冷却さ
れ、燃焼ガスが乱流とされ分散され、無機繊維質シート
により、主に、ガス中に含有される微粉末が濾過され、
金属繊維焼結布により、主に、無機繊維シートがガス流
により破壊されるのが防止され、また、畳み織り金網に
より、金属繊維焼結布がバックアップされ、フィルタ強
度が向上される。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す一実施例について説
明する。

第１図および第２図は、第３図のエアバック展開用ガ
ス発生装置におけるガス濾過フィルタの詳細を示してお
り、第３図は、本発明のエアバック展開用ガス発生装置
のガス濾過フィルタの一実施例を示している。

第３図において符号41は、ガス発生剤43が収容される
燃焼室を示している。

この燃焼室41の中央には、ガス発生剤43を燃焼するた
めの点火器45および着火薬47が配置されており、また、
燃焼室41の内周に沿って燃焼室フィルタ49が配置されて
いる。

また、燃焼室41を囲繞して燃焼室フィルタ49を通過し
たガスを流入する充気室51が、環状に配置されている。

そして、この充気室51内には、上部フィルタ53とガス
濾過フィルタ55とからなる充気室フィルタが収容されて
いる。また、充填室51には、ガス濾過フィルタ55を通過
したガスをエアバックに流出するためのガス流出口57が
配置されている。

なお、この実施例では、燃焼室41が、ハウジング本体
59の有底筒状部61と、この開口部に電子ビーム溶接63さ
れる蓋部材65により形成されている。

そして、ハウジング本体59は、第４図および第５図に
示すように、有底筒状部61と、この有底筒状部61の開口
部に外側に向けて一体に形成されるフランジ部67と、こ
のフランジ部67の外周からハウジング本体59の底面部69
側に向けて折曲される外筒部71とから形成されている。

この外筒部71の先端には、外側に向けて第２のフラン
ジ部73が一体形成されており、このフランジ部73には、
エアバックを取り付けるための取付孔75が形成されてい
る。

そして、充気室51は、第３図に示したように、ハウジ
ング本体59の外筒部71および有底筒状部61をハウジング
本体59の底面部69側から掩い部材77により掩い、この掩
い部材77を外筒部71および有底筒状部61に電子ビームあ
るいはレーザビーム等の溶接79,80により溶接接合する
ことにより形成されている。

なお、この実施例では、掩い部材77は、第６図に示す
ように、横断面Ｌ字形状をしており、一端がハウジング
本体59の外筒部71の内側に嵌挿され、他端に形成される
折曲部81の内周がハウジング本体59の有底筒状部61の外
周に当接されている。

なお、ハウジング本体59の有底筒状部61には、所定角
度を置いて、例えば、18個のオリフィス82が形成されて
おり、また、掩い部材77には、所定角度を置いて、例え
ば、18個のガス流出口57が形成されている。

また、この実施例では、ハウジング本体59,蓋部材65
および掩い部材77は、それぞれステンレス鋼により形成
されている。

燃焼室41内における点火器45および着火薬47の外側に
は、５枚のガス発生剤43が配置されており、この実施例
では、各ガス発生剤43は、中央に貫通孔の形成される環
状板状に形成されている。

なお、各ガス発生剤43は、着火性を向上するため、両
端面が薄く中心部が厚い太鼓状、あるいは、両端面部だ
けを面取りした、中心部が平坦な形状にすることが望ま
しく、必要によっては、中心から所定の角度で２〜４分
割しても良い。

また、このガス発生剤43は、例えば、アジカソーダ62
重量％，酸化鉄28重量％，過塩素酸カリ８重量％，ハン
ダガラス２重量％を含有しており、例えば、これ等の組
成の粒状物18〜22グラムを計量し、円環状の成形金型に
充填し、40〜60トンの圧力で加圧成形する。

これ等のガス発生剤43は、積層され、中央に形成され
る貫通孔には、点火器45および着火薬47が配置されてい
る。

また、各ガス発生剤43の間には、セパレータ83が配置
されている。

これ等のセパレータ83は、例えば、ステンレス製の10
〜45番の針金を用いた円環状の金網からなり、ガス発生
剤43の着火性を向上し、また、ガス発生剤43の排気通路
の確保を可能にしている。

この実施例では、これ等のガス発生剤43,セパレータ8
3,着火薬47および燃焼室フィルタ49は、ガス発生剤43お
よび着火薬47の吸湿を防止するため、密封容器85により
囲繞されている。

この密封容器85は、難燃性の熱可塑性プラスチック、
例えば、ポリプロピレン，ガラス繊維入りナイロン，ポ
リカーボネート，ポリアセタール，ポリサルホン，ポリ
エチレンテレフタレート等並びに難燃性の熱硬化樹脂、
例えば、エポキシ，フェノール樹脂，ポリフェニルサル
ファイド，アルミニウムからなり、上蓋86を下蓋87に嵌
挿した状態で超音波接合あるいはホットメルト溶着によ
り密封されている。この場合、アルミニウムは巻き締
め，接着あるいは電子ビーム溶接により密封される。

密封容器85の上蓋86の中央には、ガス発生剤43の貫通
孔側に陥没し、点火器45を収容するための凹部88が形成
されている。

ガス発生剤43の中央には、着火薬47が充填されてお
り、この実施例では、着火薬47は、マグネシウムをテフ
ロンで凝集処理して形成されている。

この着火薬47は、例えば、マグネシウム60重量％，四
弗化エチレン40重量％と外割りで三弗化塩化エチレン7.
5重量％からなる綿状着火薬であり、例えば1.1gの着火
薬を使用すると、発熱量が1940カロリー/g、ガス発生量
が41cc/gであり、従来の硼素−硝酸カリウムの着火薬の
発熱量1790カロリー/g、ガス発生量が79cc/gに比較し
て、発熱量が高く、ガス発生量が低いため、ガス発生剤
43が割れず、かつ、時間遅れのない性能を得ることがで
きる。

すなわち、この実施例では、ガス発生剤43が環状をし
ているため、第８図に示した従来のエアバック展開用ガ
ス発生装置と同様の着火方法を用いると、ガス発生剤43
が破壊され、異常燃焼を起こし易く、また、破壊に至ら
ない時でも、着火性にばらつきが生じていたが、この実
施例では、ガス発生剤43の中心に直接マグネシウムと四
弗化エチレンとを三弗化塩化エチレンを粘結剤として凝
集処理して形成された着火薬47を充填したので、ガス発
生剤43の破壊の虞を確実に解消できる。

密封容器85内には、ガス発生剤43を囲繞して、燃焼室
フィルタ（第１フィルタ）49が配置されている。

この燃焼フィルタ49は、例えば、網目の大きさが10〜
35番のステンレス製の金網をガス発生剤の周囲に巻回し
て構成されており、以下に述べる機能を有する。

ガス発生剤43の燃焼ガス温度を低下させ、フィルタ
による燃焼生成物の捕捉を容易にする機能。

振動，衝撃に対する緩衝材として作用する機能。す
なわち、ガス発生剤43が割れると、ガス発生剤43の表面
積が大きくなり、異常燃焼することとなるが、この燃焼
室フィルタ49により、エアバック展開用ガス発生装置を
乗用車等に組み込むまでの間における落下事故、あるい
は、乗用車に装着された後の長期間の振動によるガス発
生剤43の割れが防止される。

燃焼生成物の捕捉機能。

ガス発生剤43の保持と燃焼ガスの排出経路を確保す
る機能。排出経路がないとハウジング内が高圧力になり
破壊する虞がある。

充気室51内は、仕切板89により上下に分割されてお
り、仕切板89の上部には、上部フィルタ（第２フィル
タ）53が、下部には、ガス濾過フィルタ（第３フィル
タ）55が配置されている。

仕切板89は、例えば、ステンレス，アルミニウム等の
部材からなり、掩い部材77の内周面に圧入されている。
この仕切板89は、燃焼室フィルタ49を通過して充気室51
内に流入した燃焼ガスが、上部フィルタ53に流入した
後、この燃焼ガスの流れを変更し、ガス濾過フィルタ55
に導く作用をする。

上部フィルタ53は、ハウジング本体59に形成されるオ
リフィス82に相対して配置されており、例えば、ステン
レス製デミスター金網をリング状金型によりプレス成形
して形成されている。この上部フィルタ53は、オリフィ
ス82から噴出した高流速の燃焼ガスを上部フィルタに衝
突させることにより、この高流速の燃焼ガスを乱流と
し、金網に燃焼ガス残渣を付着させる作用をする。

しかして、この実施例では、ガス濾過フィルタ55は、
燃焼ガスをエアバックが焼損しない程度にまで冷却し、
また、燃焼ガスに含まれる燃焼残渣を除去し、エアバッ
クに無害の窒素ガスのみを供給する機能を有している。

そして、このガス濾過フィルタ55は、第１図および第
２図に示すように、内側から順に細目金網A1,金属繊維
焼結布C1,無機繊維質シートD1,金属繊維焼結布C2,畳み
織り金網B2および細目金網A2を層状に重ね巻きして形成
されている。

すなわち、このガス濾過フィルタ55は、例えば、第７
図に示すように、細目金網A1,A2を内側Ｉから順に外側
に巻き取って行き、ある長さ、例えば、細目金網A1,A2
の最内端面より3mの位置に、予め畳み織り金網B2をスポ
ット溶接Ｓしておき、金属繊維焼結布C1,C2に挟まれた
無機繊維質シートD1を巻き取ることにより行なわれ、こ
の時に、最外周での細目金網A2端面は、スポット溶接で
２〜10ヶ所接合され、フィルタの強度を増大するため、
２〜４周巻き取られて製造される。

ここで、細目金網A1,A2は、例えば、10〜45番のステ
ンレス製の金網を筒状に複数回巻回して構成されてお
り、燃焼ガスを冷却することにより、エアバックを適性
に膨張させるために必要なガス量の調整をする作用をす
る。

畳み織り金網B2は、例えば、ステンレス製の金網から
なり、金属繊維焼結布の外周に巻回され金属繊維焼結布
のバックアップとフィルタの強度アップ、さらには、ガ
スを乱流にし分散する作用をする。

無機繊維質シートD1は、金属繊維焼結布C1を介して畳
み織り金網B2の内周に巻回され、実施例においては、ガ
ス中に含有され、刺激臭の元になる酸化ナトリウムおよ
びナトリウム金属の微粉末を濾過する作用をする。

この無機繊維質シートD1の内側および外側に隣接して
金属繊維焼結布C1,C2が巻回されており、この金属繊維
焼結布C1,C2および畳み織り金網B2は、無機繊維質シー
トD1がガス流により破壊されるのを防止する作用をす
る。

また、無機繊維質シートD1の外側には、金属繊維焼結
布C2,畳み織り金網B2および細目金網A2がそれぞれ巻回
されている。

なお、金属繊維焼結布C1,C2は、例えば、線径４〜８
ミクロンメートルのステンレス線条を500g/m²で使用し
て、厚さ0.2〜1.0mmになるように圧縮焼結して構成され
ており、空隙率は、65〜90％である。

また、ガス濾過フィルタ55の上下には、ガス濾過フィ
ルタ55からのガス漏れを防止するために、パッキン91が
配置されている。

このパッキン91は、燃損を防止するため、シリコンゴ
ム等の耐熱性，難燃性のものが使用されており、板厚
は、0.6〜2.0mmとされている。

点火器45は、蓋部材65の中心に形成される貫通孔に螺
合されるプラグ93により支持されており、プラグ93の中
心には、シール部材95が充填されている。

以上のように構成されたエアバック展開用ガス発生装
置では、点火器45に電気が通電されると、着火薬47が燃
焼し、この燃焼により、ガス発生剤43が燃焼し、このガ
ス発生剤43のガスは、燃焼室41の内周に沿って配置され
る燃焼室フィルタ49を通り、充気室51内に流入した後、
上部フィルタ53に流入し、仕切板89に衝突し、反転した
後、ガス濾過フィルタ55により浄化され、ガス流出口57
を通りエアバック内に流入し、例えば、0.04秒程度の短
時間でエアバックが充分に膨張される。

しかして、以上のように構成されたエアバック展開用
ガス発生装置のガス濾過フィルタでは、ガス濾過フィル
タ55を、筒状に複数回巻回されガスを冷却し、さらに、
ガスを乱流にし分散させるための細目金網A1と、この細
目金網A1の外周に巻回されガス中に含有される微粉末を
濾過する無機繊維質シートD1と、この無機繊維質シート
D1の内側および外側に隣接して巻回され無機繊維質シー
トD1がガス流により破壊されるのを防止するための金属
繊維焼結布C1,C2と、外側の金属繊維焼結布C2の外側に
巻回され金属繊維焼結布をバックアップしフィルタの強
度を向上し、さらに、ガスを乱流にし分散するための畳
み織り金網B2と、この畳み織り金網B2の外側に巻回され
ガスを冷却し、また、フィルタの強度を向上するための
細目金網A1とから構成したので、細目金網A1,A2によ
り、主に、燃焼ガスが冷却され、燃焼ガスが乱流とされ
分散され、無機繊維質シートD1により、主に、ガス中に
含有されるアジカ物の微粉末が濾過され、金属繊維焼結
布C1,C2により、主に、無機繊維質シートD1がガス流に
より破壊されるのが防止され、また、畳み織り金網によ
り、フィルタの強度が向上される。

従って、以上のように構成されたエアバック展開用ガ
ス発生装置のガス濾過フィルタによれば、燃焼ガスを、
確実に冷却，分散，濾過することが可能となる。

また、以上のように構成されたガス濾過フィルタで
は、細目金網の巻数をコントロールすることにより、ガ
ス温度を容易にコントロールすることができる。

さらに、以上のようなガス濾過フィルタでは、細目金
網および内側の金属繊維布により燃焼ガスの残渣が捕足
されるため、無機繊維質シートに燃焼ガス残渣が付着す
ることを防止でき、これにより、フィルタの通気抵抗が
安定化し、また、冷却，分散，濾過のばらつきを低減す
ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、ガス濾過フィルタ
を、ガスを冷却するとともにガスを乱流にし分散するた
めに筒状に複数回巻回された細目金網と、この細目金網
の外周に巻回されガス中に含有される微粉末を濾過する
無機繊維質シートと、この無機繊維質シートの内側およ
び外側に隣接して巻回され無機繊維質シートがガス流に
より破壊されるのを防止するための金属繊維焼結布と前
記外側の金属繊維焼結布の外側に巻回されガスを乱流に
し分散し、かつ、前記金属繊維焼結布をバックアップし
フィルタの強度を向上するための畳み織り金網と、この
畳み織り金網の外側に巻回されガスを冷却しフィルタの
強度を向上するための細目金網とから構成したので、燃
焼ガスを、確実に冷却，分散，濾過することが可能にな
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は第３図のガス濾過フィルタを示す縦断面図であ
る。第２図は第１図のガス濾過フィルタの上面図である。第３図は本発明のエアバック展開用ガス発生装置のガス
濾過フィルタの一実施例を有するエアバック展開用ガス
発生装置を示す縦断面図である。第４図は第３図のハウジング本体を示す縦断面図であ
る。第５図は第４図のハウジング本体の上面図である。第６図は第３図の掩い部材を示す縦断面図である。第７図はガス濾過フィルタの製造方法を示す説明図であ
る。第８図は従来のエアバック展開用ガス発生装置を示す縦
断面図である。〔主要な部分の符号の説明〕 41……燃焼室 43……ガス発生剤 45……点火器 47……着火薬 49……燃焼室フィルタ 51……充気室 55……ガス濾過フィルタ 57……ガス流出口 59……ハウジング本体 77……掩い部材 A1,A2……細目金網 B1,B2……畳み織り金網 C1,C2……金属繊維焼結布 D1……無機繊維質シート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上地幸一埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内 (56)参考文献特開昭63−141851（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−129126（ＪＰ，Ａ) 特開昭51−95332（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ガスを冷却するとともにガスを乱流にし分
散するために筒状に複数回巻回された細目金網と、この
細目金網の外周に巻回されガス中に含有される微粉末を
濾過する無機繊維質シートと、この無機繊維質シートの
内側および外側に隣接して巻回され無機繊維質シートが
ガス流により破壊されるのを防止するための金属繊維焼
結布と、前記外側の金属繊維焼結布の外側に巻回されガ
スを乱流にし分散し、かつ、前記金属繊維焼結布をバッ
クアップしフイルタの強度を向上するための畳み織り金
網と、この畳み織り金網の外側に巻回されガスを冷却し
フイルタの強度を向上するための細目金網とを備えたこ
とを特徴とするエアバック展開用ガス発生装置のガス濾
過フイルタ。