JP7134950B2 - ガス発生器とエアバッグモジュール - Google Patents

ガス発生器とエアバッグモジュール Download PDF

Info

Publication number
JP7134950B2
JP7134950B2 JP2019518740A JP2019518740A JP7134950B2 JP 7134950 B2 JP7134950 B2 JP 7134950B2 JP 2019518740 A JP2019518740 A JP 2019518740A JP 2019518740 A JP2019518740 A JP 2019518740A JP 7134950 B2 JP7134950 B2 JP 7134950B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
annular
gas generator
outer shell
gas
shell container
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019518740A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018212080A1 (ja
Inventor
元 木之下
信行 勝田
大英 殿岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Daicel Corp
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Daicel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd, Daicel Corp filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of JPWO2018212080A1 publication Critical patent/JPWO2018212080A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7134950B2 publication Critical patent/JP7134950B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/264Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/264Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
    • B60R21/2644Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R2021/26029Ignitors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R2021/26076Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow characterised by casing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/264Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
    • B60R2021/2642Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic comprising a plurality of combustion chambers or sub-chambers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/264Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic
    • B60R21/2644Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder
    • B60R2021/2648Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous generation of gas, e.g. pyrotechnic using only solid reacting substances, e.g. pellets, powder comprising a plurality of combustion chambers or sub-chambers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/23Inflatable members
    • B60R21/237Inflatable members characterised by the way they are folded
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/26Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow
    • B60R21/268Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas
    • B60R21/272Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags characterised by the inflation fluid source or means to control inflation fluid flow using instantaneous release of stored pressurised gas with means for increasing the pressure of the gas just before or during liberation, e.g. hybrid inflators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

本発明は、自動車に搭載するエアバッグ装置に使用するガス発生器に関する。
背景技術
ガス発生剤をガス源とするパイロ型のガス発生器やハイブリッド型のガス発生器が使用されている。
JPH08-505340Aは、ガス発生火工器を備えた膨張ハウジングを有する膨張可能な乗物搭乗者拘束装置で使用する過圧調節装置の発明である。
前記過圧調節装置は、圧力容器(ハウジング)の表面に計画的に設置された円弧状の溝を有しており、前記円弧状の溝が圧力容器内部の所定の過圧の発生の際に破壊され、過圧の場合の圧力を放出する安全装置となることが記載されている。
また、好ましい実施例の説明において「ハウジング10の上方ハウジング部分12は、膨張器10に所定の過圧が発生したとき破壊する、円弧状、受動的、応力集中溝20を備えている。溝20は凸状部分22がハウジング12の凹状部分24に対して容易に剥がれるようにするため、円弧状である。」と記載されているとおり、円弧状の溝にすることで課題が解決できることが示されている。
本発明の開示
本発明の第1の態様(以下「第1の態様」という)は、ガス排出口を有するハウジングを含む外殻容器内に点火器とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
前記外殻容器のいずれかの面において環状の脆弱部を有しているものであり、
前記環状の脆弱部が、連続して環状に形成された溝または不連続に環状に形成された溝である、ガス発生器を提供する。
本発明の第2の態様(以下「第2の態様」という)は、ガス排出口を有するハウジングを含む外殻容器内に点火器とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
前記外殻容器が、開口部を有するハウジングと、前記ハウジングの開口部を閉塞する閉塞部材を有しているものであり、
前記ハウジングの開口部側の周壁部が周方向に複数に分割された分割周壁部を有しており、前記閉塞部材が、前記複数の分割周壁部が内側に折り曲げられた複数の折り曲げ部により固定されているものであり、
前記複数の折り曲げ部が環状の脆弱部となり、前記複数の折り曲げ部が前記閉塞部材に押されて押し広げられ、前記閉塞部材が前記外殻容器から外れて開口されるようになっているものである、ガス発生器を提供する。
さらに本発明は、ガスが供給されて、折りたたまれた状態から膨張状態となるエアバッグと、
前記エアバッグを収容するモジュールケースと
前記エアバッグに前記ガスを供給する本発明のガス発生器のいずれかの態様を有しており、
前記ガス発生器が、前記環状の脆弱部が前記エアバッグの設置方向と異なる方向に向けて前記モジュールケース内に配置されているものである、エアバッグモジュールを提供する。
本発明は、以下の詳細な説明と添付された図面により、さらに完全に理解されるものであるが、これらはただ説明のため付されるものであり、本発明を制限するものではない。
図1は、(a)において、本発明のガス発生器の軸方向断面図、(b)において、本発明のガス発生器の軸方向からの平面図である。 図2は、図1とは別実施形態のガス発生器の一端部側の部分断面図である。 図3は、図1とはさらに別実施形態のガス発生器の側面図である。 図4は、図1とはさらに別実施形態のガス発生器の斜視図である。 図5は、図1とはさらに別実施形態のガス発生器の一端部側の部分断面図である。 図6は、図1とはさらに別実施形態のガス発生器の軸方向断面図である。 図7は、図1とはさらに別実施形態のガス発生器の一端部側の斜視図である。
本発明の詳細な説明
本発明は、外殻容器の脆弱部が環状に開裂されて、前記環状に開裂された部分から前記外殻容器が開口されることで圧力を開放できるようになっている安全装置を備えたガス発生器を提供する。
第1の態様のガス発生器はガス発生剤をガス源として使用しているものであり、ガス発生剤のみをガス源とする公知のパイロ型のガス発生器のほか、ガス発生剤と加圧ガス(アルゴンやヘリウムなど)をガス源として併用する公知のハイブリッド型のガス発生器が含まれる。
第1の態様のガス発生器は、外殻容器のいずれかの面において環状の脆弱部を有している。外殻容器の面の形態はガス発生器の種類により異なるものであり、平面、曲面および平面と曲面の両面に跨がる面から選ばれるいずれかの面である。
前記環状の脆弱部は、正常な作動状態、例えばハウジング内部の部品の損傷や劣化などがなく、設計どおりの出力性能が得られる作動状態では開裂されることはなく、正常ではない作動状態(以下において「異常作動状態」という)においてのみ開裂されるものである。異常作動状態は、例えば、何らかの原因で外殻容器の内圧がガス発生器の正常な作動状態時の内圧よりも大きい圧力になったとき(外殻容器の内側からの圧力が設計上の耐圧限界以上になったときを含む)であり、そのときには前記環状の脆弱部が環状に開裂することで外殻容器を開口させ、圧力を開放する安全装置として機能するものである。
また脆弱部が環状に開裂することで、常に一定の開口面積が得られることから、圧力の開放性能が安定したものとなる。例えば脆弱部がスポット孔などを形成することで外殻容器平面の一部の肉厚を薄くした領域からなるものである場合、異常作動状態において前記薄肉部分が起点となって前記外殻容器の平面領域全てが破断されるとは限らないし、常に一定の開口面積が得られるように破断されるとも限らないから、圧力の開放性能は不安定なものとなる。
本件発明のように脆弱部を特定の方向に延在する溝状に形成することで、応力が集中しやすく、再現性よく開口させることができる。開裂後に形成される開口を閉塞する部材に対向しない(外殻ハウジング内部に形成される空間に直接面する)位置に脆弱部を形成してもよい。
環状の脆弱部は、外殻容器の外側面に形成されている形態が好ましいが、内側面に形成されている形態も含まれる。また、例えば他の部材で環状の脆弱部が覆われて、作動時の圧力が直接環状の脆弱部に加えられないようにされていてもよい。
外殻容器は、耐圧性を付与するために鉄、ステンレスなどの金属からなるものである。
ガス発生器は、車両に設置するときの設置場所に応じて要求される機能が異なるため、前記機能に対応させて外殻容器の形状および大きさも異なる。例えば、ガス発生器を運転席に設置するときはディスク型が多く使用されており、助手席や座席の横側に設置するときはシリンダー型が多く使用されている。
外殻容器がシリンダー型であるときは、長さLと外径Dの比(L/D)が例えばほぼ1以上のものであり、さらには1~10の範囲であるものが好ましい。
外殻容器がディスク型であるときは、高さHと外径Dの比(H/D)が例えば1未満のものであり、さらには0.3~1未満の範囲であるものが好ましい。
環状の脆弱部における「環状」は、円形、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形などの多角形、不定形などの所望形状になるように脆弱部により囲まれていることを意味している。なお、多角形などの環状にするときは、角部分は丸みを帯びるようにすることが好ましい。
脆弱部は、連続して環状に形成された溝または不連続に環状に形成された溝からなるものである。脆弱部が連続して環状に形成された溝であるときは、溝が実線として形成されていることを意味し、脆弱部が不連続に環状に形成された溝であるときは、溝が破線または鎖線として形成されていることを意味している。
前記溝部分は、前記溝が形成されていない部分と比べると厚みが小さくなっているため、前記外殻容器の内側からの圧力が設計上の耐圧限界以上になったときに優先的に開裂されることになる。
溝の幅方向の断面形状は、V字状、U字状、矩形状などにすることができる。溝幅の大きさは脆弱部として機能できれば特に制限されるものではなく、1mm以下程度にすることができる。また複数の不連続な溝の場合、1つの溝の終端から発生した開裂が、隣接する溝の始端に届くように、終端と始端の距離を調整する。
第1の態様のガス発生器の好ましい態様(第3の態様)は、前記環状の脆弱部が、前記外殻容器の所定領域を包囲するように形成されたものであり、環状に開裂され、前記環状の脆弱部の内側部分の所定領域が前記外殻容器から切り離されて開口されるようになっているものである。
第3の態様のガス発生器の外殻容器は、シリンダー型とディスク型のいずれでもよい。
第3の態様のガス発生器は、外殻容器の面(平面、曲面または前記両面に跨がった面)が、円形、楕円形などの所望形状に形成された環状の脆弱部を有しているものである。
環状の脆弱部が包囲する所定領域の範囲は、外殻容器の設計上の耐圧限界と作動時にガスが放出されて圧力を低下させるまでの所要時間(但し、ミリ秒レベルの時間)などを考慮して決定されることが好ましい。例えば、作動時に内圧が加えられる外殻容器の総面積をAとすると、前記所定領域は0.01A以上と設定でき、例えば0.1A~0.3Aの範囲にすることができる。
作動時、異常作動状態になったときには、環状の脆弱部が包囲する所定領域(円形領域、楕円形領域など)が切り離されることで開口され、前記開口部から燃焼ガスが放出され、圧力が低下される。
第1の態様のガス発生器の別の好ましい態様(第4の態様)は、前記環状の脆弱部が、前記外殻容器の周壁部に沿って周方向に形成されたものであり、環状に開裂され、前記開裂部分において前記外殻容器が切り離されて開口されるようになっているものである。
第4の態様のガス発生器の外殻容器は、シリンダー型とディスク型のいずれでもよい。
第4の態様のガス発生器は、環状の脆弱部が外殻容器の周壁部に沿って形成されたものであり、外観上は、環状の脆弱部を境に外殻容器が軸方向に二つに分けられた形態になっているものである。
作動時、異常作動状態になったときには、前記環状の開裂部分において外殻容器が切り離されることで開口され、前記開口部から燃焼ガスが放出され、圧力が低下される。
外殻容器が切り離れて形成される開口部の面積は、作動時に内圧が加えられる外殻容器の総面積Aに対して0.01A以上と設定することができ、例えば0.1A~0.3Aの範囲にすることができる。
第1の態様のガス発生器の別の好ましい態様(第5の態様)は、前記外殻容器が、開口部を有するハウジングと、前記ハウジングの開口部を閉塞する閉塞部材を有しているものであり、
前記閉塞部材が、前記ハウジングの開口部側の周壁部が前記閉塞部材の周縁部に対して内側に折り曲げられることで固定されており、
前記周壁部の折り曲げ部分の内側には環状の脆弱部が形成され、前記閉塞部材の外表面側には連続または不連続に突起部が形成され、前記環状の脆弱部に前記突起部が当接されているものである。
第5の態様のガス発生器の外殻容器は、シリンダー型とディスク型のいずれでもよい。
第5の態様のガス発生器は、外殻容器の内側に環状の脆弱部が形成されている実施形態である。
環状の脆弱部は、閉塞部材を固定している周壁部の折り曲げ部分の内側に形成されているが、外殻容器の内部との間には閉塞部材が位置しているため、作動時の圧力が直接加えられることはない。折り曲げ部分は、ハウジングの開口部側の周壁部が環状に折り曲げられた状態である。
閉塞部材の外表面側には、連続または不連続に突起部が形成されている。突起の断面形状は特に制限されるものではなく、三角形、四角形、台形などにすることができる。
作動時、異常作動状態になり閉塞部材に対して過剰圧力が加えられると、閉塞部材の突起が前記閉塞部材を固定している折り曲げ部分の環状の脆弱部を強く押す。それによって前記環状の脆弱部に応力が集中し環状に開裂されると、閉塞部材が外側から固定されなくなるため、前記閉塞部材が外殻容器から外れて開口され、前記開口部から燃焼ガスが放出されて圧力が低下される。
第1の態様~第5の態様のガス発生器は、好ましくは、前記環状の脆弱部が、前記ガス発生剤が収容された空間に直接面していない部分に形成されているものである。
上記した各態様のガス発生器は、前記環状の脆弱部が、前記ガス発生剤が収容された空間に直接面していない部分に形成されている形態にすることで、未燃焼のガス発生剤の外殻容器内での保持性を維持できるので好ましい。
第2の態様のガス発生器の外殻容器は、シリンダー型とディスク型のいずれでもよい。
第2の態様の発明のガス発生器は、第1の態様~第5の態様のガス発生器と環状の脆弱部の形態が異なっているが、異常作動状態になったときには開口して燃焼ガスが放出される動作がなされ、同様の効果が得られるものである。
上記した第5の態様のガス発生器では、ハウジングの開口部側の周壁部がそのまま環状に折り曲げられることで閉塞部材が固定されていることに対して、第2の態様のガス発生器では、ハウジングの開口部側の複数枚に分割された分割周壁部が内側に折り曲げられることで閉塞部材が固定されている。第5の態様のガス発生器では、折り曲げ部の内側に形成された溝が環状の脆弱部として機能しているものであることに対して、第2の態様のガス発生器では、周方向に環状に配置された複数の折り曲げ部自体が脆弱部として機能するものである。
作動時、異常作動状態になり閉塞部材に対して過剰圧力が加えられたとき、複数の折り曲げ部が閉塞部材により外側に強く押される。これは折り曲げ部が1つ1つ独立しているので、1つの折り曲げ部が外側に変形したときに、その変形抑制機能を隣接する折り曲げ部が発現し難いことによる。したがって折り曲げ部が環状に連続して形成されている場合に比べて外側に変形しやすく、脆弱部として機能しやすい。複数の折り曲げ部が外側に押し拡げられると、折り曲げる前の状態に近くなるため、前記閉塞部材が外側から固定されなくなって外殻容器から外れて開口され、前記開口部から燃焼ガスが放出されて圧力が低下される。
本発明のガス発生器は、前記環状の脆弱部が、ガス発生器の正常作動時における外殻容器の内圧よりも大きい圧力によって開裂されて前記外殻容器が開口されるものである。
このように環状の脆弱部が、ガス発生器の正常作動時における外殻容器の内圧よりも大きい圧力によって開裂されることで、安全装置として機能することができる。
本発明のエアバッグモジュールは、モジュールケース内に上記した各実施形態のガス発生器とエアバッグが収容されている。
ガス発生器の作動時、異常作動状態になり外殻容器が開口して燃焼ガスが放出されたとき、前記開口部がエアバッグの設置方向になっていると、エアバッグに邪魔されて燃焼ガスの放出が制限を受ける場合があるので、圧力解放機能が発現しにくくなる。しかし、前記開口部とエアバッグの設置方向が異なっていると、前記開口部からの燃焼ガスの放出が制限されることがない。
本発明のガス発生器は、作動時において何からの原因によりガス排出動作が円滑になされず、異常作動状態になったときでも、外殻容器内の圧力を低下させるための安全装置として機能する環状の脆弱部を備えているため、製品の安全性をより向上させることができる。
本発明のガス発生器は、自動車に搭載されるエアバッグ装置に使用されるガス発生器に利用することができる。
発明の実施の形態
(1)図1のガス発生器
図1(a)のガス発生器は、図1(b)に示すように環状の脆弱部100が形成されていることを除いては、JP2009-119893Aの図1に示すガス発生器10と同じものである。
図1のガス発生器10の外殻容器は、両端側が開口された筒状ハウジング12と、筒状ハウジング12の一端開口部側(かしめ部12a側)を閉塞する閉塞部材14と、筒状ハウジング12の他端開口部側(かしめ部12b側)を閉塞する、点火器31が取り付けられたボス30からなるものである。
筒状ハウジング12の長さLと外径Dの比(L/D)は1~10の範囲にすることができる。
図1のガス発生器10は、図1(b)に示すとおり、閉塞部材14とボス30のいずれか一方または両方に環状の脆弱部100が形成されている。閉塞部材14とボス30を接続固定する部材は存在しない。環状の脆弱部100がボス30に形成される場合、点火器31を取り囲むように形成されている(ただし図1(b)においては点火器31を図示しない)。またボス30側であっても閉塞部材14側であっても、脆弱部100はハウジング12の軸に対して同軸に形成されている。
環状の脆弱部100は、閉塞部材14の外側面とボス30の外側の面に形成されており、第1ガス発生剤61が収容された第1ガス発生剤室60と第2ガス発生剤71が収容された第2ガス発生剤室70に面していない部分に形成されている。作動時に内圧が加えられる外殻容器の総面積をAとすると、環状の脆弱部100の内側の面積は約0.03Aである。図1(b)では、環状の脆弱部100は円形である。
環状の脆弱部100は、その部分の厚さが薄くなった、幅方向の断面形状がU字の溝である。溝幅と溝深さは特に制限されるものではなく、溝幅1mm以下が好ましく、溝深さは閉塞部材14とボス30の厚さの30~60%の深さが好ましい。
なお、環状の脆弱部100は、脆弱部の形成位置を示しているものであり、形成形態を示すものではない。環状の脆弱部100は、実線の溝または破線や鎖線の溝にすることができる。
閉塞部材14に環状の脆弱部100を形成するときは、かしめ部12aの内側で、かつ筒状フィルタ20の第1端面20aが当接されている部分よりも内側の領域を包囲するように形成されている(二つの矢印の内側の範囲)。
ボス30に環状の脆弱部100を形成するときは、かしめ部12bの内側で、かつ点火器31を包囲するように形成されている(二つの矢印の内側の範囲)。
図1に示すガス発生器10の動作を説明する。
図1に示すガス発生器10が作動すると、第1ガス発生剤室60内の第1ガス発生剤61と、第2ガス発生剤室70内の第2ガス発生剤71が着火燃焼して燃焼ガスが発生する。
燃焼ガスの円滑な排出が妨げられるような事態が発生すると内部の圧力が上昇して行くが、外殻容器(筒状ハウジング12、閉塞部材14およびボス30)の内側からの圧力が設計上の耐圧限界以上になったとき、閉塞部材14またはボス30の環状の脆弱部100が環状溝に沿って開裂される。
閉塞部材14の環状の脆弱部100が開裂したときは、図1(b)に示す円形の内側領域が閉塞部材14から切り離されて開口され、内部の燃焼ガスが放出されることで外殻容器内の圧力が開放される。
ボス30の環状の脆弱部100が開裂したときは、図1(b)に示す円形の内側領域の点火器31を含む部分がボス30から切り離されて開口され、内部の燃焼ガスが放出されることで外殻容器内の圧力が開放される。
図1に示すガス発生器10が正常に動作したときは、環状の脆弱部100は開裂せず、筒状ハウジング12に形成された複数のガス排出口16から燃焼ガスが排出されてエアバッグが膨張される。膨張前のエアバッグは筒状ハウジング12の軸X方向に直交する方向(例えばガス排出口16が形成されている何れかの方向)に配置されている。このため、環状の脆弱部100において開裂して円形の穴が閉塞部材14またはボス30に形成された場合であっても、燃焼ガスの排出はエアバッグによって妨げられることはない。
(2)図2のガス発生器
図2のガス発生器は、図1のガス発生器10のボス30側に相当する部分を示している。
ボス130には、かしめ部112bの内側で、かつ点火器131を包囲するように環状の脆弱部(円形の脆弱部)100が形成されている。
ボス130の環状の脆弱部100が開裂したときは、脆弱部100の内側領域の点火器131を含む部分がボス130から切り離されて開口され、内部の燃焼ガスが放出されることで外殻容器内の圧力が低下される。
(3)図3に示すガス発生器
図3に示すガス発生器150は、一端面151a側が閉塞された筒状ハウジング151と、残部の他端面151b側の開口部を閉塞して取り付けられた点火器155を有している。点火器155は、例えば、図1(a)、図2と同様にして取り付けられている。
筒状ハウジング151の長さLと外径Dの比(L/D)は1~10の範囲にすることができる。
筒状ハウジング151の内部にはガス発生剤が収容されており、内側から金属製のシールテープで閉塞された口径の異なる複数のガス排出口153を有している。
図3に示すガス発生器150は、筒状ハウジング151の周壁面152に環状の脆弱部(円形の脆弱部)100が形成されている。作動時に内圧が加えられる外殻容器の総面積をAとすると、環状の脆弱部100の内側の面積は約0.03Aである。
なお、環状の脆弱部100は、脆弱部の形成位置を示しているものであり、形成形態を示すものではない。環状の脆弱部100は、実線の溝または破線や鎖線の溝にすることができる。
環状の脆弱部100は、筒状ハウジング151の長尺軸方向に伸びる中心軸を基準として一端面151a側から見たとき、複数のガス排出口153の開口方向と脆弱部100の形成位置は90°異なる方向になっている。
ガス発生器150が作動し、ガス発生剤が着火燃焼して燃焼ガスが発生したとき、燃焼ガスの円滑な排出が妨げられるような事態が発生すると、外殻容器(筒状ハウジング151と他端面151b側の閉塞部材)の内側からの圧力が設計上の耐圧限界以上になる。それによって筒状ハウジング151の周壁面152に形成された環状の脆弱部100が開裂すると、円形の内側領域が筒状ハウジング151の周壁面152から切り離されて開口され、内部の燃焼ガスが放出されることで外殻容器内の圧力が開放される。
図3に示すガス発生器150が正常に動作したときは、環状の脆弱部100は開裂せず、筒状ハウジング151に形成された複数のガス排出口153から燃焼ガスが排出されてエアバッグが膨張される。膨張前のエアバッグは筒状ハウジング151の軸方向に直交する方向(例えばガス排出口153が形成されている方向)に配置されている。このため、周壁面152に円形の開口部が形成された場合であっても、燃焼ガスの排出はエアバッグによって妨げられることはない。
(4)図4に示すガス発生器
図4に示すガス発生器200は、外殻容器がディフューザシェル210とクロージャシェル220の組み合わせからなるハウジング201からなるものである。
ディフューザシェル210は、天板211、上部周壁部212、フランジ部214を有しており、上部周壁部212には周方向に均等間隔をおいて複数のガス排出口213が形成されている。
クロージャシェル220は、底板221、下部周壁部222を有している。
ハウジング201内部には、点火器225とガス発生剤が収容されており、底板221の中心部に点火器225に対するコネクタ差し込み口230が開口されている。
ハウジング201の高さ(底板221から天板211までの高さ)Hと外径(上部周壁部212と下部周壁部222の外径)Dの比(H/D)は0.3~1未満の範囲にすることができる。
図4に示すガス発生器200は、底板221または下部周壁部222のいずれか一方に環状の脆弱部を形成することができる。
底板221に環状の脆弱部を形成するときは、点火器225を包囲する円形の脆弱部100aを形成することができる。作動時に内圧が加えられる外殻容器の総面積をAとすると、環状の脆弱部100aの内側の面積は約0.03Aである。但しフランジ部214は、作動時に内圧が加えられないので総面積Aには含まれない。
下部周壁部222に環状の脆弱部を形成するときは、下部周壁部222の周面に沿って周方向に一周回った脆弱部100bを形成することができる。作動時に内圧が加えられる外殻容器の総面積をAとすると、環状の脆弱部100bが開裂して開口される開口部の面積は約0.4Aである。脆弱部100aおよび100bはいずれも点火器225を取り囲むように形成されている。また脆弱部100aおよび100bはいずれもハウジング201の軸に対して同軸に形成されている。
なお、脆弱部100a、100bは、脆弱部の形成位置を示しているものであり、形成形態を示すものではない。環状の脆弱部100a、100bは、実線の溝または破線や鎖線の溝にすることができる。また脆弱部100a、100bが開裂したときに所定の開口面積を得るため、天板211と底板221を、例えばJPH11-20598Aの図1における16で示すような中央筒部材16で接続固定しないようにする。
図4に示すガス発生器200の動作を説明する。
図4に示すガス発生器200が作動し、内部のガス発生剤が着火燃焼して燃焼ガスが発生したとき、燃焼ガスの円滑な排出が妨げられるような事態が発生すると、ハウジング201の内側からの圧力が設計上の耐圧限界以上になり、底板221の環状の脆弱部100aまたは下部周壁部222の環状の脆弱部100bが開裂される。
底板221の環状の脆弱部100aが開裂したときは、円形の内側領域が底板221から切り離されて開口され、内部の燃焼ガスが放出されることでハウジング201内の圧力が開放される。
下部周壁部222の環状の脆弱部100bが開裂したときは、ハウジング201の脆弱部100bから底板221側が切り離されて開口され、内部の燃焼ガスが放出されることでハウジング201内の圧力が開放される。
図4に示すガス発生器200が正常に動作したときは、脆弱部100a、100bは開裂せず上部周壁部212に形成された複数のガス排出口213から燃焼ガスが排出されてエアバッグが膨張される。膨張前のエアバッグはハウジング201の軸方向(例えば天板211側)に配置されている。このため、脆弱部100aまたは脆弱部100bにおいて開裂して開口した場合であっても、燃焼ガスの排出はエアバッグによって妨げられることはない。
(5)図5のガス発生器
図5のガス発生器300は、図1のガス発生器10の閉塞部材14側に相当する部分を示している。
筒状ハウジング301の一端開口部側が閉塞部材310で閉塞されている。
閉塞部材310は、周縁部において周方向に均等間隔に形成された複数の突起部311を有している。
閉塞部材310は、筒状ハウジング301の一端開口部側が内側に折り曲げられた環状折り曲げ部302により外側から支持され、筒状ハウジング301の内側方向への突起303により内側から支持されることで固定されている。
環状折り曲げ部302は、内側面302aの角部分に環状の脆弱部100を有しており、閉塞部材310の複数の突起部311は環状の脆弱部100に当接されている。
図5に示すガス発生器300の動作を説明する。
図5に示すガス発生器300が作動し、内部のガス発生剤が着火燃焼して燃焼ガスが発生したとき、燃焼ガスの円滑な排出が妨げられるような事態が発生すると、筒状ハウジング301の内側からの圧力が設計上の耐圧限界以上になり、閉塞部材310の複数の突起部311により環状の脆弱部100に外側方向への力が加わり切断される。
環状折り曲げ部302の切断により閉塞部材310の外側からの支持が解除されるため、閉塞部材310が外れて開口され、内部の燃焼ガスが放出されることで筒状ハウジング301内の圧力が開放される。
(6)図6のガス発生器
図6は、環状の脆弱部100を有しているほかは、JP2013-224088Aの図1のガス発生器10と同じものであるが、図1のガス発生器10との番号の重複を避けるため、独自の番号を付している。
図6に示すガス発生器400は、外殻容器がディフューザシェル412とクロージャシェル413の組み合わせからなるハウジング411からなるものである。
ディフューザシェル412は、周壁部412bの開口部412c側端部が内側に折り曲げられた環状折曲部412dを有している。
クロージャシェル413は略環状のものであり、外側環状板部430の内周縁から垂設された筒状壁部431と、筒状壁部431の開口部周縁から内側に延ばされた内側環状平面部432を有し、外側環状板部430はその全体が、ハウジング411内側方向へ湾曲した環状湾曲部430aとなっている。
外側環状板部430の外周部430bと環状折曲部412dは、図5の閉塞部材310の突起部311と環状折り曲げ部302に相当するものである。環状折曲部412dの内側には環状の脆弱部100が形成されている。外側環状板部430の外周部430bは周方向に図示していない突起を有しており、前記突起が環状折曲部412dの環状脆弱部100に当接されている。
作動時、ハウジング411の内側からの圧力が設計上の耐圧限界以上になったとき、環状の脆弱部100が開裂すると、環状折曲部412dが切り離され、点火器418と共にクロージャシェル413が外れて開口され、内部の燃焼ガスが放出されることでハウジング411内の圧力が低下される。
(7)図7のガス発生器
図7のガス発生器500は、図1のガス発生器10の閉塞部材14側に相当する部分の異なった実施例を示している。
筒状ハウジング501の一端開口部が閉塞部材510で閉塞されている。閉塞部材510は、内側から図5の突起303と同じ突起により支持されており、外側からは周壁部502の開口部側の端部が内側に折り曲げられた6枚の折り曲げ部503~508により支持されている。
6枚の折り曲げ部503~508が形成される前の筒状ハウジング501は、一端開口部側の周壁部502に周方向に均等間隔で形成された6枚の分割周壁部を有しているものであり、前記6枚の分割周壁部を折り曲げることで、環状に配置された6枚の折り曲げ部503~508が形成されたものである。
このように図1に示すかしめ部12a、12bのように筒状ハウジング開口部の全体を環状に折り曲げて閉塞部材を支持することに代えて、6枚の折り曲げ部503~508を折り曲げることで支持するようにした場合、支持強度が小さくなるため、6枚の折り曲げ部503~508が環状の脆弱部として機能することになる。
作動時、筒状ハウジング501の内側からの圧力が設計上の耐圧限界以上になったとき、閉塞部材510による軸方向外側への圧力を受けて、6枚の折り曲げ部503~508が外側方向に押し拡げられるように変形する。
6枚の折り曲げ部503~508が外側に押し拡げられると、閉塞部材510が外側から支持されなくなるため、閉塞部材510が外れて開口され、内部の燃焼ガスが放出されることで筒状ハウジング501内の圧力が低下される。
本発明を以上のように記載した。当然、本発明は様々な形の変形をその範囲に含み、これら変形は本発明の範囲からの逸脱ではない。また当該技術分野における通常の知識を有する者が明らかに本発明の変形とみなすであろうすべては、以下に記載する請求項の範囲にある。

Claims (7)

  1. ガス排出口を有するハウジングを含む外殻容器内に点火器とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
    前記外殻容器が、開口部を有するハウジングと、前記ハウジングの開口部を閉塞する閉塞部材を有しているものであり、
    前記閉塞部材が、前記ハウジングの開口部側の周壁部が前記閉塞部材の周縁部に対して内側に折り曲げられることで固定されており、
    前記周壁部の折り曲げ部分の内側には環状の脆弱部が形成され、前記閉塞部材の外表面側には連続または不連続に突起部が形成され、前記環状の脆弱部に前記突起部が当接されているものであり、
    前記環状の脆弱部が、連続して環状に形成された溝または不連続に環状に形成された溝である、ガス発生器。
  2. 前記環状の脆弱部が、前記外殻容器の所定領域を包囲するように形成されたものであり、環状に開裂され、前記環状の脆弱部の内側部分の所定領域が前記外殻容器から切り離されて開口されるようになっているものである、請求項1記載のガス発生器。
  3. 前記環状の脆弱部が、前記外殻容器の周壁部に沿って周方向に形成されたものであり、環状に開裂され、前記開裂部分において前記外殻容器が切り離されて開口されるようになっているものである、請求項1記載のガス発生器。
  4. 前記環状の脆弱部が、前記ガス発生剤が収容された空間に直接面していない部分に形成されているものである、請求項1~のいずれか1項記載のガス発生器。
  5. ガス排出口を有するハウジングを含む外殻容器内に点火器とガス発生剤が収容されたガス発生器であって、
    前記外殻容器が、開口部を有するハウジングと、前記ハウジングの開口部を閉塞する閉塞部材を有しているものであり、
    前記ハウジングの開口部側の周壁部が周方向に複数に分割された分割周壁部を有しており、前記閉塞部材が、前記複数の分割周壁部が内側に折り曲げられた複数の折り曲げ部により固定されているものであり、
    前記複数の折り曲げ部が環状の脆弱部となり、前記複数の折り曲げ部が前記閉塞部材に押されて押し広げられ、前記閉塞部材が前記外殻容器から外れて開口されるようになっているものである、ガス発生器。
  6. 前記環状の脆弱部が、ガス発生器の正常作動時における外殻容器の内圧よりも大きい圧力によって開裂されて前記外殻容器が開口されるものである、請求項1~のいずれか1項記載のガス発生器。
  7. ガスが供給されて、折りたたまれた状態から膨張状態となるエアバッグと、
    前記エアバッグを収容するモジュールケースと
    前記エアバッグに前記ガスを供給する請求項1~のいずれか1項記載のガス発生器を有しており、
    前記ガス発生器が、前記環状の脆弱部が前記エアバッグの設置方向と異なる方向に向けて前記モジュールケース内に配置されているものである、エアバッグモジュール。
JP2019518740A 2017-05-16 2018-05-11 ガス発生器とエアバッグモジュール Active JP7134950B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017096924 2017-05-16
JP2017096924 2017-05-16
PCT/JP2018/018245 WO2018212080A1 (ja) 2017-05-16 2018-05-11 ガス発生器とエアバッグモジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018212080A1 JPWO2018212080A1 (ja) 2020-03-19
JP7134950B2 true JP7134950B2 (ja) 2022-09-12

Family

ID=64273754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019518740A Active JP7134950B2 (ja) 2017-05-16 2018-05-11 ガス発生器とエアバッグモジュール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11407377B2 (ja)
JP (1) JP7134950B2 (ja)
CN (1) CN110636957B (ja)
DE (1) DE112018002515T5 (ja)
WO (1) WO2018212080A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6504963B2 (ja) * 2015-08-05 2019-04-24 株式会社ダイセル 筒状ハウジング開口部の閉塞構造とガス発生器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013224088A (ja) 2012-04-23 2013-10-31 Daicel Corp ガス発生器
JP2015151010A (ja) 2014-02-14 2015-08-24 日本化薬株式会社 ガス発生器
JP2017030653A (ja) 2015-08-05 2017-02-09 株式会社ダイセル 筒状ハウジング開口部の閉塞構造とガス発生器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3805350A1 (de) * 1988-02-20 1989-08-31 Voith Gmbh J M Presswalze zum behandeln bahnfoermigen gutes
DE4311276A1 (de) * 1993-04-06 1994-10-13 Morton Int Inc Gasgenerator
US5346251A (en) 1993-07-22 1994-09-13 Automotive Systems Laboratory, Inc. Overpressure regulating airbag inflator
JP3696870B1 (ja) * 2004-03-30 2005-09-21 日本化薬株式会社 ガス発生器
JP5770978B2 (ja) * 2010-04-19 2015-08-26 株式会社ダイセル ガス発生器
JP6084095B2 (ja) 2013-03-29 2017-02-22 日本化薬株式会社 ガス発生器
JP6084096B2 (ja) * 2013-03-29 2017-02-22 日本化薬株式会社 ガス発生器
JP6284420B2 (ja) * 2014-04-23 2018-02-28 株式会社ダイセル インフレータ
US20180043854A1 (en) * 2015-04-24 2018-02-15 Daicel Corporation Gas generator
JP2016222117A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 株式会社ダイセル ガス発生器
CN205468934U (zh) * 2015-12-28 2016-08-17 比亚迪股份有限公司 安全气囊用气体发生器
JP6876539B2 (ja) * 2017-06-20 2021-05-26 株式会社ダイセル 耐圧容器
US10760880B2 (en) * 2017-06-22 2020-09-01 Autoliv Development Ab Igniter case

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013224088A (ja) 2012-04-23 2013-10-31 Daicel Corp ガス発生器
JP2015151010A (ja) 2014-02-14 2015-08-24 日本化薬株式会社 ガス発生器
JP2017030653A (ja) 2015-08-05 2017-02-09 株式会社ダイセル 筒状ハウジング開口部の閉塞構造とガス発生器

Also Published As

Publication number Publication date
CN110636957B (zh) 2022-03-22
US20200384943A1 (en) 2020-12-10
US11407377B2 (en) 2022-08-09
DE112018002515T5 (de) 2020-02-13
WO2018212080A1 (ja) 2018-11-22
CN110636957A (zh) 2019-12-31
JPWO2018212080A1 (ja) 2020-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6062599A (en) Air bag inflator
JP5624893B2 (ja) 火薬カップ
US5615912A (en) Inflator for air bag
US11458926B2 (en) Gas generator
EP2209672B1 (en) Dual stage cylindrical inflator with outside to inside axial flow
JP3038714U (ja) インフレータ用の内蔵型装薬式起爆装置
JP3285336B2 (ja) 膨張流体を提供する装置
US7104569B2 (en) Air bag module with pressure regulator
KR20130079341A (ko) 가스 발생기
JPH07205745A (ja) 車両乗員拘束装置
US6116642A (en) Inflator for inflating an inflatable vehicle occupant protection device
US8459693B1 (en) Gas generator with supported sealing membrane
JP7134950B2 (ja) ガス発生器とエアバッグモジュール
US11498514B2 (en) Overigniting protection device, second ignition stage, gas generator and airbag module
JP2023532435A (ja) 受動的車両安全装置のためのインフレータ
JP2003025951A (ja) インフレータ
US20040069178A1 (en) Inflator
US11273787B2 (en) Inflator for a passive vehicle safety device and filter for an inflator of a passive vehicle safety device
JP5795237B2 (ja) 人員拘束装置用ガス発生器
JP7346327B2 (ja) ガス発生器の取り付け構造
US20220194314A1 (en) Inflator for a passive vehicle safety device
JP7374040B2 (ja) ガス発生器
EP2373523B1 (en) Hybrid gas generator, to inflate an inflatable airbag for automotive vehicle
JP4434896B2 (ja) インフレータ
JP2556526Y2 (ja) エアバッグ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190627

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220701

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220816

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220831

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7134950

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150