JPH0478745A

JPH0478745A - ガス発生器

Info

Publication number: JPH0478745A
Application number: JP2191828A
Authority: JP
Inventors: Teruo Kanazawa; 金沢　輝男; Tsukasa Motohira; 本平　司; Toshinori Kon; 今　敏則
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1992-03-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば自動車のステアリングホイールに装着
され、乗員の衝突保護用として用いられるエアバックを
膨張させるためのガス発生器（以下単にガス発生器と称
する）に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の大部分のガス発生器の構造は、例えば米国特許第
４５４７３４２号明細書に示されている。

このガス発生器について第２図に基づいて説明する。ア
ルミニウム製で下方に開口した有底円筒状のハウジング
３１の下方には、同じく上方が開口したフランジ部３２
ａを有するアルミニウム製で有底円筒状の蓋３２が嵌合
され、摩擦溶接により接合されている。これらハウジン
グ３１と蓋３２で形成される空間内中心部には、点火室
３３が形成され、同点火室３３内下部中央にはスクイブ
３４が立設され、点火室３３内におけるスクイブ３４の
外周部にはスクイブ３４の発熱に基づいて、ガス発生剤
３５に対して着火の役目を果たす点火薬３６が充填され
ている。なお、フランジ部３２ａはカス発生器を図示し
ないベースプレートに取り付けるためのものである。

同点火室３３の外周部には、隔壁３７を介して燃焼室３
８が形成され、隔壁３７には複数の開口部３９か透設さ
れている。この燃焼室３８内にはペレット状のガス発生
剤３５が充填されている。

同燃焼室３８の外周部には隔壁４０を介して冷却捕集室
４１か設けられ、隔壁４０に設けられた開口部４３によ
って燃焼室３８と連通している。この冷却捕集室４１内
と燃焼室３８内の外周部には、ガス発本剤３５の燃焼分
解により生成するガスを冷却すると同時に、生成ガス以
外の固体副産物を捕集するための冷却捕集材４４が装填
されている。

一方、薄板構造のガス発生器も知られている（特公昭６
２−５０９４号公報）。

このガス発生器を第３図に基づいて説明する。

ガス発生器の中心部には点火器５１が配設され、同点火
器５１内の底部にはスクイブ５２が配置され、その上部
外周には点火薬５３か充填されている。この点火器５１
の側壁外周部には冷間加工により一体として製造された
アルミニウム製で断面Ｓ字状のケーシング５４の一端か
レーザ光により溶接固定されている。このケーシング５
４は断面Ｓ字状に形成されているため、強度的な面から
、その厚さを前記従来のものと比べると約２．５　ｍｍ
の厚さに薄くでき、かつ冷却捕集室５５部分をＵ字型に
することによってガス排出口５６をスリット形状にして
いる。

同ケーシング５４は燃焼室５７の下壁５８と冷却捕集室
５５の上壁５９及び側壁６０を構成している。同ケーシ
ング５４の側壁６０の上部と点火器５１との間にはカバ
ー６１が溶接固定され、点火器５１の側壁６２と、ケー
シング５４の下壁５８及び側壁６０と、カバー６１とか
ら燃焼室５７が構成されて、その内部にはガス発生剤６
３が充填されている。この燃焼室５７は点火器５１の側
壁６２の開口部６４を介して前記点火器５１内と連通し
ている。

また、冷却捕集室５５の下部には、円環状の支持用固定
板６５が固着され、冷却捕集室５５内には冷却捕集材６
６が充填されている。この冷却捕集室５５は、ケーシン
グ５４の側壁６０に設けられた開口部６７を介して前記
燃焼室５７と連通している。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に、ガス発生器に要求される性能のうち、最も困難
とされている項目の中に、軽量化と量産性がある。ガス
発生器の組み込まれたハンドルがガス発生器の組み込ま
れていないガス発生器に比べて操作が不安定となる傾向
にあった。また、省エネルギーを目的として燃料消費率
向上のために少しでも車体重量を軽減する必要があり、
ガス発生器のより軽量化が望まれている。

更には、事故による運転者の傷害を少しでも減少させる
ため、多くの自動車にエアパックシステムを搭載するこ
とが望まれている。そのためにはガス発生器を少しでも
安価に提供しなければならない。

ところが、前記第２図に示されるガス発生器の場合、点
火室３３、燃焼室３８及び冷却捕集室４１は、アルミニ
ウムで一体的に形成されているために、強度を高くする
必要から肉厚の部材を使用せざるを得す、そのために重
量が増加し、軽量化を図ることができないという問題点
かあった。

また、第３図に示されるガス発生器の場合、Ｓ字型のケ
ーシング５４を用いているために、前記第２図に示され
るガス発生器のように摩擦溶接ではなくレーザ光による
溶接であるため、溶接面の面積を大きくする必要かなく
、そのため軽量化されるものの、各部材は厚さが厚く、
また溶接部等において厚さが異なるのでプレス成形でき
ず、冷間鍛造により製造されているために、量産性に欠
けるという問題点があった。さらに、燃焼室５７は前記
ケーシング５４とカバー６１とを溶接することによって
形成しているが、このカバー６１がエアパック６８の展
開方向、即ち運転者側に設けられているために、前記溶
接部に不均質な部分より破壊が生じ、破壊されたカバー
６１が運転者を直撃して傷害を与えるおそれがあった。

従来からガス発生器用のケーシング材料として、プレス
加工されたステンレススチール製のものか使用されてい
たが、高い燃焼圧力に耐える必要から肉厚の板を使用し
ているため軽量化の点で問題があり、又軽量化のために
アルミニウム製のものも使用されているが、アルミニウ
ム製のものは強度が弱いので厚さを厚くし、アルミニウ
ム母材を冷間鍛造で製造する必要があり、また加工後熱
処理を行なう場合もあって、量産性を向上させることが
できず、従って経済性の点で不十分であるという問題点
があった。

本発明の目的は、従来のガス発生器をより軽量化し、量
産性が良く安価にできるとともに、いかなる場合でも運
転者に対し危害を与えるおそれのないガス発生器を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記従来の問題点を解決するために、ガ
ス発生器の構造体に関し、ガス発生器を形成する部品の
形状、部品間の結合の仕方、強度、加工性等の面から長
年にわたって検討した結果、特定のシェルとデイフユー
ザシェルと蓋を組み合わせることによって、前記従来の
問題点か解消できることを見出し本発明を完成した。

即ち、本発明は点火器と、同点火器の外周に環状に配置
されガス発生剤を収納する燃焼室と、同燃焼室の外側に
環状に配置され冷却捕集材を収納する冷却捕集室とから
なり、前記点火器、燃焼室及び冷却捕集室が開口部を介
して互いに連通しているガス発生器において、前記燃焼
室上壁と燃焼室及び冷却捕集室を仕切る隔壁と冷却捕集
室下壁とをプレス成形により一体形成し、その断面がク
ランク形状である環状のシェルと、ガス排出口を有し前
記シェルと冷却捕集室を形成する冷却用シェルと、前記
シェルと燃焼室を形成するカバーとを備えることをその
要旨としている。

〔作用〕

上記のようにして構成された本発明のガス発生器では、
例えばガス発生装置を装着した自動車が衝突すると、衝
突検出装置によりガス発生装置の電源が投入されて点火
器が発火し、その火炎が燃焼室内のガス発生剤へ伝播さ
れてガス発生剤が燃焼を開始し、この燃焼に伴い燃焼室
の内圧が上昇する。その際、シェルの構造が、燃焼室上
壁と燃焼室及び冷却捕集室を仕切る隔壁と冷却捕集室下
壁とをプレス成形により一体成形した断面クランク形状
のものであることから燃焼室のガス圧に対しシェルの厚
さが従来のものより薄くても十分に耐えることができる
。

燃焼室で発生した高温の燃焼ガス及び固体副産物は開口
部を通過して冷却捕集室に流入する。そして冷却捕集材
を通過するとき燃焼ガスは冷却され固体副産物が捕集さ
れ、冷却されたガスはデイフユーザシェルのガス排出口
からエアバッグ内に排出されてエアバッグを膨張展開さ
せる。

〔実施例〕

以下に本発明を具体化した一実施例を第１図に基づいて
説明する。

ガス発生器の中央部には、点火器１が配置されている。

この点火器１の上端部にフランジ部２ａを有する筒状の
点火器本体２と下部に嵌合された点火室カバー３とから
点火室４が形成され、同点火室４内底部には点火装置と
してのスクイブ５が点火室カバー３に立設固定されてい
る。同スクイブ５にはリード線６が接続されているとと
もに、その上部周辺には点火薬７が充填被覆されている
。

また、点火器本体２の外周部には複数の開口部８が透設
され、点火室４と後述する燃焼室９とが連通ずるように
なっている。

この点火器１の外周部には、環状の燃焼室９が同心円状
に配置されている。この燃焼室９は断面クランク形状に
形成されたシェルＩＯの上壁「１と、燃焼室９及び後述
する冷却捕集室１４とを仕切る隔壁１５と、下部の環状
に形成された燃焼室カバー１３とから構成されている一
０上記シェル１０Ｏ内端の取付部１０ａは前記点火器本
体２のフランジ部２ａの下面に沿うように配置されて点
火器本体２に接合されている。また、燃焼室カバー１３
はその内端縁が点火器本体２の下部外周に接合されると
ともに、外端縁がシェル１０の隔壁ｌ５下部に溶接され
ている。上記シェル１０の形状は、その断面かクランク
形状でなければならない。

この形状は、従来の特公昭６２−５０９４号公報に示さ
れるような断面Ｓ字状で厚さが厚く、不均一であるとプ
レス成形が出来ないので、不適当である。

上記燃焼室カバー１３とシェルＩＯとの接触個所は例え
ばレーザーあるいはプラズマ溶接機で溶接される。同燃
焼室９内には、ガス発生剤１６を収容したケース１７が
収容されている。このガス発生剤１６は、従来から知ら
れているものは全て用いることが出来る。例えばアジ化
ナトリウムに代表されるアルカリ金属やアルカリ土類金
属のアジ化物と金属酸化物との組合せからなるガス発生
剤１６等である。その形状は例えばペレット状でもディ
スク状でもよい。第１図に示したガス発生剤１６はペレ
ット状のものである。また、前記シェル１０の隔壁１５
には開口部１９が透設され、燃焼室９と冷却捕集室１４
とを連通している。

前記シェル１０と燃焼室カバー１３の材質は、プレス加
工できる材質ならいずれでも良（、本実施例ではステン
レススチール（新日本製鉄株式会社製の商品名ＹＵＳ３
０１Ｌ）が用いられている。

ステンレススチールはプレス成形によって加工硬化し、
その強度が高くなる性質があり最適な材料である。また
その厚みは、通常０．８〜１ｍｍ程度であり、本実施例
では厚さ１ｍｍのものが用いられている。なお、従来品
では厚みが１．５〜４ｍｍであったのに比べて相当薄く
することができる。

燃焼室９の外周部には、環状の冷却捕集室１４が点火器
ｌと同心円状に形成されている。同冷却捕集室１４は上
記シェル１０と同様の断面形状を有する冷却用シェルと
してのデイフユーザシェル２０の内端縁が上記燃焼室９
を構成するシェル１０の上部に前記と同様の溶接機で溶
接されるとともに、同デイフユーザシェル２０の下部は
、シェル１０の外端縁に溶接固定されることにより形成
されている。同冷却捕集室１４内には冷却捕集材２１が
配設されている。この冷却捕集材２１としては、例えば
、金属と無機繊維とからなるフィルタが用いられている
。

上記デイフユーザシェル２０の上部外周には、ガス排出
口２２が透設され、冷却捕集室１４からのガスをその外
周部のエアバッグ２３内に導入してエアバッグ２３を膨
らませるようになっている。

このデイフユーザシェル２０の材質は、前記シェル１０
と同様にプレス加工が出来る材質か好ましく、シェル１
０と同じ厚さ１ｍｍのステンレススチールが用いられて
いる。

上記デイフユーザシェル２０のフランジ部２０ａには、
取付孔２４が透設され、ボルトで図示しないステアリン
グホイールの本体に固定されるようになっている。なお
、ガス発生器の形状は、高さが約３０〜４０ｍｍ程度で
あり、フランジ部２０ａを除いた直径が約９０〜１１０
ｍｍ程度に設定されている。

前記のように構成された本実施例のガス発生器は、以下
のようにして製造される。

まず、予めシェル１０と、デイフユーザシェル２０と、
燃焼室カバー１３とをプレス加工で製作しておく。これ
らはいずれも均一な厚さに形成されているので、プレス
加工が容易に行われる。このシェル１０の冷却捕集室１
４部分に冷却捕集材２１を組み込みデイフユーザシェル
２０との接触部分を溶接し、耐圧構造にする。次に、ペ
レット状のガス発生剤１６を封入したアルミニウム製の
ケースＩ７をシェル１０の燃焼室９側へ装填し、燃焼室
カバー１３を嵌入して、シェル１０と燃焼室カバー１３
との接触部分を溶接して耐圧構造にする。最後に、ガス
発生器の中央部の点火器本体２内に点火器１を組み込み
、点火室カバー３を装着することによりガス発生器が得
られる。

上記のように構成されたガス発生器について、作用及び
効果を説明する。

例えば、自動車に装着された図示しないセンサが衝突の
激しさを感知すると、リード線６を介してスクイブ５に
通電され、スクイブ５が発熱し、その上部外周に充填さ
れている点火薬７が着火する。点火薬７の着火による火
炎と熱は点火器本体２の開口部８から燃焼室９内へ伝搬
され、燃焼室９内のケース１７に収容されたガス発生剤
１６か燃焼して窒素ガス及びその他の固体副産物を生成
する。

これらの生成物は、燃焼室９と冷却捕集室１４とを仕切
るシェル１０の隔壁１５に設けられた開口部１９を通過
して冷却捕集室１４に入る。冷却捕集室１４では固体副
産物が冷却捕集材２１によって濾過される。そして、窒
素ガスのみが冷却捕集室１４上部のガス排出口２２を通
って、外周部に折り畳んで収容されているエアバッグ２
３内に噴出され、エアバッグ２３が開く。

上記のように、本実施例のガス発生器は、シェル１０め
断面形状をクランク形状にして、燃焼室９上壁１１と燃
焼室９及び冷却捕集室１４の隔壁１５と冷却捕集室１４
下壁１２とを一体化することによって、燃焼圧力に対す
る抵抗力を大きくすることができる。即ち、一定の燃焼
圧力に対しシェル１０の厚さを薄くすることができ、カ
ス発生器の軽量化を達成することができる。

また、燃焼室９と冷却捕集室１４とを、シェル１０とデ
イフユーザシェル２０と燃焼室カバー１３との３つの部
品から構成し、それぞれの厚さを均一なものとすること
により、特にシェル１０のプレス成形を容易にでき、し
かも加工後の熱処理が不要となることによって、カス発
生器は量産化及び経済性に優れたものとなる。

さらに、燃焼室９上壁１１をシェル１０が形成するとと
もに、シェル１０内端の取付部１０ａが点火器本体２上
端部のフランジ部２ａの下面に位置した状態で点火器本
体２に固定されているので、この上壁１１が燃焼室９内
の燃焼圧力に十分耐えることができ、従って運転者に対
し危害を及ぼすおそれがない。

〔発明の効果〕

本発明のガス発生器は、シェルの断面形状をクランク形
状にして、燃焼室上壁と燃焼室及び冷却捕集室の隔壁と
冷却捕集室下壁とを一体化することによって、燃焼圧力
に対する抵抗力を大きくし、逆に言えば一定の燃焼圧力
に対しシェルの厚さを薄くすることができ、ガス発生器
の軽量化を達成することかできるとともに、燃焼室と冷
却捕集室とを、シェルとデイフユーザシェルと蓋との３
つの部品から構成することにより、特にシェルのプレス
成型を容易にでき、しかも加工後の熱処理が不要となる
ことによって、量産化及び経済性に優れたものとなり、
さらに燃焼室上壁をシェルが形成することによって、い
かなる場合でも運転者に対し危害を与えることがないと
いう優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すガス発生器の断面図、
第２図は従来のガス発生器を示す断面図、第３図は従来
の別のガス発生器を示す部分断面図である。 ■・・・点火器、８・・・開口部、９・・・燃焼室、１
０・・・シェル、１１・・・上壁、１２・・・下壁、１
３・・・燃焼室カバー、１４・・・冷却捕集室、１５・
・・隔壁、１６・・・ガス発生剤、１９・・・開口部、
２０・・・冷却用シェルとしてのデイフユーザシェル、
２１・・・冷却捕集材、２２・・・ガス排出口。

Claims

【特許請求の範囲】

１、点火器（１）と、同点火器（１）の外周に環状に配
置されガス発生剤（１６）を収納する燃焼室（９）と、
同燃焼室（９）の外側に環状に配置され冷却捕集材（２
１）を収納する冷却捕集室（１４）とからなり、前記点
火器（１）、燃焼室（９）及び冷却捕集室（１４）が開
口部（８、１９）を介して互いに連通しているガス発生
器において、前記燃焼室（９）上壁（１１）と燃焼室（
９）及び冷却捕集室（１４）を仕切る隔壁（１５）と冷
却捕集室（１４）下壁（１２）とをプレス成形により一
体形成し、その断面がクランク形状である環状のシェル
（１０）と、ガス排出口（２２）を有し前記シェル（１
０）と冷却捕集室（１４）を形成する冷却用シェル（２
０）と、前記シェル（１０）と燃焼室（９）を形成する
カバー（１３）とを備えたことを特徴とするガス発生器
。