WO2002024493A1

WO2002024493A1 - Generateur de gaz

Info

Publication number: WO2002024493A1
Application number: PCT/JP2001/007849
Authority: WO
Inventors: Masahiro Yoshida; Takeshi Ishida; Yoshiyuki Kishino; Ryoi Kodama; Yasushi Matsumura
Original assignee: Nippon Kayaku Kabushiki-Kaisha
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2002-03-28
Also published as: JP3891932B2; AU2001286192A1; EP1329365A4; US20040053182A1; CZ20031099A3; JPWO2002024493A1; KR20030045078A; EP1329365A1; TW553860B

Description

明細書

ガス発生器技術分野

本発明は、エアバッグ、特に細長い袋状のシートベルト（エアベルト）を膨張させるに好適なガス発生器に関する。背景技術

自動車の衝突時に生じる衝撃から乗員を保護するため、近年、エアバッグの一種として、エアベルトなるものが開発されている。このェァベルトは、自動車の衝突時、細長い袋状のシートベルト内にガスを導入し、該シートベルトを膨張させるものである。シートベルトを膨張させるには、他のエアバッグを膨張させるのと同様に、ガス発生器から放出される清浄なガスにより行われる。そして、エアベルトに用いるガス発生器としては、乗員シート近傍のシートベルトのバックル内等の狭いスペースに配置する必要がある。

近年、シートベルトのバックルの小型化や、意匠性の向上等により、バックル内に配置されるエアベルト用ガス発生器も、その形状、大きさに制限が課されるようになり、ガス発生器の小型化が要望されている。

また、近年、環境性や安全性の要請によりガス発生剤が、アジ化ソーダを使用したアジ化系のものから窒素含有有機化合物系のものに変換される方向にある。ところが、窒素含有有機化合物系のガス発生剤は、アジ化系のガス発生剤に比べ着火しにくく、アジ化系のガス発生剤に比較して火炎力を高めてガス発生剤を着火させる必要がある。そのため、従来のガス発生器に比べ、点火器からの火炎の熱エネルギーが高められるようになつている。

本発明は、細長い袋状のシートベルトを膨張させるエアベルトに好適なガス発生器を提供することを目的とする。発明の閧示

本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 1項）は、一端が閉鎖された長尺筒状のハウジングと、ハウジング内の前記一端側に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填される燃焼室と、ハウジングの前記一端に装着され、燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、ハウジング内に挿入され、ハウジングの他端側に位置するフィルター材と、ハウジングの前記他端に形成され、ハウジングの内外を軸方向で連通するガス放出穴とを備えてなるものである。このガス発生器では、点火手段によって、ハウジングの一方の軸端側から燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼し、多量の高温ガスを発生させる。燃焼室内で発生した高温ガスは、フィルター材内をハウジングの軸方向へ流れ、ここでスラグ捕集と冷却を経て、清浄なガスとなつてガス放出穴から放出される。この清浄なガスは、ハウジングの内外を軸方向へ連通するガス放出穴を通して、該ハウジングの他方の軸端から軸方向へ放出される。

これにより、ハウジング内で発生した清浄なガスをハウジングの軸方向へ集中して放出できるので、ガスの流れの向きをガス発生器外で変えることなく、清浄なガスをエアバッグやエアベルトの細長い袋状のシートベルトに直接導入して、瞬時に、膨張させることができる。また、本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 2項）は、前記ガス発生剤が、前記燃焼室内壁に装着される金属製のカップ内に収納されていることを特徴とする。ガス発生剤が金属製のカップ内に装填されて、ハウジングの燃焼室内に収納されているため、ガス発生剤が湿気を含むことを防止できるまた、本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 3項）は、前記燃焼室から前記フィル夕一材に向かうガスの流れを中心に沿つた流れから変向させる拡散手段が備えられていることを特徴とする。

この拡散手段によって、ガス発生剤からの高温のガスがフィル夕一材に直接噴射されることが少なくなる。このため、フィルタ一材が損傷を受けることが少なくなる。

また、本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 4項）は、一端が閉鎖された長尺筒状のハウジングと、前記ハウジング内の前記一端側に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤が装填される燃焼室と、前記ハウジングの前記一端に装着され、前記燃焼室内のガス発生剤を着火燃焼させる点火手段と、前記ハウジングに形成され、前記燃焼室の内外を連通する連通穴を有し、先端にガス放出穴が形成されたガス放出筒と、前記ガス放出穴と前記燃焼室間に設けられ、前記高温ガスを冷却するとともに、前記高温ガス内のスラグを捕集するフィルター材と、を備えてなることを特徴とする。

ガス放出筒をハウジングに別途設けるため、ガス発生器を小型化することができる。また、ガス放出筒にエアベルト側のガス導入口を連結することで、エアベルトを瞬時に S彭張させることが可倉となる。また、本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 5項）は、前記ガス放出穴は、前記ハウジングの径よりも縮径されていることを特徴とすガス放出穴がハウジングの径よりも縮径されているため、ハウジング内の燃焼室内で発生し、放出されるガスの推進力を高めることが可能となる。

また、本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 6項）は、前記フィルター材の前記燃焼室側の前記連通穴の投影部に、邪魔板が設けられていることを特徴とする。

フィル夕一材の連通穴の投影部に、邪魔板が設けられているため、フィル夕一材の強度を高める必要がなくなる。また、フィルター材の連通穴の投影部に向ってガスが集中することなくフィルター材全体を有効に利用することができる。これによつて、フィル夕一材を最低限必要な厚みとすることが可能となり、ガス発生器の小型化が可能となる。

また、本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 7項）は、前記邪魔板が、前記連通穴の投影部の投影面積の少なくとも 5 0 %以上の大きさである。

邪魔板の大きさが連通穴の投影部の投影面積の少なくとも 5 0 %以上の大きさであるため、高温ガスが放出される際にガスが集中する連通穴の投影部分を保護することができる。また、フィルタ一材の連通穴の投影部に向ってガスが集中することなくフィル夕一材全体を有効に利用することができる。

また、本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 8項）は、前記邪魔板が、前記連通穴の投影部の投影面積と同じかそれよりも大きい大き

S ίある o

邪魔板が、連通穴の投影部の投影面積と同じかそれよりも大きい大きさであるため、高温ガスが放出される際にガスが集中する連通穴の投影部分を保護することができる。また、フィルター材の連通穴の投影部に向ってガスが集中することなくフィルター材全体を有効に利用することができる。また、本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 9項）は、前記ガス放出筒が、前記ハウジングの他端側に設けられ、前記ハウジングの軸心から偏心していることを特徴とする。

ガス放出筒が、ハウジングの他端側に形成されるとともに、ハウジングの軸心と偏心して形成されているため、シートベルトのバックル等の内部への配置が容易になる。また、シートベルト側のガス導入口との位置関係によっても、ガス放出筒の位置を適宜選ぶことが可^となる。

これによつて、シートベルトのバックル等に配置するときに、バックルの形状、大きさに合わせることが可能となり、シートベルト側に設けられているガス導入口との接続を容易に行うことができる。

また、本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 1 0項）は、前記ガス放出筒が、ガスの流れを変向するようにされていることを特徴とすガス放出筒がガスの流れを変向するようにされているため、シー卜ベルトのノ ^ックルの形状に合わせてガス発生器をバックル内に配置することができる。

また、本発明に係るガス発生器（請求の範囲第 1 1項）は、前記ガス放出筒が、内部に前記高温ガスの通過する空間を有し、先端部に前記ガス放出穴が形成されるとともに、前記空間と前記先端部に形成されたガス放出穴との間に第 2のフィルタ一材を備えていることを特徴とする。

ガス放出筒の先端部に第 2フィル夕一材によって、ガス中のスラグ等を確実に捕集することができる。図面の簡単な説明第 1図は、本発明に係るガス発生器の第 1の実施形態における断面図である。第 2図は、第 1図の A— A線から見た矢視図である。第 3 図は、本発明に係る第 2のガス発生器の実施形態における断面図である。第 4図は、本発明に係るガス発生器の第 3の実施形態における断面図である。第 5図は、本発明に係るガス発生器の第 4の実施形態における断面図である。第 6図は、本発明に係るガス発生器の第 5の実施形態における断面図である。第 7図は、本発明に係るガス発生器の第 6の実施形態における断面図である。第 8図は、本発明に係るガス発生器の第 7の実施形態における断面図である。第 9図は、本発明に係るガス発生器の第 8の実施形態における断面図である。第 1 0図は、本発明に係るガス発生器の第 9の実施形態における断面図である。第 1 1図は、本発明に係るガス発生器の第 1 0の実施形態におけるの断面図である。発明を実施するための最良の形態

本発明に係るガス発生器の第 1の実施形態例について、第 1図及び第 2図を参照して説明する。第 1図はガス発生器の断面図であり、第 2図は第 1図の A— A線から見た矢視図である。

第 1図において、ガス発生器 Sは、主としてエアベルトのシートべルトを膨張させるためのもので、長尺円筒状のハウジング 1と、ハウジング 1内の燃焼室 2と、ガス発生剤 3と、フィルター材 4と、点火手段となる点火器 5と、複数のガス放出穴 6とから構成されている。なお、エアベルトとは、乗員シートに設けられ、細長い袋状のシートベルト内にガス発生器 Sから放出される清浄なガスを導入することにより、該シートベルトを膨張させるものである。

第 1図に示すように、ハウジング 1は、外筒プラグ 7と、円筒状の外筒 8とを備えてなる。外筒プラグ 7は、プラグ本体 9と、プラグ本体 9の一方の軸端から縮径して突出するプラグ突起 1 0とを備え、プラグ本体 9とプラグ突起 1 0との間に径方向に突出するフランジ 1 1 が形成されている。外筒プラグ 7内には、プラグ本体 9の他方の軸端からプラグ突起 1 0の軸端まで軸方向へ貫通する段付き通穴 1 2が形成されている。この段付き通穴 1 2は、プラグ本体 9の他方の軸端に開口してプラグ突起 1 0の近傍まで延びる装着穴 1 3と、該装着穴 1 3から縮径してプラグ突起 1 0を貫通するガス通過穴 1 4とからなる。なお、プラグ本体 9の外周には、エアベルトのシートベルト内に直接、又は配管等を介して間接的に接続するためのネジ部が形成されている。

第 1図に示すように、ハウジング 1は、外筒プラグ 7のプラグ突起 1 0を外筒 8内に嵌揷することで、長尺円筒状の構造にされている。外筒プラグ 7は、外筒 8の外周回りに絞り加工を施すことで、該外筒 8に装着される。この絞り加工は、外筒 8の軸端側をプラグ突起 1 0 の環状溝 1 5内に突出することで、環状突起 1 6を形成する。これで、外筒プラグ 7と外筒 8とは、環状溝 1 5及び環状突起 1 6との係合によって一体化される。

第 1図に示すように、ハウジング 1の一端（外筒 8側）は点火器 5 を保持するホルダ 1 7が装着されて閉鎖され、他端（外筒プラグ 7 側）はガス放出穴 6を有する押え板 1 8が装着されている。このホルダ 1 7は、外筒 8内の軸端側に嵌揷され、外筒 8の軸端側の外周回りに絞り加工を施すことで、ハウジング 1の一端を閉鎖する。この絞り加工は、外筒 8の軸端側をホルダ 1 7の璟状溝 1 9内に突出することで、環状突起 2 0を形成する。また、ガス放出穴 6を有する押え板 1 8は、プラグ本体 9の軸端から装着穴 1 3を構成する拡径穴 2 1内に嵌揷され、プラグ本体 9の軸端側 9 aの外周回り ίこカシメ加工を施すことで、ハウジング 1の他端に装着され、フィルタ一材 4を通過してきたガスを放出する。このカシメ加工は、プラグ本体 9の軸端側 9 a を径内方へ折り曲げることで、押え板 1 8を拡径穴 2 1の段部に押し付ける。これにより、ハウジング 1の内部は、ホルダ 1 7及び押え板 1 8等によって区画され、ハウジング 1内の一方の軸端側であるホルダ 1 7と外筒プラグ 7との間に燃焼室 2が画成される。

第 1図に示すように、ハウジング 1内の燃焼室 2は、ガス通過穴 1 4を通してハウジング 1内の他方の軸端側である装着穴 1 3内に連通している。この燃焼室 2内には、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤 3が装填されている。ガス発生剤 3は、燃焼室 2の内壁に沿つて装着されている金属製のカヅプ 2 2内に収納されている。このカヅプ 2 2は、例えば、アルミニウム等の薄い金属でカップ状に形成され、該カップ底 2 2 a側から燃焼室 2内に装着されている。また、カツプ 2 2は、カップ底 2 2 aによってガス通過穴 1 4を閉鎖しており、燃焼室 2内のガス発生剤 3の防湿と内圧調整の役割を果たすとともに、カップ 2 2内の圧力が所定の圧力以上になると、破裂する破裂プレ —トとしての役割も果たす。また、ガス発生剤 3は、クッション部材 2 3、 2 4、 2 5によって、振動によって粉状化しないように保護されている。各クッション部材 2 3、 2 4、 2 5は、ホルダ 1 7とカツプ 2 2との間に順次装着され、カップ 2 2自体の振動を防止する。また、ガス発生剤 3に接触するクッション部材 2 5には、点火手段となる点火器 5からの火炎の威力を遅延なく、確実にガス発生剤 3に伝達するための十字状の切欠きが形成されている。これら各クッシヨン部材 2 3〜 2 5としては、シリコンゴムゃシリコン発泡体等の弹性材を用いて形成することが好ましい。第 1図に示すように、フィル夕一材 4は、例えば、メリヤス編み金網、クリンプ織りや平織り金属線材の集合体によって、プラグ本体 9 の装着穴 1 3内径と略同一な円柱状に成形されている。このフィル夕 —材 4は、ハウジング 1の装着穴 1 3内に装着され、ハウジング 1内の他方の軸端側に位置している。また、フィルター材 4は、ガス通過穴 1 4側にある装着穴 1 3の段部に当接して、押え板 1 8近傍まで延びている。そして、フィル夕一材 4は、押え板 1 8との間にある複数のエキスパンデヅドメタル 2 6によって装着穴 1 3の段部に押し付けられている。このエキスパンデッドメタル 2 6は、ガスを通過させる多数のガス通路を有しており、バネとしての機能をもつものである。尚、エキスパンデヅドメタル 2 6は複数層設けてもよい。

第 1図に示すように、点火手段となる点火器 5は、通電発火する電気式のもので、燃焼室 2の内側からハウジング 1の一方の軸端となるホルダ 1 7に装着されている。また、点火器 5は、各クッション部材 2 3、 2 4、 2 5を貫通して燃焼室 2側に突出して、カヅプ 2 2に対峙されている。この点火器 5は、衝突センサからの衝突信号に基づいて通電発火されて、火炎を燃焼室 2内に噴出することで、カップ 2 2 を溶かし力ップ 2 2内のガス発生剤 3を強制的に着火燃焼させる。第 1図に示すように、複数のガス放出穴 6は、ハウジング 1の他方の軸端となる押え板 1 8に形成されている。これら各ガス放出穴 6は、ハウジング 1の軸方向へ貫通して、ハウジング 1の外側と装着穴 1 3内とを連通している。また、各ガス放出穴 6は、カシメ加工されたプラグ本体 9の軸端側 9 aの内側に配置され、第 2図に示されるように、ハウジング 1の軸心と周方向に形成されている。なお、ガス放出穴 6を、ハウジングの軸心に 1つ形成する構成も採用できる。

次に、ガス発生器 S 1の作動を、第 1図により説明する。なお、第 1図に示すガス発生器 S 1は、ハウジング 1の他方の軸端側でエアべルトのシ一トベルト内に直接、又は間接的に接続されているものとする o

衝突センサが自動車の衝突を検出すると、第 1図に示すように、ガス発生器 S 1は、点火器 5を通電発火させる。点火器 5の火炎は、力ップ 2 2を溶かし、クッション部材 2 5を破裂、開口した後、燃焼室 2内に噴出して、ガス発生剤 3を強制的に着火燃焼させることで、高温ガスを発生させる。このガス発生剤 3の着火燃焼は、ハウジング 1 の一方の軸端側からフィル夕一材 4側へ順次移行される。

燃焼室 2内での燃焼が進んで、燃焼室 2が所定内圧まで上昇すると、カップ 2 2のカップ底 2 2 aの破断線部分が破裂又は燃焼して、燃焼室 2内をフィルター材 4側に連通する。燃焼室 2内で発生した高温ガスは、ガス通過穴 1 4を通してフィル夕一材 4内をハウジング 1の軸方向に流れ、ここでスラグ捕集と冷却を経て、清浄なガスとなる。この清浄なガスは、各エキスパンデッドメタル 2 6を通過した後、各ガス放出穴 6から放出され、エアベルトのシートベルト内に直接導入される。このとき、清浄なガスは、各ガス放出穴 6によってハウジング 1の軸方向へ集中して放出される。これで、エアベルトのシートべルトは、各ガス放出穴 6から放出される清浄なガスによって、瞬時に、膨張される。

なお、燃焼室 2内で発生した高温ガスは、フィルター材 4内をハウジング 1の軸方向へ流れることになり、該フィル夕一材 4をハウジング 1の他方の軸端となる押え板 1 8側へ向けて移動させる。したがつて、プラグ本体 9の軸端側 9 aに施されるカシメ加工の強度が不十分なものであると、フィルター材 4がハウジング 1内から抜け出ることになるので、該カシメ加工はフィルター材 4が抜け出さない程度の強度のものとする。また、ガス放出穴 6の形成数や直径を適宜選択することにより、フィルター材 4の移動を低減する。さらに、各エキスパンデヅドメタル 2 6は、フィルター材 4の移動による押付けを受けても、清浄なガスを通過させるガス通路を確保しつつ、フィルター材 4 の押え板 1 8側への移動を規制する。

このように、本実施形態例のガス発生器 S 1によれば、ハウジング 1内で発生した清浄なガスを、該ハウジング 1の軸方向へ集中して放出することができるので、ガスをその流れの向きを変えることなく、細長い袋状のシートベルト内に直接導入することができる。この結果、エアベルトのシートベルトを、瞬時に、膨張させることが可能となる o

また、ガス発生器 S 1では、清浄なガスをハウジング 1の軸方向へ集中して放出するため、ガスの流れの向きを変える手段を必要としないので、乗員シートの狭いスペースにも装着することが可能となり、省スペース化を図ることができる。

また、第 3図に本発明に係るガス発生器の第 2の実施形態例を示す。なお、第 3図における図中の符号は、第 1図又は第 2図と同一部材は同一符号を付して、詳細な説明は割愛する。

本実施形態例に係るガス発生器 S 2は、第 3図に示すように、外筒プラグ 7内のフィル夕一お 4の装着穴 1 3のガス通過穴 1 4側に、外周に穴 3 1が形成されたガスの拡散手段となる有底円筒状のィンナ一ウォール 3 0が設けられている。このィンナ一ウォール 3 0の外周には、装着穴 1 3に内接して網 3 2が設けられている。このため、燃焼室 2内でガス発生剤 3の燃焼によって発生したガスは、ガス通過穴 1 4を通過したのち、インナーウォール 3 0の外周に設けられた穴 3 1 を通過する。この時、ガスは、該穴 3 1より放射状に放出され、一旦、外筒プラグ 7に内接して設けられている網 3 2に当たったのち、ノヽウジング 1内を軸方向に進み、フィルター材 4を通過して清浄なガスとしてガス放出穴 6から放出される。

このため、燃焼室 2からの高温、高圧なガスが直接フィルタ一材 4 に噴射されることがなくなるため、フィルタ一材 4は損傷することなく、フィルター材 4としての機能を十分に発揮して、スラグ等を捕集することができる。

また、第 4図に本発明に係るガス発生器の第 3の実施形態例を示す。なお、第 4図における図中の符号は、第 1図乃至第 3図と同一部材は同一符号を付して、詳細な説明は割愛する。

本実施形態例に係るガス発生器 S 3は、第 4図に示すように、外筒 8の一端側に形成される燃焼室 2内に充填されるガス発生剤 3と、外筒 8の他端 4側に装填されるフィルター材 4と、ガス発生剤 3を着火燃焼させる点火器 5と、外筒 8の他端 4 1側に突設されたガス放出筒 4 0とで、構成されている。このガス放出筒 4 0は、外筒 8が他端 4 1側で、その外径が絞られ、外筒 8の軸心に平行に、かつ外筒 8の軸心に偏心して延び、内部にガス通過穴 1 4が形成された煙突状に形成され、その先端にガス放出穴 6が設けられている。また、ガス放出筒 4 0の燃焼室 2側には、燃焼室 2を内外に連通する連通穴 3 5が設けられている。また、ガス放出穴 6と燃焼室 2間には、連通穴 3 5の燃焼室 2側に隣接してエキスパンデヅドメタル 2 6、押え板 4 4でェキスパンデッドメタル 2 6側に押えられるフィル夕一材 4が設けられている。そして、燃焼室 2内には、外筒 8の他端 4 1側（フィルター材 4側）より、ガス発生剤 3、クッション材 2 5、 2 3の順に装填され、点火器 5がカシメ固定されているホルダ 1 7が嵌揷されている。このため、燃焼室 2内でガス発生剤 3の燃焼によって発生したガスは、フィルター材 4を通過して清浄なガスとして連通穴 3 5からガス放出筒 4 0内のガス通過穴 1 4に流出してガス放出穴 6から放出される。ガス通過穴 1 4をガスが通過する時、フィルタ一材 4で捕集できなかつたガス中に残存しているスラグは、ガス放出筒 4 0の内壁に付着して捕集される。

このため、燃焼室 2からの高温、高圧なガスが直接フィルター材 4 に噴射されて、フィル夕一材 4が損傷することがあった場合でも、ガス放出筒 4 0によって、スラグ等を捕集することができる。

また、ガス放出穴 6が形成されているガス放出筒 4 0が偏心して設けられているため、例えば、シートベルトを膨張させるエアベルトとして用いる場合に、シートベルトのバックル内への収容が容易となる

。なお、このガス放出筒 4 0は、外筒 8の軸心に偏心して設けられる必要はなく、外筒 8の軸心と同一軸心であってもよく、シートベルトのバヅクル形状にあわせて形成することができる。

また、第 5図に示す本発明に係るガス発生器の第 4の実施形態例のように、ガス放出筒 4 0の先端部 4 2を曲折したガス発生器 S 4とすることも可能である。このように、ガス放出筒 4 0を曲折することにより容易にガスの流れを変向することができる。この曲折角度は、シートベルトやシートベルトのバックル形状に合わせて変えることが可能である。これによつて、シートベルトやシートベルトのバヅクル形状に合わせてガス放出筒を曲折して、シートベルトに接続することができる。

さらに、本実施形態例のガス発生器 S 4によれば、ハウジング 1内で発生した清浄なガスを、煙突状に形成されたガス放出筒 4 0から放出するため、シートベルトや、バックル等の意匠を損なうことなく、細長い袋状のシートベルト内に直接導入することができる。この結果、エアベルトのシートベルトを、瞬時に、膨張させることが可能となる

また、第 6図に本発明に係るガス発生器の第 5の実施形態例を示す。第 6図に示すガス発生器 S 5は、第 4図に示すガス発生器 S 3において、ガス放出筒 4 0の先端が閉塞され、ガス放出穴 6が、ガス放出筒 4 0の先端近傍に周方向に一定の間隔で形成されている。このように、ガス放出穴 6がガス放出筒 4 0の周方向に形成されることで、ガスの流れを変向させることになり、また、ガス放出筒 4 0に対して放射状にガスが放出されるため、例えば、シートベルトに接続された場合には、シートベルトを均等に膨張させるようになる。

また、第 7図に本発明に係るガス発生器の第 6の実施形態例を示す。第 7図に示すガス発生器 S 6は、連通穴 3 5が、ハウジング 1の外筒 8の他端 9側の軸心に小径のオリフィス 4 3として形成され、このオリフィス 4 3 ( 3 5 ) と同一軸心上若しくは偏心して、ガス通過穴 1 4が形成されたガス放出筒 4 0が設けられたものである。燃焼室 2 で発生したガスは、フィルター材 4、エキスパンデッドメタル 2 6を経て、オリフィス 4 3 ( 3 5 ) を通過してガス放出筒 4 0の先端に形成されているガス放出穴 6から放出される。オリフィス 4 3 ( 3 5 ) を通過させるために、燃焼室 2で発生したガスの放出量をこのオリフイス 4 3 ( 3 5 ) の大きさによって制御することが可能となる。

このように、小径に縮径されたオリフィス 4 3 ( 3 5 ) を通過させるため、燃焼室 2からのガスは、オリフィス 4 3 ( 3 5 ) の手前で一旦滞留した後、ガス放出筒 4 0内のガス通過穴 1 4に流入するため、フィル夕一材 4によるガス中のスラグ捕集率が高まる。このため、ガス放出筒 4 0の径を第 4図乃至第 6図に示すガス発生器 S 3乃至 S 5 に比較して大きくすることも可能である。したがって、本実施形態例に示すようなガス発生器 S 6の他に、例えば、第 8図に示すガス発生器 S 7のように、ハウジング 1の外筒 8と同一径のガス放出筒 4 0とすることもできる。

また、第 9図に本発明に係るガス発生器の第 8の実施形態例を示す。第 9図に示すガス発生器 S 8は、ガス放出筒 4 0が、ハウジング 1 の外筒 8の他端 4 1に、外筒 8の軸心に対して垂直に形成されたものである。本実施形態例に係るガス発生器 S 8は、他端 4 1側が閉塞されたコヅプ状のハウジング 1と、ハウジング 1の一端側に装着され、燃焼室 2内のガス発生剤 3を着火燃焼させる点火手段となる点火器 5 とで構成されている。本実施形態例に係るガス発生器 S 8は、第 9図に示すように、ガス放出筒 4 0が、外筒 8に対して垂直に設けられ、外筒 8の外周部に設けられたオリフィス 4 3 ( 3 5 ) を介して燃焼室 2と連通している。燃焼室 2内は、リング状に形成されたエキスパンデヅドメタル 2 6がハウジング 1の内周に沿ってオリフィス 4 3 ( 3 5 ) を覆うように装着され、その内周部にフィル夕一材 4がはめ込まれている。そして、リング状の押え部材 4 4によって、エキスパンデヅドメタル 2 6及びフィル夕ー材 4をハウジング 1の他端 4 1側に押え付けるとともに、燃焼室 2にて発生したガスが直接エキスパンデッドメタル 2 6に流入するのを防止している。

燃焼室 2で発生したガスは、フィルター材 4を経て、外筒 8の外周部に形成されているオリフィス 4 3 ( 3 5 ) を通過して、ガス放出筒 4 0のガス通過穴 1 4に流れ込み、ガス放出筒 4 0の先端に形成されたガス放出穴 6から放出される。このように、ガス放出筒 4 0を外筒 8の外周部に外筒 8の軸心に対して垂直に設けることも可能であるので、シートベルトやシートベルトのバックル等の形状にあわせて容易に装着することができる。また、第 1 0図に本発明に係るガス発生器の第 9の実施形態例を示す。第 1 0図に示すガス発生器 S 9は、第 4図のガス発生器 S 3において、ガス放出筒 4 0の先端部にフィルター材 4 6及びエキスパンデヅドメタル 4 5を装着したものである。このように、ガス放出筒 4 0 の先端部にフィル夕一材 4 6を装着することによって、ガス発生器 S 9から放出されるガスの温度を適度な温度まで冷却するとともに、フィルター材 4及びガス放出筒 4 0の内面で捕集できなかったスラグも確実に捕集することもできる。なお、ガス放出筒 4 0の先端部にフィルター材 4 6、エキスパンデッドメタル 4 5を装着するのは、第 1 0 図に示す形態例のガス発生器 S 9に限らず、前述の第 4図乃至第 9図 6ガス発生器 S 3乃至 S 8への適用が可能である。

また、第 1 1図に示す本発明に係るガス発生器の第 1 0の実施形態例のガス発生器 S 1 0のように、例えば、第 4図におけるガス発生器 S 3において、フィル夕一材 4上の連通穴 3 5の投影部分に、その投影面積の少なくとも 5 0 %以上の大きさの邪魔板 4 7を設けることもできる。なお、第 1 1図における図中の符号は、第 4図と同一部材は同一符号を付して、詳細な説明は割愛する。

ガス発生剤 3の燃焼によって発生する高温ガスは、放出される際にフィルタ一材 4の連通穴 3 5近傍の投影部分に集中しやすく、そのため、フィル夕一材 4の強度を高めることが必要であった。ところが、邪魔板 4 7をフィル夕一材 4の燃焼室 2側の連通穴 3 5の投影部分に相当する部分に設けることによって、連通穴 3 5の投影部分にガスが集中することを防止することができる。そのため、フィル夕一材 4の強度を高める必要がなくなる。これによつて、フィルター材 4の薄肉ィ匕も可倉となり、ガス発生器 Sの小型化が可能となる。

なお、邪魔板 4 7を連通穴 3 5の投影部分に設けることは、第 1 1 図に示す形態例のガス発生器 S 1 0に限らず、前述の第 5図乃至第 1 0図のガス発生器 S 6乃至 S 9等への適用も可能である。

また、邪魔板 4 7は、連通穴 3 5の投影部分の投影面積の少なくとも 5 0 %以上の大きさであることが好ましく、連通穴 3 5の投影部分の投影面積と同じかそれよりも大きい大きさであることがより好ましい。

なお、本発明に係るガス発生器は、第 1図乃至第 1 1図に示すものに限定されず、例えば、次のような形態をとることができる。

( 1 ) 本発明に係るガス発生器では、エアベルトのシートベルトを膨張させるのに好適であるが、エアバヅグを膨張させること、シートベルトプリテンショナを作動させること等にも適用できる。このエアバッグやシートベルトプリテンショナにおいても、ガス発生器から清浄なガスをハウジング 1の軸方向へ集中して放出することで、瞬時に

、エアバッグを膨張させ、シートベルトプリテンショナを作動させることが可能となる。

( 2 ) ハウジング 1は、外筒プラグ 7、外筒 8、ホルダ 1 7及び押え板 1 8で構成するものに代えて、強度的に有利となる、有底円筒状の外筒と、該外筒の開口側を閉鎖するホルダとの構成も採用できる。この構成では、外筒の底に軸方向へ貫通する複数のガス放出穴を形成することになる。

( 3 ) カヅプ 2 2の力ヅプ底 2 2 aによつて燃焼室 2内をフィル夕ー材 4側から密封することに代えて、破裂プレートによって、フィル夕一材 4側とを遮蔽する構成も採用できる。この場合、燃焼室 2内のガス発生剤 3の防湿のために、環状溝 1 5と環状突起 1 6との間及び環状溝 1 9と環状突起 2 0との間にシ一ルリングを挿入しておくことが好ましい。また、点火器 5とホルダ 1 7との間にもシールリングを挿入しておくことが好ましい。また、破裂プレートは、押え板 1 8に貼着して各ガス放出穴 6を閉鎖する構成も採用できる。この破裂プレ一トは、燃焼室 2内若しくはハウジング 1内の全体が所定内圧に上昇すると破裂され、清浄なガスを各ガス放出穴から放出させる。

( 4 ) 燃焼室 2からフィルター材 4に向かうガスの流れを中心に沿つた流れから変向させる拡散手段であるィンナーウォール 3 0の、外周に設けた穴 3 1に代えて、ィンナーウォール 3 0内部にフィル夕一材 4側に開いた山型のジャマ板を設け、ィンナーウォール 3 0のフィル夕一材 4側のコーナ一部に穴を設ける構成も採用できる。このようなジャマ板によって、ガスの流れを軸方向からインナーウォール 3 0 の外周方向に向かうようにし、ィンナーウォール 3 0のフィル夕一材 4側のコーナ一部に設けられた穴からガスを放出することができ、ガスの流れを拡散することができる。

( 5 ) ハウジング 1は、長尺円筒状である必要はなく、例えば、シ —トベルトのバックル内に収容できるように、断面が楕円形や、長方形等の形状とすることもできる。

( 6 ) ガス放出筒 4 0は、外筒 8と軸心を同一又は平行とする必要はなく、任意の角度に傾けてもよい。産業上の利用可能性

本発明のガス発生器によれば、ハウジング内で発生した清浄なガスを、エアベルトの細長い袋状のシートベルト内に直接導入することできる。この結果、エアベルトのシートベルトを、瞬時に、膨張させることが可能となる。また、ガス発生器の小型化も可能となる。

Claims

請求の範囲

1. 一端が閉鎖された長尺筒状のハウジング [1]と、

前記ハウジング [1]内の前記一端側に形成され、燃焼により高温ガスを発生するガス発生剤 [ 3 ]が装填される燃焼室 [ 2 ]と、

前記ハウジング [1]の前記一端に装着され、前記燃焼室 [2]内のガス発生剤〖 3 ]を着火燃焼させる点火手段 [ 5 ]と、

前記ハウジング[ 1 ]内に挿入され、該ハゥジング[ 1】の他端側に位置するフィルター材 [4]と、

前記ハウジング[ 1 ]の前記他端に形成され、該ハウジング[ 1 ]の内外を軸方向で連通するガス放出穴 [ 6 ]と、

を備えてなることを特徴とするガス発生器。

2. 前記ガス発生剤 [3]が、前記燃焼室 [2]内に装着される金属製のカップ [ 22]内に収納されてい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。

3. 前記燃焼室 [ 2 ]から前記フィル夕一材〖 4 ]に向かうガスの流れを中心に沿った流れから変向させる拡散手段 [31]が備えられていることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項に記載のガス発生器。

4. 一端が閉鎖された長尺筒状のハウジング [ 1 ]と、

前記ハウジング [ 1 ]の前記一端に装着され、前記燃焼室 [ 2 ]内のガス発生剤 [ 3 ]を着火燃焼させる点火手段 [ 5 ]と、

前記ハウジング[ 1 ]に形成され、前記燃焼室 [ 2 ]の内外を連通する連通穴 [35]を有し、先端にガス放出六 [6]が形成されたガス放出筒 [4 0]と、

前記ガス放出穴 [ 6 ]と前記燃焼室 [ 2 ]間に設けられ、前記高温ガスを冷却するとともに、前記高温ガス内のスラグを捕集するフィル夕一材

[4]と、を備えてなることを特徴とするガス発生器。

5. 前記ガス放出穴 [6]は、前記ハウジング [1]の径よりも縮径されていることを特徴とする請求の範囲第 1項又は請求の範囲第 4項に記載のガス発生器。

6. 前記フィルタ一材 [4]の前記燃焼室 [2]側の前記連通穴 [35]の投影部に、邪魔板 [47]が設けられている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。

7. 前記邪魔板 [47]が、前記連通穴 [35]の投影部の投影面積の少なくとも 50%以上の大きさである請求の範囲第 6項に記載のガス発生 ΐΐ ο

8. 前記邪魔板 [47]が、前記連通穴 [35]の投影部の投影面積と同じかそれよりも大きい大きさである請求の範囲第 6項に記載のガス発生器。

9. 前記ガス放出筒 [40]が、前記ハウジング [1]の他端 [41]側に設けられ、前記ハウジング [1]の軸心から偏心している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。

10. 前記ガス放出筒 [40]が、ガスの流れを変向するようにされている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。

11. 前記ガス放出筒 [40]が、内部に前記高温ガスの通過する空間を有し、先端部に前記ガス放出穴 [6]が形成されるとともに、前記空間と前記先端部に形成されたガス放出穴との間に第 2のフィルタ一材 [4 6]を備えていることを特徴とする請求の範囲第 4項に記載のガス発生

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